JPH0527006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、強制供給される燃焼空気と燃料とを
混合し、全一次燃焼を行なう燃焼装置に関するも
のである。

従来の技術 従来のこの種の燃焼装置は、第４図に示すよう
に、ヒータ５１が埋設されたつぼ状の気化筒５２
と、その開口部中程に配置され、混合気通路３が
開設された混合板５４とにより混合室５５が区画
されている。混合室５５には燃料ポンプ５６およ
び燃焼フアン５７が給油管路５８および給気系路
５９を介して接続されている。気化筒５２の上端
開口部には、炎口６０を開設したバーナリング６
１とその上端を閉塞するキヤツプ６２とにより構
成されるバーナヘツド６３が配置され、混合板５
４および気化筒５２の上部側壁６４とにより整流
室６５が区画されている。

また、上部側壁６４の外周部には送気壁６６に
よりリング状の空気室６７が配置されるととも
に、給気管６８により空気室６６と給気系路５９
とが接続されている。なお上部側壁６４には整流
室６５と空気室６７を連通する複数の空気口６９
が開設されている。

上記構成において、ヒータ５１に通電され気化
筒５２が所定温度まで加熱されると燃料ポンプ５
６および燃焼フアン５７が作動し、給油管路５８
および給気系路５９を介して液体燃料および燃焼
空気の一部を混合室５５に送出する。なお６８は
燃料タンクである。混合室５５に送出された燃料
は加熱された気化筒５２の内壁にて気化され、燃
焼空気と混合して混合気となり、混合板５４の混
合気通路５３を経てバーナヘツド６３の内部であ
る整流室６５に入る。整流室６５においては混合
室５５より供給される混合気と、給気管６８・空
気室６７空気口６９を経て供給される燃焼空気と
が混合され、燃焼に最適な空燃比の混合気が形成
される。整流室６５にて形成された混合気はバー
ナヘツド６３の炎口６０から噴出し、点火装置
（図示せず）により点火されて燃焼が行なわれ、
その際に気化筒５２の上部側壁６４を加熱して気
化筒５２への熱回収が行なわれる。（例えば、特
開昭58−123009号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、燃焼装置として排ガスのクリー
ン化、特に低NOx化を図るには、炎口における
燃焼負荷を下げて火炎温度を下げる必要があり、
そのためには金網やセラミツク板等を用いた全一
次燃焼バーナヘツドにて燃焼を行なうことが最適
であるが、全一次燃焼バーナヘツドは炎口におけ
る燃焼負荷すなわち火炎が小さいために炎口を形
成する金網等が加熱され赤熱し、これにより混合
気の燃焼速度が速くなるために逆火を起こしやす
い課題がある。これに対し、上記従来例のような
燃焼装置に全一次燃焼バーナヘツドを組合せた場
合においては、分割供給される燃焼空気の一方は
高温の気化筒に囲まれた混合室に供給され、他方
は気化筒の上部側壁に開口した複数の空気口を経
て整流室に供給されるために燃焼空気は高温の気
化筒により加熱されて高温空気になる。そのため
整流室における混合気温度が高くなり、燃焼面温
度の過熱や混合気燃焼速度の増大により逆火を起
こしてしまう問題点を有していた。

本発明は、かかる従来の問題を解決するもの
で、低NOx燃焼を行なう全一次燃焼バーナヘツ
ドを用いた燃焼装置の逆火を防止することを目的
とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の燃焼装置
は、混合室と整流室の中間に位置する空気室の本
体をステンレス等の低熱伝導率の材質で構成して
いる。

作 用 本発明は上記した構成によつて、空気室に供給
された燃焼空気は、空気室本体の材質が低熱導率
のステンレス等であるために高温の気化筒やバー
ナヘツドに接している空気室を通過しても低温に
保たれ、低温状態で整流室に流出する。それによ
つて混合室からの混合気は冷却されて比較的低温
の混合気としてバーナヘツドに供給される。

よつてバーナヘツドは冷却され、燃焼面の過熱
が防止されるとともに、混合気温度が低いために
混合気の燃焼速度は遅く、そのために燃焼面から
の逆火が防止されることになる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとずいて
説明する。

第１図において、ヒータ１を埋設したつぼ状の
気化筒２の上部開口部には、上部フタ３と一体で
ステンレス等の熱伝導率の小さな材料によつて作
られたつぼ状の空気室本体４が配置され、気化筒
２の内部に混合室５が区画されている。混合室５
には燃料タンク６につながる燃料ポンプ７および
燃焼フアン８が給油管９および給気系路１０を介
して接続されている。一方、空気室本体４の上方
には、金網によつて作られた燃焼筒１１と多数の
小孔が開設された整流筒１２およびそれらの上端
を閉塞するキヤツプ１３によつて構成されるバー
ナヘツド１４が配設されるとともに、バーナヘツ
ド１４の下端で空気室本体４の上部との境界部に
は仕切板１５が配置され、空気室本体４およびバ
ーナヘツド１４の内部をそれぞれ空気室１６およ
び整流室１７に区画している。空気室１６の側壁
部には、給気系路１０に接続された給気管１８が
開口しているとともに、混合室５より空気室１６
を貫通して整流室１７へ至る混合気通路１９と仕
切板１５の開口部との隙間により形成される空気
口２０が開口している。また気化筒２と空気室本
体４およびバーナヘツド１４の外周には、排気通
路２１を隔てて上端を排気キヤツプ２２により閉
塞された熱透過筒２３と下端が閉塞された排気筒
２４とによりなる外筒２５が配置されるととも
に、排気筒２４には気化筒２の近傍に排気口２６
が開設されている。

上記構成において、ヒータ１に通電されて気化
筒２が所定温度まで加熱されると、燃料ポンプ７
および燃焼フアン８が作動し燃料タンク６からの
燃料および分割供給される、燃焼空気の一部が混
合室５に送出される。混合室５に送出された燃料
は、加熱された気化筒２の内壁にて気化され燃焼
空気と混合して濃い混合気となり、混合気通路１
９を通つて整流室１７へ流出する。一方、給気系
路１０から給気管１８を介して空気室１６に供給
された残りの燃焼空気は、空気口２０から整流室
１７に流出して混合室５よりの濃い混合気と混合
して混合気を薄める。その結果として得られる混
合気中の燃焼空気量は、燃料の理論空気量よりも
大きい。バーナヘツド１４にて燃焼を行なうのに
最適な混合気になる。整流室１７にて濃度を調整
された混合気は、整流筒１２の小孔から噴出して
点火装置（図示せず）により点火され、燃焼筒１
１の表面にて燃焼が行なわれる。燃焼により、熱
容量の小さな金網でつくられた燃焼筒１１は赤熱
し幅射熱を熱透過筒２３を通して放散するととも
に、高温の排ガスは排気通路２１を経て排気口２
６より排出されるが、その際に気化筒２の外周壁
に接触して気化筒２への熱回収が行なわれる。

上記構成および動作において、空気室本体４は
ステンレス等の熱伝導率の低い材料でつくられて
いるために高温のバーナヘツド１４および気化筒
２に上下を接しても比較的低温に保持されてい
る。また給気管１８も同様の材質であるため空気
室１６に供給された燃焼空気は、大きな加熱を受
けることなく低温のまま空気口２０より整流室１
７に流出することになる。一方、混合室５に入つ
た燃焼空気は、高温の気化筒２内壁に接触し熱交
換されるため、燃料とともに高温の混合気として
整流室１７に流入するが、ここで空気室１６より
の低温の燃焼空気と混合し希釈されると同時に温
度が低下する。したがつて、バーナヘツド１４の
燃焼筒１１には低温の混合気が供給されることに
なり、燃焼筒１１は冷却されるので燃焼熱による
過熱が防止されるとともに、混合気の燃焼速度も
遅くなるので逆火が防止できるという効果があ
る。また、気化筒２とバーナヘツド１４の中間に
は空気室１６が位置しているので、バーナヘツド
１４からの熱伝導による気化筒２への熱回収は期
待できないが、外筒２５によつて導びかれる高温
の排ガスによつて気化筒２への熱回収が行なわれ
る構成になつているため、気化筒の温度を一定に
保つことができるという効果がある。つまり、バ
ーナヘツド１４における燃焼筒１１は熱容量の小
さな金網でつくられているために、燃焼量および
燃焼空気量の変動による燃焼状態の変動によつて
温度が大きく変化し、それによつてバーナヘツド
１４全体温度も大きく変化するが、排ガス温度は
さほど変化しないという特性であるため、バーナ
ヘツドからの熱伝導により気化筒へ熱回収を行な
うとその温度が変化してしまうが、排ガスからの
熱回収によれば気化筒温度を一定に保つことがで
きる。また、混合室５へは燃焼に必要な燃焼空気
の一部が送出されるのみであり、燃焼空気による
気化筒２壁面の局部冷却が少なく気化筒壁面温度
を高く保持できるので、燃料気化時におけるター
ル生成を防止できるという効果がある。

次に本発明の他の実施例を第２図を用いて説明
する。

第２図において前記実施例と異なる点は、仕切
板１５を混合気通路１９まで延ばして空気室１６
の上部を閉塞するとともに、空気口２０Ａを仕切
板１５に開設した多数の小孔としたことにある。
この構成によれば、混合室５より混合気通路１９
を経て整流室１７に供給された混合気に対し、空
気室１６から多数の小孔である空気口２０Ａを経
て均一に燃焼空気が供給されるので混合気との混
合が促進されるという効果がある。むろん第３図
における実施例に示すように、混合気通路１９お
よび空気口の上方に旋回羽根３０を配置しても同
様の効果が得られる。

発明の効果 以上の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) 燃焼に供する燃焼空気を分割し、一方を燃料
と混合する混合室を介して整流室に供給し、他
方の燃焼空気を低熱伝導率の材質からなる空気
室に供給する構成としているので、空気室から
整流室に流入する燃焼空気温度は低温に保持さ
れ、混合室より整流室へ供給される混合気を希
釈するとともに冷却する。そのため、表面燃焼
により低NOxではあるが逆火を生じやすい全
一次燃焼バーナヘツドにおける逆火および燃焼
面の過熱を防止することができるとともに、火
炎温度が低くなるためにNOxの発生を抑制す
ることができるという効果がある。

(2) 混合室を形成する気化筒は、バーナヘツドと
直接に接していないために、燃焼状態によつて
大きく変化するバーナヘツド温度の影響を受け
ずに常に一定の温度を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃焼装置における第１の実施
例を示す縦断面図、第２図および第３図は本発明
の他の実施例を示す縦断面図、第４図は従来の燃
焼装置を示す縦断面図である。 ２……気化筒、３……上部フタ、４……空気室
本体、５……混合室、７……燃料ポンプ、８……
燃焼フアン、１０……給気系路、１４……バーナ
ヘツド、１５……仕切板、１６……空気室、１７
……整流室、１８……給気管、１９……混合気通
路、２０および２０Ａ……空気口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有底筒状でその内部に混合室を形成した気化
   筒と、この気化筒を底面で閉塞し、かつ空気口を
   有する仕切板で内部に空気室を形成した有底筒状
   の空気室本体と、この空気室本体に前記仕切板を
   介して連結し、かつ多数の小孔を有するとともに
   一端部を閉じて内部を整流室にした整流筒および
   この整流筒に両端を結合し、かつ整流筒の外側に
   隙間を有して配置された燃焼筒からなる全１次燃
   焼バーナヘツドと、空気室を、貫通し前記混合室
   より前記整流室に混合気を導く混合気通路と、燃
   焼空気を前記混合室と空気室にそれぞれ供給する
   燃焼フアンを備え、前記空気室本体をステンレス
   鋼等の低熱伝導率の材料で構成した燃焼装置。