JPH0777314A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低燃焼時の過剰空気比の下でもＣＯガスの発
生が少ないガスバーナを提供すること。 【構成】 先端が開放された大径筒部とその基部に連設
される小径筒部とからなるバーナヘッドが液加熱用の浸
管が接続される燃焼筒内に配置され、小径筒部にはガス
供給管が接続され、燃焼筒に送風ファンが接続され、大
径筒部と小径筒部の筒壁にはそれぞれ燃焼用エア導入孔
が設けられ、かつ大径筒部と小径筒部との境界には保炎
スクリーンが設けられている。孔燃焼時には大径筒部の
内壁面で保炎され、保炎スクリーン上に火炎が保持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバーナに関し、特
に脱フロン・トリクロロエタン洗浄液などの洗浄液の加
熱用としての浸管加熱方式のパッケージバーナとして好
適なガスバーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に使用されているこの種浸管加
熱方式のパッケージバーナとしてのガスバーナの構造を
図７に示す。この図７に示した従来構造のガスバーナ７
０は、例えば、脱フロン・トリクロロエタン洗浄液の液
加熱用の浸管（図示せず）が接続される燃焼筒７２内に
大径筒部７４ａと小径筒部７４ｂとからなるバーナヘッ
ド７４が配設され、このバーナヘッド７４の小径筒部７
４ｂにはガス供給管７６が接続される。一方燃焼筒７２
には送風ファン（図示せず）が連繋され、一定量の燃焼
用エアが供給される。そしてバーナヘッド７４の大径筒
部７４ａおよび小径筒部７４ｂにはそれぞれエア導入孔
７８ａ，７８ｂ・・が設けられ、このエア導入孔７８
ａ，７８ｂ・・を介して燃焼用エアがバーナヘッド７４
の大径筒部７４ａおよび小径筒部７４ｂ内に供給される
ようになっている。

【０００３】この図７に示したガスバーナ７０は、ガス
供給管７６の先端に設けられたガスノズル孔７７，７７
・・を介してバーナヘッド７４の小径筒部７４ｂ内に供
給された燃焼用ガスが、その小径筒部７４ｂのエア導入
孔７８ａより供給される燃焼用エアと混合され、その混
合気は図示しないスパークロッドによって点火される。
そしてその燃焼ガスはバーナヘッド７４の大径筒部７４
ａに設けられるエア導入孔７８ｂ，７８ｃ・・より導入
される燃焼用エアによって更に燃焼を促進され、その燃
焼排ガスはこの燃焼筒の先端に接続される浸管（図示せ
ず）に送られることにより、この浸管が配備される液漕
内の洗浄液が加熱されるものである。そしてこの場合に
バーナヘッド７４内の燃焼ガスは、大径筒部７４ａおよ
び小径筒部７４ｂのエア導入孔７８ａ，７８ｂ・・より
導入されるエアによって燃焼が継続され、主に大径筒部
７４ａの筒壁面によって保炎状態が保たれる。

【０００４】かくしてこの種のガスバーナは、いわゆる
低燃焼着火のダイレクト着火方式を採っているが低価格
化を図るために一般には燃焼用エアの流量を制御する機
構を備えていない。従って、燃焼用エアは高燃焼時に必
要となる流量に設定してあるので、着火時の低燃焼では
過剰空気比状態となり、４００ｐｐｍ程度のＣＯガスが
発生する。しかし従来この仕様であっても、ＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御で使用する場合には低燃焼状態が継続するのは着
火時の数秒間であり、実際の使用には支障がなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな浸管加熱方式のガスバーナにおいて、液温を一定温
度に保持すべくＨｉ−Ｌｏ制御でこのパッケージバーナ
を使用したいとのニーズも多い。この場合に低燃焼時の
過剰空気比ではＣＯガスが多く発生し、このＣＯガスの
発生を抑制しようとして燃焼用エアの流量制御機構を設
けようとすると装置コストが高くなるという問題があっ
た。

【０００６】一方このような問題を解決する手段とし
て、図８に示した構成のガスバーナも知られている。こ
の図８に示したガスバーナ８０は、低燃焼時の火炎を保
持するためのバッフルプレート８２をバーナヘッド７４
の大径筒部７４ａ内に小径筒部７４ｂの開口に面して設
けたものである。しかしながらこれによれば、低燃焼時
にこのバッフルプレート８２により保炎されＣＯガスの
発生は抑制されるが、バッフルプレート８２そのものが
常に高温度の火炎にさらされ、またバッフルプレート８
２の裏面（燃焼火炎の上流側）へバックした火炎による
加熱も加わって、これらの加熱によるバッフルプレート
８２の焼損が問題となる。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みて為さ
れたものであり、その目的とするところは、低燃焼時の
過剰空気比での燃焼状態を改善することにある。そして
装置コストを掛けることなく比較的安価に、燃焼効率の
優れたガスバーナ、特に浸管加熱方式のパッケージバー
ナとして好適なガスバーナを提供せんとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のガスバーナは、液加熱用の浸管が接続される燃
焼筒内に浸管側が開放された大径筒部とその基部に連設
される小径筒部とからなるバーナヘッドが配置され、該
バーナヘッドの小径筒部の基部には燃焼用ガスの供給管
が接続されると共に、前記燃焼筒には送風ファンが連繋
され、前記バーナヘッドの大径筒部および小径筒部の筒
壁にはそれぞれ前記送風ファンにより送られてくる燃焼
用エアの導入孔が設けられてなるものであって、前記バ
ーナヘッドの大径筒部と小径筒部との境界には低燃焼時
の火炎を保持する保炎スクリーンが設けられていること
を要旨とするものである。

【０００９】また本発明の２つめは、先端が開放された
大径筒部とその基部に連設される小径筒部とからなるバ
ーナヘッドが燃焼用エアが貫流する燃焼筒内に配置さ
れ、前記バーナヘッドの小径筒部の基部には燃焼用ガス
の供給管が接続され、前記バーナヘッドの大径筒部およ
び小径筒部の筒壁にはそれぞれ燃焼用エアの導入孔が設
けられてなるものであって、前記バーナヘッドの大径筒
部と小径筒部との境界には低燃焼時の火炎を保持する保
炎スクリーンが設けられていることを要旨とするもので
ある。

【００１０】これら２つの発明において保炎スクリーン
は、多数の細孔が前記バーナヘッドの大径筒部と小径筒
部とを仕切る大径筒部の底板面に穿設形成されているこ
とが好ましい。これにより保炎スクリーンの上流側に火
炎がバックして保炎スクリーンが過熱することも回避さ
れる。

【００１１】

【作用】このような構成を有する本発明のガスバーナに
よれば、ガス供給管を介してバーナヘッドの小径筒部に
導入された燃焼用ガスは、その小径筒部のエア導入孔よ
り導入される燃焼用エアと混合されてその混合気が保炎
スクリーンを通過する過程で燃焼される。そしてその燃
焼ガスはバーナヘッドの大径筒部のエア導入孔より導入
されるエアによって更に燃焼を促進され、その燃焼排ガ
スは燃焼筒より浸管へ送出され、その燃焼排ガスの熱に
より液加熱が行なわれるものである。

【００１２】その際高燃焼時にはバーナヘッドの燃焼火
炎は、大径筒部の筒壁面で保炎される一方、低燃焼時に
は保炎スクリーン上で保炎されることとなる。そして保
炎スクリーン上の火炎はバーナヘッドの小径筒部のエア
導入孔より導入される燃焼用エアによって燃焼が継続さ
れるものであって、大径筒部に設けられるエア導入孔か
ら導入される燃焼用エアの吹込みによるリーンバーン現
象の影響をほとんど受けず、従って燃焼火炎のリーンバ
ーン現象による過剰空気比状態およびそれに伴う燃焼温
度の低下に起因するＣＯガスの発生は抑制される。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る浸管加
熱式のガスバーナのヘッド構造の概略構成を示してい
る。また図２は、図１のＡ−Ａ線断面を示したものであ
る。この図１および図２に示されるように、このガスバ
ーナ１０は、液加熱用の浸管（ここでは図示せず）が接
続される燃焼筒１２内にバーナヘッド１４が配置されて
いる。

【００１４】このバーナヘッド１４は先端開放の大径筒
部１６とその基部中央に連設される小径筒部１８とから
なり、その大径筒部１６の開放端側が燃焼用エアが貫流
する燃焼筒１２内の下流側に位置し、小径筒部１８が上
流側に位置するように配設されている。そしてバーナヘ
ッド１４の小径筒部１８にガス供給管２０の先端が挿着
され、このガス供給管２０により送られてきた燃焼用ガ
スが先端のガスノズル孔２２，２２・・を介してバーナ
ヘッド１４の小径筒部１８内へ供給されるようになって
いる。一方、バーナヘッド１４の大径筒部１６の筒壁お
よび小径筒部１８の筒壁には、燃焼筒１２内を貫流する
燃焼用エアを筒部内に導入するためのエア導入孔２４
ａ，２４ｂ，・・が設けられている。

【００１５】かくして本発明では、バーナヘッド１４の
大径筒部１６と小径筒部１８との境界（小径筒部１８の
開放面）に保炎スクリーン２６が介設されている。この
保炎スクリーン２６は、この実施例ではバーナヘッド１
４の大径筒部１６および小径筒部１８がそれぞれステン
レス鋼板により製作されており、従ってステンレス鋼板
製の有底筒状をした大径筒部１６の底板面にパンチング
加工により多数のスクリーン孔２８，２８・・を穿設す
ることにより形成されている。そしてバーナヘッド１４
の同じくステンレス鋼板製の小径筒部１８は、その開放
端のフランジ部を大径筒部１６の外底壁面に溶接あるい
はボルト止め等して一体的に組付けられている。

【００１６】尚、バーナヘッド１４内には、小径筒部１
８内に導入された燃焼用ガスと燃焼用エアとの混合気に
点火するためのスパークロッド３０が保炎スクリーン２
６上に近接して設けられる一方、点火後に燃焼火炎を検
知するフレームロッド３２が設けられている。

【００１７】図３は、図１および図２に示したガスバー
ナが適用された洗浄液加熱用の浸管加熱方式のパッケー
ジバーナの全体構成を示したものである。この図３に示
したガスバーナでは、ガス供給管２０の基端にガス供給
源（図示せず）が接続され、その管路にはガス元止め用
の第１ガス遮断弁３４とガス流量調整用の第２ガス遮断
弁３６とが設けられる。また燃焼筒１２の基端には送風
ファン３８が接続されるが、この送風ファンはＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御がなされるのみで風量調節ができないものが用
いられている。

【００１８】またこのガスバーナのコントロールボック
ス４０には、前述の第１および第２ガス遮断弁３４，３
６、送風ファン３８が接続されるほか、前述のスパーク
ロッド３０が点火トランス４２を介して接続され、また
フレームロッド３２が接続されている。一方、洗浄液の
浴槽４４に蛇行状に配設される浸管４６の基端は、ガス
バーナ１０の燃焼筒１２の外周に嵌着される。また浴槽
４４には洗浄液の液温度を検出する液温センサ４８が設
けられ、その液温センサ４８からの検知信号がコントロ
ールボックス４０へ送られ、その検知信号に基づいて前
記第２ガス遮断弁３６の開度が調節されるようになって
いる。

【００１９】しかしこのように構成されたガスバーナに
よれば、図４にそのタイミングチャートを示したよう
に、コントロールボックス４０の電源をオンすると、そ
の信号により送風ファン３８がオンされ、燃焼用エアが
バーナヘッド１４の装着される燃焼筒１２へ強制的に供
給される。この送風ファン３８は前にも述べたように、
送風量を調節できないものである。

【００２０】次いでコントロールボックス４０からの信
号によりガス元止め用の第１ガス遮断弁３４が開かれ、
それと略同時にガス流量調節用の第２ガス遮断弁３６が
開かれるが、初めは低燃焼時の着火操作が行われるもの
であるから、第２ガス遮断弁３６の開度は小さく、その
状態で燃焼用ガスがガス供給管２０のガスノズル孔２２
よりバーナヘッド１４の小径筒部１８内へ噴出される。
そしてこの小径筒部１８内にはエア導入孔２４ａを介し
て燃焼用エアも導入されるため、コントロールボックス
４０からの信号によりスパークロッド３０がオンされる
ことにより連続してスパークが発せられて保炎スクリー
ン２６のスクリーン孔２８，２８・・を通過した燃焼用
ガスと燃焼用エアとの混合気が点火される。

【００２１】そして次にフレームロッド３２が混合気の
燃焼を感知すると、コントロールボックス４０からの再
度の指令により第２ガス遮断弁３６が全開し、ガスの燃
焼は高燃焼状態へ移行する。バーナヘッド１４内の燃焼
が高燃焼状態へ移行すると、それに伴いそのバーナヘッ
ド１４の大径筒部１６のエア導入孔２４ｂ，２４ｃ・・
から導入される燃焼用エアもガスの燃焼に供され、高温
度の燃焼排ガスが得られる。

【００２２】このような燃焼状態において、ガスバーナ
１０による燃焼排ガスは浸管４６へ送られ、その燃焼排
ガスの熱により浴槽４４内の洗浄液が加熱される。そし
てこの洗浄液の加熱温度は液温センサ４８により検知さ
れ、その検知信号はコントロールボックス４０へ送られ
る。コントロールボックス４０では液温センサ４８から
の信号によりガス流量調節用の第２ガス遮断弁３６の開
度を全開と半開の２段階で調節し、ガスバーナ１０の燃
焼状態をＨｉ−Ｌｏの２段階制御を行うものである。

【００２３】しかして高燃焼状態のときには、バーナヘ
ッド１４内の燃焼火炎は大径筒部１６の筒内壁面に沿っ
て保炎され、その大径筒部１６に設けられたエア導入孔
２４ｂ，２４ｃ・・より導入される燃焼用エアによって
更に燃焼を促進される。従って燃焼排ガス中のＣＯガス
や未燃ガス分は少なく、燃焼排ガスは完全燃焼に近い状
態で洗浄液の昇温加熱に供される。従って排ガスの熱エ
ネルギーは十分に液加熱に供されることとなる。

【００２４】一方、低燃焼状態のときには、バーナヘッ
ド１４内の燃焼火炎は大径筒部１６の内壁面には到達せ
ず、図５に示したように保炎スクリーン２６上で保炎状
態を保たれた状態で燃焼が維持される。そしてこのとき
大径筒部１６のエア導入孔２４ｂ，２４ｃ・・より導入
される燃焼用エアの吹込みによるリーンバーン現象は回
避され、火炎温度が必要以上に下がることはないためＣ
Ｏガスや未燃ガス分が大気中に排出されることは回避さ
れる。

【００２５】ちなみに定格インプット１０万ｋｃａｌ／
ｈのバーナを排気残存空気量１６．５％になる状態で低
燃焼で燃やすと、従来型のガスバーナでＣＯガスの発生
量が４００ｐｐｍだったものが、本発明型のガスバーナ
によればそのＣＯガスの発生量が１２０ｐｐｍにまで低
減させることができたとの結果も得られた。

【００２６】また保炎スクリーン２６がバーナヘッド１
４の大径筒部１６と小径筒部１８との間に介設されてい
ることにより小径筒部１８内にプレミックスバーナが形
成され、このプレミックスバーナとしての小径筒部１８
内での燃焼用ガスと燃焼用エアとの混合が速やかにかつ
十分になされる。したがってスパークロッド３０を保炎
スクリーン２６上へ延長することにより保炎スクリーン
２６を通過した混合気に速やかに点火させることができ
る。またこのように速やかに混合気が得られることによ
りスパークロッド３０による混合気の点火の際の着火音
が抑制される。

【００２７】さらにはガスバーナの着火が速やかに行わ
れることから、浸管への着火音の伝播も抑制されること
となる。さらにはまた、保炎スクリーンはバーナヘッド
の大径筒部と小径筒部との境界に設けられているので保
炎スクリーン上の火炎が裏面側に（小径筒部側）にバッ
クすることもなく、保炎スクリーンが加熱することも回
避される。したがって保炎スクリーンの焼損は回避さ
れ、恒久的使用が達成される。

【００２８】上記実施例では、燃焼ガスの供給量を２段
階制御で行なう例を説明したが、３段階あるいはそれ以
上の多段階で制御を行なうものであってもよい。そして
この多段階の制御を行なうものにあっては、最低燃焼時
には保炎スクリーン２６により保炎され、燃焼度が高ま
るにつれてその火炎は大きくなるが、大径筒部１６の基
端側に近いエア導入孔２４ｂから大径筒部１６の開放端
側に近いエア導入孔２４ｆまで順に燃焼の度合に応じて
燃焼用エアが燃焼に供されることから、燃焼が効率的に
高められる。そして最高燃焼時には、燃焼筒１２とバー
ナヘッド１４の大径筒部１６の開放端との間を通る燃焼
用エアまで燃焼に供されることとなる。

【００２９】図６は、高燃焼時の燃焼効率を更に高める
ための実施例を示したものである。この図６に示した実
施例では、燃焼筒１２と浸管４６のアタッチメント部４
６ａとの間に燃焼用エアの流路５０を設け、燃焼筒１２
にはそのエア流路５０へ通じるエア導入孔５２を形成
し、燃焼筒１２内を流れる燃焼用エアがこのエア導入孔
５２を介してエア流路５０へ送られた後、燃焼筒１２の
開放端側より回り込んで燃焼火炎に供給されるようにな
っている。そしてこのような構成とすれば、低燃焼時に
は勿論保炎スクリーン２６によってＣＯガス等の発生を
抑制でき、高燃焼時には更に燃焼効率が高められるとい
う結果が得られる。

【００３０】以上実施例について説明したように本発明
のガスバーナによれば、ＣＯガスの発生や未燃ガス分の
排出が抑制されるものであるが、本発明は上記実施例に
なんら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々の改変は可能である。例えば、上記実施
例では保炎スクリーンをステンレス鋼板のパンチング加
工により形成して製作の簡便化，製造コストの低廉化を
図ったが、多孔性のセラミック板などを介設するもので
あってもよい。また保炎スクリーンのスクリーン孔は円
孔のみならず、格子状あるいはハニカム形状等の各種形
態のものが考えられる。また上記実施例では円筒状のガ
スバーナを示したが、勿論これに把われるものではな
く、角筒状あるいは多角形筒状のものにも適用されるこ
とは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のガスバーナ
は、液加熱用の浸管が接続される燃焼筒内に配置される
バーナヘッドがその大径筒部と小径筒部との間に保炎ス
クリーンを介設したものであるから、高燃焼時の燃焼効
率が高いのみならず、低燃焼時のＣＯガス量の発生も抑
制でき、効率の良い燃焼が達成される。そしてこのガス
バーナを液加熱用の浸管加熱方式のパッケージバーナ等
に適用することは、低燃焼時のＣＯガス量の発生の抑制
により燃焼のＨｉ−Ｌｏ制御による液温度の管理が徹底
できる上に作業環境のクリーン化にも寄与でき、さらに
着火音の抑制等の効果も奏する等産業上極めて有益であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガスバーナの概略構成
図である。

【図２】図１に示したガスバーナのＡ−Ａ線断面矢示図
である。

【図３】図１に示したガスバーナを洗浄液加熱用の浸管
加熱式ガスバーナに適用した例の全体構成図である。

【図４】このガスバーナの燃焼シーケンス制御のタイミ
ングチャートである。

【図５】図１に示したガスバーナの低燃焼状態を説明し
た図である。

【図６】本発明の他の実施例に係るガスバーナの概略構
成図である。

【図７】従来一般に用いられているガスバーナの概略構
成図である。

【図８】従来のガスバーナの別の例を示した概略構成図
である。

【符号の説明】

１０ ガスバーナ １２ 燃焼筒 １４ バーナヘッド １６ 大径筒部 １８ 小径筒部 ２０ ガス供給管 ２２ ガスノズル孔 ２４ａ〜２４ｆ ガス導入孔 ２６ 保炎スクリーン ２８ スクリーン孔 ３８ 送風ファン ４４ 浴槽 ４６ 浸管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 広志 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 丸林 裕明 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 小林 尚雄 岐阜県羽島郡岐南町みやまち１丁目177番 地 株式会社加藤鉄工バーナー製作所内 (72)発明者 岩田 昭彦 岐阜県羽島郡岐南町みやまち１丁目177番 地 株式会社加藤鉄工バーナー製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液加熱用の浸管が接続される燃焼筒内に
   浸管側が開放された大径筒部とその基部に連設される小
   径筒部とからなるバーナヘッドが配置され、該バーナヘ
   ッドの小径筒部の基部には燃焼用ガスの供給管が接続さ
   れると共に、前記燃焼筒には送風ファンが連繋され、前
   記バーナヘッドの大径筒部および小径筒部の筒壁にはそ
   れぞれ前記送風ファンにより送られてくる燃焼用エアの
   導入孔が設けられてなるものであって、前記バーナヘッ
   ドの大径筒部と小径筒部との境界には低燃焼時の火炎を
   保持する保炎スクリーンが設けられてなることを特徴と
   するガスバーナ。
2. 【請求項２】 前記保炎スクリーンは、多数の細孔が前
   記バーナヘッドの大径筒部と小径筒部とを仕切る大径筒
   部の底板面に穿設形成されてなるものであることを特徴
   とする請求項１に記載のガスバーナ。
3. 【請求項３】 先端が開放された大径筒部とその基部に
   連設される小径筒部とからなるバーナヘッドが燃焼用エ
   アが貫流する燃焼筒内に配置され、前記バーナヘッドの
   小径筒部の基部には燃焼用ガスの供給管が接続され、前
   記バーナヘッドの大径筒部および小径筒部の筒壁にはそ
   れぞれ燃焼用エアの導入孔が設けられてなるものであっ
   て、前記バーナヘッドの大径筒部と小径筒部との境界に
   は低燃焼時の火炎を保持する保炎スクリーンが設けられ
   てなることを特徴とするガスバーナ。
4. 【請求項４】 前記保炎スクリーンは、多数の細孔が前
   記バーナヘッドの大径筒部と小径筒部とを仕切る大径筒
   部の底板面に穿設形成されてなるものであることを特徴
   とする請求項３に記載のガスバーナ。