JP2020106161A - 偏平バーナ - Google Patents

Abstract

【課題】細長形状の炎口部を上端部に有する偏平バーナであって、炎口部内に、横方向に並設した複数の整流板を有する整流部材が装着され、整流部材は、前後複数個所に整流板同士を当接させて各整流板間に画成される炎口流路を前後方向に分割する当接部を有するものにおいて、横方向内側の整流板８ｉｎ同士の当接部８３により分割された分割炎口流路に流れる混合気の流速変動に対する減衰効果を十分に得られるようにする。【解決手段】横方向内側の整流板８ｉｎ同士の当接部８３は、前後方向幅が上方に向かって次第に増加する拡幅部８３ａと、拡幅部８３ａの下端から当該下端の前後方向幅と同一の前後方向幅で下方にのびる幅狭の一定幅部８３ｂとを有するものに形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、細長形状の炎口部を上端部に有する偏平バーナに関する。

この種の偏平バーナは、炎口部の長手方向を前後方向、炎口部の幅方向を横方向として、横方向に対峙する一対の側板で構成されるバーナ本体に、下部の混合管部と、混合管部からの混合気を炎口部に導く分布室部とが形成され、炎口部内に、横方向に並設した複数の整流板を有する整流部材が装着されている。そして、整流部材は、前後複数個所に、整流板同士を当接させて各整流板間に画成される炎口流路を前後方向に分割する当接部を有している。

ここで、従来、特許文献１により、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路を画成する横方向内側の整流板同士の各当接部を横方向から見た形状が逆三角形になるように形成したものが知られている。特許文献１には、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路に混合気が前後方向に大きく傾いた状態で流入しても、当接部の逆三角形部分に衝突した混合気が流入方向とは反対の前後方向に比較的大きな速度成分を持って跳ね返り、この跳ね返りの流れにつられて、当接部から離れた炎口流路部分でも混合気の流れが上方に向けられるため、炎口流路上に形成される火炎が前後方向に大きく傾くことを防止できる旨の記載がある。

ところで、各当接部を上記の如く逆三角形に形成することで、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路の当接部により分割された分割炎口流路の前後方向幅が上方に向かって次第に減少して、分割炎口流路が上方に向かって次第に収縮することになる。ここで、流路が次第に収縮すると、流路に流れる流体の速度変動に対する減衰効果を得られることが知られている。

然し、特許文献１に記載のものでは、分割炎口流路の下部の混合気の整流が不十分な領域から分割炎口流路の収縮が始まるため、分割炎口流路に流れる混合気の速度変動に対する減衰効果が十分には得られない。そのため、混合気の速度変動に起因する燃焼騒音を左程低減できない。

特開２０１４−１６９８０６号公報

本発明は、以上の点に鑑み、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路の当接部により分割された分割炎口流路に流れる混合気の速度変動に対する減衰効果を十分に得られるようにした偏平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、細長形状の炎口部を上端部に有する偏平バーナであって、炎口部の長手方向を前後方向、炎口部の幅方向を横方向として、横方向に対峙する一対の側板で構成されるバーナ本体に、下部の混合管部と、混合管部からの混合気を炎口部に導く分布室部とが形成され、炎口部内に、横方向に並設した複数の整流板を有する整流部材が装着され、整流部材は、前後複数個所に、整流板同士を当接させて各整流板間に画成される炎口流路を前後方向に分割する当接部を有するものにおいて、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路を画成する横方向内側の整流板同士の各当接部は、前後方向幅が上方に向かって次第に増加する拡幅部と、拡幅部の下端から当該下端の前後方向幅と同一の前後方向幅で下方にのびる幅狭の一定幅部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、炎口部の横方向中央寄りの炎口流路の当接部により分割された分割炎口流路の前後方向幅は、当接部の幅狭の一定幅部に合致する分割炎口流路の下部では一定であり、当接部の拡幅部に合致する分割炎口流路の上部で上方に向かって次第に減少する。従って、分割炎口流路の下部で混合気がある程度整流されてから分割炎口流路の収縮が始まることになる。そのため、混合気の流速変動を効果的に減衰して、燃焼騒音を低減できる。

また、分割炎口流路の下部での混合気の整流を促進するには、横方向内側の整流板同士を当接部の配置ピッチの中間下部で当接させる上下方向に細長いサブ当接部を有することが望ましい。但し、拡幅部の下端がサブ当接部の上端より下方に位置すると、分割炎口流路の前後方向幅が拡幅部の下端に合致する高さから上方に向けて次第に減少しても、サブ当接部の上端を超えたところで、サブ当接部の前後方向幅分だけ分割炎口流路の混合気が実際に流れる部分の前後方向幅が拡大する。そのため、分割炎口流路の収縮が一旦途切れ、混合気の流速変動の減衰効果が損なわれてしまう。

従って、サブ当接部を設ける場合、拡幅部の下端を、サブ当接部の上端より上方に位置させることが望ましい。これによれば、拡幅部の下端から拡幅部の上端に亘り分割炎口流路が途切れずに連続して収縮することになり、混合気の流速変動を効果的に減衰することができる。

また、本発明において、横方向内側の整流板同士の各当接部は、拡幅部の上端から当該上端の前後方向幅と同一の前後方向幅で上方にのびる幅広の一定幅部を有するものとしてもよい。これによれば、混合気が前後に隣接する当接部の幅広の一定幅部間で真直ぐ上方に噴出するように整流され、噴出方向のずれに起因する燃焼騒音を低減できる。

本発明の実施形態の偏平バーナの斜視図。 実施形態の偏平バーナの分解状態の斜視図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した偏平バーナの断面図。 図２のIＶ−IＶ線で切断した実施形態の偏平バーナに設けられる整流部材の切断側面図。 整流部材の他の実施形態を示す図４に対応する切断側面図。 整流部材の更に他の実施形態を示す図４に対応する切断側面図。

図１、図２を参照して、本発明の実施形態の偏平バーナは、バーナ本体１と、バーナ本体１の上部に被せたバーナキャップ２とを備えている。バーナ本体１の上部には、上方に開口する細長形状の炎口部３が形成されている。また、バーナキャップ２により、炎口部３の両脇に位置する袖火炎口部４が形成されている。そして、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を炎口部３から噴出させると共に、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を袖火炎口部４から噴出させ、所謂濃淡燃焼を行うようにしている。

以下、炎口部３の長手方向を前後方向、炎口部３の幅方向を横方向として、偏平バーナの構成について詳述する。バーナ本体１は、図３に示す如く、横方向に対峙する一対の側板１１，１１で構成されている。尚、両側板１１，１１は、一枚の板をバーナ本体１の下縁となる折り曲げ線で合掌状態に折り曲げることにより形成されている。そして、各側板１１のプレス加工により、バーナ本体１に、上端部の炎口部３と、下部の混合管部５と、混合管部５からの混合気を炎口部３に導く分布室部６とが形成されている。

混合管部５は、バーナ本体１の下部前縁に位置する流入口５１から後方にのびており、その後端部が上方に屈曲して分布室部６に連通している。また、バーナ本体１の前部には、混合管部５と分布室部６との間に位置させて、袖火用の混合管部７が形成されている。この混合管部７は、バーナ本体１の下部前縁に位置する流入口７１から後方に少しのびて終端しており、その後端部側面に通気孔７２が開設されている。

分布室部６の上部には、横幅を狭めた絞り部６１が形成されている。絞り部６１の横幅は、混合管部５からの混合気の流入箇所である分布室部６の後部から前方に向けて次第に広がっている。これにより、炎口部３に流入する混合気の前後方向流量分布が均等化される。

バーナキャップ２は、バーナ本体１の一対の側板１１，１１の外側に被せられる一対の側板２１，２１と、両側板２１，２１をその上縁で連結する前後複数個所のブリッジ部２２とを有している。そして、バーナ本体１の側板１１とバーナキャップ２の側板２１との間に、上端部の袖火炎口部４と、袖火用混合管部７から通気孔７２を介してバーナ本体１の外側に流出する混合気を袖火炎口部４に導く通路とが画成されている。また、バーナキャップ２の側板２１の前後複数個所には、バーナ本体１の側板１１の外側面に当接して、袖火炎口部４を前後方向に分割する凹部２３が形成されている。

また、炎口部３内には、横方向に並設した複数の整流板を有する整流部材８が装着されている。本実施形態では、横方向内側の２枚の整流板８ｉｎ，８ｉｎと横方向外側の２枚の整流板８ｏｕｔ，８ｏｕｔとで整流部材８を構成している。バーナ本体１の炎口部３には、その上下方向中間部に位置させて、整流部材８を横方向両側から挟み込む狭窄部３１が形成されている。これにより、狭窄部３１の上側の側板１１の部分と外側整流板８ｏｕｔとの間に混合気が噴出しない盲空隙３２が画成される。

整流部材８は、バーナキャップ２のブリッジ部２２に合致する前後複数個所に、内側と外側の整流板８ｉｎ，８ｏｕｔ同士を当接させて、両整流板８ｉｎ，８ｏｕｔ間に画成される炎口流路を前後方向に分割する上下一対の当接部８１，８２と、２枚の内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士を当接させて、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ間に画成される炎口部３の横方向中央寄りの炎口流路を前後方向に分割する当接部８３（図４参照）とを有している。また、２枚の内側整流板８ｉｎ，８ｉｎは前後両端の連結部８４で連結され、内側と外側の整流板８ｉｎ，８ｏｕｔはその下縁の前後複数個所に設けた連結部８５で連結されている。

ここで、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ間に画成される炎口部３の横方向中央寄りの炎口流路には、比較的速い速度で混合気が流入する。そのため、この炎口流路から噴出する混合気の流速変動も大きくなりやすく、この流速変動に起因して燃焼騒音も大きくなりやすい。

そこで、本実施形態では、図４に示す如く、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士の各当接部８３を、前側縁が上方に向かって前方に傾斜すると共に後側縁が上方に向かって後方に傾斜して、前後方向幅が上方に向かって次第に増加する拡幅部８３ａと、拡幅部８３ａの下端から当該下端の前後方向幅と同一の前後方向幅で下方にのびる幅狭の一定幅部８３ｂとを有するものに形成している。これによれば、炎口部３の横方向中央寄りの炎口流路の当接部８３により分割された分割炎口流路の前後方向幅は、当接部８３の幅狭の一定幅部８３ｂに合致する分割炎口流路の下部では一定であり、当接部８３の拡幅部８３ａに合致する分割炎口流路の上部で上方に向かって次第に減少する。従って、分割炎口流路の下部で混合気がある程度整流されてから分割炎口流路の収縮が始まることになる。そのため、混合気の流速変動を効果的に減衰して、燃焼騒音を低減できる。

次に、図５に示す実施形態について説明する。この実施形態のものも、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士を当接させる上記実施形態と同様の当接部８３を有するが、更に、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士を当接部８３の配置ピッチの中間下部で当接させる上下方向に細長いサブ当接部８６を有している。このようにサブ当接部８６を設ければ、分割炎口流路の下部における混合気の整流を促進することができる。

尚、図５に示す実施形態では、当接部８３の幅狭の一定幅部８３ｂの長さを上記実施形態のものよりも短くし、一定幅部８３ｂの下方に、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士を当接させる、一定幅部８３ｂの前後方向幅とほぼ同径の円形の小当接部８７を設けている。この小当接部８７は、絞り深さ精度を出しやすく、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ間の隙間の寸法管理に役立つ。また、小当接部８７を設けても、分割炎口流路の下部における混合気の整流が損なわれることはない。

ところで、サブ当接部８６を設ける場合、当接部８３の拡幅部８３ａの下端がサブ当接部８６の上端より下方に位置すると、分割炎口流路の前後方向幅が拡幅部８３ａの下端に合致する高さから上方に向けて次第に縮小しても、サブ当接部８６の上端を超えたところで、サブ当接部８６の前後方向幅分だけ分割炎口流路の混合気が実際に流れる部分の前後方向幅が拡大する。そのため、分割炎口流路の収縮が一旦途切れ、混合気の流速変動の減衰効果が損なわれてしまう。

そこで、図５に示す実施形態では、当接部８３の拡幅部８３ａの下端を、サブ当接部８６の上端より上方に位置させている。これによれば、拡幅部８３ａの下端から拡幅部８３ａの上端に亘り分割炎口流路が途切れずに連続して収縮することになる。そのため、混合気の流速変動を効果的に減衰することができる。

次に、図６に示す実施形態について説明する。この実施形態では、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士の各当接部８３を、前後方向幅が上方に向かって次第に増加する拡幅部８３ａと、拡幅部８３ａの下端から当該下端の前後方向幅と同一の前後方向幅で下方にのびる幅狭の一定幅部８３ｂと、拡幅部８３ａの上端から当該上端と同一の前後方向幅で上方にのびる幅広の一定幅部８３ｃとを有するものとしている。これによれば、図４に示す実施形態のものと同様に混合気の流速変動を減衰して、流速変動に起因する燃焼騒音を低減でき、更に、混合気が前後に隣接する当接部８３，８３の幅広の一定幅部８３ｃ，８３ｃ間で真直ぐ上方に噴出するように整流され、噴出方向のずれに起因する燃焼騒音も低減できる。

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、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士の当接部８３の拡幅部８３ａの前後両側縁を傾斜させているが、拡幅部８３ａの前後一方の側縁のみを傾斜させてもよい。

また、上記実施形態では、内側整流板８ｉｎ，８ｉｎ同士の当接部８３のみを拡幅部８３ａとその下方の幅狭の一定幅部８３ｂとを有するものに形成しているが、内側と外側の整流板８ｉｎ，８ｏｕｔ同士の当接部も同様の拡幅部と一定幅部とを有するものに形成可能である。更に、上記実施形態の偏平バーナは、バーナキャップ２を備える濃淡燃焼式バーナであるが、バーナキャップを省略した濃淡燃焼式でない偏平バーナにも同様に本発明を適用できる。

１…バーナ本体、１１…側板、３…炎口部、５…混合管部、６…分布室部、８…整流部材、８ｉｎ…内側整流板（横方向内側の整流板）、８３…内側整流板同士の当接部、８３ａ…拡幅部、８３ｂ…幅狭の一定幅部、８３ｃ…幅広の一定幅部、８６…サブ当接部。

Claims (3)

1. 細長形状の炎口部を上端部に有する偏平バーナであって、炎口部の長手方向を前後方向、炎口部の幅方向を横方向として、横方向に対峙する一対の側板で構成されるバーナ本体に、下部の混合管部と、混合管部からの混合気を炎口部に導く分布室部とが形成され、炎口部内に、横方向に並設した複数の整流板を有する整流部材が装着され、整流部材は、前後複数個所に、整流板同士を当接させて各整流板間に画成される炎口流路を前後方向に分割する当接部を有するものにおいて、
   炎口部の横方向中央寄りの炎口流路を画成する横方向内側の整流板同士の各当接部は、前後方向幅が上方に向かって次第に増加する拡幅部と、拡幅部の下端から当該下端の前後方向幅と同一の前後方向幅で下方にのびる幅狭の一定幅部とを有することを特徴とする偏平バーナ。
2. 前記横方向内側の整流板同士を前記当接部の配置ピッチの中間下部で当接させる上下方向に細長いサブ当接部を有し、前記拡幅部の下端は、サブ当接部の上端より上方に位置することを特徴とする請求項１記載の偏平バーナ。
3. 前記横方向内側の整流板同士の前記各当接部は、前記拡幅部の上端から当該上端の前後方向幅と同一の前後方向幅で上方にのびる幅広の一定幅部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の偏平バーナ。
   

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