JPS6346311A - ガンタイプバ−ナの短炎化方法およびその装置 - 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〕 本発明はガンタイプバーナの短炎化方法およびその装置
に関し、より詳しくは、ガンタイプバーナのノズル部を
囲む筒を二重筒構造とし、内筒の中に燃料ノズル等を配
し、送風機からの空気は内筒と外筒の間を流れ、主に保
炎器羽根部と外周から燃焼空気として流出して燃料と混
合、燃焼することにより短炎化が可能なガンタイプバー
ナの短炎化方法およびその装置に関するものである。

例えば、ボイラや温風暖房機の熱源として利用すること
ができる。

〔従来の技術〕

第６図は、従来のガンタイプバーナの断面図で、（ａ）
は側面縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ線断面図
であり、第７図は、従来のガンタイプバーナの先端構造
図であり、第８図は、炉内で燃焼中の従来バーナの図で
ある。

従来のガンタイプバーナは、例えば第６図＋ａｌに示す
ように、ノズル３１、ノズルアダプタ３２、ノズルパイ
プ３３、点火棒３４がプラストチューブ３５内に置かれ
、その後端部に燃焼に必要な空気を送り出すファン３６
が連結されている。

ファン３６は空気をプラストチューブ３５内に単一に送
り込み、保炎器（以下「デイフユーザ」ともいう）３７
で旋回させることによって角度のある空気流（図中の矢
印）を作り出し、ノズル３１の噴霧燃料と混合して燃焼
させるものである。

デイフユーザ３７は、第７図に示すように、プラストチ
ューブ３５内に設置され、中央に開けられた中心穴３８
からはノズル３１の燃料が吹き出すようになっている。

デイフユーザ３７自体は複数の羽根部から構成され、フ
ァン３６から送られる空気を羽根部に当てて旋回させ、
羽根部の間から角度を持った空気流を作り出す役目をし
ている。

燃焼過程は、第６図［ａ）に示すように、ファン３６か
ら送り出された空気が円筒状のプラストチューブ３５内
を流れ、デイフユーザ３７の羽根の旋回力による角度を
持った空気流とデイフユーザ３７の中心穴３８と外周３
９を通過する空気流とがノズル３１の噴霧燃料と混合し
て、点火棒３４により燃焼を開始する。

第８図は実際の温風暖房機炉内における従来のガンタイ
プバーナを燃焼させた状態を示したものである。図から
炎４４の形状は、吹き出し方向に長く伸びていることが
わかる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のガンタイプバーナは、第８図に示すように炎４４
の形状が吹き出し方向に長いため、空気と熱交換する燃
焼炉では、炉体４０をコンパクトにしようとすると炉体
４０の後部炉壁４１の焼けが炉体４０の損傷につながる
という問題が生じる。

また、後部炉壁４１の焼けによる損傷が生じないまでも
、後部炉壁４１の熱交換器４２ａ部分、例えば第５図に
示すバーナ燃焼方向から見た後部炉壁部の図に見られる
ように、多数の熱風の通過する煙管２３ｂ（第８図では
４２ｂに該当する）が配置されているため、５００°Ｃ
程度以上に加熱されると熱疲労（炉では加熱と冷却が繰
り返されるため、炉材が膨張・収縮によりいたむ）が急
速に進み、炉の耐用年数が低下する問題がある。具体的
には第８図に示すように、炎４４付近の炉体４０は送風
機４６ａによって直接熱交換されるが、これに比べ後部
炉壁４１部分は、送風機４６ｂの風が直接光たり難いた
め熱交換が充分に行われず、高温になり易いので熱疲労
が特に問題となる。このため炎を短くして後部炉壁４１
から炎を遠ざけることにより温度を下げる必要がある。

またバーナの炎が吹き出し方向に長いと、前記理由によ
り炉自体をコンパクト化できないため、コストの低減が
難しく、また炉の設置は広い面積を必要とする。

そこで従来はガンタイプバーナの短炎化手段として、デ
イフユーザ３７の空気抵抗を増加させて旋回力を強くす
ることなどが行われている。具体的には■デイフユーザ
３７の羽根部の角度を小さくしたり■ブラストチューブ
３５に占めるデイフユーザ３７の羽根部の面積を大きく
するなどの手段がある（第６図および第７図参照）。

しかし■の場合、羽根部の角度を小さくするに従って空
気抵抗が増加し、これに比例してディフユーザ表面での
風速が増し、炎が風によって吹き消されるリフティング
現象が起きてしまう。

また■の場合、デイフユーザ３７の面積を大きくするた
めに、中心穴３８の径を出来るだけ小さくすればよいが
、中心穴径はノズル３１の形状や点火棒３４の配置の都
合上２５ＩＩｌｌ程度以下にすることが困難なため限界
があり、またデイフユーザ３７の面積を大きくして抵抗
が大きくなると、こんどは中心穴の方が相対的に抵抗が
小さくなるため、空気流が中心穴へと流れることによる
燃焼不能が起きてしまう。

このように、従来のガンタイプバーナにおいてデイフユ
ーザの羽根部などの調節だけでは短炎化が難しく、また
プラストチューブ３５内のノズル３１、ノズルアダプタ
３２、点火棒３４などが露出しているため、空気流の乱
れによる炎のかたよりができて炎の形状が不均一・不安
定となり、燃焼に悪影響をおよぼす問題がある。

そこで本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みて創
作されたもので、バーナの短炎化が出来ると共に、短炎
化における炎の長さの調整が可能で、常に安定した形状
の炎が得られるガンタイプバーナを提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するための手段として第１
図に示すように、バーナの燃料吹き出しノズル１１、ノ
ズルアダプタ１８及び点火棒１２を内筒（インナーチュ
ーブともいう）１３で囲み、内筒１３をさらに一回り大
きな外筒（プラストチューブともいう）１４で囲み、外
筒１４と内筒１３との間にファン１５からの空気を吹き
込んで保炎器１６の′羽根で旋回させて角度のある空気
の流れを作り、出てきた空気と燃料とを混合、燃焼させ
る方法、およびファンからの燃焼空気を燃料と混合して
燃焼させるガンタイプバーナにおいて、燃料吹き出しノ
ズル１１、ノズルアダプタ１日、前記ノズル１１の燃料
に点火する点火棒１２、前記ノズル１１、ノズルアダプ
タ１８および点火棒１２を囲む内筒（インナーチューブ
）１３、該内筒１３の外側をさらに囲む外筒（プラスト
チューブ）１４、前記内筒１３と外筒１４の間に燃焼空
気を吹き込むファン１５、該ファン１５からの燃焼空気
吹き出し口には、空気の流れを変える保炎器（デイフユ
ーザ）１６を備えてなる構成をとる。

上記ガンタイプバーナとは、ファンによって空気を供給
して燃焼を行わせるバーナを言い、ファン部分がピスト
ルの握り手に似ている　（第１図（ａｌ参照）ことから
この名称がある。

上記保炎器（デイフユーザ）とは、炎の状態を安定化し
たり、炎の形状を変化させるなどの役割を果たすものを
言う。

〔作用〕

本発明のガンタイプバーナは、ノズル１１、ノズルアダ
プタ１８および点火棒１２をインナーチューブエ３で囲
み、インナーチューブ１３をさらに一回り大きなプラス
トチューブ１４で囲む二重筒構造としたためファン１５
からの空気がプラストチューブ１４とインナーチューブ
１３の間だけに流れ、中心穴１７からの空気の流出がほ
とんどなく、バーナの炎が空気流によって吹き消された
りすることがない。

また空気の流れがほとんどデイフユーザ−１６の羽根部
に直接光たって、強い旋回力を得ることができるので、
角度のある空気流により炎を短くすることができる。こ
の場合の炎の長さの調整は羽根部だけで行うことができ
る。

また本発明のガンタイプバーナは、ノズル１１、ノズル
アダプタ１８および点火棒１２がインナーチューブ１３
内に収まっているため、空気の流れはそれらの形状によ
って乱されることがなく、形状の均一な、安定した炎が
得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。なお本発明はガンタイプバーナの短炎化方法およびそ
の装置に関するが、本実施例では短炎化方法の説明の中
で装置に関する具体的説明も合わせて行う。

第１図は本発明の第１実施例のガンタイプバーナ断面図
であり、（ａ）は側面縦断面図、（ｂｌはｒａｔの■−
Ｉ線断面図であり、第２図は本発明の第２実施例のガン
タイプバーナ断面図であり、（ａ）は側面縦断面図、（
１１）は（３）のＴｌ−１１線断面図であり、第３図は
第２図のガンタイプバーナの先端構造図であり、第４図
は本発明実施例のバーナ燃焼中の図であり、第５図は第
４図のバーナ燃焼方向から見た後部炉壁部の間である。

第１実施例 本実施例のガンタイプバーナは、オイルを燃料とするガ
ンタイプオイルバーナを用いて実施した。

第１図および第３図に示すように、先端部にオイル吹き
出し口の付いたノズル１１、ノズルアダプタ１８、ノズ
ルアダプタにオイルを供給するノズルバイブ１９、およ
び電極の放電により燃料に点火する点火棒１２が円筒状
の内筒（インナーチューブ）１３で囲まれている。

インナーチューブ１３の筒先は、ノズル１１の先端部ま
で伸びてこれを囲んでいる。このインナーチューブ１３
の外側は、さらに一回り大きな円筒状の外筒（プラスト
チューブ）１４によって囲まれている。第１図（１）ｌ
に示すように、バ・−すの正面方向（プラストチューブ
の穴の方向）から見ると、インナーチューブ１３とプラ
ストチ・コ、−ブ１４は、はぼ同心円状に位置しでおり
、両チコ、−ブの空間をファン１５から送られる空気が
スムースに流れるようにしである。この空間は、バーナ
の燃焼に必要な空気量を充分供給できる大きさにしであ
る。

プラストチューブ１４とインナーチューブ１３との空間
では、ファン１５から送り込まれた空気が吹き出し方向
（第１図（ａ）の右方向）に流れでデイフユーザ１６の
羽根で旋回さ（！冒ろれて角度のある空気の流れを作り
出す（第１図ｆａ）の矢印参照）゛。

このデイフユーザ−】６は、第３図に示すように中心穴
１７を備えたドーナツ状の板から成り、板部分には中心
から放射状に抜き起こしによって羽根部が形成されてい
る。本実施例においで、羽根部の角度や抜き起こし具合
を変えて空気の吹き出し角度を変える場合は、それぞれ
角度や抜き起こし具合の違う羽根部を持ったデイフユー
ザ−を用意し、それごと交換して行うが、羽根部の角度
が可変なデイフユーザ−を使うこともできる。デイフユ
ーザ−は、プラストチューブ１４の内部に固定され、ま
たインナーチューブ１３の筒先が、デイフユーザ−１６
の中央穴１７に近接するような状態で設置されている（
第３図参照）。

このデイフユーザ−によって作られた角度のある空気の
流れは、ノズル１１付近で吹き出しノズル１１のオイル
と混合して燃焼に適した条件を作り出す。この空気とオ
イルの混合気体に電極を使った点火棒の火花によって点
火させバーナの燃焼が開始する。

以上述べたガンタイプバーナの短炎化方法および装置を
使用することによって、第４図に示すような実際の温風
暖房機の炉体２２内で燃焼するガンタイプバーナ２５の
炎２４の長さく℃１）は、第８図に示す従来のガンタイ
プバーナ４５の炎４４の長さく１２）と比較して短炎化
と共に、炎口体の形状がより均一化して安定した炎が得
られ、炎の調節が容易になった。

その理由としては、第７図に見られるように、インナー
チューブのない従来のガンタイプバーナでは、■ファン
から送られた空気はデイフユーザ３７の中心穴３８から
も吹き出ていたため、デイツユ・−ザ３７の空気の抵抗
がその分小さくなり、デイフユーザ３７による旋回力が
不充分であったが、インナーチューブを入れることによ
り、中心穴３８からの空気の流出がなくなり、ファンか
らの空気は主にデイフユーザ３７の羽根に当たり、風圧
がそのまま旋回力となるため、デイフユーザによる旋回
力が増加し、これによって角度のある空気を勢いよく供
給することができるようになったものである。

さらに■インナーチューブによりノズル３１や点火棒３
４などが空気の流れから隔離されたので、従来あったそ
れらによる空気の乱れはなくなり、炎の形状が安定化し
たものである。

また■燃焼に用いる空気流は、そのほとんどがデイフユ
ーザ３７を通過して出てきたものなので、空気流の吹き
出し角度はデイフユーザの羽根の角度調整や抜き起こし
具合の調整だけで行うことができる。すなわち、炎の長
さを炉に合わせて調節する際の調整がデイフユーザの交
換だけでできるようになった。

実施例２ 第２図は本発明の第２実施例のガンタイプバーナ断面図
で、（ａ）は側面縦断面図、（ｂ）は（′ｂ）のｎ−ｎ
線断面図である。

この第２実施例では、第２図（ｂ）に示すように、第１
実施例の方法および装置においてファン１５からプラス
トチューブ１４とインナーチューブ１３との間に吹き込
まれる空気が、プラストチューブ１４の部方向、すなわ
ちプラストチューブ内をのぞく同図（ｂ）方向から見て
プラストチューブの中心より左右の何れかにずれた位置
から吹き込まれる方法を採用し、その構成は、同図（ｂ
ｌに示すようにファン１５からプラストチューブ１４内
への空気吹き込み口が、プラストチューブの中心より左
側にずらして設定したものである。

このことにより、プラストチューブ１４とインナーチュ
ーブ１３との間を通ってデイフユーザ１６に到達するま
で空気流は、渦巻き状に旋回しながら流れるようになる
（同図（ａ）参照）。なお第２図中における矢印は、空
気の流れる方向を示したものである。

このような方法および装置とすることにより、更に安定
した空気流をデイフユーザ１６から吹き出すことができ
るようになった。

第２実施例における方法および装置を用いて燃焼テスト
を行い、これと条件を同じ（した従来例のガンタイプバ
ーナと比較して、以下の表に示す結果を得た。

表 この表から、従来のバーナでは９００ｍｍあった炎の長
さが本実施例では４５０１とほぼ半分に短炎化できたこ
とがわかる。この短炎化によって後部炉壁から炎を遠ざ
けることができたため、後部炉壁の温度は従来は平均で
４１０″Ｃあったのが本実施例では３２０　”　Ｃに下
がり、９０９Ｃの温度差が出た。

なお上記燃焼テストにおける燃焼条件は、同じ大きさの
燃焼室（φ６００　Ｘ１００Ｏ１）を使い、油量および
燃焼空気量もほぼ同じ条件とした。

また炎の形状については、目視による観察を行い従来例
と本実施例とを比較した。その結果、従来のガンタイプ
バーナの炎は、吹き出し方向に長く伸び（第８図参照）
、炎の均一性および安定性が良くない。しかし本実施例
のガンタイプバーナの炎は、ノズルから出た炎が放射状
に拡がり、吹き出し方向の長さが短く　（第４図参照）
、炎の形状は均一で安定したものであった。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明のガンタイプバーナは、
バーナの短炎化が出来ると共に、短炎化する炎の長さの
調整が容易にでき、常に安定した形状の炎が得られる効
果がある。このため、炉をコンパクト化できるのでコス
トが低減できると共に、炉の設置面積が小さくて済むた
めスペースの有効な利用ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のガンタイプバーナ断面図
で、（ａｌは側面縦断面図、（ｂ）は（ａｌのＩ−１線
断面図、 第２図は本発明の第２実施例のガンタイプバーナ断面図
で、（ａｌは側面縦断面図、（ｂ）は（ａ）のｎ−ｎ線
断面図、 第３図は第２図のガンタイプバーナの先端構造図、 第４図は本発明実施例のバーナ燃焼中の図、第５図は第
４図のバーナ燃焼方向から見た後部炉壁部の図、 第６図は従来のガンタイプバーナの断面図で、（ａｌは
側面縦断面図、（ｂ）は（ａｌのｖｒ−ｖ＋線断面図、
第７図は従来のガンタイプバーナの先端構造図、第８図
は炉内で燃焼中の従来バーナの図である。 第１図ないし第５図において、 １１はノズル、 １２は点火棒、 １３は内筒（インナーチューブ）、 １４は外筒（ブラストチューブ）、 １５はファン、 １６は保炎器（デイフユーザ）、 １７は中心穴、 １８はノズルアダプタ、 １９はノズルバイブ、 ２０はインナーチューブカバー、 ２１は後部炉壁、 ２２は炉体、 ２３ａは熱交換器、 ２３ｂは煙管、 ２４は炎、 ２５はガンタイプバーナ、 ２６ａ　、　２６ｂは送風機、 ２７は煙突接続口、 ２８は温風吹出口、 ２９は煙室である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バーナの燃料吹き出しノズル（１１）、ノズルアダ
   プタ（１８）および点火棒（１２）を内筒（１３）で囲
   み、内筒（１３）をさらに一回り大きな外筒（１４）で
   囲み、外筒（１４）と内筒（１３）との間にファン（１
   ５）からの空気を吹き込んで保炎器（１６）の羽根で旋
   回させて角度のある空気の流れを作り、出てきた空気と
   燃料とを混合、燃焼させるガンタイプバーナの短炎化方
   法。 ２、上記外筒（１４）と内筒（１３）との間に吹き込む
   ファン（１５）からの空気が、外筒の筒方向の中心から
   ずれて吹き込まれ、筒の中で回転しながら吹き出される
   ものである特許請求の範囲第１項記載のガンタイプバー
   ナの短炎化方法。 ３、ファンからの燃焼空気を燃料と混合して燃焼させる
   ガンタイプバーナにおいて、 燃料吹き出しノズル（１１）、 ノズルアダプタ（１８）、 前記ノズル（１１）の燃料に点火する点火棒（１２）、
   前記ノズル（１１）、ノズルアダプタ（１８）、および
   点火棒（１２）を囲む内筒（１３）、 該内筒（１３）の外側をさらに囲む外筒（１４）、前記
   内筒（１３）と外筒（１４）の間に燃焼空気を吹き込む
   ファン（１５）、 該ファン（１５）からの燃焼空気吹き出し口には、羽根
   により空気の吹き出し方向を変える保炎器（１６）を備
   えてなるガンタイプバーナの短炎化装置。 ４、上記内筒（１３）と外筒（１４）の間に燃焼空気を
   吹き込むファン（１５）からの吹き込み口が、外筒の筒
   方向の中心からずれた位置に設けられたものである特許
   請求の範囲第３項記載のガンタイプバーナの短炎化装置
   。