JP2005121243A

JP2005121243A - バーナ

Info

Publication number: JP2005121243A
Application number: JP2003353434A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Shimada; 良治島田; Katsumi Sasada; 勝視佐々田; Tadashi Yanagisawa; 忠柳澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: JP4001097B2

Abstract

【課題】本発明はガス、石油等を燃料とするバーナに関するもので、異常音の発生を防止し、良好な燃焼性能を維持できるバーナを提供することを課題とする。
【解決手段】内周面に上下縦長のスリット状炎口部７を列設した環状の炎口板２と、炎口板２の内周側に設けた内周フランジ部５と内周嵌合部１０を構成した底板３を備え、内周嵌合部１０に複数の固定部１８を設けて内周フランジ部５と底板３との接触面の摺動を抑制したことにより、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化やきしみ音などの異常音の発生を防止し、同時にバーナ１の良好な燃焼性能を維持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス、石油等を燃料とするバーナに関するものである。

従来この種のバーナは、特許文献１に示すようなものがある。これは、図４、図５に示されているように、環状のバーナ４０で、その内周面の周方向に仕切板４１を介して、上下二段の多数の炎口４２、４３を列設し、上段の炎口４２で形成される火炎４４は右回りの方向に噴出させ、下段の炎口４３で形成される火炎４５は左回りの向きに噴出させて、火炎４４と火炎４５が重ならないようにしたものである。
実公平６−１６２５５号公報

しかしながら前記従来の構成では、炎口４２と炎口４３は仕切板４１を介して３つの板金材料を成型して構成されており、バーナ４０の燃焼による熱膨張、収縮により炎口４２と炎口４３の開口面積が徐々に変化したり、きしみ音などの異常音がすることがあり、これを防止するために、通常は、板金材料の接触部分の要所要所をスポット溶接などで固定し、炎口４２と炎口４３の上下方向の間隔が拡大することを防止し、炎口４２と炎口４３の開口面積を一定に保っている。この場合、仕切板４１と炎口４２を構成する時に一旦溶接が必要となり、さらに仕切板４１と炎口４３を構成する時に再度溶接が必要となる。したがって、構成、工程が複雑で、溶接点数も多くなるという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、バーナ４０の燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時に良好な燃焼性能を維持することができるバーナを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のバーナは、内周面に上下方向に縦長に開口するスリット状炎口部を列設した環状の炎口板と、炎口板の内周側に設けた内周フランジ部と内周嵌合部を構成した底板とを備え、内周嵌合部に複数の固定部を設けて内周フランジ部と底板との接触面の摺動を抑制したものである。

これによって、各スリット状炎口の間を下方からの二次空気が拡散し、炎口板の内周面を冷却しながら上昇気流として流入するため、各スリット炎口の開口面積の変化は極めて少なくできる。したがって、二次空気によって燃焼が促進され、火炎長が短縮された良好な燃焼状態が得られる。また、内周嵌合部に複数の固定部を設けているため、燃焼による炎口板の内周面の熱膨張、収縮で発生する内周フランジ部と底板との接触面の摺動を抑制することができる。したがって、内周フランジ部と底板との接触面の摺動によるきしみ音などの異常音の発生を抑えることができる。一方、内周嵌合部の複数の固定部は、炎口板と底板を嵌合して内周嵌合部を成型する際、同時に構成できるため、工程が簡単になる。

本発明のバーナは、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時にバーナの良好な燃焼性能を維持することができる。

第１の発明は、内周面に上下方向に縦長に開口するスリット状炎口部を列設した環状の炎口板と、炎口板の内周側に設けた内周フランジ部と内周嵌合部を構成した底板とを備え、内周嵌合部に複数の固定部を設けて内周フランジ部と底板との接触面の摺動を抑制したことにより、各スリット状炎口の間を下方からの二次空気が拡散し、炎口板の内周面を冷却しながら上昇気流として流入するため、各スリット炎口の開口面積の変化は極めて少なくでき、同時に火炎長が短縮された良好な燃焼状態が得られる。また、内周嵌合部の複数の固定部により、炎口板の内周面の熱膨張、収縮で発生する内周フランジ部と底板との接触面の摺動を抑制して、内周フランジ部と底板との接触面の摺動によるきしみ音などの異常音の発生を抑えることができる。一方、内周嵌合部の複数の固定部は、炎口板と底板を嵌合して内周嵌合部を成型する際、同時に構成できるため、工程が簡単になる。このように、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時にバーナの良好な燃焼性能を維持することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の固定部を、内周フランジ部と底板との嵌合面に複数の突出部を設けた構成としたことにより、炎口板と底板を嵌合する際に同時に金型で固定部を突出成型することができるため、溶接などによらない簡単な成型を実現できる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明のスリット状炎口部を、長スリット炎口群と短スリット炎口群を組合せて構成し、固定部を長スリット炎口群の下方に設けたことにより、長スリット炎口群では、熱膨張、収縮が比較的大きく、その下方の内周フランジ部と底板との摺動が大きくなるため、固定部を長スリット炎口群の下方に設けると、前記の摺動を確実に抑えて、異常音の発生を効果的に防止できる。

第４の発明は、特に第１または第２の発明のスリット状炎口部を、長スリット炎口群と短スリット炎口群を組合せて構成し、固定部を短スリット炎口群の下方に設けたことにより、熱膨張、収縮の最も大きな部分をさけて固定部を構成することになるため、熱膨張、収縮の歪を蓄積させることなく、異常音の発生を抑制することができる。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の内周嵌合部とスリット状炎口部の下端部との間に無炎口領域を設けると共に、内周嵌合部を斜め下方に傾斜させたことにより、内周嵌合部と火炎との距離を拡大して、熱膨張、収縮の影響を少なくし、異常音の発生をさらに効果的に防止することができる。そして、このバーナをコンロの加熱源として用いた場合、煮汁が炎口板に落下しても内周嵌合部で蓄積することなく、容易に下方へ誘導することができるため、スリット状炎口部の目詰まりを抑制することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるバーナの部分縦断面図、図２は、同実施の形態におけるバーナの拡大断面図である。

図１、図２において、バーナ１は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス、またはＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６等のフェライト系ステンレスといった耐熱耐食性に優れた板厚０．５〜１ｍｍの板金材料（本実施の形態の場合、０．５〜０．６ｍｍ）をプレス成型加工した、内周が環状の炎口板２と底板３を嵌合して構成したものでである。炎口板２は、内周側の上部を約７５°程度上向きに傾斜させた環状の傾斜面４と、傾斜面４の下方の内周部に内周フランジ部５を構成し、炎口板２の一端は上部混合管通路６と連通している。さらに、傾斜面４にはスリット幅約０．５５〜０．６５ｍｍで上下方向に縦長に開口するスリット状炎口部７が列設されている。また、底板３は、炎口板２に対応した形状となっており、炎口板２の上部混合管通路６と対応する位置に下部混合管通路８を構成し、炎口板２の外周部に外周嵌合部９と、内周部に斜め下方に傾斜させた内周嵌合部１０を構成して、炎口板２の周囲を下側から被覆嵌合している。また、上部混合管通路６と下部混合管通路８によって、予混合ガスの混合管１１を形成している。

スリット状炎口部７は、傾斜面４の上端部から一定の距離を隔てたところから設けられ、４列の長スリット１２からなる長スリット炎口群１３の間に５列の短スリット１４からなる短スリット炎口群１５を組合せて配置した構成であり、スリット状炎口部７と内周嵌合部１０の間には、長スリット炎口群１５の下端部から所定の幅の無炎口領域１６が設けられている。一方、内周嵌合部１０には、短スリット炎口群１４の下方に相当する位置に、上方からの突出成型によって、内周嵌合部１０の上面から下面に及ぶ複数の突出部１７からなる固定部１８が構成されている。

以上のように構成されたバーナについて、以下その動作、作用について説明する。

ます、予混合ガスがバーナ１内に導入されると、スリット状炎口部７はスリット幅０．５５〜０．６５ｍｍ程度の細スリットで構成しているので、コンロ用バーナで通常設定される一次空気比の４０〜５０％よりも高一次空気比（例えば６０〜８０％）でも逆火しにくくなっており、ちなみに、バーナ１は耐熱耐食性に優れたステンレス板などで構成することにより、スリット状炎口部７のスリット幅は、通常は板厚の０．８〜１．２倍の範囲でプレス加工が可能であり、板厚によって炎口形状の選択の自由度を拡大させることができる。このため、水素と空気の混合物などのように燃焼速度の速い燃料の場合でも、バーナ１の板厚とスリット状炎口部７のスリット幅を最適化することが容易である。

本実施の形態の場合、板厚０．５〜０．６ｍｍのステンレス鋼板を用い、一次空気比を６５〜７０％に設定している。このように、高一次空気比の予混合ガスを導入でき、バーナ１のスリット状炎口部７で中央に向かって形成される斜め上向きの火炎１９は、短炎化されて対向する火炎１９同士の干渉が少く、傾斜面４の上方への放熱も良好になって傾斜面４の温度上昇を抑制することができる。

この時、バーナ１の上下から二次空気が流入するが、上方からの二次空気流２０は、燃焼促進の他に火炎１９を中央に集中させる作用を持っている。一方、バーナ１の下方からは、火炎１９の上昇気流によって発生した下方からの二次空気流２１が発生するが、上下方向に縦長のスリット状炎口部７で構成したことにより、隣り合う縦長のスリットの間に下方からの二次空気流２１を効果的に流入させることができ、炎口板２の内周面を冷却しながら上昇気流として流入するため、各スリットの開口面積の変化は極めて少なくできる。さらに、長スリット炎口群１３の間に短スリット炎口群１５を組合せて配置した構成により、短スリット炎口群１５が長スリット炎口群１３で形成される火炎同士の干渉を抑制して火炎１９を分割して短炎化を実現するとともに、長スリット炎口群１３の間の火移りを良好にできる。このようにして、上方からの二次空気流２０と下方からの二次空気流２１が、火炎１９中に効果的に拡散して良好な燃焼が維持される。

この時炎口板２は、燃焼、消火による熱膨張、収縮によって、炎口板２と底板３の接触部に相当する内周嵌合部１０内の内周フランジ部５と底板３の内周部で摺動が発生しやすくなるが、内周嵌合部１０に設けた突出部１７からなる固定部１８によって、前記の摺動が抑制される。したがって、摺動によるきしみ音等の異常音の発生を防止することができる。また、固定部１８は、炎口板２と底板３を嵌合して内周嵌合部１０を成型する際、金型によって嵌合工程とほぼ同時に構成できるため、全体の製造工程が簡単になる。また、固定部１８を短スリット炎口群１５の下方に設けたことにより、熱膨張、収縮の最も大きな部分をさけて固定部１８を構成することになるため、熱膨張、収縮の歪を蓄積させることがない。さらに、内周嵌合部１０とスリット状炎口部７の下端部との間に無炎口領域１６を設けると共に、内周嵌合部１０を斜め下方に傾斜させたことによって、内周嵌合部１０と火炎１８との距離を拡大して、熱膨張、収縮の歪による影響を少なくし、異常音の発生を一層効果的に防止することができる。

この場合、無炎口領域１６は、煮汁の蓄積防止およびバーナ１の下方からの二次空気の流入に関係しており、長スリット１２の下端部から内周嵌合部１０までの間隔にして３ｍｍ以上あれば、熱膨張、収縮による影響を少なくする効果が得られるが、本実施の形態では約５ｍｍとしている。このバーナをコンロの加熱源として用いた時でも、煮汁が炎口板２に落下しても内周嵌合部１０で蓄積することなく、内周嵌合部１０の下方傾斜に沿って容易に下方へ誘導でき、スリット状炎口部７の目詰まりを抑制することができる。以上のように、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時にバーナの良好な燃焼性能を維持することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるバーナの部分縦断面図である。

図３において、実施の形態１と異なる点は、バーナ３０において、５列の短スリット１４からなる短スリット炎口群３１の左右に、４列の長スリット１２からなる長スリット炎口群３２を配置し、その左右に１列の短スリット１４を介して９列の長スリット１２からなる長スリット炎口群３３を配置し、長スリット炎口群３３の中央から直下にあたる内周嵌合部１０の位置に、突出部３４からなる固定部３５を設けたところである。

なお実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。

以上のように構成されたバーナについて、以下その動作、作用について説明する。
実施の形態１と同様に、炎口板２上で火炎３６が形成され、９列の長スリット１２からなる長スリット炎口群３３における燃焼量が最も多くなり、この部分における熱膨張、収縮が他の部分より多くなる。したがって、長スリット炎口群３３の下方では、内周フランジ部５と底板３の間で比較的大きな摺動が発生しやすくなるが、固定部３５を長スリット炎口群３３の中央から直下にあたる内周嵌合部１０の位置に設けたため、この部分を固定することによって、内周フランジ部５と底板３との摺動を抑制して、きしみ音等の異常音の発生を最も効果的に防止することができる。

なお、上記実施の形態のそれぞれにおいて、短スリット群、長スリット群それぞれの下に固定部を設けた構成について説明したが、両スリット群の下に適宜設ける構成としてもよい。これにより、膨張、収縮による摺動を全周囲的に抑制して、きしみ音などの異常音を防止することができる。

以上のように、本発明にかかるバーナは、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時にバーナの良好な燃焼性能を維持することができるため、これを加熱源とする調理器、給湯器、暖房機、焼却器など多くの用途に適用が可能である。

本発明の実施の形態１におけるバーナの部分縦断面図本発明の実施の形態１におけるバーナの部分拡大断面図本発明の実施の形態２におけるバーナの部分縦断面図従来のバーナの部分縦断面図同従来のバーナの炎口の部分拡大図

符号の説明

１、３０バーナ
２炎口板
３底板
５内周フランジ部
７スリット状炎口
１０内周嵌合部
１３、３２、３３長スリット炎口群
１５、３１短スリット炎口群
１６無炎口領域
１７、３４突出部
１８、３５固定部

Claims

内周面に上下方向に縦長に開口するスリット状炎口部を列設した環状の炎口板と、炎口板の内周側に設けた内周フランジ部と内周嵌合部を構成した底板とを備え、内周嵌合部に複数の固定部を設けて内周フランジ部と底板との接触面の摺動を抑制したバーナ。
固定部は、内周フランジ部と底板との嵌合面に複数の突出部を設けて構成した請求項１に記載のバーナ。
スリット状炎口部は、長スリット炎口群と短スリット炎口群を組合せて構成し、固定部を長スリット炎口群の下方に設けた請求項１から２のいずれか１項に記載のバーナ。
スリット状炎口部は、長スリット炎口群と短スリット炎口群を組合せて構成し、固定部を短スリット炎口群の下方に設けた請求項１から２のいずれか１項に記載のバーナ。
内周嵌合部とスリット状炎口部の下端部との間に無炎口領域を設けると共に、内周嵌合部を斜め下方に傾斜させた請求項１から４のいずれか１項に記載のバーナ。