JP3603948B2

JP3603948B2 - Combustion equipment

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Publication number: JP3603948B2
Application number: JP2000230062A
Authority: JP
Inventors: 隆秋山; 靖隆栗山; 康彦佐藤; 敬長谷川; 秀典畑; 昌明松田; 新悟木村; 雅博井口; 幸治下村; 俊一三木
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP2002048314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置に関するものであり、特に濃淡燃焼方式を採用し、小型ボイラーや給湯装置への適用が好適な燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料ガスを希薄な状態で燃焼させる方法として、濃淡燃焼方式が知られている。ここで濃淡燃焼方式とは、低濃度の燃焼ガスから発生する主炎に高濃度の燃焼ガスが燃焼した補炎を隣接させる燃焼方法である。すなわち濃淡燃焼方式とは、燃料ガスに理論空気量の１．６倍程度の空気を予混合した希薄な混合ガス（以下淡混合ガス）を噴射して主炎を発生させ、この主炎の近辺に、空気の混合量が少なく燃料ガス濃度が高い混合ガス（以下濃混合ガス）を噴射して補炎を配置したものである。
【０００３】
濃淡燃焼方式による燃焼は、空気が過剰な状態で燃料ガスを燃焼させることができ、火炎の温度が低下するので、窒素酸化物が発生しにくい。そのため近年では、家庭用の給湯器等についても、濃淡燃焼方式を採用した燃焼装置が使用されつつある。
家庭用の給湯器等で採用される濃淡燃焼方式の燃焼装置には、大きく分けて２個のノズルを有する構成と、単一のノズルを有する構成がある。
以下、順次説明する。
【０００４】
図２２は、従来技術の２個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の概略図である。
図２２に示す従来技術の燃焼装置１００は、本体部１０１とノズルホルダー１０２によって構成されている。そして本体部１０１の内部には、主炎孔１０１ａに燃料ガス及び空気を導く淡ガス流路１０１ｂと、補助炎孔１０１ｄに燃料ガス及び空気を導く濃ガス流路１０１ｃが設けられている。また淡ガス流路１０１ｂと、濃ガス流路１０１ｃは、それぞれ本体部１０１の端部に開口している。
【０００５】
一方、ノズルホルダー１０２は、電磁弁１０３に接続される燃料ガス流路１０２ａを持ち、この燃料ガス流路１０２ａに二つのノズル１０２ｂ，１０２ｃが取り付けられている。ここで従来技術の燃焼装置１００で採用するノズルホルダー１０２では、電磁弁１０３から二つのノズル１０２ｂ，１０２ｃに至る流路の長さは実質上、同一である。
【０００６】
そして二つのノズル１０２ｂ，１０２ｃは、それぞれ前記した本体部１０１の淡ガス流路１０１ｂと、濃ガス流路１０１ｃの開口１０１ｆ，１０１ｇに接続され、ノズル１０２ｂ，１０２ｃから燃料ガスが各流路１０１ｂ，１０１ｃに導入される。
また図示しない送風機から、前記した開口１０１ｆ，１０１ｇに空気が導入され、淡ガス流路１０１ｂ側の燃料ガスには理論空気量の１．６倍程度の空気が混合され、濃ガス流路１０１ｃ側の燃料ガスには理論空気量未満の空気が混合される。そのため淡ガス流路１０１ｂに連通する主炎孔１０１ａからは低濃度の燃料ガスが噴射され、濃ガス流路１０１ｃに連通する補助炎孔１０１ｄからは高濃度の燃料ガスが噴射される。
そして主炎孔１０１ａ及び補助炎孔１０１ｄから噴射される燃料ガスに点火され、主炎孔１０１ａからは主炎が発生し、補助炎孔１０１ｄからは補炎が発生する。
【０００７】
次に、一個のノズルを使用する従来技術の燃焼装置について説明する。
図２３は、従来技術の１個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の斜視図である。図２４は、図２３の燃焼装置をケースに収納した場合の平面図である。図２５は、図２３のＡ−Ａ断面図である。図２６は、図２３のＢ−Ｂ断面図である。
各図において、１０５は、従来技術の一個のノズルを使用する燃焼装置を示す。燃焼装置１０５は、図２４の様に、ケース１０６に並列に並べて使用されたり、単独で使用されるものである。
【０００８】
燃焼装置１０５の内部構造は、図２５，２６の通りであり、主構成体１０７と、二つの副構成体１０８によって構成されている。上記した主構成体１０７及び副構成体１０８に、いずれもステンレススチール等の板をプレスして凹凸形状を設け、これを重ねて燃料ガス流路を形成したものである。そして中央部に主構成体１０７が配され、その両側面に副構成体１０８が取り付けられている。また副構成体１０８の内部は空洞であって気体流路が形成されている。そして副構成体１０８の頂面には、補助炎孔１０９が設けられている。さらに副構成体１０８同士で形成された空隙部分に主炎孔１１０を形成する炎孔部材１１３が設けられている。
【０００９】
従来技術の燃焼装置１０５では、図２５，２６の様に主構成体１０７の側面に複数の孔１１１，１１２が設けられている。そして図２５の様に主構成体１０７の孔１１１が副構成体１０８の内部と連通し、図２６の様に主構成体１０７の孔１１２が副構成体１０８同士の間の空隙部と連通する。
【００１０】
従来技術の燃焼装置１０５では、図示しない１個のノズルによって主構成体１０７内に燃料ガスが供給される。そして燃料ガスは、主構成体１０７の孔１１１，１１２によって二つの流れに分岐される。すなわち主構成体１０７を流れる燃焼ガスの一部は、孔１１１から副構成体１０８の内部の気体流路に供給され、副構成体１０８の頂面に設けられた補助炎孔１０９から噴射される。
一方、残りの燃料ガスは、主構成体１０７の孔１１２から副構成体１０８同士で形成された空隙部分に流れ込み、下部から導入された空気と混合して主炎孔１１０に至る。そして主炎孔１１０から、濃度の低い燃料ガスが噴射される。
こうして主炎孔１１０から低濃度の燃焼ガスが噴射されて主炎が発生し、補助炎孔１０９から高濃度の燃焼ガスが噴射されて補炎が発生する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術の燃焼装置は、いずれも簡単な構成で主炎と補炎を形成させることができ、好ましい構成である。
しかしながら従来技術の燃焼装置は、点火直後に未燃焼成分が排出されるという問題がある。
すなわち従来技術の燃焼装置は、燃料ガスの供給源から主炎孔に至る一連のガス流路と、補助炎孔に至る一連のガス流路の物理的長さが等しい。
【００１２】
すなわち図２２で説明した２つのノズル１０２ｂ，１０２ｃを有する燃焼装置１００では、燃料ガス供給部たる電磁弁１０３から２つのノズル１０２ｂ，１０２ｃに至る流路の長さが等しい。
【００１３】
一方、図２３〜２６で示した一つのノズルを有する燃焼装置１０５では、主炎孔１１０に至る一連のガス流路と、補助炎孔１０９に至る一連のガス流路は、主構成体１０７の孔１１１，１１２までの間が共通であり、当該孔から二つの流路に分岐される。しかしながら従来技術の燃焼装置１０５では、主炎孔１１０に至るガス流路も、補助炎孔１０９に至るガス流路も、いずれも上方にガスが立ち昇るものであり、両者の距離に実質上の差はない。
そのため従来技術の燃焼装置１００，１０５では、燃焼ガスへの点火に際して、低濃度の燃焼ガスと高濃度の燃焼ガスが同時に噴射される。
【００１４】
ここで低濃度の燃焼ガスは、前記した様に理論空気量の１．６倍程度の空気が混合されているから、容易に着火しない。実際上、低濃度の燃焼ガスに着火するのは、高濃度の燃焼ガスから発生する補炎が安定した後である。
【００１５】
一方、高濃度の燃焼ガスは、前記した低濃度の燃焼ガスよりも着火が容易ではあるが、従来技術の燃焼装置１００，１０５では、主炎孔から同時に低濃度の燃焼ガスが噴射されるので、高濃度の燃焼ガスが当該低濃度の燃焼ガスに煽られる。そのため高濃度の燃焼ガスの着火や、補炎の安定が遅れる傾向にある。
このように従来技術の燃焼装置１００，１０５では、高濃度の燃焼ガスへの着火及び補炎の安定が遅れ、さらに主炎への火回りが遅い。そのため燃料ガスを放出してから主炎が発生し、さらに主炎が安定するまでの間に時間が経過し、その間に未燃焼状態や不完全燃焼状態の燃焼ガスが外部に出てしまう。
こうして排出される未燃焼ガスは微量であり、火災や健康に対する害は無い。しかしながら燃料ガスには有臭成分が含まれているため、使用者にとって不快である。またいわゆるガス臭さを感じさせるため、爆発するのではないかという不安感を与える。
【００１６】
この対策として二つのノズルにそれぞれ異なる電磁弁を設けて、ガスを噴射するタイミングをずらせば、上記した問題点は解消されるが、この構成によると、複数の電磁弁を要し、部品点数が多くなる欠点がある。加えて、二つのノズルを設ける構成は、一つのノズルから噴射させる燃料ガスの量が少ないため、ノズルの開口が極めて小さいものとなり、製造が困難であるばかりでなく、燃料ガスの噴射量の調整が困難である。
【００１７】
そこで本発明は、従来技術の燃焼装置を改良し、点火時の未燃焼成分の排出を抑制し、使用者に不快感や不信感を与えることがない燃焼装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は淡ガス流路と連通しており、一方濃ガス導入口は濃ガス流路と連通しており、前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、濃ガス流路内の燃料ガスの一部が、前記ベンチェリー部を介して淡ガス流路内に流入するようにしたことを特徴とする燃焼装置である。
【００１９】
本発明の燃焼装置は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記した主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔を有する燃焼装置であり、濃淡燃焼を実現するものである。
本発明の燃焼装置では、内部に淡ガス流路と濃ガス流路が設けられ、これらの流路によって炎孔に燃料ガスが供給される。また本発明の燃焼装置では、バーナ本体に燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられている。そして前記空気導入口は、濃ガス導入口に対して主炎孔及び補助炎孔よりも遠い位置に設けられている。また前記した空気導入口は淡ガス流路に連通し、一方濃ガス導入口は濃ガス流路に連通している。本発明の燃焼装置では、燃料ガスは、炎孔に近い位置に設けられた濃ガス導入口から内部に供給され、濃ガス流路を流れていち早く補助炎孔に至るので、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスが噴射と、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射されるタイミングはさらにずれ、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスの噴射に遅れて、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
そのため点火の際の燃料ガスの未燃成分の排出量が減少する。
また、淡ガス流路に、ガス導入開口を備えたベンチェリー部を設け、このベンチェリー部を濃ガス流路内に配置したので、濃ガス流路内の一部の燃料ガスを、負圧が生じるベンチェリー部を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
【００２０】
また請求項２に記載の発明は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は前記淡ガス流路と連通しており、一方前記濃ガス導入口は前記濃ガス流路と連通しており、前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路に曲路を設けることにより、前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路長さが、濃ガス流路長さよりも長くなるようにしたことを特徴とする燃焼装置である。
【００２１】
本発明の燃焼装置も前記した発明と同様、濃淡燃焼を実現するものである。
本発明の燃焼装置では、内部に淡ガス流路と濃ガス流路が設けられ、これらの流路によって炎孔に燃料ガスが供給される。また本発明の燃焼装置では、燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられている。そして本発明の燃焼装置では、濃ガス導入口から導入された燃料ガスがガス導入開口を備えたベンチェリー部において淡ガス流路に分岐され、ベンチェリー部以降における淡ガス流路に曲路が設けられていて、ベンチェリー部以降の淡ガス流路が濃ガス流路に比べて長い。
そのため結果的にベンチェリー部から二種類の炎孔に至る物理的距離に差異が生じ、補助炎孔から高濃度の燃焼ガスが噴射され、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
また本発明の燃焼装置では、主として空気が導入される空気導入口と空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられ、前記空気導入口は、濃ガス導入口に対して主炎孔及び補助炎孔よりも遠い位置に設けられている。そして前記空気導入口は淡ガス流路に連通し、一方濃ガス導入口は濃ガス流路に連通している。本発明の燃焼装置では、燃料ガスは、炎孔に近い位置に設けられた濃ガス導入口から内部に供給され、濃ガス流路を流れていち早く補助炎孔に至るので、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスが噴射と、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射されるタイミングはさらにずれ、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスの噴射に遅れて、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
そのため点火の際の未燃焼成分の排出量が減少する。
すなわち発明の燃焼装置では、両ガス流路の物理的な長さの差から、補助炎孔側から先に高濃度の燃料ガスが噴射し、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃料ガスを噴射する。そのため補助炎孔から噴射された高濃度の燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、速やかに安定する。またこの間、主炎孔からは燃焼ガスが噴射されないので、未燃焼成分の排出はない。
そして補助炎孔から火炎が発生した後に、主炎孔から低濃度の燃料ガスが噴射される。主炎孔から低濃度の燃料ガスの噴射が開始された際には、補助炎孔からは既に補炎が発生している場合が多いと考えられるから、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスにも、速やかに火が移り、燃料ガスの未燃成分の排出量は少ない。
また、淡ガス流路に、ガス導入開口を備えたベンチェリー部を設け、このベンチェリー部を濃ガス流路内に配置したので、濃ガス流路内の一部の燃料ガスを、負圧が生じるベンチェリー部を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
【００２２】
また請求項３に記載の発明は、濃ガス導入口から導入された燃料ガスと空気とを混合する混合部を前記濃ガス流路に設け、前記混合部内に前記ベンチェリー部を配置した請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００２３】
本発明の燃焼装置では、濃ガス導入口から導入された燃料ガスと空気とを混合する混合部を、濃ガス流路内に設けている。そのため濃ガス導入口から導入された燃料ガスは、混合部で確実に混合され、燃料ガス濃度の高い均一な混合ガスを作ることができる。
そして本発明の燃焼装置では混合部内にベンチェリー部を配置したので、本発明の燃焼装置は、全体形状の小型化が可能となる。
【００２４】
また請求項４に記載の発明は、前記混合部内の前記ベンチェリー部にガス導入開口を設け、前記ガス導入開口を介して混合部内の燃料ガスの一部を前記淡ガス流路内に流入させる請求項３に記載の燃焼装置である。
【００２５】
本発明の燃焼装置では、混合部に包囲される淡ガス流路にガス導入開口が設けられている。また淡ガス流路には、主として空気が流れる。そして混合部内のベンチェリー部にはガス導入開口が設けられている。そのため本発明の燃焼装置では、濃ガス流路から混合部を介して、主として空気が流れる淡ガス流路に燃料ガスが流れ込み、燃料ガスが空気に巻き込まれて攪拌され、均等に分散する。従って本発明の燃焼装置では、主炎孔から発生する主炎が安定する。
【００２６】
さらに請求項５に記載の発明は、混合部で燃料ガスの進路を、淡ガス流路と濃ガス流路とに分岐した請求項３又は４に記載の燃焼装置である。
【００２７】
本発明の燃焼装置では、混合部において燃料ガスの進路が、淡ガス流路と濃ガス流路に分岐される。従って本発明では、燃料ガスは混合部において空気が均一に混合された後、淡ガス流路と濃ガス流路に分岐される。そのため本発明によると、均一に混合された燃料ガスが炎孔へ供給されるので、火炎が安定する。
【００２８】
また請求項６に記載の発明は、ガス導入開口を備えたベンチェリー部は、下流へ行くほど流路断面積が広くなるようにした請求項１〜５のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００２９】
本発明の燃焼装置では、ベンチェリー部の流路断面積を、下流へ行くほど広くなるようにしたので、ベンチェリー部の内部が、負圧となる傾向が強まり、淡ガス流路内への燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【００３０】
また請求項７に記載の発明は、前記空気導入口と濃ガス導入口は、一方が他方に包囲されている請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼装置である。
【００３１】
本発明の燃焼装置では、例えば濃ガス導入口の内部に空気導入口が設けられ、両者が二重構造となっている。そのため本発明の構成によると、全く独立した二つの開口を設ける構成に比べて全高が低くなり、燃焼装置の小型化が可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。尚以下の説明では、上下とは、燃焼装置１を、炎孔を上にして設置した状態を基準とする。
【００３３】
図１は、本発明の具体的実施例における燃焼装置の斜視図である。図２は、図１の燃焼装置の分解斜視図である。図３は、図１の燃焼装置の平面図及びその拡大図である。図４は、板体のかしめ構造を示す説明図である。図５は、図１の燃焼装置の展開図である。図６は、図５の板体の折り重ね構造を示す説明図である。図７は、図１の燃焼装置における淡ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。図８は、図１の燃焼装置における濃ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。図９は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１０は、図１のＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面図である。図１１は、図１のＤ方向矢視斜視図である。図１２は、図１のＤ方向矢視図である。図１３は、図１の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【００３４】
本実施例の燃焼装置１は、従来技術の燃焼装置１０５と同様にケースに並列に並べて使用されたり、単独で使用されるものである。本実施例の燃焼装置１は、バーナ本体１０と炎孔部材１３によって構成されている。
バーナ本体１０は、中央の主構成体２０とその両脇の補助構成体によって成り、図１，２，５，１１に示すように４枚の金属製板体１５，１６，１７，１８を重ねて作ったものである。
これらの金属板体１５，１６，１７，１８は、いずれもプレス加工によって凹凸形状が設けられたものであり、板体同士の間によって空気又は燃料ガスの流路が形成されている。
またこれらの金属板体１５，１６，１７，１８は、一枚ずつ成形して重ねてもよいが、本実施例では一枚の板を折り重ねた構成が採用されている。
【００３５】
すなわち本実施例では、図５の様に一枚の板を４区分に分けてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形状となる様に成形したものが使用されている。各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの部材の内、両端の部材Ａ，Ｄと、これら隣接する部材Ｂ，Ｃの間には、補助炎孔を構成する開口４１があるため、両者は両端の繋ぎ部３９によって接合されている。
そしてこれらを図６の様に両端側の部位Ａ，Ｄを中間部のＢ，Ｃの間に折り込み、さらに中間部のＢ，Ｃを折り畳み、結果的に金属製板体１５，１６，１７，１８が重ねられた構成が形成されている。
作業手順としては、先に両端側の部位Ａ，Ｄを折り曲げて中間部のＢ，Ｃの間に重ね、この状態で部位Ａと部位Ｂをトグロックカシメと称されるかしめにより嵌合接合する。また同様に部位Ｄと部位Ｃをかしめにより嵌合接合する。そして最後に中間部のＢ，Ｃを折り畳み、周囲をかしめる。
【００３６】
以下、重ねられた状態を基準として構造を説明する。
本実施例の燃焼装置１では、中央の２枚の板体１６，１７は、互いに対称（掌）形であり、両者が重なり合って主構成体２０が構成されている。
すなわち主構成体２０の形状は、図２の様な正面板となる板体１６と，これに対称（掌）形状の裏板となる板体１７とを重ね合わせたものである。主構成体２０の外観は平たい形をしており、頂部２１は開口している。また頂部２１を除く３方の辺には、フランジ部２０ａが設けられている。ただし、空気導入口２７側の上部側は、フランジ部２０ａが切り欠かれている。
【００３７】
フランジ部２０ａの切欠部２０ｃの形状は、図２，図１３の様であり、後記する空気導入開口２７にそって水平方向に切れ込み、さらにベンチェリー部２２（ガス導入開口を備えたベンチェリー部）の傾斜に沿って上方に切り込まれている。
また切欠部２０ｃの上辺は、水平にのび、さらにその一部に「コ」の字状の切欠３７が形成されている。当該切欠部２０ｃの周辺は、中間壁体３８となっている。
【００３８】
主構成体２０を構成する２枚の板体１６，１７の内部には、当該二枚の板体１６，１７によって一連の気体流路が形成されている。すなわち板体１６，１７が合致する部分では、金属板同士が隙間を形成して配列された状態となっており、この隙間によって気体流路２８が形成される。本実施例の燃焼装置１では、板体１６，１７によって構成される主構成体２０の気体流路２８（淡ガス流路２８）は、濃度の低い燃料ガスが通過する。すなわち主構成体２０に形成される気体流路２８は、淡ガス流路として機能する。
【００３９】
本実施例で採用する主構成体２０では、淡ガス流路２８は、大きく分けてベンチェリー部２２、混合部２３と、導通部２４と、炎孔部材配置部２５からなる。すなわち淡ガス流路２８は、空気導入口２７から始まり、順次、ベンチェリー部２２、混合部２３と、導通部２４と、炎孔部材配置部２５と続く。
これらの形状を淡ガス流路２８の入口から説明すると次の通りである。すなわち主構成体２０の下側の角には、図１，２，１３の様に、空気導入口２７が開口している。空気導入口２７は略楕円形である。そして空気導入口２７の奥側は、短い長さだけ空気導入口２７の端面と同一断面の部位が繋がり、空気導入口２７から少し入ったところにテーパ２２ａがあり、テーパ状に幅が絞られてベンチェリー部２２が形成されている。ベンチェリー部２２は、流路が内側に絞られ、断面積が急激に減少した部分である。
【００４０】
ただしベンチェリー部２２における流路は、下流に向かうにつれて高さが勾配状に高く広がっており、断面積は奥に行くほど次第に大きくなっている。そしてベンチェリー部２２の淡ガス流路２８は、流路の全高がある程度の高さとなった所で、断面積が一定となっている。
また本実施例では、板体１６，１７のベンチェリー部２２を構成する部位は、図９の様に互いに平行である。
【００４１】
ベンチェリー部２２は、淡ガス流路２８の一部が平たく変形した部分であり、その表面は平面であり、かつ相当の面積を持つ。
そして板体１６，１７のベンチェリー部２２を構成する部位には、図２の様にガス導入開口３１が設けられている。
本実施例の燃焼装置では、ベンチェリー部２２は前記した様に平面であって相当の面積を有するので、多数のガス導入開口３１を設けることができる。具体的には、本実施例では、千鳥状に１９個のガス導入開口３１が設けられている。ガス導入開口３１は、本実施例の様に、面状に広く分布して配することが望ましいが、水平線状又は垂直線上に設けてもよい。また推奨されないが、ガス導入開口３１は１個又は２個といった少数であってもよい。
【００４２】
またベンチェリー部２２の下流側にもテーパ部２２ｂが設けられ、当該テーパ部２２ｂによって淡ガス流路２８の幅がしだいに広がっている。そして淡ガス流路２８は大きく方向を変えて混合部２３が形成されている。混合部２３は、空気流路が大きくカーブする部位であり、大きな曲路である。
混合部２３の末端は、主構成体２０の中心部にあり、末端から先の部分は、再度幅が狭くなって導通部２４に繋がっている。導通部２４は、前記した混合部２３の二分の一程度の幅であり、混合部２３の末端を含んで三角形状に広がっている。
【００４３】
導通部２４は、混合部２３の末端と、炎孔部材配置部２５を繋ぐものであり、混合部２３の末端に連続し、主構成体２０の空気導入口２７側から約３分の１の長さに渡って延びている。
【００４４】
炎孔部材配置部２５は、主構成体２０の上端部に位置し、長手方向全域に渡って延びている。
炎孔部材配置部２５の側面には、長手方向に２列の溝２５ａが設けられている。溝２５ａは炎孔部材配置部２５の内側に向かって凹んだものであり、炎孔部材配置部２５の長手方向の全域に渡って延びている。
この溝２５ａは、炎孔部材配置部２５の剛性を高める目的と、燃料ガスと空気との攪拌を促進させる目的によって設けられたものである。
【００４５】
一方、主構成体２０の側面側に配されて副構成体を構成する板体１５，１８は、全体形状が略長方形であり、前記した板体１６，１８と同様に、鋼板をプレスして凹凸を設けたものである。板体１５，１８は互いに対称（掌）形であり、いずれも全体形状が凹状をし、長手方向の両端及び下部にはフランジ部１５ａ，１８ａが設けられている。しかしながら、前記した空気導入口２７が位置する部位については、フランジ部１５ａ，１８ａが欠落している。
【００４６】
一方、側面側に配される板体１５，１８の主構成体２０の混合部２３に相当する部位は、他と比較して内側に向かって凹んでいる。当該凹部１５ｂ，１８ｂの形状は、混合部２３の外形と略一致する。
そして当該凹部１８ｂの上部は、再度外側に広げられている。すなわち凹部１８ｂの上端１８ｃは、板体１５，１８の上下の辺に対して平行であり、空気導入口２７に対して奥側から板体１５，１８の全長の３分の１程度の長さを占める。
当該凹部１８ｂの上端１８ｃから上の部分は、濃ガス流路形成膨出部１８ｄとなっている。濃ガス流路形成膨出部１８ｄの空気導入口２７側の辺は、傾斜辺１８ｅとなっている。
そして前記した濃ガス流路形成膨出部１８ｄと、空気導入口２７の近傍の部位は、溝４０によって連通している。
【００４７】
板体１５，１８の上部には溝状の凹部１８ｆと円形の凹部１８ｇが設けられている。溝状の凹部１８ｆは、６個の部分に分割され、板体１５，１８の長手方向の全域に一列に延びている。
一方、円形の凹部１８ｇは前記した溝状の凹部１８ｆの切れ目の上部に設けられている。凹部１８ｆ，１８ｇはいずれもバーナ本体１０の内側に向かって凹んだものである。これらの凹部１８ｆは、いずれも燃料ガスと空気との攪拌を促進させるものである。ただし円形の凹部１８ｇは、バーナ本体１０を組み合わせる際のかしめ部としての働きもある。
【００４８】
次に炎孔部材１３について説明する。
本実施例で採用する炎孔部材１３は、凹凸を有する短冊状の板を重ねたものであり、全体として４角柱状をしたものである。
炎孔部材１３は凹凸同士の隙間によって図面の上下に連通する。そして炎孔部材１３の上端の開口は、主炎孔として機能する。
炎孔部材１３は、主構成体２０の炎孔部材配置部２５に挿入される。
【００４９】
次に、本実施例の燃焼装置１の各部材同士の関係について説明する。
本実施例の燃焼装置１では、板体１６，１７によって作られた主構成体２０を中心として、その左右に板体１５，１８が配されて副構成体が形成されたものである。
主構成体２０と、板体１５，１８は、周囲のフランジ部２０ａ，１５ａ，１８ａを重ね合わせて接合されている。これらの接合にはかしめによる嵌合構造が採用されている。すなわち板体同士を重ねてポンチ状の工具によって打撃し、図４の様な嵌合構造を形成させる。
かしめによる嵌合は、主構成体２０を構成する中央の板体１６，１７と、副構成体を構成する側面部の板体１５，１８との間で行なわれる。すなわち中央の一方の板体１６と、これに隣接する側面部の板体１５の間でかしめによる嵌合接合が行なわれ、さらに中央の他方の板体１７と、これに隣接する側面部の板体１８の間についてもかしめによる嵌合接合が行なわれる。
【００５０】
主構成体２０を構成する中央の板体１６，１７と、副構成体を構成する側面部の板体１５，１８との間で行なわれる嵌合接合は、前記した板体１５，１８の上部に設けられた円形の凹部１８ｇ内で行なわれる。円形の凹部１８ｇは、主炎孔及び補助炎孔に近い部位である。このように主炎孔及び補助炎孔に近い部位において中央の板体１６，１７と、副構成体を構成する側面部の板体１５，１８との間を接合する理由は、当該部位が高温にさらされ易く、変形し易いためである。
従ってかしめによる接合は、できるだけ炎孔に近い部位で行なうことが望ましく、炎孔部材の側面に相当する部位であることが推奨される。
また本実施例では、円形の凹部１８ｇの部位でかしめによる嵌合接合が行なわれているので、円形の凹部１８ｇの内側（内側から見れば当該部位は突起である）が図３ｂの様に主構成体２０の側面と接し、主構成体２０の側面と板体１５，１８の凹部１８ｇ以外の部位の間に隙間が確保される。
【００５１】
また主構成体２０と、板体１５，１８との内部の接合関係を見ると、主構成体２０と、側面側の板体１５，１８は、下端の空気導入口２７の近傍と、混合部２３の近傍及び中間壁部３８で接し、他の部位は離れている。
すなわち下端の空気導入口２７の近傍においては、図１，１１，１２の様に主構成体２０の空気導入口２７の側面２７ａ，２７ｂと、底面２７ｃ，２７ｄが側面側の板体１５，１８と接し、当該部位に隙間はない。
しかし副構成体たる板体１５，１８の開口４６は、空気導入口２７よりも大きく、空気導入口２７の上部は板体１５，１８の開口４６と接していない。従って、バーナ本体１０の下端部は、図１，１１，１２の様に二重構造の開口となっており、主構成体２０の空気導入口２７の上部に、主構成体２０の空気導入口２７の上部の外壁と副構成体たる板体１５，１８の開口４６の内側で形成される開口が存在する。そして当該開口は、濃ガス導入口４３として機能する。すなわち濃ガス導入口４３の内部に空気導入口２７が設けられ、両者が二重構造となっている。
なお本実施例では、開口が二重構造となっており、空気導入口２７の上部が直接的に濃ガス導入口４３の壁の一部として機能するので、スペースに無駄がなく、燃焼装置の全高を低くすることができる。
【００５２】
また本実施例では、濃ガス導入口４３が空気導入口２７上にあるので、濃ガス導入口４３は主炎孔及び補助炎孔に近い位置にあり、空気導入口２７は、主炎孔及び補助炎孔から遠い位置にある。
【００５３】
また主構成体２０のベンチェリー部２２の周囲と、副構成体の間は、空隙３３が形成されている。ベンチェリー部２２の周囲は、底部を除く三方について副構成体と離れており、ベンチェリー部２２の周囲は、空隙３３によって包囲されている。
【００５４】
また主構成体２０と、副構成体の濃ガス流路形成膨出部１８ｄについても離れていて図１０の様に空隙４５が形成されている。ただし主構成体２０の導通部２４は他の部分に比べて幅が狭いので、導通部２４の側面側には他の部位よりも広い空間となっている。空隙４５は、淡ガス流路２８の両側面に位置するものであり、主構成体２０の全長にわたって広がっている。
【００５５】
前記した主構成体２０の下部の側面に形成された空隙３３と、上部に形成された空隙４５の間は、図１０（ｂ）、図１３の様に主構成体２０の中間壁体３８と副構成体の内面が接して隙間が無く、上下の空隙３３，４５は、遮蔽されている。
ただ図１０ (ａ）のように上下の空隙３３，４５は、唯一、副構成体の溝４０の部分によって連通されている。すなわち副構成体の濃ガス流路形成膨出部１８ｄと、空気導入口２７の近傍の部位に溝４０が形成されており、当該溝４０によって流路形成膨出部１８ｄと、空気導入口２７が連通している。一方、中間壁部３８は平板であるから、中間壁部３８の両側と各板体１５，１８の溝４０との間で狭窄通路４７が形成される。
ここで当該狭窄通路４７の部分の細部について説明すると、狭窄通路４７は、図１３の様に中間壁部３８の切欠部３７に位置する。また副構成体の開口部に近傍の板体１５，１８の膨出部の境界線は、図１３の様に中間壁部３８の下端と一致するが、切欠部３７に相当する形状は無い。そのため上部の空隙４５と下部の空隙３３空間を連通する狭窄通路４７は、図１３の様に、中間壁部３８の切欠部分３７に相当する部位については一体であり、狭窄通路４７の中間部に至って中間壁部３８によって左右に仕切られる
【００５６】
従って主構成体２０と、板体１５，１８との間には、狭窄通路４７を介して下部の空隙３３と上部の空隙部４５を繋ぐ一連の気体流路３５ａ，３５ｂが形成されている。また当該気体流路３５ａ，３５ｂは、いずれも天面に開放されている。そして本実施例の燃焼装置１では、当該開放面が補助炎孔２９ａ，２９ｂとして機能する。本実施例の燃焼装置１では、主炎孔が直線状であり、副構成体によって形成される補助炎孔２９ａ，２９ｂは、主炎孔３６に沿って主炎孔３６の両側に位置する。
また気体流路３５ａ，３５ｂは、補助炎孔２９ａ，２９ｂに濃混合ガスを供給する濃ガス流路として機能する。
【００５７】
より詳細に説明すると、主構成体２０を構成する板体１６とそれに隣接する板体１５の間には隙間があり、この隙間は、両者の下端近傍から上部にかけて狭窄通路４７を介して連通している。そして当該隙間が前記した様に濃ガス流路３５ａとして機能する。
一方、主構成体２０を構成する板体１７と、それに隣接する板体１８の間にも隙間があり、この隙間は、両者の下端近傍から上部にかけて連通していて濃ガス流路３５ｂとして機能する。そしてそれぞれの濃ガス流路３５ａ，３５ｂは、上部が開放され、補助炎孔２９ａ，２９ｂが形成されている。
【００５８】
またバーナ本体１０の側面部、より詳細には空気導入口２７側の側面の形状は前記した通りであり、主構成体２０の空気導入口２７の側面に板体１５，１８の内面が接している。しかしながら、空気導入口２７の上部については、板体１６，１７の一部が欠落しており、濃混合ガス導入口４３が開口し、前記した濃ガス流路３５ａ，３５ｂが外部と連通している。また当該部位の主構成体２０には、切欠部２０ｃが設けられている。従って空気導入口２７の上部には比較的広い空隙部３０があり、外部に開放されている。
【００５９】
また主構成体２０のベンチェリー部２２は、他の部分に比べて幅が狭いので、ベンチェリー部２２と両側の板体１５，１８の間には、図１１，図１２の様に比較的大きな空隙３３がある。当該空隙３３は、燃料ガスの分岐部として機能する。また前記した空隙部３０及びベンチェリー部２２側面の空隙３３は、燃料ガスと空気との混合部４８としても機能する。
【００６０】
なお主構成体２０は淡ガス流路２８として機能し、空隙３３は濃ガス流路３５ａ，３５ｂの一部であるから、ベンチェリー部２２においては淡ガス流路２８は濃ガス流路３５ａ，３５ｂの一部たる混合部４８に包囲されている。
【００６１】
また燃焼装置１の付属品として点火装置３４が設けられている。点火装置３４は、補助炎孔２９ａ，２９ｂの近傍であって、空気導入口２７の上部近傍に位置している。
【００６２】
次に、本実施例の燃焼装置１の燃料ガス及び空気の流れについて説明する。
本実施例の燃焼装置１では、前記したバーナ本体１０の空気導入口２７の上部の濃ガス導入口４３に燃料ガスノズル１１が挿入される。またバーナ本体１０の上流側には図示しない送風機が設けられ、濃ガス導入口４３と空気導入口２７の双方に空気が供給される。
すなわち前記した燃料ガスノズル１１の挿入状態は、通常のブンゼン式燃焼バーナと同様であり、濃ガス導入口４３とガスノズル１１の間には隙間あるいは開口があり、当該濃ガス導入口４３には燃料ガスと共に空気が混入される。
空気の燃料ガスに対する混合割合は、理論空気量の４０％程度であり、燃料ガス濃度の高いものである。
一方、空気導入口２７からは、空気のみ、又は、空気と低濃度の燃料ガスが導入される。
【００６３】
そして前記した濃ガス導入口４３から入った燃料ガスは、混合部４８において空気と混合される。ここで混合部４８は、空隙部３０，３３を合わせたものであり、ある程度の広さを持つ空隙部であるから、燃料ガスと空気は円滑に混合され、濃混合ガスが作られる。
そして濃混合ガスの一部は図８，１３の様に狭窄通路４７を通って上部の空隙４５に入る。そして図８，１３の様に全域に広がり、上部の補助炎孔２９ａ，２９ｂから外部に噴射される。すなわち燃料ガスの一部は、図１０の様に濃ガス流路３５ａ，３５ｂを主構成体２０の側面に沿って上方に流れ、主構成体２０の両側に設けられた補助炎孔２９ａ，２９ｂから外部に噴射される。
濃ガス流路３５ａ，３５ｂを経由して補助炎孔２９ａ，２９ｂから噴射された混合ガスは、前記した様に理論空気量の４０％程度しか空気が混合されておらず、燃料ガスの濃度が高い。
【００６４】
また本実施例の燃焼装置１では、濃混合ガス流路３５ａ，３５ｂの上部側の空隙４５に入る直前に狭い流路（狭窄通路４７）を通過するので、燃料ガスと空気との混合がさらに促進される。
また本実施例では、狭窄通路４７は入り口部分においては左右共通であり、通路の中間部分で中間壁部３８によって左右に分けられる。
従って左右の通路の開口断面積は、狭窄通路４７の中間部分の断面積だけによって決まる。ここで狭窄通路４７は、板体をプレスして形成された溝４０であり、その内側であって中間部分は、最も成形精度が高い。そのため本実施例の燃焼装置１では、混合部４８で混合された濃混合ガスが均等に左右の濃ガス通路３５ａ，３５ｂに分割され、左右の補炎のバランスが良い。
【００６５】
一方、混合部４８（空隙部３０，３３）から入った燃料ガスの残部は、図７の様にベンチェリー部２２の近傍に至り、淡ガス流路２８の一部たるベンチェリー部２２を包囲する空隙３３（分岐部）に流れ込む。そして燃料ガスの残部は、ベンチェリー部２２に設けられたガス導入開口３１から、主構成体２０の内部に入る。すなわち燃料ガスは、ガス導入開口３１を経由して淡ガス流路２８に入る。
ここで本実施例では、ガス導入開口３１は主構成体２０が部分的に断面積が狭くなった部位に設けられている。そのため当該部位は流速が速く、内部は負圧傾向となっている。一方、ベンチェリー部２２の周囲は、濃ガス流路３５ａ，３５ｂの一部で包囲されており、ベンチェリー部２２の周囲には、濃混合ガスが十分に存在する。そのためベンチェリー部２２の周囲の濃混合ガスが主構成体２０の負圧によって吸い込まれ、燃料ガスは、空気の流れに対して垂直方向に突入し、主構成体内（淡ガス流路２８）を流れる空気と混合される。
【００６６】
そして燃料ガスは、混合部２３でさらに混合が促進され、導通部２４を経て炎孔部材配置部２５に至り、炎孔部材１３に入って主炎孔３６から外部に噴射される。
【００６７】
本実施例の燃焼装置１では、燃料ガスは、それぞれ上記した経路を辿り、炎孔部材１３の主炎孔３６からは淡混合ガスが噴射され、側面に位置する補助炎孔２９ａ，２９ｂからは濃混合ガスが噴射される。
しかしながら、二つの炎孔に至る距離に注目すると、両者の間には相当の差異がある。すなわち両者の燃料ガスの流路は、前記した空隙３３（分岐部）の部位まで共通である。しかし濃ガス導入口４３は、空気導入口２７よりも主炎孔３６及び補助炎孔２９ａ、２９ｂに近い位置にあり、且つ補助炎孔２９ａ，２９ｂに至る濃ガス流路３５ａ，３５ｂは、空隙３３（分岐部）の近傍から直接的に上部にのびている。そのため濃混合ガスは、空隙３３（分岐部）の近傍から直接的に上部に上がり、補助炎孔２９ａ，２９ｂから噴射される。
【００６８】
これに対して主炎孔３６から噴射される淡混合ガスは、空隙部３０から一旦下側の空隙３３（分岐部）に回り込み、ベンチェリー部２２のガス導入開口３１から主構成体２０内の淡ガス流路２８に入った後、大きな曲部たる混合部２３を通過し、大きく迂回した後主炎孔３６に至る。そのため図示しない電磁弁を開いて、燃料ガスノズル１１から燃料ガスを導入したとき、二つの炎孔からの燃料ガスの噴射に時間差が生じ、最初に補助炎孔２９ａ，２９ｂから燃料ガスが噴射し、補炎が発生する。そして補助炎孔２９ａ，２９ｂから噴射される燃料ガスは、高濃度であり、燃料ガスにはただちに引火する。また特に、補助炎孔２９ａ，２９ｂから燃料ガスが噴射された直後は、まだ主炎孔３６から低濃度の燃料ガスが噴射されていないので、低濃度の燃料ガスによって煽られることもない。そのため補助炎孔から噴射される燃料ガスヘの着火は確実である。
【００６９】
そして続いて空隙部３０から下側の空隙３３（分岐部）に迂回し、さらに曲部たる混合部２３を経て、補助炎孔２９ａ，２９ｂからの燃料ガスの噴射に遅れて、低濃度の燃料ガスが主炎孔３６から噴射する。しかし低濃度の燃料ガスが噴射した時には、すでに補炎が安定した状態で燃焼しており、補炎から火が移って低濃度の燃料ガスは直ちに着火し、主炎が発生する。
また主炎の根元には安定した補炎が存在するので、主炎の基端部を補炎が保持し、主炎の着火直後から火飛びの発生も少ない。
そのため本実施例の燃焼装置では、未燃焼成分が外部に排出されず、ガス臭さによる不快や不安感情を起こさせない。
【００７０】
次に本発明の変形例について説明する。
図１４は、本発明の他の実施例における図９に相当する部位での断面図である。図１５は、本発明のさらに他の実施例における図９に相当する部位の要部断面図である。図１６は、図１の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図１７は、本発明の他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す断面図である。図１８は、本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図１９は、図１８の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す説明図である。図２０は、本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図２１は、本発明のさらに他の実施例における燃焼装置の縦断面図及び狭窄通路部分の拡大図である。
【００７１】
上記した図１の実施例では、ベンチェリー部２２を構成する部位の板は平行である旨を開示したが、例えば図１４の様にテーパー形状を有していて流路断面積が下流に向かって漸次増大する構成も可能である。
このように下流に向かって流路断面積を増大させることにより、ベンチェリー部２２の内部が負圧となる傾向が強まり、燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【００７２】
またベンチェリー部２２は、図１５の様に平面断面が略円弧状のものであってもよい。
【００７３】
またベンチェリー部２２に設けるガス導入開口３１の断面形状は任意であり、例えば図１８（ａ）の様なバーリング形状であって縁を有するものや、図２０（ａ）の様な、スリット状のガス導入開口３１を設けると共に、導入開口３１の上流側に段部を設け、段部の端部にガス導入開口３１を位置させてもよい。本実施例では、ガス導入開口は、淡ガス流路内を流れる空気の流れと平行に開口することなる。
【００７４】
ガス導入開口３１の形状の相違による作用の違いは次の通りであり、これらを考慮した上で適切な設計を行なうべきである。
すなわち図１６の様に、ガス導入開口３１を通常の孔とし、かつ主構成体を構成する二つの板１６，１７のベンチェリー部２２の同一位置にガス導入開口３１を設けると、図１６（ｂ）の様に、両側から淡混合ガス流路内に入った濃混合ガス同士が衝突し、混合が促進される。
【００７５】
一方、図１７の様に二つの板１６，１７のベンチェリー部２２の異なる位置にガス導入開口３１を設けると、濃混合ガス同士が衝突するので、ガス導入開口３１からの濃ガスの吸入が円滑に行なわれる。
【００７６】
さらに図１８の様にガス導入開口３１をバーリング孔形状とし、淡ガス流路側に開口３１の縁が突き出した形状を採用すると、濃ガスの吸入がより円滑に行なわれる。またガス導入開口３１をバーリング孔形状とすると、縁の部分が淡ガス流路側に突き出すので、図２０の様に淡ガス流路を流れる空気に乱流が生じ、渦巻きの作用によって、濃ガスが空気中に拡散する。
【００７７】
さらに図２０の様な段部と共にガス導入開口３１を設けると、燃料ガスが淡ガス流路側に引き込まれ易い。
【００７８】
以上説明した実施例では、副構成体に溝４０を設けて当該溝４０を燃料ガスが流れる様に構成したが、逆に主構成体側に溝４０を設け、当該部位から濃混合ガスを上方に通過させてもよい。
さらに図２１の様に、中間部に設けられた主構成体側の板体１６，１７を外側に膨出させて上下の空隙３３（分岐部），４５を遮蔽する閉塞部５０を作り、この閉塞部５０に開口５１を設けて、この開口５１を狭窄通路として機能させてもよい。本構成によると、閉塞部５０に設けられた開口５１によって淡ガス流路の両側面に設けられた濃ガス流路３５ａ，３５ｂのそれぞれの上部の空隙４５に燃料ガスが分岐される。
本構成では、開口５１の径によって両側の濃ガス流路３５ａ，３５ｂに分割される燃料ガスの量が決まるので、混合部４８で混合された濃混合ガスが均等に左右の濃ガス通路３５ａ，３５ｂに分割され、左右の補炎のバランスが良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明した様に、請求項１，２に記載の発明では、主炎孔から噴射される低濃度の燃焼ガスを補助炎孔から噴射される高濃度の燃焼ガスよりも遅れて噴射するので、補助炎孔が着火する以前に噴射される燃料ガスが極めて少量となる。また補助炎孔から噴射された濃度の高い燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、補助火炎が早期に安定するばかりでなく、遅れて噴射される主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスにも速やかに火が移り、燃料ガスの未燃成分の排出がさらに少ないものとなる。
淡ガス流路にガス導入開口を備えたベンチェリー部を設けることにより、淡ガス流路のベンチェリー部における幅（流路断面積）を絞り、ベンチェリー部の内部に負圧を発生させ、濃ガス流路内の燃料ガスをベンチェリー部のガス導入開口を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
その結果、本発明の燃焼装置によると、着火直後のガス漏れによる不快感や不安感から開放される。
【００８０】
また、請求項２に記載の発明の燃焼装置では、両ガス流路の物理的な長さの差から、補助炎孔側から先に高濃度の燃料ガスが噴射し、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃料ガスを噴射する。そのため補助炎孔から噴射された高濃度の燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、速やかに安定する。またこの間、主炎孔からは燃焼ガスが噴射されないので、未燃焼成分の排出はない。
【００８１】
さらに請求項３に記載の燃焼装置では、混合部が淡ガス流路の一部を包囲する構成を採用するので、全体形状の小型化が可能となる効果がある。
【００８２】
また請求項４に記載の燃焼装置では、混合部内のベンチェリー部にガス導入開口を設けたので、このガス導入開口を介して混合部内の燃料ガスの一部を淡ガス流路内に流入させることができる。周囲を包囲する混合部から、主として空気が流れる淡ガス流路内に燃料ガスが流れ込み、燃料ガスが空気に巻き込まれて攪拌され、均等に分散する。従って本発明の燃焼装置では、主炎孔から発生する主炎が安定するという効果がある。
【００８３】
また請求項５に記載の燃焼装置では、混合部において燃料ガスの進路を淡ガス流路と濃ガス流路とに分岐させており、燃料ガスと空気とを混合部で均一に混合させ、均一に混合した燃料ガスは、淡ガス流路と濃ガス流路とに分かれて流れる。そのため本発明によると、均一に混合された燃料ガスが、補助炎孔に供給され、補助炎を安定させることができる。
【００８４】
さらに請求項６に記載の燃焼装置では、下流へ行くほど流路断面積が増大するベンチェリー部を採用したので、内部が負圧となる傾向が強まり、燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【００８５】
また請求項７に記載の燃焼装置では、空気導入口と濃ガス導入口が二重構造となっているので、独立した二つの開口を設ける構成に比べて全高が低くなり、燃焼装置を小型化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体的実施例における燃焼装置の斜視図である。
【図２】図１の燃焼装置の分解斜視図である。
【図３】図１の燃焼装置の平面図及びその拡大図である。
【図４】板体のかしめ構造を示す説明図である。
【図５】図１の燃焼装置の展開図である。
【図６】図５の板体の折り重ね構造を示す説明図である。
【図７】図１の燃焼装置における淡ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図８】図１の燃焼装置における濃ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図９】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図１のＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図１のＤ方向矢視斜視図である。
【図１２】図１のＤ方向矢視図である。
【図１３】図１の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施例における図９に相当する部位での断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施例における図９に相当する部位の要部断面図である。
【図１６】図１の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図１７】本発明の他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図１９】図１８の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す説明図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図２１】本発明のさらに他の実施例における燃焼装置の縦断面図及び狭窄通路部分の拡大図である。
【図２２】従来技術の２個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の概略図である。
【図２３】従来技術の１個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の斜視図である。
【図２４】図２３の燃焼装置をケースに収納した場合の平面図である。
【図２５】図２３のＡ−Ａ断面図である。
【図２６】図２３のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１燃焼装置
１０バーナ本体
１１燃料ガスノズル
１３炎孔部材
１５，１６，１７，１８板体
２０主構成体
２２ベンチェリー部
２３混合部
２５炎孔部材配置部
２７空気導入口
２８気体流路（淡ガス流路）
２９ａ，２９ｂ補助炎孔
３１ガス導入開口
３５ａ，３５ｂ気体流路（濃ガス流路）
３６主炎孔
４３濃ガス導入口
４８混合部（濃ガス流路３５ａ、３５ｂ内の空隙部３０と空隙３３） [0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus, and particularly to a combustion apparatus that employs a lean-burn combustion method and is preferably applied to a small boiler or a hot water supply apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a method of burning fuel gas in a lean state, a lean-burn method is known. Here, the gray-scale combustion method is a combustion method in which a main flame generated from a low-concentration combustion gas is adjacent to a supplementary flame in which a high-concentration combustion gas is burned. In other words, the lean-burn method is to generate a main flame by injecting a lean mixed gas (hereinafter referred to as a light mixed gas) in which fuel gas is premixed with about 1.6 times the theoretical air amount of air to generate a main flame. In addition, a supplementary flame is arranged by injecting a mixed gas (hereinafter referred to as a rich mixed gas) with a small amount of air mixed and a high fuel gas concentration.
[0003]
In the combustion by the concentration combustion method, the fuel gas can be burned in a state where the air is excessive, and the temperature of the flame is reduced, so that nitrogen oxides are hardly generated. Therefore, in recent years, a combustion apparatus adopting a gray-scale combustion system has been used also for domestic water heaters and the like.
2. Description of the Related Art There are two types of gray-scale combustion type combustion devices used in household water heaters and the like, which are roughly classified into a configuration having two nozzles and a configuration having a single nozzle.
Hereinafter, description will be made sequentially.
[0004]
FIG. 22 is a schematic view of a combustion apparatus of the prior art having a two-nozzle combustion system of a lean-burn type.
A conventional combustion device 100 shown in FIG. 22 includes a main body 101 and a nozzle holder 102. Inside the main body 101, there are provided a light gas passage 101b for leading the fuel gas and air to the main flame hole 101a and a dense gas passage 101c for leading the fuel gas and air to the auxiliary flame hole 101d. The light gas flow path 101b and the dense gas flow path 101c are each opened at an end of the main body 101.
[0005]
On the other hand, the nozzle holder 102 has a fuel gas flow path 102a connected to the electromagnetic valve 103, and two nozzles 102b and 102c are attached to the fuel gas flow path 102a. Here, in the nozzle holder 102 employed in the conventional combustion device 100, the length of the flow path from the solenoid valve 103 to the two nozzles 102b and 102c is substantially the same.
[0006]
The two nozzles 102b and 102c are connected to the light gas flow path 101b of the main body 101 and the openings 101f and 101g of the rich gas flow path 101c, respectively. 101c.
Air is introduced into the openings 101f and 101g from a blower (not shown), and about 1.6 times the theoretical amount of air is mixed into the fuel gas on the side of the light gas passage 101b, and the fuel gas on the side of the dense gas passage 101c is mixed. Is mixed with less than the theoretical air amount. Therefore, low-concentration fuel gas is injected from the main flame hole 101a communicating with the light gas flow passage 101b, and high-concentration fuel gas is injected from the auxiliary flame hole 101d communicating with the rich gas flow passage 101c.
Then, the fuel gas injected from the main flame hole 101a and the auxiliary flame hole 101d is ignited, a main flame is generated from the main flame hole 101a, and a supplementary flame is generated from the auxiliary flame hole 101d.
[0007]
Next, a conventional combustion device using one nozzle will be described.
FIG. 23 is a perspective view of a combustion apparatus of the prior art having a single-nozzle combustion system having one nozzle. FIG. 24 is a plan view when the combustion device of FIG. 23 is housed in a case. FIG. 25 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 26 is a sectional view taken along line BB of FIG.
In each of the figures, reference numeral 105 denotes a combustion apparatus using a single nozzle of the prior art. As shown in FIG. 24, the combustion device 105 is used in parallel with the case 106 or used independently.
[0008]
The internal structure of the combustion device 105 is as shown in FIGS. 25 and 26, and includes a main component 107 and two sub components 108. Each of the main structure 107 and the sub-structure 108 is formed by pressing a plate of stainless steel or the like to form an uneven shape, and stacking these to form a fuel gas flow path. The main component 107 is disposed in the center, and the sub components 108 are attached to both side surfaces. Further, the inside of the sub-structure 108 is hollow, and a gas flow path is formed. An auxiliary flame hole 109 is provided on the top surface of the sub-structure 108. Further, a flame hole member 113 for forming the main flame hole 110 is provided in a gap formed by the sub-structures 108.
[0009]
In a conventional combustion device 105, a plurality of holes 111 and 112 are provided on a side surface of a main structure 107 as shown in FIGS. 25, the hole 111 of the main component 107 communicates with the inside of the sub component 108, and the hole 112 of the main component 107 communicates with the gap between the sub components 108 as shown in FIG. .
[0010]
In the conventional combustion device 105, the fuel gas is supplied into the main component 107 by one nozzle (not shown). Then, the fuel gas is branched into two flows by the holes 111 and 112 of the main structure 107. That is, a part of the combustion gas flowing through the main component 107 is supplied to the gas flow path inside the sub component 108 from the hole 111 and is injected from the auxiliary flame hole 109 provided on the top surface of the sub component 108. .
On the other hand, the remaining fuel gas flows from the hole 112 of the main component 107 into the gap formed by the sub components 108, mixes with air introduced from below, and reaches the main flame hole 110. Then, a fuel gas having a low concentration is injected from the main flame hole 110.
In this manner, a low concentration combustion gas is injected from the main flame hole 110 to generate a main flame, and a high concentration combustion gas is injected from the auxiliary flame hole 109 to generate a supplementary flame.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above-described prior art combustion apparatuses can form the main flame and the supplementary flame with a simple configuration, and is a preferable configuration.
However, the conventional combustion device has a problem that unburned components are discharged immediately after ignition.
That is, in the prior art combustion apparatus, the physical lengths of the series of gas flow paths from the fuel gas supply source to the main flame hole and the series of gas flow paths to the auxiliary flame hole are equal.
[0012]
That is, in the combustion device 100 having the two nozzles 102b and 102c described with reference to FIG. 22, the length of the flow path from the electromagnetic valve 103 serving as the fuel gas supply unit to the two nozzles 102b and 102c is equal.
[0013]
On the other hand, in the combustion device 105 having one nozzle shown in FIGS. 23 to 26, a series of gas passages leading to the main flame hole 110 and a series of gas passages leading to the auxiliary flame hole 109 are The area up to the holes 111 and 112 is common, and branches from the hole into two flow paths. However, in the combustion device 105 of the prior art, both the gas flow path leading to the main flame hole 110 and the gas flow path leading to the auxiliary flame hole 109 are those in which gas rises upward. There is no difference.
Therefore, in the conventional combustion devices 100 and 105, when igniting the combustion gas, the low concentration combustion gas and the high concentration combustion gas are simultaneously injected.
[0014]
Here, the low-concentration combustion gas is not easily ignited because air of about 1.6 times the theoretical air amount is mixed as described above. In practice, the low concentration of the combustion gas is ignited after the supplementary flame generated from the high concentration of the combustion gas has stabilized.
[0015]
On the other hand, high-concentration combustion gas is easier to ignite than the above-described low-concentration combustion gas. However, in the conventional combustion devices 100 and 105, low-concentration combustion gas is simultaneously injected from the main flame holes. The high concentration combustion gas is fanned by the low concentration combustion gas. Therefore, ignition of high-concentration combustion gas and stability of supplementary flame tend to be delayed.
As described above, in the conventional combustion devices 100 and 105, the ignition of the high-concentration combustion gas and the stabilization of the supplementary flame are delayed, and furthermore, the ignition of the main flame is delayed. Therefore, a main flame is generated after the fuel gas is released, and a time elapses until the main flame is stabilized, and during that time, a combustion gas in an unburned state or an incompletely burned state goes out.
The amount of unburned gas discharged in this way is very small and there is no fire or harm to health. However, since the fuel gas contains odorous components, it is uncomfortable for the user. In addition, it gives a sense of anxiety that it may explode because of the so-called gas smell.
[0016]
As a countermeasure, if the two nozzles are provided with different solenoid valves, and the timing for injecting the gas is shifted, the above-mentioned problem can be solved. There are many disadvantages. In addition, in the configuration in which two nozzles are provided, since the amount of fuel gas injected from one nozzle is small, the opening of the nozzle is extremely small, which is not only difficult to manufacture, but also the adjustment of the injection amount of fuel gas. Is difficult.
[0017]
Accordingly, the present invention is to improve the prior art combustion apparatus, to provide a combustion apparatus that suppresses the emission of unburned components at the time of ignition and does not give a user discomfort or distrust.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
And the invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem,In a combustion device including a main flame hole for injecting a low-concentration fuel gas and an auxiliary flame hole for injecting a fuel gas having a higher concentration than the fuel gas injected from the main flame hole, air or low-concentration fuel An air inlet into which gas is introduced, and a dense gas inlet into which air and high-concentration fuel gas are introduced, wherein the air inlet is a dense gas inlet.Than saidIt is provided at a position distant from the main flame hole and the auxiliary flame hole, and a light gas flow path for guiding the fuel gas to the main flame hole and a dense gas flow path for guiding the fuel gas to the auxiliary flame hole are provided. The rich gas introduction port is in communication with the rich gas flow path, and the rich gas flow path is provided with a venturi portion having a gas introduction opening in the light gas flow path; The part is disposed in the rich gas flow path, and a part of the fuel gas in the rich gas flow path flows into the fresh gas flow path through the venturi section.A combustion apparatus characterized in that:
[0019]
The combustion device of the present invention is a combustion device having a main flame hole for injecting a low-concentration fuel gas and an auxiliary flame hole for injecting a fuel gas having a higher concentration than the fuel gas injected from the main flame hole. , To realize the gray-scale combustion.
In the combustion device of the present invention, a lean gas flow path and a rich gas flow path are provided inside, and fuel gas is supplied to the flame holes by these flow paths. Further, in the combustion device of the present invention, the burner main body is provided with a concentrated gas inlet through which fuel gas is introduced. The air inlet is provided at a position farther from the concentrated gas inlet than the main flame hole and the auxiliary flame hole. The above-mentioned air inlet communicates with the lean gas passage, while the rich gas inlet communicates with the rich gas passage. In the combustion device of the present invention, the fuel gas is supplied to the inside from the dense gas inlet provided at a position close to the flame hole, and flows through the rich gas flow path to reach the auxiliary flame hole quickly. The timing at which the high concentration combustion gas is injected and the timing at which the low concentration combustion gas is injected from the main flame hole are further shifted, and the injection of the high concentration combustion gas from the auxiliary flame hole delays, and the low concentration combustion gas is injected from the main flame hole. Combustion gas is injected.
Therefore, the amount of unburned components of the fuel gas emitted at the time of ignition is reduced.
Also, a venturi section provided with a gas introduction opening is provided in the lean gas flow path, and this venturi section is disposed in the rich gas flow path. Can smoothly flow into the fresh gas flow path through the venturi part where the generation occurs.
[0020]
The invention according to claim 2 isIn a combustion device including a main flame hole for injecting a low-concentration fuel gas and an auxiliary flame hole for injecting a fuel gas having a higher concentration than the fuel gas injected from the main flame hole, air or low-concentration fuel An air inlet through which gas is introduced, and a dense gas inlet through which air and high-concentration fuel gas are introduced, wherein the air inlet is closer to the main flame hole and the auxiliary flame hole than to the dense gas inlet. A remote gas channel that guides fuel gas to the main flame hole A dense gas flow path for guiding the fuel gas to the flame hole, wherein the air inlet communicates with the light gas flow path, while the rich gas inlet communicates with the rich gas flow path, The light gas flow path is provided with a venturi part having a gas introduction opening, and the venturi part is disposed in the rich gas flow path,DownstreamBy providing a curved path in the light gas flow path, the length of the light gas flow path downstream of the venturi section was made longer than the length of the rich gas flow path.A combustion apparatus characterized in that:
[0021]
The combustion device of the present invention also realizes rich and light combustion similarly to the above-described invention.
In the combustion device of the present invention, a lean gas flow path and a rich gas flow path are provided inside, and fuel gas is supplied to the flame holes by these flow paths. Further, in the combustion device of the present invention, a concentrated gas inlet for introducing fuel gas is provided. Then, in the combustion device of the present invention, the fuel gas introduced from the rich gas inlet is branched into the light gas flow path in the ventry section provided with the gas introduction opening, and a curved path is formed in the light gas flow path after the ventry section. It is provided, and the light gas flow path after the venturi section is longer than the dense gas flow path.
As a result, there is a difference in the physical distance from the venturi to the two types of flame holes, high-concentration combustion gas is injected from the auxiliary flame hole, and low-concentration combustion gas is injected from the main flame hole with a slight delay. Is done.
Further, in the combustion apparatus of the present invention, an air inlet for mainly introducing air and a dense gas inlet for introducing air and a high-concentration fuel gas are provided. It is provided at a position farther than the main flame hole and the auxiliary flame hole. The air inlet communicates with the lean gas flow path, while the rich gas inlet communicates with the rich gas flow path. In the combustion device of the present invention, the fuel gas is supplied to the inside from the dense gas inlet provided at a position close to the flame hole, and flows through the rich gas flow path to reach the auxiliary flame hole quickly. The timing at which the high concentration combustion gas is injected and the timing at which the low concentration combustion gas is injected from the main flame hole are further shifted, and the injection of the high concentration combustion gas from the auxiliary flame hole delays, and the low concentration combustion gas is injected from the main flame hole. Combustion gas is injected.
Therefore, the amount of unburned components discharged at the time of ignition is reduced.
That is, in the combustion device of the present invention, due to the difference in physical length between the two gas flow paths, high-concentration fuel gas is injected first from the auxiliary flame hole side, and low-concentration fuel gas is injected from the main flame hole with a slight delay. Inject. Therefore, the high-concentration fuel gas injected from the auxiliary flame hole ignites quickly without being fanned by the low-concentration fuel gas injected from the main flame hole, and stabilizes quickly. Also, during this time, no combustion gas is injected from the main flame hole, so that no unburned components are discharged.
Then, after the flame is generated from the auxiliary flame hole, a low-concentration fuel gas is injected from the main flame hole. When the injection of the low-concentration fuel gas from the main flame hole is started, it is considered that supplementary flame is often already generated from the auxiliary flame hole. The fire quickly shifts to the fuel gas, and the amount of unburned components in the fuel gas is small.
Also, a venturi section provided with a gas introduction opening is provided in the lean gas flow path, and this venturi section is disposed in the rich gas flow path. BencheryDepartmentCan be smoothly flowed into the fresh gas flow path.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a mixing section for mixing a fuel gas introduced from a rich gas inlet with air.Was provided in the concentrated gas flow path, and the venturi section was disposed in the mixing section.A combustion device according to claim 1 or 2.
[0023]
In the combustion device of the present invention, the mixing section for mixing the fuel gas introduced from the rich gas inlet with the air.Is installed in the concentrated gas flow path.ing. Therefore, the fuel gas introduced from the rich gas inlet is surely mixed in the mixing section, and the fuel gas concentration is high.Can produce a uniform gas mixture.
And in the combustion device of the present invention, the mixing sectionSince the venturi part was placed inside,The combustion device of the present invention can be downsized in overall shape.
[0024]
The invention described in claim 4 is:A gas inlet opening is provided in the venturi section in the mixing section. Then, a part of the fuel gas in the mixing section flows into the fresh gas flow path through the gas introduction opening.A combustion device according to claim 3.
[0025]
In the combustion device of the present invention, the gas introduction opening is provided in the fresh gas flow path surrounded by the mixing section. Air flows mainly through the fresh gas flow path. AndThe venturi section in the mixing sectionA gas introduction opening is provided. Therefore, in the combustion device of the present invention,From the rich gas channel through the mixing section,The fuel gas flows into the fresh gas flow path through which air mainly flows, and the fuel gas is entrained in the air, stirred and evenly dispersed. Therefore, in the combustion device of the present invention, the main flame generated from the main flame hole is stabilized.
[0026]
The invention according to claim 5 further comprises a mixing sectionsoFuel gasThe course ofLight gas flow path and rich gas flow pathWhenBranch todidA combustion device according to claim 3 or 4.
[0027]
In the combustion device of the present invention, the fuel gasThe course ofIt branches into a light gas flow path and a rich gas flow path. Therefore, in the present invention, the fuel gas is supplied to the air at the mixing section.UniformlyAfter being mixed, the mixture is branched into a light gas flow path and a rich gas flow path. Therefore, according to the present invention,Since the uniformly mixed fuel gas is supplied to the flame hole,The flame stabilizes.
[0028]
The invention according to claim 6 isThe combustion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the venturi section provided with the gas introduction opening has a flow path cross-sectional area that increases toward the downstream side.It is.
[0029]
In the combustion device of the present invention,Since the cross-sectional area of the flow path of the ventry section was made wider toward the downstream, the inside of the ventry section wasThe tendency for negative pressure to increase,Into the fresh gas flow pathFuel gas suction is improved.
[0030]
The invention according to claim 7 isThe air introduction port and the concentrated gas introduction port according to any one of claims 1 to 6, one of which is surrounded by the other.It is a combustion device.
[0031]
In the combustion device of the present invention, for example, an air inlet is provided inside the concentrated gas inlet, and both have a double structure. Therefore, according to the configuration of the present invention, the overall height is reduced as compared with the configuration in which two completely independent openings are provided, and the size of the combustion device can be reduced.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. In the following description, up and down means that the combustion device 1,It is based on the state of installation with the flame hole up.
[0033]
FIG. 1 is a perspective view of a combustion device according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the combustion device of FIG. FIG. 3 is a plan view of the combustion device of FIG. 1 and an enlarged view thereof. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a caulking structure of a plate body. FIG. 5 is an expanded view of the combustion device of FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing a folded structure of the plate body of FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the flow of the fuel gas on the lean gas flow path side in the combustion device of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the flow of fuel gas on the rich gas flow path side in the combustion device of FIG. FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along the line BB and a line CC of FIG. FIG. 11 is a perspective view as viewed in the direction of arrow D in FIG. FIG. 12 is a view in the direction of arrow D in FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the flow of the fuel gas around the mixing section of the combustion device of FIG.
[0034]
The combustion device 1 according to the present embodiment is used in parallel with a case like the combustion device 105 of the related art, or used alone. The combustion apparatus 1 according to the present embodiment includes a burner main body 10 and a flame hole member 13.
The burner main body 10 is composed of a central main component 20 and auxiliary components on both sides thereof, and as shown in FIGS. 1, 2, 5, and 11, four metal plate members 15, 16, 17, 18 are provided.Made by stackingThings.
Each of these metal plates 15, 16, 17, 18 is provided with an uneven shape by press working, and a flow path of air or fuel gas is formed between the plates.
Also, these metal plates 15, 16, 17, 18 are made of one sheet.EachAlthough they may be formed and stacked, this embodiment employs a configuration in which one plate is folded.
[0035]
That is, in this embodiment, one plate is divided into four sections and formed into shapes of A, B, C and D as shown in FIG. Of the members A, B, C, and D, between the members A and D at both ends and the adjacent members B and C, there is an opening 41 that constitutes an auxiliary flame hole. Department39Are joined by
As shown in FIG. 6, these portions are folded at both ends A and D between the intermediate portions B and C, and the intermediate portions B and C are further folded. As a result, the metal plates 15, 16, 17, and 18 is formed.
As a work procedure, first, the parts A and D on both ends are bent and overlapped between the intermediate parts B and C, and in this state, the parts A and B are fitted and joined by caulking called "toglock caulking". . Similarly, the part D and the part C are fitted and joined by caulking. Finally, the intermediate portions B and C are folded, and the periphery is crimped.
[0036]
Hereinafter, the structure will be described based on the superposed state.
In the combustion device 1 of the present embodiment, the two central plates 16 and 17 are symmetrical (palm) to each other, and the two overlap each other to form the main component 20.
That is, the shape of the main structural body 20 is such that a plate 16 as a front plate as shown in FIG. 2 and a plate 17 as a back plate having a symmetrical (palm) shape.And superimposeIt is something. The main component 20 has a flat appearance, and the top 21 is open.Also, on the three sides except the top 21,A flange portion 20a is provided. However, the flange portion 20a is cut off on the upper side on the air inlet 27 side.
[0037]
The shape of the notch portion 20c of the flange portion 20a is as shown in FIGS. 2 and 13, and is cut in a horizontal direction along an air introduction opening 27 described later.(Ventry with gas inlet)It is cut upward along the slope of.
The upper side of the notch 20c extends horizontally, and further has a U-shaped notch 37 formed in a part thereof. The periphery of the notch 20c is an intermediate wall 38.
[0038]
A series of gas flow paths is formed by the two plates 16 and 17 inside the two plates 16 and 17 constituting the main component 20. That is, in the portion where the plate bodies 16 and 17 coincide with each other, the metal plates are arranged with a gap therebetween, and the gap forms the gas flow path 28. In the combustion device 1 of the present embodiment, the gas flow path 28 of the main component 20 constituted by the plates 16 and 17 is provided.(Fresh gas passage 28)Passes low concentration fuel gas. That is, the gas passage 28 formed in the main structure 20 functions as a lean gas passage.
[0039]
In the main structure 20 employed in the present embodiment, the fresh gas flow path 28 is roughly divided into a venturi section 22, a mixing section 23, a conduction section 24, and a flame hole member arrangement section 25. That is, the fresh gas flow path 28 starts from the air introduction port 27 and continues to the venturi section 22, the mixing section 23, the conduction section 24, and the flame hole member arrangement section 25 in order.
These shapes will be described below from the inlet of the fresh gas flow path 28. That is, the air inlet 27 is opened at the lower corner of the main structure 20 as shown in FIGS. The air inlet 27 is substantially elliptical. On the back side of the air inlet 27, a portion having the same cross section as the end face of the air inlet 27 is connected by a short length, and a taper 22a is provided at a position slightly entering from the air inlet 27, and the width is reduced in a tapered shape. The venturi part 22 is formed. The venturi portion 22 is a portion where the flow path is narrowed inward and the cross-sectional area is sharply reduced.
[0040]
However, the flow path in the venturi portion 22 has a height that is gradually increased toward the downstream side, and the cross-sectional area is gradually increased toward the back. The cross-sectional area of the fresh gas flow passage 28 of the venturi section 22 is constant at a point where the total height of the flow passage has reached a certain height.
Further, in this embodiment, the parts constituting the venturi portion 22 of the plate bodies 16 and 17 are parallel to each other as shown in FIG.
[0041]
The venturi portion 22 is a portion in which a part of the fresh gas flow path 28 is deformed flat, and the surface thereof is flat and has a considerable area.
A gas introduction opening 31 is provided at a portion of the plate bodies 16 and 17 constituting the venturi portion 22 as shown in FIG.
In the combustion device of this embodiment, since the venturi 22 is flat and has a considerable area as described above, a large number of gas introduction openings 31 can be provided. Specifically, in this embodiment, nineteen gas introduction openings 31 are provided in a staggered manner. The gas introduction openings 31 are desirably widely distributed in a plane as in this embodiment, but may be provided on a horizontal line or a vertical line. Although not recommended, the number of gas introduction openings 31 may be as small as one or two.
[0042]
Further, a tapered portion 22b is also provided on the downstream side of the venturi portion 22, and the width of the fresh gas flow path 28 is gradually widened by the tapered portion 22b. The mixing section 23 is formed in the fresh gas flow path 28 by largely changing its direction. The mixing section 23 is a portion where the air flow path is largely curved, and is a large curved path.
The end of the mixing section 23 is located at the center of the main component 20, and the portion beyond the end narrows again and is connected to the conducting section 24. The conduction portion 24 is about half the width of the mixing portion 23 described above, and extends in a triangular shape including the end of the mixing portion 23.
[0043]
The conduction portion 24 connects the end of the mixing portion 23 and the flame hole member arrangement portion 25, is continuous with the end of the mixing portion 23, and is about one-third of the main component 20 from the air inlet 27 side. Extends over the length.
[0044]
The flame hole member arrangement portion 25 is located at the upper end of the main structure 20 and extends over the entire region in the longitudinal direction.
Two rows of grooves 25a are provided in the longitudinal direction on the side surface of the flame hole member arrangement portion 25. The groove 25 a is recessed toward the inside of the flame hole member arrangement portion 25, and extends over the entire area of the flame hole member arrangement portion 25 in the longitudinal direction.
The grooves 25a are provided for the purpose of increasing the rigidity of the flame hole member arrangement portion 25 and for promoting the agitation of the fuel gas and the air.
[0045]
On the other hand, the plates 15 and 18 that are arranged on the side surface of the main component 20 and constitute the sub components have a substantially rectangular overall shape, and are formed by pressing a steel plate similarly to the plates 16 and 18 described above. It is provided with irregularities. The plates 15 and 18 are symmetrical (palm) to each other, all have a concave shape, and flange portions 15a and 18a are provided at both ends and a lower portion in the longitudinal direction. However, the flange portions 15a and 18a are missing at the portion where the air inlet 27 is located.
[0046]
On the other hand, a portion corresponding to the mixing portion 23 of the main component 20 of the plate members 15 and 18 disposed on the side surface is depressed inward as compared with the other portions. The shapes of the concave portions 15b and 18b substantially match the outer shape of the mixing section 23.
The upper portion of the concave portion 18b is again expanded outward. That is, the upper end 18c of the concave portion 18b is parallel to the upper and lower sides of the plate members 15, 18 and has a length about one third of the total length of the plate members 15, 18 from the back side to the air inlet 27. Occupy.
The portion above the upper end 18c of the concave portion 18b is a bulging portion 18d for forming a dense gas flow path. The side of the dense gas flow path forming bulging portion 18d on the air inlet 27 side is an inclined side 18e.
The dense gas flow path forming bulging portion 18 d and a portion near the air inlet 27 are communicated with each other by a groove 40.
[0047]
A groove-shaped recess 18f and a circular recess 18g are provided in the upper portions of the plates 15, 18. The groove-shaped concave portion 18f is divided into six portions, and extends in a line over the entire area of the plate members 15, 18 in the longitudinal direction.
On the other hand, the circular concave portion 18g is provided above the cut of the groove-shaped concave portion 18f. Each of the recesses 18f and 18g is recessed toward the inside of the burner main body 10. Each of these recesses 18f promotes stirring of the fuel gas and the air. However, the circular concave portion 18g also functions as a caulking portion when assembling the burner main body 10.
[0048]
Next, the flame hole member 13 will be described.
The flame hole member 13 employed in this embodiment is formed by stacking strip-shaped plates having irregularities, and has a quadrangular prism shape as a whole.
The flame hole member 13 communicates with the upper and lower sides of the drawing by the gap between the concave and convex portions. The opening at the upper end of the flame hole member 13 functions as a main flame hole.
The flame hole member 13 is inserted into the flame hole member arrangement portion 25 of the main structure 20.
[0049]
Next, the relationship between each member of the combustion device 1 of the present embodiment will be described.
In the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the sub-structures are formed by disposing the plates 15 and 18 on the left and right sides of the main structure 20 formed by the plates 16 and 17.
The main structural body 20 and the plates 15 and 18 are joined by overlapping the surrounding flange portions 20a, 15a and 18a. A fitting structure by caulking is employed for these joints. That is, the plate bodies are overlapped and hit with a punch-like tool to form a fitting structure as shown in FIG.
The fitting by caulking is performed between the central plates 16 and 17 forming the main component 20 and the side plates 15 and 18 forming the sub component. That is, the central one plate 16 and the side plate 15 adjacent thereto are fitted and joined by caulking, and the other center plate 17 and the side plate adjacent thereto are caulked. Fitting and joining by caulking is also performed between the bodies 18.
[0050]
The fitting joint performed between the center plates 16 and 17 constituting the main component 20 and the side plates 15 and 18 constituting the sub component is performed at the upper part of the plates 15 and 18 described above. This is performed in a circular concave portion 18g provided in the above. The circular recess 18g is a portion near the main flame hole and the auxiliary flame hole. The reason why the central plates 16 and 17 and the side plates 15 and 18 constituting the sub-structure are joined at a portion near the main flame hole and the auxiliary flame hole as described above is that the portion is at a high temperature. This is because they are easily exposed to and are easily deformed.
Therefore, it is desirable to perform the joining by caulking at a portion as close to the flame hole as possible, and it is recommended that the joint be a portion corresponding to the side surface of the flame hole member.
Further, in this embodiment, since the fitting joint is performed by caulking at the portion of the circular concave portion 18g, the inside of the circular concave portion 18g (the portion is a projection when viewed from the inside) is mainly as shown in FIG. 3B. A gap is secured between the side surface of the main structure 20 and a portion other than the concave portion 18g of the plates 15 and 18 in contact with the side surface of the structure 20.
[0051]
Looking at the joining relationship between the main component 20 and the plates 15 and 18, the main component 20 and the plates 15 and 18 on the side surfaces are close to the air inlet 27 at the lower end and the mixing portion. It is in contact with the vicinity of 23 and at the intermediate wall 38, and the other parts are separated.
That is, in the vicinity of the air inlet 27 at the lower end, the side surfaces 27a, 27b and the bottom surfaces 27c, 27d of the air inlet 27 of the main structure 20 are side plates 15, 18 as shown in FIGS. And there is no gap at the site.
However, the openings 46 of the plates 15, 18 which are sub-structures are larger than the air inlet 27, and the upper part of the air inlet 27 is not in contact with the openings 46 of the plates 15, 18. Therefore, the lower end of the burner main body 10 has a double-structured opening as shown in FIGS. 1, 11, and 12, and the air inlet of the main component 20 is located above the air inlet 27 of the main component 20. There is an opening formed inside the upper outer wall of the opening 27 and the openings 46 of the plates 15 and 18 serving as sub-structures. The opening functions as a concentrated gas inlet 43. That is, the air inlet 27 is provided inside the dense gas inlet 43, and both have a double structure.
In the present embodiment, the opening has a double structure, and the upper part of the air inlet 27 directly functions as a part of the wall of the dense gas inlet 43. Overall height can be reduced.
[0052]
In the present embodiment, since the dense gas inlet 43 is located above the air inlet 27, the dense gas inlet 43 is located near the main flame hole and the auxiliary flame hole. It is far from the auxiliary flame hole.
[0053]
A gap 33 is formed between the periphery of the venturi portion 22 of the main component 20 and the sub component. The periphery of the venturi portion 22 is separated from the sub-structure in three directions except the bottom portion, and the periphery of the venturi portion 22 is surrounded by the gap 33.
[0054]
In addition, a gap 45 is formed as shown in FIG. However, since the width of the conduction portion 24 of the main structure 20 is smaller than that of the other portions, the side surface of the conduction portion 24 has a wider space than other portions. The voids 45 are located on both side surfaces of the fresh gas flow path 28 and extend over the entire length of the main structure 20.
[0055]
Between the gap 33 formed on the lower side surface of the main component 20 and the gap 45 formed on the upper portion, the intermediate wall 38 of the main component 20 as shown in FIGS. There is no gap because the inner surfaces of the sub-structures are in contact, and the upper and lower gaps 33 and 45 are shielded.
However, as shown in FIG. 10A, the upper and lower gaps 33 and 45 are only communicated by the groove 40 of the sub-structure. That is, a groove 40 is formed in a portion near the dense gas flow path forming bulging portion 18d of the sub-structure and the air introduction port 27, and the groove 40 forms the flow path forming bulging portion 18d and the air introducing port 27. Are in communication. On the other hand, since the intermediate wall portion 38 is a flat plate, a narrowed passage 47 is formed between both sides of the intermediate wall portion 38 and the groove 40 of each of the plates 15 and 18.
Here, the details of the stenosis passage 47 will be described. The stenosis passage 47 is located in the notch 37 of the intermediate wall portion 38 as shown in FIG. The boundary between the bulging portions of the plates 15 and 18 near the opening of the sub-structure coincides with the lower end of the intermediate wall portion 38 as shown in FIG. 13, but has no shape corresponding to the cutout portion 37. Therefore, as shown in FIG. 13, the stenosis passage 47 that communicates the space between the upper space 45 and the lower space 33 is integrated at a portion corresponding to the cutout portion 37 of the intermediate wall portion 38, and is formed in the middle of the stenosis passage 47. It is divided right and left by the middle wall part 38
[0056]
Therefore, a series of gas flow paths 35a and 35b connecting the lower gap 33 and the upper gap 45 via the narrow passage 47 are formed between the main structure 20 and the plates 15 and 18. The gas flow paths 35a and 35b are both open to the top surface. And in the combustion device 1 of the present embodiment, the open surface functions as the auxiliary flame holes 29a and 29b. In the combustion device 1 of the present embodiment, the main flame holes are linear, and the auxiliary flame holes 29a and 29b formed by the sub-structures are located on both sides of the main flame hole 36 along the main flame hole 36.
The gas passages 35a and 35b function as dense gas passages for supplying a rich mixed gas to the auxiliary flame holes 29a and 29b.
[0057]
More specifically, there is a gap between the plate body 16 constituting the main structure 20 and the plate body 15 adjacent thereto, and this gap communicates from the vicinity of the lower ends of both of them to the upper part thereof through the stenosis passage 47. ing. The gap functions as the dense gas flow path 35a as described above.
On the other hand, there is also a gap between the plate 17 constituting the main component 20 and the plate 18 adjacent thereto, and this gap communicates from the vicinity of the lower ends of both of them to the upper part and functions as the dense gas flow path 35b. I do. The upper portions of the concentrated gas channels 35a and 35b are opened, and auxiliary flame holes 29a and 29b are formed.
[0058]
The shape of the side surface of the burner main body 10, more specifically, the shape of the side surface on the air inlet 27 side is as described above, and the inner surfaces of the plates 15 and 18 are in contact with the side surfaces of the air inlet 27 of the main component 20. I have. However, in the upper part of the air inlet 27, a part of the plates 16 and 17 is missing, the rich mixed gas inlet 43 is opened, and the above-mentioned rich gas flow paths 35a and 35b communicate with the outside. I have. Further, a cutout portion 20c is provided in the main structure 20 of the relevant portion. Therefore, a relatively wide gap 30 is provided above the air inlet 27 and is open to the outside.
[0059]
Further, since the venturi portion 22 of the main structural body 20 is narrower than the other portions, there is a relatively small space between the venturi portion 22 and the plates 15 and 18 on both sides as shown in FIGS. There is a large void 33. The gap 33 functions as a branch for the fuel gas. The gap 30 and the gap 33 on the side surface of the venturi section 22 also function as a mixing section 48 of fuel gas and air.
[0060]
The main structure 20 is a fresh gas flow path.28Since the gap 33 is a part of the dense gas passages 35a and 35b, the light gas passage 28 in the venturi section 22 is surrounded by the mixing portion 48 that is a part of the concentrated gas passages 35a and 35b. ing.
[0061]
Further, an ignition device 34 is provided as an accessory of the combustion device 1. The ignition device 34 is located near the auxiliary flame holes 29a and 29b and near the upper portion of the air inlet 27.
[0062]
Next, the flow of the fuel gas and the air in the combustion device 1 of the present embodiment will be described.
In the combustion device 1 of the present embodiment, the fuel gas nozzle 11 is inserted into the dense gas inlet 43 above the air inlet 27 of the burner main body 10 described above. A blower (not shown) is provided on the upstream side of the burner main body 10, and air is supplied to both the concentrated gas inlet 43 and the air inlet 27.
That is, the insertion state of the fuel gas nozzle 11 is the same as that of a normal Bunsen-type combustion burner, and there is a gap or opening between the rich gas inlet 43 and the gas nozzle 11. At the same time, air is mixed.
The mixing ratio of air to fuel gas is about 40% of the theoretical air amount, and the fuel gas concentration is high.
On the other hand, from the air inlet 27, only airOr air and low concentration fuel gasIs introduced.
[0063]
Then, the fuel gas entered from the above-described concentrated gas inlet 43 is mixed with air in the mixing section 48. Here, the mixing portion 48 is a combination of the void portions 30 and 33 and is a void portion having a certain size, so that the fuel gas and the air are smoothly mixed to produce a rich mixed gas.
A part of the rich mixed gas enters the upper space 45 through the narrow passage 47 as shown in FIGS. Then, as shown in FIGS. 8 and 13, the fuel gas is spread over the entire area, and is injected to the outside from the upper auxiliary flame holes 29a and 29b. That is, a part of the fuel gas flows upward along the side surfaces of the main structure 20 in the dense gas flow paths 35a and 35b as shown in FIG. 10, and the auxiliary flame holes 29a and 29b provided on both sides of the main structure 20. From the outside.
As described above, the mixed gas injected from the auxiliary flame holes 29a and 29b via the dense gas passages 35a and 35b contains only about 40% of the theoretical air amount, and the concentration of the fuel gas is reduced. high.
[0064]
Further, in the combustion device 1 of this embodiment, the fuel gas and the air are further mixed because the gas passes through the narrow flow path (the narrow passage 47) immediately before entering the gap 45 on the upper side of the rich mixed gas flow paths 35a and 35b. Promoted.
Further, in the present embodiment, the narrowed passage 47 is common to the left and right at the entrance portion, and is divided into right and left by the intermediate wall portion 38 at an intermediate portion of the passage.
Therefore, the opening cross-sectional area of the left and right passages is determined only by the cross-sectional area of the middle portion of the narrowed passage 47. Here, the stenosis passage 47 is the groove 40 formed by pressing the plate body, and the inside thereof and the middle portion have the highest molding accuracy. Therefore, in the combustion device 1 of the present embodiment, the rich mixed gas mixed in the mixing section 48 is equally divided into the left and right rich gas passages 35a and 35b, and the balance of the left and right supplementary flames is good.
[0065]
On the other hand, the remainder of the fuel gas that has entered through the mixing section 48 (the gap sections 30 and 33) reaches the vicinity of the venturi section 22 as shown in FIG. Flows into the gap 33 (branch). The remainder of the fuel gas enters the main structure 20 through the gas introduction opening 31 provided in the venturi section 22. That is, the fuel gas enters the fresh gas passage 28 via the gas introduction opening 31.
Here, in the present embodiment, the gas introduction opening 31 is provided at a portion where the cross-sectional area of the main component 20 is partially reduced. Therefore, the flow velocity is high in the part, and the inside has a negative pressure tendency. On the other hand, the periphery of the venturi part 22 is surrounded by a part of the concentrated gas flow paths 35a and 35b, and around the venturi part 22, the rich mixed gas is sufficiently present. Therefore, the rich mixed gas around the venturi portion 22 is sucked by the negative pressure of the main component 20, and the fuel gas enters in a direction perpendicular to the flow of the air, and flows through the main component (the light gas passage 28). Mixed with flowing air.
[0066]
The fuel gas is further promoted to be mixed in the mixing section 23, reaches the flame hole member arrangement section 25 through the conduction section 24, enters the flame hole member 13, and is injected from the main flame hole 36 to the outside.
[0067]
In the combustion device 1 according to the present embodiment, the fuel gas follows the above-described paths, and a light mixed gas is injected from the main flame hole 36 of the flame hole member 13 and from the auxiliary flame holes 29a and 29b located on the side surfaces. A rich gas mixture is injected.
However, focusing on the distance to the two flame holes, there is a considerable difference between the two. That is, the flow path of both fuel gases is common up to the above-described space 33 (branch portion). However, the dense gas inlet 43 has a main flame hole more than the air inlet 27.36And auxiliary flame holes29a, 29bAnd the dense gas flow paths 35a, 35b reaching the auxiliary flame holes 29a, 29b extend directly upward from the vicinity of the gap 33 (branch). Therefore, the rich mixed gas rises directly upward from the vicinity of the gap 33 (branch) and is injected from the auxiliary flame holes 29a and 29b.
[0068]
On the other hand, the light mixed gas injected from the main flame hole 36 once flows from the gap portion 30 to the lower gap 33 (branch portion),From the gas inlet opening 31 of the venturi section 22After entering the fresh gas flow path 28 in the main structure 20, the gas passes through the mixing section 23, which is a large curved portion, and largely detours to reach the main flame hole 36. Therefore, when an electromagnetic valve (not shown) is opened and fuel gas is introduced from the fuel gas nozzle 11, there is a time difference between the injection of the fuel gas from the two flame holes, and the fuel gas is first injected from the auxiliary flame holes 29a and 29b, Supplementation occurs. The fuel gas injected from the auxiliary flame holes 29a and 29b has a high concentration and immediately ignites the fuel gas. In particular, immediately after the fuel gas is injected from the auxiliary flame holes 29a and 29b, since the low-concentration fuel gas has not been injected from the main flame hole 36 yet, the fuel gas is not fueled by the low-concentration fuel gas. Therefore, ignition of the fuel gas injected from the auxiliary flame hole is reliable.
[0069]
Subsequently, the fuel gas is diverted from the gap portion 30 to the lower gap 33 (branch portion), further passes through the mixing portion 23 which is a curved portion, and is delayed from the injection of the fuel gas from the auxiliary flame holes 29a and 29b. Gas is injected from the main flame hole 36. However, when the low-concentration fuel gas is injected, the supplementary flame has already been burned in a stable state, the fire shifts from the supplementary flame, and the low-concentration fuel gas ignites immediately, generating a main flame.
In addition, since there is a stable supplementary flame at the base of the main flame, the supplementary flame holds the base end of the main flame, and the occurrence of a fire jump is small immediately after the ignition of the main flame.
Therefore, in the combustion apparatus of the present embodiment, unburned components are not discharged to the outside, and discomfort or anxiety due to gas smell is not caused.
[0070]
Next, a modified example of the present invention will be described.
FIG. 14 is a sectional view of a portion corresponding to FIG. 9 in another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a portion corresponding to FIG. 9 in still another embodiment of the present invention. FIG. 16 is a perspective view showing a flow of fuel gas and air around the mixing section of the combustion device of FIG. 1 and a sectional view thereof. FIG. 17 is a cross-sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 18 is a perspective view and a sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion device according to still another embodiment of the present invention. FIG. 19 is an explanatory diagram showing the flow of fuel gas and air around the mixing section of the combustion device of the embodiment of FIG. FIG. 20 is a perspective view and a sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion device according to still another embodiment of the present invention. FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a combustion device and an enlarged view of a narrow passage portion in still another embodiment of the present invention.
[0071]
In the embodiment of FIG. 1 described above, the plate constituting the venturi portion 22 is disclosed to be parallel, but for example, it has a tapered shape as shown in FIG.ChannelA configuration in which the cross-sectional area gradually increases toward the downstream is also possible.
So downstreamChannelBy increasing the cross-sectional area,Of the venture part 22The internal pressure tends to be negative and the fuel gas suction becomes good.
[0072]
Further, the venturi section 22 may have a substantially circular arc cross section as shown in FIG.
[0073]
The cross-sectional shape of the gas introduction opening 31 provided in the venturi portion 22 is arbitrary, and may be, for example, a burring shape having an edge as shown in FIG. 18A or a slit shape as shown in FIG. May be provided, a step may be provided upstream of the introduction opening 31, and the gas introduction opening 31 may be located at an end of the step. In this embodiment, the gas introduction opening is opened in parallel with the flow of air flowing in the fresh gas flow path.
[0074]
The difference in operation due to the difference in the shape of the gas introduction opening 31 is as follows, and an appropriate design should be made in consideration of these.
That is, as shown in FIG. 16, when the gas introduction opening 31 is a normal hole and the gas introduction opening 31 is provided at the same position of the venturi portion 22 of the two plates 16 and 17 constituting the main structural body, FIG. As in b), the rich mixed gas entering the light mixed gas flow path from both sides collides with each other, and the mixing is promoted.
[0075]
On the other hand, as shown in FIG. 17, when the gas introduction openings 31 are provided at different positions of the venturi part 22 of the two plates 16 and 17,CollideTherefore, the inhalation of the concentrated gas from the gas introduction opening 31 is performed smoothly.
[0076]
Further, when the gas introduction opening 31 is formed as a burring hole shape as shown in FIG. 18 and the edge of the opening 31 protrudes toward the light gas flow path side, the inhalation of the concentrated gas is performed more smoothly. If the gas introduction opening 31 is formed into a burring hole shape, the edge portion protrudes toward the light gas flow path side, so that turbulence occurs in the air flowing through the light gas flow path as shown in FIG. Diffuses in the air.
[0077]
Further, when the gas introduction opening 31 is provided together with the step portion as shown in FIG. 20, the fuel gas is easily drawn into the lean gas flow path side.
[0078]
In the embodiment described above, the groove 40 is provided in the sub-structure so that the fuel gas flows through the groove 40. Conversely, the groove 40 is provided in the main structure, and the concentrated mixed gas is directed upward from the portion. It may be passed.
Further, as shown in FIG. 21, the plate members 16 and 17 on the side of the main structure provided in the intermediate portion are bulged outward to form a closing portion 50 for shielding the upper and lower gaps 33 (branch portions) and 45. An opening 51 may be provided in the portion 50, and the opening 51 may function as a stenosis passage. According to this configuration, the fuel gas is branched into the upper gaps 45 of the dense gas flow paths 35a and 35b provided on both side surfaces of the light gas flow path by the opening 51 provided in the closing portion 50.
In this configuration, the amount of the fuel gas divided into the dense gas passages 35a and 35b on both sides is determined by the diameter of the opening 51, so that the concentrated mixed gas mixed in the mixing section 48 is evenly distributed between the left and right concentrated gas passages 35a and 35a. It is divided into 35b and the balance of left and right supplementary flames is good.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the invention, the low-concentration combustion gas injected from the main flame hole is injected later than the high-concentration combustion gas injected from the auxiliary flame hole. A very small amount of fuel gas is injected before the auxiliary flame is ignited. In addition, the highly concentrated fuel gas injected from the auxiliary flame hole ignites quickly without being fanned by the low-concentration fuel gas injected from the main flame hole. The fire quickly shifts to the low-concentration fuel gas injected from the main flame holeUnburned components of fuel gasEmissions are further reduced.
By providing a venturi section having a gas introduction opening in the fresh gas flow path, the width (flow path cross-sectional area) in the venturi section of the fresh gas flow path is reduced, and a negative pressure is generated inside the venturi section. The fuel gas in the rich gas flow path can smoothly flow into the light gas flow path through the gas introduction opening of the venturi section.
As a result, according to the combustion apparatus of the present invention, discomfort and anxiety due to gas leakage immediately after ignition are released.
[0080]
Claims2Described inIn the combustion device of the present invention, high-concentration fuel gas is injected first from the auxiliary flame hole side, and low-concentration fuel gas is injected from the main flame hole with a slight delay due to the difference in physical length between the two gas flow paths. I do. Therefore, the high-concentration fuel gas injected from the auxiliary flame hole ignites quickly without being fanned by the low-concentration fuel gas injected from the main flame hole, and stabilizes quickly. Also, during this time, no combustion gas is injected from the main flame hole, so that no unburned components are discharged.
[0081]
Furthermore, in the combustion device according to the third aspect, the configuration in which the mixing section surrounds a part of the fresh gas flow path is adopted, so that there is an effect that the overall shape can be reduced in size.
[0082]
In the combustion device according to claim 4,A gas inlet opening is provided in the venturi section in the mixing section Therefore, a part of the fuel gas in the mixing section can be caused to flow into the fresh gas flow path through the gas introduction opening.From the surrounding area,Fresh gas flow path through which air flows mainlyInsideThe fuel gas flows into the air, and the fuel gas is entrained in the air and is agitated and evenly dispersed. Therefore, the combustion device of the present invention has an effect that the main flame generated from the main flame hole is stabilized.
[0083]
In the combustion device according to claim 5,In the mixing section, the path of the fuel gas is branched into a lean gas flow path and a rich gas flow path, and the fuel gas and air are uniformly mixed in the mixing section. And a concentrated gas flow path. Therefore, according to the present invention, the uniformly mixed fuel gas is supplied to the auxiliary flame hole, and the auxiliary flame can be stabilized.
[0084]
Furthermore, in the combustion device according to claim 6,Ventries whose cross-sectional area increases as they go downstreamDepartmentIs adopted, the internal pressure tends to be negative, and the intake of the fuel gas becomes good.
[0085]
In the combustion device according to claim 7,Since the air inlet and the concentrated gas inlet have a double structure, the overall height is lower than in a configuration in which two independent openings are provided, and there is an effect that the size of the combustion device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a combustion device according to a specific embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the combustion device of FIG.
FIG. 3 is a plan view and an enlarged view of the combustion device of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view showing a caulking structure of a plate body.
FIG. 5 is a development view of the combustion device of FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory view showing a folded structure of the plate body of FIG. 5;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a flow of a fuel gas on a lean gas flow path side in the combustion device of FIG. 1;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a flow of a fuel gas on a rich gas flow path side in the combustion device of FIG. 1;
FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 10 is a sectional view taken along line BB and CC of FIG. 1;
FIG. 11 is a perspective view taken in the direction of arrow D in FIG. 1;
FIG. 12 is a view in the direction of arrow D in FIG. 1;
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a flow of fuel gas around a mixing section of the combustion device of FIG. 1;
FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 9 in another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a portion corresponding to FIG. 9 in still another embodiment of the present invention.
16 is a perspective view showing a flow of fuel gas and air around a mixing section of the combustion device of FIG. 1 and a sectional view thereof.
FIG. 17 is a sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view and a sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing flows of fuel gas and air around the mixing section of the combustion apparatus of the embodiment of FIG. 18;
FIG. 20 is a perspective view and a sectional view showing flows of fuel gas and air around a mixing section of a combustion apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a combustion device and an enlarged view of a narrow passage portion according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a schematic view of a combustion apparatus of the prior art having a two-nozzle combustion system of a lean-burn type.
FIG. 23 is a perspective view of a combustion apparatus of the prior art which has a single-nozzle combustion system having one nozzle.
FIG. 24 is a plan view when the combustion device of FIG. 23 is housed in a case.
25 is a sectional view taken along line AA of FIG.
26 is a sectional view taken along line BB of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Combustion device
10 Burner body
11 Fuel gas nozzle
13 Flame port member
15,16,17,18 board
20 main components
22 Benchery Department
23 mixing section
25 Flame port member arrangement part
27 Air inlet
28 gas flow path(Fresh gas flow path)
29a, 29b Auxiliary flame hole
31 Gas inlet opening
35a, 35b Gas flow path (rich gas flow path)
36 Main Flame Hole
43 Concentrated gas inlet
48 mixing section (gap 30 and gap 33 in dense gas flow paths 35a and 35b)

Claims

A main burner ports for ejecting a low concentration of the fuel gas, in a combustion apparatus having an auxiliary burner ports for injecting high fuel gas density than the fuel gas injected from the main burner ports, air or low concentration fuel an air inlet gas is introduced, and a concentrated gas inlet fuel gas of air and a high concentration is introduced, the air inlet from the main fire hole and auxiliary burner ports than rich gas inlet is provided with a position far, and light gas flow path for guiding the fuel gas to the main burner ports, provided a rich gas flow path for guiding the fuel gas to the auxiliary burner ports, the air inlet is in communication with the light gas channel cage, whereas concentrated gas inlet communicates with the rich gas passage,
A venturi section provided with a gas introduction opening is provided in the light gas flow path, and the venturi section is disposed in the rich gas flow path, and a part of the fuel gas in the rich gas flow path, A combustion apparatus characterized in that it flows into the fresh gas flow path through the venturi section .

A main burner ports for ejecting a low concentration of the fuel gas, in a combustion apparatus having an auxiliary burner ports for injecting high fuel gas density than the fuel gas injected from the main burner ports,
An air inlet fuel gas of air or low concentration is introduced, and a concentrated gas inlet fuel gas of air and a high concentration is introduced, the air inlet port, the main flame than rich gas inlet is provided with a hole and the auxiliary burner ports located far,
And light gas flow path for guiding the fuel gas to the main burner ports, and a concentrated gas flow path for guiding the fuel gas is provided in the auxiliary burner ports, the air inlet is in communication with the light gas passage, whereas the dark gas inlet is in communication with the dark gas flow path,
The light gas flow path is provided with a venturi portion having a gas introduction opening, and the venturi portion is disposed in the rich gas flow path,
By providing a curved path in the fresh gas flow path downstream of the venturi section, the length of the fresh gas flow path downstream of the venturi section is made longer than the length of the rich gas flow path. Burning device.

3. The combustion device according to claim 1 , wherein a mixing section that mixes the fuel gas and the air introduced from the rich gas inlet is provided in the rich gas flow path, and the venturi section is disposed in the mixing section. 4.

The combustion device according to claim 3 , wherein a gas introduction opening is provided in the venturi section in the mixing section, and a part of the fuel gas in the mixing section flows into the fresh gas flow path through the gas introduction opening .

Combustion apparatus according the path of fuel gas, to claim 3 or 4 and branches into a light gas passage of concentrated gas flow path in the mixing section.

The combustion device according to any one of claims 1 to 5, wherein a flow path cross-sectional area of the venturi portion provided with a gas introduction opening is increased toward downstream .

The combustion device according to any one of claims 1 to 6 , wherein one of the air inlet and the dense gas inlet is surrounded by the other.