JPH0596713U - 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】 燃焼用空気の均一化と流れ方向の適正化を図
り、ターンダウン比の広い範囲で、バーナ等へのすす付
着がなく、安定して良好に燃焼できるようにする。 【構成】 空気通路９の後部の外側に空気通路９と空気
案内板７を併設した空気導入口６で連通する通気旋回室
５を配設し、空気旋回室５に対して接線方向から通風さ
れるように送風機１６を配置したものにおいて、一次空
気導入口１０を内筒３後部の外周に複数個開設するとも
に、旋回器１２の後方側の内筒３内に一次空気整流板１
１を設ける。

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 が必要であり、このため、これらの機器に用いられるバーナとして、従来より図 ４、図５に示すような燃焼量可変石油バーナが知られている。 図４は従来の燃焼量可変石油バーナの構成を示す要部断面図であり、図５は図 ４のＡＡ断面図である。 この種のバーナは、後部に設けられた空気室８の外側に空気室８と空気導入口 ６で連通する空気旋回室５を配設し、空気旋回室５に対して接線方向から通風さ れるように送風機１６を配置している。ここで、複数個の開口部が開設されてな る空気導入口６の空気室８側に切り起し成形した空気案内板７をバーナ軸と平行 に設けている。外筒４の内側に空気室８から通風される空気通路９を介して外筒 ４より小径の内筒３を配設し、この内筒３の後端部に上記空気室８と連通する一 次空気導入口１０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。 さらに、噴霧口１の前方側に、中心に中央開口部１４、その周りに複数枚の旋 回羽根１３を有する旋回器１２を設け、一次空気に旋回を与えつつ一次燃焼を行 うように構成されている。 また、上記旋回器１２の前方側の内筒３には、１列内に複数個の開口部が開設 されてなる二次空気導入口１５が複数列設けられ、これにより二次燃焼を促進す るように構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】 上記のような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。 しかし、上記従来構造のバーナでは内筒３の後端部に設けられた一次空気導入 口１０から導入される一次空気は内筒３内へ外周部近傍からだけ噴出するので、 図４中に矢印で示した様に旋回器１２の上流で循環流が発生する。燃焼量が少な いターンダウン比小側では、噴霧口１から噴霧される灯油粒子の流速が遅く、貫 通力が小さいため、噴霧された灯油粒子の一部は上記循環流によって旋回器１２ の上流で空気と混合され、燃焼が開始して旋回器１２の旋回羽根１３の開口部か ら火炎が噴出する。旋回器１２の上流での燃焼は燃焼に必要な十分な酸素が供給 されないで行われることになり、火炎中の煤煙濃度やＣＯ濃度が高くなる。その ため、戻り式圧力噴霧ノズル２の噴霧口１や点火電極２８の先端部にすすが付着 してノズル詰まりや点火電極２８が短絡し、点火不良を起すという問題があっ た。また、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 の高濃度の煤煙やＣＯを十分に低減できずに排ガス中のスモークスケールやＣＯ 濃度が高くなり、良好な燃焼性能が確保できないという問題があった。

【０００４】 一方、燃焼量が多いターンダウン比大側では、噴霧口１から噴霧される灯油粒 子の流速か速く貫通力が大きいので、旋回器１２の上流で燃焼が開始することは ないが、前述の循環流のために、旋回器１２の中央開口部１４から噴出する空気 量が少なくなり、旋回羽根１３から噴出する空気量が多くなって旋回力が強くな り過ぎるために、旋回火炎が旋回器１２に近づいて形成される。そのため、噴霧 された灯油粒子は十分な蒸発過程を経ることなく、旋回器１２の中央開口部１４ 近傍で燃焼が開始する。旋回器１２の中央開口部１４から供給される空気量が少 なく、燃焼に必要な十分な酸素が供給されないので、火炎中の煤煙濃度やＣＯ濃 度が高くなる。ターンダウン比大側では、火炎長が長く、高温域が広いので、排 ガス中のスモークスケールやＣＯ濃度が高くなることはないが、旋回羽根１３に すすが付着するという問題があった。 従って、上記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、 ターンダウン比の広い範囲で安定して良好に燃焼させることができず、バーナ等 がすすの付着によって目詰まりする可能性がある。

【０００５】 本考案は上記従来構造のバーナの欠点をなくし、ターンダウン比の広い範囲で バーナ等へのすす付着がなく、安定して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ことを目的とする ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案の燃焼量可変石油バーナは、外筒の内側に 送風機により後部から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 筒の後部付近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 器前方側の内筒には１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を 複数列設け、上記空気通路の後部の外側に空気通路と複数個の開口部が開設され てなる空気導入口で連通する空気旋回室を配設し、上記空気旋回室に対して接線 方向から通風されるように送風機を配置し、上記空気導入口の空気通路側に切り 起し成形した空気案内板をバーナ軸と平行に設けた燃焼量可変石油バーナにおい て、一次空気導入口を内筒後部の外周に複数個開設するともに、旋回器の後方側 の内筒内に一次空気整流板を設けたものである。 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、本考案の給湯機は上記の燃焼量可変石油バーナを備えるものである。 さらに、本考案の給湯付風呂釜は上記の燃焼量可変石油バーナを備えるもので ある。

【０００７】

【作用】

本考案の燃焼量可変石油バーナは上記のような構成により、一次空気導入口を 内筒後部の外周に複数個開設するとともに、旋回器の後方側の内筒内に一次空気 整流板を設けたので、一次空気は一次空気整流板を通って、バーナ軸と平行な均 一な流れとなって旋回器へ供給され、旋回器の上流で循環流が発生することはな い。また、燃焼用空気の一次空気と二次空気の分配は、一次空気導入口で決定さ れるが、面積を大きくできる内筒後部の外周に一次空気導入口を開設したので、 一次空気整流板を設けることによる圧力損失の上昇を抑制できる。以上のことか ら、旋回器の上流で燃焼が開始することがなく、噴霧された灯油粒子は十分な蒸 発過程を経て、燃焼に必要な十分な酸素が供給されて燃焼するので、火炎中の煤 煙濃度やＣＯ濃度が低下する。 従って、ターンダウン比の広い範囲でバーナ等へのすす付着がなく、安定して 良好な燃焼性能を発揮する。 また給湯機または給湯付風呂釜は、この燃焼量可変石油バーナを備えており、 上記と同様の作用が得られる。

【０００８】

【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。尚、図４、図５に 示す従来例と同様の構成には同一の符号を付した。 図１は燃焼量可変石油バーナの要部を示している。さらに図２は図１のＡーＡ 断面を示している。 この燃焼量可変石油バーナは外筒４の内側に送風機１６により後部から通風さ れる空気通路９を介して小径の内筒３が配設されている。内筒３後部の外周に空 気通路９と連通する一次空気導入口１０が複数個開設されている。さらに、内筒 ３内の後部に噴霧口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が設置されるとともに、噴霧口１の前方側に、中心に中央開 口部１４、その周りに複数枚の旋回羽根１３を有する旋回器１２が設けられてい る。旋回器１２の後方側の内筒３内には一次空気整流板１１が設けられており、 旋回器１２の前方側の内筒３には円周方向の１列内に複数個の開口部が開設され た二次空気導入口１５が複数列設けられている。 また、上記空気通路９の外側に空気通路９と複数個の開口部が開設されてなる 空気導入口６で連通する空気旋回室５を配設し、上記空気旋回室５に対して接線 方向から通風されるように送風機１６を配置するとともに、複数個の開口部が開 設されてなる空気導入口６の空気通路９側に切り起し成形した空気案内板７をバ ーナ軸と平行に設けている。

【０００９】 次に、上記構成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１ ７に流入した灯油は、ポンプ１８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から噴霧される。灯油の一部は戻り流量調整弁１９を通り、レベラ１ ７に戻る。ここで、戻り流量調整弁１９の弁開度を大きくすれば、戻りの灯油流 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。

【００１０】 送風機１６から送られる燃焼用空気は空気旋回室５に対して接線方向から空気 旋回室５に入り、空気旋回室５内を旋回する。空気旋回室５は旋回方向下流ほど 通路面積が小さくなっており、燃焼用空気は複数個の空気導入口６から均一に空 気通路９に導入される。空気通路９に導入された燃焼用空気は空気案内板７によ り旋回成分が抑制され、バーナ軸と平行な流れとなる。燃焼用空気は一次空気と 二次空気に分かれ、一次空気は内筒３後部の外周に設けられた一次空気導入口１ ０から内筒３内に導入され、一次空気整流板１１を通って、バーナ軸と平行な均 一な流れとなって旋回器１２へ供給される。一次空気の一部は旋回器１２の旋回 羽根１３により旋回が与えられ、残りは中央開口部１４からバーナ軸と平行な流 れとなって、それぞれ噴出する。

【００１１】 一方、二次空気は空気通路９を通り、二次空気導入口１５から内筒３内に導入 され、バーナ中心軸に向かう流れとなって噴出する。 そのため、旋回器１２の上流で循環流が発生して燃焼が開始することがなく、 噴霧された灯油粒子は十分な蒸発過程を経て、燃焼に必要な十分な酸素が供給さ れて燃焼し、二次空気も十分に火炎中に貫通するので、燃焼が促進され火炎中の 煤煙濃度やＣＯ濃度が低下する。 従って、ターンダウン比の広い範囲で、バーナ等へのすす付着がなく、安定し て良好な燃焼性能を発揮する。

【００１２】 以下、燃焼量可変石油バーナを用いた給湯機の一実施例を説明する。図３は本 考案の燃焼量可変石油バーナを用いた給湯機の構成を示している。この給湯機は 燃焼室２１内に燃焼量可変石油バーナ２０をのぞませるとともに、燃焼室２１の 上部に熱交換器２２を設け、さらに、この熱交換器２２の上部にサイレンサ２３ を設けたものである。 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 ４が作動し、灯油タンク２５からヘッド差でレベラ１７に流入した灯油はポンプ １８で加圧され、燃焼量可変石油バーナ２０に送られ、送風機１６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２１上部の熱交換器２ ２で水を加熱し、排ガスはサイレンサ２３で消音されて排出される。熱交換器２ ２の出口に設けられた温度検知器２６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１９の弁開度と送風機１６から通風される燃焼用の空 気量を制御回路２７で制御し、燃焼量を調整することができる。また、給湯付風 呂釜の場合は、風呂用のバーナと熱交換器等が前記の給湯機に付加される。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、上記説明より明らかなように、一次空気導入口を内筒後部の 外周に複数個開設するとともに、旋回器の後方側の内筒内に一次空気整流板を設 けたので、一次空気はバーナ軸と平行な流れとなって旋回器へ供給され、旋回器 の上流で循環流が発生して燃焼が開始することがない。その結果、良好な旋回火 炎と均一な形状の火炎が形成される。 従って、ターンダウン比の広い範囲で、バーナ等へのすす付着がなく、良好な 安定した燃焼性能を発揮できるという利点を有する。

【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
成を示す要部断面図。

【図２】図１のＡＡ断面図。

【図３】本考案の燃焼量可変石油バーナを備えた給湯機
の一実施例の構成を示す要部断面図。

【図４】従来の燃焼量可変石油バーナの構成を示す要部
断面図。

【図５】図４のＡＡ断面図

【符号の説明】

１ 噴霧口 ２ 戻り式圧力噴
霧ノズル ３ 内筒 ４ 外筒 ５ 空気旋回室 ６ 空気導入口 ７ 空気案内板 ８ 空気室 ９ 空気通路 １０ 一次空気導入
口 １１ 一次空気整流板 １２ 旋回器 １３ 旋回羽根 １４ 中央開口部 １５ 二次空気導入口 １６ 送風機 １７ レベラ １８ ポンプ １９ 戻り流量調整弁 ２０ 燃焼量可変
石油バーナ ２１ 燃焼室 ２２ 熱交換器 ２３ サンレンサ ２４ 水流スイッ
チ ２５ 灯油タンク ２６ 温度検知器 ２７ 制御回路 ２８ 点火電極 ２９ 給湯機本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 新井 敏之 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成工業株式会社結城工場内

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後部から通風
   される空気通路を介して小径の内筒を配設し、上記内筒
   の後部付近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、旋回器前方側の内筒には１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を複数列設
   け、上記空気通路の後部の外側に空気通路と複数個の開
   口部が開設されてなる空気導入口で連通する空気旋回室
   を配設し、上記空気旋回室に対して接線方向から通風さ
   れるように送風機を配置し、上記空気導入口の空気通路
   側に切り起し成形した空気案内板をバーナ軸と平行に設
   けた燃焼量可変石油バーナにおいて、一次空気導入口を
   内筒後部の外周に複数個開設するともに、旋回器の後方
   側の内筒内に一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。