JP3092889B2 - バーナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜、ガス
暖房機等の家庭用や小型業務用等の小型の燃焼装置に組
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、給湯器や風呂釜等の燃焼
装置に使用されるバーナ装置には様々なタイプのものが
ある。最近においては、窒素酸化物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、その提
案されたものの一例が図10に示されている。

【０００３】この提案のものは、高濃度予混合ガスを燃
焼させる第１のバーナ１と、低濃度予混合ガスを燃焼さ
せる第２のバーナ２とを隣合わせに配列配置したもの
で、第１のバーナ１の炎口形成面５には複数の第１の炎
口３が、第２のバーナ２の炎口形成面６には複数の第２
の炎口４がそれぞれ形成されており、炎口形成面５と６
は平面状に形成されている。各バーナ１，２のガス導入
口７にはそれぞれガスノズル８が対向配置されており、
このガスノズル８からガス導入口７に噴出する燃料ガス
に、図示されていない燃焼ファンから供給される空気が
取り込まれ、この燃料ガスと空気とがガス導入口７から
各バーナ１，２の炎口形成面５，６に至る予混合部で燃
料ガスと空気とが拡散混合し、第１のバーナ１の予混合
部で作り出された高濃度予混合ガスは第１の炎口３から
噴出し、第２のバーナ２の予混合部で作り出された低濃
度予混合ガスとが第２の炎口４から噴出する。

【０００４】この種のバーナ装置では、第２の炎口４か
ら噴出する低濃度予混合ガスは低濃度のため、それ自身
では燃焼しにくい。なおかつ、ガス量比率は高濃度用ガ
スよりも低濃度用ガスの方が大きく、低濃度用の空気量
を大きくしガス濃度を低くするため、高濃度予混合ガス
よりも低濃度予混合ガスの量の方が遙かに大きくなる。
そのため、低濃度予混合ガスの炎口からの噴出速度は大
きく、それ自身では安定燃焼できない。

【０００５】これに対し、第１の炎口３から噴出するガ
スは高濃度であり、かつ、炎口からの噴出速度は低濃度
混合ガスよりも小さいため、低濃度予混合ガスからの余
剰空気を得て比較的安定に燃焼する。

【０００６】そのため、高濃度予混合ガスの燃焼火炎
は、低濃度予混合ガスの燃焼火炎を確実に保炎すること
により、燃焼音の小さい安定燃焼および完全燃焼の実現
のため重要な役割を担う。

【０００７】結果として、燃焼室内は低濃度予混合ガス
の低温燃焼により窒素酸化物の生成の少ない燃焼が達成
され、低濃度ガスおよび高濃度ガスの全体としても窒素
酸化物生成の少ない燃焼が実現できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この種の小型燃焼機
器、特に、小型の高負荷燃焼機器においては、装置コス
トの上昇を極力抑え、窒素酸化物ＮＯ_X および一酸化炭
素ガスＣＯの生成が低く、さらに、燃焼騒音も低く、燃
焼量の絞り性能も実用上十分でなければならず、一般の
大型燃焼機器と比較してこれらの諸条件を満足させるの
が困難であった。

【０００９】周知のように、高濃度予混合ガスと低濃度
予混合ガスを隣合わせに噴出して窒素酸化物の生成の低
減を図る小型燃焼機器に適用するバーナ装置の技術的課
題は、小型の限られた寸法形状の中で、如何に通風圧力
損失を小さくし、燃料ガスと空気の攪拌混合を確実に行
うかにある。

【００１０】前記従来のバーナ装置においては、燃料ガ
スと空気との攪拌混合を促進し、かつ、各炎口形成面
５，６の何れの部分の炎口３，４からも均一な濃度の予
混合ガスが各炎口面積比例で均等量噴出させることが望
ましい。そのために、通常、ガス導入口７から炎口形成
面５，６に至る予混合部の通路内に流路断面を急変させ
た絞り部を設けている。

【００１１】しかしながら、このような流路の絞り部を
設けると、予混合部を通るガスや空気の圧力損失が大き
くなり、とりわけ、大量の空気を必要とする第２のバー
ナへの空気供給量が不足しがちとなり、このために、燃
焼ファンの回転数を増加させると、燃焼騒音よりはむし
ろ、燃焼ファンの回転騒音の方が大きくなってしまうと
いう問題がある。

【００１２】また、前記従来のバーナ装置においては、
配列配置されたバーナ１，２の各ガス導入口７にガスノ
ズル８を対向配置する構成のため、多数のガスノズル８
を設置する作業が煩雑となる。また、ドリル加工等によ
りガスノズルのノズル孔を形成する作業が煩雑で作業能
率も悪く、製造コストが高くつくという問題があり、さ
らに、ノズル孔の直径が小さくなると、ノズル孔がつま
り易くなり、燃焼熱量の低下を招くという問題を生じ
る。

【００１３】本発明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、加工製造が容易であ
り、さらに、従来例のような大きな圧力損失を生じるこ
となく均一な予混合ガスを作り出すことができ、ノズル
孔のつまりによる燃焼熱量の低下もなく、燃焼量の絞り
性能にも優れ、低コスト化が可能なバーナ装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、高濃度予混合ガスを燃焼する第１のバーナと、
低濃度予混合ガスを燃焼する第２のバーナとを隣合わせ
に配設して、複数の第１のバーナおよび第２のバーナが
直列状に配列集合されて高濃度予混合ガスの炎口ゾーン
と低濃度予混合ガスの炎口ゾーンが隣合わせとなってい
る燃焼面のバーナユニットが形成され、このバーナユニ
ットが複数直列状に配列されて各バーナユニットの燃焼
面が複数連接されてなるバーナ装置において、前記各バ
ーナユニットの燃焼面ごとに、複数の第１のバーナに高
濃度予混合ガスを一括供給する高濃度予混合ガス作成手
段と、複数の第２のバーナに低濃度予混合ガスを一括供
給する低濃度予混合ガス作成手段とが設けられるととも
に、各燃焼面の高濃度予混合ガス作成手段と低濃度予混
合ガス作成手段に供給する燃料ガスの断続切り換えとガ
ス供給量の比例制御とを行うガス供給制御手段が設けら
れ、また、前記複数のバーナユニットの直列状配列群の
中には両端のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼する第１
のバーナとしたベースバーナユニットを含み、このベー
スバーナユニットに順次直列状に配列される各バーナユ
ニットは前記ベースバーナユニットに対して遠い側の端
部のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼する第１のバーナ
としたことを特徴として構成されており、また、前記高
濃度予混合ガス作成手段と低濃度予混合ガス作成手段の
少なくとも一方は、送風空気通路に、空気の流れの方向
と略直交する方向から逆行する方向の範囲内に燃料ガス
を空気の流れに対して交差するべくガス噴出孔から噴出
するミキシング手段によって構成したこと、さらに、高
濃度予混合ガス作成手段と低濃度予混合ガス作成手段の
少なくとも一方は、ガス噴出孔から噴出する燃料ガスに
空気を衝突させて燃料ガスと空気とを旋回混合する旋回
混合器を用いて構成されていることも本発明の特徴とし
ている。

【００１５】

【作用】上記構成の本発明において、高濃度予混合ガス
作成手段により燃料ガスと空気との拡散混合が行われて
高濃度予混合ガスが低圧力損失のもとに作成され、低濃
度予混合ガス作成手段により低濃度予混合ガスが低圧力
損失のもとに作成される。高濃度予混合ガス作成手段に
より作り出された高濃度予混合ガスは複数の第１のバー
ナに一括供給され、低濃度予混合ガス作成手段により作
り出された低濃度予混合ガスは複数の第２のバーナに一
括供給される。バーナ装置燃焼面には第１のバーナによ
り作り出される高濃度予混合ガスの炎口ゾーンと第２の
バーナにより作り出される低濃度予混合ガスの炎口ゾー
ンとが隣合わせに配列形成されており、これらの各炎口
ゾーンから対応する予混合ガスが噴出することで、燃焼
面に高濃度予混合ガスと低濃度予混合ガスが隣合わせに
噴出し、低温燃焼による窒素酸化物の生成の小さいクリ
ーンな燃焼が達成される。

【００１６】この高濃度予混合ガスと低濃度予混合ガス
の隣合わせの燃焼は複数の各バーナユニットの燃焼面に
おいて行われ、ガス供給制御手段により燃料ガスの断続
切り換えを行うことで、バーナユニットの燃焼面の燃焼
切り換えが行われ、ガス供給量の比例制御を行うことに
より、各バーナユニット燃焼面ごとに燃焼量の比例制御
が達成される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図５には本発明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はバーナユニ
ット１０を複数直列状に列設集合（配列集合）して各バ
ーナユニット１０の燃焼面１１を直列状に配列集合（連
接集合）した構成を有している。

【００１８】各バーナユニット１０は高濃度予混合ガス
を噴出する第１のバーナ４３と低濃度予混合ガスを噴出
する第２のバーナ４４とを交互に配列配置することによ
り形成され、燃焼面１１は第１のバーナ４３の第１の炎
口３の形成ゾーンと第２のバーナ４４の第２の炎口４の
形成ゾーンとを隣合わせに配列配置したものとなってい
る。なお、本明細書中で、高濃度予混合ガスと低濃度予
混合ガスとは燃料ガス量の比率がほぼ３：７を中心にし
て２：８〜１：１０であり、かつ、理論空気量に対する
空気の倍率比はほぼ０．７：１．７を中心に０：１．４
〜０．８：２．６の関係を有しているものを対象として
いる。

【００１９】各バーナユニット１０の第１のバーナ４３
と第２のバーナ４４のバーナ列は予混合ガス発生装置１
８の上側に配設されている。本実施例においては、図１
に示すように、バーナユニット１０の直列状配列群の中
に、両端のバーナを高濃度予混合ガスを噴出する（燃焼
する）第１のバーナ４３としたベースバーナユニット１
０（１０Ａ）を含んでおり、このベースバーナユニット
１０Ａに隣合うバーナユニット１０Ｂ、およびその隣合
うバーナユニット１０Ｂにさらに隣合うバーナユニット
１０Ｃという如く、ベースバーナユニット１０Ａに順次
直列状に配列される各バーナユニット１０Ｂ、１０Ｃは
ベースバーナユニット１０Ａに近い側の端部のバーナは
第２のバーナ４４とし、ベースバーナユニット１０Ａに
遠い側の端部のバーナは第１のバーナ４３としている。

【００２０】予混合ガス発生装置１８は図３に示すよう
に、ガス供給室２２の上側に予混合部２３を形成し、そ
の上側に予混合ガス分配部２４を形成したもので、ガス
供給室２２には燃料ガスのガス分岐供給管２５が接続さ
れている。予混合部２３は長方形のブロック形状を呈し
ていて、図４に示されるように、互い違いに長手方向に
延びる一対の混合通路２６ａ，２６ｂが隔絶されて形成
されており、混合通路２６ａは、図の左端が空気取り入
れ口２７となっており、混合通路２６ａの出口側は行き
止まりとなっている。混合通路２６ｂは図の右端側が同
様に空気取り入れ口２７となっており（図３参照）、混
合通路２６ｂの出口側は同様に行き止まりとなってい
る。予混合部２３の中央部には混合通路２６ａ，２６ｂ
の間に該混合通路２６ａ、２６ｂと隔絶された中央混合
通路２８が上下方向に貫通して形成されている。この中
央混合通路２８の下端側には旋回混合器３０がガス供給
室２２の上側に載置固定状態で設けられている。

【００２１】この旋回混合器30は円周の接線方向に傾斜
する斜面壁31を複数円周ほぼ等間隔に配置したもので、
旋回混合器30の空気導入口32から入る空気は斜面壁31に
ガイドされて旋回流を作り出す構成となっている。この
旋回混合器30の底面、つまり、ガス供給室22の上面側に
は旋回混合器30の内部に燃料ガスを立ち上げるガス噴出
孔33が複数形成されている。このガス導入孔33から上方
に立ち昇って旋回混合器30内に噴出する燃料ガスは空気
導入口32から導入される空気と直角方向に衝突し、衝突
した空気と燃料ガスは旋回しながら中央混合通路28を通
って均一に攪拌混合して高濃度予混合ガスを作り出す。

【００２２】前記予混合ガス分配部24の中央部には中央
予混合ガス室34が、その両側にはサイド予混合ガス室35
ａ，35ｂがそれぞれ区画形成されている。中央予混合ガ
ス室34の底壁は前記中央混合通路28の出口側に通じてお
り、旋回混合器30の旋回混合により作り出された高濃度
予混合ガスが導入されるようになっている。

【００２３】前記混合通路26ａの行き止まり側は開口36
ａを介してサイド予混合ガス室35ａに通じており、ま
た、混合通路26ｂの行き止まり側は開口36ｂを介してサ
イド予混合ガス室35ｂに通じている。混合通路26ａ，26
ｂの入口側のそれぞれ底壁にはガス供給室22内の燃料ガ
スを立ち上げて各混合通路26ａ，26ｂにほぼ直角に噴出
するガス噴出孔37がそれぞれ形成されている。このガス
噴出孔37からそれぞれ立ち昇って混合通路26ａ，26ｂに
噴出する燃料ガスは、空気取り入れ口27から混合通路26
ａ，26ｂに入り込む空気とほぼ直角に衝突し、長い混合
通路26ａ，26ｂを通る間に空気と燃料ガスとが均一に攪
拌混合し、この攪拌混合により作り出された低濃度予混
合ガスはサイド予混合ガス室35ａ，35ｂに導入されるよ
うになっている。

【００２４】これら中央予混合ガス室34とサイド予混合
ガス室35ａ，35ｂの上面側には図４に示すように、バー
ナ取り付け枠板38が載置固定されている。バーナ取り付
け枠板38の底面側には前記中央予混合ガス室34に対向す
る領域に複数のバーナ接続中央穴部40が複数幅方向に整
列形成されている。これらバーナ接続中央穴部40の整列
群の左右両側には、各サイド予混合ガス室35ａ，35ｂに
対向する領域に複数のバーナ接続サイド穴部41が幅方向
に整列配置されている。このバーナ接続サイド穴部41の
配列ピッチは前記バーナ接続中央穴部40の配列ピッチに
対し、１／２ピッチ位置をずらしてある。

【００２５】このバーナ取り付け枠板38はプレス加工等
により形成されており、各バーナ接続中央穴部40および
バーナ接続サイド穴部41の穴端縁部には上方に立ち上が
る嵌合短筒部42が形成されている。前記各バーナ接続中
央穴部40の嵌合短筒部42には高濃度予混合ガスを噴出す
る第１のバーナ43の下端ガス導入部29が嵌合接続されて
おり、各左右一対のバーナ接続サイド穴部41の嵌合短筒
部42には低濃度予混合ガスを噴出する第２のバーナ44の
左右両側の下端ガス導入部39が嵌合接続され、かつ、バ
ーナ取り付け枠板38の両サイド上端側のバーナ支持部45
に支持されて複数の第１のバーナ43と第２のバーナ44が
交互に列設集合されて、図５に示すように、左右両側に
燃焼面11が形成されている。この実施例では燃焼面11の
炎口群は第１のバーナ43の炎口ゾーンと第２のバーナ44
の炎口ゾーンが隣合わせに配設されたものとなる。

【００２６】第２のバーナ44は図４に示すように、バー
ナ外枠46の内部に整流板９を設けてリボン状の炎口４と
したもので、この実施例では整流板９の高さ方向の長さ
を約40mmと長くし、低濃度予混合ガスを完全な層流にし
て炎口４から噴出する構成としており、この実施例では
炎口４から噴出する低濃度予混合ガスの火炎の内側同士
が穏やかに寄り添う形となるように火炎４の噴出方向が
設定されている。

【００２７】一方、第１のバーナ43はバーナ接続中央穴
部40の嵌合短筒部42に接続される中央筒状部47の上側か
ら左右両側に傾斜をもって伸張するガス通路が形成され
ており、このガス通路の上端面が炎口形成面となってお
り、この炎口形成面にスリット状の炎口３が複数形成さ
れて、全体的にＹ字形状のバーナ形状となっている。こ
の第１のバーナ43の左右の炎口形成面の角度はほぼ淡単
体バーナ44の炎口面形成角度と等しい角度αに形成され
ている。

【００２８】この実施例の第１のバーナ４３は中央筒状
部４７からＹ字形状にガス通路が左右に延びる形状を呈
しているため、高濃度予混合ガスが比較的流路の狭い中
央筒状部４７を通って立ち上がるため、この中央筒状部
４７の部分で整流作用が生じ、しかも、中央筒状部４７
の上端側から左右に予混合ガスが分かれて流れるため、
空気より軽い高濃度予混合ガスをそのＹ字形状のガス通
路の個々の位置で自分自身で上側に向きを変えて炎口３
側に向けて上昇するので、高濃度予混合ガスの下端導入
部２９から炎口３に至る区間の圧力損失を小さくするこ
とができるという効果が得られる。

【００２９】前記構成を有する本実施例において、混合
通路２６ａ，２６ｂと、ガス噴出孔３７と、サイド予混
合ガス室３５ａ，３５ｂは低濃度予混合ガス作成手段１
４を構成し、旋回混合器３０と、中央混合通路２８と、
中央予混合ガス室３４とは高濃度予混合ガス作成手段１
５を構成している。そして、これらの予混合作成手段と
対応するバーナ４３，４４はバーナ取り付け枠板３８を
介して一体的に取り付けられており、このようにして形
成されたバーナユニット１０は複数列設集合される。そ
して、図２に示すように、各バーナユニット１０の予混
合ガス発生装置１８に電磁弁４９を介してガス分岐供給
管２５管が接続され、各分岐部が統合された基幹ガス管
４８には各ユニットの燃焼面１１の燃焼量を比例制御す
る比例弁５０と元電磁弁５１が介設されている。これ
ら、電磁弁４９および元電磁弁５１の弁の開閉、比例弁
５０の開弁量比例制御は制御装置５２により行われてい
る。この制御装置５２と比例弁５０と電磁弁４９はガス
供給制御手段を構成する。

【００３０】本実施例は上記のように構成されており、
次に、その動作を説明する。燃焼ファン20の回転によ
り、燃焼ファン20からの送風空気は旋回混合器30と混合
通路26ａ，26ｂに入り込む。旋回混合器30に入り込んだ
空気は斜面壁31に沿って内部に入り込むことにより、旋
回力が付与され、その空気はガス噴出孔33から上方に噴
出する燃料ガスとほぼ直交方向に衝突し、衝突した空気
と燃料ガスは旋回混合しながら中央混合通路28を通って
中央予混合ガス室34に入り込む。

【００３１】一方、混合通路26ａ，26ｂに入り込む空気
はその空気取り入れ口27部分のガス噴出孔37から通路に
対しほぼ直交方向に噴出する燃料ガスと衝突し、直交衝
突した燃料ガスと空気は攪拌混合しながら混合通路26
ａ，26ｂを通ってさらに拡散混合し、さらに混合通路26
ａ，26ｂの行き止まり部の壁面に衝突した後、方向をほ
ぼ直角方向に変更してさらに拡散混合が促進され、均一
に混合した燃料ガスと空気との低濃度予混合ガスは開口
36ａ，36ｂを通ってサイド予混合ガス室35ａ，35ｂに入
り込む。

【００３２】前記中央予混合ガス室34内に入り込んだ高
濃度予混合ガスは図４に示すバーナ接続中央穴部40およ
び中央筒状部47を通って複数の第１のバーナ43に一括し
て供給され、各第１のバーナ43の第１の炎口３から高濃
度予混合ガスが噴出する。また、サイド予混合ガス室35
ａ，35ｂに入り込んだ低濃度予混合ガスはバーナ接続サ
イド穴部41および下端ガス導入部39を通って複数の第２
のバーナ２に一括供給され、各第２のバーナ２の第２の
炎口４から低濃度予混合ガスが噴出する。

【００３３】燃焼面11には高濃度予混合ガスの炎口ゾー
ンと低濃度予混合ガスの炎口ゾーンが隣合わせに配列配
置されていることから、高濃度予混合ガスと低濃度予混
合ガスは隣合わせに噴出し、低温燃焼による窒素酸化物
の生成の少ないクリーンな燃焼が達成される。

【００３４】このバーナ装置の燃焼に際し、各バーナユ
ニット10の電磁弁49を開閉することにより、バーナ燃焼
面の燃焼切り換えが行われる。また、比例弁50の開弁量
制御により、各燃焼面の燃焼量が制御され、前記電磁弁
49による燃焼面の切り換えと、比例弁50の開弁量制御を
行うことにより、各燃焼面の燃焼量が円滑に比例制御さ
れる。

【００３５】本実施例によれば、旋回混合器30あるいは
混合通路26ａ，26ｂを通る空気に燃料ガスをガス噴出孔
から直角方向に噴出させ、その空気と燃料ガスとの攪拌
混合により複数の第１のバーナ43に供給する高濃度予混
合ガスと複数の第２のバーナ44に一括供給する低濃度予
混合ガスを作り出すように構成したので、従来例のよう
に複数のバーナのガス導入口７ごとにガスノズル８を対
向配設するという必要がなく、これにより、装置製造加
工の簡易化が達成でき、装置の低コスト化を図ることが
できる。

【００３６】また、本実施例では高濃度、低濃度の各予
混合ガスの均一攪拌が達成されることとなり、従来例の
ように予混合ガスが通る通路に流路断面を急変させる絞
り手段を設ける必要がないので、予混合ガスの作成部か
ら対応する炎口に至る区間での圧力損失が極めて小さ
く、したがって、低濃度予混合ガスを作る空気量も必要
なだけ十分得られ、従来例のように圧力損失分を補うた
めに燃焼ファンの回転を高めるという必要もなく、ファ
ン回転のアップに伴うファン回転騒音の増大を防止する
ことができる。

【００３７】さらに、本実施例では複数のバーナ43，44
に供給する高濃度予混合ガスと低濃度予混合ガスを一括
作成する構成であるため、旋回混合器30や混合通路26
ａ，26ｂに燃料ガスを噴出するガス噴出孔の直径は従来
例に比べ大きくできる。この結果、ガス噴出孔の加工形
成も容易となり、ガス噴出孔につまりが生じるというこ
ともなくなり、孔のつまりに起因する燃焼熱量の低下を
もたらすこともない。

【００３８】さらに、本実施例では各バーナユニット10
に接続されるガス分岐供給管25に電磁弁49が介設されて
いるので、この電磁弁49を選択的に開閉切り換えするこ
とにより、各ユニットの燃焼面11の燃焼切り換えができ
ることになる。そして、本実施例では各バーナユニット
10に供給する燃料ガス量を比例弁50により制御するよう
にしているので、各ユニットの燃焼面11ごとに燃焼量の
比例制御が行われることとなり、これにより、ガス燃料
の絞り比であるターンダーンを大きく取ることができる
という効果が得られる。

【００３９】なお、本発明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
実施例では混合通路26ａ，26ｂに直角方向に燃料ガスを
噴出して低濃度予混合ガスを作り出したが、高濃度予混
合ガスも前記低濃度予混合ガスの作成手段と同様な構成
で作成するようにしてもよい。また、低濃度予混合ガス
を高濃度予混合ガスと同様に旋回混合器を用いて作成す
るようにしてもよく、低濃度予混合ガス作成手段および
高濃度予混合ガス作成手段は対応する複数のバーナに目
的とする予混合ガスを一括して作成供給するものであれ
ばよく、例えば、図６〜図９に示すような他の様々な形
態を採り得るものである。図６〜図９はバーナの１ユニ
ットを示しており、実際には複数のユニットが列設集合
されて前記実施例と同様に複数の燃焼面11をもったバー
ナ装置として構成される。これら図６〜図９中、Ｇ_H は
高濃度予混合用ガスを、Ｇ_L は低濃度予混合用ガスをそ
れぞれ示している。

【００４０】なお、図６に示すものは、１個のガスノズ
ル８からそれぞれ低濃度予混合ガス作成手段14と高濃度
予混合ガス作成手段15に燃料ガスを噴出させて低濃度予
混合ガスと高濃度予混合ガスを一括作成するものであ
る。図７に示すものは、低濃度予混合ガスを旋回混合器
30を用いて作成するものである。図８に示すものは、そ
の逆に、高濃度予混合ガスを旋回混合器を用いて作成す
るものである。図９に示すものは、低濃度予混合ガスと
高濃度予混合ガスとを共に旋回混合器30ａ，30ｂを用い
て作成するものである。

【００４１】ところで、前記実施例において、混合通路
26ａ，26ｂに燃料ガスを噴出する場合、必ずしも通路に
直角方向に噴出する必要はなく、燃料ガスを空気の流れ
の方向と交差する方向に噴出することにより、目的とす
る予混合ガスを作り出すことができるが、空気の流れと
略直角方向の角度位置から空気の流れと逆向きの角度位
置の範囲内の所定の角度をもって燃料ガスを噴出するこ
とにより、空気とガスの衝突による乱れが大きくなり、
より均一な予混合ガスを作り出すことができることとな
る。

【００４２】さらに、第１のバーナ43，第２のバーナ44
のバーナ形状、炎口形状、炎口面積は仕様に応じ変更自
在である。

【００４３】さらに、上記実施例では基幹ガス管48に比
例弁50を設けたが、各ユニットに接続するガス分岐供給
管25ごとに比例弁50を個別に設けてもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、複数の第１のバーナに供給す
る高濃度予混合ガスを高濃度予混合ガス作成手段により
一括して作成し、複数の第２のバーナに供給する低濃度
予混合ガスを低濃度予混合ガス作成手段により一括して
作成するように構成したものであるから、従来例のよう
にガスノズルを各バーナごとに対向配置して各バーナご
とに予混合ガスを作り出す方式に比べ、装置構成が極め
て簡易となり、装置コストの大幅な低減化が可能とな
り、装置の量産化を図る上でも有利となる。

【００４５】また、空気と燃料ガスの攪拌性アップによ
り、低濃度および高濃度の均一な予混合ガスを作成でき
るため、従来例のような予混合ガス流路に断面積が急変
する絞り部を設ける必要がなく、したがって、予混合ガ
スの流れの圧力損失が極めて小さくなり、この圧力損失
を補う分だけ燃焼ファンの回転をアップさせる必要もな
くなるので、この燃焼ファンの回転アップに伴うファン
回転騒音の増大を防止することができる。さらに、空気
と燃料ガスの均一混合が達成できることで、窒素酸化物
の生成と一酸化炭素ガスの生成を共に低減でき、より一
層のクリーン燃焼を達成できる。

【００４６】さらに、低濃度予混合ガスおよび高濃度予
混合ガスを一括作成する構成のため、燃料ガスを噴出す
るガス噴出孔の直径を従来のものに比べ大きくすること
ができ、これに伴い、ノズル噴出孔の加工が容易になる
とともに、ガス噴出孔がつまって燃焼性能が悪くなると
いう従来の問題点も効果的に解消することができる。

【００４７】さらに、本発明はガス供給制御手段を設け
ているので、各燃焼面の燃焼切り換えを行うことがで
き、しかも、各燃焼面の燃焼量を比例制御することがで
きるので、バーナ装置の燃焼量、つまり、燃料ガスの絞
り比であるターンダーンを大きくすることができるとい
う効果が得られる。また、燃焼面の切り換えを行う場
合、各燃焼面ごとに燃焼量を比例制御ができるので、燃
焼面の切り換えを極めて円滑に行うことができる。ま
た、本発明のバーナ装置は、複数のバーナユニットを直
列状に配列構成し、この複数のバーナユニットの直列状
配列群の中には両端のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼
する第１のバーナとしたベースバーナユニットを含み、
このベースバーナユニットに順次直列状に配列される各
バーナユニットは前記ベースバーナユニットに対して遠
い側の端部のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼する第１
のバーナとしたので、ベースバーナユニットを単独で燃
焼するときには両端のバーナは高濃度予混合ガスが燃焼
する第１のバーナとなり、また、ベースバーナユニット
とその隣のバーナユニットを燃焼するときにも、この燃
焼するバーナユニット連合の両端のバーナは高濃度予混
合ガスが燃焼する第１のバーナになるという如く、どの
ようにバーナユニットの燃焼面を切り換えた場合におい
ても、ベースバーナユニットを含むバーナユニット連合
の燃焼面はその両端が必ず高濃度予混合ガスが燃焼する
第１のバーナとなる結果、第２のバーナの低濃度予混合
ガスの火炎は必ず高濃度予混合ガスの火炎に両側から挟
まれて燃焼することとなり、これにより、それ自身では
燃焼し難い低濃度予混合ガスの火炎は高濃度予混合ガス
の火炎に保炎されて安定に燃焼することができ、燃焼面
の切り換えによる燃焼の不安定化を防止することが可能
となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバーナ装置の一実施例を示す概念
説明図である。

【図２】同実施例のバーナ装置の全体的な概観説明図で
ある

【図３】同実施例の装置を燃焼ファンとともに示す構成
説明図である。

【図４】本実施例のバーナ装置を分解組み立て状態で示
す説明図である。

【図５】同実施例のバーナ装置のバーナ燃焼面の説明図
である。

【図６】本発明の他の実施例の説明図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例の説明図である。

【図８】本発明のさらにまた他の実施例の説明図であ
る。

【図９】低濃度予混合ガスと高濃度予混合ガスを共に旋
回混合器を用いて作成する実施例の説明図である。

【図10】従来のバーナ装置の説明図である。

【符号の説明】

18 予混合ガス発生装置 26ａ，26ｂ 混合通路 27 電気取り入れ口 30 旋回混合器 33 ガス噴出孔 34 中央予混合ガス室 35ａ，35ｂ サイド予混合ガス室 37 ガス噴出孔 43 第１のバーナ 44 第２のバーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深山 富志夫 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株 式会社ガスター内 (72)発明者 鷲北 晋 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株 式会社ガスター内 (72)発明者 富永 直人 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株 式会社ガスター内 (72)発明者 菅原 達哉 東京都板橋区大山金井町52−５ (72)発明者 伊藤 康一郎 東京都小金井市貫井南町４−９−32 (56)参考文献 特開 平４−113112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−60445（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−38517（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−154914（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/02 - 14/08 F23D 14/62 F23C 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高濃度予混合ガスを燃焼する第１のバー
   ナと、低濃度予混合ガスを燃焼する第２のバーナとを隣
   合わせに配設して、複数の第１のバーナおよび第２のバ
   ーナが直列状に配列集合されて高濃度予混合ガスの炎口
   ゾーンと低濃度予混合ガスの炎口ゾーンが隣合わせとな
   っている燃焼面のバーナユニットが形成され、このバー
   ナユニットが複数直列状に配列されて各バーナユニット
   の燃焼面が複数連接されてなるバーナ装置において、前
   記各バーナユニットの燃焼面ごとに、複数の第１のバー
   ナに高濃度予混合ガスを一括供給する高濃度予混合ガス
   作成手段と、複数の第２のバーナに低濃度予混合ガスを
   一括供給する低濃度予混合ガス作成手段とが設けられる
   とともに、各燃焼面の高濃度予混合ガス作成手段と低濃
   度予混合ガス作成手段に供給する燃料ガスの断続切り換
   えとガス供給量の比例制御とを行うガス供給制御手段が
   設けられ、また、前記複数のバーナユニットの直列状配
   列群の中には両端のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼す
   る第１のバーナとしたベースバーナユニットを含み、こ
   のベースバーナユニットに順次直列状に配列される各バ
   ーナユニットは前記ベースバーナユニットに対して遠い
   側の端部のバーナを高濃度予混合ガスを燃焼する第１の
   バーナとしたことを特徴とするバーナ装置。
2. 【請求項２】 高濃度予混合ガス作成手段と低濃度予混
   合ガス作成手段の少なくとも一方は、送風空気通路に、
   空気の流れの方向と略直交する方向から逆行する方向の
   範囲内に燃料ガスを空気の流れに対して交差すべくガス
   噴出孔から噴出するミキシング手段によって構成されて
   いる請求項１記載のバーナ装置。
3. 【請求項３】 高濃度予混合ガス作成手段と低濃度予混
   合ガス作成手段の少なくとも一方は、ガス噴出孔から噴
   出する燃料ガスに空気を衝突させて燃料ガスと空気とを
   旋回混合する旋回混合器を用いて構成されている請求項
   １記載のバーナ装置。