JPS63259311A - ガスバ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスを供給する
分配室に多数の炎口を接続したガスバーナに関する。

〔従来の技術〕

従来、第６図に示すように、多数のほぼ同一開口面積の
炎口（３１）を並べて形成したバーナ本体（３，２）に
ミキサー（３３）を接続し、管路（３４）からの燃料ガ
スとブロワ（Ｂ）からの燃焼用空気をミキサ−（３３）
で混合して分配室（３５）から炎口（３１）に分配供給
し、全ての炎口（３１）からほぼ等速で混合ガスを噴出
するように構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、燃焼室負荷の増大に伴う炎のリフトが生じやす
く、また、空気比変更に伴って不完全燃焼が生じやすく
、ターンダウン比拡大及び燃焼安定性向上の面で一層の
改良の余地があった。

本発明の目的は、炎のリフトを抑制しながら燃焼室負荷
を増大でき、かつ、空気比を大きく変更しても完全燃焼
を維持できるようにし、ターンダウン比が十分に大きく
て燃焼安定性が優れた多束口型のガスバーナを提供でき
るようにする点にある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、多数の炎口の一部に２次燃料ガス
を供給する燃料ガス供給手段を設け、燃料ガス濃度の高
い混合ガスを噴出する前記一部の炎口と、燃料ガス濃度
の低い混合ガスを噴出する前記炎口の残部を、互いに隣
接配置し、前記高濃度混合ガス用の炎口からの混合ガス
噴出速度を前記低濃度混合ガス用の炎口からの混合ガス
噴出速度より小にするために、前記高濃度混合ガス用の
炎口における入口面積Ｓ＋（ｃｕｔ）と出口面積５ｚ（
ｃｎＯ１前記低濃度混合ガス用の炎口における入口面積
５ｓ（ｃＪ）と出口面積ｓ、、（ｃｕｔ）、前記分配室
から前記炎口への混合ガス供給量Ｑｌ（ｃＩＩｌ／５ｅ
ｃ−ｃ＋Ｊ）、前記燃料ガス供給手段から前記炎口ぺの
２次燃料ガス供給１Ｑｚ（ｃＪ／５ｅｃ）の相関を、次
式 を満たすものにしたことにあり、その作用効果は次の通
りである。

〔作　用〕

つまり、多束口型のガスバーナにおいて燃焼室負荷の増
大に伴う炎のリフトを抑制すると共に、空気比変更に伴
う不完全燃焼防止に有効な手段を、各種実験によって追
究した結果、従来バーナのように全ての炎口に同質の混
合ガスを供給するよりも、本発明バーナのように、隣接
した炎口の一方に２次燃料ガスの供給による燃料ガス濃
度の高い混合ガスをかつ他方にそれよりも燃料ガス濃度
の低い混合ガスを供給することによって、炎のリフト防
止と不完全燃焼防止の両方を一挙に図れる事実を見出し
たのである。

さらに説明すると、空気比を燃焼室負荷を種な変更して
、炎のリフト域と安定燃焼域を本発明バーナと従来バー
ナについて調べたところ、第４図に示す結果を得た。つ
まり、本発明バーナでは、実線より上方の領域で炎のリ
フトを生じて、実線より下方の領域で安定燃焼し、他方
、従来バーナでは、点線より上方の領域で炎のリフトを
生じて、点線より下方の領域で安定燃焼したのであり、
本発明バーナの方が燃焼室負荷を炎のリフト無しで増大
できる事実を１ｉ′！認できた。

また、空気比と燃焼室負荷を種々変更して、ｃ　ｏ　？
ｍ”度がＣＯ２’ｌＨ度の１／１００より高くなる不完
全燃焼域と１／１００以下になる完全燃焼域を、燃焼室
内で同一ガスを燃焼させて、本発明バーナと従来バーナ
について調べたところ、第５図に示す結果を得た。つま
り、本発明バーナでは、実線の左側と点線の右側で不完
全燃焼を生じ、実線と点線の間で完全燃焼し、他方、従
来バーナでは、一点鎖線の左側と二点鎖線の右側で不完
全燃焼を生じ、一点鎖線と二点鎖線の間で完全燃焼した
のであり、本発明バーナの方が空気比を不完全燃焼無し
で大きく変更できる事実を確認できた。

その上、燃料ガス濃度が高い故に保炎性に優れた混合ガ
スを低速で噴出させることによって、燃焼室負荷増大に
伴う炎のリフトを一段と効果的に防止でき、そし゛て、
燃料ガス濃度の低い混合ガスを燃料ガス濃度の高い混合
ガスよりも高速で噴出させて、両部会ガスの混合を促進
できるから、さらに効果的に炎のリフトを防止できると
共に燃焼を安定化でき、全体として、燃焼室負荷及びタ
ーンダウン比を極めて大きくできる。

〔発明の効果〕

その結果、燃焼室負荷の増大、ターンダウン比の拡大、
燃焼安定性の向上を一挙にかつ極めて効果的に図れ、燃
焼性能において一段と優れた多束口型のガスバーナを提
供できるようになった。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図及び第２図に示すように、バーナ本体（１）の周
部に多数の炎口（２）　、　（３）を並設し、円筒状に
並べた多数の羽根（４ａ）や電動モータ（４ｂ）から成
る遠心ファン（４）を、バーナ本体（１）の内部に羽ｆ
ｌ（４ａ）をかつ外側にモータ（４ｂ）を配置した状態
でバーナ本体（１）に付設し、羽根（４ａ）の内側に臨
む空気吸入口（５）をバーナ本体（１）に形成し、燃料
ガス供給用ノズル（６）を羽根（４ａ）の内（ｊ７１Ｊ
に配置し、羽根（４ａ）の内側で１次燃料ガスと空気を
混合し、その混合ガスを羽根（４ａ）から分配室（１５
）及び炎口（２）　、　（３）に送り、炎口（２）　、
　（３）夫々の外側に炎を形成するように構成しである
。

バーナ本体（１）に、多数の燃料ガス供給路（７）を形
成し、かつ、それら燃料ガス供給路（７）から炎口の一
部（２）に２次燃料ガスを供給する多数の小孔（８）を
形成し、それら一部の炎口（２）に供給する混合ガスの
燃料ガス濃度を、炎口の残部（３）に供給する混合ガス
の燃料ガス濃度よりも高くできるように構成しである。

高濃度混合ガス用の炎口（２）において、入口面積Ｓ、
よりも出口面積Ｓ２を大にし、低濃度混合ガス用の炎口
（３）において入口面積Ｓ３と出口面積Ｓ４を互にほぼ
等しくかつ炎口（２）の入口面積Ｓｌとほぼ等しくし、
そして、炎口（２）からの混合ガス噴出速度を炎口（３
）からの混合ガス噴出速度よりも小にするために、上記
面積Ｓ、（ｃｎり、Ｓ２　（ｃＪ）、Ｓｌ　（ｃｎｌ）
、Ｓ２（ｃｍ２）、分配室（１５）から炎口（２）　、
　（３）への混合ガス供給量Ｑ＋　（ｃｆｆｌ／５ｅｃ
−ｃｎｌ）、炎口（２）への２次燃料ガス供給量Ｑｚ（
ｃｔｌ／５ｅｃ）の相関が、次式 ％式％（１ 高濃度混合ガス用の炎口（２）と低濃度混合ガス用の炎
口（３）を互に隣接配置し、低速の内炎付の炎と高速の
内炎無しの炎が隣接して形成され、燃焼室負荷とターン
ダウン比が大きくなるように、かつ、完全燃焼性能が向
上するように構成しである。

バーナ本体（１）を形成するに、第３図に示すように、
円盤状の第１ないし第６部材（９）ないしく１４）を多
数が重なった状態で一体化してあり、次に第１ないし第
６部材（９）ないしく１４）を詳細に説明する。

（イ）第１部材（９） 電動モータ（４ｂ）の回転軸を通すためめ小孔（９ａ）
を中央に形成し、第２部材（１０）との間に炎口（３）
を形成するためにスペーサ（９ｂ）を放射状に配置して
設けである。

（σ）第２部材（１０） 羽根（４ａ）を入れるための開口（１０ａ）を中央に形
成し、第３部材（１１）との間に燃料ガス供給路（７）
を形成するために内外のリング状スペーサ（１０ｂ）　
、　（１０ｃ）を設け、第４部材（１２）との間に炎口
（２）の出口側を形成するためにスペーサ（１０ｄ）　
、　（１０ｅ）を放射状に配置して設けである。

（ハ）第３部材（１１） 羽根（４ａ）を入れるための開口（ｌｌａ）を中央に形
成し、第４部材（１２）との間に炎口（２）の入口側を
形成すると共に第２部材（１ｏ）のスペーサ（１０ｄ）
に連なるスペーサ（ｌｌｂ）を放射状に配置して設け、
第２又は第５部材（１０）　、　（１３）との間の燃料
ガス供給路（７）と炎口（２）の入口側を連通ずる小孔
（８）をスペーサ（ｌｌｂ）の量大々に形成し、第４部
材（１１）側から第２又は第５部材（１０）　、　（１
３）側に燃料ガスを送るための開口（ｌｌｃ）を膨出部
（ｌｉｄ）に形成し、膨出部（ｌｉｄ）をその開口の一
部が第２又は第５部材（１０）　、　（１３）の巾広ス
ペーサ（ＩＯｅ）　、　（１３ｅ）で閉じられるように
配置しである。

（ニ）第４部材（１２） 羽根（４ａ）を入れるための開口（１２ａ）を中央に形
成し、第５部材（１３）との間に炎口（３）を形成する
ためにスペーサ（１２ｂ）を放射状に配置して設け、第
５部材（１３）側から第３部材（１１）側に燃料ガスを
送るための開口（１２ｃ）を膨出部に形成しである。

（ホ）第５部材（１３） 第２部材（１０）と同様に開口（１３ａ）、内外のリン
グ状スペーサ（１３ｂ）　、　（１３ｃ）、放射状のス
ペーサ（１３ｄ）　、　（１３ｅ）を設けてあり、さら
に、第４部材（１２）の開口（１２ｃ）に連通ずる開口
（１３ｆ）を形成しである。

（へ）第６部材（１４） 第５、第３及び第４部材（１３）、（１１）、（１２）
をその順に重ねて成るユニットのうち端部に位置するも
のの第４部材（１２）との間に炎口（３）を形成するた
めのものであって、羽根（４ａ）を入れられる空気吸入
口（５）を中央に形成し、第４部材（１２）の開口（１
２ｃ）に連通させる燃料ガス供給管（１４ａ）を設けで
ある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

燃料ガスと燃焼用空気を混合して分配室（１５）から炎
口（２）　、　（３）に供給するための具体構成は適当
に変更でき、例えばベンチュリーミキサーにおいてブロ
ワで加圧供給される空気で燃料ガスを吸入混合したり、
ブンゼン方式で噴出される燃料ガスにより空気を吸入混
合してもよい。

また、燃料ガスの種類は都市ガス、天然ガス、プロパン
ガス、その他いかなるものでもよい。

炎口（２）　、　（３）は個数、形状、寸法、配置、そ
の他において適宜選定できる。

バーナ本体（１）を円盤状の部材（９）ないしく１４）
を重ねて形成するに、円盤状部材（９）ないしく１４）
の形状を適当に変更でき、例えば全体を角型にしてもよ
く、また、盤状の部材（９）ないしく１４）の重ね合わ
せによらないでバーナ本体（１）を形成してもよい。但
し盤状の部材（９）ないしく１４）の重ね合わせにする
と、燃焼面の大きさや発熱量の設計変更、製作などを容
易にできる。

要するに、炎口の一部（２）に供給する混合ガスの燃料
ガス濃度を、炎口の残部（３）に供給する混合ガスの燃
料ガス濃度よりも高くするために、２次燃料ガスを供給
する燃料ガス供給手段（７）　、　（８）を、バーナ本
体（１）に適当な構造で備えさせてあればよい。

分配用手段（４）、（６）により炎口（２）　、　（３
）に分配される混合ガスの燃料ガス濃度をほぼガス爆発
下限界濃度（入＃１．８〜２．２）にすると、前述の実
施例のように、炎口（２）内で燃料ガス供給手段（７）
　、　（８）により２次燃料ガスを供給して、燃料ガス
濃度の高い混合ガスを造る場合、炎口（２）。

（３）よりも上流側への逆火を無くせ、バーナの焼損防
止に有効である。

また、炎口（２）と炎口（３）の間に位置する隔壁に、
炎口（３）側に突出する多数のスタッドを形成すると、
炎口（２）内の燃料ガス濃度が高い混合ガスにおける昇
温を抑制でき、逆火防止に有効である。

ガスバーナの用途や加熱目的は不問である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線矢視図、第３図はバ
ーナ本体の分解斜視図である。 第４図及び第５図は夫々実験結果を示すグラフである。 第６図は従来例の概念図である。 （２）　、　（３）・・・・・・炎口、（７）　、　（
８）・・・・・・燃料ガス供給手段、（１５）・・・・
・・分配室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスを供給する分配室
   （１５）に多数の炎口（２）、（３）を接続したガスバ
   ーナであって、前記炎口の一部（２）に２次燃料ガスを
   供給する燃料ガス供給手段（７）、（８）を設け、燃料
   ガス濃度の高い混合ガスを噴出する前記一部の炎口（２
   ）と、燃料ガス濃度の低い混合ガスを噴出する前記炎口
   の残部（３）を、互いに隣接配置し、前記高濃度混合ガ
   ス用の炎口（２）からの混合ガス噴出速度を前記低濃度
   混合ガス用の炎口（３）からの混合ガス噴出速度より小
   にするために、前記高濃度混合ガス用の炎口（２）にお
   ける入口面積Ｓ＿１（ｃｍ＾２）と出口面積Ｓ＿２（ｃ
   ｍ＾２）、前記低濃度混合ガス用の炎口（３）における
   入口面積Ｓ＿３（ｃｍ＾２）と出口面積Ｓ＿４（ｃｍ＾
   ２）、前記分配室（１５）から前記炎口（２）、（３）
   への混合ガス供給量Ｑ＿１（ｃｍ＾３／ｓｅｃ・ｃｍ＾
   ２）、前記燃料ガス供給手段（７）、（８）から前記炎
   口（２）への２次燃料ガス供給量Ｑ＿２（ｃｍ＾３／ｓ
   ｅｃ）の相関を、次式 （Ｓ＿１×Ｑ＿１＋Ｑ＿２）／Ｓ＿２＜（Ｓ＿３×Ｑ＿
   １）／Ｓ＿４を満たすものにしてあるガスバーナ。 ２、前記炎口（２）、（３）の全てに分配供給される燃
   料ガス濃度の低い混合ガスにおける燃料ガス濃度が、ほ
   ぼガス爆発下限界濃度である特許請求の範囲第１項に記
   載のガスバーナ。