(57)【要約】【課題】乱流化を極力抑制して燃焼騒音の発生を抑制しつつも、二次空気との混合促進を図り低ＮＯｘ化を図り得る二段燃焼装置を提供する。【解決手段】中央位置に炎孔面４、４からの炎孔火炎４２，４２，…よりも高く燃焼空間２の前方側に突出させた空気噴出部３を設け、この近傍位置に炎孔面４を覆うように誘導壁２２，２２を燃焼空間２内に突出させて狭窄部２３を形成する。空気不足の燃料濃度が高い過濃燃料ガスにより炎孔面に炎孔火炎を形成し、誘導壁により伸長が抑制された炎孔火炎から発生する未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを誘導壁により狭窄部へと誘導する。狭窄部に流れてきた燃焼ガスに対し空気噴出部から二次空気を燃焼空間前方に向けて吹き出し、乱流化を抑制しつつ混合促進を図り燃焼ガス中の未燃成分を完全燃焼させる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、この炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスに二次空気を吹き出させる空気噴出部とを備えた二段燃焼装置であって、
上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向し、かつ、上記炎孔火炎からの燃焼ガスの流れを上記空気噴出部側に誘導する誘導壁が形成されている
ことを特徴とする二段燃焼装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し方向は、二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き出されるように設定されている、二段燃焼装置。
【請求項３】
請求項２に記載の二段燃焼装置であって、
上記誘導壁は、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れに対し二次空気が浅い角度で交差するように上記燃焼ガスを誘導するように構成されている、二段燃焼装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部は、上記炎孔面からの炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出して設けられている、二段燃焼装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部と炎孔面との間には、その炎孔面からの炎孔火炎と、空気噴出部からの二次空気との互いの接触を分離するよう上記炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出する仕切壁が設けられている、二段燃焼装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の二段燃焼装置であって、
燃焼空間に対し空気噴出部が中央位置に、炎孔面がこの空気噴出部の側部位置にそれぞれ配設され、
誘導壁の内端縁により燃焼空間に狭窄部が形成されるようにし、
上記空気噴出部からの二次空気が上記狭窄部を通過する燃焼ガスに対し燃焼空間前方に向けて吹き出されるように構成されている、二段燃焼装置。
【請求項７】
請求項６に記載の二段燃焼装置であって、
誘導壁の内端縁は燃焼空間前方に向けて屈曲され、その内端縁により形成される狭窄部の開口面積が燃焼空間前方に向けて徐々に低減するベルマウス形状に形成されている、二段燃焼装置。
【請求項８】
請求項６に記載の二段燃焼装置であって、
上記誘導壁は、炎孔面から狭窄部に至る燃焼空間が連続的に狭められるように構成されている、二段燃焼装置。
【請求項９】
請求項６に記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速が、上記狭窄部を通過する燃焼ガスの流速よりも遅くなるように設定されている、二段燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１段階目で炎孔面において過濃燃料混合気を燃焼させ、この燃焼により生じる未燃成分を多く含む燃焼ガスに対し２段階目において二次空気を吹き出させて完全燃焼させるようにした二段燃焼装置に関し、特に吹き出させた二次空気と燃焼ガスとを両者の乱流化を防止しつつ十分な混合を図り低ＮＯｘ化を図るための技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブンゼン式バーナでは燃焼振動（燃焼騒音）が発生し難く、又、高いＴＤＲ（Ｔｕｒｎ　Ｄｏｗｎ　Ｒａｔｉｏ：ターンダウン比又は絞り比）を実現し得るものの、ＮＯｘ排出量が多いといわれている。低ＮＯｘ化のために例えば図８に示すように、ブンゼン火炎Ｂの外炎Ｂｏに二次空気を吹き出して外炎温度を下げつつ未燃成分の完全燃焼化を図り、これにより低ＮＯｘ化を図ることも考えられている。このような二次空気の吹き出しを行う燃焼装置として、その一例が特公平４−３２２８７号公報において提案されている。このものでは、炎孔面に形成される炎孔火炎に対し平行に二次空気を吹き出させている。
【０００３】
他の例が特開平１０−１６９９１０号公報において提案されている。このものでは、ボイラ火炉を対象として炎孔火炎から生じる燃焼ガス及び二次空気の混合促進を図るために、燃焼空間内の中央に障害物を設置し、この障害物により上記燃焼ガス及び二次空気の双方に渦流を発生させて積極的に乱流化させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特公平４−３２２８７号公報で提案の燃焼装置においては、炎孔火炎に二次空気が直接に接触するとＮＯｘ発生の増大化を招くという不都合がある上に、未燃成分と二次空気との混合促進は図り得ない。一方、上記の特開平１０−１６９９１０号公報で提案の燃焼装置においては、渦流の積極的形成により著しい燃焼騒音が発生することになる。ボイラ火炉であれば問題とはならないものの、このような技術を例えば給湯器等の燃焼騒音を極力抑制すべき燃焼装置に適用することはできない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乱流化を極力抑制して燃焼騒音の発生を抑制しつつも、二次空気との混合促進を図り低ＮＯｘ化を図り得る二段燃焼装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、この炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスに二次空気を吹き出させる空気噴出部とを備えた二段燃焼装置とし、加えて、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向し、かつ、上記炎孔火炎からの燃焼ガスの流れを上記空気噴出部側に誘導する誘導壁を形成するようにした（請求項１）。
この本発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部に誘導され、この空気噴出部から吹き出される二次空気によって完全燃焼される。この際、誘導壁により誘導壁が炎孔火炎を覆うように対向しているため炎孔火炎の伸長が抑制され、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触が抑制され、二次空気は炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出されることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯｘ増大化を回避して低ＮＯｘ化が図り得る。加えて、その燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部側に誘導されるため、燃焼ガスを乱流化させることなく二次空気と混合させ得る。これにより、燃焼騒音の発生を抑制しつつ混合促進を図り得る。
【０００７】
なお、「空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガス」とは、空気過剰率が１．０未満であることであり、完全燃焼に必要な理論燃焼空気量よりも不足した空気量を含む過濃燃料混合気に加え、空気を全く含まない燃料ガスそのものをも含む意である。
【０００８】
上記の本発明の二段燃焼装置においては、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し方向を、二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き付けられるように設定することが好ましい（請求項２）。この場合、空気噴出部から二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き出されているため、その空気噴出部に誘導されてきた燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼ガスと二次空気との混合が行われる。そして、二次空気を受けた燃焼ガス中の未燃成分が燃焼空間前方に向けて燃焼することになる。つまり、二次空気の吹き出し方向の上記設定によって、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れをあまり大きく乱すことなく燃焼空間前方への流れに整流してその未燃成分の燃焼の向きを燃焼空間前方に整えることが可能になる。
【０００９】
この場合には、さらに、上記誘導壁として、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れに対し二次空気が浅い角度で交差するように上記燃焼ガスを誘導する構成を採用することが好ましい（請求項３）。このような二次空気の吹き出しにより、燃焼ガスの流れの乱流化をより一層抑制しつつも二次空気を燃焼ガスの流れの内部まで貫通させて二次空気との混合のより一層の促進を図り得る。
【００１０】
以上の請求項１〜請求項３のいずれかの二段燃焼装置を実現するより具体的な構成としては次の種々の具体構成を採ることができる。
【００１１】
すなわち、第１の具体構成としては、上記空気噴出部を、上記炎孔面からの炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出して設けるようにする（請求項４）。この構成の場合には、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とを確実に分離・遮断して、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させ得ることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯｘ増大化をより一層確実に回避して、低ＮＯｘ化のより確実な実現を図り得る。
【００１２】
第２の具体構成としては、上記空気噴出部と炎孔面との間に、その炎孔面からの炎孔火炎と、空気噴出部からの二次空気との互いの接触を分離するよう上記炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出する仕切壁を設けるようにする（請求項５）。この構成の場合には、上記の請求項４とは異なる手段により請求項４の場合と同様の作用が得られることになる。すなわち、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とが上記仕切壁によって確実に分離・遮断され、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させ得ることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯｘ増大化をより一層確実に回避して、低ＮＯｘ化のより確実な実現を図り得る。しかも、この具体構成の場合には、空気噴出部の位置を炎孔面に対し突出した位置にせずに逆に凹んだ位置に設定することも可能となる。
【００１３】
これらの第１及び第２の具体構成をさらに具体化すると、燃焼空間に対し空気噴出部を中央位置に、炎孔面がこの空気噴出部の側部位置にそれぞれ配設し、誘導壁の内端縁により燃焼空間に狭窄部が形成されるようにし、そして、上記空気噴出部からの二次空気が上記狭窄部を通過する燃焼ガスに対し燃焼空間前方に向けて吹き出される構成とする（請求項６）。この場合には、燃焼ガスと二次空気との混合促進と、二次空気の吹き出しによる燃焼ガスの乱流化防止との両立がより確実に図られることになる。
【００１４】
上記の請求項６の構成の場合には、次の種々の具体構成を追加するようにしてもよい。
【００１５】
すなわち、第１として、誘導壁の内端縁を燃焼空間前方に向けて屈曲し、その内端縁により形成される狭窄部の開口面積が燃焼空間前方に向けて徐々に低減するベルマウス形状に形成する（請求項７）。この場合には、二次空気の吹き出しを受けた燃焼ガスの流れを燃焼空間前方に向かう流れに整流化して、一層の乱流化防止が図られる。
【００１６】
第２として、上記誘導壁を、炎孔面から狭窄部に至る燃焼空間が連続的に狭められる構成とする（請求項８）。この場合には、燃焼ガスの滑らかな誘導を実現して狭窄部における乱流化防止に寄与し得る。
【００１７】
第３として、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速として、上記狭窄部を通過する燃焼ガスの流速よりも遅くなるように設定する（請求項９）。これにより、乱流化防止が図られる。
【００１８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１〜請求項９のいずれかの二段燃焼装置によれば、誘導壁により炎孔面からの炎孔火炎の伸長を抑制することができ、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触を抑制して、二次空気を炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出させることができる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯｘ増大化を回避して低ＮＯｘ化を図ることができる。加えて、燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部側に誘導されるため、燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ二次空気と混合させることができ、これにより、燃焼騒音の発生を抑制しつつ混合促進を図ることができる。
【００１９】
特に、請求項２によれば、二次空気の吹き出し方向を燃焼空間前方に向けて吹き出されるように設定することによって、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れをあまり大きく乱すことなく燃焼空間前方への流れに整流して、その未燃成分の燃焼の向きを燃焼空間前方に整えることができる。又、請求項３によれば、燃焼ガスの流れの乱流化をより一層抑制しつつも二次空気を燃焼ガスの流れの内部まで貫通させて二次空気との混合のより一層の促進を図ることができる。
【００２０】
以上の請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、請求項４によれば、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とを確実に分離・遮断して、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させることができる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯｘ増大化をより一層確実に回避して、低ＮＯｘ化のより確実な実現を図ることができる。又、請求項５によれば、請求項４とは異なる手段により請求項４の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
さらに、請求項６によれば、燃焼ガスと二次空気との混合促進と、二次空気の吹き出しによる燃焼ガスの乱流化防止との両立がより確実に図ることができる。加えて、請求項７によれば、二次空気の吹き出しを受けた燃焼ガスの流れを燃焼空間前方に向かう流れに整流化して、一層の乱流化防止を図ることができ、請求項８によれば、燃焼ガスの滑らかな誘導を実現して狭窄部における乱流化防止に寄与することができ、請求項９によれば、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速の設定により乱流化防止の確実化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この燃焼装置は、その中央位置に前方の燃焼空間２に向けて所定量突出する空気噴出部３が配設され、この空気噴出部３の側部位置に１又は２以上の燃焼管４１，４１，…の各先端炎孔により構成される炎孔面４が配設されている。上記の「中央位置」及び「側部位置」とは、燃焼装置が円筒型であればその中心側位置に空気噴出部３が配設されこれを取り囲むように外周側位置に炎孔面４が配設されるということであり、燃焼装置が平面視矩形の角筒型であればその幅方向中央位置に空気噴出部３が配設されこれを挟んで両外側位置にそれぞれ炎孔面４が配設されるということである。
【００２４】
上記の燃焼空間２は装置本体の壁２１により区画されて炎孔面４からその前方側（下流側；図１の上方側）に拡がる空間のことであり、上端側には図示省略の加熱対象が配設される。例えば給湯器の場合であると、内部を通過する水を熱交換加熱するための熱交換器が加熱対象として配設される。
【００２５】
そして、上記空気噴出部３の先端部よりも前方側位置（下流側位置）には上記壁２１から中央側に張り出した誘導壁２２が設けられ、この誘導壁２２の内端縁２２１により上記燃焼空間２に狭窄部２３が形成されている。この誘導壁２２は上記炎孔面４の燃焼空間前方側位置（下流側位置）において炎孔面４と相対向するように配置される一方、上記狭窄部２３の開口位置に臨んで上記空気噴出部３が配置されている。
【００２６】
上記誘導壁２２は内部に冷却用の流体（例えば空気）２２２が循環されるようになっており、この冷却用流体が内端縁２２１まで循環されることにより燃焼空間２に露出している壁面が冷却されるようになっている。
【００２７】
上記空気噴出部３は、内部に空気が圧送されるようになっており、先端部に開けられた噴出孔３１，３１，…から上記空気が二次空気として燃焼空間２に噴出して後述の燃焼ガスに吹き出されるようになっている。上記各噴出孔３１は上記狭窄部２３に向けて開口し、二次空気（図１の点線の矢印参照）を燃焼空間２の前方に向けて吹き出させるようになっている。また、上記空気噴出部３は炎孔面４からの炎孔火炎４２，４２，…よりも燃焼空間２の前方側（下流側）に突出されるように配設されている。
【００２８】
上記炎孔面４を構成する各燃焼管４１には空気過剰率が１．０（１００％）未満に設定された燃料濃度の高い過濃燃料混合気が供給されるようになっており、炎孔面４において過濃燃料混合気の一次燃焼により不完全燃焼火炎である炎孔火炎４２，４２，…が形成されるようになっている。そして、この炎孔火炎４２から発生する未燃成分を多く含む燃焼ガスが誘導壁２２に誘導されて狭窄部２３、すなわち、空気噴出部３側に流れ、流れてきた燃焼ガスに対し空気噴出部３から二次空気が吹き出され、燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼（二次燃焼）されるようになっている。なお、上記各燃焼管４１に対し上記の過濃燃料混合気に代えて空気を予混合しない燃料ガスそのものを供給して一次燃焼させるようにしてもよい。この場合にも燃焼ガス中の未燃成分が増加するだけで本実施形態での二段燃焼を適用することができる。また、以上説明した炎孔面４で一次燃焼させるために供給する過濃燃料ガス（過濃燃料混合気又は燃料ガスそのもの）については、以下の各実施形態においても同じである。
【００２９】
以上の第１実施形態の二段燃焼装置の場合、誘導壁２２が炎孔面４の前方を覆っているため炎孔火炎４２，４２，…の伸長が抑制され、空気噴出部３の前方空間に対し燃焼ガスのみを誘導させることができ、空気噴出部３からの二次空気を燃焼ガスのみに対して吹き出させることができる。つまり、上記誘導壁２２が空気噴出部３からの二次空気と、炎孔火炎４２，４２，…との直接の接触を分離・遮断する機能と、炎孔火炎４２，４２，…から発生する燃焼ガスの流れを空気噴出部３から吹き出される二次空気に対し交差するように誘導する機能とを発揮する。そして、上記分離・遮断機能により二次空気が炎孔火炎４２，４２，…に直接に接触することに起因するＮＯｘ増大を回避して低ＮＯｘ化を実現することができ、また、上記誘導機能により燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ燃焼ガスの内部まで二次空気を貫通供給させて燃焼ガスと二次空気との混合促進を図ることができる。この乱流化抑制により燃焼騒音の発生を極力抑制しつつ、混合促進により未燃成分の完全燃焼化を図ることができる。さらに、二次空気との接触により燃焼ガス温度を低下させて低ＮＯｘ化にも寄与させることができる。
【００３０】
加えて、二次空気が狭窄部２３の開口を貫通して燃焼空間２の前方に向けて吹き出され、この二次空気により燃焼ガスが燃焼空間２の前方に向けて吹き出されることになるため、燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼空間２の前方に向けて吹き出させつつ燃焼ガス中の未燃成分の二次燃焼を燃焼空間２の前方に向けることができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第２実施形態の二段燃焼装置は第１実施形態のそれと二段燃焼の原理は同じであるが、誘導壁として第１実施形態と異なる形状のものを採用したものである。なお、その他の構成要素は第１実施形態のものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３２】
第２実施形態においては、誘導壁２２ａとして装置本体の壁２１ａを炎孔面４位置から前方（図２の上方）にかけて緩やかなカーブを描いて縮径又は内幅が狭まるように屈曲させて形成し、最小くびれ部である内端縁２２１ａ間に狭窄部２３ａが形成されるようにしている。そして、この狭窄部２３ａに対しその手前位置から空気噴出部３が臨むように配設されている。
【００３３】
この第２実施形態では、炎孔火炎４２，４２，…からの燃焼ガスが第１実施形態の場合よりも滑らかに狭窄部２３ａ及び空気噴出部３に向けて誘導され、その空気噴出部３からの二次空気が燃焼ガスの流れに対し第１実施形態の場合よりも浅い角度で斜めに交差する方向に吹き出されることになる。これにより、狭窄部２３ａ位置において二次空気の吹き出しによる乱流化を第１実施形態の場合よりも抑制又は回避することができ、燃焼騒音の小さい静粛な燃焼を実現させることができる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第３実施形態の二段燃焼装置は第２実施形態の誘導壁を採用しつつ空気噴出部として第２実施形態と異なる構造のものを採用したものである。
【００３５】
この第３実施形態では、複数の燃焼管４１，４１，…の先端炎孔により構成される炎孔面４から燃焼空間２の前方（図３の上方）に向けて内幅を徐々に又は段階的に狭めて誘導壁２２ｂを形成し、その内端縁である先端縁２２１ｂにより狭窄部２３ｂを形成している。加えて、上記誘導壁２２ｂを利用してその背後に空気の供給路５１，５１を形成し、上記先端縁２２１ｂにおいて狭窄部２３ｂの前方（図３の上方）に向けて空気を二次空気として吹き出させる噴出孔５２，５２を形成している。これら供給路５１及び噴出孔５２によって空気噴出部５を構成している。
【００３６】
そして、上記第３実施形態の場合には、供給される空気により誘導壁２２ｂが過加熱されないように冷却しつつ、その空気を二次空気として燃焼ガスに対し吹き出させることができる。
【００３７】
＜第４実施形態＞
図４は、本発明の第４実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第４実施形態の二段燃焼装置は１又は２以上の燃焼管４１，４１，…の先端炎孔により構成される炎孔面４を覆いかつ両側方に張り出した誘導壁２２ｃを設け、かつ、炎孔面４の両側位置に上記誘導壁２２ｃの張り出し部と相対向して一次燃焼空間２ａを形成する張り出し部２４，２４を設けたものである。
【００３８】
そして、上記誘導壁２２ｃの両側端縁（内端縁）２２１ｃ，２２１ｃと、両張り出し部２４，２４の各端縁２４１とをそれぞれ凸形状として間に狭窄部２３ｃ，２３ｃを形成している。
【００３９】
また、上記誘導壁２２ｃを含んで背後に空気の供給路６１を形成し、上記各張り出し部２４を含んで背後に空気の供給路６２，６２を形成し、上記各狭窄部２３ｃ位置で空気が二次空気として吹き出すように噴出孔６３，６３，…を形成している。これらの供給路６１，６２及び各噴出孔６３により空気噴出部６が構成される。
【００４０】
この第４実施形態では、炎孔面４からの炎孔火炎４２，４２，…が誘導壁２２ｃにより覆われてその伸長が抑制され、炎孔火炎４２，４２，…から発生した燃焼ガスが両側に分かれてそれぞれ狭窄部２３ｃに流れるように誘導されることになる。そして、各狭窄部２３ｃ位置で二次空気の吹き出しを受けて燃焼ガス中の未燃成分が二次燃焼空間２ｂに向けて完全燃焼される。また、上記の二次空気用の空気が供給路６１，６２，６２を通過する際に誘導壁２２ｃや各張り出し部２４の壁を過加熱状態にならないように冷却することになる。
【００４１】
＜第５実施形態＞
図５は、本発明の第５実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第５実施形態の二段燃焼装置は炎孔面４からの炎孔火炎４２，４２，…と、空気噴出部７からの二次空気との直接の接触を遮断して分離する仕切壁２５，２５を設けたものである。
【００４２】
すなわち、中央位置の空気噴出部７を、その両側部位置の炎孔面４、４よりも手前位置（図５の下方位置）に配設し、空気噴出部７と各炎孔面４との境界位置に各炎孔面４からの炎孔火炎４２，４２，…よりも燃焼空間２の前方側（下流側；同図の上方側）に突出する仕切壁２５，２５を設けている。この各仕切壁２５の突出寸法は炎孔面４への過濃燃料混合気の圧力や流量等を考慮して定めればよいが、本実施形態の場合には後述の誘導壁２２ｄによる炎孔火炎４２，４２，…の伸長抑制をも考慮すれば比較的短いもので足りる。そして、各炎孔面４の前方に各炎孔面４を覆うように誘導壁２２ｄを設け、その誘導壁２２ｄ，２２ｄの両内端縁２２１ｄ，２２１ｄ間に狭窄部２３ｄを設けている。この狭窄部２３ｄ及び燃焼空間２に対する空気噴出部７の各噴出孔７１からの二次空気の吹き出し方向や位置関係は第１実施形態と同様である。
【００４３】
この第５実施形態の場合には、各炎孔面４に形成される炎孔火炎４２，４２，からの燃焼ガスが誘導壁２２ｄにより誘導されて仕切壁２５と誘導壁２２ｄの内端縁２２１ｄとの間から狭窄部２３ｄ側に流れ、この狭窄部２３ｄにおいて空気噴出部７からの二次空気の吹き出しを受けて燃焼ガス中の未燃成分が燃焼空間２の前方に向けて完全燃焼することになる。この際、上記仕切壁２５，２５によって炎孔火炎４２，４２，…に対し二次空気が直接に吹き出されることを確実に回避して二次空気を燃焼ガスに対してのみ吹き出させることができ、より一層確実な低ＮＯｘ化を実現させることができる。また、誘導壁２２ｄ，２２ｄの前方側位置（図５の上方側位置）に設けられた空気噴出部７ａの噴出孔７から吹き出される二次空気によっても上記未燃成分が燃焼されることになる。
【００４４】
なお、図６には第５実施形態に属するものとして図５の二段燃焼装置とは若干異なる形状を採用した例を示すが、この図６の二段燃焼装置では燃焼空間２の前後方向（図６の上下方向）に対する空気噴出部７の相対位置として、炎孔面４よりも前方位置（上方位置）に設定してもよいことを示している。
【００４５】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記第１〜第５実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第１〜第３実施形態及び第５実施形態における誘導壁２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｄの内端縁２２１，２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｄの形状として燃焼空間２の前方に向けて徐々に開口面積が低減するようなベルマウス形状を採用してもよい。例えば第１実施形態を例にして図示した図７に示す誘導壁２２ｅのように、その内端縁２２１ｅを燃焼空間２の前方（図７の上方）側に屈曲させ、前方に行くに従い狭窄部２３ｅの開口面積が低減するようなベルマウス形状とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面説明図である。
【図２】第２実施形態を示す断面説明図である。
【図３】第３実施形態を示す断面説明図である。
【図４】第４実施形態を示す断面説明図である。
【図５】第５実施形態を示す断面説明図である。
【図６】第５実施形態の他の例を示す断面説明図である。
【図７】他の実施形態の例を示す断面説明図である。
【図８】従来の問題点を説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
２　　　　　　　燃焼空間
３，５，６，７　空気噴出部
４　　　　　　　炎孔面
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ　誘導壁
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ　狭窄部
２５　　　　　　仕切壁
４２　　　　　　炎孔火炎
２２１，２２１ａ，２２１ｄ　　内端縁
２２１ｂ　　　　先端縁（内端縁）
２２１ｃ　　　　側端縁（内端縁）
【図１】
2004092981.tif 000003
【図２】
2004092981.tif 000004
【図３】
2004092981.tif 000005
【図４】
2004092981.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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