(57)【要約】  燃焼空気用の第１ダクトと、燃焼ガス用の第２ダクトとが付いた熱交換器を備えるバーナボディと、少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプとを有する、セルフリジェネバーナであって、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプと同心円状になった第１環状室に至る空気取り入れダクトを有し、前記第１環状室は、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプの内側に設けられたベンチュリ管にも接続することを特徴するセルフリジェネバーナ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空気用の第１ダクトと、燃焼排ガス用の第２ダクトとが付いた熱交換器を備えるバーナボディと、少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプとを有する、セルフリジェネバーナであって、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプと同心円状になった第１環状室に至る空気取り入れダクトを有し、前記第１環状室は、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプの内側に設けられたベンチュリ管にも接続することを特徴するセルフリジェネバーナ。
【請求項２】
前記第１環状室は、前記熱交換器と同心円になった第２環状室に接続することを特徴とする、請求項１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項３】
前記第２環状室は、前記熱交換器と接する第１通路と連通し、第１通路は、前記熱交換器と、熱交換器内で熱交換器と軸線を同じくする第１パイプとの間に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項４】
前記戻り燃焼排ガス用の熱交換器と接する第２通路を有し、第２通路は、前記熱交換器と、前記熱交換器外で熱交換器と軸線を同じくする第２パイプとの間に設けられることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項５】
前記ベンチュリ管の下流で、前記第１燃焼排ガス排出パイプの出口に接続される第２燃焼排ガス排出パイプを有する、請求項１乃至４のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項６】
前記ベンチュリ管の上流で、前記第１燃焼排ガス排出パイプの出口に接続される第３燃焼排ガス排出パイプを有する、請求項１乃至５のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項７】
前記第１環状室は、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプと熱交換を行うことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項８】
前記第１環状室と前記第２環状室は、前記熱交換器の始端近傍で部分的に熱交換器を囲む内側シェルと外側シェルで構成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項９】
前記外側シェルは、アルミニウム又は鋳鉄製で、前記内側シェルは、鋼鉄製であることを特徴とする、請求項８に記載したセルフリジェネバーナ。
【請求項１０】
前記外側シェルに付着した断熱材を備えることを特徴とする、請求項８に記載したセルフリジェネバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフリジェネバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今のセルフリジェネバーナは、燃焼空気と燃料とが供給され、燃焼排ガスが排出されるボディを有する。
【０００３】
セルフリジェネバーナ内の燃焼空気と燃焼排ガスとは、複数個のダクトを反対方向に通過させられることにより、燃焼空気は、燃料と混合する前に暖まり、省エネと燃焼効率の点で大きな利点をもたらしている。
【０００４】
燃焼排ガスを排出するには、熱交換器での圧力損失の大きさを考慮して、バーナには、燃焼排ガス側にベンチュリ管型の排出器を取り付けて熱交換器での圧力損失に合わせた減圧を行うことにより、バーナから燃焼排ガスを１００％排出する。
【０００５】
したがって、共通入口と２個の個別ラインを備えた空気ラインには、先付機器が設けられており、２個の個別ラインの一つは、燃焼空気用であり、もう一方は、ベンチュリ管型の排出器に供給する空気用のもので、それぞれ、流量制御バルブを備える。
【０００６】
この先付機器は、組み込みが必要なパイプ接続部とバルブとからなるのでコストがかからないが、バーナの外部にかなりの大きさ部分を占めて付加される。空気取り入れ口を収容し燃焼排ガスの排出を行うには余分なスペースを設ける必要があるため、大きさが大きいことは、時として、燃焼システムでのパイプ設計の点で設計者泣かせとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来のものよりも、製造を簡易化したセルフリジェネバーナを提供することにある。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、従来のものよりも全体の大きさが小型化したセルフリジェネバーナを提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、従来のものよりも軽量化したセルフリジェネバーナを提供することにある。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、従来のものよりも熱交換効率を向上させたセルフリジェネバーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、これらの目的及びそのほかの目的は、燃焼空気用の第１ダクトと、燃焼排ガス用の第２ダクトとが付いた熱交換器を備えるバーナボディと、少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプとを有する、セルフリジェネバーナであって、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプと同心円になった第１環状室に至る空気取り入れダクトを有し、前記第１環状室は、前記少なくとも１個の第１燃焼排ガス排出パイプの内側に設けられたベンチュリ管にも接続することを特徴するセルフリジェネバーナにより、達成される。
【００１２】
本発明の、この他の構成上の特徴は、従属項に記載してある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による解決手段は、従来技術による解決手段に対して、種々の利点をもたらす。
【００１４】
この新規な解決手段は、空気分配バルブ内で空気制御部材をコンパクト化することにより、嵩張る外部の先付機器をなくすことができる。
【００１５】
空気分配バルブは、燃焼空気分配器と、燃焼空気を排出器への送出し器の機能を単一体で果たす。
【００１６】
排出空気の量に関し、排出空気の制御は、排出器挿入体の入口を絞る操作行うように調節ねじを調節することにより行う。入口の表面を変化させることにより、本体の燃焼排ガス排出口でベンチュリ挿入体が生じさせる減圧度合を増減させて、バーナから排出される燃焼排ガスの割合を増減させる。
【００１７】
こうする代わりに、燃焼空気は、バーナの外部にあるラインに設けた調整バルブで調整してもよい。この場合、燃焼空気は、燃焼排ガス排出口のボリュームと同心円のボリュームになってバーナボディに流入することになる。燃料排ガスパイプと同心円になって、調整バルブ本体に対して、空気取り入れ口でエネルギー回収を行われる。これにより、燃焼排ガスと熱交換が、バーナ本体の外部で始まるので、バーナ効率が増大する。
【００１８】
さらに、本発明によれば、調整バルブの部分を細長くすることができるので、熱交換面が増大する結果、熱交換効率が上昇する（例えば、空気取り込みバルブとバーナのボディの間に、追加の金属製熱交換器等の適切なモジュールを入れることにより、主熱交換器を既に通過した燃焼排ガスからエネルギーを回収する）。
【００１９】
本発明による解決手段は、内側にある方が保護断熱材を必要とない耐熱性鋼である、異なる材質の２個の同心円の部材を有してもよい。この場合、外側にある方は、温度がまだ低い燃焼空気と接触するので、内側にあるものよりも軽量で耐熱性が低くてもよい。この場合、バーナの全体的な効率は、内側部材が熱交換器として機能するので増大する。内側部材を囲む燃焼空気は、熱交換器と接触する前に、最終的な予備加熱温度まで予め加熱される。
【００２０】
本発明の構成上の特徴及び特有の効果は、添付図面に示す非限定的な例示に基づいた、本発明の実施形態についての詳細な説明から明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるセルフリジェネバーナの一例の縦断面図である。
【図２】本発明によるセルフリジェネバーナの別の例を下から見た断面図である。
【図３】本発明によるセルフリジェネバーナのさらに別の例を背面から見た断面図である。
【図４】本発明によるセルフリジェネバーナの一例におけるベンチュリ管の縦断面図である。
【図５】本発明によるセルフリジェネバーナの変形態様におけるベンチュリ管の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面を参照すると、本発明によるセルフリジェネバーナは、熱交換器１１を備えたバーナボディ１０を有し、バーナボディは、その内部にガス供給パイプ１２を備え、先端がバーナヘッド１３になっている。
【００２３】
バーナボディは、その後端にはブロック１４を有し、ブロックは、ガス供給口を備え、熱交換器１１とガス供給パイプ１２とを支持する。
【００２４】
熱交換器１１の始端近傍では、燃焼排ガス排出パイプ１５が、上方に突出し、燃焼排ガス排出パイプの内側には、ベンチュリ管１６が設けられ、燃焼排ガス排出パイプの外側には、空気取入口１７が設けられる。空気取入口は、熱交換器１１に対して左右にいずれの側に設けられてもよい。２個の取り付け口は、いずれかが使用される。
【００２５】
空気取入口１７は、第１燃焼排ガス排出パイプ２１を囲む第１環状室２０に接続される。第１環状室２０は、ベンチュリ管１６の入口に直接接続される。
【００２６】
空気取入口１７と第１環状室２０は、第１燃焼排ガス排出パイプ２１を囲む一体構造体２２として構成される。
【００２７】
ベンチュリ管１６の入口と向かい合って、ベンチュリ管１６への空気の流入を制御するバルブ２３が設けられる。
【００２８】
第１環状室２０は、熱交換器１１の方に下降して延び、第２環状室２４と（第１燃焼排ガス排出パイプ２１と）接続し、第２環状室２４は、熱交換器１１を囲む第３環状室２５と接続する。
【００２９】
第２環状室２４と第３環状室２５とは、外側シェル２６と内側シェル２７とで構成され、内側シェルは、熱交換器１１の始端部近傍で熱交換器を部分的に囲む。
【００３０】
外側シェル２６は、アルミニウム又は鋳鉄製で、一方、内側シェル２７は、鋼鉄等の耐熱材料製である。外側シェル２６に付着して、断熱材３０が設けられる。断熱材により、第３環状室２５の外側が構成されて、約５０℃の外部温度に耐える。
【００３１】
第１燃焼排ガス排出パイプ２１は、ワッシャ付きの継ぎ手により内側シェル２７に固定される。
【００３２】
第１燃焼排ガス排出パイプ２１の端部には、第２上方パイプ３１が、ねじ込まれる。
【００３３】
第３環状室２５は、熱交換器１１に対して直角をなす通路３２を備え、熱交換器内で熱交換器と軸線を同じくするパイプ３４と熱交換器との間に設けられたまま、熱交換器１１と接する別の通路３３を連通する。
【００３４】
バーナヘッド１３から戻る燃焼排ガスは、熱交換器１１の外部で熱交換器に接する別の通路４０であって、外側が別のパイプ４１になっている通路を通過する。燃焼排ガスが、燃焼排ガス排出パイプ１５近傍に到達すると、燃焼排ガスは、第１燃焼排ガス排出パイプ２１と連通する環状室４２内に流入し、ベンチュリ管１６に沿って第２上方パイプ３１に達する。
【００３５】
ベンチュリ管１６の変形態様では、第１環状室２０が、ベンチュリ管１６の入口に直接接続する代わりに、第１燃焼排ガス排出パイプ２１内に設けられたまま、別の環状室５０と接続する。環状室５０は、上部で容積が狭くなって、垂直で円形の開口５１を構成し、この開口は、第２上方パイプ３１に続く。第２上方パイプは、ベンチュリ管１６の代わりとして機能する。
【００３６】
環状室４２からの燃焼排ガスは、第１燃焼排ガス排出パイプ２１の内側にある環状室５０内を通過し、第２上方パイプ３１の方に向かう。
【００３７】
最初に記載した実施形態では、ベンチュリ管１６は、内側にあり、燃焼排ガスは、ベンチュリ管１６の外方を流れるのに対して、変形態様では、ベンチュリ管の機能を果たす開口５１が、外側にあり、燃焼排ガスは、ベンチュリ管の機能を果たす開口の内方を流れる。
【００３８】
燃焼空気取り入れ口は、燃焼排ガス排出口と同心円状になっており、バルブ本体に形成した空気取り入れ口で既にエネルギー回収を行うことになる。さらに、本発明による解決手段によれば、ベンチュリ管よりも手前で、ある程度の高さに、別の熱交換パイプを必要に応じて挿入することにより、熱交換器を長くしてバーナ効率を増大してもよい。
【００３９】
燃焼空気の量は、図示していない外部バルブにより、制御される。
【００４０】
セルフリジェネバーナには、必要性及び最新技術に応じて、どんな材料及び寸法を用いてもよい。
【００４１】
こうした本発明によるバーナは、本発明の概念内で種々の修正及び変更が可能である。さらに、構成要素の全ては、技術的に等価な要素に置き換えてよい。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月10日(2019.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
第３管状室を備え、前記第２環状室と第３管状室とは、前記熱交換器の始端近傍で部分的に熱交換器を囲む内側シェルと外側シェルで構成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１に記載したセルフリジェネバーナ。
【国際調査報告】
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2019536978.tif 000009
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