JP2955923B2 - 多孔式バーナエアシャッター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多孔式バーナエアシャッ
ター、例えば油焚き熱風炉のバーナエアシャッターの空
気取入口の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は図６（ａ）の正面図と同図
（ｂ）の側面図に示す油焚き熱風炉を開発したが、図
中、１１は熱風炉，１２はオイルバーナ，同図（ａ）に
２点鎖線の円で囲む部分１３はバーナエアシャッター
部，１４は送風機チャンバー，１５はエアフィルター，
１６は制御盤，１７は操作箱，１８はリミットスイッ
チ，１９は掃除口，２０は合フランジ付の空気入口，２
１は煙突連結口，２２は内部にシロッコファンが配置さ
れたファンケーシング，２３は油圧送用のギアポンプ，
２４はオイルストレーナ，２５は圧力計，２６はモータ
である。燃焼用空気は矢印１で示す如くに空気入口２０
からエアフィルター１５を通して入り、合フランジ付の
空気出口から矢印２で示すように排出される。油の燃焼
によって発生する排気ガスは煙突連結口２１を通し矢印
３で示すように排出される。

【０００３】バーナエアシャッター部１３は図７の斜視
図に示され、同図において図６に示した部分と同じ部分
は同一符号で表示し、図中、３１は燃焼空気調節部（以
下、エアシャッターという。），３２はエアシャッター
のつまみ部，３３はつまみ部３２を固定して閉じる例え
ばボルトのためのねじ穴，３４は開孔度０，１，２・・
・１０までが刻印されたバーナエアシャッター開孔度目
盛，２点鎖線で囲む部分３５はそれを通して燃焼用空気
が入ってくる本体側の１１９．４ｍｍ×７４ｍｍの開口
である。

【０００４】エアシャッター３１の一つの例は図８の平
面図に示され、同図において図６と図７に示した部分と
同じ部分は同一符号で表示し、３６は空気取入口であ
る。エアシャッター３１は鉄製の塗装したもので、幅７
９ｍｍ，つまみ部を含む長さ７４３．５ｍｍ，厚みは
１．０ｍｍであり、ファンケーシング２２の円筒状の突
出部２２ａ上に図９に示す如く配置される。なお、図９
（ａ）は突出部２２ａの断面図、同図（ｂ）は押さえ板
の平面図、同図（ｃ）は取り付けられた押さえ板の正面
図で、これらの図において図６〜図８に示された部分と
同じ部分は同一符号で示し、３７は取り付けられたエア
シャッター３１の隙間を覆う材質ＳＰＣＣの押さえ板
で、厚みは約０．６ｍｍ，横方向長さ３７ｍｍ，縦方向
長さ７９ｍｍのものである。エアシャッター３１の試作
は手作りにより、ＮＣによって原形を製作後に曲げ加工
およびスポット溶接により突出部２２ａ上に取り付けら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のエアシャッター
３１は、図７に示した開口３５とエアシャッターの空気
取入口３６が作る開きがときには成人の親指の幅よりか
なり大きくなることがあり、そのような場合に上部から
異物が入ったりまたは作業者が誤って指を入れて傷つけ
るなど保守および安全性の面から問題があった。また、
図８から理解されるように、細長くて薄い条片に面積が
かなり広い空気取入口３６を横幅方向に２個ずつ３箇所
に形成しているので、エアシャッターが十分な強度をも
つことができず破損することがあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、縦長の条片
状のエアシャッター４０に、横方向に１列に少なくとも
５個の多角形の空気取入口４１，４１ａ・・・４１ｅを
形成し、当該列になった該空気取入口を少なくとも１０
列長手方向に各空気取入口４１，４１ａ・・・４１ｅ間
の間隔をほぼ均等に千鳥状に配列して該空気取入口の１
群を設け、該１群の該空気取入口を長手方向に少なくと
も３つ相互の該１群の間に間隔をおいて形成して成る多
孔式バーナエアシャッターを提供することによって解決
される。

【０００７】

【作用】本発明によると、エアシャッター３１に従来の
ものに比べ遙かに小さな孔を多数個形成して空気取入口
を作るので、断面縮流により空気の通過流量が増加して
燃焼調整範囲が拡大する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明実施例を具体的
に説明する。図１（ａ）は本発明に従うエアシャッター
４０の平面図で、それを参照すると、７４３．５ｍｍの
縦長の条片状のエアシャッター４０には長手方向の７
２．７ｍｍの幅方向に１列に、多角形の例えばほぼ正六
角形の空気取入口４１が、正六角形の相対する間隔９．
１ｍｍの２辺はエアシャッター４０の長さ方向にほぼ平
行に走るように、７個，６個，７個・・・と交互に、す
べての隣合う六角形のそれぞれの各辺の間の距離（１．
５ｍｍ）を等しくとって千鳥状に１３列形成されて、長
手方向の長さが１２０．６７ｍｍの１群の空気取入口を
提供する。空気取入口４１のこのような千鳥状配列によ
って、エアシャッター４０をいずれかの方向に動かした
とき、空気取入口４１から取り込まれる空気量は連続的
に僅かずつ増加しまたは減少するという効果が得られ
る。そしてこれら１群の空気取入口４１の３つが相互間
に１１８．３ｍｍの間隔をおいてエアシャッターの長手
方向に配列される。図１（ｂ）は同図（ａ）の空気取入
口の１群の拡大平面図である。図１において矢印で示す
範囲に現れる数字は当該矢印の範囲の距離をｍｍで示
す。ねじ穴３３の直径は６ｍｍにした。エアシャッター
４０は図９に示した従来例と同様にファンケーシングの
突出部２２ａに取り付ける。エアシャッター４０の形成
は、ＮＣにより試作し、空気取入口４１の数、相互間の
間隔等を決定し、いくつかの空気取入口を図１（ｂ）に
示すように１群にまとめた型を作成し、ＮＣによりこの
型を用いてエアシャッター４０の原形を製作し、次いで
曲げ加工およびスポット溶接して図４に示すように取り
付ける。

【０００９】エアシャッター４０の空気取入口は図１
（ａ）の実施例の形状に限定されるものでなく、図２
（ａ）・・・（ｅ）の変型例に示されるように異なった
形状の配列のものとすることができる。図示される部分
は図１（ｂ）に示すものに対応し、これら１群の空気取
入口の３つを図１（ａ）に示されるようにエアシャッタ
ーの長手方向に配列する。空気取入口４０，４１ａ・・
・４１ｅの形状および開口部分の広がりは、それぞれの
空気取入口の内接円の直径が１２ｍｍ未満のもの、より
具体的にはそれぞれの空気取入口にＪＩＳ「電気」（設
備・工事編、１９９２）の６５７頁、Ｃ４００４の図１
に定める試験指を挿入することができないように設計す
る。

【００１０】図１の形状の空気取入口４１が形成された
エアシャッター４０は図３（ａ）の正面図と同図（ｂ）
の側面図に示すように使用される。図３において、図１
および図６〜図７に示した部分と同じ部分は同一符号で
示し、２７は制御盤カバー，２８はノズルのための電磁
弁，２９は図示しないノズルを内部に収納したコーン，
３０はノズルの作る火炎であり、燃料の油は矢印４で示
す方向にオイルストレーナ２４に供給される。

【００１１】図４は図７に類似する斜視図で図７と図１
に示した部分と同じ部分は同一符号で示す。

【００１２】実験により本発明実施例を図７に示した従
来例と比較した結果は図５の線図に示され、同図におい
て横軸はバーナエアシャッター開度を示し、それは図４
に示したバーナエアシャッター開度目盛の０，１，２・
・・１０の目盛に対応する。縦軸は排気ガス中のＯ_２濃
度を％で示し、Ｏ_２濃度２．０％〜４．０％の範囲が燃
焼状態の良い範囲である。線Ａは従来のバーナエアシャ
ッターの実験値を、線Ｂは本発明実施例の実験値をそれ
ぞれプロットした結果を示す。

【００１３】図５の縦軸の説明のためのＯ_２濃度の左に
はＯ_２濃度に対応する空気過剰率が示される。油焚き暖
房機では過剰空気を供給し、定常時は煙の出ない完全燃
焼で一酸化炭素（ＣＯ）は普通のガス分析器では検知で
きない程度である。ＣＯ_２またはＯ_２の容積％から過剰
空気率μは数１から求められる。燃焼用燃油の数２に対
してはＣＯ_２ｍａｘは１５〜１６％であるので、数１に
おいてＣｏ_２ ｍａｘは１５．５％として計算する。な
お、数１のｃとｈはそれぞれ燃油１ｋｇ中の炭素と水素
の重量比ｋｇ／ｋｇである。この値を数１に代入する
と、数３が得られ、それを数１に代入してμの値を得る
（桑昌利：燃油の燃焼工学、「暖房」日本暖房機器工業
会、昭和３９年１月１日発行、１７頁および同じ「暖
房」、昭和４０年１１月１日発行、１２頁）。

【００１４】

【数１】 ただし、ＣＯ_２ ｍａｘは過剰空気なしで完全燃焼した
乾き燃焼ガス中の炭酸ガス容積比率％、 ＣＯ_２は実際乾き燃焼ガス中の炭酸ガス容積比率％、 Ｏ_２は実際乾き炭酸ガス中の酸素容積比率

【００１５】

【数２】ｃ／ｈ≒６〜７．５

【００１６】

【数３】

【００１７】本発明の実施例、例えば図１のバーナエア
シャッター４０を用いた場合、断面縮流により空気の通
過流量が増加する。このことは、空気が通る孔の直径が
小さくなると流量係数が大きくなり流量が増加するこ
と、すなわち燃焼調整範囲の拡大を意味する。これを図
５にみると、従来はバーナエアシャッター開度（以下、
単に開度という。）が３のときに燃焼が開始したのに対
し、本発明実施例では開度約２．４から燃焼が開始し
た。さらに、本発明実施例（線Ｂ）で従来例（線Ａ）と
同じＯ_２濃度に燃焼調整する場合、開度を小さくする
（すなわち、バーナエアシャッターを閉める）必要があ
る。その結果、バーナの燃焼調整範囲が拡大し、このこ
とは空気取入口の単位面積あたりの流量が増加したため
と判断される。

【００１８】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によると、
バーナエアシャッターの空気取入口の空気取入口４１，
４１ａ・・・４１ｅの径を小径にすることにより、人
の指や異物が入らなくなり、従来例よりも強度が大に
なり、従来例の開度と同じ開度でより多くの空気が流
れるという効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明実施例である多孔式バーナ
エアシャッターの平面図，同図（ｂ）は同図（ａ）の１
群の空気取入口の拡大平面図である。

【図２】図２（ａ）から（ｅ）までは本発明実施例の変
型例の平面図である。

【図３】本発明実施例を用いるバーナ要部の図で、同図
（ａ）は正面図，同図（ｂ）は側面図である。

【図４】本発明実施例を用いるバーナエアシャッター部
の斜視図である。

【図５】本発明実施例と従来例のバーナエアシャッター
開度と排気ガスの O₂ 濃度 (％) の関係の比較実験結果
を示す線図である。

【図６】従来例を用いるバーナエアシャッター部の図
で、同図 (ａ) は正面図，同図（ｂ）は側面図である。

【図７】従来のバーナエアシャッター部の斜視図であ
る。

【図８】従来のバーナエアシャッターの平面図である。

【図９】図８のバーナエアシャッターの使用態様を示す
図で、同図（ａ）は断面図，同図（ｂ）は押さえ板の平
面図，同図（ｃ）は押さえ板の正面図である。

【符号の説明】

11 熱風炉 12 オイルバーナ 13 バーナエアシャッター部 14 送風機チャンバー 15 エアフィルター 16 制御盤 17 操作箱 18 リミットスイッチ 19 掃除口 20 空気入口 21 煙突連結口 22 ファンケーシング 22ａ 突出部 23 ギアポンプ 24 オイルストレーナ 25 圧力計 26 モータ 27 制御盤カバー 28 電磁弁 29 ノズルを収納したコーン 30 火炎 31 燃焼空気調節部 (エアシャッター) 32 つまみ部 33 ねじ穴 34 バーナエアシャッター開孔度目盛 35 開口 36 空気取入口 37 押さえ板 40 本発明に従うエアシャッター 41, 41ａ 本発明に従うエアシャッターの空気取入口

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦長の条片状のエアシャッター(40)に、
   横方向に１列に少なくとも５個の多角形の空気取入口
   (41, 41ａ・・・41ｅ) を形成し、当該列になった該空
   気取入口を少なくとも10列長手方向に各空気取入口（4
   1, 41ａ・・・41ｅ) 間の間隔をほぼ均等に千鳥状に配
   列して該空気取入口の１群を設け、該１群の該空気取入
   口を長手方向に少なくとも３つ相互の該１群の間に間隔
   をおいて形成して成る多孔式バーナエアシャッター。
2. 【請求項２】 該空気取入口（41, 41ａ・・・41ｅ) の
   それぞれは、その内接円の直径が 12 mm未満である請求
   項１記載の多孔式バーナエアシャッター。