| 【発明の名称】 |
濃淡燃焼装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】堂山 政人
【氏名】石原 忍
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| 【要約】 |
【課題】装置のコンパクト化が可能で、冷却用空気の量を極端に増加させることもなく、濃火炎による燃焼室の壁の過度の加熱を防止し得る濃淡燃焼装置。
【解決手段】偏平な濃混合部５と淡混合部１３とが、幅方向を並設方向として交互に、かつ、濃混合部５が両端に位置するように並設されて矩形のケーシング３内に収納保持され、並設方向の両端に位置する濃混合部５とケーシング３との間に間隔１５が形成されて燃焼用二次空気が上方に向けて通風するように構成され、ケーシング３がその外周囲に冷却用空気通路を形成するための間隔４を隔てて燃焼室２内に収納されて冷却用空気が上方に向けて通風するように構成されていて、ケーシング３における、並設方向の両端に位置する濃燃焼部５のそれぞれと対向する壁３ａが、その上端を濃混合気用炎孔６より上方に位置するように構成されている濃淡燃焼装置。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上方に濃混合気用炎孔が形成された偏平な濃混合部と、上方に淡混合気用炎孔が形成された偏平な淡混合部とが、その幅方向を並設方向として交互に、かつ、濃混合部が両端に位置するように並設されて平面視で矩形のケーシング内に収納保持され、前記並設方向の両端に位置する濃混合部と前記ケーシングとの間に、前記並設方向に間隔が形成されて、その間隔を通して燃焼用二次空気が上方に向けて通風するように構成されるとともに、前記ケーシングが、その外周囲に冷却用空気通路を形成するための間隔を隔てて燃焼室内に収納されて、前記冷却用空気通路を通して冷却用空気が上方に向けて通風するように構成された濃淡燃焼装置であって、前記ケーシングにおける、前記並設方向の両端に位置する濃燃焼部のそれぞれと前記並設方向において対向する壁が、その上端を前記濃混合気用炎孔より上方に位置するように構成されている濃淡燃焼装置。
【請求項２】 前記ケーシングにおける、前記並設方向に沿って位置する壁が、その上端を前記濃混合気用炎孔ならびに淡混合気用炎孔より上方に位置するように構成されている請求項１に記載の濃淡燃焼装置。
【請求項３】 前記濃混合部を構成する濃バーナを前記ケーシング内に収納保持させ、前記並設方向に隣接する濃バーナと前記ケーシングとによって前記淡混合部が形成されている請求項１または２に記載の濃淡燃焼装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上方に濃混合気用炎孔が形成された偏平な濃混合部と、上方に淡混合気用炎孔が形成された偏平な淡混合部とが、その幅方向を並設方向として交互に、かつ、濃混合部が両端に位置するように並設されて平面視で矩形のケーシング内に収納保持され、前記並設方向の両端に位置する濃混合部と前記ケーシングとの間に、前記並設方向に間隔が形成されて、その間隔を通して燃焼用二次空気が上方に向けて通風するように構成されるとともに、前記ケーシングが、その外周囲に冷却用空気通路を形成するための間隔を隔てて燃焼室内に収納されて、前記冷却用空気通路を通して冷却用空気が上方に向けて通風するように構成された濃淡燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような構成の濃淡燃焼装置は、淡混合気用炎孔に生成される淡火炎の両側に濃混合気用炎孔に生成される濃火炎が位置し、その濃火炎による保炎作用のもとでＮＯｘの発生を抑制した良好な濃淡燃焼が可能となる。ところで、従来、このような濃淡燃焼装置においては、第５図に示すように、濃混合部５や淡混合部１３を収納保持するケーシング３の壁３Ａ，３Ｂの上端が、濃混合気用炎孔６や淡混合気用炎孔１４よりも下方に位置するように構成されていたか、あるいは、濃混合気用炎孔６や淡混合気用炎孔１４とほぼ同じ高さに位置するように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのため、特に、濃混合部５と淡混合部１３との並設方向での端部においては、その端部に位置する濃混合部５の濃混合気用炎孔６に生成される、図中仮想線で示す濃火炎により、燃焼室２の壁が加熱されて燃焼室２内の温度が異常に上昇するという問題があった。つまり、燃焼装置全体をコンパクトにしようとすると、前記ケーシング３の壁３Ａと燃焼室２の壁との間の間隔４を狭くする方が有利である。その場合、偏平な濃混合部５や淡混合部１３の長手方向での端部においては、たとえケーシング３の壁３Ｂと燃焼室２の壁とを近接させても、ケーシング３の壁３Ｂと濃混合部５などとの間に濃混合部５などを保持するための部材が介在されたり、あるいは、端部近くにまで濃混合気用炎孔６などを形成するのが構造的にむずかしいなどの理由で、火炎と燃焼室２の壁との間にはある程度の距離が保持される。しかし、前記並設方向での端部においては、濃混合気用炎孔６と燃焼室２の壁とが近接するため、濃火炎の輻射熱などにより燃焼室２の壁が異常に加熱されるという問題があった。
【０００４】このような問題を解消するためには、ケーシング３の壁３Ａと燃焼室２の壁との間の間隔４を広げればよいが、それでは装置のコンパクト化が阻害され、また、ケーシング３と燃焼室２の壁との間を通風する冷却用空気の量を増加させて冷却効果を向上させようとすると、冷却用空気を通風させるためのファンが大型化したり、ファンの大型化に伴って騒音が大きくなるなどの別の問題があり、それに加えて、高速で通風する冷却用空気によって濃火炎に乱れが生じてＣＯが発生したり、淡火炎に対する保炎作用が阻害されるという問題が生じる。
【０００５】本発明は、このような従来の種々の問題点に着目したもので、その目的は、装置のコンパクト化が可能で、しかも、冷却用空気の量を極端に増加させることもなく、濃火炎による燃焼室の壁の過度の加熱を防止し得る濃淡燃焼装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、偏平な濃混合部と淡混合部とを並設して収納保持するケーシングにおける、並設方向の両端に位置する濃燃焼部のそれぞれと前記並設方向において対向する壁が、その上端を濃混合気用炎孔より上方に位置するように構成されているので、濃混合気用炎孔より上方に位置するケーシングの壁が、濃混合気用炎孔に生成される濃火炎の輻射熱を遮り、燃焼室の壁に対する加熱を抑制し、かつ、ケーシングの壁の外側を通風する冷却用空気による濃火炎の乱れを防止する。その結果、燃焼装置のコンパクト化を図り、かつ、冷却用空気の量を極端に増加させることなく、前記並設方向の両端に位置する濃燃焼部に対向する燃焼室の壁の過度の加熱を防止でき、しかも、濃火炎の乱れに起因するＣＯの発生を抑制し、淡火炎に対する保炎作用も期待できるに至った。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、前記ケーシングにおける、前記並設方向に沿って位置する壁が、その上端を前記濃混合気用炎孔ならびに淡混合気用炎孔より上方に位置するように構成されているので、上述の並設方向の両端に対向する燃焼室の壁に加えて、並設方向に沿う燃焼室の壁に対しても、濃混合気用炎孔ならびに淡混合気用炎孔より上方に位置するケーシングの壁による輻射熱の遮蔽によって過度の加熱が防止され、燃焼室内の温度上昇が一層抑制される。
【０００８】請求項３に記載の発明によれば、濃混合部を構成する濃バーナを前記ケーシング内に収納保持させ、前記並設方向に隣接する濃バーナと前記ケーシングとによって前記淡混合部が形成されているので、濃バーナを構成する部材で淡混合部の形成部材を兼用でき、上述した燃焼装置のコンパクト化に加えて軽量化をも図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による濃淡燃焼装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。この濃淡燃焼装置は、図１および図２に示すように、全体が平面視において長方形の外枠体１で覆われ、その外枠体１の内部に形成される燃焼室２内に、同じく平面視において長方形のバーナケーシング３が、その四辺の壁と外枠体１の内壁面との間に間隔を隔てた状態で収納保持され、そのバーナケーシング３の外周囲に形成された間隔が、冷却用空気を上方に向けて通風するための冷却用空気通路４に構成され、かつ、バーナケーシング３内には、複数の濃バーナ５が収納保持されている。
【００１０】前記濃バーナ５は、空気混合率の小さい濃混合気を吐出して燃焼させるための濃混合部を構成するもので、板金によって全体が偏平な形状に構成され、図３および図４にも示すように、その長手方向に沿って複数のスリットからなる濃混合気用炎孔６が形成され、濃混合気用炎孔６に連通する濃用混合室７と、濃用混合室７に燃料ガスと燃焼用空気とを導入する濃用導入口８が設けられている。この濃バーナ５には、さらに、後述する淡混合部に燃料ガスと燃焼用空気との混合気を供給する淡用ガス導通路９と、この淡用ガス導通路９に燃料ガスと燃焼用空気とを導入する淡用導入口１０も設けられ、淡用ガス導通路９には多数の噴出孔１１が穿設されている。
【００１１】このような濃バーナ５が、濃混合気用炎孔６を上方に位置させた状態で、その幅方向を並設方向とし、かつ、並設方向に一定の間隔を置いて、前記バーナケーシング３内に収納保持され、このように複数の濃バーナ５を一定の間隔を置いて並設することで、並設方向に隣接する濃バーナ５とバーナケーシング３とにより偏平な空間が形成され、この偏平な空間が淡用混合室１２となって、空気混合率の大きい淡混合気を吐出して燃焼させるための淡混合部１３が構成され、隣接する濃バーナ５の濃混合気用炎孔６間に淡混合気用炎孔１４が形成されている。
【００１２】その結果、上方に濃混合気用炎孔６を備えた偏平な濃バーナ５と、上方に淡混合気用炎孔１４を備えた偏平な淡混合部１３とが、その幅方向を並設方向として交互に、かつ、濃バーナ５が両端に位置するように並設され、その並設方向の両端に位置する濃バーナ５と、その両端に位置する濃バーナ５に対向するバーナケーシング３の壁３ａとの間には、それぞれ間隔１５が設けられ、その間隔１５を通して燃焼用二次空気が上方に向けて通風されるように構成されている。
【００１３】前記濃バーナ５の一方の横側面には、濃バ−ナ５の側面とほぼ同じ形状の板金製のカバー板１６が位置され、濃バーナ５の長手方向の両端部において濃バ−ナ５にかしめられて取り付けられ、かつ、濃バーナ５とカバー板１６との間に位置する複数枚の板金製の整流板１７も一緒にかしめて取り付けられ、各カバー板１６の上端と各整流板１７の上端とが、濃混合気用炎孔６とほぼ同じ高さに位置するように構成されている。ただし、並設方向の端部に位置する濃バーナ５においては、その横側方に燃焼用二次空気通風用の間隔１５が形成されるため、いずれか一方の濃バーナ５、この実施形態においては、図４における右端の濃バーナ５には、カバー板１６や整流板１７は取り付けられておらず、かつ、その濃バーナ５に形成の淡用ガス導通路９には噴出孔１１も穿設されていない。
【００１４】このような濃バーナ５が、その長手方向の両端部をバーナケーシング３の前記並設方向に沿って位置する壁３ｂの内側に連設の保持部材１８に設けられたスリット１８ａ内に上方から挿入されて保持され、バーナケーシング３における四辺の壁３ａ，３ｂの上端は、全て濃バーナ５の濃混合気用炎孔６や淡混合部１３の淡混合気用炎孔１４よりも上方に位置するように伸長されている。つまり、濃バーナ５の並設方向の両端に位置する濃バーナ５のそれぞれと並設方向において対向するバーナケーシング３の壁３ａの上端が、濃混合気用炎孔６よりも上方に位置するように伸長され、かつ、濃バーナ５の並設方向に沿って位置するバーナケーシング３の壁３ｂの上端も、濃混合気用炎孔６や淡混合気用炎孔１４よりも上方に位置するように伸長されている。
【００１５】前記バーナケーシング３の底部には、多数の孔を有する整風用の多孔板１９が設けられ、その多孔板１９と外枠体１の底部との間に空気室２０が形成されていて、その空気室２０が、多孔板１９の孔を介して各淡用混合室１２や燃焼用二次空気通風用の間隔１５に連通され、かつ、四方の開口部を介して冷却用空気通路４に連通されている。そして、前記外枠体１の下方には、燃焼用空気と冷却用空気とを供給するためのファン２１がひとつ設けられ、そのファン２１の吐出口が前記空気室２０に連通され、その空気室２０を介して、各淡用混合室１２や間隔１５に燃焼用空気を供給し、冷却用空気通路４に冷却用空気を供給するように構成されている。
【００１６】各濃バ−ナ５に設けられた濃用導入口８と淡用導入口１０とは、全て同一方向に向けて並設され、その前面に濃用燃料ガスと淡用燃料ガスとを分配供給するガスヘッダ２２が設けられ、そのガスヘッダ２２に取り付けられた濃用ガスノズル２３が、各濃用導入口８に、淡用ガスノズル２４が、各淡用導入口１０にそれぞれ臨んでいて、各ガスノズル２３，２４からの燃料ガスの吹き込みによるエゼクタ作用で、空気室２０からの空気の一部を所定の割合で吸引して、各導入口８，１０に導入するように構成されている。前記ガスヘッダ２２には、ガス供給路２５が接続され、そのガス供給路２５には、開閉弁やガス量調整弁などが設けられ、ガス量調整弁を調整することにより、濃用ガスノズル２３や淡用ガスノズル２４に供給する燃料ガスの量を調整して、所望の加熱量を得るように構成されている。
【００１７】具体的に説明すると、ガス供給路２５よりガスヘッダ２２に供給された燃焼ガスは、各濃用ガスノズル２３から濃用導入口８に、各淡用ガスノズル２４から淡用導入口１０に吹き込まれ、その際のエゼクタ作用により空気室２０からの空気の一部が、燃焼用空気として所定の割合で吸引され、濃用導入口８や淡用導入口１０に導入される。濃用導入口８に導入された燃料ガスと燃焼用空気とは、濃用混合室７内で混合されて空気混合率の小さい濃混合気が生成され、その濃混合気が濃混合気用炎孔６から吐出されて燃焼され、濃火炎が生成される。また、淡用導入口１０に導入された燃料ガスと燃焼用空気とは、淡用ガス導通路９を通って多数の噴出孔１１から淡用混合室１２内に噴出され、さらに、多孔板１９を通って供給される燃焼用空気と混合されて空気混合率の大きい淡混合気が生成され、その淡混合気が淡混合気用炎孔１４から吐出されて燃焼され、淡火炎が生成されるとともに、両側に生成される濃火炎による保炎作用を受けて良好に燃焼する。
【００１８】この濃淡燃焼の際、ファン２１による送風空気の一部は、空気室２０を形成する多孔板１９の孔を介して前記間隔１５内を上方に向けて通風し、前記並設方向の両端に位置する濃混合気用炎孔６に生成の濃火炎に対する燃焼用二次空気として供給される。同時に、ファン２１による送風空気の一部は、冷却用空気通路４内を上方に向けて通風して、バーナケーシング３の壁３ａ，３ｂと燃焼室２を形成する外枠体１の壁を冷却し、かつ、濃混合気用炎孔６や淡混合気用炎孔１４よりも上方に位置するバーナケーシング３の壁３ａ，３ｂが、濃火炎や淡火炎による輻射熱を遮って、外枠体１の壁に対する加熱を抑制するのである。
【００１９】〔別実施形態〕
（１）先の実施形態においては、複数の濃バーナ５を一定の間隔を置いてバーナケーシング３内に収納保持させ、それによって形成される偏平な空間を利用して淡混合部１３を構成した例を示したが、濃バーナ５と同じような構成の偏平な淡バーナを設け、その濃バーナ５と淡バーナとを交互に並設して濃淡燃焼装置を構成することもできる。
【００２０】（２）先の実施形態においては、バーナケーシング３の四辺の壁３ａ，３ｂの全てを上方に伸長した例を示したが、濃バーナ５の並設方向の両端に位置する濃バーナ５の長手方向に沿ってそれぞれ対向するバーナケーシング３の壁３ａの上端のみを濃混合気用炎孔６より上方にまで伸長して実施することもできる。
【００２１】（３）先の実施形態においては、バーナケーシング３の四辺の壁３ａ，３ｂを一体的に上方に伸長した構成を示したが、濃混合気用炎孔６や淡混合気用炎孔１４よりも上方に伸長する壁部分の全て、あるいは、一部をバーナケーシング３とは別体に構成してバーナケーシング３に固着して実施することもでき、その場合には、バーナケーシング３と別体に構成する壁部分を例えば耐熱性の高い別材料で構成することもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３５４１６
【氏名又は名称】株式会社ハーマン
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０５０９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５６９５ |
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