説明

燃焼装置

【課題】燃焼筐1を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室2と燃焼室の下側の給気室3とに仕切る仕切り板4が設けられ、燃焼室内に濃淡バーナ6が横方向に並べて複数本並設され、給気室3から仕切り板に形成した多数の分布孔4aを介して燃焼室に二次空気が供給されるようにした燃焼装置であって、一部の濃淡バーナの上方に臨ませてフレームロッド9が設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるものにおいて、酸欠で燃焼性が悪化する前に確実に燃焼を停止できるようにする。
【解決手段】フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分に流れる二次空気が通過する仕切り板4の部分Aに、分布孔4aを仕切り板単位面積当たりの分布孔4aの開口面積が他の部分よりも大きくなるように形成し、濃淡バーナ6の上記部分への二次空気の供給量を他の部分よりも多くする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、濃淡バーナを備える燃焼装置であって、酸欠時の燃焼停止のためにフレームロッドを設けるものに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、燃焼筐を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、燃焼室内に濃淡バーナが横方向に並べて複数本並設され、給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に二次空気が供給されるようにした燃焼装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。尚、濃淡バーナは、前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気に比し燃料濃度の濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを備える。
【0003】
また、このような燃焼装置において、一部の濃淡バーナの上方に臨ませてフレームロッドを設け、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
ここで、酸欠時には一次空気が不足し、燃焼速度よりも噴出速度が上回る状態となって火炎リフトを生ずる。特に、濃淡バーナでは、淡炎口に形成される淡火炎の方が濃炎口に形成される濃火炎よりも先にリフトする。この場合、フレームロッドは、濃火炎までがリフトしないと、火炎検知してしまうため、燃焼が停止されない。そして、混合気の分布ムラなどにより、フレームロッドの無い部分で酸欠による火炎リフトが進行し、燃焼不良を生じてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−266516号公報
【特許文献2】特開2009−162442号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、濃淡バーナを使用しても、酸欠で燃焼性が悪化する前に確実に燃焼を停止できるようにした燃焼装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、燃焼筐を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気に比し燃料濃度の濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを備える濃淡バーナが燃焼室内に横方向に並べて複数本並設され、給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に二次空気が供給されるようにした燃焼装置であって、一部の濃淡バーナの上方に臨ませてフレームロッドが設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるものにおいて、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分への二次空気の供給量を他の部分よりも多くすることを特徴とする。
【0008】
ここで、酸欠時には、濃炎口に形成される濃火炎が二次空気を求めて外側に広がる。そして、二次空気の供給量が多いと、濃火炎の外側に吹き上がる二次空気によって濃火炎が外側からめくり上げられ、更に、二次空気によってバーナ本体の外側の濃炎口が冷却されて燃焼速度が遅くなるため、濃火炎がリフトしやすくなる。
【0009】
本発明によれば、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分への二次空気の供給量を他の部分よりも多くするため、フレームロッドの設置部分において、淡火炎だけでなく濃火炎も酸欠初期段階でリフトして、フレームロッドが火炎を検知しなくなる。従って、酸欠で燃焼性が悪化する前に確実に燃焼を停止できる。
【0010】
ところで、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分に給気室内の空気を導くダクトを設けて、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分への二次空気の供給量を他の部分より多くすることも可能である。然し、これでは、ダクトが必要になり、部品点数が増してコストアップを招く。
【0011】
そのため、本発明においては、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分に流れる二次空気が通過する仕切り板の部分に、分布孔を仕切り板単位面積当たりの分布孔の開口面積が他の部分よりも大きくなるように形成することが望ましい。これによれば、ダクトを用いずに、フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分への二次空気の供給量を他の部分より多くすることができ、部品点数を削減してコストダウンを図る上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態の燃焼装置の平面図。
【図2】図1のII−II線で切断した断面図。
【図3】(a)濃淡バーナの正常時の燃焼状態を示す図、(b)酸欠気味になったときの燃焼状態を示す図、(c)フレームロッド設置部における酸欠気味になったときの燃焼状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1及び図2を参照して、1は燃焼筐を示している。燃焼筐1の上面は開放されており、燃焼筐1の上に図示省略した熱交換器等の被加熱物が設置される。
【0014】
燃焼筐1内には、燃焼筐1内の空間を燃焼室2とその下側の給気室3とに仕切る仕切り板4が設けられている。給気室3の底面には図外の燃焼ファンがダクト5を介して接続されており、燃焼ファンから給気室3に空気が供給される。仕切り板4には、後述する濃淡バーナ6の配置ピッチ部分に位置させて多数の分布孔4aが形成されている。そして、給気室3に供給された空気がこれら分布孔4aを介して燃焼室2に二次空気として供給されるようにしている。
【0015】
燃焼室2内には、前後方向に長手の濃淡バーナ6が横方向に並べて複数本並設されている。各濃淡バーナ6は、前後方向に長手のバーナ本体61の上端に、図3に示す如く、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口62と、淡炎口62の横方向両側に位置し、淡混合気に比し燃料濃度の濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口63,63とを備える。淡炎口62内には整流板62aが装着され、淡炎口62の両側部には、濃炎口63との間に位置させて、混合気が噴出しない還流域62bが設けられている。また、図2を参照して、バーナ本体61の下部前端には、淡混合気用の流入口64と、その上側に濃混合気用の流入口65とが設けられている。バーナ本体6には、更に、淡炎口62と濃炎口63を前後複数区分に分割する上端のブリッジ部66が設けられている。尚、濃混合気の燃料濃度は、一般的に、理論空燃比よりも濃くなるように設定されるが、理論空燃比よりも若干希薄なるように設定することも可能である。
【0016】
また、仕切り板4の前縁に立上り部41を曲成すると共に、立上り部41の前側に燃焼筐1の下部前面を塞ぐようにしてマニホールド7を装着している。マニホールド7には、各濃淡バーナ6の流入口64,65に臨む淡混合気用と濃混合気用のガスノズル71,72が設けられている。そして、各ガスノズル71,72から各流入口64,65に燃料ガスが供給されると共に、給気室3から立上り部41とマニホールド7との間に画成される空隙を介して各流入口64,65に一次空気が供給されるようにしている。
【0017】
立上り部41の前面には、各濃淡バーナ6の流入口64,65に対応する開口を形成したダンパ板42が設けられている。そして、淡混合気用の流入口64に対応するダンパ板42の開口を大きく形成して、流入口64への一次空気の供給量を淡混合気が生成されるように多くし、一方、濃混合気用の流入口65に対応するダンパ板42の開口を小さく形成して、流入口65への一次空気の供給量を濃混合気が生成されるように少なくしている。
【0018】
燃焼筐1の前面には、点火プラグ8が装着されると共に、一部の濃淡バーナ6の上方に臨むようにフレームロッド9が装着される。具体的には、図1で右側から5番目と6番目の濃淡バーナ6の前端部上方に臨むようにフレームロッド9を設けている。そして、酸欠時の火炎リフトでフレームロッド9が火炎を検知しなくなったとき、即ち、フレームロッド9とバーナ本体61との間に火炎を介して流れるフレーム電流がフレームロッド9よりも上方への火炎リフトで所定の閾値以下に低下したとき、マニホールド7の上流のガス供給路に介設した電磁弁(図示せず)を閉弁させて、燃焼を停止させるようにしている。
【0019】
ここで、正常燃焼時には、図3(a)に示す如く、淡炎口62から噴出する淡混合気による淡火炎Faが形成されると共に、濃炎口63から噴出する濃混合気が淡混合気中の過剰空気及び分布孔4aからの空気を二次空気として燃焼して濃火炎Fbが形成される。酸欠気味になると、図3(b)に示す如く、淡火炎Faがリフトすると共に、濃火炎Fbが淡混合気中の過剰空気の減少で二次空気を求めて外側に広がるが、濃火炎Fbのリフトは然程生じない。このままでは、フレームロッド9が濃火炎Fbを検知してしまい、酸欠初期段階で燃焼を停止することができなくなる。
【0020】
そこで、本実施形態では、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分に流れる二次空気が通過する仕切り板4の部分に、分布孔4aを他の部分よりも高密度で形成し、仕切り板単位面積当たりの分布孔4aの開口面積が他の部分よりも大きくなるようにしている。本実施形態において、フレームロッド9は、仕切り板4の前縁の立上り部41よりも前方に設置されており、仕切り板4の前部を通過した二次空気が仕切り板4の上端から前方に迂回して、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分に流れる。そこで、フレームロッド9の設置位置を中心とする所定の横方向範囲内の仕切り板4の前部(図1、図2にAで示す部分)に、分布孔4aを高密度で形成している。尚、仕切り板4の前記部分Aに形成する分布孔4aを大きくして、仕切り板単位面積当たりの分布孔4aの開口面積を大きくすることも可能である。
【0021】
これによれば、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分への二次空気の供給量が他の部分よりも多くなる。そして、二次空気の供給量が多いと、図3(c)に示す如く、濃火炎Fbの外側に吹き上がる二次空気によって濃火炎Fbが外側からめくり上げられる。更に、二次空気によってバーナ本体61の外側の濃炎口63が冷却されて、燃焼速度が遅くなる。そのため、濃火炎Fbがリフトしやすくなる。
【0022】
従って、フレームロッド9の設置部分において、淡火炎Faだけでなく濃火炎Fbも酸欠初期段階でリフトして、フレームロッド9が火炎を検知しなくなる。その結果、酸欠で燃焼性が悪化する前に確実に燃焼を停止できる。
【0023】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分に給気室3内の空気を導くダクトを設けて、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分への二次空気の供給量を他の部分より多くすることも可能である。然し、これでは、ダクトが必要になり、部品点数が増してコストアップを招く。一方、上記実施形態によれば、仕切り板単位面積当たりの分布孔4aの開口面積の設定だけで、フレームロッド9が臨む濃淡バーナ6の部分への二次空気の供給量を他の部分より多くでき、部品点数を削減してコストダウンを図る上で有利である。
【符号の説明】
【0024】
1…燃焼筐、2…燃焼室、3…給気室、4…仕切り板、4a…分布孔、6…濃淡バーナ、61…バーナ本体、62…淡炎口、63…濃炎口、9…フレームロッド。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼筐を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、
前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気に比し燃料濃度の濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを備える濃淡バーナが燃焼室内に横方向に並べて複数本並設され、
給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に二次空気が供給されるようにした燃焼装置であって、
一部の濃淡バーナの上方に臨ませてフレームロッドが設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるものにおいて、
フレームロッドが臨む濃淡バーナの部分への二次空気の供給量を他の部分よりも多くすることを特徴とする燃焼装置。
【請求項2】
前記フレームロッドが臨む前記濃淡バーナの部分に流れる二次空気が通過する前記仕切り板の部分に、前記分布孔を仕切り板単位面積当たりの分布孔の開口面積が他の部分よりも大きくなるように形成することを特徴とする請求項1記載の燃焼装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−252671(P2011−252671A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−127852(P2010−127852)
【出願日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【出願人】(000115854)リンナイ株式会社 (1,534)
【Fターム(参考)】