JPH04122915U - 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
気比の範囲が広く、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】旋回器５の旋回器羽根７を内周側旋回羽根７ａ
と外周側旋回羽根７ｂとに２分割し、内周側羽根開口部
９ａの高さを外周側羽根開口部９ｂの高さよりも高くし
たので、羽根開口部９から噴出する一次空気は内周側で
多く流れるが、旋回力は弱く、一方外周側では少なく流
れるが、旋回力は強くなるように噴出し、旋回器５の中
央開口部８近傍には比較的温度の低い領域が形成され、
外周には旋回火炎による高温の領域が形成される。

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の構成を示し、図６は 旋回器の構成を示している。また、図７は旋回器の要部を示している。この燃焼 量可変石油バーナは、外筒１０の内側に送風機１４により通風される空気通路１ １を介して外筒１０より小径の内筒３を配設し、この内筒３の後部付近に上記空 気通路１１と連通する一次空気導入口４を開設している。また、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を配置している。さらに、噴霧口１の前方側に旋回器本体６に対して 円周方向および外周方向共に平行な羽根本体部７ｍと羽根立ち上がり部７ｎで構 成される複数枚の旋回羽根７を有する旋回器５により導入された一次空気に旋回 を与えつつ一次燃焼を行うものである。また、上記旋回器５の前方側の内筒３に は、１列内に複数個の開口部が開設された二次空気導入口１３が複数列設けられ 、これにより二次燃焼を促進している。

【０００４】

【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である。

【０００５】 図５乃至図７に示す構成の従来の燃焼量可変石油バーナでは空気比を大きく、 すなわち空気量を多くすると、旋回器５の中央開口部８から供給されるバーナ軸 方向の空気の流れも速くなるが、それ以上に羽根開口部９からの空気の噴出によ り旋回流が速くなる影響の方が強くなって、旋回火炎が旋回器５に近づき過ぎて 形成されるようになり、旋回器５の中央開口部８近傍が高温場となる。

【０００６】 特に、ターンダウン比小側においては、噴霧される灯油粒子の流速が遅く、貫 通力が小さいため、戻り式圧力噴霧ノズル２の噴霧口１から噴霧される灯油粒子 は十分な蒸発過程を経ることなく、旋回器５の中央開口部８近傍で燃焼が開始す る。そのため、旋回器５の中央開口部８と羽根開口部９の一部である内周側開口 部９ａから供給れる空気だけでは燃焼に必要な空気を確保することができず、旋 回器５の中央開口部８近傍の旋回火炎中の酸素濃度は極めて低くなり、火炎中の 煤煙濃度が高くなる。燃焼量が少ない、ターンダウン比小側では火炎長が短く、 高温域が狭いので、燃焼ガス中の高濃度の煤煙を十分に低減できず、排ガス中の ＣＯ濃度やスモークスケールが高くなり、空気比を大きくできないという問題が あった。

【０００７】 以上のように、従来構造の燃焼量可変石油バーナでは、ターンダウン比小側で 良好燃焼する空気比の範囲が狭く、ターンダウン比１／５の時には空気比２以下 でしか良好燃焼できなかった。

【０００８】 ところで、家庭用の比例制御式石油給湯機においては、排ガス温度が露点より 低くなると熱交換器で結露し、腐食することがあるので、特に、ターンダウン比 が小さい側で必要な熱効率を維持しながら、排ガス温度を露点以上にする必要が ある。そのためには、ターンダウン比が小さくなるに従い、空気比を大きくし、 ターンダウン比が１／５では空気比を２．５程度以上にする必要がある。したが って、従来構造のバーナを比例制御式石油給湯機に適用した場合には、ターンダ ウン比が小側で空気比を大きくできないので、排ガス温度が露点以下となって結 露し、熱交換器が腐食する可能性がある。

【０００９】 本考案は上記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 る空気比の範囲が広く、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給湯付風呂 釜を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案はこの目的を達成するために、外筒の内側に送風機により通風される空 気通路を介して小径の内筒を配設し、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配置し、かつ上記噴霧口の前方側に複数枚の旋回 羽根を有する旋回器を設けるとともに、旋回器前方側の内周方向に１列内の複数 個の開口部が開設されてなる二次空気導入口が複数列設けられた燃焼量可変石油 バーナにおいて、旋回器の旋回羽根を内周側旋回羽根と外筒側とに２分割し、内 周側羽根開口部の高さが外周側羽根開口部の高さよりも高くなるように旋回羽根 を成形したことを特徴とするものである。

【００１１】 さらに、上記流量可変霧化器は、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、給湯機に上記燃焼量可変石油バ ーナを備えるものである。さらに、給湯付風呂釜に上記燃焼量可変石油バーナを 備えるものである。

【００１２】

【作用】

本考案では、旋回器の旋回器羽根を内周側旋回羽根と外周側旋回羽根とに２分 割し、内周側羽根開口部の高さを外周側羽根開口部の高さよりも高くしたので、 羽根開口部から噴出する一次空気は内周側で多く流れるが、旋回力は弱く、外周 側で少なく流れるが、旋回力は強くなるように噴出し、旋回器の中央開口部近傍 には比較的温度の低い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領域が形 成される。

【００１３】 したがって、ターンダウン比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１／５で空気比を２．５以上とすることができるので、 ターンダウン比が１〜１／５の範囲で露点以上の排ガス温度を維持しながら良好 な安定した燃焼性能を発揮する。また、このような燃焼量可変石油バーナを備え る給湯機や給湯付風呂釜においても、上記と同様に良好な安定した燃焼性能を発 揮できる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】 図１は燃焼量可変石油バーナの構成を示し、図２は旋回器の構成を示している 。また図３は旋回器の要部を示している。なお、図５および図６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。

【００１６】 この燃焼量可変石油バーナは外筒１０の内側に送風機１４により、通風される 空気通路１１を介して、小径の内筒３が配設されている。さらに、内筒３の後部 に空気通路１１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。また噴霧口１の前方側に、中心に中央開口部 ８、その周りに複数枚の旋回羽根７を有する旋回器５を設けるとともに、旋回器 ５の前方側の内筒３には円周方向の一列内に複数個の開口部が開設されてなる二 次空気導入口１３が複数列設けられている。

【００１７】 そして、旋回器５の旋回羽根７を内周側旋回羽根７ａと、外周側旋回羽根７ｂ とに２分割し、内周側羽根開口部９ａの高さｌａを外周側羽根開口部９ｂの高さ ｌｂよりも高くなるように形成されている。

【００１８】 次に、上記構成の燃焼量可変石油バーナの作用について説明する。

【００１９】 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１７を通り、レベラ１５に戻る。ここで、戻り流量調整弁１７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。

【００２０】 送風機１４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の中央開口部８と羽根開口部９から噴出する。旋回器５の旋回羽根７ を内周側旋回羽根７ａと外周側羽根７ｂとに２分割し、内周側羽根開口部９ａの 高さｌａを外周側羽根開口部９ｂの高さｌｂよりも高くしているので、ターンダ ウン比小側で空気比で空気比を大きくすると、羽根開口部９から噴出する一次空 気は従来構造のバーナに比べて、旋回羽根７の内、内周側旋回羽根７ａから多く 流れるが、旋回力は弱く、一方外周側旋回羽根７ｂからは少なく流れるが、旋回 力は強くなるように噴出する。

【００２１】 そのため、旋回器５の中央開口部８近傍には、酸素濃度が高く比較的温度の低 い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領域が形成される。したがっ て、噴霧口１から噴霧された灯油粒子は十分な蒸発過程を経た後、燃焼に必要な 十分な空気量を確保して燃焼し、旋回火炎を形成しながら、内筒３の二次空気導 入口１３から供給される二次空気によって燃焼が促進されるので、排ガス中のＣ Ｏ濃度やスモーククケールが低減される。

【００２２】 次に、上記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。

【００２３】 この給湯機は燃焼室１９に内に燃焼量可変石油バーナ１８をのぞませ、燃焼室 １９の上部に熱交換器２０を設け、熱交換器２０の上部にサイレンサ２１を設け たものである。

【００２４】 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 ２が作動し、灯油タンク２３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１８に送られ、送風機１４より通風される 燃焼用空気と混合しながら燃焼する。

【００２５】 燃焼ガスは燃焼室１９上部の熱交換器２０で水を加熱し、排ガスはサイレンサ ２１で消音されて排出される。熱交換器２０の出口に設けられた温度検知器２４ 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１７の弁開 度を制御回路２５で制御し、燃焼量を調整することができる。

【００２６】 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。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば旋回器の旋回器羽根を内周側旋回羽根と 外周側旋回羽根とに２分割し、内周側羽根開口部の高さを外周側羽根開口部の高 さよりも高くしたので、羽根開口部から噴出する一次空気は内周側で多く流れる が、旋回力は弱く、一方外周では少なく流れるが、旋回力は強くなるように噴出 し、旋回器の中央開口部近傍には比較的温度の低い領域が形成され、外周には旋 回火炎による高温の領域が形成される。したがって、ターンダウン比小側で空気 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てターンダウン比が１／５で空気比を２ ．５以上とすることができるので、ターンダウン比が１〜１／５の範囲で露点以 上の排ガス温度を維持しながら良好な安定した燃焼性能を発揮することができる 。

【００２８】 また、このような燃焼量可変石油バーナを備える給湯機や給湯付風呂釜におい ても、前記同様に良好な安定した燃焼性能を発揮できる効果を有する。

【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を一
部断面で示す構成図。

【図２】図１における旋回器の構成を示す平面図。

【図３】図２における旋回器の要部を示す斜視図。

【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】従来における燃焼量可変石油バーナを一部断面
で示す構成図。

【図６】図５における旋回器の構成を示す平面図。

【図７】図６における旋回器の要部を示す斜視図。

【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 旋回器本体 ７ 旋回羽根 ７ａ 内周側旋回羽根 ７ｂ 外周側旋回羽根 ８ 中央開口部 ９ 羽根開口部 ９ａ 内周側羽根開口部 ９ｂ 外周側羽根開口部 １０ 外筒 １１ 空気通路 １３ 二次空気導入口 １４ 送風機 １５ レベラ １６ ポンプ １７ 戻り流量調整弁 １８ 燃焼量可変石油バーナ １９ 燃焼室 ２０ 熱交換器 ２１ サイレンサ ２２ 水流スイッチ ２３ 灯油タンク ２４ 温度検知器 ２５ 制御回路 ２６ 給湯機本体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒の内側に送風機により通風される空
   気通路を介して小径の内筒を配設し、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配置し、かつ上記噴霧口の前方
   側に複数枚の旋回羽根を有する旋回器を設けるととも
   に、旋回器前方側の内周方向に１列内の複数個の開口部
   が開設されてなる二次空気導入口が複数列設けられた燃
   焼量可変石油バーナにおいて、上記旋回器の旋回羽根を
   内周側旋回羽根と外筒側とに２分割し、内周側羽根開口
   部の高さが外周側羽根開口部の高さよりも高くなるよう
   に旋回羽根を成形し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。