JPH02136605A - バーナ - 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 本発明は工業用・業務用あるいは家庭用バーナで燃焼熱
量の可変範囲（以下、ＴＤＲという）の広＜、シかも空
気と燃料の比率（以下、空気過剰率いう）の大きなバー
ナに関するものである。

従来の技術 従来、工業用・業務用あるいは家庭用熱源のバーナとし
て部分予混合燃焼を利用したバーナが使用されており、
燃料と空気とを混合した予混合気を炎孔上で点火し、予
混合火炎を形成させ、予混合火炎の周囲より、二次空気
を供給させて拡散火炎を形成させてる。このタイプには
ブンゼンバーナがあり、広く利用されている。

最近、ＴＤＲを大きくとるため、予混合火炎を対向させ
、火炎の衝突部で保炎する予混合対向流バーナの提案が
されている。

発明が解決しようとする課題 予混合火炎の周囲に拡散火炎を形成する部分予混合燃焼
するバーナは燃焼熱量の少ない時、あるいは予混合気の
空気過剰率が１に近づいた時にバーナが急激な温度上昇
をしてしばしば逆火が生じる。予混合空気量を多くして
、空気過剰率を大きくしたり、或は燃料の量を増加させ
て燃料の流速を大きくすると、火炎は炎孔から浮き上が
り、・火炎は不安定になり、未燃ガスを排出したり、吹
き飛びに至ることがしばしば生じた。このように、ＴＤ
Ｒと空気過剰率の可変範囲が小さいため、実用上不便さ
が生じていた。

一方、予混合火炎を対向させ、火炎の衝突部で保炎する
予混合対向流火炎バーナはＴＤＲと空気過剰率の可変範
囲が大きくなる長所を持つが、燃焼室壁が高温になり、
そのため、燃焼室の耐久性が悪く、逆火しやすい欠点を
有していた。

本発明は上記課題を解決することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は予混合対向流火炎型バーナに関するもので、Ｔ
ＤＲが広り、シかも空気過剰率の可変幅の広い特徴を持
つバーナであり、しかもバーナ温度が低いため、耐久性
のよく、逆火のないバーナを提供することができる。燃
焼室は予混合対向流火炎を形成する一次燃焼室と、拡散
炎を形成する二次燃焼室に分けられる。燃焼室は燃焼室
壁から構成され、−火燃焼室と二次燃焼室に対応して、
−次燃焼室壁と二次燃焼室壁を構成する。

また、本発明は、燃焼室を形成する一次燃焼室壁には多
数の炎孔を設ける。炎孔は互いに対向さぜ、−次燃焼室
壁に設けた燃料供給路の一端に位置する。燃料供給路は
燃焼室の外側に設けている。

−次燃焼室壁は屈曲部を持つ平板より構成し、屈曲部を
燃焼室の外側に設けて放熱フィンとする、さらに、燃焼
室を構成する一次燃焼室壁には多数の炎孔を設ける、ま
た、屈曲部を接続部として、複数の平板で燃焼室を構成
する、さらに、二次空気を一次燃焼室の外壁と放熱フィ
ンを冷却した後、二次燃焼室に流入するものである。

作用 空気過剰率の大きい、燃焼熱量の多いときに、予混合火
炎が対向して燃焼し、対向部で安定燃焼するため、火炎
基部が炎孔から離れても吹き飛ばない。特に、燃焼室出
口近くの炎孔に形成する予混合火炎は燃焼室出口から離
れた炎孔上に形成した予混合火炎によって発生した高温
の排気ガスによって予混合気あるいは火炎を加熱するた
め火炎安定性がよく、未燃ガスを完全燃焼する。さらに
、火炎が分散しているため、燃焼室の容積の小さい場合
でも安定に燃焼する。また、−火燃焼室の外壁に設けた
燃焼室フィンに二次空気を流すことにより一次燃焼室壁
を冷却して、バーナの温度低下を図り、バーナの耐久性
を増加している。

また、向かい合った炎孔を同軸上に配置して、対向流火
炎を燃焼室の中央で形成し、バーナの温度上昇を防止す
る。さらに、接続部と放熱フィンを兼ねることにより、
接続部の温度低下をはかり、バーナの耐久性を増す。ま
た、二次空気により一次燃焼室壁の冷却を行った後、高
温の二次空気を二次火炎の燃焼に利用する。二次火炎は
容易に完全燃焼する。

実施例 第１図は本発明の一実施例の一部断面の構成図である。

１はバーナ本体、２は燃焼室、３は一次燃焼室、４は二
次燃焼室、５は炎孔、６はバーナヘッダ、７は二次空気
孔、８は燃料供給路、９は燃料分岐管、１０はヘッダフ
ランジ、１１は屈曲部、１２はバーナカバー　１３は冷
却通路、１４は二次空気通路、１５は底板、１６は対向
流火炎、１７は二次火炎、１８は予混合気、１９は二次
空気、２０は燃焼室壁、２１は一次燃焼室壁、２２は二
次燃焼室壁、２３は外壁、２４内壁、２５は燃焼室出口
である。

第２図は本発明の一実施例の別の方向からの断面構成図
である。２６はスリット状炎孔である。２７は仕切り板
、２８は燃料ヘッダ、２９は二次空気ヘッダである。

第３図は第２図の一部断面図である。３１は連結部フィ
ンである。燃焼室２は一次燃焼室３と二次燃焼室４とか
らなり、−火燃焼室２を構成する一次燃焼室壁２０は数
個のヘッダフランジ１０を複数個釜べて、これらを向い
あわせて形成し、−火燃焼室３の底は長方形をした底板
１５にて形成する。この時、炎孔５は一次燃焼室壁２０
に多数設けた構成となる。−火燃焼室３の燃焼室出口２
５方向には２次空気孔７を炎孔５と同様に向い合わせて
配置する。燃料と一次空気を混合した予混合気１８はバ
ーナヘッダ６を構成する多数の燃料分岐管９に供給され
る。

バーナヘッダ８は燃料分岐管９と多数の燃料供給路８と
ヘッダフランジ１０からなる。ヘッダフランジ１０は平
板からなり、屈曲部１１を持ち、燃焼室２の外側を向く
ように配置する。燃料供給路８の一端は炎孔５となり、
他端は燃料分岐管９に連通している。多数の二次空気孔
７は向かい合った二次燃焼室壁２２に設けており、バー
ナカバー１２の一部に向かい合って多数設けている。

本実施例ではバーナヘッダ６はステンレス系の板金をプ
レス加工で製造している。しかしながら、燃料分岐管９
、燃料供給路８、一次燃焼室壁２１などを別々に加工し
、溶接などの接続方法で結合してもよい。

二次空気通路１４はバーナヘッダ６とバーナカバー１２
で囲まれた領域であり、二次空気１９が流れる。各燃料
分岐管９には多数の燃料供給路８を設けている。

燃料と一次空気は混合して予混合気１８となり、燃料ヘ
ッダ２８を通り、これに連通した燃料分岐管９に供給さ
れ、燃料供給路８を通って、炎孔５から一次燃焼室３に
噴出する。一方、二次空気１９は二次空気ヘッダ２９を
通り、これに連通した冷却通路１３に供給される。燃焼
中には、一次燃焼室壁２０及び、燃料供給路８を冷却し
、温度上昇しながら二次空気孔７から二次燃焼室３に供
給される。なお、冷却通路１３は二次空気通路１４の一
部をなしている。二次空気通路１４はバーナヘッダ６と
バーナカバー１２からなる。

炎孔５より噴出した予混合気１８に点火すると対向流火
炎１８を形成する。対向流火炎１５は空気過剰率の大き
なあるいは燃焼熱量の大きな場合にはしばしば炎孔５よ
り離れて燃焼するため、予混合気の一部は炎孔５の近く
から未燃のまま排出するが、燃焼室出口２５に向かって
複数の炎孔５を並べているため、未燃の予混合気１８は
燃焼室出口２５近くの火炎により完全燃焼する。なお、
予混合気１８の空気過剰率が１以下の場合には二次空気
孔７より供給される二次空気１９により二次火炎１７を
形成し、未燃ガスは完全燃焼する。

本実施例の特徴は予混合対向流火炎の形成するバーナに
おいて、一次燃焼室壁２１の外壁２３を冷却し、一次燃
焼室壁２１の温度上昇を防止し、バーナの耐久性の向上
と逆火を防止を図ることにあり、その詳細を第１図、第
３図とともに述べる。

−火燃焼室３で形成された対向流火炎１６によって高温
の燃焼ガスは燃焼室出口２５の方向に流れる。その時、
高温の燃焼ガスと対向流火炎１６の輻射熱により一次燃
焼室壁２１は温度上昇する。

この時、温度上昇を防止するため、一次燃焼室壁２１の
外壁２３は冷却面として二次空気が流れる。

一次燃焼室壁２１の外壁２３に燃焼室フィン３１を設け
ている。燃焼室フィン３１は二次空気通路１３内の冷却
通路１２内に位置しており、冷却通路１３を流れる二次
空気１９により冷却され、火燃焼室壁２１の温度低下を
図る。対向流火炎１６は火炎の対向部に火炎の安定域を
有しているため、一次燃焼室壁２１の温度が下がって、
火炎基部即ち炎孔近くの火炎が冷却されても火炎安定に
悪影響はない。

燃焼室フィン３１は第１図、第３図で示されるように、
ヘッダフランジ１０の一部を冷却通路１３側に折り曲げ
て形成している。一次燃焼室壁２１は炎孔５から離れる
と温度上昇が大きいが、第１．３図のように隣合う炎孔
の中央に燃焼室フィン３１を配置すると、冷却効果が大
きい。また、一次燃焼室壁２１の冷却通路１３側に燃焼
室フィンを溶接等で固定してもよい。

第２の実施例を述べる。向い合った一次燃焼室壁２１に
設けた炎孔２６は同軸伏に配置する。このとき、燃料の
流量が増加すると、即ち、燃焼熱量を多くするとね火炎
は衝突し、燃焼室中央で形成する。火炎は先端付近が最
も高く、その高い部分が燃焼室の中央に位置するため、
一次燃焼室壁２１の温度上昇を防止している。

第３の実施例を述べる。屈曲部１１をヘッダフランジ１
０の接続部として構成し、−火燃焼室３の外側を向いて
いる。このとき、接続部は温度上昇すると、変形や劣化
が生じやすいが、二次空気７により屈曲部１１を冷却し
、接続部の温度低下を図る。

第４の実施例を述べる。冷却通路１３を一次燃焼室壁２
１、燃料分岐管９、燃料供給路８で囲まれた構成にする
と、二次空気１９を一次燃焼室壁２１の外壁２３に沿っ
て流すことが可能であり、効果的に一次燃焼室壁２１を
冷却することができるが、この時、二次空気は燃焼室フ
ィン３１からも熱を受は取る。その結果、一次燃焼室壁
２１は温度低下が期待できる。

発明の効果 本発明は燃焼室壁と燃料供給路の温度の低下を図り、バ
ーナの耐久性の確保と逆火を防止する。

第１の発明では一次燃焼室壁の外壁に燃焼室フィン設け
ることにより、一次燃焼室壁の温度上昇の防止をはかれ
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一部断面構成図、
第２図は同バーナの異なる断面構成図、第３図同バーナ
の拡大図である。 １・・バーナ本体、３・・−火燃焼室、５・・炎孔、１
８・・一次燃焼室壁、３１・・燃焼室フィン。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名１　図 二灰燈攬鼠 第　２　図 二ン欠空気ヘッダ ２？ イｆ−主力シ２凝− 礪 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）燃焼室を構成する一次燃焼室壁に、多数の炎孔を
   設け、前記一次燃焼室壁を対向して配置し、前記一次燃
   焼室壁の外壁に燃料供給路を取り付け、前記燃料供給路
   の一端を前記炎孔とし、前記一次燃焼室壁は屈曲部を持
   つ平板で構成し、前記屈曲部を燃焼室の外側に向け、外
   壁を冷却面とし屈曲部を放熱フィンとする燃焼室を具備
   するバーナ（２）請求項１において、向かい合った一次
   燃焼室壁に設けた炎孔は互いに同軸上に位置することを
   特徴とするバーナ。 （３）請求項１において、屈曲部を接続部として複数の
   平板で燃焼室を構成することを特徴とするバーナ。 （４）請求項１において、燃焼室は一次燃焼室と二次燃
   焼室からなり、二次燃焼室は向かい合った二次燃焼室か
   らなり、二次燃焼室を構成する二次燃焼室壁には二次空
   気を供給する多数の二次空気孔を設け、二次空気は一次
   燃焼室の外壁を流れることを特徴とするバーナ。