JPS60114632A - 後混合型スパーク点火バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野゛ 本発明は、放電により生じるスパーク（火花）によって
点火される後混合型バーナに関するものであり、特には
同心の燃料及び酸化体通路を具備する後混合型バーナに
関する。

発明の背景 後混合型スパーク点火バーナの分野での最近の大きな進
展の一つは、バーナ自体がスパーク点火手段を構成して
いるような点火系統の開発である。

この点火系統は、１９８１年８月４日付は米国特許出願
番号筒２８９．８８５号に記載されている。

この点火系統において、燃料或いは酸化体を搬送。

する導管が電導性であり且つ該導管により搬送されない
方の流体を搬送するまた別の導管から電気的に隔絶され
ている。両方の導管はバーナの放出端において終端しそ
して両者間の最低絶縁破壊電圧点がやはり放出端にある
よう配列されている。

電位が適用される時、２つの導管の間で放出端において
スパークが発生して、燃料及び酸化体を点火する。

上記点火系統は非常に安全で且つ信頼性があり同時に作
製及び保守が比較的簡単である。しかし、この黒系統は
多くの点で精密なものであることを要請される。そうで
ないと、点火系統は適正動作せず、安全性、信頼性及び
／或いは簡易性の損失をもたらす。

第１に、２つの導管はすべての点において互いに電気的
に隔絶されねばならずそして最低絶縁破壊電圧点は常に
バーナ放出端に存在しなければならない。これは、２つ
の導管の軸線方向及び半径方向両方においての相対位置
が一定であることを必要とする。一方の導管の他方の導
管に対する変位が著しくなると、バーナ放出管以外の地
点でスパークが形成せしめられる恐れがある。こうした
変位は、供給導管により適用されることのあるような外
力により引起される可能性がある。これら導管全長にわ
たっての電気的隔絶と組合せてのこれら導管の相対固定
化の問題は、導管が同心である、゛即ち一方の導管が他
方の導管に内包される時一層困難である。

第２に、−中央導管には、その電気的隔絶状態或いはそ
の物理的位置どりを損うことなく流体を供給できなけれ
ばならない。更に、中央導管に電位が印加されて、スパ
ークが中央導管から外側導管へと点弧されるようになし
そして露出外側ハウジング全体が電気的に接地されて、
バーナ作業者への安全面からの危険が最小限とされるこ
とも所望される。従って、中央導管にその電気的隔絶或
いはその物理的位置いずれをも損うことなく電位が印加
できねばならない。

第５に、バーナは中央導管内の流体が外側の環状通路内
の流体とそれらがバーナの放出端から放出されるまで混
合してはならない後混合型バーナであるから、中央導管
への流体の供給は、環状通路内の流体との混合が防止さ
れ同時に所定の電気的隔絶及び物理的位置づけが維持さ
れるようにして為されねばならない。

第４に、上記要件を満足するバーナ組立体は比較的簡単
でなければならない。複雑な構造は上記点火系統の簡易
さという利益を台無しにしてしまう。複雑な構造はまた
清掃或いは部品交換の為バーナの周期的分解を不当に時
間を喰うそして費用のかかる作業とする。

発明の目的 本発明の目的は、中央導管を外側導管から有効に電気的
に隔絶する後混合型スパーク点火バーナ用組立体を提供
することである。

本発明のまた別の目的は、外側導管に対する中央導管の
位置を有効に固定する後混合型スパーク点火バーナ用組
立体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、中央導管に所要の電気的隔絶
及び物理的配置づけを損うことなく流体の供給及び電位
の印加を有効に為しうる後混合型スパーク点火バーナ用
組立体を提供することであるＯ 中央導管を通して流されるべき流体と外側導管内の環状
通路を通して流さるべき流体との混合を両者がバーナの
各放出端から放出されるまで防止する後混合型スパーク
点火バーナ用組立体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、比較的簡易構造を保つたまま
上記目的を有効に達成しそして容易な分解及び再組立を
許容する後混合型スパーク点火バーナ用組立体を提供す
ることである。

発明の概要 概略的に述べるなら、本発明は１ ｔＡ）　人口端と放出端とを有する内側導管と、ｌＢ）
　前記内側導管に軸線方向に沿って且つそれから離間し
て円囲を取巻いて延在するハウジングであって、該内側
導管と該ハウジングとの間に環状通路を形成するハウジ
ングと、 （Ｃ）　前記内側導管の人口端と流通状態にある前記ハ
ウジング内の室と、 ＬＤ）＠配向側導管入口端とは別に前記室と連通ずる供
給導管と、 （匂　非電導性の離間したシールであって各前記内側導
管の周囲を入口端と放出端との間で周回的に取巻いて内
側導管とハウジングとの間の環状空隙を半径方向に完全
に充填するシールと、（３）　シール間で前記内側導管
に電位を与える手段とを包含し、それにより内側導管が
ハウジングに対してシールにより電気的に隔絶された状
態で固定され、供給導管を通して室に提供される流体が
シールにより環状通路内の流体と混合するのを防止され
そして供給導管に作用する力が内側導管に伝達されない
ことを特徴とする後混合型スパーク点火バーナ用組立体
を提供する。

具体例の説明 本発明のバーナ組立体について図面を参照して詳しく説
明する。

第１図を参照すると、内側導管１は、その周囲を取巻い
て軸線方向に延在するハウジング２内に位置づけられる
。ハウジングは複数の部片を互いに止着して構成するこ
とが好ましいが、単一部品ともなしつる。ハウジングは
、内側導管と／Ｘウジングとの間に環状通路４を定義す
るように内側導管から離間されている。このバーナは、
燃料・曳いは酸化体の一方の流体が内側導管１内を流れ
そして他方の流体が通路４を通して流れるような後混合
型バーナである。流体は、それらがバーナの放出端から
点火地点へと放出されるまで互いに分離状態に維持され
る。燃料呪いは酸化体いずれかを内側導管内に流しそし
て他方の流体を外側通路内に流すことが出来るけれども
、内側導管内に燃料をそして外側通路内に酸化体を流す
ことが好ましい。本発明について燃料及び酸化体に対す
るこの好ましい配列態様に従って詳しく説明する。第１
図に示されるバーナは、通路１１を通しての虫酸化体供
給に加えて、火炎安定化目的用の少量の酸化体環状流れ
が供給されるような好ましい構成例である。少量の環状
酸化体流れは入口１９及び室３を通して環状通路４に供
給される。

ハウジング２内部には、内側導管１の人口端６と一流通
状態にある室５が形成されている。供給溝・計７が室５
に開口している。供給導管７は内側導管１とは分離され
そしてそこに接続されない。供給導管７を通して室５に
供給された燃料は入口端６を通って内側溝１ｆ１に進入
して放出端まで流れる。従って、内側導管１は、その物
理的位置づけや電気的隔絶状態を損わしめる恐れのある
、バーナ外側で起る作用による影響を完全に排している
。

例えば、作業員や設備との接触、流体圧変動等により生
ずる供給導管の変位は、内側導管にかかる力に変換され
えない。内側導管は所要の電気的隔絶を得るためボルト
その他の類似手段によって外側ハウジングに固着されて
はならない。従って、内側導管に比較的小さな力がかか
るだけで、内側導管をハウジングに対して許容限以上に
変位せしめる恐れがある。こうした変位はスパーク点火
装置を不正動作せしめる可能性がある。上記構成は、内
側導管のハウジングに対する物理的位置づけ或いはハウ
ジングからの電気的隔絶が損われないことを保証しつつ
内側導管に燃料を有効に送給する。

内側溝−ｗｉは、隔置された非電導性のシール８及び９
によってハウジング２内に然るべく固定されそしてハウ
ジングから電気的に隔絶状態に維持される。これらシー
ルは、内側導管１の周囲を取巻いて位置づけられそして
内側導管とハウジングとの間で半径方向において環状通
路を完全に充填する。これらシールは任意の軸線方向長
さをとりつる。しかし、長い軸線長さのものは取扱いが
面倒となろう。第１図に示される構成は、両シールが分
離状態にありそして各ブツシャリング１０とシールリン
グ２０の２部片から成る好ましい配列様相である。両シ
ールはスペーサ絶縁体１２により離間される。この構成
の使用により、内部止めねじ１３は固定用リング１４を
固定する。固定用リング１４は結局シール８及び９を然
るべく固定する。こうして然るべく固定されたシールは
、その軸線長さに沿って半径方向外方及び内方に力を適
用する。この力はハウジング２及び内側導管１に直接適
用され、以って内側導管とハウジングとの相対配置を固
定化する。

シールは、内側導管及びハウジングに有効な固定力を効
果的に適用するに充分剛性である材料から作製されねば
ならない。シールはまた、非電導性でなければならない
。シールに適当な材料の例は、テトラフルオロエチレン
、カーボン或いはガラス充填テトラフルオロエチレン、
りｐロスルホン化ポリエ・チレン、ポリイミド、ニトリ
ルゴム、ニトリル−ブタジェンゴム、ビトン（Ｖｉｔｏ
ｎ、商品名）、アスベスト、ブタジェン−アク１ノロ−
ニトリル、エビクロロヒドリンボ１）マゴム、クロロト
リフルオロエチレンポリマ、メチルメタク１ル−ト、ポ
リカーボネート、シリコンゴム、ボ１ノエチレン、ポリ
スルホン並びにこれらの２種以上の複合材である０ シールは、バーナの内側導管入口端６と放出端との間の
地点で環状通路を半径方向Ｇこ完全しこ充満する。こう
して、室５からの燃料番まシールを横切って環状通路４
に漏入しえず、他方シールの下流で環状通路４に供給さ
れる酸化体Ｇまシールを横切って反対方向に流れること
ができなしλ。従って、シールはまた燃料と酸化体がバ
ーナ内部で混合するのを防止する目的をも果す。

第１図に例示される絶縁リード線１５のような任意の手
段により電位が内側導管１に印加される。

シール８と９との間の地点で電位力（内側導管１に印加
されることが重要である。こうして、電位がハウジング
２にではなく内側導管１のみに印加されることか一層確
実に行いうる。更に・この構成は、燃料或いは酸化体い
ずれもが電源域に漏れる可能性がないから安全性を保証
する。燃料はシール９によりそして酸化体はシール８に
より電源域に流れるのを阻止される。更に、リード線１
５の帯域周辺に存在する大気は隔置されるシール間にリ
ード線を位置決めすることにより燃料と混合するのを防
止される。シール８及び９は僅かに経時変形しそして高
圧下の酸化体或いは燃料がシールを横切って漏れること
が認められた。この理由のため、ベント孔１６及び１７
が好ましくは設けられ、これらは漏れを検出する役目を
なす。シール間に電源手段を配置することは、危険性を
著しく軽減する。何故なら、両方のシール８及び９が同
時に漏れる確率はきわめて小さく従って燃料及び酸化体
の混合物が内側導管への電源帯域において構成される確
率が極端に小さいからである。

本発明の構成を使用するバーナは、清掃、部品交換等の
ため容易に分解されうる。後端の火炎検出器１８を取外
しそしてハウジングの背後部分を取外しさえすればよい
。止めねじ１３がゆるめられそして固定用リング１４が
釈放される。内側導管１が摺り外されそして内部部品は
接近可能となる。再組立も逆の手順により容易に為され
る。

第２図は本発明のバーナのまた別の具体例を示す。ここ
では、隔置された非電導性シールはシール間にリード線
の通人の為の空域を備えた単一片の一部である。この構
成においては、ベント孔は１つですむ。第２図のシール
に対する一つの都合の良い構成は、環状空隙の大半を埋
める固体材料とその残部を充填する一つ以上のＯ−リン
グから成る周知の形態である。

操作において、電源手段１５により電位が内側導管１に
印加される。燃料が供給導管７及び室５から入口端６を
通して内側導管１に供給される。

酸化体は入口１９を通して環状通路４に供給される。燃
料及び酸化体はバーナを通して放出端まで別々に流れる
。電圧をかけられた内側導管と接地されたハウジングと
はそれらの間の最低絶縁破壊電圧が放出端にあるよう離
間される。これは、放出端におい−てのみ内側導管から
ハウジングにアーりをスパークせしめる。このスパーク
は燃料及び酸化体を点火する。本発明の組立体はスパー
クが正確な位置において起ることを保証する為の手段を
提供する。これは比較的複雑さのない態様で為されしか
も内側導管とハウジングとの間の電気的接触及び相対変
位を有効に防止する。本発明の組立体はまた不慮の燃料
及び酸化体混合による危険発生の可能性を軽減する。更
に、本組立体は容易に分解されそして再組立される。

本発明のバーナは様々の燃料及び任意の有効な酸化体を
使用して使用されうる。しかし、このバーナは酸化体が
比較的綿な酸素代いは酸素富化空気である時もつとも有
益に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、シールがスペーサにより分割された別々の部
片である本発明のバーナの一具体例の断面図である。 第２図は隔置されたシールが単一片であるような本発明
のバーナの別の具体例の断面図である。 １：内側導管 ２：ハウジング ３：室 ４：環状通路 ５：室 ６：入目端 ７：供給導管 ８．９：シール １０；ブツシャリング ２０：シールリング １２ニスペーサ １３！止めねじ １４：固定用リング １５１リード線 １６．１７：ベント孔 １８：火炎検知器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　（Ａ）　入口端と放出端とを有する内側導管と、
   （Ｂ）　前記内側導管に軸線方向に沿って且つそれから
   離間して周囲を取巻いて延在するハウジングであって、
   該内側導管と該ハウジングとの間に環状通路を形成する
   ハウジングと、 （Ｃ）　前記内側導管の一入口端と流通状態にある前記
   ハウジング内の室と、 Ｑ））　前記内側導管入口端とは別に前記室と連通ずる
   供給導管と、 ＋ｇ）　非′礪導性の離間したシールであって各前記内
   側導管の周囲を入口端と放出端との間で周回的に取巻い
   て内側導管とハウジングとの間の環状空隙を半径方向に
   完全に充填するシールと、 （ト）　シール間で前記内側導管に電位を与える手段 とを包含し、それにより内側導管がハウジングに対して
   シールにより電気的に隔絶された状態で固定され、供給
   導管を通して室に提供される流体がシールにより環状通
   路内の流体と混合するのを防止されそして供給導管に作
   用する力が内側導管に伝達されないことを特徴とする後
   混合型スパーク点火バーナ用組立体。 ２）シールがブツシャリング及びシールリンク力ら成る
   特許請求の範囲第１項記載の組立体。 ５）シールが単一体部量の一部である特許請求の範囲第
   １項記載の組立体。 ４）シールが固体材料とＯ−リングの組立体である特許
   請求の範囲第１項記載の組立体。 ５）シールがテトラフルオロエチレン製である特許請求
   の範囲第１項記載の組立体。