JPH0518516A - バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼機器の熱源として使用されるバーナにお
いて、燃焼機器の設置方向が自由で、燃焼状態がきわめ
て安定なバーナを得ることを目的とする。 【構成】 周囲に冷却通路９が設けられた燃焼室２の相
対向する燃焼室壁１８に、横列し、かつ縦列して相対向
する多数の炎孔４を設け、炎孔４に燃料供給路６を接続
し、冷却通路９の下流側で燃焼室２の出口に二次空気孔
５を設けてバーナ１を形成し、炎孔４で燃焼する火炎を
衝突させて燃焼ガスをバーナ出口１７に誘導する。これ
により燃焼室２の出口から遠い火炎から発生する未燃ガ
スは燃焼室２の出口に近い火炎で完全燃焼される。ま
た、二次空気孔５から燃焼室２の出口に供給される冷却
空気は燃焼ガスの流れに抵抗を与え、燃焼ガスの浮力に
よる燃焼状態の変化を抑制するので、バーナの向きを自
由な方向に向けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工業用・業務用あるいは
家庭用のバーナで、その設置方向が自在でしかも火炎安
定性の良いバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、これらのバーナには予混合燃焼方
式が広く使用されてきた。この燃焼において、燃焼ガス
は高温になり、その流れは浮力の影響をうけるので、燃
焼ガスの流れの方向で燃焼状態が異なるものであった。
従って、バーナの燃焼状態を最適な状態で使用するため
には、バーナの設置の向きを一定にしなければならなか
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼機
器には、設置スペースの減縮化、設置場所の移動の自由
化、設置場所の多様化などへの対応の要求があり、バー
ナについても横向き，下向き，上向き、あるいは斜め方
向など自在に方向を選択できることが要求されている。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
機器の設置方向が自由で燃焼状態が安定なバーナを提供
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃焼室と、前記燃焼室の周囲に設けられた
冷却通路と、前記燃焼室の相対向する燃焼室壁に横列
し、かつ、縦列して相対向して設けられた多数の炎孔
と、前記冷却通路内に位置して前記炎孔に燃料を供給す
る燃料供給路と、前記冷却通路の下流側で前記燃料室の
出口に開口された二次空気孔とを備えてバーナを構成し
たものである。

【０００６】また、前記燃焼室の下流側に放熱室を延設
し、前記放熱室に冷却用空気孔を設けたものである。

【０００７】

【作用】本発明は上記した構成により、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させることができ
る。特に、燃焼室出口近くの炎孔に形成される予混合火
炎は、燃焼室出口から離れた炎孔で形成された予混合火
炎の高温の排気ガスによって予混合気が予熱されるので
火炎安定性が良くなる。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、高負可燃焼が可能となる。

【０００８】衝突した対向火炎は燃焼室出口方向に流
れ、反対方向には流れないので、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って火炎は乱されることなく
層流となる。そのため、燃焼騒音は小さいものとなる。

【０００９】燃焼は燃焼室内で完結し、高温の燃焼ガス
は燃焼室出口で冷却される。このとき、冷却空気は燃焼
ガスに流れ抵抗を与えるので燃焼室出口での燃焼ガスの
浮力は燃焼室内の燃焼状態に影響を及ぼさなくなる。従
って、燃焼室壁の温度は低いことと燃焼ガスの浮力が燃
焼室内の燃焼状態に影響を及ぼさないことから、バーナ
の向きを、横向き，下向き，上向き、あるいは斜め方向
など自在に方向を選択することができる。

【００１０】また、燃焼室の下流側に放熱室を設けたの
で、放熱室から輻射熱を発生させることができるととと
もに、冷却空気孔から冷却用の空気を供給して放熱室で
燃焼ガスが浮力の影響を受けることを防止することがで
きる。

【００１１】また、燃焼室と放熱室の周囲に冷却通路を
形成するバーナケースを設けたので、バーナケースは温
度上昇が少なく、家屋の壁に接触させて設置することが
できる。

【００１２】また、放熱室には多数の空気孔を設けたの
で、バーナケースは冷却されバーナケースの温度を一層
低下させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１から図
３を参照しながら説明する。図１に示すように、１はバ
ーナ本体、２は燃焼室、３は放熱室、４は炎孔、５は二
次空気孔、６は燃料供給路、７は予混合気分岐管、８は
バーナケース、９は冷却通路、１０は空気通路、１１は
連通孔、１２は底板、１３はケース、１４は混合管、１
５は混合管入り口、１６は二次空気入り口、１７はバー
ナ出口、１８は燃焼室壁、１９は冷却孔、２０は予混合
気、２１は二次空気である。

【００１４】燃焼室２の相対向する燃焼室壁１８には横
列し、かつ縦列して相対向する多数の炎孔４が設けられ
ている。燃料ガスと空気は予め混合されて予混合気２０
となって、混合管入り口１５から混合管１４，分岐管
７，燃料供給路６を通って炎孔４から燃焼室２内に供給
される。

【００１５】一方、二次空気２１は二次空気入り口１６
から燃焼室２の周囲に設けられた冷却通路９に供給され
る。冷却通路９で二次空気２１は燃焼室壁１８の外側を
冷却し、燃焼室壁１８の温度上昇を防止している。加熱
された二次空気２１は燃焼室２の出口に開口された二次
空気孔５より燃焼室２の出口へ供給される。この二次空
気２１は、通常は燃焼室２内で燃焼の完了した高温の燃
焼ガスを冷却するが、燃焼室２から未燃ガスが僅かに放
出されることがあるのでこれを完全燃焼させる。燃焼室
２の出口には放熱室３を形成する冷却筒２２が延設され
ている。二次空気２１の一部は連通孔１１から冷却筒２
２の外側を通って冷却孔１９から冷却筒内に流入する。
燃焼ガスはこの冷却空気でさらに冷却されてバーナ出口
１７から放出される。

【００１６】図２は燃焼室２を示し、２３は燃料ヘッダ
である。横方向をバーナの長手方向とすると炎孔４はバ
ーナの長手方向と上下方向に列設されている。

【００１７】図３は本実施例による特徴的な火炎形状図
である。燃焼室２内で点火すると、予混合火炎が向かい
合った対向流火炎２４が形成される。予混合気２０の空
気過剰率が１以下の場合、一つの拡散火炎２５が形成さ
れ、燃焼ガス２６となってバーナ出口１７から放出され
る。

【００１８】しかし、予混合気２０の噴出速度が大きい
場合には、これらの火炎の基部は炎孔４から浮き上がっ
て淀み領域で安定する。このとき、火炎基部と炎孔４と
の間からは未燃ガスが放出される。一方、この火炎で発
生した高温の燃焼ガスは、燃焼室２の出口に近い炎孔４
から噴出される予混合気２０を加熱するため、燃焼室２
の出口に近い火炎ほどその火炎基部が炎孔４に近づく。
燃焼室２の出口からより遠くの火炎から発生した未燃ガ
スは燃焼室２の出口に近い火炎で完全燃焼する。また、
燃焼室２の出口に近い火炎は未燃ガスは放出されないた
め、バーナ全体として完全燃焼される。

【００１９】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５より供給される二次空気２１により
拡散火炎を形成し、未燃ガスは完全燃焼する。

【００２０】予混合気２０の噴出速度の大きい場合には
火炎先端は衝突して燃焼ガス２６はバーナ出口１７に向
かって流れ、対向流火炎２４をバーナ室出口１７方向に
誘導する。この場合、炎孔４をスリット状に形成する
と、燃焼ガスに接触あるいは衝突する火炎面積を大きく
することができるので対向流火炎２４の火炎先端のすれ
違いをなくすことができる。これにより火炎先端は対向
して火炎安定性がよくなるものである。また、火炎の厚
みを薄くすることができるので火炎は燃焼ガスの流れの
力で燃焼室２の出口へ誘導されやすくなり、火炎は燃焼
室２の出口へなめらかに流れると同時に燃焼室２の出口
と反対方向への流れはなくなる。これにより燃焼室２内
の流れは予混合気の噴出方向と燃焼室２の出口方向にの
み限られるようになり、燃焼室２内の流れは単純になっ
て火炎及び燃焼ガスの流れは層流となるので騒音の小さ
い静かな燃焼を行うことができる。

【００２１】次に、燃焼ガスの冷却について説明する。
冷却筒２２には多数の冷却孔１９が設けられており、一
部の二次空気２１は二次空気孔５から燃焼室２に供給さ
れるが、その他の二次空気２１はバーナケース８と冷却
筒２２の二次冷却通路２８をバーナ出口１７方向に流
れ、その一部が冷却孔１９から放熱室３内に流入し、残
りはバーナ出口１７から放出される。このとき、冷却筒
２２からは放熱室３に流入する二次空気２１の流速は放
熱室３内を流れる燃焼ガスの流速よりはるかに小さくす
る。放熱室３に流入する二次空気２１は放熱室３の壁に
沿って流れて放熱室３の壁を冷却する。

【００２２】図３ではバーナ出口１７は上方を向いてい
るが、燃焼室２に対してこのような放熱室３を燃焼ガス
の流れの下流方向に設置することにより、バーナ出口１
７を横方向あるいは下方向にしても燃焼状態やバーナが
温度上昇することはなく、二次冷却通路２８によりバー
ナケース８も温度上昇することはない。また、冷却孔１
９の大きさを放熱室３の下流側に向かって順次大きくす
ることにより、放熱室３の壁の温度を均等にすることが
できる。

【００２３】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のバーナによれば、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させることができる。特に、
燃焼室出口近くの炎孔に形成され、予混合火炎は、燃焼
室出口から離れた炎孔で形成された予混合火炎の高温の
排気ガスによって予混合気が予熱されるので火炎安定性
が良くなる。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
負可燃焼が可能となる。

【００２４】衝突した対向火炎は燃焼室出口方向に流
れ、反対方向には流れないので、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って火炎は乱されることなく
層流となる。そのため、燃焼騒音は小さいものとなる。

【００２５】燃焼は燃焼室内で完結し、高温の燃焼ガス
は燃焼室出口で冷却される。このとき、冷却空気は燃焼
ガスに流れ抵抗を与えるので燃焼室出口での燃焼ガスの
浮力は燃焼室内の燃焼状態に影響を及ぼさなくなる。従
って、燃焼室壁の温度は低いことと燃焼ガスの浮力が燃
焼室内の燃焼状態に影響を及ぼさないことから、バーナ
の向きを、横向き，下向き，上向き、あるいは斜め方向
など自在に方向を選択することができる。

【００２６】このように本発明によれば、燃焼機器の設
置方向が自由でしかも燃焼状態が安定なバーナを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバーナの一部切欠斜視図

【図２】同要部の正面断面図

【図３】同バーナの火炎の形態を示す側断面図

【符号の説明】

１ バーナ本体 ２ 燃焼室 ３ 放熱室 ４ 炎孔 ５ 二次空気孔 ６ 燃料供給路 ８ バーナケース ９ 冷却通路 １８ 燃焼室壁 １９ 冷却孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室と、前記燃焼室の周囲に設けられた
   冷却通路と、前記燃焼室の相対向する燃焼室壁に横列
   し、かつ、縦列して相対向して設けられた多数の炎孔
   と、前記冷却通路内に位置して前記炎孔に燃料を供給す
   る燃料供給路と、前記冷却通路の下流側で前記燃料室の
   出口に開口された二次空気孔とを備えてなるバーナ。
2. 【請求項２】燃焼室の下流側に放熱室を延設してなる請
   求項１記載のバーナ。
3. 【請求項３】燃焼室と放熱室の周囲にバーナケースを設
   け、燃焼室および放熱室とバーナケースの間に空気通路
   を形成してなる請求項２記載のバーナ。
4. 【請求項４】放熱室に冷却用空気孔を設けてなる請求項
   ２記載のバーナ。
5. 【請求項５】放熱室に設けた冷却用空気孔を放熱室の下
   流側に向かって順次その大きさを大きくしてなる請求項
   ４記載のバーナ。