JPH031579B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、放電により生じるスパーク（火花）
によつて点火される後混合型バーナに関するもの
であり、特には同心の燃料及び酸化体通路を具備
する後混合型バーナに関する。

発明の背景 後混合型スパーク点火バーナの分野での最近の
大きな進展の一つは、バーナ自体がスパーク点火
手段を構成しているような点火系統の開発であ
る。この点火系統は、1981年８月４日付け米国特
許出願番号第289885号に記載されている。この点
火系統において、燃料或いは酸化体を搬送する導
管が電導製であり且つ該導管により搬送されない
方の流体を搬送するまた別の導管から電気的に隔
絶されている。両方の導管はバーナの放出端にお
いて終端しそして両者間の最低絶縁破壊電圧点が
やはり放出端にあるよう配列されている。電位が
適用される時、２つの導管の間で放出端において
スパークが発生して、燃料及び酸化体を点火す
る。

上記点火系統は非常に安全で且つ信頼性があり
同時に作製及び保守が比較的簡単である。しか
し、この点系統は多くの点で精密なものであるこ
とを要請される。そうでないと、点火系統は適正
動作せず、安全性、信頼性及び／或いは簡易性の
損失をもたらす。

第１に、２つの導管はすべての点において互い
に電気的に隔絶されねばならずそして最低絶縁破
壊電圧点にバーナ放出端に存在しなければならな
い。これは、２つの導管の軸線方向及び半径方向
両方においての相対位置が一定であることを必要
とする。一方の導管の他方の導管に対する変位が
著しくなると、バーナ放出管以外の地点、でスパ
ークが形成せしめられる恐れがある。こうした変
位は、供給導管により適用されることのあるよう
な外力により引起される可能性がある。これら導
管全長にわたつての電気的隔絶と組合せてのこれ
ら導管の相対固定化の問題は、導管が同心であ
る、即ち一方の導管が他方の導管に内包される時
一層困難である。

第２に、中央導管には、その電気的隔絶状態或
いはその物理的位置どりを損うことなく流体を供
給できなければならない。更に、中央導管に電位
が印加されて、スパークが中央導管から外側導管
へと点弧されるようになしそして露出外側ハウジ
ング全体が電気的に接地されて、バーナ作業者へ
の安全面からの危険が最小限とされることも所望
される。従つて、中央導管にその電気的隔絶或い
はその物理的位置いずれをも損うことなく電位が
印加できねばならない。

第３に、バーナは中央導管内の流体が外側の環
状通路内の流体とそれらがバーナの放出端から放
出されるまで混合してはならない後混合型バーナ
であるから、中央導管への流体の供給は、環状通
路内の流体との混合が防止され同時に所定の電気
的隔絶及び物理的位置づけが維持されるようにし
て為されねばならない。

第４に、上記要件を満足するバーナ組立体は比
較的簡単でなければならない。複雑な構造は上記
点火系統の簡易さという利点を台無しにしてしま
う。複雑な構造はまた清掃或いは部品交換の為バ
ーナの周期的分解を不当に時間を喰うそして費用
のかかる作業とする。

更に、実開昭49−103640号は、中央のガス管を
空気管及びその導入口を構成するハウジングから
外方へ延長させ、ハウジング外部で絶縁継手を介
して該ガス管延長端をガス導入口に連結する構造
を開示した。しかし、こうしたガス管がハウジン
グから突出する構造は、ハウジング外部での器物
との接触により中央ガス管が変位を生じ易く、ス
パークの形成及び絶縁状態の維持や気体流れ状態
に悪影響を及ぼし易い。また、ガス導入口からの
ガスが直接ガス管に流入するので圧力変動がガス
管にそのまま反映される。

本発明の目的は、内側導管をそれを取巻くハウ
ジング内部に保持したまま、内側導管をハウジン
グに対して電気的に隔離した状態でしつかりと固
定し、ハウジング内部での流体の混合を防止し、
供給管に作用する力が内側導管に伝達されるのを
防止した構造を有する後混合型スパーク点火バー
ナ用組立体を提供することである。

発明の概要 概略的に述べるなら、本発明は、 (A) 入口端と放出端とを有する内側導管と、 (B) 前記内側導管に軸線方向に沿つて且つそれか
ら離間して周囲を取り巻いて延在するハウジン
グであつて、該内側導管と該ハウジングとの間
に環状通路を形成するハウジングと、 (C) 前記内側導管の入口端と流通状態にある前記
ハウジング内の室と、 (D) 前記内側導管の入口端とは別に前記室と連通
する供給導管と、 (E) 非電導性の離間したシールであつて各前記内
側導管の周囲を入口端と放出端との間で周回的
に取巻いて内側導管とハウジングとの間の環状
空〓を半径方向に完全に充填するシールと、 (F) シール間で前記内側導管に電位を与える手段
と とを包含し、それにより内側導管がハウジングに
対して前記シールにより電気的に隔絶された状態
で固定され、供給導管を通して室に提供される流
体がシールにより環状通路内の流体と混合するの
を防止されそして供給導管に作用する力が内側導
管に伝達されないことを特徴とする後混合型スパ
ーク点火バーナ用組立体を提供する。

具体例の説明 本発明のバーナ組立体について図面を参照して
詳しく説明する。

第１図を参照すると、内側導管１は、その周囲
を取巻いて軸線方向に延在するハウジング２内に
位置づけられる。ハウジングは複数の部片を互い
に止着して構成することが好ましいが、単一部品
ともなしうる。ハウジングは、内側導管とハウジ
ングとの間に環状通路４を定義するように内側導
管から離間されている。このバーナは、燃料或い
は酸化体の一方の流体が内側導管１内を流れそし
て他方の流体が通路４を通して流れるような後混
合型バーナである。流体は、それらがバーナの放
出端から点火地点へと放出されるまで互いに分離
状態に維持される。燃料或いは酸化体いずれかを
内側導管内に流しそして他方の流体を外側通路内
に流すことが出来るけれども、内側導管内に燃料
をそして外側通路内に酸化体を流すことが好まし
い。本発明について燃料及び酸化体に対するこの
好ましい配列様態に従つて詳しく説明する。第１
図に示されるバーナは、通路１１を通しての主酸
化体供給に加えて、火炎安定化目的用の少量の酸
化体環状流れが供給されるような好ましい構成例
である。少量を環状酸化体流れは入口１９及び室
３を通して環状通路４に供給される。

ハウジング２内部には、内側導管１の入口端６
と流通状態にある室５が形成されている。供給導
管７が室５に開口している。供給導管７は内側導
管１とは分離されそしてそこに接続されない。供
給導管７を通して室５に供給された燃料は入口端
６を通つて内側導管１に進入して放出端まで流れ
る。従つて、内側導管１は、その物理的位置づけ
や電気的隔絶状態を損わしめる恐れのある、バー
ナ外側で起る作用による影響を完全に排してい
る。例えば、作業員や設備との接触、流体圧変動
等により生ずる供給導管の変位は、内側導管にか
かる力に変換されえない。内側導管は所要の電気
的隔絶を得るためボルトその他の類似手段によつ
て外側ハウジングに固着されてはならない。従つ
て、内側導管に比較的小さな力がかかるだけで、
内側導管をハウジングに対して許容限以上に変位
せしめる恐れがある。こうした変位はスパーク点
火装置を不正動作せしめる可能性がある。上記構
成は、内側導管のハウジングに対する物理的位置
づけ或いはハウジングからの電気的隔絶が損われ
ないことを保証しつつ内側導管に燃料を有効に送
給する。

内側導管１は、隔置された非電導性のシール８
及び９によつてハウジング２内に然るべく固定さ
れそしてハウジングから電気的に隔絶状態に維持
される。これらのシールは、内側導管１の周囲を
取巻いて位置づけられそして内側導管とハウジン
グとの間で半径方向において環状通路を完全に充
填する。これらシールは任意の軸線方向長さをと
りうる。しかし、長い軸線長さのものは取扱いが
面倒となろう。第１図に示される構成は、両シー
ル分離状態にありそして各プツシヤリング１０と
シールリング２０の２部片から成る好ましい配列
様相である。両シールはスペーサ絶縁体１２によ
り離間される。この構成の使用により、内部止め
ねじ１３は固定用リング１４を固定する。固定用
リング１４は結局シール８及び９を然るべく固定
する。こうして然るべく固定されたシールは、そ
の軸線長さに沿つて半径方向外方及び内方に力を
適用する。この力はハウジング２及び内側導管１
に直接適用され、以つて内側導管とハウジングと
の相対配置を固定化する。

シールは、内側導管及びハウジングに有効な固
定力を効果的に適用するに充分剛性である材料か
ら作製されねばならない。シールはまた、非電導
性でなければならない。シールに適当な材料の例
は、テトラフルオロエチレン、カーボン或いはガ
ラス充填テトラフルオロエチレン、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、ポリイミド、ニトリルゴム、
ニトリル−ブタジエンゴム、ビトン（Viton、商
品名）、アスベスト、ブタジエン−アクリロ−ニ
トリル、エピクロロヒドリンポリマゴム、クロロ
トリフルオロエチレンポリマ、メチルメタクリレ
ート、ポリカーボネート、シリコンゴム、ポリエ
チレン、ポリスルホン並びにこれらの２種以上の
複合材である。

シールは、バーナの内側導管入口端６と放出端
との間の地点で環状通路を半径方向に完全に充満
する。こうして、室５からの燃料はシールを横切
つて環状通路４に漏入しえず、他方シールの下流
で環状通路４に供給される酸化体はシールを横切
つて反対方向に流れることができない。従つて、
シールはまた燃料と酸化体がバーナ内部で混合す
るのを防止する目的をも果す。

第１図に例示される絶縁リード線１５のような
任意の手段により電位が内側導管１に印加され
る。シール８と９との間の地点で電位が内側導管
１に印加されることが重要である。こうして、電
位がハウジング２にではなく内側導管１のみに印
加されることが一層確実に行いうる。更に、この
構成は、燃料或いは酸化体いずれもが電源域に漏
れる可能性がないから安全性を保証する。燃料は
シール９によりそして酸化体はシール８により電
源域に流れるのを阻止される。更に、リード線１
５の帯域周辺に存在する大気は隔置されるシール
間にリード線を位置決めすることにより燃料と混
合するのを防止される。シール８及び９は僅かに
経時変形しそして高圧下の酸化体或いは燃料がシ
ールを横切つて漏れることが認められた。この理
由のため、ベント孔１６及び１７が好ましくは設
けられ、これらは漏れを検出する役目をなす。シ
ール間に電源手段を配置することは、危険性を著
しく軽滅する。何故なら、両方のシール８及び９
が同時に漏れる確率はきわめて小さく従つて燃料
及び酸化体の混合物が内側導管への電源帯域にお
いて形成される確率が極端に小さいからである。

本発明の構成を使用するバーナは、清掃、部品
交換等のため容易に分解されうる。後端の火炎検
出器１８を取外しそしてハウジングの背後部分を
取外しさえすればよい。止めねじ１３がゆるめら
れそして固定用リング１４が釈放される。内側導
管１が摺り外されそして内部部品は接近可能とな
る。再組立も逆の手順により容易に為される。

第２図は本発明のバーナのまた別の具体例を示
す。ここでは、隔置された非電導性シールはシー
ル間にリード線の通入の為の空域を備えた単一片
の一部である。この構成においては、ベント孔は
１つですむ。第２図のシールに対する一つの都合
の良い構成は、環状空〓の大半を埋める固体材料
とその残部を充填する一つ以上Ｏ−リングから成
る周知の形態である。

操作において、電源手段１５により電位が内側
導管１に印加される。燃料が供給導管７及び室５
から入口端６を通して内側導管１に供給される。
酸化体は入口１９を通して環状通路４に供給され
る。燃料及び酸化体はバーナを通して放出端まで
別々に流れる。電圧をかけられた内側導管と接地
されたハウジングとはそれらの間に最低絶縁破壊
電圧が放出端にあるように離間される。これは、
放出端においてのみ内側導管からハウジングにア
ークをスパークせしめる。このスパークは燃料及
び酸化体を点火する。本発明の組立体はスパーク
が正確な位置において起ることを保証する為の手
段を提供する。これは比較的複雑さのない態様で
為されしかも内側導管とハウジングとの間の電気
的接触及び相対変位を有効に防止する。本発明の
組立体はまた不慮の燃料及び酸化体混合による危
険発生の可能性を軽滅する。更に、本組立体は容
易に分解されそして再組立される。

本発明のバーナは様々の燃料及び任意の有効な
酸化体を使用して使用されうる。しかし、このバ
ーナは酸化体が比較的純な酸素或いは酸素富化空
気である時もつとも有益に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、シールがスペサーにより分割された
別々の部片である本発明のバーナの一具体例の断
面図である。第２図は隔置されたシールが単一片
であるような本発明のバーナの別の具体例の断面
図である。 １：内側導管、２：ハウジング、３：室、４：
環状通路、５：室、６：入口端、７：供給導管、
８，９：シール、１０：プツシヤリング、２０：
シールリング、１２：スペーサ、１３：止めね
じ、１４：固定用リング、１５：リード線、１
６，１７：ベント孔、１８：火炎検知器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) 入口端と放出端とを有する内側導管と、 (B) 前記内側導管の軸線方向に沿つて且つ該内側
   導管から離間して周囲を取り巻いて延在するハ
   ウジングであつて、該内側導管との間に環状通
   路を形成するハウジングと、 (C) 前記内側導管の入口端と流通状態にある前記
   ハウジング内の室と、 (D) 前記内側導管の入口端とは離れて前記室と流
   通する供給導管と、 (E) 非電導性の離間したシールであつて、各々前
   記内側導管を前記入口端と放出端との間で周回
   的に取巻きそして各々該内側管とハウジングと
   の間の前記環状通路を半径方向に完全に充填す
   るシールと、 (F) 前記シール間で前記内側導管に電位を与える
   手段と を包含し、前記内側導管を前記ハウジングに対し
   て前記シールにより電気的に隔離した状態で固定
   し、前記供給導管を通して前記室に供給する流体
   が前記環状通路内の流体と混合するのを防止し、
   そして該供給導管に作用する力が内側導管に伝達
   されるのを防止した構造を特徴とする後混合型ス
   パーク点火バーナ用組立体。 ２ シールがプツシヤリング及びシールリングか
   ら成る特許請求の範囲第１項記載の後混合型スパ
   ーク点火バーナ用組立体。 ３ シールが単一部品の一部である特許請求の範
   囲第１項記載の後混合型スパーク点火バーナ用組
   立体。 ４ シールが固体材料とＯ−リングの組合せ体で
   ある特許請求の範囲第１項記載の後混合型スパー
   ク点火バーナ用組立体。 ５ シールがテトラフルオロエチレン製である特
   許請求の範囲第１項記載の後混合型スパーク点火
   バーナ用組立体。 ６ シール間の環状部が大気に通気される特許請
   求の範囲第１項記載の後混合型スパーク点火バー
   ナ用組立体。