JPH0438968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に小容量ボイラに設置され、液体
等の燃料と燃焼用空気とを適宜混合して燃焼させ
る燃焼器に関する。

（従来の技術） 一般に、小容量ボイラに取り付けられる燃焼器
に於いては、バーナ絞り口の径は可変不能になつ
ている。その結果、この燃焼器は、バーナ負荷が
軽くなるにしたがい必要燃焼用空気量が少なくな
る為、燃焼用空気の流速が低下して燃焼特性の悪
化を生じるうえ、液体燃料を使用する場合には燃
焼器の燃料出口の汚れが問題となつている。

従つて、前記燃焼器を取り付けている小容量ボ
イラに於いては、ボイラ負荷が50％以下の軽負荷
になると、燃焼器は燃焼と消化を繰り返す制御方
式にせざるを得ず、消化時には煙道より多量の熱
を放出してボイラ効率が著しく低下すると云う問
題がある。又、燃焼器は、燃焼と消化を多数繰り
返す為、各機器の機械的、電気的寿命も縮むと云
う問題もある。

そこで、前記問題を解決する手段としては、燃
焼器に比例式燃焼器を用いるか、或は燃焼器のバ
ーナ絞り口の径を小さくして軽負荷時に於いても
燃焼用空気の流速を高速に維持する方法がある。

然し乍ら、小容量ボイラに於いては、比例式燃
焼器は高価に付き、又、バーナ絞り口の径を小さ
くした場合には高負荷時の燃焼用空気のバーナ出
口の圧力損失が大きくなり、燃焼用空気を供給す
る送風機に過大の動力を必要とし、価格、騒音、
消費電力の面で問題となつている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題点の解決する為に創案さ
れたものであり、その目的は小容量ボイラの低負
荷時に於いても良好な燃焼特性が得られると共
に、ボイラ効率を高く維持できる燃焼器を提供す
るにある。

（問題点を解決する為の手段） 本件発明は、送風機１１からの燃焼用空気を旋
回流として燃焼噴射管９の下流側に位置するバー
ナ絞り口１３へ供給すると共に、前記バーナ絞り
口１３に、その開口面積をバーナ負荷に応じて増
減調節する自動可変装置１４を設けたことを発明
の基本構成とするものである。

（作用） 前記燃焼器を取り付けた小容量ボイラを運転す
ると、燃焼器は、バーナ負荷に応じてそのバーナ
絞り口の開口面積を自動可変装置により自動的に
増減調節し、燃焼用空気の流速を適正な値に維持
する。その結果、広い負荷範囲に亘つて良好な燃
焼特性が得られると共に、ボイラの低負荷時に於
いても高いボイラ効率が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明の実施例に係る燃焼器１を取り
付けた小型貫流ボイラ（換算蒸発量1800Kg／Ｈ）
の概略縦断面図であつて、当該ボイラは、ケーシ
ング２、上部耐火物３、下部耐火物４、火炉５、
水管６及び燃焼器１等から構成されている。

本発明に係る燃焼器１は、ウインドボツクス
７、バーナ入口ガイドベーン８、燃焼噴射管９、
ドラフトチユーブ１０、送風機１１、点火電極棒
１２、バーナ絞り口１３及び自動可変装置１４等
から構成されて居り、前記自動可変装置１４以外
は従来公知のものと同様構造に構成されている。

前記自動可変装置１４は、燃料噴射管９の下流
側に位置するバーナ絞り口１３に設置されて居
り、バーナ絞り口１３の開口面積をバーナ負荷に
応じて自動的に増減調節するものである。

具体的には、前記自動可変装置１４は、第２図
及び第３図に示す如く、案内リング１５、略三日
月状の複数のベーン１６及び駆動機構１７等から
構成されている。

即ち、前記案内リング１５は、バーナ絞り口１
３内に回転自在に配設されて居り、所定の傾斜角
度を有する複数のガイド溝１８が等間隔で穿設さ
れている。

又、各ベーン１６は、バーナ絞り口１３内で且
つ上部耐火物３に適宜の手段により回動自在に支
持されて居り、各ベーン１６には案内リング１５
のガイド溝１８に挿通されると共に、ガイド溝１
８に沿つて移動しうる駆動ピン１９が立設されて
いる。

更に、駆動機構１７は、モータ２０と、モータ
２０に取り付けた出力ギヤ２１と、出力ギヤ２１
に噛合する中間ギヤ２２と、中間ギヤ２２と案内
リング１５との間に介設されたリンク機構２３等
から成り、案内リング１５を適宜量正逆回転させ
るものである。この駆動機構１７は、適宜の制御
装置（図示省略）によりバーナ負荷に応じて適宜
作動するように自動制御されている。

尚、案内リング１５のガイド溝１８は、案内リ
ング１５を正逆回転させたときに各ベーン１６の
駆動ピン１９をガイド溝１８に沿つて移動させ、
各ベーン１６を案内リング１５の内外方へ夫々移
動させるような形状に形成されている。

従つて、駆動装置１７により案内リング１５を
正逆回転させると、ガイド溝１８と駆動ピン１９
との協働により各ベーン１６が案内リング１５の
内外方へ移動し、バーナ絞り口１３の開口面積を
増減することになる。

而して、前記小型貫流ボイラに於いて、送風機
１１により送風されて来る燃焼用空気はバーナ入
口ガイドベーン８により旋回されると共に、燃料
噴射管９の燃料出口から噴出される燃料と混合さ
れ、バーナ絞り口１３を経て火炎を形成しつつ火
炉５内へ流出する。このとき、燃焼器１は、バー
ナ負荷に応じて自動可変装置１４が作動し、バー
ナ絞り口１３の開口面積を増減させる。これによ
り、バーナ低負荷時に於いても燃焼用空気の流速
及び旋回力が適正な値に維持され、良好な燃焼特
性が得られる。

特に、自動可変装置１４を、燃焼噴射管９の下
流側に位置するバーナ絞り口１３に設置している
為、自動可変装置１４によつて流速及び旋回力が
適正な値に維持された燃焼用空気は燃料噴射管９
から噴射される燃料に確実且つ良好に混合される
ことになる。その結果、より一層良好な燃焼特性
が得られる。

尚、第４図及び第５図はバーナ絞り口の径が可
変不能の従来の燃焼器と本考案に係る燃焼器１を
夫々前記小型貫流ボイラに使用した場合の両者の
燃焼特性を比較したグラフであり、実線で示す本
発明に係る燃焼器１の燃焼特性は、破線で示す従
来の燃焼器の燃焼特性に比較してバーナ低負荷時
に於いて大幅に改善されている。

その結果、本発明に係る燃焼器１を使用すれ
ば、ボイラ負荷25％まで連続燃焼が可能になり、
第６図のグラフに実線で示すように本発明に係る
燃焼器を取り付けた場合のボイラ負荷25％でのボ
イラ効率は、50％以下のボイラ負荷に対しては燃
焼器の燃焼と消化を繰り返す制御方式を取る従来
の燃焼器を取り付けた場合のボイラ効率に比較し
て約35％改善されている。従つて、燃料消費量
は、Ａ重油で年間10000〜42000の節約となる。

尚、上記実施例に於いては、燃焼器１の自動可
変装置１４は、案内リング１５、ベーン１６及び
駆動機構１７から構成したが、自動可変装置１４
は上記実施例のものに限定されるものではなく、
バーナ絞り口１３の開口面積をバーナ負荷に応じ
て自動的に増減調節できれば、その構成及び形状
等は任意である。

又、上記実施例に於いては、燃焼器１を小型貫
流ボイラに取り付けたが、燃焼器１を他の形式の
ボイラに取り付けるようにしても良い。

（発明の効果） 上述の通り、本発明の燃焼器は、燃料噴射管の
下流側に位置するバーナ絞り口に、その開口面積
をバーナ負荷に応じて増減調節できる自動可変装
置を備えている為、バーナ低負荷時に於いても燃
焼用空気の流速等を適性な値に維持でき、良好な
燃焼特性が得られる。然も、自動可変装置を燃料
噴射管の下流側に設けている為、自動可変装置に
よつて適正な値に維持された燃焼用空気は燃料噴
射管から噴射される燃料と確実且つ良好に混合さ
れ、より一層良好な燃焼特性が得られる。その結
果、ボイラの低負荷時に於いても高いボイラ効率
が得られ、燃料の節約及びコスト低減等を図れ
る。

又、本発明の燃焼器を使用すると、ボイラ低負
荷時での連続燃焼が可能になる為、ボイラ低負荷
時に燃焼器の燃焼と消化を繰り返す従来の制御方
式のものに比較して燃焼器の燃焼と消化が大幅に
減少し、各機器の機械的、電気的寿命が大幅に伸
びる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃焼器を取り付
けた小型貫流ボイラの概略縦断面図、第２図及び
第３図は燃焼器の自動可変装置の斜視図、第４図
及び第５図は従来の燃焼器と本発明に係る燃焼器
とを夫々小型貫流ボイラに取り付け、両者の燃焼
特性を比較したグラフ、第６図は従来の燃焼器と
本発明に係る燃焼器とを夫々小型貫流ボイラに取
り付け、両者のボイラ効率を比較したグラフであ
る。 １は燃焼器、１３はバーナ絞り口、１４は可変
装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送風機１１からの燃焼用空気を旋回流として
   燃料噴射管９の下流側に位置するバーナ絞り口１
   ３へ供給すると共に、前記バーナ絞り口１３に、
   その開口面積をバーナ負荷に応じて増減調節する
   自動可変装置１４を設けたことを特徴とする燃焼
   器。