JP4898612B2 - 燃焼板式バーナ - Google Patents

Description

本発明は、ガスファンヒータ等に内蔵される燃焼板式バーナ、特に、酸欠対策のための安全装置を具備する燃焼板式バーナに関するものである。

従来の燃焼板式バーナでは、酸欠対策のための安全装置として、酸欠検知バーナとこれで加熱される炎検知器を備えたものがある。
図６は、この種の安全装置を備えた従来の燃焼板式バーナの要部断面図であり、図７はその斜視図である。
このものは、全一次式のバーナで、燃料ガスは、ガス入口(11)からメインバーナボディ(10)に供給される。メインバーナボディ(10)から吐出される燃料ガスは、その上方のパンチングメタル状の分布板(12)を介して、多数の主炎口(130)(130)を備えた燃焼板(13)に供給される。燃焼板(13)と分布板(12)の間には、上向きのガス噴出口(140)を備えた酸欠検知バーナ(14)が水平に配設されていると共に、燃焼板(13)の、前記酸欠検知バーナ(14)のガス噴出口(140)の上方に対応する位置には、複数の補助炎口(15)が開口している。
補助炎口(15)は、略長方形の表面を有する燃焼板(13)の一方の短辺寄りの中央部分（図７の二点鎖線で囲った円内）にのみ設けられて、補助炎口群を形成している。

又、燃焼板(13)の各短辺及び各長辺に沿って押え板(2a)(2b)がそれぞれ直立しており、各押え板(2a)(2b)の上端縁からは、燃焼板(13)の表面を押える押え片(23)が２つずつ内方に突出している。

燃焼板(13)は、各押え板(2a)(2b)によって水平方向のずれが防止され、押え片(23)(23)によって垂直方向のずれが防止された態様となるため、輸送中等に燃焼板(13)がメインバーナボディ(10)に対してずれたり外れたりすることはない。

尚、一方の短辺側の押え板(2a)の中央部分には、燃焼板(13)の表面よりも突出する突出部(21)が設けられており、突出部(21)の中央には、炎検知器(1)を挿通状態に保持させるための保持孔(20)が設けられている。炎検知器(1)は、その先端が、燃焼板(13)上の前記二点鎖線の円内に位置するように、突出部(21)に対して傾斜姿勢で保持されている。
このものでは、メインバーナボディ(10)のガス入口(11)に流入した燃料ガスは、分布板(12)を介して燃焼板(13)に供給されると共に、その主炎口(130)(130)から吐出されて燃焼板(13)の表面にて薄膜状態で燃焼する。

酸欠検知バーナ(14)のガス噴出口(140)から吐出された燃料ガスは、突出部(21)の両脇から補助炎口(15)群の形成域に流れ込む二次空気と混合されて、補助炎口(15)で燃焼して火炎(F)となる。火炎(F)で先端が加熱されることにより、炎検知器(1)が炎検知信号を出力する。このとき、酸欠により火炎(F)がリフトし、火炎(F)による炎検知器(1)の先端の加熱度合いが変化すると、炎検知器(1)からの炎検知信号が消失し、これにより、燃焼板式バーナが消火されることにより安全状態が確保されるようになっている。
特開２００４−１６９９７１号公報 実開平２−５４０３８号公報

しかしながら、上記従来のものでは、各バーナの燃焼中に、室内が酸欠状態になると、燃焼板(13)の表面のうち、突出部(21)によって側方が囲まれている補助炎孔(15)の形成域に二次空気が流れにくくなるため、補助炎孔(15)群は早期に酸欠状態になり易い。その結果、主炎孔(130)はまだ適正燃焼が可能であるにもかかわらず、補助炎孔(15)群の火炎(F)が酸欠によりリフト傾向になり、それに炎検知器(1)が反応することにより、燃焼板式バーナが必要以上に早く消火されてしまう不都合がある。

尚、実開平２−５４０３８号公報に開示のものでは、補助炎孔(15)群の上方及び側方を覆う邪魔板が設けられていると共に、これに、補助炎孔(15)群に二次空気を送るための二次空気供給口を設ける構成としているが、前記二次空気供給口は、炎検知器(1)を挿通させる保持孔(20)の下方に連通して設けられているため、炎検知器(1)の先端に空気が直接当たってしまい、炎検知器(1)の出力に支障を来たし、炎検知器(1)による正確な反応が期待できないといった不都合がある。

本発明は、かかる点に鑑みて成されたもので、『多数の主炎孔が略全域に亘って形成されていると共に、前記主炎孔形成域の一端寄りに酸欠検知用の補助炎孔群が設けられている燃焼板と、
先端が前記補助炎孔群の略中央に位置するように設置される酸欠検知用の炎検知器と、
前記燃焼板の周辺に垂直に配設される押え板が具備され、
前記補助炎孔群形成域側に設けられている第１押え板の、前記燃焼板の表面よりも突出させた突出部に前記炎検知器を保持するための保持孔が貫通されている燃焼板式バーナ』において、室内全体の酸素濃度に応じて正確に反応する炎検知器を具備させることを課題とする。

上記課題を解決する為の請求項１に係る発明の解決手段は、『前記第１押え板の、前記燃焼板の表面に沿った前記保持孔の両側方を切り欠いて、前記補助炎孔群に二次空気を供給するための空気流路としての切欠部がそれぞれ形成され、
前記保持孔を介して位置する前記切欠部間の最短距離は、前記補助炎孔群形成域における前記第１押え板に沿った最大幅よりも小さく設定されている』ことである。
燃焼板の輸送中における脱落やズレを防止するために設けられている押え板のうち、前記補助炎孔群形成域側の一辺に沿って設けられている第１押え板に、保持孔を具備する突出部が設けられ、前記保持孔に、酸欠検知用の炎検知器を、先端が補助炎孔に形成される火炎によって加熱されるように斜めに保持させている。

上記解決手段によれば、前記第１押え板の突出部を、保持孔が形成可能な程度の細幅片となるように両側方を切り欠くことにより、保持孔の両側方に空気流路としての切欠部をそれぞれ設け、これら切欠部間の最短距離を、前記補助炎孔群形成域の、前記第１押え板に沿った最大幅よりも小さく設定したから、室内が酸欠状態となったとき、第１押え板（突出部）の外側にある空気は、二次空気として前記両切欠部を通過し、前記補助炎孔群に確実に届くこととなる。
又、前記切欠部は、炎検知器を保持している保持孔の両側方に設けられているから、実開平２−５４０３８号公報に開示のもののように、炎検知器の先端に空気が直接当たることはない。

請求項１に係る発明において、『前記一対の切欠部の、前記保持孔の前記両側方に位置する各端縁から、前記燃焼板側へ向かって張り出すフランジ片をそれぞれ延長させた』ものでは、第１押え板は、保持孔が形成されている突出部とその両側縁から前記燃焼板側へ向かって張り出している一対のフランジ片とによって断面略コ字状に構成された囲み部を具備する構成となる。二次空気は、前記フランジ片の外側から補助炎孔群へ送られると共に、補助炎孔群に形成される火炎は前記囲み部内で三方から囲まれる。

本発明は次の特有の効果を有する。
請求項１に係る発明では、室内全体が酸欠状態となって補助炎孔群に二次空気が供給されにくくなった場合には、前記第１押え板の外方にある空気を前記切欠部から補助炎孔群に二次空気として供給できるようにしたから、主炎孔側がまだ十分に燃焼可能であるにもかかわらず、補助炎孔群で形成される火炎が先に酸欠状態になり、これに炎検知器が反応して燃焼板式バーナが早切れするといった不都合がない。このように、室内全体の正確な酸素濃度に応じて、炎検知器を精度良く反応させることができる。

又、切欠部から供給させる二次空気は炎検知器の先端に直接当たることがないので、前記二次空気が炎検知器の出力に影響を及ぼすことがなく、炎検知器の精度を確実に保持することが出来る。

そして、保持孔の両側方に設けた切欠部から補助炎孔群に十分な量の二次空気を供給することができるから、炎検知器の精度をさらに向上させることができる。

請求項２に係る発明では、補助炎孔群に形成される火炎を、断面略コ字状に形成した囲み部によって囲む構成としたから、前記火炎の安定性を確保することができる。これにより、補助炎孔に形成される火炎がふらついて酸欠検知用の炎検知器に影響を及ぼす不都合を防止することができる。又、補助炎孔群への二次空気は前記囲み部の両側方から供給することができるから、室内が酸欠状態になったときでも、主炎孔がまだ十分に燃焼可能な間は、補助炎孔に火炎を確実に且つ安定的に形成することができる。このように、酸欠検知用の炎検知器の精度を一層向上させることができると共に、前記押え板を、燃焼板のズレを防止する機能だけでなく、補助炎孔に形成される火炎を安定させる機能も有するものとして利用することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、燃焼板式バーナの参考例の縦断面図であり、ガスファンヒータに内蔵されるものである。
この燃焼板式バーナは、全一次空気式のものであり、上方に開放する箱状に絞り加工され、その長手方向の一側面に側面開口(101)を備えたメインバーナボディ(10)と、その上方開放部に配設されたセラミック製の燃焼板(13)とから構成されている。メインバーナボディ(10)の側面開口(101)には、テーパ筒状のレギュレータ(18)の小径側端部が溶接により接続されており、レギュレータ(18)の外側開放端が、ガス入口(11)となっている。

メインバーナボディ(10)における側面開口(101)の奥には、メインバーナボディ(10)の底面に形成した半筒部(103)と、これと共に混合管部(100)を構成する断面半筒形の混合管上板(104)が接続され、混合管部(100)は、メインバーナボディ(10)の長手方向の略中央部まで延びている。メインバーナボディ(10)には、混合管上板(104)の上方空間を上下に仕切るパンチングメタル状の分布板(12)が配設されている。

メインバーナボディ(10)の上方開放部を覆う燃焼板(13)は、多数の主炎口(130)(130)が表裏に貫通したセラミック製の長方形板で構成されていると共に、その長辺方向の両端部中央には、図２に示すように、炎孔が形成されない炎孔非形成域(16a)(16b)がそれぞれ台形状に設けられている。

燃焼板(13)の短辺に沿って第１、第２押え板(22a)(22b)を直立させることにより、燃焼板(13)を長手方向に位置決めしており、又、燃焼板(13)の長辺に沿って第３、第４押え板(22c)(22d)を直立させることにより、燃焼板(13)を短辺方向にも位置決めしている。第１〜第４押え板(22a)〜(22d)には、燃焼板(13)の表面側に突出して前記燃焼板(13)を表面側から押える押え片(23)が２つずつ設けられている。

第１〜第４押え板(22a)〜(22d)及び押え片(23)(23)によって、燃焼板(13)は、輸送中等においても、メインバーナボディ(10)に対して、水平方向及び垂直方向にずれることなく、位置決め状態が保持される。

第１、第２押え板(22a)(22b)の中央部分は、燃焼板(13)の表面よりも上方に突出して突出部(21)が形成されており、突出部(21)の中央には、炎検知器(1)(3)をそれぞれ挿通状態に保持させるための保持孔(20)が貫通している。

一方の第１押え板(22a)（図面では右端）の突出部(21)に形成した保持孔(20)には、酸欠検知用の炎検知器(1)としての熱電対が挿通されて斜めに保持されてあり、他方の第１押え板(22b)（図面では左側）の突出部(21)に形成した保持孔(20)には、制御用の炎検知器(3)が挿通されて斜めに保持されている。

各炎検知器(1)(3)は、図１及び図２に示すように、各々の先端がそれぞれ炎孔非形成域(16a)(16b)内に位置するように保持されてあり、酸欠検知用の炎検知器(1)が対応する炎孔非形成(16a)の回りにドーナツ状に形成されている炎孔群を、補助炎口(15)群として機能させている。

特に、この参考例のものでは、燃焼板(13)の前記補助炎孔(15)群側の短辺に沿って設けられている第１押え板(22a)に、図３に示すように、保持孔(20)よりも燃焼板(13)寄りの両側方に空気流路としての一対の貫通孔(24)(24)を貫通させてある。前記貫通孔(24)(24)間の距離(W1)は、非炎孔形成域(16a)を囲む補助炎孔(15)群の第１押え板(22a)に沿った最大幅(W2)よりも小さく形成されている。これにより、貫通孔(24)(24)を通過した第１押え板(22a)の外側の空気は、確実に補助炎孔(15)群に届く態様となる。

燃焼板(13)における補助炎口(15)群の形成域の裏面側には、図１に示すように、補助炎口(15)群にガス供給するガス噴出口(140)を備えた酸欠検知バーナ(14)が設けられており、酸欠検知バーナ(14)のガス流入口(142)は、メインバーナボディ(10)のガス入口(11)の上方に開放するように固定されている。

このものでは、所定の空気過剰率に調整された燃料ガスがガス入口(11)からメインバーナボディ(10)に供給されると、これが混合管部(100)の下流端開口(110)から吐出され、その上方に配設された透孔(120)(120)を具備する分布板(12)で分散されて燃焼板(13)の裏面側に供給される。そして、燃焼板(13)の主炎口(130)(130)から吐出されて燃焼板(13)の表面全体を覆う薄膜状態に燃焼する。

酸欠検知バーナ(14)のガス流入口(142)に流入された燃料ガスは、ガス噴出口(140)から噴出してその上方の補助炎口(15)群から吐出されると共に、室内の空気を二次空気として取り入れることにより、図１のように、火炎(F)となって噴出する。この火炎(F)によって炎検知器(1)が加熱される。

このガスファンヒータの使用中に室内の酸素が不足してきて酸欠状態に陥ると、補助炎口(15)に形成される火炎(F)が酸素（二次空気）を求めて、炎検知器(1)の上方へリフトする。火炎(F)がリフトすると、炎検知器(1)が非加熱状態となり、その出力が低下することにより、炎検知器(1)から炎検知信号が出なくなる。その結果、燃焼板式バーナへのガス供給が遮断されて強制的に燃焼が停止される。これにより、燃焼板式バーナの不完全燃焼が防止され、安全状態が確保される。

このように、ファンヒータの燃焼により、室内が酸欠状態となり、補助炎口(15)群に供給される二次空気が不足して来た場合、貫通孔(24)(24)から第１押え板(22a)の外側の空気を二次空気として補助炎口(15)群に供給することができる。これにより、主炎口(130)(130)から吐出される燃料ガスがまだ燃焼可能であるにもかかわらず、補助炎孔(15)で形成される火炎(F)が先に酸欠になって、燃焼板式バーナの燃焼を停止させてしまう、所謂、早切れを防止することができる。

又、補助炎孔(15)群への二次空気は、保持孔(20)の両側に設けた貫通孔(24)(24)を介して、酸欠検知用の炎検知器(1)の先端の両側方に位置する補助炎孔(15)群の形成域に送られるから、炎検知器(1)の先端に空気が直接当たることはない。よって、炎検知器(1)の先端に空気が当たることによる炎検知器(1)の誤作動を防止することができる。

尚、第１押え板(22a)の外側の空気を補助炎孔(15)群に二次空気として送り込むためには、前記貫通孔(24)(24)に代えて、突出部(21)の両側方を切り欠いて、突出部(21)を保持孔(20)が形成可能な程度の細幅片とし、前記細幅片の両側方の切欠部を空気流路として機能させるようにしても良い。

図４に示すものは、本発明の実施の形態に係る燃焼板式バーナの要部の斜視図であり、第１押え板(22a)の中央における、燃焼板(13)の表面よりも突出している突出部(21)の、保持孔(20)の両側方を、燃焼板(13)側へ折り曲げることにより、突出部(21)の前記両側にフランジ片(26)(26)をそれぞれ設ける構成としたものである。
これにより、第１押え板(22a)の中央に、突出部(21)と一対のフランジ片(26)(26)とからなる断面略コ字状の囲み部(25)が設けられた構成となる。

この実施の形態の場合、図５に示すように、フランジ片(26)(26)の外側面相互間の距離(W3)を、補助炎孔(15)群形成域の前記最大幅(W2)よりも小さく設定しておくことにより、フランジ片(26)(26)の両外側が空気流路として機能させることができる。これにより、酸欠時に、囲み部(25)の両側方からフランジ片(26)(26)に沿って、保持孔(20)に保持された炎検知器(1)の両側方に位置する補助炎孔(15)群へ二次空気を供給することが可能となる。

尚、前記囲み部(25)で囲まれる範囲に、補助炎孔(15)の一部が位置することにより、前記補助炎孔(15)に形成される火炎(F)は、囲み部(25)によって三方から囲まれる態様となる。このため、前記火炎(F)を安定させることができ、室内全体が酸欠になる前の、火炎(F)の不用意なふらつきを防止することができる。

このように、室内が酸欠傾向となっても、補助炎孔(15)群には、第１押え板(22a)の外側の空気が、囲み部(25)の両側方からフランジ片(26)(26)に沿って、二次空気として送られると共に、囲み部(25)内に位置する補助炎孔(15)群に形成される火炎(F)は、囲み部(25)によって三方が囲まれることにより、その安定性を確保することができる。言い換えれば、室内の空気が不足してきても、主炎孔(130)側がまだ十分に燃焼可能である場合には、補助炎孔(15)には安定した火炎(F)を形成できるようにしたから、燃焼板式バーナを早切れさせてしまうといった不都合を防止することができ、室内の酸素濃度に応じて、酸欠検知用の炎検知器(1)を精度良く反応させることができる。

尚、燃焼板(13)の長辺方向の両端近傍に、台形状の非炎孔形成域(16a)(16b)が設けられているのは、他方の第２押え板(22b)に保持させた制御用炎検知器(3)が、気流の影響を受けずに制御できるようにするためであり、全一次式の燃焼板式バーナの良好な赤熱状態を保持できるようにするためである。本来、酸欠検知用の炎検知器(1)のための補助炎孔(15)群は、中央に非炎孔形成域(16a)が形成されたドーナツ状に設ける必要はないが、燃焼板(13)を左右対称に製作するため、便宜上、酸欠検知用の炎検知器(1)側にも、非炎孔形成域(16a)が形成されてしまうのである。

このためにも、本発明では、非炎孔形成域(16a)の周りの補助炎孔(15)群に二次空気が送られるように、炎検知器(1)を保持している保持孔(20)の両側方に、空気流路として切欠部を設けている。こうすることにより、前記切欠部から送られる二次空気は、炎検知器(1)の先端に直接当たることなく、非炎孔形成域(16a)の周りに形成されている補助炎孔(15)群に確実に送ることができる。

本発明の参考例に係る燃焼板式バーナの縦断面図。 本発明の参考例に係る燃焼板式バーナの一部省略平面図。 本発明の参考例に係る燃焼板式バーナの要部拡大斜視図。 本発明の実施の形態に係る燃焼板式バーナの要部拡大斜視図。 本発明の実施の形態に係る燃焼板式バーナの一部省略平面図。 従来の燃焼板式バーナの要部断面図。 従来の燃焼板式バーナの要部斜視図。

符号の説明

(1) ・・・・・・炎検知器
(13)・・・・・・燃焼板
(15)・・・・・・補助炎孔群
(130) ・・・・・主炎孔
(22a) ・・・・・押え板
(20)・・・・・・保持孔

Claims (2)

1. 多数の主炎孔が略全域に亘って形成されていると共に、前記主炎孔形成域の一端寄りに酸欠検知用の補助炎孔群が設けられている燃焼板と、
   先端が前記補助炎孔群の略中央に位置するように設置される酸欠検知用の炎検知器と、
   前記燃焼板の周辺に垂直に配設される押え板が具備され、
   前記補助炎孔群形成域側に設けられている第１押え板の、前記燃焼板の表面よりも突出させた突出部に前記炎検知器を保持するための保持孔が貫通されている燃焼板式バーナにおいて、
   前記第１押え板の、前記燃焼板の表面に沿った前記保持孔の両側方を切り欠いて、前記補助炎孔群に二次空気を供給するための空気流路としての切欠部がそれぞれ形成され、
   前記保持孔を介して位置する前記切欠部間の最短距離は、前記補助炎孔群形成域における前記第１押え板に沿った最大幅よりも小さく設定されていることを特徴とする燃焼板式バーナ。
2. 請求項１に記載の燃焼板式バーナにおいて、前記一対の切欠部の、前記保持孔の前記両側方に位置する各端縁から、前記燃焼板側へ向かって張り出すフランジ片をそれぞれ延長させたことを特徴とする燃焼板式バーナ。

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