(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料とこの燃料の燃焼に必要な量の空気との混合ガスが加圧供給される混合ガス室と、この混合ガス室に臨んで配設され、加圧供給された混合ガスを混合ガス室側の面から反対側の面へ導く複数の燃焼孔を有する多孔質状の燃焼板とを有し、前記燃焼孔を介してこの燃焼板の前記反対側の面に現れた混合ガスを燃焼させる面状火炎型バーナであって、
前記混合ガス室に風路を介して空気を供給する送風手段と、
遮断弁を経て分岐し、前記風路に前記混合ガス室の側から前記送風手段の側に向かって順に設置され、前記燃料を前記風路中に供給する複数の燃料供給管と、
点火時、着火後に順に前記燃料供給管の燃料供給を前記混合ガス室の側の燃料供給管から前記送風手段の側の燃料供給管に向かって前記遮断弁または前記流量制御弁の開閉を制御する制御手段とを備え、
前記複数の燃料供給管には、夫々、前記燃料ガスの供給を遮断する遮断弁または流量制御弁を設けたことを特徴とする面状火炎型バーナ。
【請求項２】
前記制御手段は二つ以上の燃料供給管を同時に開くことなく燃料供給管を制御する構成を備えることを特徴とする請求項１記載の面状火炎型バーナ。
【請求項３】
前記制御手段は点火時に最も混合ガス室寄りの燃料供給管から前記風路中へ燃料を供給させる構成を備えることを特徴とする請求項２記載の面状火炎型バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸収冷凍機の高温再生器で吸収液を加熱するために用いる加熱手段とし使用されるバーナ、特に元混合式の面状火炎型バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
元混合式の面状火炎型バーナとしては、例えば特開平５−３０６８０７号公報に記載されたようなものがある。図６に示したものは一般的な構造の面状火炎型バーナ１００Ｘである。
【０００３】
すなわち、この元混合式の面状火炎型バーナ１００Ｘにおいては、燃料ガス（燃料）と、この燃料ガスの燃焼に必要な量の空気とをベンチュリーミキサ１９で予め攪拌・混合し、この攪拌・混合された混合ガスを、混合ガス室２内に送風機によって加圧供給し、一方をこの混合ガス室に臨んで設置した燃焼板１の図示しない無数の小さな燃焼孔を通り抜けた混合ガスが、燃焼板１の表面全体に帯状の火炎１８を形成して燃焼するように仕組まれている。
【０００４】
なお、燃焼板１は、適宜の耐火材料、例えばメタルファイバーやセラミックスを通気可能な多孔質状態に焼結した後、直径１〜２ｍｍ程度の微小な燃焼孔（図示せず）を多数開設して形成するものであり、通常２〜４ｍｍ程度の板厚で使用されている。
【０００５】
上記構成の元混合式の面状火炎型バーナは、先混合式の単一ノズル型バーナに比べて火炎が長くならないので、燃焼が短時間で完結し、ＮＯX の発生を抑制できると共に、被加熱装置の燃焼室の小型化が図れる、などと云った種々のメリットがあり、近年小型化が望まれていた吸収冷凍機の高温再生器に用いる加熱装置として使用されるようになってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の元混合式の面状火炎型バーナにおいては、燃料ガスと空気との混合状態を最適に保つために所定の距離をもって混合するベンチュリーミキサの、構造が複雑で高価であると云った問題点があり、構造を簡単にして、廉価な装置にする必要があった。構造を簡単にすると特に点火時に最適な混合状態が得られず、ＮＯX の多量発生、異常燃焼や点火ミスなどの問題点があるものもあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、燃料とこの燃料の燃焼に必要な量の空気との混合ガスが加圧供給される混合ガス室と、この混合ガス室に臨んで配設され、加圧供給された混合ガスを混合ガス室側の面から反対側の面へ導く複数の燃焼孔を有する多孔質状の燃焼板とを有し、前記燃焼孔を介してこの燃焼板の前記反対側の面に現れた混合ガスを燃焼させる面状火炎型バーナにおいて、
【０００８】
前記混合ガス室に風路を介して空気を供給する送風手段と、
遮断弁を経て分岐し、前記風路に前記混合ガス室の側から前記送風手段の側に向かって順に設置され、前記燃料を前記風路中に供給する複数の燃料供給管と、
点火時、着火後に順に前記燃料供給管の燃料供給を前記混合ガス室の側の燃料供給管から前記送風手段の側の燃料供給管に向かって前記遮断弁または前記流量制御弁の開閉を制御する制御手段とを備え、
前記複数の燃料供給管には、夫々、前記燃料ガスの供給を遮断する遮断弁または流量制御弁を設けるようにした第１の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【０００９】
前記第１の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、前記制御手段が二つ以上の燃料供給管を同時に開くことなく燃料供給管を制御する構成を備えるようにした第２の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【００１０】
前記第２の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、前記制御手段が点火時に最も混合ガス室寄りの燃料供給管から前記風路中へ燃料を供給させる構成を備えるようにした第３の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
を提供することにより、前記従来技術の課題を解決するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図６において説明した部分と同様の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００１２】
図４は、吸収式冷凍機の構成を示す全体概略図であって、２１は蒸発吸収器胴（下胴）であり、この蒸発吸収器胴２１に蒸発器２２及び吸収器２３が収納されている。２４は高温再生器であり、本発明の面状火炎型バーナー１００を備えている。吸収器２３から高温再生器２４に至る稀吸収液配管２５の途中に吸収液ポンプＰ１、低温熱交換器２６及び高温熱交換器２７が設けられている。
【００１３】
２８は高温胴（上胴）であり、この高温胴２８に低温再生器２９及び凝縮器３０が収納されている。そして、３１は高温再生器２４から低温再生器２９に至る冷媒蒸気管、３２は凝縮器２８から蒸発器２２に至る冷媒液流下管、３３は蒸発器２２に配管接続された冷媒循環管、Ｐ２は冷媒ポンプ、３４は蒸発器２２に接続された冷水管である。
【００１４】
３５は高温再生器２４から高温熱交換器２７に至る中間吸収液管、３６は高温熱交換器２７から低温再生器２９に至る中間吸収液管である。３７は低温再生器２９から低温熱交換器２６に至る濃吸収液管、３８は低温熱交換器２６から吸収器２３に至る濃吸収液管である。又、３９は冷却水管である。
【００１５】
図５は、高温再生器２４の説明図であって、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は縦断面側面図である。
【００１６】
図中４１は、吸収液が上下方向に流通する液管であり、焚き口４２に面状火炎型バーナー１００が設置されている。
【００１７】
本発明の元混合式の面状火炎型バーナ１００においては、図１に示すように、前面に燃焼板１が配置された混合ガス室２の背面に、長さが例えば１〜１．５ｍ程度で、風量が可変できる送風機３との間を繋ぐ風路を形成する混合ガス供給管４が接続され、この混合ガス供給管４の複数箇所、例えば下流（混合ガス室２側）・中流・上流（送風機３側）の３箇所に、メインの燃料供給管５（燃料ガスの供給管）から分岐した３本の燃料供給管６・７・８が分かれて接続されている。
【００１８】
そして、メインの燃料供給管５と、下流側となる混合ガス室２側の２本の燃料供給管６・７それぞれには燃料の供給を遮断する電磁式の遮断弁９・１０・１１が設けられ、上流側となる送風機３側の１本の燃料供給管８には燃料の供給量を電気信号に応じて可変制御するための流量制御弁１２が設けられ、何れも制御装置１３から制御されるようになっている。
【００１９】
なお、流量制御弁１２、遮断弁１０・１１の点火時の面積は、流量制御弁１２、遮断弁１０、１１を流れる燃料の流量が同一になるように設定されている。
【００２０】
また、制御装置１３によって制御されるパイロットバーナ１４が、燃焼板１の火炎形成面側に設置されている。１５はパイロットバーナ１４の点火トランス、１６はパイロットバーナ１４の燃料供給管に設けられた遮蔽弁である。
【００２１】
制御装置１３による点火時の制御を図２のタイムチャートに基づいて説明すると、図示しない点火スイッチが操作されると、先ず送風機３を起動する。この送風機３の運転は、ＯＮ／ＯＦＦ制御の場合は定格運転（１００％）であり、比例制御を行う場合には低送風量に設定されるが、確実に点火できる範囲であれば良く、この値に限るものではない。
【００２２】
そして、所定時間、例えば３０秒（送風機３による空気が混合ガス室２を満たす時間である。）後に点火トランス１５に通電して放電させると共に、遮断弁１６を開いてパイロットバーナ１４に点火し、火炎１７を形成する。
【００２３】
点火トランス１５への通電は所定時間、例えば４秒行ったのち、停止する。このとき、フレーム電流の検出など、従来周知の方法によってパイロットバーナ１４の点火を確認し、パイロットバーナ１４の点火が確認できなかったときには、点火トランス１５への通電停止と、遮断弁１６の閉弁も同時に行う。
【００２４】
そして、所定時間、例えば５秒後に遮断弁９と１０とを開き、燃料供給管６から燃料ガスを混合ガス供給管４に供給し、送風機３が送風している空気と共に混合ガス室２に供給して燃焼板１の燃焼孔を通過させ、パイロットバーナ１４の火炎１７によって点火させ、燃焼板１の外表面にメインの火炎１８を形成する。
【００２５】
その後、所定時間、例えば１．５秒毎に、遮断弁１１を開いては遮断弁１０を閉じ、流量制御弁１２を開いては遮断弁１１を閉じる弁の開閉操作を繰り返し、燃料供給管８による燃料ガスの供給に切り替える。
【００２６】
すなわち、火炎１８の点火時においては、燃料ガスは混合ガス供給管４の最も下流側に接続されている燃料供給管６から供給されるので、混合ガス室２内で急速に濃い混合ガスが作られ、パイロットバーナ１４の火炎１７によって容易に点火される。
【００２７】
そして、通常燃焼時においては、燃料ガスは混合ガス供給管４の最も上流側に接続されている燃料供給管８から供給されるので、送風機３が供給する空気とは混合ガス室２に至るまでに良く混合され均一となっている。したがって、燃焼が安定するのでＣＯガスの生成がないし、燃焼板１の外表面に形成される火炎１８の保炎性も向上する。
【００２８】
なお、最上流の燃料供給管８以外の供給管からの燃料ガスの供給が長引くと、空気との混合が均一にならず部分的に不完全燃焼が起こり、ＣＯガスを生成する懸念が強まるので、燃料ガスが完全燃焼する燃料供給管８による供給に切り替わるまでを所定の短時間、例えば５秒程度以内で行うようにする。
【００２９】
また、制御装置１３による点火時の制御を図３のフローチャートに基づいて説明すると、図示しない点火スイッチが操作されると制御が開始されるようになっており、ステップＳ１で先ず送風機３を起動する。
【００３０】
ステップＳ２では所定時間、例えば３０秒が経過したか否かを判定し、経過するのを待ってステップＳ３に移行し、点火トランス１５に通電して放電させると共に、遮断弁１６を開き、この操作によってパイロットバーナ１４に点火する。
【００３１】
ステップＳ４では所定時間、例えば３秒が経過したか否かを判定し、経過するのを待ってステップＳ５に移行し、パイロットバーナ１４に点火したか否かを判定する。
【００３２】
ここで、点火していないと判定されたときにはステップＳ１８に移行して、点火トランス１５への通電停止と、遮断弁１６の閉弁を行い、続いてステップＳ１９に移行してランプ・ブザーなどによる警報を発して点火制御を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ５で点火していると判定されたときにはステップＳ６に移行して、所定時間、例えば１秒が経過したか否かを判定し、経過するのを待ってステップＳ７に移行し、点火トランス１５への通電を停止する。
【００３４】
ステップＳ８では所定時間、例えば５秒が経過したか否かを判定し、経過するのを待ってステップＳ９に移行し、遮断弁９・１０を開く。
【００３５】
ステップＳ１０では所定時間、例えば１．５秒が経過したか否かを判定し、経過するのを待ってステップＳ１１に移行する。
【００３６】
次いで、ステップＳ１１では、遮断弁１１を開いて１０を閉じる。
【００３７】
ステップＳ１２では所定時間、例えば１．５秒が経過したか否かを判断し、経過するのを待ってステップＳ１３に移行し、流量制御弁１２を開いて遮断弁１１を閉じる。
【００３８】
ステップＳ１４では所定時間、例えば２秒が経過したか否かを判断し、経過するのを待ってＳ１５に移行し、遮断弁１６を閉じる。
【００３９】
ステップＳ１６では燃焼板１の外表面にメインの火炎１８が形成されているか否かを判定し、点火していないと判定されたときにはステップＳ２１に移行して、遮断弁９と流量制御弁１２とを閉じ、続いてステップＳ１９に移行してランプ・ブザーなどによる警報を発して点火制御を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ１６で点火していると判定されたときには一連の点火制御を終了する。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００４２】
例えば、混合ガス供給管４は、螺旋状などに屈曲して設けても良い。また、遮断弁１０・１１は、閉じるときは比較的ゆくっりと閉じながら、その上流側の弁を開け、一時的に二本の燃料供給管から燃料ガスを供給するようにする。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明になる元混合式の面状火炎型バーナによれば、構造が簡単で低価格で提供できる上に、速やかで確実な点火と、ＣＯガスなどが排出されない完全燃焼が実現でき、且つ、保炎性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す説明図である。
【図２】点火時のタイムチャートである。
【図３】点火時のフローチャートである。
【図４】高温再生器を有する吸収式冷凍機の全体回路図である。
【図５】高温再生器の説明図である。
【図６】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１  燃焼板
２  混合ガス室
３  送風機
４  混合ガス供給管
５〜８  燃料供給管
９〜１１  遮断弁
１２  流量制御弁
１３  制御装置
１４  パイロットバーナ
１５  点火トランス
１６  遮断弁
１７・１８  火炎
１００  面状火炎型バーナ
【図１】
0003723335.tif 000002
【図２】
0003723335.tif 000003
【図３】
0003723335.tif 000004
【図４】
0003723335.tif 000005
【図５】
0003723335.tif 000006
【図６】
0003723335.tif 000007