JP4299314B2 - 濃淡バーナ - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する前後方向に長手の一対の濃炎口とを備える濃淡バーナに関する。

従来、この種の濃淡バーナとして、特許文献１に記載のものが知られている。この濃淡バーナは、図６に示す如く、バーナ本体ａに、バーナ本体ａの前端から後方にのびる淡混合管部ｂと、淡混合管部ｂの後端部から上方に向かって前後方向に拡幅してのび、淡混合管部ｂからの淡混合気を淡炎口ｃに導く淡通路部ｄとが設けられている。淡混合管部ｂの上方に位置する淡通路部ｄの前部の下辺は後下がりに傾斜して淡混合管部ｂの後端部に達する。また、バーナ本体ａに、淡混合管部ｂと淡通路部ｄの前部下辺との間でバーナ本体ａの前端から後方にのびる濃混合管部ｅを設けている。濃混合管部ｅの後部上辺は、淡通路部ｄの前部下辺に平行になるように後下がりに傾斜しており、この後部上辺に押し潰しによる細長形状の平面部ｆを形成し、平面部ｆに横方向に開口する小径の流出孔ｇを複数形成している。そして、バーナ本体ａに、濃混合管部ｅの流出孔ｇから流れ出る濃混合気を各濃炎口ｈに導く濃通路部ｉを設けている。

尚、平面部ｆに流出孔ｇを開設するのは、流出孔ｇの孔明け加工精度を確保するためである。ここで、濃混合管部ｅにおける濃混合気の通過抵抗を小さくするには、流出孔ｇの合計開口面積をある程度広くする必要がある。そして、上記従来例のように流出孔ｇを小径にする場合には流出孔ｇの個数を多くすることが必要になり、そのため、平面部ｆの長さを長くすることが必要になって、濃混合管部ｅの全長が長くなる。そして、濃混合管部ｅの全長が長くなると、濃混合管部ｅの後部上辺と淡通路部ｄの前部下辺との間でバーナ本体ａを構成する横方向両側の板材を接合させるための所要の接合代を確保する上で、濃混合管部ｅの位置を下方にずらすことが必要になる。この場合、濃混合管部ｅと淡混合管部ｂとの間での板材の接合代を確保するために、淡混合管部ｂの位置も下方にずらすことが必要になり、結果として、濃淡バーナの高さ寸法が増大し、濃淡バーナの大型化を招く。
特許第２６９０４４７号公報

本発明は、以上の点に鑑み、濃混合管部の全長を長くせずに流出孔の合計開口面積を広く確保して、小型化を図ることができるようにした濃淡バーナを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する前後方向に長手の一対の濃炎口とを備え、バーナ本体に、バーナ本体の前端から後方にのびる淡混合管部と、淡混合管部の後端部から上方に向かって前後方向に拡幅してのび、淡混合管部からの淡混合気を淡炎口に導く淡通路部と、淡混合管部と淡混合管部の上方に位置する淡通路部の前部の後下がりに傾斜する下辺との間でバーナ本体の前端から後方にのびる濃混合管部と、濃混合管部の後部に開設した横方向に開口する流出孔から流れ出る濃混合気を各濃炎口に導く濃通路部とを備える濃淡バーナであって、濃混合管部の後部の上辺が後下がりに傾斜しているものにおいて、濃混合管部の後部の外側面に、濃混合管部の上下方中間部を横方向内方に押し潰した形状の平面部が後位のものほど横方向内方に位置するように少なくとも前後２段に形成され、各平面部に各１個の流出孔が開設されていることを特徴とする。

本発明によれば、濃混合管部の後部の各平面部が濃混合管部の上下方向中間部を押し潰すようにして形成されるため、濃混合管部の後部上辺に局部的に形成する従来の平面部と異なり、各平面部を上下方向幅の大きな広い面積のものに形成できる。そのため、各平面部に形成する流出孔の径を大きくして、流出孔の個数を多くせずに流出孔の合計開口面積を広くすることができるようになり、濃混合管部の全長を長くせずに済む。従って、濃混合管部を比較的上方に位置させても、淡通路部の前部下辺と濃混合管部の後部上辺との間の板材接合代を確保でき、バーナ本体の高さ寸法を短縮して濃淡バーナの小型化を図ることができる。

尚、平面部を後位のものほど横方向内方に位置させるのは、濃混合管部の後部上辺が後下がりに傾斜して、濃混合管部が後方に向かって先細りになり、後位の平面部の面積を前位の平面部と同程度にするには、後位の平面部を前位の平面部よりも横方向内方に大きく押し潰した形状に形成することが必要になるためである。ところで、前位の平面部を後位の平面部と面一になるように横方向内方に大きく押し潰した形状に形成すれば、平面部の面積をより広くすることができる。然し、これでは、前位の平面部の形成部位における濃混合管部の横幅が後位の平面部の形成部位と同様に狭くなる。そして、前位の平面部の形成部位には後位の平面部に形成した流出孔に向かう濃混合気も流れるため、当該部位の横幅が濃混合気の流量に比し狭くなり過ぎて、通過抵抗が増大する。これに対し、本発明では、前位の平面部の形成部位における濃混合管部の横幅が比較的広くなり、通過抵抗が増大することはない。

図１、図２は本発明の実施形態の濃淡バーナを示している。この濃淡バーナは、前後方向に長手のバーナ本体１の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口２と、淡炎口２の横方向両側に位置し、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する前後方向に長手の一対の濃炎口３，３とを備えている。

バーナ本体１は、横方向に対峙する一対の内側板４，４と、両内側板４，４の横方向外側に配置される一対の外側板５，５とで構成される。両内側板４，４は、一枚の板をバーナ本体１の下縁となる折曲げ線で合掌状態に折り曲げることにより形成され、また、両外側板５，５は、その上縁の前後複数箇所のブリッジ部５ａで相互に連結されている。そして、両内側板４，４の上端部間の隙間で淡炎口２が構成され、各内側板４と各外側板５の上端部間の隙間で各濃炎口３が形成される。

図２、図３を参照して、淡炎口２には、複数枚の整流板２ａから成る整流部材が装着されており、各整流板２ａ間に横幅の狭い炎口流路が画成される。これら整流板２ａは、その上部の前後複数箇所の潰し部２ｂにおいて隙間無く重なり合っており、炎口流路が前後複数のブロックに区画される。尚、外側板５，５の上端間のブリッジ部５ａは潰し部２ｂの真上に位置する。また、各内側板４には、淡炎口２の上下方向中間部に位置させて、整流部材を横方向両側から挟み込む狭窄部２ｃが形成されている。これにより、狭窄部２ｃの上側の内側板４の部分と最外側の整流板２ａとの間に混合気が流れない盲空隙２ｄが画成される。

また、バーナ本体１には、図３、図４に示す如く、内側板４，４をプレス加工することで形成した、バーナ本体１の下部前端に開口する流入口６ａから後方にのびる淡混合管部６と、淡混合管部６からの淡混合気を淡炎口２に導く淡通路部７とが設けられている。淡混合管部６の流入口６ａの開口面積は比較的広く、この流入口６ａに対向する淡ガスノズル(図示せず)からの燃料ガスと共に比較的多量の一次空気が淡混合管部６に流入して、淡混合気が生成される。淡通路部７は、淡混合管部６の後端部から上方に向かって前後方向に拡幅してのびている。そして、淡通路部７の上端に横幅を狭めた絞り部７ａを形成し、淡炎口２にその前後方向全域に亘り均等に淡混合気が供給されるようにしている。尚、淡混合管部６の上方に位置する淡通路部７の前部の下辺７Ｌは後下がりに傾斜している。

また、バーナ本体１の淡混合管部６と淡通路部７の前部下辺７Ｌとの間の部分には、内側板４，４をプレス加工することで形成した濃混合管部８が設けられている。濃混合管部８は、バーナ本体１の前端に開口する流入口８ａから後方に少しのびて終端しており、その後部の外側面に流出孔８ｂが横方向に開口するように開設されている。濃混合管部８の流入口８ａの開口面積は比較的狭く、この流入口８ａに対向する濃ガスノズル(図示せず)からの燃料ガスと共に比較的少量の一次空気が濃混合管部８に流入して、濃混合気が生成される。そして、各内側板４と各外側板５との間に、濃混合管部８から流出孔８ｂを介して各内側板４の外側に流出する濃混合気を各濃炎口３に導く濃通路部９が形成される。尚、濃通路部９には、流出孔８ｂからの混合気の流れを前後方向に振り分ける、各外側板５に形成した凹部で構成される分流部９ａが設けられている。また、各濃炎口３は、各外側板５の上端部に形成した上下方向に長手の前後複数の凹部３ａにより前後複数ブロックに区画されている。

ここで、濃混合管部８の後部の上辺８Ｕは、淡通路部７の前部下辺７Ｌに平行になるように後下がりに傾斜している。そして、濃混合管部８の後部上辺８Ｕと淡通路部７の前部下辺７Ｌとの間及び濃混合管部８と淡混合管部６との間に、夫々、両内側板４，４の所要の接合代分の間隔が確保されるようにしている。

また、濃混合管部８の後部外側面には前後２段の平面部８ｃ，８ｄが形成されている。そして、各平面部８ｃ，８ｄに各１個の流出孔８ｂを開設している。このように、平面部８ｃ，８ｄに流出孔８ｂを開設するのは、流出孔８ｂの孔明け加工時にバリが発生することを防止するためである。

ここで、各平面部８ｃ，８ｄは濃混合管部８の上下方向中間部を横方向内方に押し潰した形状に形成されており、そのため、各平面部８ｃ，８ｄを上下方向幅の大きな広い面積のものに形成できる。従って、各平面部８ｃ，８ｄに開設する流出孔８ｂの径を大きくして、流出孔８ｂの個数を多くせずに流出孔８ｂの合計開口面積を広くすることができるようになる。その結果、図６に示した上記従来例の如く、濃混合管部ｅの後部上辺に形成した細長形状の平面部ｆに小径の流出孔ｇを複数開設するものに比し、濃混合管部８の全長を短くすることができる。

従来例の濃混合管部を本実施形態の濃混合管部８と同一の上下方向位置に配置した場合には、図４に仮想線で示す如く、濃混合管部の後部上辺と淡通路部７の前部下辺７Ｌとの間に内側板４，４の十分な接合代を確保できなくなる。そのため、従来例では、濃混合管部の位置を下方にずらすことが必要になる。一方、本実施形態では、上記の如く濃混合管部８の全長を短くすることができるため、濃混合管部８を従来例に比し上方に設けることができ、その結果、淡混合管部６も従来例に比し上方に設けることができ、バーナ本体１の高さ寸法を短くして濃淡バーナの小型化を図ることができる。

また、図５に明示されているように、後位の平面部８ｄは前位の平面部８ｃより横方向内方に位置している。これは、濃混合管部８の後部上辺８Ｕが後下がりに傾斜して、濃混合管部８が後方に向かって先細りになり、後位の平面部８ｄの面積を前位の平面部８ｃと同程度にするには、後位の平面部８ｄを前位の平面部８ｃよりも横方向内方に大きく押し潰した形状に形成することが必要になるためである。ところで、前位の平面部８ｃを後位の平面部８ｄと面一になるように横方向内方に大きく押し潰した形状に形成すれば、平面部８ｃの面積をより広くすることができる。然し、これでは、前位の平面部８ｃの形成部位における濃混合管部８の横幅が後位の平面部８ｄの形成部位と同様に狭くなる。そして、前位の平面部８ｃの形成部位には後位の平面部８ｄに形成した流出孔８ｂに向かう濃混合気も流れるため、当該部位の横幅が濃混合気の流量に比し狭くなり過ぎて、通過抵抗が増大する。これに対し、本実施形態では、前位の平面部８ｃの形成部位における濃混合管部８の横幅が比較的広くなり、通過抵抗が増大することはない。かくして、濃混合気の通過抵抗を増大させることなく濃混合管部８の全長を短くし、濃淡バーナを小型化することができる。これにより、バーナ本体１の材料費を削減してコストダウンを図ることができ、更には、濃淡バーナを用いる燃焼装置の小型化を図ることもできる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、濃混合管部８の後部外側面に前後２段に平面部８ｃ，８ｄを形成したが、平面部を前後３段以上に形成することも可能である。

本発明の実施形態の濃淡バーナを示す斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した切断面図。 実施形態の濃淡バーナの外側板を取外した状態の斜視図。 実施形態の濃淡バーナの外側板を取外した状態の側面図。 図３のＶ−Ｖ線で切断した切断平面図。 従来例の濃淡バーナの斜視図。

符号の説明

１…バーナ本体、２…淡炎口、３…濃炎口、６…淡混合管部、７…淡通路部、７Ｌ…淡通路部の前部下辺、８…濃混合管部、８Ｕ…濃混合管部の後部上辺、８ｂ…流出孔、８ｃ，８ｄ…平面部、９…濃通路部。

Claims (1)

1. 前後方向に長手のバーナ本体の上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する前後方向に長手の淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する前後方向に長手の一対の濃炎口とを備え、バーナ本体に、バーナ本体の前端から後方にのびる淡混合管部と、淡混合管部の後端部から上方に向かって前後方向に拡幅してのび、淡混合管部からの淡混合気を淡炎口に導く淡通路部と、淡混合管部と淡混合管部の上方に位置する淡通路部の前部の後下がりに傾斜する下辺との間でバーナ本体の前端から後方にのびる濃混合管部と、濃混合管部の後部に開設した横方向に開口する流出孔から流れ出る濃混合気を各濃炎口に導く濃通路部とを備える濃淡バーナであって、濃混合管部の後部の上辺が後下がりに傾斜しているものにおいて、
   濃混合管部の後部の外側面に、濃混合管部の上下方向中間部を横方向内方に押し潰した形状の平面部が後位のものほど横方向内方に位置するように少なくとも前後２段に形成され、各平面部に各１個の流出孔が開設されていることを特徴とする濃淡バーナ。

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