JPH07508827A - チューブバーナ - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 チューブバーナ 本発明の背景及び要約 本発明は、バへナアセシブ１八特に高容量チューブ点火型バーナに関する。より 詳細には、本発明は、可燃性空気及び燃料の混合物を燃焼するための燃焼室及び 液浸チューブ熱交換器を含む液浸チューブバーナに関する。

液浸チューブバーナは、液体を含む溶液タンクを加熱するために種々の工業プロ セスで使用される。それは、一部洗浄するための水のような液体又は一部処理あ るいはメッキするための化学的浴を加熱するためにしばしば必要である。液体を 含む溶液タンクに液浸チューブバーナを取り付けることは公知である。バーナは 、それが液体を溶液タンクに送る長いパイプ又は蛇行したチューブの一端の中に 点火するように配置される。このチューブの出口端は排気管に接続される。

一般に、チューブバーナは燃焼室の耐火材を使用するが又はバーナは燃焼室がタ ンク内部に取り付けられるようにタンクの壁に取り付けるかのいずれかである。

耐火材は、保守及び修理による連続操業コストと同様に大きな初期取得費用の代 表となる。タンクに燃焼室を取り付けるこは、燃焼室が溶けないようにするのに 必要な冷却をタンクの液体に与えることを可能にする。しかしながら、これらの 燃焼室は、直径が８〜２０インチ（２０，３〜５０．８ｃｍ）、長さが２５〜５ ２インチ（６３５〜１３２．１ｃｍ）の範囲である。明かに、このような室はタ ンクに費やされる大きな空間容積の代表となる。

タンクから燃焼室を除去することは、液体のより小さい直径のチューブのより多 くの通過を可能にし、それによって装置の全部の熱効率を増加する。それはまた 、関連床面積の節約とともにより小さいタンクの使用を可能にする。耐火材を除 くことは、初期取得費用を減少し、重量を減じ、耐火材に関連する保守及び修理 を除去する。

過去に、必要な温度を達成するのに十分なガスに点火するために、高圧ファン及 び比較的大きい直径のチューブが使用された。この高圧ファンは、ファン及び関 連管路の大きさのため、取得の点で他の主要な価格の代表となる。大きなファン は、これらを駆動するためにより大きな馬力のモータを必要とし、したがって、 より高額の操業費用を有する。

大きな直径のチューブは、一般に直径が６インチ（１５，２ｃｍ）と１２インチ （３０，５ｃｍ）の間の範囲にあった。大きな直径のチューブは、直線部だけで も比較的小さい直径のチューブよりも４倍のコストを増加し得る。それと共にチ ューブのカーブ及び曲げにはいっそう多（の費用がかかる。しかしながら、過去 において、小さい直径のチューブで多量の燃料を燃焼しようとする時、炎を安定 に維持することが困難であった。

初期取得及び操作上の節約を認識するとき、低圧燃焼用空気源で作動するより小 さい直径のチューブバーナに対する要求がある。このようなバーナは溶液タンク 及びチューブ類の大きさを削減することを可能にする。それは、より小さい馬力 のモータ及びより小さい直径の空気管路とともにより小さいファンの使用をさら に可能にする。このような要求に合うことができるバーナは、従来の液浸チュー ブバーナの実質的な改良の代表となる。

本発明によると、チューブの中に点火する燃焼を発生するために空気と燃料を結 合するためのバーナアセンブリは、入口端、出口端、及びそれらの間の空気と燃 料との混合領域を含むために形成される通気筒を含む。この通気筒はまた、混合 領域で発生された燃焼の火を通気筒の出口端に結合されるチューブの中に入れる ために入口から出口の方に集まる円すいの側壁を含む。

バーナアセンブリはまた、通気筒の混合領域に気体燃料を供給する手段及び通気 筒の入口端を通して混合領域に燃焼用空気を導入する手段を含む。燃焼用空気は 、可燃性混合物を発生するために混合領域で気体燃料と混合する。この導入する 手段は通気筒の入口端に取り付けられる空気混合プレートを含む。この空気混合 プレートは、混合領域の中に燃焼用空気を送り込む複数の空気供給開口を含むよ うに形成される。

好ましい実施例では、導入する手段は、吐出し出口及び燃焼用空気を含んでいる 内部領域を含むように形成されるバーナハウジングを含む。

通気筒は、燃焼用空気が空気混合プレートの開口を通して混合領域に供給される ように内部領域に空気混合プレートを位置決めするためにバーナハウジングの内 部領域にある。通気筒の出口端は、通気筒の混合領域で発生される燃焼がバーナ ハウジングの外側に位置決めされ、がっ吐出し出口を通して通気筒の出口端に結 合されるチューブの中に点火されるようにバーナハウジングの吐出し出口に結合 される。バーナの設計は、加熱するために、かつ液体を含むタンクにある小さい 内径のチューブ熱交換器の中に燃焼を点火するに使用されるために液体を含むタ ンクの外側に置かれるのが便利であるようにされる。

気体燃料は、燃料吐出しノズルによって通気筒の混合領域の中に吐出される。こ のノズルは環状側壁及び閉鎖端壁を有する。ノズルの環状側壁の一部は、気体燃 料を通気筒の混合領域の中に吐出すように配置される複数の気体燃料吐出しポー トを含むように形成される。空気混合プレートは中央開口を含むように形成され 、燃料吐出しノズルは、中央開口を通って延び、かつ気体燃料吐出しポート及び 閉鎖端壁を通気筒によって定められる混合領域に位置決めするためにバーナアセ ンブリに取り付けられる。

空気混合プレートは、通気筒によって規定される空気と燃料の混合領域の中に燃 焼用空気を送り込むための供給用開口を含むように開口される。これらの開口は 、低圧燃焼用空気の使用を可能にし、小さい内径のチューブ熱交換器の中に点火 され得る燃焼を発生するように設計されるパターンに配置される。このパターン は、空気供給開口の幾つかの同心リングを規定し、各リングの開口が各リングの 外周の周りに一様に離間されることを必要とする。空気供給開口の最も内側のリ ング開口は最も小さい内径を有し、空気供給開口の最も外側のリング開口は最も 大きい内径を有する。この空気供給開口の独特のパターンは、安定した燃焼が混 合領域で維持されるようにノズルによって混合領域の中に吐出される気体燃料と 混合するために通気筒に供給されるならば、バーナハウジングを通って送られか つ通気筒の周りに渦を巻いている低圧燃焼用空気が開口された空気混合プレート を通って混合領域の中に送られることを可能にする。

燃焼用空気をバーナハウジングの内部にある通気筒によって形を定められている 燃焼室に供給することによって、本発明は、燃焼用空気が空気混合プレートに達 する前に通気筒によって形が定められている燃焼室を冷却するために通気筒の上 及び周りに燃焼用空気を送る。燃焼用空気で燃焼室を冷却することによって、本 発明は、燃焼室が加熱するための液体を含むタンクの外側に置かれることを可能 にし、その上、燃焼室の形を定めるために壊れやすい高価な耐火材の表面を使用 する要求を避ける。液体を含むタンク内部から燃焼室を取り除くことは、タンク 、チューブ及び関連装置の大きさの削減を可能にする。タンクでのより小さい直 径の熱交換器チューブの使用を可能にすることによって、本発明はまた、増加さ れる熱伝達効率を提供し、それによって従来のガス点火されるチューブバーナに 実質的な改良を提供する。

種々の大きさの開口を有する空気混合プレートを提供することによって、本発明 は、燃焼用空気の十分な量が低圧空気ファンによって通気筒の空気と燃料の混合 領域に供給されることを可能にし、高圧空気ファンを要求することを取り除（。

低圧空気ファンの使用は、高圧空気管路の要求を取り除くために燃焼用空気ファ ンを有するバーナ及びバーナユニットに絶対必要なガス／空気制御装置の使用を 可能にする。同時に、空気混合プレートの設計は、燃焼室の付加的冷却を与え、 燃焼の制御を増加するために燃焼室の形を定める通気筒の内壁に沿って燃焼室を 通って冷却する燃焼用空気を送ることを可能にする。通気筒は、空気混合プレー トを保持するその入口からチューブ熱交換器に結合するその出口に集まるテーバ 燃焼室の形を定める。この通気筒は、小さい内径のチューブ熱交換器の中により 高いバーナ点火率を与えるために空気と燃料の混合物の徐々に制御される燃焼を 可能にするようにその長さに沿っての選択された角度として集まる。この通気筒 は、燃焼が開始し、進行することを可能にし、かつ所望の内径を有する小さい穴 のチューブ熱交換器の中への徐々の転移を可能にする点火円すいを提供する。

本発明の他の態様は、バーナハウジングの空気と燃料の混合領域への気体燃料の 流れを調整するために燃料供給手段に含まれる燃料供給調節バルブに関する。従 来のバタフライ弁を使用する代わりに、スロット付シャフト形燃料洪給調節弁が バーナハウジングへの燃料の流量を調整するために使用される。このような弁は 、取り付は及び取り替えるのは容易である。また、弁がいわゆる“閉じる”位置 に移動するとき、弁シャフトのスロットは、燃料の小さい流量が空気と燃料の混 合領域に送り込まれることを可能にするような大きさにされ、配置される。好都 合なことには、この機構は、バーナのユーザ１０がバーナを完全に止めるよりも むしろ低点火率でバーナをアイドルにすることを容易にし、したがって、バーナ を作動状態に戻すために後の再点火を必要とする。実例で示すように、円筒状の 燃料供給調節弁は、バーナハウジング２６への燃料の流入を調整するためにその 縦軸の周りに回転される。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、現在認識されるような本発明を実施するベ ストモードを例示する好ましい実施例の下記の詳細な説明の考察に基づいて当業 者に明かになる。

図面の簡単な説明 詳細な説明は、特に添付図面を参照する。

図１は、バーナハウジング、燃料供給、空気供給、燃焼用空気ファン及びバーナ アセンブリに接続されるチューブ熱交換器によって加熱されるために液体を含む タンクを示す本発明によるバーナアセンブリの概略図である。

図２は、図１のバーナアセンブリで使用するのに適しているバーナを取り付けら れた燃焼用空気ファンの図である。

図３は、バーナハウジングの内部領域の中に延びる気体燃料ノズル、このノズル に取り付けられる空気混合プレート、バーナハウジングの外側にある小さい穴の チューブ熱交換器に接続される燃焼室を設けるために空気と燃料の混合領域を定 める通気筒及びバーナハウジングに形成される弁調節される燃焼用空気入口を示 す図１のバーナハウジングの拡大断面図である。

図４は、空気混合プレート及びこの空気混合プレートに形成され、がつ気体燃料 ノズルの周りのリングに配置される空気供給開口のパターンと大きさを示す図３ のライン４−４に沿って切り取られた断面である。

図５は、ノズルの環状側壁の外周に離間された燃料吐出しポートセットの３つの ロケーション及び三角形パターンの各セットの燃料吐出しポートの配置を示す図 ３及び図４に示される気体燃料ノズルのヘッドの拡大側面図である。

図６は、気体燃料ノズルの外周の周りの燃料吐出しポートの間隔及び配置を示す 図５のライン６−６に沿って切り取られた断面である。

図７は、バーナハウジングに接続される燃料供給装置にある燃料供給調節弁及び バーナハウジングに形成される燃焼用空気入口にある空気供給弁を接続する制御 リンク機構を示す部分側面図である。

図８は、図７に示される燃料供給調節弁及び開かれた位置と閉じられた位置の間 のその縦軸の周りに燃料供給調節弁を回転するための駆動シャフトの透視図であ る。

図９は、燃料供給装置の内部及び、特に燃料供給がら気体燃料ノズルに気体燃料 を導くためにそれの中に提供される通路、燃料供給装置の燃料通路の一つを横切 って延びるために穴への燃料供給調節弁の配置、及び燃料供給調節弁の開閉を調 整するために駆動シャフト及び燃料供給調節弁を回転する手段を提供するために 燃料供給装置の外側の燃料弁アクチュエータ及び制御リンク機構の配置を示す図 ７のライン９−９に沿）て切り取られた断面図である。

図１０は、燃料供給装置を通って、かつ燃料ノズルの中に気体燃料の最大流量を 可能にするその開かれた位置の図９の燃料供給調節弁の拡大側面図である。

図１１は、燃料供給調節弁がその閉じられた位置の方に移動するように回転され る方向を示す図１０のライン１１−１１に沿って切り取られた断面図である。

図１２は、バーナのアイドル状態を低点火率に維持するために燃料供給装置を通 って、かつ燃料ノズルの中に気体燃料の最小流量を可能にするその閉じられた位 置の燃料供給調節弁を示す図１０と同様な図である。

図１３は、図１Ｏのライン１３−１３に沿って切り取られた断面図である。

図１４は、図１２及び図１３に示されるその閉じられた位置がら離れて弁の回転 角度の関数として図９の燃料供給調節弁を通り過ぎて流れることを可能にし、そ れによって弁がその閉じられた位Ｗ（図１２及び図１３）にあるとき、１０％の 最大燃料流量力呵能とされ、弁がその開かれた位置（図１０及び図１１）にある とき、１００％の最大燃料流量が可能とされることを示す気体燃料の百分率を示 すプロットである。

発明の詳細な説明 図１に示されるように、ガス点火されるチューブバーナ１ｏは、タンク１２に含 まれる液体３８を加熱するためにタンク１２にあるチューブ熱交換器で燃焼を発 生するために工業プロセスで使用される。燃料供給１４からの気体燃料及び空気 供給１６からの燃焼用空気は、可燃性混合物を形成するためにバーナ１０に設け られている燃焼室２４の内部で混合され、この混合物は燃焼を発生するために点 火される。使用において、気体燃料は、燃料供給１４から燃料供給導管１８を通 ってバーナハウジング２６の後部２２に取り付けられる燃料供給装置２０に送る 。燃料供給装置は、バーナハウジング２６の内部にあり、タンク１２にあるチュ ーブ熱交換器に接続される燃焼室２４に気体燃料の測定量を導く。

好ましくは図２に示されるようなバーナハウジング２６に取り付けられる燃焼用 空気ファン２８は、空気供給１６からバーナハウジング２６の側壁２７に形成さ れる燃焼用空気入口３０に燃焼用空気を供給する。

ピボットリンク３２及び３４並びに制御棒３６は、燃焼用空気入口に取り付けら れるバタフライ弁７０を燃料供給装置２０に取り付けられる回転可能燃料供給調 節弁１８８及び駆動シャフト２００に接続する制御リンク機構を形成する。オペ レータは、空気と燃料の適正な比率が燃焼室２４で結合して可燃性混合物を発生 することを確実にするために燃焼室２４への空気と燃料の流量を容易に調整する ために制御リンク機構３２．３４．３６を手動及び遠隔制御で操作することがで きる。

燃焼室２４で発生される燃焼は、バーナハウジング２６の前部端４４の内側から 及び長いチューブ熱交換器４６の入口端の中に向けられる。

チューブ熱交換器４６は、タンク１２を通って曲がり、かつ出口開口５１に接続 する蛇行部４９を含む。チューブ４６はまた、出口間口５１及び排気管５７で蛇 行部４９に結合される排気管５３を含む。図１に示されるように蛇行部４９は、 タンク１２に含まれる液体３８に突き込まれるのて、それは、バーナ１０によっ て発生される燃焼からの軌をタンク１２の液体３８に伝達するために熱交換器と して機能することができる。

便宜上、バーナハウジング２６は、バーナハウジング２６の前部端４４に設けら れる取り付はスタッド４５を使用してチューブ熱交換器に取り付けられる。これ らの取り付はスタッド４５は、チューブ熱交換器４６に取り付けられる従来のフ ランジ４７に形成されかつエンドユーザによって提供される開口と一致させるよ うに配置される。バーナ１０の一つの利点は、追加接続装置を提供するか又は追 加接続装置を頼りにする必要もなしに従来のチューブ熱交換器に直接取り付ける ように構成されることである。

ここでは参照が“液浸”チューブバーナ１０になされるけれども、本発明の低圧 チューブ点火されるバーナ１０は、液体のタンクにチューブを液浸する必要がな い多くの他の応用に使用するのに適している。例えば、チューブ点火するバーナ は、フィンチューブ間接ヒータ又は熱が空気の流れ又は近くの材料を加熱するた めにチューブによって放出される放射チューブとともに使用することもある。

いま、図３を参照すると、バーナハウジング２６は、前部端４４と後部端２２間 に延びる円筒状の側壁２７を含む。燃焼用空気入口開口５２は側壁２７に形成さ れる。側壁２７及び端部２２と２４は、バーナハウジング２６の内部に内部領域 ５５を規定するために協働する。

円筒状の燃焼用空気人口３０は、燃焼用空気入口開口５２でバーナハウジング２ ６に結合される内部端５４、外部端６４及び内部端５４と外部端６４間に延びる 円筒状の側壁６０を含むように形成される。この円筒状の側壁６０は、空気供給 １６及びファン２８からの燃焼用空気をバーナハウジング２６の内部領域５５の 中に導くための燃焼用空気通路を規定する。バーナ１０に燃焼用空気ファン２８ を取り付けるための環状の取り付はフランジ６６は燃焼用空気入口３０の外部端 ６４に形成される。

円形バタフライ弁７０は、燃焼用空気通路６２の内部の中央に取り付けられる。

バタフライ弁７０の直径は燃焼用空気通路６２の内径におおむね等しい。バタフ ライ弁７０は、燃焼用空気通路６２の中心軸を横切る軸上に位置するような位置 に置かれる回転軸７２上で回転するように取り付けられる。回転軸７２は、バタ フライ弁７０が完全に閉じられた位置と開かれた位置間の回転軸７２上で回転で きるように燃焼用空気入口３０の円筒状の側壁６０に回転できるように結合され る。図７に示されるように閉じられた位置では、バタフライ弁７０は、燃焼用空 気通路６２の中心軸を横切る面にある。図３及び図７に示すように開かれた位置 では、バタフライ弁７０は、燃焼用空気通路６２の中心軸と鋭角である面にある 。

燃料供給装置１２０は、ボルト８５、リベット又は他の適当な締め付は手段によ ってバーナハウジング２６の後部端２２に取り付けられる。図３に最も申し分の ないように示されるように、例示的な電気スパーク発生装置、燃料ノズル８０及 び火炎点火手段８２は、外側にバーナハウジング２６の後部端２２に形成される 開口９６を通って、そして燃料供給、装置１ｉ２０からバーナハウジング２６及 び燃焼室２４の内部領域５５の中に突き出る。

円形の空気混合プレート９０は、燃料ノズル８０及び点火手段８２に結合され、 かつ燃焼室２４の内部に設けられる空気と燃料の混合領域６８内に燃焼用空気の 流量を調整するのに役立つように構成される。図３に明確に示すように、通気筒 ６９はバーナハウジング２６の内部に取り付けられ、かつそれの燃焼室２４を規 定するように構成される。空気と燃料の混合領域６８は、燃料ノズル８０によっ て吐出される気体燃料及び空気混合プレート９０を通って送られる燃焼用空気を 受け取るために通気筒６９の一端にある。燃料供給装置２０及び燃料ノズル８０ は、空気と燃料の混合領域への気体燃料の流量を調整するために協働する一方、 空気供給装置２６．６２．７０及び空気混合プレート９０が空気と燃料の混合領 域への燃焼用空気の流量を調整するために協働する。

図３及び図４で示されるように、空気混合プレート９０は、丸い薄い平らなプレ ート９１及び円形取り付はカラー９２を含むように形成される。カラー９２は平 らなプレート９１の第１の面９４から軸方向に外側に突き出る。円形取り付はカ ラー９２は、燃料ノズル８０の本体を受け入れるための中央開口９６を含むよう に形成される。取り付はカラー９２の端部面９８は燃料ノズル９０の円筒状の側 壁１１０に形成される肩１００にかみ合う。この肩１００は、平らなプレート９ １の第２の面９７を越えて通気筒６９内に規定された燃焼室２４に設けられる混 合領域６８の中に軸方向に燃料ノズル８０の端部１１２が突き出ることを可能に するように位置決められる。燃料ノズル８０は、ボルト、ネジ、リベット又は他 の締め付は手段によって空気混合プレート９０に取り付けられる。例えば、例示 された実施例では、ボルト９９は空気混合プレート９０のカラー９２に燃料ノズ ル８０を結合する。

平らなプレート９１はまた、図４に示されるように火炎点火手段８２を受け入れ るためのオフセット開口１１４を含むように形成される。火炎点火手段８２は、 点火手段８２が平らなプレート９１の第２の面９７がら空気と燃料の混合領域６ ８の中に突き出ることを可能にするために燃料供給装置ｔ２０から平らなプレー ト９１の開口１１４を通って延びる。

空気混合プレート９０はまた、一様に離隔される端部１１２の周りの第１のリン グに一様に離隔され、かつ配置される第１の開口セット１２２、第１のリングの 周りの第２のリングに一様に離隔され、かつ配置される燃料ノズル８０の第２の 開口セット１２４、第２のリングの周りの第３のリングに一様に離隔され、かつ 配置される第３の開口セット１２６、及び第３のリングの周りの第４のリングに 一様に離隔され、かつ配置される第４の開口セット１２８を含む。セット１２２ ．１２４．１２６．１２８の各開口の内径は、中央開口９６からのリングの半径 方向の距離の関数として増加するので、第１の開口セット１２２の各開口は最も 小さい内径を有し、第２の開口セット１２４の各開口は中形サイズの内径を有し 、第３の開口セット１２６の各開口は大形サイズの内径を有し、第４の開口セッ ト１２８の各開口はジャンボサイズの内径を有する。

例えば、３．０インチ（７，６ｃｍ）の直径のチューブ熱交換器４６に点火する チューブバーナ１０では、開口１２２は０．１９６インチ（０゜４９８ｃｍ）の 直径を有し、開口１２４は０．２７フインチ（０，７０４ｃｍ）の直径を有し、 開口１２６は０．３３９インチ（０，８６１ｃｍ）の直径を有し、開口１２８は ０．３９０インチ（０，９９１ｃｍ）の直径を有する。

開口セット１２２．１２４．１２６．１２８の開口の内径の大きさを変えること によって、プレート９０と同様であるが一様な開口を含むように形成されるプレ ートと比較してより少ない圧力が燃焼室２４の空気と燃料の混合領域６８の中に 十分な量の燃焼用空気を供給するのに必要である。有利なことには、これは、よ り低い圧力ファン２８が十分な量の燃焼用空気をバーナハウジング２６の中に移 動させるために使用されることができ、それによって従来のガス点火されるチュ ーブバーナに比較してファンサイズ、コスト等をかなり削減することを意味する 。穴あき空気混合プレート９０は、小さい穴のチューブ熱交換器の中に点火さ　 ″れる燃焼を高めるために燃焼室２２で起こる燃焼に段階的空気量を供給するた めに増加する大きさの空気穴のパターンを使用する。

さらに、第４の開口セット１２８のジャンボサイズの直径は、通気筒６９の内部 面１３４に沿って流れることが可能とされる通気筒冷却の燃焼用空気量を最大に することに役立つ。この余分な空気流エンベロブは、通気筒６９の内部面１３４ から離れて火炎２３０を保持しがちであることによって燃焼室２４に付加的冷却 を与える。また、例示された実施例では、空気混合プレート９０及び通気筒６９ は、そのプレート９１の外径と平らなプレート９１の外側の周辺のエツジに近接 した通気筒６９のその部分の内径の間の環状ギャップ１２９を規定するように協 働する。

この環状ギャップ１２９は、通気筒６９の望ましい冷却を促進するために燃焼中 通気筒６９の内部面１３４に沿ってより多くの通気筒冷却の燃焼用空気が流れる ことを可能にするために設けられる。有利なことには、必要とされる冷却を達成 するためにタンク１２の内部のバーナハウジング２６の全て又は一部を取り付け るためにこのバーナ設計を必ずしも使用しない。

通気筒６９は、図１及び図３に申し分のないように示されるように、バーナハウ ジング２６の内部領域５５にある点火円すいを提供する。通気筒６９は、円すい 転移部１３６、円筒状の吐出し端１３８及び円筒状の吸気端１４０を含む薄壁ス リーブである。好ましくは、この円すい転移部１３６は、吸気端１４０から吐出 し端１３８へその縦の中心軸１４１に対して約１１°の角度で一点に集まる。円 筒状の吸気端１４０は、空気混合プレート９０の周辺エツジに形成される外周層 １４２にかみ合う。円筒状の吐出し端１３８は、バーナハウジング２６の前部端 ４４に形成され、かつノズル８０の方の面に向けられる浅い開口１４４に一致さ せる。バーナハウジング２６の前部端４４は、チューブ熱交換器４６の入口端４ ３に付加される環状フランジ４７にポルト４５又は他の適当な手段によって取り 付けられる。

点火円すい通気筒６９及び空気混合プレート９０は、空気供給１６によって供給 される空気と燃料供給１４によって供給される燃料の混合物が、タンク１２の中 に延びるチューブ熱交換器４６の中への噴射に点火するために火炎点火手段８２ によってその中で点火される燃焼室２４を規定するために協働する。点火円すい 通気筒６９は、点火円すい通気筒１３４の円すい周辺の周り及び円筒状の吸気端 １４０を通って燃焼室２４の混合領域６８の中に燃焼用空気を分配するための分 岐する環状チャネルを形成するためにバーナハウジング２６の側壁２７と協働す る。

燃料ノズル８０の端部１１２は、空気混合プレート９０から燃焼室２４へ突き出 る。図５及び図６に示されるように、燃料吐出しポート１５０．１５８は、燃料 ノズル８０の端部１１２の側壁１５３上の外周に離間される三角形パターン１５ ２に配置される。好ましくは、３．０インチ（７，６ｃｍ）のチューブバーナで 使用されるために燃料ノズル８０に設けられている燃料吐出しポート１５０．１ ５６は、約０．０７０インチ（０，１７８ｃｍ）の直径を有するだろう。燃料吐 出しポート１５０の配置は、空気混合プレート９０に平行で、かつ空気混合プレ ートから離間される面に燃料を吐き出されるようにする。三角形パターン１５２ のベースを形成する燃料吐出しポート１５０の面は、図５のライン６−６に沿っ て切り取られた断面図である図６に示される。各三角形パターン１５２では、各 三角形パターン１５２のベースを形成する燃料吐出しポート１５０は、所定の角 度１５４、好ましくおよそ１０°だけ角度をなすように間隔をあけられる。燃料 吐出しポート１５６は、三角形パターン１５２の頂点で角度１５４を部分し、そ れによって吐出しポート１５０の中心軸と５゛の角度１５５を形成する面にある 。

燃料ノズル８０に設けられるポートのパターンは、空気混合プレーン９０ととも に使用されるとき、点火円すい通気筒６９によって規定される収束する転移に適 合するために安定した一様な火炎を供給するように機能する。高燃料圧を使用す ることによって、良好なターンダウン性能が達成される。図４に示されるように 、燃料ノズル８０は、開口１２２．１２４．１２６及び１２８の各近接した半径 方向に延びるラインによって規定される開先角度を部分するラインの方向に各燃 料吐出しポート１５６を向けられるようにするために空気混合プレート９０に対 して割り出しされる。

天然がスバーナ設計では、好ましくは３つのポート１５０．１５６の６つのセッ トは燃料ノズル８０の端部１１２の側壁１５３の周りに外周に離間される。プロ パンバーナの場合、３つのポート１５０，１５６の３つのセットが準備される。

両方の場合、ポート１５ｏの一つのセットは火炎点火手段８２に向けられるべき である。

図９に示されるように燃料供給装置２０は、３つの内部通路７４．７６及び７８ 並びにバーナハウジング２６の後部端２２に燃料供給装置２０を取り付けるため の取り付はフランジ８４を含むように形成される。

これらの３つの内部通路７４．７６．７８は、燃料供給導管１８から燃料ノズル ８０に燃料を導くように協働するので、ノズル８０は、燃焼室２４の空気と燃料 の混合領域６８の中に気体燃料を吐出すことができる。

第１の通路７４は、燃料供給導管１８を第２の通路７６に接続するために燃料供 給装置２０に形成される。第２の通路７６は、第１の通路７４に垂直の状態で、 かつ取り付はフランジ８４に平行の状態にあるために燃料供給装置２０に形成さ れるので、それは燃料ノズル８０に接続される第３の通路７８を横切る。第３の 通路７８は、取り付はフランジ８４及び第２の通路７６に垂直の状態である。

第１の通路７４は、燃料供給導管１８の一つのねじ込み端部にかみ合うために１ ６０に突き通される。第１の通路７４は、取り付はフランジ８４に垂直に形成さ れ、第３の通路７８に第１の通路７４を接続する第２の通路７６の中に延びる。

第２の通路７６の第１の端部１６２は、ねじ込みシーリングプラグ１６６を受け 入れるために１６４に突き通される。第２の通路７６の第２の端部１６８は第３ の通路７８の方へ開口する。第３の通路７８は、ねじ込みシーリングプラグ１６ ７を受け入れるために１７２に突き通される第１の端部１７０を有する。第３の 通路７８の第２の端部１７４は、燃料ノズル８０を通って燃焼室２４の空気と燃 料の混合領域６８の中に供給するために気体燃料を燃料ノズル８０に移す。

円筒状の燃料調節弁の穴１７８は、燃料供給装置２０に形成され、かつ図９に示 されるような第１の通路７４に直交し、第１の通路７４を通して送られるように 位置決めされる。穴１７８はまた、第２の通路７６と離間される平行関係にある ように整列される。穴１７８は、第１の通路７４を通って燃料の流量速度を調整 するように作動され得る弁を受け入れるように構成されるので、オペレータは、 燃焼室２４の空気と燃料の混合領域６８の中に燃料ノズル８０によって吐出され る気体燃料量を制御することができる。

図８に示されるタイプの燃料供給調節弁１８０は、図９に示される位置を取るた めに燃料調節弁の穴１７８に挿入される。燃料供給調節弁１８０は、穴１７８を 規定する円筒状の壁との回転ベアリングかみ合わせにあるように配置される。燃 料供給調節弁１８０を穴１７８のその縦軸２１４の周りに回転することによって 、燃料供給調節弁１８０の中央弁調整部１８８の特別な形状のために燃料ノズル ８０の方に第１の内部通路７４を通して送ることを可能にされる気体燃料の流量 速度を変えることは可能である。弁調整１８８の形状は、燃料供給調節弁がその 閉じられた位置にあるとき、完全にガスの流れを止めないように構成され得るこ とが下記の説明から明らかである。この機構によって、燃料ノズル８０はその中 に低燃焼を保持するために燃焼室２４の中に少量の燃料を吐出すことを可能にす る。

図８により詳細に示されるように、燃料供給調節弁１８０は、穴１７８に設けら れる第１及び第２の円筒状のベアリング部１８５及び１８７にそれぞれにかみ合 う離間される円筒状の第１及び第２のジャーナル１８２及び１８４を含む。ノツ チ又はスロット１９２は、特別の流量調節形状を有する弁調整部１８８を形成す るために第１及び第２のジャーナル１８２及び１８４の間の領域の燃料供給調節 弁１８旧こ切り込まれる。

例示されるように、弁調整部１８８は、長方形の底部壁１９４及び２つの直立し た半円の離間された平行な側壁１９６及び１９８を含むように形成される。オー リングシール１９９は、穴１７８の内部壁と回転可能燃料調節弁との間にシール を提供するために第２のジャーナル１８４（こ形成される環状の溝に取り付けら れる。

駆動シャフト２００は、穴１７８の燃料供給調節弁１８０の回転を制御するため に図８及び図９に示されるように燃料供給調節弁１８０の一端２０１に固定する ように接続される。駆動シャフト２００は、図９（こ示されるように燃料供給装 置２０の側壁２０４に固定して取り付けられるベアリング２１０に形成される通 路２０２を通って延びるように配置される。シャフト２００の末端部２１２は、 図７及び図９に示されるような第１のピボットリンク３２に取り付けられる。駆 動シャフト２００に結合される燃料弁アクチュエータ２２６又は第１のピボ・ノ ドリンク３２は、閉じられた位置と開かれた位置との間の穴１７８のその縦軸２ １４の周りに燃料供給調節弁を回転させるその縦軸２１４の周りに駆動シャフト ２００を回転するように手動で又は遠隔制御で作動可能であり、それによって燃 料供給装置２０を通って燃料ノズル８０に送る燃料量を調整する。閉じられた位 置では、弁調整部１８８の底部壁１９４は第１の通路７４の縦軸２１５に垂直の 状態にある。完全に開かれた位置では、弁調整部１８８の底部壁１９４は第１の 通路７４の縦軸２１５に平行状態にあり、それによって燃料を燃料供給導管１８ から燃料供給調節弁１８０の弁調整部１８８を通って燃料ノズル１８０の方の方 向２１６に送ることを可能にする。

燃料弁アクチュエータ２２６及び駆動シャフト２００は、例えば、図１０及び図 １１に示されるようにその開かれた位置を取るように燃料供給調節弁１８０を回 転するために使用され得る。この開かれた位置では、気体燃料は、第１の内部通 路７４の上流部２０３から、弁調整部１８８に形成される通路７４及びスロット １９２の内部壁によって境界をつけられるチャネル２０７を通って第１の内部通 路７４の下流部２０５に進行することができる。開かれたとき、燃料供給調節弁 １８０によって、最大の燃料量が燃料供給装置２０の第１の内部通路７４を通っ て燃料ノズルに流れることを可能にする。

燃料供給調節弁１８０は、例えば、図１２及び図１３に示される閉じられた位置 の方へ移動するために方向２０９（図１１）に回転され得る。

この閉じられた位置では、少量の気体燃料だけが、弁調整部１８８を通って通路 部２０３の上流から通路部２０５の下流まで進行することができる。この少量の 気体燃料は、例えば、図１２及び図１３に示されるような半円の上部チャネル２ １１及び離間された半円の下部チャネル２１３を通って送られる。

燃料供給調節弁１８８のスロット付弁調整部１８８は、ユーザが低点火速度でバ ーナをアイドルにすることを容易にする。多くの従来のバーナでは、弁調整及び アイドルの能力が貧しいために、バーナを止めて、次に加熱が後で必要とされる とき、バーナを再点火することがしばしば必要である。燃料供給調節弁１８０は 、バーナ１０で低燃焼を保持するために図１２及び図１３に示されるような上部 及び下部チャネル２１１及び２１３を通って所定の燃料の流量を可能にすること を可能にするように構成される。バーナ操作の全範囲に適正な燃焼用空気と燃料 の比を保持することはまた、それがバーナに効率的に関連するので、重要である 。弁１８０は最大点火率で適正な燃焼用空気と燃料の比を与えるだけでなく、そ れは、バーナのターンダウン中、より低い点火速度に適性比を与える。もしバー ナが適正な空気と燃料の比なしに操作するならば、それは燃料の著しい浪費を表 すことが理解されるだろう。新しい弁設計はまた、生産量に最大再生産力量を供 給する。

燃料供給調節弁１８０に形成されるスロット１９２は、０５インチ（１，２７ｃ ｍ）の直径の幅０．　５インチ（１，２７ｃｍ）ｘ奥行き０゜３１　（０，７９ ｃｍ）である。図１０及び図１１に申し分ないように示されているような弁シヤ フトの中心ラインの下でスロット１９２の深部を切断することは、弁１８０が図 １２及び図１３に示されるように閉じられた位置にあるとき、最小の燃料流れ領 域（例えば、上部及び下部チャネル）が形成されることを可能にする。

弁調整部１８８を通る使用可能な燃料の流れ領域を閉じられた位置からの燃料供 給調節弁１８０の回転角度の関数として示すプロットが図１４に示されている。

９０°で、弁１８０は図１０及び図１１に示される開かれた位置であり、弁調整 部１８８を通る最大流量領域の１００％が使用可能である。０°で、弁１８０は 図１２及び図１３に示される閉じられた位置にあり、弁調整部１８８を通る最小 流量領域の１０％が使用可能である。これは、少量の燃料が低い点火率のアイド ル状態にバーナ１０を保持するために弁１８０を通って常に送られることができ ることを意味する。一定の内径又は断面積の通路７４に対してスロット１９２の 幅及び奥行き並びに弁１８０の直径を変えることによって図１４に示されるタイ プの所望の゛流れ曲線“を達成するように弁１８０をプログラム化することは可 能であることが理解されるだろう。

燃料供給調節弁１８０は、オペレータが燃焼室２４で適正な空気と燃料の比を保 持することを可能にするために図７に示されるように燃焼用空気入口３０に取り 付けられるバタフライ弁７０に制御棒３６によって接続される。この制御棒３６ は、第１のピボットリンク３２に接続される第１の端部２２２及び第２のピボッ トリンク３４に接続される第２の端部２２４を有する。この第１のピボットリン ク３２は駆動シャフト２００に固定するように接続され、かつ第２のピボットリ ンク３４は、燃焼用空気入口３０の円筒状の側壁６０を通って延びるバタフライ 弁回転軸７２の一部に固定するように取り付けられる。第１のピボットリンク３ ２が、閉じられた位置に燃料供給調節弁１８０を位置決めするように移動される とき、制御棒３６は、燃焼用空気入口でバタフライ弁７０を閉じるように第２の ピボットリンク３４を位置決めする。燃料供給調節弁１８０を開いた位置に位置 決めするように第１のピボットリンク３２を移動することは、バタフライ弁７０ を開くように第２のピボットリンク３４を作動する方向に制御棒３６を引く。例 示するように、いかなる適当な種類の燃料弁アクチュエータ２２６も、枢軸回転 する制御リンク機構３２．３４．３６を使用して燃料供給調節弁１８０及び空気 供給バタフライ弁７０の開閉を制御するためにその縦軸の周りに駆動シャフト２ ００を回転する手段を提供するために使用される。

作動においては、ユーザは燃料供給導管１８を使用して燃料供給装置２０に燃料 供給１４を接続する。燃料弁アクチュエータ２２６は、燃料供給装置２０の第１ 、第２、及び第３の内部通路７４．７６、及び７８を通って燃料ノズル８０に流 入する気体燃料量を制御するために駆動シャフト２００及び燃料供給調節弁１８ ０を回転するように手動又は遠隔制御で作動される。一定の燃料量は、燃料供給 装ｒＩｊＬ２０を通って燃料ノズル８０の内部に送られ、次に燃料ノズル８０の 端部１１２に形成される燃料吐出しポート１５０及び１５６の外に送られ、燃焼 室２４の空気と燃料の混合領域６８の中に送られることを可能にされる。第１及 び第２のピボットリンク３２及び３４並びに制御棒３６を含む枢軸回転するリン ク機構の作動によって、燃料供給調節弁１８０を開くことによってバタフライ弁 ７０を同時に開かせる。

バタフライ弁７０を開くことは、低圧ファン２８によって吹き付けられる燃料用 空気を空気供給１６から空気通路６２を通ってバーナハウジング２６の内部領域 ５５の中に送ることを可能にする。空気は、バーナハウジング２６に入り、図３ の右から左の方向に点火円すい通気筒６９を越えてかつその周りに送られ、有利 なことには、通気筒６９及び通気筒６９によって規定される燃焼室２４に含まれ る空気と燃料の混合物を冷却する。同時に、通気筒６９は、通気筒６９の周りに 渦を巻き、がっバーナハウジング２６の内部領域５５を通って右から左に送られ る燃焼用空気を温めるために熱を内部領域５５に放射する。次に、暖められた燃 焼用空気は、通気筒６９の円筒状の入口端１４０に次々に送られる。

空気混合プレート９０は、通気筒６９の入口端１４０に設けられる円形の開口に 取り付けられ、かつ燃焼室２４の空気と燃料の混合領域６８の中に送ることが可 能にされる燃焼用空気の流れを調整するようなサイズにされ、かつ配置される空 気供給開口１２２．１２４．１２６及び１２８の配列を含むように形成される。

燃焼用空気は、空気混合プレート９０の開口１２２．１２４．１２６及び１２８ 及び空気混合プレート９Ｏの周辺エツジの周りの環状ギャップ１２９を通って送 られ、調整される量の燃焼用空気を燃焼室２４に入れさせる。この燃焼用空気は 、可燃性の空気と燃料の混合物を形成するために燃料ノズル１８０によって吐出 される燃料と混合する。

燃料と燃焼用空気は、火炎２３０を発生するために火炎点火手段８２によって点 火される可燃性混合物を発生するために燃焼室２４に設けられる空気と燃料の混 合領域６８で均一に混合する。環状ギャップ１２９、空気供給開口１２２．１２ ４．１２６．１２８の半径方向に離間されたリング及び開口１２２．１２４．１ ２６．１２８の内径の変動する大きさの配置は、チューブ熱交換器４６のような 小さい内径のチューブに直接点火している間、標準サイズのバーナを安定した方 法で作動することを可能にするように協働する。燃焼用空気及び燃料が入って来 ることは、燃焼混合物の火炎２３０を円すい転移部１３６の長さに沿って、かつ 円筒状の吐出し端１３８の中に押し入れる。円筒状の吐出し端１３８から、燃焼 は、バーナハウジング２６の前部端４４に形成される吐出し開口１４４を通って 、そして入口端４３及び加熱タンク１２にあり、がっタンク１２に含まれる液体 ３８に浸される蛇行部４９を含むチューブ熱交換器４６に送られる。

パッケージされたファンを有する３、０インチ（７，６ｃｍ）バーナに対する最 大燃焼用空気容積流量は、水柱の６．　０インチ（１５，２ｃｍ）の圧力で時間 当たり約５９６０立方フイート（１６７立方メータ）である。外部の送風機（図 示せず）によって、最大燃焼用空気容積流量は、約１５インチ（３８，１ｃｍ） の水柱で時間当たり９．５３６立方フイート（２７０，２立方メータ）に増加す る。これは、従来のパーナに対して水柱の約３５インチ（８８，９ｃｍ）の必要 とされる圧力と比較して同一の熱出力を達成する。

３０インチ（７，６ｃｍ）のチューブバーナのバーナ入口で必要とされる燃料圧 力は、天然ガスの最大パッケージファン点火速度で水柱の約２フインチ（６８， ６ｃｍ）である。プロパン燃料圧力はわずかに高いだろう。パッケージされるフ ァン（図示せず）を有する最大燃焼用空気容積流量に対応する３、０インチ（７ ，６ｃｍ）のバーナの天然ガス容積流量は、時間当たり約５００立方フイート（ 時間当たり１４．２立方メータ）である。外部の送風機（図示せず）によって、 天然ガス燃料流量は、時間当たり約８００立方フイート（時間当たり２２．７立 方メータ）である。

本発明は、ある好ましい実施例に関して詳細に説明されたけれども、変形及び修 正は、下記の請求の範囲で説明され、がっその範囲を定められるような本発明の 範囲及び精神内に存在する。

Ｊりｆ１４ 補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）平成７年１月５日１ Ｍ

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. １．チューブの中に点火する燃焼を発生するために空気及び燃料を結合するバー ナアセンブリにおいて、該バーナアセンブリは、入口端、出口端及びこの入口端 及び出口端に通じている混合領域を含むように形成される通気筒と、前記通気筒 は、前記混合領域で発生された燃焼を前記通気筒の出口端に結合されるチューブ の中に点火するために前記入口端から出口端の方に収束する円すいの側壁を含み 、前記通気筒の前記混合領域に気体燃料を供給する手段と、可燃性混合物を発生 するように前記混合領域で前記気体燃料を混合するために燃焼用空気を通気筒の 入口端を通って前記混合領域へ導入する手段とを備え、前記導入する手段は、通 気筒の入口端に取り付けられ、燃焼用空気を前記混合領域に送り込む複数の空気 供給開口を含むように形成される空気混合プレートを含む、を備える。
2. ２．前記導入する手段は、吐出し出口及び燃焼用空気を含む内部領域を含むよう に形成されるバーナハウジングを含み、前記通気筒は、前記内部領域の燃焼用空 気が空気混合プレートの空気供給開口を通って前記混合領域に供給されるように 前記内部領域に前記空気混合プレートを位置決めされるために前記バーナハウジ ングの前記内部領域に置かれ、前記通気筒の出口端は、前記通気筒の前記混合領 域で発生された燃焼が前記バーナハウジングの外側に位置し、前記吐出し出口を 通って前記通気筒の前記出口端に結合されるチューブの中に点火されるように前 記バーナハウジングの前記吐出し出口に結合されることを特徴とする請求項１に 記載のバーナアセンブリ。
3. ３．前記バーナハウジングは空気供給入口を含むように形成され、前記通気筒は 、円すいの側壁を前記空気供給入口にきわめて接近し、かっそれの方に面してい るように位置決めするために前記バーナハウジングの前記内部領域に取り付けら れることを特徴とする請求項２に記載のバーナアセンブリ。
4. ４．前記バーナハウジングは、前記通気筒の前記混合領域の可燃性混合物を冷却 するために空気供給入口を通って前記内部領域に入れられる燃焼用空気を円すい の側壁の周辺の辺りに分配し、かつ燃焼用空気を前記通気筒の入口に取り付けら れる前記空気混合プレートに形成される前記空気供給開口を通してのみ前記通気 筒の前記混合領域に導くためのチャネル手段を規定するために前記通気筒の前記 円すいの側壁を囲む壁を含むことを特徴とする請求項３に記載のバーナアセンブ リ。
5. ５．前記バーナハウジングは、後部壁、前部壁及び前記前部壁と前記後部壁の間 に延びる側壁を含み、前記前部壁は前記吐出し出口及び前記吐出し出口の前記通 気筒の前記出口端を支持する手段を含むように形成され、前記供給する手段は、 前記後部壁の方に面する前記バーナハウジングの前記内部領域の前記通気筒の入 口端を支持するために前記後部壁及び前記空気混合プレートに結合されることを 特徴とする請求項３に記載のバーナアセンブリ。
6. ６．前記バーナハウジングは、後部壁、前部壁及び前記前部壁と前記後部壁の間 に延びる側壁を含み、前記前部壁は前記吐出し出口を含むように形成され、かつ 前記バーナハウジングの前記側壁は前記通気筒の円すいの側壁を取り囲むように 位置決めされ、前記空気供給入口を含むように形成されることを特徴とする請求 項３に記載のバーナアセンブリ。
7. ７．前記供給する手段は、前記空気混合プレートに形成される開口を通って前記 混合領域に延びるノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載のバーナアセン ブリ。
8. ８．前記ノズルは環状の側壁及び前記混合領域に位置決めされる閉鎖端壁を含み 、前記環状の側壁は複数の気体燃料吐出しポートを含むように形成されることを 特徴とする請求項７に記載のバーナアセンブリ。
9. ９．前記ノズルは、縦軸及び前記混合領域にあり、かつ前記ノズルから前記空気 混合プレートの内部壁に沿って前記ノズルの前記縦軸に対して直角に前記混合領 域へ気体燃料を吐出すための手段を含むように形成される環状部を含むことを特 徴とする請求項７に記載のバーナァセンブリ。
10. １０．前記ノズルは、前記混合領域にあり、かつ複数の外周に離間された燃料吐 出しポートセットを含むように形成されることを特徴とする請求項７に記載のバ ーナアセンブリ。
11. １１．各燃料吐出しポートセットは、前記環状部に形成され、かつ三角形パター ンに配置される３つの燃料吐出しポートを含むことを特徴とする請求項１０に記 載のバーナアセンブリ。
12. １２．前記空気混合プレートは、前記供給する手段を受け入れる中央の開口及び 復数の前記中央の開口の周りを取り囲む外周に離間された空気供給開口セットを 含むように形成されることを特徴とする請求項１に記載のバーナアセンブリ。
13. １３．第１の前記セットは、第１の内径を有する復数の空気供給開口を含み、第 ２の前記セットは、前記第１の前記セットの周りを取り囲み、かつ前記第１の内 径よりも大きい第２の内径を有する復数の空気供給開口を含むことを特徴とする 請求項１２に記載のバーナアセンブリ。
14. １４．第３の前記セットは、前記第２の前記セットの外部エッジの周りを取り囲 み、かつ前記第１及び第２の内径よりも大きい第３の内径を有する複数の空気供 給開口を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバーナアセンブリ。
15. １５．前記導入する手段は、吐出し出口及び燃焼用空気を含む内部領域を含むよ うに形成されるバーナハウジングを含み、前記通気筒は、前記内部領域の燃焼用 空気が空気混合プレートの空気供給開口を通って前記混合領域に供給されるよう に前記内部領域に前記空気混合プレートを位置決めされるために前記バーナハウ ジングの前記内部領域に置かれ、前記通気筒の出口端は、前記通気筒の前記混合 領域で発生された燃焼が前記バーナハウジングの外側に位置し、かつ前記吐出し 出口を通って前記通気筒の前記出口端に結合されるヒータチューブの中に点火さ れるように前記バーナハウジングの前記吐出し出口に結合され、さらに前記バー ナハウジング及び通気筒が前記タンクの外側にあり、前記通気筒の前記混合領域 で発生される燃焼をヒータチューブの中に点火するために配置されるように前記 バーナハウジングの前記吐出し出口を通して前記通気筒の出口端をタンクの前記 ヒータチューブに結合するために前記ヒータチューブを含む前記タンクの外方部 に前記バーナハウジングを取り付ける手段を含むことを特徴とする請求項１に記 載のバーナアセンブリ。
16. １６．前記バーナハウジングは、前記内部領域の中に空気供給入口を含むように 形成され、前記導入する手段は、前記空気供給入口を通って前記燃焼用空気を前 記バーナハウジングの前記内部領域に吹き込むために前記バーナハウジングに取 り付けられる燃焼用空気ファンをさらに含むように形成されることを特徴とする 請求項１５に記載のバーナアセンブリ。
17. １７．前記バーナハウジングは、後部壁、前部壁及び前記前部壁と前記後部壁の 間でかつ前記通気筒の前記円すいの側壁の周りに延びる側壁を含み、前記前部壁 は前記吐出し出口を含むように形成され、前記バーナハウジングの前記側壁は、 前記通気筒の前記円すいの側壁に面する前記空気供給入口を含むように形成され ることを特徴とする請求項１６に記載のバーナアセンブリ。
18. １８．チューブの中に点火する燃焼を発生するために空気及び燃料を結合するバ ーナァセンプリにおいて、該バーナアセンブリは、吐出し出口及び燃焼用空気を 含む内部領域を含むように形成されるバーナハウジングと、 前記内部領域にあり、かつ入口端、出口端及び前記入口端と前記出口端間の混合 領域を含むように形成されている薄壁スリーブと、前記バーナハウジングの前記 内部領域から前記薄壁スリーブに形成される入口端を通って前記薄壁スリーブの 前記混合領域への燃焼用空気流量を調整する手段と、 前記薄壁スリーブの前記混合領域に気体燃料を供給する手段と、前記供給する手 段は、前記バーナハウジングの前記内部領域を通って延び、かつ前記薄壁スリー ブの入口端を通って前記混合領域の中に延び、前記薄壁スリーブの出口端を液体 を含むタンクの前記ハウジングの外側に位置決めされるチューブに接続する手段 と、前記接続する手段は、前記液体を含むタンクに残存するいかなる液体も加熱 するために前記薄壁スリーブの前記混合領域で発生される燃焼をチューブの中に 点火するように前記バーナハウジングに形成される前記吐出し出口を通って延び 、 を備える。
19. １９．前記薄壁スリーブは、第１の内径を有する上流にある開口及び前記第１の 内径よりも小さい第２の内径を有する下流にある開口を含むように形成される中 空の円すいの転移部を含むことを特徴とする請求項１８に記載のバーナアセンブ リ。
20. ２０．前記薄壁スリーブの前記入口端は、前記中空の円すいの転移部の上流にあ る開口に等しい内径を有する開口を規定することを特徴とする請求項１９に記載 のバーナアセンブリ。
21. ２１．前記調整する手段は、前記薄壁スリーブの前記入口端に取り付けられる空 気混合プレートを含み、前記空気混合プレートは、前記バーナハウジングの前記 内部領域から前記薄壁スリーブの前記混合領域に燃焼用空気を送り込むための唯 一の手段を提供するために複数の空気供給開口を含むように形成されることを特 徴とする請求項２０に記載のバーナアセンブリ。
22. ２２．前記薄壁スリーブは、縦軸を含み、前記供給する手段は、前記縦軸に沿っ て前記混合領域にあり、かつ現状の側壁及び閉鎖端壁を有するノズルを含み、前 記環状の側壁は、前記薄壁スリーブの入口端に形成される開口を通して前記混合 領域に導入される燃焼用空気と結合するために気体燃料を前記混合領域に吐出す 複数の半径方向の外側に面している気体燃料吐出しポートを含むように形成され ることを特徴とする請求項２０に記載のバーナアセンブリ。
23. ２３．前記薄壁スリーブの前記出口端は、前記中空の円すいの転移部の前記下流 にある開口に等しく及び前記接続する手段によって前記薄壁スリーブの前記出口 端に接続されるチューブの内径に等しい内径を有する開口を規定することを特徴 とする請求項２０に記載のバーナアセンプリ。
24. ２４．前記薄壁スリーブの前記出口端は、前記中空の円すいの転移部の前記下流 にある開口に等しく、かつ前記接続する手段によって前記薄壁スリーブの前記出 口端に接続されるチューブの内径に等しい内径を有する開口を規定することを特 徴とする請求項１９に記載のバーナアセンブリ。
25. ２５．前記薄壁スリーブの前記出口端は、前記薄壁スリーブの前記混合領域及び 前記接続する手段によって流体通路の前記バーナハウジングの外側に位置決めさ れたチューブを結合するために前記吐出し出口で前記バーナハウジングに付加さ れることを特徴とする請求項２４に記載のバーナアセンブリ。
26. ２６．前記調整する手段は、前記薄壁スリーブの前記入口端に取り付けられ、か つ前記バーナハウジングの前記内部領域から前記薄壁スリーブの前記混合領域に 燃焼用空気を送り込むための複数の空気供給開口を含むように形成される空気混 合プレートを含むことを特徴とする請求項１８に記載のバーナアセンブリ。
27. ２７．前記空気混合プレートは、中央の開口及び前記中央の開口の周りを取り囲 む外周に離間された空気供給開口の複数のセットを含むように形成され、前記供 給する手段は、前記薄壁スリーブの前記混合領域にあるように前記中央の開口を 通って延びるノズルを含むことを特徴とする請求項２６に記載のバーナアセンブ リ。
28. ２８．前記ノズルは、環状の側壁及び閉じられた端部の壁を有し、前記環状の側 壁は、前記空気供給開口を通して前記混合領域に導入される燃焼用空気とそれを 通って吐出される気体燃料とを結合するために前記混合領域の中にねらいをつけ ている複数の半径方向の外側に面している気体燃料吐出しポートを含むように形 成されることを特徴とする請求項２７に記載のバーナアセンブリ。
29. ２９．前記バーナハウジングは、空気供給入口を含むように形成され、前記調整 する手段は、前記バーナハウジングの内部領域に入れられる燃焼用空気流量を制 御するために前記空気供給入口で弁手段をさらに含むことを特徴とする請求項２ ６に記載のバーナアセンブリ。
30. ３０．前記バーナハウジングは、空気供給入口及び前記混合領域の可燃性混合物 を冷却するために前記薄壁スリーブの前記周辺の周りに前記空気供給入口を通っ て前記内部領域に入れられる燃焼用空気を分配するためのチャネル手段を規定す るために前記薄壁スリーブに沿って延び、かつ前記薄壁スリーブを取り囲む側壁 を含むように形成されることを特徴とする請求項２６に記載のバーナアセンブリ 。
31. ３１．前記バーナハウジングの前記側壁は、前記空気供給入口を含むように形成 され、前記チャネル手段は前記空気供給入口及び流体通路の前記空気混合プレー トに形成される前記空気供給開口を結合することを特徴とする請求項２６に記載 のバーナハウジング。
32. ３２．前記供給する手段は、環状の側壁及び閉鎖端壁を有するノズルを含み、前 記環状の側壁は、前記薄壁スリーブの前記混合領域の中に向けられている複数の 半径方向の外側に面する気体燃料吐出しポートを含むように形成されることを特 徴とする請求項１８に記載のバーナアセンプリ。
33. ３３．気体燃料吐出しポートの各セットは、三角形パターンで配置される３つの 気体燃料吐出しポートを含むことを特徴とする請求項３２に記載のバーナアセン ブリ。
34. ３４．前記バーナハウジングは、後部壁、前部壁及び前記薄壁スリーブに沿って 、及び前記薄壁スリーブの周りに延び、かつそれの間の前記内部領域を規定する ために前記後部壁及び前記前部壁を相互接続する側壁を含み、前記前部壁は、吐 き出し出口を含むように形成され、前記薄壁スリーブは、前記吐出し出口で前記 前部壁に結合される通気筒状の部材であり、前記供給する手段は、前記後部壁に 結合され、かつ前記薄壁スリーブの前記混合領域に向けられている複数の気体燃 料吐出しポートを含むように形成されるノズルを含むことを特徴とする請求項１ ８に記載のバーナアセンブリ。
35. ３５．前記側壁は空気供給入口を含むように形成され、前記調整する手段は、前 記空気供給入口に流れ制御弁を含むことを特徴とする請求項３４に記載のバーナ アセンブリ。
36. ３６．前記調整する手段は、前記薄壁スリーブの前記入口端に空気混合プレート を含み、前記ノズルは、前記バーナハウジングの前記内部領域の前記薄壁スリー ブの前記入口端を支持するために前記空気混合プレートに結合されることを特徴 とする請求項３４に記載のバーナアセンプリ。
37. ３７．チューブの中に点火する燃焼を発生するために空気及び燃料を結合するバ ーナアセンブリにおいて、該バーナアセンブリは、吐出し出口及び内部領域を含 むように形成されるバーナハウジングと、 前記内部領域にある薄壁スリーブと、前記薄壁スリーブは、バーナハウジングに 形成された吐き出し出口に結合された出力端、反対側の入口端及び前記入口端及 び出口端と通じる混合領域を含むように形成され、 前記薄壁スリーブの前記混合領域の中に気体燃料を供給する手段と、 前記薄壁スリーブの入口端を通って前記薄壁スリーブの前記混合領域に燃焼用空 気を導入する手段と、前記バーナハウジングは、前記導入する手段に結合される 空気供給入口を含むように形成され、かつ前記薄壁スリーブは、燃焼用空気が前 記バーナハウジングの前記内部領域を通って前記薄壁スリーブの入口端の方へ流 れるとき前記導入する手段からの燃焼用空気を前記薄壁スリーブを越えて流し、 かつ前記薄壁スリーブを冷却させるために前記中空円すい転移部の側壁を前記空 気供給入口にきわめて接近し、かつそれの方に面しているように位置づけるよう に取り付けられ、 を備える。
38. ３８．前記バーナハウジングは、前記薄壁スリーブが前記燃焼用空気によって冷 却されるように、前記空気供給入口を通って前記内部領域の中に入れられる燃焼 用空気を前記側壁の周辺の周りに分配するためのチャネル手段を規定するために 前記薄壁スリーブの前記側壁を取り囲む壁を含むことを特徴とする請求項３７に 記載のバーナアセンブリ。
39. ３９．前記側壁は、前記入口端から前記出口端への方向に収束する円すいの形状 を有することを特徴とする請求項３８に記載のバーナアセンブリ。
40. ４０．前記薄壁スリーブは、前記混合領域の中への唯一の入口開口を備え、空気 混合プレートは、前記唯一の入口開口に取り付けられ、かつ燃焼用空気を前記チ ャネル手段から前記混合領域に送り込む複数の空気供給開口を含むように形成さ れることを特徴とする請求項３８に記載のバーナアセンブリ。
41. ４１．前記空気混合プレートはノズル受け入れ開口を含むように形成され、前記 供給する手段は、前記ノズル受け入れ開口を通って延び、かつ気体燃料を前記混 合領域に吐出すために前記バーナハウジングに取り付けられる燃料吐出しノズル を含むことを特徴とする請求項４０に記載のバーナアセンブリ。
42. ４２．前記導入する手段は、燃焼用空気を前記内部領域の中及び前記薄壁スリー ブの側壁の上に吹き付けるために前記空気供給入口でバーナハウジングに取り付 ける低圧空気ファンをさらに含むことを特徴とする請求項３７に記載のバーナア センブリ。
43. ４３．前記導入する手段は、前記空気供給入口に取り付けられる流量調節弁をさ らに含み、前記供給する手段は、前記燃料吐出しノズルを通る気体燃料の流量を 調整するための弁手段及び前記混合領域の前記空気と燃料比を変えるために前記 弁手段の動きに応じて前記バーナハウジングヘの燃焼用空気の流量を制御するよ うに前記流量調節弁を動かすためのリンク機構手段を含むことを特徴とする請求 項４２に記載のバーナアセンブリ。
44. ４４．チューブの中に点火する燃焼を発生するために空気及び燃料を結合するバ ーナアセンブリにおいて、前記バーナアセンブリは、吐出し出口及び内部領域を 含むように形成されるバーナハウジングと、 内部室内に位置決められ、かつ前記吐出し出口に結合される吐出し端及び入口端 を有するように形成される燃焼室と、前記燃焼室の前記入口端に取り付けられ、 かつ燃焼用空気を燃料と混合するために前記内部領域から前記燃焼室へ送り込む ことを可能にするために複数の空気供給開口を含むように形成される平らな空気 混合プレートと、 前記燃焼室の中に延びるために前記空気混合プレートに結合される燃料吐出しノ ズルと、 前記燃料吐出しノズルは、前記空気混合プレートに形成される開口を通って前記 燃焼室に送り込まれる空気が空気−燃料混合物と混合し、かつこの混合物を前記 吐出し出口の方へ押しやるように前記空気混合プレートに平行でかつそれから離 間されている平面にある前記燃焼室に燃料を吐出すように向けられる燃料吐出し 出口を含むように形成されている、 を備える。