JPH0926114A - 元止め式湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次空気の供給を充分に行え、不完全燃焼を
生じず、窒素酸化物の発生量が少なく、高負荷燃焼ので
きる元止め式湯沸器を提供する。 【解決手段】 複数の炎孔２８がリング状のバーナヘッ
ド２７に設けられ、かつ炎孔２８がリングの内周円２６
の法線２９と１５〜３０°の角度で交差するように構成
された、このようなバーナヘッド２７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、元止め式湯沸器、
さらに詳しくはバーナヘッドに特徴のある元止め式湯沸
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、耐熱鋼板を
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７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８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の周囲を回巻する水予熱管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、前記の
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、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】本発明の目的は、２次空気の供給が充分な
高負荷燃焼のできる元止め式湯沸器を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、炎孔がリング
の内周面の法線と３０〜６０°の角度に交差して、複数
設けられているリング状のバーナヘッドを有することを
特徴とする元止め式湯沸器である。本発明に従えば、炎
孔がリング状のバーナヘッドの内周面の法線に対して３
０〜６０°の角度で交差して設けられているので、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、またリング状の内周面から強
く吸引され、２次空気の不足による不完全燃焼がなく、
局部的な加熱も少なく窒素酸化物の発生を低減させるこ
とができる。法線に対する交差角が３０°未満では効果
がなく、６０°を超えると吹消えのおそれがある。

【０００６】また本発明は、炎孔が、前記リングの内周
面に設けられることを特徴とする。また本発明は、炎孔
が、前記リングの中心方向に１５°以下の角度で傾斜し
た上面に設けられることを特徴とする。本発明に従え
ば、炎孔はリングバーナの内周面または中心方向に１５
°以下の角度で傾斜した上面に設けられることが好まし
く、リング状の内周面内の２次空気との混合をより一層
完全にする。

【０００７】また本発明は、リング状のバーナヘッド
が、水平方向に２個並べて設けられることを特徴とす
る。本発明に従えば、リング状のバーナヘッドが、水平
方向に２個並べて設けられるので、元止め式湯沸器の厚
さを従来のものと同様に薄くできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態をより具体的に説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施の形態の一例の元止
め式湯沸器２１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２１下
部の管路２２に供給され、ノズル２３から混合管２４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２４
内で燃料ガスと混合され、さらに混合室２５で充分に混
合される。混合ガスは、後述のリング状バーナヘッドか
ら噴出し、図示しない種火で点火され、缶胴３０に囲ま
れた燃焼室３１で燃焼する。燃焼ガスは缶胴３０に回巻
されている水予熱管１２に保有熱の一部を伝え、燃焼室
３１の上部に設けられた熱交換器３２を通って、排気口
３３から外部に排出される。

【００１０】一方水は、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３１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２１
では、止水栓１１が開栓され、予熱管１２に水圧が生じ
ると前記ガスバルブが開いてバーナヘッドから燃料ガス
と１次空気との混合ガスが噴出する構成となっている。

【００１１】図２は、本発明の元止め式湯沸器２１に用
いるバーナヘッドの第１例の一部を切欠いた平面図、図
３は図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。
図示のように混合管２４は、混合室２５の一方の側で混
合室２５に接続している。また本例のように２個のバー
ナヘッド２７を用いる場合は、混合管２４が図２と対称
の位置にもう１個設けたものであってもよい。本例のバ
ーナヘッド２７は、リング状に形成され、上面はリング
の中心に向かって１５°以下の角度（本例では１０°）
で傾斜している。この傾斜した上面に複数（本例では２
０）のスリット状の炎孔２８が設けられている。炎孔２
８のスリットの方向は、内周円２６の法線２９と３０〜
６０°（本例では３０°）の角を有している。このため
１つの炎孔で生じる火炎は内周円の方向に向かい隣接す
る炎孔で生じる火炎と衝突して乱流となり、内周円２６
から供給される２次空気とよく混合される。内周円２６
は、混合室２５の底板に設けられた円形の孔に通じ、２
次空気は火炎による温度差と、前記火炎の乱流とによっ
て強く吸引供給される。このため不完全燃焼とや局部加
熱されることがなく、一酸化炭素が発生せず、窒素酸化
物の発生が低減される。なお元止め式湯沸器２１は、横
に長く薄型に形成されるので、リング状のバーナヘッド
２７は横に並べて２個設けることが好ましい。

【００１２】図４は、本発明の元止め式湯沸器２１に用
いるバーナヘッドの第２例の平面図である。本例のバー
ナヘッド３５は、リング状に形成され、その上面は第１
例と同じくリングの中心方向に１５°以下の角度で傾斜
している。この傾斜した上面に複数（本例では２８）の
円形の炎孔３６が設けられている。炎孔３６は、バーナ
ヘッド３５の上面を形成する壁体に内周円２６の法線２
９と３０〜６０°（本例では３０°）の角を成すように
穿設されている。本例においても１つの炎孔で生じる火
炎は隣接する炎孔で生じる火炎と衝突して内周円の方向
に向かい乱流を生じる。

【００１３】図５は、本発明の元止め式湯沸器２１に用
いるバーナヘッドの第３例の断面図である。本例のバー
ナヘッド４０は、リング状に形成され、その内周円４１
に複数（本例では１６）の炎孔４２がスリット状に設け
られている。そして炎孔４２は、内周円４１の法線２９
と３０〜６０°（本例では３０°）の角度で交差してい
る。本例では、１つの炎孔で生じる火炎は隣接する炎孔
で生じる火炎と内周円内で衝突して乱流を生じる。

【００１４】図６は、前記第１例〜第３例で説明したバ
ーナヘッド２７，３５，４０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
火炎と衝突して内周円の中心方向に向かう乱流となり、
２次空気と充分混合され旋回しながら燃焼による比重差
によって上昇し、内周円２６の孔から２次空気を吸引す
る。このため従来技術で説明した比重差のみによる吸引
よりも強い吸引力で２次空気が吸引される。これによっ
て従来技術の元止め式湯沸器と同一の燃焼負荷で、窒素
酸化物の発生量を１００〜１３０ｐｐｍから６５〜７５
ｐｐｍに減少させることができた。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、元止め式湯沸器にリン
グ状のバーナヘッドを用い、炎孔がリングの内周面の法
線に対し３０〜６０°の角度で交差して複数個設けられ
ているので、炎孔で生じる火炎が隣接する炎孔で生じる
火炎と衝突して乱流が起こり、２次空気との混合がよく
なり、高負荷燃焼をさせても、充分２次空気が混合さ
れ、不完全燃焼を起こさず、また局部加熱による窒素酸
化物の発生量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の元止め式湯沸器２
１のカバーを外した状態の正面図である。

【図２】本発明の元止め式湯沸器２１に用いるバーナヘ
ッドの第１例の一部を切欠いた平面図である。

【図３】図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図であ
る。

【図４】本発明の元止め式湯沸器２１に用いるバーナヘ
ッドの第２例の平面図である。

【図５】本発明の元止め式湯沸器２１に用いるバーナヘ
ッドの第３例の断面図である。

【図６】本発明の元止め式湯沸器の火炎の流れの状態を
模式的に示した斜視図である。

【図７】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８】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】

１０ 給水管 １１ 止水栓 １２ 予熱管 １３ 加熱管 ２１ 元止め式湯沸器 ２２ ガス管路 ２３ ノズル ２４ 混合管 ２５ 混合室 ２６，４１ 内周円 ２７，３０，４０ バーナヘッド ２８，３１，４２ 炎孔 ２９ 内周円の法線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炎孔がリングの内周面の法線と３０〜６
   ０°の角度に交差して、複数設けられているリング状の
   バーナヘッドを有することを特徴とする元止め式湯沸
   器。
2. 【請求項２】 炎孔が、前記リングの内周面に設けられ
   ることを特徴とする請求項１記載の元止め式湯沸器。
3. 【請求項３】 炎孔が、前記リングの中心方向に１５°
   以下の角度で傾斜した上面に設けられることを特徴とす
   る請求項１記載の元止め式湯沸器。
4. 【請求項４】 リング状のバーナヘッドが、水平方向に
   ２個並べて設けられることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の元止め式湯沸器。