燃焼装置
【課題】いわゆる１ファン・複数バーナ方式を採用した燃焼装置であって、一部のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合であっても、このバーナにおいて不完全燃焼が生じることを適切に防止または抑制することが可能な燃焼装置を提供する。
【解決手段】燃焼装置Ｃは、第１および第２の空気供給路１２ａ，１２ｂを仕切る仕切部４ｂを備え、この仕切部４ｂの一部４０は、ファン２の吐出口２０またはその近傍領域を第１および第２の領域１３ａ，１３ｂに仕切っており、圧力調整弁Ｖのシグナル圧として、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのいずれか一方の圧力が用いられている。
【解決手段】燃焼装置Ｃは、第１および第２の空気供給路１２ａ，１２ｂを仕切る仕切部４ｂを備え、この仕切部４ｂの一部４０は、ファン２の吐出口２０またはその近傍領域を第１および第２の領域１３ａ，１３ｂに仕切っており、圧力調整弁Ｖのシグナル圧として、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのいずれか一方の圧力が用いられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素などとして好適に用いることが可能な燃焼装置、さらに詳しくは、いわゆる１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置は、燃料を燃焼させるバーナが複数設けられているのに対し、ファンの数は１つとされており、このファンから吐出される燃焼用空気は複数のバーナに向けて供給されるように構成されている（たとえば、特許文献１，２を参照）。一般的に、ファンは、サイズが比較的大きく、かつ高価である。したがって、前記した構成の燃焼装置は、ファンを複数用いるタイプの燃焼装置と比較すると、装置全体の小型化や製造コストの低減化を促進するのに好ましい。
【０００３】
一方、１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置においても、他の一般的な燃焼装置と同様に、空燃比を一定に維持し、燃焼性を良好にすることが望まれる。そこで、従来においては、圧力調整弁を利用し、各バーナに対する燃料供給圧を制御する手段がある（たとえば、特許文献２を参照）。前記圧力調整弁は、ファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、燃料の圧力をファンの空気吐出圧に対応した圧力に制御する。このような構成によれば、たとえばファンから各バーナへの燃焼用空気の供給量が多く、ファンの空気吐出圧が高いときには、これに対応して各バーナへの燃料の供給量も多くなり、空燃比の一定化を図ることが可能となる。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
【０００５】
理解の容易のため、燃焼装置が第１および第２のバーナを備えている場合を例として説明する。
すなわち、第１および第２のバーナのうち、たとえば第２のバーナの下流域のみが排気閉塞または閉塞気味となる場合がある。このような事態は、第２のバーナの下流側にたとえばフィンチューブタイプの熱交換器が設けられ、かつこの熱交換器のフィンどうしの隙間に詰まりを生じた場合などに発生する。一方、第２のバーナに対する燃料供給量は、第２のバーナへの燃料供給圧Ｐｓと、燃料噴出領域圧Ｐ２との差圧に対応する。燃料噴出領域圧Ｐｓは、たとえば圧力調整弁へのシグナル圧と同圧である。このため、以降は、シグナル圧もＰｓで示す。燃料噴出領域圧Ｐ２は、第２のバーナの上流域のうち、燃料噴出ノズルから燃料噴出がなされる領域の圧力である。Ｐｓ＞Ｐ２の関係にあって、これらの差が大きいほど燃料噴出量は多くなる。第２のバーナの下流域が排気閉塞となった場合、ファンから吐出される空気は、排気閉塞を生じていない第１のバーナに向けて多く流れる。このため、シグナル圧Ｐｓと燃料噴出領域圧Ｐ２との対応関係にずれを生じ、それらの差圧が大きくなる。より具体的には、排気閉塞に起因するシグナル圧Ｐｓの上昇幅と比較して、燃料噴出領域圧Ｐ２の上昇幅がやや小さくなる結果、これらの差圧が大きくなる。したがって、燃料リッチとなり、不完全燃焼を生じる虞がある。従来技術においては、このような点において、未だ改善すべき余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３５６２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、いわゆる１ファン・複数バーナ方式を採用した燃焼装置であって、一部のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合であっても、そのバーナにおいて不完全燃焼が生じることを適切に防止または抑制することが可能な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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される燃焼装置は、第１および第２のバーナと、これら第１および第２のバーナに向けて空気供給路を介して燃焼用空気を供給するファンと、このファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、かつ前記第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記空気供給路を、第１および第２の空気供給路に仕切る仕切部を備えており、この仕切部の一部は、前記ファンの吐出口またはその近傍領域を第１および第２の領域に仕切るように設けられ、前記第１の空気供給路は、前記第１の領域から前記第１のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であるとともに、前記第２の空気供給路は、前記第２の領域から前記第２のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であり、前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第１および第２の領域のいずれか一方の圧力が用いられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、第１および第２のバーナに対する燃料供給圧は、第１および第２の領域のそれぞれの圧力のうち、圧力調整弁のシグナル圧として利用されている一方の圧力に対応したものとなり、次のような効果が得られる。
すなわち、理解を容易にするために、第２の領域が圧力調整弁のシグナル圧として利用されている場合を例に挙げて説明する。この場合において、第２のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になると、その上流域である第２の空気供給路の圧力は上昇するが、この圧力上昇は、第２の空気供給路の各所において略同様に生じさせることができる。第２の空気供給路は、第１の空気供給路とは仕切部を介して所定の状態に仕切られているからである。このような作用により、第２のバーナの燃料噴出領域圧と第２の領域の圧力とを、適切な一定の関係に維持し、それらの差圧を小さくすることができる。第２のバーナの下流域が全閉状態となった際には、第２のバーナの燃料噴出領域圧と燃料供給圧との差をゼロにして、燃料供給を停止することが可能である。このようなことから、第２のバーナにおける空燃比を一定に維持して燃料リッチになることを回避し、不完全燃焼を生じることを適切に防止することができる。
一方、前記とは異なり、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合、その上流域である第１の空気供給路の圧力の上昇とともに、第２の領域の圧力も上昇し、第１のバーナの燃料噴出領域圧と燃料供給圧（たとえば第２の領域の圧力と同一）とを適切な略一定の関係に維持し、これらの差圧を小さくし得る効果も期待できる。このような効果は、後述するように、第１のバーナが第２のバーナよりも最大燃焼能力が高くされている場合に顕著となる。第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合においても、空燃比を略一定に維持し、第１のバーナにおける不完全燃焼を抑制する効果が期待できる。
このようなことから理解されるように、本発明によれば、第１および第２のバーナのうち、いずれか一方（第１の領域の圧力が圧力調整弁のシグナル圧とされている場合には第１のバーナであり、第２の領域の圧力がシグナル圧とされている場合には第２のバーナである）の下流域が、排気閉塞または閉塞気味となった場合には、従来技術とは異なり、そのバーナにおける不完全燃焼を略確実に防止することが可能である。また、他方のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合においても、不完全燃焼をある程度抑制
し得る効果が期待できる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２のバーナのうち、最大燃焼能力の大きい側のバーナを第１のバーナとした場合において、前記第１の領域は、前記第２の領域よりも流路断面積が大きくされている。
【００１２】
このような構成によれば、最大燃焼能力が大きい第１のバーナに対しては燃焼用空気の供給量を多くし、かつ最大燃焼能力が小さい第２のバーナに対しては第１のバーナよりも燃焼用空気の供給量を少なくすることが容易に実現できる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第２の領域の圧力が用いられている。
【００１４】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、燃焼装置の正常運転時においては、最大燃焼能力が大きい第１のバーナに向けて多くの燃焼用空気が供給されている。このため、第１のバーナの上流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この現象が空気供給路全体に及ぼす影響は大きく、第１のバーナの下流域としての第１の空気供給路の圧力上昇とともに、第２の領域の圧力もそれに対応して上昇し、これらの圧力の対応関係を適切な関係に維持することが可能となる。第１のバーナの上流域が全閉塞状態となったときには、燃料供給圧に対応する第２の領域の圧力を、燃料噴出領域圧と殆ど同一に近付けて、燃料供給を停止することも可能である。前記構成においては、第１の領域の圧力が圧力調整弁のシグナル圧として利用されていないものの、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この第１のバーナにおいて不完全燃焼が生じることをより適切に防止または抑制することが可能となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の領域の流路断面積の比率は、前記第１および第２のバーナの最大燃焼能力の比率と略同一とされている。
【００１６】
このような構成によれば、ファンから吐出される燃焼用空気を、第１および第２のバーナに対して、それらの最大燃焼能力に見合った比率に配分して供給することができ、燃焼性を良くするのにより好ましい。
【００１７】
本発明において、好ましくは、前記仕切部の一部は、前記ファンの吐出口の内部に進入し、前記第１および第２の領域は、前記吐出口の内部に設けられている。
【００１８】
このような構成によれば、仕切り部の一部がファンの吐出口内に進入しておらず、第１および第２の領域が吐出口の外部に設けられている場合と比較すると、第１および第２の領域の圧力を、第１および第２のバーナへの燃焼用空気の供給量に対してより正確に対応するものとすることができる。したがって、空燃比の一定化を図るのに、より好ましいものとなる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の領域は、前記仕切部の一部を挟んで前記ファンの回転羽根の幅方向に並んでいる。
【００２０】
シロッコファンやターボファンなどのファンにおいては、一般的に、吐出口の各所における空気吐出量は一様ではなく、バラツキを生じる場合が多い。このバラツキの度合いなどは、ファンの回転数に起因して変動するといった特性もある。ただし、この空気吐出量のバラツキは、回転羽根の幅方向においては生じ難く、これと交差する方向において大きい場合が多い。前記構成によれば、第１および第２の領域の空気流量が、ファン自体にみ
られる空気吐出量のバラツキの影響を大きく受けないようにし、第１および第２のバーナのそれぞれに対して燃焼用空気を所望量だけ適切に供給することが容易となる。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る燃焼装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の例を示す要部概略断面図である。
【図３】本発明の他の例を示す概略説明図である。
【図４】本発明の他の例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１に示す燃焼装置Ｃは、湯水加熱用の熱交換器８Ａ，８Ｂとの組み合わせによりガス給湯装置を構成しており、缶体１、この缶体１内に配された第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２、缶体１の底部に取り付けられたファン２、燃料ガス供給路３に設けられた圧力調整弁Ｖ、および缶体１内に設けられた上側ならびに下側の２つの仕切部４ａ，４ｂを具備している。２つの仕切部４ａ，４ｂのうち、下側の仕切部４ｂは、本発明でいう仕切部の一例に相当する。ただし、２つの仕切部４ａ，４ｂを一体的に繋げた構成とすることも可能である。
【００２５】
第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２は、ともにガスバーナであり、これらの下流域（燃焼ガスまたは燃焼用空気の流れ方向の下流域であり、図面ではガスバーナの上側）は、上側の仕切部４ａによって仕切られ、第１および第２の燃焼ガス流路１０ａ，１０ｂとして区分されている。熱交換器８Ａ，８Ｂは、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう。このことにより、入水口８３ａ，８３ｂに供給された湯水が加熱されて出水口８４ａ，８４ｂから出湯する。熱回収を終えた燃焼ガスは、缶体１の上部の排気口１１から排出される。熱交換器８Ａ，８Ｂは、たとえばフィン付チューブを用いて構成されており、顕熱回収用の１次熱交換部８１ａ，８１ｂ、および潜熱回収用の２次熱交換部８２ａ，８２ｂを有している。熱交換器８Ａおよび第１のバーナＢ１は、たとえば一般給湯用であるのに対し、熱交換器８Ｂおよび第２のバーナＢ２は、たとえば床暖房用である。このため、第１のバーナＢ１は、第２のバーナＢ２よりも最大燃焼能力が大きく、熱交換器８Ａ，８Ｂどうし、ならびに第１および第２の燃焼ガス流路１０ａ，１０ｂどうしもそれに対応してサイズが相違している。
【００２６】
第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の下方には、燃料分配用のケーシング５が設けられている。圧力調整弁Ｖを通過した燃料ガスは、ケーシング５内に流入してから第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に向けて進行し、その過程においてファン２から供給されてきた燃焼用空気と混合される。この混合気が第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に供給される。第１のバーナＢ１についての燃料ガス噴出量は、燃料噴出領域圧Ｐ１と燃料ガス供給圧Ｐｓとの差圧に対応する。燃料ガス供給圧Ｐｓは、たとえば後述する第２の領域１３ａの圧力Ｐｓ、シグナル圧Ｐｓと同一とされる。第２のバーナＢ２についての燃料ガス噴出量は、燃料噴出領域圧Ｐ２と燃料ガス供給圧Ｐｓとの差圧に対応する。ケーシング５には、複数の電磁弁５２が設けられており（図面では、第１のバーナＢ１に対応する電磁弁５２は開状態、第２のバーナＢ２に対応する電磁弁５２は閉状態に示している）、これらの開閉動作によって、ケーシング５内から第１および第２のバーナＢ２の所定領域に対する燃料ガス供給のオン・オフを切り替え可能である。
【００２７】
ファン２の吐出口２０から第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に到る空間は、空気供給路１２である。下側の仕切部４ｂは、この空気供給路１２を、第１および第２の空気供給路１２ａ，１２ｂに仕切るためのものであり、たとえば金属板を用いて構成されている。仕切部４ｂの下端部４０は、ファン２の吐出口２０の内部まで進入している。このことにより、吐出口２０の内部は、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂとして仕切られている。第１の空気供給路１２ａは、第１の領域１３ａを通過した燃焼用空気を第１のバーナＢ１に向けて進行させる。同様に、第２の空気供給路１２ｂは、第２の領域１３ｂを通過した燃焼用空気を第２のバーナＢ２に向けて進行させる。仕切部４ｂの下端部４０は、ファン２の吐出口２０の中心よりも図面左側に偏っており、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂの流路断面積ａ１，ａ２の比率は、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の最大燃焼能力（最大火力）の比率と略同一とされている。このため、本実施形態では、ａ１＞ａ２ の関係にある。
【００２８】
ファン２は、たとえばシロッコファンあるいはターボファンなどであり、吸気口２１を有するケーシング２２内に、モータＭにより駆動される回転羽根２３が収容された構造を有している。このファン２は、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂの並ぶ向きが、回転羽根２３の幅方向となるように設定されている。もちろん、ファン２の向きは、たとえば図２に示すような向きにしてもかまわない。同図において、ファン２は、いわゆる顎部２４寄りの位置と、その反対側の位置とでは、空気吐出量に比較的大きなバラツキが生じ易い。このため、図２の構成においては、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのそれぞれの空気通過量が、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応したものになり難い場合がある。これに対し、図１に示したファン２の向きであれば、そのような不具合を適切に回避し、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのそれぞれの空気通過量が、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応したものとなる。
【００２９】
圧力調整弁Ｖは、燃料ガス供給路３の上流側の１次圧の変動の影響を受けることなく、下流側の２次圧（ケーシング５内の燃料ガス圧Ｐｓ）を、ポート６０に入力するシグナル圧Ｐｓに対応した値（本実施形態では同一）とする機能を有している。すなわち、シグナル圧Ｐｓが高いほど、弁体６２の開度が大きくなる。圧力調整弁Ｖの構造自体は、たとえば特許文献２に記載されたものと同様にすることが可能であり、その詳細な説明は省略する。ポート６０は、管体６１を介して、第２の領域１３ｂに接続されている。このことにより、第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓが圧力調整弁Ｖのシグナル圧Ｐｓとされる。
【００３０】
次に、前記した構成の燃焼装置Ｃの作用について説明する。
【００３１】
まず、ファン２が駆動され、かつ第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２が燃料ガスの供給を受けて駆動燃焼する場合、圧力調整弁Ｖは、燃料ガス供給圧Ｐｓを第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓに制御する。したがって、通常運転時においては、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２のそれぞれにおいて空燃比を一定に維持することができる。
【００３２】
次いで、熱交換器８Ｂのフィンどうしの隙間に詰まりを生じ、第２のバーナＢ２の下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合、第２の空気供給路１２ｂの圧力は上昇する。第２の空気供給路１２ｂは、仕切部４ｂを介して第１の空気供給路１２ａとは仕切られているために、第２の空気供給路１２ｂの圧力上昇は、この第２の空気供給路１２ｂの各所において略同様に生じさせることができる。このため、燃料噴出領域圧Ｐ２と第２の領域１２ｂの圧力Ｐｓとを、適切な関係に維持し、それらの差圧を小さくすることが可能である。第２の燃焼ガス流路１０ｂが全閉塞状態となった際には、燃料噴出領域圧Ｐ２と圧力燃料供給圧Ｐｓとの差をゼロにし、燃料ガス供給を停止することが可能である。このように、この燃焼装置Ｃにおいては、熱交換器８Ｂに詰まりを生じて、第２のバーナＢ２への燃焼用空気供給量が減少したとしても、この第２のバーナＢ２への燃料ガス供給が過多に
はならず、第２のバーナＢ２において不完全燃焼を生じることが適切に防止される。
【００３３】
一方、前記とは異なり、熱交換器８Ａのフィンに詰まりが生じて、第１のバーナＢ１の下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合には、第１の空気供給路１２ａの圧力が上昇する。一方、この燃焼装置Ｃの正常運転時においては、最大燃焼能力が大きい第１のバーナＢ１に向けて多くの燃焼用空気が供給され、第１の空気供給路１２ａの空気流通量は、第２の空気供給路１２ｂと比較して相当に多い。このため、第１のバーナの上流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、第１の空気供給路１２ａの圧力上昇とともに、第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓもそれに対応して上昇し、これらの圧力の対応関係を適切な関係に維持し、空燃比の一定化が可能となる。第１のバーナＢ１の上流域が全閉塞状態となったときには、燃料供給圧Ｐｓを燃料噴出領域圧Ｐ１と殆ど同一に近付けることが可能である。したがって、この燃焼装置Ｃにおいては、第１の領域１３ａの圧力が圧力調整弁Ｖのシグナル圧として利用されていないものの、第１のバーナＢ１の下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この第１のバーナＢ１において不完全燃焼が生じることを適切に防止することができる。
【００３４】
第１および第２の領域１３ａ，１３ｂは、既述したように、その流路断面積ａ１，ａ２の比率が、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の最大燃焼能力の比率と略同一である。このため、ファン２から吐出される燃焼用空気を、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に対してこれらの最大燃焼能力に見合った比率に配分して適切に供給することができる。その結果、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２において燃焼用空気が不足するようなことも適切に回避し、燃焼性能をより優れたものとすることが可能である。加えて、図２との比較において説明したように、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂがファン２の回転羽根２３の幅方向に並んだ状態に形成されているために、ファン２から第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に向けて供給される燃焼用空気の量を、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応させることもできる。
【００３５】
図３および図４は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００３６】
図３に示す実施形態においては、ファン２が上側の仕切部４ａの直下または直下近傍に配置されておらず、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２が並ぶ方向に比較的大きな寸法Ｌ１でオフセットされている。このため、下側の仕切部４ｂは、上側の仕切部４ａからファン２に向けて接近する傾斜部４１を有している。なお、既に述べたように、上側および下側の仕切部４ａ，４ｂは、一体または別体のいずれでもよい。本実施形態によれば、図１に示した構成と比較すると、下側の仕切部４ｂに傾斜部４１を設けたり、あるいは仕切部４ｂのサイズが大きくなるなどの不利はあるものの、本発明が意図する作用を得ることができる。前記の不利を解消する観点からすると、図１の実施形態のように、ファン２を第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２どうしの境界部分（上側の仕切部４ａ）の直下または直下近傍に設けることが好ましい。
【００３７】
図４に示す実施形態においては、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２や、熱交換器８Ａ，８Ｂに加え、第３のバーナＢ３、およびこれに対応する熱交換器８Ｃがさらに設けられている。第１および第３のバーナＢ１，Ｂ３の下流域どうし、および上流域どうしは、一体または別体の仕切部４ｃ，４ｄによって仕切られており、第３の燃焼ガス流路１０ｃ、および第３の空気供給路１２ｃが形成されている。下側の仕切部４ｂ，４ｄの下端部４０，４２は、ファン２の吐出口２０の内部を第１ないし第３の領域１３ａ〜１３ｃに区分している。
【００３８】
本実施形態によれば、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に加えて、第３のバーナＢ３
に対してもファン２から燃焼用空気を適切に供給することができる。第３のバーナＢ３に対する燃料ガス供給圧Ｐｓは、第１のバーナＢ１に対する燃料ガス供給Ｐｓと同様な原理で制御されるために、第３のバーナＢ３においても空燃比を一定に維持することが可能である。本実施形態から理解されるように、本発明は、第１および第２のバーナに加えて、これらとは別に１または複数のバーナをさらに設けた構成とすることも可能である。要は、バーナが２以上設けられていれば、本発明を好適に適用することができる。もちろん、バーナが３以上設けられている場合において、２つのバーナ（第１および第２のバーナ）が本発明の意図する構成に該当する限りは、仮に、これらとは別の他のバーナが本発明の意図する構成に該当しない場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される。
【００３９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４０】
たとえば、仕切部の一部は、ファンの吐出口の内部に進入し、この吐出口の内部が第１および第２の領域として仕切られていることが好ましいものの、これに限定されない。仕切部の一部が、吐出口の内部に進入することなく、吐出口の外部の近傍領域を第１および第２の領域に仕切る構成でも本発明が意図する作用を得ることかできる。したがって、第１および第２の圧力調整弁のシグナル圧の取り出し箇所についても、ファンの吐出口の内部に限らず、吐出口の外部とすることができる。
【００４１】
本発明においては、図１に示した実施形態と同様に、第１のバーナの方が第２のバーナよりも最大燃焼能力が大きい場合、第２のバーナに対応する第２の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用することが好ましい。このような構成によれば、第１および第２のバーナのいずれの下流域が排気閉塞または閉塞気味となっても、燃料リッチ状態となることを適切に回避し、不完全燃焼を防止または抑制することができるからである。ただし、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用した場合には、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合に、この第１のバーナにおいて不完全燃焼が生じることを防止する効果が非常に高いものとなる。このため、たとえば第２のバーナ側よりも第１のバーナ側の方が排気閉塞を生じ易いといった事情があるような場合などは、このような事情を考慮し、あえて第１の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用することもできる。
【００４２】
第１および第２のバーナや、ファンの具体的な種類や構造も限定されない。本発明でいう第１および第２のバーナは、それぞれが単体のバーナでなくてもよく、それぞれが複数のバーナの集合体（第１のバーナ群、第２のバーナ群）とされている構成でもよいことは勿論である。圧力調整弁としては、第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を所定のシグナル圧に対応した圧力に制御可能な機能を有するものが用いられていればよく、やはりその具体的な構造は限定されない。燃焼ガスの排気口について、仕切部（たとえば、先の実施形態の仕切部４ａに相当する部分）を利用し、第１および第２のバーナのそれぞれの下流域の燃焼ガス流路に対応させて、２つの領域に仕切るようにしてもよい。また、排気口を複数設けることにより、これら複数の排気口を第１および第２のバーナのそれぞれの下流域の燃焼ガス流路に個々に対応させて配置させた構成とすることもできる。
【００４３】
本発明に係る燃焼装置は、たとえば逆燃焼式（バーナで発生された燃焼ガスを下向きに進行させる方式）に構成することも可能であり、燃焼用空気や燃焼ガスが進行する方向は上向きに限定されない。また、本発明に係る燃焼装置は、給湯装置用である必要もなく、たとえば温風装置用、あるいは焼却用などの燃焼装置として構成することも可能であり、具体的な用途なども限定されない。
【符号の説明】
【００４４】
Ｃ 燃焼装置
Ｂ１，Ｂ２ 第１および第２のバーナ
Ｖ 圧力調整弁
ａ１，ａ２ 流路断面積（第１および第２の領域の）
２ ファン
４ｂ 仕切部
１２ 空気供給路
１２ａ，１２ｂ 第１および第２の空気供給路
１３ａ，１３ｂ 第１および第２の領域
２０ 吐出口（ファンの）
２３ 回転羽根（ファンの）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素などとして好適に用いることが可能な燃焼装置、さらに詳しくは、いわゆる１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置は、燃料を燃焼させるバーナが複数設けられているのに対し、ファンの数は１つとされており、このファンから吐出される燃焼用空気は複数のバーナに向けて供給されるように構成されている（たとえば、特許文献１，２を参照）。一般的に、ファンは、サイズが比較的大きく、かつ高価である。したがって、前記した構成の燃焼装置は、ファンを複数用いるタイプの燃焼装置と比較すると、装置全体の小型化や製造コストの低減化を促進するのに好ましい。
【０００３】
一方、１ファン・複数バーナ方式の燃焼装置においても、他の一般的な燃焼装置と同様に、空燃比を一定に維持し、燃焼性を良好にすることが望まれる。そこで、従来においては、圧力調整弁を利用し、各バーナに対する燃料供給圧を制御する手段がある（たとえば、特許文献２を参照）。前記圧力調整弁は、ファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、燃料の圧力をファンの空気吐出圧に対応した圧力に制御する。このような構成によれば、たとえばファンから各バーナへの燃焼用空気の供給量が多く、ファンの空気吐出圧が高いときには、これに対応して各バーナへの燃料の供給量も多くなり、空燃比の一定化を図ることが可能となる。
【０００４】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
【０００５】
理解の容易のため、燃焼装置が第１および第２のバーナを備えている場合を例として説明する。
すなわち、第１および第２のバーナのうち、たとえば第２のバーナの下流域のみが排気閉塞または閉塞気味となる場合がある。このような事態は、第２のバーナの下流側にたとえばフィンチューブタイプの熱交換器が設けられ、かつこの熱交換器のフィンどうしの隙間に詰まりを生じた場合などに発生する。一方、第２のバーナに対する燃料供給量は、第２のバーナへの燃料供給圧Ｐｓと、燃料噴出領域圧Ｐ２との差圧に対応する。燃料噴出領域圧Ｐｓは、たとえば圧力調整弁へのシグナル圧と同圧である。このため、以降は、シグナル圧もＰｓで示す。燃料噴出領域圧Ｐ２は、第２のバーナの上流域のうち、燃料噴出ノズルから燃料噴出がなされる領域の圧力である。Ｐｓ＞Ｐ２の関係にあって、これらの差が大きいほど燃料噴出量は多くなる。第２のバーナの下流域が排気閉塞となった場合、ファンから吐出される空気は、排気閉塞を生じていない第１のバーナに向けて多く流れる。このため、シグナル圧Ｐｓと燃料噴出領域圧Ｐ２との対応関係にずれを生じ、それらの差圧が大きくなる。より具体的には、排気閉塞に起因するシグナル圧Ｐｓの上昇幅と比較して、燃料噴出領域圧Ｐ２の上昇幅がやや小さくなる結果、これらの差圧が大きくなる。したがって、燃料リッチとなり、不完全燃焼を生じる虞がある。従来技術においては、このような点において、未だ改善すべき余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３５６２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、いわゆる１ファン・複数バーナ方式を採用した燃焼装置であって、一部のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合であっても、そのバーナにおいて不完全燃焼が生じることを適切に防止または抑制することが可能な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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される燃焼装置は、第１および第２のバーナと、これら第１および第２のバーナに向けて空気供給路を介して燃焼用空気を供給するファンと、このファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、かつ前記第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記空気供給路を、第１および第２の空気供給路に仕切る仕切部を備えており、この仕切部の一部は、前記ファンの吐出口またはその近傍領域を第１および第２の領域に仕切るように設けられ、前記第１の空気供給路は、前記第１の領域から前記第１のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であるとともに、前記第２の空気供給路は、前記第２の領域から前記第２のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であり、前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第１および第２の領域のいずれか一方の圧力が用いられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、第１および第２のバーナに対する燃料供給圧は、第１および第２の領域のそれぞれの圧力のうち、圧力調整弁のシグナル圧として利用されている一方の圧力に対応したものとなり、次のような効果が得られる。
すなわち、理解を容易にするために、第２の領域が圧力調整弁のシグナル圧として利用されている場合を例に挙げて説明する。この場合において、第２のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になると、その上流域である第２の空気供給路の圧力は上昇するが、この圧力上昇は、第２の空気供給路の各所において略同様に生じさせることができる。第２の空気供給路は、第１の空気供給路とは仕切部を介して所定の状態に仕切られているからである。このような作用により、第２のバーナの燃料噴出領域圧と第２の領域の圧力とを、適切な一定の関係に維持し、それらの差圧を小さくすることができる。第２のバーナの下流域が全閉状態となった際には、第２のバーナの燃料噴出領域圧と燃料供給圧との差をゼロにして、燃料供給を停止することが可能である。このようなことから、第２のバーナにおける空燃比を一定に維持して燃料リッチになることを回避し、不完全燃焼を生じることを適切に防止することができる。
一方、前記とは異なり、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合、その上流域である第１の空気供給路の圧力の上昇とともに、第２の領域の圧力も上昇し、第１のバーナの燃料噴出領域圧と燃料供給圧（たとえば第２の領域の圧力と同一）とを適切な略一定の関係に維持し、これらの差圧を小さくし得る効果も期待できる。このような効果は、後述するように、第１のバーナが第２のバーナよりも最大燃焼能力が高くされている場合に顕著となる。第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合においても、空燃比を略一定に維持し、第１のバーナにおける不完全燃焼を抑制する効果が期待できる。
このようなことから理解されるように、本発明によれば、第１および第２のバーナのうち、いずれか一方（第１の領域の圧力が圧力調整弁のシグナル圧とされている場合には第１のバーナであり、第２の領域の圧力がシグナル圧とされている場合には第２のバーナである）の下流域が、排気閉塞または閉塞気味となった場合には、従来技術とは異なり、そのバーナにおける不完全燃焼を略確実に防止することが可能である。また、他方のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合においても、不完全燃焼をある程度抑制
し得る効果が期待できる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２のバーナのうち、最大燃焼能力の大きい側のバーナを第１のバーナとした場合において、前記第１の領域は、前記第２の領域よりも流路断面積が大きくされている。
【００１２】
このような構成によれば、最大燃焼能力が大きい第１のバーナに対しては燃焼用空気の供給量を多くし、かつ最大燃焼能力が小さい第２のバーナに対しては第１のバーナよりも燃焼用空気の供給量を少なくすることが容易に実現できる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第２の領域の圧力が用いられている。
【００１４】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、燃焼装置の正常運転時においては、最大燃焼能力が大きい第１のバーナに向けて多くの燃焼用空気が供給されている。このため、第１のバーナの上流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この現象が空気供給路全体に及ぼす影響は大きく、第１のバーナの下流域としての第１の空気供給路の圧力上昇とともに、第２の領域の圧力もそれに対応して上昇し、これらの圧力の対応関係を適切な関係に維持することが可能となる。第１のバーナの上流域が全閉塞状態となったときには、燃料供給圧に対応する第２の領域の圧力を、燃料噴出領域圧と殆ど同一に近付けて、燃料供給を停止することも可能である。前記構成においては、第１の領域の圧力が圧力調整弁のシグナル圧として利用されていないものの、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この第１のバーナにおいて不完全燃焼が生じることをより適切に防止または抑制することが可能となる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の領域の流路断面積の比率は、前記第１および第２のバーナの最大燃焼能力の比率と略同一とされている。
【００１６】
このような構成によれば、ファンから吐出される燃焼用空気を、第１および第２のバーナに対して、それらの最大燃焼能力に見合った比率に配分して供給することができ、燃焼性を良くするのにより好ましい。
【００１７】
本発明において、好ましくは、前記仕切部の一部は、前記ファンの吐出口の内部に進入し、前記第１および第２の領域は、前記吐出口の内部に設けられている。
【００１８】
このような構成によれば、仕切り部の一部がファンの吐出口内に進入しておらず、第１および第２の領域が吐出口の外部に設けられている場合と比較すると、第１および第２の領域の圧力を、第１および第２のバーナへの燃焼用空気の供給量に対してより正確に対応するものとすることができる。したがって、空燃比の一定化を図るのに、より好ましいものとなる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の領域は、前記仕切部の一部を挟んで前記ファンの回転羽根の幅方向に並んでいる。
【００２０】
シロッコファンやターボファンなどのファンにおいては、一般的に、吐出口の各所における空気吐出量は一様ではなく、バラツキを生じる場合が多い。このバラツキの度合いなどは、ファンの回転数に起因して変動するといった特性もある。ただし、この空気吐出量のバラツキは、回転羽根の幅方向においては生じ難く、これと交差する方向において大きい場合が多い。前記構成によれば、第１および第２の領域の空気流量が、ファン自体にみ
られる空気吐出量のバラツキの影響を大きく受けないようにし、第１および第２のバーナのそれぞれに対して燃焼用空気を所望量だけ適切に供給することが容易となる。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る燃焼装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の例を示す要部概略断面図である。
【図３】本発明の他の例を示す概略説明図である。
【図４】本発明の他の例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１に示す燃焼装置Ｃは、湯水加熱用の熱交換器８Ａ，８Ｂとの組み合わせによりガス給湯装置を構成しており、缶体１、この缶体１内に配された第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２、缶体１の底部に取り付けられたファン２、燃料ガス供給路３に設けられた圧力調整弁Ｖ、および缶体１内に設けられた上側ならびに下側の２つの仕切部４ａ，４ｂを具備している。２つの仕切部４ａ，４ｂのうち、下側の仕切部４ｂは、本発明でいう仕切部の一例に相当する。ただし、２つの仕切部４ａ，４ｂを一体的に繋げた構成とすることも可能である。
【００２５】
第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２は、ともにガスバーナであり、これらの下流域（燃焼ガスまたは燃焼用空気の流れ方向の下流域であり、図面ではガスバーナの上側）は、上側の仕切部４ａによって仕切られ、第１および第２の燃焼ガス流路１０ａ，１０ｂとして区分されている。熱交換器８Ａ，８Ｂは、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なう。このことにより、入水口８３ａ，８３ｂに供給された湯水が加熱されて出水口８４ａ，８４ｂから出湯する。熱回収を終えた燃焼ガスは、缶体１の上部の排気口１１から排出される。熱交換器８Ａ，８Ｂは、たとえばフィン付チューブを用いて構成されており、顕熱回収用の１次熱交換部８１ａ，８１ｂ、および潜熱回収用の２次熱交換部８２ａ，８２ｂを有している。熱交換器８Ａおよび第１のバーナＢ１は、たとえば一般給湯用であるのに対し、熱交換器８Ｂおよび第２のバーナＢ２は、たとえば床暖房用である。このため、第１のバーナＢ１は、第２のバーナＢ２よりも最大燃焼能力が大きく、熱交換器８Ａ，８Ｂどうし、ならびに第１および第２の燃焼ガス流路１０ａ，１０ｂどうしもそれに対応してサイズが相違している。
【００２６】
第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の下方には、燃料分配用のケーシング５が設けられている。圧力調整弁Ｖを通過した燃料ガスは、ケーシング５内に流入してから第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に向けて進行し、その過程においてファン２から供給されてきた燃焼用空気と混合される。この混合気が第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に供給される。第１のバーナＢ１についての燃料ガス噴出量は、燃料噴出領域圧Ｐ１と燃料ガス供給圧Ｐｓとの差圧に対応する。燃料ガス供給圧Ｐｓは、たとえば後述する第２の領域１３ａの圧力Ｐｓ、シグナル圧Ｐｓと同一とされる。第２のバーナＢ２についての燃料ガス噴出量は、燃料噴出領域圧Ｐ２と燃料ガス供給圧Ｐｓとの差圧に対応する。ケーシング５には、複数の電磁弁５２が設けられており（図面では、第１のバーナＢ１に対応する電磁弁５２は開状態、第２のバーナＢ２に対応する電磁弁５２は閉状態に示している）、これらの開閉動作によって、ケーシング５内から第１および第２のバーナＢ２の所定領域に対する燃料ガス供給のオン・オフを切り替え可能である。
【００２７】
ファン２の吐出口２０から第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に到る空間は、空気供給路１２である。下側の仕切部４ｂは、この空気供給路１２を、第１および第２の空気供給路１２ａ，１２ｂに仕切るためのものであり、たとえば金属板を用いて構成されている。仕切部４ｂの下端部４０は、ファン２の吐出口２０の内部まで進入している。このことにより、吐出口２０の内部は、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂとして仕切られている。第１の空気供給路１２ａは、第１の領域１３ａを通過した燃焼用空気を第１のバーナＢ１に向けて進行させる。同様に、第２の空気供給路１２ｂは、第２の領域１３ｂを通過した燃焼用空気を第２のバーナＢ２に向けて進行させる。仕切部４ｂの下端部４０は、ファン２の吐出口２０の中心よりも図面左側に偏っており、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂの流路断面積ａ１，ａ２の比率は、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の最大燃焼能力（最大火力）の比率と略同一とされている。このため、本実施形態では、ａ１＞ａ２ の関係にある。
【００２８】
ファン２は、たとえばシロッコファンあるいはターボファンなどであり、吸気口２１を有するケーシング２２内に、モータＭにより駆動される回転羽根２３が収容された構造を有している。このファン２は、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂの並ぶ向きが、回転羽根２３の幅方向となるように設定されている。もちろん、ファン２の向きは、たとえば図２に示すような向きにしてもかまわない。同図において、ファン２は、いわゆる顎部２４寄りの位置と、その反対側の位置とでは、空気吐出量に比較的大きなバラツキが生じ易い。このため、図２の構成においては、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのそれぞれの空気通過量が、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応したものになり難い場合がある。これに対し、図１に示したファン２の向きであれば、そのような不具合を適切に回避し、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂのそれぞれの空気通過量が、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応したものとなる。
【００２９】
圧力調整弁Ｖは、燃料ガス供給路３の上流側の１次圧の変動の影響を受けることなく、下流側の２次圧（ケーシング５内の燃料ガス圧Ｐｓ）を、ポート６０に入力するシグナル圧Ｐｓに対応した値（本実施形態では同一）とする機能を有している。すなわち、シグナル圧Ｐｓが高いほど、弁体６２の開度が大きくなる。圧力調整弁Ｖの構造自体は、たとえば特許文献２に記載されたものと同様にすることが可能であり、その詳細な説明は省略する。ポート６０は、管体６１を介して、第２の領域１３ｂに接続されている。このことにより、第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓが圧力調整弁Ｖのシグナル圧Ｐｓとされる。
【００３０】
次に、前記した構成の燃焼装置Ｃの作用について説明する。
【００３１】
まず、ファン２が駆動され、かつ第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２が燃料ガスの供給を受けて駆動燃焼する場合、圧力調整弁Ｖは、燃料ガス供給圧Ｐｓを第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓに制御する。したがって、通常運転時においては、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２のそれぞれにおいて空燃比を一定に維持することができる。
【００３２】
次いで、熱交換器８Ｂのフィンどうしの隙間に詰まりを生じ、第２のバーナＢ２の下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合、第２の空気供給路１２ｂの圧力は上昇する。第２の空気供給路１２ｂは、仕切部４ｂを介して第１の空気供給路１２ａとは仕切られているために、第２の空気供給路１２ｂの圧力上昇は、この第２の空気供給路１２ｂの各所において略同様に生じさせることができる。このため、燃料噴出領域圧Ｐ２と第２の領域１２ｂの圧力Ｐｓとを、適切な関係に維持し、それらの差圧を小さくすることが可能である。第２の燃焼ガス流路１０ｂが全閉塞状態となった際には、燃料噴出領域圧Ｐ２と圧力燃料供給圧Ｐｓとの差をゼロにし、燃料ガス供給を停止することが可能である。このように、この燃焼装置Ｃにおいては、熱交換器８Ｂに詰まりを生じて、第２のバーナＢ２への燃焼用空気供給量が減少したとしても、この第２のバーナＢ２への燃料ガス供給が過多に
はならず、第２のバーナＢ２において不完全燃焼を生じることが適切に防止される。
【００３３】
一方、前記とは異なり、熱交換器８Ａのフィンに詰まりが生じて、第１のバーナＢ１の下流域が排気閉塞または閉塞気味になった場合には、第１の空気供給路１２ａの圧力が上昇する。一方、この燃焼装置Ｃの正常運転時においては、最大燃焼能力が大きい第１のバーナＢ１に向けて多くの燃焼用空気が供給され、第１の空気供給路１２ａの空気流通量は、第２の空気供給路１２ｂと比較して相当に多い。このため、第１のバーナの上流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、第１の空気供給路１２ａの圧力上昇とともに、第２の領域１３ｂの圧力Ｐｓもそれに対応して上昇し、これらの圧力の対応関係を適切な関係に維持し、空燃比の一定化が可能となる。第１のバーナＢ１の上流域が全閉塞状態となったときには、燃料供給圧Ｐｓを燃料噴出領域圧Ｐ１と殆ど同一に近付けることが可能である。したがって、この燃焼装置Ｃにおいては、第１の領域１３ａの圧力が圧力調整弁Ｖのシグナル圧として利用されていないものの、第１のバーナＢ１の下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合には、この第１のバーナＢ１において不完全燃焼が生じることを適切に防止することができる。
【００３４】
第１および第２の領域１３ａ，１３ｂは、既述したように、その流路断面積ａ１，ａ２の比率が、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２の最大燃焼能力の比率と略同一である。このため、ファン２から吐出される燃焼用空気を、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に対してこれらの最大燃焼能力に見合った比率に配分して適切に供給することができる。その結果、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２において燃焼用空気が不足するようなことも適切に回避し、燃焼性能をより優れたものとすることが可能である。加えて、図２との比較において説明したように、第１および第２の領域１３ａ，１３ｂがファン２の回転羽根２３の幅方向に並んだ状態に形成されているために、ファン２から第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に向けて供給される燃焼用空気の量を、流路断面積ａ１，ａ２の比率に正確に対応させることもできる。
【００３５】
図３および図４は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００３６】
図３に示す実施形態においては、ファン２が上側の仕切部４ａの直下または直下近傍に配置されておらず、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２が並ぶ方向に比較的大きな寸法Ｌ１でオフセットされている。このため、下側の仕切部４ｂは、上側の仕切部４ａからファン２に向けて接近する傾斜部４１を有している。なお、既に述べたように、上側および下側の仕切部４ａ，４ｂは、一体または別体のいずれでもよい。本実施形態によれば、図１に示した構成と比較すると、下側の仕切部４ｂに傾斜部４１を設けたり、あるいは仕切部４ｂのサイズが大きくなるなどの不利はあるものの、本発明が意図する作用を得ることができる。前記の不利を解消する観点からすると、図１の実施形態のように、ファン２を第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２どうしの境界部分（上側の仕切部４ａ）の直下または直下近傍に設けることが好ましい。
【００３７】
図４に示す実施形態においては、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２や、熱交換器８Ａ，８Ｂに加え、第３のバーナＢ３、およびこれに対応する熱交換器８Ｃがさらに設けられている。第１および第３のバーナＢ１，Ｂ３の下流域どうし、および上流域どうしは、一体または別体の仕切部４ｃ，４ｄによって仕切られており、第３の燃焼ガス流路１０ｃ、および第３の空気供給路１２ｃが形成されている。下側の仕切部４ｂ，４ｄの下端部４０，４２は、ファン２の吐出口２０の内部を第１ないし第３の領域１３ａ〜１３ｃに区分している。
【００３８】
本実施形態によれば、第１および第２のバーナＢ１，Ｂ２に加えて、第３のバーナＢ３
に対してもファン２から燃焼用空気を適切に供給することができる。第３のバーナＢ３に対する燃料ガス供給圧Ｐｓは、第１のバーナＢ１に対する燃料ガス供給Ｐｓと同様な原理で制御されるために、第３のバーナＢ３においても空燃比を一定に維持することが可能である。本実施形態から理解されるように、本発明は、第１および第２のバーナに加えて、これらとは別に１または複数のバーナをさらに設けた構成とすることも可能である。要は、バーナが２以上設けられていれば、本発明を好適に適用することができる。もちろん、バーナが３以上設けられている場合において、２つのバーナ（第１および第２のバーナ）が本発明の意図する構成に該当する限りは、仮に、これらとは別の他のバーナが本発明の意図する構成に該当しない場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される。
【００３９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４０】
たとえば、仕切部の一部は、ファンの吐出口の内部に進入し、この吐出口の内部が第１および第２の領域として仕切られていることが好ましいものの、これに限定されない。仕切部の一部が、吐出口の内部に進入することなく、吐出口の外部の近傍領域を第１および第２の領域に仕切る構成でも本発明が意図する作用を得ることかできる。したがって、第１および第２の圧力調整弁のシグナル圧の取り出し箇所についても、ファンの吐出口の内部に限らず、吐出口の外部とすることができる。
【００４１】
本発明においては、図１に示した実施形態と同様に、第１のバーナの方が第２のバーナよりも最大燃焼能力が大きい場合、第２のバーナに対応する第２の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用することが好ましい。このような構成によれば、第１および第２のバーナのいずれの下流域が排気閉塞または閉塞気味となっても、燃料リッチ状態となることを適切に回避し、不完全燃焼を防止または抑制することができるからである。ただし、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用した場合には、第１のバーナの下流域が排気閉塞または閉塞気味となった場合に、この第１のバーナにおいて不完全燃焼が生じることを防止する効果が非常に高いものとなる。このため、たとえば第２のバーナ側よりも第１のバーナ側の方が排気閉塞を生じ易いといった事情があるような場合などは、このような事情を考慮し、あえて第１の領域の圧力を圧力調整弁のシグナル圧として利用することもできる。
【００４２】
第１および第２のバーナや、ファンの具体的な種類や構造も限定されない。本発明でいう第１および第２のバーナは、それぞれが単体のバーナでなくてもよく、それぞれが複数のバーナの集合体（第１のバーナ群、第２のバーナ群）とされている構成でもよいことは勿論である。圧力調整弁としては、第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を所定のシグナル圧に対応した圧力に制御可能な機能を有するものが用いられていればよく、やはりその具体的な構造は限定されない。燃焼ガスの排気口について、仕切部（たとえば、先の実施形態の仕切部４ａに相当する部分）を利用し、第１および第２のバーナのそれぞれの下流域の燃焼ガス流路に対応させて、２つの領域に仕切るようにしてもよい。また、排気口を複数設けることにより、これら複数の排気口を第１および第２のバーナのそれぞれの下流域の燃焼ガス流路に個々に対応させて配置させた構成とすることもできる。
【００４３】
本発明に係る燃焼装置は、たとえば逆燃焼式（バーナで発生された燃焼ガスを下向きに進行させる方式）に構成することも可能であり、燃焼用空気や燃焼ガスが進行する方向は上向きに限定されない。また、本発明に係る燃焼装置は、給湯装置用である必要もなく、たとえば温風装置用、あるいは焼却用などの燃焼装置として構成することも可能であり、具体的な用途なども限定されない。
【符号の説明】
【００４４】
Ｃ 燃焼装置
Ｂ１，Ｂ２ 第１および第２のバーナ
Ｖ 圧力調整弁
ａ１，ａ２ 流路断面積（第１および第２の領域の）
２ ファン
４ｂ 仕切部
１２ 空気供給路
１２ａ，１２ｂ 第１および第２の空気供給路
１３ａ，１３ｂ 第１および第２の領域
２０ 吐出口（ファンの）
２３ 回転羽根（ファンの）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のバーナと、
これら第１および第２のバーナに向けて空気供給路を介して燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、かつ前記第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記空気供給路を、第１および第２の空気供給路に仕切る仕切部を備えており、
この仕切部の一部は、前記ファンの吐出口またはその近傍領域を第１および第２の領域に仕切るように設けられ、前記第１の空気供給路は、前記第１の領域から前記第１のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であるとともに、前記第２の空気供給路は、前記第２の領域から前記第２のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であり、
前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第１および第２の領域のいずれか一方の圧力が用いられていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
前記第１および第２のバーナのうち、最大燃焼能力の大きい側のバーナを第１のバーナとした場合において、前記第１の領域は、前記第２の領域よりも流路断面積が大きくされている、請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第２の領域の圧力が用いられている、請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記第１および第２の領域の流路断面積の比率は、前記第１および第２のバーナの最大燃焼能力の比率と略同一とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記仕切部の一部は、前記ファンの吐出口の内部に進入し、前記第１および第２の領域は、前記吐出口の内部に設けられている、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記第１および第２の領域は、前記仕切部の一部を挟んで前記ファンの回転羽根の幅方向に並んでいる、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１】
第１および第２のバーナと、
これら第１および第２のバーナに向けて空気供給路を介して燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの空気吐出圧をシグナル圧とし、かつ前記第１および第２のバーナに向けて供給される燃料の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記空気供給路を、第１および第２の空気供給路に仕切る仕切部を備えており、
この仕切部の一部は、前記ファンの吐出口またはその近傍領域を第１および第２の領域に仕切るように設けられ、前記第１の空気供給路は、前記第１の領域から前記第１のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であるとともに、前記第２の空気供給路は、前記第２の領域から前記第２のバーナに向けて燃焼用空気を進行させることが可能であり、
前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第１および第２の領域のいずれか一方の圧力が用いられていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
前記第１および第２のバーナのうち、最大燃焼能力の大きい側のバーナを第１のバーナとした場合において、前記第１の領域は、前記第２の領域よりも流路断面積が大きくされている、請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記圧力調整弁のシグナル圧として、前記第２の領域の圧力が用いられている、請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記第１および第２の領域の流路断面積の比率は、前記第１および第２のバーナの最大燃焼能力の比率と略同一とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記仕切部の一部は、前記ファンの吐出口の内部に進入し、前記第１および第２の領域は、前記吐出口の内部に設けられている、請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記第１および第２の領域は、前記仕切部の一部を挟んで前記ファンの回転羽根の幅方向に並んでいる、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３３２０（Ｐ２０１２−１３３２０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０６５７（Ｐ２０１０−１５０６５７）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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