(57)【要約】【課題】  安定燃焼を維持しながら低空気比化を図り得る燃焼装置を提供する。【解決手段】  同心状又は略同心状に設けられた燃焼筒１とガス供給筒２との間に、燃焼用空気を吐出する複数の空気吐出口５を燃焼筒周方向に分散する状態で形成する空気吐出口形成体４が設けられ、ガス供給筒２の先端側の周壁に、ガス燃料を燃焼筒径方向外方に向けて噴出する複数のガス噴出部３が燃焼筒周方向に分散する状態で設けられ、複数のガス噴出部３から噴出されるガス燃料を複数の空気吐出口５から吐出される燃焼用空気にて主炎を形成する状態で燃焼させるように構成された燃焼装置であって、空気吐出口形成体４が、保炎形成用の燃焼用空気を吐出する細長い隙間状の保炎用スリット７を、その長手方向を燃焼筒周方向に沿わせた状態で且つ燃焼筒径方向において空気吐出口５よりもガス供給筒の側に位置させた状態で、燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって形成するように構成されている。【選択図】        図１
2005273963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の燃焼筒と、それの内部に同心状又は略同心状に設けられたガス供給筒との間を通して燃焼用空気を筒先端側に向けて通流させるように構成され、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、燃焼用空気を吐出する複数の空気吐出口を燃焼筒周方向に分散する状態で形成する空気吐出口形成体が設けられ、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、ガス燃料を燃焼筒径方向外方に向けて噴出する複数のガス噴出部が前記燃焼筒周方向に分散する状態で設けられ、
前記複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を前記複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気にて主炎を形成する状態で燃焼させるように構成された燃焼装置であって、
前記空気吐出口形成体が、保炎形成用の燃焼用空気を吐出する細長い隙間状の保炎用スリットを、その長手方向を前記燃焼筒周方向に沿わせた状態で且つ前記燃焼筒径方向において前記空気吐出口よりも前記ガス供給筒の側に位置させた状態で、前記燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって形成するように構成されている燃焼装置。
【請求項２】
前記空気吐出口形成体が、前記空気吐出口及び前記保炎用スリットを、前記燃焼筒径方向において前記空気吐出口が前記燃焼筒の側に偏り且つ前記保炎用スリットが前記ガス供給筒の側に偏った状態で形成するように構成されている請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記空気吐出口形成体が、その内周縁を前記燃焼筒径方向において前記ガス供給筒の外周部に対して前記燃焼筒の側に位置させて、前記内周縁とそれに対向する前記ガス供給筒の外周部とにより前記保炎用スリットを形成するように構成されている請求項２記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記空気吐出口形成体が、その内周縁に前記ガス供給筒の外周部に当て付ける複数の突部をその周方向に分散する状態で備えて、前記複数の突部の隣接するもの同士の間に前記保炎用スリットを形成するように構成されている請求項３記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の燃焼筒と、それの内部に同心状又は略同心状に設けられたガス供給筒との間を通して燃焼用空気を筒先端側に向けて通流させるように構成され、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、燃焼用空気を吐出する複数の空気吐出口を燃焼筒周方向に分散する状態で形成する空気吐出口形成体が設けられ、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、ガス燃料を燃焼筒径方向外方に向けて噴出する複数のガス噴出部が前記燃焼筒周方向に分散する状態で設けられ、
前記複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を前記複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気にて主炎を形成する状態で燃焼させるように構成された燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる燃焼装置は、同心状又は略同心状に設けられた燃焼筒とガス供給筒との間を通して燃焼用空気を筒先端側に通流させて、燃焼筒周方向に分散する複数の空気吐出口から吐出させると共に、ガス供給筒の先端側の周壁に燃焼筒周方向に分散する状態で設けられた複数のガス噴出部からガス燃料を燃焼筒径方向外方に向けて噴出して、それら複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を、複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気にて主炎が形成される状態で燃焼させるようにしたものである。
【０００３】
つまり、複数のガス噴出部により燃焼筒周方向に分散した位置からガス燃料を噴出することにより、噴出ガス燃料流の周囲に負圧域（周囲よりも圧力が低い域）を形成して、噴出ガス燃料流に燃焼ガスを巻き込むようにして、ガス燃料を燃焼速度を遅くして緩慢燃焼させるようにして、火炎温度を低下させて低ＮＯｘ化を図るようになっている。
そして、そのようにガス燃料を緩慢燃焼させるに当たって、間隔を隔てて周方向に並ぶ複数の空気吐出口から燃焼用空気が燃焼筒先端側に吐出されることに伴って、空気吐出口形成体の前方空間における空気吐出口からの燃焼用空気流の周囲に負圧域を形成させて、その負圧域の誘引作用により、複数のガス噴出部から噴出されたガス燃料の一部を空気吐出口形成体の側に誘引させることにより、その空気吐出口形成体の側に誘引されるガス燃料により燃焼が空気吐出口形成体の近傍から始まるようにして、複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を空気吐出口形成体にて保炎させる状態で燃焼させるようにして、燃焼の安定化を図るようにしている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような燃焼装置は、ボイラや各種の炉等において、加熱対象物（例えばボイラでは水管）を加熱する目的で用いられるものであり、そのように加熱対象物を加熱するに当たっては省エネ化が求められる。
そして、省エネ化を図るには、空気比を低くして燃焼させて、排ガスによる放熱損失を少なくする必要ある。
【０００６】
しかしながら、従来では、空気比を低くすると、空気吐出口形成体による保炎作用が不足して燃焼が不安定となるので、空気比を小さくするにしても限度があり、安定燃焼を維持しながら低空気比化を図る上で未だ改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定燃焼を維持しながら低空気比化を図り得る燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃焼装置は、円筒状の燃焼筒と、それの内部に同心状又は略同心状に設けられたガス供給筒との間を通して燃焼用空気を筒先端側に向けて通流させるように構成され、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、燃焼用空気を吐出する複数の空気吐出口を燃焼筒周方向に分散する状態で形成する空気吐出口形成体が設けられ、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、ガス燃料を燃焼筒径方向外方に向けて噴出する複数のガス噴出部が前記燃焼筒周方向に分散する状態で設けられ、
前記複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を前記複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気にて主炎を形成する状態で燃焼させるように構成されたものであって、
第１特徴構成は、前記空気吐出口形成体が、保炎形成用の燃焼用空気を吐出する細長い隙間状の保炎用スリットを、その長手方向を前記燃焼筒周方向に沿わせた状態で且つ前記燃焼筒径方向において前記空気吐出口よりも前記ガス供給筒の側に位置させた状態で、前記燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって形成するように構成されている点を特徴とする。
【０００９】
即ち、燃焼筒周方向に分散するガス噴出部から噴出されるガス燃料は、燃焼筒周方向に分散する複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気にて主炎が形成され、且つ、燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたる保炎用スリットから吐出される燃焼用空気にて、主炎よりも燃焼筒径方向においてガス供給筒の側に燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって保炎が形成される状態で燃焼する。
【００１０】
つまり、保炎用スリットを、その長手方向を燃焼筒周方向に沿わせた状態で且つ燃焼筒径方向において空気吐出口よりもガス供給筒の側に位置させた状態で、燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって形成し、その保炎用スリットから少量の保炎用の燃焼用空気を吐出させるようにすることにより、空気吐出口からの燃焼用空気の吐出に伴う誘引作用により空気吐出口形成体の側に誘引されるガス燃料をその保炎用スリットから吐出される少量の燃焼用空気にて燃焼させて、空気吐出口形成体における燃焼筒径方向にて空気吐出口よりもガス供給筒の側において、燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって、空気吐出口形成体にへばりつく状態で保炎を形成する。
そして、そのように空気吐出口形成体における燃焼筒径方向にて空気吐出口よりもガス供給筒の側に、燃焼筒周方向の全周又は略全周にわたって保炎を形成することにより、複数のガス噴出部から噴出されるガス燃料を空気吐出口形成体にて保炎する状態で燃焼させるに当たって、燃焼筒径方向、即ち、火炎形成方向での保炎範囲を広くすることが可能となるので、空気比を小さくしながらも安定燃焼させることが可能になる。
【００１１】
ちなみに、空気吐出口形成体による保炎範囲を燃焼筒径方向に広くするに当たって、空気吐出口形成体における空気吐出口よりも燃焼筒径方向のガス供給筒側に、保炎形成用の燃焼用空気を吐出する複数の小さい保炎孔を燃焼筒周方向に間隔を隔てて並ぶ状態で形成することが考えられる。
しかしながら、この場合は、燃焼筒周方向に間隔を隔てて並ぶ複数の小さい保炎孔により、複数の小さな保炎が燃焼筒周方向に間隔を隔てて分割状態で形成されて、分割状態の各保炎が冷却され易いので、保炎が安定して形成され難く、延いては、保炎作用が弱くなり、空気比を小さくすると燃焼を安定化させ難いものとなる。
【００１２】
これに対して、細長い隙間状の保炎用スリットを、その長手方向を燃焼筒周方向に沿わせて形成して、保炎を細長く連続する状態で形成することにより、保炎が冷却されるのを抑制して、保炎を安定して形成することが可能となり、延いては、保炎作用を強くすることが可能となって、空気比を小さくしながらも燃焼を十分に安定化させることか可能となるのである。
従って、安定燃焼を維持しながら低空気比化を図り得る燃焼装置を提供することができるようになった。
【００１３】
第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記空気吐出口形成体が、前記空気吐出口及び前記保炎用スリットを、前記燃焼筒径方向において前記空気吐出口が前記燃焼筒の側に偏り且つ前記保炎用スリットが前記ガス供給筒の側に偏った状態で形成するように構成されている点を特徴とする。
【００１４】
即ち、空気吐出口及び保炎用スリットが、燃焼筒径方向において空気吐出口が燃焼筒の側に偏り且つ保炎用スリットがガス供給筒の側に偏った状態で形成されているので、空気吐出口からは、ガス噴出部から噴出されるガス燃料に対して、その噴出方向のより先のほうにまで主炎形成用の燃焼用空気を吐出することができると共に、保炎用スリットから吐出される保炎用の燃焼用空気により、燃焼筒径方向においてよりガス供給筒の側にて保炎を形成することができる。
つまり、ガス噴出部から噴出されるガス燃料に対して、その噴出方向のより先のほうにまで主炎形成用の燃焼用空気を吐出することにより、主炎の燃焼を一層安定化させることが可能となると共に、燃焼筒径方向においてよりガス供給筒の側にて保炎を形成することにより、空気吐出口形成体による保炎範囲を燃焼筒径方向において一層広くすることが可能となるので、一層空気比を小さくしながらも安定燃焼させるが可能になる。
従って、安定燃焼を維持しながら一層の低空気比化を図り得るようにする上で好適な手段を提供することができるようになった。
【００１５】
第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記空気吐出口形成体が、その内周縁を前記燃焼筒径方向において前記ガス供給筒の外周部に対して前記燃焼筒の側に位置させて、前記内周縁とそれに対向する前記ガス供給筒の外周部とにより前記保炎用スリットを形成するように構成されている点を特徴とする。
【００１６】
即ち、空気吐出口形成体の内周縁に沿って保炎用スリットが形成されているので、空気吐出口形成体における燃焼筒径方向の最もガス供給筒側の位置に保炎が形成される。
【００１７】
つまり、保炎が空気吐出口形成体の内周縁に沿って形成されるので、空気吐出口形成体による保炎範囲を燃焼筒径方向において更に広くすることが可能となるので、空気比を更に小さくしながらも安定燃焼させるが可能になる。
ちなみに、空気吐出口の内周縁とそれに対向するガス供給筒の外周部とにより保炎用スリットを形成するに当たっては、ガス供給筒の外周部におけるその軸芯方向中間の一部分に、その周方向に延びるように凹部を形成して、その凹部と空気吐出口形成体の内周縁とにより保炎用スリットを形成する構成が考えられる。つまり、ガス供給筒はそれを通じて通流させるガス燃料の流量により口径が決められるので、保炎用スリットを形成するためには、前述のようにガス供給筒の外周部に凹部を形成することになる。
しかしながら、前述のようにガス供給筒の外周部におけるその軸芯方向中間の一部分に凹部を形成する場合、追加の加工が必要になるばかりか、その加工が複雑なものとなるので燃焼装置の高騰化につながることになる。
これに対して、空気吐出口形成体の内周縁を燃焼筒径方向においてガス供給筒の外周部に対して燃焼筒の側に位置させて、その内周縁とそれに対向するガス供給筒の外周部とにより保炎用スリットを形成する構成とすると、例えば、空気吐出口形成体の内径をガス供給筒の外径よりも大きくする如く、空気吐出口形成体側の加工により、保炎用スリットを形成することが可能になる。
そして、空気吐出口形成体は板状体を用いて形成することが可能であり、そして、そのように板状体を用いて空気吐出口形成体を形成するに当たって、保炎用スリットを形成するための形状を加味して形成するようにすると、保炎用スリット形成のための追加の加工を無くすことが可能になるので、又は、追加の加工を施すにしても簡単な加工となるので、低廉化を図ることが可能になる。
従って、安定燃焼を維持しながらの一層の低空気比化を低廉化を図りながら達成することができるようになった。
【００１８】
第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、
前記空気吐出口形成体が、その内周縁に前記ガス供給筒の外周部に当て付ける複数の突部をその周方向に分散する状態で備えて、前記複数の突部の隣接するもの同士の間に前記保炎用スリットを形成するように構成されている点を特徴とする。
【００１９】
即ち、空気吐出口形成体を、その内周縁に周方向に分散して備えられている複数の突部をガス供給筒の外周部に当て付けた状態で、ガス供給筒の外周に設けると、複数の突部の隣接するもの同士の間に保炎用スリットが形成される。
つまり、空気吐出口形成体を、上述のように、その内周縁の複数の突部をガス供給筒の外周部に当て付けた状態でガス供給筒の外周に設けることにより、空気吐出口形成体の内周縁とそれに対向するガス供給筒の外周部とによる保炎用スリットを、その燃焼筒径方向での幅を所定通りに設定した状態で簡単に形成することができる。
ちなみに、空気吐出口形成体の内径をガス供給筒の外径よりも大きくして、保炎用スリットを、空気吐出口形成体の内周縁とそれに対向するガス供給筒の外周部とにより形成する場合は、保炎用スリットを所定通りの燃焼筒径方向での幅にて形成する状態で、空気吐出口形成体を保持するための構造が多少複雑なものとなり、低廉化を図る上で多少不利となる。
従って、安定燃焼を維持しながらの一層の低空気比化を、一層の低廉化を図りながら達成することができるようにする上で好適な手段を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図３に示すように、燃焼装置は、円筒状の燃焼筒１と、それの内部に同心状に設けたガス供給筒２との間を通して燃焼用空気Ａを筒先端側に向けて通流させるように構成し、その燃焼筒１とガス供給筒２との間を通流させる燃焼用空気Ａをガス供給筒２の外周部を旋回させる状態で通流させる旋回式の通風手段Ｆを設け、燃焼筒１とガス供給筒２との間に、燃焼用空気Ａを吐出する複数（本実施形態では８個）の空気吐出口５を燃焼筒周方向に分散する状態で形成する空気吐出口形成体としてのバッフル板４を設け、ガス供給筒２の先端側の周壁に、ガス燃料Ｇを燃焼筒径方向外方に向けて噴出する複数（本実施形態では、前記空気吐出口５と同数の８個）のガス噴出部としての筒状ガスノズル３をその周壁から突出する状態でその周方向（燃焼筒周方向に相当する）に分散する状態で設けて、複数の筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料Ｇを複数の空気吐出口５から吐出される燃焼用空気Ａにて主炎を形成する状態で燃焼させるように構成してある。
【００２１】
以下、燃焼装置の各部について説明を加える。
前記ガス供給筒２は、その先端を閉塞し、その先端を燃焼筒１の先端よりも突出させた状態で、燃焼筒１と同心状に燃焼筒１内に設け、その後端に、都市ガス等のガス燃料Ｇが導入されるガス燃料供給路１７を接続して、８本の筒状ガスノズルからガス燃料Ｇを噴出するように構成してある。
前記各筒状ガスノズル３は、その筒軸心がガス供給筒２の径方向に沿う姿勢でガス供給筒２の周壁に設けて、各筒状ガスノズル３からは、ガス燃料Ｇがガス供給筒２の径方向に沿う方向に噴出される。
ちなみに、筒状ガスノズル３としては、長さの異なる２種類のものがあり、８本の筒状ガスノズル３は、長さの短いものと長いものが交互になる状態でガス供給筒２に周方向に並べて設けてある。
【００２２】
前記バッフル板４は、環状に形成して、燃焼筒１の先端よりも後退させた位置に、その内周縁をガス供給筒２に外嵌し且つその外周縁を燃焼筒１に内嵌する状態で設けてある。
そして、図６及び図７に示すように、このバッフル板４は、保炎形成用の燃焼用空気Ａを吐出する細長い隙間状の内周側保炎用スリット７を、その長手方向を前記燃焼筒周方向に沿わせた状態で且つ前記燃焼筒径方向において空気吐出口５よりもガス供給筒２の側に位置させた状態で、燃焼筒周方向の略全周にわたって形成するように構成してある。
【００２３】
このバッフル板４について説明を加えると、図６に示すように、バッフル板４の外周側に、バッフル板４の周方向に沿う長さが夫々同一で径方向の切り欠き深さが深い８個の吐出口用切り欠き４ａを周方向に等間隔で形成し、吐出口用切り欠き４ａ同士の間に形成される突部４ｂ夫々の外周縁における周方向の中央には、径方向外方に突出し且つ燃焼筒周方向の長さが短い外周側突部４ｃを形成してある。
【００２４】
バッフル板４の内周側には、バッフル板４の周方向に沿う長さが夫々同一で径方向の切り欠き深さが浅い８個の保炎用スリット用切り欠き４ｄを周方向に吐出口用切り欠き４ａと同位相で形成してある。そして、８個の保炎用スリット用切り欠き４ｄを形成することにより、バッフル板４の内周縁に、径方向内方側に突出し且つ燃焼筒周方向の長さが短い８個の内周側突部４ｅが前記８個の外周側突部４ｃと周方向に同位相で形成される。
【００２５】
そして、図６及び図７に示すように、バッフル板４を、８個の外周側突部４ｃを燃焼筒１の内周面に当接させ且つ８個の内周側突部４ｅをガス供給筒２の外周面に当接させた状態で、燃焼筒１とガス供給筒２との間に設ける。そして、８個の吐出口用切り欠き４ａにより、燃焼筒１を流れる燃焼用空気Ａを吐出する前記８個の空気吐出口５を燃焼筒径方向において燃焼筒１の側に偏って位置する状態で形成し、８個の外周側突部４ｃにより、各空気吐出口５における燃焼筒径方向外方端の周方向の両端から周方向に沿って延びて、燃焼筒１を流れる燃焼用空気Ａを吐出する外周側保炎用スリット６を形成し、８個の内周側突部４ｅにより、燃焼筒１を流れる燃焼用空気Ａを吐出し且つ燃焼筒１の周方向に長い８個の内周側保炎用スリット７を、燃焼筒径方向においてガス供給筒２の側に偏って位置する状態で燃焼筒周方向の全周にわたって分散させて形成する。
【００２６】
つまり、前記バッフル板４は、その内周縁を前記燃焼筒径方向においてガス供給筒２の外周部に対して燃焼筒１の側に位置させて、その内周縁とそれに対向するガス供給筒２の外周部とにより前記内周側保炎用スリット７を形成するように構成してある。
更に、前記バッフル板４は、その内周縁にガス供給筒２の外周部に当て付ける複数の内周側突部４ｅをその周方向に分散する状態で備えて、複数の内周側突部４ｅの隣接するもの同士の間に前記内周側保炎用スリット７を形成するように構成してある。
【００２７】
ちなみに、外周側突部４ｃ及び内周側突部４ｅ夫々は、燃焼筒径方向に例えば０．５ｍｍ程度突起させて、外周側保炎用スリット６及び内周側保炎用スリット７夫々の幅（燃焼筒径方向に沿う方向での幅）を０．５ｍｍに設定してある。
【００２８】
又、図２に示すように、バッフル板４には、パイロットバーナ取り付け孔及び点火プラグ取り付け孔（図示省略）を形成して、パイロットバーナ１４を前記パイロットバーナ取り付け孔に挿通した状態でビス（図示省略）にてバッフル板４に固定し、点火プラグ１５を、前記点火プラグ取り付け孔に挿通した状態で、パイロットバーナ１４に支持させた点火プラグ取り付け具（図示省略）を用いて取り付けてある。
【００２９】
図１及び図８に示すように、前記８本の筒状ガスノズル３は、燃焼筒１とガス供給筒２との間を旋回状態で通流して燃焼筒周方向に分散する８個の空気吐出口５の夫々から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出される複数の燃焼用空気Ａの流動域に対して、それらの隣接するもの同士の間の夫々にガス燃料Ｇを噴出するように設けてある。
【００３０】
説明を加えると、８本の筒状ガスノズル３は、燃焼筒軸芯方向視にて、周方向に隣接する空気吐出口５の間の夫々における周方向の中央よりも燃焼用空気Ａの旋回方向側に偏った位置に１本ずつ位置するように設けてある。
各筒状ガスノズル３を、前記燃焼筒軸心方向視にて、周方向に隣接する空気吐出口５の間における周方向の中央よりも燃焼用空気Ａの旋回方向側に偏った位置に位置するように設けるに当たって、その周方向の中央からの偏り度合いの設定の仕方について説明する。
【００３１】
即ち、後述するように、燃焼用空気Ａはガス供給筒２の外周部を旋回する状態で通流して、８個の空気吐出口５の夫々から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出されることになる。
そして、各筒状ガスノズル３は、燃焼筒周方向に隣接する空気吐出口５から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出される２つの燃焼用空気Ａの流動域同士の間を通るようにガス燃料Ｇを噴出すべく、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向に隣接する空気吐出口５の間における周方向の中央よりも燃焼用空気Ａの旋回方向側に偏った位置に筒状ガスノズル３の筒軸心が位置するように設けることになる。
【００３２】
つまり、筒状ガスノズル３の設置位置の前記偏り度合いは、空気吐出口５から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出される燃焼用空気Ａの傾斜角度、及び、燃焼筒軸心方向に沿う方向での空気吐出口５と筒状ガスノズル３との間隔により決まることになる。
この実施形態においては、筒状ガスノズル３の設置位置の前記偏り度合いは、周方向に隣接する空気吐出口５の中央から燃焼用空気旋回方向側への中心角で５°に設定してある。
【００３３】
図１ないし図３に示すように、前記旋回式の通風手段Ｆは、有底円筒状に構成されてその底壁８ｂとそれに対向する燃焼筒１の後端開口縁１Ｅとの間に空気導入用間隙１１を形成する状態で且つ燃焼筒１と同心状となる状態で燃焼筒１の後端側部分を囲むように設けた風箱Ｗに、送風手段としての送風機１３からの燃焼用空気Ａを燃焼筒１の外周部を旋回する状態で導入することにより、燃焼用空気Ａをガス供給筒２の外周部を旋回させる状態で通流させるように構成してある。つまり、旋回式の通風手段Ｆは、送風機１３と風箱Ｗとにより構成されることになる。
【００３４】
そして、前記風箱Ｗは、円筒状の風箱本体部８と、前記送風機１３からの燃焼用空気Ａを導入する導風路部９とを備えて、その導風路部９を通して燃焼用空気Ａを燃焼筒１の外周部を旋回する状態で導入するように構成してある。
そして、風箱Ｗにより導入されて燃焼筒１の外周部を旋回状態で通流する燃焼用空気Ａは、前記空気導入用間隙１１を通じて燃焼筒１内に導入され、その導入された燃焼用空気Ａは、燃焼筒１とガス供給筒２との間をガス供給筒２の外周部を旋回する状態で筒先端側に通流して、燃焼筒周方向に分散する前記８個の空気吐出口５の夫々から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出される。
【００３５】
図１ないし図３に示すように、前記風箱Ｍの風箱本体部８は、円筒状の側周壁８ｓの両端を夫々平板状の上壁８ｆ及び底壁８ｂにて閉じる円筒状の箱に形成し、その底壁８ｂに、ガス供給筒２を内嵌させるための円形のガス供給筒挿通用開口を形成し、上壁８ｆに燃焼筒１を内嵌させるために円形の燃焼筒挿通用開口を形成し、側周壁８ｓに導風路部９を連通させるための矩形状の導風路接続用開口を形成してある。
【００３６】
前記導風路部９は、その燃焼用空気Ａの通流方向に直交する横断面形状が矩形状になるように形成し、送風機１３側の直線状部分９Ａと、その直線状部分９Ａの先端側に連なる湾曲状部分９Ｂとを備えるように構成してある。
【００３７】
つまり、図３に示すように、燃焼筒軸芯方向視において、導風路部９における燃焼筒径方向に並ぶ２枚の側周壁９ｆ、９ｂのうちガス供給筒２に近い方は、平板状側周壁９ｆにて構成し、ガス供給筒２から遠い方は、平板状側周壁９ｆに対向する部分が平板状で、その平板状側周壁９ｆの先端よりも先に延びる部分は燃焼筒軸心方向視にてガス供給筒２の側に半円状に湾曲する湾曲板状となる湾曲状側周壁９ｂにて構成してある。
【００３８】
そして、前記導風路部９を、風箱本体部８の導風路接続用開口に対して、燃焼筒軸心方向視において、湾曲状側周壁９ｂの先端が風箱本体部８の側周壁８ｓにその接線方向に連なり且つ平板状側周壁９ｆの先端側部分が前記導風路接続用開口内に突出する状態で接続してある。
導風路部９の直線状部分９Ａの基端開口部に、その内部に燃焼用空気を吐出するように前記送風機１３を接続してある。
【００３９】
つまり、平板状側周壁９ｆと湾曲状側周壁９ｂのうちの平板状側周壁９ｆと対向する平板状部分とを用いて、前記導風路部９の直線状部分９Ａが構成され、湾曲状側周壁９ｂのうち直線状部分９Ａを構成する部分の先端側の湾曲板状部分と燃焼筒１とを用いて前記導風路部９の湾曲状部分９Ｂが構成されることになる。
そして、直線状部分９Ａとその先に連なる湾曲状部分９Ｂを通して送風機１３からの燃焼用空気Ａを風箱Ｗ内に導入することにより、燃焼用空気Ａを湾曲状部分９Ｂの基端付近を基端として燃焼筒１の外周部を旋回状態で通流させるように構成してある。
【００４０】
平板状側周壁９ｆにおいて前記導風路接続用開口内へ突出する突出部分は、舌部１２として機能し、その舌部１２により、燃焼筒１の外周部に沿う燃焼用空気Ａの旋回経路における終端がその基端に連なる部分の流路幅を絞って、前記導風路部９の直線状部分９Ａを通流してきた燃焼用空気Ａが短絡的に旋回経路の終端側に流れ込んだり、燃焼筒１の外周部を旋回する燃焼用空気Ａがその終端から基端に流れ込むのを抑制するようにしてある。
【００４１】
要するに、導風路部９の湾曲状部分９Ｂは、その湾曲状部分９Ｂの湾曲状側周壁９ｂとそれに対向する燃焼筒１との間の風路幅が送風機１３の側に向かって漸次広くなる状態で、直線状部分９Ａに連なるように構成してある。
【００４２】
そして、図１ないし図３に示すように、上述のように構成した風箱Ｗを、その底壁８ｂと燃焼筒１の後端開口縁１Ｅとの間に所定の空気導入用間隙１１を形成する状態で、その前壁８ｆの燃焼筒挿通用開口に燃焼筒１の後端側を挿通すると共に、底壁８ｂのガス供給筒挿通用開口にガス供給筒２の後端側を挿通して、燃焼筒１の後端側の部分を囲むように燃焼筒１と同心状に設けてある。
更に、図２に示すように、風箱Ｗの底壁８ｂには、燃焼筒１内及び特定の１個の空気吐出口５を通して前方の見通すことができる位置に位置させて、火炎検出器１６を設けてある。
【００４３】
図２ないし図５に基づいて、前記空気導入用間隙１１について説明を加える。尚、図４の（イ）は、燃焼筒１の後面図、（ロ）は、燃焼筒１の後端側部分における縦断左側面図、（ハ）は、燃焼筒１の後端側部分における縦断右側面図である。
前記空気導入用間隙１１は、その空気導入用間隙１１を通して燃焼筒２内に導入される燃焼用空気導入量の周方向における差を小さくすべく、周方向において異なる広さの部分が存在するように形成してある。
そして、この実施形態においては、空気導入用間隙１１は、導風路部９の湾曲状部分９Ｂの湾曲状側周壁９ｂと燃焼筒１との間の風路幅が最も狭くなる位置Ｐから燃焼用空気流動方向側の設定範囲にわたって、最も狭くなる最狭部分１１ｖが存在するように形成してある。
前記設定範囲としては、この第１実施形態では、中心角で９０°の範囲に設定してある。
【００４４】
空気導入用間隙１１の形成方法について、説明を加える。
図４及び図５に示すように、前記燃焼筒１の後端縁１Ｅは、周方向において中心角で９０°に相当する部分は、燃焼筒１の軸心に直交する状態の直交状開口縁部分１ｖとなり、その直交状開口縁部分１ｖ以外の部分は、燃焼筒１の径方向視において、直交状開口縁部分１ｖから遠ざかるほど燃焼筒１の軸心方向先端側に位置する傾斜状開口端縁部分１ｓとなるように構成してある。
【００４５】
そして、図２ないし図５に示すように、同心状に設ける燃焼筒１と風箱本体部８との周方向における相対位置関係としては、燃焼筒軸心方向視において、燃焼筒１の後端開口縁Ｅの直交状開口縁部分１ｖが、湾曲状側周壁９ｂの先端が風箱本体部８の側周壁８ｓにその接線方向に連なる位置と周方向において同位相となる位置から燃焼用空気Ａの流動方向側に位置する相対位置関係としてある。
【００４６】
上述の如き周方向での相対位置関係にて、燃焼筒１と風箱本体部８とを同心状に設けることにより、風箱本体部８の底壁８ｂと燃焼筒１の後端開口縁１Ｅとの間に、空気導入用間隙１１を、湾曲状部分９Ｂの湾曲状側周壁９ｂと燃焼筒１との間の風路幅が最も狭くなる位置Ｐから燃焼用空気流動方向側の設定範囲にわたって最狭部分１１ｖが存在し、且つ、燃焼筒１の外周部の燃焼用空気Ａの旋回経路の略基端部分から燃焼用空気流動方向側へ最狭部分１１ｖに至るまでの範囲に、燃焼用空気流動方向側に漸次狭くなる広さ漸減部分１１ｎが存在し、且つ、最狭部分１１ｖから燃焼用空気流動方向側へ旋回経路の略終端に至るまでの範囲には、燃焼用空気流動方向側に漸次広くなる広さ漸増部分１１ｓが存在するように形成してある。ちなみに、広さ漸減部分１１ｎの始まり位置と広さ漸増部分１１ｓの終わり位置は同一の位置で、最狭部分１１ｖにおける周方向中央の位置に対して周方向に位相が１８０°ずれた位置であり、その位置が空気導入用間隙１１の最も広い最広部分１１ｗとなる。
つまり、風箱本体部８の底壁８ｂと燃焼筒１の後端開口縁１Ｅの直交状開口縁部分１ｖとにより空気導入用間隙１１の最狭部分１１ｖが形成され、風箱本体部８の底壁８ｂと燃焼筒１の後端開口縁１Ｅの傾斜状開口端縁部分１ｓとにより、空気導入用間隙１１の広さ漸減部分１１ｎ及び広さ漸増部分１１ｓが形成される。
【００４７】
この実施形態の燃焼装置は、比較的燃焼量が小さいものであり、燃焼筒１の外径は例えば２１６．３ｍｍφと比較的小径である。
そして、空気導入用間隙１１の最狭部分１１ｖの広さは例えば５ｍｍに、空気導入用間隙１１の最広部分１１ｗの広さは例えば１６ｍｍに設定してある。
【００４８】
次に、図１ないし図３及び図７に基づいて、上述のように構成した燃焼装置による燃焼形態について説明する。
送風機１３から吐出された燃焼用空気Ａは、風箱Ｗの導風路部９を通じて、径方向外方側から風箱本体部８内に導入され、風箱本体部８内をその内周面の案内により燃焼筒１の外周部を旋回する状態で通流し、そのように燃焼筒１の外周部を旋回状態で通流する燃焼用空気Ａは、空気導入用間隙１１を通じて燃焼筒１内に導入され、そして、燃焼用空気Ａは、燃焼筒１とガス供給筒２との間をガス供給筒２の外周部を旋回する状態で通流して複数の空気吐出口５の夫々から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に吐出され、そのように吐出される燃焼用空気Ａにて、複数の筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料は、主炎Ｈｍが燃焼筒周方向一方側に傾いて分割状に形成される状態で燃焼する。
【００４９】
以下、この燃焼装置による燃焼形態について更に説明を加える。
先ず、空気導入用間隙１１を通じての燃焼筒１への燃焼用空気導入量の周方向でのバラツキを小さくして周方向全周にわたって安定して燃焼させることができる点について、説明する。
導風路部９の直線状部分９Ａを通流してきた燃焼用空気Ａは、湾曲状側周壁９ｂと燃焼筒１とを用いて形成される湾曲状部分９Ｂを圧力が徐々に高められつつ湾曲状に通流して、その風路幅が最も狭くなる位置Ｐに達して圧力が最高に高められた状態で、風箱本体部８の内周面と燃焼筒１の外周面との間に流れ込んで、空気導入用間隙１１を通過して燃焼筒１内に導入されつつ空気導入用間隙１１の周りを旋回する。
【００５０】
そして、燃焼用空気Ａが湾曲状部分９Ｂを圧力が徐々に高められつつ湾曲状に通流して、圧力が最高に高められる湾曲状部分９Ｂの風路幅が最も狭くなる位置Ｐまで通流する旋回経路部分に対応する空気導入用間隙１１は、燃焼用空気流動方向側に漸次広さが狭くなる広さ漸減部分１１ｎであるので、燃焼用空気Ａがその旋回経路部分を旋回している間は、圧力が高くなる通流方向先方ほど空気導入用間隙１１の通過が抑制されることになるので、燃焼用空気導入量の周方向でのバラツキが抑制される。
又、湾曲状部分９Ｂの風路幅が最も狭くなる位置Ｐ、即ち、燃焼用空気Ａの圧力が最高に高められる位置から中心角で９０°の範囲の旋回経路部分に対応する空気導入用間隙１１は、広さが最も狭い最狭部分１１ｖであり、更にその先旋回経路の略終端部分に至るまでの旋回経路部分に対応する部分は、燃焼用空気流動方向に漸次広さが広くなる広さ漸増部分１１ｓであるので、燃焼用空気Ａの圧力が高い範囲では、最狭部分１１ｖにより空気導入用間隙１１の通過が抑制され、更にその先圧力が低下しながら旋回する範囲では、圧力が低下するほど空気導入用間隙１１が広くなって燃焼用空気Ａが通過し易くなるので、燃焼用空気導入量の周方向でのバラツキが抑制される。
【００５１】
つまり、この実施形態の燃焼装置の燃焼筒１は比較的小径であることから、空気導入用間隙１１の最狭部分１１ｖを、導風路部９の湾曲状部分９Ｂの湾曲状側周壁９ｂと燃焼筒１との間の風路幅が最も狭くなる位置、即ち、空気導入用間隙１１の周囲を旋回する燃焼用空気Ａの圧力が最高になる位置から燃焼用空気流動方向側の設定範囲にわたって存在させるようにして、燃焼用空気Ａの圧力が高い状態に維持される旋回経路部分において、燃焼用空気導入量が多くなり過ぎるのを防止して、燃焼用空気導入量の周方向でのバラツキを一層抑制しているのである。
【００５２】
つまり、空気導入用間隙１１の全周にわたって、燃焼用空気導入量の周方向でのバラツキが抑制されるので、燃焼用空気Ａは、燃焼筒１とガス供給筒２との間をガス供給筒２の外周部を旋回する状態で通流して、複数の空気吐出口５の夫々から、周方向での吐出量のバラツキが小さくなる状態で、燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出されることになり、そのように吐出される燃焼用空気Ａにて、複数の筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料Ｇは、主炎Ｈｍが燃焼筒周方向一方側に傾いて分割状に形成される状態で周方向全周にわたって安定して燃焼する。
【００５３】
次に、ガス燃料の緩慢燃焼の促進及び主炎Ｈｍの分割性の向上により低ＮＯｘ化を図ることができる点について説明する。
各筒状ガスノズル３から、燃焼筒周方向に隣接する空気吐出口５から燃焼筒周方向一方側に傾く方向に沿って吐出される２つの燃焼用空気Ａの流動域同士の間を通るようにガス燃料Ｇが噴出されるので、各筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料Ｇと各空気吐出口５から吐出される燃焼用空気Ａとの急激な混合を抑制して、ガス燃料Ｇと燃焼用空気Ａとをゆっくりと混合させることができて、ガス燃料Ｇの緩慢燃焼を促進させることができる。
又、各筒状ガスノズル３により、直進性を効果的に与えて拡散を抑制する状態でガス燃料Ｇを噴出するので、火炎の拡がりを抑制して主炎Ｈｍの分割性を向上させることができる。
従って、緩慢燃焼の促進と主炎Ｈｍの分割性の向上との相乗作用により、火炎温度を低下させて更なる低ＮＯｘ化を図ることができる。
【００５４】
次に、保炎作用の強化により空気比を小さくしながらも安定燃焼させることができる点について、説明する。
間隔を隔てて周方向に並ぶ複数の空気吐出口５から燃焼用空気Ａが燃焼筒先端側に吐出されることに伴って、バッフル板４の前方空間における燃焼用空気流の周囲に負圧域が形成され、その負圧域の誘引作用により、複数の筒状ガスノズル３から噴出されたガス燃料Ｇの一部がバッフル板４の側に誘引され、そのようにバッフル板４の側に誘引されるガス燃料Ｇにより、燃焼がバッフル板４の近傍から開始するので、複数の筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料Ｇは、バッフル板４にて保炎される状態で燃焼することになる。
【００５５】
そして、そのようにバッフル板４にて保炎する状態で燃焼させる燃焼形態において、バッフル板４の内周縁に沿って、保炎用の燃焼用空気Ａを吐出する複数の内周側保炎用スリット７を燃焼筒周方向の全周にわたって分散させて設けて、それら複数の内周側保炎用スリット７から吐出される燃焼用空気Ａにて、バッフル板４の側に誘引されてくるガス燃料Ｇを燃焼させることにより、燃焼筒周方向の略全周にわたってバッフル板４にへばりつく状態で保炎Ｈｓを形成して、バッフル板４による保炎範囲を燃焼筒径方向においても広くするようにしてある。
従って、複数の筒状ガスノズル３から噴出されるガス燃料Ｇをバッフル板４にて保炎する状態で燃焼させる燃焼形態において、そのバッフル板４による保炎範囲を広くすることができるので、空気比を小さくしながらも安定燃焼させることができる。
【００５６】
以下、上述のように内周側保炎用スリット７をバッフル板４の内周縁に沿って燃焼筒周方向の略全周にわたって形成することにより、安定燃範囲を低空気比側に広げることができることを検証した結果を説明する。
この検証試験において用いた燃焼装置のガス供給筒２は１２５Ａのものであり、バッフル板４は２５０Ａのものである。そして、そのバッフル板４にて、８個の内周側保炎用スリット７を、０．５ｍｍ幅で合計の面積が２２０ｍｍ2になるように形成した。
そして、検証試験では、上述のように内周側保炎用スリット７を形成したものと、バッフル板４の内周側に１６個の４ｍｍφの保炎孔を燃焼筒周方向に等間隔で並べて形成したものとにおいて、安定燃焼状態を維持できる状態の空気比の範囲を比較した。
ちなみに、安定燃焼状態とは、ＣＯガス発生量が１００ｐｐｍ未満となる状態である。
【００５７】
安定燃焼状態を維持できる状態の空気比の範囲は、内周側保炎用スリット７を形成した場合は１．１４〜１．５７（残存Ｏ2濃度で２．８〜８％）であり、保炎孔を形成した場合は１．１８〜１．５７（残存Ｏ2濃度で３．５〜８％）であり、内周側保炎用スリット７を形成することにより、安定燃範囲を低空気比側に広げることができることを検証することができた。
【００５８】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  バッフル板４により、内周側保炎用スリット７を形成する形態は、上記の実施形態において例示した形態に限定されるものではない。
例えば、図９に示すように、バッフル板４の燃焼筒径方向中間におけるガス供給筒２の側に偏った位置に、内周側保炎用スリット７を形成しても良い。
又、図示は省略するが、バッフル板４の内径をガス供給筒２の外径よりも大径にして、内周側保炎用スリット７を燃焼筒周方向の全周にわたって連続する状態で形成しても良い。
【００５９】
又、上記の実施形態においては、空気吐出口５と同数の複数の内周側保炎用スリット７を、燃焼筒周方向において複数の空気吐出口５と同位相で位置するように形成する場合について例示したが、空気吐出口５と同数の複数の内周側保炎用スリット７を、燃焼筒周方向において複数の空気吐出口５と異なる位相で位置するように形成しても良い。
又、内周側保炎用スリット７の個数を空気吐出口５の個数と異ならせても良い。
【００６０】
（ロ）  筒状ガスノズル３によるガス燃料Ｇの噴出方向は、上記の各実施形態の如きガス供給筒２の径方向に沿う方向に限定されるものではない。
例えば、ガス供給筒２の径方向に対してガス供給筒２の周方向に傾斜させたり、ガス供給筒２の径方向に対してガス供給筒２の軸心方向に傾斜させたり、ガス供給筒２の径方向に対してガス供給筒２の周方向及び軸心方向の両方向に傾斜させても良い。
【００６１】
（ハ）  ガス噴出部としては、上記の実施形態の如き筒状ガスノズル３に代えて、前記ガス供給筒２の周壁に穿設するガス噴出孔にて構成しても良い。
【００６２】
（ニ）上記の実施形態においては、複数のガス噴出部が周方向に並ぶガス噴出部列を燃焼筒軸芯方向に１列に設ける場合について例示したが、そのようなガス噴出部列を燃焼筒軸芯方向に複数列に設けても良い。
【００６３】
（ホ）  燃焼筒軸芯方向視での複数のガス噴出部と複数の空気吐出口５との間の配置関係は、上記の各実施形態の如きガス噴出部が周方向に隣接する空気吐出口５同士の間における周方向の中央よりも燃焼用空気Ａの旋回方向側に偏った位置に位置する配置形態に限定されるものではない。
例えば、ガス噴出部が周方向に隣接する空気吐出口５同士の間の中央に位置する配置形態や、ガス噴出部と空気吐出口５とが周方向において同位置に位置する配置形態でも良い。
又、周方向に並ぶガス噴出部同士の間隔、及び、周方向に並ぶ空気吐出口５同士の間隔は等間隔で無くても良い。
【００６４】
（ヘ）  上記の実施形態においては、燃焼筒軸心方向視にて、燃焼筒周方向に隣接する空気吐出口５同士の間の全てに対して、ガス噴出部を位置させる場合について例示したが、燃焼筒周方向に隣接する空気吐出口５同士の間の一部に対して、ガス噴出部を位置させるようにしても良いし、あるいは、燃焼筒周方向に隣接する空気吐出口５同士の間の夫々に対して、複数のガス噴出部を位置させるようにしても良い。
【００６５】
（ト）  旋回式の通風手段Ｆの具体構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、図示を省略するが、有底円筒状の風箱Ｗを、その底壁８ｂとそれに対向する燃焼筒１の後端開口縁１Ｅとの間に空気導入用間隙１１を形成する状態で且つ燃焼筒１と同心状又は略同心状となる状態で燃焼筒１の後端側部分を囲むように設け、送風機１３からの燃焼用空気を風箱Ｗの径方向外方からその中心に向けて導入することにより、燃焼用空気を燃焼筒１とガス供給筒２との間を燃焼筒軸心に平行な方向に沿って真っ直ぐに通流させ、燃焼筒１とガス供給筒２の間に設けた旋回羽根にて燃焼用空気Ａをガス供給筒２の外周部を旋回させる状態で通流させるように構成しても良い。
つまり、旋回式の通風手段Ｆは、送風機１３と旋回羽根により構成されることになる。
この場合、風箱Ｗの導風路部９は、上記実施形態の如き湾曲状部分９Ｂを備えない直線状に構成して、その直線状の導風路部９を円筒状の風箱本体部８の側周壁８ｓにその中心に向けて接続し、前記空気導入用間隙１１は、広さが周方向全周にわたって均等になるように形成する。
【００６６】
（チ）  旋回式の通風手段Ｆを省略しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図２】図１のイ−イ矢視図
【図３】図２のロ−ロ矢視図
【図４】空気導入用間隙を説明する燃焼筒後端側部分の図
【図５】空気導入用間隙を説明する燃焼筒後端側部分の斜視図
【図６】実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断正面図
【図７】実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図８】実施形態に係る燃焼装置の空気吐出口と筒状ガスノズルの位置関係を説明する要部の展開図
【図９】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断正面図
【符号の説明】
【００６８】
１    燃焼筒
２    ガス供給筒
３    ガス噴出部
４    空気吐出口形成体
４ｅ  突部
５    空気吐出口
７    保炎用スリット
【図１】
2005273963.tif 000003
【図２】
2005273963.tif 000004
【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】
2005273963.tif 000009
【図８】
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【図９】
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