JPH01222105A

JPH01222105A - バーナ

Info

Publication number: JPH01222105A
Application number: JP4805988A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujita; 龍夫藤田; Mitsuyoshi Nakamoto; 中本　充慶; Sachio Nagamitsu; 長光　佐千男; Kenya Okamoto; 岡本　▲けん▼也; Kenkichi Hashido; 橋戸　健吉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1989-09-05
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2671352B2

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】産業上の利用分野本発明は業務用、または家庭用として使用されるバーナ
に関するものである。

従来の技術従来、燃焼熱を熱源として利用する工業用、および家庭
用ストτプやファンヒータ等のバーナとして第６図に示
すものがあった。第６図において、まず、点火時には気
化筒１に埋めこまれたシーズヒータ２が加熱される。そ
の後、燃料噴出ノズル３から灯油等の燃料４が気化筒１
内に送られ、気化し、同時に送られてきた一次空気６と
混合した後、スロート６を通シ、均一な混合気７となる
。

そして混合気７は均圧板８を通過し、炎孔９よシ噴出し
た後、点火され、火炎１ｏを形成する。−次空気比が、
１以上の時は（１以上の時に一次空気比と呼ぶのは適切
ではないかもしれないが説明上、以下、−次空気比とす
る。）二次空気を必要としないが、−次空気比が、１未
満の時は周囲から二次空気を供給し完全燃焼させるよう
になっていた。すなわち、このようなバーナは、部分予
混合、または完全予混合で燃焼させ、火炎１ｏから受け
る熱を炎孔９を構成する金網から放熱することによシ加
熱用熱源として利用されてきた。

また、別の従来例を第７図に示す。第６図の場合と同様
に気化筒１１内で燃料１２が気化され、空気１３と混合
気１４となって金網で構成された炎孔１６から燃焼室１
６へ供給される。点火後、火炎１７を形成するが、炎孔
１５が互いに向かい合って設けられているため、火炎１
７も向かい合って形成される。この際、炎孔１６が金網
であるため、火炎１７は金網の表面に付着するようにし
て面燃焼する形態をとっていた。

発明が解決しようとする課題ところが、第６図に示すような従来のバーナは燃焼量を
大きくすると火炎が吹き飛びやすく、燃焼量の可変範囲
（以下、Ｔ、Ｄ、Ｒとする）が、狭いという課題があっ
た。また、燃焼量が小さい場合でも一次空気比が大きい
時には火炎は吹き飛びやすく、−次空気比が小さい時（
１近傍）には逆火が起こシやずいという難点もあった。

これに対し、第７図に示すバーナは、火炎が向かい合っ
て形成されるため、火炎衝突部で流速が低下し、火炎は
吹き飛びにくくなっている。ただし、火炎は金網表面で
面燃焼しているため、浮き上がυ後の安定性は低く、吹
き飛び抑制の効果は制限されていた。

第７図のバーナも逆火は起こシやすく、また、低燃焼量
時に部分予混合燃焼させる場合、燃焼室内の温度が低く
、しかも、燃焼室内に適量の二次空気を供給できないた
め、−酸化炭素（以下、Ｇ。

とする）が発生しやすいという課題も残されていた。つ
！！シ、従来のバーナは、燃焼量、−次空気比の両面か
らみると十分な燃焼範囲を確保しているとはいえなかっ
た。さらに、炎孔部に金網を用いているため、金網が過
熱され、劣化しやすくなっていた。本発明は高燃焼量時
の吹き飛びを抑制し、低燃焼量時の部分予混合燃焼特性
の優れた（ＣＯ発生量の少ない）バーナを提供するもの
である。

課題を解決するための手段本発明は上記課題を解決するために、複数の炎孔を有す
る燃焼室壁を一対、一定距離で対向させ、燃焼室壁と側
板と底板で燃焼室を形成し、対を成す炎孔も同軸上で対
向させ、燃焼室の混合気上流側に混合気分岐管を設け、
炎孔が燃焼室と混合気分岐管を連通ずる混合気供給路の
下流側出口に位置するようにし、複数の炎孔を燃焼室出
口方向に多段、配置し、炎孔の周囲の燃焼室壁に空気孔
を設けた構成にしている。

作　　用上記構成によシ、燃焼室内に対向火炎が形成され、火炎
衝突部で流速が小さくなシ、火炎の安定性向上を図れる
ため、燃焼量や一次空気比が大きくなっても、火炎は吹
き飛びにくくなる。また、炎孔の周囲の燃焼室壁に空気
孔を設けているため、−次空気比が小さい場合（１未満
）でも、燃焼室内に適量の二次空気を供給でき、Ｃｏの
発生を抑制し良好な燃焼を行なうことができる。この作
用は特に燃焼室内の温度が低く、Ｇｏの酸化処理が困難
な低燃焼量時に顕著になる。

実施例以下、図面を用いて具体的説明を行なう。第１図は本発
明の第一実施例を示す斜視図であシ、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。

バーナの主要部については、燃焼室壁１８と底板１９と
側板２０で燃焼室２１を形成しており、燃焼室壁１８は
二枚が相対向するようにして設けられている。また、燃
焼室壁１８には複数の炎孔２２を設けておシ、燃焼室壁
１８と同様、炎孔２２も相対向させている。燃焼室２１
の混合気供給路に、埠合気分岐管２３を設け、炎孔２２
が燃焼室２１と混合気分岐管２３を連通ずる混合気供給
路２４の下流側出口に位置するようにし、複数の炎孔２
２を燃焼ガス２５が排出される燃焼室出口２６方向（第
２図、第３図では燃焼室２１の上下方向）に多段、配置
している。さらに、炎孔２２の下部の燃焼室壁１８に空
気孔２７を設けている。本実施例では、空気孔２７を炎
孔２２の下部に設けているが、炎孔２２の周囲に設けて
いるものも本発明の対象となる。空気孔２７は円形であ
る必要はなく、空気孔２７の通過面積は低燃焼量時に良
好な部分予混合燃焼を行なえるだけの二次空気量を燃焼
室２１内に供給できるものが望ましい。本実施例では炎
孔２２と空気孔２７を同一平面（同一垂直面）上に設け
ているが同一平面上にないものも本発明の対象となる。

空気孔２７は、すべての炎孔２２の下部に設ける必要は
なく炎孔２２の横に設けても良い。また、燃焼室２１を
形成する側板２ｏの横側には混合室２８を設け、底板１
９の下側には気化室２９．気化筒３０を設けておシ、気
化筒３ｏにはシーズヒータ３１を埋めこんでいる。気化
筒３ｏには一次空気通路３２を連通させておシ、内部に
は燃料噴出ノズル３３がある。さらに、混合気分岐管２
３．混合気供給路２４．燃焼室壁１８の周囲を二次空気
３４が流れるように二次空気カバー３６を設置している
。そして、燃焼室出口２６近傍には複数の二次空気噴出
孔３６を設けている。ただし、二次空気カバー３６や二
次空気噴出孔３６がないものも本発明の対象となる。

上記は液体燃料を使用した場合の構成であるが、気体燃
料を使用する場合には気化筒３０は不要となり、混合室
２８よシ下流側では液体燃料を使用した場合と同じ構成
で使用できる。

次に、作動についての説明を行なう。まず、シーズヒー
タ３１に通電し気化筒３ｏを加熱した後、燃料噴出ノズ
）ｖ３３から、焼料３７を噴出する。

燃料３７が気化筒３０に衝突し、気化し、同時に送られ
てきた一次空気３８と混合し、混合気３９となシ、混合
室２８に流入する。その後、混合気分岐管２３に移り、
複数の混合気供給路２４を通過し、同軸上に相対向した
炎孔２２から、燃焼室２１に供給され、点火後、対向火
炎４０を形成する。一方、二次空気３４は二次空気通路
４１から流入し、二次空気カバー３６内を通電、燃焼室
壁１８に設けられた空気孔２７から、燃焼室２１に供給
され、−次空気比が、１未満の場合、対向火炎４０の安
定燃焼に貢献する。また、−次空気比が、１未満で、燃
焼量が大きい場合、燃焼室出口２６下流で、二次炎が伸
長する。そこで、二次炎伸長を抑制するために、燃焼室
出口２６近傍の二次空気噴出孔３６から、二次空気３４
を供給し、二次炎の短炎化を図っている。そして、−次
空気比が、１未満の時にも、燃焼ガスは完全燃焼した後
、排出される。

本発明は二次空気カバー３５がないものも対象としてい
るが、この場合には自然吸引により、二次空気３４を空
気孔２７から燃焼室２１内に取り入れ、安定燃焼を行な
う。

このようにして形成された対向火炎４０は、燃焼室２１
の火炎衝突部では流速が小さくなシ、よどみ領域を形成
することにより、火炎の安定化を図っている。従って、
燃焼量や一次空気比（既述したように、１以上の時でも
一次空気比と呼ぶ）が大きくなっても、従来のバーナに
比して、火炎は吹き飛びを起こしにくくなっている。特
に、第７図に示した従来のバーナが金網表面で面燃焼し
ていたのに対し、本発明のバーナは曲率の大きな分散火
炎であり、対向火炎としての吹き飛び抑制効果が、−層
、大きくなる。一方、燃焼量や一次空気比が小さく（１
近傍）なると、火炎は炎孔２２の中に入シ逆火しようと
する。ところが、燃焼室壁１８や混合気供給路２４が、
二次空気３４により冷却されるため、火炎は逆火すると
となく、炎孔２２近くで安定燃焼することができる。二
次空気カバー３５がない場合でも燃焼室壁１８や混合気
供給路２４が外気にさらされているため、二次空気３４
による強制冷却はどではないが、自然対流によって冷却
され、火炎は逆火しに〈〈なっている。故に、バーナと
して、Ｔ、Ｄ、Ｒを広くすることが可能となる。

第４図は低燃焼量時の対向火炎４０の詳細図である。燃
焼量が小さい場合、−次空気比が大きくなると、第４図
ａに示すように、対向火炎４０が炎孔２２から離れるよ
うになる。この際、炎孔２２近傍から、一部、ＣＯが発
生するが、燃焼室出口２６方向に炎孔２２を多数、配置
しているため、発生したＣｏは、燃焼ガス下流側（燃焼
室２１の上方向）の対向火炎４０によ）、酸化処理され
る。

そのため、対向火炎４ｏが炎孔２２から離れても、バー
ナとして、排ガス特性が悪化することはない。

特に、燃焼ガス下流側では炎孔２２近傍の温度も上昇す
るため、燃焼ガスの下流側になるほど対向火炎４ｏが炎
孔２２に近づき、ＣＯの発生は抑制される。第４図ａで
は対向火炎４０は衝突していないが、衝突後も同様の酸
化処理が行なわれる。

また、−次空気比が小さくなシ、１未満になると、第４
図すに示すように、対向火炎４ｏは炎孔２２に付着する
ようになる。ここで、空気孔２７がなければ、空気不足
のため、Ｃｏが発生しやすくなる。なぜなら、バーナの
構成上、二次空気３４を燃焼室出口２８から流入させる
しかないが、燃焼室出口２６から遠い炎孔２２には二次
空気３４が到達できないため、十分な酸化処理ができな
いからである。ところが、本実施例では炎孔２２の下部
（真下である必要はない）に空気孔２７を設けているた
め、十分な酸化処理が可能となシ、排ガス特性も改善さ
れる。本発明では空気孔２７を炎孔２２の周囲に設けれ
ば良いが、本実施例のように空気孔２７を炎孔２２の下
部に設けることによシトラフトによる拡散作用を利用す
ることができる。特に、−次空気比が、０．９の時、Ｃ
ｏの発生量は空気孔２７を設けることによシ、％以下に
低減することができた。この時、対向火炎４ｏはブンゼ
ン火炎の形態ヲとっていた。空気孔２７を炎孔２２と同
一平面上に設けることによ多、炎孔２２近傍の流れを乱
すことなく、安定なブンゼン火炎を形成できるため、−
層、ＣＯ低減効果を高めることができる。さらに、−次
空気比が小さくわ、７以下）なると、第４図Ｃに示すよ
うに空気孔２７にも小さな火炎が付着するが、二次炎の
大半は燃焼室出口２６近傍に移動する。このため、ＣＯ
の低減量は、−次空気比が、０．９の時に比較すると劣
るが、空気孔２７を設けている方が、やはシ、Ｃｏの発
生量は抑制されている。第４図をもとに燃焼量が小さい
場合について述べてきたが、燃焼量が大きい場合は、−
次空気比が小さい（１未満）場合でも、燃焼室２１内の
温度が高く、十分な酸化処理を燃焼室出口２６付近で行
なえるため、ＣＯの発生量は少ない。空気孔２７から燃
焼室２１内に供給する二次空気量は低燃焼量時に良好な
部分予混合燃焼を行なえるもので良いため、空気孔２７
が高燃焼量時の安定燃焼を阻害することけない。

まだ、バーナの制御のために、フレームロッドが用いら
れるが、フレームロッドでは、−次空気比が、０．９近
傍で出力電圧が最高値をとる（同燃焼量にて）ため、制
御の中心をｏ、ｅ近傍に設定できれば、バーナの制御範
囲を拡大できるという背景がある。これに対し、燃焼量
が小さく、−次空気比が、１未満の場合には対向火炎４
ｏでもＣｏが発生しやすく、フレームロッド等による制
御も困難であったため、本実施例による改善はバーナ制
御の面からも貢献度が高い。室外排気型燃焼装置として
使用する場合、Ｔ、Ｄ、Ｈの広いことが重要となるが、
低燃焼量時では、排ガス温度が低下し、結露しやすくな
る。そこで結露防止のため、二次空気量を一定にして燃
焼させることが望まれており、この点からも、本実施例
のバーナは卓越したものとなっている。また、従来のバ
ーナのように炎孔９部に金網を用いておらず、燃焼室壁
１８も二次空気３４を流すことによシ、冷却を図ってい
るため、過熱による劣化も起こりに〈〈なっている。二
次空気３４を流さない場合でも、冷却効果は少し低下す
るが、燃焼室壁１８が外気にさらされているため、自然
対流によシ、燃焼室壁１８は冷却される。

また、混合気供給路２４を通った部分予混合気を最低燃
焼量時に完全燃焼させ得る二次空気量を、空気孔２７か
ら燃焼室２１に送シこむように送風装置４２を具備する
ことにより、温度や圧損の変動にも対応し、着実に安定
燃焼を維持することができる。

引続き、８５図に本発明の第２実施例の断面図（第１図
のＢ−Ｂ断面図に相当するもの）を示す。

燃焼室壁１８の周辺部の空気孔２７の径を、燃焼室壁１
８の中央部の空気孔２７の径よシも小さくしているが、
これは低燃焼量時、高−次空気比（１以上）の場合の吹
き飛び抑制をねらいとしたものである。空気孔２７の存
在により、高燃焼量時の安定燃焼が阻害されないことは
、既に述べたが、低燃焼量時には少し、吹き飛びを起こ
しやすくなる。特に、燃焼室２１の周辺部は温度が低く
、吹き飛びを起こしやすいため、燃焼室壁１８の周辺部
の空気孔２７の径を、より小さくすることによシ、吹き
飛びを抑制することができる。つまシ、バーナとして、
低燃焼量時に、−次空気比が、１未満の場合にはＣｏの
低減化を図った上で、１以上の場合には吹き飛びの抑制
を達成しようとするものである。

また、混合気分岐管２３と混合気供給路２４の周囲を二
次空気３４が流れるように二次空気カバー３５を設けて
いるものについては、既述したように冷却効果が高まる
だけでなく、二次空気カバー３５の存在によシ、燃焼室
２１から外部へ燃焼ガスがもれることを防止できるため
、燃焼装置として、−層、信頼性を高めることができる
。

発明の効果以上、説明したように、本発明のバーナによれば次のよ
うな効果を得ることができる。まず、対向火炎を形成し
、炎孔上流側を冷却させる構成とすることにより、火炎
の吹き飛びや逆火を抑え、Ｔ、Ｄ、Ｒを広くすることが
可能となる。また、炎孔下部の燃焼室壁に空気孔を設け
ることにより、低燃焼量時で一次空気比も小さい（１未
満）場合でも、Ｃｏの発生を抑制し、安定燃焼を実現す
ることができる。特に、フレームロッド等による制御で
は一次空気比が、０．９近傍で出力電圧が中心値をとる
ため、バーナの制御範囲拡大にも有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のバーナの斜、視図、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面
図、第４図は低燃焼量時の対向火炎の詳細図、第５図は
本発明の異なる実施例のバー。ナの断面図、第６図および第７図は従来例のバーナの断
面図である。１８・・・・・・燃焼室壁、２２・・・・・・炎孔、２
３・・・・・・混合気分岐管、２４・・・・・・混合気
供給路、２６・・・・・・燃焼室出口、２７・・・・・
・空気孔、３０・・・・・・気化筒、３６・・・・・・
二次空気カバー。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ご−
夫　　克、ｙ−一一二次証気カバー＊１１！！ｌ８・−燃焼呈屋２７−−−益気晃２８−　蓬合工第　３１１ｉｉｇ＠　姐ｍ蝋く四ｉ！！、　　イ０砿 ’ｌ確喫掴句〜寸さ一−Ｑ−ｅ１＋Ｉｃ１＋１区　　　Ｓ　　　首　　　Ｏ！ト成

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の炎孔を有する燃焼室壁を一対、一定距離で
対向させ、前記燃焼室壁と側板と底板で燃焼室を形成し
、対を成す前記炎孔も同軸上で対向させ、前記燃焼室の
混合気上流側に混合気分岐管を設け、前記炎孔が前記燃
焼室と前記混合気分岐管を連通する混合気供給路の下流
側出口に位置するようにし、前記複数の炎孔を燃焼室出
口方向に多数配置し、前記炎孔の周囲の燃焼室壁に空気
孔を設けたことを特徴とするバーナ。
（２）空気孔を、炎孔の下部の燃焼室壁に設けたことを
特徴とする請求項１に記載のバーナ。
（３）各燃焼室壁において、炎孔と空気孔を同一平面上
に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のバ
ーナ。
（４）燃焼室壁の周辺部の空気孔の径を、前記燃焼室壁
の中央部の空気孔の径よりも小さくしたことを特徴とす
る請求項１に記載のバーナ。
（５）混合気分岐管と混合気供給路の周囲を二次空気が
流れるように二次空気カバーを設けたことを特徴とする
請求項１、２または３に記載のバーナ。
（６）二次空気を強制供給する送風装置を設けたことを
特徴とする請求項１または５に記載のバーナ。