JPH02197707A

JPH02197707A - バーナ

Info

Publication number: JPH02197707A
Application number: JP1017915A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujita; 龍夫藤田; Mitsuyoshi Nakamoto; 中本　充慶; Kenya Okamoto; 岡本　▲けん▼也; Kenkichi Hashido; 橋戸　健吉; Kazuhisa Morigami; 和久森上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-06
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0711325B2

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】産業上の利用分汗本発明は業務用、または家庭用として使用されるバーナ
に関する。

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
用ストーブやファンヒータ等のバーナとして第８図に示
すものがあった。第８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５と
混合した後、スロート６を通り、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より噴出し
た後、点火され、火炎ｌＯを形成する。−次空気比（−
次空気の空気比）が、１以上の時は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ＩＯ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り加熱用熱源として利用されて
きた。

また、別の従来例を第９図に示す。第８図の場合と同様
に気化筒１１内で燃料１２が気化され、空気！３と混合
した後、混合気１４となって金網で構成された炎孔１５
から燃焼室！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！７も向かい合って形成される。この際、炎
孔１５が金網であるため、火炎！７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８図に示すような捉米のバーナは燃ｔＵｆ
ｆｉを大きくすると火炎が吹き飛びやす（、燃焼量の可
変範囲（以下、ＴＤＲ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）には逆火が起こりやすいという難点もあった
。これに対し、第９図に示すバーナは、火炎が向かい合
って形成されるた込、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、浮き上がり後の安定性は低く、
吹き飛び抑制の効果は制限されていた。

第９図のバーナも逆火は起こりやすく、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
、シかも、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、ＣＯとする）が発生しやすいと
いう課題も残されていた。つまり、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ｍ時で吹き飛びを起こし難く、かつ、
低燃焼量時の逆火抑制効果の優れた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、各炎孔を分割するような仕切板
を混合気供給路内に設置し、仕切板の混合気下流端を燃
焼室壁よりも混合気上流側に位置させた構成にしている
。

作用上記構成により、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り、火炎の安定性向上を図れる
ため、燃焼ｍや一次空気比が大きくなっても、火炎は吹
き飛び難くなる。また、各炎孔を分割するような仕切板
をその下流端が燃焼室壁よりも混合気上流側になるよう
に設置することにより、仕切板を介し、燃焼熱を二次空
気に放熱し、火炎基部の温度低下を図り、逆火抑制効果
を高め、−層、高ＴＤＲ化を促進することができる。

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り、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！８と底板！９と
側板２０で燃焼室２１を形成しており、燃焼室壁Ｉ８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を設けており、燃焼室壁
１８と同様、炎孔２２も相対向させている。燃焼室２Ｉ
の混合気上流側に、混合気分岐管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、本実施例では、各炎孔を分割するよ
うな仕切板２７を混合気供給路２４内に設置しており、
仕切板２７の混合気下流端を燃焼室壁１８よりも混合気
上流側に位置させている。仕切板２７の混合気上流端は
混合気供給路２４内、または混合気分岐管２３内にある
。

燃焼室２１を形成する側板２０の横側には混合室２８を
設け、底板！９の下側には気化室２９、気化筒３０を設
けており、気化筒３０にはシーズヒータ３１を埋めこん
でいる。気化筒３０には一次空気通路３２を連通させて
おり、内部には燃料噴出ノズル３３がある。

さらに、混合気分岐管２３、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３５を設置している。そして、燃焼室出口２６の下
流側に二次燃焼室壁３６を設けて二次燃焼室３７を形成
し、二次燃焼室壁３６には複数の二次空気噴出孔３８を
設け、燃焼室２１に接する二次燃焼室３７の上流部に二
次空気スリット３９を設けている。

ただし、二次空気カバー３５や二次燃焼室３７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より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３０を加熱した後、燃料噴出ノズ
ル３３から、燃料４０を噴出する。燃料４Ｇが気化筒３
０に衝突して、気化し、同時に送られてきた一次空気４
１と混合し、混合気４２となり、混合室２日に流入する
。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４３を形成する
。一方、二次空気３４は二次空気通路４４から流入し、
二次空気カバー３５内を通り、二次空気スリット３９と
二次空気噴出孔３８から、二次燃焼室３７に供給され、
−次空気比が、１未満の場合の安定燃焼に貢献する。特
に、低燃？！ｆｆｉ時には二次空気スリット３９から供
給される二次空気３４が二次火炎を安定化させ、高燃焼
量時には二次空気噴出孔３８から供給される二次空気３
４が二次火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や二次燃焼
室３７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を燃焼室出口２６近傍から
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４３は、燃焼室２１
の火炎衝突部では流速が小さくなり、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ｔＪＨＱや一次空気比が大きくなっても、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８図に示した従来のバーナが金網表面で高燃
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。また、対向火炎４３が炎孔２２から離
れるようになると、炎孔２２近傍から、一部、Ｃ０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４３により、酸化処理され
る。そのため、対向火炎４３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４３が炎孔２
２に近づき、ＣＯの発生は抑制される。

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の中に入り逆火しようとするが、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、火炎は逆火しにくくなっている。しかしな
がら、二次空気３４が減少した場合や、高燃焼量時から
低燃焼量時に切り換えた場合等には、燃焼室壁！８や混
合気供給路２４が過熱され、逆火抑制が困難となってい
た。

そこで、本実施例のバーナのように各炎孔２２を仕切板
２７で分割し、仕切板２７の混合気下流端を燃焼室壁Ｉ
８よりも混合気上流側に位置させることにより、火炎基
部の温度上昇を抑え、逆火抑制効果を高めることが可能
となる。第４図（ａ）、（ｂ）に炎孔２２近傍の詳細図
を示す。第４図（ａ）は低燃焼量時（−次空気比が１近
傍）、第４図（ｂ）は高燃焼量時の場合であり、第４図
（ａ）から低燃焼量時で一次空気比が１近傍の場合には
対向火炎４３が炎孔２２に付着し、仕切板２７を境界と
して二つの火炎に分割されていることが分かる。本来、
炎孔２２を仕切板２７により分割する際には分割後の炎
孔２２の最小長さを消炎距離以下にすることが望ましい
が、炎孔２２近傍の温度により逆火現象に差が生じてく
るため、逆火抑制を図る上で炎孔２２近傍の過熱を防ぐ
ことが重要となる。第４図（ａ）において対向火炎４３
が二つに分割され、炎孔２２に付着するようになると、
火炎基部の熱が仕切板２７、燃焼室壁１８、混合気供給
路２４から放熱される。特に、仕切板２７はその下流端
が燃焼室壁１８よりも混合気上流側に位置しているため
、火炎基部の温度を効果的に低減できるだけでなく、仕
切板２７自体が過熱されにくくなっている。そのため、
仕切板２７が熱変形を起こして分割後の炎孔２２の最小
長さが大きくなってしまい、逆火現象に到るというよう
な危険性も少ない。また、仕切板２７を境界として分割
された二つの火炎は相互に安定した流れ場を形成し、安
定燃焼を行なう。これに対し、高燃焼量時になると、第
４図（ｂ）から分かるように、二つに分割されていた火
炎は一つの火炎に変化し、仕切板２７がない場合と同様
、対向火炎４３独特の燃焼性能を確保する。むしろ、仕
切板２７があることにより、仕切板２７の下流側に循環
流領域を形成し、吹き飛び抑制効果を高めることができ
る。従って、第４図（ａ）、（ｂ）からバーナとして、
高ＴＤＲ化を促進できることが分かる。

引続き、本発明の第２実施例の仕切板４５近傍の詳細図
を第５図（ａ）に示す。第５図（ｂ）は仕切板４５のＡ
方向矢視図である。第１実施例と異なり、第２実施例で
は仕切板４５の混合気下流端の中央部を端部よりも混合
気上流側に位置させている。炎孔２２の端部よりも中央
部の方が温度が高く、逆火の発生率も高いため、本実施
例のような仕切板４５の構成をとることにより、仕切板
４５の混合気下流端の中央部付近での局所的な逆火を抑
制することができる。また、この構成により、仕切板４
５の温度分布を均一化できるため、局所的な熱変形も防
止できる。

次に、本発明の第３実施例の仕切板４Ｇ近傍の詳細図を
第６図（ａ）に示す。第６図（ｂ）は仕切板４６のＢ方
向矢視図である。第３実施例では仕切板４６に突起部を
設けた構成としている。仕切板４６の突起部により、放
熱面積を増大し、仕切板４６の温度上昇を抑制できるた
め、−層、逆火抑制効果を高められる。また、仕切板４
６に突起部を設けることにより、仕切板４Ｂの耐熱強度
を高め、熱変形を抑えることもできる。

さらに、本発明の第４実施例の炎孔２２近傍の詳細図を
第７図に示す。炎孔２２の端面４７に丸み（Ｒ部）を設
け、端面４７の内側を燃焼室壁Ｉ８よりも混合気上流側
に位置させている。第７図では炎孔２２の端面４７に丸
み（Ｒ部）を設けているが、端面４７に面取りを施して
も良い。このような構成とすることにより、対向火炎４
３が炎孔２２に付着すると、仕切板２７だけでなく、炎
孔２２近傍の温度も低減できるため、火炎基部の燃焼速
度の上昇を抑え、層、逆火抑制効果を向上させることが
できる。特に、炎孔２２の端面４７の内側と仕切板２７
の下流端を、はぼ同じ位置とすることにより、火炎基部
の位置を同一面とし、対向火炎４３を均一に安定化させ
ることも可能となる。

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
いることにより、冷却効果を高められるだけでなく、二
次空気カバー３５の存在により、燃焼室２１から外部へ
燃焼ガス２５がもれることを防止できるため、燃焼装置
として、−層、信頓性を高めることができる。

発明の効果以上のように本発明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、ＴＤＲを広くすることが可能となる。また、各炎
孔を分割するような仕切板をその下流端が燃焼室壁より
も混合気上流側になるように設置することにより、火炎
基部の温度低下を図り、逆火抑制効果を高め、−月、高
ＴＤＲ化を促進することができる。さらに、仕切板は過
熱されにくい構成となっているため、熱変形も起こし難
く、長寿命化を図りやすくなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第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
図である。第４図（ａ）は低燃焼量時（−次空気比が１
近傍）、第４図（ｂ）は高燃焼毒時の炎孔近傍の詳細図
、第５図（ａ）は本発明の第２実施例の仕切板近傍の詳
細図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＡ方向矢視図、第
６図（ａ）は本発明の第３実施例の仕切板近傍の詳細図
、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ方向矢視図、第７図
は本発明の第４実施例の炎孔近傍の詳細図、第８図およ
び第９図は従来のバーナの断面図である。１８・・燃焼室壁、２２・・炎孔、２３・・混合気分岐
管、２４・・混合気供給路、２Ｂ・・燃焼室出口、２７
・・仕切板、２８・・混合室、３０・・気化筒、３５・
・二次空気カバー４７・・炎孔の端面。代理人の氏名　弁理士　栗野重孝　はか１名１　区２２・−をヱ３５　′−二　ン欠免気カバ゛− ３８−・−二次空気カバー。２Ｚ−炎孔ｚ３−・−混合気分岐管２仝−混合気供給路２７　・−−イ亡：　ぢη　オフ辷３０−気化青３ｓ　−ｍ−二　７Ｋ　！二　気　友　ノぐ一第図第２２°−炎表２７・−Ｊｒｒ−”、２１づ仮？８−　シ毘＋鼠３θ−・帆化資図ｚ３−−−　ラに合気分山支、里と２’ｉ’　−−−５Ｌ　＋気イ％　ｍ　路２７−−−　
イつ＝　“ち刀】マ乏。 −−−ラ１茎−１巨宇・気−シテ゛山支皆−フ毘金気依
坩路一一−イづ＝　七２１　坂図第ぼ？７−−−イー　ちσ坂４７・−炎ヱの増面ｅ頃Ｒ〆釘寮＼　ｃｏ　　Ｃ＞

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の炎孔を有する一対の燃焼室壁を所定間隔で
対向させ、前記燃焼室壁と側板と底板で燃焼室を形成し
、対を成す前記炎孔を同軸上で対向させ、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
側出口に位置させ、前記複数の炎孔を燃焼室出口方向に
多数、配置し、前記各炎孔を分割するような仕切板を前
記混合気供給路内に設置し、前記仕切板の混合気下流端
を前記燃焼室壁よりも混合気上流側に位置させたことを
特徴とするバーナ。
（２）仕切板の混合気下流端の中央部を端部よりも混合
気上流側に位置させたことを特徴とする請求項１記載の
バーナ。
（３）仕切板に突起部を設けたことを特徴とする請求項
１記載のバーナ。
（４）炎孔の端面に面取り、または丸みを設け、前記端
面の内側を燃焼室壁よりも混合気上流側に位置させたこ
とを特徴とする請求項１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４記載のバーナ。