(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流側端部に保炎面(３)が形成されている筒状本体(２)内で燃料ガス(10)と空気(11)とを混合せしめて前記保炎面(３)で燃焼せしめる予混合バーナ(１)に設置されていて種火を形成するための点火用バーナ(４)において、該筒状本体(２)内に位置している上流側端部に点火用ガス供給管(５)が連結されていると共に空気吹込口(4c)が形成されている混合管(4a)が、該混合管(4a)の下流側端部に形成されている噴出管(4b)を前記予混合バーナ(１)の保炎面(３)と同一面に臨ませた状態で装着されていることを特徴とする予混合バーナにおける点火用バーナ。
【請求項２】
点火用ガス供給管(５)から混合管(4a)へ吹き込む点火用ガス(７)の吹込量を調整せしめる点火用ガス量調整弁(5b)が設けられている請求項１に記載の予混合バーナにおける点火用バーナ。
【請求項３】
混合管(4a)の空気吹込口(4c)が、混合管(4a)の上流側端部に雌ネジが螺設されており、該雌ネジに所定の内径を有し且つ外周面に雄ネジを螺設されている管体(4ca)を螺合して形成されている請求項１又は２に記載の予混合バーナにおける点火用バーナ。
【請求項４】
混合管(4a)の空気吹込口(4c)が、混合管(4a)の上流側端部に穿設されている貫通孔(4cb)である請求項１又は２に記載の予混合バーナにおける点火用バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料ガスと空気とを予め混合せしめた混合気を下流側端部に形成されている保炎面で燃焼させる予混合バーナにおいて、種火を形成するための点火用ガスをより均一に空気と混合させて良好に燃焼させることができて強い火炎の種火を形成することのできる予混合バーナにおける点火用バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料ガスを燃焼させるガスバーナとして、燃料ガスと空気とを予め混合せしめた混合気を下流側端部から噴出させて燃焼させる予混合バーナは、燃料ガスと空気との混合状態を均一にすることができるため完全燃焼に近い燃焼を行うことができるので、例えば風呂用の温水を加熱するために使用する場合を始めとする多くの場合に利用されている。
【０００３】
例えば風呂用の温水を加熱するための一般的な予混合バーナ１’について簡単に説明すると、図４に示す如く燃料ガス10と空気11とを混合せしめる筒状本体２と、この筒状本体２の上流側にそれぞれ設けられている燃料ガス供給管８及び送風機９と、この筒状本体２の下流側端部に形成されている保炎面３とを備えており、筒状本体２の上流側で燃料ガス供給管８より供給された燃料ガス10と送風機９より供給された空気11とが下流側端部に形成されている保炎面３に到達する間に混合されて混合気12の状態で前記保炎面３から噴出されながら燃焼させる態様を示すことができる。
【０００４】
上記予混合バーナ１’は、浴槽内の温水や浴槽へ供給すべく貯湯されている温水の温度を所定の温度に維持するために、前記温水の温度が所定の温度以上のときには燃料ガス10の供給を停止し、また所定の温度以下に低下したときには燃料ガス10を供給すると共に筒状本体２内で送風されている空気11と混合させて混合気12を保炎面３で点火するという自動制御運転されるのが一般的である。このような自動制御運転を迅速に行うために通常点火用バーナ４’が設置されていて、停止時にはこの点火用バーナ４’により点火用ガス７を燃焼させて種火を形成せしめておき、予混合バーナ１’の運転再開時には燃料ガス10を供給し迅速に点火することができるように構成されている。更に、上記運転を安全に行うために、図示しないが保炎面３で燃焼する火炎を検出するための火炎検出器が設けられている。火炎検出器としては、上記した予混合バーナが燃料ガス10を燃焼させるものであるから、フレームロッドが広く使用されている。
【０００５】
予混合バーナ１’に設置されている従来の点火用バーナ４’としては、例えば図４に示す如く点火用ガス供給管５がその先端を予混合バーナ１’の保炎面３に臨ませて設置されている構造を示すことができるが、この点火用バーナ４’で点火用ガス７を燃焼させて形成される火炎は、点火用ガス供給管５の先端が予混合バーナ１’の保炎面３に臨ませてあるので点火用ガス供給管５より供給される点火用ガス７は保炎面３と同一面で噴出せしめられて燃焼するいわゆる拡散火炎であるから、燃費が悪いだけでなく火炎が弱いので、火炎検出器としてフレームロッドを使用すると、火炎が形成されているにも拘らずこの火炎を検出できないという欠点があった。
【０００６】
すなわち、フレームロッドは、火炎の整流作用を利用したもので火炎中のイオン濃度が大きいことを利用し火炎中に直接電極を挿入して電極に流れる電流を検出することにより火炎を検出する火炎検出器であり、イオン（＋電荷）は移動速度が遅いために高温燃焼ガス中のイオン濃度は初期燃焼領域で大きくまた電極を挿入されている保炎面から離れた位置で小さくなっていて、保炎面３側が負電位になったときだけ電流が強く流れるのである。この電流は、燃焼するガスの空気量が理論空気量のときに最大電流が流れ、また火炎の内炎に接触する位置に電極を位置せしめると大きな電流を得ることができる。従って、従来の点火用バーナ４’により点火用ガス７を燃焼させると、前記した如く火炎が弱くフレームロッドに微量の電流しか流れないことから、燃焼状態にあってもフレームロッドでは点火用バーナ４’の火炎を検出することができないことがあるという欠点があった。このように点火用ガス７が燃焼状態にあってもフレームロッドにより点火用バーナ４’の火炎が検出されない場合には、点火用ガス７の供給及び送風機９の作動を停止するという誤作動が生じて、予混合バーナ１’を円滑な自動制御運転することができないという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、燃料ガスと空気とを予め混合せしめた混合気を下流側端部に形成されている保炎面で燃焼させる予混合バーナにおいて、種火を形成するための点火用ガスをより均一に空気と混合させることによって供給する点火用ガスの下限供給量を小さくしても良好に燃焼させることができ、且つ火炎検出器としてフレームロッドを使用しても確実に火炎を検出することができるため自動制御運転を安全に行うことのできる予混合バーナにおける点火用バーナを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、かかる課題を解決すべく種々検討した結果、下流側端部に保炎面が形成されている筒状本体内で燃料ガスと空気とを混合せしめて前記保炎面で燃焼せしめる予混合バーナに設置されていて種火を形成するための点火用バーナにおいて、該筒状本体内に位置している上流側端部に点火用ガス供給管が連結されていると共に空気吹込口が形成されている混合管が、該混合管の下流側端部に形成されている噴出管を前記予混合バーナの保炎面と同一面に臨ませた状態に装着されていれば、上記課題を解決することができることを究明して本発明を完成したのである。
【０００９】
以下、図面により本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナについて詳細に説明する。
図１は本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナの１実施例が装着された予混合バーナを運転している状態を示す断面説明図、図２及び図３は本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナの他の実施例を装着されている予混合バーナであってそれぞれその運転を停止している状態の要部を示す断面説明図である。
【００１０】
図面中、１は燃料ガス10と空気11とを混合せしめる筒状本体２と、この筒状本体２の下流側端部に形成されており筒状本体２内で燃料ガス10と空気11とが混合された混合気12を噴出させながら燃焼せしめる保炎面３とを備えている予混合バーナであり、通常図１に示す如く筒状本体２の上流側に燃料ガス10を供給せしめる燃料ガス供給管８が設けられていると共にこの燃料ガス供給管８の更に上流側に空気11を供給せしめる送風機９が設けられている。
【００１１】
保炎面３は、従来より一般的に使用されているもの、例えば多数の貫通孔が穿設されている２枚の打抜板3aが間隔を隔てて設けられていると共にこれら打抜板3aの間に金網3bが挿入されているものを示すことができる。このような構造の保炎面３の所定の位置における打抜板3a及び金網3bには、後述する予混合バーナ４の噴出管4bが挿入される噴出管挿入口3cが形成されている。
【００１２】
４は筒状本体２内に位置している上流側端部に点火用ガス供給管５が連結されていると共に空気吹込口4cが形成されている混合管4aが、その混合管4aの下流側端部に形成されている噴出管4bを前記予混合バーナ１の保炎面３と同一面に臨ませた状態，すなわち図示した実施例では保炎面３の前記噴出管挿入口3cに噴出管4bを挿入しその先端を下流側の打抜板3aの裏面に当接させた状態にして筒状本体２内に装着されている本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナ（以下、単に点火用バーナと言うことがある）である。
【００１３】
混合管4aは、空気吹込口4cより吹き込まれる予混合バーナ１の筒状本体２内の空気11と点火用ガス供給管５より供給される点火用ガス７とをより均一に混合できるように可及的に長いことが好ましいのであるが、例えば内径１０mmの円筒状の混合管4aであれば４０mm程度の長さを有していれば充分に混合する。
【００１４】
そして、混合管4aの上流側端部に形成されている空気吹込口4cは、図２及び図３に示す如く単に混合管4aに貫通孔4cbが穿設されている態様でも良いが、図１に示す如く混合管4aの上流側端部に雌ネジが螺設されておりこの雌ネジに所定の内径を有し且つ外周面に雄ネジを螺設されている管体4caを螺合して形成されていることが、その内径の異なる管体4caを交換することによって予混合バーナ１の筒状本体２内に送風されている空気11の混合管4a内への吹込量を容易に調整することができるので混合管4aに供給される点火用ガス７に対応して最適な量の空気11を筒状本体２内から混合管4aに吹き込ませることができて好ましい。
【００１５】
混合管4aの上流側端部に連結されている点火用ガス供給管５は、混合管4aと一体成形されていても良いが、図示した実施例の如く混合管4aの上流側端部に連結具5cを介して連結されていることが好ましい。点火用ガス供給管５は点火用ガス吹込口5aを介して混合管4aに連通せしめられており、図３に示す如く混合管4aの上流側端部にノズル状の点火用ガス吹込口5aが形成されているだけでも良いが、図１に示す如く連結具5cに形成されている点火用ガス吹込口5aや図２に示す如く混合管4aの上流側端部に形成されている点火用ガス吹込口5aにその開度を調整せしめる点火用ガス量調整弁5bが設けられていることが、使用する点火用ガスの種類によって異なる最適な点火用ガスの供給量を容易に調整することができて好ましい。この点火用ガス量調整弁5bの調整手段としては、予混合バーナ１を風呂用の温水を加熱するために使用する場合等の通常予混合バーナ１を設置するときに、混合管4a内への点火用ガス７の供給量を混合管4aの大きさ及び点火用ガス７の種類に対応して設定した後は点火用ガス７の供給量を調整する必要が無いので、安価な機械式の調整手段を使用すれば良い。
【００１６】
このような点火用バーナ４は、補修・点検を容易に行うべく予混合バーナ１の筒状本体２内に着脱自在に装着されていることが好ましく、例えば図示した実施例では予混合バーナ１の筒状本体２の所定の位置に装着孔2aが形成されており、また連結具5cを介して点火用ガス供給管５と混合管4aとが連結されていると共に前記装着孔2aを閉塞せしめるフランジ６が連結具5cに形成されていて、前記混合管4aを前記装着孔2aから筒状本体２内に挿入すると共に噴出管4bを保炎面３に臨ませた状態に且つ前記フランジ６で予混合バーナ１の筒状本体２の装着孔2aが閉塞されるように位置せしめて、前記フランジ６をガスケット6aを介して予混合バーナ１の筒状本体２にネジ止めされている。
【００１７】
【作用】
このように構成された本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナ４において、予混合バーナ１は一般に、温水が所定の温度より低下した際に予混合バーナ１の保炎面３で燃料ガス10を燃焼させ、また温水が所定の温度より上昇した際に燃料ガス10の供給を停止して予混合バーナ１の運転を停止するように自動制御運転されるので、予混合バーナ１の運転を停止しているときには燃料ガス10の供給は停止されているが筒状本体２内には送風機９より送風されており、この筒状本体２内の空気11が点火用バーナ４の混合管4aの上流側端部に形成されている空気吹込口4cより混合管4a内に吹き込まれると共に点火用ガス７が混合管4aの上流側端部に連結されている点火用ガス供給管５より混合管4a内に供給されて、混合管4a内でこれら空気11と点火用ガス７とが混合される。
【００１８】
点火用バーナ４の混合管4aは或る程度の長さを有しているので、空気11と点火用ガス７とをより均一に混合せしめて一定の空燃比で噴出管4bより噴出させて燃焼させることができ、種火をいわゆる予混合火炎とすることができる。従って、点火用ガス７の燃焼を、点火用ガス７の空燃比を下限値に近い状態での燃焼とすることができると共に常に良好な燃焼とすることができ、強い火炎の種火を効率良く形成することができる。
【００１９】
この際、混合管4aの上流側端部に形成されている空気吹込口4cとして混合管4aの上流側端部に管体4caが着脱自在に螺合されて形成されていたり、点火用ガス供給管５から混合管4a内へ点火用ガス７を吹き込む点火用ガス吹込口5aの開度を調整することのできる点火用ガス量調整弁5bが設けられていると、使用する点火用ガス７の種類及び予混合バーナ１の筒状本体２内に送風される空気11の流量に合わせた最適な点火用ガス７の供給量を容易に調整することができる。
【００２０】
また、予混合バーナ１の運転を行っているときには、燃料ガス供給管８より燃料ガス10が供給されていると共に送風機９より空気11が送風されているので、筒状本体２内には燃料ガス10と空気11とが混合された混合気12が流れているので、この筒状本体２内の混合気12が点火用バーナ４の混合管4aの上流側端部に形成されている空気吹込口4cより混合管4a内に吹き込まれ且つ点火用ガス７が混合管4aの上流側端部に連結されている点火用ガス供給管５より混合管4a内に供給される。従って、点火用バーナ４の混合管4a内ではこれら混合気12と点火用ガス７とが混合されるので、噴出管4bより噴出される混合気の空気量は少なくなるが、可燃空燃比は或る程度の範囲を有しているので点火用バーナ４で形成される火炎はその長さが長くはなるが燃焼は維持され、且つ予混合バーナ１の保炎面３では燃料ガス10と空気11とが混合された混合気12が良好な状態で燃焼せしめられているので火炎検出器としてフレームロッドを使用している場合でも確実に火炎を検出することができる。
【００２１】
また点火用バーナ４が、連結具5cを介して点火用ガス供給管５と混合管4aとが連結されていると共に前記装着孔2aを閉塞せしめるフランジ６が連結具5cに形成されていて、このフランジ６をガスケット6aを介して予混合バーナ１の筒状本体２に形成されている装着孔2aを閉塞するようにして筒状本体２に固定されている態様の如く着脱自在に筒状本体２に装着されていると、補修・点検を容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に詳述した如く本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナは、或る程度の長さを有する混合管の上流側端部から点火用ガスと筒状本体内の空気とが供給されてこの混合管内で予混合されるので、点火用ガスと空気とをより均一に混合させることができると共に一定の空燃比の混合気とすることができて良好な燃焼状態の種火とすることができ、点火用ガスの空燃比を下限値に近い状態での燃焼とすることができると共に常に良好な燃焼とすることができて燃費に優れていると共に、安全な運転をするべく通常予混合バーナに設置されている火炎検出器としてフレームロッドを使用されている場合にに種火を強い火炎とすることができるのでフレームロッドに強い電流を生じさせることができ、点火用ガスが燃焼状態にあるにも拘らず点火用ガスの供給を停止するような誤作動が生じることがなく、円滑に且つ安全に予混合バーナの自動制御運転を行うことができる。
【００２３】
また、混合管の上流側端部に形成されている空気吹込口として、混合管の上流側端部に管体が着脱自在に螺合されて形成されていたり、点火用ガス供給管から混合管へ吹き込む点火用ガスの吹込量を調整せしめる点火用ガス量調整弁が設けられていたりすると、使用する点火用ガスの種類に対応して混合管内に吹き込ませる空気量や使用する点火用ガスの種類によって異なる最適な点火用ガスの供給量に容易に調整することができて、点火用ガスをより良好な燃焼状態の種火に形成することができる。
【００２４】
また、混合管の下流側端部に形成されている噴出管を保炎面と同一面に臨ませて装着されているので、予混合バーナの運転を再開するときに、点火用バーナにより形成されている種火から予混合バーナの主炎への点火が安全に且つ確実に行われる。
【００２５】
このように種々の効果を有する本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナは、その工業的価値の非常に大きなものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナの１実施例を装着された予混合バーナを運転している状態を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナの他の実施例を装着されている予混合バーナであってその運転を停止している状態の要部を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る予混合バーナにおける点火用バーナの他の実施例を装着されている予混合バーナであってその運転を停止している状態の要部を示す断面説明図である。
【図４】従来の予混合バーナにおける点火用バーナを示す断面説明図である。
【符号の説明】
１  予混合バーナ
１’  従来の予混合バーナ
２  筒状本体
2a  装着孔
３  保炎面
3a  打抜板
3b  金網
3c  噴出管挿入口
４  本発明に係る点火用バーナ
4a  混合管
4b  噴出管
4c  空気吹込口
4ca  管体
4cb  貫通孔
４’  従来の点火用バーナ
５  点火用ガス供給管
5a  点火用ガス吹込口
5b  点火用ガス量調整弁
5c  連結具
６  フランジ
6a  ガスケット
７  点火用ガス
８  燃料ガス供給管
９  送風機
10  燃料ガス
11  空気
12  混合気
【図１】
0003696292.tif 000002
【図２】
0003696292.tif 000003
【図３】
0003696292.tif 000004
【図４】
0003696292.tif 000005