JPH0627568B2 - Low nitrogen oxide burner - Google Patents
Low nitrogen oxide burnerInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガスおよび石油を気化させたガスを燃焼する
給湯器や暖房装置など空気酸化物の発生量の少ない低Ｎ
Ｏｘバーナに関する。Description: [Industrial field of application] The present invention relates to a low-N low generation of air oxides such as a water heater or a heating device that burns gas obtained by vaporizing gas and petroleum.
Regarding Ox burner.
［従来の技術］ 近年、環境汚染を防ぐべく、大型ボイラーなどの大型ガ
ス器具では、ＮＯｘの発生を抑える技術が用いられてい
る。この技術は、炎の温度の上昇を抑えることによっ
て、有害なＮＯｘが発生するのを抑えるものである。[Prior Art] In recent years, in order to prevent environmental pollution, a technology for suppressing the generation of NOx has been used in large gas appliances such as large boilers. This technique suppresses the generation of harmful NOx by suppressing the rise in flame temperature.
具体的な技術としては、ガスを多段に燃焼させる多段燃
焼技術、排気ガスの一部を再び燃焼室へ戻す排気ガス再
循環技術、エアリッチの混合気とガスリッチの混合気と
を燃焼させる濃淡燃焼技術、あるいは水蒸気を混合気に
混入させて燃焼する水蒸気混入技術などが知られてい
る。Specific technologies include multi-stage combustion technology that burns gas in multiple stages, exhaust gas recirculation technology that returns part of exhaust gas to the combustion chamber again, and rich-burn combustion technology that burns an air-rich mixture and a gas-rich mixture. Alternatively, there is known a steam mixing technique in which steam is mixed and burned.
［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来の技術は、構造が複雑かつ大型であっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional technique has a complicated structure and a large size.
本発明は、目的は、ＮＯｘの発生を抑えることのできる
小型の低ＮＯｘバーナの提供にある。An object of the present invention is to provide a small-sized low NOx burner capable of suppressing the generation of NOx.
［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、本発明の低窒素酸化物バ
ーナは、次の技術的手段を採用する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the low nitrogen oxide burner of the present invention employs the following technical means.
低窒素酸化物バーナは、燃料であるガスと燃焼用の１次
空気とが混合されたエアリッチの混合気を吐出する第１
炎口を備えるとともに、この第１炎口よりも混合気の上
流側に、外方向へ突出した膨らみが形成された第１バー
ナチューブと、燃料であるガスと燃焼用の１次空気とが
混合された混合気を、前記膨らみに向けて吐出する第２
炎口を備え、この第２炎口に形成される炎によって前記
第１バーナチューブの前記膨らみを加熱し、前記第１バ
ーナチューブ内を流れる混合気を加熱する第２バーナチ
ューブとを具備する。The low-nitrogen oxide burner discharges an air-rich mixture in which a gas as a fuel and a primary air for combustion are mixed.
The first burner tube is provided with a flame port and an outwardly protruding bulge is formed on the upstream side of the mixture with respect to the first flame port, and the gas as fuel and the primary air for combustion are mixed. Secondly, the discharged air-fuel mixture is discharged toward the bulge.
And a second burner tube that heats the bulge of the first burner tube by a flame formed in the second flame nozzle and heats the air-fuel mixture flowing in the first burner tube.
［作用］ 第２バーナチューブの第２炎口は、混合気を膨らみに向
かって吐出し、第２炎口に形成される炎によって第１バ
ーナチューブの膨らみを積極的に加熱する。これによっ
て、第１バーナチューブ内の混合器が、第２炎口に形成
される炎によって加熱される。すると、エアリッチによ
る希薄燃焼の燃焼速度が早くなり、希薄燃焼による炎の
リフトが抑えられる。この結果、エアリッチの混合気を
安定して燃焼させることができる。[Operation] The second flame port of the second burner tube discharges the air-fuel mixture toward the bulge, and the flame formed in the second flame port positively heats the bulge of the first burner tube. As a result, the mixer in the first burner tube is heated by the flame formed at the second flame port. Then, the combustion speed of lean combustion due to air rich becomes faster, and the lift of flame due to lean combustion is suppressed. As a result, the air-rich mixture can be stably burned.
［発明の効果］ エアリッチの混合気による炎は、温度が低く低ＮＯｘで
あるが、炎がリフトして燃えにくかった。しかるに、本
発明によって、第１バーナチューブ内においてエアリッ
チの混合気が積極的に加熱されるため、エアリッチ混合
気が安定して燃焼できる。この結果、ＮＯｘの発生が抑
えられるエアリッチ混合気の燃焼の安定化を図ることが
できる。EFFECTS OF THE INVENTION The flame of the air-rich mixture has a low temperature and low NOx, but the flame lifts and is difficult to burn. However, according to the present invention, the air-rich mixture is positively heated in the first burner tube, so that the air-rich mixture can be stably burned. As a result, it is possible to stabilize the combustion of the air-rich mixture, which suppresses the generation of NOx.
また、エアリッチの混合気の流れる第１バーナチューブ
の膨らみを、第２バーナチューブの第２炎口に形成され
る炎によって加熱する簡単な構造であるため、低ＮＯｘ
のガスバーナが大型化せず、かつ低ＮＯｘのガスバーナ
を安価に提供できる。この結果、低ＮＯｘの燃焼器具
を、コンパクトでかつ安価に提供できる。Further, since the bulge of the first burner tube through which the air-rich mixture flows is heated by the flame formed at the second flame port of the second burner tube, the NOx is low in NOx.
The gas burner of No. 1 does not increase in size, and a low NOx gas burner can be provided at low cost. As a result, a low NOx combustion instrument can be provided compactly and inexpensively.
［実施例］ 次に、本発明の低窒素酸化物バーナを、家庭用のガス給
湯器に適用した一実施例に基づき説明する。Example Next, the low nitrogen oxide burner of the present invention will be described based on an example applied to a domestic gas water heater.
（実施例の構成） 第１図はガスバーナヘッドの断面図、第２図はガス給湯
器の概略断面図を示す。(Structure of Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a gas burner head, and FIG. 2 is a schematic sectional view of a gas water heater.
○ガス給湯器１は、ガスバーナ２で形成された炎の熱に
よって、熱交換器３を流れる水を加熱するものである。
本実施例のガス給湯器１に用いられるガスバーナ２は、
ブンゼン式で、１次空気および２次空気を、送風機４に
よって強制的に供給する。The gas water heater 1 heats the water flowing through the heat exchanger 3 by the heat of the flame formed by the gas burner 2.
The gas burner 2 used in the gas water heater 1 of this embodiment is
In the Bunsen system, primary air and secondary air are forcibly supplied by the blower 4.
○ガスバーナ２は、バーナ要素５を複数列設してなる。
バーナ要素５は、偏平な第１バーナチューブ６と、その
第１バーナチューブ６の両側面にそれぞえ形成された偏
平な第２バーナチューブ７とから構成される。The gas burner 2 comprises a plurality of burner elements 5 arranged in a row.
The burner element 5 is composed of a flat first burner tube 6 and flat second burner tubes 7 formed on both side surfaces of the first burner tube 6, respectively.
第１バーナチューブ６は、内部に第１通路８を備える。
この第１通路８は、燃料であるガスと、燃焼用の１次空
気とを流入するための第１流入口８ａを、下端に備え
る。なお、第１流入口８ａより供給される１次空気は、
ノズルを小さくするかあるいは第１流入口８ａの開口面
積を大きくとることなどにより、理論空燃比より過剰に
供給される。このため、第１通路８内に供給されたガス
と１次空気との混合気は、エアリッチ（例えば、空気過
剰率1.8 以上）の状態とされる。The first burner tube 6 includes a first passage 8 inside.
The first passage 8 is provided at the lower end with a first inflow port 8a for inflowing gas as fuel and primary air for combustion. The primary air supplied from the first inlet 8a is
It is supplied in excess of the stoichiometric air-fuel ratio by reducing the nozzle size or increasing the opening area of the first inflow port 8a. Therefore, the gas mixture of the gas and the primary air supplied into the first passage 8 is in an air rich state (for example, an excess air ratio of 1.8 or more).
第１バーナチューブ６の上端面には、第１通路８内に供
給されたエアリッチの混合気を吐出するための第１炎口
９が多数、スリット状に開成されている。また、第１バ
ーナチューブ６は、混合気の流れにおいて第１炎口９よ
りも上流側に、外方向へ突出した膨らみを備えている。On the upper end surface of the first burner tube 6, a large number of first flame ports 9 for discharging the air-rich air-fuel mixture supplied into the first passage 8 are opened in a slit shape. Further, the first burner tube 6 is provided with a bulge protruding outward on the upstream side of the first flame port 9 in the flow of the air-fuel mixture.
第２バーナチューブ７は、第１バーナチューブ６内を流
れる混合気を加熱するものである。この第２バーナチュ
ーブ７は、第１バーナチューブ６の側壁とガイド板１０
とによって構成される。そして、第１バーナチューブ６
の側壁とガイド板１０との隙間によって、第２通路１２
が形成される。この第２通路１２は、燃料であるガス
と、燃焼用の１次空気とを流入するための第２流入口１
２ａを、下端に備える。なお、第２流入口１２ａより供
給される１次空気は、ノズルを大きくするかあるいは第
２流入口１２ａを小さくすることにより理論空燃比に満
たないように調整されている。このため、第２通路１２
内に供給されたガスと１次空気との混合気は、ガスリッ
チ（例えば、空気過剰率0.6 〜0.7 ）の状態とされる。
なお、第２バーナチューブ７は、主に、第１バーナチュ
ーブ６内の混合気を加熱するためのものであるため、第
２通路１２に供給されるガス量は、第１通路８に供給さ
れるガス量に比較して少ない。The second burner tube 7 heats the air-fuel mixture flowing in the first burner tube 6. The second burner tube 7 includes a side wall of the first burner tube 6 and a guide plate 10.
Composed of and. And the first burner tube 6
The gap between the side wall of the guide plate 10 and the side wall of the second passage 12
Is formed. The second passage 12 is provided with a second inlet 1 for introducing gas as fuel and primary air for combustion.
2a is provided at the lower end. The primary air supplied from the second inlet 12a is adjusted so as not to reach the theoretical air-fuel ratio by enlarging the nozzle or decreasing the second inlet 12a. Therefore, the second passage 12
The air-fuel mixture of the gas and the primary air supplied therein is in a gas rich state (for example, an excess air ratio of 0.6 to 0.7).
Since the second burner tube 7 is mainly for heating the air-fuel mixture in the first burner tube 6, the amount of gas supplied to the second passage 12 is supplied to the first passage 8. Less than the amount of gas used.
第２バーナチューブ７の上端には、第１バーナチューブ
６の膨らみ１５に向かってガスリッチの混合気を吐出す
る第２炎口１４が開成されている。なお、この第２炎口
１４に形成される炎は、第１バーナチューブ６の膨らみ
１５を加熱し、結果として第１通路８内の混合気を加熱
する。At the upper end of the second burner tube 7, a second flame port 14 that discharges a gas-rich mixture toward the bulge 15 of the first burner tube 6 is opened. The flame formed in the second flame port 14 heats the bulge 15 of the first burner tube 6 and, as a result, heats the air-fuel mixture in the first passage 8.
一方、各バーナ要素５の間には、燃焼用の２次空気の通
過する２次空気通路１６が形成されている。この２次空
気通路１６に送られてくる２次空気の量は、第２炎口１
４に形成されるガスリッチの炎の未燃焼ガスを燃焼させ
るのに過剰な量とされる。On the other hand, a secondary air passage 16 through which secondary air for combustion passes is formed between the burner elements 5. The amount of secondary air sent to the secondary air passage 16 is equal to the second flame port 1
It is an excessive amount for burning the unburned gas of the gas-rich flame formed in 4.
○ガス給湯器１は、バーナ要素５の第１流入口８ａおよ
び第２流入口１２ａへ、ガスを供給するガス供給通路１
７を備える。このガス供給通路１７には、２つの電磁開
閉弁１８、１９や、ガバナ弁２０、電磁比例弁２１等が
設けられている。The gas water heater 1 includes a gas supply passage 1 for supplying gas to the first inlet 8a and the second inlet 12a of the burner element 5.
7 is provided. The gas supply passage 17 is provided with two electromagnetic opening / closing valves 18, 19, a governor valve 20, an electromagnetic proportional valve 21, and the like.
これら、２つの電磁開閉弁１８、１９、電磁比例弁２１
は、送風機４やスパーカ２２等とともに、図示しない制
御装置によって制御される。制御装置は、周知なもの
で、図示しない操作スイッチ（運転スイッチや、湯温設
定スイッチなど）や、複数のセンサ（水流センサや、湯
温センサなど）を備えてガス給湯器１の使用状態を検出
し、その使用状態によって、送風機４、電磁開閉弁１
８、１９、電磁比例弁２１、スパーカ２２等を制御する
ものである。These two solenoid on-off valves 18, 19 and solenoid proportional valve 21
Is controlled by a controller (not shown) together with the blower 4 and the sparker 22. The control device is a well-known device, and includes a not-shown operation switch (operation switch, hot water temperature setting switch, etc.) and a plurality of sensors (water flow sensor, hot water temperature sensor, etc.) to check the usage state of the gas water heater 1. The blower 4 and the solenoid on-off valve 1 are detected and used depending on the state of use.
8, 19, the solenoid proportional valve 21, the sparker 22 and the like are controlled.
（実施例の作動） ○次に、ガスバーナ２に形成される炎について説明す
る。(Operation of Embodiment) Next, the flame formed in the gas burner 2 will be described.
第２炎口１４は、ガスリッチの混合気を吐出して燃焼
し、混合気加熱用炎２３が形成される。なお、未燃焼ガ
スは、２次空気通路１６によって供給された２次空気に
よって完全に燃焼する。混合気加熱用炎２３は、第１バ
ーナチューブ６の膨らみ１５を加熱する。この結果、第
１バーナチューブ６内を流れるエアリッチの混合気は加
熱される。The second flame port 14 discharges and burns a gas-rich air-fuel mixture to form a mixture-heating flame 23. The unburned gas is completely combusted by the secondary air supplied through the secondary air passage 16. The air-fuel mixture heating flame 23 heats the bulge 15 of the first burner tube 6. As a result, the air-rich mixture flowing in the first burner tube 6 is heated.
第１炎口９より吐出させるエアリッチの混合気は、混合
気加熱用炎２３によって加熱されたことにより、燃焼速
度が速くなる。この結果、第１炎口９に、記薄燃焼では
あるが、炎のリフト量が抑えられ、主炎２４が形成され
る。The air-rich air-fuel mixture discharged from the first flame port 9 is heated by the air-fuel mixture heating flame 23, so that the combustion speed increases. As a result, although the combustion is thin, the lift amount of the flame is suppressed and the main flame 24 is formed at the first flame port 9.
（実施例の効果） 本実施例によって、エアリッチの混合気を安定して燃焼
させることができる。エアリッチの混合気の燃焼は、炎
の温度が低く抑えられる。この結果、ガスバーナは、Ｎ
Ｏｘの発生を抑えることができる。(Effects of Embodiment) According to this embodiment, the air-rich mixture can be stably burned. The combustion of the air-rich mixture suppresses the flame temperature to a low level. As a result, the gas burner is
Generation of Ox can be suppressed.
また、エアリッチの混合気の流れる第１バーナチューブ
６の膨らみを、第２バーナチューブ７の第２炎口１４に
形成される炎によって加熱する簡単な構造であるため、
低ＮＯｘのガスバーナが大型化せず、かつ低ＮＯｘのガ
スバーナを安価に提供できる。この結果、低ＮＯｘの家
庭用ガス器具を、コンパクトでかつ安価に提供できる。Further, since the swelling of the first burner tube 6 in which the air-rich mixture flows is heated by the flame formed in the second flame port 14 of the second burner tube 7, it is a simple structure,
A low NOx gas burner does not increase in size, and a low NOx gas burner can be provided at low cost. As a result, a low NOx household gas appliance can be provided compactly and inexpensively.
なお、第２炎口に形成される混合気加熱用炎２３は、温
度が高くなるが、ガス量が少なく炎が小さいため、発生
するＮＯｘの量は、小さく抑えられる。The temperature of the air-fuel mixture heating flame 23 formed at the second flame port is high, but the amount of gas is small and the flame is small, so the amount of NOx generated is suppressed to a small amount.
（変形例） 本実施例では、第２バーナチューブ７内にガスリッチの
混合気を供給した例を示したが、理論空燃比の混合気な
いし、ややエアリッチ（空気過剰率1.2 〜1.4 程）の混
合気を供給し、プレミックスバーナとして設けても良
い。(Modification) In the present embodiment, an example in which a gas-rich air-fuel mixture is supplied into the second burner tube 7 has been shown, but a stoichiometric air-fuel ratio air-fuel mixture or a slightly air-rich (air excess ratio of about 1.2 to 1.4) mixture is used. It may be provided as a premix burner by supplying air.
本発明をガス給湯器に適用した例を示したが、ガス暖房
装置や、調理機器など他のガス燃焼装置のガスバーナに
適用しても良い。Although an example in which the present invention is applied to a gas water heater is shown, it may be applied to a gas heater of a gas heating device or a gas burner of another gas combustion device such as a cooking appliance.
また、燃料を石油とし、石油を気化させたガスを燃焼す
るバーナに適用してもよい。Alternatively, the fuel may be petroleum, and the burner may be applied to burn gas that vaporizes petroleum.
第１図はガスバーナヘッドの断面図、第２図はガス給湯
器の概略断面図である。 図中１……ガス給湯器、２……ガスバーナ ６……第１バーナチューブ ７……第２バーナチューブ ９……第１炎口、１４……第２炎口FIG. 1 is a sectional view of a gas burner head, and FIG. 2 is a schematic sectional view of a gas water heater. In the figure, 1 ... Gas water heater, 2 ... Gas burner 6 ... First burner tube 7 ... Second burner tube 9 ... First flame port, 14 ... Second flame port
Claims (1)
が混合されたエアリッチの混合気を吐出する第１炎口を
備えるとともに、この第１炎口よりも混合気の上流側
に、外方向へ突出した膨らみが形成された第１バーナチ
ューブと、 (b) 燃料であるガスと燃焼用の１次空気とが混合された
混合気を、前記膨らみに向けて吐出する第２炎口を備
え、この第２炎口に形成される炎によって前記第１バー
ナチューブの前記膨らみを加熱し、前記第１バーナチュ
ーブ内を流れる混合気を加熱する第２バーナチューブと を具備する低窒素酸化物バーナ。1. A first flame outlet is provided for discharging an air-rich air-fuel mixture in which a gas as a fuel and primary air for combustion are mixed, and the air-fuel mixture is upstream of the first flame outlet. A first burner tube having an outwardly protruding bulge formed therein, and (b) a mixture of gas as fuel and primary air for combustion is discharged toward the bulge. A second burner tube for heating the bulge of the first burner tube by a flame formed in the second flame hole and for heating the air-fuel mixture flowing in the first burner tube. Low nitrogen oxide burner.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2063473A JPH0627568B2 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Low nitrogen oxide burner |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH03263505A JPH03263505A (en) | 1991-11-25 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2063473A Expired - Lifetime JPH0627568B2 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Low nitrogen oxide burner |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| AU666034B2 (en) * | 1992-09-11 | 1996-01-25 | Rinnai Kabushiki Kaisha | A porous gas burner for a water heater and a method of making thereof |
| JP2622482B2 (en) * | 1992-11-24 | 1997-06-18 | リンナイ株式会社 | Combustor |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2063473A patent/JPH0627568B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03263505A (en) | 1991-11-25 |
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