JP2021127865A - バーナおよび食器洗浄機用ブースタ - Google Patents

Abstract

【課題】シングルエンドラジアントチューブバーナにおいて、爆着の発生を抑制するとともに、食器洗浄機に設けられるタンクに貯水する水の温度を、食器洗浄に適当な温度に迅速に調整するバーナ、および食器洗浄機用ブースタを提供する。【解決手段】シングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナにおいて、内筒の先端部を覆うように設け、全一次予混合ガスを通過させて表面で燃焼させる表面燃焼部材と、表面燃焼部材を貫通するように設けたスパークロッドと、グランドロッドとを備え、スパークロッドを屈曲させ、スパークロッドとグランドロッドとの間で発生するスパークの発生位置を、表面燃焼部材から全一次予混合ガスが噴出した直後の位置に配置することを特徴とするバーナ、およびそのバーナを食器洗浄機に取り付け、食器洗浄機のタンクに貯水した洗浄水を加熱することを特徴とする食器洗浄機用ブースタとしたものである。【選択図】図２

Description

本発明は、表面燃焼部材を有するシングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナ、および食器洗浄機用ブースタに関するものである。

本発明に記載するいわゆるシングルエンドラジアントチューブバーナとは、特許文献１に記載のように、内筒と、その内筒に同軸状となるよう位置させた一方端側が閉塞した外筒とにより構成され、内筒内を流動する全一次予混合ガスを燃焼させて発生させる燃焼排ガスで外筒を加熱し、外筒に接する気体や液体を加熱するバーナである。外筒を加熱した燃焼排ガスは、内筒と外筒との間に形成される燃焼排ガス流動路を通じて外部へと排出される。

従来のシングルエンドラジアントチューブバーナは、内筒の内部でブンゼンバーナにより一次空気とともにガスを燃焼させるものである。近年では、ブンゼンバーナの代わりに、特許文献２に記載のような表面燃焼部材である金属繊維を編み込んだメタルニットを使用したメタルニットバーナや、同じく表面燃焼部材である金属製の繊維を多数組み合わせたメタルファイバーを使用したメタルファイバーバーナ（以下、メタルニットバーナおよびメタルファイバーバーナを合わせて「表面燃焼部材を使用したバーナ」とする。）を、当該筒の内部に設け、全一次予混合ガスを表面燃焼部材を通過させて燃焼させるものが公知技術として知られている。

シングルエンドラジアントチューブバーナの内筒の内部で燃焼させるバーナを、ブンゼンバーナから、表面燃焼部材を使用したバーナに置き換えることにより、リフトによる失火、バックによるバーナ等を構成する装置の破損や焼損を抑制することができる。

また、従来の熱交換器のようにバーナにより発生させた燃焼排ガスをパイプへと流動させ、パイプの外側に接触するものを加熱するものと比較し、シングルエンドラジアントチューブバーナは、高い熱交換効率を発揮することが知られている。これにより、同じ熱交換効率を有するバーナでもシングルエンドラジアントチューブバーナはその構成を小さくすることができる。

さらに、表面燃焼部材を使用したバーナは、燃焼負荷を変化させることにより、表面燃焼部材の表面で赤熱させて燃焼させる赤熱モードと、燃焼部材の表面に青火（ブルーフレーム）を立ち上げて燃焼させるブルーフレームモードとを使い分けて、ブンゼンバーナに比較して大きなターンダウン比を得ることができる。

特開２０１８−１６２９３５号公報 特開２０００−３３７６１３号公報

しかしながら、当該筒の内部に設けるバーナを、特許文献２に記載のような表面燃焼部材を使用したバーナに置き換えたシングルエンドラジアントチューブバーナでは、その先端で外筒と内筒との間に全一次予混合ガスが溜まりやすい構造となっている。

そのため、表面燃焼部材に対してスパークの位置が適切な位置になければ、表面燃焼部材から噴出した全一次予混合ガスに着火せず、その先端に全一次予混合ガスが溜まってしまう。そして、その溜まった全一次予混合ガスに着火して小さな爆発を起こしてしまう。その小さな爆発は、いわゆる爆着と呼ばれる現象である。

爆着でも表面燃焼部材から噴出した全一次予混合ガスに着火させることはできるが、爆着には、大きな音を発してしまうという課題や、その小さな爆発によりシングルエンドラジアントチューブバーナの内部構造を破壊してしまうというおそれがあった。

本発明は、シングルエンドラジアントチューブバーナにおいて、爆着の発生を抑制することができるとともに、食器洗浄機に設けられるタンクに貯水する水の温度を、食器洗浄に適当な温度に迅速に調整することができるバーナおよび食器洗浄機用ブースタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係るバーナは、
内筒と、前記内筒に同軸状となるよう位置させた外筒とにより構成され、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを燃焼させて発生させる燃焼排ガスで前記外筒を加熱し、前記内筒と外筒との間に形成される燃焼排ガス流動路を通じて前記燃焼排ガスを外部へと排出するシングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナにおいて、
前記内筒の先端部を覆うように設け、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを通過させて表面で燃焼させる表面燃焼部材と、
前記表面燃焼部材を貫通するように設けたスパークロッドと、
前記スパークロッドとの間でスパークを発生させるグランドロッドと、
を備え、
前記スパークロッドを屈曲させ、前記スパークロッドとグランドロッドとの間で発生するスパークの発生位置を、前記表面燃焼部材から全一次予混合ガスが噴出した直後の位置に配置することを特徴とするものである。

また、本発明に係る食器洗浄機用ブースタは、
バーナを食器洗浄機に取り付け、前記食器洗浄機のタンクに貯水した洗浄水を加熱する
ことを特徴とするものである。

本発明のバーナおよび食器洗浄機用ブースタによれば、シングルエンドラジアントチューブバーナにおいて、爆着の発生を抑制することができるとともに、食器洗浄機に設けられるタンクに貯水する水の温度を、食器洗浄に適当な温度に迅速に調整することができる。

本発明の一実施形態のバーナを食器洗浄機用ブースタとしてタンクに取付けた食器洗浄機の側面概略図。 本発明のバーナの側部断面概略図。 上記バーナの先端部分の部分断面拡大図。 上記バーナの異なる構成を示す部分断面拡大図。 上記バーナのさらに異なる構成を示す部分断面拡大図。

本発明のバーナは、
内筒と、前記内筒に同軸状となるよう位置させた外筒とにより構成され、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを燃焼させて発生させる燃焼排ガスで前記外筒を加熱し、前記内筒と外筒との間に形成される燃焼排ガス流動路を通じて前記燃焼排ガスを外部へと排出するシングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナにおいて、
前記内筒の先端部を覆うように設け、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを通過させて表面で燃焼させる表面燃焼部材と、
前記表面燃焼部材を貫通するように設けたスパークロッドと、
前記スパークロッドとの間でスパークを発生させるグランドロッドと、
を備え、
前記スパークロッドを屈曲させ、前記スパークロッドとグランドロッドとの間で発生するスパークの発生位置を、前記表面燃焼部材から全一次予混合ガスが噴出した直後の位置に配置する
ことを特徴とするものである。

このバーナによれば、爆着の発生を抑制して、着火のときに大きな音が発生することや、爆着によるバーナ内の部材が破損してしまうことを抑制することができる。

また、内筒の内部に、碍子により両端を除いた一部分が被覆されたスパークロッドと、前記内筒と同軸状となるよう固定される取付筒と、前記スパークロッドを前記取付筒に同軸状に取付けるための取付具を有する保護筒と、を備え、
前記内筒と保護筒との間に全一次予混合ガスが流動する第１のガス流動路を形成し、
前記内筒の先端部に設けた表面燃焼部材を貫通するように前記保護筒を設けた
ことを特徴とするものである。

これにより、バーナの構成を小さくし、コンパクト化することができる。

また、保護筒と、前記保護筒内に固定される碍子との間隙に全一次予混合ガスが流動する第２のガス流動路を形成し、
前記保護筒の長手方向で、前記保護筒の先端が表面燃焼部材を貫通するように前記保護筒を設け、
前記内筒に固定された表面燃焼部材を保護筒が貫通した位置と、スパークロッドを取付筒に固定する取付具との間で、前記保護筒に孔をあけて、第１のガス流動路と前記第２のガス流動路とを連通させる
ことを特徴とするものである。

これにより、万が一、表面燃焼部材から噴出した全一次予混合ガスに着火しなかった場合でも、第２のガス流動路を通じて噴出させた全一次予混合ガスに着火させることができ、全一次予混合ガスへの着火ミスを抑制することにより、爆着の発生を抑制することができる。

また、スパークロッドは少なくとも２つのスパークロッドにより構成し、
前記２つのスパークロッドのうち、一方のスパークロッドは直線状に形成され、他方のスパークロッドは屈曲して形成され、
前記一方のスパークロッドに前記他方のスパークロッドを接続部材により接続して固定する
ことを特徴とするものである。

これにより、スパークロッドを２つのスパークロッドにより構成し、万が一他方のスパークロッドが破損した場合に、交換を可能とし、メンテナンス性を向上させることができる。

また、スパークロッドは少なくとも２つの直線状のスパークロッドにより構成し、
前記少なくとも２つのスパークロッドを接続部材により屈曲した状態で接続して固定する
ことを特徴とするものである。

これにより、スパークロッドを２つのスパークロッドにより構成し、万が一他方のスパークロッドが破損した場合に、交換を可能とし、メンテナンス性を向上させることができる。

また、本発明の食器洗浄機用ブースタは、上記いずれかのバーナを食器洗浄機に取り付け、前記食器洗浄機のタンクに貯水した洗浄水を加熱する
ことを特徴とするものである。

これにより、爆着の発生を抑制しつつ、タンクに貯水する水の温度を、食器洗浄に適当な温度に迅速に調整することができる食器洗浄機用ブースタを提供することができる。

（実施形態１）
（食器洗浄機について）
まず、本発明のバーナを洗浄水の加熱を行う食器洗浄機用ブースタとしてタンクに取付けた食器洗浄機について説明する。

一般的に、社員食堂や給食センターのように大量喫食を前提とした施設では、調理場に連続的に喫食後の食器を洗浄することができる食器洗浄機を導入していることが多い。

図１に示すように、そのような食器洗浄機１は鋼板により形成されたカバー２内で、タンク１０に貯水した洗浄水１４をポンプ１１により吸込んで配管１２へと吐出し、洗浄室４内で配管１２に取付けたノズル１３から噴射する。食器洗浄機１に設けられた搬送手段３、例えばコンベアにより被洗浄物である食器１５を搬送しつつ、ノズル１３から噴射させた洗浄水１４により洗浄する。そして、食器１５を洗浄した洗浄水１４は、再びタンク１０へと落下して循環して使用される。

喫食に用いた食器１５には、油脂汚れ、たん白汚れ、でんぷん汚れを組み合わせた複合的な汚れが付着している。そのため、ノズル１３から噴射させる洗浄水１４はそれらの複合的な汚れを効果的に洗い流すことのできる条件、例えば所定の温度や所定の水圧に設定されて噴射される。

油脂汚れは略５０度Ｃ以上の洗浄水１４により洗浄することで、溶解させて洗い流しやすくすることができる。また、たん白汚れは高温の洗浄水１４により凝固しないよう、略７０度Ｃ以下の洗浄水１４を所定の圧力、例えば略０．０５ＭＰａの圧力で噴射することにより洗い流しやすくすることができる。そして、でんぷん汚れは、より高い温度の洗浄水１４を所定の圧力で噴射することにより洗い流しやすくすることができる。

そして、油脂汚れ、たん白汚れ、でんぷん汚れのいずれの汚れも効果的に落とすために、タンク１０に貯水する洗浄水１４を所定の温度、例えば略５０〜７０度Ｃ、好ましくは略５０〜６０度Ｃに保持しつつ、所定の温度に加熱した洗浄水１４を、ポンプ１１により吸込んで吐出し、ノズル１３から食器１５に向けて所定の圧力で噴射する。このように食器１５に付着した複合的な汚れを効果的に洗い流すことができるよう構成されている。

複合的な汚れが付着した食器１５を洗浄する食器洗浄機１において、タンク１０に貯水した洗浄水１４を所定の温度に保持し続けるために、タンク１０には電気式の食器洗浄機用ブースタや、もしくはガス式のバーナを用いた食器洗浄機用ブースタ等が取り付けられるが、ここではガス式のバーナとして表面燃焼部材を使用したバーナを内部に設けたシングルエンドラジアントチューブバーナ（以下、バーナ２０という。）を、食器洗浄機用ブースタとして取付けた形態を記載する。

なお、図２〜図５で、バーナの先端部側とはバーナ２０の外筒３０の先端部３０ａ（図２における右方向）側を、バーナの基端部側とはバーナの先端部側と対向する（図２における左方向）側を示す。

（バーナの構成）
図２に示すように、食器洗浄機１に有するタンク１０に取付けるバーナ２０は概略として、外筒３０と内筒４０とを同軸状となるように配置した二重の筒により構成されている。

二重の筒のうち、タンク１０に貯水した洗浄水１４に外側で接触する先端部３０ａ側を閉塞させた外筒３０にフランジ３３を設けて、タンク１０の壁面にあけた孔にバーナ２０を先端部側がタンク１０内に配置されるよう挿入し、タンク１０の壁面とフランジ３３とが密着するように、ボルトおよびナット等により締結してバーナ２０をタンク１０に取付ける。

なお、図２の矢印は全一次予混合ガスＧ、もしくは燃焼排ガスＨの流動の方向を示している。

二重の筒のうち、外筒３０の内部には、全一次予混合ガスＧをその内部で流動させる内筒４０を設けている。内筒４０は、バーナの基端部側で外筒３０に固定されている。

外筒３０と内筒４０との間で、全一次予混合ガスＧを燃焼させた燃焼排ガスＨを流動させる燃焼排ガス流動路３４を形成し、その燃焼排ガス流動路３４を流動させた燃焼排ガスＨをバーナ２０から排気するための排気口３１を、外筒３０のバーナの基端部側に設けている。

内筒４０の内部には、保護筒５０を同軸状に固定した取付筒３２を、内筒４０と同軸状となるように配置している。保護筒５０は取付筒３２のバーナの先端部側に固定され、取付筒３２はバーナの基端部側で内筒４０に固定されている。そして、取付筒３２のバーナの先端部側の先端には、雌ネジ状の取付具３２ａを取付けている。そして、取付筒３２の取付具３２ａには、雄ネジ状の取付具６０ａを取付けたスパークロッド６０を取付筒３２に同軸状に取り付ける。

保護筒５０は外径の半径が所定の半径Ｒ１、例えば略８ミリメートルの、例えば比較的高温の状況でも機械的強度が保たれるステンレス鋼等を材料とした筒により構成し、その内部に、両端を除く部分を碍子６５により被覆したスパークロッド６０を同軸状に固定している。そして、保護筒５０とスパークロッド６０を被覆する碍子６５との間には、間隙を形成している。

また、スパークロッド６０を被覆する碍子６５のバーナの先端部側の先端は、保護筒５０の先端部５０ａの先端よりも、所定の距離Ｌ１、例えば略７ミリメートルだけ突出するよう構成している（図３参照）。

スパークロッド６０のバーナの基端部側の端部には、スパークロッド６０とグランドロッド７０との間でスパークを発生させるための高圧コンデンサ等へと通じる配線６４が接続されている。

なお、図２〜図５でグランドロッド７０と内筒４０との間には隙間があるが、これはグランドロッド７０の形状を明確化するためと、グランドロッド７０と内筒４０との位置関係を示すための便宜的な表現である。実際はグランドロッド７０と内筒４０とを密着させて、例えば溶接付け等することにより固定する。

図２に示すように、内筒４０と、取付筒３２および保護筒５０との間に第１のガス流動路４５を形成し、第１のガス流動路４５のバーナの先端部側の末端には、第１のガス流動路４５を覆うように表面燃焼部材５６、例えばメタルニットやメタルファイバーを設けている。表面燃焼部材５６は、内筒４０の先端部４０ａに固定している。

また、内筒４０のバーナの基端部側に全一次予混合ガスＧを吸気する吸気口４１を設けており、吸気口４１より吸気した全一次予混合ガスＧが第１のガス流動路４５を流動し、表面燃焼部材５６を通過してバーナの先端部側に噴出するよう構成している。

図３に示すように、保護筒５０の先端部５０ａの先端は、表面燃焼部材５６を貫通して突出するように配置されており、バーナの先端部側に向けて内筒４０の先端部４０ａの先端から所定の距離、例えば１〜３ミリメートルだけ突出するように構成している。

保護筒５０の先端部５０ａ側で、表面燃焼部材５６を貫通した箇所よりもバーナの基端部側には、所定の大きさの直径、例えば略１．８ミリメートルの孔５１を複数設けている。孔５１は、第１のガス流動路４５を流動する全一次予混合ガスＧを、保護筒５０と碍子６５との間に形成した間隙である第２のガス流動路５５へと流動させ、さらに先端部５０ａからバーナの先端部側へと噴出させるよう連通している（図２参照）。なお、孔５１の数は複数に限定されるものではなく、１つでもよい。

なお、図３〜図５の矢印は全一次予混合ガスＧの方向を示している。

ここで、第１のガス流動路４５のバーナの先端部側の末端である表面燃焼部材５６が設けられた内筒４０の開口４０ｂを、第１の炎口４０ｃとする。第１の炎口４０ｃは、内筒４０の長手方向に直交する方向で、表面燃焼部材５６により覆われている範囲であり、表面燃焼部材５６を貫通するように配置した保護筒５０内の範囲を除いたものである。

また、第２のガス流動路５５のバーナの先端部側の末端である保護筒５０の開口５０ｂを、第２の炎口５０ｃとする。第２の炎口５０ｃは、保護筒５０の長手方向に直交する方向で、保護筒５０の開口５０ｂの範囲であり、スパークロッド６０および碍子６５により占められた範囲を除いたものである。

そして、第１の炎口４０ｃの断面積と第２の炎口５０ｃの断面積とを比較すると、前者の方が大きくなるよう構成している。

碍子６５に被覆されていない部分のスパークロッド６０のバーナの先端部側は、直線状に形成された第１のスパークロッド（スパークロッド）６１の端部と、屈曲して形成された第２のスパークロッド（スパークロッド）６２の端部とに雄ネジを切り、それぞれの端部を接続部材（スパークロッド）６３に切った２箇所の雌ネジへと接続して構成している。

第１のスパークロッド６１および第２のスパークロッド６２は、例えば耐熱合金、例えばカンタル（登録商標）やＳＹＴＴ（登録商標）を材料に製作したものである。そして、接続部材６３は、例えば比較的高温の状況でも機械的強度が保たれるステンレス鋼等を材料に製作されたものである。

ここで第２のスパークロッド６２の形状について記載すると、第２のスパークロッド６２は、接続部材６３に接続された個所からバーナの先端部側へと向かった後に、グランドロッド７０の先端７０ａへと向かうように屈曲して形成されている。

また、ここでのスパークロッド６０の先端である第２のスパークロッド６２の先端６２ａは、グランドロッド７０の先端７０ａに最も近い位置にあるスパークロッド６０の箇所を示している。つまり、第２のスパークロッド６２の先端６２ａより、グランドロッド７０の先端７０ａにより近い位置に第２のスパークロッド６２の一部の箇所があれば、そのより近い位置にある一部の箇所を第２のスパークロッド６２の先端６２ａとする。

なお、第１のスパークロッド６１、第２のスパークロッド６２、接続部材６３のそれぞれを接続する構成は、ネジ切りの他に、第１のスパークロッド６１の端部と第２のスパークロッド６２の端部とを挟み込むように、接続部材６３でかしめる構成等としてもよい。つまり、本質的に同様の作用を奏するならば、どのような構成でも適用可能である。

このように第１のスパークロッド６１と第２のスパークロッド６２とを接続部材６３により接続しているため、万が一、第２のスパークロッド６２が火炎の熱で酸化等により劣化した場合、また、何らかの事由により第２のスパークロッド６２が破損した場合でも、第２のスパークロッド６２の交換を可能とし、メンテナンス性を向上させることができる。

なお、図３および図４で接続部材（スパークロッド）６３、８３内での第１のスパークロッド（スパークロッド）６１、８１の端部と、第２のスパークロッド（スパークロッド）６２、８２の端部との間には隙間があるが、これは第１のスパークロッド６１、８１と、第２のスパークロッド６２、８２とが別部材であることを示す便宜的な表現である。

また、図５で接続部材（スパークロッド）９３内での第１のスパークロッド（スパークロッド）９１の端部と、第２のスパークロッド（スパークロッド）９２の端部とは密着しているが、第１のスパークロッド９１の端部と、第２のスパークロッド９２の端部との間に隙間を設けてもよい。

当然のことながら、スパークを第２のスパークロッド６２、８２、９２の先端６２ａ、８２ａ、９２ａとグランドロッド７０の先端７０ａとの間で発生させるため、接続部材６３、８３、９３内での第１のスパークロッド６１、８１、９１の端部と、第２のスパークロッド６２、８２、９２の端部とは電気が導通する構成としている。電気が導通する構成とするならば、例えば、第１のスパークロッド６１、８１、９１の端部と第２のスパークロッド６２、８２、９２の端部との間に、隙間を設けてもよいし、密着させてもよい。隙間を設けた場合は、接続部材６３、８３、９３を介して、第１のスパークロッド６１、８１、９１から第２のスパークロッド６２、８２、９２へと電気が流れる。

また、第２のスパークロッド６２の先端６２ａと、保護筒５０のもっとも先端６２ａに近い箇所とは、所定の距離Ｌ２、例えば略１７〜２０ミリメートルだけ離間するように配置している。

グランドロッド７０の先端７０ａと、第２のスパークロッド６２の先端６２ａとは所定の距離Ｌ３、例えば略１〜４ミリメートルだけ離間するように配置されている。

内筒４０の先端部４０ａの側面に固定されているグランドロッド７０の先端７０ａは、内筒４０の長手方向で、表面燃焼部材５６から所定の距離Ｌ４、例えば略６〜９ミリメートルだけ離間するように配置されている。

そして、第２のスパークロッド６２の先端６２ａは、内筒４０の長手方向で、表面燃焼部材５６から所定の距離Ｌ５、例えば略９〜１１ミリメートルだけ離間するように配置されている。

ここで、所定の半径Ｒ１、所定の距離Ｌ１〜Ｌ５の関係についてまとめる。
（１）保護筒５０の外径の半径は、所定の半径Ｒ１としている。
（２）内筒４０の長手方向で、碍子６５のバーナの先端部側の先端は、保護筒５０の先端部５０ａの先端よりも、所定の距離Ｌ１だけ突出している。
（３）第２のスパークロッド６２の先端６２ａと、保護筒５０のもっとも先端６２ａに近い箇所とは、所定の距離Ｌ２だけ離間している。
（４）グランドロッド７０の先端７０ａと、第２のスパークロッド６２の先端６２ａとは所定の距離Ｌ３だけ離間している。
（５）内筒４０の長手方向で、グランドロッド７０の先端７０ａは、表面燃焼部材５６から所定の距離Ｌ４だけ離間している。
（６）内筒４０の長手方向で、第２のスパークロッド６２の先端６２ａは、表面燃焼部材５６から所定の距離Ｌ５だけ離間している。

これら所定の半径Ｒ１および所定の距離Ｌ１〜Ｌ５で、以下の関係が成り立つように構成している。
（Ａ）所定の距離Ｌ１は、所定の半径Ｒ１よりも長い。
（Ｂ）所定の距離Ｌ２は、所定の距離Ｌ３、所定の距離Ｌ４、所定の距離Ｌ５よりも長い。
（Ｃ）所定の距離Ｌ４が、所定の距離Ｌ３より長い。かつ、所定の距離Ｌ５が、所定の距離Ｌ３より長い。

そして、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の関係により、以下のような効果を奏する。
第２のスパークロッド６２の先端６２ａから発生するスパークが保護筒５０や表面燃焼部材５６へと到達することを防止することで、スパークをグランドロッド７０の先端７０ａへと確実に到達させることができ、全一次予混合ガスＧへの着火ミスを抑制することができる。そして、爆着の発生を抑制することができる。

なお、所定の半径Ｒ１および所定の距離Ｌ１〜Ｌ５の関係を保つことが前提とはなるが、所定の半径Ｒ１および所定の距離Ｌ１〜Ｌ５のそれぞれ例示した距離は一例であり、使用するガス種や吸気口４１より吸気される全一次予混合ガスＧの圧力や流速、排気口３１と吸気口４１の形状、燃焼排ガス流動路３４や第１のガス流動路４５等の形状や長さにより、所定の半径Ｒ１および所定の距離Ｌ１〜Ｌ５は適宜変更されてもよい。

（バーナによるタンクに貯水した洗浄水の加熱）
次に、食器洗浄機１に有するタンク１０に取付けたバーナ２０による洗浄水１４の加熱動作について説明する。

図２および図３に示すように、吸気口４１から吸気された全一次予混合ガスＧは、第１のガス流動路４５を通じて第１の炎口４０ｃに設けた表面燃焼部材５６を通過し、バーナの先端部側へと噴出する。それとともに、保護筒５０に設けた孔５１を通じて全一次予混合ガスＧが、第１のガス流動路４５から第２のガス流動路５５へ流動して、第２の炎口５０ｃからバーナの先端部側へと噴出する。

そして、配線６４を通じて流れる電気により、第２のスパークロッド６２とグランドロッド７０との間にスパークを生じさせる。これにより、表面燃焼部材５６を通過して噴出した全一次予混合ガスＧ、もしくは第２のガス流動路５５を通じて保護筒５０の先端部５０ａの第２の炎口５０ｃからバーナの先端部側へと噴出した全一次予混合ガスＧに着火させる。

このとき、本発明の構造では、所定の距離Ｌ３だけ離間するよう配置した第２のスパークロッド６２の先端６２ａとグランドロッド７０の先端７０ａとの間、つまりスパークが発生する位置を、表面燃焼部材５６から全一次予混合ガスＧが噴出した直後の位置に配置しているため、表面燃焼部材５６から噴出した全一次予混合ガスＧに即座に着火させることができる。これにより、表面燃焼部材５６を通過させた全一次予混合ガスＧへの着火ミスを抑制して、爆着が発生することを抑制することができる。

さらに、万が一、表面燃焼部材５６から噴出した全一次予混合ガスＧに着火しなかった場合でも、第２の炎口５０ｃから噴出させた全一次予混合ガスＧに即座に着火させることができ、全一次予混合ガスＧへの着火ミスを抑制することができる。

また、第１の炎口４０ｃの断面積と第２の炎口５０ｃの断面積とを比較すると、前者の方が大きくなるよう構成しているため、吸気口４１から吸気した第１のガス流動路４５を流動する全一次予混合ガスＧのうち、多くの割合の量を表面燃焼部材５６を通過させ、通過させた直後の全一次予混合ガスＧに即座に着火させて、表面燃焼部材５６の表面で燃焼させることができる。

これにより、表面燃焼部材を使用したバーナの利点であるリフトによる失火、バックによるバーナ等を構成する装置の破損や焼損の抑制、ブンゼンバーナに比較して大きなターンダウン比を得ることができるという効果を発揮させることができる。

第２のガス流動路５５を通じて第２の炎口５０ｃからバーナの先端部側へと噴出した全一次予混合ガスＧは、表面燃焼部材５６の表面、および第２の炎口５０ｃからバーナの先端部側へと噴出したところで燃焼する。

そして、燃焼した全一次予混合ガスＧは高温の燃焼排ガスＨを発生させ、その燃焼排ガスＨにより外筒３０の先端部３０ａを加熱し、外筒３０の外側に接触する気体や液体、ここでは食器洗浄機１に有するタンク１０に貯水した洗浄水１４を熱交換により加熱する。

外筒３０を加熱し、洗浄水１４と熱交換することにより温度の低下した燃焼排ガスＨは、燃焼排ガス流動路３４を通じて排気口３１へと流動し、食器洗浄機１を設置している施設側のダクト等を通じて施設の外側へと排気される。

なお、第１の炎口４０ｃに設けた表面燃焼部材５６を通過させた全一次予混合ガスＧに確実に着火させることができる場合は、保護筒５０には孔５１を設けなくてもよい。つまり、第１のガス流動路４５を流動するすべての全一次予混合ガスＧを、第１の炎口４０ｃから噴射させるよう構成してもよい。

（食器洗浄機用ブースタとしての効果）
食器洗浄機１に設けられたタンク１０にバーナ２０を食器洗浄機用ブースタとして取付けたときの効果を説明する。

図１に示す食器洗浄機１の洗浄室４内で洗浄水１４を食器１５に向けて噴射して洗浄しているとき、洗浄水１４が食器１５に接触した際に、食器１５に熱が奪われて洗浄水１４の温度が低下してしまう。

また、搬送手段３により連続的に洗浄室４内へと搬送される食器１５に向けて洗浄水１４を噴射して食器１５を洗浄すると、洗浄室４内から搬出された食器１５は洗浄水１４が付着した状態で搬出される。これにより、タンク１０に貯水する洗浄水１４の量は食器１５を洗浄するごとに減少していく。減少した分の洗浄水１４は常温の水としてタンク１０に給水されるが、給水される水は常温であるため、タンク１０に貯水された洗浄水１４の温度は低下してしまう。さらに、タンク１０の表面からの放熱により洗浄水１４の温度は低下してしまう。

このように、食器洗浄機１に設けたタンク１０に貯水する洗浄水１４の温度は低下しやすいため、所定の温度に保つのが困難である。しかしながら、本発明の食器洗浄機用ブースタでは以下に説明するバーナ２０特有の効果を活かし、タンク１０に貯水した洗浄水１４を所定の温度に安定して保持し続けることができる。

例えば、バーナ２０を消火した状態のとき、タンク１０に貯水した洗浄水１４の温度が所定の温度より低下した場合は、タンク１０に設けた温度センサにより検知される。検知された電気信号を制御盤等へ送ることでバーナ２０を着火ミスを抑制した状態で着火させて、タンク１０に貯水した洗浄水１４を所定の温度に加熱し保持することができる。

また、バーナ２０を着火した状態としているとき、タンク１０に貯水した洗浄水１４の温度が所定の温度より高い温度に加熱された場合は、タンク１０に設けた温度センサにより検知される。検知された電気信号を制御盤等へ送ることでバーナ２０を迅速に消火して、タンク１０に貯水した洗浄水１４を所定の温度に保持することができる。

このようにして、着火ミスを抑制したバーナ２０により着火と消火とを繰り返して、タンク１０に貯水した洗浄水１４の温度を、迅速に調整することができる。また、着火と消火を繰り返すなかで着火ミスを抑制し、着火ごとに爆着が発生するのを抑制することができる。

さらに、バーナ２０のターンダウン比は大きいため、バーナ２０を燃焼させたまま外管３０から洗浄水１４に与える熱量を制御することができ、着火と消火の繰り返しによる時間の経過なく外筒３０の外側に接触する洗浄水１４の温度を所定の温度に、より正確に調整することもできる。

なお、バーナ２０へと吸気させる全一次予混合ガスＧの流量の制御、全一次予混合ガスＧの空気比の制御等は、公知の電磁弁やミキサ等を使用することで実現することができる。

そしてまた、本発明では全一次予混合ガスＧを表面燃焼部材５６の表面で燃焼させるシングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナ２０を食器洗浄機用ブースタとして食器洗浄機１のタンク１０に取付けているため、タンク１０に取付ける食器洗浄機用ブースタを小さく構成して、食器洗浄機１の大きさをコンパクトにすることができる。さらに、リフトによる失火、バックによるバーナ２０等を構成する装置の破損や焼損を抑制することのできる食器洗浄機用ブースタとすることができる。

なお、孔５１へと流動する全一次予混合ガスＧの流れを調整する部材、例えば表面燃焼部材を孔５１を覆うように貼り付け、第１のガス流動路４５から第２のガス流動路５５へと流動する全一次予混合ガスＧの流量を変化させてもよい。これにより、全一次予混合ガスＧの流量を変化させるだけでなく、孔５１を覆うように貼り付けた表面燃焼部材により、バックによるバーナ２０等を構成する装置の破損や焼損を抑制することができる。

なお、図４に示すように、碍子６５に被覆されていないスパークロッド８０のバーナの先端部側は、直線状に形成された第１のスパークロッド８１の端部と、直線状に形成された第２のスパークロッド８２の端部とに雄ネジを切り、それぞれ接続部材８３に切った２箇所の雌ネジへと屈曲した状態で接続するよう構成してもよい。

なお、図５に示すように、接続部材９３の長手方向に貫通孔を設け、接続部材９３の貫通孔に直線状に形成された第１のスパークロッド９１を貫通させ、接続部材９３の長手方向と略平行な面に切った雌ネジへ、直線状に形成された第２のスパークロッド９２の端部に切った雄ネジを屈曲した状態で接続するよう構成してもよい。この場合は、第１のスパークロッド９１から接続部材９３が抜け落ちないよう、接続部材９３内で、第１のスパークロッド９１に第２のスパークロッド９２の端部に切った雌ネジを当接させて、抜け止めとするのが好ましい。

なお、図４および図５での所定の半径Ｒ１、所定の距離Ｌ１〜Ｌ５は、図３における所定の半径Ｒ１、所定の距離Ｌ１〜Ｌ５と同様の距離を示している。

また、図３〜図５に示したように、第１のスパークロッドから第２のスパークロッドへと電気が流れ、第２のスパークロッドの先端からグランドロッドの先端へとスパークが発生する構造ならば、スパークロッドの構造や形状、さらにはグランドロッドの形状は例示した構成に限定されるものではない。

１ 食器洗浄機
２ カバー
３ 搬送手段
４ 洗浄室
１０ タンク
１１ ポンプ
１２ 配管
１３ ノズル
１４ 洗浄水
１５ 食器
２０ バーナ（表面燃焼部材を使用したバーナを内部に設けたシングルエンドラジアントチューブバーナ）
３０ 外筒
３０ａ 先端部
３１ 排気口
３２ 取付筒
３２ａ 取付具
３３ フランジ
３４ 燃焼排ガス流動路
４０ 内筒
４０ａ 先端部
４０ｂ 開口
４０ｃ 第１の炎口
４１ 吸気口
４５ 第１のガス流動路
５０ 保護筒
５０ａ 先端部
５０ｂ 開口
５０ｃ 第２の炎口
５１ 孔
５５ 第２のガス流動路
５６ 表面燃焼部材
６０ スパークロッド
６０ａ 取付具
６１ 第１のスパークロッド（スパークロッド）
６２ 第２のスパークロッド（スパークロッド）
６２ａ 先端
６３ 接続部材（スパークロッド）
６４ 配線
６５ 碍子
７０ グランドロッド
７０ａ 先端
８０ スパークロッド
８１ 第１のスパークロッド（スパークロッド）
８２ 第２のスパークロッド（スパークロッド）
８２ａ 先端
８３ 接続部材（スパークロッド）
９０ スパークロッド
９１ 第１のスパークロッド（スパークロッド）
９２ 第２のスパークロッド（スパークロッド）
９２ａ 先端
９３ 接続部材（スパークロッド）
Ｇ 全一次予混合ガス
Ｈ 燃焼排ガス

Claims (6)

1. 内筒と、前記内筒に同軸状となるよう位置させた外筒とにより構成され、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを燃焼させて発生させる燃焼排ガスで前記外筒を加熱し、前記内筒と外筒との間に形成される燃焼排ガス流動路を通じて前記燃焼排ガスを外部へと排出するシングルエンドラジアントチューブバーナであるバーナにおいて、
   前記内筒の先端部を覆うように設け、前記内筒内を流動する全一次予混合ガスを通過させて表面で燃焼させる表面燃焼部材と、
   前記表面燃焼部材を貫通するように設けたスパークロッドと、
   前記スパークロッドとの間でスパークを発生させるグランドロッドと、
   を備え、
   前記スパークロッドを屈曲させ、前記スパークロッドとグランドロッドとの間で発生するスパークの発生位置を、前記表面燃焼部材から全一次予混合ガスが噴出した直後の位置に配置する
   ことを特徴とするバーナ。
2. 内筒の内部に、碍子により両端を除いた一部分が被覆されたスパークロッドと、前記内筒と同軸状となるよう固定される取付筒と、前記スパークロッドを前記取付筒に同軸状に取付けるための取付具を有する保護筒と、を備え、
   前記内筒と保護筒との間に全一次予混合ガスが流動する第１のガス流動路を形成し、
   前記内筒の先端部に設けた表面燃焼部材を貫通するように前記保護筒を設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載のバーナ。
3. 保護筒と、前記保護筒内に固定される碍子との間隙に全一次予混合ガスが流動する第２のガス流動路を形成し、
   前記保護筒の長手方向で、前記保護筒の先端が表面燃焼部材を貫通するように前記保護筒を設け、
   前記内筒に固定された表面燃焼部材を保護筒が貫通した位置と、スパークロッドを取付筒に固定する取付具との間で、前記保護筒に孔をあけて、第１のガス流動路と前記第２のガス流動路とを連通させる
   ことを特徴とする請求項２に記載のバーナ。
4. スパークロッドは少なくとも２つのスパークロッドにより構成し、
   前記２つのスパークロッドのうち、一方のスパークロッドは直線状に形成され、他方のスパークロッドは屈曲して形成され、
   前記一方のスパークロッドに前記他方のスパークロッドを接続部材により接続して固定する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバーナ。
5. スパークロッドは少なくとも２つの直線状のスパークロッドにより構成し、
   前記少なくとも２つのスパークロッドを接続部材により屈曲した状態で接続して固定する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバーナ。
   
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のバーナを食器洗浄機に取り付け、前記食器洗浄機のタンクに貯水した洗浄水を加熱する
   ことを特徴とする食器洗浄機用ブースタ。

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