JPH06265114A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＮＯｘ発生量を一層抑制できながら、ターン
ダウン比を一層大きくすることができるガスバーナを提
供する。 【構成】 底面部２ａと、その底面部２ａの側縁部に混
合ガス供給部Ｂの混合ガス供給方向に延びる姿勢で連設
された側面部２ｂ，２ｄとから噴出部形成用壁体２が構
成され、混合ガス噴出部４Ａ，４Ｂの複数が、前記混合
ガス供給方向に並置される状態で且つ混合ガスを燃焼空
間３に噴出する状態で、噴出部形成用壁体２に設けら
れ、混合ガス供給部Ｂが、前記混合ガス供給方向におい
て上手側に位置する混合ガス噴出部４Ａに供給する混合
ガスの供給圧を、下手側に位置する混合ガス噴出部４Ｂ
に供給する供給圧よりも低くするように構成されたガス
バーナにおいて、複数の混合ガス噴出部４Ａ，４Ｂのう
ちで、前記混合ガス供給方向において最も上手に位置す
る最上手側混合ガス噴出部４Ａが、火炎を前記混合ガス
供給方向上手側から下手側に向けて側面部２ｂ，２ｄに
沿わせて形成する状態で混合ガスを噴出するように構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガスと燃焼用空気
との混合ガスを供給する混合ガス供給部の混合ガス供給
方向に直交又はほぼ直交する姿勢で設けられた底面部
と、その底面部の側縁部に前記混合ガス供給方向に延び
る姿勢で連設された側面部とから噴出部形成用壁体が構
成され、前記混合ガス供給部から供給される混合ガスを
噴出する混合ガス噴出部の複数が、前記混合ガス供給方
向に並置される状態で且つ混合ガスを前記噴出部形成用
壁体の内部の燃焼空間に噴出する状態で、前記噴出部形
成用壁体に設けられ、前記混合ガス供給部が、前記混合
ガス供給方向において上手側に位置する混合ガス噴出部
に供給する混合ガスの供給圧を、下手側に位置する混合
ガス噴出部に供給する供給圧よりも低くするように構成
されたガスバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるガスバーナは、上手側に位置する
混合ガス噴出部から噴出される混合ガスの噴出流速を、
下手側に位置する混合ガス噴出部から噴出される混合ガ
スの噴出流速よりも遅くすることにより、混合ガス供給
量が多い高インプットの場合においても、上手側に位置
する混合ガス噴出部から噴出される混合ガスをリフトの
ない状態で安定燃焼させて、その安定燃焼火炎の保炎作
用により、下手側に位置する混合ガス噴出部から噴出さ
れる噴出流速の速い混合ガスを安定燃焼させることがで
きる。従って、広い範囲のインプットにわたって、ガス
バーナ全体として安定燃焼させることができるので、タ
ーンダウン比を大きくすることができる。

【０００３】特に、ＮＯｘの発生を抑制するために、空
気過剰率の高い希薄混合ガスを用いて燃焼させる場合、
混合ガス噴出部から噴出される混合ガスの噴出流速が速
くなるために、高インプットでは火炎がリフトして安定
燃焼させることが難しいが、かかるガスバーナでは、空
気過剰率の高い希薄混合ガスであっても広い範囲のイン
プットにわたって安定燃焼させることができるので、タ
ーンダウン比を大きくすることができながらＮＯｘの発
生を抑制することができる。

【０００４】かかるガスバーナにおいて、従来は、先の
出願（特願平４−１９６７１４号）で開示したように、
図４に示すように、最上手側混合ガス噴出部４Ａを、底
面部２ａにおいて、底面部２ａと側面部２ｂ，２ｄとの
連設部から離間した位置に形成した混合ガス噴出孔４ａ
と、側面部２ｂ，２ｄにおいて、前記連設部から最上手
側混合ガス噴出部４Ａよりも下手側に位置する混合ガス
噴出部４Ｂの近傍までの全域にわたって形成した混合ガ
ス噴出孔４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅから構成していた。即
ち、最上手側混合ガス噴出部４Ａにより形成される火炎
は、側面部２ｂ，２ｄから離間した状態で形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のガスバーナ
では、最上手側混合ガス噴出部にて形成される火炎は、
前記下手側に位置する混合ガス噴出部から噴出先方離れ
た位置において、その下手側に位置する混合ガス噴出部
から噴出される混合ガスに接触する。従って、前記下手
側に位置する混合ガス噴出部に対する、最上手側混合ガ
ス噴出部にて形成される安定燃焼火炎による保炎作用が
未だ十分ではないため、特に、ＮＯｘの発生を抑制すべ
く、空気過剰率の高い希薄混合ガスを用いて燃焼させる
場合においては、ある程度の高いインプットの範囲まで
は、安定燃焼させることができるものの、更に高いイン
プットにおいては安定燃焼させることができない。そこ
で、ＮＯｘの発生を一層抑制し、且つ、ターンダウン比
を一層大きくする面において、改善が望まれていた。

【０００６】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ＮＯｘ発生量を一層抑制できな
がら、ターンダウン比を一層大きくすることができるガ
スバーナを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるガスバーナ
の第１の特徴構成は、前記複数の混合ガス噴出部のうち
で、前記混合ガス供給方向において最も上手に位置する
最上手側混合ガス噴出部が、火炎を前記混合ガス供給方
向上手側から下手側に向けて前記側面部に沿わせて形成
する状態で混合ガスを噴出するように構成されている点
にある。

【０００８】第２の特徴構成は、第１の特徴構成を実施
する際の好ましい具体構成を示すものであって、前記最
上手側混合ガス噴出部が、前記底面部と前記側面部との
連設部に近接する状態で前記底面部及び前記側面部夫々
に形成された混合ガス噴出孔から構成されている点にあ
る。

【０００９】

【作用】第１の特徴構成によれば、最上手側混合ガス噴
出部にて形成される火炎は、前記混合ガス供給方向上手
側から下手側に向けて側面部に沿う状態となり、その火
炎は、最上手側混合ガス噴出部よりも下手側に位置する
混合ガス噴出部から噴出された直後の混合ガスに接触す
るので、前記下手側に位置する混合ガス噴出部に対す
る、最上手側混合ガス噴出部にて形成される安定燃焼火
炎による保炎作用を効果的に作用させることができる。
従って、下手側に位置する混合ガス噴出部から噴出され
る混合ガスの噴出流速がかなり速くなっても、その混合
ガスを前記保炎作用により安定燃焼させることができ
る。

【００１０】第２の特徴構成によれば、底面部に形成さ
れた混合ガス噴出孔から噴出された混合ガスと、側面部
に形成された混合ガス噴出孔から噴出された混合ガスと
が衝突して、燃料ガスと燃焼用空気との混合が更に促進
されて、それら両方の混合ガス噴出孔から噴出された混
合ガスが、側面部に沿う状態で前記混合ガス供給方向上
手側から下手側に向けて流動するので、最上手側混合ガ
ス噴出部により、火炎を前記混合ガス供給方向上手側か
ら下手側に向けて側面部に沿わせる状態で形成すること
ができる。又、側面部の混合ガス噴出孔から噴出された
混合ガスにより形成される火炎が、底面部の混合ガス噴
出孔から噴出された混合ガスにより形成される火炎に対
して保炎作用するので、最上手側混合ガス噴出部におけ
る安定燃焼性が、更に高くなる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明によれば、混合ガスの空
気過剰率を従来に比して更に高くしても、従来よりも広
い範囲のインプットにわたって安定燃焼させることがで
きるようになる。その結果、ＮＯｘ発生量を一層抑制で
きながら、ターンダウン比を一層大きくすることができ
るガスバーナを提供することができるようになった。

【００１２】

【実施例】以下、図１ないし図３に基づいて、実施例を
説明する。

【００１３】先ず、ガスバーナの全体構成について説明
する。図中の１は、バーナケーシングであり、そのバー
ナケーシング１の正面視における左右方向（以下、左右
方向と称する）の中心に中心縦壁１Ａを立設して、バー
ナケーシング１内に左右二つのバーナ空間を形成してあ
る。そして、左右二つのバーナ空間夫々に対して同一構
成で、上下方向に上から順に、バーナ部Ａ、そのバーナ
部Ａに対して混合ガスを上方方向に供給する混合ガス供
給部Ｂ、燃料ガスと燃焼用空気とを混合する混合部Ｃを
配設してある。又、図３中に示すＤは、左右両側の混合
部Ｃ，Ｃに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置Ｄであ
る。

【００１４】次に、図１ないし図３に基づいて、バーナ
部Ａについて説明する。バーナ部Ａは、バーナ空間上方
部に、長手方向視の縦断面形状が概ねＶ字形状の噴出部
形成用壁体２を、その長手方向を前記左右方向に沿わす
状態で設け、その噴出部形成用壁体２に、上下２段のガ
ス噴出部４Ａ，４Ｂを設けるとともに、噴出部形成用壁
体２の内部の空間を燃焼空間３とすることにより構成し
てある。つまり、混合ガス供給部Ｂから供給される混合
ガスを噴出する二つの混合ガス噴出部４Ａ，４Ｂを、混
合ガス供給部Ｂの混合ガス供給方向に並置する状態で且
つ燃焼空間３に噴出する状態で、噴出部形成用壁体２に
上下２段に設けてある。以下、混合ガス供給方向におい
て上手側に位置する混合ガス噴出部４Ａを、下部混合ガ
ス噴出部４Ａと、及び、下手側に位置する混合ガス噴出
部４Ｂを、上部混合ガス噴出部４Ｂと称する。即ち、下
部混合ガス噴出部４Ａが、最上手側混合ガス噴出部に相
当する。

【００１５】次に、噴出部形成用壁体２について具体的
に説明する。噴出部形成用壁体２は、混合ガス供給部Ｂ
の混合ガス供給方向に直交又はほぼ直交する姿勢で設け
た底部２ａと、前記長手方向視おいて、底部２ａの両側
縁部夫々から上側に延びる姿勢で且つ上側ほど離れる傾
斜姿勢で延設した下部傾斜壁２ｂ，２ｂと、下部傾斜壁
２ｂ，２ｂ夫々の上側縁部から外側に延設した下部段部
２ｃ，２ｃと、下部段部２ｃ，２ｃ夫々の外側縁部から
上側ほど離れる傾斜姿勢で延設した上部傾斜壁２ｄ，２
ｄと、上部傾斜壁２ｄ，２ｄ夫々の上側縁部から外側に
延設した上部段部２ｅ，２ｅを備える状態で形成してあ
る。そして、上部段部２ｅ，２ｅ夫々の外側縁部をバー
ナケシング１の上側縁部に接続してある。即ち、底部２
ａが底面部に相当し、下部傾斜壁２ｂ及び上部傾斜壁２
ｄにより、底部２ａの側縁部に前記混合ガス供給方向に
延びる姿勢で連設された側面部を形成している。

【００１６】噴出部形成用壁体２の底部２ａにおける、
底部２ａと両側の下部傾斜壁２ｂ，２ｂとの接続部分夫
々に近接する位置夫々には、前記長手方向に沿って複数
の混合ガス噴出孔を等間隔に列状に配置した混合ガス噴
出孔列４ｖを形成してある。又、下部傾斜壁２ｂ，２ｂ
夫々における、前記接続部分に近接する位置に、混合ガ
ス噴出孔列４ｗを形成してあり、上部傾斜壁２ｄ，２ｄ
夫々には、６列の混合ガス噴出孔列４ｆ，４ｇ，４ｈ，
４ｉ，４ｊ，４ｋを上下方向に並設する状態で形成して
ある。

【００１７】尚、混合ガス噴出孔列４ｗの混合ガス噴出
孔の配列ピッチは、混合ガス噴出孔列４ｖの混合ガス噴
出孔の配列ピッチの２倍になる状態で形成してある。
又、混合ガス噴出孔列４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ，４ｊ，
４ｋは、隣接する混合ガス噴出孔列夫々の混合ガス噴出
孔が互いに食い違い状態で千鳥状になるように形成して
ある。又、各混合ガス噴出孔列の混合ガス噴出孔の孔径
は、例えば、混合ガス噴出孔列４ｖにおいては１．５m
m、混合ガス噴出孔列４ｗ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ夫
々においては１．２mm、混合ガス噴出孔列４ｊにおいて
は１．３mm、混合ガス噴出孔列４ｋにおいては１．４mm
としてある。

【００１８】つまり、下部混合ガス噴出部４Ａを、両側
の混合ガス噴出孔列４ｖ及び４ｗから構成してあり、
又、上部混合ガス噴出部４Ｂを、両側の混合ガス噴出孔
列４ｗ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉから構成してある。従
って、下部混合ガス噴出部４Ａは、混合ガスを前記混合
ガス供給方向上手側から下手側に向けて下部傾斜壁２ｂ
に沿わす状態で噴出して、火炎を下部傾斜壁２ｂに沿わ
せて形成するように構成してある。

【００１９】次に、図１ないし図３に基づいて、混合ガ
ス供給部Ｂについて説明する。噴出部形成用壁体２の裏
面とバーナケシング１の内面とにより噴出部形成用壁体
２の外側（燃焼空間３とは反対側）に形成される空間を
混合ガス供給部Ｂとしてあり、更に、混合ガス供給部Ｂ
においては、噴出部形成用壁体２の裏面における下部段
部２ｃの外側縁部と上部傾斜壁２ｄの下側縁部との接続
箇所夫々から、下方側に、隔壁体５，５夫々を延設する
ことにより、下部混合ガス噴出部４Ａに臨む部分と、上
部混合ガス噴出部４Ｂに臨む部分とに区画してあり、
又、隔壁体５，５夫々の下側縁部夫々に、多数の孔を穿
設したパンチング板６を架設してある。

【００２０】つまり、混合ガス供給部Ｂは、後述する混
合部Ｃから上方に流動してくる混合ガスを下部混合ガス
噴出部４Ａ及び上部混合ガス噴出部４Ｂ夫々に対して、
パンチング板６による流量抑制作用により、下部混合ガ
ス噴出部４Ａに供給する混合ガスの供給圧が上部混合ガ
ス噴出部４Ｂに供給する混合ガスの供給圧よりも低くな
る状態で供給するように構成してある。具体的には、パ
ンチング板６の孔の個数及び孔径を適宜設定することに
より、下部混合ガス噴出部４Ａに対する供給圧と上部混
合ガス噴出部４Ｂに対する供給圧との比が、１対２にな
るようしてある。

【００２１】次に、図２及び図３に基づいて、混合部Ｃ
について説明する。混合部Ｃは、バーナ空間における混
合ガス供給部Ｂの下方部分において、前記左右方向に沿
った幅狭流路Ｒｎを前記長手方向視おいてほぼ中央に形
成すべく、両側のバーナケシング１夫々に前記左右方向
に沿わす状態で取り付けた長尺状の幅狭流路形成板７，
７と、前記長手方向視おいて両側に分割流路Ｒｂを形成
すべく、前記左右方向に沿わす状態で幅狭流路形成板７
の上方に配設した長尺状の流路分離板８と、その流路分
離板８の上方に取り付けた整流用のパンチング板９とか
ら構成している。

【００２２】混合部Ｃに燃料ガスを噴出する燃料ガス噴
出管１０を、前記幅狭流路Ｒｎに沿わす状態でその下方
に配設してある。その燃料ガス噴出管１０には、その長
手方向に沿って多数の燃料ガス噴出孔１０ａ，１０ａ
を、両側の幅狭流路形成板７，７夫々に向けて燃料ガス
を噴出するように列状に形成してある。

【００２３】又、図中の１１は、混合部Ｃにバーナケシ
ング１の下部開口から左右両側のバーナ空間に対して燃
焼用空気を供給する送風機である。尚、バーナケシング
１の下部開口には、整流用のパンチング板１２を設けて
ある。

【００２４】つまり、混合部Ｃにおいては、燃料ガス噴
出孔１０ａ，１０ａから噴出された燃料ガスと、その燃
料ガスに対して下方側から送風機１１により供給された
燃焼用空気とは、幅狭の幅狭流路Ｒｎ及び分割流路Ｒｂ
を通過する過程で、混合が促進されるとともに、更に、
幅狭流路Ｒｎと分割流路Ｒｂとにより形成される蛇行流
路による乱流化作用と長流路化作用とにより、更に混合
が促進される。もって、混合部Ｃを、混合ガスにおける
燃料ガスと燃焼用空気との混合状態が良好となるように
構成してある。

【００２５】次に、図３に基づいて、燃料ガス供給装置
Ｄについて説明する。尚、以下の説明においては説明を
明瞭にするため、バーナケーシング１の正面視におい
て、左右両側のバーナ空間夫々に設けた燃料ガス噴出管
を夫々、１０Ｌ，１０Ｒと称する。

【００２６】燃料ガス供給管１３に、比例弁１４を介装
するとともに、その比例弁１４の下手側で燃料ガス供給
管１３を分岐管１３Ｌと１３Ｒとに分岐し、分岐管１３
Ｌを燃料ガス噴出管１０Ｌに、及び、分岐管１３Ｒを燃
料ガス噴出管１０Ｒに夫々接続し、分岐管１３Ｌに電磁
式開閉弁１５を介装して、燃料ガス供給装置Ｄを構成し
てある。

【００２７】次に、燃料ガス供給装置Ｄにより、インプ
ット量を調整するための制御構成について説明する。

【００２８】インプットが最大から１／３までは、電磁
式開閉弁１５を開成状態にして、左右両側の混合部Ｃ，
Ｃに燃料ガスを供給して左右両側のバーナ部Ａ，Ａにて
燃焼させる状態で、比例弁１４の開度を調整することに
より、インプットを調整する。インプットが１／３から
１／５までは、電磁式開閉弁１５を閉成状態にして、左
側の混合部Ｃに対する燃料ガス供給を停止して右側の混
合部Ｃにのみ燃料ガスを供給して右側のバーナ部Ａにて
燃焼させる状態で、比例弁１４の開度を調整することに
より、インプットを調整する。

【００２９】尚、送風機１１から供給される燃焼用空気
の供給量を、インプットに応じて調整することにより、
バーナ部Ａに供給する混合ガスを、空気過剰率が１．４
〜１．７の希薄混合ガスとしてある。

【００３０】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 下部混合ガス噴出部４Ａを、混合ガス噴出孔列４ｖ
だけにより構成しても良い。

【００３１】 上記実施例では、二つの混合ガス噴出
部４Ａ及び４Ｂを、混合ガス供給部Ｂの混合ガス供給方
向に並置する状態で設ける場合について例示したが、三
つ以上の混合ガス噴出部を、混合ガス供給部Ｂの混合ガ
ス供給方向に並置する状態で且つ混合ガスを同一の燃焼
空間３に噴出する状態で設け、前記混合ガス供給部Ｂ
が、前記混合ガス供給方向において上手側に位置する混
合ガス噴出部に供給する混合ガスの供給圧を、下手側に
位置する混合ガス噴出部に供給する混合ガスの供給圧よ
りも低くするように構成しても良い。尚、この場合は、
孔の個数、或いは、孔径を異ならせた複数のパンチング
板を配設することにより、混合ガス噴出部夫々に供給す
る混合ガスの供給圧を調節する。

【００３２】 複数の混合ガス噴出部を形成するため
の噴出部形成用壁体２の形状は、種々変更可能である。

【００３３】 噴出部形成用壁体２に形成する混合ガ
ス噴出孔列の列数、各混合ガス噴出孔列における混合ガ
ス噴出孔の配置構成、及び、混合ガス噴出孔の形状及び
大きさは、種々変更可能である。

【００３４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるガスバーナの混合ガス
噴出部及び混合ガス供給部付近の切り欠き斜視図

【図２】本発明の実施例にかかるガスバーナの側面断面
図

【図３】本発明の実施例にかかるガスバーナの正面断面
図

【図４】従来のガスバーナの混合ガス噴出部及び混合ガ
ス供給部付近の切り欠き斜視図

【符号の説明】

２ 噴出部形成用壁体 ２ａ 底面部 ２ｂ，２ｄ 側面部 ３ 燃焼空間 ４ｖ，４ｗ 混合ガス噴出孔 ４Ａ，４Ｂ 混合ガス噴出部 Ｂ 混合ガス供給部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを供
   給する混合ガス供給部（Ｂ）の混合ガス供給方向に直交
   又はほぼ直交する姿勢で設けられた底面部（２ａ）と、
   その底面部（２ａ）の側縁部に前記混合ガス供給方向に
   延びる姿勢で連設された側面部（２ｂ），（２ｄ）とか
   ら噴出部形成用壁体（２）が構成され、前記混合ガス供
   給部（Ｂ）から供給される混合ガスを噴出する混合ガス
   噴出部（４Ａ），（４Ｂ）の複数が、前記混合ガス供給
   方向に並置される状態で且つ混合ガスを前記噴出部形成
   用壁体（２）の内部の燃焼空間（３）に噴出する状態
   で、前記噴出部形成用壁体（２）に設けられ、前記混合
   ガス供給部（Ｂ）が、前記混合ガス供給方向において上
   手側に位置する混合ガス噴出部（４Ａ）に供給する混合
   ガスの供給圧を、下手側に位置する混合ガス噴出部（４
   Ｂ）に供給する供給圧よりも低くするように構成された
   ガスバーナであって、 前記複数の混合ガス噴出部（４Ａ），（４Ｂ）のうち
   で、前記混合ガス供給方向において最も上手に位置する
   最上手側混合ガス噴出部（４Ａ）が、火炎を前記混合ガ
   ス供給方向上手側から下手側に向けて前記側面部（２
   ｂ），（２ｄ）に沿わせて形成する状態で混合ガスを噴
   出するように構成されているガスバーナ。
2. 【請求項２】 前記最上手側混合ガス噴出部（４Ａ）
   が、前記底面部（２ａ）と前記側面部（２ｂ），（２
   ｄ）との連設部に近接する状態で前記底面部（２ａ）及
   び前記側面部（２ｂ），（２ｄ）夫々に形成された混合
   ガス噴出孔（４ｖ），（４ｗ）から構成されている請求
   項１記載のガスバーナ。