JPH03110316A - バーナ装置における空気流路切換用ダンパー装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、家庭用石油給湯機に使用されるバーナ装置、
特にガンタイプバーナ装置の空気流路切換用ダンパー装
置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種のガンタイプバーナ装置の一形態として、
第８図に示す形態のものがある。

図示するように、熱交１’Ａ器６ｏの後部開口に外筒６
１と内筒６２とからなる燃焼筒６３が取付けられている
。

即ち、燃焼筒６３は、外筒６１の下端に設けたフランジ
６１ａを熱交換器６０の上部壁に連結することによって
取付けられている。

内筒６２内には燃焼室６４が形成されており、同燃焼室
６４の後方をなす個所には、燃料噴出ノズル６５が取付
けられている。

また、燃料噴出ノズル６５の先端には、点火プラグ６６
が配設されている。

さらに、外筒６１は、その後部を開口して、送気ファン
５９と連絡する送気筒６７を連通連結している。

一方、内筒６２は、その後部端板６８に多数の一次空気
流入孔６９を設けるとともに、外ｔ＃　６１とめ間に、
環状空気流入空間７０を形成し、さらに、内筒の先端に
は多数の二次空気流入孔７１を設けた保炎器７２を連設
している。

かかる構成によって、送気ファン５９の駆動によって発
生した燃焼用空気は外筒６１内に流入した後、−次燃焼
空気と二次燃焼空気とに分割されて、内筒６２内及び保
炎器７２内に流入することになる。

そして、燃料噴出ノズル６５より燃料を霧化状態に噴出
するとともに、点火プラグ６６によって着火することに
よって燃焼を行うことができる。

また、送気筒６７の中途にダンパー装置７３を設けてお
り、同ダンパー装置７３を駆動することによって、燃焼
筒６３内に流入する空気量を調節することができる。

（ハ）発明が解決しようとする５題 しかし、かかるガンタイプバーナ装置は、以下の解決す
べき課題を有していた。

即ち、かかるダンパー装置７３は、専ら、単一の回転ダ
ンパー仮７３ａと、同回転ダンパー仮７３ａを回転させ
る回転モータとから構成されているのみであるため、燃
焼量、即ち、要求熱負荷に応じて正確に比例的に空気量
を増減することができなかた。

また、単一の回転ダンパー仮７３ａからなるために、空
気量を全体的にしか調整することができず、燃焼筒６３
の各空気流路に応じて、空気量を微調整することができ
なかった。

従って、要求熱負荷に応じた正確かつ安定した燃焼状態
を、最大燃焼時がら最小燃焼時にわたる全燃焼範囲にお
いて得ることができなかった。

特に、最大燃焼時における騒音防止に着目して、第９図
に示すように、−次燃焼空気の空気ｆｆ１Ｑ。

と二次燃焼空気の空気ｆｆ１Ｑ、の割合をＱ＋：Ｑｔ−
ｚ：ｉに設定した場合、その割合が最小燃焼時において
も採られることになり、最小燃焼時に、いわゆるスモー
クを発生することになる。

本発明は、上記した課題を解決することができる新規な
バーナ装置における空気流路切換用ダンパー装置を提供
することを目的とする。

（ニ）Ｌｉ！題を解決するための手段 本発明は、バーナ装置を構成する筒状バーナ本体の後方
に配設した空気流路切換用ダンパー装置であって、筒状
バーナ本体内に設けた複数の空気流路とそれぞれ連通す
る固定側透孔を有する固定プレートと、同固定プレート
に摺動・回転可能に取付け、固定側透孔と整合可能な可
動側透孔を有する可動プレートと、可動プレートを回転
する回転モータから構成し、かつ、固定側透孔と可動側
透孔の形状を、筒状バーナ本体内の各空気流路への空気
■が、それぞれ独立して、最小燃焼時から最大燃焼時ま
で、比例的に変化するように形成したことを特徴とする
バーナ装置における空気流路切換用ダンパー装置に係る
ものである。

また、かかる空気流路切換用ダンパー装置は、固定プレ
ートの１８０°対向する位置に、点対称に、筒状バーナ
本体内の各空気流路と連通ずる複数の扇形の固定側透孔
を設け、各固定側透孔を、中心側から外縁側に向けて、
円周角度を等しくしながら、その幅を漸次狭くし、かつ
、可動プレートの１８０°対向する位置に、点対称に、
複数の異形形状の固定側透孔を設け、各固定側透孔を、
それぞれ、同一半径方向上に位置するとともに、短尺の
幅広円弧部と長尺の幅狭円弧部とから形成したことにも
特徴を有する。

さらに、本発明は、回転モータをギアドモータから構成
したことにも特徴を有する。

（ホ）作用及び効果 上記した構成によって、本発明は、以下の作用及び効果
を奏する。

■　本発明では、空気流路切換用ダンパー装置によって
、筒状バーナ本体内に設けた複数の空気流路を通して燃
焼室へ流入する空気量をそれぞれ調整できるとともに、
固定プレートと可動プレートに設けた固定側透孔と可動
側透孔の形状を、筒状バーナ本体内の各空気流路への空
気量が、それぞれ独立して、最小燃焼時から最大燃焼時
まで、比例的に変化するように形成したので、燃焼壁、
即ち、要求熱負荷に応じて、正確に燃焼制御を行うこと
ができる。

特に、最大燃焼時には、騒音防止を目的として、−次空
気の空気量と二次空気の空気量をＱＩＱｌ−２：ｌとす
るとともに、最小燃焼時には、スモーク発生防止を目的
として、−次空気の空気量と二次空気の空気量を　Ｑ＋
　　：Ｑｔ　＝１　：　１にすることができる。

■本発明では、可動プレートを固定プレートに対して相
対回転させる回転モーフをギアＦモータとすることによ
って、回転モータの形状を小型に保持する一方で、充分
な減速比を確保できる。

従って、空気流路切換用グンパー装置を容品に送気筒等
に取付けることができるとともに、精密かつ正確に風量
！ｌ！ｉ節を行って、要求熱負荷に最も適した風量を選
択でき、正確かつ安定した燃焼制御を行うことができる
。

（へ）実施例 以下、本発明を添付図に示す実施例に凸づいて。

舒説する。

第１図に、本発明に係るガンタイプバーナ装置Ａを具備
する石油式給湯ａＢの全体構成を示す。

図示するように、石油式給湯ａＢは、ケーシング１０内
に、熱交換器１１と、同熱交換器！ｌの上端に接続した
ガンタイプバーナ装置Ａと、ガンタイプバーナ装置へに
送気筒！２を介して接続した送気ファン１３と、熱交換
器の下端に接続した排気ダクト１４．１５とを配設する
ことによって構成している。

第２図に本発明の要部をなすガンタイプバーナ装置Ａの
全体構成を示す。

第２図に示すように、熱交換器１１と送気筒１２間に介
設した筒状バーナ本体２０は、燃焼室２１内に、下方に
向けて燃料を噴射する燃料噴出ノズル２２と点火プラグ
２３とを配設した内［２４と、同内筒２４の周りに同心
円的に層状に配設した一次外筒２５及び二次外筒２６と
から構成されている。

また、内′Ｒ２４は、その前部を形成する保炎筒２７を
形成するとともに、その後部に、−次空気流入案内筒２
８を連設するとともに、その後部端板２９に一次空気流
入札３０を多数設けている。

そして、上記−次空気流入案内筒２Ｂ及び−次空気流入
孔３０を通して、送気筒１２から、−次空気を燃焼室２
１内に供給することができる。

一方、内筒２４と一次外筒２５との間には環状二次空気
流路３！が形成されているとともに、同環状二次空気流
路３１は、保炎筒２７の周面に設けた多数の二次空気流
入孔３２を通して゛、保炎筒２７内に形成される燃焼室
２１と連絡している。

かかる構成によって、上記環状二次空気流路３１及び二
次空気流入孔３２を通して、送気筒１２から、二次空気
を燃焼室２１内に供給することができる。

また、−次外筒２５と二次外筒２６との間には三次空気
流路３３が形成されており、同三次空気３３の先端開口
は、熱交換器１１の内部空間３４と連絡している。

さらに、第２図に示すように、筒状バーナ本体２０と送
気筒１２との接続部には、空気流路切換用ダンパー装置
Ｃが配設されている。

そして、かかる空気流路切換用ダンパー装置Ｃによって
、第３図に示すように、要求熱負荷に比例して上記した
一次空気、二次空気及び三次空気の空気ｆｆ１Ｑ、、Ｑ
、、Ｑｓを１１！！することができる。

即ち、第３図に示すように、最大燃焼時、即ち、最大要
求熱負荷時には、空気流路切換用ダンパ−装置Ｃを駆動
して、−次空気流入案内筒２８及び二次空気流路３１内
に流入する。

その後、熱要求負荷の低減とともに、−次空気ＩＱ、と
二次空気ｆｆ１Ｑ、とを比例的に減少するとともに、三
次空気ｆｆ１Ｑ、を増加する。

そして、最小燃焼時、即ち、最小熱要求負荷時には、−
次空気ＩＱ、と二次空気ｆｆ１Ｑ、とを最小量にすると
ともに、三次空気Ｑ、を最大量とする。

このように空気流路切換用ダンパー装置Ｃを駆動するこ
とによって、容易に一次空気、二次空気及び三次空気の
空気ｆｆ１Ｑ１．Ｑｔ、Ｑ３を調整することができ、所
望の燃焼状態を得ることができる。

■　また、−次空気、二次空気及び三次空気の空気ｆｆ
ｔＱ１．　Ｑｔ、　Ｑ−を、筒状バーナ本体２０と送気
筒１２との間に配設した空気流路切換用ダンパー装置Ｃ
によって切換調整自在としたので、送気ファン１３の能
力を調整することなく、風ｆｆｉ調整することができる
ので、風圧による風量の変化が少なく、安定した燃焼制
御を行うことができる。

■　また、−次空気と二次空気の空気ｆｆｔＱ＋。

Ｑ□の割合を、最大燃焼時（最大要求熱負荷時）は、Ｑ
＋　　：　Ｑｚ　＝２　：　１とするとともに、最小燃
焼時（最小要求熱負荷時）は、Ｑ＋　　７　Ｑｔ　＝　
１　：Ｉとすることによって、最大燃焼時には騒音の発
生を可及的に防止することができるとともに、最小燃焼
時には、煤あるいはスモークの発生を可及的に低減でき
る。

■　本実施例では、筒状バーナ本体２０と送気筒１２と
の接続部に空気流路切換用ダンパー装置Ｃを配設してい
るので、空気流路切換用ダンパー装置Ｃが筒状バーナ本
体２０の直後力に位置することになり、空気流路切換用
ダンパー装置Ｃと筒状バーナ本体２０との間に複数の空
気案内流路を不要とすることができる。

従って、ダクト構成を簡素化することができ、安価に製
作できる。

■さらに、本実施例では、最小燃焼時において、三次空
気を、熱交換器１１内に、希釈用空気として流入するこ
とができるので、排ガスの相対湿度を低下して、結露の
発生を効果的に防止することができ、石油式給湯ＧＩＢ
の給湯機本体の腐食を効果的に防止することができる。

本実施例は、また、上記した空気流路切換用ダンパー装
ＺＣを、以下の構成としたことにも特徴を有する。

即ち、第２図に示すように、空気流路切換用ダンパー装
ｒｌＣは、筒状バーナ本体２０の後部に一体的に形成し
た円板状の固定プレート４０と、同固定プレート４０の
後面に、摺動・回転可能に、かつ重合状態に配設した円
板状の可動プレート４１と、可動プレート４１を固定プ
レート４０に対して回転するギアドモータ等の回転モー
タ４２とから構成されている。

また、第４図及び第５図に、固定プレート４０と可動プ
レート４１の平面形状が示されている。

図示するように、固定プレート４０は、１８０°対向す
る位置に、点対称に、複数の扇形（約１）４円弧）の固
定側透孔４０ａ、４０ｂ、４０ｃを設けており、かかる
固定ｔ！１透孔４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれ、
−次空気流入案内筒２８．二次空気流路３１及び三次空
気流路３３と連通している。

そして、かかる固定側透孔４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、
中心側から外縁側に向けて、円周角度を等しくしながら
、その幅を漸次狭くしている。

一方、可動プレート４１は、１８０　”対向する位置に
、点対称に、複数の異形形状の可動側透孔４１ａ。

４１ｂ、４１ｃを設はテイル。

即ち、可動側透孔４１ａ、４１ｂは、それぞれ、同−半
径方向上に位置しており、短尺の幅広円弧部と長尺の幅
狭円弧部とからなる。

一方、可動側透孔４１ｃは、上記した可動側透孔４１ａ
、４１ｂと略９０°直交する円周方向位置に配設されて
いる。

かかる構成によって、回転モータ４２の駆動によって、
最大燃焼時には、可動プレート４１と固定プレート４０
に対して、第６図に示す相対回転位置を採らせることが
てきる。

そして、第３図に示すように、−次空気ｆｆ１Ｑ。

と二次空気ｆｆ１Ｑ、とを最大量とした状態で、−次空
気流入案内筒２８及び二次空気流路３１を通して燃焼室
２１内に燃焼空気を流入することができる。

また、回転モータ４２の駆動によって、最小燃焼時には
、可動プレート４１と固定プレート４ｏに対して、第７
図に示す相対回転位置を採らせることができる。

そして、第３図に示すように、−次空気ｆｆ１Ｑ。

と二次空気ｆｆ１Ｑ、とを最小量とするとともに、三次
空気量Ｑ、を最大にして、−次空気流入案内筒２８及び
二次空気流路３１を通して燃焼室２１内に燃焼空気を流
入するとともに、結露防止用希釈空気を熱交換器ｌｌ内
に流入することができる。

また、第４図及び第５図に示すように、固定プレート４
０と可動プレート４１に設けた固定側透孔４０ａ、４０
ｂ、４０ｃと可動側透孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃとを特
異な形状としたので、第３図に示すように、要求熱負Ｒ
に応じて、−次空気ｆｆ１Ｑ、　、二次空気ｆｆ１Ｑ。

及び三次空気Ｑ３を、比例的に１ＩＩＩＪ御することが
でき、燃焼１１ｉ制御を正確かつ容易に行うことができ
る。

さらに、かかる空気流路切換用ダンパー装置Ｃは、筒状
バーナ本体２０の後部に固着した孔付の固定プレート４
０と、同固定プレート４１に摺動・回転可能に取付けた
孔付の可動プレートと、可動プレートを回転する回転モ
ータ４２からなる簡単な構造を有しているので、コンパ
クトに送気筒１２内に組み込むことができる。

また、回転モータ４２をギアドモークとすることによっ
て、コンパクトな形状を保持しながら、大きな減速比を
取ることができるので、さらに精密な風量制御、即ち燃
焼制御を行うことができる。

なお、図示した実施例におけるその他の構成について説
明すると、第２図に示すように、燃料噴出ノズル２２は
、戻り式圧力噴霧ノズルを用いているので、往き油管５
０と戻り油管５１とを燃料噴出ノズル２２に接続してい
る。

また、第２図において、保炎筒２７は、その先端に攪拌
板５３を取付けており、燃焼空気の拡散を増進し、熱交
換器１１内における熱交換率を向上することができる。

また、第２図において、回転モータ４２の出力軸５４に
連結した可動プレート４１の回転軸５５は、軸受５６に
回転自在に枢支されており、同軸受５６は、保持リング
５７内に架設した固定リブ５８の中央部に取付けられて
いる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る空気流路切換用ダンパー装置を内
蔵するガンタイプバーナ装置を具備する石油式給湯機の
断面正面図、第２図はガンタイプバーナ装置の内部構成
説明図、第３図は要求熱負荷と風量との関係を示すグラ
フ、第４図は空気流路切換用ダンパー装置を構成する固
定プレートの正面図、第５図は空気流路切換用ダンパー
装置を構成する可動プレートの正面図、第６図及び第７
図は、最大燃焼時と最小燃焼時における可動プレートの
固定プレートに対する相対回転位置を示す説明図、第８
図は従来のガンタイプバーナ装置の内部構成説明図、第
９図は同ガンタイプバーナ装置における要求熱負荷と風
量との関係を示すグラフである。 図中、 Ａ：ガンタイプバーナ装置 Ｂニー石油式給湯機 Ｃ：空気流路切換用ダンパー装置 １１：熱交換器 １２：送気筒 １３：送気ファン ２０：筒状バーナ本体 ２１：燃焼室 ２２：燃焼噴出ノズル ２３８点火プラグ ２４：内筒 ２５ニ一次外筒 ２６二二次外筒 ３０ニ一次空気流入孔 ３１：二次空気流路 ３２：二次空気流入孔 ３３：三次空気流路 ４０：固定プレート ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　：固定側透孔４１：可動プレ
ート ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ　：可動＠透孔４２：回転モー
タ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バーナ装置を構成する筒状バーナ本体の後方に配設
   した空気流路切換用ダンパー装置であつて、 筒状バーナ本体内に設けた複数の空気流路とそれぞれ連
   通する固定側透孔を有する固定プレートと、同固定プレ
   ートに摺動・回転可能に取付け、固定側透孔と整合可能
   な可動側透孔を有する可動プレートと、可動プレートを
   回転する回転モータから構成し、かつ、固定側透孔と可
   動側透孔の形状を、筒状バーナ本体内の各空気流路への
   空気量が、それぞれ独立して、最小燃焼時から最大燃焼
   時まで、比例的に変化するように形成したことを特徴と
   するバーナ装置における空気流路切換用ダンパー装置。 ２、固定プレート１８０゜対向する位置に、点対称に、
   筒状バーナ本体内の各空気流路と連通する複数の扇形の
   固定側透孔を設け、各固定側透孔を、中心側から外縁側
   に向けて、円周角度を等しくしながら、その幅を漸次狭
   くし、かつ、可動プレートの１８０゜対向する位置に、
   点対称に、複数の異形形状の固定側透孔を設け、各固定
   側透孔を、それぞれ、同一半径方向上に位置するととも
   に、短尺の幅広円弧部と長尺の幅狭円弧部とから形成し
   たことを特徴とする請求項１記載のバーナ装置における
   空気流路切換用ダンパー装置。 ３、回転モータをギアドモータから構成したことを特徴
   とする請求項１記載のバーナ装置における空気流路切換
   用ダンパー装置。