JP2022050847A

JP2022050847A - 濃淡バーナ

Info

Publication number: JP2022050847A
Application number: JP2020157000A
Authority: JP
Inventors: 貴大小野; Takahiro Ono
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-03-31
Also published as: KR20220037953A; CN114198749A

Abstract

【課題】淡炎口１とその両側に位置する一対の濃炎口２とを有する濃淡バーナであって、淡混合気用のガスノズルを設けずに済み、且つ、高さ寸法を短縮できるようにしたものを提供する。【解決手段】バーナ本体３を覆うバーナキャップ４の下部に、前端の流入口５１から後方にのびる濃混合管部５が設けられ、この濃混合管部５からの濃混合気がバーナキャップ４とバーナ本体３との間の流路を介して濃炎口２に供給される。また、バーナ本体３の下部に、濃混合管部５の後部５２の横方向内側に重なる淡混合管部と、後端の流入口８１から淡混合管部に向けて前方にのびる空気管部とが設けられる。濃混合管部５からの濃混合気が淡混合管部に合致するバーナ本体３の部分に形成した連通孔を介して淡混合管部内に流入して、淡混合管部内に空気管部から流入する一次空気と混合して淡混合気が生成され、この淡混合気がバーナ本体内の流路を介して淡炎口１に供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、上端部に、理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを有する濃淡バーナに関する。

従来、この種の濃淡バーナでは、一般的に、バーナ下部に、前端の流入口から後方にのびる淡混合気用の淡混合管部と、この淡混合管部の上方に位置させて、前端の流入口から後方にのびる濃混合気用の濃混合管部とを備えており、淡混合管部の流入口にこれに臨ませた淡混合気用のガスノズルから燃料ガスを供給すると共に、濃混合管部の流入口にこれに臨ませた濃混合気用のガスノズルから燃料ガスを供給している（例えば、特許文献１参照）。このものでは、淡混合気用と濃混合気用の２つのガスノズルが必要となり、コストが高くなる。

そこで、従来、淡混合気用のガスノズルが不要な濃淡バーナとして、特許文献２に記載のものが知られている。このものは、バーナ構成部材として、横方向に対峙する一対の側板を有し、これら両側板の上端部間に淡炎口が画成されるバーナ本体と、バーナ本体を横方向両側から覆う一対の側板を有し、この側板の上端部とバーナ本体の側板の上端部との間に濃炎口が画成されるバーナキャップとを備えている。また、バーナキャップの両側板の下部に、燃料ガスと一次空気とが流入する前端の流入口から若干後方にのびる濃混合気用の濃混合管部が設けられ、この濃混合管部からの濃混合気がバーナキャップの各側板とバーナ本体の各側板との間に画成される濃混合気用流路を介して濃炎口に供給されるようにしている。更に、バーナ本体の両側板の下部に濃混合管部の下方に位置させて、一次空気のみが流入する前端の流入口から後方にのびる空気管部が設けられると共に、空気管部の流入口寄り部分に設けられた淡混合部に合致するバーナ本体の両側板の部分に複数の連通孔が形成され、濃混合管部の後部を下方に屈曲させて淡混合部の横方向外側に重ねている。そして、濃混合気が濃混合管部の後部から連通孔を介して淡混合部内に流入し、淡混合部内で濃混合気と一次空気とが混合して淡混合気が生成され、この淡混合気が淡混合部より後方に位置する空気管部の後端からバーナ本体の両側板間に画成される淡混合気用流路を介して淡炎口に供給されるようにしている。

特許文献２に記載のものでは、濃混合管部の流入口に臨ませて濃混合気用のガスノズルを設けるだけで、淡混合気用のガスノズルを設けずに済み、コストダウンを図ることができる利点がある。然し、このものは、濃混合管部の下方に空気管部を設ける関係で、濃混合管部の下方に淡混合管部を設ける上記前者の従来例のものと同様に、バーナの高さ寸法が大きくなってしまう。

特開２００７－１２０８０５号公報特開２００３－２４０２１２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、淡混合気用のガスノズルを設けずに済み、且つ、高さ寸法を短縮できるようにした濃淡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、上端部に、理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを有する濃淡バーナであって、バーナ構成部材として、横方向に対峙する一対の側板を有し、これら両側板の上端部間に淡炎口が画成されるバーナ本体と、バーナ本体を横方向両側から覆う一対の側板を有し、この側板の上端部とバーナ本体の側板の上端部との間に濃炎口が画成されるバーナキャップとを備えるものにおいて、バーナキャップの両側板の下部に、燃料ガスと一次空気とが流入する前端の流入口から後方にのびる濃混合気用の濃混合管部が設けられ、この濃混合管部からの濃混合気がバーナキャップの各側板とバーナ本体の各側板との間に画成される濃混合気用流路を介して濃炎口に供給されると共に、バーナ本体の両側板の下部に、濃混合管部の後部の横方向内側に重なる淡混合管部と、一次空気のみが流入する後端の流入口から淡混合管部に向けて前方にのびる空気管部とが設けられ、バーナ本体の両側板の淡混合管部に合致する部分に複数の連通孔が形成され、濃混合管部からの濃混合気が連通孔を介して淡混合管部内に流入して、淡混合管部内に空気管部から流入する一次空気と混合して淡混合気が生成され、この淡混合気がバーナ本体の両側板間に画成される淡混合気用流路を介して淡炎口に供給されることを特徴とする。

本発明によれば、上記従来例と同様に、濃混合管部の流入口に臨ませて濃混合気用のガスノズルを設けるだけで、淡混合気用のガスノズルを設けずに済む。更に、空気管部を濃混合管部と上下方向同等位置に設けることができ、濃混合管部の下方に空気管部を設ける上記従来例のものに比し、バーナの高さ寸法を短縮することができる。

ところで、濃淡バーナでは、淡炎口から噴出する淡混合気の燃焼で主炎を形成し、濃炎口から噴出する濃混合気の燃焼で主炎を保炎する袖火を形成するため、濃混合管部の下流端から濃混合気用流路に供給される濃混合気の量よりも連通孔を介して淡混合管部内に供給される濃混合気の量を多くする必要がある。

そこで、本発明においては、濃混合管部の濃混合気用流路との接続部分に、断面積を連通孔の総開口面積よりも所定割合狭くした狭窄部を設けることが望ましい。これによれば、濃混合気用流路に供給される濃混合気の量が狭窄部で絞られ、連通孔を介して淡混合管部内に供給される濃混合気の量が多くなる。

更に、淡混合管部は、空気管部よりも横幅が狭いことが望ましい。これによれば、淡混合管部内に流れる一次空気の流速が上がり、淡混合管部の外側に重なる濃混合管部の部分との圧力差が大きくなって、淡混合管部内に連通孔を介して供給される濃混合気の量が多くなり、適正な量の淡混合気を生成することができる。

また、本発明において、淡混合管部の前後方向中心位置は、濃混合管部の流入口と空気管部の流入口との間の前後方向中心位置と同等又はそれより後方に位置することが望ましい。これによれば、濃混合管部の前端の流入口から淡混合管部に重なる濃混合管部の後部までの距離を比較的長く確保できる。その結果、燃料ガスと一次空気との混合が十分な状態で濃混合気が淡混合管部内に流入し、淡混合気の空燃比にバラツキを生ずることを防止できる。

本発明の実施形態の濃淡バーナの斜視図。図１のＩＩ－ＩＩ線で切断した切断正面図。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した切断平面図。実施形態の濃淡バーナの構成部材であるバーナ本体の斜視図。

図１、図２を参照して、本発明の実施形態の濃淡バーナは、上端部に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口１と、淡炎口１の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口２，２とを有する。

濃淡バーナは、その構成部材として、横方向に対峙する一対の側板３１，３１を有し、これら両側板３１，３１の上端部間に淡炎口１が画成されるバーナ本体３と、バーナ本体５を横方向両側から覆う一対の側板４１，４１を有し、この側板４１の上端部とバーナ本体３の側板３１の上端部との間に濃炎口２が画成されるバーナキャップ４とを備える。また、淡炎口１には、淡炎口１を横方向複数の領域に区分けする複数の整流板１１ａを有する整流部材１１が装着されている。整流部材１１の前後複数箇所には、複数の整流板１１ａを横方向に密着させて淡炎口１を前後複数のブロックに区画する絞り部１１ｂが設けられている。更に、図４に示す如く、バーナ本体３の各側板３１の上部に、整流部材１１の横方向最外側の整流板１１ａに接するように横方向内方に窪む凹部３１ａを形成し、この凹部３１ａより上方の各側板３１の部分と横方向最外側の整流板１１ａとの間に、混合気が噴出しない、淡炎口１の横方向外側に隣接する還流域用の空隙１２を画成している。

バーナキャップ４の両側板４１，４１の下部には、これらをプレス加工することで形成した、燃料ガスと一次空気とが流入する前端の流入口５１から後方にのびる濃混合気用の濃混合管部５が設けられている。そして、この濃混合管部５からの濃混合気がバーナキャップ４の各側板４１とバーナ本体３の各側板３１との間に画成される濃混合気用流路６を介して濃炎口２に供給されるようにしている。

図３、図４に明示されているように、バーナ本体３の両側板３１，３１の下部には、これらをプレス加工することで形成した、濃混合管部５の後部５２の横方向内側に重なる淡混合管部７と、一次空気のみが流入する後端の流入口８１から淡混合管部７に向けて前方にのびる空気管部８とが設けられている。尚、バーナキャップ４の各側板４１の下部の空気管部８に合致する部分には、空気管部８の外面に密着する絞り部４１ａが形成されている。

バーナ本体３の両側板３１，３１の淡混合管部７に合致する部分には、複数の連通孔７１が形成されている。そのため、濃混合管部５からの濃混合気が連通孔７１を介して淡混合管部７内に流入し、この濃混合気が淡混合管部７内に空気管部８から流入する一次空気と混合して淡混合気が生成される。そして、この淡混合気がバーナ本体３の両側板３１，３１間に画成される淡混合気用流路９を介して淡炎口１に供給される。

ここで、本実施形態の濃淡バーナでは、上記従来例と同様に、濃混合管部５の流入口５１に臨ませて濃混合気用のガスノズルを設けるだけで、淡混合気用のガスノズルを設けずに済む。更に、空気管部８を濃混合管部５と上下方向同等位置に設けることができ、濃混合管部の下方に空気管部を設ける上記従来例のものに比し、バーナの高さ寸法を短縮することができる。

ところで、上記従来例では、前端の流入口から後方にのびる空気管部の流入口寄りの部分に淡混合部が設けられているため、濃混合管部の前端の流入口から淡混合部に重なる濃混合管部の部分までの距離が短い。その結果、燃料ガスと一次空気との混合が不十分な状態で濃混合気が淡混合部に流入してしまい、この濃混合気と一次空気との混合で生成される淡混合気の空燃比にバラツキを生じてしまう。

そこで、本実施形態では、図３に明示する如く、淡混合管部７の前後方向中心位置Ｏ_１を、濃混合管部５の流入口５１と空気管部８の流入口８１との間の前後方向中心位置Ｏ_２と同等にしている。これによれば、混合管部５の流入口５１から淡混合管部７に重なる濃混合管部５の後部５２までの距離を比較的長く確保できる。その結果、燃料ガスと一次空気との混合が十分な状態で濃混合気が淡混合管部７内に流入し、淡混合気の空燃比にバラツキを生ずることを防止できる。

また、濃混合管部５は、その後部５２の淡混合管部７に重なる部分から上方にのびて濃混合気用流路６に接続されている。そして、濃混合管部５の濃混合気用流路６との接続部分に、前後方向幅を小さくして断面積を連通孔７１の総開口面積の所定割合に狭めた狭窄部５３を設けている。

ここで、濃淡バーナでは、淡炎口１から噴出する淡混合気の燃焼で主炎を形成し、濃炎口２から噴出する濃混合気の燃焼で主炎を保炎する袖火を形成するため、濃混合管部５の下流端から濃混合気用流路６に供給される濃混合気の量よりも連通孔７１を介して淡混合管部７内に供給される濃混合気の量を多くする必要がある。本実施形態では、濃混合気用流路６に供給される濃混合気の量を濃混合管部５の濃混合気用流路６との接続部分に設けた狭窄部５３で絞ることにより、連通孔７１を介して淡混合管部７内に供給される濃混合気の量を多くすることができる。

更に、本実施形態では、淡混合管部７の横幅を空気管部８の横幅よりも狭くしている。これによれば、淡混合管部７内に流れる一次空気の流速が上がり、淡混合管部７の外側に重なる濃混合管部５の部分との圧力差が大きくなる。そのため、淡混合管部７内に連通孔７１を介して供給される濃混合気の量が多くなり、適正な量の淡混合気を生成することができる。尚、狭窄部５３の断面積の連通孔７１の総開口面積に対する割合である上記所定割合は、淡炎口１から噴出する淡混合気の空燃比が所定の設定値になり、且つ、濃混合気噴出量と淡混合気噴出量との比が所定の設定比になるように決定される。

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、淡混合管部７の前後方向中心位置Ｏ_１が濃混合管部５の流入口５１と空気管部８の流入口８１との間の前後方向中心位置Ｏ_２と同等であるが、淡混合管部７の前後方向中心位置Ｏ_１を、濃混合管部５の流入口５１と空気管部８の流入口８１との間の前後方向中心位置Ｏ_２より後方に位置させてもよい。また、濃混合管部５を淡混合管部７に重なる後部５２よりも手前で上方に分岐させて濃混合気用流路６に接続することも可能である。この場合は、濃混合気流路６との接続部分となる濃混合管部５の分岐管部分に狭窄部５３を設ければよい。

１…淡炎口、２…濃炎口、３…バーナ本体、３１…バーナ本体の側板、４…バーナキャップ、４１…バーナキャップの側板、５…濃混合管部、５１…流入口、５２…濃混合管部の後部、５３…狭窄部、６…濃混合気用流路、７…淡混合管部、７１…連通孔、８…空気管部、８１…流入口、９…淡混合気用流路、Ｏ_１…淡混合管部の前後方向中心位置、Ｏ_２…濃混合管部の流入口と空気管部の流入口との間の前後方向中心位置。

Claims

上端部に、理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを有する濃淡バーナであって、
バーナ構成部材として、横方向に対峙する一対の側板を有し、これら両側板の上端部間に淡炎口が画成されるバーナ本体と、バーナ本体を横方向両側から覆う一対の側板を有し、この側板の上端部とバーナ本体の側板の上端部との間に濃炎口が画成されるバーナキャップとを備えるものにおいて、
バーナキャップの両側板の下部に、燃料ガスと一次空気とが流入する前端の流入口から後方にのびる濃混合気用の濃混合管部が設けられ、この濃混合管部からの濃混合気がバーナキャップの各側板とバーナ本体の各側板との間に画成される濃混合気用流路を介して濃炎口に供給されると共に、
バーナ本体の両側板の下部に、濃混合管部の後部の横方向内側に重なる淡混合管部と、一次空気のみが流入する後端の流入口から淡混合管部に向けて前方にのびる空気管部とが設けられ、バーナ本体の両側板の淡混合管部に合致する部分に複数の連通孔が形成され、濃混合管部からの濃混合気が連通孔を介して淡混合管部内に流入して、淡混合管部内に空気管部から流入する一次空気と混合して淡混合気が生成され、この淡混合気がバーナ本体の両側板間に画成される淡混合気用流路を介して淡炎口に供給されることを特徴とする濃淡バーナ。
前記濃混合管部の前記濃混合気用流路との接続部分に、断面積を前記連通孔の総開口面積よりも所定割合狭くした狭窄部が設けられることを特徴とする請求項１記載の濃淡バーナ。
前記淡混合管部は、前記空気管部よりも横幅が狭いことを特徴とする請求項１又は２記載の濃淡バーナ。
前記淡混合管部の前後方向中心位置は、前記濃混合管部の前記流入口と前記空気管部の前記流入口との間の前後方向中心位置と同等又はそれより後方に位置することを特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の濃淡バーナ。