JP2781995B2 - ガスバーナ装置 - Google Patents
ガスバーナ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、全一次予混合方式ガスバーナ装置に関す
るものである。
るものである。
燃焼負荷を比例制御させる給湯機等のガスバーナを全
一次予混合方式で行う場合、その燃焼範囲がブンゼン方
式に比べて可なり狭い為に、空気比制御の質が問題とな
る。
一次予混合方式で行う場合、その燃焼範囲がブンゼン方
式に比べて可なり狭い為に、空気比制御の質が問題とな
る。
このため、従来においては、燃焼状態をセンサで検知
しフィードバックしながらガス量と空気量を個別に制御
するという電子制御方法を採用していた。
しフィードバックしながらガス量と空気量を個別に制御
するという電子制御方法を採用していた。
一方、従来にあっては、第７図に示すように、比率制
御弁部Ｃとして、三個のダイヤフラム11,12,13と弁体14
とを連動（上下方向に）するように構成し、ダイヤフラ
ム11によってガスバーナＧにおける燃焼用空気のファン
圧を関知することにより、ガスバーナ部Ｇに供給される
生ガスの二次圧を制御するというガスバーナ装置が存在
する。
御弁部Ｃとして、三個のダイヤフラム11,12,13と弁体14
とを連動（上下方向に）するように構成し、ダイヤフラ
ム11によってガスバーナＧにおける燃焼用空気のファン
圧を関知することにより、ガスバーナ部Ｇに供給される
生ガスの二次圧を制御するというガスバーナ装置が存在
する。
しかしながら、前者にあっては、 （１）．電子制御を採用していたため、フィードバック
回路における要素変換や部品点数が複雑になるとともに
多量となり、この結果、メンテナンスに手間がかかるゆ
え信頼性に乏しく、その上、生産コストが高額化すると
いう不都合を有した。
回路における要素変換や部品点数が複雑になるとともに
多量となり、この結果、メンテナンスに手間がかかるゆ
え信頼性に乏しく、その上、生産コストが高額化すると
いう不都合を有した。
又、 （２）．突風等によって空気量の変化をできるだけ少な
くするために、燃焼用空気の元圧を上げる必要上、送風
ファンの回転数を大きくするかファン径を大きくせざる
を得ず、このため、送風ファンの生産コストが高額化
し、更に、騒音等が発生しやすいという不都合を有し
た。
くするために、燃焼用空気の元圧を上げる必要上、送風
ファンの回転数を大きくするかファン径を大きくせざる
を得ず、このため、送風ファンの生産コストが高額化
し、更に、騒音等が発生しやすいという不都合を有し
た。
一方、後者にあっては、 比率制御弁部Ｃにおいて、生ガスの二次圧に対してバ
ランス制御すべき対向力として、空気圧以外に可動部重
量およびバネ15の反発力が加味されるため、空気比を生
ガス量に対して常時一定に制御しにくいという不都合を
有した。
ランス制御すべき対向力として、空気圧以外に可動部重
量およびバネ15の反発力が加味されるため、空気比を生
ガス量に対して常時一定に制御しにくいという不都合を
有した。
その上、突風がガスバーナの排気口に加わった時に、
空気流量が低下するにも関わらず、空気室Ａの内圧は上
昇するため、比率制御弁部Ｃの作動が弁14を開放する方
向に作動し、空気比を変化させる結果、全一次予混合バ
ーナの様に、狭い燃焼範囲のものにあっては、突風等の
外乱を受けながら高精度の空燃比制御を行いにくいとい
う不都合を有した。
空気流量が低下するにも関わらず、空気室Ａの内圧は上
昇するため、比率制御弁部Ｃの作動が弁14を開放する方
向に作動し、空気比を変化させる結果、全一次予混合バ
ーナの様に、狭い燃焼範囲のものにあっては、突風等の
外乱を受けながら高精度の空燃比制御を行いにくいとい
う不都合を有した。
この発明の課題はこれらの不都合を解消することであ
る。
る。
上記課題を達成するために、この発明のガスバーナ装
置においては、ガスバーナ部と送風手段と比率制御弁部
とを備え、 前記ガスバーナ部に前記比率制御弁部およびノズルを
介して生ガスを供給するとともに前記送風手段によって
燃焼用空気を供給する、強制燃焼のガスバーナ装置にお
いて、 前記比率制御弁部を構成するにあたって、略円筒状の
筒体内にその軸心に沿って一端から順に第一ダイヤフラ
ム、第二ダイヤフラム、第三ダイヤフラム及び弁体を配
置するとともに前記各々のダイヤフラムおよび弁体の中
心に作動杆を固定することにより、これらのダイヤフラ
ムおよび弁体を連動可能とし、 且つ、前記第一ダイヤフラムと前記筒体の一端の底板
との間を第一室、前記第一ダイヤフラムと前記第二ダイ
ヤフラムとの間を第二室、前記第二ダイヤフラムと前記
第三ダイヤフラムとの間を第三室、前記第三ダイヤフラ
ムと弁体との間を第四室、前記弁体と前記筒体の他端の
底板との間を第五室とするとともに前記筒体にガス導入
口およびガス排出口を設け、このガス導入口によって前
記第四室内に生ガスを導入可能とするとともに前記ガス
排出口によって前記第五室の生ガスを前記ガスバーナ部
に供給可能とし、 且つ、前記第一室と、前記ノズルの出口側とを第一連
通路を介して連通させるとともに前記第五室と前記ノズ
ルの入口側とをガス供給管を介して連通させ、前記第二
室と前記バーナ部入口側とを第二連通路を介して連通さ
せるとともに前記第三室と前記バーナ部の出口側とを第
三連通路を介して連通させ、 且つ、第一ダイヤフラム、前記第三ダイヤフラムおよ
び前記弁体の有効面積を略等しくするとともに前記第二
ダイヤフラムの有効面積を前記第一ダイヤフラム、前記
第三ダイヤフラムおよび前記弁体の有効面積よりも大と
し、 更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側にお
けるファン近傍の全圧を検出可能とするとともにこの検
出される全圧を調整可能としたものである。
置においては、ガスバーナ部と送風手段と比率制御弁部
とを備え、 前記ガスバーナ部に前記比率制御弁部およびノズルを
介して生ガスを供給するとともに前記送風手段によって
燃焼用空気を供給する、強制燃焼のガスバーナ装置にお
いて、 前記比率制御弁部を構成するにあたって、略円筒状の
筒体内にその軸心に沿って一端から順に第一ダイヤフラ
ム、第二ダイヤフラム、第三ダイヤフラム及び弁体を配
置するとともに前記各々のダイヤフラムおよび弁体の中
心に作動杆を固定することにより、これらのダイヤフラ
ムおよび弁体を連動可能とし、 且つ、前記第一ダイヤフラムと前記筒体の一端の底板
との間を第一室、前記第一ダイヤフラムと前記第二ダイ
ヤフラムとの間を第二室、前記第二ダイヤフラムと前記
第三ダイヤフラムとの間を第三室、前記第三ダイヤフラ
ムと弁体との間を第四室、前記弁体と前記筒体の他端の
底板との間を第五室とするとともに前記筒体にガス導入
口およびガス排出口を設け、このガス導入口によって前
記第四室内に生ガスを導入可能とするとともに前記ガス
排出口によって前記第五室の生ガスを前記ガスバーナ部
に供給可能とし、 且つ、前記第一室と、前記ノズルの出口側とを第一連
通路を介して連通させるとともに前記第五室と前記ノズ
ルの入口側とをガス供給管を介して連通させ、前記第二
室と前記バーナ部入口側とを第二連通路を介して連通さ
せるとともに前記第三室と前記バーナ部の出口側とを第
三連通路を介して連通させ、 且つ、第一ダイヤフラム、前記第三ダイヤフラムおよ
び前記弁体の有効面積を略等しくするとともに前記第二
ダイヤフラムの有効面積を前記第一ダイヤフラム、前記
第三ダイヤフラムおよび前記弁体の有効面積よりも大と
し、 更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側にお
けるファン近傍の全圧を検出可能とするとともにこの検
出される全圧を調整可能としたものである。
この説明に係るガスバーナ装置は上記のように構成さ
れているため、 前記ノズル出口圧Ｐ5を比率制御弁部の第一室71で検
知できるとともに前記ノズル入口圧Ｐ2を前記第五室で
検知でき、 バーナ部入口圧Ｐ3とバーナ部出口圧Ｐ4との差圧（Ｐ
3−Ｐ4）を第二室と第三室で検知できる。また、供給ガ
ス圧は第四室で検知できる。
れているため、 前記ノズル出口圧Ｐ5を比率制御弁部の第一室71で検
知できるとともに前記ノズル入口圧Ｐ2を前記第五室で
検知でき、 バーナ部入口圧Ｐ3とバーナ部出口圧Ｐ4との差圧（Ｐ
3−Ｐ4）を第二室と第三室で検知できる。また、供給ガ
ス圧は第四室で検知できる。
このため、送風量（燃焼用空気量）を増加させると、
バーナ部両側（「バーナ部出口側とバーナ部入口側」、
以下同じ）の差圧（Ｐ3−Ｐ4）によって、第二ダイヤフ
ラム（空気差圧受圧部）62は下方向（図において）に押
し出され、この結果、作動杆８を介して板弁92は開方向
へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガス量が増加する。そ
うすると、ノズル両側（「ノズル出口側とノズル入口
側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増加し、第一ダイヤ
フラム61および板弁（生ガス差圧受圧部）92が受圧し、
作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷重が増加し、これ
ら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4とＰ2−Ｐ5）が作動杆８を介し
て対向する向きで荷重をかけるため、作動杆８はこれら
の荷重がバランスするまで変位し、バーナ部両側差圧受
圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92の対向力が釣り合
った位置に収束し、生ガス量の供給が行われる。
バーナ部両側（「バーナ部出口側とバーナ部入口側」、
以下同じ）の差圧（Ｐ3−Ｐ4）によって、第二ダイヤフ
ラム（空気差圧受圧部）62は下方向（図において）に押
し出され、この結果、作動杆８を介して板弁92は開方向
へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガス量が増加する。そ
うすると、ノズル両側（「ノズル出口側とノズル入口
側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増加し、第一ダイヤ
フラム61および板弁（生ガス差圧受圧部）92が受圧し、
作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷重が増加し、これ
ら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4とＰ2−Ｐ5）が作動杆８を介し
て対向する向きで荷重をかけるため、作動杆８はこれら
の荷重がバランスするまで変位し、バーナ部両側差圧受
圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92の対向力が釣り合
った位置に収束し、生ガス量の供給が行われる。
このとき、空気比は、ガス、空気等の物性定数や通路
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。
また、前記第二連通路における受圧動圧を調整して、
第二ダイヤフラム62にかかる差圧を調整すれば、容易に
空気比を調節することができる。
第二ダイヤフラム62にかかる差圧を調整すれば、容易に
空気比を調節することができる。
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、Ｇはガス給湯器１のガスバーナ部、
Ｃは比率制御弁部である。
Ｃは比率制御弁部である。
第一に、ガスバーナ部Ｇについて説明する。
21は空気室ケース、22は空気室ケース21内に設置され
た混合室ケース、23は空気室ケース21の上部に設置され
た熱交内胴である。この場合、空気室ケース21と混合室
ケース22との間は空気室Ａを構成し、混合室ケース22内
は混合室Ｍを構成する。24は送風ファンであり、前記空
気室ケース21に突設されている。この送風ファン24によ
って空気室Ａに燃焼用空気が供給される。なお、この送
風ファンはこの発明にいう「ファン」に相当しない。こ
の発明の「ファン」はここにいう「送風ファン」の「羽
根車」に相当する。25は検圧管であり、前記送風ファン
24の送信管241に設置されている。この受圧管25の詳細
は後記する。３はガス供給管であり、前記空気室ケース
21の底面に配置されている。このガス供給管３を介して
前記比率制御弁部Ｃからガスバーナ部Ｇへ生ガスが供給
される。31はノズルであり、前記ガス供給管３に突設さ
れている。このノズル31は前記混合室Ｍ内に突出し、噴
出孔311,311,…を介して混合室Ｍ内に生ガスを噴出す
る。41,41,…は透孔であり、前記混合室ケース22の底板
に形成されている。この透孔41,41,…を介して燃焼用空
気（送風ファン21によって供給された燃焼用空気）は混
合室Ｍ内に供給され、生ガスと混合される。42は均圧整
流板であり、前記ノズル31の上方近傍に設置されてい
る。この均圧整流板42は混合空間を保持するとともに混
合ガス（生ガスと燃焼用空気との混合したもの、以下同
じ）を均圧化させるものである。43は炎孔板であり、前
記混合室ケース22の開口端に設置されている。又、431,
431,…は細孔であり、前記炎孔板43に形成されている。
この細孔431,431,…を介して混合ガスは熱交内胴23内に
噴出し、燃焼される。44は熱交換器であり、熱交内胴23
内における炎孔板43の上方に設置されている。この熱交
換器44は水管441とフィン442,442,…とから構成され、
混合ガスの燃焼熱によって水管441を通過する水を加熱
するものである。
た混合室ケース、23は空気室ケース21の上部に設置され
た熱交内胴である。この場合、空気室ケース21と混合室
ケース22との間は空気室Ａを構成し、混合室ケース22内
は混合室Ｍを構成する。24は送風ファンであり、前記空
気室ケース21に突設されている。この送風ファン24によ
って空気室Ａに燃焼用空気が供給される。なお、この送
風ファンはこの発明にいう「ファン」に相当しない。こ
の発明の「ファン」はここにいう「送風ファン」の「羽
根車」に相当する。25は検圧管であり、前記送風ファン
24の送信管241に設置されている。この受圧管25の詳細
は後記する。３はガス供給管であり、前記空気室ケース
21の底面に配置されている。このガス供給管３を介して
前記比率制御弁部Ｃからガスバーナ部Ｇへ生ガスが供給
される。31はノズルであり、前記ガス供給管３に突設さ
れている。このノズル31は前記混合室Ｍ内に突出し、噴
出孔311,311,…を介して混合室Ｍ内に生ガスを噴出す
る。41,41,…は透孔であり、前記混合室ケース22の底板
に形成されている。この透孔41,41,…を介して燃焼用空
気（送風ファン21によって供給された燃焼用空気）は混
合室Ｍ内に供給され、生ガスと混合される。42は均圧整
流板であり、前記ノズル31の上方近傍に設置されてい
る。この均圧整流板42は混合空間を保持するとともに混
合ガス（生ガスと燃焼用空気との混合したもの、以下同
じ）を均圧化させるものである。43は炎孔板であり、前
記混合室ケース22の開口端に設置されている。又、431,
431,…は細孔であり、前記炎孔板43に形成されている。
この細孔431,431,…を介して混合ガスは熱交内胴23内に
噴出し、燃焼される。44は熱交換器であり、熱交内胴23
内における炎孔板43の上方に設置されている。この熱交
換器44は水管441とフィン442,442,…とから構成され、
混合ガスの燃焼熱によって水管441を通過する水を加熱
するものである。
次に、比率制御弁部Ｃについて説明する。
５は円筒状の筒体、51,52はこの筒体５の底板であ
る。この底板51,52によって前記筒体５の両端（上下
端）は密封されている。また、53は大径部であり、前記
筒体５に形成されている。この大径部53は前記筒体５と
軸心を同一にしている。８は作動杆てあり、前記筒体５
の軸心に沿って配置されている。この作動杆８は筒体５
の軸方向に進退可能である。91は環状の弁座であり、前
記筒体５の側壁内面に形成されている。又、92は円板状
の板弁（この発明の「弁体」に相当する）であり、前記
作動杆８の先端（下端）にボルト81止めされている。こ
の板弁92と前記弁座91とによって弁部９が構成される。
93はばね座であり、ボルト81によって前記板弁92ととも
に共締めされている。又、931は圧縮ばねであり、前記
ばね座93と底板（筒体５の）52との間に設置されてい
る。この圧縮ばね931は作動杆８、板弁92および後記す
るダイヤフラム61,62,63等の可動部の重量を相殺するた
めのものである。なお、前記弁部９は前記底板52との間
に第五室75を形成する。63は第三ダイヤフラムであり、
前記作動杆８に嵌挿されている。この第三ダイヤフラム
63は前記弁部９の上方（第１図において）に配置され、
前記弁部９との間に第四室74を形成する。なお、この第
三ダイヤフラム63の有効面積は前記板弁92の有効面積に
等しい。62は第二ダイヤフラムであり、管状のスペーサ
83を介して前記作動杆８に嵌挿されている。この第二ダ
イヤフラム62は前記筒体５内の大径部53に設置されてい
る。この第二ダイヤフラム62の有効面積は前記第三ダイ
ヤフラム63の有効面積よりも大きい。この第二ダイヤフ
ラム62は前記第三ダイヤフラム63との間に第三室73を形
成する。この第三室73は第三連通管731によって前記熱
交内胴23内（この発明の「バーナ部出口側」に相当す
る）と連通されている。このため、第三室73の内圧は熱
交内胴23内の内圧Ｐ4に等しいものである。61は第一ダ
イヤフラムであり、管状のスペーサ84を介して前記作動
杆８に嵌挿されている。この第一ダイヤフラム61は前記
第二ダイヤフラム62の上方（第１図において）に配置さ
れ、前記第二ダイヤフラム62との間に第二室72を形成
し、底板（筒体５の）51との間に第一室71を形成する。
前記第二室72は第二連通管721によって前記空気室（こ
の発明の「バーナ部入口側」に相当する）Ａにおける検
圧管25に連通している。このため、第二室72の内圧は空
気室Ａのファン近傍の全圧（静圧および動圧）Ｐ3に等
しいものである。又、前記第一室71は第一連通管711に
よって前記ノズル31出口側に連通されている。このた
め、第一室71の内圧は前記ノズル31出口側の内圧にＰ5
に等しいものである。なお、第一ダイヤフラム61の有効
面積は前記第三ダイヤフラム63の有効面積に等しいもの
である。
る。この底板51,52によって前記筒体５の両端（上下
端）は密封されている。また、53は大径部であり、前記
筒体５に形成されている。この大径部53は前記筒体５と
軸心を同一にしている。８は作動杆てあり、前記筒体５
の軸心に沿って配置されている。この作動杆８は筒体５
の軸方向に進退可能である。91は環状の弁座であり、前
記筒体５の側壁内面に形成されている。又、92は円板状
の板弁（この発明の「弁体」に相当する）であり、前記
作動杆８の先端（下端）にボルト81止めされている。こ
の板弁92と前記弁座91とによって弁部９が構成される。
93はばね座であり、ボルト81によって前記板弁92ととも
に共締めされている。又、931は圧縮ばねであり、前記
ばね座93と底板（筒体５の）52との間に設置されてい
る。この圧縮ばね931は作動杆８、板弁92および後記す
るダイヤフラム61,62,63等の可動部の重量を相殺するた
めのものである。なお、前記弁部９は前記底板52との間
に第五室75を形成する。63は第三ダイヤフラムであり、
前記作動杆８に嵌挿されている。この第三ダイヤフラム
63は前記弁部９の上方（第１図において）に配置され、
前記弁部９との間に第四室74を形成する。なお、この第
三ダイヤフラム63の有効面積は前記板弁92の有効面積に
等しい。62は第二ダイヤフラムであり、管状のスペーサ
83を介して前記作動杆８に嵌挿されている。この第二ダ
イヤフラム62は前記筒体５内の大径部53に設置されてい
る。この第二ダイヤフラム62の有効面積は前記第三ダイ
ヤフラム63の有効面積よりも大きい。この第二ダイヤフ
ラム62は前記第三ダイヤフラム63との間に第三室73を形
成する。この第三室73は第三連通管731によって前記熱
交内胴23内（この発明の「バーナ部出口側」に相当す
る）と連通されている。このため、第三室73の内圧は熱
交内胴23内の内圧Ｐ4に等しいものである。61は第一ダ
イヤフラムであり、管状のスペーサ84を介して前記作動
杆８に嵌挿されている。この第一ダイヤフラム61は前記
第二ダイヤフラム62の上方（第１図において）に配置さ
れ、前記第二ダイヤフラム62との間に第二室72を形成
し、底板（筒体５の）51との間に第一室71を形成する。
前記第二室72は第二連通管721によって前記空気室（こ
の発明の「バーナ部入口側」に相当する）Ａにおける検
圧管25に連通している。このため、第二室72の内圧は空
気室Ａのファン近傍の全圧（静圧および動圧）Ｐ3に等
しいものである。又、前記第一室71は第一連通管711に
よって前記ノズル31出口側に連通されている。このた
め、第一室71の内圧は前記ノズル31出口側の内圧にＰ5
に等しいものである。なお、第一ダイヤフラム61の有効
面積は前記第三ダイヤフラム63の有効面積に等しいもの
である。
741はガス導入口であり、前記第四室74の側壁（筒体
５）に設置されている。又、751はガス排出口であり、
前記第五室75の側壁（筒体５）に設置されている。前記
生ガス導入口741を介して生ガスは比率制御弁部Ｃ、即
ち、第４室74に導入され、弁部９を通過した後、第五室
75に入り、排出口751を介して筒体５から排出される。
筒体５から排出された生ガスは前記ガス供給管３を介し
てガスバーナ部Ｇの混合室Ｍ内に流れる。
５）に設置されている。又、751はガス排出口であり、
前記第五室75の側壁（筒体５）に設置されている。前記
生ガス導入口741を介して生ガスは比率制御弁部Ｃ、即
ち、第４室74に導入され、弁部９を通過した後、第五室
75に入り、排出口751を介して筒体５から排出される。
筒体５から排出された生ガスは前記ガス供給管３を介し
てガスバーナ部Ｇの混合室Ｍ内に流れる。
次に、第２図および第３図に基づいて前記検圧管25の
設置状態を詳述する。
設置状態を詳述する。
図において、検圧管25は前記送風管241の壁部を貫通
した状態で設置されている。この受圧管25は軸心を中心
にして回転できる（第３図におけるθは回転角）。251
は細孔であり、検圧管25の先端側壁部に形成されてい
る。この細孔251を介して検風管25の内圧（静圧および
動圧）が前記比率制御弁部Ｃの第二室72に伝えられる。
よつて、前記検圧管25を軸心を中心として回転すれば、
前記細孔251にかかる動圧が変化する結果、第二ダイヤ
フラム62にかかる差圧を調整することができる。
した状態で設置されている。この受圧管25は軸心を中心
にして回転できる（第３図におけるθは回転角）。251
は細孔であり、検圧管25の先端側壁部に形成されてい
る。この細孔251を介して検風管25の内圧（静圧および
動圧）が前記比率制御弁部Ｃの第二室72に伝えられる。
よつて、前記検圧管25を軸心を中心として回転すれば、
前記細孔251にかかる動圧が変化する結果、第二ダイヤ
フラム62にかかる差圧を調整することができる。
第４図は第二実施例を示すものである。この実施例に
あっては、送風管241内の流速分布（仮想線の矢印参
照）を利用し、送風管241の壁部に対して、検圧管25を
進退させることにより（矢印参照）、細孔251の受ける
動圧を調整するものである。
あっては、送風管241内の流速分布（仮想線の矢印参
照）を利用し、送風管241の壁部に対して、検圧管25を
進退させることにより（矢印参照）、細孔251の受ける
動圧を調整するものである。
第５図および第６図は第三実施例を示すものである。
この実施例にあっては、検圧管25を送風管241の壁部に
固定し、邪魔板26を送風管241の壁部に回転可能に設置
したものである。この実施例にあっては、邪魔板26を回
転させることにより（第６図参照）、細孔251の受ける
動圧を調整するものである。
この実施例にあっては、検圧管25を送風管241の壁部に
固定し、邪魔板26を送風管241の壁部に回転可能に設置
したものである。この実施例にあっては、邪魔板26を回
転させることにより（第６図参照）、細孔251の受ける
動圧を調整するものである。
第７図は第四実施例を示すものである。この実施例に
あっては、検圧管25を送風管241の壁部に固定し、邪魔
板27を送風管241の壁部に対して進退可能（矢印参照）
に設置したものである。この実施例にあっては、邪魔板
27を進退させることにより、細孔251の受ける動圧を調
整するものである。
あっては、検圧管25を送風管241の壁部に固定し、邪魔
板27を送風管241の壁部に対して進退可能（矢印参照）
に設置したものである。この実施例にあっては、邪魔板
27を進退させることにより、細孔251の受ける動圧を調
整するものである。
よって、このガスバーナ装置は次のように作動する。
燃焼用空気量が増加するとバーナーの両側差圧（Ｐ3
−Ｐ4）が大となり、第二ダイヤフラム62を下方向（図
において）に押し出し、この結果、作動杆８を介して板
弁92は開方向へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガス量が
増加する。そうすると、ノズル両側（「ノズル出口側と
ノズル入口側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増加し、
第一ダイヤフラム61および板弁（生ガス差圧受圧部）92
が受圧し、作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷重が増
加し、これら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4）と（Ｐ2−Ｐ5）が
作動杆８を介して対向する向きで荷重をかけるため、作
動杆８はこれらの荷重がバランスするまで変位し、バー
ナ部両側差圧受圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92の
対向力が釣り合った位置に収束し、生ガス量の供給が行
われる。
−Ｐ4）が大となり、第二ダイヤフラム62を下方向（図
において）に押し出し、この結果、作動杆８を介して板
弁92は開方向へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガス量が
増加する。そうすると、ノズル両側（「ノズル出口側と
ノズル入口側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増加し、
第一ダイヤフラム61および板弁（生ガス差圧受圧部）92
が受圧し、作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷重が増
加し、これら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4）と（Ｐ2−Ｐ5）が
作動杆８を介して対向する向きで荷重をかけるため、作
動杆８はこれらの荷重がバランスするまで変位し、バー
ナ部両側差圧受圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92の
対向力が釣り合った位置に収束し、生ガス量の供給が行
われる。
このとき、空気比は、ガス、空気等の物性定数や通路
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。このことを前記実施例において説明する。この場
合、第一ダイヤフラム61,第三ダイヤフラム63および弁
体92の受圧面積をＳ、Ｃを受圧面積比（大ダイヤフラム
面積／小ダイヤフラム面積）（Ｃ＞１）、又、ダイヤフ
ラムおよび板弁にかかる荷重方向は上方向を正とする。
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。このことを前記実施例において説明する。この場
合、第一ダイヤフラム61,第三ダイヤフラム63および弁
体92の受圧面積をＳ、Ｃを受圧面積比（大ダイヤフラム
面積／小ダイヤフラム面積）（Ｃ＞１）、又、ダイヤフ
ラムおよび板弁にかかる荷重方向は上方向を正とする。
（１）．ガス関係 第一ダイヤフラムにかかる荷重 −Ｐ5Ｓ… 第三ダイヤフラムにかかる荷重 Ｐ1Ｓ… 板弁にかかる荷重 Ｐ2Ｓ−Ｐ1Ｓ… ＋＋は、 （Ｐ2−Ｐ5）Ｓ… （２）．空気関係 第一ダイヤフラムにかかる荷重 Ｐ3Ｓ… 第二ダイヤフラムにかかる荷重 Ｐ4CS−Ｐ3CS… 第三ダイヤフラムにかかる荷重 −Ｐ4Ｓ… ＋＋は、 （Ｐ4−Ｐ3）（Ｃ−１）Ｓ… 前記と前記の荷重差が弁部開閉力となってこれら
が釣り合うまで変位する。よって、平衡状態では、＝
−となり、 （Ｐ1−Ｐ5）／（Ｐ3−Ｐ4）＝Ｃ−１ となり、ガス差圧と空気差圧との比が、定数Ｃ−１とな
り、この結果、空気量を変化させても空気比が一定の状
態で生ガス量が変化する。
が釣り合うまで変位する。よって、平衡状態では、＝
−となり、 （Ｐ1−Ｐ5）／（Ｐ3−Ｐ4）＝Ｃ−１ となり、ガス差圧と空気差圧との比が、定数Ｃ−１とな
り、この結果、空気量を変化させても空気比が一定の状
態で生ガス量が変化する。
そして、本願発生は、受圧管25の受ける動圧を調整す
ることができるため、空気比が容易に調整できる結果、
各種ガス燃料や各種バーナーに対して広い適応性（汎用
性）を持つものである。
ることができるため、空気比が容易に調整できる結果、
各種ガス燃料や各種バーナーに対して広い適応性（汎用
性）を持つものである。
第８図は第五実施例を示したものであり、前記実施例
に応用できるものである。この実施例において、55は筒
体５の底板51に螺合された調節ボルト、551はこのボル
ト55の先端に設置されたばね座、552はこのばね座551と
前記作動杆８の上端（図において）との間に掛け渡され
た圧縮ばねである。前記調整ボルト55を螺動することに
より、前記圧縮ばね552を調整可能としたのは、．圧
縮ばね（可動部分の重量を相殺するためのもの）931の
ばね特性のばらつきに対する微調整を可能にするため、
．空気比特性をバーナーに適合させるためのものであ
る。
に応用できるものである。この実施例において、55は筒
体５の底板51に螺合された調節ボルト、551はこのボル
ト55の先端に設置されたばね座、552はこのばね座551と
前記作動杆８の上端（図において）との間に掛け渡され
た圧縮ばねである。前記調整ボルト55を螺動することに
より、前記圧縮ばね552を調整可能としたのは、．圧
縮ばね（可動部分の重量を相殺するためのもの）931の
ばね特性のばらつきに対する微調整を可能にするため、
．空気比特性をバーナーに適合させるためのものであ
る。
この発明のガスバーナ装置は、ガスバーナ部と送風手
段と比率制御弁部とを備え、 前記ガスバーナ部に前記比率制御弁部およびノズルを
介して生ガスを供給するとともに前記送風手段によって
燃焼用空気を供給する、強制燃焼のガスバーナ装置にお
いて、 前記比率制御弁部を構成するにあたって、略円筒状の
筒体内にその軸心に沿って一端から順に第一ダイヤフラ
ム、第二ダイヤフラム、第三ダイヤフラム及び弁体を配
置するとともに前記各々のダイヤフラムおよび板弁の中
心に作動杆を固定することにより、これらのダイヤフラ
ムおよび弁体を連動可能とし、 且つ、前記第一ダイヤフラムと前記筒体の一端の底板
との間を第一室、前記第一ダイヤフラムと前記第二ダイ
ヤフラムとの間を第二室、前記第二ダイヤフラムと前記
第三ダイヤフラムとの間を第三室、前記第三ダイヤフラ
ムと弁体との間を第四室、前記弁体と前記筒体の他端の
底板との間を第五室とするとともに前記筒体にガス導入
口およびガス排出口を設け、このガス導入口によって前
記第四室内に生ガスを導入可能とするとともに前記ガス
排出口によって前記第五室の生ガスを前記ガスバーナ部
に供給可能とし、 且つ、前記第一室と、前記ノズルの出口側とを第一連
通路を介して連通させるとともに前記第五室と前記ノズ
ルの入口側とをガス供給管を介して連通させ、前記第二
室と前記バーナ部入口側とを第二連通路を介して連通さ
せるとともに前記第三室と前記バーナ部の出口側とを第
三連通路を介して連通させ、 且つ、第一ダイヤフラム、前記第三ダイヤフラムおよ
び前記弁体の有効面積を略等しくするとともに前記第二
ダイヤフラムの有効面積を前記第一ダイヤフラム、前記
第三ダイヤフラムおよび前記弁体の有効面積よりも大と
し、 更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側にお
けるファン近傍の全圧を検出可能とするとともにこの検
出される全圧を調整可能としたため、 前記ノズル出口圧Ｐ5を比率制御弁部の第一室で検知
できるとともに前記ノズル入口圧Ｐ2を前記第五室で検
知でき、 バーナ部入口圧Ｐ3とバーナ部出口圧Ｐ4との差圧（Ｐ
3−Ｐ4）を第二室と第三室で検知できる。また、供給ガ
ス圧は第四室で検知できる。
段と比率制御弁部とを備え、 前記ガスバーナ部に前記比率制御弁部およびノズルを
介して生ガスを供給するとともに前記送風手段によって
燃焼用空気を供給する、強制燃焼のガスバーナ装置にお
いて、 前記比率制御弁部を構成するにあたって、略円筒状の
筒体内にその軸心に沿って一端から順に第一ダイヤフラ
ム、第二ダイヤフラム、第三ダイヤフラム及び弁体を配
置するとともに前記各々のダイヤフラムおよび板弁の中
心に作動杆を固定することにより、これらのダイヤフラ
ムおよび弁体を連動可能とし、 且つ、前記第一ダイヤフラムと前記筒体の一端の底板
との間を第一室、前記第一ダイヤフラムと前記第二ダイ
ヤフラムとの間を第二室、前記第二ダイヤフラムと前記
第三ダイヤフラムとの間を第三室、前記第三ダイヤフラ
ムと弁体との間を第四室、前記弁体と前記筒体の他端の
底板との間を第五室とするとともに前記筒体にガス導入
口およびガス排出口を設け、このガス導入口によって前
記第四室内に生ガスを導入可能とするとともに前記ガス
排出口によって前記第五室の生ガスを前記ガスバーナ部
に供給可能とし、 且つ、前記第一室と、前記ノズルの出口側とを第一連
通路を介して連通させるとともに前記第五室と前記ノズ
ルの入口側とをガス供給管を介して連通させ、前記第二
室と前記バーナ部入口側とを第二連通路を介して連通さ
せるとともに前記第三室と前記バーナ部の出口側とを第
三連通路を介して連通させ、 且つ、第一ダイヤフラム、前記第三ダイヤフラムおよ
び前記弁体の有効面積を略等しくするとともに前記第二
ダイヤフラムの有効面積を前記第一ダイヤフラム、前記
第三ダイヤフラムおよび前記弁体の有効面積よりも大と
し、 更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側にお
けるファン近傍の全圧を検出可能とするとともにこの検
出される全圧を調整可能としたため、 前記ノズル出口圧Ｐ5を比率制御弁部の第一室で検知
できるとともに前記ノズル入口圧Ｐ2を前記第五室で検
知でき、 バーナ部入口圧Ｐ3とバーナ部出口圧Ｐ4との差圧（Ｐ
3−Ｐ4）を第二室と第三室で検知できる。また、供給ガ
ス圧は第四室で検知できる。
このため、バーナ部両側の差圧（Ｐ3−Ｐ4）によっ
て、第二ダイヤフラム（空気差圧受圧部）62は下方向
（図において）に押し出され、この結果、作動杆８を介
して板弁92は開方向へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガ
ス量が増加する。そうすると、ノズル両側（「ノズル出
口側とノズル入口側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増
加し、第一ダイヤフラム61および板弁（生ガス差圧受圧
部）92が受圧し、作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷
重が増加し、これら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4とＰ2−Ｐ5）
が作動杆８を介して対向する向きで荷重をかけるため、
作動杆８はこれらの荷重をバランスするまで変位し、バ
ーナ部両側差圧受圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92
の対向力が釣り合った位置に収束し、生ガス量の供給が
行われる。
て、第二ダイヤフラム（空気差圧受圧部）62は下方向
（図において）に押し出され、この結果、作動杆８を介
して板弁92は開方向へ変位し、バーナ部Ｇへ流れる生ガ
ス量が増加する。そうすると、ノズル両側（「ノズル出
口側とノズル入口側」、以下同じ）の差圧Ｐ2−Ｐ5が増
加し、第一ダイヤフラム61および板弁（生ガス差圧受圧
部）92が受圧し、作動杆８に前記板弁92の閉方向への荷
重が増加し、これら２つの差圧（Ｐ3−Ｐ4とＰ2−Ｐ5）
が作動杆８を介して対向する向きで荷重をかけるため、
作動杆８はこれらの荷重をバランスするまで変位し、バ
ーナ部両側差圧受圧部62とノズル両側差圧受圧部61,92
の対向力が釣り合った位置に収束し、生ガス量の供給が
行われる。
このとき、空気比は、ガス、空気等の物性定数や通路
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。
の流体的定数、それぞれの受圧部の面積比等によっての
み定まり、空気量を変動しても、この空気比は一定とな
る。
よって、このガスバーナ装置を使用すれば、ガスバー
ナ部の空気比を一定に保持することができるにも関わら
ず、比率制御弁部の構成が単なる機械的構成であるた
め、従来と異なり、構成が簡単となるとともに部品点数
が少なくなり、この結果、メンテナンスに手間がかから
ず信頼性が向上するとともに生産コストも低額化する。
ナ部の空気比を一定に保持することができるにも関わら
ず、比率制御弁部の構成が単なる機械的構成であるた
め、従来と異なり、構成が簡単となるとともに部品点数
が少なくなり、この結果、メンテナンスに手間がかから
ず信頼性が向上するとともに生産コストも低額化する。
又、 突風等の空気量の急激な変化に容易に対応できるた
め、送風ファンの元圧を大きくする必要がない結果、送
風ファンの生産コストを低額化でき、更に、騒音等の発
生を防止することができる。
め、送風ファンの元圧を大きくする必要がない結果、送
風ファンの生産コストを低額化でき、更に、騒音等の発
生を防止することができる。
更に、排気口（熱交内胴の）へのゴミや枯れ葉等の付
着、熱交換器のフィン詰まり、吸気系の通路やフィルタ
ー等の目詰まり等による風量変化に対しても空気比が影
響を受けることはない。
着、熱交換器のフィン詰まり、吸気系の通路やフィルタ
ー等の目詰まり等による風量変化に対しても空気比が影
響を受けることはない。
この発明に係るガスバーナ装置は、第三ダイヤフラム
と板弁の受圧面積が等しいため、供給ガス圧Ｐ1の変動
に影響されないものである。
と板弁の受圧面積が等しいため、供給ガス圧Ｐ1の変動
に影響されないものである。
更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側の静
圧および動圧を検出可能とするとともにこの受圧動圧を
調整可能としたため、、 第二ダイヤフラム62の受ける差圧は、容易に変化させ
ることができ、この結果、空気比を容易に調整できる構
造になり、各種ガス燃料や各種バーナーに対して広い適
応性（汎用性）を持つことができる。
圧および動圧を検出可能とするとともにこの受圧動圧を
調整可能としたため、、 第二ダイヤフラム62の受ける差圧は、容易に変化させ
ることができ、この結果、空気比を容易に調整できる構
造になり、各種ガス燃料や各種バーナーに対して広い適
応性（汎用性）を持つことができる。
第１図はこの発明に係るガスバーナ装置の実施例の断面
図、 第２図は第１図におけるII部拡大断面図、 第３図は第２図におけるIII-III線断面図、 第４図は第二実施例の部分断面図、 第５図は第三実施例の部分断面図、 第６図は第５図におけるVI-VI線断面図、 第７図は第四実施例の部分断面図、 第８図は第五実施例の断面図、 第９図は従来例の断面図である。 Ｃ……比率制御弁部 Ｇ……ガスバーナ部 24……送風手段（送風ファン） 25……受圧管 ３……生ガス供給管 31……生ガスノズル ５……筒体 51……底板 52……底板 61……第一ダイヤフラム 62……第二ダイヤフラム 63……第三ダイヤフラム 71……第一室 711……第一連通管（第一連通路） 72……第二室 721……第二連通管（第二連通路） 73……第三室 731……第三連通管（第三連通路） 74……第四室 741……ガス導入管 75……第五室 751……ガス排出管 ８……作動杆 92……板弁（弁体）
図、 第２図は第１図におけるII部拡大断面図、 第３図は第２図におけるIII-III線断面図、 第４図は第二実施例の部分断面図、 第５図は第三実施例の部分断面図、 第６図は第５図におけるVI-VI線断面図、 第７図は第四実施例の部分断面図、 第８図は第五実施例の断面図、 第９図は従来例の断面図である。 Ｃ……比率制御弁部 Ｇ……ガスバーナ部 24……送風手段（送風ファン） 25……受圧管 ３……生ガス供給管 31……生ガスノズル ５……筒体 51……底板 52……底板 61……第一ダイヤフラム 62……第二ダイヤフラム 63……第三ダイヤフラム 71……第一室 711……第一連通管（第一連通路） 72……第二室 721……第二連通管（第二連通路） 73……第三室 731……第三連通管（第三連通路） 74……第四室 741……ガス導入管 75……第五室 751……ガス排出管 ８……作動杆 92……板弁（弁体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23N 1/00 F23N 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】ガスバーナ部と送風手段と比率制御弁部と
を備え、 前記ガスバーナ部に前記比率制御弁部およびノズルを介
して生ガスを供給するとともに前記送風手段によって燃
焼用空気を供給する、強制燃焼のガスバーナ装置におい
て、 前記比率制御弁部を構成するにあたって、略円筒状の筒
体内にその軸心に沿って一端から順に第一ダイヤフラ
ム、第二ダイヤフラム、第三ダイヤフラム及び弁体を配
置するとともに前記各々のダイヤフラムおよび弁体の中
心に作動杆を固定することにより、これらのダイヤフラ
ムおよび弁体を連動可能とし、 且つ、前記第一ダイヤフラムと前記筒体の一端の底板と
の間を第一室、前記第一ダイヤフラムと前記第二ダイヤ
フラムとの間を第二室、前記第二ダイヤフラムと前記第
三ダイヤフラムとの間を第三室、前記第三ダイヤフラム
と弁体との間を第四室、前記弁体と前記筒体の他端の底
板との間を第五室とするとともに前記筒体にガス導入口
およびガス排出口を設け、このガス導入口によって前記
第四室内に生ガスを導入可能とするとともに前記ガス排
出口によって前記第五室の生ガスを前記ガスバーナ部に
供給可能とし、 且つ、前記第一室と、前記ノズルの出口側とを第一連通
路を介して連通させるとともに前記第五室と前記ノズル
の入口側とをガス供給管を介して連通させ、前記第二室
と前記バーナ部入口側とを第二連通路を介して連通させ
るとともに前記第三室と前記バーナ部の出口側とを第三
連通路を介して連通させ、 且つ、第一ダイヤフラム、前記第三ダイヤフラムおよび
前記弁体の有効面積を略等しくするとともに前記第二ダ
イヤフラムの有効面積を前記第一ダイヤフラム、前記第
三ダイヤフラムおよび前記弁体の有効面積よりも大と
し、 更に、前記第二連通路において前記バーナ入口側におけ
るファン近傍の全圧を検出可能とするとともにこの検出
される全圧を調整可能としたことを特徴とするガスバー
ナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20359389A JP2781995B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ガスバーナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20359389A JP2781995B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ガスバーナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367917A JPH0367917A (ja) | 1991-03-22 |
| JP2781995B2 true JP2781995B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16476637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20359389A Expired - Lifetime JP2781995B2 (ja) | 1989-08-05 | 1989-08-05 | ガスバーナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781995B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6571817B1 (en) | 2000-02-28 | 2003-06-03 | Honeywell International Inc. | Pressure proving gas valve |
| JP5545443B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2014-07-09 | 株式会社ノーリツ | 燃焼装置 |
| CN109442405B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-12-05 | 广州威茨热能技术有限公司 | 一种空燃比例混合器 |
-
1989
- 1989-08-05 JP JP20359389A patent/JP2781995B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367917A (ja) | 1991-03-22 |
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