JPH0445314A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は給湯機や暖房等の燃焼装置に関する。

従来の技術 近年、地球温暖化、環境破壊の問題がクローズアップさ
れ、これらの問題と関連する燃焼機器の低ＮＯｘ化の要
望が強くなってきている。

従来この種の燃焼装置は、第３図に示すように燃焼用空
気を供給するファン２５の下流側にバーナ２６、燃焼室
２７、熱交換器２８、排気部２９が密接し、て設けられ
ている。前記バーナ２６は混合気室３０と空気室３１か
らなり、それぞれ下流端に炎口部３２と二次空気口３３
を有している。また、前記空気室３１のファン２５と二
次空気口３３との間には、二次空気の分布を均一化する
ために均一板３４が設けられ、さらに前記二次空気口３
３の上流側に流れを上向きにするハニカム格子３５が設
けられていた。

発明が解決しようとする課題 このような従来の燃焼装置では、バーナ２６上に掲載さ
れた火炎３６より発生するＮＯｘを低減することは、バ
ーナ２６自体を工夫することでしか対処できず、限界で
あった。また、一部工業用のものでは、二次空気口３３
に水分を噴霧して低ＮＯｘ化をはかることもなされてい
るが、機器の大型化や大幅なコストアップになり実用化
が困難であった。

また、燃焼騒音に対しても二次空気分布の均一化や整流
を行っているが、燃焼室２７や空気室３１等の空間で共
鳴増幅されたり、ファン２５の高周波成分が排気部２９
より直接放射される問題を有していた。

本発明は上記問題を解決するもので、低ＮＯｘ化と低騒
音化をはかることができる燃焼装置を提供することを目
的としている。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために燃焼用空気を供給
するファンと、下流端に炎口部を有する混合気室と、前
記混合気室周囲に二次空気通路を形成し、二次空気を前
記炎口部に供給する二次空気口と、前記二次空気口上流
側に多孔質材料からなる整流板とを有した空気室から構
成されるバーナと、前記バーナの下流側に燃焼室と、熱
交換器と、排気部と、前記熱交換器へ水を供給する入水
部と、端末へお湯を供給する出湯部と、前記入水部から
分岐して遮断弁を介して前記整流板へ連通ずる連通管と
から構成されたものである。

作用 上記した構成において、燃焼装置が動作すると遮断弁が
開状態となり連通管より水が多孔質の整流板へ除々に供
給される。一方フアンにより供給される二次空気は、前
記整流板を通過する際に整流板内に充填された水分を多
数の小孔より取り込み、その結果、水分を多く含んだ燃
焼用空気として火炎に作用する。その際、前記水分を気
化させる熱量を火炎より放熱冷却でき、火炎反応温度を
低下させることができるのである。よって、Ｎ。

Ｘ発生量は少なく、上記作用により、ＮＯｘを低減でき
るのである。また、前記整流板は、多孔質材料からなり
、材料そのものに存在する連通孔以外に二次空気分布を
均一化する多数の開口部を有しており、その結果空気の
整流、均一化、吸音作用が得られる。また炎口部へ供給
する二次空気を安定化し、火炎自体が安定化されるとと
もに、燃焼する際に生じる圧力変動も吸収され、空気室
、燃焼室等の空間と排気部で生じる共鳴のピークが抑制
される。さらにファンの吹き出し側より放出される音も
吸音される。

実施例 以下、本発明の一実施例を給湯機に応用した場合につい
て、第１図および第２図を参照しながら説明する。

図に示すように、ファン１の下流側にはバーナ２、燃焼
室３、熱交換器４、排気部５が順次密接して設けられて
いる。前記バーナ１は混合気室６と空気室７からなり、
それぞれ下流端に炎口部８と二次空気口９を有している
。前記空気室７の二次空気口９とファン１０間に多孔質
材料からなり、多数の開口部ＩＯを有した整流板１１を
設けている。

整流板１１は吸湿性を有するセラミック材料からハニカ
ム状の開口部１０を有し、通風抵抗が大きくならない程
度の孔径としている。前記バーナ２にはガス燃料の流量
調整機能を有したガスブロック１２が、また前記熱交換
器４には入口に入水量の調整機能を有した入水部１３が
、さらに出口には出湯バイブ１４が出湯部１５に接続さ
れている。また、前記入水部１３から分岐して遮断弁１
６を介して一方を前記整流板１１へ連通する連通管１７
が取付けられてい上記構成において、給湯栓が開かれ給
湯機本体の中を水が流れ始めると、入水部Ｉ３で水流が
検知され、制御ブロック（図示せず）の指令によりファ
ン１が動作して燃焼用空気（図中−点鎖線矢印で示す）
がバーナ２に供給されると同時に遮断弁１６が開状態に
なり、水量の一部が連通管１７より整流板１１に供給さ
れる。一方燃料はガスブロック１２で、制御ブロック（
図示せず）により給湯負荷に応じて決定された流量が一
部の空気を取り入れて混合気室６より炎口部８に供給さ
れる。また前記整流板１１を通過する際、水分を取り込
んで高湿度になった二次空気は、二次空気口９により放
出され、燃焼室３内で燃焼し高温の燃焼排気ガスとなっ
て熱交換器４にいたり、入水部１３より供給された水は
、熱交換器４内で高温排気ガスにより加熱され湯となっ
て出湯部１５を通り、給湯に供される。

一方二次空気に含まれる水分の蒸発温熱によって熱を奪
われた低温の排気ガスは排気部５から大気に放出される
。

ここで、バーナ２に形成される火炎１８は、通常の空気
に加えて霧化状の水分も供給されることによって、火炎
１８の熱量が霧化状水分の気化熱として奪われる。つま
り、整流板１１を通して供給した霧化状水分の気化熱量
分だけ火炎温度が低下する。

ＮＯｘの発生量は火炎反応温度に依存しており、火炎反
応温度が低いほどＮＯｘの発生量は少ないので、上記作
用により、ＮＯｘは低減できるのである。また空気室７
内に整流作用と分布の均一化作用と吸音作用を兼ねそな
えた多孔質材料からなる整流板１１を設けているので、
火炎部８へ供給する二次空気を安定化し、火炎自体が安
定化されるとともに、燃焼する際に生じる圧力変動も吸
収され、空気室７、燃焼室３等の空間と排気部５で生じ
る共鳴のピークが抑制される。さらにファン１の吹き出
し側より放出される音も吸音されることになり、排気部
５からファン騒音も低減されるものである。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明の燃焼
装置によれば次の効果が得られる。

１）入水部から分岐して遮断弁を介した連通管により、
空気室内に設けた多孔質材料からなる整流板へ水量の一
部が供給され、その結果水分の多い燃焼用空気として炎
口部に供給する構成によって、水分を気化させる熱量を
火炎より放熱冷却でき、火炎反応温度を低下させること
ができる。よって、ＮＯｘの発生量は火炎反応温度に依
存しており、火炎反応温度が低いほどＮＯｘ発生量は少
なく、上記作用により低減できるのである。

２）整流板は多孔質材料からなるとともに多敵の開口部
を有しているため、二次空気の整流及び分布の均一化が
でき、炎口部へ供給する二次空気を安定化し、火炎自体
を安定化できるとともに、多孔質材料としての吸音効果
により燃焼する際に生じる圧力変動を吸収し、空気室、
燃焼室等の空間と排気部で生じる共鳴のピークを抑制す
る。

さらにファンの吹き出し側より放出される音も吸音でき
、排気部からのファン騒音の低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として給湯機に応用した場合
の正面図、第２図は同側面図、第３図は従来例の側面図
である。 ｌ・・・・・・ファン、２・・・・・・バーナ、３・・
・・・・燃焼室、４・・・・・・熱交換器、５・・・・
・・排気部、６・・・・・・混合気室、７・・・・・・
空気室、８・・・・・・炎口部、９・・・・・・二次空
気室、１１・・・・・・整流板、１３・・・・・・入水
部、１５・・・・・・出湯部、１６・・・・・・遮断弁
、１７・・・・・・連通管。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名！ ４〜 ５　・ ６　゛ ファン バーナ 歴寓室 ＩＩＩＩｔｔ　　殉　魯 帯気即 展Ｓ気ｉ 空気室 夷　Ｏ郁 二京９覧Ｏ 瞥ＴＬ伍 １６−　露　Ｉｌｌ　弁 １７−一　諺ｇｈ　Ｗ 第 図 ｚｐ＋ 第 図 ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼用空気を供給するファンと、下流端に炎口部を有す
   る混合気室と、前記混合気室周囲に二次空気通路を形成
   し、二次空気を前記炎口部に供給する二次空気口と、前
   記二次空気口上流側に多孔質材料からなる整流板とを有
   した空気室から構成されるバーナと、前記バーナの下流
   側に燃焼室と、熱交換器と、排気部と、前記熱交換器へ
   水を供給する入水部と、端末へお湯を供給する出湯部と
   、前記入水部から分岐して遮断弁を介して前記整流板へ
   連通する連通管とを備えた燃焼装置。