(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空気を予熱する空気予熱器と、燃料を燃焼させるバーナ部と、このバーナ部の火炎が形成される燃焼室とを備えた燃焼装置において、
前記空気予熱器を、燃焼室から排気される燃焼ガスの排気経路に設けられ、常に前記燃焼ガスが供給され、かつ、バーナ部及び／又は燃焼室に供給される燃焼空気と燃焼室から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより前記燃焼空気を予熱する空気予熱器で構成し、
一次燃焼空気及び二次燃焼空気を送気するブロアを備え、
このブロアにより送気されたバーナ部に供給される一次燃焼空気の温度を、前記空気予熱器で余熱されて前記燃焼室に供給される二次燃焼空気の温度よりも低くして、前記バーナ部及び前記燃焼室にそれぞれ供給することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記一次燃焼空気は前記空気予熱器で予熱せずに前記バーナ部に供給することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばヒートポンプ式冷暖房装置の外燃機関熱源機などに用いられる燃焼装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、低温熱交換器と高温熱交換器とを有する熱源機を備え、この熱源機の低温熱交換器と高温熱交換器とを通じて熱交換される熱媒体を、熱源側熱交換器、及び利用側熱交換器に循環させて被調和室を冷暖房する熱駆動ヒートポンプ式冷暖房装置は知られている。この種のものでは、上述の熱源機に外燃機関熱源機などが用いられる。この外燃機関熱源機は燃焼器を有し、この燃焼器には燃焼室に供給される燃焼空気を予熱する空気予熱器が付設される。
【０００３】
この種の従来の燃焼器では、図４及び図５に示すように、バーナ部２０４及び／又は燃焼室２０１に供給される燃焼空気と、燃焼室２０１から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより、前記燃焼空気を予熱する空気予熱器２０２を備えるのが一般的である。
【０００４】
この従来例によれば、図４に示すように、ブロア２０３を通じて供給される燃焼空気が、空気予熱器２０２を通じて予熱された後に、全てが一次燃焼空気となって燃焼室２０１の上流のバーナ部２０４に供給されて、そこで燃料と混合されて燃焼されるものや、図５に示すように、一部が二次燃焼空気となって燃焼室２０１に供給されて、この二次燃焼空気によって、前記バーナ部２０４から伝播される火炎の状態を良好に維持するものなどが提案される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この空気予熱器２０２を有する従来の燃焼装置では、一次燃焼空気を完全に予熱してバーナ部２０４に供給するのでこのバーナ部２０４が高温になり過ぎて、バーナ部２０４の耐久性が低下し、しかも排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が増大するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、バーナ部の耐久性を向上させるとともに、ＮＯｘ排出量を低減させることのできる燃焼装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、燃焼空気を予熱する空気予熱器と、燃料を燃焼させるバーナ部と、このバーナ部の火炎が形成される燃焼室とを備えた燃焼装置において、前記空気予熱器を、燃焼室から排気される燃焼ガスの排気経路に設けられ設けられ、常に前記燃焼ガスが供給され、かつ、バーナ部及び／又は燃焼室に供給される燃焼空気と燃焼室から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより前記燃焼空気を予熱する空気予熱器で構成し、一次燃焼空気及び二次燃焼空気を送気するブロアを備え、このブロアにより送気されたバーナ部に供給される一次燃焼空気の温度を、前記空気予熱器で余熱されて前記燃焼室に供給される二次燃焼空気の温度よりも低くして、前記バーナ部及び前記燃焼室にそれぞれ供給することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記一次燃焼空気は前記空気予熱器で予熱せずに前記バーナ部に供給することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【００１２】
これらの発明によれば、燃焼空気のうちのバーナ部に供給される一次燃焼空気の温度を、燃焼室に供給される二次燃焼空気の温度よりも低くして、バーナ部及び燃焼室にそれぞれ供給するので、特にバーナ部が高温にならずに済み、バーナ部の耐久性が向上し、ＮＯｘ排出量が低減される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
図１は、例えば、熱駆動ヒートポンプ式冷暖房装置などに用いられる燃焼器の概略構成を示している。図１を参照して、符号１１は燃焼器を示しており、この燃焼器１１には、燃焼室１０１に供給される燃焼空気と、燃焼室１０１から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより、燃焼空気を予熱するための空気予熱器１０２が設けられる。
【００１５】
この実施の形態によれば、ブロア１０３を通じて供給される燃焼空気のうちの一次燃焼空気Ａ１は、この空気予熱器１０２を通過しないで、予熱されないでバーナ部１０４に供給され、二次燃焼空気Ａ２は空気予熱器１０２を通過して予熱された後に、燃焼室１０１に供給される。すなわち、燃焼室１０１から排気される燃焼ガスの全熱は、二次燃焼空気Ａ２のみにより回収される。これによれば、バーナ部１０４に供給される一次燃焼空気Ａ１の温度は、燃焼室１０１に供給される二次燃焼空気Ａ２の温度よりも低くなる。
【００１６】
したがって、以下の効果が得られる。
【００１７】
（１）バーナ部１０４は高温になり過ぎることはなく、耐久性が向上する。
【００１８】
（２）バーナ部１０４は耐熱的に低い安価な材料で形成することができ、コストダウンが図れる。
【００１９】
（３）バーナ部１０４での急速な温度上昇を抑えることができ、ＮＯｘの排出量を抑制できる。また、バーナ部１０４での燃焼ガスは燃焼室１０１における滞留時間が長いため、この燃焼ガスの温度を下げることは、ＮＯｘの排出量低減に寄与すること大である。
【００２０】
（４）バーナ部１０４の温度変化（着火時と燃焼時）を小さくすることができるので、燃焼の安定性が増す。
【００２１】
図２は別の実施の形態を示す。
【００２２】
この燃焼器１１には、バーナ部１０４及び燃焼室１０１に供給される燃焼空気と、燃焼室１０１から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより、燃焼空気を予熱する空気予熱器１０２が設けられる。
【００２３】
この実施の形態によれば、ブロア１０３を通じて供給される燃焼空気のうちの一次燃焼空気Ａ１は、この空気予熱器１０２を通過しない空気（予熱されない空気）と、空気予熱器１０２を通じて予熱された空気との混合空気であり、この混合空気はバーナ部１０４に供給され、二次燃焼空気Ａ２は、空気予熱器１０２を通過して予熱された後に、燃焼室１０１に供給される。すなわち、燃焼室１０１から排気される燃焼ガスの熱は、二次燃焼空気Ａ２のみでなく、部分的ではあるが一次燃焼空気Ａ１によっても回収される。
【００２４】
これによれば、バーナ部１０４に供給される一次燃焼空気Ａ１の温度は、燃焼室１０１に供給される二次燃焼空気Ａ２の温度よりも低くなるので、上記のものと同様に（１）〜（４）の効果が得られる。
【００２５】
図３は更に別の実施の形態を示す。
【００２６】
この燃焼器１１には、バーナ部１０４及び燃焼室１０１に供給される燃焼空気と、燃焼室１０１から排気される燃焼ガスとの間で熱交換することにより、燃焼空気を予熱する空気予熱器１０２が設けられる。
【００２７】
この実施の形態によれば、ブロア１０３を通じて供給される燃焼空気のうちの一次燃焼空気Ａ１は、空気予熱器１０２での予熱途中の空気であり、この予熱途中の空気はバーナ部１０４に供給され、二次燃焼空気Ａ２は、空気予熱器１０２を最後まで通過して完全に予熱された後に、燃焼室１０１に供給される。この燃焼室１０１から排気される燃焼ガスの熱は、二次燃焼空気Ａ２のみでなく、部分的ではあるが一次燃焼空気Ａ１によっても回収される。
【００２８】
これによれば、バーナ部１０４に供給される一次燃焼空気Ａ１の温度は、燃焼室１０１に供給される二次燃焼空気Ａ２の温度よりも低くなるので、上記のものと同様に（１）〜（４）の効果が得られる。
【００２９】
なお、以上説明した実施の形態においては、一次燃焼空気Ａ１及び二次燃焼空気Ａ２の温度を変えているが、この温度を変えるだけでなく、同時に流量を変えるようにすれば、相乗的な効果が得られることは言うまでもない。また、この実施の形態においては、いわゆる二次燃焼空気を二次燃焼空気Ａ２として説明したが、この二次燃焼空気は燃焼室に分岐して導入される三次燃焼空気を含むものであってもよいことは明らかである。
【００３０】
以上、一実施の形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、熱駆動ヒートポンプに限らず、それ以外の全ての燃焼器に対して適用が可能である。また、燃焼器１１に供給される燃料は、どのような燃料であっても同様の効果を得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バーナ部に供給される一次燃焼空気の温度は、燃焼室に供給される二次燃焼空気の温度よりも低くなるので、バーナ部は高温になり過ぎることはなく、耐久性が向上するし、バーナ部は耐熱的に低い安価な材料で形成することができるので、コストダウンが図れるし、バーナ部での急速な温度上昇を抑えることができるので、ＮＯｘの排出量を抑制できるし、バーナ部の温度変化（着火時と燃焼時）を小さくすることができるので、燃焼の安定性が増すなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】別の実施の形態を示す図である。
【図３】更に別の実施の形態を示す図である。
【図４】従来の燃焼器を示す図である。
【図５】従来の燃焼器を示す図である。
【符号の説明】
１  熱源機
１１  燃焼器
１２  高温室
１３，１４  中温室
１５  低温室
１００  空気調和機
１０１  燃焼室
１０２  空気予熱器
１０３  ブロア
１０４  バーナ部
Ａ１  一次燃焼空気
Ａ２  二次燃焼空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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