JPS62276313A - 家庭用給湯装置の全一次予混合ガスバ−ナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［発　　明　　の　　目　　的コ （産業上の利用分野） この発明は家庭用給湯装置の全一次予混合ガスバーナー
に係り、燃料ガスをバーナーに供給する際に、燃焼に必
要な全ての道の空気を予め燃料ガスに混合させる全一次
予混合方式を採用し、その空気と燃料ガスとの混合を送
風機により強υ１的に行う家庭用給湯装置の全一次予混
合ガスバーナーに関する。

（従来の技術） 従来、ガスを燃料とする燃焼方式は、拡散燃焼方式と予
混合燃焼方式とに大別できる。

拡散燃焼方式のものには、家庭用給湯装置に一般的に採
用されている、いわゆるブンゼンバーナ−と称されてい
るものがある。

このブンゼンバーナーは、燃焼用空気の一部（例えば、
完全燃焼せしめるときに必要な空気ωの約半分程度）が
、バーナーに燃料ガスを供給する際に燃料ガスに予め混
入され、残りの燃焼用空気（例えば、完全燃焼せしめる
ときに必要な空気最の約半分程度）を二次空気として炎
口付近にて供給し、その時に十分空気を取込んで燃料ガ
スを完全燃焼させる方式のものである。

また、予混合燃焼方式のものは、例えば、実開昭６０−
１４６２５０号公報にて提示されているガス瞬間湯沸器
がある。

このガス瞬間湯沸器は、バーナーに燃料ガスを供給する
際に、ガス供給管の供給ノズル付近に送゛風機の送風出
口を配し、送風機により強制的に燃焼用空気を送り込み
、燃焼に必要な全ての空気量をガス供給時に取入れ、狭
いミキサーを経て炎口に送り出される方式（全一次予混
合方式）のものである。

更に、ミキサ一部分に複数枚の邪魔板を配設して、燃料
ガスと燃焼用空気との流れを乱すようにしたり、燃料ガ
スと燃焼用空気との流線の入替えを行えるようにして燃
料ガスと燃焼用空気との乱流混合を図れるように構成し
たもの（例えば、実開昭６０−６９３３号）も提供され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 〈従来の技術の問題点〉 ところが、拡散燃焼方式の場合には、炎口同士の間隔を
狭くすると炎同士の重なる部分が発生し、その部分には
燃焼用空気は行き渡らず、不完全燃焼の状態となり炎が
非常に長くなってしまう。そのため、炎口同士の間隔は
ある一定距離を保って配列しなくてはならず、所定熱量
を得るべく一定の必要吐出ガス量を確保するには、一定
限度の大きさ以下の小型化を図ることができない難点が
ある。

また、この方式は、二次空気が拡散によって支配される
ため、必然的に炎が燃焼の段階である程度長くなってし
まい、短炎化を図り難い。そのため、炎口と熱交換器と
の間には、どうしても炎の長さ以上の所定空間を設ける
必要があり、この空間は必要不可欠なスペースとして確
保しなくてはならず、給湯装置全体の小型化を図る上で
大きな障害となる難点があった。

一方、予混合燃焼方式の場合、とりわけ、前述の如きガ
ス瞬間湯沸器の場合は、ミキサーを経て炎口部分に至る
距離が短く、しかも、ガス供給管の供給ノズル付近に送
風機の送風出口が配されているから、供給ノズルから炎
口部分までの距離では燃焼用空気と燃料ガスとの混合が
不十分となる難点があり、混合を良好なものとするため
にはミキサ一部分を大型にしなければならない。

実際には、ミキサー内の状態をみると、供給ノズルから
の燃料ガスは炎口部分に向って直線的に流れるので燃焼
用空気との混合は十分に行われないのが現状で、炎口部
分には燃焼用空気が十分に混合されないままの燃料ガス
が供給されてしまう。

その結果、燃料ガスを安定した状態の下で完全燃焼させ
る事は非常にむずかしく、しかも、前述した如くミキサ
一部分も大型化される難点があった。

尚、ミキサ一部分に複数枚の邪魔板を配設して、燃料ガ
スと燃焼用空気との乱流混合を図れるように構成したも
のは、燃料ガスと燃焼用空気との十分な混合状態を得よ
うとすれば、ミキサ一部分等が大きくなり、ひいては、
給湯装置全体が大型となる難点があった。

〈技術的課題〉 この発明は、前述の如き難点等に鑑み、燃料ガスと燃焼
用空気との混合状態を良好にして、安定した状態での完
全燃焼を可能にし、しがも、給湯装置全体の小型化及び
構造の簡素化を図り、安価にて提供し得るようにするこ
とを課題として創出された。

［発　　明　　の　　構　　成］ （問題点を解決するための手段） そこで、この発明は、送風機２の空気取入口８部分に、
複数個のガス供給用ノズル３を列設し、送風機２の送風
出口９がわに、多孔性板にて形成したガス燃焼用炎口面
板５を配設する。そして、空気取入口８から取入れられ
る空気とガス供給用ノズル３から噴出される燃料ガスと
を、乱流状態に撹拌しながらガス燃焼用炎口面板５に向
って送給できる羽根車７を設けることで、前述の難点の
解消を図る。

（作用） しかして、送風様２の空気取入口８部分に配列したガス
供給用ノズル３より細分化されて均一に噴出される燃料
ガスは、羽根車７によって、空気取入口８から取入れら
れる燃焼用空気と共に乱流状態に撹拌、混合せしめられ
ると共に、ガス燃焼用炎口面板５に向って送給され、ガ
ス燃焼用炎口面板５全面に設けた炎口小孔１３に燃料ガ
スと燃焼用空気との混合ガスが均一に送り出される。

（実施例） 以下、この発明を図示例について説明する。

図中１はガスバーナーを示し、このガスバーナー１は、
送風機２と、複数個のガス供給用ノズル３と、ガス燃焼
用炎口面板５とからなる。

送風機２は、第２図及び第３図に示すように、モーター
６と、このモーター６の駆動力が主軸２６に伝達される
ことで回転する羽根車７と、この羽根車７を囲み、空気
取入口８と送風出口９とを備えてなるケーシング１０と
からなる。

そして、空気取入口８部分には、ガス供給管１１から分
岐させて装着した複数個のガス供給用ノズル３が夫々配
設されており、燃料ガス噴出の細分化が図られている。

前記ガス燃焼用炎口面板５は、送風機２の送風出口９上
方に配され、板厚が２ｍ〜５ｓ程度の長方形の金属板に
炎口小孔１３を小間隔で開穿して形成されている。尚、
このガス燃焼用炎口面板５は、炎口小孔１３をガスが通
過することによって炎口小孔１３部分自身が冷却可能な
長さを確保しておけば良い。すなわち、２Ｍ〜５＃程度
の厚い板を使用しなくとも、例えば、薄い板にバーリン
グと称される絞り扱き加工を施して薄い板に対し直角に
筒を垂設させた炎口小孔１３を形成し、この筒の長さを
適当に長くしてガスで冷却できるようにしても良く（図
示せず）、その他適宜自由に形成できる。

前記送風機２は、第２図及び第３図に示すように、円周
方向に沿って多数配設される送風用ブレード２５の両端
を主板２７と側板２８とで閉じて羽根車７が形成され、
燃料ガス及び燃焼用空気は、回転中心に直交する断面内
で羽根車７を貫通して通り抜けるように構成された横流
ファンが使用されている。そして、この羽根車７は、ガ
ス燃焼用炎口面板５の左右長さと同程度の長さに形成さ
れ、多数のガス供給用ノズル３によって細分化されて噴
出される燃料ガスと燃焼用空気とを細分化状態のまま撹
拌、混合し、更に、これを細分化状態のままガス燃焼用
炎口面板５に送給できるようにしである。

また、羽根車７の送風用ブレード２５には、燃料ガスと
燃焼用空気とを十分撹拌、混合できるミキシング部３０
が形成される。すなわち、このミキシング部３０は、例
えば、第４図に示すように、送風用ブレード２５の先端
縁部分に略三角形状のミキシング用切起片３１を複数形
成（り起する）し、送風用ブレード２５毎にミキシング
用切起片３１の向きを異ならしめて、燃料ガスと燃焼用
空気との撹拌、混合が十分に行えるように構成したもの
でも良いし、第５図に示すように、送風用ブレード２５
全面にミキシング用孔３２を略千鳥状に複数段けく隣設
する送風用ブレード２５のミキシング用孔３２相互が羽
根車７の回、転方向に於いて合致しないように配設する
）、燃料ガスと燃焼用空気の流線の流れを替えて燃料ガ
スと燃焼用空気との撹拌、混合が十分に行えるように構
成したものでも良いし、或いは、これらを併用したもの
でも良い。尚、ミキシング用切起片３１、ミキシング用
孔３２の形状、数、大きさ、配設位置等は適宜自由に設
定でき、しかも、ミキシング部３０自体の構成も前記ミ
キシング用切起片３１、ミキシング用孔３２に限定され
るものではない。また、送風Ｒ２自体の構成も図示例の
如き横流ファンに限定されるものではない。

尚、送風出口つとガス燃焼用炎口面板５との間には、送
風出口９から送給される燃焼用空気と燃料ガスとを撹拌
しながら適宜分散させ、それらの混合ガスをガス燃焼用
炎口面板５の全ての炎口小孔１３に均一に送れるように
すべく、分散小孔１５を多数開穿した多孔性板にてなる
分散板１４を、送風出口９からガス燃焼用炎口面板５ま
でを密閉した外壁１６内に配するようにしても良い。尚
、この場合、送風出口９からガス燃焼用炎口面板５まで
の間隔が広くならないように、分散板の枚数は一枚で良
く、しかも、分散小孔１５の位置、密度等を適宜設定し
て前述した混合分散が十分に行われるようにする。

このように形成したガスバーナー１は、家庭用給湯装置
Ｂ内の熱交換器１７の下方に小間隔を隔ててガス燃焼用
炎口面板５が位置するように配して使用される。尚、図
中の符号２０は熱交換器１７の水管、２１は熱交換用の
フィンである。

［発　　明　　の　　効　　果］ 従って、送風機２の空気取入口８部分に、複数個のガス
供給用ノズル３を列設し、送風機２の送風出口９がわに
、多孔性板にて形成したガス燃焼用炎口面板５を配し、
空気取入口８から取入れられる空気とガス供給用ノズル
３から噴出される燃料ガスとを、乱流状態に撹拌しなが
らガス燃焼用炎口面板５に向って送給できる羽根車７を
設けたので、複数のガス供給用ノズル３によって燃料ガ
スを細分化して均一に羽根車７に向って噴出でき、空気
取入口８から取入れられる燃焼用空気と混合し易くなり
、しかも、この燃料ガスと燃焼用空気とを、羽根車７で
乱流状態に撹拌でき十分な混合状態が得られ、この十分
混合された混合ガスをガス燃焼用炎口面板５に向って送
給でき、安定した状態での完全燃焼が行える。また、良
好な混合状態の混合ガスをガス燃焼用炎口面板５に送給
でき、ガス燃焼用炎口面板５と送風出口９との間隔を狭
く形成することが可能となり、給湯装置全体の小型化及
び構造の簡素化が図れるようになる。

ところで、燃料ガスが送風出口９まで至る間に羽根車７
によって燃焼用として必要な全ての空気と燃料ガスとは
撹拌混合され、送風出口９に達した時には十分に混合さ
れた混合ガスとなっており、その後は安定した燃焼状態
が得られる。更に、その場合にガス供給用ノズル３を複
数個有しているので、それだけ分散されて燃料ガスが供
給され、混合が一層確実に行われる。

そして、送風機２の送風出口９がわには、多孔性板にて
形成したガス燃焼用炎口面板５を配し、前述の如く完全
に混合された混合ガスをガス燃焼用炎口面板５の炎口小
孔１３へ均一に送るから、ガス燃焼用炎口面板５からの
火炎１８は、完全燃焼して第２図及び第３図に示すよう
に短炎となる。

その結果、熱交換器１７とガス燃焼用炎口面板５との間
隔は非常に少なくて済むので、従来どうしても不可欠で
あった炎のスペースを穫喘に小さくすることができる。

しかも、混合ガス自体が完全に混合されているのでガス
燃焼用炎口面板５の表面において空気を必要としないか
ら、炎口小孔１３同士の間隔を小さくして炎が若干型な
っても何等差支えがなく小面積の中に多くの炎口を配す
ることが可能となり小型で大容罎のバーナーを形成する
ことができ、全ての面で小型化が図れるものとなる。

尚、送１１１１Ｎ２を横流ファンとすることにより、軸
心方向に長い羽根車７を使用でき、ガス供給管１１にガ
ス供給用ノズル３を多数配列できるようになり、燃料ガ
ス噴出の細分化が図り易くなると共に、燃料ガスと燃焼
用空気とを細分化状態のまま撹拌、混合し、更に、これ
を細分化状態のままガス燃焼用炎口面板５全面に均一に
送給できるようになる。

また、送１！１１１２の羽根車７の送風用ブレード２５
に、複数のミキシング用切起片３１よりなるミキシング
部３０を設けることにより、空気取入口８部分から送給
される燃料ガスと燃焼用空気とを乱流状態で確実に撹拌
できるようになり、混合状態の良好な混合ガスが得られ
るようになる。しかも、羽根車７の送風用ブレード２５
にミキシング用切起片３１を簡単に形成できる。

更に、送風機２の羽根車７の送風用ブレード２５に、複
数のミキシング用孔３２よりなるミキシング部３０を設
けることにより、空気取入口８部分から送給される燃料
ガスと燃焼用空気との流線を替えて乱流状態で確実に撹
拌できるようになり、混合状態の良好な混合ガスが得ら
れるようになる。

しかも、羽根車７の送風用ブレード２５にミキシング用
孔３２を簡単に形成できる。

ところで、ミキシング用切起片３１、ミキシング用孔３
２を併用した場合は、前述の効果が一層向上するように
なる。　　〆

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明を例示するもので、第１図は一部切欠斜
視図、第２図は縦断正面図、第３図は縦断側面図、第４
図及び第５図は夫々他の実施例に於けるファンの要部斜
視図である。 Ｂ・・・家庭用給湯装置、 １・・・ガスバーナー、２・・・送ｆｆ１機、３・・・
ガス供給用ノズル、５・・・ガス燃焼用炎口面板、６・
・・モーター、７・・・羽根車、８・・・空気取入口、
９・・・送風出口、１０・・・ケーシング、１１・・・
ガス供給管、１３・・・炎口小孔、１４・・・分散板、
１５・・・分散小孔、１６・・・外壁、１７・・・熱交
換器、１８・・・火炎、２０・・・水管、２１・・・フ
ィン、 ２５・・・送風用ブレード、２６主軸、２７・・・主板
、２８・・・側板、３０・・・ミキシング部、３１・・
・ミキシング用切起片、３２・・・ミキシング用孔。 特　許　出　願　人　　工イケン工業　株式会社第３図 Ｂ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送風機の空気取入口部分に、複数個のガス供給用ノ
   ズルを列設し、送風機の送風出口がわに、多孔性板にて
   形成したガス燃焼用炎口面板を配し、空気取入口から取
   入れられる空気とガス供給用ノズルから噴出される燃料
   ガスとを、乱流状態に撹拌しながらガス燃焼用炎口面板
   に向つて送給できる羽根車を設けたことを特徴とする家
   庭用給湯装置の全一次予混合ガスバーナー。 ２、送風機を横流ファンとした特許請求の範囲第１項記
   載の家庭用給湯装置の全一次予混合ガスバーナー。 ３、送風機の羽根車の送風用ブレードに、複数のミキシ
   ング用切起片よりなるミキシング部を設けた特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の家庭用給湯装置の全一次
   予混合ガスバーナー。 ４、送風機の羽根車の送風用プレートに、複数のミキシ
   ング用孔よりなるミキシング部を設けた特許請求の範囲
   第１項乃至第４項いずれか記載の家庭用給湯装置の全一
   次予混合ガスバーナー。