JPH0217773B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は家庭用給湯装置の全一次予混合ガス
バーナーに係り、燃料ガスをバーナーに供給する
際に、燃焼に必要な全ての量の空気を予め燃料ガ
スに混合させる全一次予混合方式を採用し、その
空気と燃料ガスとの混合を送風機により強制的に
行う家庭用給湯装置の全一次予混合ガスバーナー
に関する。

（従来の技術） 従来、ガスを燃料とする燃焼方式は、拡散燃焼
方式と予混合燃焼方式とに大別できる。

拡散燃焼方式のものには、家庭用給湯装置に一
般的に採用されている、いわゆるブンゼンバーナ
ーと称されているものがある。

このブンゼンバーナーは、燃焼用空気の一部
（例えば、完全燃焼せしめるときに必要な空気量
の約半分程度）が、バーナーに燃料ガスを供給す
る際に燃料ガスに予め混入され、残りの燃焼用空
気（例えば、完全燃焼せしめるときに必要な空気
量の約半分程度）を二次空気として炎口付近にて
供給し、その時に十分空気を取込んで燃料ガスを
完全燃焼させる方式のものである。

また、予混合燃焼方式のものは、例えば、実開
昭60−146250号公報にて提示されているガス瞬間
湯沸器がある。

このガス瞬間湯沸器は、バーナーに燃料ガスを
供給する際に、ガス供給管の供給ノズル付近に送
風機の送風出口を配し、送風機により強制的に燃
焼用空気を送り込み、燃焼に必要な全ての空気量
をガス供給時に取入れ、狭いミキサーを経て炎口
に送り出される方式（全一次予混合方式）のもの
である。

更に、ミキサー部分に複数枚の邪魔板を配設し
て、燃料ガスと燃焼用空気との流れを乱すように
したり、燃料ガスと燃焼用空気との流線の入替え
を行えるようにして燃料ガスと燃焼用空気との乱
流混合を図れるように構成したもの（例えば、実
開昭60−6933号）も提供されている。

（発明が解決しようとする問題点） ＜従来の技術の問題点＞ ところが、拡散燃焼方式の場合には、炎口同士
の間隔を狭くすると炎同士の重なる部分が発生
し、その部分には燃焼用空気は行き渡らず、不完
全燃焼の状態となり炎が非常に長くなつてしま
う。そのため、炎口同士の間隔はある一定距離を
保つて配列しなくてはならず、所定熱量を得るべ
く一定の必要吐出ガス量を確保するには、一定限
度の大きさ以下の小型化を図ることができない難
点がある。

また、この方式は、二次空気が拡散によつて支
配されるため、必然的に炎が燃焼の段階である程
度長くなつてしまい、短炎化を図り難い。そのた
め、炎口と熱交換器との間には、どうしても炎の
長さ以上の所定空間を設ける必要があり、この空
間は必要不可欠なスペースとして確保しなくては
ならず、給湯装置全体の小型化を図る上で大きな
障害となる難点があつた。

一方、予混合燃焼方式の場合、とりわけ、前述
の如きガス瞬間湯沸器の場合は、ミキサーを経て
炎口部分に至る距離が短く、しかも、ガス供給管
の供給ノズル付近に送風機の送風出口が配されて
いるから、供給ノズルから炎口部分までの距離で
は燃焼用空気と燃料ガスとの混合が不十分となる
難点があり、混合を良好なものとするためにはミ
キサー部分を大型にしなければならない。

実際には、ミキサー内の状態をみると、供給ノ
ズルからの燃料ガスは炎口部分に向つて直線的に
流れるので燃焼用空気との混合は十分に行われな
いのが現状で、炎口部分には燃焼用空気が十分に
混合されないままの燃料ガスが供給されてしま
う。その結果、燃料ガスを安定した状態の下で完
全燃焼させる事は非常にむずかしく、しかも、前
述した如くミキサー部分も大型化される難点があ
つた。

尚、ミキサー部分に複数枚の邪魔板を配設し
て、燃料ガスと燃焼用空気との乱流混合を図れる
ように構成したものは、燃料ガスと燃焼用空気と
の十分な混合状態を得ようとすれば、ミキサー部
分等が大きくなり、ひいては、給湯装置全体が大
型となる難点があつた。

＜技術的課題＞ この発明は、前述の如き難点等に鑑み、燃料ガ
スと燃焼用空気との混合状態を良好にして、安定
した状態での完全燃焼を可能にし、しかも、給湯
装置全体の小型化及び構造の簡素化を図り、安価
にて提供し得るようにすることを課題として創出
された。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） そこで、この発明は、送風機２の空気取入口８
部分に、複数個のガス供給用ノズル３を列設し、
送風機２の送風出口９がわに、多孔性板にて形成
したガス燃焼用炎口面板５を配設する。そして、
空気取入口８から取入れられる空気とガス供給用
ノズル３から噴出される燃料ガスとを、乱流状態
に撹拌しながらガス燃焼用炎口面板５に向つて送
給できる羽根車７を設け、この羽根車７の送風用
ブレード２５には、複数のミキシング用切起片３
１、或いは複数のミキシング用孔３２よりなるミ
キシング部３０を設けることで、前述の難点の解
消を図る。

（作用） しかして、送風機２の空気取入口８部分に配列
したガス供給用ノズル３より細分化されて均一に
噴出される燃料ガスは、羽根車７によつて、空気
取入口８から取入れられる燃焼用空気と共に乱流
状態に撹拌、混合せしめられる。

その時に、この羽根車７の送風用ブレード２５
に設けた複数のミキシング用切起片３１、或いは
複数のミキシング用孔３２よりなるミキシング部
３０により、複雑な乱流が全体的に発生し、更な
る撹拌、混合が促進される。

そして、このように撹拌、混合された燃料ガス
と燃焼用空気とは、ガス燃焼用炎口面板５に向つ
て送給され、ガス燃焼用炎口面板５全面に設けた
炎口小孔１３に燃料ガスと燃焼用空気との混合ガ
スが均一に送り出される。

（実施例） 以下、この発明を図示例について説明する。

図中１はガスバーナーを示し、このガスバーナ
ー１は、送風機２と、複数個のガス供給用ノズル
３と、ガス燃焼用炎口面板５とからなる。

送風機２は、第２図及び第３図に示すように、
モーター６と、このモーター６の駆動力が主軸２
６に伝達されることで回転する羽根車７と、この
羽根車７を囲み、空気取入口８と送風出口９とを
備えてなるケーシング１０とからなる。

そして、空気取入口８部分には、ガス供給管１
１から分岐させて装着した複数個のガス供給用ノ
ズル３が夫々配設されており、燃料ガス噴出の細
分化が図られている。

前記ガス燃焼用炎口面板５は、送風機２の送風
出口９上方に配され、板厚が２mm〜５mm程度の長
方形の金属板に炎口小孔１３を小間隔で開穿して
形成されている。尚、このガス燃焼用炎口面板５
は、炎口小孔１３をガスが通過することによつて
炎口小孔１３部分自体が冷却可能な長さを確保し
ておけば良い。すなわち、２mm〜５mm程度の厚い
板を使用しなくとも、例えば、薄い板にバーリン
グと称される絞り抜き加工を施して薄い板に対し
直角に筒を垂設させた炎口小孔１３を形成し、こ
の筒の長さを適当に長くしてガスで冷却できるよ
うにしても良く（図示せず）、この他適宜自由に
形成できる。

前記送風機２は、第２図及び第３図に示すよう
に、円周方向に沿つて多数配設される送風用ブレ
ード２５の両端を主板２７と側板２８とで閉じて
羽根車７が形成され、燃料ガス及び燃焼用空気
は、回転中心に直交する断面内で羽根車７を貫通
して通り抜けるように構成された横流フアンが使
用されている。そして、この羽根車７は、ガス燃
焼用炎口面板５の左右長さと同程度の長さに形成
され、多数のガス供給用ノズル３によつて細分化
されて噴出される燃料ガスと燃焼用空気とを細分
化状態のまま撹拌、混合し、更に、これを細分化
状態のままガス燃焼用炎口面板５に送給できるよ
うにしてある。

また、羽根車７の送風用ブレード２５には、燃
料ガスと燃焼用空気とを十分撹拌、混合できるミ
キシング部３０が形成される。すなわち、このミ
キシング部３０は、例えば、第４図に示すよう
に、送風用ブレード２５の先端縁部分に略三角形
状のミキシング用切起片３１を複数形成（切起す
る）し、送風用ブレード２５毎にミキシング用切
起片３１の向きを異ならしめて、燃料ガスと燃焼
用空気との撹拌、混合が十分に行えるように構成
したものでも良いし、第５図に示すように、送風
用ブレード２５全面にミキシング用孔３２を略千
鳥状に複数設け（隣接する送風用ブレード２５の
ミキシング用孔３２相互が羽根車７の回転方向に
於いて含致しないように配設する）、燃料ガスと
燃焼用空気の流線の流れを替えて燃料ガスと燃焼
用空気との撹拌、混合が十分に行えるように構成
したものでも良いし、或いは、これらを併用した
ものでも良い。尚、ミキシング用切起片３１、ミ
キシング用孔３２の形状、数、大きさ、配設位置
等は適宜自由に設定でき、しかも、ミキシング部
３０自体の構成も前記ミキシング用切起片３１、
ミキシング用孔３２に限定されるものではない。
また、送風機２自体の構成も図示例の如き横流フ
アンに限定されるものではない。

尚、送風出口９とガス燃焼用炎口面板５との間
には、送風出口９から送給される燃焼用空気と燃
料ガスとを撹拌しながら適宜分散させ、それらの
混合ガスをガス燃焼用炎口面板５の全ての炎口小
孔１３に均一に送れるようにすべく、分散小孔１
５を多数開穿した多孔性板にてなる分散板１４
を、送風出口９からガス燃焼用炎口面板５までを
密閉した外壁１６内に配するようにしても良い。
尚、この場合、送風出口９からガス燃焼用炎口面
板５までの間隔が広くならないように、分散板の
枚数は一枚で良く、しかも、分散小孔１５の位
置、密度等を適宜設定して前述した混合分散が十
分に行われるようにする。

このように形成したガスバーナー１は、家庭用
給湯装置Ｂ内の熱交換器１７の下方に小間隔を隔
ててガス燃焼用炎口面板５が位置するように配し
て使用される。尚、図中の符号２０は熱交換器１
７の水管、２１は熱交換用のフインである。

［発明の効果］ 従つて、送風機２の空気取入口８部分に、複数
個のガス供給用ノズル３を列設し、送風機２の送
風出口９がわに、多孔性板にて形成したガス燃焼
用炎口面板５を配し、空気取入口８から取入れら
れる空気とガス供給用ノズル３から噴出される燃
料ガスとを、乱流状態に撹拌しながらガス燃焼用
炎口面板５に向つて供給できる羽根車７を設けた
ので、複数のガス供給用ノズル３によつて燃料ガ
スを細分化して均一に羽根車７に向つて噴出で
き、空気取入口８から取入れられる燃焼用空気と
混合し易くなり、しかも、この燃料ガスと燃焼用
空気とを、羽根車７で乱流状態に撹拌でき十分な
混合状態が得られ、この十分混合された混合ガス
をガス燃焼用炎口面板５に向つて供給でき、安定
した状態での完全燃焼が行える。また、良好な混
合状態の混合ガスをガス燃焼用炎口面板５に送給
でき、ガス燃焼用炎口面板５と送風出口９との間
隔を狭く形成することが可能となり、給湯装置全
体の小型化及び構造の簡素化が図れるようにな
る。

また、送風機２の羽根車７の送風用ブレード２
５に、複数のミキシング用切起片３１よりなるミ
キシング部３０、或いは、複数のミキシング用孔
３２よりなるミキシング部３０を設けることによ
り、空気取入口８部分から送給される燃料ガスと
燃焼用空気との流線を替えて更なる乱流を確保
し、その乱流状態で確実に撹拌できるようにな
り、混合状態の良好な混合ガスが得られるように
なる。しかも、羽根車７の送風用ブレード２５に
ミキシング用切起片３１、ミキシング用孔３２を
簡単に形成できる。

その時に、ミキシング用切起片３１、ミキシン
グ用孔３２を併用した場合は、前述の効果が一層
向上するようになる。

ところで、燃料ガスが送風出口９まで至る間に
羽根車７によつて燃焼用として必要な全ての空気
と燃料ガスとは撹拌混合され、送風出口９に達し
た時には十分に混合された混合ガスとなつてお
り、その後は安定した燃焼状態が得られる。更
に、その場合にガス供給用ノズル３を複数個有し
ているので、それだけ分散されて燃料ガスが供給
され、混合が一層確実に行われる。

そして、送風機２の送風出口９がわには、多孔
性板にて形成したガス燃焼用炎口面板５を配し、
前述の如く完全に混合された混合ガスをガス燃焼
用炎口面板５の炎口小孔１３へ均一に送るから、
ガス燃焼用炎口面板５からの火炎１８は、完全燃
焼して第２図及び第３図に示すように短炎とな
る。その結果、熱交換器１７とガス燃焼用炎口面
板５との間隔は非常に少なくて済むので、従来ど
うしても不可欠であつた炎のスペースを極端に小
さくすることができる。しかも、混合ガス自体が
完全に混合されているのでガス燃焼用炎口面板５
の表面において空気を必要としないから、炎口小
孔１３同士の間隔を小さくして炎が若干重なつて
も何等差支えがなく小面積の中に多くの炎口を配
することが可能となり小型で大容量のバーナーを
形成することができ、全ての面で小型化が図れる
ものとなる。

尚、送風機２を横流フアンとすることにより、
軸心方向に長い羽根車７を使用でき、ガス供給管
１１にガス供給用ノズル３を多数配列できるよう
になり、燃料ガス噴出の細分化が図り易くなると
共に、燃料ガスと燃焼用空気とを細分化状態のま
ま撹拌、混合し、更に、これを細分化状態のまま
ガス燃焼用炎口面板５全面に均一に送給できるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明を例示するもので、第１図は一
部切欠斜視図、第２図は縦断正面図、第３図は縦
断側面図、第４図及び第５図は夫々他の実施例に
於けるフアンの要部斜視図である。 Ｂ……家庭用給湯装置、１……ガスバーナー、
２……送風機、３……ガス供給用ノズル、５……
ガス燃焼用炎口面板、６……モーター、７……羽
根車、８……空気取入口、９……送風出口、１０
……ケーシング、１１……ガス供給管、１３……
炎口小孔、１４……分散板、１５……分散小孔、
１６……外壁、１７……熱交換器、１８……火
炎、２０……水管、２１……フイン、２５……送
風用ブレード、２６……主軸、２７……主板、２
８……側板、３０……ミキシング部、３１……ミ
キシング用切起片、３２……ミキシング用孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送風機の空気取入口部分に、複数個のガス供
   給用ノズルを列設し、送風機の送風出口がわに、
   多孔性板にて形成したガス燃焼用炎口面板を配
   し、空気取入口から取入れられる空気とガス供給
   用ノズルから噴出される燃料ガスとを、乱流状態
   に撹拌しながらガス燃焼用炎口面板に向つて送給
   できる羽根車を設け、この羽根車の送風用ブレー
   ドには、複数のミキシング用切起片、或いは複数
   のミキシング用孔よりなるミキシング部を設けた
   ことを特徴とする家庭用給湯装置の全一次予混合
   ガスバーナー。 ２ 送風機を横流フアンとした特許請求の範囲第
   １項記載の家庭用給湯装置の全一次予混合ガスバ
   ーナー。