JP2001296007A - バーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火炎のリフトを抑制して低騒音の燃焼を達成
する。 【解決手段】 高濃度予混合ガスを燃焼する第１のバー
ナ１と低濃度予混合ガスを燃焼する第２のバーナ２を隣
り合わせに配列配置する。第１のバーナ１には張り出し
部７０を有する張り出し枠５４を設ける。第１のバーナ
１の側壁には張り出し枠５４との間の隙間に内部の高濃
度予混合ガスを導入する連通孔５２を設ける。第２のバ
ーナ２の周りはその両隣りの第１のバーナ１の張り出し
枠５４によって囲み、第２のバーナの燃焼面に形成され
る低濃度予混合ガスの火炎の周りに張り出し枠５４側か
ら高濃度の予混合ガスを噴出させて混入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜等の燃
焼装置に組み込まれて、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とその
燃焼方法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２４および図２５に示されている。

【０００３】この開発のものは、濃度の高いガスを燃焼
させる第１のバーナ１と、濃度の低いガスを燃焼する第
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
空気を混合して、第１のバーナ１の炎口３から高濃度の
ガスを噴出し、第２のバーナ２の炎口４から低濃度のガ
スを噴出し、炎口３から噴出する高濃度のガスは隣の低
濃度のガス中の空気をもらって燃焼し、炎口４から噴出
する低濃度のガスは高濃度ガスの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のガス噴射量の割合は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
量が噴射される第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から噴射される量の
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】

【発明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、図２５に示す如く、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】このようなリフトに起因する騒音を減らす
ために、図２６に示すような改良したバーナ装置が提案
されている。この提案装置は、第１のバーナ１を第２の
バーナ２よりも下げて炎口３と４とで段差を設け、第１
の火炎の最高温度部分をできるだけ第２のバーナ２の炎
口４の高さに近づけようとするものである。このよう
に、第１のバーナ１を第２のバーナ２よりも下げること
により、確かに、前記図２５に示すものよりもリフトＬ
を小さくできるが、未だかなり大きいリフトＬが生じ、
図２５に示すものよりは改善されたが、まだ大きい騒音
が生じ、騒音の改善が望まれていた。

【０００７】本発明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、燃焼音の低いバーナ装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、バ
ーナ装置の第１の発明は、濃度の高い予混合ガスを噴出
燃焼する第１のバーナと、濃度の低い予混合ガスを噴出
燃焼する第２のバーナとが隣り合わせに配列されたバー
ナ列を有するバーナ装置において、前記第１のバーナの
少なくとも上端側には該第１のバーナの側周壁を隙間を
介して囲む張り出し枠が設けられ、この張り出し枠の長
手方向の両端部には隣の第２のバーナの長手方向端部側
に突き出す張り出し部が形成され、第１のバーナの側壁
には前記張り出し枠との隙間に第１のバーナ内の高濃度
予混合ガス通路から高濃度予混合ガスを導入する連通孔
が形成されており、両隣りの第１のバーナに挟まれた第
２のバーナは前記両隣りの第１のバーナの前記張り出し
枠によって外周が囲まれ、第２のバーナの燃焼面に形成
される低濃度予混合ガスの火炎の周りに前記第１のバー
ナのガス通路から導入した高濃度予混合ガスを前記張り
出し枠から噴出させて混入する構成としたことを特徴と
しており、また、バーナ装置の第２の発明は、濃度の高
い予混合ガスを噴出燃焼する第１のバーナと、濃度の低
い予混合ガスを噴出燃焼する第２のバーナとが隣り合わ
せに配列されたバーナ列を有するバーナ装置において、
前記第２のバーナは整流板によって整流させて低濃度予
混合ガスを噴出する１枚以上の整流板を積層した形態の
バーナ構成と成し、該第２のバーナの最外層の整流板の
長手方向の両端部には隣の第１のバーナの長手方向端部
側に突き出す張り出し壁が形成されており、両隣りの第
２のバーナに挟まれた第１のバーナは前記両隣りの第２
のバーナの前記最外層の整流板によって整流板との間に
隙間部を形成して外周が囲まれており、第１のバーナの
側壁には内部の高濃度予混合ガス通路から高濃度予混合
ガスを前記隙間部に導入する開孔が形成され、第２のバ
ーナの燃焼面に形成される低濃度予混合ガスの火炎の周
りに高濃度予混合ガスを前記整流板との間の隙間部を通
して噴出させて混入する構成としたことを特徴として構
成されている。

【０００９】

【作用】上記構成の本発明において、低濃度予混合ガス
の炎口から低濃度の予混合ガスが噴出して燃焼すると
き、その低濃度予混合ガス火炎の根元側に、濃度の高い
予混合ガスが例えば低濃度予混合ガス火炎の外郭面に沿
って噴出されることで、低濃度予混合ガス火炎の外郭面
領域に低濃度予混合ガス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、低濃度予混合ガス火炎はその
外郭面部分で濃度の高い予混合ガスと接触することで燃
え易くなり、これにより、低濃度予混合ガス火炎は炎口
を出た直後から形成されるので、低濃度予混合ガス火炎
のリフト現象が効果的に抑制され、リフトに起因する騒
音のほとんどない静かな燃焼が達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明の第１の基本構成の実施例が示さ
れている。この実施例は、濃度の高い予混合ガスを噴出
する１個以上の炎口３と、低い濃度の予混合ガスを噴出
する１個以上の炎口４とを隣り合わせに配列配置し、炎
口３の下部側であって高濃度の予混合ガスを炎口３に導
くガス通路５の側壁面に連通孔６を形成し、一方、炎口
４の下部側であって、低濃度の予混合ガスを炎口４に導
くガス通路７の側壁面に、前記連通孔６と隣り合わせに
切り起こしによって連通孔８を形成している。そして、
この切り起こし板片１０と連通孔８の間の空間部１７を
ガス混合部としており、この連通孔８の斜めの切り起こ
し板片１０を、第２の火炎１２の根元側から該第２の火
炎の外郭面に沿ってガス通路５側から導入した高濃度の
予混合ガスを噴出する噴出ガイド部として機能させてい
る。

【００１１】このように、炎口３の下部側で、濃度の高
い予混合ガスの一部を連通孔６，８を通してガス通路７
側に導き、その濃度の高い予混合ガスを板片１０に沿っ
て第２の火炎１２の根元側からその外郭面に沿って供給
する際、切り起こし板片１０に沿って炎口４に至るまで
の間に、この高濃度の予混合ガスはガス通路７の低濃度
の予混合ガスと混合して中濃度の予混合ガスとなり、こ
の中濃度の予混合ガスが第１の火炎１１と第２の火炎１
２との境界領域で、第２の火炎１２の外郭面に沿って炎
口４から噴出するので、第２の火炎１２の外郭面に沿っ
て中濃度の予混合ガスゾーンが形成されることとなる。

【００１２】これより、第２の火炎１２はその外郭面側
で中濃度の予混合ガス領域となり、かつ、第２の火炎の
根元側に中濃度の予混合ガスゾーンができるので自燃性
が促進されることになる。これにより、炎口４を出た直
後から第２の火炎１２が形成されるので、従来例のリフ
ト現象がほとんど生じるということがなく、しかも、高
濃度の第１の火炎１１と低濃度の第２の火炎１２との火
炎の移り変わりが極めて円滑に行われ、かつ、両火炎１
１，１２の接触長さが長くなり、同時に接触面積も広く
なる結果、燃焼騒音のほとんどない極めて静かな燃焼を
行うことが可能となる。

【００１３】図２には本発明の第２の基本構成の実施例
が示されている。この実施例は、低濃度予混合ガスのガ
ス通路７の上端側を両側に張り出してＴ字形状の通路構
成とし、高濃度の予混合ガスが通るガス通路５の両側の
ガス通路７の張り出し部によってガス通路５の上側を覆
い、燃焼面を全て炎口４によって構成している。そし
て、ガス通路５の上端面の炎口３に対向させて、ガス通
路７の張り出し底壁面１３に連通孔１４を形成して高濃
度予混合ガス噴出部を構成している。この構成で、ガス
通路５の炎口３から噴出する高濃度の予混合ガスを連通
孔１４からガス通路７の張り出し領域に導入し、この部
分で低濃度の予混合ガスと高濃度の予混合ガスを混合し
て、中濃度の予混合ガスを作り出し、これを各炎口４
（炎口４の群）の端部から、つまり、第２の火炎の根元
側から該第２の火炎１２の外郭面側に噴出させる。これ
により、各第２の火炎１２の外郭面の外側に高濃度の予
混合ガスゾーンが、その内側に中濃度の予混合ガスゾー
ンが形成される。これにより、炎口４を出た直後から第
２の火炎が形成される結果、この基本例においても、火
炎のリフト現象がほとんどなく、しかも、第２の火炎は
その外郭面側に高濃度および中濃度の予混合ガスゾーン
が形成されることで、この高濃度から中濃度を経て低濃
度に至るガス濃度分布部の燃焼の移り変わりがスムーズ
に行われることとなり、さらに、火炎形成面は炎口１３
によって占められるので、炎口１３の面積を増やすこと
ができ、これにより、燃焼時の炎口負荷も小さくなり、
これらの相乗効果により、燃焼騒音が非常に小さい静か
な燃焼が達成されるのである。

【００１４】図３には本発明の第３の基本構成の実施例
が示されている。この実施例は、ガス通路５の炎口３を
ガス通路７の炎口４よりも低位位置に段差をもって設
け、この段差領域で、ガス通路７の側壁に連通孔１５を
形成してガス通路７側の低濃度の予混合ガスの一部を炎
口３の上側両サイド、つまり、第１の火炎１１の左右両
サイドに導入するようにしたものである。

【００１５】このように、炎口３よりも上側の両サイド
側から濃度の低い予混合ガスを導入することにより、第
２の火炎１２の根元側であって、第１の火炎１１と第２
の火炎１２との境界領域に濃度の高い予混合ガスと濃度
の低い予混合ガスとが衝突混合して中濃度の予混合ガス
ゾーンが形成され、この中濃度の予混合ガスが第２の火
炎１２の根元側で接触するので、炎口４の近傍直上位置
から第２の火炎１２が形成される。この基本構成例で
は、炎口４の上側に僅かに第２の火炎１２のリフトＬが
生じるが、第２の火炎１２の根元側で中濃度の予混合ガ
スゾーンが形成されて燃え易くなることと、炎口３から
噴出する濃度の高い予混合ガスの第１の火炎１１の最高
温度が前記図２６の場合に比べ下がるので、図２６の場
合に比べ第２の火炎１２のリフトは非常に小さなものと
なり、このリフトに起因する燃焼騒音も小さなものとな
る。

【００１６】図４には本発明の第４の基本構成の実施例
が示されている。この実施例は、濃度の高い予混合ガス
のガス通路５の上端部の左右両側壁を内側方向に斜めに
折り曲げて尖塔状の壁部となし、この尖塔斜壁１６に炎
口３を形成し、一方、濃度の低い予混合ガスのガス通路
７の上端部左右側壁には、前記尖塔斜壁１６とガス通路
７の上端側壁との間に形成されるガス混合部としての空
間部１７に向けて低濃度の予混合ガスを噴出する連通孔
１８を形成したものである。

【００１７】このように構成することにより、尖塔斜壁
１６の炎口３から噴出する濃度の高い予混合ガスと、ガ
ス通路７側から連通孔１８を通して噴出する濃度の低い
予混合ガスとが空間部１７で衝突混合して中濃度の予混
合ガスが作製され、この中濃度の予混合ガスが尖塔斜壁
１６およびガス通路７の側壁を噴出ガイド部として第２
の火炎１２の外郭面に沿って噴出される結果、第２の火
炎１２は炎口４の直上位置から形成されて、リフト現象
のない火炎１２が形成され、かつ、第１の火炎１１と第
２の火炎１２との接触面積および接触長が大となり、両
火炎１１，１２の連続性も滑らかとなり、これにより今
までにない極めて騒音の小さい静かな燃焼を行うことが
できる。

【００１８】図５には本発明に係るバーナ装置の全体的
な構成例が示されている。同図において、ガス供給管２
０は予混合装置２１のガス供給室２２に連通されてお
り、このガス供給室２２の上側には上下２段の旋回混合
器２３ａ，２３ｂが設けられている。この予混合装置２
１の断面構成が図６に示され、また、上下２段の旋回混
合器２３ａ，２３ｂの分解構成が図７に示されている。
これらの図において、下段の旋回混合器２３ａの底面２
４には複数のガス透孔２５が形成されており、また、底
面２４の外周縁部には複数のガイドブロック２６が等間
隔に配置されており、このガイドブロック２６の側面は
ガス透孔２５の配列ピッチ円に対してほぼ接線方向に傾
斜する傾斜面２７となっており、外側からこの傾斜面２
７に沿って入り込む空気に対して旋回力を付与する構成
となっている。そして、この各ガイドブロック２６の間
を通って外側から入り込む空気の内側への出口側に、前
記ガス透孔２５が配置されている。

【００１９】この下段の旋回混合器２３ａの上側には上
段の旋回混合器２３ｂが重ね合わせによって結合されて
おり、旋回混合器２３ｂの底面２８に設けたガス透孔３
０は旋回混合器２３ａのガイドブロック２６に設けた貫
通孔３１に連通している。底面２８の外周縁部には下段
の旋回混合器２３ａと同様に、ガイドブロック３２が配
設されており、このガイドブロック３２にも外側から入
り込む空気に旋回力を付与する傾斜面３３が形成されて
いる。

【００２０】この２段の旋回混合器２３ａ，２３ｂのう
ち、下段の旋回混合器２３ａは図示されていないファン
から供給される空気がガイドブロック２６の傾斜面２７
に沿って入り込むときに、旋回力を付与し、ガス供給室
２２からガス透孔２５を通って立ち昇る燃料ガスに対し
て直角方向から衝突させて、燃料ガスと空気とを旋回さ
せながら混合し、この混合した予混合ガスを高濃度の予
混合ガス通路５に導く構成となっている。また、上段の
旋回混合器２３ｂも、ガイドブロック２６の傾斜面２７
に沿って外側から入り込む空気に旋回力を付与して貫通
孔３１およびガス透孔３０を通って立ち昇って来るガス
に対して直角方向から旋回空気を衝突させて、燃料ガス
と空気とを旋回させながら混合し、この混合ガスを低濃
度の予混合ガス通路７に導く構成となっている。

【００２１】本実施例では、下段の旋回混合器２３ａに
供給する燃料ガス量と、上段の旋回混合器２３ｂに供給
される燃料ガスの量の割合は５：４〜３：７と幅広い範
囲の比率となるように設定されており、旋回混合器２３
ａに噴射される量の少ない燃料ガスには理論空気量に対
して約０．４〜０．６倍の空気量が取り入れ混合され
て、濃度の高い予混合ガスが作り出され、量の多いガス
が噴出される上段の旋回混合器２３ｂには理論空気量の
約１．５〜１．７倍の空気が取り込み混合されて、濃度
の低い予混合ガスが作り出されるようになっている。

【００２２】この予混合装置に接続されるバーナ装置
は、箱状をした上面開口のバーナケース３４を備えてお
り、このバーナケース３４の上面開口を上板３６で閉鎖
している。そして、バーナケース３４内にプレス加工等
により屈曲形成した中板３５が配設され、高濃度予混合
ガスのガス通路５と低濃度予混合ガスのガス通路７とが
区画形成されている。ガス通路５に沿って、その上側の
上板３６に高濃度の予混合ガスを噴出する炎口３が形成
され、ガス通路７に沿ってその上側に低濃度の予混合ガ
スを噴出する炎口４が設けられている。ガス通路５は前
記予混合装置２１の下段の旋回混合器２３ａで作製され
る高濃度の予混合ガスを導入するようになっており、ま
た、ガス通路７は上段の旋回混合器２３ｂで作り出され
る低濃度の予混合ガスが導かれるようになっている。

【００２３】なお、予混合装置２１の下方側には枠壁４
０が設けられており、この枠壁４０に図示されていない
ファンから供給される空気を導入する空気導入孔４１が
設けられ、この空気導入孔４１を通った空気が各旋回混
合器２３ａ，２３ｂに供給されるようになっている。

【００２４】この実施例は、従来例の如く、高濃度の予
混合ガスを噴出する第１のバーナ１と低濃度の予混合ガ
スを噴出する第２のバーナ２とを隣り合わせに配置した
ものではなく、１枚の上板３６に直接高濃度の予混合ガ
スが噴出する炎口３と低濃度の予混合ガスが噴出する炎
口４とを隣り合わせに設けたものであるから、炎口３と
炎口４との距離をより短くすることができ、これによ
り、炎口３の第１の火炎１１と炎口４の第２の火炎１２
とを近接させて、第２の火炎１２の根元側からその火炎
１２の外郭部分に濃度の高い予混合ガスを接触させるこ
とができるので、第２の火炎のリフト現象を抑制するこ
とができ、かつ、上板３６に形成する炎口３，４の数も
高濃度の予混合ガスと低濃度の予混合ガスをそれぞれ別
個に専用としたバーナを配置したものより大きくできる
ので、その分、燃焼による炎口負荷を小さくすることが
できることとなり、燃焼の騒音を小さくすることができ
る。

【００２５】ところで、ガス通路５，７の形成と、炎口
３，４の形成に関しては、前記各基本構成のものを含む
ことはもちろんのことであるが、それ以外にも様々な実
施の態様が可能である。例えば、図８に示すように、バ
ーナケース３４の底面と上板３６との間に断面がＵ字形
状をした枠板４２をスポット溶接等により所定の間隔を
介して設置固定し、枠板４２と上板３６で囲まれる空間
を高濃度予混合ガスのガス通路５となし、枠板４２間に
形成される空間を低濃度予混合ガスのガス通路７とする
こともできる。

【００２６】また、図９に示すように、断面がＵ字形状
をした枠板４２の高さを低くして、この枠板４２の上端
側を上板３６にスポット溶接等により固定して中吊り状
に設け、ガス通路５と７を区画するようにしてもよい。

【００２７】また、図１０の（ａ）に示すように、炎口
３を高濃度予混合ガスが通るガス通路５の左右両端部
に、つまり、炎口４の群の一番端の炎口４に接近して設
け、かつ、同図の（ｂ）に示すように、低濃度の予混合
ガスを噴出する炎口４の群を囲む態様に形成してもよ
い。この構成により、第２の火炎１２の周りから、該第
２の火炎１２の根元側から火炎１２の外郭に沿って炎口
３側から濃度の高い予混合ガスが噴出されるので、第１
の火炎１１と第２の火炎１２とが円滑に連続し、かつ、
第２の火炎のリフト現象が抑制され、その上、炎口負荷
も小さくなるので、燃焼騒音を非常に小さくすることが
できる。

【００２８】さらに、図１１に示すように、上板３６も
中板３５と同様に屈曲形状に形成し、中板３５の屈曲部
と、上板３６の屈曲部とを向かい合わせにして上板３６
と中板３５とをスポット溶接等により固定して高濃度の
予混合ガスが通るガス通路５と低濃度の予混合ガスが通
るガス通路７とを区画形成することもできる。この図１
１の例では上板３６の屈曲側壁に連通孔４３を設けてい
る。この図１１の構成のものは、炎口３よりも炎口４が
低位となり、炎口４側の第２の火炎１２の根元側の外郭
部に、連通孔４３を通して濃度の低い予混合ガスの一部
が導入されて中濃度の予混合ガスゾーンが形成される結
果、第２の火炎１２のリフトを抑制することができる。
なお、この図１１の場合において、各通路５，７に流す
予混合ガスの濃度を逆にし、ガス通路５側には低濃度の
予混合ガスを通し、ガス通路７には高濃度の予混合ガス
を通すようにすることもできる。この場合には、炎口３
側の第２の火炎１２よりも炎口４側の第１の火炎１１が
低位となり、第２の火炎１２の低位根元側で、低濃度の
予混合ガスが連通孔４３を通して高濃度の予混合ガスと
混合して中濃度の予混合ガスが作製され、この中濃度の
予混合ガスが第２の火炎の根元下方から第２の火炎の外
郭面に沿って供給されるので、第２の火炎のリフトをよ
り効果的に抑制して、低騒音の燃焼を行うことが可能と
なる。

【００２９】さらに、図１２に示すように、中板３５の
屈曲形成部の内部、すなわち、高濃度の予混合ガスが通
るガス通路５の側壁を外側に切り起こしてルーバー状の
ガイド４４を設け、高濃度の予混合ガスをこの切り起こ
しの開口４４ａからガイド４４に沿って炎口４の群の端
側に向けて噴出する構成とすることもできる。この場合
には、炎口４の上流側で高濃度の予混合ガスと低濃度の
予混合ガスが混合されて、中濃度となった予混合ガスが
炎口４の群の端側の炎口から噴出するので、炎口４を出
た直後から安定な第２の火炎１２が形成されることとな
り、この場合も、騒音の小さい燃焼が可能となる。

【００３０】さらに、図１３に示すように、バーナケー
ス３４の底面側に断面がＵ字形状をした枠板４６を所定
の間隔を介してスポット溶接等により固定し、一方、上
板３６側には逆Ｕ字形状をした枠板４７を同様にスポッ
ト溶接等により固定し、枠板４６と４７を突状部４８と
４９を利用して嵌合し、ガス通路５と７を形成すること
もできる。このようにすることで、ガス通路５に供給さ
れる濃度の高い予混合ガスは突状部４８と４９の隙間５
０を通ってガス通路７の左右両端側に噴出することとな
り、これにより、炎口４の群の端側の上流位置で、低濃
度予混合ガスと高濃度予混合ガスとの混合による中濃度
の予混合ガスが作製され、炎口４の群の端側の炎口から
中濃度の予混合ガスが噴出し、その間の炎口４からは低
濃度の予混合ガスが噴出するので、第２の火炎１２の外
郭面に沿って中濃度の予混合ガスゾーンが形成されるこ
とになり、同様に、第２の火炎１２のリフトを抑制した
低騒音の燃焼が可能となる。

【００３１】さらに、図１４に示すように、屈曲形成し
た中板３５の高さを低くし、中板３５の上端と上板３６
との間に空間部を形成し、中板３５の屈曲部の頂壁に連
通孔３ａを形成し、その上側の上板３６の部分に複数の
炎口３を形成し、前記炎口３の群の間の上板３６の部分
に炎口４を形成した構成とすることもできる。この場合
には、ガス通路５の連通孔３ａから上側に噴出する高濃
度の予混合ガスは上板３６の炎口３から上向きに噴出す
るが、ガス通路５の連通孔３ａから噴出する高濃度の予
混合ガスの一部はガス通路７の低濃度の予混合ガスと混
合し、この混合により作り出される中濃度の予混合ガス
が炎口４の群の左右両端の炎口４から上向きに噴出し、
中央部の炎口４からは低濃度の予混合ガスが噴出するの
で、同様に、第２の火炎１２の根元側からその外郭部に
かけて中濃度の予混合ガスゾーンが形成される結果、第
２の火炎のリフトを抑制して低騒音の燃焼が可能とな
る。

【００３２】さらに、図１５に示すように、高濃度の予
混合ガスが通るガス通路５の上部側に肩部５１を形成
し、この肩部５１に連通孔５２を形成し、ガス通路５の
頂部と、その頂部に対向する上板３６の部分に炎口３を
設けた構成とすることもできる。この場合には、ガス通
路５を通して供給されて来る濃度の高い予混合ガスの一
部は連通孔５２からガス通路７側に噴出し、炎口４の群
の左右両端の炎口部から濃度の高い予混合ガスと濃度の
低い予混合ガスが混合した中濃度の予混合ガスが噴出
し、その間の炎口４からは低濃度の予混合ガスが噴出す
る結果、第２の火炎の根元側からその火炎の外郭面に沿
って中濃度の予混合ガスゾーンが形成されることとな
り、これにより、第２の火炎１２のリフトを抑制し、か
つ、第１の火炎１１と第２の火炎１２との繋がりが円滑
となり、前記各場合と同様に低騒音の燃焼が可能とな
る。

【００３３】さらに、図１６に示すように、濃度の高い
予混合ガスが供給されるガス通路５の上板３６に形成す
る炎口３を高濃度のガス通路５と低濃度のガス通路７と
を跨いだ状態で形成するようにしてもよい。このように
構成することにより、ガス通路７の両端側から炎口３側
に出る低濃度の予混合ガスと、ガス通路５から炎口３に
向けて噴出する高濃度の予混合ガスとが混合して、第２
の火炎１２の根元側からその外郭面に沿ってに噴出する
ので、同様に、第２の火炎１２の外郭面に沿って中濃度
の予混合ガスゾーンが形成され、これにより、第２の火
炎１２のリフト現象を抑制し、前記各場合と同様に低騒
音の燃焼が可能となる。

【００３４】図１７は濃度の高い予混合ガスを燃焼する
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他構成のバー
ナ装置を示したものである。この図１７に示すものは、
第１のバーナ１の炎口３を第２のバーナ２の炎口４より
も低位に形成し、第２のバーナ２の上部側には該第２の
バーナを囲む態様のガイド枠５３を設け、各第２のバー
ナ２のガイド枠５３によって、バーナ２間に介在されて
いる第１のバーナ１の炎口３を２分割するように構成し
たものである。このように、ガイド枠５３により第１の
バーナ１の炎口３の各半分側を囲むように構成すること
で、この炎口３から噴出する高濃度の予混合ガスはガイ
ド枠５３に当たって噴出速度を落としてガイド枠５３お
よび第２のバーナ２の側壁２ａに沿って上昇し、第２の
バーナ２の炎口４側の第２の火炎の根元側からその外郭
面に沿って高濃度の予混合ガスが混入するので、同様
に、第２の火炎のリフト抑制と、第１の火炎１１と第２
の火炎１２との繋がりの円滑化が達成され、低騒音の燃
焼が可能となる。この場合、ガイド枠５３の高さと、ガ
イド枠５３と第２のバーナ２の側壁２ａとの間隔寸法と
を適宜に設定することにより、ガイド枠５３の壁面と、
第２のバーナ２の側壁２ａとの間で、高濃度予混合ガス
の一部が再び下方に向けて逆流する再循環の流れを作り
出すことができ、この再循環により温度の高いガスを根
元側に循環させることで、ガイド枠５３を加熱し、炎口
３から噴出するガスおよび炎口４から噴出するガスの温
度を高めて燃え易くし、この燃え易くしたガスを第２の
火炎の根元側に導入することで、第２の火炎のリフト抑
制をより効果的に行うことができることとなる。

【００３５】図１８にはさらに他の構成例が示されてい
る。この実施例のものは、高濃度の予混合ガスを燃焼す
る第１のバーナ１と低濃度の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、第１のバーナ
１の長手方向の両端部側に、第２のバーナ２側に張り出
す張り出し部７０を有する張り出し枠５４を形成し、第
１のバーナ１の側壁がわには前記張り出し枠５４との間
に形成される隙間に通じる連通孔５２を形成し、第１の
バーナ１側からこの連通孔５２を通して濃度の高い予混
合ガスをガイド枠５３に沿って第２のバーナ２の炎口群
外周部を包み囲むように第２の火炎１２側に導入するよ
うに構成したものである。この張り出し枠５４を設ける
ことにより、第２のバーナ２の第２の火炎１２の周りを
ガイド枠５３から導入した濃度の高い予混合ガスで囲む
ようにして、この濃度の高い予混合ガスを第２の火炎１
２の根元側から外郭部に混入させることができるので、
第１の火炎１１と第２の火炎１２との火移りが非常に良
くなり、第２の火炎１２のリフトの抑制が効果的に行わ
れ、前記各場合と同様に低騒音の燃焼が可能となる。

【００３６】図１９にはさらに他の実施例の構成例が示
されている。この実施例のものは、第２のバーナ２が１
枚以上の整流板を積層した形態のバーナ構成と成し、該
第２のバーナの最外層の整流板５６の長手方向の両端部
には隣の第１のバーナの長手方向端部側に突き出す張り
出し壁７５が形成されて成る。濃度の高い予混合ガスを
燃焼する第１のバーナ１の両側に整流板５５に沿って低
濃度の予混合ガスを噴出する第２のバーナ２を配置して
いる。そして、第１のバーナ１を囲むように最外層の整
流板５６を設け、この最外層の整流板５６と第１のバー
ナの側壁との間には隙間部７６が形成され、第１のバー
ナ１の側壁開孔７７からこの整流板５６との間に形成さ
れた前記隙間部７６に導入した一部の高濃度予混合ガス
を低濃度予混合ガスが噴出する整流板５５の周りから、
つまり、第２の火炎１２の根元側からその周りを囲むよ
うに混入し、第２の火炎１２の保炎を行うとともに、第
２の火炎１２のリフト抑制を行うことで、火炎の安定化
とリフト抑制に伴う低騒音の燃焼が可能となる。

【００３７】図２０にはさらに他の実施例の構成が示さ
れている。この実施例も、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、第１のバーナ１の側壁
には連通孔４３を形成し、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突き出す切り起こし
板５７を形成し、この切り起こし板５７によって炎口４
の群をその下側で囲むようにしたものである。この切り
起こし板５７を設けることにより、第１のバーナ１の高
濃度予混合ガスが通るガス通路５から第２のバーナ２の
低濃度の予混合ガスが通るガス通路７側に切り起こし板
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、その中濃度の予混合ガスは、炎口４
の群の両端の炎口４から上側に噴き出し、その間の炎口
４からは低濃度の予混合ガスが噴出するので、第２の火
炎のリフト抑制が可能となり、また、切り起こし板５７
に沿って第２の火炎を包み込むように中濃度の予混合ガ
スが第２の火炎の根元側からその外郭部に沿って混入す
るので、保炎効果も優れたものとなる。

【００３８】図２１にはさらに他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
がわに連通孔５９を形成し、さらに、第２のバーナ２の
ガス通路７側に分流板６０を設けたものである。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、ガス通路７の中央部を通る低濃度予
混合ガスを中央部の炎口４に導く流れとに分流するもの
で、これにより、第２のバーナ２の炎口群の両隣の炎口
４の領域に中濃度の予混合ガスゾーンが形成され、これ
により、第１の火炎１１と第２の火炎１２の繋がりを円
滑にし、かつ、第２の火炎１２の根元側から中濃度の予
混合ガスがその外郭部に沿って供給されることで、リフ
トの発生を抑制し、低騒音の燃焼を可能にする。

【００３９】図２２にはさらに他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の炎口形成部の断面形状を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、第１のバーナ１の炎口３
を第２のバーナ２のＴ字形状の張り出し部の部分で連通
させて、第１のバーナ１に供給される濃度の高い予混合
ガスをこの連通部から第２のバーナ２のＴ字形状の張り
出し領域に導入して中濃度の予混合ガスを形成し、これ
を第２のバーナ２の炎口群の左右両端の炎口４から上方
に噴出させ、その間の炎口４からは低濃度の予混合ガス
を噴出するようにしたものである。この実施例の場合
も、第２のバーナ２の両端側に中濃度の予混合ガス分布
ゾーンが形成され、この中濃度の予混合ガスが第２の火
炎１２の根元側から外郭部に沿って混入するので、前記
各場合と同様に第２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。

【００４０】図２３には形態を異にした他の実施例のバ
ーナ装置が示されている。前記各実施例のバーナ装置は
炎口３と４を形成してなる火炎形成面（燃焼面）を平坦
状に形成しているが、この実施例のバーナ装置は、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
対向配置させたものであり、それ以外の構成は前記各実
施例と同様であり、各バーナ列６１，６２の内部構造も
前記各実施例の構成が適用される。

【００４１】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
燃焼する排気ガスは燃焼面の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。

【００４２】なお、本発明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ものである。
例えば、前記各実施例において、第１の火炎１１と第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。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、濃度の低い予混合ガスの火炎
の根元側からその火炎の外郭の領域に、濃度の高い予混
合ガスあるいは中濃度の予混合ガスを混入するか、又
は、その低濃度予混合ガスの火炎の外郭に沿って積極的
に高濃度の予混合ガスや中濃度の予混合ガスを噴出する
ように構成したものであるから、低濃度予混合ガスの自
燃性が促進され、低濃度予混合ガスの炎口を出た直後か
ら火炎が形成されて、リフト現象を抑制することがで
き、さらに、低濃度予混合ガスの火炎と高濃度予混合ガ
ス（又は中濃度予混合ガス）の火炎とがその境界領域に
おいて円滑に、かつ、連続的な接触関係を保ちながら繋
がって安定的な燃焼が行われるので、燃焼騒音を格段に
低下させることができ、今までにない低騒音の燃焼が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバーナ装置とその燃焼方法に係わ
る第１の基本構成例を示す説明図である。

【図２】同じく本発明の第２の基本構成例を示す説明図
である。

【図３】同じく本発明の第３の基本構成例を示す説明図
である。

【図４】同じく本発明の第４の基本構成例を示す説明図
である。

【図５】本実施例のバーナ装置の斜視構成図である。

【図６】同実施例のバーナ装置を構成する予混合装置部
分の説明図である。

【図７】同予混合装置に設けられる旋回混合器の分解状
態の説明図である。

【図８】バーナ装置内部のガス通路形成部の他の実施例
の示す断面図である。

【図９】バーナ装置内部のガス通路のさらに他の構成例
を示す説明図である。

【図１０】低濃度の予混合ガスを噴出する炎口群の周り
を高濃度の予混合ガスの炎口で囲んだ一構成例のバーナ
装置の説明図である。

【図１１】上板と中板をともに屈曲形成して高濃度の予
混合ガス通路と低濃度の予混合ガス通路とを区画形成し
た実施例の断面説明図である。

【図１２】濃度の高い予混合ガスが通るガス通路の側壁
にルーバー型の切り起こしを設けた実施例の説明図であ
る。

【図１３】バーナケース側と炎口が形成される上板側と
を嵌め込みタイプにした実施例の説明図である。

【図１４】濃度の高い予混合ガスのガス通路から濃度の
低い予混合ガスのガス通路に濃度の高い予混合ガスを導
入するタイプの実施例を示す説明図である。

【図１５】高い濃度の予混合ガスが通るガス通路の断面
をＴ字形状に形成し、そのＴ字形状の肩部から濃度の高
い予混合ガスを濃度の低い予混合ガス通路側に導入する
タイプの実施例の説明図である。

【図１６】濃度の高い予混合ガスを噴出する炎口を濃度
の高い予混合ガスのガス通路と濃度の低い予混合ガスの
ガス通路とに跨がって形成したバーナ装置の実施例を示
す説明図である。

【図１７】高濃度の予混合ガスを噴出する第１のバーナ
と低濃度の予混合ガスを噴出する第２のバーナを隣り合
わせに配置し、高濃度の予混合ガスを噴出する炎口を両
隣の第２のバーナのガイド枠によって２分割したタイプ
の実施例を示す説明図である。

【図１８】高濃度の予混合ガスを噴出する第１のバーナ
の長手方向の両端側に、低濃度の予混合ガスを噴出する
第２のバーナ側に張り出し部を設けて高濃度の予混合ガ
スを低濃度の予混合ガスの周りに供給するタイプの実施
例を示す説明図である。

【図１９】低濃度の予混合ガスを整流板を用いて高濃度
の予混合ガスの周りに噴出するタイプのバーナ装置の実
施例を示す説明図である。

【図２０】高濃度の予混合ガス通路の左右両側壁から高
濃度の予混合ガスを低濃度予混合ガスのガス通路に導入
する切り起こし部を設けた実施例の説明図である。

【図２１】高濃度のガス通路内に分流板を設けた実施例
の説明図である。

【図２２】低濃度の予混合ガスを供給するガス通路を断
面Ｔ字形状に形成し、このＴ字形状の張り出し部で、濃
度の高い予混合ガスのガス通路の上端を覆ったタイプの
実施例を示す説明図である。

【図２３】一対のバーナ列を略Ｖ字形状に対向させたバ
ーナ装置の他の実施例の外観を示す斜視図である。

【図２４】高濃度の予混合ガスを燃焼する第１のバーナ
と低濃度の予混合ガスを燃焼する第２のバーナとを隣り
合わせに配置した従来のバーナ装置の説明図である。

【図２５】従来のバーナ装置の火炎形成状態の説明図で
ある。

【図２６】従来の改良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 ３，４ 炎口 ５，７ ガス通路 １１ 第１の火炎 １２ 第２の火炎

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年４月１７日（２００１．４．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 バーナ装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜等の燃
焼装置に組み込まれて、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とその
燃焼方法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５および図６に示されている。

【０００３】この開発のものは、濃度の高いガスを燃焼
させる第１のバーナ１と、濃度の低いガスを燃焼する第
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
空気を混合して、第１のバーナ１の高濃度予混合ガス通
路５の出口に通じる炎口３から高濃度のガスを噴出し、
第２のバーナ２の低濃度予混合ガス通路７の出口に通じ
る炎口４から低濃度のガスを噴出し、炎口３から噴出す
る高濃度のガスは隣の低濃度の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ガスは高濃度ガス
の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のガス噴射量の割合は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
量が噴射される第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から噴射される量の
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】

【発明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、図６に示す如く、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】このようなリフトに起因する騒音を減らす
ために、図７に示すような改良したバーナ装置が提案さ
れている。この提案装置は、第１のバーナ１を第２のバ
ーナ２よりも下げて炎口３と４とで段差を設け、第１の
火炎の最高温度部分をできるだけ第２のバーナ２の炎口
４の高さに近づけようとするものである。このように、
第１のバーナ１を第２のバーナ２よりも下げることによ
り、確かに、前記図６に示すものよりもリフトＬを小さ
くできるが、未だかなり大きいリフトＬが生じ、図６に
示すものよりは改善されたが、まだ大きい騒音が生じ、
騒音の改善が望まれていた。

【０００７】本発明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、燃焼音の低いバーナ装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、バ
ーナ装置の第１の発明は、濃度の高い予混合ガスを噴出
燃焼する第１のバーナと、濃度の低い予混合ガスを噴出
燃焼する第２のバーナとが隣り合わせに配列されたバー
ナ列を有するバーナ装置において、前記第１のバーナの
少なくとも上端側には該第１のバーナの側周壁を隙間を
介して囲む張り出し枠が設けられ、この張り出し枠の長
手方向の両端部には隣の第２のバーナの長手方向端部側
に突き出す張り出し部が形成され、第１のバーナの側壁
には前記張り出し枠との隙間に第１のバーナ内の高濃度
予混合ガス通路から高濃度予混合ガスを導入する連通孔
が形成されており、両隣りの第１のバーナに挟まれた第
２のバーナは前記両隣りの第１のバーナの前記張り出し
枠によって外周が囲まれ、第２のバーナの燃焼面に形成
される低濃度予混合ガスの火炎の周りに前記第１のバー
ナのガス通路から導入した高濃度予混合ガスを前記張り
出し枠から噴出させて混入する構成としたことを特徴と
しており、また、バーナ装置の第２の発明は、濃度の高
い予混合ガスを噴出燃焼する第１のバーナと、濃度の低
い予混合ガスを噴出燃焼する第２のバーナとが隣り合わ
せに配列されたバーナ列を有するバーナ装置において、
前記第２のバーナは整流板によって整流させて低濃度予
混合ガスを噴出する１枚以上の整流板を積層した形態の
バーナ構成と成し、該第２のバーナの最外層の整流板の
長手方向の両端部には隣の第１のバーナの長手方向端部
側に突き出す張り出し壁が形成されており、両隣りの第
２のバーナに挟まれた第１のバーナは前記両隣りの第２
のバーナの前記最外層の整流板によって整流板との間に
隙間部を形成して外周が囲まれており、第１のバーナの
側壁には内部の高濃度予混合ガス通路から高濃度予混合
ガスを前記隙間部に導入する開孔が形成され、第２のバ
ーナの燃焼面に形成される低濃度予混合ガスの火炎の周
りに高濃度予混合ガスを前記整流板との間の隙間部を通
して噴出させて混入する構成としたことを特徴として構
成されている。

【０００９】

【作用】上記構成の本発明において、低濃度予混合ガス
の炎口から低濃度の予混合ガスが噴出して燃焼すると
き、その低濃度予混合ガス火炎の根元側に、濃度の高い
予混合ガスが例えば低濃度予混合ガス火炎の外郭面に沿
って噴出されることで、低濃度予混合ガス火炎の外郭面
領域に低濃度予混合ガス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、低濃度予混合ガス火炎はその
外郭面部分で濃度の高い予混合ガスと接触することで燃
え易くなり、これにより、低濃度予混合ガス火炎は炎口
を出た直後から形成されるので、低濃度予混合ガス火炎
のリフト現象が効果的に抑制され、リフトに起因する騒
音のほとんどない静かな燃焼が達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下の各実施例の説明において、従来例で
説明した部分と共通の名称部分には同一符号を付してそ
の重複説明は省略又は簡略化する。図１には本発明の第
１の実施例が示されている。

【００１１】この実施例のものは、高濃度の予混合ガス
を燃焼する第１のバーナ１と低濃度の予混合ガスを燃焼
する第２のバーナ２とを隣り合わせに配列配置し、第１
のバーナ１の長手方向の両端部側に、第２のバーナ２側
に張り出す張り出し部７０を有する張り出し枠５４を形
成し、第１のバーナ１の高濃度予混合ガス通路５の側壁
がわには前記張り出し枠５４との間に形成される隙間に
通じる連通孔５２を形成し、第１のバーナ１側からこの
連通孔５２を通して濃度の高い予混合ガスを張り出し枠
５４に沿って第２のバーナ２の炎口群外周部を包み囲む
ように第２の火炎１２側に導入するように構成したもの
である。この張り出し枠５４を設けることにより、第２
のバーナ２の第２の火炎１２の周りを張り出し枠５４か
ら導入した濃度の高い予混合ガスで囲むようにして、こ
の濃度の高い予混合ガスを第２の火炎１２の根元側から
外郭部に混入させることができるので、第１の火炎１１
と第２の火炎１２との火移りが非常に良くなり、第２の
火炎１２のリフトの抑制が効果的に行われ、低騒音の燃
焼が可能となる。

【００１２】図２にはバーナ装置の第２の実施例の構成
が示されている。この実施例のものは、第２のバーナ２
が１枚以上の整流板を積層した形態のバーナ構成と成
し、該第２のバーナの最外層の整流板５６の長手方向の
両端部には隣の第１のバーナの長手方向端部側に突き出
す張り出し壁７５が形成されて成る。濃度の高い予混合
ガスを燃焼する第１のバーナ１の両側に整流板５５に沿
って低濃度の予混合ガスを噴出する第２のバーナ２を配
置している。そして、第１のバーナ１を囲むように最外
層の整流板５６を設け、この最外層の整流板５６と第１
のバーナの側壁との間には隙間部７６が形成されてい
る。そして、第１のバーナ１の側壁に該第１バーナ１の
高濃度予混合ガス通路５に通じる側壁開孔７７が設けら
れ、この側壁開孔７７からこの整流板５６との間に形成
された前記隙間部７６に第１のバーナ１側の高濃度予混
合ガスの一部が導入される。そして、この導入した高濃
度予混合ガスを低濃度予混合ガスが噴出する整流板５５
の周りから、つまり、第２の火炎１２の根元側からその
周りを囲むように混入し、第２の火炎１２の保炎を行う
とともに、第２の火炎１２のリフト抑制を行うことで、
火炎の安定化とリフト抑制に伴う低騒音の燃焼が可能と
なる。

【００１３】上記した各実施例において、第１のバーナ
から噴出する高濃度予混合ガスおよび第２のバーナ２か
ら噴出させる低濃度予混合ガスの作製方法は図５に示す
従来の方法と同様に構成してもよいが、図３，図４に示
すような予混合装置２１を使用することも可能である。
この予混合装置２１にはガス供給管２０が接続されてお
り、このガス供給管２０には上下２段の旋回混合器２３
ａ，２３ｂが設けられている。この予混合装置２１の断
面構成が図３に示され、また、上下２段の旋回混合器２
３ａ，２３ｂの分解構成が図４に示されている。これら
の図において、下段の旋回混合器２３ａの底面２４には
複数のガス透孔２５が形成されており、また、底面２４
の外周縁部には複数のガイドブロック２６が等間隔に配
置されており、このガイドブロック２６の側面はガス透
孔２５の配列ピッチ円に対してほぼ接線方向に傾斜する
傾斜面２７となっており、外側からこの傾斜面２７に沿
って入り込む空気に対して旋回力を付与する構成となっ
ている。そして、この各ガイドブロック２６の間を通っ
て外側から入り込む空気の内側への出口側に、前記ガス
透孔２５が配置されている。

【００１４】この下段の旋回混合器２３ａの上側には上
段の旋回混合器２３ｂが重ね合わせによって結合されて
おり、旋回混合器２３ｂの底面２８に設けたガス透孔３
０は旋回混合器２３ａのガイドブロック２６に設けた貫
通孔３１に連通している。底面２８の外周縁部には下段
の旋回混合器２３ａと同様に、ガイドブロック３２が配
設されており、このガイドブロック３２にも外側から入
り込む空気に旋回力を付与する傾斜面３３が形成されて
いる。

【００１５】この２段の旋回混合器２３ａ，２３ｂのう
ち、下段の旋回混合器２３ａは図示されていないファン
から供給される空気がガイドブロック２６の傾斜面２７
に沿って入り込むときに、旋回力を付与し、ガス供給室
２２からガス透孔２５を通って立ち昇る燃料ガスに対し
て直角方向から衝突させて、燃料ガスと空気とを旋回さ
せながら混合し、この混合した予混合ガスを各第１のバ
ーナ１の高濃度の予混合ガス通路５に導く構成となって
いる。また、上段の旋回混合器２３ｂも、ガイドブロッ
ク２６の傾斜面２７に沿って外側から入り込む空気に旋
回力を付与して貫通孔３１およびガス透孔３０を通って
立ち昇って来るガスに対して直角方向から旋回空気を衝
突させて、燃料ガスと空気とを旋回させながら混合し、
この混合ガスを各第２のバーナ２の低濃度の予混合ガス
通路７に導く構成となっている。

【００１６】本実施例では、下段の旋回混合器２３ａに
供給する燃料ガス量と、上段の旋回混合器２３ｂに供給
される燃料ガスの量の割合は５：４〜３：７と幅広い範
囲の比率となるように設定されており、旋回混合器２３
ａに噴射される量の少ない燃料ガスには理論空気量に対
して約０．４〜０．６倍の空気量が取り入れ混合され
て、濃度の高い予混合ガスが作り出され、量の多いガス
が噴出される上段の旋回混合器２３ｂには理論空気量の
約１．５〜１．７倍の空気が取り込み混合されて、濃度
の低い予混合ガスが作り出されるようになっている。

【００１７】なお、本発明は上記の各実施例に限定され
ること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と第２のバーナ２の配列
を平面的（燃焼面が水平面となる姿勢）に配置したが、
第１のバーナ１と第２のバーナ２を隣り合わせに配列し
て成る第１のバーナ列と同じバーナ配列の第２のバーナ
列とを各バーナ１，２が縦向き（縦長）となる姿勢で略
Ｖ字形状に対向配置させたものでもよい。

【００１８】このように、２つのバーナ列をＶ字形状に
対向配置することにより、各バーナ列で燃焼する排気ガ
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。

【００１９】また、前記各実施例において、第１の火炎
１１と第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。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、第２のバーナの濃度の低い予
混合ガスの火炎の根元側からその火炎の外郭の領域に、
第１のバーナの高濃度予混合ガス通路から導入した濃度
の高い予混合ガスを、第２のバーナの外周を囲むように
第１のバーナに設けた張り出し枠から、あるいは、第１
のバーナとの間に隙間部を形成して成る第２のバーナの
最外層の整流板の当該隙間部から噴出するように構成し
たものであるから、低濃度予混合ガスの自燃性が促進さ
れ、低濃度予混合ガスの炎口を出た直後から火炎が形成
されて、リフト現象を抑制することができ、さらに、低
濃度予混合ガスの火炎と高濃度予混合ガスの火炎とがそ
の境界領域において円滑に、かつ、連続的な接触関係を
保ちながら繋がって安定的な燃焼が行われるので、燃焼
騒音を格段に低下させることができ、今までにない低騒
音の燃焼が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高濃度の予混合ガスを噴出する第１のバーナの
長手方向の両端側に、低濃度の予混合ガスを噴出する第
２のバーナ側に張り出し部を設けて高濃度の予混合ガス
を低濃度の予混合ガスの周りに供給するタイプの本発明
に係る第１の実施例を示す説明図である。

【図２】高濃度の予混合ガスを整流板を用いて低濃度の
予混合ガスの周りに噴出するタイプの本発明に係るバー
ナ装置の第２の実施例を示す説明図である。

【図３】本実施例のバーナ装置を構成する予混合装置部
分の説明図である。

【図４】同予混合装置に設けられる旋回混合器の分解状
態の説明図である。

【図５】高濃度の予混合ガスを燃焼する第１のバーナと
低濃度の予混合ガスを燃焼する第２のバーナとを隣り合
わせに配置した従来のバーナ装置の説明図である。

【図６】従来のバーナ装置の火炎形成状態の説明図であ
る。

【図７】従来の改良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 ３，４ 炎口 ５，７ ガス通路 １１ 第１の火炎 １２ 第２の火炎

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃度の高い予混合ガスを噴出燃焼する第
   １のバーナと、濃度の低い予混合ガスを噴出燃焼する第
   ２のバーナとが隣り合わせに配列されたバーナ列を有す
   るバーナ装置において、前記第１のバーナの少なくとも
   上端側には該第１のバーナの側周壁を隙間を介して囲む
   張り出し枠が設けられ、この張り出し枠の長手方向の両
   端部には隣の第２のバーナの長手方向端部側に突き出す
   張り出し部が形成され、第１のバーナの側壁には前記張
   り出し枠との隙間に第１のバーナ内の高濃度予混合ガス
   通路から高濃度予混合ガスを導入する連通孔が形成され
   ており、両隣りの第１のバーナに挟まれた第２のバーナ
   は前記両隣りの第１のバーナの前記張り出し枠によって
   外周が囲まれ、第２のバーナの燃焼面に形成される低濃
   度予混合ガスの火炎の周りに前記第１のバーナのガス通
   路から導入した高濃度予混合ガスを前記張り出し枠から
   噴出させて混入する構成としたバーナ装置。
2. 【請求項２】 濃度の高い予混合ガスを噴出燃焼する第
   １のバーナと、濃度の低い予混合ガスを噴出燃焼する第
   ２のバーナとが隣り合わせに配列されたバーナ列を有す
   るバーナ装置において、前記第２のバーナは整流板によ
   って整流させて低濃度予混合ガスを噴出する１枚以上の
   整流板を積層した形態のバーナ構成と成し、該第２のバ
   ーナの最外層の整流板の長手方向の両端部には隣の第１
   のバーナの長手方向端部側に突き出す張り出し壁が形成
   されており、両隣りの第２のバーナに挟まれた第１のバ
   ーナは前記両隣りの第２のバーナの前記最外層の整流板
   によって整流板との間に隙間部を形成して外周が囲まれ
   ており、第１のバーナの側壁には内部の高濃度予混合ガ
   ス通路から高濃度予混合ガスを前記隙間部に導入する開
   孔が形成され、第２のバーナの燃焼面に形成される低濃
   度予混合ガスの火炎の周りに高濃度予混合ガスを前記整
   流板との間の隙間部を通して噴出させて混入する構成と
   したバーナ装置。