JPS6133392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、燃焼用一次空気を大気空間から表面
燃焼バーナ内に吸入する流路に、燃料ガス供給用
ノズルを臨設すると共に、前記ノズルに接続した
燃料ガス供給用管路に、出口側圧力をほぼ大気圧
に維持する零ガバナーを設け、前記吸入流路の吸
気量を変更設定する燃焼量調節機構を設け、前記
表面燃焼バーナによつて加熱された被加熱流体の
温度を検出する装置を設け、前記検出装置からの
情報に基いて検出温度が設定範囲内に維持される
ように前記燃焼量調節機構に自動操作する制御器
を設けた流体加熱装置に関する。

上記流体加熱装置は、被加熱流体の加熱温度を
所定どうりに確実に維持できるように、しかも、
安定した燃焼を確実に行わせられるようにするた
め、先に提案したものであり、燃料ガスの全量を
零ガバナーの出口側に接続したノズルから供給す
るように構成して、大気空間からの燃焼用一次空
気とほぼ大気圧の燃料ガスを吸入流路に、それら
の供給量が吸入量変更に伴つてほぼ正比例して変
化する状態で吸入させていた〔特開昭56−165827
号公報参照〕。

現在一般に利用されている零ガバナーは、第６
図に示すように、引張りスプリング３７の力と、
ダイヤフラム３５、弁体３３、連結ロツド３４等
の重力とを釣合わせ、ダイヤフラム３５に導圧路
３９からの出口側圧力P₁と孔４０からの大気圧P₂
を作用させ、隔壁３２の開口３１を弁体３３で開
閉させるように構成し、出口側圧力P₁が大気圧P₂
の時は弁体３３が閉じ位置になり、かつ、出口側
圧力P₁が大気圧P₂より低くなると弁体３３が開か
れるように構成し、出口側圧力P₁をほぼ大気圧P₂
維持させるようにしてある。

しかし、ガス量変化に対する追従性が、ガス量
が少ない時に良好でなく、第３図に示すように、
バーナへの最大燃料ガス供給量に対する実際の燃
料ガス供給量の割合ｐが減少すると、殊に微少
ガス供給範囲であるｐが約40％以下では、燃料
ガスに対する燃焼用一次空気の理論空気量に対す
る割合λが1.5以上になり、炎がリフトして表面
燃焼が良好に行われなくなり、一層の改良の余地
があつた。

本考案の目的は、燃料ガス供給量が少ない時に
も、炎のリフトが無い良好な表面燃焼を維持でき
るようにする点にある。

本考案の特徴構成は、燃焼用一次空気を大気空
間から表面燃焼バーナ内に吸入する流路に臨設し
た燃料ガス供給用ノズルに対する零ガバナーより
も上流側において、燃料ガス供給用管路に分岐管
路を接続し、前記吸入流路に臨設した微少ガス供
給用ノズルを前記分岐管路に連通させたことにあ
り、その作用効果が次の通りである。

つまり、微少ガス供給用ノズルから常時適当
量、例えば最大燃料ガス供給量の２〜５％の燃料
ガスを吸入流路に供給すると、先に第３図に示す
特性の零ガバナーであつても、微少ガス供給用ノ
ズルからの燃料ガス補充によつて、吸入流路にお
けるλを、殊に微少ガス供給範囲で大巾に引下げ
ることができ、吸入流路のλは第２図に示すよう
になり、Ipの変化いかんにかかわらず、炎のリフ
ト及び逆火の無い約1.1ないし1.5にλが維持さ
れ、安定した表面燃焼を確実に行える。

その結果、燃焼量調節機構による吸入流路の吸
気量変動にかかわらず、また、その変動が大きく
ても、燃焼用一次空気と燃料ガスの混合比を確実
に良好な状態で維持でき、表面燃焼バーナを、逆
火や炎のリフト等を生じないで、常に確実に安定
燃焼させることができ、したがつて、大きな負荷
変動に対処できると共に、負荷いかんにかかわら
ず所望の温度に流体を加熱できる、性能の優れた
流体加熱装置を提供できるようになつた。

次に第１図及び第２図により実施例を示す。吸
引フアン１付排気筒２を上部に備えたケース３内
に、筒状の燃焼面４ａを有する一対の表面燃焼バ
ーナ４を設け、それらバーナ４内に上拡がり給気
管１８を各別に挿入させたガス分配具１７を設
け、そのガス分配具１７に大気空間からの燃焼用
一次空気を供給するための吸入流路５を、入口側
の拡がつた筒状部６によつて形成し、ガス分配具
１７に燃料ガスを供給するノズル７を、吸入流路
５の入口に対してほぼ同芯状に、かつ、ノズル７
出口がほぼ同一平面に位置する状態で臨設し、も
つて、燃料ガスと燃焼用一次空気の混合ガスを燃
焼面４ａから噴出させながら燃焼させると共に、
燃焼排ガスを排気筒２から外部に放出すべく構成
してある。

ケース３の下部に、その外面に接触する状態で
水管８の上流側を螺旋状に取付けると共に、ケー
ス３の上部において、水管８の下流側をケース３
内空間に対して数回横断させ、かつ、その横断水
管部分に伝熱用フイン９を付設し、もつて、水管
入口側８ａから供給される冷水を湯として水管出
口側８ｂから取出すように構成してある。

ノズル７に接続した燃料ガス供給用管路１０
に、先に第６図により説明したような、出口側圧
力をほぼ大気圧に維持する零ガバナー１１を設け
て、燃焼用一次空気量の変化にほぼ正比例するよ
うに、ノズル７から吸入される燃料ガスの供給量
が零ガバナー１１の作用で自動調整されるべく構
成してある。

零ガバナー１１よりも上流側において管路１０
に分岐管路２０を接続すると共に、微少ガスを供
給するためのノズル２１を、分岐管路２０に連通
させて吸入流路５の入口に臨設し、先に第６図に
より説明した構造において、孔４０に接続した導
圧管から燃料ガスの設定圧をダイヤフラム３５に
付与して、出口側圧力をほぼ一定の正圧に維持す
るように構成した公知の定圧ガバナ１９を、分岐
管路２０に設け、バーナ４への最大燃料ガス供給
量の２〜５％の微少ガスが、ノズル２１から、吸
入流路５に常時吸入されるように構成し、第２図
に示すようにIpの変化にかかわらずλが約1.1〜
1.5に維持されて、安定した表面燃焼が確実に得
られるようにしてある。

吸引フアン１の上流側において吸引路１２と外
部とを連通する吸気圧調整路１３を設けると共
に、その吸気圧調整路１３に流量制御弁１４を設
けて、バーナ４への混合ガス供給量調節、つまり
表面燃料バーナ４の発熱量調節を可能に構成し、
そして、水管出口側８ｂにおいて湯温を検出する
装置１５、並びに、その検出装置１５からの情報
に基いて検出温度が任意に変更可能な設定範囲内
に維持されるように流量制御弁１４を自動操作す
る制御器１６を設けてある。

次に別実施例を説明する。

バーナ４の設置数は、１本ないし複数本におい
て任意に変更できる。

吸入流路５の吸気量を変更設定するに、上述の
ように流量制御弁１４を設けた吸気圧調整路１３
を利用すると安価に構成できて有利であるが、例
えば吸引フアン１の風量を調節する機構を利用す
る等、具体的構成は各種変形可能であり、それら
を燃焼量調節機構１３，１４と総称する。

分岐管路２０を構成するに、第５図に示すよう
に、オリフイス２２を備えた定量供給管路２０ａ
と、電磁開閉弁２３を備えた管路２０ｂを並列に
設け、そして、零ガバナー１１の下流側の流量を
検出するセンサー２４からの情報に基いて、電磁
開閉弁２３を自動的に開閉操作する制御器２５を
設けて、例えばIpが80％ないし30％の間において
のみ電磁開閉弁２３を開き状態にすると、第４図
に実線で示すように、より一層λの変化を小さく
できる。

表面燃焼バーナ４の燃焼面４ａを、布状ガラス
繊維のように、耐熱性並びに断熱性に優れかつ比
較的熱容量が小さい材料で形成する事が望ましい
が、バーナ燃焼面４ａを形成する材料あるいはそ
の形状は各種変更自在である。

また、本考案は、湯沸器ばかりでなく、各種の
流体加熱装置に利用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は一部省
略概略縦断面図、第２図ないし第４図は夫々性能
を示すグラフ、第５図は別の実施例を示す要部説
明図、第６図は零ガバナの原理図である。 ４……表面燃焼バーナ、５……吸入流路、７…
…ノズル、１０……燃料ガス供給用管路、１１…
…零ガバナー、１３，１４……燃焼量調節機構、
１５……温度検出装置、１６……制御器、２０…
…分岐管路、２０ａ……定量供給管路、２０ｂ…
…開閉弁付管路、２１……微少ガス供給用ノズ
ル、２３……開閉弁、２５……制御器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 燃焼用一次空気を大気空間から表面燃焼バー
   ナ４内に吸入する流路５に、燃料ガス供給用ノ
   ズル７を臨設すると共に、前記ノズル７に接続
   した燃料ガス供給用管路１０に、出口側圧力を
   ほぼ大気圧に維持する零ガバナー１１を設け、
   前記吸入流路５の吸気量を変更設定する燃焼量
   調節機構１３，１４を設け、前記表面燃焼バー
   ナ４によつて加熱された被加熱流体の温度を検
   出する装置１５を設け、前記検出装置１５から
   の情報に基いて検出温度が設定範囲内に維持さ
   れるように前記燃焼量調節機構１３，１４に自
   動操作する制御器１６を設けた流体加熱装置で
   あつて、前記零ガバナー１１よりも上流側にお
   いて前記燃料ガス供給用管路１０に接続した分
   岐管路２０に、前記吸入流路５に臨設した微少
   ガス供給用ノズル２１を連通させてある流体加
   熱装置。 前記微少ガス供給用ノズル２１からのガス供
   給量を、前記バーナ４への最大燃料ガス供給量
   の２％ないし５％に設定してある実用新案登録
   請求の範囲第項に記載の流体加熱装置。 前記分岐管路２０に、定量供給管路２０ａと
   開閉弁２３付管路２０ｂを並列に備えさせると
   共に、前記ノズル７からのガス供給量の変化検
   出に基いて前記開閉弁２３を自動的に開閉操作
   する制御器２５を設けてある実用新案登録請求
   の範囲第項又は第項に記載の流体加熱装
   置。