JP6823408B2

JP6823408B2 - 偏平バーナ

Info

Publication number: JP6823408B2
Application number: JP2016178210A
Authority: JP
Inventors: 佑介浅井
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-09-13
Also published as: JP2018044700A

Description

本発明は、給湯用熱源機等の燃焼装置に用いられる偏平バーナに関する。

一般に、給湯用熱源機においては、燃焼ファンで燃焼用空気を強制的に供給する燃焼筐内に、上端部に細長形状の炎口部を有する偏平バーナが複数個並設されている。

従来、この種の偏平バーナとして、偏平バーナの横方向（炎口部の幅方向）各側の外側面の上部に、前後方向（炎口部の長手方向）所定箇所に位置させて火移り用突起を設け、横方向に隣接する一方の偏平バーナと他方の偏平バーナの火移り用突起同士を当接させて、隣接する偏平バーナ間の隙間を火移り用突起で局部的に閉塞することにより、当該隙間に下方から流入する二次空気の上昇を局部的に妨げて、隣接する偏平バーナ間での火移りを促進するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、偏平バーナとして、横方向に対峙する一対の側板を有するバーナ本体と、バーナ本体の上部を横方向両側から覆う一対の側板を有するバーナキャップとを備え、炎口部は、バーナ本体の両側板間の上端部に設けられる主炎口部と、バーナ本体の各側板とバーナキャップの各側板との間の上端部に設けられる袖火炎口部とで構成されるものも知られている。そして、この偏平バーナでは、バーナキャップの各側板に火移り用突起を設けている。

ところで、バーナ製造ラインの終端において、製造された偏平バーナをロボットにより１個ずつ取り上げ、ライン側方の置き場所に搬送して上下に積み重ね、積み重ねられた所定数の偏平バーナを別のロボットで搬送かごに移し替えることがある。この場合、偏平バーナの外側面の上部に火移り用突起が設けられていると、偏平バーナが水平姿勢から火移り用突起の分だけ傾いた状態で積み重ねられることになり、偏平バーナを安定した状態で積み重ねることが困難になってしまう。

特開２００７−２７８６２２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、外側面に火移り用突起を設けるにも拘らず、安定した状態で積み重ねられるようにした偏平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、上端部に細長形状の炎口部を有する偏平バーナであって、炎口部の長手方向を前後方向、炎口部の幅方向を横方向として、偏平バーナの横方向各側の外側面の上部に、前後方向所定箇所に位置させて火移り用突起が設けられ、横方向に隣接する一方の偏平バーナと他方の偏平バーナの火移り用突起同士を当接させて、隣接する偏平バーナ間の隙間を火移り用突起で局部的に閉塞することにより、当該隙間に下方から流入する二次空気の上昇を局部的に妨げて、隣接する偏平バーナ間での火移りを促進するようにしたものにおいて、偏平バーナの横方向各側の外側面に、火移り用突起よりも下方に位置させて複数の下突起が設けられ、これら下突起のうちの２個の下突起の位置は、これら２個の下突起と火移り用突起とを結ぶ図形が偏平バーナの重心を囲う三角形を成すように設定されることを特徴とする。

本発明によれば、偏平バーナを上下に積み重ねる際に、偏平バーナが火移り用突起の分だけ水平姿勢から傾くことを下突起により抑制できる。従って、偏平バーナの外側面に火移り用突起が設けられていても、偏平バーナを安定した状態で積み重ねることができる。

また、偏平バーナが、横方向に対峙する一対の側板を有するバーナ本体と、バーナ本体の上部を横方向両側から覆う一対の側板を有するバーナキャップとを備え、炎口部が、バーナ本体の両側板間の上端部に設けられる主炎口部と、バーナ本体の各側板とバーナキャップの各側板との間の上端部に設けられる袖火炎口部とで構成されるものである場合には、バーナキャップの各側板に火移り用突起と下突起の全てを設けることが望ましい。これによれば、火移り用突起と下突起とがバーナキャップ成形用の同一のプレス型で成形されることになり、火移り用突起の突出高さと下突起の突出高さとの相関関係に狂いを生ずることを防止できる。

また、一般的に、バーナキャップの各側板の上部には、袖火炎口部を前後方向複数部分に区分する、横方向内方に窪んだ複数の窪み部が形成される。そして、複数の下突起のうちの少なくとも一部の下突起は、何れかの窪み部の直下に位置することが望ましい。これによれば、下突起に二次空気が衝突することで下突起の上方に向かう二次空気流に乱れを生じても、下突起の上方位置では窪み部で袖火炎口部が分断されて火炎が形成されないため、二次空気流の乱れによる燃焼への悪影響を回避できる。

本発明の実施形態の偏平バーナを備える燃焼装置の切断側面図。実施形態の偏平バーナの側面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。実施形態の偏平バーナの斜視図。実施形態の偏平バーナの分解状態の斜視図。

図１を参照して、１は給湯用熱源機等の燃焼装置を構成する燃焼筐を示している。燃焼筐１の上面は開放されており、燃焼筐１の上に図示省略した熱交換器等の被加熱物が設置される。燃焼筐１内には、燃焼筐１内の空間を燃焼室２とその下側の給気室３とに仕切る仕切り板４が設けられている。給気室３の底面には図外の燃焼ファンがダクト５を介して接続されており、燃焼ファンから給気室３に空気が供給される。仕切り板４には、多数の分布孔４ａが形成されており、給気室３に供給された空気がこれら分布孔４ａを介して燃焼室２に二次空気として供給される。

燃焼室２内には、上端に細長形状の炎口部６１を有する本発明の実施形態の偏平バーナ６が複数並設されている。また、仕切り板４の前縁に立上り部４１を曲成すると共に、立上り部４１の前側に燃焼筐１の下部前面を塞ぐようにしてマニホールド７を装着している。マニホールド７には、各偏平バーナ６の後述する混合管部６４，６６の流入口６４ａ，６６ａに臨むガスノズル７１，７２が設けられている。そして、各ガスノズル７１，７２から噴射される燃料ガスが各流入口６４ａ，６６ａに供給されると共に、給気室３から立上り部４１とマニホールド７との間に画成される空隙を介して各流入口６４ａ，６６ａに一次空気が供給されるようにしている。

以下、炎口部６１の長手方向を前後方向、炎口部６１の幅方向を横方向として、偏平バーナ６の構造について、図２乃至図５を参照して詳述する。

偏平バーナ６は、横方向に対峙する一対の側板６２ａ，６２ａを有するバーナ本体６２と、バーナ本体６２の上部を横方向両側から覆う一対の側板６３ａ，６３ａを有するバーナキャップ６３とを備えている。尚、バーナ本体６２の両側板６２ａ，６２ａは、一枚の板をバーナ本体６２の下縁となる折り曲げ線で合掌状態に折り曲げることにより形成されている。また、バーナキャップ６３は、両側板６３ａ，６３ａをその上縁で連結する前後複数個所のブリッジ部６３ｂを有している。

炎口部６１は、バーナ本体６２の両側板６２ａ，６２ａ間の上端部に設けられる主炎口部６１ａと、バーナ本体６２の各側板６２ａとバーナキャップ６３の各側板６３ａとの間の上端部に設けられる袖火炎口部６１ｂとで構成されている。そして、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を主炎口部６１ａから噴出させると共に、理論空燃比より燃料濃度が濃い濃混合気を袖火炎口部６１ｂから噴出させ、所謂濃淡燃焼を行うようにしている。

バーナ本体６２には、その下部前端に位置する流入口６４ａから後方にのびる混合管部６４と、混合管部６４の後端上部から前方に広がりながら上方にのびる分布室部６５とが設けられている。そして、混合管部６４からの淡混合気が分布室部６５を介して主炎口部６１ａに導かれるようにしている。また、バーナ本体６２の前部には、混合管部６４と分布室部６５との間に位置させて、別の混合管部６６が設けられている。この混合管部６６は、バーナ本体６２の前端に位置する流入口６６ａから後方に少しのびて終端しており、その後端部側面に通気孔６６ｂが開設されている。そして、混合管部６６からの濃混合気が通気孔６６ｂと、バーナ本体６２の各側板６２ａとバーナキャップ６３の各側板６３ａとの間に画成される通路部とを介して袖火炎口部６１ｂに導かれるようにしている。

主炎口部６１ａには、横方向に並設した複数の整流板６７ａを有する整流部材６７が装着されている。バーナ本体６２の各側板６２ａの上部には、整流部材６７の外側の整流板６７ａに当接する横方向内方に窪んだ前後方向に長手の凹条６２ｂが形成されている。そして、この凹条６２ｂより上方の側板６２ａ上端部と外側整流板６７ａとの間に混合気が噴出しない盲空隙６１ｃが画成され、主炎口部６１ａから噴出する混合気が盲空隙６１ｃ上に還流して保炎効果が得られるようにしている。

整流部材６７には、バーナキャップ６３のブリッジ部６３ｂに合致する前後複数個所に、内側と外側の整流板６７ａ同士を当接させて、整流板６７ａ間に画成される炎口流路を前後方向に分断する上下一対の当接部６７ｂが設けられている。また、バーナキャップ６３の各側板６３ａの上部には、袖火炎口部６１ｂを前後方向複数部分に区分する、横方向内方に窪んだ複数の窪み部６３ｃが設けられている。これら窪み部６３ｃは、バーナキャップ６３のブリッジ部６３ｂに合致する前後位置に設けられている。

更に、偏平バーナ６の横方向各側の外側面の上部、即ち、バーナキャップ６３の各側板６３ａの上部には、前後方向中央部に位置させて火移り用突起６８が設けられている。そして、横方向に隣接する一方の偏平バーナ６と他方の偏平バーナ６の火移り用突起６８，６８同士を当接させて、隣接する偏平バーナ６，６間の隙間を火移り用突起６８で局部的に閉塞することにより、当該隙間に下方から流入する二次空気の上昇を局部的に妨げるようにしている。このように二次空気の上昇を妨げると、偏平バーナ６の袖火炎口部６１ｂから噴出する混合気が横方向に拡散しやすくなり、隣接する偏平バーナ６，６間での火移りが促進される。

但し、火移り用突起６８を設けると、偏平バーナ製造ラインの終端で偏平バーナ６を取り上げて上下に積み重ねる際に、偏平バーナ６が水平姿勢から火移り用突起６８の分だけ傾いて、偏平バーナ６を安定した状態で積み重ねることが困難になってしまう。

そこで、本実施形態では、偏平バーナ６の横方向各側の外側面に、火移り用突起６８よりも下方に位置させて前後２個の下突起６９，６９を設けている。そして、２個の下突起６９，６９の位置は、当該２個の下突起６９，６９と火移り用突起６８とを結ぶ図形が偏平バーナ６の重心Ｇを囲う三角形Ｔを成すように設定される。これによれば、偏平バーナ６を上下に積み重ねる際に、偏平バーナ６が火移り用突起６８の分だけ水平姿勢から傾くことを上下の偏平バーナ６，６の下突起６９，６９同士の当接により抑制できる。従って、偏平バーナ６の外側面に火移り用突起６８が設けられていても、偏平バーナ６を安定した状態で積み重ねることができる。

尚、各下突起６９の突出高さを火移り用突起６８の突出高さに等しくすると、製造誤差で下突起６９の実際の突出高さが火移り用突起６８の実際の突出高さより高くなってしまうことがある。この場合、隣接する一方の偏平バーナ６と他方の偏平バーナ６の火移り用突起６８，６８同士が当接せず、隣接する偏平バーナ６，６間の隙間を火移り用突起６８で閉塞できずに二次空気が上方に流れてしまい、火移り性能が悪くなる。

そこで、本実施形態では、各下突起６９の突出高さを、火移り用突起６８の突出高さより所定量低くしている。これによれば、製造誤差があっても、下突起６９の実際の突出高さは火移り用突起６８の実際の突出高さより高くならない。その結果、隣接する一方の偏平バーナ６と他方の偏平バーナ６の火移り用突起６８，６８同士が確実に当接して、隣接する偏平バーナ６，６間の隙間を火移り用突起６８で確実に閉塞でき、火移り性能が悪化するようなことはない。

ところで、下突起６９を、バーナキャップ６３の側板６３ａよりも下方に位置するバーナ本体６２の側板６２ａの部分に設けることも可能である。然し、これでは、火移り用突起６８と下突起６９とがバーナキャップ成形用とバーナ本体成形用の別々のプレス型で成形されることになり、火移り用突起６８の突出高さと下突起６９の突出高さとの相関関係に狂いを生ずる可能性がある。

そこで、本実施形態では、バーナキャップ６３の各側板６３ａに火移り用突起６８と下突起６９の全てを設けている。これによれば、火移り用突起６８と下突起６９とがバーナキャップ成形用の同一のプレス型で成形されることになり、火移り用突起６８の突出高さと下突起６９の突出高さとの相関関係に狂いを生ずることを防止できる。

また、本実施形態では、２個の下突起６９，６９のうち後方の下突起６９を、バーナキャップ６３の側板６３ａの最後方の窪み部６３ｃの直下に位置させている。これによれば、下突起６９に二次空気が衝突することで下突起６９の上方に向かう二次空気流に乱れを生じても、下突起６９の上方位置では窪み部６３ｃで袖火炎口部６１ｂが分断されて火炎が形成されないため、二次空気流の乱れによる燃焼への悪影響を回避できる。

尚、前方の下突起６９は、バーナキャップ６３の側板６３ａの最前方の窪み部６３ｃの直下から若干後方にずれているが、これは、最前方の窪み部６３ｃの直下に下突起６９の設置スペースを確保できなかったためであり、設置スペースを確保できるなら、前方の下突起６９を最前方の窪み部６３ｃの直下に位置させることが望ましい。

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、火移り用突起６８が１つの頂点に位置する、偏平バーナ６の重心Ｇを囲う三角形Ｔの残りの２つの頂点に２個の下突起６９が位置する限り、任意の位置に更に別の下突起を設けてもよい。また、上記実施形態の偏平バーナ６は、バーナキャップ６２を備える濃淡燃焼式バーナであるが、バーナキャップを省略した濃淡燃焼式でない偏平バーナにも同様に本発明を適用できる。

６…偏平バーナ、６１…炎口部、６１ａ…主炎口部、６１ｂ…袖火炎口部、６２…バーナ本体、６２ａ…バーナ本体の側板、６３…バーナキャップ、６３ａ…バーナキャップの側板、６３ｃ…窪み部、６８…火移り用突起、６９…下突起。

Claims

上端部に細長形状の炎口部を有する偏平バーナであって、炎口部の長手方向を前後方向、炎口部の幅方向を横方向として、偏平バーナの横方向各側の外側面の上部に、前後方向所定箇所に位置させて火移り用突起が設けられ、横方向に隣接する一方の偏平バーナと他方の偏平バーナの火移り用突起同士を当接させて、隣接する偏平バーナ間の隙間を火移り用突起で局部的に閉塞することにより、当該隙間に下方から流入する二次空気の上昇を局部的に妨げて、隣接する偏平バーナ間での火移りを促進するようにしたものにおいて、
偏平バーナの横方向各側の外側面に、火移り用突起よりも下方に位置させて複数の下突起が設けられ、これら下突起のうちの２個の下突起の位置は、これら２個の下突起と火移り用突起とを結ぶ図形が偏平バーナの重心を囲う三角形を成すように設定されることを特徴とする偏平バーナ。
請求項１記載の偏平バーナであって、横方向に対峙する一対の側板を有するバーナ本体と、バーナ本体の上部を横方向両側から覆う一対の側板を有するバーナキャップとを備え、前記炎口部は、バーナ本体の両側板間の上端部に設けられる主炎口部と、バーナ本体の各側板とバーナキャップの各側板との間の上端部に設けられる袖火炎口部とで構成されるものにおいて、バーナキャップの各側板に前記火移り用突起と前記下突起の全てが設けられることを特徴とする偏平バーナ。
請求項２記載の偏平バーナであって、前記バーナキャップの各側板の上部に、前記袖火炎口部を前後方向複数部分に区分する、横方向内方に窪んだ複数の窪み部が形成されるものにおいて、前記複数の下突起のうちの少なくとも一部の下突起は、何れかの窪み部の直下に位置することを特徴とする偏平バーナ。