JPH0712708U - 低ＮＯｘバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 濃淡燃焼方式の低ＮＯｘバーナにおいて、最
小燃時の淡火炎の保炎性を向上させ、ターンダウン比の
広い範囲で安定して良好に燃焼できるようにする。 【構成】 平面状の炎口板１１に図の通り、濃部炎口
１、淡部炎口５及び二次空気口９をそれぞれ複数個設
け、濃部炎口１と淡部炎口５で淡火炎を形成して濃淡燃
焼するバーナにおいて、二次空気口９を碁盤目状に複数
個配置し、隣接する二次空気口９の間に複数個の濃部炎
口１を持つ濃部炎口群３を格子状に配置すると共に、該
濃部炎口群３で囲まれた領域に複数個の淡部炎口５を持
つ淡部炎口群７を配置し、更に濃部炎口を中央部が疎
に、中央部から遠い外周部ほど密に配置し、又は濃部炎
口の炎口面積を中央部が小さく、中央部から遠い外周部
ほど大きくして、濃部炎口群から噴出する濃予混合ガス
による燃焼量を炎口板の中央部で小さく、外周部ほど大
きくなるようにした低ＮＯｘバーナ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、家庭用のガス給湯機器に使用される低ＮＯｘバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の低ＮＯｘバーナとして、理論空気比より低い一次空気比に予混 合された濃予混合ガスが噴出する濃部炎口と理論空気比より高い一次空気比に予 混合された淡予混合ガスが噴出する淡部炎口とを交互に配列したものが、実開平 ４−１２２９１７号公報等に示されている。 図５はその従来の低ＮＯｘバーナの平面図であり、複数の濃部炎口１からなる 濃部炎口群３と複数の淡部炎口５からなる淡部炎口群７とを交互に配置し、最外 周の淡部炎口６は最外周の濃部炎口２より内側に位置させ、濃部炎口群３及び淡 部炎口群７を囲むように燃焼室外胴１０との間に二次空気口９を設けた構成とし て、濃淡燃焼させることにより低ＮＯｘ化を図ると共に、淡部炎口５に形成する 淡火炎の保炎性を向上させることを狙いとしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

家庭用ガスの給湯機器においては、きめ細かな出湯温度の制御が必要である。 そのため、ターンダウン比の広い範囲で良好に燃焼出来るバーナが必要である。 一般に、濃淡燃焼方式のバーナでは、最大燃焼時のＮＯｘを低減するために、 淡部炎口５への燃料ガスの供給割合を大きくし、淡予混合ガスの一次空気比を大 きくするのが望ましい。しかし、淡部炎口５への燃料ガスの供給割合を大きくし たり、淡予混合ガスの一次空気比を大きくすると、最小燃焼時の淡火炎の保炎性 が低下する。これは、濃部炎口１への燃料ガスの供給割合が小さいため、濃火炎 による保炎効果が小さくなること、最小燃焼時には結露を生ずる等の問題から最 大燃焼時より空気比を大きく設定する必要があり、淡予混合ガスの一次空気比も 最大燃焼時に設定された一次空気比よりも大きく、希薄側の可燃限界をはるかに 越え、保炎がより困難になることなどの理由による。

【０００４】 逆に、最小燃焼時に問題となる保炎性を向上させるためには、濃部炎口１への 燃料ガスの供給割合を大きくし、淡予混合ガスの一次空気比を小さくするのが望 ましい。しかし、この条件では最大燃焼時の低ＮＯｘ化が図れないという問題が ある。従って、従来のバーナでは燃料ガスの供給割合、濃予混合ガスの一次空気 比、淡予混合ガスの一次空気比などは、例えば実開平４−７３７１３号公報に示 されている範囲に限定される。 この対策として、本考案者らは先に図３に示すように、二次空気口９を碁盤目 状に複数個配置し、隣接する二次空気口９と９との距離Ｌ間に複数個の濃部炎口 １からなる濃部炎口群３を格子状に配置すると共に、該濃部炎口群３で囲まれた 領域に複数個の淡部炎口５からなる淡部炎口群７を配置した低ＮＯｘバーナを考 案した。

【０００５】 しかし、この低ＮＯｘバーナにおいては、淡部炎口５への燃料ガスの供給割合 を大きくしたり、淡予混合ガスの一次空気比を大きくすると、バーナの外周部ほ ど火炎が冷却し易いため、バーナの外周部ほど淡火炎の保炎性の低下が著しいこ と、濃部炎口群３から噴出する濃予混合ガスによる燃焼量が、炎口板１１の全体 において図４に示すように一定であることから、最小燃焼時に炎口板の中央から 遠い外周部でリフトを起こしたり、ＣＯやＨＣを発生することがあり、ターンダ ウン比を広くとることが困難であるという問題があり、未だ不充分である。 本考案は、上記した従来の低ＮＯｘバーナの欠点を無くし、ターンダウン比の 広い範囲で安定して良好に燃焼する低ＮＯｘバーナ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】

本考案は、平面状の炎口板に、理論空気比より低い一次空気比に予混合する濃 予混合ガスが噴出する濃部炎口、理論空気比より高い一次空気比に予混合する淡 予混合ガスが噴出する淡部炎口及び二次空気が噴出する二次空気口をそれぞれ複 数個設け、濃部炎口に濃火炎及び淡部炎口に淡火炎を形成して濃淡燃焼するバー ナにおいて、二次空気口を碁盤目状に複数個配置し、隣接する二次空気口間に複 数個の濃部炎口からなる濃部炎口群を格子状に配置すると共に、該濃部炎口群で 囲まれた領域に複数個の淡部炎口からなる淡部炎口群を配置し、更に(ａ)濃部炎 口を炎口板の中央部が疎に、中央部から遠い外周部ほど密に配置し、及び／又は (ｂ)濃部炎口の炎口面積を炎口板の中央部が小さく、中央部から遠い外周部ほど 大きくして、濃部炎口群から噴出する濃予混合ガスによる燃焼量を炎口板の中央 部で小さく、中央から遠い外周部ほど大きくなるようにした低ＮＯｘバーナに関 する。

【０００７】 本考案は、この構成とすることにより、淡火炎が濃火炎で囲まれ、濃火炎によ り保炎され、最大燃焼時には濃淡燃焼により低ＮＯｘが図られ、最小燃焼時には 炎口板の中央部から遠い外周部の淡火炎が安定するため、リフトを起こしたり、 ＣＯやＨＣが発生することもなく、ターンダウン比の広い範囲で低ＮＯｘ化が図 られ、火炎の安定性に優れ、良好な燃焼特性を発揮する。 本考案において、濃部炎口群から噴出する濃予混合ガスによる燃焼量を炎口板 の中央部で小さく、中央から遠い外周部ほど大きくなるようにして上記の効果を 達成するには、(ａ)のように濃部炎口を、炎口板の中央部で疎に、中央部から遠 い外周部ほど密に配置するか、又は、(ｂ)のように濃部炎口の炎口面積を、炎口 板の中央部で小さく、中央部から遠い外周部ほど大きくする手段の何れでも良い が、(ａ)及び(ｂ)を組合せるのが最良である。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の実施例を図１及び図２により説明する。なお、前記図３と同様 の構成には同一の符号を付した。 実施例１ 図１は本考案の実施例になる低ＮＯｘバーナの平面図、図２は図１のＡ−Ａ断 面における濃部炎口群及び淡部炎口群のそれぞれから噴出する予混合ガスの燃焼 量の分布を示す図である。 図の低ＮＯｘバーナには、平面状の炎口板１１に、二次空気口９を碁盤目状に 複数個配置し、隣接する二次空気口９間に複数個の濃部炎口１からなる濃部炎口 群３を格子状に配置すると共に、格子状に配置された該濃部炎口群３で囲まれた 領域に９個の淡部炎口５からなる淡部炎口群７を配置した。そして、濃部炎口群 ３における濃部炎口１の数を、炎口板１１の中央部を１列２個、外周部を２列６ 個として、炎口板の中央部を疎に外周部に向かうに従い密に配置し、更に、濃部 炎口の炎口面積を炎口板の中央部が小さく、中央部から外周部に向かうに従い大 きくした。

【０００９】 上記のような構成にして、理論空気比より低い一次空気比に予混合された濃予 混合ガスを濃部炎口１から、理論空気比より高い一次空気比に予混合された淡予 混合ガスを淡部炎口５から、二次空気を二次空気口９からそれぞれ噴出し、濃部 炎口１に濃火炎を形成し、淡部炎口５に淡火炎を形成して濃淡燃焼を行って、図 ２に示すような燃焼量の分布を実現した。即ち、炎口板１１の中央部から遠い外 周部の淡部炎口５に形成される淡火炎の周囲の濃部炎口群３から噴出する濃予混 合カスの燃焼量を大きくして、淡火炎を安定させた。その結果、炎口板１１の外 周部においても、リフトを起こしたり、ＣＯやＨＣが発生することがなかった。

【００１０】

【考案の効果】

本考案によれば、二次空気口を碁盤目状に複数個配置し、隣接する二次空気口 間に複数個の濃部炎口からなる濃部炎口群を格子状に配置すると共に、該濃部炎 口群で囲まれた領域に複数個の淡部炎口からなる淡部炎口群を配置し、更に、濃 部炎口を炎口板の中央部で疎に、中央部から遠い外周部ほど密に配置し、及び／ 又は濃部炎口の炎口面積を炎口板の中央部で小さく、中央部から遠い外周部ほど 大きくして、濃部炎口群から噴出する濃予混合ガスによる燃焼量を炎口板の中央 部で小さく、中央から遠い外周部ほど大きくなるようにしたので、淡火炎が濃火 炎で囲まれ、濃火炎により保炎されるため、最大燃焼時には濃淡燃焼により低Ｎ Ｏｘが図られ、最小燃焼時には炎口板の中央部から遠い外周部の淡火炎が安定す るため、リフトを起こしたり、ＣＯやＨＣが発生することがない。 従って、ターンダウン比の広い範囲で低ＮＯｘ化が図られ、火炎の安定性に優 れ、良好な燃焼特性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】本考案の実施例になる低ＮＯｘバーナの構成を
示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面における予混合ガスの燃焼量
の分布を示す図である。

【図３】本考案に到る過程での低ＮＯｘバーナの構成を
示す平面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面における予混合ガスの燃焼量
の分布を示す図である。

【図５】従来の低ＮＯｘバーナの構成を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１…濃部炎口、２…最外周の濃部炎口、３…濃部炎口
群、５…淡部炎口、６…最外周の淡部炎口、７…淡部炎
口群、９…二次空気口、１０…燃焼室外胴、１１…炎口
板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡辺 成夫 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)考案者 田嶋 孝二 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状の炎口板に、理論空気比より低い
   一次空気比に予混合する濃予混合ガスが噴出する濃部炎
   口、理論空気比より高い一次空気比に予混合する淡予混
   合ガスが噴出する淡部炎口及び二次空気が噴出する二次
   空気口をそれぞれ複数個設け、濃部炎口に濃火炎及び淡
   部炎口に淡火炎を形成して濃淡燃焼するバーナにおい
   て、二次空気口を碁盤目状に複数個配置し、隣接する二
   次空気口間に複数個の濃部炎口からなる濃部炎口群を格
   子状に配置すると共に、該濃部炎口群で囲まれた領域に
   複数個の淡部炎口からなる淡部炎口群を配置し、更に
   (ａ)濃部炎口を炎口板の中央部が疎に、中央部から遠い
   外周部ほど密に配置し、及び／又は(ｂ)濃部炎口の炎口
   面積を炎口板の中央部が小さく、中央部から遠い外周部
   ほど大きくして、濃部炎口群から噴出する濃予混合ガス
   による燃焼量を炎口板の中央部で小さく、中央から遠い
   外周部ほど大きくなるようにした低ＮＯｘバーナ。