JPH0646132U - バーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高濃度予混合ガスの通路５と低濃度予混合ガ
スの通路７とを隣り合わせに形成するバーナ装置におい
て、低濃度予混合ガス火炎の自燃性と保炎性を高め、火
炎のリフト現象を抑制して低騒音の燃焼を行う。 【構成】 低濃度ガス通路７上の炎口形成面に複数の炎
口４を形成する。低濃度ガス通路７の側壁に切り起こし
部57を設け、この切り起こし部57の切り起こし開口を高
濃度ガス導入部56として高濃度ガス通路５から高濃度予
混合ガスを導入する。切り起こし部57によって、低濃度
ガス通路７を流れる低濃度予混合ガスを中央側に寄せて
炎口形成面の中央側の炎口４から噴出し、高濃度ガス導
入部56から導入した高濃度予混合ガスを低濃度予混合ガ
スと混合して炎口形成面の両端側の炎口４から噴出し、
低濃度予混合ガス火炎の周りにそれよりも濃度の高い予
混合ガスを混入する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給湯器や風呂釜等に組み込まれて、燃料ガスの燃焼を行うバーナ装 置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、最近においては、窒素酸化物の生成の少ないクリーンな燃焼の バーナ装置の開発が盛んに行われており、その開発されたものの一例が図８に示 されている。

【０００３】 この開発のものは、濃度の高い予混合ガスを燃焼させる第１のバーナ１と、濃 度の低い予混合ガスを燃焼する第２のバーナ２とを隣り合わせに配列配置したも ので、各バーナ１，２のガス導入口にガスノズル９を対向配置し、このガスノズ ル９からガス導入口内に噴出する燃料ガスに空気を取り込み、バーナの内部を通 る間にガスと空気を予混合して、第１のバーナ１の炎口３から高濃度の予混合ガ スを噴出し、第２のバーナ２の炎口４から低濃度の予混合ガスを噴出し、炎口３ から噴出する高濃度の予混合ガスは隣の低濃度の予混合ガス中の空気をもらって 燃焼し、炎口４から噴出する低濃度の予混合ガスは高濃度予混合ガスの高温火炎 の熱をもらって燃焼を行う。

【０００４】 この種のバーナ装置では、通常、第１のバーナ１と第２のバーナ２の導入ガス 量の割合は４：６〜３：７の比率となるように設定されており、少ないガス量が 導入される第１のバーナには理論空気量に対して約0.4 〜0.5 倍の空気量が取り 入れられるように設定されている。一方、第２のバーナ２に導入される量の多い 燃料ガスには理論空気量の約1.6 〜1.7 倍の空気が取り込まれるように設定され ており、第１のバーナ１の炎口３から噴出する高濃度の予混合ガスに対して、第 ２のバーナ２の炎口４から噴出する低濃度の予混合ガス量が遙かに大きく、これ により、バーナの燃焼面は、その大部分が低濃度の予混合ガスによって占められ 、これにより低温燃焼が達成されて、窒素生成物の少ないクリーンな燃焼が可能 となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、第１のバーナ１と第２のバーナ２を隣り合わせに配置して、図 ９に示すように燃焼させる場合、第２のバーナ２から噴出する低濃度予混合ガス は、空気量が非常に多く、希薄なため、そのままでは燃焼できず、隣の第１のバ ーナ１の高濃度予混合ガスの温度の高い第１の火炎11の熱をもらって燃焼するも のであるため、第１の火炎11の頂上付近の最高火炎温度部近傍から第２の火炎12 が形成されることとなり、第２のバーナ２の炎口４から火炎形成開始部の間隔Ｌ だけ第２の火炎12がリフトし（浮き上がり）、このリフト現象により、燃焼の騒 音が非常に大きくなるという問題があった。

【０００６】 本考案は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、 窒素生成物の少ないクリーンな燃焼を行うことができるとともに、火炎のリフト 現象を抑制し、燃焼音の静かなバーナ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために、次のように構成されている。すなわち、 本考案は、ガス濃度の高い予混合ガスが通る高濃度ガス通路と、ガス濃度が低い 予混合ガスが通る低濃度ガス通路とが隣り合わせに配列され、低濃度ガス通路上 の炎口形成面に低濃度ガス通路に連通する複数の炎口が形成されているバーナ装 置において、前記低濃度ガス通路内には高濃度ガス通路から高濃度予混合ガスを 導入する高濃度ガス導入部と、この高濃度ガス導入部で導入した高濃度予混合ガ スを前記炎口形成面の両端側の炎口に導き、低濃度予混合ガスの流れを前記炎口 形成面の中央側の炎口に導くガス分流手段とが設けられていること特徴として構 成されている。

【０００８】 また、前記ガス分流手段は、第１に、低濃度ガス通路の側壁を内側に切り起こ して低濃度ガス通路内の低濃度予混合ガスの流れを炎口形成面の中央側に寄せる 切り起こし部によって構成され、この切り起こし部の切り起こし開口が高濃度ガ ス導入部となっており、また、ガス分流手段は第２に、低濃度ガス通路を通る低 濃度予混合ガスを取り込むガス取り込み部と、取り込んだ低濃度予混合ガスを絞 って炎口形成面の中央側に導く絞り部とを有する断面がノズル形状の分流板によ って構成され、絞り部の外面に対向する低濃度ガス通路の側壁に高濃度ガス導入 部が設けられており、さらに、ガス分流手段は第３に、低濃度ガス通路の断面形 状をＴ字形状にすることによって構成され、このＴ字形状の張り出し部によって 高濃度ガス通路の上面が覆われ、前記Ｔ字形状の張り出し部の底壁に高濃度ガス 導入部が設けられており、これらの各ガス分流手段もそれぞれ本考案の特徴的な 構成とされている。さらに加えて、前記の高濃度ガス通路の上面に高濃度予混合 ガスを噴出燃焼する炎口が形成されていることも特徴的な構成とされている。

【０００９】

【作用】

上記構成の本考案において、低濃度ガス通路に供給されてくる低濃度予混合ガ スは、低濃度ガス通路上の炎口形成面の炎口から燃焼空間に噴射して、燃焼が行 われるが、このとき、高濃度ガス通路内の高濃度予混合ガスは高濃度ガス導入部 で低濃度ガス通路側に導かれ、この導かれた高濃度予混合ガスは低濃度ガス通路 内の低濃度予混合ガスと混合しながらガス分流手段により、前記炎口形成面の両 端側の炎口に導かれて噴出し、低濃度ガス通路を流れる低濃度予混合ガスはガス 分流手段により前記炎口形成面の中央側の炎口に導かれて噴出する。

【００１０】 これにより、炎口形成面の上側では、その中央部に低濃度予混合ガスの火炎が 形成され、その火炎の周辺部にそれよりも濃度の高い予混合ガスのゾーンが形成 される結果、低濃度予混合ガスの火炎の自燃性が促進され、かつ、その保炎性も 高められて、低濃度予混合ガスの火炎はその炎口を出た直後から形成されて、同 火炎のリフト現象が抑制され、低騒音のクリーンな燃焼が行われる。

【００１１】

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例の説明 において、従来例で説明した名称部分と同一の名称部分には同一符号を付して、 その詳細な重複説明は省略する。図１には本考案の第１の実施例が示されている 。

【００１２】 この実施例は、第１のバーナ１と第２のバーナ２を隣り合わせに配列配置した もので、第１のバーナ１の内部は高濃度ガス通路５に形成されており、この第１ のバーナ１は火炎を形成するための炎口はない。第２のバーナ２の内部は低濃度 ガス通路７となっており、この低濃度ガス通路７の上側は炎口形成面になってお り、この炎口形成面に複数の炎口４が形成されている。第１のバーナ１の側壁に は連通孔43が形成され、この連通孔43に対向する第２のバーナ２の側壁がわには 内側に切り起こした分流手段としての切り起こし部57が周設され、この切り起こ し部57の切り起こし開口が高濃度ガス導入部56となっている。この高濃度ガス導 入部56と切り起こし部57を設けることにより、第１のバーナ１の高濃度ガス通路 ５から第２のバーナ２の低濃度ガス通路７側に切り起こし部57に沿って高濃度の 予混合ガスが入り込むこととなり、これにより、ガス通路７の左右両端側で低濃 度の予混合ガスと高濃度の予混合ガスが混合して中濃度の予混合ガスが作製され 、炎口４の群の両端の炎口から上に噴き出す。

【００１３】 一方、低濃度ガス通路７を炎口形成面に向かって流れる低濃度予混合ガスは切 り起こし部57によって通路の中央側に寄せられ、炎口形成面の中央側の炎口４か らは低濃度の予混合ガスが噴出する。このように、炎口形成面の中央側から噴出 する低濃度予混合ガスの周りから高濃度予混合ガスが積極的に混入されるので、 低濃度予混合ガスの自燃性と保炎性が高められ、第２の火炎（低濃度予混合ガス 火炎）12のリフト現象が抑制されて、低騒音の燃焼が可能となる。

【００１４】 図２には本考案の第２の実施例が示されている。この実施例は、第１のバーナ １の高濃度の予混合ガスが供給される高濃度ガス通路５の側壁がわに連通孔58を 形成し、この連通孔58に対向する第２のバーナ２の側壁がわに高濃度ガス導入部 としての連通孔59を形成し、さらに、第２のバーナ２の低濃度ガス通路７内に分 流板60を設けたものである。この分流板60は断面形状が略ノズル形状に形成され 、その基部側はガス通路７を流れる低濃度予混合ガスを取り込むガス取り込み部 63となっており、先端側は低濃度予混合ガスの流れを絞る絞り部64となっている 。前記連通孔59は絞り部64の外面に対向する位置に形成され、絞り部64と低濃度 ガス通路７の側壁面とによって形成される空間部65は炎口形成面の両端側の炎口 ４に導くガイド通路として機能し、連通孔58，59を通して高濃度ガス通路５側か ら導入される高濃度予混合ガスは低濃度予混合ガスに混合しながら前記両端側の 炎口４から噴出する。

【００１５】 この分流板60は連通孔58，59を通して導入される高濃度の予混合ガスとガス通 路７内の低濃度の予混合ガスとの混合により作製される中濃度の予混合ガスを炎 口４の群の両端の炎口４に導く流れと、低濃度ガス通路７の中央部を通る低濃度 予混合ガスを炎口形成面の中央部の炎口４に導く流れとに分流させるもので、こ れにより、第２のバーナ２の炎口群の両隣の炎口４の領域に中濃度のガスゾーン が形成され、これにより、低濃度予混合ガス火炎の自燃性と保炎性を高め、リフ トの発生を抑制して、低騒音の燃焼を可能にする。

【００１６】 図３には本考案の第３の実施例の構成が示されている。この実施例は、第１の バーナ１の上端面を第２のバーナ２の上端面よりも段差を設けて低位に形成し、 第２のバーナ２の低濃度ガス通路７の断面形状をＴ字形状にし、このＴ字形状の 張り出し部によって、第１のバーナ１の上端面を覆うようにしている。そして、 第１のバーナ１の頂壁面に連通孔65を形成し、この連通孔65に対向する第２のバ ーナ２側の前記Ｔ字形状の張り出し部の底壁に高濃度ガス導入部としての連通孔 66を設けている。この実施例ではＴ字形状の通路自体がガス分流手段として機能 している。この実施例では、第１のバーナ１に供給される濃度の高い予混合ガス は連通孔65，66から第２のバーナ２のＴ字形状の張り出し領域68に導入され、ガ ス通路７の低濃度予混合ガスと混合して中濃度の予混合ガスを作り出す。そして 、この中濃度予混合ガスは前記Ｔ字形状の張り出し領域68の空間部を通って第２ のバーナ２の炎口形成面の左右両端側の炎口４から上方に噴出する。

【００１７】 一方、低濃度ガス通路７の基部67側から上方に向かう低濃度予混合ガスはＴ字 形状の左右の張り出し領域68の間の中央部を通って炎口形成面の中央側に導かれ 、その中央部の炎口４の群から上方へ噴出する。この実施例の場合も、第２のバ ーナ２の炎口形成面の両端側に中濃度のガス分布ゾーンが形成され、この中濃度 の予混合ガスが低濃度予混合ガス火炎の根元側から外郭面に沿って混入するので 、前記各実施例の場合と同様に低濃度予混合ガスの火炎12のリフト現象を防止し て低騒音の燃焼が可能となる。

【００１８】 なお、本考案は上記各実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採 り得る。例えば、上記各実施例では、第１のバーナ１に炎口を設けなかったが、 もちろん、図４〜図６に示すように、バーナ１の高濃度ガス通路５の上側に炎口 ３を設けるようにしてもよい。図４は前記第１の実施例の変形例を示すもので、 バーナ１の上側に炎口３が設けられている。また、図５に示すものは、前記第２ の実施例の変形例で、同様に、第１のバーナ１に炎口３が設けられている。さら に、図６に示すものは前記第３の実施例の変形例を示すもので、第１のバーナ１ の頂壁面の中央部に炎口３を形成し、この炎口３から噴出した高濃度予混合ガス を隣り合う第２のバーナ２の間の通路67を通して上方へ噴出するようにしている 。

【００１９】 この結果、第２のバーナの中央部にガス分流手段によって低濃度予混合ガスが 噴出し、その隣り側に同じくガス分流手段によって中濃度の予混合ガスが噴出し 、さらにその隣り側に第１のバーナ１の炎口３から高濃度予混合ガスが噴出する ことになるので、火炎形成面に低濃度から高濃度に順次ガス濃度が異なる予混合 ガスが噴出するので、各濃度予混合ガス間の火移り性が極めて良くなり、また、 前記各実施例と同様に低濃度予混合ガス火炎の自燃性と保炎性が高められて、同 火炎のリフト現象が抑制され、低騒音の燃焼が同様に可能となる。

【００２０】 また、前記のように、第１のバーナに炎口３を、第２のバーナ２に炎口４を形 成する場合には、低濃度予混合ガスの第１の火炎11と高濃度予混合ガスの第２の 火炎12との境界領域の上側にメッシュ等を被せて設け、炎口３，４から噴出する 高濃度の予混合ガスと低濃度の予混合ガスを干渉させてその混合をより促進させ るようにしてもよい。

【００２１】 さらに、上記各実施例では、第１のバーナ１と第２のバーナ２とを平置状、つ まり、平坦状に配列配置したが、図７に示すように、第１のバーナ１と第２のバ ーナ２とを隣り合わせに配列してなる第１のバーナ列61と第２のバーナ列62とを 略Ｖ字形状に対向配置する構成としてもよい。この場合、各バーナ列61，62の第 １のバーナ１と第２のバーナ２に個別にガスノズルから燃料ガスを噴出供給する ようにして、各バーナ毎にガス導入口から炎口に至る間に予混合ガスを作り出す ようにしてもよいが、図７の例では、バーナ列61，62に箱状の予混合装置26を接 続するようにしている。

【００２２】 この予混合装置26は、２段の旋回混合器27ａ，27ｂを備えており、下段の旋回 混合器27ａはガス供給管31から供給される燃料ガスに対して、ファンから枠壁28 の空気孔30を通して供給されてくる空気を取り入れるときに、この空気に旋回力 を付与して、燃料ガスと直交方向に衝突させて旋回混合し、高濃度の予混合ガス を作り出す。同様に、上段の旋回混合器27ｂはガス供給管31によって供給される 燃料ガスに対して旋回空気を直交方向から衝突させて空気と燃料ガスとを旋回混 合し、低濃度の予混合ガスを作り出す。箱状ケース32内には高濃度予混合ガスの ガス通路と低濃度予混合ガスのガス通路とが区画形成されており、旋回混合器27 ａで作り出された高濃度予混合ガスは箱状ケース32内の高濃度ガス通路を介して 各バーナ列61，62の第１のバーナ１に供給され、旋回混合器27ｂで作り出された 低濃度予混合ガスは箱状ケース32内の低濃度予混合ガス通路を介して各バーナ列 61, 62の第２のバーナ２に供給されるものである。

【００２３】 このように、バーナ列61，62をＶ字形状に対向配置することにより、各バーナ 列61，62での燃焼ガスは燃焼面のＶ字形状斜面に沿って上方に立ち昇るため、Ｖ 字形状の中央部分に負圧ゾーンが形成されて、この中央部に下向きの排気ガスの 流れが生じ、この排ガス再循環の流れにより、緩慢燃焼が効果的に行われ、より 窒素酸化物の生成の少ないクリーンな燃焼が達成できる。また、バーナ列61，62 をＶ字形状に配置することで、炎口３，４の数を多くすることができ、これによ り燃焼時の炎口負荷がより小さくなるので、燃焼騒音もさらに小さくなる。

【００２４】 さらに、上記各実施例では、１個の第１のバーナ１と１個の第２のバーナ２と を交互に配列配置したが、例えば、１個の第１のバーナ１の隣りに２個の第２の バーナ２を配列したり、あるいは、２個の第１のバーナ１の隣りに１個の第２の バーナ２を配列してもよく、隣り合わせに配列する第１および第２のバーナの数 は１個ずつでなくてよい。

【００２５】 さらに、上記各実施例では単体（単品）の第１のバーナ１と第２のバーナ２を 隣り合わせに配列配置したが、これとは異なり、例えば、箱状のバーナケース内 を高濃度ガス通路と低濃度ガス通路が隣り合うように区画し、その低濃度ガス通 路上に炎口４を設け、さらに、同ガス通路内に前記各実施例の高濃度ガス導入部 と、ガス分流手段とを設けた構成としてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

本考案は、高濃度ガス通路と低濃度ガス通路とを隣り合わせに配列配置し、低 濃度ガス通路上の炎口形成面に複数の炎口を形成し、前記低濃度ガス通路内に高 濃度ガス通路から高濃度予混合ガスを導入する高濃度ガス導入部と、この導入し た高濃度予混合ガスを炎口形成面の両端側の炎口に導き、低濃度予混合ガスを炎 口形成面の中央側に導くガス分流手段とを設けたものであるから、このガス分流 手段により、炎口形成面の中央側に噴出する低濃度予混合ガスの火炎の周りに低 濃度予混合ガスと高濃度予混合ガスとが混合した中濃度予混合ガスを噴出させて 、低濃度予混合ガス火炎の根元から外郭面に沿ってその中濃度予混合ガスを積極 的に混入することができるので、低濃度予混合ガス火炎の自燃性と保炎性が格段 に高められ、これにより、低濃度予混合ガス火炎のリフト現象を効果的に抑制し 、低騒音の静かな燃焼が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るバーナ装置の第１の実施例を示す
構成説明図である。

【図２】本考案の第２の実施例を示す説明図である。

【図３】本考案の第３の実施例を示す説明図である。

【図４】第１の実施例の変形例の説明図である。

【図５】第２の実施例の変形例の説明図である。

【図６】第３の実施例の変形例の説明図である。

【図７】バーナを略Ｖ字形状に配列した他の実施例を示
す説明図である。

【図８】従来例のバーナ装置の斜視説明図である。

【図９】同バーナ装置の火炎形成状態の説明図である。

【符号の説明】

１ 第１のバーナ ２ 第２のバーナ ５ 高濃度ガス通路 ７ 低濃度ガス通路 56 高濃度ガス導入部 57 切り起こし部 60 分流板 63 ガス取り込み部

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス濃度の高い予混合ガスが通る高濃度
   ガス通路と、ガス濃度が低い予混合ガスが通る低濃度ガ
   ス通路とが隣り合わせに配列され、低濃度ガス通路上の
   炎口形成面に低濃度ガス通路に連通する複数の炎口が形
   成されているバーナ装置において、前記低濃度ガス通路
   内には高濃度ガス通路から高濃度予混合ガスを導入する
   高濃度ガス導入部と、この高濃度ガス導入部で導入した
   高濃度予混合ガスを前記炎口形成面の両端側の炎口に導
   き、低濃度予混合ガスの流れを前記炎口形成面の中央側
   の炎口に導くガス分流手段とが設けられているバーナ装
   置。
2. 【請求項２】 ガス分流手段は低濃度ガス通路の側壁を
   内側に切り起こして低濃度ガス通路内の低濃度予混合ガ
   スの流れを炎口形成面の中央側に寄せる切り起こし部に
   よって構成され、この切り起こし部の切り起こし開口が
   高濃度ガス導入部となっている請求項１記載のバーナ装
   置。
3. 【請求項３】 ガス分流手段は、低濃度ガス通路を通る
   低濃度予混合ガスを取り込むガス取り込み部と、取り込
   んだ低濃度予混合ガスを絞って炎口形成面の中央側に導
   く絞り部とを有する断面がノズル形状の分流板によって
   構成され、絞り部の外面に対向する低濃度ガス通路の側
   壁に高濃度ガス導入部が設けられている請求項１記載の
   バーナ装置。
4. 【請求項４】 ガス分流手段は低濃度ガス通路の断面形
   状をＴ字形状にすることによって構成され、このＴ字形
   状の張り出し部によって高濃度ガス通路の上面が覆わ
   れ、前記Ｔ字形状の張り出し部の底壁に高濃度ガス導入
   部が設けられている請求項１記載のバーナ装置。
5. 【請求項５】 高濃度ガス通路の上面に高濃度予混合ガ
   スを噴出燃焼する炎口が形成されている請求項１乃至請
   求項４のいずれか１つに記載のバーナ装置。