JPH04122914U - 燃焼量可変石油バーナ、およびそのバーナを備えた給湯機または給湯付風呂釜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】広いターンダウン比の範囲で良好に燃焼する空
気比の範囲が大きく、ターンダウン比が小側において、
高空気比でも良好に燃焼するようにする。 【構成】二次空気導入口１０より上流側の空気通路９内
に、複数個の開口部８を外周部に配設した二次空気整流
板７を設けることにより、整流の効果が高められて、外
筒１１の内壁面に沿って流れ、二次空気導入口１０から
噴出する二次空気の分布が小さくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃焼量可変石油バーナ、およびそのバーナを備えた家庭用の比例制 御式石油給湯機あるいは給湯付風呂釜等に関する

【０００２】

【従来の技術】

家庭用の石油給湯機や給湯付風呂釜等においては、きめ細かな出湯温度の制御 が必要である。

【０００３】 図５は、これらの機器に用いられる燃焼量可変石油バーナを示している。この 種のバーナは、バーナ軸と直交するように取付けられた送風機１３により通風さ れる空気通路９を介して外筒１１の内側に内筒３を配設している。

【０００４】 さらに、このバーナは内筒３の後部に空気通路９と連通する一次空気導入口４ を開設するとともに、内筒３内の後部付近に噴霧口１を前方側として液体燃料用 の流用可変霧化器である戻り式圧力噴霧ノズル２を設置している。また噴霧口１ の前方側に複数枚の旋回羽根６を有する旋回器５を設け、一次空気に旋回を与え つつ一次燃焼を行うものである。

【０００５】 また、旋回器５の前方側の内筒３には、複数個の二次空気導入口１０が設けら れ、これにより二次燃焼を促進している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、家庭用の比例制御式石油給湯機においては、きめ細かな出湯温度の 制御が必要である。そのため、ターンダウン比１〜１／５程度の広い範囲で良好 に燃焼できるバーナが必要となる。

【０００７】 図５に示す従来構造のバーナでは、バーナ軸と直交するように取付けられた送 風機１３により通風される燃焼用空気は内筒３の外壁面に衝突する。また、この 一部は一次空気導入口４から内筒３内に入り、旋回器５により旋回が与えられ、 噴霧口１から噴霧された灯油粒子と混合され、旋回火炎を形成しながら一次燃焼 を促進する。

【０００８】 しかしながら燃焼用空気の残りは内筒３と外筒１１の間の空気通路９を偏りな がら流れるため内筒３に設けられた二次空気導入口１０から内筒３内に噴出する とき、二次空気導入口１０位置ａ〜ｌで二次空気の流速ｖに大きな分布が生じる 。図６は、この場合の二次空気導入口１０位置ａ〜ｌに対する二次空気の流速ｖ に大きな分布が生じた状態を示している。

【０００９】 この分布は、局所の空気比を大きく変化させるほど顕著となる。そのため、旋 回火炎下流の内筒３の内壁面に沿って形成される二次燃焼火炎中に投入される空 気が不均一となる。燃焼量が大きいターンダウン比１では燃焼用空気が多く必要 となり、旋回器５による一次空気の旋回力も大きくなり、また、二次空気の流速 も速くなる。すなわち、貫通力が大きくなるので、火炎中への到達距離も長くな る。

【００１０】 したがって、二次空気流速に多少分布があっても、火炎中に燃焼に必要な空気 を供給することができ、比較的良好に燃焼させることができる。

【００１１】 しかしながら、燃焼量が小さく、火炎長が短いターンダウン比１／５では、燃 焼用空気が少なくて良く、旋回器５による一次空気の旋回力も小さくなり、また 、二次空気の流速も遅くなる。

【００１２】 すなわち、貫通力が小さくなるので、火炎中への到達距離も短くなる。したが って、二次空気流速に分布が生じると、ターンダウン比１に比べ燃料と空気との 混合が局部的に悪くなり、火炎中のＣＯや煤煙濃度が高くなる。また、燃焼用空 気を増やし、空気比を高めると、貫通力が大きくなるが、空気流速の分布も大き くなり、局部的に空気比の不均一が増大するとともに、火炎温度が低くなるため 、ＣＯや、すすの反応が抑制される問題があり、空気比を高くすることができな かった。

【００１３】 これらの問題を解決する方法として、例えば、二次空気導入口１０の上流に、 複数個の開口部を前面に亘って一様に配設した空気二次空気整流板を設ける方法 がある。

【００１４】 このような二次空気整流板を設けた場合、整流の効果を高めるためには開口部 の面積を極端に小さくしなければならない。このようにすると、二次空気導入口 １０の位置ａ〜ｌで二次空気の流速ｖの分布は小さくなるが、ファン吐出圧を大 きくしなければならないため、ファンが大型化するという欠点がある。

【００１５】 本考案は上記の課題に鑑みてなされ、広いターンダウン比の範囲で良好に燃焼 する空気比の範囲が大きく、ターンダウン比が小側において、高空気比でも良好 に燃焼する燃焼量可変石油バーナ、およびそのバーナを備えた給湯機または給湯 付風呂釜を提供するすることを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するために、バーナ軸と直交するように取付けら れた送風機により通風される空気通路を介して外筒の内側に内筒を配設し、内筒 の後部に空気通路と連通する一次空気導入口を開設するとともに、内筒内の後部 付近に噴霧口を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器を設置し、かつ噴霧口 の前方に旋回器を設けるとともに、旋回器前方側の内筒には複数個の二次空気導 入口が設けられた燃焼量可変石油バーナにおいて、二次空気導入口より上流側の 空気通路内に、複数個の開口部を外周側に開設してなる二次空気整流板を設けた ことを特徴とするものである。

【００１７】 さらに、流量可変霧化器は、戻り流量調整弁を介してレベラに還流される戻り 式圧力噴霧ノズルとするものである。また、給湯機に前記の燃焼量可変石油バー ナを備えるものである。さらに、給湯付風呂釜に前記の燃焼量可変石油バーナを 備えるものである。

【００１８】

【作用】

本考案の燃焼量可変石油バーナは二次空気導入口より上流側の空気通路内に、 複数個の開口部を外周部に配設した二次空気整流板を設けることにより、整流の 効果が高められ、主として外筒の内壁面に沿って流れ、二次空気導入口から噴出 する二次空気の分布は小さくなる。

【００１９】 したがってターンダウン比の小側で空気比を大きくしても、常に安定した良好 な燃焼場が形成され、排ガス中のＣＯ濃度やスモークスケールが高くなることは ない。その結果、ターンダウン比が小さくなるに従って空気比を大きくすること ができ、ターンダウン比が１〜１／５の範囲で良好な安定した燃焼性能を発揮す る。

【００２０】 さらに、この燃焼量可変石油バーナを用いた給湯機または給湯付風呂釜でも同 様の燃焼性能を発揮する。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。なお、図５に示す従来例 と同一の構成要素には同一の符号を付した。

【００２２】 図１および図２は、燃焼量可変石油バーナの構成を示している。 この燃焼量 可変石油バーナは、バーナ軸と直交するように取り付けられた送風機１３により 通風される空気通路９を介して外筒１１の内側に内筒３が配設されている。さら に、内筒３の後部に空気通路９と連通する一次空気導入口４を開設するとともに 、内筒３内の後部付近に噴霧口１を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器で ある戻り式圧力噴霧ノズル２が設置されている。

【００２３】 また、この燃焼量可変石油バーナは、噴霧口１の前方側に一次空気に旋回を与 えつつ、一次燃焼を行う複数枚の旋回羽根６を有する旋回器５と、この旋回器５ の前方側の内筒３には、二次燃焼を促進させる複数個の二次空気導入口１０が設 けられている。

【００２４】 さらに、二次空気導入口１０より上流側の空気通路９内に複数個の開口部８を 外周側に開設した二次空気整流板７が設けられている。以下、この燃焼量可変石 油バーナの作用について説明する。灯油タンクからヘッド差でレベラ１５に流入 した灯油はポンプ１６で加圧されて戻り式圧力噴霧ノズル２に供給され、噴霧口 １から噴霧され、灯油の一部は戻り流量調整弁１４を通り、レベラ１５に戻る。 ここで、戻り流量調整弁１４の弁開度を大きくすれば、戻り灯油流量が多くなり 、燃焼量は小さくなる。逆に、弁開度を小さくすれば燃焼量は大きくなって、燃 焼量を変化させることができる。

【００２５】 送風機１３から送られる燃焼用の空気は一次空気導入口４から内筒３内に入り 、旋回器５により旋回が与えられ、噴霧口１から噴霧された灯油粒子と混合され 、旋回火炎を形成しながら、一次燃焼する。一方、燃焼用の残りの空気は内筒３ と外筒１１の間の空気通路９を流れ、二次空気導入口１０の上流にある複数個の 開口部８を外周側に開設した二次空気整流板７により整流の効果が高められ、主 として外筒１１の内壁面に沿って流れ急激な変化を伴わないため、二次空気の流 速は分布が小さくなる。

【００２６】 図３は、この二次空気導入口１０から噴出する二次空気に対する流速分布を示 している。この図から容易に理解されるように、燃焼量の小さいターンダウン比 １／５で空気比を大きくしても、流速分布が小さいため、燃料としても空気の混 合が均一になされるので、良好な燃焼が行われ、従来構造のバーナに比べて排ガ ス中のＣＯ濃度やスモークスケールが低減されることになる。

【００２７】 次に、上記のの燃焼量可変石油バーナを備えた給湯機について説明する。図４ はこの給湯機の構成を示している。この給湯機は、燃焼室１７内に燃焼量可変石 油バーナ１２を望ませ、燃焼室１７の上部に熱交換器１８を設け、熱交換器１８ の上部にサイレンサ１９を設けたものである。

【００２８】 洗面所、台所等に設けられた湯栓（図示せず）が開かれると、水流スイッチ２ ０が作動し、灯油タンク２１からヘッド差でレベラ１５に流入した灯油はポンプ １６で加圧され、燃焼量可変石油バーナ１２に送られ、送風機１３により通風さ れる燃焼用空気と混合しながら燃焼する。 燃焼ガスは燃焼室１７上部の熱交換 器１８で水を加熱し、排ガスはサイレンサ１９で消音されて排出される。熱交換 器１８の出口に設けられた温度検知器２２で出湯温度を検知し、設定した出湯温 度となるように戻り流量調整弁１４の弁開度を制御回路２３で制御し、燃焼量を 調整することができる。給湯付風呂釜の場合は風呂用のバーナと、熱交換器など が前記の給湯機に付加される。

【００２９】

【考案の効果】

本考案の燃焼量可変石油バーナは二次空気導入口より上流側の空気通路内に、 複数個の開口部を外周部に配設した二次空気整流板を設けることにより、整流の 効果が高められ、主として外筒の内壁面に沿って流れ、二次空気導入口から噴出 する二次空気の分布は小さくなる。したがってターンダウン比の小側で空気比を 大きくしても、常に安定した良好な燃焼場が形成され、排ガス中のＣＯ濃度やス モークスケールが高くならないようにしたので、ターンダウン比が小さくなるに 従って空気比を大きくすることができ、ターンダウン比が１〜１／５の範囲で良 好な安定した燃焼性能を発揮することができる。

【００３０】 さらに、この燃焼量可変石油バーナを用いた給湯機または給湯付風呂釜でも同 様の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃焼量可変石油バーナの一実施例の構
成を一部断面で示す構成図。

【図２】図１におけるＡーＡ線断面図。

【図３】図１に示す燃焼量可変石油バーナにおける二次
空気導入口から噴出する二次空気に対する流速分布を示
す図。

【図４】本考案の燃焼量可変石油バーナを備えた給湯機
の一実施例を一部断面で示す構成図。

【図５】従来の燃焼量可変石油バーナの構成を一部断面
で示す構成図。

【図６】図５に示す燃焼量可変石油バーナにおける二次
空気導入口から噴出する二次空気に対する流速分布を示
す説明図。

【符号の説明】

１ 噴霧口 ２ 戻り式圧力噴霧ノズル ３ 内筒 ４ 一次空気導入口 ５ 旋回器 ６ 旋回羽根 ７ 二次空気整流板 ８ 開口部 ９ 空気通路 １０ 二次空気導入口 １１ 外筒 １２ 燃焼量可変石油バーナ １３ 送風機 １４ 戻り式流量調整弁 １５ レベラ １６ ポンプ １７ 燃焼室 １８ 熱交換器 １９ サイレンサ ２０ 水流スイッチ ２１ 灯油タンク ２２ 温度検知器 ２３ 制御回路 ２４ 給湯機本体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ軸と直交するように取付けられた
   送風機により通風される空気通路を介して外筒の内側に
   内筒を配設し、上記内筒の後部に上記空気通路と連通す
   る一次空気導入口を開設するとともに、内筒内の後部付
   近に噴霧口を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器
   を設置し、かつ上記噴霧口の前方に旋回器を設け、更に
   旋回器前方側の内筒には複数個の二次空気導入口が設け
   られた燃焼量可変石油バーナにおいて、上記二次空気導
   入口より上流側の空気通路内に、複数個の開口部を外周
   側に開設してなる二次空気整流板を設けたことを特徴と
   する燃焼量可変石油バーナ。
2. 【請求項２】 流量可変霧化器は、戻り流量調整弁を介
   してレベラに還流される戻り式圧力噴霧ノズルであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の燃焼量可変石油バーナ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の燃焼量可変石油
   バーナを備えた給湯機。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の燃焼量可変石油
   バーナを備えた給湯付風呂釜。