JP6875951B2

JP6875951B2 - バーナ

Info

Publication number: JP6875951B2
Application number: JP2017148206A
Authority: JP
Inventors: 竹内　健; 健竹内; 卓史小代
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: KR20190013547A; KR102530833B1; CN109323261A; JP2019027694A; CN109323261B; US10718513B2; US20190032916A1

Description

本発明は、混合気が噴出する燃焼板部と、燃焼板部の一部に対向するフレームロッドとを備えるバーナに関する。

従来、この種のバーナにおいて、燃焼板部を、額縁状のバーナ枠と、バーナ枠で囲われる開口部を覆う金属繊維製ニットと、バーナ枠との間に金属繊維製ニットを挟む、多数の分布孔が形成された分布板とで構成し、混合気が分布孔と金属繊維製ニットとを介して開口部から噴出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、フレームロッドは、バーナ枠で囲われる開口部の一部、即ち、金属繊維製ニットの一部に対向するように配置されている。

ここで、フレームロッドは、火炎に晒されて加熱されることによりロッドの材質に含まれるアルミニウム等の成分が表面に析出して酸化し、アルミナ等の酸化被膜で覆われる。そして、酸化被膜によりフレームロッドの耐熱性が確保される。酸化被膜は絶縁性を有するが、バーナ燃焼中は、フレームロッドの加熱膨張で酸化被膜にクラックを生じ、クラックを介して火炎中のイオンがフレームロッドの母材に触れてフレーム電流が流れる。然し、点火後、酸化被膜にクラックを生ずるまでには多少とも時間がかかり、その間は火炎を検知できない。

特開２０１４−９８３９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、点火後にフレームロッドで応答性よく火炎を検知できるようにした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、混合気が噴出する燃焼板部と、燃焼板部の一部に対向するフレームロッドとを備えるバーナであって、燃焼板部は、額縁状のバーナ枠と、バーナ枠で囲われる開口部を覆う金属繊維製ニットと、バーナ枠との間に金属繊維製ニットを挟む、多数の分布孔が形成された分布板とで構成され、混合気が分布孔と金属繊維製ニットとを介して開口部から噴出するようにしたものにおいて、フレームロッドは、開口部と同一面上に位置するバーナ枠の開口周縁部の一部に対向するロッド基部と、金属繊維製ニットの一部に対向するロッド本体部とを有し、ロッド基部と開口周縁部との間の距離をロッド本体部と金属繊維製ニットとの間の距離よりも短くすることを特徴とする。

ここで、点火初期は、金属繊維製ニットから噴出する混合気の燃焼反応途中で生ずるイオンが開口部の外側に位置するバーナ枠の開口周縁部の表面近傍にも拡散する。そして、本発明によれば、点火初期に、上記イオンが開口周縁部に対向するロッド基部に触れる。ロッド基部は、強く加熱されないため、酸化被膜で覆われない。従って、点火後、燃焼反応途中で生ずるイオンがロッド基部に触れた時点で直ちにフレーム電流が流れる。その結果、点火後に応答性よく火炎を検知できる。点火から暫く経過すると、開口部の外側にイオンが拡散しなくなるが、この時点では、ロッド本体部の酸化被膜にクラックを生じ、イオンがクラックを介してフレームロッドの母材に触れてフレーム電流が流れる。

尚、従来例のものでも、フレームロッドは、バーナ枠の開口周縁部の一部に対向するロッド基部と、金属繊維製ニットの一部に対向するロッド本体部とを有しているが、ロッド基部と開口周縁部との間の距離は、ロッド本体部と金属繊維製ニットとの間の距離と同等である。このようなフレームロッドにおいて、点火初期に燃焼反応途中で生ずるイオンが拡散する開口周縁部の表面に近い範囲にロッド基部が入るように、ロッド基部と開口周縁部との間の距離を短くしたのでは、ロッド本体部が金属繊維製ニットに近付きすぎて、金属繊維製ニットのほつれた繊維がロッド本体部に接触し、火炎の誤検知を生じてしまう。これに対し、本発明によれば、ロッド基部と開口周縁部との間の距離を短くしても、ロッド本体部と金属繊維製ニットとの間の距離を長くして、ロッド本体部に金属繊維製ニットのほつれ繊維が接触しないようにすることができる。

また、本発明において、ロッド基部は、開口周縁部の長手方向に沿うように配置されることが望ましい。これによれば、点火初期に開口部の外側に拡散するイオンがロッド基部に触れる確率が高くなり、火炎検知の確実性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態のバーナの斜視図。第１実施形態のバーナの底面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した拡大断面図。燃焼板部の分解状態の斜視図。第２実施形態のバーナの斜視図。第２実施形態のバーナの底面図。第３実施形態のバーナの斜視図。第３実施形態のバーナの底面図。第４実施形態のバーナの斜視図。第４実施形態のバーナの底面図。

図１、図２を参照して、本発明の実施形態のバーナは、燃料ガスと一次空気との混合気がファン１を介して供給される下向きに開口する箱形のバーナボディ２と、バーナボディ２の下面を覆う燃焼板部３とを備えている。燃焼板部３は、図４に示す如く、額縁状のバーナ枠３１と、バーナ枠３１で囲われる開口部３２を上方から覆う金属繊維製ニット３３と、バーナ枠３１との間に金属繊維製ニット３３を挟む、スリット状の分布孔３４ａが多数形成された分布板３４とで構成されている。また、燃焼板部３の一部に対向するようにフレームロッド４が配置されている。尚、開口部３２は、前後方向（図２の上下方向）に沿う断面形状が円弧状に湾曲しており、同様に金属繊維製ニット３３及び分布板３４も前後方向に沿う断面形状が円弧状に湾曲している。

バーナ枠３１は、開口部３２と同一面上に位置する開口周縁部３１ａと、開口周縁部３１ａから上方に屈曲した側板部３１ｂと、側板部３１ｂの上端から外方に張出すフランジ部３１ｃとを有している。そして、バーナ枠３１を、図３に示す如く、フランジ部３１ｃにおいてバーナボディ２の下面外周のボディフランジ部２１にパッキン２２を介して気密に接合させている。また、金属繊維製ニット３３の上に分布板３４を重ねた状態で金属繊維製ニット３３及び分布板３４の周縁部を開口周縁部３１ａにスポット溶接で固定している。

図３も参照して、フレームロッド４は、バーナ枠３１の開口周縁部３１ａの一部に対向するロッド基部４１と、金属繊維製ニット３３の一部に対向するロッド本体部４２とを有している。そして、ロッド基部４１とロッド本体部４２との間に、上下方向の屈曲部４３を設けて、ロッド基部４１と開口周縁部３１ａとの間の距離をロッド本体部４２と金属繊維製ニット３３との間の距離よりも短くしている。また、フレームロッド４は、バーナ下側の混合気の燃焼空間を囲う図示省略した燃焼筐の外側までのびる導出ロッド部４４を有しており、この導出ロッド部４４の燃焼筐貫通箇所に碍子４５が装着されている。

点火初期は、金属繊維製ニット３３から噴出する混合気の燃焼反応途中で生ずるイオンが開口周縁部３１ａの表面近傍にも拡散し、このイオンがロッド基部４１に触れる。ここで、ロッド基部４１は、強く加熱されないため、酸化被膜で覆われない。従って、点火後、燃焼反応途中で生ずるイオンがロッド基部４１に触れた時点で直ちにフレーム電流が流れる。その結果、点火後に応答性よく火炎を検知できる。点火から暫く経過すると、開口部３２の外側にイオンが拡散しなくなるが、この時点では、ロッド本体部４２の酸化被膜にクラックを生じ、イオンがクラックを介してフレームロッド４の母材に触れてフレーム電流が流れる。

尚、フレームロッド４を、ロッド基部４１から屈曲部４３を存することなく開口部３２内方にのびる図３に仮想線で示すロッド本体部４２´を有するものとした場合でも、ロッド基部４１と開口周縁部３１ａとの間の距離を短くすることで、点火初期に燃焼反応途中で生ずるイオンがロッド基部４１に触れ、点火後に応答性よく火炎を検知できる。然し、このものでは、ロッド本体部４２´が金属繊維製ニット３３に近付きすぎて、金属繊維製ニット３３のほつれた繊維がロッド本体部４２´に接触し、火炎の誤検知を生じてしまう。これに対し、上記実施形態によれば、ロッド基部４１と開口周縁部３１ａとの間の距離を短くしても、ロッド本体部４２と金属繊維製ニット３３との間の距離を長くして、ロッド本体部４２に金属繊維製ニット３３のほつれ繊維が接触しないようにすることができる。

ところで、上記実施形態（第１実施形態）では、フレームロッド４全体を、バーナ枠３１の開口周縁部３１ａの長手方向（横方向）に直交する方向に沿うように配置しているが、本発明はこれに限定されない。即ち、図５、図６に示す第２実施形態の如く、フレームロッド４の導出ロッド部４４からロッド基部４１までの部分を開口周縁部３１ａの長手方向（横方向）に沿うように配置し、或いは、図７、図８に示す第３実施形態の如く、バーナ枠３１の開口周縁部３１ａの長手方向（横方向）に直交する方向に沿うように配置した導出ロッド部４４に対しロッド基部４１を横方向に屈曲させて、ロッド基部４１を開口周縁部３１ａの長手方向に沿うように配置してもよい。尚、第２、第３実施形態において、ロッド本体部４２は、ロッド基部４１先端の下方への屈曲部４３に対し開口部３２内方にのびるように前後方向に屈曲している。

第２、第３実施形態の如く、ロッド基部４１を開口周縁部３１ａの長手方向に沿うように配置すれば、ロッド基部４１が開口部３２の側縁に沿って延在することになる。そのため、点火初期に開口部３２の外側に拡散するイオンがロッド基部４１に触れる確率が高くなり、火炎検知の確実性を向上させることができる。

また、図９、図１０に示す第４実施形態の如く、導出ロッド部４４からロッド基部４１までの部分を開口周縁部３１ａの長手方向（横方向）に直交する方向に沿うように配置し、屈曲部４３を横方向下方に屈曲させ、ロッド本体部４２を屈曲部４３に対し開口部３２内方にのびるように前後方向に屈曲させてもよい。

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、上記実施形態では、燃焼板部３を混合気が下方に噴出するように下向きとしているが、燃焼板部を上向きや横向きとするバーナにも同様に本発明を適用できる。

３…燃焼板部、３１…バーナ枠、３１ａ…開口周縁部、３２…開口部、３３…金属繊維製ニット、３４…分布板、３４ａ…分布孔、４…フレームロッド、４１…ロッド基部、４２…ロッド本体部。

Claims

混合気が噴出する燃焼板部と、燃焼板部の一部に対向するフレームロッドとを備えるバーナであって、燃焼板部は、額縁状のバーナ枠と、バーナ枠で囲われる開口部を覆う金属繊維製ニットと、バーナ枠との間に金属繊維製ニットを挟む、多数の分布孔が形成された分布板とで構成され、混合気が分布孔と金属繊維製ニットとを介して開口部から噴出するようにしたものにおいて、
フレームロッドは、開口部と同一面上に位置するバーナ枠の開口周縁部の一部に対向するロッド基部と、金属繊維製ニットの一部に対向するロッド本体部とを有し、ロッド基部と開口周縁部との間の距離をロッド本体部と金属繊維製ニットとの間の距離よりも短くすることを特徴とするバーナ。
前記ロッド基部は、前記開口周縁部の長手方向に沿うように配置されることを特徴とする請求項１記載のバーナ。