JPS6138966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一次予混合方式のバーナにおいて、炎
孔部に形成される火炎の安定化と安定燃焼範囲の
拡大に対応でき、かつ点火時の火移り特性の良好
なバーナを提供することにあり、 (1) 炎孔部の高負荷化によるバーナの燃焼能力の
向上 (2) 火炎長の短縮 (3) TDR燃焼範囲の拡大 (4) 点火時の火移り性能の向上 等を目的とするものである。

従来のガスバーナの炎孔部に形成される火炎の
安定化は第７図および第８図等で実施されている
ように、単一の主炎孔又は複数個の炎孔よりなる
主炎孔群を一定間隔を有して構成し、その主炎孔
および主炎孔群の周囲を囲むように保炎を形成す
るように構成されていたが、この場合には次のよ
うな欠点があつた。

１ 主炎孔が単一の小孔あるいはスリツト孔で一
定間隔をもつて形成している第７図のようなバ
ーナにおいては、炎孔部の通気抵抗が大きく、
例えばノズルエゼクタなどで一次空気を吸引し
ても燃焼ガスに対する理論空気量の20〜30％の
吸い込み量しか得ることができず、ブタンガス
等ではイエローチツプの発生がある。又、点消
火を繰り返すとスス発生もあり、湯沸器等の器
具に組み込んだ場合、エネルギ効率が悪くなり
不経済である。

２ 主炎孔が単一の小孔またはスリツト孔である
ものは、単位炎孔面積当りの負荷は従来のブン
ゼンバーナに比較して８〜10倍程度の高負荷と
なり、炎孔からの混合気噴出速度についても３
〜５倍の速さである。これは燃焼速度と混合気
噴出速度のバランスによる安定火炎形成域を大
きく逸脱しており、主炎孔のみでは燃焼を維持
することはできず、火炎はリフト又はブローオ
フする。従つて、必然的に主炎孔の周囲に負荷
の小さい炎孔構成を設け、安定した保炎の加熱
効果による主炎の安定化を図ることになるが、
前述した如く、一次空気比が低く燃焼速度が小
さいため、安定火炎を形成できる一次空気比と
燃焼量の可変範囲（以下TDR燃焼範囲と呼
ぶ）は狭い。

３ 複数個の炎孔より成る主炎孔群を一定間隔を
有して構成し、保炎孔も各主炎孔群の両端近傍
に設けられた第８図に示すようなバーナでは、
通気抵抗を減少し一次空気比を向上させ燃焼速
度を大きくして安定火炎形成域を拡大させよう
とするものである。しかし各主炎孔群および保
炎孔が分離独立しているため、形成される火炎
は、主炎およびその近傍の保炎から成る各火炎
群が各々に完全に分離される。従つて点火時の
種火からの火移り特性が悪く、また燃焼中何ら
かの原因により火炎群の内のあるブロツクがリ
フトまたは消火した場合、隣り合つた火炎群か
ら火移りしにくいため火炎の再安定化および再
着火へ移行しにくいという欠点を有していた。

以上述べたように、これら従来のバーナでは高
負荷化による燃焼能力のアツプとTDR燃焼範囲
の拡大さらに点火および火移り性能の向上を同時
に実現できるものではない。本発明はこれらの欠
点を改良するとともにブンゼン式バーナや強制予
混合燃焼方式などの燃焼方式に対応して高負荷燃
焼とTDR燃焼範囲拡大を実現した汎用性のある
バーナ技術を提供するものである。以下本発明の
一実施例について第１図〜第６図に基づいて説明
する。

これらの実施例はブンセン式バーナに適用した
ものであり、バーナ本体１に主炎孔であるスリツ
ト炎孔２を設けるとともに、そのスリツト炎孔２
を複数個（図では５個）ごとに一定の間隔を有し
て分離して分割し、主炎孔群２′を構成してい
る。スリツト炎孔２は第５図の断面図に示すよう
に一定の曲率Ｒで曲げ加工し深さＨを持つ炎孔構
成である。又第６図で示すように単に曲げ加工の
みの炎孔においても深さＨがある構成も可能であ
る。バーナ本体１の両壁１０には通孔１１を形成
し、その外側に間隙１２を設けるように構成した
凹凸部を有する保炎板３が一体に取りつけられて
いる。保炎板３は間隙１２の上方に二次炎孔４を
形成するとともに、主炎孔群２′の両端に位置す
るスリツト炎孔２の一部炎孔に臨み、かつ隣り合
つた主炎孔隙間は同一の二次炎孔により連結する
よう構成されている。間隙１２は通孔１１に対し
てそれぞれ独立して設けられるか、又は複数個の
通孔１１に対して同一の間隙１２で構成される。
ノズルホルダー６に取付けたノズル９はバーナ本
体１に構成した一次空気口５に臨んでいる。バー
ナ本体１には混合気の流れを安定化する整流部
８′と分配室８を備えている。混合管７は分配室
８と一次空気口５を連通している。全てのスリツ
ト炎孔２の開口面積に対する全ての通孔１１の開
口面積の面積比は８〜20％である。整流部８′は
側壁１０によつて構成されている。

上述の構成よりなる本発明のガスバーナにおけ
る作用について以下述べる。

ノズルホルダ６に供給された燃料はノズル９か
ら一定の圧力によつて噴出され、その噴出エネル
ギによるエゼクタ効果をもつて一次空気口５内へ
一次空気を誘引する作用をする。一次空気口５内
へ流入した燃料と一次空気は混合管７で均一に混
合し、バーナ本体１内の分配室８に送り込まれそ
れぞれのスリツト炎孔２と通孔１１に流れる。こ
の流れを均一にする役目を果すのが整流部８′で
ある。スリツト炎孔２に送られた混合気は各主炎
孔群ごとに独立した主炎を形成する。主炎におけ
る火炎形状は混合気の噴出分布が曲率Ｒと深さＨ
によつて扇状に広がり魚尾炎に近い炎となる。一
方整流部８′を構成している側壁１０の通孔１１
から噴出する混合気は保炎板３に衝突し、間隙１
２で減速、均圧化した状態となり、二次炎孔４に
安定した流速で供給される。

この二次炎孔４に形成される保炎はそれぞれ独
立した状態で燃焼し、主炎孔群２′の両端に位置
するスリツト炎孔２に形成される主炎の火炎基部
を加熱し主炎の燃焼促進を行う。スリツト炎孔２
と二次炎孔４に供給される混合気の配分は前記し
たスリツト炎孔２と通孔１１の炎孔面積の比に準
じて行なわれる。

又、この実施例のノズルエゼクタ効果によつて
吸引する一次空気比はスリツト炎孔２を連続的に
設けることによる炎孔面積増大を十分に生かし、
ブンゼン式バーナと同程度（60〜70％）得ること
が可能である。

次にそれぞれの炎孔に形成する火炎の作用につ
いて述べる。主炎孔群２′にそれぞれ独立して形
成された主炎は前述したように60〜70％の一次空
気比の火炎であるために、燃焼速度も十分大きく
独立火炎自体が安定した火炎群を形成する。さら
に主炎孔群２′は一定の間隔を有して構成されて
いることにより、二次空気が主炎間に効果的に導
入される。又主炎の形状は噴出分布が扇状である
ため大きく広がり第５図に示す如く魚尾炎状にな
り、二次空気との接触面積が大きくなるため、火
炎長が短くなり、燃焼室の容積をコンパクトにす
ることができる。

二次炎孔４の保炎は炎孔負荷的には安定してお
り、それぞれ独立して燃焼することによつて二次
空気との効果的な反応が促進され、安定した状態
で、主炎孔群２′の両端炎孔部に形成される主炎
を保炎する。通常主炎のリフトはこの両端炎孔部
より始まるため、上記の保炎効果により主炎基部
の加熱促進による燃焼速度の増加と、冷却防止お
よび主炎予混合気の間接的な加熱を行い燃焼性能
の向上が達成されるとともにイエローチツプでの
発生を防止し効率的な燃焼を実現するとともに高
一次空気比や高負荷の領域においても安定した燃
焼を維持し、TDR燃焼範囲が拡大される。

また、通孔１１の炎孔面積をできるだけ小さく
したり主炎孔群２′の両端への保炎量のみを若干
多くするように通孔１１の形状を選んだりあるい
はバーナ壁１０の通孔１１の位置を保炎の火炎長
さが主炎の火炎基部近傍になるよう調整すること
により保炎による主炎への二次空気流入の妨げを
極めて小さくすることができる。隣り合つた主炎
の両端は、同一の二次空気孔４上に形成された保
炎により接続されているため、点火時の種火から
の火移りが容易に行なわれる。また燃焼中何らか
の原因により火炎群の内のあるブロツクがリフト
または消火した場合には、隣り合つた火炎群から
この保炎により再安定化および再着火へ移行す
る。

以上の説明から明らかなように、本発明のバー
ナによれば主炎孔群の分割と噴出分布の構成およ
び部分的でかつ隣り合つた主炎をつなぐ保炎機能
を導入することにより次のような効果が得られ
る。

(1) 主炎孔群を一定間隔を有して設けることによ
つて二次空気との接触面積が増加し、火炎長の
短縮が実現され、コンパクトな燃焼器の実現が
可能である。

(2) 二次空気との接触面積の増加と保炎により炎
孔部の高負荷化によるバーナの燃焼能力のアツ
プが可能である。

(3) 二次炎口で形成される保炎により高一次空気
比域や高負荷の領域でも安定火炎が形成され、
TDR燃焼範囲が拡大される。

(4) 隣り合つた主炎孔群間を同一の二次炎口によ
つて連結する保炎機能を設けることにより、主
炎基部への二次空気流の妨げを最小限にとどめ
イエローチツプの発生を押えるとともに点火時
の火移り性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブンゼンバーナに本発明を適用した場
合の平面図、第２図は同正面図、第３図は第２図
において保炎板３を除去した正面図、第４図は本
発明を適用したバーナの一断面の斜視図、第５図
は主炎と保炎の関係を示すバーナの断面図、第６
図は本発明の他の実施例のバーナの断面図、第７
図は従来のバーナの斜視図、第８図ａ，ｂは従来
のバーナの他の例を示す平面図および正面図であ
る。 １……バーナ本体、２……スリツト炎孔、２′
……主炎孔群、３……保炎板、４……二次炎孔、
５……側壁、１１……通孔、１２……間隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の主炎孔より成る主炎孔群を一定間隔
   を有してバーナの長手方向に複数配列し、この主
   炎孔群よりも下方のバーナ壁両側に凹凸部を有す
   る保炎板を固着し、この保炎板と上記バーナ両壁
   により形成される間隙の上端開口側を二次炎孔と
   して構成するとともに上記各主炎孔群の両端に位
   置する主炎孔の一部に臨み、かつ隣り合つた主炎
   孔群間は同一の上記二次炎孔により連結したこと
   を特徴とするガスバーナ。