JPH09184607A - ステンレス鋼製バーナヘッドおよびそれを用いた元止め式湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次空気の供給が充分にでき、加工が容易で
重量や大きさが小にできるステンレス鋼製バーナヘッド
と、前記バーナヘッドを用いた元止め式湯沸器を提供す
る。 【解決手段】 リング状のステンレス鋼板を内周側およ
び外周側に１５〜２０％幅の内周部２２および外周部２
３と残余の中間部２４とに分け、さらに中間部を円周に
沿って３０〜４０等分し各部分２４−１，２４−２，…
の内周部２２寄りの一端から外周部２３寄りの他端に第
１の切れ目２８とその両端にこれに同一方向垂直に第２
および第３の切れ目を入れ、これらの切れ目で囲まれた
部分を、同一方向に４０°〜５０°に折曲げ加工したス
テンレス鋼製バーナヘッド２１およびこのバーナヘッド
２１を水平方向に複数個並べたバーナを有する元止め式
湯沸器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リング状のステン
レス鋼板を加工した簡単な構成のバーナヘッドおよびこ
のバーナヘッドを用いた元止め式湯沸器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、元止め式湯沸器のバーナヘッ
ドは、真直上向いた炎孔またはやや斜め上方に向いた炎
孔を有しており、各炎孔から噴出したガスはお互いに衝
突することなく燃焼している。特に最近は、軽量化のた
めステンレス鋼板を加工したラインバーナを複数個用い
た元止め式湯沸器が多い。図９は、典型的な従来技術の
元止め式湯沸器１のカバーを外した状態の正面図であ
る。燃料ガスは、図示しないガスバルブを経て湯沸器１
下部の管路２に供給され、ノズル３から混合管４内に噴
出する。ガスの噴出エネルギによって周囲の空気を吸引
する。この空気は、燃焼用１次空気として混合管４内で
燃料ガスと充分混合され、凹凸のあるライン状の炎孔５
から点火されて噴出し、お互いに衝突しない火炎を形成
する。図１０は、炎孔５の形状を示すバーナヘッドの平
面図である。燃焼に必要な２次空気は、湯沸器１の下部
から混合管４の間、および混合管４とカバーの間などか
ら吸引される。燃焼ガスは缶胴６の周囲を巻回する水予
熱管１２内の水を予熱し、缶胴６上部の熱交換器７を通
って排気口８から排出される。水は、給水管１０から止
水栓１１を通って水予熱管１２で予熱され、熱交換器７
中の加熱管１３で充分加熱されて給湯される。なお元止
め式湯沸器は、止水栓１１が開いて、予熱管１２に水圧
が生じると図示しないガスバルブが開いて、点火してい
る種火によって炎孔５から噴出する燃料ガスと１次空気
との混合ガスに点火される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記元
止め式湯沸器のバーナヘッドの炎孔は、混合ガスをほと
んど上方向に噴出する構成であるので、２次空気は、燃
焼ガスの比重差による上昇に伴って湯沸器の下部から吸
引されるものであり、２次空気が充分に供給されないお
それがある。特に最近の湯沸器は、同一出力で小型化の
傾向であり、高負荷燃焼が要求されている。そのため２
次空気の不足による不完全燃焼と、局部的な加熱による
窒素酸化物の発生の問題が生じている。元止め式湯沸器
は、小型のため排気筒が設けられないのが通常であり、
排気口からの排ガスは湯沸器を設置した部屋に放出され
るので、不完全燃焼による一酸化炭素の発生や窒素酸化
物の発生は好ましくない。

【０００４】この対策として、旋回流バーナが最近用い
られているが、旋回流バーナのバーナヘッドの多くは、
真鍮製であり、これに斜め方向に孔をあけて炎孔として
用いており、加工に多くの手間がかかり、重量も大きさ
も大となり、このようなバーナを元止め式湯沸器に用い
ることは好ましくない。

【０００５】本発明の目的は、２次空気の供給が充分で
高負荷燃焼ができ、加工が容易で、重量や大きさが小に
できるステンレス鋼製バーナヘッドおよびこれを用いた
元止め式湯沸器を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、リング状ステ
ンレス鋼板を、半径方向内周側および外周側に１５〜２
０％の幅の内周部および外周部と残余の中間部とに分
け、かつ中間部を円周に沿って３０〜４０に等分割し、
等分割した各中間部の内周部寄りの一端から外周部寄り
の他端に第１の切れ目と、第１の切れ目の両端から同一
方向垂直に短い第２および第３の切れ目とを入れ、各中
間部の第１の切れ目と第２および第３の切れ目で形成さ
れる折曲げ部分をステンレス鋼板の基部に対し同一方向
に４０〜５０°の角に折曲げたことを特徴とするステン
レス鋼製バーナヘッドである。 本発明に従えば、リング状に打抜いたステンレス鋼板に
３０〜４０組のコ字状の切れ目を入れ、この部分を折曲
げるだけの簡単な加工で、小形軽量のバーナヘッドがで
きる。 半径方向に１５％の幅の内周部および外周部を設けるの
は、ステンレス鋼板を１枚のものとしての形をもたせる
ための最小のものであり、これが２０％を超えると炎孔
の面積が減少し好ましくない。また中間部を３０〜４０
等分するのは、加工容易性と、加工後のステンレス鋼板
の強度による。さらに各切れ目によって形成される折曲
げ部分を４０〜５０°に折曲げるのは、この角度範囲が
最も好ましい旋回流を生じるためである。

【０００７】また本発明は、前記のステンレス鋼製バー
ナヘッドが水平方向に複数個並べて設けられることを特
徴とする元止め式湯沸器である。 本発明に従えば、前記ステンレス鋼製バーナヘッドによ
って各炎孔から噴出する火炎が隣接する炎孔から噴出す
る火炎と衝突しながら変向して旋回流となって上昇す
る。このため２次空気との混合がよく、内周部の内側の
円孔から２次空気が強く吸引され、２次空気の不足によ
る不完全燃焼が生ぜず、また局部加熱がなく、窒素酸化
物の発生を低減できる。 またこれを水平方向に複数個並べて設けられているの
で、元止め式湯沸器の厚さを従来のものと同程度に、ま
たステンレス鋼板を加工したバーナヘッドを用いるので
重量も従来のものと同程度にできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明をより
具体的に説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施の形態のステンレ
ス鋼製バーナヘッド２１の平面図、図２は、その部分拡
大図である。バーナヘッド２１は、たとえば厚さ０．６
ｍｍのステンレス鋼板を外径８４ｍｍ、内径３８ｍｍ、
半径方向の幅２３ｍｍのリング状に打抜いたものを用
い、半径方向の幅がそれぞれ４ｍｍの内周部２２および
外周部２３と残余の中間部２４に分けられる。中間部２
４はさらに９°〜１２°、たとえば９°ずつに４０の部
分２４−１，２４−２，…，２４−４０に等分割され
る。そして、たとえば部分２４−１と部分２４−４０の
境界線２５−１の内周部２２側の点２６と、部分２４−
１と部分２４−２の境界線２５−２の外周部２３側の点
２７との間に直線状の第１の切れ目２８と、第１の切れ
目２８の両端で、第１の切れ目２８に同一方向垂直に短
い、たとえば２ｍｍの長さに第２の切れ目２９と第３の
切れ目３０とを設ける。次に第２の切れ目２９、第１の
切れ目２８および第３の切れ目３０で囲まれた折曲げ部
分３１をステンレス鋼板の基部３３に対し４０〜５０
°、たとえば４５°に折曲げる。図３は、折曲げ部分３
１を折曲げた状態の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩによる拡大断
面図である。このような折曲げ部分３１の折曲げは、中
間部２４のすべての部分２４−１〜２４−４０について
同一方向に行う。図３の上側を燃焼面として設置すれ
ば、ステンレス鋼板上に細長い長方形の炎孔が４０個形
成され、ステンレス鋼板に対し４５°の矢符３２の方向
に燃料ガスが噴出される。また隣接する炎孔から噴出す
る燃料ガスは平行ではなく９°の角で交わるように噴出
されるのでお互いに衝突し旋回流となる。

【００１０】図４は、本バーナヘッド２１で生じる火炎
の流れの状態を模式的に示した斜視図である。火炎は互
いに隣接する火炎と衝突してバーナヘッド２１の中心３
５方向上方に向かう旋回流となり、２次空気は内周部２
２の内方の円孔３６から前記旋回流による吸引力と燃焼
による比重差とによって強く吸引される。したがって本
バーナヘッド２１を後述の元止め式湯沸器４１に用いた
場合、同一の燃焼負荷で、窒素酸化物の発生量を１００
〜１３０ｐｐｍから６５〜７５ｐｐｍに減少させること
ができた。

【００１１】図５は、前記バーナヘッドを２個水平に設
けた本発明の一実施の形態の元止め式湯沸器４１のカバ
ーを外した状態の正面図であり、図６は図５の切断線Ｖ
Ｉ−ＶＩによる断面図、図７は切断線ＶＩＩ−ＶＩＩに
よる断面図、図８は切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる断
面図である。燃料ガスは、図示しないガスバルブから湯
沸器４１の下部にある供給管４２を経てノズル４３から
混合管４４内に噴出される。燃料ガスの噴出エネルギに
よって、１次空気が吸引され混合管４４で両者が充分混
合され、混合室４５で上向に方向を変えリング状の分配
室４６に入る。分配室４６の上には、前記のステンレス
鋼製のバーナヘッド２１が嵌め込まれている。１次空気
と充分混合された燃料ガスは、前記ステンレス鋼製バー
ナヘッド２１から噴出し、図示しない種火で点火され、
缶胴５０に囲まれた燃焼室５１で燃焼する。燃焼ガス
は、缶胴５０に巻回されている水予熱管１２に保有熱の
一部を伝え、燃焼室５１の上部に設けられた熱交換器５
２を通って、排気口５３から外部に排出される。

【００１２】なお、燃料ガスは、２個のバーナヘッド２
１に別々に供給され、混合管４４、混合室４５、分配室
４６などはそれぞれ２個設けられる。

【００１３】一方水は、給水管１０から止水栓１１を通
って水予熱管で予熱され、熱交換器５１中の加熱管１３
で充分加熱されて給湯される。元止め式湯沸器４１で
は、止水栓１１が開栓され、予熱管１２に水圧が生じる
と、図示しないガスバルブが開いて、前記経路で燃料ガ
スが湯沸器４１内で燃焼する。

【００１４】本バーナヘッド２１は、３個以上水平に並
べて用いてもよく、また元止め式湯沸器以外の燃焼室を
有するバーナのバーナヘッドとして用いてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、リング状のステンレス
鋼板に簡単な第１〜第３切れ目の組を３０〜４０組入
れ、この切れ目で囲まれた折曲げ部分を折曲げるだけの
簡単なプレス加工で旋回流を生じるバーナヘッドを得る
ことができ、軽量で低窒素酸化物化を図ることができ
る。

【００１６】また本発明によれば、前記ステンレス鋼製
リングバーナヘッドを水平方向に複数個並べて元止め式
湯沸器を構成したので、軽量で窒素酸化物の発生量が少
なく、また不完全燃焼を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のステンレス鋼製バーナ
ヘッド２１の平面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図であ
る。

【図４】本バーナヘッド２１による火炎の状態を模式的
に示した斜視図である。

【図５】本発明の一実施の形態の元止め式湯沸器４１の
カバーを外した状態の正面図である。

【図６】図５の切断線ＶＩ−ＶＩによる断面図である。

【図７】図５の切断線ＶＩＩ−ＶＩＩによる断面図であ
る。

【図８】図５の切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる断面図
である。

【図９】従来技術の元止め式湯沸器１のカバーを外した
状態の正面図である。

【図１０】従来技術の元止め式湯沸器１に用いるバーナ
ヘッドの平面図である。

【符号の説明】

２１ ステンレス鋼製バーナヘッド ２２ 内周部 ２３ 外周部 ２４ 中間部 ２８ 第１の切れ目 ２９ 第２の切れ目 ３０ 第３の切れ目 ３１ 折曲げ部分 ４１ 元止め式湯沸器 ４４ 混合管 ４５ 混合室 ４６ 分配室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状ステンレス鋼板を、半径方向内
   周側および外周側に１５〜２０％の幅の内周部および外
   周部と残余の中間部とに分け、かつ中間部を円周に沿っ
   て３０〜４０に等分割し、 等分割した各中間部の内周部寄りの一端から外周部寄り
   の他端に第１の切れ目と、第１の切れ目の両端から同一
   方向垂直に短い第２および第３の切れ目とを入れ、 各中間部の第１の切れ目と第２および第３の切れ目で形
   成される折曲げ部分をステンレス鋼板の基部に対し同一
   方向に４０〜５０°の角に折曲げたことを特徴とするス
   テンレス鋼製バーナヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のステンレス鋼製バーナヘ
   ッドが水平方向に複数個並べて設けられることを特徴と
   する元止め式湯沸器。