JPH01107011A - ガスバーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、燃焼可能なガス及び過度の燃焼空気を調整
して供給するための手段を備えたガスバーナ装置に関す
る。

「従来の技術とその課題」 このようなガスバーナ装置は、出願人自身の製品から公
知であり、この製品は、第１図に示されている。このガ
スバーナ装置は、空気の加熱に使用される。ガスバーナ
装置からの煙道ガスは、いわゆる分配煙道管路に流入し
、この分配煙道管路は、加熱すべき処理空気流内に煙道
ガスを分配する。適用分野は、製品の乾燥に高温の空気
が必要となる印刷機に於ける乾燥カップボード、カーペ
ット機、石材乾燥プラント及び同様なプラントである。

公知のガスバーナ装置は、ハウジング１ａを備えており
、このハウジング１ａには、同心的なガス供給パイプ２
ａを有している。ガス供給パイプ２ａは、ガスノズル３
ａ内に連通されている。

このガスノズル３ａは、空気入口通路５ａを有した混合
カップ４ａによって囲まれている。）１ウジング］ａに
は、燃焼空気のための径方向接続部６ａが設けられてお
り、ハウジング１ａに於いては、空気分配パイプ７ａが
同心的にしてガス供給パイプ２ａに取り付けられている
。空気分配パイプ７ａは、ハウジング１ａ内のリング８
ａと協働し、燃焼空気を四方に分配する。ガス供給パイ
プ２ａには、調整弁（図示しない）を有したガス供給管
路が接続されており、接続部６ａには、調整弁（図示し
ない）を有した空気供給管路が接続されている。このよ
うな公知のガスバーナ装置の場合、このガスバーナ装置
は、要求される正規組成量の約２００％の燃焼空気量で
作動される。ガスバーナ装置に供給され且つガスと混合
される燃焼空気の全量は、ガスの量と共に少なく調整さ
れる。

これにより、火炎の冷却状態が阻止され、−酸化炭素が
生成されることはなく、一方、燃焼空気はまた、低圧の
状態で、分配パイプの噴射ノズルから処理空気流中に噴
射され、この結果、燃焼空気を適切に混合することはで
きない。

この発明は、公知のガスバーナ装置の不具合を除去する
ことにある。

この目的のため、この発明のガスバーナ装置は、ガス／
空気の混合ガスのためには使用されず、燃焼空気の一部
のためにバイパス通路と、このバイパス通路にガスバー
ナ装置から離れた点で接続された煙道管路と、同期して
移動可能に結合され、組み込み型のガス制御弁及び空気
制御弁と、空気制御弁に設けられ、燃焼空気をガス／空
気の混合ガスを生成するために使用される第１部分と、
バイパス通路を流れる第２部分に調整して分割する分割
手段とを備えており、第１部分が増減したとき、第２部
分は対応して減増するようになっている。

上述の手段を適用することにより、通常火炎の温度を低
下させる過度の燃焼空気にも拘らず、ガスバーナ装置の
火炎温度を維持し、生成された煙道ガスは、幾つかの要
求のある環境に適合させることができる。同時に、過度
の空気のため、煙道ガスの温度は低下し、これにより、
処理空気流との混合が良好になり、互いの温度も近づく
ことになる。このことは、ガスバーナ装置が低負荷から
高負荷に適合したものとなる。低負荷の状態において、
高負荷の場合と同量の燃焼空気がガスバーナ装置を流れ
、これにより、結果的に、分配パイプ内のノズルでの噴
射圧は、同じに維持される。

ガスバーナ装置の好適な実施態様に於て、このガスバー
ナ装置は、ハウジングと、ガスノズルと、調整弁を備え
てガスノズルに接続されたガス供給パイプと、調整弁を
備えてガスノズルに接続された空気供給パイプと、ガス
ノズルの回りに位置付けられて、通路を有したた混合カ
ップと、混合カップに接続された燃焼室とを具備してお
り、ガスバーナ装置は、煙道管路に接続されている。そ
して、この発明によれば、煙道管路の内壁とハウジング
に於ける一部の外壁との間には、１個以上の通路により
空気供給パイプに接続されたバイパス通路が形成されて
いる。空気制御弁は、上記通路と協働する弁手段及び混
合カップの通路と協働する弁手段を備えたスライド弁か
らなり、ガス制御弁は、ガスノズル内の環状弁座と協働
する弁体を有した弁軸を備えている。弁軸には、１本以
上のロッドによりスライド弁と連結されたキャリアが固
定されており、弁軸は、サーボモータによって駆動され
るようになっている。

このような構成のため、非常に広い制御範囲を可能とし
、最大負荷と最小負荷との間の比は、使用ガスの種類に
依存して、３ｏ：１である。

この発明のガスバーナ装置の好適な実施態様によれば、
スライド弁は、ハウジング内を同心的に移動可能な断面
り字形状をなした環状の弁体と、ハウジングの部分の通
路と協働する弁体の長脚部と、混合カップの通路のため
の径方向リップを備えた弁体の短脚とから構成されてい
る。

ガス制御弁は、ハウジング内に同心的にして軸方向に移
動可能に取り付けられており、ガス制御弁は、円錐弁体
を有している。この円錐弁体の径は、ガスの流れ方向に
小さくなり、円錐弁体内には、孔が設けられている。こ
の孔は、一方に於いてガス供給パイプに接続され、他方
に於いては、ガスノズルにつながっている。

このような構成により、構造的にコンパクトで、且つ、
頑丈なガスバーナ装置を得ることができる。

このガスバーナ装置は、安価にして製造でき、更に、保
守を必要としないか又は殆ど必要としない。

「実施例」 第２図のガスバーナは、ハウジング１を備えている。こ
のハウジング１には、空気ライン（図示しない）のため
の接続部を有した空気供給パイプ２と、ガスライン（図
示しない）のための接続部を有したガス供給パイプ３を
備えている。

空気供給パイプ２及びガス供給パイプ３には、調整弁４
．５が夫々取り付けられている。調整弁４．５は、１個
以上のガスバーナが１個の燃焼空気フアン及び１個のガ
スグループに接続されるならば、ガスバーナの制御に使
用されるものではなく、−度だけ最大の能力を調整する
ために使用される。ハウジング１は、好ましくは円筒形
状をなしており、ハウジング１には、小径部６が設けら
れている。この小径部６は、分配パイプの端部に嵌合さ
れ、パツキン８を介して気密に取り付けられており、パ
ツキン８は、過圧状態にある煙道ガスの漏れを防止して
いる。この結果、ガスバーナ装置は、公知のガスバーナ
装置に於ける通常の接続フランジを省略できるので、そ
の構造をより簡単且つコンパクトにすることができる。

更に、ハウジング１には、点火ガス通路９が形成されて
おり、この点火ガス通路９は、点火ガスパイプ（図示し
ない）に接続されている。

ハウジング１内の中央には、ボス１ｏが形成されている
。このボス１ｏには、ガスの供給を制御するガス制御弁
１１が取り付けられている。ガス制御弁１１は、弁軸１
２及び（切頭）円錐形の弁体１３を備えており、この弁
体１３は、環状の弁座と協働する。この弁座は、ボス１
０に固定されている。好ましくは、弁座は、ガスの流れ
方向に於て外側に傾斜した通路を有している。

弁軸１２は、接続ブロック１５内に軸方向に摺動自在に
取り付けられている。接続ブロック１５と弁軸１２との
間は、０リング１６によってシールされている。接続ブ
ロック１５には、リング溝］７が設けられており、この
リング溝１７は、点火ガス通路９に接続されている。次
に、リング溝１７は、弁軸］２の孔１８に接続されてい
る。この孔１８は、弁体コ−３の頂部に開口している。

更に、弁体１３内には、孔１９が形成されており、この
孔１９は、一方に於てガス供給パイプ３に接続されて、
他方に於いては孔１８に接続されている。

第２図に示されているボス１０の右端部には、ガスノズ
ル２０が取り付けられている。このガスノズル２０の左
端部には、環状の弁座１４が取り付けられている。ガス
ノズル２０には、空気入口孔２１と、混合排気孔とが設
けられている。ガス＝　　１１　− ノズル２０には、例えば、円管からなる混合カップ２３
が固定されている。この混合カップ２３は、混合ガス及
び燃焼空気を最適にするために使用される。混合カップ
２０のガス制御弁１１に対面する側には、複数、図示実
施例では４個の空気通路２４が形成されている。

混合カップ２３の回りには、空気制御弁２５が取り付け
られている。この空気制御弁２５は、スライド弁として
構成され、断面り字形状をなしている。空気制御弁２５
は、軸方向に移動可能であって、３本のキャリアロッド
２６を有している。

これらキャリアロッド２６は、第２図に於けるボス１０
の左端部側で、星形のキャリア２７に連結されている。

このキャリア２７は、弁軸１２の第２図でみて左端部に
固定されている。弁軸］２の左端部は、サーボモータ２
８に結合されている。

このサーボモータ２８は、ナツト（図示しない）を駆動
可能となっており、このナツトは、弁軸１２のねじ部（
図示しない）に螺合されている。

これにより、弁軸１２、つまり、ガス制御弁１］及び空
気制御弁２５を同期して軸方向に調整可能となっている
。サーボモータ２８は、突出管部（ｃａｒｔｅｒ）　２
９に取り付けられている。この突出管部２９は、ハウジ
ング１に形成され、カックー３０によってシールされて
いる。

ハウジング１の小径部６には、縮径部３１が連結されて
おり、この縮径部３１は、小径部６よりも更に小径とな
っている。縮径部３１と分配ノくイブ７との間には、バ
イパス通路３２が形成されており、このバイパス通路３
２は、通路３３．３４を介して、空気供給パイプ２に接
続されている。

通路３３．３４は、比較的小さな開口の周方向列を形成
するように配置するのが好ましい。

ガスバーナ装置が作動状態にあるとき、Ｌ字形状をなし
た空気制御弁２５の「長脚部（軸方向の円筒部）３５」
は、通路３４と協働し、そして、「短脚部（径方向部分
）３７」のリップ３６は、混合カップ２３に於ける底の
通路２４と協働する。

第３図及び第４図を参照のこと。

空気制御弁２５の短脚３７（第３図及び第４図）−１ｑ
　　　− には、更に、点火電極（後述する）、電離ピン及び鏡用
ガラス（図示しない）が設けられている。

短脚３７の外側には、更に、ボス３９が配置されており
、これらボス３９には、ボルトにより、キャリアロッド
２６が固定されている。

この発明のガスバーナ装置は、更に、燃焼室４０を備え
ている。この燃焼室４０は、ハウジング１の縮径部３１
に同心的にして固定されており、燃焼室４０には、１個
又はこれ以上の混合リング４１が備えられている。また
、混合カップ２３内には、点火電極４２が配置されてお
り、この点火電極４２は、アースプレート４３に向かう
火花を形成する。最後に、ハウジング１内及び空気供給
パイプ２内には、測定用ニップル４４．４５が夫々取り
付けられており、これら測定用ニップル４４．４５によ
り、ガス及び空気の量を夫々問題の所で決定することが
できる。

第５図には、空気加熱装置４６が描かれている。

この空気加熱装置４６は、この発明のガスバーナ装置を
備えている。空気加熱装置４６には、へ角形をなした分
配パイプ４７が備えられており、この分配パイプ４７は
、空気が加熱されなければならない処理空気パイプ（図
示しない）内に取り付けられている。処理空気は、図面
の紙面に対して直交する方向に流れ、ノズル４８から分
配パイプ４７内へのガスバーナ装置１の燃焼ガスは、処
理空気と適切に混合されるように、処理空気の流れに対
し直交して流れる。また、空気加熱装置４６は、測定制
御装置４９．５０を備えている。

この発明のガスバーナ装置の作動は、以下の通りである
。

ガスバーナ装置は、このガスバーナ装置内に空気供給パ
イプ２を通じて燃焼空気を供給するとともに、ガス通路
９を通じて点火ガスを供給することにより、点火される
。空気制御弁２５は、図示された最少位置にあり、燃焼
空気は、通路３３．３４を通じて、ハウジング１の縮径
部３１と混合カップ２３及び分配パイプ７内の燃焼室４
０を越えて外側を延びる分配パイプ７との間のバイパス
通路３２内を通じて流れる。空気制御弁２５とリツブ３
６によってシールされた通路２４との間を通じ、僅かな
量のみの燃焼空気が混合カップ２３及び燃焼室４０内に
漏れる。更に、燃焼空気は、予備混合２１を通じてガス
ノズル２０内に流入する。

ガス通路９内の点火ガスは、リング溝１７及び孔１８を
通じて、ガス制御弁１１からガスノズル２０に流入し、
ここで、混合された混合ガスは、開口２２を通じて混合
カップ２３及び燃焼室４０に流入し、そして、ここで、
燃焼空気と更に混合される。ガス制御弁１１は、閉位置
にあるべきである。始動時、ガス制御弁１１が右位置に
位置付けられていないならば、孔１８は、リング溝１７
と合致しておらず、ガスノズル２０内へのガスの流れは
生じず、火炎は生起されない。始動は、火炎ロッド機構
によって阻止される。ガス制御弁１１が右位置に位置付
けられているならば、点火ガスは、ガスノズル２０に達
する。ガスノズル２０内において、点火ガスは、空気と
混合され、そして、空気予備混合孔２１を通じて流れる
。従って、点火ガス／空気の混合ガスは、ガスノズル２
０の開口２２から流出し、アースプレート４に向かって
火花を生起する点火電極４２により点火される。画電極
は、混合カップ２３内に取り付けられている。

火炎が形成されたならば、図示しない火炎ロッド機構は
、火炎の存在を検出する。そして、制御が解除され、主
ガスは、ガス供給パイプ３を通じて供給される。しかし
ながら、ガス制御弁１１は、まだ、閉じた状態にあり、
僅かな量のみにガスが孔１９．１８及びガスノズル２０
を通じ、開口２２を介して混合カップ２３及び燃焼室４
０に流入することができる。

ガス通路９を通じて供給される点火ガスの供給は停止さ
れ、ここで、ガスバーナ装置は、最少位置で作動状態と
なる。更に加熱が必要ならば、サーボモータ２８は、ガ
ス制御弁１１を第２図でみて左に移動させる指令を受け
、これにより、弁体１３及び弁座１４からなる弁は、開
かれる。この結果、より多くのガスがガスノズル２０内
に流入する。弁軸１２が左に移動することにより、空気
制御弁２５もまたキャリア２７及びキャリアロッド２６
を介して左に移動され、これにより、通路３４が小さく
なって、バイパス通路３２を流れる空気は少なくなる一
方、同時に、リップ３６は、混合カップ２３の通路２４
を開いて、より多くの空気が混合カップ２３及び燃焼室
２４内に流入でき、また、より多くの燃焼空気が空気制
御弁２５と混合カップ２３との間を通じて燃焼室４０内
に流入することができる。何故なら、混合カップ２３の
周壁がテーパ形状をなしているので、空気制御弁２５の
円筒部分３５と混合カップ２３の外壁との間のリングギ
ャップは、空気制御弁２５が左に移動するときに大きき
なるからである。このようにして、ガスバーナ装置には
、より多くのガスが提供されるのみならず、より多くの
燃焼空気が提供される。通路３４が徐々に閉じられるこ
とにより、実際のガスバーナ装置周囲の外側を流れる空
気は少なくなり、ガスバーナ装置内を流れる空気歯、よ
り多くなる。ガスバーナ装置の最少位置に向かう調整は
、逆にして行うことができるのは勿論である。

空気及びガスのための調整弁４．５は、ガスバーナ装置
の制御には使用されないが、１個以上のガスバーナ装置
が１個の燃焼空気ファン及び１個のガスグループに接続
されるならば、ただ−度その最大能力を調整するのに使
用される。

この発明は、空気を加熱するガスバーナ装置に関する。

ガスバーナ装置からくる煙道ガスは、いわゆる煙道管路
に流入する。この煙道管路は、煙道ガスを加熱されるべ
き処理空気流に分配する。

煙道ガスを状況に応じて、分配管路に与えることにより
、加熱されるべき空気流の適切な温度分配を得ることが
できる。この発明の適用分野は、乾燥製品のための加熱
空気が必要となるプ印刷機の乾燥カップボード（ｄｒｙ
ｉｎｇ　ｅｕｐｂｏａｅｄｓ）　、カーペット機、石材
乾燥プラント及び同様なプラントである。

必要とされる燃焼空気の供給のため、ガスバーナ装置は
、燃焼空気ファンと接続されるべきである。可能である
ならば、１個以上のガスバーナ装置に、１個の空気燃焼
ファンによって空気が提供される。

最大位置で供給されるべき燃焼空気は、燃焼のために約
半分が要求され、これにより、１００％以上の空気が使
用される。残り半分の空気は、燃焼に使用されないが、
分配パイプ内の温度が過度に上昇するのを抑制する。ガ
スバーナ装置を最少負荷の位置に戻すように制御すると
き、最大負荷のために必要な燃焼空気の全量は、ガスバ
ーナ装置を通じて流れる。通常、このことは、火炎を強
力に冷却することになるが、上述したような多量に余分
な供給を与えることにより、過度の空気が火炎の回りを
通過するように処理できる。この結果、分配パイプ内に
は、常に同量の空気が流れ、分配孔から煙道ガスとして
流出する空気の温度は、ガスバーナ装置の負荷に応じて
、約１００６から１０００’に変化する。

分配パイプ内に約１０ｍｂａｒの過圧が伝達されるので
、高温の煙道ガスは、加熱されるべき処理空気流内に強
く吹き込まれる。このことは、最大及び最少負荷の場合
であり、これにより、煙道ガスは、全ての負荷状態で、
処理空気と適切に混合される。

分配パイプの過度の加熱を防止する余分な燃焼空気は、
火炎温度を比較的低く保持し、これにより、有害な窒素
酸化物の生成を大幅に減少でき、一方、−酸化炭素及び
未燃焼ガスが殆どない良好な燃焼を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、公知のガスバーナ装置を示す断面図、第２図
は、この発明の一実施例を示すガスバーナ装置の断面図
、第３図は、第２図のガスバーナ装置に於ける空気制御
弁の正面図、第４図は、第３図中、ＩＶ−ＩＶ線に沿う
断面図、第５図は、この発明のガスバーナ装置が組み込
まれた処理空気加熱装置の側面図である。 １・・・ハウジング、２・・・空気供給パイプ、３・・
・ガス供給パイプ、７・・・煙道管路、１１・・・ガス
制御弁、１２・・・弁軸、１３・・・弁体、１４・・・
弁座、１８．１９・・・孔、２０・・・ガスノズル、２
３・・・混合カップ、２４・・・通路、２５・・・空気
制御弁、２６・・・キャリアロッド、３１・・・ハウジ
ング部、３２・・・バイパス通路、３３．３４・・・通
路、３５・・・長脚部、３６・・・リップ、３７・・・
短脚部、４０・・・燃焼室、４１・・・混合リング。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼可能なガス及び過度の燃焼空気を調整して供給
   する手段を備えたガスバーナ装置に於いて、 ガス／空気の混合ガスのためには使用されず、燃焼空気
   の一部のためにバイパス通路と、このバイパス通路にガ
   スバーナ装置から離れた点で接続された煙道管路と、同
   期して移動可能に結合され、組み込み型のガス制御弁及
   び空気制御弁と、空気制御弁に設けられ、燃焼空気をガ
   ス／空気の混合物を生成するために使用される第１部分
   と、バイパス通路を流れる第２部分に調整して分割する
   分割手段とを備え、第１部分が増減したとき、第２部分
   は対応して減増することを特徴とするガスバーナ装置。 ２、ハウジングと、ガスノズルと、調整弁を備えてガス
   ノズルに接続されたガス供給パイプと、調整弁を備えて
   ガスノズルに接続された空気供給パイプと、ガスノズル
   の回りに位置付けられて、通路を有したた混合カップと
   、混合カップに接続された燃焼室とを具備し、煙道管路
   に接続されたガスバーナ装置に於いて、 煙道管路の内壁とハウジングに於ける一部の外壁との間
   に、１個以上の通路により空気供給パイプに接続された
   バイパス通路を形成し、 空気制御弁は、上記通路と協働する弁手段及び混合カッ
   プの通路と協働する弁手段を備えたスライド弁からなり
   、 ガス制御弁は、ガスノズル内の環状弁座と協働する弁体
   を有した弁軸を備えており、 弁軸に、１本以上のロッドによりスライド弁と連結され
   たキャリアを固定し、 弁軸をサーボモータによって駆動することを特徴とする
   ガスバーナ装置。 ３、スライド弁は、ハウジング内を同心的に移動可能な
   断面Ｌ字形状をなした環状の弁体と、ハウジングの部分
   の通路と協働する弁体の長脚部と、混合カップの通路の
   ための径方向リップを備えた弁体の短脚とから構成され
   ており、 ガス制御弁は、ハウジング内に同心的にして軸方向に移
   動可能に取り付けられているとともに、ガス制御弁は、
   円錐弁体を有し、この円錐弁体の径は、ガスの流れ方向
   に小さくなり、円錐弁体内には孔が設けられ、この孔は
   、一方に於いてガス供給パイプに接続され、他方に於い
   ては、ガスノズルにつながっていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のガスバーナ装置。 ４、ハウジング内には、点火ガス通路が設けられており
   、 ガス制御弁の最少位置のみに於いて、点火ガス通路は、
   円錐弁体のガスノズルにつながる孔に接続されることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載のガ
   スバーナ装置。 ５、ハウジングは、煙道管路内に同心的に取り付けられ
   ているとともに、ハウジング部と同心的に連結された部
   分を有していることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   乃至第４項のいずれか１つの項に記載のガスバーナ装置
   。 ６、燃焼室は、ハウジング部に同心的に連結され、内壁
   に取り付けられた１個以上の混合リングを備えているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第５項のいず
   れか１つの項に記載のガスバーナ装置。