(57)【要約】【課題】全一次バーナ、濃淡バーナでは、主炎孔の両側に補助炎孔を形成し、その補助炎孔に補助炎や濃炎を形成し、その補助炎や濃炎により主炎の保炎性を高めるが、空気比が大きい希薄混合気を燃焼させる最近のバーナでは、補助炎や濃炎が不安定になりやすく、主炎と補助炎の保炎性を確保することが難しい。【解決手段】  主炎孔２０と主炎孔２０のバーナ幅方向外側に位置する補助炎孔２１とを備えた全一次バーナにおいて、補助炎孔２１に混合気を供給する混合気通路２７の途中部に、その混合気通路２７の通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって拡大させた断面積拡大部２７ａであって補助炎を形成可能な断面積拡大部２７ａを設けた。通路幅ａは０．８〜１．０ｍｍ、ｂは通路幅ａの１．５〜２．０倍、θは２０度以下に設定するのが望ましい。尚、濃淡バーナでは補助炎孔２１の外側に濃炎孔を形成することも可能である。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主炎孔と主炎孔のバーナ幅方向外側に位置する補助炎孔とを備えたバーナにおいて、
前記補助炎孔に混合気を供給する混合気通路の途中部に、その混合気通路の通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって拡大させた断面積拡大部であって補助炎を形成可能な断面積拡大部を設けたことを特徴とするバーナ。
【請求項２】
前記断面積拡大部よりも混合気流れ方向上流側における混合気通路は、バーナ幅方向の通路幅が異なる複数の混合気通路部を有することを特徴とする請求項１に記載のバーナ。  
【請求項３】
前記断面積拡大部は、前記補助炎孔のうちのバーナ長さ方向の少なくとも一部に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバーナ。
【請求項４】
前記補助炎孔の一部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第１の連通孔を、補助炎孔の他部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第２の連通孔よりも大きな孔面積となるように構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバーナ。
【請求項５】
前記主炎孔が淡混合気で淡炎を作る淡炎孔であり、前記補助炎孔のバーナ幅方向外側に濃混合気で濃炎を作る濃炎孔を形成したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のバーナ。
【請求項６】
バーナが低負荷運転状態のときは前記断面積拡大部に補助炎が形成され、バーナが高負荷運転状態のときは前記補助炎孔に補助炎が形成されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のバーナ。
【請求項７】
前記主炎孔が複数の縦向きの中板で形成され、前記補助炎孔が最も外側の中板とバーナ本体の縦板部とで形成されることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置等に適用可能なバーナに関し、主炎の両側に形成される補助炎の保炎性を高め低ＮＯX バーナとして適用可能なバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス燃焼バーナは、複数の縦向きの中板などにより主炎孔とこの主炎孔に混合気を導く通路を形成する炎孔形成部と、この炎孔形成部の外側を覆う縦板部を備えたバーナ本体などを有する。バーナ本体は、空気とガスが導入されるスロート部と、このスロート部に連なり空気とガスを混合させて混合気とする混合通路部とを形成し、混合通路部から炎孔形成部へ混合気が供給される。
【０００３】
ガス燃焼バーナとして、濃淡バーナ、全一次バーナなどが実用に供されているが、従来は低ＮＯX バーナとして主に濃淡バーナが採用されてきた。この濃淡バーナでは、淡炎孔に供給される混合気の空気比が１より大きいため、淡炎単独では保炎性が悪い。そこで、淡炎を形成する淡炎孔（主炎孔）の両側に濃炎孔を形成し、その濃炎孔に濃炎を形成することで保炎性を確保している。尚、濃炎孔は一種の補助炎孔であり、濃炎は一種の補助炎である。
【０００４】
しかし、濃炎はＮＯX の排出量が多いため、ガス燃焼バーナのＮＯX 排出量を一定以下に下げることが難しく、また、バーナの中に淡混合気通路と濃混合気通路とを形成しなければならないため、バーナの構造が複雑化し製作費が高価になる。
そこで、最近では、低ＮＯX バーナとして全一次バーナの改良が進められている。一般的な全一次バーナでは空気比１程度の混合気を燃焼させるが、最近では空気比１．６程度の希薄混合気を燃焼させる希薄予混合バーナも実用化されつつある。全一次バーナでは、主炎孔の両側に補助炎孔が形成され、主炎の両側の補助炎により保炎性を確保するようになっている。
【０００５】
このように、濃淡バーナにおいても、全一次バーナにおいても、補助炎の安定性を高めることが保炎性を確保する上で非常に重要になるが、従来のガス燃焼バーナでは、補助炎の安定性高めるのに有効な技術はあまり提案されていない。補助炎孔の下方付近（上流側）の混合気通路は、バーナ幅方向に略一定幅の通路に形成され、補助炎は補助炎孔に対し常に同じ位置に形成される。
【０００６】
特許文献１に記載の特殊構造のバーナでは、火炎温度を低下させてＮＯX を低減する為に、バーナ本体の上面の主炎孔部を中央の溝状の副炎孔部により分割し、その主炎孔部に複数の主炎孔を形成し、溝状の副炎孔部の壁面に複数の副炎孔を形成し、バーナ本体の側面に複数の補助炎孔を形成し、その側面に間隙を空けて段付き状の減圧板を設け、減圧板下部の内側の通路間隙よりも減圧板上部の内側の通路間隙を大きくし、減圧板下部に対向する縦板部に補助炎孔を形成する。
【０００７】
特許文献２に記載の燃焼装置においては、図２０に示すように、炎孔部材で淡炎孔（主炎孔）が形成され、濃混合ガス通過部の上端に濃炎孔が形成され、濃炎孔と淡炎孔の間に中間濃度の混合ガスで中間炎を形成する中間炎孔が形成されている。
【特許文献１】特許第２８４４８９８号公報
【特許文献２】特許第２６８２４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、バーナの炎孔部（主炎孔、補助炎孔）においては、上方へ流れる混合気の流速と下方へ伝搬する火炎伝搬速度とが均衡する位置に火炎が形成される。濃淡バーナにおいて、濃炎孔に濃混合気（空気比０．６程度）で形成される濃炎は、混合気中の空気量が不足するとリフト気味になるため、主炎孔に形成される淡炎が上下振動を伴った不安定な火炎になりやすい。
【０００９】
最近の全一次バーナのうちの希薄予混合バーナなどにおいては、排気中のＮＯX の低減のために空気比を１．６程度に高めた混合気を採用することが多い。このような希薄混合気では、通常の空気比１．０程度の混合気に比べて混合気の流量が多くなるため、補助炎孔における混合気の流速が大きくなり、補助炎のリフトが著しくなって補助炎が不安定となり、保炎性を確保するのが難しい。
【００１０】
その対策として、補助炎孔のバーナ幅方向の炎孔幅を拡大し、補助炎孔の下方付近の通路の断面積を大きくして混合気の流速を下げるように構成することも可能であるが、バーナを低負荷状態で運転する際に、混合気流速が著しく低下して逆火し易くなる。特に、従来のガス燃焼バーナにおいては、補助炎孔に対する補助炎の位置は一定不変であり、混合気の流量の増加に比例して補助炎孔の混合気流速も増加する構成であったため、前記のように安定した保炎性を確保するのが難しく、T.D.R (Turn Down Ratio )を拡大することはできなかった。
【００１１】
本発明の目的は、補助炎を安定化させて保炎性を高めること、希薄混合気の採用と低ＮＯX 化を可能にすること、T.D.R を拡大可能にすることなどである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１のバーナは、主炎孔と主炎孔のバーナ幅方向外側に位置する補助炎孔とを備えたバーナにおいて、前記補助炎孔に混合気を供給する混合気通路の途中部に、その混合気通路の通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって拡大させた断面積拡大部であって補助炎を形成可能な断面積拡大部を設けたことを特徴とするものである。尚、このバーナは濃淡バーナに適用でき、全一次バーナにも適用できる。
【００１３】
補助炎孔に混合気を供給する混合気通路内の混合気の流れに関して、断面積拡大部よりも上流側の流速は、断面積拡大部の下流側の流速よりも高くなる。そのため、混合気流量があまり少なくない通常の運転状態のとき、前記の上流側の流速は非常に大きくなるから、上記の混合気通路の上端の補助炎孔（主炎孔の外側の補助炎孔）に補助炎が形成される。他方、低負荷運転状態のときは、前記の下流側の流速が非常に小さくなるため、補助炎が前記の混合気通路内の奥方へ移動し、前記断面積拡大部に補助炎が形成される。
【００１４】
請求項２のバーナは、請求項１の発明において、前記断面積拡大部よりも混合気流れ方向上流側における混合気通路は、バーナ幅方向の通路幅が異なる複数の混合気通路部を有することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３のバーナは、請求項１の発明において、前記断面積拡大部は、前記補助炎孔のうちのバーナ長さ方向の少なくとも一部に形成されたことを特徴とするものである。尚、このバーナは濃淡バーナに適用でき、全一次バーナにも適用できる。
【００１６】
補助炎孔の一部に形成された補助炎孔部と断面積拡大部については、請求項１と同様に作用する。即ち、低負荷運転状態のときは、補助炎が補助炎孔部の奥方へ移動して断面積拡大部に補助炎が形成され、中負荷運転状態のときは補助炎が断面積拡大部の上方へ移動して補助炎孔の他部に補助炎が形成され、高負荷運転状態のときは少なくとも前記一部の補助炎孔部に補助炎が形成される。このように、バーナの運転状態に応じて補助炎を少なくとも３通りに切換えることができる。
【００１７】
請求項４のバーナは、請求項１〜３の何れかの発明において、前記補助炎孔の一部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第１の連通孔を、補助炎孔の他部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第２の連通孔よりも大きな孔面積となるように構成したことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５のバーナは、請求項１〜４の何れかの発明において、前記主炎孔が淡混合気で淡炎を作る淡炎孔であり、前記補助炎孔のバーナ幅方向外側に濃混合気で濃炎を作る濃炎孔を形成したことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６のバーナは、請求項１〜５の何れかの発明において、バーナが低負荷運転状態のときは前記断面積拡大部に補助炎が形成され、バーナが高負荷運転状態のときは前記補助炎孔に補助炎が形成されることを特徴とするものである。
請求項７のバーナは、請求項１〜６の何れかの発明において、前記主炎孔が複数の縦向きの中板で形成され、前記補助炎孔が最も外側の中板とバーナ本体の縦板部とで形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、補助炎孔に混合気を供給する混合気通路の途中部に、その通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって拡大させ且つ補助炎を形成可能な断面積拡大部を設けたため、中高負荷の通常の運転状態のときには、主炎孔の外側の補助炎孔（混合気通路の上端の補助炎孔）に補助炎を形成し、低負荷運転状態のときは断面積拡大部に補助炎を形成することができる。
【００２１】
従って、低負荷運転状態のときの補助炎の保炎性を高めることができるうえ、補助炎孔のバーナ幅方向の幅を拡大して高負荷運転状態のときの補助炎の保炎性を高めることも可能になる。それ故、空気比を高めた希薄混合気を安定的に燃焼させることが可能となり、排気の低ＮＯX 化が可能になり、また、最大混合気流量から最小混合気流量までの幅を拡大できるから、T.D.R を拡大することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、請求項１の前記断面積拡大部よりも混合気流れ方向上流側における混合気通路は、バーナ幅方向の通路幅が異なる複数の混合気通路部を有するため、断面積拡大部に複数通りの補助炎を形成することができる。即ち、低負荷運転状態における負荷を小さい順にＱ1 ，Ｑ2 ・・とし、上記の通路幅を小さい順にＷ1 ，Ｗ2 ・・とすると、負荷Ｑ1 ，Ｑ2 ・・のときに夫々通路幅Ｗ1 ，Ｗ2 ・・に対応する断面積拡大部の部位に補助炎が形成される。こうして、請求項１の効果を一層強化にすることができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、前記断面積拡大部を前記補助炎孔のうちのバーナ長さ方向の少なくとも一部に形成するため、前記断面積拡大部については、請求項１と同様の効果が得られ、混合気流量に応じて補助炎の形成位置を複数通りに切換えることができる。
【００２４】
請求項４のバーナによれば、請求項１〜３の何れかのバーナにおいて、補助炎孔の一部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第１の連通孔を、補助炎孔の他部に連通した混合気通路部分に混合気を供給する第２の連通孔よりも大きな孔面積となるように構成したので、補助炎孔のうちの一部に供給する混合気流量と、補助炎孔の他部に供給する混合気流量とを適切に設定し、保炎性向上の効果を確実にすることができる。
【００２５】
請求項５のバーナによれば、前記主炎孔が淡混合気で淡炎を作る淡炎孔であり、前記補助炎孔のバーナ幅方向外側に濃混合気で濃炎を作る濃炎孔を形成したため、淡炎の外側に補助炎と濃炎とを形成し、濃淡バーナにおける保炎性を確保することができる。
【００２６】
請求項６のバーナによれば、バーナが低負荷運転状態のときは前記断面積拡大部に補助炎が形成され、バーナが高負荷運転状態のときは前記補助炎孔に補助炎が形成されるから、請求項１、３で説明したように、バーナの負荷の大小によらず、安定した補助炎を形成することができる。
【００２７】
請求項７のバーナによれば、前記主炎孔が複数の縦向きの中板で形成され、前記補助炎孔が最も外側の中板とバーナ本体の縦板部とで形成されるため、一般的な構造の全一次バーナに本発明を適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係るバーナは、主炎孔と主炎孔のバーナ幅方向外側に位置する補助炎孔とを備えたバーナにおいて、前記補助炎孔に混合気を供給する混合気通路の途中部に、その混合気通路の通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって拡大させた断面積拡大部であって補助炎を形成可能な断面積拡大部を設けたことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
本実施例は、ガス給湯装置のガス燃焼装置のガス燃焼バーナに本発明を適用した場合の例である。図１〜図３に示すように、ガス給湯装置１は、ガス燃焼装置２と、このガス燃焼装置２の上端に接続された熱交換器３とを有する。ガス燃焼装置２は、送風部４と燃焼部５とを備えており、送風部４は、ファンケース６とファン７とファンモータ８などを有し、送風部４から燃焼部５へ燃焼用空気が送風される。
【００３０】
図１〜図３に示すように、燃焼部５は、バーナケース９と、このバーナケース９内に収容された複数のガス燃焼バーナ１０と、これら複数のガス燃焼バーナ１０に燃料ガスを供給する複数のガスノズル１１と、送風部４から供給される空気を複数のガス燃焼バーナ１０の空気導入口１２へ導く空気流通路１３と、バーナケース９の前後左右の４枚の壁面に沿って流れる冷却空気通路を形成する４枚の仕切板１４などを有する。ガス燃焼バーナ１０とガス燃焼バーナ１０の間には偏平な２次空気の通路が形成され、この２次空気通路には空気流通路１３から導入された２次空気が供給される。
【００３１】
図４〜図６に示すように、本実施例のガス燃焼バーナ１０は全一次バーナであり、このガス燃焼バーナ１０は、バーナ本体１５と、このバーナ本体１５の内部の複数（例えば６枚）の中板１６とを有する。バーナ本体１５は、薄いステンレス板（例えば板厚０．３ｍｍ）をプレス成形したものであり、中板１６は薄いステンレス板（例えば板厚０．３ｍｍ）をプレス成形して構成され、バーナ本体１５は、ガスと燃焼用空気が流入するスロート部１７と、スロート部１７から流入したガスと燃焼用空気を混合する混合通路部１８と、主炎孔２０と補助炎孔２１を形成する炎孔形成部２２とを有する。
【００３２】
炎孔形成部２２は、例えば６枚の中板１６でもって主炎孔２０を形成する主炎孔形成部２３を有し、主炎孔２０のバーナ幅方向の外側には、バーナ本体１５の一部を構成する側板２４が配置され、側板２４とその内側の中板１６との間の上端部分に補助炎孔２１が形成されている。６枚の中板１６は、プレス成形された複数の接合部において側板２４と溶接接合され、主炎孔形成部２３には図４に示すように例えば複数（例えば１４個所）の主炎孔２０が形成され、これら主炎孔２０のバーナ幅方向両側の外側に補助炎孔２１が側板２４と中板１６とで形成されている。
【００３３】
次に、炎孔形成部２２における各主炎孔２０とその周辺構造について説明する。
図７〜図９に示すように、６枚の中板１６により主炎孔２０に混合気を供給する主炎用通路２５が形成され、最も外側の中板１６とその外側の側板２４とで補助炎孔２１に混合気を供給する補助炎用通路２７が形成されている。補助炎用通路２７の途中部（中段部）に、その通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって急拡大させた断面積拡大部２７ａであって補助炎２１ａを形成可能な断面積拡大部２７ａが形成されている。
【００３４】
補助炎用通路２７は中板１６に沿って鉛直であり、断面積拡大部２７ａの部位において補助炎用通路２７は側板２４側へ通路幅が急拡大しており、補助炎２１ａの安定性を高める為に、側板２４の上端部は中板１６の上端よりも上方へ所定長さ突出している。
【００３５】
断面積拡大部２７ａよりも下方（上流側）の下側通路２８の通路幅ａ、断面積拡大部２７ａよりも上方（下流側）の上側通路２９の通路幅（ａ＋ｂ）の関係は、例えば、ａ：ｂ＝１：（１．５〜２．０）に設定され、逆火防止のため通路幅ａは１．０ｍｍ以下に設定され、断面積拡大部２７ａの部位の側板２４の傾斜角θは２０度以下に設定されている。具体的には、ａ＝０．８〜１．０ｍｍ、ｂ＝１．５ｍｍに設定することが望ましい。尚、上側通路２９の通路幅（ａ＋ｂ）、つまり、補助炎孔２１の通路幅は、通常の全一次バーナの補助炎孔の通路幅よりも拡大されている。
【００３６】
上記の下側通路２８の下部に対応する部位において、最も外側の中板１６には、補助炎用通路２７へ混合気を導出する複数（例えば２〜３個）の連通孔２６が形成されている。  主炎孔２０には主炎用通路２５から例えば空気比１．６のガス・空気の希薄混合気が供給されて主炎孔２０に主炎２０ａが形成され、補助炎用通路２７には主炎用通路２５から連通孔２６を介して上記と同様の混合気が導出され、補助炎孔２１に補助炎２１ａが形成される。
【００３７】
次に、このバーナ１０の作用、効果について説明する。
補助炎用通路２７内の混合気の流れに関して、断面積拡大部２７ａより上流側の下側通路２８内の流速は、断面積拡大部２７ａより下流側の上側通路２９内の流速よりも高くなる。そのため、混合気流量が少なくない通常の中高負荷運転状態のとき、前記の上流側の流速は非常に大きくなるから、図１０−２に示すように、補助炎用通路２７の上端の補助炎孔２１に補助炎２１ａが形成される。他方、低負荷運転状態のときは、前記の下流側の流速が非常に小さくなるため、図１０−１に示すように、補助炎２１ａが上側通路２９内の奥方（図１０−１で下側）へ移動し、断面積拡大部２７ａに補助炎２１ａが形成される。このとき、断面積拡大部２７ａの段差により発生する渦流により、補助炎２１ａが中板１６の方へ押し付けられて中板１６に沿う形に形成されるため、安定した補助炎２１ａが形成され、また、補助炎２１ａからの熱が中板１６へ効果的に伝搬するため主炎２０ａの保炎性を高めることができる。
【００３８】
従って、低負荷運転状態のときの主炎２０ａと補助炎２１ａの保炎性を高めることができるうえ、補助炎孔２１の通路幅（ａ＋b ）も通常のバーナの補助炎孔と比べて拡大されるため高負荷運転状態のときの補助炎２１ａの保炎性を高めることもできる。それ故、希薄混合気を安定的に燃焼させることが可能となり、排気の低ＮＯX 化が可能になり、また、最大燃焼量から最小燃焼量までの幅を拡大できるためT.D.R を拡大することができる。
【実施例２】
【００３９】
前記実施例１の補助炎孔２１とその周辺構造を部分的に変更した例について説明する。但し、前記実施例１と同様のものに同一の符号を付して説明を省略する。
図１１〜図１３に示すように、このバーナ１０Ａにおいては、断面積拡大部２７ａよりも混合気流れ方向上流側における下側通路２８は、バーナ幅方向の通路幅が異なる２つの下側通路部２８ａ，２８ｂを有する。尚、下側通路部２８ａ，２８ｂは連通している。
【００４０】
下側通路部２８ａの通路幅ａと下側通路部２８ｂの通路幅ｃの関係は、ｃ＜ａであり、図１２に示すように、主炎孔２０の片方側では下側通路部２８ａが下側通路２８の左半部に形成され且つ下側通路部２８ｂが下側通路２８の右半部に形成されている。また、主炎孔２０の他方側では下側通路部２８ａが下側通路２８の右半部に形成され且つ下側通路部２８ｂが下側通路２８の左半部に形成されている。通路幅ａは例えば０．８〜１．０ｍｍ、通路幅ｃは例えば０．５ｍｍであり、上側通路２９の通路幅（ａ＋ｂ）におけるｂは例えば１．５〜２．０ｍｍである。
【００４１】
図１３に示すように、主炎孔２０の各片側において、最も外側の中板１６には下側通路部２８ａ，２８ｂに夫々連通する連通孔２６ａ，２６ｂが形成されている。尚、下側通路部２８ａ，２８ｂにおける混合気の流速をｖ１，ｖ２とし、下側通路部２８ａ，２８ｂの上方の補助炎孔部２１ｃ，２１ｄにおける混合気の流速をｖ３，ｖ４とすると、連通孔２６ａ，２６ｂが同じ大きさであるため、ｖ４＝ｖ３＜ｖ１＜ｖ２のような関係がほぼ成立する。
【００４２】
このバーナ１０Ａの作用、効果について説明する。
このバーナ１０Ａでは、基本的には実施例１のバーナ１０と略同様の作用、効果を奏する。中高負荷運転状態のときは、主炎孔２０の両側の補助炎孔２１に補助炎２１ａが形成される。低負荷運転状態のときは、補助炎２１ａが奥方（図１１で下側）へ移動して、断面積拡大部２７ａの部位に補助炎２１ａが形成される。このとき、少なくとも、通路幅ａの下側通路部２８ａに対応する断面積拡大部２７ａの部分に安定した補助炎２１ａが形成される。その補助炎２１ａにより、通路幅ｃの下側通路部２８ｂに対応する断面積拡大部２７ａの部分にも補助炎２１ａが維持される。
【００４３】
一層低負荷状態になると、少なくとも、通路幅ｃの下側通路部２８ｂに対応する断面積拡大部２７ａの部分に安定した補助炎２１ａが形成される。その補助炎２１ａにより、通路幅ａの下側通路部２８ａに対応する断面積拡大部２７ａの部分にも補助炎２１ａが維持される。このように、バーナ１０Ａの低負荷運転状態における燃焼量（混合気流量）に適した２種類の通路幅ａ，ｃをもつことで、バーナ１０Ａの負荷状態に応じて３通りの安定した補助炎２１ａを形成することができ、補助炎２１ａの保炎性、主炎２０ａの保炎性を格段に高めることができる。その他、実施例１のバーナ１０とほぼ同様の作用、効果を奏する。
【００４４】
尚、上記のバーナ１０Ａの変形例として、図１３の連通孔２６ａ，２６ｂについて、下側通路部２８ａに対応する連通孔２６ａを、下側通路部２８ｂに対応する連通孔２６ｂよりも大径に形成して、前記の混合気の流速について、ｖ４＜ｖ３＜ｖ１＜ｖ２のような関係が成立するように構成してもよい。この場合、高負荷運転状態のときは補助炎孔部２１ｄに形成される補助炎２１ａが安定し、中高負荷運転状態のときは補助炎孔部２１ｃに形成される補助炎２１ａが安定する。低負荷運転状態のときは前記とほぼ同様である。このように、バーナ１０Ａの負荷状態に応じて４通りの安定した補助炎２１ａを形成できる。
【実施例３】
【００４５】
前記実施例２の補助炎孔２１とその周辺構造を部分的に変更した例について説明する。但し、前記実施例１，２と同様のものに同一の符号を付して説明を省略する。
図１４に示すように、このバーナ１０Ｂにおいては、断面積拡大部２７ａよりも混合気流れ方向上流側における下側通路２８は、同じ通路幅ａの２つの下側通路部２８ａと、これら下側通路部２８ａの間に形成され且つ下側通路部２８ａの通路幅ａよりも小さい通路幅ｃ（但し、ｃ＜ａ）の１つの下側通路部２８ｃとを有する。尚、３つの下側通路部２８ａ，２８ｃ，２８ａは連通しており、幅ａ，b ，ｃについては実施例２と同様である。
【００４６】
図１５に示すように、下側通路２８に対応する最も外側の中板１６には、２つの下側通路部２８ａ，２８ａに混合気を導出する連通孔２６ａ，２６ａと、１つの下側通路部２８ｃに混合気を導出する連通孔２６ｃとが形成され、連通孔２６ａは連通孔２６ｃよりも大径に形成されている。連通孔２６ａの口径は例えば１．５〜２．０ｍｍ、連通孔２６ｃの口径は例えば１．０ｍｍである。
【００４７】
尚、図１５に示すように、連通孔２６ａ，２６ｃの径を異ならせる代わりに、図１６に示すように連通孔の数を異ならせ、大きい方の連通孔２６ａの代わりに連通孔２６ｃと同径の２つの連通孔２６ｄを形成してもよい。ここで、混合気の流速について、下側通路部２８ａ，２８ｃの上方の補助炎孔部における流速をｖ５，ｖ６、下側通路部２８ａ，２８ｃにおける流速ｖ７，ｖ８とすると、ｖ６＜ｖ５＜ｖ７＜ｖ８となるように構成しておくことが望ましい。
【００４８】
このバーナ１０Ｂは、基本的に実施例２のバーナとほぼ同様の作用、効果を奏するが、下側通路部２８ａ，２８ｃの通路幅ａ，ｃに応じた適正量の混合気（低負荷運転のときに、断面積拡大部２７ａの部位に補助炎を形成する上で適正量の混合気）を下側通路部２８ａ，２８ｃに供給するように構成することにより、４通りの補助炎２１ａを形成することができ、補助炎２１ａの安定性を一層高めることができる。
【実施例４】
【００４９】
前記実施例３の補助炎孔２１とその周辺構造を部分的に変更した例について説明する。但し、前記実施例１〜３と同様のものに同一の符号を付して説明を省略する。
図１７に示すように、このバーナ１０Ｃにおいては、補助炎孔２１のうちのバーナ長さ方向の一部が補助炎孔２１の他部のバーナ幅方向炎孔幅よりも大きな炎孔幅を有する２個所の補助炎孔部２１Ａに形成され、補助炎孔２１に混合気を供給する補助炎用通路２７のうちの２個所の補助炎孔部２１Ａに混合気を供給する下側通路２８の途中部に、その下側通路２８の通路断面積を混合気流れ方向下流側に向かって急拡大させた断面積拡大部２７ａであって補助炎２１ａを形成可能な断面積拡大部２７ａが夫々設けられている。
【００５０】
補助炎孔２１の両端側所定長さ部分に補助炎孔部２１Ａが形成され、これらの補助炎孔部２１Ａの間には幅を拡大してない補助炎孔部２１Ｂが形成されている。前記下側通路部２８の通路幅ａ，ｃと、補助炎孔部２１Ａの通路幅については実施例１と同様であり、補助炎孔部２１Ｂの通路幅は、補助炎孔部２１Ａの通路幅よりも小さく形成されている。尚、最も外側の中板１６に形成される連通孔については、実施例２，３と同様である。このバーナ１０Ｃでは、実施例３のバーナ１０Ｂとほぼ同様の作用、効果を奏する。
尚、補助炎孔２１の図１７にて右側（又は左側）半分に補助炎孔部２１Ａを形成し、左側（又は右側）半分に補助炎孔部２１Ｂを形成してもよい。
【実施例５】
【００５１】
前記実施例１の補助炎孔２１とその周辺構造を部分的に変更した例について説明する。但し、前記実施例１と同様のものに同一の符号を付して説明を省略する。
図１８、図１９に示すように、このバーナ１０Ｄは、淡炎孔としての主炎孔２０と、そのバーナ幅方向外側の補助炎孔２１と、補助炎孔２１の外側の濃炎孔２１Ｄとを有する濃淡バーナである。尚、濃炎孔２１Ｄは一種の補助炎孔である。
【００５２】
炎孔形成部２２と、主炎孔形成部２３と、主炎孔２０と、補助炎孔２１と、主炎用通路２５と、補助炎用通路２７、断面積拡大部２７ａなどについては実施例１と同様であり、主炎用通路２５と補助炎用通路２７には例えば空気比１．６の淡混合気が供給される。補助炎孔２１はバーナ本体の一部である側板２４で形成され、補助炎用通路２７の途中部にはその通路幅を急拡大させた断面積拡大部２７ａが形成され、側板２４の上端は中板１６の上端と同じ高さ位置にある。
【００５３】
前記の側板２４の外側に外側板３０が配設されて接合され、側板２４と外側板３０の間には濃混合気通路３１が形成され、この濃混合気通路３１の上端部に濃炎孔２１Ｄが形成され、濃混合気通路３１には例えば空気比０．６の濃混合気が供給される。濃炎２１ｅを安定させる為に、外側板３０の上端部は側板２４の上端よりも所定長さ上方へ延ばされている。この濃淡バーナ１０Ｄは、主炎２０ａと補助炎２１ａについては実施例１と同様の作用、効果を奏するうえ、濃炎孔２１Ｄを形成して濃炎２１ｅを形成するため、通常の濃淡バーナと同様に濃炎２１ｅによって主炎２０ａの保炎性を確保することができる。更に、濃炎２１ｅによって補助炎２１ａの保炎性を高めることができる。
【００５４】
次に、前記の濃淡バーナ１０Ｄの構造を部分的に変更する例について説明する。
１］図２０に示すように、側板２４の上端部が中板１６の上端よりも上方へ所定長さ延ばされ、外側板３０の上端部が側板２４の上端よりも上方へ所定長さ延ばされている。そのため、補助炎２１ａの安定性と、濃炎２１ｅの安定性が高まる。
【００５５】
２］図２１に示すように、補助炎用通路２７を形成する側板２４の部分は鉛直板状に形成され、補助炎孔２１の下方付近において、最も外側の中板１６には、外側へ補助炎用通路２７内へ台形状に膨出する膨出部３２が水平方向へ延びるように形成され、この膨出部３２の上端に通路面積が急拡大する断面積拡大部２７ａが形成されている。前記膨出部３２の部位における通路幅は１．０ｍｍ以下に設定されている。
【００５６】
側板２４の上端は中板１６の上端と同じ高さ位置にあり、外側板３０の上端部が側板２４の上端よりも上方へ所定長さ突出している。低負荷運転状態のとき、断面積拡大部２７ａに補助炎２１ａが形成され、通常負荷運転状態のときは、補助炎孔２１に補助炎２１ａが形成される。この濃淡バーナにおいては、混合気中の空気量が減少すると、濃炎２１ｅがリフト気味になるが、補助炎２１ａが濃炎２１ｅよりも下方に位置しているため、補助炎２１ａは濃炎２１ｅの影響を受けることなく、安定状態を維持する。そのため、補助炎２１ａの安定性を高め、主炎２０ａの保炎性を高めることができる。
【００５７】
３］図２２に示すように、図２１のバーナにおいて、側板２４の上端部は、補助炎２１ａと濃炎２１ｅとで加熱されることに鑑み、側板２４の上端側所定長さ部分であって上端から膨出部３２に対向する部位までの部分が、その他の部分の板厚（例えば、０．３ｍｍ）の約２倍の板厚（例えば、０．５〜０．６ｍｍ）の板厚増加部２４ａに形成されている。この板厚増加部２４ａは板厚の大きい板材を溶接接合する等により構成されるが、図２３に示すように、二重に折り返して密着させたヘミング部３３でもって板厚増加部２４ａを構成してもよい。
４］前記実施例のバーナの燃料は、都市ガスは勿論のこと、灯油等の液体燃料をガス化したものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例１のガス給湯装置の正面図である。
【図２】前記ガス給湯装置のガス燃焼装置の平面図である。
【図３】前記ガス燃焼装置の側面図である。
【図４】ガス燃焼バーナの平面図である。
【図５】ガス燃焼バーナの側面図である。
【図６】ガス燃焼バーナの正面図である。
【図７】ガス燃焼バーナの要部拡大縦断面図である。
【図８】ガス燃焼バーナの要部縦断面図である。
【図９】ガス燃焼バーナの要部平面部である。
【図１０−１】ガス燃焼バーナの低負荷運転状態のときの主炎と補助炎の説明図である。
【図１０−２】バーナの中高負荷運転状態のときの主炎と補助炎の説明図である。
【図１１】実施例２のガス燃焼バーナの要部縦断面図である。
【図１２】上記バーナの要部平面図である。
【図１３】上記バーナの中板と連通孔を示す図である。
【図１４】実施例３のガス燃焼バーナの要部平面図である。
【図１５】上記バーナの中板と連通孔を示す図である。
【図１６】上記バーナの中板と連通孔を示す図である。
【図１７】実施例４のガス燃焼バーナの要部平面図である。
【図１８】実施例５のガス燃焼バーナの要部断面図である。
【図１９】上記バーナの要部拡大断面図である。
【図２０】図１８のバーナの一部を変形した変形例の要部断面図である。
【図２１】図１８のバーナの一部を変形した別変形例の要部断面図である。
【図２２】図２１のバーナの一部を変形した変形例の要部断面図である。
【図２３】図２２のバーナの板厚増加部の変形例の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ      ガス燃焼バーナ
１６        中板
２０        主炎孔
２１        補助炎孔
２１Ａ      補助炎孔部
２１ｅ      濃炎
２１Ｄ      濃炎孔
２６，２６ａ〜２６ｄ      連通孔
２７        補助炎用通路
２７ａ      断面積拡大部
２８        下側通路
２８ａ，２８ｂ        下側通路部
２９        上側通路
【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１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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