JPH0278814A

JPH0278814A - バーナ

Info

Publication number: JPH0278814A
Application number: JP14169789A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Nakamoto; 中本　充慶; Tatsuo Fujita; 龍夫藤田; Sachio Nagamitsu; 左千男長光; 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: 1988-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-03-19
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPH0637968B2

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量
の可変範囲（以下、ＴＤＲという）の広いバーナに関す
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バーナと６して部
分予混合燃焼を利用したバーナーが使用されており、燃
料と空気との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いた。

また、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しかしながら、予混合火炎の周囲に拡散火炎を形成する
バーナは燃ｔｆｆｆｆｉ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。予混合気流速多くして
、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。

従って燃焼１及び空気量のＴＤＲが狭いため、実用上不
便さが生じていた。

一方、予混合対向流火炎バーナは予混合流速を大きくし
ても吹き飛びにくいが火炎は衝突部で乱流になり、燃焼
騒音の原因となっていた。一方、予混合気流速を小さく
すると逆火が発生する。

本発明は、燃焼量及び空気量のＴＤＲの広く、更に燃焼
騒音の小さな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燃焼室を形成する相対向した一次燃焼室壁に設
けた多数の炎孔を互いに対向させるとともに一次燃焼室
壁に設けた燃料供給路の出口に位置せしめ、かつ燃料供
給路は燃焼室の外側に設け、さらに炎孔はスリット状に
して長平方向に配列するとともにこの炎孔列を並列にな
らべて並びの方向に燃焼室出口を配置したものである。

本発明の第２は燃焼室を形成する相対向した一次燃焼室
壁に設けた多数の炎孔を互いに対向させるとともに一次
燃焼室壁に設けた燃料供給路の出口に位置させ、かつ燃
料供給路は燃焼室の外側に設け、さらに各炎孔は小炎孔
から構成され、かつ各炎孔にはそれぞれ燃料供給路を有
する。

本発明の第３は燃焼室を形成する相対向した一次燃焼室
壁に設けた多数の炎孔を互いに対向させるとともに一次
燃焼室壁に設けた燃料供給路の出口に位置させ、かつ燃
料供給路は燃焼室の外側に設け、燃料供給路を仕切り板
で分割するとともに炎孔を分割する。

作用本発明の第１発明では、予混合火炎は空気量の多い領域
あるいは燃焼量の多い領域で炎孔から離れても対向火炎
を形成して安全燃焼が可能である。

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で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が予熱される
ため火炎安定性がよい。さらに、小さな火炎に分散して
も、予混合流速の大きい場合でも対向火炎は安定燃焼す
るため、高負荷燃焼が可能である。

さらに、炎孔はスリット状であり、形成される火炎は厚
みが薄い。燃焼室出口方向の燃焼ガス流れによって火炎
は容易に曲がり、特に、衝突した火炎は出口方向に流れ
、反対方向に形成されない。

燃焼室内の流れは予混合気の噴出する方向と燃焼室出口
方向の２方向となり、燃焼室内の流れは単純になり、火
炎は乱されることなく層流を維持する。そのため、燃焼
騒音は小さい。

また、火炎は幅が広いため、火炎先端がすれ違うことな
く、向かい合った火炎を形成する。

また本発明の第２発明ではバーナの炎孔を小さ・くする
ので逆火は起きない。従来のバーナでは炎孔の内径の小
さな場合には、予混合気流速を大きくすると容易に吹き
飛びが生じた。対向火炎を利用すると、予混合気の流速
を大きくしても、吹き飛びはないが、衝突部で乱流にな
り、燃焼騒音が大きい。本発明では隣あった小炎孔上の
火炎が一つの火炎に合体し、火炎の先端は平らになる。

その結果、火炎は短くなり、予混合気の噴出速度が大き
くても衝突しにくい。また、衝突面は平らであると衝突
部で火炎は乱流になりにくく、層流火炎を維持する。

第３の発明は、炎孔から噴出する予混合気がボアズイユ
流れとなるため、予混合気噴出速度が小さい場合には仕
切り板で分割された火炎は二つに分離する、またこの場
合、火炎からの熱が仕切り板に逃げることにより、逆火
を防止する。

実施例第１図は本発明の一実施例の一部断面の斜視図である。

１はバーナ本体、２は一次燃焼室、３は二次燃焼室、４
は燃焼室、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、ｌｌはバーナカバー、１２はバーナ冷却路、１
３は二次空気通路、１４は底板、＋５は対向火炎、ｌ１
ｌｉは二次火炎、１７は予混合気、１８は二次空気、１
９は一次燃焼室壁、２０は二次燃焼室壁、２１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みた断面図で
ある。２２はスリット炎孔、２３は仕切り板、２４は燃
料ヘッダ、２５は二次空気ヘッダである。第２図におい
て、横方向をバーナの長手方向とするとスリット炎孔２
２はバーナの長手方向に並んでお第３図は第１発明の冷
却面的な火炎形状図である。

２６は燃焼ガスである。

バーナヘッダ６は燃料分岐管９とこれに連通した多数の
燃料供給路８とヘッダフランジＩＯからなり、燃料分岐
管９の出口は炎孔５となる。燃焼室４は一次燃焼室２と
二次燃焼室３からなり、数個のヘッダフランジＩＯを並
べて、一次燃焼室壁Ｉ９を構成し、これらを向かいあわ
せて一次燃焼室２を形成し、その底には長方形をした底
板Ｉ４を設けている。炎孔３は一次燃焼室壁Ｉ９に多数
設けた構成となり、向かい合った一次燃焼室壁１９の炎
孔５を相対向して同軸上に配置している。二次燃焼室３
は互いに向かい合った二次燃焼室壁１８からなる。

二次燃焼室壁１８には多数の二次空気孔７を設ける。

上記第１実施例において燃料と一次空気は混合して予混
合気１７となり、燃料へラダ２４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２に噴出する。一方、二次空気Ｉ８
は二次空気ヘッダ２５を通り、これに連通したバーナ冷
却路Ｉ２に供給され、一次燃焼室壁１９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、バーナ冷却路１２は二次
空気通路１３の一部をなしている。二次空気通路１３は
バーナヘッダ６とバーナカバー１１からなる。

そして、炎孔３より噴出した予混合気Ｉ７に点火すると
対向火炎Ｉ５を形成する。対向火炎Ｉ５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２１に向か
って複数の炎孔５の列を並べているため、未燃の予混合
気は燃焼室出口１９近くの火炎により完全燃焼する。な
お、予混合気の空気過剰率が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１８により二次火炎を形成
し、未燃ガスは完全燃焼する。

本実施例の冷却面は予混合火炎すなわち対向火炎の形成
にあるが、第１図と第３図に燃焼室出口に近い対向火炎
１５の詳細図を示す。スリット状の炎孔５から噴出した
予混合気１７は対向火炎１５を形成する。予混合気１７
の噴出速度の大きい場合には火炎先端は衝突する。燃焼
ガス２６は燃焼室出口２１に向って流れる。この際、対
向火炎１５を燃焼室出口２１方向に曲げる１５ａ０　　
特に衝突後の火炎は燃焼室出口２１方向を向く。この際
、火炎はスリット状の炎孔５で形成することから、燃焼
ガスに接触あるいは衝突する火炎面積はおおきくできる
。従って、対向火炎１５は火炎先端がすれ違うことはな
い。故に、火炎先端で対向し、火炎安定性がよい。さら
に、火炎の厚みが薄くできることから、火炎は燃焼ガス
の流れの力で、燃焼室出口へ曲げられやすい。故に火炎
は燃焼室出口へなめらかに流れると同時に燃焼室出口と
反対方向への流れはなく、燃焼室内の流れは予混合気の
噴出方向と燃焼室出口方向にのみ限られることから燃焼
室内の流れは単純になり、火炎及び燃焼ガスの流れは層
流となる。

従って、騒音の小さい静かな燃焼が可能である。

第４図は本発明の第２発明、第３発明における実施例の
冷却面的な火炎形態図である。２７は小炎孔、２８は燃
料供給路、２９は小炎孔火炎、３０は結合火炎、３Ｉは
双子火炎、３２は淀み部である。第４図（ａ　）（Ｃ）
（ｂ）はそれぞれ予混合気１７の流速の小さい場合、大
きい場合、中間の場合である。

第４図（ａ）では火炎は小炎孔２７に付着して形成され
る。小炎孔２７はそれぞれに燃料供給路２８を有し、ポ
アズイユ流れとなる。燃料供給路２８の長さ　　、をＬ
ｌ　　スリットの流体力学的直径をＤとするとＬｌＤが
大きいと燃料供給路内の予混合気の流速分布はボアズイ
ユ流れとなる。Ｌ／Ｄ≧５でポアズイユ流れが確認され
た。ＬｌＤが大きいと対向火炎１５の基部は炎孔に付着
するため、対向火炎１５の先端は衝突しにくくなり、層
流火炎を維持し、燃焼騒音は小さい。また、小炎孔２７
と小炎孔２７の間はしばしば仕切り板２３で分割して、
併設しているが構成が単純であり、加工が容易である。

また、隣あった小炎孔２７を接近させることが可能であ
るため、予混合気流速の小さいい時には、火炎が分離し
、予混合気流速の大きい時に、仕切られた小炎孔から噴
出する予混合気は平らな先端部を有する一つの火炎を形
成する。また、仕切り板２３がＬ／Ｄ≧５とすることに
より、小炎孔２７か、らの予混合気流れもポアズイユ流
れとなり、仕切り板２３で分離された小炎孔２７からの
火炎は予混合気噴出速度の小さい場合には完全に分離す
る。また、火炎からの熱が仕切り板２３に伝達すること
により、逆火を防止している。第４図（ｂ）では結合火
炎３Ｇは二つの小炎孔火炎が結合している状態を示す。

それぞれの小炎孔から噴出する予混合気の火炎の先端か
のこっている。第４図（Ｃ）では火炎が向かい合って双
子火炎３１を形成する。仕切り板２３により双子火炎３
１の先端は平らになっており、火炎は短くなり予混合気
の流速が大きくても対向火炎１５は衝突しにくい。従っ
て、乱流になりに＜＜、燃焼量及び予混合気流速大きい
場合でも燃焼騒音の小さなバーナを提供できる。

発明の効果本発明は燃焼量の大きな領域でも燃焼騒音の小さな静か
なバーナを提供する。すなわち、スリット炎孔を採用す
ることにより、燃焼ガスにより火炎を燃焼室出口方向に
曲げることにより火炎及び燃焼ガスの流れを単純にして
火炎の層流化をはかることができる。火炎先端がすれ違
うことなく対向することから火炎安定性がよい。

また、炎孔を小炎孔に分割し、その小炎孔を接近して炎
孔を構成することにより、火炎先端を平らにして衝突火
炎の形成を防止して火炎の層流化を図ることができる。

さらに小炎孔を仕切り板で結合して炎孔を形成すること
により、小炎孔を容易に作成できる。しかも、予混合気
流速が小さい場合、隣あった小炎孔間の距離を小さくし
ても火炎を分離できる。また、予混合気流速の大きい場
合に、は隣あった炎孔上でできる火炎は合成され一つの
火炎となる。

その結果、火炎の先端は平らになり、衝突しても、層流
火炎を維持し、騒音の無い火炎を提供する。

【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の斜視図
、第２図は同実施例の断面図、第３図は同実施例の火炎
形態図、第４図は本発明の異なる実施例の火炎形態図で
ある。１・・・・バーナ本体、２・・・・−火燃焼室、５・・
・・炎孔、２２・・・・スリット炎孔、２７・・・・小
炎孔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相対向して燃焼室を構成する一次燃焼室壁に設け
た多数の炎孔を対向させるとともにスリット形状とし、
かつ長手方向に配列せしめ、この炎孔列を燃焼室出口に
向かって数列並べ、さらに前記一次燃焼室壁の外側に設
けた多数の燃料供給路の出口に前記炎孔を位置したバー
ナ。
（２）燃焼室外壁を冷却面とする請求項１記載のバーナ
。
（３）相対向して一次燃焼室を形成する壁に設けた多数
の炎孔を相対向させるとともに炎孔はそれぞれ燃料供給
路を有する複数の小炎孔よりなるバーナ。
（４）炎孔を仕切り板により小炎孔に分割する請求項３
記載のバーナ。
（５）スリット炎孔を仕切り板により小炎孔に分割する
請求項１記載のバーナ。
（６）仕切り板の長さあるいは燃料供給路の長さの短い
方をＬ（同じ長さの場合はＬ）とすると、Ｌとスリット
の流体力学的直径の（Ｄ）の間にＬ／Ｄ≧５の関係の持つ請求項４または５記載のバーナ。