JP3314670B2 - 濃淡式ガスバーナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気量の多い淡ガ
スを主炎口から吐出させて、主炎として燃焼させると共
に、空気量の少ない濃ガスを前記主炎口の外側に隣接す
る副炎口から吐出させて、袖火として燃焼させるように
した、低NOx の濃淡式ガスバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】淡ガスの燃焼による主炎と濃ガスの燃焼
による袖火とを隣り合わせて燃焼させることで、低NOx
を実現せんとする濃淡式ガスバーナが従来より提供され
ている。この従来の濃淡式ガスバーナにおいては、主炎
が構成される主炎口へ淡ガスを供給するための主通路に
対して１つのガスノズルを配置し、このガスノズルから
供給される燃料ガスを用いて淡ガスを調整し、一方、前
記袖火が構成される副通路に対しても別に１つのガスノ
ズルを配置し、この今一つのガスノズルから供給される
燃料ガスを用いて濃ガスを調整するようにしていた。と
ころが上記従来の濃淡式ガスバーナにおいては、２つの
ガスノズルを必要とするため、コストの問題があった。
また２つのガスノズルに対して燃料ガスを分岐配管して
供給する等の配管上の問題もあった。

【０００３】そこで本出願人は上記従来の濃淡式ガスバ
ーナにおける欠点を解消するため、本出願と同日の特許
出願において、１個のガスノズルを用いて、良好に濃ガ
スと淡ガスとを構成し、これを主炎口及び副炎口に導
き、それぞれ主炎、袖火として燃焼させることができる
濃淡式ガスバーナの提供をした。この例を図５に基づい
て説明する。図５の（Ａ）は濃淡式ガスバーナの主構成
体１の平面図で、副構成体２の平面図を併せて二点鎖線
で示している。また（Ｂ）は主構成体１の正面図で、ガ
ス分岐ユニット３を分離した状態で一緒に示している。
（Ｃ）は主構成体１のガス・空気受け入れ口1a付近の右
側面図で、ガス分岐ユニット３をガス・空気受け入れ口
1a内にセットした状態を示している。濃淡式ガスバーナ
は主構成体１と、その両側に組み合わされる副構成体２
と、主構成体１のガス・空気受け入れ口1a内に嵌め込ま
れるガス分岐ユニット３とからなる。主構成体１には、
ガス・空気受け入れ口1aと、該ガス・空気受け入れ口1a
から主構成体１内に入った燃焼ガスと空気を、淡ガスと
して上端の主炎口1cに導く主通路1bを有している。副構
成体２は、図５において二点鎖線で示され、前記主構成
体１の両側面に重ね合わされることで、主炎口1cの両側
に隣接して一対の副炎口2cと、該副炎口2cへ濃ガスを導
く一対の副通路2bとを構成している。前記副通路2bへは
主構成体１の両側面の壁に開口された連通口1dを介して
内部からの燃料ガスが導出される。前記連通口1dは主構
成体１に構成された平面状の段丘部1eに開口されてい
る。前記ガス分岐ユニット３は内部にガス取り込み口3a
と、該ガス取り込み口3aに連続して燃焼ガスを受け入れ
る平面状で且つ比較的薄い空間厚みを持つガス通過領域
3bと、該ガス通過領域3bの壁面に開口された濃ガス用分
岐口3cと、主開口3dとを有する。ガス分岐ユニット３が
主構成体１のガス・空気受け入れ口1a内にセットされた
状態で、前記ガス通過領域3bの外壁面が主構成体１の段
丘部1eの内壁面に接し、ガス通過領域3bの濃ガス用分岐
口3cと前記段丘部1eの連通口1dとが一致するようになさ
れている。ガス分岐ユニット３が主構成体１のガス・空
気受け入れ口1a内にセットされた状態で、ガス分岐ユニ
ット３のガス取り込み口3aの正面に臨む位置の外に配置
されたガスノズル４から燃料ガスが主構成体１のガス・
空気受け入れ口1a内に吹き込まれると、その燃料ガスは
その略全量がガス分岐ユニット３のガス取り込み口3a内
に入り、更にガス通過領域3bに入り、濃ガス用分岐口3c
と主開口3dからガス分岐ユニット３の外に出る。濃ガス
用分岐口3cからの燃料ガスは、前記濃ガス用分岐口3cに
接して一致する主構成体１の連通口1dから、主構成体１
の外に出て、副構成体２と主構成体１との間に構成され
る副通路2bに入り、上昇して副炎口2cから吐出して燃焼
され、袖火となる。主開口3dから出た燃焼ガスは、主通
路1bに入り、前記ガス・空気受け入れ口1aから入った空
気と混合されて、淡ガスとなり、主炎口1cから突出して
燃焼され、主炎となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の濃
淡式ガスバーナにおいては、主構成体１のガス・空気受
け入れ口1a内に配置されるガス分岐ユニット３のガス通
過領域3bに形成される濃ガス用分岐口3cとそれに対応す
る前記主構成体１の段丘部1eの連通口1dとの密着性が、
加工精度や寸法精度等の誤差等により、問題が生じ易
く、濃ガス用分岐口3cと連通口1dとの隙間から空気が入
り、燃料ガスの濃度を低下させて、副炎口での袖火とし
ての効果を低減させ、火炎の安定性を損なうという問題
があった。また、一方、前記ガス分岐ユニット３に形成
された濃ガス用分岐口3cが、主開口3dよりも燃料ガスの
下流にあるため、能力小時に副通路2bから副炎口2cに流
れる濃ガス量が少なくなり、保炎性能が低下し、火炎が
不安定となる問題があった。

【０００５】そこで本発明は、上記従来の濃淡式ガスバ
ーナにおける欠点を解消し、１個のガスノズルから導入
された燃料ガスが、濃ガスとして確実に副通路に導かれ
て、副炎口にて良好な袖火を構成することができ、これ
によって火炎の安定性を図ることができる濃淡式ガスバ
ーナの提供を課題とする。また、ガスバーナを小能力で
運転した場合においても、副炎口での濃ガスによる袖火
の燃焼を確保し、火炎の安定性を図ることができる濃淡
式ガスバーナの提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の濃淡式ガスバーナは、主炎口及び該主炎口
への主通路を構成すると共にガスノズルからの燃料ガス
とその周囲からの空気を受け入れるガス・空気受け入れ
口を構成する主構成体と、該主構成体の外側に副炎口及
び副通路を構成する副構成体と、前記主構成体のガス・
空気受け入れ口内に配置され、ガスノズルからガス・空
気受け入れ口内に吹き込まれた燃料ガスを受け入れるガ
ス取り込み口と、該ガス取り込み口内に受け入れた燃料
ガスを前記主構成体内の主通路に淡ガス用として放出す
る主開口と、前記ガス取り込み口内に受け入れた燃料ガ
スを前記主構成体の壁面の一部に設けた連通口を介して
主構成体の外にある副通路へ導くための濃ガス用分岐口
とを構成してなるガス分岐ユニットとからなり、ガス分
岐ユニットの前記主開口から放出され主通路を運ばれて
くる空気量の多い淡ガスを上端の主炎口で主炎として燃
焼させると共に、ガス分岐ユニットの前記濃ガス用分岐
口から前記主構成体の連通口を経て副通路に入って運ば
れてくる空気量の少ない濃ガスを前記主炎口の外側に隣
接する副炎口で袖火として燃焼させるようにした濃淡式
ガスバーナであって、前記ガス分岐ユニットの前記濃ガ
ス用分岐口の周囲の外壁を他の外壁よりも膨出させ、こ
れによって膨出部を前記濃ガス用分岐口と対応する主構
成体の連通口の周囲の壁面に密接に当接させて、前記濃
ガス用分岐口と連通口との接触間隙に空気が侵入しない
ように構成したことを第１の特徴としている。また本発
明の濃淡式ガスバーナは、上記第１の特徴に加えて、膨
出部はガス分岐ユニットの外壁の濃ガス用分岐口を囲む
ように形成した凸条の膨出部とし、該凸条が前記主構成
体の連通口の周囲の壁面に対してしまりばめ状態となる
ように構成したことを第２の特徴としている。また本発
明の濃淡式ガスバーナは、主炎口及び該主炎口への主通
路を構成すると共にガスノズルからの燃料ガスとその周
囲からの空気を受け入れるガス・空気受け入れ口を構成
する主構成体と、該主構成体の外側に副炎口と該副炎口
への副通路を構成する副構成体と、前記主構成体のガス
・空気受け入れ口内に配置され、ガスノズルからガス・
空気受け入れ口内に吹き込まれた燃料ガスを取り込むガ
ス取り込み口と、該ガス取り込み口内に受け入れた燃料
ガスを前記主構成体内の主通路に淡ガス用として放出す
る主開口と、前記ガス取り込み口内に受け入れた燃料ガ
スを前記主構成体の壁面の一部に設けた連通口を介して
主構成体の外にある副通路へ導くための濃ガス用分岐口
とを構成してなるガス分岐ユニットとからなり、ガス分
岐ユニットの前記主開口から放出され主通路を運ばれて
くる空気量の多い淡ガスを上端の主炎口で主炎として燃
焼させると共に、ガス分岐ユニットの前記濃ガス用分岐
口から前記主構成体の連通口を経て副通路に入って運ば
れてくる空気量の少ない濃ガスを前記主炎口の外側に隣
接する副炎口で袖火として燃焼させるようにした濃淡式
ガスバーナであって、ガス分岐ユニットの濃ガス用分岐
口をガス取り込み口からの燃料ガスの流れの上流側に設
け、主開口を下流側に設けたことを第３の特徴としてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜図３に本発明の第１の実施
の形態を示す。図１は濃淡式ガスバーナの全体図であ
り、（Ａ）は濃淡式ガスバーナの主構成体の平面図で、
副構成体２の平面図を併せて二点鎖線で示している。ま
た（Ｂ）は主構成体の正面図で、ガス分岐ユニットを分
離した状態で一緒に示している。（Ｃ）は主構成体のガ
ス・空気受け入れ口付近の右側面図で、ガス分岐ユニッ
トをガス・空気受け入れ口内にセットした状態を示して
いる。図２はガス分岐ユニットの全体図であり、（Ａ）
は左側面図、（Ｂ）は正面図である。図３は主構成体の
ガス・空気受け入れ口の右側面図である。

【０００８】図１〜図３を参照して第１の実施の形態を
説明する。濃淡式ガスバーナは主構成体10と、その両側
に組み合わされる副構成体20と、主構成体10のガス・空
気受け入れ口11内に嵌め込まれるガス分岐ユニット30と
からなる。主構成体10は、ガス・空気受け入れ口11と、
該ガス・空気受け入れ口11から主構成体10内に入った燃
焼ガスと空気を、淡ガスとして上端の主炎口13に導く主
通路12を有している。副構成体20は、図１において二点
鎖線で示され、前記主構成体10の両側面に重ね合わされ
ることで、主炎口13の両側に隣接して一対の副炎口23
と、該副炎口23へ濃ガスを導く一対の副通路22とを構成
している。前記副通路22へは主構成体10の両側面の壁に
開口された連通口14を介して内部からの燃料ガスが導出
される。前記連通口14は主構成体10に構成された平面状
の段丘部15に開口されている。

【０００９】前記ガス分岐ユニット30は内部にガス取り
込み口31と、該ガス取り込み口31に連続して燃焼ガスを
受け入れる平面状で且つ比較的薄い空間厚みを持つガス
通過領域32と、該ガス通過領域32の壁面に開口された濃
ガス用分岐口33と、主開口34とを有する。そして前記濃
ガス用分岐口33の周囲の外壁に凸条の膨出部35を設けて
いる。この凸条の膨出部35はの外径Ｐは、前記主構成体
10の段丘部15の内径Ｑよりも少し大きくして該凸条の膨
出部35が段丘部15に対してしまりばめとなるようにして
いる。これによって、ガス分岐ユニット30が主構成体10
のガス・空気受け入れ口11内にセットされた状態で、前
記ガス通過領域32の前記濃ガス用分岐口33の周囲に構成
された凸条の膨出部35が主構成体10の段丘部15の内壁面
に強固に接触し、これによって、製造時に多少の寸法精
度の誤差等が生じても、ガス分岐ユニット30の濃ガス用
分岐口33と主構成体10の連通口14との間に隙間が生じ
て、空気が侵入し、燃料ガスに混入するのを確実に防止
することができる。

【００１０】尚、上記において凸条の膨出部35は、条と
しての膨出部である必要はなく、要するにガス分岐ユニ
ット30の濃ガス用分岐口33の周囲若しくはその一部が膨
出部として存在することで、多少の寸法精度の誤差があ
っても、その膨出部が確実に主構成体10の連通口14の周
囲の壁面と当接し、隙間を通して空気が濃ガス用分岐口
33から出て連通口14に入らんとする燃料ガスに混入され
るのを防止することができるものであれば、その膨出の
具体的な形状は特には限定されない。また、上記におい
て、濃ガス用分岐口33の口縁には外側面に突出するバー
リング加工を施すようにしてもよい。同様に連通口14の
口縁にも外側面に突出するバーリング加工を施してもよ
い。

【００１１】ガス分岐ユニット30が主構成体10のガス・
空気受け入れ口11内にセットされた状態で、ガス分岐ユ
ニット30のガス取り込み口31の正面に臨む位置の外に配
置されたガスノズル４から燃料ガスが主構成体10のガス
・空気受け入れ口11内に吹き込まれると、その燃料ガス
はその略全量がガス分岐ユニット30のガス取り込み口31
内に入り、更にガス通過領域32に入り、濃ガス用分岐口
33と主開口34からガス分岐ユニット30の外に出る。濃ガ
ス用分岐口33からガス分岐ユニット30外に出た燃料ガス
は、前記凸条の膨出部35によって空気の混入が確実に防
止された状態で、主構成体10の連通口14を通り抜けて、
主構成体10の外に出て、副構成体20と主構成体10との間
に構成される副通路22に入り、上昇して副炎口23から吐
出して燃焼され、袖火となる。主開口34から出た燃焼ガ
スは、主通路12に入り、前記ガス・空気受け入れ口11か
ら入った空気と混合されて、淡ガスとなり、主炎口13か
ら突出して燃焼され、主炎となる。

【００１２】図４は本発明の第２の実施の形態を示し、
（Ａ）はガス分岐ユニットの正面図で、（Ｂ）は左側面
図である。本第２の実施の形態においては、主構成体10
と副構成体20に対して組み合わされるガス分岐ユニット
50を、既述したガス分岐ユニット30とは異なるものとし
ている。即ち、本第２の実施の形態においては、ガス分
岐ユニット50のガス取り込み口51に対して、該ガス取り
込み口51に取り込まれた燃料ガスの流れの上流側に濃ガ
ス用分岐口53を設け、下流側に主開口54を設けるように
している。以上のように構成することで、ガスノズル４
から主構成体10のガス・空気受け入れ口11に入った燃料
ガスは、その略全量がガス分岐ユニット50に先ず入り、
上流側の濃ガス用分岐口53から一部の燃料ガスが主構成
体10の連通口14を介して副通路22に供給される。残る燃
料ガスは下流の主開口54から主構成体10の主通路12に供
給されて、空気と混合され、淡ガスとなって、主炎口13
に導かれる。尚、濃ガス用分岐口53の周囲を外側に膨出
した膨出部55とすることで、寸法精度の誤差を吸収し
て、該膨出部55が隙間なく主構成体10側の壁面に密接す
るようにすることができる。

【００１３】前記のように、ガス分岐ユニット50の濃ガ
ス用分岐口53をガス取り込み口51からの燃料ガスの上流
側に設けることで、燃料ガスの流量の少ない小能力運転
のさいにおいても、濃ガス用分岐口53から副通路22を経
て副炎口23に供給される濃ガスの量を安定させて確保す
ることができ、これによって火炎の安定性を確保するこ
とができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項１
に記載の濃淡式ガスバーナによれば、ガス分岐ユニット
の濃ガス用分岐口の周囲の外壁を他の外壁よりも膨出さ
せ、これによって膨出部を濃ガス用分岐口と対応する主
構成体の連通口の周囲の壁面に密接に当接させて、濃ガ
ス用分岐口と連通口との接触間隙に空気が侵入しないよ
うに構成したので、ガス分岐ユニットの濃ガス用分岐口
から主構成体の連通口を経て、副通路からら副炎口に運
ばれる燃料ガスに対する空気の混入を確実に防止するこ
とができ、よって濃ガスによる良好な袖火を確保し、安
定した火炎を確保することができる。また請求項２に記
載の濃淡式バーナによれば、請求項１に記載の構成によ
る効果に加えて、膨出部はガス分岐ユニットの外壁の濃
ガス用分岐口を囲むように形成した凸条の膨出部とし、
該凸条が前記主構成体の連通口の周囲の壁面に対してし
まりばめ状態となるように構成したので、濃ガス用分岐
口の周囲の凸条の膨出部によって、確実に主構成体側の
壁面に当接し、濃ガス用分岐口から主構成体の連通口を
通って副通路に入って行こうとする燃料ガスへの空気の
侵入を確実に防止することができる。また請求項３に記
載の濃淡式バーナによれば、ガス分岐ユニットの濃ガス
用分岐口をガス取り込み口からの燃料ガスの流れの上流
側に設け、主開口を下流側に設けたので、燃焼能力が変
化する場合においても、ガス分岐ユニットの濃ガス用分
岐口を通って副通路から副炎口に行く濃ガスの量を一定
に安定させることができ、燃焼能力が小さい場合にも安
定した袖火を確保して、火炎の安定性を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す濃淡式ガスバ
ーナの図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す濃淡式ガスバ
ーナのガス分岐ユニットの図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す濃淡式ガスバ
ーナの主構成体のガス・空気受け入れ口の右側面図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す濃淡式ガスバ
ーナのガス分岐ユニットの図である。

【図５】従来の濃淡式ガスバーナの図である。

【符号の説明】

10 主構成体 11 ガス・空気受け入れ口 12 主通路 13 主炎口 14 連絡口 15 段丘部 20 副構成体 22 副通路 23 副炎口 30、50 ガス分岐ユニット 31、51 ガス取り込み口 32 ガス通過領域 33、53 濃ガス用分岐口 34、54 主開口 35 凸条の膨出部 55 膨出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 修司 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 忽那 良治 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 畑 秀典 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式 会社ノーリツ内 (56)参考文献 特開 平７−19422（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−340519（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−310906（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−346214（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/01 - 14/08 F23D 14/62 - 14/64 F23C 11/00 329 - 330

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主炎口及び該主炎口への主通路を構成す
   ると共にガスノズルからの燃料ガスとその周囲からの空
   気を受け入れるガス・空気受け入れ口を構成する主構成
   体と、該主構成体の外側に副炎口及び副通路を構成する
   副構成体と、前記主構成体のガス・空気受け入れ口内に
   配置され、ガスノズルからガス・空気受け入れ口内に吹
   き込まれた燃料ガスを受け入れるガス取り込み口と、該
   ガス取り込み口内に受け入れた燃料ガスを前記主構成体
   内の主通路に淡ガス用として放出する主開口と、前記ガ
   ス取り込み口内に受け入れた燃料ガスを前記主構成体の
   壁面の一部に設けた連通口を介して主構成体の外にある
   副通路へ導くための濃ガス用分岐口とを構成してなるガ
   ス分岐ユニットとからなり、ガス分岐ユニットの前記主
   開口から放出され主通路を運ばれてくる空気量の多い淡
   ガスを上端の主炎口で主炎として燃焼させると共に、ガ
   ス分岐ユニットの前記濃ガス用分岐口から前記主構成体
   の連通口を経て副通路に入って運ばれてくる空気量の少
   ない濃ガスを前記主炎口の外側に隣接する副炎口で袖火
   として燃焼させるようにした濃淡式ガスバーナであっ
   て、 前記ガス分岐ユニットの前記濃ガス用分岐口の周囲の外
   壁を他の外壁よりも膨出させ、これによって膨出部を前
   記濃ガス用分岐口と対応する主構成体の連通口の周囲の
   壁面に密接に当接させて、前記濃ガス用分岐口と連通口
   との接触間隙に空気が侵入しないように構成したことを
   特徴とする濃淡式ガスバーナ。
2. 【請求項２】 膨出部はガス分岐ユニットの外壁の濃ガ
   ス用分岐口を囲むように形成した凸条の膨出部とし、該
   凸条が前記主構成体の連通口の周囲の壁面に対してしま
   りばめ状態となるように構成したことを特徴とする請求
   項１に記載の濃淡式ガスバーナ。
3. 【請求項３】 主炎口及び該主炎口への主通路を構成す
   ると共にガスノズルからの燃料ガスとその周囲からの空
   気を受け入れるガス・空気受け入れ口を構成する主構成
   体と、該主構成体の外側に副炎口と該副炎口への副通路
   を構成する副構成体と、前記主構成体のガス・空気受け
   入れ口内に配置され、ガスノズルからガス・空気受け入
   れ口内に吹き込まれた燃料ガスを取り込むガス取り込み
   口と、該ガス取り込み口内に受け入れた燃料ガスを前記
   主構成体内の主通路に淡ガス用として放出する主開口
   と、前記ガス取り込み口内に受け入れた燃料ガスを前記
   主構成体の壁面の一部に設けた連通口を介して主構成体
   の外にある副通路へ導くための濃ガス用分岐口とを構成
   してなるガス分岐ユニットとからなり、ガス分岐ユニッ
   トの前記主開口から放出され主通路を運ばれてくる空気
   量の多い淡ガスを上端の主炎口で主炎として燃焼させる
   と共に、ガス分岐ユニットの前記濃ガス用分岐口から前
   記主構成体の連通口を経て副通路に入って運ばれてくる
   空気量の少ない濃ガスを前記主炎口の外側に隣接する副
   炎口で袖火として燃焼させるようにした濃淡式ガスバー
   ナであって、 ガス分岐ユニットの濃ガス用分岐口をガス取り込み口か
   らの燃料ガスの流れの上流側に設け、主開口を下流側に
   設けたことを特徴する濃淡式ガスバーナ。