JP2575087Y2 - バーナ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、給湯器や風呂釜等に組
み込まれて、燃料ガスの燃焼を行うバーナ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、最近においては、窒素酸
化物の生成の少ないクリーンな燃焼のバーナ装置の開発
が盛んに行われており、その開発されたものの一例が図
６に示されている。

【０００３】この開発のものは、濃度の高い予混合ガス
を燃焼させる第１のバーナ１と、濃度の低い予混合ガス
を燃焼する第２のバーナ２とを隣り合わせに配列配置し
たもので、各バーナ１，２のガスと空気の導入口である
ベルマウス５の開口６にガスノズル９を対向配置し、こ
のガスノズル９から開口６内に噴出する燃料ガスに空気
が取り込まれ、バーナの内部を通る間にガスと空気を予
混合して、第１のバーナ１の炎口３から高濃度の予混合
ガスを噴出し、第２のバーナ２の炎口４から低濃度の予
混合ガスを噴出し、炎口３から噴出する高濃度の予混合
ガスは隣の低濃度の予混合ガス中の空気をもらって燃焼
し、炎口４から噴出する低濃度の予混合ガスは高濃度予
混合ガスの高温火炎の熱をもらって燃焼を行う。

【０００４】この種のバーナ装置では、通常、第１のバ
ーナ１と第２のバーナ２の導入ガス量の割合は４：６〜
３：７の比率となるように設定されており、少ないガス
量が導入される第１のバーナには理論空気量に対して約
0.4 〜0.8 倍の空気量が取り入れられるように設定され
ている。一方、第２のバーナ２に導入される量の多い燃
料ガスには理論空気量の約1.2 〜1.7 倍の空気が取り込
まれるように設定されており、第１のバーナ１の炎口３
から噴出する高濃度の予混合ガスに対して、第２のバー
ナ２の炎口４から噴出する低濃度の予混合ガス量が遙か
に大きく、これにより、バーナ列の燃焼面は、その大部
分が低濃度の予混合ガスによって占められ、これにより
低温燃焼が達成されて、窒素生成物の少ない燃焼が可能
となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のバーナ装置では、第１のバーナ１のベルマウス５に取
り込まれる空気とガスの総量よりも、第２のバーナ２の
ベルマウス５に取り込まれるガスと空気の総量が遙かに
大きいので、第２のバーナ２のベルマウス５の幅が大き
くなり、第１のバーナ１と第２のバーナ２を交互にサン
ドイッチ状に配列配置したときに、第１のバーナ１と第
２のバーナ２の先端側の予混合ガス噴出部分でバーナ間
に隙間７が生じ、第２のバーナ２の低濃度予混合ガスが
燃焼するとき、第１のバーナ１の高温火炎の熱が第２の
バーナ２の低濃度予混合ガス側に移りにくくなり、この
熱移動の低下により第２のバーナ２の低濃度予混合ガス
の燃焼性が悪くなり、一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の発
生量が大きくなるという問題がある。

【０００６】また、第１のバーナ１から第２のバーナ２
への熱移動が低下すると、低濃度予混合ガスはより低温
燃焼状態となるので、燃焼反応がより緩慢となり、燃焼
速度が予混合ガスの噴出速度よりも遅くなり、リフト燃
焼（火炎の根元が炎口４から浮き上がって燃焼する現
象）が発生し、燃焼騒音が高くなるという問題が生じ
る。

【０００７】もちろん、第２のバーナ２のベルマウス５
の開口６の面積を大きくする形態として、ベルマウス５
の幅を狭くし、ベルマウス５の高さ方向の長さを大きく
することも考えられる。しかし、そうすると、ベルマウ
ス開口６の縦と横の寸法比が不適切となり、燃料ガスと
空気との攪拌混合性能が悪くなるという問題が新たに生
じる。

【０００８】本考案は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、バーナ間の隙間発生
に起因する燃焼性能の低下に伴うＣＯガスの発生とリフ
ト燃焼を抑制することができるバーナ装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
考案は、濃度の高い予混合ガスを燃焼する第１のバーナ
と、濃度の低い予混合ガスを燃焼する第２のバーナとが
隣り合わせにされてサンドイッチ状に配列されているバ
ーナ装置において、空気と燃料ガスを取り込む第１のバ
ーナのベルマウスはバーナの長手方向の一方側に設けら
れ、第２のバーナのベルマウスはバーナの長手方向の両
側に設けられるとともに、その両側のベルマウスはバー
ナ配列方向に互いに反対側へ張り出して設けられ、第２
のバーナは順次180 度向きを逆にして配列されるととも
に、第１のバーナは該第１のバーナのベルマウスが第２
のバーナのベルマウスの張り出し側と反対側の側壁間に
挟まれた状態で配列されていることを特徴として構成さ
れており、また、前記第２のバーナのベルマウスに対向
配置するガスノズルを該第２のバーナの炎口形成面の長
軸中心線からバーナ配列方向に偏心させた位置に設けた
ことも本考案の特徴的な構成とされている。

【００１０】

【作用】上記構成の本考案において、第１のバーナのベ
ルマウスが第２のバーナのベルマウスの張り出し側と反
対側の側壁間に挟まれた状態で配列されることで、炎口
が形成されるバーナの先端側で両バーナ間に隙間発生が
なく、これによりバーナ燃焼を行うとき、第１のバーナ
の高温火炎から第２のバーナの低濃度予混合ガスへの熱
の移動がスムーズに行われる。この熱移動の円滑化によ
り低濃度予混合ガスの燃焼性が高められ、かつ、低濃度
予混合ガスの過剰緩慢燃焼が防止されることでリフト燃
焼も抑制されて、燃焼騒音も小さくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図４には本考案に係るバーナ装置の一実施
例が示されている。本実施例のバーナ装置も従来と同様
に、高濃度の予混合ガスを燃焼する第１のバーナ１と低
濃度の予混合ガスを燃焼する第２のバーナ２とを交互に
サンドイッチ状に配列配置してなるが、本実施例の特徴
的なことは、第２のバーナ２のベルマウスを特有な形態
に構成し、第１のバーナ１と第２のバーナ２を配列配置
したときバーナ１，２の炎口形成側で従来のバーナ間の
隙間７ができないように構成したことである。

【００１２】第１のバーナ１のベルマウス５は同バーナ
１の長手方向の一方側に開口６を内に向けて設けられて
おり、この第１のバーナ１のベルマウス５の開口６の中
心は炎口３形成面の長軸中心線Ｌ₁ に略一致させてい
る。

【００１３】第２のバーナ２のベルマウス５ａ，５ｂ
は、同バーナ２の長手方向の両サイドに開口６を内側に
向けて形成されている。このベルマウス５ａ，５ｂは互
いにバーナ配列方向の反対側に張り出し形成されて、各
ベルマウス５ａ，５ｂの開口６は炎口４形成面の長軸中
心線Ｌ₂ に対して非対称に形成されている。

【００１４】第１のバーナ１と第２のバーナ２を交互に
サンドイッチ状に配列配置するとき、図１の（ｂ）およ
び図２に示すように、第２のバーナ２は順次180 度向き
を逆にして配列配置されており、第１のバーナ１も順次
180 度向きを逆にして互い違いに配列され、第１のバー
ナ１のベルマウス５は第２のバーナ２のベルマウス５
ａ，５ｂの張り出し側壁面10と反対側の側壁面11間に挟
まれて配置されている。

【００１５】この第１のバーナ１と第２のバーナ２との
バーナ列の下部中央側には、図２に示すように、ガスヘ
ッダ12が配設されており、このガスヘッダ12にはガス通
路13を通して供給されてくる燃料ガスを第１のバーナ１
のベルマウス５に噴出する第１のガスノズル14と、第２
のバーナ２のベルマウス５ａ，５ｂに噴出する第２のガ
スノズル15が設けられている。この第２のガスノズル15
は図４に示すように、炎口４形成面の長軸中心線Ｌ₂ に
対してｅだけ偏心させた位置に設けられている。本実施
例も従来例と同様に、第１のバーナ１と第２のバーナ２
の導入ガス量の割合は４：６〜３：７の比率となるよう
に設定されており、少ないガス量が導入される第１のバ
ーナ１には、図示されていないファンから理論空気量に
対して約0.4 〜0.8 倍の空気量が、第２のバーナ２には
理論空気量の約1.2 〜1.7 倍の空気が取り込まれるよう
に設定されており、第１のガスノズル14からベルマウス
５に噴出された燃料ガスは第１のバーナ１の攪拌混合部
16を通って燃料ガスと空気の攪拌混合が行われ、この混
合により作り出された高濃度予混合ガスは炎口３から噴
出する。

【００１６】同様に、第２のガスノズル15から噴出され
た燃料ガスはベルマウス５ａ，５ｂに噴出され、攪拌混
合部16を通るときに燃料ガスと空気との攪拌混合が行わ
れ、この混合により作り出された低濃度予混合ガスが炎
口４から噴出する。そして、高濃度予混合ガスは低濃度
予混合ガスの空気をもらって燃焼し、低濃度予混合ガス
は高濃度予混合ガスの高温火炎の熱をもらって燃焼す
る。この燃焼に際し、低濃度予混合ガスのガス量が高濃
度予混合ガスのガス量よりも遙かに大きいので、バーナ
列の燃焼面は低濃度予混合ガス火炎により占められ、こ
れにより低温燃焼が達成され、窒素酸化物の生成の少な
い燃焼が行われる。

【００１７】本実施例によれば、第１のバーナ１のベル
マウス５を第２のバーナ２のベルマウス５ａ，５ｂの張
り出し側と反対側の側壁面11間で挟んだ状態で第１のバ
ーナ１と第２のバーナ２とが配列配置されているので、
バーナの配列間隔が狭くなり、炎口３，４の形成面側の
バーナ１，２の先端側で第１のバーナ１と第２のバーナ
２との間に従来例のような隙間７が生じるということが
なくなる。このため、第１のバーナ１の高濃度予混合ガ
スの高温火炎から第２のバーナ２の低濃度予混合ガスに
熱がスムーズに伝わり、低濃度予混合ガス火炎の保炎性
が高められるとともに、低濃度予混合ガスの燃焼性も高
められ、これにより、従来例に比べ燃焼性能がよくな
り、窒素酸化物の他にＣＯガスの生成も少ないクリーン
な燃焼が達成できる。

【００１８】また、燃焼性が改善されることで、燃焼速
度も従来より速くなり、したがって、低濃度予混合ガス
火炎が炎口４から浮き上がるリフト燃焼も抑制され、燃
焼騒音も小さくなる。

【００１９】さらに、本実施例では、第２のバーナ２の
ベルマウス５ａ，５ｂの開口６に対向配置する第２のガ
スノズル15を同バーナ２の炎口形成面の長軸中心線から
バーナ配列方向に偏心させているので、図４に示すよう
に、ベルマウス５ａ，５ｂから入り込む燃料ガスが同バ
ーナ２のスロート部分を直進方向に進んだ後、直角横方
向に進路を変えて炎口４の形成面側に立ち昇って行くこ
ととなり、前記直角横方向に進路を変える領域で流れに
捩れ方向の大きな乱れが生じ、この流れの乱れにより燃
料ガスと空気との攪拌混合が一層促進されることとな
り、これにより、燃料ガスと空気とが均一に混合した低
濃度予混合ガスが炎口４から噴出することとなり、燃焼
性能をより高めることができる。

【００２０】なお、本考案は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、前記した如く、第２のガスノズル15を第２
のバーナ２の炎口形成面の長軸中心線に対して偏心位置
に設けたが、炎口形成面の長軸中心線と一致させて配置
してもよい。ただ、この場合には、本実施例の場合より
も、燃料ガスと空気との攪拌混合性能が多少悪くなる。

【００２１】また、上記各実施例では、第１のバーナ１
と第２のバーナ２を交互に順に配列して１グループのバ
ーナ列としたが、図５に示すように、複数グループのバ
ーナ列としてもよい。

【００２２】さらに、実施例では、バーナ列中の各第１
のバーナ１のガス濃度を同一としたが、適宜の態様で所
定のバーナ毎に異なる濃度としてもよい。同様に、実施
例ではバーナ列中の各第２のバーナ２のガス濃度も互い
に同一濃度としたが、これも、適宜の態様で所定のバー
ナ毎に異なる濃度としてもよい。

【００２３】さらに、実施例では、ガスヘッダ12をバー
ナ列の中心に配置したが、バーナの配列方向に伸長して
バーナの両端側に配置してもよい。このときには、各バ
ーナ１，２の開口６は対応するガスヘッダ12のガスノズ
ル14，15に対向するように外向きに設けることになる。

【００２４】さらに、バーナ１，２の炎口３，４の形状
は図１に示した形状に限定されるものではなく、他の任
意の形状を採り得る。

【００２５】

【考案の効果】本考案によれば、第１のバーナのベルマ
ウスが第２のバーナのベルマウスの張り出し側の壁面と
反対側の側壁面に挟まれて配列配置されているので、第
１のバーナと第２のバーナとの配列間隔が狭くなり、第
１のバーナと第２のバーナの炎口形成面側で従来例のよ
うなバーナ間の隙間が生じるということなく密着配列さ
せることができるので、第１のバーナの高温火炎の熱が
第２のバーナの低濃度予混合ガス側に伝わり易くなり、
これにより、低濃度予混合ガス火炎の保炎性が高められ
るとともに、燃焼性がよくなり、第２のバーナの低濃度
予混合ガスによる低温燃焼と相まって、一酸化炭素およ
び窒素生成物の両方とも少ないクリーンな燃焼が達成で
きる。

【００２６】また、第１のバーナから第２のバーナへの
熱の移動がスムーズに行われるので、低濃度予混合ガス
の燃焼速度も促進され、これにより、低濃度予混合ガス
のリフト燃焼も抑制され、燃焼騒音を小さくすることが
できる。

【００２７】さらに、第２のバーナのベルマウスに燃料
を噴出するガスノズルを同バーナの燃焼形成面の長軸中
心線よりも偏心させて設けた構成のものにあっては、ベ
ルマウスから取り入れられた燃料ガスの流れの乱れがよ
り促進されて、燃料ガスと空気との均一な攪拌混合が達
成されることとなり、より燃焼特性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るバーナ装置の一実施例を示す構成
説明図である。

【図２】同実施例のバーナ装置を分解組立状態で示す斜
視説明図である。

【図３】同実施例のバーナ装置を構成する第２のバーナ
の平面図である。

【図４】同実施例の第２のバーナとガスノズルとの位置
関係および燃料ガスの流れを示す説明図である。

【図５】バーナ配列の各種パターン例の説明図である。

【図６】従来のクリーン燃焼タイプのバーナ装置の説明
図である。

【符号の説明】

１ 第１のバーナ ２ 第２のバーナ ３，４ 炎口 ５，５ａ，５ｂ ベルマウス 14 第１のガスノズル 15 第２のガスノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 14/08 ZAB F23C 11/00 329 F23C 11/00 ZAB

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃度の高い予混合ガスを燃焼する第１の
   バーナと、濃度の低い予混合ガスを燃焼する第２のバー
   ナとが隣り合わせにされてサンドイッチ状に配列されて
   いるバーナ装置において、空気と燃料ガスを取り込む第
   １のバーナのベルマウスはバーナの長手方向の一方側に
   設けられ、第２のバーナのベルマウスはバーナの長手方
   向の両側に設けられるとともに、その両側のベルマウス
   はバーナ配列方向に互いに反対側へ張り出して設けら
   れ、第２のバーナは順次180 度向きを逆にして配列され
   るとともに、第１のバーナは該第１のバーナのベルマウ
   スが第２のバーナのベルマウスの張り出し側と反対側の
   側壁間に挟まれた状態で配列されていることを特徴とす
   るバーナ装置。
2. 【請求項２】 第２のバーナのベルマウスに対向配置す
   るガスノズルを該第２のバーナの炎口形成面の長軸中心
   線からバーナ配列方向に偏心させた位置に設けた請求項
   １記載のバーナ装置。