(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスおよびこの燃料ガスの燃焼に必要な量の酸素を含む空気が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、混合ガス室の混合ガスが通過して混合ガス室とは反対側の面に火炎を形成する燃焼穴が多数開設された燃焼板と、この燃焼板を通過した混合ガスに点火する点火手段とを備えて形成される元混合式面状火炎型バーナであって、
混合ガス室と、燃焼板と、点火手段と、火炎検出手段と、監視窓とを一つの取着板に取り付け、且つ、点火手段と燃焼板とを隣接させ、取着板の点火手段取着部近傍の火炎形成側表面を耐火材によって被覆したことを特徴とする元混合式面状火炎型バーナ。
【請求項２】
取着板の点火手段取着部近傍の火炎形成側表面を被覆した耐火材が無機質粉末のペーストの塗布乾燥によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の元混合式面状火炎型バーナ。
【請求項３】
点火手段の動作を検出するための手段が取着板に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の元混合式面状火炎型バーナ。
【請求項４】
点火手段の動作を検出するための手段が、光や電流・電圧などの物理量を計測する科学的監視手段と、目視観察のための監視窓とからなることを特徴とする請求項３記載の元混合式面状火炎型バーナ。
【請求項５】
点火手段が燃焼板の上方または側方に配置されたことを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の元混合式面状火炎型バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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】
一般に、ガスボイラなどの元混合型面状火炎型バーナにおいては、混合気への逆火を防止する目的で、点火手段をバーナ本体と分離して燃焼室側に設置している。
【０００３】
しかし、点火手段をバーナ本体と分離して燃焼室側に設置する従来の元混合式面状火炎型バーナにおいては、燃焼室側の構成が複雑になるので、例えば図６に示したような構成の吸収冷温水機の加熱手段１として使用する場合には、腐食性の吸収液２２を収納している高温再生器２の構造が複雑になることが避けられず、液の流動が阻害されて高温再生器２を形成している鋼鈑の腐食が進行し易いと云った問題が生じていた。
【０００４】
なお、前記高温再生器２は冷媒を多量に含んだ吸収液、すなわち稀液２２を加熱手段１により加熱して冷媒蒸気２４を発生させて中間液２３に濃縮するものであり、３はこの高温再生器からの冷媒蒸気で中間液を加熱濃縮して濃液にする低温再生器、４はこの低温再生器からの冷媒蒸気を冷却して凝縮する凝縮器、５は冷媒散布器５Ａから冷媒液を散布・滴下などして蒸発させる蒸発器、６はこの蒸発器からの冷媒蒸気を前記低温再生器３からの濃液に吸収させて器内を低圧に維持する吸収器、７および８は低温および高温熱交換器であり、これらは吸収液配管９〜１２、冷媒配管１３〜１６により接続されて、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成し、蒸発器５の内部に設けた熱交換器１７から選択的に取り出す冷水または温水の何れかを、図示しない熱負荷に循環供給できるようになっている。
【０００５】
また、Ｐ１は吸収液配管９に設けられて吸収器６から稀液２２を高温再生器２に供給するための吸収液ポンプ、Ｐ２は冷媒配管１６に設けられて蒸発器５の底部に溜った冷媒液を、上部に設置した冷媒散布器５Ａから熱交換器１７上に散布させるための冷媒ポンプ、Ｖ１およびＶ２は吸収液配管１１および冷媒配管１４に設けられて、熱交換器１７から冷水を取り出すときに閉弁し、温水を取り出すときに開弁する冷／暖切換用の開閉弁である。
【０００６】
また、１８は、熱交換器１７で冷却された冷水または加熱された温水を、図示しない冷／暖房などの熱負荷に循環供給するための冷温水配管であり、この管の蒸発器入口側には冷温水ポンプＰ３が取り付けられている。
【０００７】
また、１９および２０は凝縮器４および吸収器６の内部に設けられた冷却器であり、冷却水ポンプＰ４を有する冷却水配管２１により接続されて、図示しない冷却塔と吸収器６および凝縮器４との間を冷却水が循環するように構成されている。
【０００８】
なお、上記構成の吸収冷温水機においては、冷水を取り出して行う冷房運転時には冷媒および吸収液の循環による吸収冷凍サイクルを行うことで、蒸発器５における冷媒の蒸発潜熱で熱交換器１７内の水を６〜８℃程度に冷却して供給することができ、温水を取り出して行う暖房運転時には冷却器１９・２０への冷却水の供給を停止する一方で、開閉弁Ｖ１・Ｖ２を閉から開へ切り替えることで、高温の吸収液および冷媒蒸気が吸収液配管１１・冷媒配管１３・１４を介して高温再生器２から吸収器６・蒸発器５へ流入し、冷媒の凝縮潜熱と吸収液の顕熱によって熱交換器１７で加熱された温水が供給される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、高温再生器における液側の構造が複雑であった場合、高温再生器内の液の流動が阻害されて高温再生器を形成している鋼鈑に腐食が発生する。これを防止するために、燃焼室側の構造を簡単にする必要があり、これが解決すべき従来技術の課題であった。
【００１０】
【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、燃料ガスおよびこの燃料ガスの燃焼に必要な量の酸素を含む空気が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、混合ガス室の混合ガスが通過して混合ガス室とは反対側の面に火炎を形成する燃焼穴が多数開設された燃焼板と、この燃焼板を通過した混合ガスに点火する点火手段とを備えて形成される元混合式面状火炎型バーナにおいて、
【００１１】
混合ガス室と、燃焼板と、点火手段と、火炎検出手段と、監視窓とを一つの取着板に取り付け、且つ、点火手段と燃焼板とを隣接させ、取着板の点火手段取着部近傍の火炎形成側表面を耐火材によって被覆するようにした第１の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【００１２】
前記第１の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、取着板の点火手段取着部近傍の火炎形成側表面を被覆した耐火材を無機質粉末のペーストの塗布乾燥によって形成するようにした第２の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【００１３】
前記第１または第２の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、点火手段の動作を検出するための手段を取着板に設けるようにした第３の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【００１４】
前記第３の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、点火手段の動作を検出するための手段として、光や電流・電圧などの物理量を計測する科学的監視手段と、目視観察のための監視窓とを設けるようにした第４の構成の元混合式面状火炎型バーナと、
【００１５】
前記第１〜第４何れかの構成の元混合式面状火炎型バーナにおいて、点火手段を燃焼板の上方または側方に配置するようにした第５の構成の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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に基づいて本発明の一実施形態を説明する。本発明の元混合式面状火炎型バーナ１００は、燃料ガスおよびこの燃料ガスの燃焼に必要な量の酸素を含む空気が供給される混合ガス室１１０と、この混合ガス室に臨んで配設され、混合ガス室の混合ガスが通過して混合ガス室とは反対側の面にメインの火炎２００を形成する燃焼穴１２１が多数開設された燃焼板１２０と、この燃焼板を通過した混合ガスに点火してメインの火炎２００を形成するための点火手段１３０と、火炎検出器１４０と、監視窓１５０とを一つの取着板１６０に取り付けたものであり、燃焼板１２０と点火手段１３０とは隣接している。
【００１７】
混合ガス室１１０は、燃料ガスを供給するための図示しない燃料供給管と、燃焼用空気を供給するための図示しない空気供給管とが接続可能に形成して、取着板１６０の中抜き開口部１６１を表側から完全に覆って、この中抜き開口部１６１を囲繞形成している外周部１６２の表面側に螺子止めなどして固定する。
【００１８】
燃焼板１２０は、例えば燃焼穴形成部分１２２を中抜き開口部１６１に対峙させて、燃焼穴形成部分１２２から屈曲して延設した取付部１２３を介して、取着板１６０の外周部１６２の裏面側に螺子止めなどして固定する。
【００１９】
監視窓１５０は、中抜き開口部１６１の多少上方に位置するように設けた、取着板１６０の第２の中抜き開口部１６３を、例えば耐熱性に優れた石英ガラス１５１によって覆うなどして形成する。
【００２０】
点火手段１３０と火炎検出器１４０とは、監視窓１５０の左右両側に取り付ける。
【００２１】
点火手段１３０としては、例えば放電点火装置と燃料供給管とからなるそれ自体は従来周知のパイロットバーナなどを適宜選択して使用でき、先端の火口部１３１を燃焼穴１２１のガス吐出側に臨ませて、取着板１６０の外周部１６２裏面に着脱可能に螺子などによって固定する。
【００２２】
火炎検出器１４０も、それ自体は従来周知の例えば紫外線検出型火炎検出器などが適宜選択されて、点火手段１３０と同様に取着板１６０の外周部１６２裏面に着脱可能に螺子などによって固定する。
【００２３】
なお、点火手段１３０と火炎検出器１４０とは、共に中央部の監視窓１５０の側に傾けて取り付け、点火手段１３０が動作して種火２０１が形成されているときには、種火２０１から出る図示しない紫外線が火炎検出器１４０によって容易に検出でき、且つ、点火手段１３０による種火２０１の形成が監視窓１５０から管理者によって目視観察できるように構成する。
【００２４】
また、中抜き開口部１６１の上方の外周部１６２、すなわち点火手段１３０・火炎検出器１４０・監視窓１５０を取り付けてある部分の裏面、すなわち燃焼室２Ａ側の面は耐火材１７０によって被覆する。この耐火材１７０は、耐熱性に優れたＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 などの粉末に例えば水を加えてペースト状にし、これを塗布・乾燥して得ることができる。なお、この耐火材１７０は、３０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ程度の厚さに形成する。
【００２５】
上記構成の元混合式面状火炎型バーナ１００を、図６に示した吸収冷温水機における高温再生器２の加熱手段１として使用するときには、加熱手段として必要な全ての機材が取着板１６０に取り付けられているので、この取着板１６０を高温再生器２の燃焼室２Ａに燃焼板１２０を臨ませて高温再生器２の壁面に螺子止めするなどして取り付けるだけで簡単に組み立てることが可能であり、しかも燃焼室２Ａ側の構成が複雑になることがないので、稀液２２の流動が妨げられて壁面などを形成している鋼鈑の腐食が進展し易くなると云った懸念がない。
【００２６】
なお、２Ｂは燃焼室２Ａとこの下流側の加熱室に立設した液管であり、この液管の壁面を介して加熱された機内の稀液２２は上昇し、温度の低い稀液２２は二重に形成した側壁の間を通って降下すると云った対流をしながら、メインの火炎２００と、この火炎から出た高温の排ガスによって加熱され、冷媒蒸気２４を蒸発分離して中間液２３に濃縮され低温再生器３に送られる。
【００２７】
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。
【００２８】
例えば、燃焼板１２０は燃焼穴形成部分１２２を中抜き開口部１６１に嵌め込むようにして取着板１６０に取り付けることもできる。
【００２９】
また、取着板１６０を横長に形成し、点火手段１３０・火炎検出器１４０・監視窓１５０などを燃焼板１２０の側方に配設することもできる。
【００３０】
また、混合ガス室２に取り込む空気の図示しない取り入れ口に、空気中の粉塵を取り除くためのフィルターを設置するようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明になる元混合式面状火炎型バーナにおいては、加熱手段として必要な全ての機材が取着板に取り付けられているので、吸収冷温水機における高温再生器の加熱手段として使用するときには、この取着板を高温再生器の燃焼室に燃焼板を臨ませて高温再生器の壁面に螺子止めするなどして取り付けるだけで簡単に組み立てることが可能であり、しかも燃焼室側の構成が複雑になることがないので、稀液の流動が妨げられて壁面などを形成している鋼鈑の腐食が進展し易くなると云った懸念がない。
【００３２】
また、請求項２の元混合式面状火炎型バーナにおいては、点火手段を取り付けた近傍の取着板の温度は混合気が供給されないので高温になるが、この部分は耐火材によって被覆されているので不都合は生じない。
【００３３】
また、請求項３および４の元混合式面状火炎型バーナにおいては、メインの火炎に点火するための点火手段の種火の検出ができるので、種火がついていない状態で混合ガス室に混合気を供給すると云った不都合が起こる懸念がない。
【００３４】
また、第５の構成の元混合式面状火炎型バーナにおいては、点火手段が燃焼板の上方または側方に配置されているので、始動時にメインの火炎が低温の炉壁に当たって結露することがあっても、点火手段の種火が消えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の平面説明図である。
【図２】一実施形態の側面説明図である。
【図３】一実施形態の要部の説明図である。
【図４】一実施形態の他の要部の説明図である。
【図５】取着板の説明図である。
【図６】吸収冷温水機の説明図である。
【符号の説明】
１  加熱手段
２  高温再生器
２Ａ  燃焼室
２Ｂ  液管
３  低温再生器
４  凝縮器
５  蒸発器
６  吸収器
７  低温熱交換器
８  高温熱交換器
９〜１２  吸収液配管
１３〜１６  冷媒配管
１７  熱交換器
１８  冷温水配管
１９・２０  冷却器
２１  冷却水配管
２２  稀液（吸収液）
２３  中間液
２４  冷媒蒸気
Ｐ１  吸収液ポンプ
Ｐ２  冷媒ポンプ
Ｐ３  冷温水ポンプ
Ｐ４  冷却水ポンプ
Ｖ１・Ｖ２  開閉弁
１００  元混合式面状火炎型バーナ
１１０  混合ガス室
１２０  燃焼板
１２１  燃焼穴
１２２  燃焼穴形成部分
１２３  取付部
１３０  点火手段
１３１  火口部
１４０  火炎検出器
１５０  監視窓
１５１  石英ガラス
１６０  取着板
１６１  中抜き開口部
１６２  外周部
１６３  （第２の）中抜き開口部
１６４  螺子穴
１７０  耐火材
２００  （メイン）火炎
２０１  種火
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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