JPH0711325B2

JPH0711325B2 - バーナ

Info

Publication number: JPH0711325B2
Application number: JP1017915A
Authority: JP
Inventors: 龍夫藤田; 充慶中本; ▲けん▼也岡本; 健吉橋戸; 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: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH02197707A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は業務用、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10を形成する。一次空気比
（一次空気の空気比）が、１以上の時は二次空気を必要
としないが、一次空気比が、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10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内で燃焼12が気化され、空気13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16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17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17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図に示すような従来のバーナは燃焼量を
大きくすると火炎が吹き飛びやすく、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、一次空気比が小さい時（１近
傍）には逆火がお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
成されるため、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、しかも、燃焼室内に
適量の二次空気を供給できないため、一酸化炭素（以
下、COとする）が発生しやすいという課題も残されてい
る。つまり、従来のバーナは、燃焼量、一次空気比の両
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、高燃焼量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する混合気供給路の
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、燃焼量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、一層、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18と底板19と側板
20で燃焼室21を形成しており、燃焼室壁18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21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を連通する混合気供給路24の下流側出口に位置するよ
うにし、複数の炎孔22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19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を過熱した後、燃料噴出ノズル33
から、燃料40を噴出する。燃料40が気化筒30に衝突し
て、気化し、同時に送られてきた一次空気41と混合し、
混合気42となり、混合室28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、一次空気比が、１未満の場合の安定燃焼に
貢献する。特に、低燃焼量時には二次空気スリット39か
ら供給される二次空気34が二次火災を安定化させ、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34
が二次火災の短炎化を図っている。そして、一次空気比
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、安全
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、燃焼
量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面燃焼してい
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、一層、大
きくなる。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、CO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22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18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18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近傍の詳細を示す。第４
図（ａ）は低燃焼量時（一次空気比が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45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図実施例の仕切板46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、一
層、逆火抑制効果を高められる。また、仕切板46に突起
部を設けることにより、仕切板46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18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43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、一層、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、ほぼ同じ位置とす
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、一層、
信頼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、一層、高TD
R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（一次空気比が１
近傍）、第４図（ｂ）は高燃焼量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、26……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。

フロントページの続き (72)発明者橋戸健吉大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者森上和久大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭64−70604（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−107008（ＪＰ，Ａ) 特開平１−184312（ＪＰ，Ａ) 特開平２−136605（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。