JP4718385B2

JP4718385B2 - バーナ

Info

Publication number: JP4718385B2
Application number: JP2006192940A
Authority: JP
Inventors: 武桑原; 靖吉野; 史郎藤島; 拓也諸石; 小野　　純
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: JP2008020142A

Description

本発明は主として小型の蒸発器に使用されるバーナであって、その外側ケーシングが外部に露出されるものに関する。

燃料電池用改質器に供給する水蒸気を発生させる蒸発器は、小型軽量で且つ、負荷に対する応答性のよいものが望まれている。係る蒸発器のバーナの取付け構造として、本出願人はすでに特願２００５−３６０２２４号としてバーナの取付け構造を提案している。

これは図３に示す如く、バーナノズル３の先端部外周を漏斗状のケーシング17で被嵌し、その内側にセラミック等からなる断熱材16を配置し、断熱材16上にセラミック製のバーナ保炎管12を載置する。そして、そのバーナ保炎管12の外周に空間を空けて釣鐘体20を被嵌し、釣鐘体20の更に外周に空間を空けて内筒19および外筒18、更には保温材24を取付けたものである。そして、一次空気と燃料とを混合してバーナノズル３から噴出させるとともに、更に二次空気を供給して、バーナ保炎管12の内部で燃焼させるものである。

その燃焼ガス28は、バーナ保炎管12の内側を上昇し、釣鐘体20の天井で下方にＵターンし、その釣鐘体20の内周とバーナ保炎管12の外周との間を下降し、ついでその釣鐘体20のフランジ部でＵターンし、釣鐘体20の外周と内筒19の内周との間をそれが上昇する。内筒19と外筒18との間には水が供給されるとともに、釣鐘体20の上方に図示ない水管が配置され、それらの内部の水が蒸発されるものである。

上記のようなバーナは、ケーシング17の内側に断熱材16を配置しているものの、その内部が高温になるため、外側に露出するケーシング17表面も比較的高温となり、そこに触れると火傷のおそれがある。また、断熱材16をケーシング17の内部に保持させるため、ケーシング17の両端部に円筒金具26、環状止め金具27を必要とする。その結果、部品点数が多くなり、製作工数が増大してバーナのコストアップの要因となる。また、断熱材16自体も金属板に比べて製作が面倒で、高価とならざるをえない。
そこで本発明は、上記断熱材を不要としつつ、バーナのケーシング17を比較的低温に維持できるとともに、部品点数を少なくして、低コストのバーナを提供することを課題とする。

本発明は、一次空気(1) と燃料(2) とを混合して噴出するバーナノズル(3) と、
そのバーナノズル(3) の外周を被嵌して外部に露出され、その端部がバーナノズル(3) の噴射方向の下流側に且つバーナノズル(3) 先端より前方に突出して漏斗状に拡開する金属製の外ケーシング(4) と、
その外ケーシング(4) の端部と前記バーナノズル(3) の先端の間を閉塞するように、その外ケーシング(4) の端部からバーナノズル(3) の中心側に延在されたフランジ部(5) および、そのフランジ部(5) の内縁から前記外ケーシング(4) の内面に対向して鍋底状に凹陥し、その中心に設けた中心孔(6) が前記バーナノズル(3) の先端外周に近接し、その先端外周との間に環状小隙(7) が形成された金属製の内ケーシング(8) と、
先端が前記外ケーシング(4) に連通すると共に、その開口(9a)が前記内ケーシング(8) の外周面に対向する二次空気供給管(9) と、を具備し、
その二次空気供給管(9)から流入される二次空気(10)が外ケーシング(4) と内ケーシング(8) との間の環状の空間(11)に供給され、それが外ケーシング(4) の内面を流通してその外ケーシング(4) を冷却しつつ、前記空間(11)から前記環状小隙(7)を通過するように構成したバーナである。

本発明のバーナは、漏斗状に拡開する金属製の外ケーシング４の端部とバーナノズル３の先端との間を閉塞するように、金属製の内ケーシング８が設けられ、外ケーシング４と内ケーシング８とバーナノズル３とで囲まれた空間11に二次空気10が供給され、それが外ケーシング４の内面を流通してその外ケーシング４を冷却しつつ、環状小隙７に導かれるように構成したから、外ケーシング４は常に新たな二次空気10によって冷却され、外部に露出される外ケーシング４が高温になることを防止して、作業環境を良好にするとともに、火傷等の危険を防止できる。また、外ケーシング４および内ケーシング８は共に金属製のものであり、両者はプレス機械等により容易に製造できると共に、両者の接合も容易であり、製造コストが低下でき、それを安価に提供できる効果がある。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明のバーナの要部縦断面図であり、図２はその一部破断分解斜視図である。

この例では、漏斗状に形成された外ケーシング４の中心にエジェクタからなるバーナノズル３が配置されている。バーナノズル３には軸線上に一次空気供給管14設けられ、その外周に燃料供給管15が取付けられている。外ケーシング４の上端には中心孔６を有する内ケーシング８が被嵌される。この内ケーシング８は外周にフランジ部５を有し、その内側が鍋底状に形成されている。そして、フランジ部５の周縁が外ケーシング４上端のフランジ部に載置され、両者間が溶接等により接合される。外ケーシング４の外周には二次空気供給管９が取付けられ、その開口9aが内ケーシング８の鍋底状の外周面に対向する。また、外ケーシング４に内ケーシング８を被嵌した状態で、内ケーシング８の中心孔６はバーナノズル３先端に近接し、その外周に環状小隙７を形成する。そして、バーナノズル３の外周と内ケーシング８の外周および外ケーシング４の内周面との間に空間11を形成する。

このようにしてなるフランジ部５上にはバーナ保炎管12が載置される。そして、空気圧源からの一次空気供給管14に一次空気１が供給され、燃料供給管15に燃料２が供給され、一次空気１と燃料２との混合ガスがバーナノズル３先端から噴出され点火される。そして、二次空気供給管９からは二次空気10が空間11に供給され、それが内ケーシング８外周に吹き付けられるとともに、外ケーシング４内周を流通してバーナノズル３の先端と内ケーシング８の中心孔６との間に形成された環状小隙７より、上方に噴出する。そして、バーナ保炎管12内で燃焼し、その回りを高温にする。このとき二次空気10が継続して噴出することにより、継続的に外ケーシング４と内ケーシング８とが冷却される。
なお、二次空気10はコンプレッサからの圧縮空気であり、空間11内で乱流状態で供給される。

そして二次空気10を空間11に供給することにより、バーナノズル３外周をも冷却する。

本発明のバーナの要部縦断面図。同バーナの一部破断要部分解図。比較のためのバーナの縦断面図。

符号の説明

１一次空気
２燃料
３バーナノズル
４外ケーシング
５フランジ部
６中心孔

７環状小隙
８内ケーシング
９二次空気供給管
9a 開口
10 二次空気
11 空間
12 バーナ保炎管
14 一次空気供給管

15 燃料供給管
16 断熱材
17 ケーシング
18 外筒
19 内筒
20 釣鐘体
24 保温材
25 火炎
26 円筒金具
27 環状止め金具
28 燃焼ガス

Claims

一次空気(1) と燃料(2) とを混合して噴出するバーナノズル(3) と、
そのバーナノズル(3) の外周を被嵌して外部に露出され、その端部がバーナノズル(3) の噴射方向の下流側に且つバーナノズル(3) 先端より前方に突出して漏斗状に拡開する金属製の外ケーシング(4) と、
その外ケーシング(4) の端部と前記バーナノズル(3) の先端の間を閉塞するように、その外ケーシング(4) の端部からバーナノズル(3) の中心側に延在されたフランジ部(5) および、そのフランジ部(5) の内縁から前記外ケーシング(4) の内面に対向して鍋底状に凹陥し、その中心に設けた中心孔(6) が前記バーナノズル(3) の先端外周に近接し、その先端外周との間に環状小隙(7) が形成された金属製の内ケーシング(8) と、
先端が前記外ケーシング(4) に連通すると共に、その開口(9a)が前記内ケーシング(8) の鍋底状の外周面に対向する二次空気供給管(9) と、を具備し、
その二次空気供給管(9)から流入される二次空気(10)が外ケーシング(4) と内ケーシング(8) との間の環状の空間(11)に供給され、それが外ケーシング(4) の内面を流通してその外ケーシング(4) を冷却しつつ、前記空間(11)から前記環状小隙(7) を通過するように構成したバーナ。