(57)【要約】【課題】低ＮＯｘ化を実現し、燃焼安定性に優れたバーナ装置及び加熱装置を提供する。【解決手段】燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設して、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させてガスと混合することにより、分割火炎を形成可能とした。【選択図】    図４
2008241084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設して、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させてガスと混合することにより、分割火炎を形成可能としたことを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合することを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
【請求項３】
前記２次空気流路の終端に、２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設するとともに、前記第１内筒における前記燃焼筒の先端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能としたことを特徴とする請求項２記載のバーナ装置。
【請求項４】
前記１次空気と前記２次空気との割合を、７：３〜５：５としたことを特徴とする請求項３記載のバーナ装置。
【請求項５】
燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設し、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させる一方、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合して分割火炎を形成可能とし、さらに、前記２次空気流路の終端に、前記２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設し、しかも、前記第１内筒における前記燃焼筒の終端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能としたことを特徴とするバーナ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のバーナ装置を備えた加熱装置であって、
熱媒水を収容する缶体内に、前記熱媒水が充ちる水管群を立設した燃焼室を形成し、この燃焼室に臨むように前記缶体の一側に前記バーナ装置を配設する一方、他側に前記燃焼室と連通する煙道を配設し、
前記水管群を、
前記バーナ装置に対向する位置に複数の水管を列状に配置した第１の水管群と、前記煙管に対向する位置に複数の水管を密集配置した第２の水管群とから構成し、
前記第１の水管群の各水管同士をバッフルフィンで連結して下方開口の燃焼室バッフルを形成する一方、前記バーナ装置の燃焼口を前記燃焼室の上部に配置して、前記バーナ装置の火炎を前記燃焼室バッフルに一旦衝突させた後に当該燃焼室バッフルの下方開口から前記第２の水管群へ流入させ、前記水管群を介して前記熱媒水を加熱することを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナ装置、及び同バーナ装置を備えた加熱装置に関し、詳しくはＮＯｘの発生を抑制可能としたバーナ装置及び加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼過程で生成されるＮＯｘの低減を図るためには燃焼温度を下げること、高温域でのガス滞留時間を短縮することなどの方法が有効であることが知られている。
そして、これらの方法をバーナで実現可能とした、所謂「低ＮＯｘ型バーナ」として、例えば、急速燃焼型、二段燃焼型、濃淡燃焼型、火炎分割型（例えば、特許文献１を参照）、自己再循環型、予混合型などが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１４４４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のタイプの中で、火炎分割型は火炎を小火炎に分割して燃焼温度を低下させる方法によるものであるが、上記特許文献１に開示された構成は、先端に保炎板を供える空気管を配設し、この空気管の外周に、ガスマニホールド、予混合気マニホールド、２次空気マニホールドの順に配置し、前記２次空気マニホールドの下流部には２次空気ノズルガスを突設するなど、ガス流路や空気流路の構成が複雑であり、安価に製造することが難しい。同様に、各タイプは、それぞれに一長一短があった。
【０００４】
また、ＮＯｘを効果的に低減させるためには、既知の有効と考えられる方法を組み合わせることが考えられるが、それを低コストで具体的に実現したものはなかった。
本発明は、比較的簡単な構造で分割火炎を形成し、有効なＮＯｘの低減が図れるバーナ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明では、燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設して、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させてガスと混合することにより、分割火炎を形成可能なバーナ装置とした。
【０００６】
（２）本発明は、上記（１）において、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合することを特徴とする。
【０００７】
（３）本発明は、上記（２）において、前記二次空気流路の終端に、２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設するとともに、前記第１内筒における前記燃焼筒の先端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能としたことを特徴とする。
【０００８】
（４）本発明は、上記（３）において、前記１次空気と前記２次空気との割合を、７：３〜５：５としたことを特徴とする。
【０００９】
（５）本発明は、燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設し、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させる一方、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合して分割火炎を形成可能とし、さらに、前記２次空気流路の終端に、前記２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設し、しかも、前記第１内筒における前記燃焼筒の終端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能なバーナ装置とした。
【００１０】
（６）本発明は、上記（１）〜（５）のいずれかに記載のバーナ装置を備えた加熱装置であって、熱媒水を収容する缶体内に、前記熱媒水が充ちる水管群を立設した燃焼室を形成し、この燃焼室に臨むように前記缶体の一側に前記バーナ装置を配設する一方、他側に前記燃焼室と連通する煙道を配設し、前記水管群を、前記バーナ装置に対向する位置に複数の水管を列状に配置した第１の水管群と、前記煙管に対向する位置に複数の水管を密集配置した第２の水管群とから構成し、前記第１の水管群の各水管同士をバッフルフィンで連結して下方開口の燃焼室バッフルを形成する一方、前記バーナ装置の燃焼口を前記燃焼室の上部に配置して、前記バーナ装置の火炎を前記燃焼室バッフルに一旦衝突させた後に当該燃焼室バッフルの下方開口から前記第２の水管群へ流入させ、前記水管群を介して前記熱媒水を加熱することとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構造で分割火炎を形成することができ、火炎温度を低下させることで効果的にＮＯｘの低減を図ることができる。また、同様に簡単な構成でありながらＮＯｘの低減に有効な方法を効果的に組み合わせることが可能であり、より有効な低ＮＯｘ化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設して、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させてガスと混合することにより、分割火炎を形成可能なバーナ装置としたものである。
【００１３】
すなわち、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを設け、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させてガスと混合することによって、簡便に小火炎である分割火炎を形成することができ、小さな分割火炎であることから火炎温度を低下させることができるため、ＮＯｘの生成を効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、上述した構成において、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合するようにすることが好ましい。
【００１５】
すなわち、１次ガスを燃焼筒内に噴出させることによって保炎が図れ、安定した燃焼性能が得られるため、小火炎に分割しながらも所望する燃焼性を維持することが可能となる。
【００１６】
また、前記２次空気流路の終端に、２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設するとともに、前記第１内筒における前記燃焼筒の先端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能とすることができる。
【００１７】
かかる構成によれば、分割火炎が大きく外側方向へ広がった燃焼となる、所謂薄膜火炎が形成されることから、さらに効果的に火炎温度を低下させることができるので、ＮＯｘ発生の抑制がより効果的に図れる。
【００１８】
ところで、前記１次空気と前記２次空気との割合は、７：３〜５：５とするとよい。これは、７：３よりも１次空気の量が多い場合は燃焼安定性が低下し、また、５：５よりも１次空気の量が少ない場合、分割火炎の形成が難しくなるからである。
また、上述してきた構成を全て組み合わせ、燃焼筒内に、第１内筒と第２内筒とを同心円状に形成して、前記燃焼筒の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路とガス流路と２次空気流路とを区画形成し、前記燃焼筒と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設し、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出させる一方、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合して分割火炎を形成可能とし、さらに、前記２次空気流路の終端に、前記２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレートを配設し、しかも、前記第１内筒における前記燃焼筒の終端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能なバーナ装置とすることができる。
【００１９】
かかる構成によれば、低ＮＯｘ化を図る技術を複合させることで、より効果的なＮＯｘの低減を図ることができ、しかも、構造的にも複雑でないため、コスト的なデメリットも生じない。
【００２０】
さらに、火炎が放射状に広がる薄膜火炎とすることで火炎の短炎化が図れ、その分、燃焼ガスが高温域で滞留する時間が少なくなるため、より低ＮＯｘ化が促進され、しかも、広がった火炎が、燃焼室の壁体に即座に接触するため、伝熱効率が向上するとともに、熱を奪われた火炎の温度低下によって、さらにＮＯｘの低減化が図れることになる。
【００２１】
そして、低ＮＯｘ化を図るためには、バーナ装置のみならず、バーナ装置を備える加熱装置そのものに工夫すると、より効果的である。そこで、以下の構成の加熱装置とすることができる。
これは、熱媒水を収容する缶体内に、前記熱媒水が充ちる水管群を立設した燃焼室を形成し、この燃焼室に臨むように前記缶体の一側に前述した構成のバーナ装置、すなわち少なくとも１次空気流路に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部を周方向に形成したリヤプレートを配設して、１次空気を当該リヤプレートの切欠部を介して分割して噴出可能としたバーナ装置を配設する一方、他側に前記燃焼室と連通する煙道を配設し、前記バーナにより、前記水管を介して前記熱媒水を加熱可能とした加熱装置とするのである。
このとき、前記水管群を、バーナ装置に対向する位置に複数の水管を列状に配置した第１の水管群と、前記煙管に対向する位置に複数の水管を密集配置した第２の水管群とから構成し、前記第１の水管群の各水管同士をバッフルフィンで連結して下方開口の燃焼室バッフルを形成する一方、前記バーナ装置の燃焼口を前記燃焼室の上部に配置して、前記バーナ装置の火炎を前記燃焼室バッフルに一旦衝突させた後に当該燃焼室バッフルの下方開口から前記第２の水管群へ流入させるようにしている。かかる加熱装置によれば、大幅にＮＯｘの低減が図れ、環境改善に寄与することができる。
【００２２】
上記構成とすることにより、低ＮＯｘ化が図られた前記バーナ装置の火炎を前記第１水管群の水管間を連結したバッフルフィンにより形成される燃焼室バッフルに一旦衝突させた後に前記バッフルフィンの下方開口から第２の水管群へ流入させることで、火炎にＳ字状を描かせるような燃焼形態をとらせ、火炎を第１の水管群に先ず触れさせて火炎温度を降下させ、Ｓ字を描くことでバーナ装置の燃焼口付近において再度燃焼させるリバース燃焼を実現することで、ＮＯｘの発生を大きく抑制することが可能となり、しかも、低酸素燃焼が可能となる。また、燃焼室を小型化できるため、加熱装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
前記バッフルフィンは横断面視略Ｖ字状に形成することが好ましい。
すなわち、バッフルフィンを横断面視で直線的ではなく略Ｖ字形とすることで熱応力の除去が可能になるとともに、予め、バッフルフィンを水管に溶接などで取付けた後に燃焼室に配設することができることから、燃焼室バッフルの製作が極めて容易となる。
【００２４】
また、前記第１の水管群と前記第２の水管群との間に、未燃焼ガスを再燃焼させるための再燃焼スペースを設けるとよい。
すなわち、バーナからの火炎は燃焼室で略Ｓ字を描くようにして燃焼室バッフルの下方開口から第２水管群に流入するが、どうしても未燃焼ガスが発生する場合があり、かかる未燃焼ガスを、このスペースにおいて再燃焼させることによりＣＯの発生を抑制することが可能となる。
【００２５】
さらに、前記第２水管群の各水管は、上下端部に絞り部有する形状とするとよい。
すなわち、密集配置する各水管の上下端部を、例えば天板及び底板に連結する場合、各水管の上下端部を絞ることで、燃焼室内における水管同士の間隙を狭くすることができるため、単位面積当たりでより多くの水管を配設することが可能となる。したがってよりコンパクトな構成としながら、多数の水管を配設することが可能となる。なお、第２水管群の水管を密集配置する場合、水管は、例えば千鳥状に多列配置するとよい。
【００２６】
このように、少なくとも火炎分割可能で低ＮＯｘ化が図られたバーナ装置と前述した燃焼室の構造とにより、ＮＯｘの発生を著しく抑制した加熱装置が実現できる。
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながらより具体的に説明する。なお、本実施形態では、バーナ装置を備える加熱装置を温水発生機として説明する。
図１は本実施形態に係る温水発生機の縦断面視による説明図、図２は同温水発生機の一部平面断面視による説明図、図３は温水発生機の一部切欠側面図、図４は本実施形態に係るバーナー装置の一部断面視による説明図、図５は同バーナ装置の正面図、図６はリヤプレートの説明図、図７は図４のＩ−Ｉ線における端面図、図８は図４のＩＩ−ＩＩ線における端面図、図９はフロントプレートの説明図である。
【００２８】
図１〜図３に示すように、温水発生機は、熱媒水を収容する箱型の缶体１と、同缶体１の内部に形成した燃焼室３と、この燃焼室３に立設された第１の水管群４及び第２の水管群５と、前記燃焼室３に臨むように、缶体１の一側側面に取付けたバーナ装置６と、缶体１の他側側面に、燃焼室３と連通する煙道７と備えており、前記第１の水管群４及び第２の水管群５に充ちる熱媒水をバーナ装置６からの火炎及び燃焼ガスによって加熱して缶体１内に温水を生成可能としている。
【００２９】
本実施形態に係るバーナ装置６は、先端に、温水発生機の燃焼室３に臨設される燃焼口６１が形成されたバーナ本体６０と、このバーナ本体６０に送風する送風機６２とから構成されている。６７は送風機６２のモータである。
【００３０】
バーナ本体６０は、温水発生機の燃焼室３における少なくとも高さ方向の中間位置よりも上方に位置するように配設されており、図４に示すように、底面を送風機６２と連通連結したウインドボックス６３の前面に燃焼筒６４を連接している。
そして、バーナ本体６０の内部には、ガス供給管６５と連通連結する連結筒６６を突設した基端部１０ａを前記ウインドボックス６３内に位置させるとともに、先端部１０ｂを前記燃焼筒６４よりも前方側に突出させた気体流路形成筒１０を備えている。
【００３１】
この気体流路形成筒１０は、それぞれ同心円状に形成された第１内筒１１と第２内筒１２とからなり、当該気体流路形成筒１０と前記燃焼筒６４との間には環状の１次空気流路Ａ１が形成され、第２内筒１２の内部には２次空気流路Ａ２が形成され、さらに、第１内筒１１と第２内筒１２との間に、前記ガス供給管６５と連通連結する環状のガス流路Ｇが形成されている。また、この気体流路形成筒１０は、基端面に前記２次空気流路Ａ２に連通する２次空気導入口１３が開口され、先端面に２次空気噴出口１４が形成されている。なお、図４及び図５において、６８は種火用のパイロットガス供給管である。
【００３２】
したがって、送風機６２からの送られた空気は、ウインドボックス６３から、燃焼筒６４と第１内筒１１との間に形成された１次空気流路Ａ１を通過して行く１次空気と、第２内筒１２の内部に形成された２次空気流路Ａ２を通過して行く２次空気とに区分される。また、図４に示すように、前記２次空気噴出口１４を塞ぐように、図９に示すフロントプレート１５が取付けられており、２次空気の噴出方向を、気体流路形成筒１０の放射状に略直角に変更させるようにしている。このフロントプレート１５は、図９に示すように、２次空気噴出口１４と略同形の円板１５ａの周縁に、４個の連結片１５ｂを等間隔に取付けた構成としている。
【００３３】
さらに、前記第１内筒１１の周面には、燃焼筒６４の先端縁よりもやや内側の位置において、１次空気流路Ａ１を閉塞するように、リヤプレート１６が嵌着されている。
このリヤプレート１６は、図６に示すように、中央に前記気体流路形成筒１０と嵌合するための嵌合孔１６ｂを形成したドーナツ状の板体であり、外周縁に、所定間隔をあけて複数の切欠部１６ａを周方向に形成している。したがって、１次空気流路Ａ１を流れる１次空気は、これら複数の切欠部１６ａを介して分割されて噴出させられることになる。
【００３４】
また、図４及び図７に示すように、前記第１内筒１１の中途で、前記燃焼筒６４の内側で、先端縁に近接する位置に、燃焼筒６４内に向けて１次ガスを放射状に噴出させるための複数の１次ガス噴出孔１７を形成している。
各１次ガス噴出孔１７からは、前記リヤプレート１６から分割して流出する１次空気と対応するように１次ガスが噴出して互いに混合され、その結果として分割火炎を形成することが可能となっている。
【００３５】
また、第１内筒１１における前記燃焼筒６４の先端よりも先方位置となるように、前記１次ガス噴出孔１７と所定間隔をあけて、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔１８を形成している。
かかる２次ガスの放射状への噴出により、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成することが可能となる。
【００３６】
このように、本実施形態に係るバーナ装置６によれば、火炎温度が低く、ＮＯｘ発生の減少に寄与する分割火炎が大きく外側方向へ広がった燃焼となって、所謂薄膜火炎が形成されるとともに、短炎化が図れ、高温域でのガス滞留時間が短縮されるために、より効果的にＮＯｘ発生の抑制を図ることができる。
【００３７】
次に、かかるバーナ装置６が設けられた温水発生機について、図面を参照しながら詳述する。図１０は同温水発生機に設けられた燃焼室の平面断面図、図１１は図１０のＩ−Ｉ線における断面図、図１２は図１０のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【００３８】
図１〜図３に示すように、バーナ本体６０の燃焼口６１の上部位置となる缶体１の内部には、加熱された熱媒水から発生する蒸気によって熱交換する熱交換器２１が配設され、その一側面には冷水が給水される給水口２２ａと温水を送出する送水口２２ｂとからなる給送水出入口２２が形成されている。本温水発生機を使用する場合、前記熱交換器２１を配設した空間は略真空状態に維持される。
【００３９】
燃焼室３内に、バーナ本体６０の燃焼口６１に対向して立設された第１の水管群４は、図２及び図１０に示すように、バーナ装置６と対向するように、所定距離（例えば、燃焼室３の寸法が５００〜６００ｍｍ（幅）×１０００〜１６００ｍｍ（長さ）の場合であれば、バーナ装置６の燃焼口６１から５００〜８００ｍｍ）離隔させるとともに、燃焼室３の幅方向に向けて複数（ここでは６本）の第１水管４０を列状に立設し、しかも、隣り合う第１水管４０同士をバッフルフィン４１で連結することにより、下方開口の燃焼室バッフル４２を形成している。
すなわち、燃焼室バッフル４２は、複数の第１水管４０と複数のバッフルフィン４１とで構成されており、図１、図３及び図１１に示すように、第１水管４０の高さ寸法に対し、略２／３の長さを有するバッフルフィン４１で、隣接する第１水管４０，４０間の上部略２／３を溶接により予め連接しておくことで、下方に櫛状の開口部４３が形成された燃焼室バッフル４２が形成される。
【００４０】
したがって、図１に示すように、燃焼口６１から水平方向に噴射された火炎は燃焼室バッフル４２に一旦衝突して後退し、その後下降してあたかもＳ字を描くようにして燃焼室バッフル４２の開口部４３から第２の水管群５側へ流入することになる（かかる火炎による燃焼形態を以下「Ｓ字燃焼」と呼ぶ場合がある）。
【００４１】
このように、バーナ本体６０からの火炎を燃焼室バッフル４２に一旦衝突させることによって第１水管４０に吸熱させて火炎温度を急激に降下させるとともに、火炎を反転させてバーナ本体６０の燃焼口６１付近において再度燃焼させることによって低酸素燃焼及びＮＯｘの発生を著しく抑制することが可能となっている。
【００４２】
また、本実施形態においては、図２に示すように、バッフルフィン４１を横断面視略Ｖ字状に形成している。
すなわち、バッフルフィン４１を横断面視で直線的ではなく略Ｖ字形とすることで熱応力の除去が可能になり、第１水管４０に精度良く溶接することができ、燃焼室バッフル４２の製作が極めて容易となるとともに、火炎に対する耐性も向上する。
【００４３】
また、箱状の燃焼室３内に燃焼室バッフル４２を設ける場合、当該燃焼室バッフル４２については、予め別途製作しておくことができるため、それを後付けすることで加熱装置を製造する場合の組立性も良好となる。
【００４４】
なお、第１水管４０の径については、燃焼室バッフル４２の下部に形成する開口部４３の必要面積と、火炎温度を降下させるために必要な吸熱量などを勘案して決定される。
【００４５】
また、本実施形態では、断面視で略Ｖ字形状としたバッフルフィン４１におけるＶ字角度を鈍角にするとともに、Ｖ字の先鋭部が第２の水管群５側を向くようにして隣接する第１水管４０，４０の間に溶接している。
これは、鈍角にすることで、Ｖ字の先鋭部と第１水管４０との距離が長くならないようにして、Ｖ字の先鋭部が過剰に温度上昇することを防止して所望の耐性を維持するためである。また、Ｖ字の形状を鋭角にするよりもバッフルフィン４１を形成する材料の節減が図れる。
また、本実施形態では、Ｖ字の先鋭部を第２の水管群５側に向けることで、バーナ本体６０と燃焼室バッフル４２との間に所定距離を確保して燃焼性能を良好に維持しながら缶体１のコンパクト化も実現可能としている。
【００４６】
一方、第２の水管群５は、バーナ装置６とは反対側に設けられた煙道７に対向して配設されており、図２及び図１０に示すように、複数の第２水管５０を、各第２水管５０同士間に所定間隔をあけて千鳥状に密集させた状態で立設している。
【００４７】
したがって、燃焼室バッフル４２の下部に形成された開口部４３から進入してきた燃焼ガスは、上昇しつつ各第２水管５０の間を通りながら管内の熱媒水を加熱し、煙道７を介して装置外部へ排出される。
【００４８】
こうして、熱媒水は、第１の水管群４及び第２の水管群５により、効率的に加熱されて、缶体１内に温水として貯えられることになる。
【００４９】
ところで、図２及び図１０に示すように、第１の水管群４と第２の水管群５との間には、未燃焼ガスを再燃焼させるための再燃焼スペース８を設けている。すなわち、列状に配置された第１の水管群４から１００〜３００ｍｍ程度の距離Ｄだけ離隔して第２の水管群５の前端列（第１の水管群４側を前側とする）を位置させている。
【００５０】
バーナ本体６０から噴射された火炎は、燃焼室バッフル４２により、Ｓ字燃焼し、当該燃焼室バッフル４２の下方に形成された櫛状の開口部４３から第２の水管群５に流入するが、どうしても未燃焼ガスが発生する場合があり、かかる未燃焼ガスを、この再燃焼スペース８において再燃焼させることによりＣＯの発生を抑制している。
【００５１】
また、第２の水管群５は、図１２に示すように、各第２水管５０の上下端部に絞り部５１を形成している。
【００５２】
すなわち、第２水管５０は、燃焼室３の天井板３０及び底板３１に端部を貫通させた状態で溶接して取付けられるが、溶接する場合には、各第２水管５０同士の間に所定の間隙が必要である。一方、燃焼室３内には、加熱効率を向上させるために、多数の第２水管５０の配設が要求される。そこで、第２水管５０の上下端部を絞り構造とすることにより、燃焼室３内における第２水管５０同士の間隙は狭くしつつ、天井板３０及び底板３１における接合部分では、第２水管５０同士に所定の間隙を形成することができるため、燃焼室３内において、単位面積当たりで、より多くの第２水管５０を配設することが可能となり、コンパクトでありながら高出力の加熱装置を提供することが可能となる。
【００５３】
上述してきた実施形態より、以下のバーナ装置及び加熱装置の提供が実現できる。
【００５４】
燃焼筒６４内に、第１内筒１１と第２内筒１２とを同心円状に形成して、前記燃焼筒６４の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路Ａ１とガス流路Ｇと２次空気流路Ａ２とを区画形成し、前記燃焼筒６４と前記第１内筒１１との間に形成される前記１次空気流路Ａ１に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部１６ａを周方向に形成したリヤプレート１６を配設して、１次空気を当該リヤプレート１６の切欠部１６ａを介して分割して噴出させてガスと混合することにより、分割火炎を形成可能なバーナ装置。
【００５５】
前記第１内筒１１の中途に前記燃焼筒６４内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔１７を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合するバーナ装置。
【００５６】
前記２次空気流路Ａ２の終端に、２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレート１５を配設するとともに、前記第１内筒１１における前記燃焼筒６４の先端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔１８を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能としたバーナ装置。
【００５７】
前記１次空気と前記２次空気との割合を、７：３〜５：５としたバーナ装置。
【００５８】
燃焼筒６４内に、第１内筒１１と第２内筒１２とを同心円状に形成して、前記燃焼筒６４の内側面から中心方向にかけて環状の１次空気流路Ａ１とガス流路Ｇと２次空気流路Ａ２とを区画形成し、前記燃焼筒６４と前記第１内筒との間に形成される前記１次空気流路Ａ１に、周縁に所定間隔をあけて複数の切欠部１６ａを周方向に形成したリヤプレート１６を配設し、１次空気を当該リヤプレート１６の切欠部１６ａを介して分割して噴出させる一方、前記第１内筒の中途に前記燃焼筒内に向けて１次ガスを放射状に噴出させる複数の１次ガス噴出孔１７を形成し、この１次ガスと前記１次空気とを混合して分割火炎を形成可能とし、さらに、前記２次空気流路Ａ２の終端に、前記２次空気の噴出方向を前記１次空気の噴出方向に対して直角方向に規制するフロントプレート１５を配設し、しかも、前記第１内筒１１における前記燃焼筒６４の終端よりも先方位置に、２次ガスを放射状に噴出させる複数の２次ガス噴出孔１８を形成して、前記分割火炎を放射状に広がらせて薄膜状に形成可能なバーナ装置。
【００５９】
熱媒水を収容する缶体１内に、前記熱媒水が充ちる水管群を立設した燃焼室３を形成し、この燃焼室３に臨むように前記缶体１の一側に前記バーナ装置６を配設する一方、他側に前記燃焼室３と連通する煙道７を配設し、前記バーナ装置６により、前記水管群を介して前記熱媒水を加熱可能とした加熱装置（例えば、温水発生機）において、前記水管群を、前記バーナ装置６に対向する位置に複数の水管を列状に配置した第１の水管群４と、前記煙道７に対向する位置に複数の水管を密集配置した第２の水管群５とから構成し、前記第１の水管群４の各水管（例えば、第１水管４０）同士をバッフルフィン４１で連結して下方開口（例えば、開口部４３）の燃焼室バッフル４２を形成する一方、前記バーナ装置６の燃焼口６１を前記燃焼室３の上部に配置して（例えば、図１参照）、前記バーナ装置６の火炎を前記燃焼室バッフル４２に一旦衝突させた後に当該燃焼室バッフル４２の下方開口（例えば、開口部４３）から前記第２の水管群５へ流入させるようにした加熱装置（例えば、温水発生機）。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施形態に係る温水発生機の縦断面視による説明図である。
【図２】同温水発生機の一部平面断面視による説明図である。
【図３】同温水発生機の一部切欠側面図である。
【図４】本実施形態に係るバーナ装置の一部断面視による説明図である。←段ズレ
【図５】同バーナ装置の正面図である。
【図６】リヤプレートの正面視による説明図である。
【図７】図４のＩ−Ｉ線における端面図である。
【図８】図４のＩＩ−ＩＩ線における端面図である。
【図９】フロントプレートの説明図である。
【図１０】同温水発生機に設けられた燃焼室の平面断面図である。
【図１１】図１０のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図１２】図１０のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ１  第１空気流路
Ａ２  第２空気流路
Ｇ  ガス流路
１  缶体
３  燃焼室
４  第１の水管群
５  第２の水管群
６  バーナ装置
７  煙道
１１  第１内筒
１２  第２内筒
１５  フロントプレート
１６  リヤプレート
１６ａ  切欠部
１７  第１ガス噴出孔
１８  第２ガス噴出孔
４０  第１水管
４１  バッフルフィン
４３  開口部
５０  第２水管
６０  バーナ本体
６１  燃焼口
６４  燃焼筒
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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