(57)【要約】【課題】バーナの構造が簡単で、且つ、ＮＯｘ抑制機能が高いガスバーナを提供する。【解決手段】ガスヘッド２を単管として、保炎カップや制風板をなくした簡単なバーナ構造とし、保炎板３に設けた空気通路Ｗ２およびＷ３と燃料ガス噴射ノズル６の相対位置を、ガス噴射ノズル６の過半数、望ましくは全てを空気通路Ｗ２と空気通路Ｗ３を形成する孔７、８の存在しない領域に向け開口すること規定し、かつ、保炎板３上に開口した孔７の中心位置Ｒ２がＲｏ＜Ｒ２＜0.75Ｒｏ、孔８の中心位置Ｒ３が1.1Ｒｉ＜Ｒ３＜1.5Ｒｉであり、空気通路Ｗ２と空気通路Ｗ３の全空気通路面積Ｗとの相対面積比を、空気通路面積Ｗ2が全空気通路面積Ｗの75〜95％で、空気通路面積Ｗ３が全空気通路面積Ｗの0.2〜８％となるように開口したガスバーナ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流側は円形の火炎放射口を有し、上流側は風箱に連なるエアコーン（１）と、エアコーン（1）と同軸に配置され、火炎放射側の先端を封じ、その側壁に複数の燃料ガス噴射ノズル（６）を設けたシングル管のメインガスノズル（２）と、メインガスノズル２）が貫通する中心孔とエアコーン（１）より小さい最大径と、空気通路となる複数の孔（７）（８）（９）または切り欠き（１４）を有し、メインガスノズル（２）に設けられた燃料ガス噴射ノズル（６）より上流側に取付けられた保炎板（３）を具備するガスバーナにおいて、燃料ガス噴射ノズル（６）の過半数、望ましくは全ての燃料ガス噴射ノズル（６）を保炎板（３）に設けた空気通路Ｗ２となる孔（７）と空気通路Ｗ３なる孔（８）、若しくは空気通路Ｗ２を形成する切り欠き（１４）と空気通路Ｗ３なる孔（８）の存在しない領域に向け開口することを特徴とする上記ガスバーナ。
【請求項２】
保炎板（３）に開けられた空気通路の位置を規定するため、保炎板外半径をＲｏ、内半径をＲｉとし、保炎板（３）外周近傍に円周方向に配列した空気通路Ｗ２の孔（７）の中心の保炎板（３）中心からの距離をＲ２、燃料ガス噴霧ノズル（６）の近傍の円周方向に配列した空気通路Ｗ３の孔（８）の中心の保炎板（３）中心からの距離をＲ３とすると、Ｒ２はＲo＜Ｒ２＜０．７５Ｒｏで望ましくは０．９Ｒｏ＜Ｒ２＜０．８Ｒｏの位置にあり、Ｒ３は１．１Ｒｉ＜Ｒ３＜１．５Ｒｉで望ましくは１．２Ｒｉ＜Ｒ３＜１．４Ｒｉに位置し、空気通路面積Ｗ２が全空気通路面積Ｗの７５〜９５％望ましくは８５〜９２％で、空気通路面積Ｗ３が全空気通路面積Ｗの０．２〜８％も望ましくは０．６〜２％となる請求項１に記載のガスバーナ。
【請求項３】
保炎板に開けられた空気通路のうち、外側の空気通路が孔（７）であり、請求項２を満足する請求項１に記載のガスバーナ。
【請求項４】
保炎板に開けられた空気通路のうち、外側の空気通路がその外周部に設けられる切り欠き(１４)であり、請求項２の面積比を満足する請求項１に記載のガスバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低ＮＯｘガスバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先に特許2852108号及び特許3014166号により、低ＮＯｘガスバーナを開示したが、本発明はそれを改良し、更に低ＮＯｘ化を図るものである。
【０００３】
先の発明は円形の火炎放射口を有し、ウィンドボックスに連なる円筒状のエアコーンと内外２重の円筒壁と内外円筒壁の間をその両端部で閉鎖する環状壁とからなり、外側壁の火炎放射口側には複数のガス噴射ノズルが設けられ、エアコーンの内部に同軸に配置され、その外側壁とエアコーンの内面との間と内筒内部とにそれぞれ空気通路を形成すると共に、燃料ガス供給管に接続し、燃料ガス供給管から供給される燃料ガスをガス噴射ノズルから噴射するガスヘッダとエアコーンの内径より小さい最大径を有し、上記ガスヘッダのガス噴射ノズルより奥側でガスヘッダの外壁に取付けられる保炎板と、ガスヘッダの前面に設けられる制風板と、その他公知の構成要素からなるガスバーナにおいて、保炎板の周縁に切り欠きを設けたり、又は空気流通孔を設けたりして、保炎板の下流に不均一な空燃比分布を生じさせることを特徴とするものである。（特許文献１参照。）
【０００４】
また、改良として、前記の如きバーナにおいて、保炎板に設けられる空気通路となる複数の孔または切り欠きの位置に対応して、ガスヘッダのガス噴射ノズルの位置もしくはガス噴射方向を適切に設定すること、即ち、ガスヘッダのガス噴射ノズルの一部望ましくは半数以上を保炎板に設けられた空気通路のない方向に向けて開口させるとすること、および、ガスヘッダである２重管内筒の内側を流れる空気をその先端に配置した制風板で制御し、保炎する構造のものである。（特許文献２参照。）
【特許文献１】特許2852108号
【特許文献２】特許3014166号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２ではガスヘッダが同軸２重円管で構成されており、複雑で製造費が高くなり、かつ、ガスヘッダの内側壁の内側を流れる空気は保炎やスス生成の抑制に機能するが、量が多くなるとＮＯｘ低減には良い効果をもたらさず、量が少ないとススが生成しやすい構造となっている。
【０００６】
特許文献２では特許文献１と同じ同軸２重管構造のガスヘッドであるが、ガスヘッダ下流に制風板を設け、上記空気を制御する構造になっているが、これも製造単価増加の要因となるだけでなく、ガスヘッダと制風板の間隙調整による空気流量の制御は難しい。
【０００７】
本発明はガスバーナの構造を簡単にし、製造単価を下げるだけでなく、更にＮＯｘ低減を図れるガス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】
【０００８】
上記目的は前記の如きガスバーナにおいて、ガスヘッダである２重管をシングル管に変更し、保炎板に開けた空気通路の孔の大きさと位置を燃料ガス噴射ノズル位置若しくは燃料ガスの噴射方向に対して適切に配置することにより達成される。
【０００９】
更に具体的には、上記目的には保炎板に設けた空気通路用の穴または切り欠きにおいて、パイロット点火に必要な空気通路用の孔を除いて、その位置をガスヘッダの燃料ガス噴射ノズルから噴射されるガスの流線上を避けた位置に配置することである。
【００１０】
また、ガスヘッダを２重管からシングル管に変更することで無くなった２重管内部の空気流れの機能を補うため、保炎板上でガスヘッダの近傍位置に小口径の空気通路を設けることである。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、比較的簡単な構造で、かつ、今まで以上の低ＮＯｘ性能が達成されるガスバーナが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明によるガスバーナの具体的な実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明に係わるガスバーナの実施例の構成を示す断面図、図２は図１に示したガスバーナの火炎放射側正面図、図３は図２の大口径空気通路孔を切り欠きに変更した例の図である。
【００１４】
図中、１はエアコーン、２はメインガスノズル、３は保炎板、４はパイロットガスノズル、５は点火棒、６は燃料ガス噴出ノズル孔、７は大口径空気通路孔、８は小口径空気通路孔、９はパイロット用空気通路孔、１０は図示されていない送風機に接続する空気供給管、１１は燃料ガス供給配管接続部、１２はガスバーナが収納される風箱、１３はメインガスノズル等を風箱に固定するバックプレートである。
【００１５】
エアコーン１は取付けフランジにより風箱１２に収納さ燃焼室のバーナ取付け口に設置される。メインガスノズル２は火炎放射側端面を封じたシングル管で火炎放射側端部近くに複数の燃料ガス噴射ノズル６が設けられる。
【００１６】
このメインガスノズル２はエアコーン１の内部に同軸となるようバックプレート１３により風箱１２に固定され、メインガスノズル２とエアコーン１の間の環状部は風箱１２から流れる空気の通路となる。
【００１７】
メインガスノズル２の燃料ガス噴射ノズル６の上流側、すなわち火炎放射側とは反対側のすぐ近くに環状の保炎板３がメインガスノズル２にしっかりと取付けられる。保炎板３の外径はエアコーン１の内径より小さく、内径はメインガスノズル２外径より大きい。
【００１８】
保炎板３の外縁とエアコーン１の内壁との間隙からなる空間を空気通路Ｗ１、保炎板３の外縁近傍に開けた大口径の孔７の空間からなる空気通路をＷ２、保炎板３の内縁近傍に開けた小口径の孔８の空間からなる空気通路をＷ３、パイロットガスノズル４のために保炎板３にあけた小口径の孔９の空間からなる空気通路をＷ４とすると、風箱１２から供給される空気はＷ１からＷ４の何処かを通過し、火炎放射側へと流れる。全空気通路面積をＷとすると    Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４  となる。
【００１９】
本発明はメインガスノズル２をシングル管として、保炎カップや制風板をなくした簡単なバーナ構造とし、保炎板３上に設けた空気通路の孔７と８のガス噴射ノズル６との相対位置、これら孔７と８の保炎板上の相対位置、および、空気通路Ｗ２と空気通路Ｗ３の全空気通路面積Ｗとの相対面積比に関するものであり、その要旨するところは、ガス噴射ノズル６の過半数望ましくは全てを空気通路Ｗ２の孔７と空気通路Ｗ３の孔８の存在しない領域に向け開口し、孔７と孔８を保炎板３の所定領域に開けることである。
【００２０】
即ち、保炎板３に開けた空気通路の孔の位置を規定するため、保炎板３の外半径をＲｏ、内半径をＲｉとし、保炎板３外周近傍に円周方向に配列した空気通路Ｗ２の孔７の中心の保炎板３中心からの距離をＲ２、燃料ガス噴霧ノズル６の近傍の円周方向に配列した空気通路Ｗ３の孔８の中心の保炎板３中心からの距離をＲ３とすると、Ｒ２はＲo＜Ｒ２＜0.75Ｒｏで望ましくは0.9Ｒｏ＜Ｒ２＜0.8Ｒｏの位置に配置し、Ｒ３は1.1Ｒｉ＜Ｒ３＜1.5Ｒｉで望ましくは1.2Ｒｉ＜Ｒ３＜1.4Ｒｉに位置に配置して、且つ
空気通路面積Ｗ２が全空気通路面積Ｗの75〜95％望ましくは85〜92％で、空気通路面積Ｗ３が全空気通路面積Ｗの0.2〜８％も望ましくは0.6〜２％となるように開口することである。
【００２１】
図１及び図２に示した実施例では保炎板３に大口径、小口径の円孔を開けて、空気通路Ｗ２と空気通路Ｗ３を形成させおり、図３では保炎板３の外縁部にＶ字切り欠きで空気通路Ｗ２を設けているが、切り欠きの形、孔の形状で本発明名を限定するものでなく、どのような形状の切り欠き・孔でもよい。
【００２２】
このように構成すると、燃料ガス噴射ノズル６から噴出する燃料ガスはまず空気流路Ｗ３を流れる空気と接触するが、燃料ガス流の外周部分における１部の燃料と混合するだけで、少量の空気でも可燃雰囲気が出来、着火し、保炎機能を果たすことになる。
【００２３】
燃料ガス噴射ノズル６から噴出する燃料ガスのほとんどは、保炎板３の外縁近くに設けられた空気通路Ｗ２領域まで達するが、空気通路Ｗ２に直接ぶつからないため、燃料ガスと空気の混合が遅れ、燃料過剰域と燃料過少域がはっきり出来、いわゆる濃淡燃焼が強調され、火炎温度が低下し、ＮＯｘ生成が抑えられることになる。
【００２４】
また、空気通路Ｗ２の空気流れは分割され、柱状に噴出するため、燃焼室の高温燃焼ガスの火炎放射口への循環は促進され、一層の保炎効果とＮＯｘ生成の抑制機能を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ガスバーナの断面図である。
【図２】ガスバーナの火炎放射側正面図である。
【図３】保炎板外縁の切り欠きにより空気流路Ｗ３を設けた例の図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      エアコーン
２      メインガスノズル
３      保炎板
４      パイロットガスノズル
５      点火棒
６      燃料ガス噴出ノズル
７      大口径空気通路孔
８      小口径空気通路孔
９      パイロット用ガス通路孔
１０    空気供給管
１１    燃料ガス供給配管接続部
１２    風箱
１３    バックプレート
１４    空気通路用切り欠き
【図１】
2008180474.tif 000003
【図２】
2008180474.tif 000004
【図３】
2008180474.tif 000005