JP2012127595A - 濃淡燃焼式バーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 淡混合気及び濃混合気を簡単な構造でかつ確実に淡炎孔及び濃炎孔に供給し得るようにし、濃炎孔及び淡炎孔を多重に組み合わせたとしても確実にかつ軽量化に反することなく所要の混合気を供給し得る濃淡燃焼式バーナを提供する。
【解決手段】 中央に濃炎孔列３３、両側に淡炎孔列３４，３４、さらに両外側に濃炎孔列３５，３５を順に配列する。淡炎孔列３４，３４に筒部３６から淡混合気を供給する。濃混合気が導入される筒部３８内に中央濃バーナ３ａの端部を突出させ、そこに内部空間６２と連通する連通孔６１，６１を開口させる。加えて、一の外側濃炎孔３５に繋がる内部空間５１に連通する連通孔４１，４１と、他の外側濃炎孔列３５に繋がる内部空間５２に連通する連通孔４１，４１とを筒部３８内に開口させる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、火炎の燃焼安定性を図りつつ低ＮＯｘ化を確実に図り得る濃淡燃焼式バーナに関する。

従来、低ＮＯｘ化を図るために空気比が１よりも大の淡混合気を淡炎孔にて燃焼させる一方、燃焼火炎の安定化を図るために空気比が１よりも小の濃混合気を燃焼させる濃炎孔を淡炎孔に隣接させるようにするという濃淡燃焼式バーナが種々提案されている。（例えば特許文献１，２参照）。

特開平７−４２９１７号公報 特開２００２−４８３１４号公報

ところで、濃炎孔と淡炎孔とに対し濃混合気と淡混合気とに分けて供給する方式として、特許文献１では濃混合気用供給口と、淡混合気用供給口とを個別に設け、濃混合気用供給口から濃炎孔に直接に供給させる一方、淡混合気用供給口から淡炎孔に直接に供給させるようにしており、又、特許文献２では燃料ガス用供給口と、空気用供給口とを個別に設け、濃炎孔及び淡炎孔までのそれぞれに至る供給通路に分岐や長短を設けて混合気の濃淡を調整するようにしている。

しかしながら、一列の淡炎孔の両側に濃炎孔をそれぞれ配置して淡炎孔を単に両側から挟んだだけの濃淡燃焼式バーナであれば、前記の各特許文献で提案されている供給方式で濃混合気と淡混合気を供給し得るものの、さらに淡炎孔の中心線上に延びるように一列の濃炎孔を追加することで短手方向（幅方向）において例えば濃−淡−濃−淡−濃というような配列で濃炎孔と淡炎孔とが交互に並ぶ構成にすると、それぞれの濃炎孔及び淡炎孔に対し濃混合気及び淡混合気を供給させるには供給通路構造の複雑化を招き、その結果、軽量化に反する事態を招いたりすることになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、淡混合気及び濃混合気を簡単な構造でかつ確実に淡炎孔及び濃炎孔に供給し得るようにし、濃炎孔及び淡炎孔を多重に組み合わせたとしても確実にかつ軽量化に反することなく所要の混合気を供給し得る濃淡燃焼式バーナを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、中央位置において長手方向に延びるように配列された中央濃炎孔を両側から挟むように２列の淡炎孔が配列され、かつ、両側の淡炎孔をさらに外側から挟むように２列の外側濃炎孔が配列されてなる濃淡燃焼式バーナを対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、前記１列の中央濃炎孔及び前記２列の外側濃炎孔に対し、１つの濃混合気導入通路に導入された濃混合気が分流されて供給されるように構成する。前記中央濃炎孔に対し濃混合気を供給する第１供給通路と、前記２列の外側濃炎孔に対し濃混合気を個別に供給する第２及び第３の供給通路と、前記濃混合気導入通路とを互いに区画する。前記第１供給通路を区画形成するための形成部材の一部分を前記濃混合気導入通路内に突出するように配設し、その突出した突出部分に対し前記第１供給通路に連通する連通孔を前記濃混合気導入通路内に臨んで開口するように形成する一方、前記濃混合気導入通路を区画形成するための形成部材に対し前記第２供給通路に連通する連通孔と、前記第３供給通路に連通する連通孔とを前記突出部分の連通孔位置と対応する位置で前記濃混合気導入通路に臨んで開口するように形成することとした（請求項１）。

本発明の場合、濃炎孔と淡炎孔とが濃−淡−濃−淡−濃の配列順とされた濃淡燃焼式バーナにおいて、１つの濃混合気導入通路から導入された濃混合気を、その濃混合気導入通路内に突出させた突出部分の連通孔を通して中央濃炎孔に、濃混合気導入通路を区画形成するための形成部材に対し形成された連通孔を通して一対の外側濃炎孔に、それぞれ分流させて個別に供給させ得ることになる。従って、前記の如く濃−淡−濃−淡−濃の配列順としたバーナであっても、各濃炎孔に対し濃混合気を簡単な構造でスムースかつ確実に分流させて供給し得るようになる。又、それら連通孔の開口面積の設定等により、各濃炎孔に対する濃混合気の供給を容易に互いに同じ流量，流速や圧力にして実現させて同一空気比の濃混合気を容易に供給させることが可能となる。

本発明において、前記中央濃炎孔の開口サイズを前記外側濃炎孔のそれよりも小側に、又は、前記中央濃炎孔に供給される濃混合気量を前記外側濃炎孔のそれよりも小側になるように設定することができる（請求項２）。このようにすることにより、前記中央濃炎孔に形成される濃火炎を、前記外側濃炎孔に形成される濃火炎よりも小さくなるようにしたり、表面積を増大させて周囲の空気と接触し易くなるようにしたり、することが容易に可能になって、近傍に二次空気が流れていないことによる燃焼空気不足に陥るおそれを抑制し得ることになる。

又、本発明において、前記２列の淡炎孔に対し、１つの淡混合気導入通路に導入された淡混合気が２つの淡混合気供給通路に分流されて個別に供給されるように構成し、前記第１供給通路を区画形成するための形成部材を、前記淡混合気導入通路の下流側の空間を二分するように介装させることにより、２つの淡混合気供給通路が区画形成されるようにすることができる（請求項３）。このようにすることにより、前記第１供給通路を区画形成するための形成部材を用いて２つの淡混合気供給通路を区画形成することが可能となり、構造の複雑化や構成部材の増加を招くことなく、２列の淡炎孔に対し個別に淡混合気を供給させ得るようになる。

本発明において、前記濃混合気導入通路よりも下側位置において、前記淡炎孔に対し淡混合気を供給するために燃料ガスと空気とが導入される淡混合気導入通路を備えることとし、前記第１供給通路を区画形成するための形成部材に、この形成部材から突出して前記淡混合気供給通路内まで張り出して突出するように配置される突出片を備えることとすることもできる（請求項４）。このようにすることにより、淡混合気導入通路に導入される燃料ガスと空気とが前記突出片に衝突したり、流れの向きを変えられたりして、乱流状態になることにより、燃料ガスと空気との混合促進が図られることになる。しかも、このような混合促進を前記形成部材に突出片を備えるだけで実現させ得るようになる。ここで、前記突出片として、前記淡混合気供給通路内において前記燃料ガスの導入流に沿って配設する一方、前記燃料ガスの導入流が衝突する形状変化部を備えるようにすることもできる（請求項５）このように突出片を前記燃料ガスの導入流に沿って配設することで、より小さな通路抵抗として、できるだけ圧力損失を小さくしつつも、前記形状変化部により淡混合気の混合促進をより図り得ることになる。

さらに、本発明において、前記淡混合気導入通路を長手方向一側から他側にかけて延ばす一方、前記淡炎孔を前記淡混合気導入通路よりも上側位置において長手方向全長に延びるように配設し、前記淡混合気導入通路の長手方向他側位置の上側を遮蔽するように配設されて淡混合気の流れを長手方向一側領域の淡炎孔に向けて案内する邪魔板を備えこととし、前記邪魔板として、前記第１供給通路を区画形成するための形成部材の端縁を切り起こすことにより形成することができる（請求項６）。このようにすることで、淡炎孔の長手方向にわたり淡混合気をより均一化した状態で噴出させ得るようになる一方、邪魔板を前記形成部材の端縁を切り起こして形成することで、構成部品数の低減化や取り付け作業の省略化等をも図り得るようになる。

以上、説明したように、本発明の濃淡燃焼式バーナによれば、濃炎孔と淡炎孔とが濃−淡−濃−淡−濃の配列順とされた濃淡燃焼式バーナにおいて、１つの濃混合気導入通路から導入された濃混合気を、その濃混合気導入通路内に突出させた突出部分の連通孔を通して中央濃炎孔に、濃混合気導入通路を区画形成するための形成部材に対し形成された連通孔を通して一対の外側濃炎孔に、それぞれ分流させて個別に供給させることができるようになる。このため、前記の如く濃−淡−濃−淡−濃の配列順としたバーナであっても、各濃炎孔に対し濃混合気を簡単な構造でスムースかつ確実に分流させて供給することができるようになる。又、それら連通孔の開口面積の設定等により、各濃炎孔に対する濃混合気の供給を容易に互いに同じ流量，流速や圧力にして実現させて同一空気比の濃混合気を容易に供給させることもできるようになる。

特に、請求項２によれば、中央濃炎孔に形成される濃火炎を、外側濃炎孔に形成される濃火炎よりも小さくなるようにしたり、表面積を増大させて周囲の空気と接触し易くなるようにしたり、することを容易に行うことができ、近傍に二次空気が流れていないことによる燃焼空気不足に陥るおそれを抑制することができるようになる。

請求項３によれば、第１供給通路を区画形成するための形成部材を用いて２つの淡混合気供給通路を区画形成することができ、構造の複雑化や構成部材の増加を招くことなく、２列の淡炎孔に対し個別に淡混合気を供給させることができるようになる。

請求項４によれば、第１供給通路を区画形成するための形成部材に突出片を形成することで、この突出片に対し淡混合気導入通路に導入される燃料ガスと空気とが衝突したり、流れの向きを変えられたりして、乱流状態になることにより、燃料ガスと空気との混合促進を図ることができる。しかも、このような混合促進を前記形成部材に突出片を備えるだけで実現させることができる。さらに、請求項５によれば、突出片を前記燃料ガスの導入流に沿って配設することで、より小さな通路抵抗にして、できるだけ圧力損失を小さくしつつも、形状変化部により淡混合気の混合促進をより図ることができるようになる。

請求項６によれば、淡炎孔の長手方向にわたり淡混合気をより均一化した状態で噴出させることができるようになる一方、構成部品数の低減化や取り付け作業の省略化等をも図ることができるようになる。

本発明の濃淡燃焼式バーナを組み込んだ燃焼装置の例を示し、図１（ａ）は斜視図状態で示す説明図であり、図１（ｂ）は断面図状態で示す説明図である。 本発明の実施形態の濃淡燃焼式バーナの斜視図である。 図２のバーナの正面図である。 図４（ａ）は図２のバーナの平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＦ−Ｆ部拡大図であり、図４（ｃ）は図２のバーナの左側面図である。 第３バーナに対し、第１バーナ部を構成する一対の第１プレート部材、一対の第２プレート部材、及び、淡炎孔列を構成する一対の炎孔部材を分解した状態の斜視図である。 第２バーナ部を構成する一対の第２プレート部材を分解した状態の斜視図である。 図３のＡ−Ａ線における断面で切断した状態の部分斜視図である。 図８（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線における断面で切断した状態の部分斜視図であり、図８（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線における断面で切断した状態の部分斜視図である。 図３のＢ−Ｂ線における断面で切断した状態の部分斜視図である。 図３のＡ−Ａ線における断面説明図である。 図１１（ａ）は第２実施形態の図４（ａ）対応図であり、図１１（ｂ）は第２実施形態に属する他の形態の図４（ａ）対応図である。 第３実施形態を示す正面図であって、一部切り欠き状態の図３対応図である。 図１３（ａ）は第３実施形態で用いる第３バーナ部を示す斜視図であり、第１３（ｂ）は第４実施形態で用いる第３バーナ部を示す斜視図である。 第３実施形態の第３バーナ部に形成する形状変化部の他の形態を示し、図１４（ａ）は折曲形状の例であり、図１４（ｂ）は膨出形状の例であり、図１４（ｃ）は材料採りを節約するための折曲形状の例である。 第４実施形態を示す正面図であって、一部切り欠き状態の図３対応図である。 第４実施形態との対比を説明するための第１実施形態の一部を切り欠いて示す図２対応図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る濃淡燃焼式バーナ（以下、単に「バーナ」という）を適用した燃焼装置２を示す。この燃焼装置２は、缶体２１内において、所定数のバーナ３，３，…を横に隣接させて並べた状態のバーナセットが固定されたものである。缶体２１の上部空間は燃焼空間２２とされ、下部空間２３に送風ファン２４からの燃焼用空気が供給される一方、各バーナ３の一側にガスマニホールド２５（図１（ｂ）にのみ示す）が配設され、このガスマニホールド２５から１つのバーナ３に対し２つのガスノズル２６，２７が突出されている。一方（下段）のガスノズル２６はバーナ３の第１供給口３１に向けて、他方（上段）のガスノズル２７はバーナ３の第２供給口３２に向けて、それぞれ燃料ガスを噴出させ得るようになっている。そして、下部空間２３からの空気を各ガスノズル２６，２７の周囲から送風ファン２４の吐出圧により押し込んで、燃料ガス及び空気の双方を第１及び第２供給口３１，３２に供給し得るようになっている。この際、第１供給口３１はかなり大径に設定されて、より多くの空気を押し込むようにされる一方、第２供給口３２は比較的小径に設定されて、押し込む空気の量が絞られるようにされている。このようにして、第１供給口３１からは供給される燃料ガスに加え１．０よりも大きい所定の空気比となる量の空気が内部に供給される一方、第２供給口３２からは同様に供給される燃料ガスに加え１．０よりも小さい所定の空気比となる量の空気が内部に供給されるようになっている。なお、下部空間２３とバーナ３，３，…とを仕切るように配設された整流板２８（図１（ｂ）参照）には多数の小孔が開けられ、この小孔を通して相隣接するバーナ３，３間に二次空気が供給されるようになっている。

バーナ３は、図２に示すように、金属板素材を用いてプレス加工及び折り曲げ加工を経て所定形状に加工された３種類の各一対のプレート部材４，４、５，５、６，６と、一対の炎孔形成部材７，７とを用い、３種類の各一対のプレート部材４，４、５，５、６，６を後述の如く相対向させて順に接合することで形成されたものである。このようなバーナ３は、全体として扁平状に形成されている（図３参照）。図３の左右方向を長手方向（長さ方向）、図３の紙面に直交する方向を短手方向（幅方向）というとすれば、長手方向一側（図３の左側）において下側位置に第１供給口３１が開口し、上側位置に第１供給口３１よりも小径の第２供給口３２が開口され（図４（ｃ）も併せて参照）、上端面に燃焼火炎が形成される炎孔列が長手方向に延びるように形成されている。炎孔列としては、図２又は図４（ａ），（ｂ）に示すように、短手方向中央位置において狭幅の濃炎孔列３３が長手方向全長に延び、この濃炎孔列３３の短手方向両側位置のそれぞれにおいて比較的広幅の淡炎孔列３４が長手方向全長に延び、両側の淡炎孔列３４，３４のさらに外側位置においてそれぞれ狭幅の濃炎孔列３５が長手方向全長に延びている。そして、淡炎孔列３４，３４の各淡炎孔３４１には第１供給口３１から供給されて混合された淡混合気が導かれ、この淡混合気により淡火炎が形成され、中心位置の濃炎孔列３３の各濃炎孔３３１と、両外側位置の２列の濃炎孔列３５，３５の各濃炎孔３５１とには第２供給口３２から供給されて混合された濃混合気が導かれ、この濃混合気により濃火炎が形成されるようになっている。

このようなバーナ３は、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、図５及び図６に示すように、３種類の各一対のプレート部材４，４、５，５、６，６と、一対の炎孔形成部材７，７とを用いて構成する。一対の第３プレート部材６，６（図５参照）を相対向させてその両側や下の各縁部を互いに接合させることで、内面間に濃混合気の供給通路が形成されて上端面の濃炎孔列３３に濃火炎を形成する中央濃バーナ部３ａが形成される。次に、この中央濃バーナ３ａを間に挟み込んだ状態で短手方向両側から一対の第１プレート部材４，４を相対向させてその両側や下の各縁部を互いに接合させる。この際、中央濃バーナ３ａの長手方向の両端部（前後端部）を、一対の第１プレート部材４，４の長手方向の両端部（前後端部）で挟持させることで、中央濃バーナ３ａをバーナ３内に確実に固定することができるようになる。そして、両側の第１プレート部材４と中央濃バーナ３ａとの間の２つの上端開口内にそれぞれ淡炎孔形成部材７を介装させる。これにより、中央濃バーナ３ａを短手方向両側から囲んで上端面の２列の淡炎孔列３４，３４に淡火炎を形成する淡バーナ３ｂを形成する。この淡バーナ３ｂにおいては、第１供給口３１からの淡混合気が第１プレート部材４の内面と中央濃バーナ３ａの第３プレート部材６の外面との間に形成される供給通路を通して淡炎孔列３４，３４の各淡炎孔３４１に供給されることになる。そして、淡バーナ３ｂの各第１プレート部材４の外側に第２プレート部材５を被せて両側や下の各縁部を各第１プレート部材４の縁部に接合させることで、各第２プレート部材５の内面と相対向する第１プレート部材４の外面との間に形成される供給通路を通して濃混合気が供給されて外側の濃炎孔列３５，３５の各濃炎孔３５１に濃火炎を形成する外側濃バーナ３ｃ（図２参照）が形成される。なお、本実施形態では、互いに別々のプレート部材である各一対のプレート部材４，４、５，５、６，６を用意し、これらを各一対毎に縁部同士を接合することでバーナ３を形成した場合を例にしてその構造を説明したが、これに限らず、例えば一枚物のプレート部材を折り曲げることでバーナ３を形成するようにしてもよい。又、例えば、第２プレート部材５と第３プレート部材６というように互いに異なる形状・種類のプレート部材の端部同士を互いに連続させて一体物とし、これを折り曲げることによりバーナ３を形成するようにしてもよい。このように、バーナ３の形成方法は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。

次に、図７〜図１０を参照しつつ特徴的な構造部分について説明する。前記の淡バーナ３ｂの形成により、一側に開口する第１供給口３１からの淡混合気が筒部３６（図７，図８（ａ）の点線の矢印を参照）を通して他側に送られ、他側から上側に向きを変え、一対の第１プレート部材４，４間の空間が第３プレート部材６，６によって区画形成（分割）された２つの内部空間３７，３７（図８（ｂ）及び図９参照）を通して、上端の淡炎孔列３４，３４まで供給されるようになっている。前記の筒部３６と内部空間３７，３７とにより淡混合気を２列の淡炎孔列３４，３４に供給する淡混合気供給通路が構成される他、筒部３６は第１供給口３１から供給される燃料ガスと空気との混合室及び導入通路（淡混合気導入通路）の役割をも果たすようになっている。前記の第３プレート部材６，６が後述の第１供給通路を区画形成するための形成部材を構成し、この第３プレート部材６，６によって、前記の淡混合気導入通路の下流側が二分（２つに分断）されて２つの淡混合気供給通路（内部空間３７，３７）が区画形成されるようになっている。

又、第２供給口３２からの濃混合気は、筒部３８（図７，図８（ａ）参照）を通して奥方の閉塞端まで導かれた後、この筒部３８の閉塞端位置から中央濃バーナ３ａ及び外側濃バーナ３ｃの双方に供給されるようになっている。すなわち、筒部３８の閉塞端位置には、中央濃バーナ３ａの下端部６０（図８（ａ）及び図１０参照）が上から差し込まれて筒部３８内に突出され、この下端部６０により筒部３８内が短手方向に略二分されるようになっている。そして、この下端部６０を構成する一対の第３プレート部材６，６のそれぞれに連通孔６１，６１が形成され、この各連通孔６１により筒部３８内と中央濃バーナ３ａの内部空間６２とが連通されており、筒部３８内の濃混合気が各連通孔６１及び内部空間６２を通して濃炎孔列３３に供給されるようになっている。一方、筒部３８を構成する一対の第１プレート部材４，４の双方に連通孔４１，４１，…が形成されており、一側（図１０の右側）の第１プレート部材の各連通孔４１により筒部３８内が一側の第１プレート部材４と同じ側の第２プレート部材５との間の内部空間５１と連通され、他側（図１０の左側）の第１プレート部材４の各連通孔４１により筒部３８内が他側の第１プレート部材４と同じ側の第２プレート部材５との間の内部空間５２と連通されている。これにより、筒部３８内の濃混合気が一側の各連通孔４１及び内部空間５１を通して一側の濃炎孔列３５に供給される一方、筒部３８内の濃混合気が他側の各連通孔４１及び内部空間５２を通して他側の濃炎孔列３５に供給されるようになっている。なお、前記の内部空間５１，５２，６２は筒部３８と共に濃混合気の供給通路を構成する他、前記の筒部３８は第２供給口３２から供給される燃料ガスと空気との混合室及び導入通路（濃混合気導入通路）の役割をも果たすようになっている。つまり内部空間５１が第２供給通路を構成し、内部空間５２が第３供給通路を構成し、内部空間６２が第１供給通路を構成する。なお、前記の下端部６０は筒部３８内に臨むように突出していればよく、必ずしも筒部３８内を下まで延びて筒部３８内を二分する必要はない。また、前記の連通孔６１，６１と連通孔４１，４１，…とは短手方向において相対向する位置で開口するように形成してもよいし、本実施形態の如く長手方向に対し互いにずれた位置で開口するように形成してもよい。つまり、連通孔６１，６１が濃混合気導入通路を構成する筒部３８の閉塞端位置において開口し、この連通孔６１，６１が開口されている前記筒部３８の閉塞端位置と対応して同じ領域である前記筒部３８の閉塞端位置において連通孔４１，４１，…も開口するように形成されていればよい。

さらに、前記の内部空間５１に連通する一側の濃炎孔列３５、内部空間５２に連通する他側の濃炎孔列３５、及び、内部空間６２に連通する中央の濃炎孔列３３のそれぞれに供給される濃混合気の流量と圧力が、いずれも同じになるように設定されている。例えば、一側の濃炎孔列３５、他側の濃炎孔列３５、及び、濃炎孔列３３のそれぞれの開口面積を互いに同じになるように形成する一方、筒部３８にそれぞれ連通する一側の連通孔４１，４１，…、他側の４１，４１，…、及び、連通孔６１，６１，…のそれぞれの合計開口面積を互いに同じになるように形成すればよい。実施形態では、各連通孔４１及び各連通孔６１の開口面積を互いに同じに設定するとともに、形成数を互いに同じに設定している。つまり、内部空間６２に連通する連通孔６１の数を４個とする一方、内部空間５１に連通する連通孔４１の数を４個とし、内部空間５２に連通する連通孔４１の数を４個にしている。以上により、２列の淡炎孔列３４，３４をそれぞれ両側から囲むように配設された３列の濃炎孔列３５，３３，３５に対し、互いに同じ流量，流速と圧力の濃混合気を供給することができるようになる。

以上の実施形態の場合、２列の淡炎孔列３４，３４のそれぞれを濃炎孔列３５，３３、又は濃炎孔列３３，３５によって両側から挟み込んでいるため、両淡炎孔列３４，３４に形成される各淡火炎を両側から濃火炎により囲むことができるようになる。つまり、短手方向における火炎の構成を、濃火炎−淡火炎−濃火炎−淡火炎−濃火炎の配列順にすることができる。これにより、淡炎孔列３４を２列にして淡炎孔列の面積を増大させるようにしても、淡火炎の火炎長が長くなることを回避して燃焼室２２（図１参照）の燃焼室高さを低く抑えることができ、燃焼室高さを低く抑えつつも、淡炎孔の面積（比率）を増大させることによりさらなる低ＮＯｘ化を図ることができ、又、燃焼のより安定化を図ることができるようになる。又、１つの淡炎孔列を両側から濃炎孔列により挟み込んで１つのバーナを構成した場合と比べ、同じ淡炎孔面積を実現する上で効率よくバーナの軽量化を図ることができるようになる。さらに、１つの燃料ガス及び空気の供給口（第２供給口３２）から導入されて混合された濃混合気を、筒部３８の閉塞端位置で中央濃バーナ３ａの下端部６０で筒部３８内を左右両側に二分（二等分に分割）し、分割された筒部３８内の空間毎に、外側に向けて内部空間５１又は５２に分流させる一方、内側に向けて内部空間６２に分流させることができ、中央及び両外側に３つの濃炎孔列３５，３３，３５を形成する場合であっても、濃混合気を簡単な構造でスムースかつ確実に分流させてそれぞれの濃炎孔列３５，３３，３５に供給させることができる。しかも、その連通孔４１，６１や各濃炎孔列３５，３３の開口面積の設定により、互いに同じ流量，流速や圧力の濃混合気であって、同一空気比の濃混合気を供給させることができる。

＜第２実施形態＞
図１１は第２実施形態のバーナ３の炎孔面を示すものである。第２実施形態は、中央の濃炎孔列３３ａ又は３３ｂに形成される濃火炎が燃焼空気不足に陥らないようにしたものである。つまり、近傍に二次空気が流れていないことに起因する燃焼空気不足に陥るおそれを回避し得るようにしたものである。その他の構成は第１実施形態と同じであるため、重複した説明を省略し、異なる点のみ、以下説明する。燃焼空気不足に陥るおそれを回避するための第２実施形態として以下の形態１〜形態３の３つがあり、それらを単独で実施形態を構成してもよいし、いずれか２以上を組み合わせて実施形態としてもよい。

形態１としては、図１１（ａ）に示すように中央濃バーナ３ａの濃炎孔列３３ａの内幅Ｎ１を外側濃バーナ３ｃの濃炎孔列３５の内幅Ｎ２よりも小さく設定したものである。形態２としては、図１１（ｂ）に示すように中央濃バーナ３ａの濃炎孔列３３ｂの個々の濃炎孔の分割数を外側濃バーナ３ｃの濃炎孔列３５のそれよりも増加させたものである。これにより、濃炎孔列３３ｂの個々の濃炎孔３３１の長手方向の長さＫ１が濃炎孔列３５の個々の濃炎孔３５１の長さＫ２よりも小さく（例えば半分）なり、濃炎孔列３３ｂに形成される濃火炎の表面積が外側の濃炎孔列３５に形成される濃火炎のそれよりも増大し、濃炎孔列３３ｂに形成される濃火炎が周囲の空気と触れる面積を増大させることができる。形態３としては、図示を省略するが、連通孔６１（図１０参照）を通して供給される濃混合気の流量を、連通孔４１を通して供給される濃混合気の流量よりも少なくするようにしたものである。このために、連通孔６１自体の内径を小さくしたり、連通孔６１の数を減らしたり、あるいは、両者を組み合わせたりして、中央の濃炎孔列３３に連通する連通孔の開口面積が外側の濃炎孔列３５に連通する連通孔のそれよりも小さくなるようにすればよい。この際、濃混合気の供給流速は中央の濃炎孔列３３に対するものと、外側の濃炎孔列３５に対するものとで互いに同じになるようにすることが好ましい。

以上により、外側の濃炎孔列３５に形成される濃火炎はその外側において二次空気と触れ易いのに対し、中央の濃炎孔列３３に形成される濃火炎は二次空気と触れ難いという傾向にあるところ、形態１では中央の濃炎孔列３３から噴出される濃混合気を減らすことにより、形態２では中央の濃炎孔列３３に形成される濃火炎を小さく分割して周囲の空気とより触れ易くすることにより、形態３では中央の濃炎孔列３３から噴出される濃混合気を減らすことにより、それぞれ燃焼空気不足に陥るおそれを回避し得るようになる。

＜第３実施形態＞
図１２は第３実施形態に係るバーナ３の一部切欠正面図である。第３実施形態は第１供給口３１から筒部３６に導入された燃料ガスと空気とが筒部３６内で混合される際の混合度合を高め得るようにしたものである。すなわち、筒部３６から淡バーナ３ｂの淡炎孔列３４，３４に供給される淡混合気の空気比を高めてより低ＮＯｘ化を図るためには、その淡火炎の燃焼安定性を確保するためにも淡混合気の混合度合をより確実なものにする必要がある。従来、淡混合気の混合度合を確保するために淡混合気の供給通路を途中で絞ることが行われているものの、しかしながら、供給通路を絞ると、圧力損失の増大を招き、圧力損失の増大は送風ファン２４（図１参照）に対する負荷の増大化を招くことになる。そこで、より小さな通路抵抗として、できるだけ圧力損失を小さくしつつも、淡混合気の混合促進をより図り得るようにしたのが、第３実施形態である。なお、後述の突出片６３，６４や形状変化部６３１〜６３３，６４１に係る点でのみ第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同じであるため、重複した説明を省略し、異なる点のみ、以下説明する。

第３実施形態では、筒部３６内に配置させていた中央濃バーナ３ａの下端部６０（図１０参照）を、図１３（ａ）にも示すように、さらに下方に向けて突出させて筒部３６内に張り出し得る突出片６３を形成し、この突出片６３に形状変化部６３１を形成している。突出片６３は筒部３６内を二分する位置に配置され、形状変化部６３１はガスノズル２６（図１（ｂ）参照）のノズルセンターの延長線上に位置するように形成されている。形状変化部６３１としては、図１２の例では横向きのＶ字形の切り欠きを設けたもので構成している。この場合には、筒部３６内に第１供給口３１から噴出される燃料ガスが形状変化部６３１に衝突して流れが乱され、これにより、空気との混合促進が図られることになる。しかも、形状変化部６３１は筒部３６内を二分するように配設された突出片６３に形成されているため、通路抵抗もより小さく抑えることができる。

第３実施形態に属する他の形態としては、図１４（ａ）に示すように突出片６３に形成する形状変化部６３２として燃料ガス流が衝突し得る当たり面を形成したり、図１４（ｂ）に示すように突出片６３に形成する形状変化部６３３として膨出形状のものを形成したり、してもよい。あるいは、図１４（ｃ）に示すように、中央濃バーナ３ａの下端部６０から下方ではなくて前方に突出した突出片６４（同図の一点鎖線参照）を予め形成しておき、これを９０度折り曲げて下方に突出する突出片６４とする（同図の実線参照）。そして、その突出片６４に例えば折曲等により形状変化部６４１を形成するようにしてもよい。なお、突出片６３，６４の下端が筒部３６の底位置近傍に位置するように突出（例えば図１２参照）して筒部３６内を二分するようになっていなくてもよく、筒部３６内に例えば単に突出して燃料ガス流が衝突し得るようになっていればよいし、あるいは、筒部３６内の中心以外の偏心方向に突出するようになっていてもよい。

＜第４実施形態＞
図１５は第４実施形態に係るバーナ３の一部切欠正面図である。第４実施形態は一側の第１供給口３１から筒部３６を通して他側まで導かれた後に淡炎孔列３４，３４に供給されて淡炎孔列３４，３４から噴出される淡混合気の噴出流量を長手方向にわたり均一化させ得るようにしたものである。すなわち、第１実施形態の場合には、図１５に例示するように一側の第１供給口３１から導入されて混合された淡混合気は筒部３６内を通して他側に至り、ここで方向を上向きに変えられて内部空間３７を経て淡炎孔列３４に至って噴出されることになる。しかしながら、この場合には、筒部３６の他側位置で流れが上向きに変えられるとしても、淡炎孔列３４，３４の長手方向全長にわたる範囲での噴出流量は均一にはならずに、偏りが生じ易くなる。このための対策として向きを変えた後の上側位置（下流側位置）に供給通路を絞る部分を介在させることが行われているが、このような絞り部分を介在させることで、バーナ全体の上下寸法がその分高くする必要が生じる結果となる。そこで、バーナ全体の上下寸法を高くすることなく、淡炎孔列３４，３４の長手方向にわたる噴出流量の均一化を図り得るようにしたのが、第４実施形態である。なお、後述の邪魔板６５に係る点でのみ第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同じであるため、重複した説明を省略し、異なる点のみ、以下説明する。

第４実施形態では、筒部３６の長手方向他側の上側位置で内部空間３７との間を遮断するように遮蔽しかつ斜めに延びるように邪魔板６５を設けることで、淡混合気の流れ方向を上向きではなくて長手方向一側に向けて斜め上に向くように変換案内を行わせ、これにより、筒部３６の長手方向他側とは逆の長手方向一側に位置する淡炎孔範囲に向けても淡混合気を積極的に供給し得るようにしている。しかも、かかる邪魔板６５（図１３（ｂ）も併せて参照）を中央濃バーナ３ａの下端縁を切り起こして形成するようにし、構成部品数の低減化や取り付け作業の省略化等をも図り得るようにしている。さらに、邪魔板６５に対し所定径の貫通孔６５１，６５１，…を形成することで、筒部の長手方向他側から上側領域の内部空間３７に対しても淡混合気を供給し得るようにし、これにより、淡炎孔列３４，３４に対する淡混合気の流れをより細かく調整可能としている。

３ バーナ（濃淡燃焼式バーナ）
４ 第１プレート部材（濃混合気導入通路を区画形成するための形成部材）
６ 第３プレート部材（第１供給通路を区画形成するための形成部材）
３３ 中央の濃炎孔列（中央濃炎孔）
３４ 淡炎孔列（淡炎孔）
３５ 外側の濃炎孔列（外側濃炎孔）
３６ 筒部（淡混合気導入通路）
３７ 内部空間（淡混合気供給通路）
３８ 筒部（濃混合気導入通路）
４１ 連通孔（第２供給通路に連通する連通孔，第３供給通路に連通する連通孔）
５１ 内部空間（第２供給通路）
５２ 内部空間（第３供給通路）
６１ 連通孔（第１供給通路に連通する連通孔）
６２ 内部空間（第１供給通路）
６３ 突出片
６５ 邪魔板

Claims (6)

1. 中央位置において長手方向に延びるように配列された中央濃炎孔を両側から挟むように２列の淡炎孔が配列され、かつ、両側の淡炎孔をさらに外側から挟むように２列の外側濃炎孔が配列されてなる濃淡燃焼式バーナであって、
   前記１列の中央濃炎孔及び前記２列の外側濃炎孔に対し、１つの濃混合気導入通路に導入された濃混合気が分流されて供給されるように構成され、
   前記中央濃炎孔に対し濃混合気を供給する第１供給通路と、前記２列の外側濃炎孔に対し濃混合気を個別に供給する第２及び第３の供給通路と、前記濃混合気導入通路とが互いに区画され、
   前記第１供給通路を区画形成するための形成部材の一部分が前記濃混合気導入通路内に突出するように配設され、その突出した突出部分に対し前記第１供給通路に連通する連通孔が前記濃混合気導入通路内に臨んで開口するように形成される一方、
   前記濃混合気導入通路を区画形成するための形成部材に対し前記第２供給通路に連通する連通孔と、前記第３供給通路に連通する連通孔とが前記突出部分の連通孔位置と対応する位置で前記濃混合気導入通路に臨んで開口するように形成されている
   ことを特徴とする濃淡燃焼式バーナ。
2. 請求項１に記載の濃淡燃焼式バーナであって、
   前記中央濃炎孔の開口サイズが前記外側濃炎孔のそれよりも小側に、又は、前記中央濃炎孔に供給される濃混合気量が前記外側濃炎孔のそれよりも小側になるように設定されている、濃淡燃焼式バーナ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の濃淡燃焼式バーナであって、
   前記２列の淡炎孔に対し、１つの淡混合気導入通路に導入された淡混合気が２つの淡混合気供給通路に分流されて個別に供給されるように構成され、
   前記第１供給通路を区画形成するための形成部材が前記淡混合気導入通路の下流側の空間を二分するように介装されることにより、２つの淡混合気供給通路が区画形成されている、濃淡燃焼式バーナ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の濃淡燃焼式バーナであって、
   前記濃混合気導入通路よりも下側位置において、前記淡炎孔に対し淡混合気を供給するために燃料ガスと空気とが導入される淡混合気導入通路を備え、
   前記第１供給通路を区画形成するための形成部材が、前記淡混合気供給通路内まで張り出して突出するように配置される突出片を備えている、濃淡燃焼式バーナ
5. 請求項４に記載の濃淡燃焼式バーナであって、
   前記突出片は、前記淡混合気供給通路内において前記燃料ガスの導入流に沿って配設される一方、前記燃料ガスの導入流が衝突する形状変化部を備えている、濃淡燃焼式バーナ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の濃淡燃焼式バーナであって、
   前記淡混合気導入通路が長手方向一側から他側にかけて延びる一方、前記淡炎孔が前記淡混合気導入通路よりも上側位置において長手方向全長に延びるように配設され、
   前記淡混合気導入通路の長手方向他側位置の上側を遮蔽するように配設されて淡混合気の流れを長手方向一側領域の淡炎孔に向けて案内する邪魔板を備え、
   前記邪魔板は、前記第１供給通路を区画形成するための形成部材の端縁を切り起こすことにより形成されている、濃淡燃焼式バーナ。

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