(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ノズルを内蔵した端部開放型のノズル収納筒、当該ノズル収納筒の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒を備え、送風機から空気の供給を受けて燃焼するバーナにおいて、前記燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端に接続された第一燃焼筒と当該第一燃焼筒にさらに接続された大径の第二燃焼筒とからなり、第一燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端と接続する第一フランジ部と当該第一フランジ部と接続する第一燃焼筒本体を有し、第二燃焼筒は、第一燃焼筒本体と接続する第二フランジ部と当該第二フランジ部と接続する第二燃焼筒本体を有し、第二フランジ部には第二気流旋回器を備え、第二気流旋回器は円周状に配列された複数の吹出し口を有し、当該吹出し口は周囲が囲われた流路の先端にあり、吹出し口から第二燃焼筒本体内に吹き込む気流は、ほぼ第二フランジ部の前面に沿い、吹出し口の下流に当該吹出し口からの気流を第二燃焼筒本体の中心方向へ向ける邪魔部材を有し、邪魔部材、第二フランジ部及び第二燃焼筒本体の内壁によって、三方が囲まれ、第二フランジ部に沿った環状の流路が形成され、且つ前記吹出し口と邪魔部材の間及び前記吹出し口と第二燃焼筒本体の内壁の間に空隙があることを特徴とするバーナ。
【請求項２】
第一燃焼筒及び第二燃焼筒は同軸の円筒形であり、邪魔部材は中心部に円孔を有する円板形状であって当該円孔の孔径は第一燃焼筒の内径の１．０〜１．１倍であり、邪魔部材は第一燃焼筒及び第二燃焼筒と同軸にかつ第二フランジ部の内表面から５〜１５ｍｍ離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載のバーナ。
【請求項３】
第一フランジ部に吹出し口が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナに関し、詳しくは、灯油等を燃料として燃焼量を変更できる燃焼量可変バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術によるバーナの一例を図２，３，１０，１１に示す。このバーナは、その下方に設けられた熱交換器５０を加熱するためのもので、燃料噴射ノズル７を内蔵した端部開放型のノズル収納筒３、当該ノズル収納筒３の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒６、および当該燃焼筒６へ空気を供給する送風機１を備え、燃料噴射ノズル７への燃料供給量および送風機１よりの送風量を調整できるバーナである。
このバーナにおいて、バーナにおける気流はほぼ下向きである。ノズル７から噴射された燃料は送風機１からの空気と混合し、点火プラグ８により点火されて主として燃焼筒６内で燃焼する。燃料噴射ノズル７と点火プラグ８を内蔵するノズル収納筒３は、燃料噴射ノズル７を直接内蔵するノズル収納内筒３ａと、その外側に設けられたノズル収納外筒３ｂとの二重構造になっている。
このような形態は、消音器（図示せず）をコンパクトに設けてスペースを節約するためによく用いられる。
【０００３】
燃焼筒６は、ノズル収納筒３の開放端に接続された第一燃焼筒６ａと同筒６ａにさらに接続されて同筒６ａより大径の第二燃焼筒６ｂとからなる。第一燃焼筒６ａは、ノズル収納筒３の開放端と接続する第一フランジ部１３と当該第一フランジ部１３と接続する第一燃焼筒本体１４を有し、第一フランジ部１３には第一気流旋回器１５、第一燃焼筒本体１４には複数の空気孔１２ａを備え、第二燃焼筒６ｂは、第一燃焼筒本体１４と接続する第二フランジ部２３と当該第二フランジ部２３と接続する第二燃焼筒本体２４を有し、第二フランジ部２３には第二気流旋回器２５、第二燃焼筒本体２４には複数の空気孔１２ｂを備えている。
第一気流旋回器１５は円周状に配列された複数の吹出し口（吹出し孔）１７を有し、第二気流旋回器２５は円周状に配列された複数の吹出し口（吹出し孔）２７を有する。各吹出し口にはそれぞれ旋回羽根１６および２６を備え、空気ケース２から第一燃焼筒６ａおよび第二燃焼筒６ｂにそれぞれ流入する空気をそれぞれの筒の周方向（接線方向）に向けて導入するものである。
【０００４】
送風機１からの空気は、空気ケース２に送られた後、下記のように燃焼に用いられる。
ノズル収納内筒３ａの側面に設けられた空気孔１０からノズル収納内筒３ａの内部に入った空気は、燃料噴射ノズル７の周囲を通り、同ノズル７から噴射された燃料と混合して燃焼筒６内に流入する。燃焼が開始されるのは点火プラグ８の近傍であるが、気流が燃焼筒６へ向かっているため、燃焼は主として燃焼筒６の内部で行われる。
また、ノズル収納外筒３ｂの側面に設けられた空気孔１１からノズル収納外筒３ｂに流入した空気は、第一気流旋回器１５から第一燃焼筒６ａ内に送られて同筒６ａ内のガスに保炎効果を加える。即ち、第一気流旋回器１５から流入する空気は第一旋回羽根１６により周方向の速度を与えられて第一燃焼筒６ａ内を旋回することにより、第一旋回羽根１６の前方に負圧域を生じ、この負圧域に液体燃料粒子や可燃ガスが引き寄せられて新たに空気と混合して燃焼する。
第一燃焼筒６ａの側面に設けられた空気孔１２ａから同筒６ａ内に流入した空気は、同筒６ａ内のガスを攪拌しつつ、そのガス内に残る液体燃料粒子や可燃ガスに酸素を供給して燃焼させる。
第一気流旋回器１５と同様に、第二気流旋回器２５から第二燃焼筒６ｂへ流入する空気も同筒６ｂ内のガスに保炎効果を加える。この空気は、第二旋回羽根２６により周方向の速度を与えられて第二燃焼筒６ｂ内を旋回することにより、第二旋回羽根２６の前方に負圧域を生じ、この負圧域に第一燃焼筒６ａ内で燃焼しきれなかった液体燃料粒子や可燃ガスが引き寄せられ、新たに空気と混合して燃焼する。
第二燃焼筒６ｂの側面に設けられた空気孔１２ｂから同筒６ｂ内に流入した空気は、同筒６ｂ内のガスを攪拌しつつ、そのガス内に残る液体燃料粒子や可燃ガスに酸素を供給して燃焼させる。
【０００５】
送風機１のファンモータの回転数は比例制御等の公知の制御方式により入力（燃料供給量）に応じて制御されている。この種のバーナは、入力が小さいときは送風量も少なくされて燃焼はほとんど小径の第一燃焼筒６ａの内部のみで行われ、一方、入力が大きいときは送風量も多くされて燃焼は第一燃焼筒６ａの内部のみならず大径の第二燃焼筒６ｂの内部でも行われるので、小入力域から大入力域まで比較的良好な燃焼状態が得られる。また、大入力域においても火炎が短炎化されるので熱交換器までの距離が短縮され、給湯機が小型化できる。
【０００６】
なお、第二気流旋回器２５を設けず、第二フランジ部２３に複数の空気孔のみを円周状に配列したバーナもあり、図１１のバーナよりも上記の旋回による効果は小さいが、製作が簡易である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術によるバーナでは、第一燃焼筒６ａと第二燃焼筒６ｂとの境界部分においてススが発生しやすいという問題点が十分に克服されなかった。すなわち従来技術のバーナでは、当該部分でススが発生し、このススが燃焼筒の内周面に付着して成長しやすい。特に、燃焼筒の段部（第二フランジ部２３）の第二気流旋回器２５の空気孔周辺にススが付着しやすい。これは、第二気流旋回器２５から供給される空気が十分に燃料と混合しないため十分に燃焼に寄与せず、燃焼しきれなかった燃料がススを生ずるものと考えられるが、解決策は見出されていなかった。
【０００８】
また、上記従来技術によるバーナでは、ＣＯ（一酸化炭素）が発生しやすいという問題点もあった。これは空気が十分に燃料と混合しないために不完全燃焼が生じやすいためと考えられるが、解決策は見出されていなかった。
【０００９】
また、上記従来技術によるバーナでは、ＮＯX （窒素酸化物）が発生しやすいという問題点もあった。これは、局所的な高温領域が存在するためと考えられるが、解決策は見出されていなかった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、スス、ＣＯ、及び／又はＮＯX の発生を抑制しながら火炎を短炎化した燃焼量可変バーナを提供することを解決すべき課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためのバーナの例は、燃料噴射ノズルを内蔵した端部開放型のノズル収納筒、当該ノズル収納筒の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒を備え、送風機から空気の供給を受けて燃焼するバーナにおいて、前記燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端に接続された第一燃焼筒と当該第一燃焼筒にさらに接続された大径の第二燃焼筒とからなり、第一燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端と接続する第一フランジ部と当該第一フランジ部と接続する第一燃焼筒本体を有し、第二燃焼筒は、第一燃焼筒本体と接続する第二フランジ部と当該第二フランジ部と接続する第二燃焼筒本体を有し、第二フランジ部には円周状に配列された複数の吹出し口を有し、当該吹出し口の下流に当該吹出し口からの気流を第二燃焼筒本体の中心方向へ向ける邪魔部材を有することを特徴とするバーナである。
【００１２】
従来技術によるバーナでは、第二フランジ部に円周状に配列された複数の吹出し口から吹き出す空気は、第二燃焼筒本体の中心方向へ向かわず、バーナにおける下流方向へ向かいがちであった。
それに対し、このバーナでは、第二フランジ部に円周状に配列された複数の吹出し口から吹き出す空気は、邪魔部材に衝突して中心方向へ向きを変えて流れる。そのため、燃料および未燃焼ガスは中心方向に押し込まれながら乱流状態で混合する。その結果、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制され、段部および第二燃焼筒本体へのススの付着が抑制される。
また、本発明のバーナでは、空気と燃料との混合が良好になるために燃料は完全燃焼しやすく、ＣＯの発生が抑制される。
また、本発明のバーナでは、第二燃焼筒内の空気・ガスの攪拌作用が大きいため、局所的な高温領域が形成されにくく、ＮＯx の発生も抑制される。
また、本発明のバーナでは、第二燃焼筒内の空気・ガスの攪拌作用が大きいため、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室を小型化できる。
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１記載のバーナは、燃料噴射ノズルを内蔵した端部開放型のノズル収納筒、当該ノズル収納筒の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒を備え、送風機から空気の供給を受けて燃焼するバーナにおいて、前記燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端に接続された第一燃焼筒と当該第一燃焼筒にさらに接続された大径の第二燃焼筒とからなり、第一燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端と接続する第一フランジ部と当該第一フランジ部と接続する第一燃焼筒本体を有し、第二燃焼筒は、第一燃焼筒本体と接続する第二フランジ部と当該第二フランジ部と接続する第二燃焼筒本体を有し、第二フランジ部には第二気流旋回器を備え、第二気流旋回器は円周状に配列された複数の吹出し口を有し、当該吹出し口は周囲が囲われた流路の先端にあり、吹出し口から第二燃焼筒本体内に吹き込む気流は、ほぼ第二フランジ部の前面に沿い、吹出し口の下流に当該吹出し口からの気流を第二燃焼筒本体の中心方向へ向ける邪魔部材を有し、邪魔部材、第二フランジ部及び第二燃焼筒本体の内壁によって、三方が囲まれ、第二フランジ部に沿った環状の流路が形成され、且つ前記吹出し口と邪魔部材の間及び前記吹出し口と第二燃焼筒本体の内壁の間に空隙があることを特徴とするバーナである。
【００１４】
従来技術によるバーナでは、第二フランジ部に備えられた第二気流旋回器の複数の吹出し口から吹き出す空気は、ほぼ接線方向に吹き出された後、第二燃焼筒本体の内周面に衝突して方向を転じて流れるが、中心方向へ向かわず、旋回しながらバーナにおける下流方向へ向かいがちであった。
それに対し、請求項１記載のバーナでは、第二フランジ部に備えられた第二気流旋回器の複数の吹出し口から吹き出す空気は、ほぼ接線方向に吹き出された後、第二燃焼筒本体の周壁面に衝突して方向を転じるところまでは上記と同様であるが、バーナにおける下流方向には邪魔部材が存在するため、図１に矢印で示したように、旋回しながら中心方向へ向きを変えて流れることになる。そのため、燃料および未燃焼ガスは中心方向に押し込まれながら乱流状態で激しく混合する。その結果、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制され、段部および第二燃焼筒本体へのススの付着が抑制される。
また、本発明のバーナでは、空気と燃料との混合が極めて良好になるために燃料は完全燃焼しやすく、ＣＯの発生が抑制される。
また、本発明のバーナでは、第二燃焼筒内の空気・ガスの攪拌作用が極めて大きいため、局所的な高温領域が形成されにくく、ＮＯx の発生も抑制される。
【００１５】
上記課題を解決するための請求項２記載のバーナは、第一燃焼筒及び第二燃焼筒は同軸の円筒形であり、邪魔部材は中心部に円孔を有する円板形状であって当該円孔の孔径は第一燃焼筒の内径の１．０〜１．１倍であり、邪魔部材は第一燃焼筒及び第二燃焼筒と同軸にかつ第二フランジ部の内表面から５〜１５ｍｍ離れた位置に設けられたことを特徴とする請求項１記載のバーナである。
この範囲において、スス、ＣＯ、ＮＯx の発生抑制の効果が特に大きい。
【００１６】
さらに請求項３に記載のバーナは、第一フランジ部に吹出し口が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のバーナである。
本発明のバーナによると、第一フランジ部にも吹出し口が設けられているので、燃料と空気の攪拌がより促進される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバーナの第一の実施形態を図１〜５に示す。なお、図２，３は上記従来のバーナと全く同一となる。
このバーナにおいて、図１０，１１に示した従来のバーナと同一または同様の形状、構造の部分は図１０，１１と同一符号を付す。
本発明に係るバーナは、従来のバーナと同様、燃料噴射ノズル７を内蔵した端部開放型のノズル収納筒３、当該ノズル収納筒３の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒６、および当該燃焼筒６へ空気を供給する送風機１を備え、燃料噴射ノズル７への燃料供給量および送風機１よりの送風量を調整できるバーナである。
燃焼筒６は、ノズル収納筒３の開放端に接続された第一燃焼筒６ａと当該第一燃焼筒６ａにさらに接続された同筒６ａより大径の第二燃焼筒６ｂとからなり、第一燃焼筒６ａは、ノズル収納筒３の開放端と接続する第一フランジ部１３と当該第一フランジ部１３と接続する第一燃焼筒本体１４を有し、第一フランジ部１３には第一気流旋回器１５、第一燃焼筒本体には複数の空気孔１２ａを備え、第二燃焼筒６ｂは、第一燃焼筒本体１４と接続する第二フランジ部２３と当該第二フランジ部２３と接続する第二燃焼筒本体２４を有し、第二フランジ部２３には第二気流旋回器２５、第二燃焼筒本体２４には複数の空気孔１２ｂを備えている。第一燃焼筒及び第二燃焼筒は同軸の円筒形である。
第一気流旋回器１５は円周状に配列された複数の吹出し口（吹出し孔）１７を有し、第二気流旋回器２５は円周状に配列された複数の吹出し口（吹出し孔）２７を有する。
【００１８】
第二気流旋回器２５の吹出し口２７は、第二フランジ部２３に半径方向に長い細孔２８をあけた後、第二フランジ部２３の一部をプレス加工により湾曲させて、旋回羽根に相当する湾曲部２６を形成することにより製作されたものである。ここで、細孔２８をあけるのは、加工時にバリが出にくいようにするためである。なお吹出し口２７の加工は、加工が容易な点から、切り起こし又はプレス加工によって成形することが望ましい。
さらに、吹出し口２７の後方に、環状の旋回空気調整板３０が、当該旋回空気調整板の前面（下面）が第二燃焼筒６ｂの第二フランジ部２３の後面（上面）と密着するように取り付けられている。旋回空気調整板３０には第二気流旋回器の吹出し口２７の位置に合わせて旋回空気調整板空気孔３１が打ち抜きや錐孔加工により形成されており、送風機１から旋回空気調整板空気孔３１を経由して吹出し口２７に空気が供給される。この図３に示すように、吹出し口２７から第二燃焼筒６ｂ内に吹き込む気流は、ほぼ第二フランジ部２３の前面に沿う。旋回空気調整板空気孔３１の大きさは吹出し口２７よりも十分小さいので、第二気流旋回器２５から流入する空気の量は主に旋回空気調整板空気孔３１の大きさにより定められる。従って旋回空気調整板空気孔３１の大きさは、第二気流旋回器２５から流入する空気の量を考慮して決定される。
【００１９】
図４，５に示すように、本実施形態においては、第二気流旋回器２５の複数の吹出し口２７の下流（図４，５では上方となる）に、中心部に円孔を有する円板形状の邪魔板（邪魔部材）２０が第一燃焼筒及び第二燃焼筒と同軸に設けられている。邪魔板２０は、第二燃焼筒本体２４の内周面２９にスポット溶接されている。そして邪魔板２０、第二フランジ部２３及び第二燃焼筒本体２４の内壁によって、三方が囲まれ、第二フランジ部２３にそった環状の流路３８が形成される。
吹出し口２７の各々から第二燃焼筒内に流入する空気は、吹出し口２７からほぼ接線方向に吹き出された後、第二燃焼筒本体２４の周壁面に衝突して方向を転じるが、バーナにおける下流方向には邪魔板２０が存在するため、環状の流路３８に沿って旋回しながら中心方向へ向きを変えて流れることになる。そのため、燃料および未燃焼ガスは中心方向に押し込まれながら乱流状態で激しく混合する。その結果、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制され、段部および第二燃焼筒本体へのススの付着が抑制される。
また、本実施形態のバーナでは、空気と燃料との混合が良好になるために燃料は完全燃焼しやすく、ＣＯの発生が抑制される。
また、本実施形態のバーナでは、第二燃焼筒内の空気・ガスの攪拌作用が大きいため、局所的な高温領域が形成されにくく、ＮＯx の発生も抑制される。
【００２０】
なお、旋回空気調整板３０は、図５（ａ）のように、旋回空気調整板空気孔３１が細孔２８と重ならないように取り付けられている。これは、仮に図５（ｂ）のように旋回空気調整板空気孔３１が細孔２８と重なると、気流は第二フランジ部２３の前面に沿わずに第二燃焼筒６ｂの軸方向に吹き込むことになり、第二フランジ部２３の前面に沿って空気不足の領域が生じてスス発生の原因となるからである。
また、第二フランジ部２３に細孔２８をあけた場合、図５（ｃ）のように旋回空気調整板３０の前面と第二フランジ部２３の後面との間に隙間Ｓがあると、吹出し口２７から流入する空気に第二燃焼筒６ｂの軸方向の成分が生ずるので、やはり好ましくない。
それに対し、図５（ｄ）のように第二フランジ部２３に細孔２８をあけず、単なる切り込みを入れてから第二フランジ部２３の一部を湾曲させて吹出し口２７を製作した場合は、旋回空気調整板３０の前面と第二フランジ部２３の後面との間に隙間Ｓがあってもよい。
【００２１】
本実施形態のバーナでは、旋回空気調整板３０は内周端部と外周端部に折曲部３０ａ、３０ｂを有している。内周端部の折曲部３０ａの内面は小径の第一燃焼筒６ａの外面と嵌合し、外周端部の折曲部３０ｂの内面は大径の第二燃焼筒６ｂの外面と嵌合している。
この構成により、燃焼筒６と旋回空気調整板３０との接合面のシール性が向上する。さらに、折曲部３０ａ、３０ｂの存在により強度が向上し、燃焼筒６が高温になった場合においても旋回空気調整板３０が熱変形しにくい。
【００２２】
なお、第一の実施形態の変形例として、上記のように旋回空気調整板３０を設ける代わりに、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一燃焼筒６ａが下方に拡径フランジ部４１と拡径筒部４２を有し、拡径フランジ部４１の前面が第二燃焼筒６ｂの第二フランジ部の後面と重なり、かつ拡径筒部４２の内面が第二燃焼筒６ｂの外面と嵌合するように接続され、前記拡径フランジ部４１には第二気流旋回器２５の吹出し口２７の位置に合わせて拡径フランジ部空気孔４３が打ち抜きにより形成され、送風機１から拡径フランジ部空気孔４３を経由して吹出し口２７に空気が供給される実施形態としてもよい。これは、いわば上記の旋回空気調整板３０を第一燃焼筒６ａと一体化した実施形態に相当する。
この形態においても、第二気流旋回器２５が簡易な方法で製作されておりながら、加工精度の良い打抜き孔４３により第二気流旋回器２５による旋回空気の量を定めることができるので、バーナごとの加工バラツキが小さくなり、第二気流旋回器２５での保炎状態および燃焼状態が安定化される。その結果、ススの発生が抑制される。
【００２３】
第一の実施形態の他の変形例として、旋回空気調整板３０に相当するものを設けずに第二気流旋回器２５を設けてもよい。
【００２４】
第一の実施形態の他の変形例として、図７に示すように、第二気流旋回器２５の吹出し口２７からの吹き出し方向は、吹出し口２７が配列されている円の接線方向よりやや内側（燃焼筒６の中心方向）に向けた形態としてもよい。この形態においては、第二燃焼筒６ｂの中心側に空気がさらに良く供給され、ススやＣＯの発生がさらに抑制される。なお前記した吹出し口２７からの吹き出し方向と円の接線方向との傾き角度閘は、１０・から４５・程度が望ましく、２５・から３５・程度の傾きとすることが最も推奨される。
【００２５】
本発明に係るバーナの第二の実施形態を図８，９に示す。このバーナは、第二の実施形態のバーナとほとんど同形であるが、第二気流旋回器２５を有さず、第二フランジ部２３には複数の小円孔状の吹出し口３７のみが円周状に配列されている。また、旋回空気調整板３０を有しない。その他の部分の形状、構造は第一の実施形態と同一であるので、第一の実施形態と同一符号を付す。
【００２６】
この第二の実施形態においても、複数の吹出し口３７の下流（図８，９では上方となる）に、中心部に円孔を有する円板状の邪魔板（邪魔部材）２０が、第一燃焼筒及び第二燃焼筒と同軸に、第二燃焼筒本体２４の内周面２９にスポット溶接されて設けられている。
吹出し口３７の各々から第二燃焼筒内に流入する空気は、図８に矢印で示したように、吹出し口３７からほぼ下流方向に吹き出された後、邪魔板２０に衝突して方向を転じ、中心方向へ向きを変えて流れることになる。即ち、この実施形態においては第一の実施形態と異なり、吹出し口３７から第二燃焼筒内に流入する空気は、旋回作用を加えられないで中心方向へ向けられる。
この実施形態においても、燃料および未燃焼ガスは中心方向に押し込まれながら乱流状態で混合するので、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制され、段部および第二燃焼筒本体へのススの付着が抑制される。
また、空気と燃料との混合が良好になるためにＣＯの発生が抑制される。
さらに、局所的な高温領域が形成されにくく、ＮＯx の発生も抑制される。
【００２７】
この第二の実施形態は、第二燃焼筒内に流入する空気に旋回作用が加えられないので第一の実施形態よりも保炎効果が小さくなるおそれはあるが、製作が簡易である。
【００２８】
第一、第二の実施形態ともに、邪魔板の円孔径を第一燃焼筒の内径の１．０〜１．１倍とすれば、スス、ＣＯ、ＮＯx の発生抑制の効果が大きい。円孔径が内径の１．０倍より小さい場合、第一燃焼筒から第二燃焼筒へ向かう燃料含有ガスの流れを妨げることになる。一方、円孔径が内径の１．１倍より大きい場合、吹出し口２７からの空気流の方向を変える効果が不十分になりやすい。
また、邪魔板を第二フランジ部の内表面から５〜１５ｍｍ離れた位置に設ければ、スス、ＣＯ、ＮＯx の発生抑制の効果が大きい。邪魔板と第二フランジ部の内表面との間隔が５ｍｍより小さい場合、吹出し口２７からの空気の吹出しを妨げ、酸素供給量が不足して、かえってススやＣＯの発生量が増加するおそれがある。一方、邪魔板と第二フランジ部の内表面との間隔が１５ｍｍより大きい場合、中心方向に向かう流速が十分に大きくならないため、攪拌・混合が不十分となって上記の効果が十分に発揮されないおそれがある。
邪魔板の円孔径を第一燃焼筒の内径の１．０〜１．１倍とし、かつ、邪魔板を第二フランジ部の内表面から５〜１５ｍｍ離れた位置に設ければ、スス、ＣＯ、ＮＯx の発生抑制の効果が極めて大きくなる。
【００２９】
第一、第二の実施形態ともに、吹出し口２７，３７は、第二フランジ部２３の内外周の中央よりも内周寄りの位置に設けてもよい。この形態においては、第二燃焼筒６ｂの内側に空気不足の領域が生じ難く、ススやＣＯの発生がさらに抑制される。
【００３０】
本発明のバーナには、さらに多様な変形形態が考えられる。
例えば、吹出し口２７，３７の形状はノズル状でもよい。
邪魔部材の形状は円孔を有する円板形状に限定されず、吹出し口からの気流を第二燃焼筒本体の中心方向へ向けることができるものであれば、板状でなくてもよい。また、邪魔部材を１個（１枚）とせず、複数個に分割してもよく、吹出し口１個ごとに邪魔部材を１個ずつ設けてもよい。邪魔部材の取付け箇所も第二燃焼筒本体２４の内周面２９ではなく、第二フランジ部２３としてもよい。
燃焼筒の形状も円筒状に限定されず、例えば角筒状であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のバーナにおいては、ススの発生が抑制され、段部および第二燃焼筒本体へのススの付着が抑制される。また、燃料は完全燃焼しやすく、ＣＯの発生が抑制される。さらに、局所的な高温領域が形成されにくく、ＮＯx の発生も抑制される。
そのため、スス、ＣＯ、及び／又はＮＯX の発生を抑制しながら火炎を短炎化した燃焼量可変バーナが提供される。
特に、請求項１に記載のバーナにおいては、第二燃焼筒内の空気・ガスの攪拌作用が大きいため、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室を小型化できる。
【００３２】
また請求項２に記載の発明は、邪魔部材の取付け位置が適切であり、スス、ＣＯ、ＮＯx の発生抑制の効果が特に大きい。
【００３３】
さらに請求項３に記載のバーナによると、第一フランジ部にも吹出し口が設けられているので、燃料と空気の攪拌がより促進され、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室をさらに小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態であるバーナの要部を斜め下から見た一部破断斜視図であり、空気の流入状態を示す。
【図２】上記バーナの全体を示す一部破断立面図である。
【図３】上記バーナの要部の斜視図である。
【図４】上記バーナの一部斜視図である。
【図５】空気の流入状態を示す説明図である。
【図６】上記実施形態の変形例を示すバーナの要部の一部破断立面図である。
【図７】上記実施形態の変形例を示すバーナの要部の底面図である。
【図８】本発明の第二の実施形態であるバーナの要部を斜め下から見た一部破断斜視図であり、空気の流入状態を示す。
【図９】上記バーナの一部斜視図である。
【図１０】従来のバーナの要部の一部破断立面図である。
【図１１】従来のバーナの要部を斜め下から見た一部破断斜視図であり、空気の流入状態を示す。
【符号の説明】
１    送風機
２    空気ケース
３    ノズル収納筒
６    燃焼筒
７    ノズル
８    点火プラグ
１０，１１，１２ａ，１２ｂ  空気孔
１３  第一フランジ部
１４  第一燃焼筒本体
１５  第一気流旋回器
１６  旋回羽根
２０  邪魔板
２３  第二フランジ部
２４  第二燃焼筒本体
２５  第二気流旋回器
２６  湾曲部
２７，３７  吹出し口
２８  細孔
２９  内周面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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