JP2014009930A

JP2014009930A - 管状バーナ

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Publication number: JP2014009930A
Application number: JP2012149091A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Hiraga; 忠幸平賀; Hideo Okamoto; 英男岡本
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP5723327B2

Abstract

【課題】燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口２１を有する混合管２の前端部に炎口部材３を嵌合させた管状バーナ１であって、炎口部材３をこれに無理をかけずに抜け止めでき、且つ、保炎性を確保できるようにしたものを提供する。
【解決手段】混合管２の前端に、炎口部材３の前面よりも前方に突出する筒状突出部２４が設けられ、この筒状突出部２４に、径方向内方に突出して炎口部材３を前方に抜け止めする凸部２４ａを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口を有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合され、燃料ガスと一次空気との混合気がこれらの炎口から噴出して燃焼するようにした管状バーナに関する。

従来、この種のバーナとして、特許文献１に記載のものが知られている。このものでは、炎口部材の前面が混合管の前端面と面一になっている。そして、炎口部材の外周に、混合管の前端部内周面との間に環状の隙間を生ずる部分を形成し、この部分に混合管の前端部内周面に指向する保炎口を周方向の間隔を存して複数形成している。このようにして、各保炎口から噴出する混合気を、混合管の前端部内周面に衝突拡散させ、環状の隙間から前方に噴出する混合気の噴出速度を低下させている。そのため、保炎口から噴出する混合気の燃焼で形成される火炎はリフトしにくくなり、保炎性が確保される。

ここで、保炎口は寸法が小さいため、精度よく形成するのが難しい。また、このものでは、混合管の前端部に炎口部材を圧入状態で嵌合させて、炎口部材を抜け止めしているため、炎口部材の嵌合時に保炎口が変形してしまう虞がある。保炎口が変形した場合、保炎口からの混合気の噴出量が減少し、十分な保炎性が得られなくなる。

特開２０１２−３７１１０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、炎口部材をこれに無理をかけずに抜け止めでき、且つ、保炎性を確保できるようにした管状バーナを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口を有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合され、燃料ガスと一次空気との混合気がこれらの炎口から噴出して燃焼するようにした管状バーナであって、混合管の前端に、炎口部材の前面よりも前方に突出する筒状突出部が設けられ、この筒状突出部に、径方向内方に突出して炎口部材を前方に抜け止めする凸部を形成することを特徴とする。

本発明によれば、混合管の筒状突出部内周面近傍が、炎口から噴出する混合気の還流域となり、この還流域にリフトしにくい火炎が形成されるため、保炎口を設けることなく、保炎性が確保される。従って、炎口部材の外周部に保炎口を形成する必要がなく、保炎口の変形による保炎性の悪化といった不具合も生じない。更に、突出部に形成する凸部で炎口部材を抜け止めできるため、炎口部材にこれを径方向外方から締め付けるような無理な力は作用せず、炎口部材に形成する炎口の変形といった不具合も生じない。

また、本発明において、前記混合管に、前記炎口部材が嵌合する部分に隣接して、炎口部材の後端外周縁が前方から当接する第２の凸部を形成することが望ましい。これによれば、炎口部材を正確に位置決めすることができる。

本発明の実施形態の管状バーナの切断側面図。実施形態の管状バーナの斜視図。実施形態の管状バーナの切断斜視図。図２のＩＶ―ＩＶ線で切断した断面図。

図１を参照して、１は本発明の実施形態の管状バーナを示している。この管状バーナ１は、暖房機の熱源として用いるものであり、室内空気との熱交換を行う熱交換パイプＰの流入端に対向して配置される。

管状バーナ１は、混合管２と、混合管２の前端部に嵌合させた炎口部材３とで構成されている。図２〜図４も参照して、混合管２は、後端の流入口２１と、流入口２１に対し縮径したベンチュリー部２２と、ベンチュリー部２２から前方に向けて次第に拡径するテーパー管部２３とを有している。そして、流入口２１に臨ませて配置したガスノズル（図示省略）から噴出する燃料ガスと一次空気とが流入口２１から混合管２内に流入し、混合管２内で燃料ガスと一次空気との混合気が生成されるようにしている。

また、管状バーナ１は、本実施形態において、２個並設されている。この２個の管状バーナ１，１の２個の混合管２，２は、混合管１の半割り形状部分４１を横方向に間隔を存して２個成形した上下２枚の板材４，４を接合して構成されている。そして、両板材４，４の両混合管２，２に位置する部分の前端部に、両板材４，４が離隔する方向に窪ませた窪み部４２を形成し、この窪み部４２によって両板材４，４間に生ずる隙間により、両管状バーナ１，１間で火移りさせる火移り炎口４３を形成している。

炎口部材３は、前板３１と、前板３１よりも後方に位置する円板状の後板３２とで構成されている。前板３１は、円板状の前面部分の外周から後方にのびて混合管２の前端部内周面に嵌合する筒状部３１ａを有している。また、前板３１には、その前面中央部の第１炎口３１ｂと、第１炎口３１ｂの周囲に位置する、スリット状の複数の第２炎口３１ｃとが形成されている。

後板３２には、中央部の第１通気孔３２ａと、第１通気孔３２ａの周囲に位置する、第１通気孔３２ａよりも小径の複数の第２通気孔３２ｂとが形成されている。後板３２には、更に、第１通気孔３２ａの孔縁から第１炎口３１ｂに向けて前方に突出する筒部３２ｃが形成されている。そして、第１通気孔３２ａに流入した混合気が筒部３２ｃを介して第１炎口３１ｂに導かれるようにしている。

本実施形態の管状バーナ１によれば、前板３１の第１炎口３１ｂに導かれる混合気の流れが後板３２の筒部３２ｃによって整流され、第１炎口３１ｂから前方に向けて混合気が勢いよく噴出する。一方、後板３２の第２通気孔３２ｂを介して前板３１の第２炎口３１ｃから噴出する混合気の流速は比較的低く抑えられる。そのため、ベルヌーイの定理により、第２炎口３１ｃから噴出する混合気が第１炎口３１ｂから高速で噴出する混合気の流れに引き寄せられる。その結果、第１炎口３１ｂから噴出する混合気の燃焼で形成される火炎に、第２炎口３１ｃから噴出する混合気で形成される火炎が合体して、図１に示すように、前方に細長く伸びる集合火炎Ｆａが形成され、熱交換パイプＰに確実に火炎Ｆａが送り込まれる。

ここで、混合管２の前端部は、テーパー管部２３の前端のアール状の拡径部２３ａから前方にのびる円筒状に形成されており、この円筒状部に炎口部材３が嵌合している。また、混合管２の前端に、炎口部材３の前面よりも前方に突出する筒状突出部２４を設けている。これによれば、筒状突出部２４の内周面近傍が負圧となって、第２炎口３１ｃの径方向外端寄りの部分から噴出する混合気が筒状突出部２４の内周面近傍に渦を巻くようにして還流する。即ち、混合管２の筒状突出部２４の内周面近傍が混合気の還流域となり、還流域に形成されるリフトしにくい火炎Ｆｂによって保炎性が確保される。従って、炎口部材３の外周部に保炎口を形成する必要がなく、保炎口の変形による保炎性の悪化といった不具合も生じない。

尚、筒状突出部２４の炎口部材３の前面からの突出長さが短すぎると、還流域が確保されず、保炎性が悪化してしまい、また、長すぎると、筒状突出部２４の過熱を生ずるため、突出長さは炎口部材３の直径の３〜１０％に設定することが望ましい。

更に、筒状突出部２４には、径方向内方に突出して炎口部材３を前方に抜け止めする凸部２４ａを形成している。凸部２４ａは、本実施形態において、周方向の所定の間隔を存して４個形成されている。これによれば、炎口部材３を混合管２の前端部に圧入状態で嵌合して抜け止めする場合と異なり、炎口部材３にこれを径方向外方から締め付けるような無理な力は作用せず、炎口部材３に形成する第１炎口３１ｂ、第２炎口３１ｃ、第１通気孔３２ａや第２通気孔３２ｂの変形といった不具合も生じない。

ところで、炎口部材３が後方に位置ずれしないように、炎口部材３を位置決めることも必要である。この場合、アール状の拡径部２３ａの前端に炎口部材３の後端外周縁を前方から当接させて位置決めすることも考えられる。然し、アール状の拡径部２３ａは、これをプレス成形する金型の摩耗や経年劣化等により、寸法のばらつきが大きくなり、炎口部材３がガタついてしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、混合管２に、炎口部材３が嵌合する部分に隣接して、炎口部材３の後端外周縁、即ち、炎口部材３の後板３２の外周縁が前方から当接する第２の凸部２５を形成している。これによれば、炎口部材３を正確に位置決めすることができる。尚、第２の凸部２５は、混合管２内の混合気の流れに影響を与えない程度に形成されている。

また、本実施形態では、第２の凸部２５を周方向に連続するビード状に形成しているが、周方向に間隔を存して複数の凸部を形成してもよい。更に、第２の凸部２５の周方向一部に前後方向の窪みや突起を形成し、この窪みや突起に炎口部材３の後端外周縁に形成した突起や窪みを係合させて、炎口部材３の回り止め機能が得られるようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、炎口部材３は、前板３１と後板３２とで構成されているが、前板３１の第１炎口３１ｂを、前面から突出する筒状に形成し、後板３２を省略してもよい。また、炎口部材３を厚肉のものとし、前向きに開口する複数の炎口を形成してもよい。更に、上記実施形態は、暖房機用の管状バーナに本発明を適用したものであるが、暖房機以外の燃焼装置で用いる管状バーナにも同様に本発明を適用できる。

１…管状バーナ、２…混合管、２１…流入口、３…炎口部材、３１ｂ…第１炎口、３１ｃ…第２炎口、２４…筒状突出部、２４ａ…凸部、２５…第２の凸部。

Claims

燃料ガスと一次空気とが流入する後端の流入口を有する混合管を備え、混合管の前端部に、複数の炎口を有する炎口部材が嵌合され、燃料ガスと一次空気との混合気がこれらの炎口から噴出して燃焼するようにした管状バーナであって、
混合管の前端に、炎口部材の前面よりも前方に突出する筒状突出部が設けられ、
この筒状突出部に、径方向内方に突出して炎口部材を前方に抜け止めする凸部を形成することを特徴とする管状バーナ。
前記混合管に、前記炎口部材が嵌合する部分に隣接して、炎口部材の後端外周縁が前方から当接する第２の凸部を形成することを特徴とする請求項１記載の管状バーナ。