JPS6153602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炎孔冷却手段を有する強制予混合ガス
バーナの改良に関するものである。

従来の強制予混合ガスバーナは、例えば給湯機
に用いた場合には第４図〜第６図に示すように、
断面が矩形であつて一端開放の筒状をしており、
両側面のステンレス製の多孔板１に設けられた小
孔を炎孔２としたものであつた。またこのバーナ
の上下部は多孔板１と同質のステンレス等の板金
部材３により構成され、開放端にはフランジ４が
設けられており、混合気室５がこのフランジ４に
固定されていて、混合気供給口６が設けられてい
る。また、多孔板１には冷却パイプ７が多孔板１
の内面に左右３本ずつ固定されている。また多孔
板１と板金部材３により構成されるバーナ内部の
空間は混合気流路８である。また前記冷却パイプ
７はＵベンド９により連結される。このバーナは
上部に熱交換器１０を有する密閉された燃焼室１
１内に設けられている。冷却パイプ７は給水パイ
プ１２から分岐して接続されていて、燃焼室ドラ
ム１３から熱交換器１０への給水経路に対してバ
イパス経路を構成している。

上記構成において、混合気供給口６より流入す
るガス燃料と空気の予混合気は、フアンを用いて
強制的に混合されており、燃焼に必要な空気量の
100％以上を混合した完全予混合気である。この
混合気の燃焼は完全予混合燃焼、もしくは全一次
空気式燃焼と呼ばれ、ブンゼン燃焼のごとく二次
空気を全く必要としないので、火炎は一次炎のみ
であり、いわゆる外炎が発生しない。よつて火炎
は短いので高負荷燃焼を実現できる大きなメリツ
トを有している。しかし、反面、高温の火炎が炎
孔の近傍で形成されるので炎孔が、火炎からのふ
く射により高温となり、逆火してしまうので非常
に危険である。このため炎孔を冷却することが不
可欠であつた。よつて従来は多孔板１に冷却パイ
プ７を固着し、冷却水を給水管より分岐し通水し
炎孔を冷却する方法がとられていた。しかし多孔
板１と冷却パイプ７の固着は、冷却パイプ７の断
面が円であり、平板である多孔板１に止め金等で
固定しても線接触で、しかも完全には接触せず、
確実な冷却効果を期待できないので、ろう付によ
る方法が一般に用いられていた。しかし、多孔板
１はステンレス製なので、表面に酸化皮膜ができ
ていて、通常の炉中ロー付（例えば窒素雰囲気
炉、プロパン雰囲気炉等）では固着できない。よ
つて真空炉、あるいは水素雰囲気炉等の炉を用い
た複雑な工程によるろう付方法を用いるので製造
コストが非常に高くなる欠点があつた。しかし、
前記の方法により冷却パイプ７をろう付された多
孔板１は、燃焼時に冷却パイプ７の近傍では、通
常のガスバーナの炎孔温度よりも低温に冷却され
る反面、冷却パイプ７相互の中心付近では高温に
なるため、局部的に変形を生じ、金属疲労の原因
となり、耐久性を劣化させる欠点があつた。さら
に冷却パイプ７がろう付されている近傍の多孔板
１の外表面は前記のごとくバーナの炎孔としては
異常に低温冷却されるので、低燃焼量の時にこの
多孔板１の付近に形成される火炎の基部が低温部
に触れると硫酸イオン、硝酸イオン等を含んだ結
露水が生じるので、腐食の原因となり耐久性を劣
化させていた。また火炎の基部が冷却されると燃
焼反応を妨げCOを発生するので安定した燃焼が
継続できなかつた。一方混合気供給口６より供給
される混合気はバーナ入り口付近ではまた流速を
持つていてバーナの先端へ進む傾向があるので先
端付近の炎孔２からはより多くの混合気が噴出す
るので形成される火炎は浮き上気味となり燃焼を
不安定にする欠点があつた。

本発明は前記従来の欠点を解消するもので、均
一な炎孔冷却効果により局部的変形と結露を防止
し、安定した燃焼を継続させるとともに、炉中ロ
ー付等の高価な固定手段を用いずに、簡便かつ安
価に製造し得る強制予混合ガスバーナを提供する
ことを目的とするものである。

この目的を実現するため本発明では、スリツト
状の切欠きと、これに連なる混合気貫通孔と、こ
の孔とは別の冷却パイプ貫通孔を各々有する複数
枚のフインと、このフインとは同一形状である
が、スリツト状切欠きのない端部用の２種類のフ
インを両端に配したフイン列に、混合気を流入さ
せるための一端を閉塞しかつ複数の混合気噴出孔
を有するパイプと、冷却媒体を流入させるための
冷却パイプを貫通させて構造部材とし、この構造
部材を、炎孔となる複数の小孔を有する多孔板に
より形成され、かつ断面が前記フインと同一形状
で内寸がほぼ同一筒状部材の内部に設けて、フイ
ンと多孔板を接触させる構成としたものである。

上記構成において、冷却パイプ内を冷却媒体が
流れ、フインを冷却する。この結果フインに接触
している多孔板も冷却される。また混合気パイプ
内に導かれた混合気は各混合気噴出孔よりバーナ
内に供給される。

以下、本発明の一実施例の給湯機用バーナにつ
いて、第１図〜第３図を用いて説明する。これら
の図において、等４図〜第６図における部材と同
一部材には同一番号を付与している。断面が３角
形の筒状部材が多孔板１により構成されていて、
その斜辺部には多数の炎孔２が開口されている
が、底辺部１４には炎孔は設けていない。この筒
状部材の内部には、複数のフイン１５と端部フイ
ン１６により構成されるフイン列を貫通する混合
気パイプ１７と冷却パイプ７により構成される構
造部材が設けられている。フイン１５には前記混
合気パイプ１７が貫通する混合気パイプ貫通孔１
８と冷却パイプが貫通する冷却パイプ貫通孔１９
が明けられており、特に混合気パイプ貫通孔１８
とスリツト状切欠き２０は連続して明けられてい
る。端部用フイン１６はフイン１５とほぼ同一形
状であるがスリツト状の切欠き２０は設けられて
いない。この２種類のフインはアルミニウム板で
作られていて外形寸法は、前記筒状部材の内寸よ
りも0.1〜0.2mm程小さい。

また混合気パイプ１７の一端は閉塞され、一端
はフランジ２１が取付けられており、左右の端部
フイン１６の間の部分には複数の混合気噴出孔２
２が明けられている。冷却パイプ７は計３本貫通
しているが２箇所でＵベンド９により接続されて
いる。フイン１５と多孔板１もしくはフイン１５
と端部フイン１６と多孔板１により構成される空
間は混合気室８である。また、フイン１５とフイ
ン１６により構成されるフイン列を、パイプ１７
と冷却パイプ７を貫通させた後は、拡管を行ない
相互に密着させている。

上記構成のバーナは、フアンにより強制的に混
合された予混合気がパイプ１７に導かれ、混合気
噴出口２２より各々の混合気室８を経て多孔板１
に設けられた炎孔２より噴出し燃焼する。この
際、従来例と同様に、給水経路をバイパスして水
が冷却パイプ内を流れる。

上記バーナでは、冷却パイプ内に水が流れるこ
とによりフイン１５が冷却されると、熱伝導によ
り多孔板１も冷却されるため、従来のごとく異常
に低温に冷却されることはないので、多孔板１に
局部的変形を生じさせず、金属疲労を抑制し、耐
久性を向上させる。また燃焼量を絞つた場合にも
多孔板１の表面に結露水を生じさせないので腐食
することはない。また火炎の基部を異常に冷却し
ないので燃焼を安定して継続させる効果を有す
る。また、フイン１５にはスリツト状切欠き２０
が３箇所設けられており、パイプ１７を拡管する
際にこの切欠きが押し拡げられて、フイン１５の
端面は多孔板１の内面に密着されるので、従来の
ごとく高価で複雑な炉中ろう付による加工手段を
用いる必要がない。よつて製造上のコスト低下に
大きな効果がある。また混合気パイプ１７は多数
の混合気噴出口２２を有し、混合気を分散する均
圧効果があるので、バーナ表面に形成される火炎
は均一であり、局部的に火炎が浮き上る現象を防
止し安定した燃焼を継続させることができる。

以上のように本発明の強制予混合ガスバーナに
よれば次の効果を有する。

(1) 冷却パイプを貫通したフインに、炎孔を有す
る多孔板を密着させる構造であり、冷却媒体を
冷却パイプ内に流入させるとまずフインが冷却
され、その結果、多孔板が熱伝導により冷却さ
れるので、多孔板が従来のごとく異常に冷却さ
れて局部的変形を生じさせることがなくなり、
耐久性を向上させる。

(2) バーナの燃焼量を絞つた場合にも、多孔板１
は異常に冷却されないので、火炎基部が触れて
多孔板１の表面に結露水を生じない。よつてこ
の結露水による腐食を防止する。また、火炎基
部が異常に低温となつて、燃焼反応が妨げられ
ないので安定した燃焼を継続できる。

(3) 従来構造では前述のごとく多孔板と冷却パイ
プとの固定に炉中ろう付による高価な加工手段
を用いなければ熱伝達による炎孔の冷却効果が
なかつたが、本発明では冷却パイプに密着した
フインが効率良く冷却され、このフインに密着
している多孔板も良好に冷却されるので、上述
のような高価な加工手段を用いる必要はない。
よつて製造上のコスト低下に大きな効果があ
る。

(4) 多数の混合気噴出口を有する混合気パイプと
バーナ内部に設ける構成であり、混合気は均一
に各炎孔に供給されるので火炎も均一に形成さ
れ局部的に浮き上り等の現象を防止し安定した
燃焼を継続させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である給湯機用強制
予混合ガスバーナの部分断面斜視図、第２図は第
１図のバーナの横断面図、第３図は第１図のバー
ナの縦面図、第４図は従来のバーナを用いた給湯
機の断面図、第５図は従来のバーナの斜視図、第
６図は第５図のバーナの横断面図である。 １……多孔板、２……炎孔、７……冷却パイ
プ、１５……フイン、１６……端部用フイン、１
７……混合気パイプ、１８……混合気パイプ貫通
孔、１９……冷却パイプ貫通孔、２０……スリツ
ト状切欠き、２２……混合気噴出孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スリツト状の切欠きと、これに連なる混合気
   パイプ貫通孔と、この孔とは異なる冷却パイプ貫
   通孔とを有する複数のフインと、このフインとは
   同一形状で、前記スリツト状切欠きのない端部用
   フインを両端に配したフイン列に、一端を閉塞し
   かつ複数の混合気噴出孔を有して、混合気流路と
   なる混合気パイプと、冷却媒体の流路となる冷却
   パイプを前記フインと端部用フインの各貫通孔に
   貫通させてできた構造部材を、複数の炎孔を有す
   る多孔板により形成されかつ、断面形状が前記フ
   インと同一外形形状である筒状部材の内部に設け
   た強制予混合ガスバーナ。