(57)【要約】【課題】本発明はガス、石油等を燃料とするバーナに関するもので、混合管での安定した燃焼空気の吸引状態を確保し、良好な燃焼性能を達成できるバーナを提供することを課題とする。【解決手段】予混合ガスを導入する混合管３を略接線方向に連通させた環状管２を備え、環状管２の内周面にスリット状炎口部８を設け、環状管２から混合管３と環状管の連通部内への予混合ガスの逆流を抑制する抵抗体１１を設けたことにより、混合管３と環状管２の連通部での乱流化、渦流化はほとんど発生せず、混合管３での安定した燃焼空気の吸引が行われ、火炎長も安定した燃焼状態が実現できるバーナを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予混合ガスを導入する混合管と、内周面に複数の炎口を設けた環状管とを備え、前記混合管を前記管状管の略接線方向に連通させて、前記環状管から連通部へ予混合ガスが逆流することを抑制する抵抗体を設けたバーナ。
【請求項２】
抵抗体は、混合管と環状管の連通部またはその近傍の環状管内であって、混合管側に近い位置に設けた請求項１に記載のバーナ。
【請求項３】
抵抗体は、環状管と一体で設けた請求項１または２のいずれか１項に記載のバーナ。
【請求項４】
炎口は、環状管の内周面に設けた複数のスリットで構成した請求項１から３のいずれか１項に記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス、石油等を燃料とするバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のバーナは、図４に示すように、同様に混合管４０が反時計方向で略接線方向に連結された環状管４１の内周側に複数の炎口４２を設けたもので、環状管４１の断面積は、混合管４０との連結部近傍すなわち始端部４３から反時計回りに徐々に縮小され、環状管４１の終端部４４近傍から時計回り方向にも徐々に断面積が縮小され、環状管４１の中間部より環状管４１の終端部４４に近いところで最小断面積となるように構成されており、同様に環状管４１内の予混合ガスの噴出圧力の均一化を図ると同時に、バーナのコンパクト性を確保するというものである（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７９００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献１に示された従来の構成では、混合管４０との連結部近傍すなわち環状管４１の始端部４３から反時計回りに予混合ガスが流入し、また環状管４１の終端部４４から時計回りに予混合ガスが流入するというもので、両方の予混合ガスが衝突する部分に相当する炎口４２では火炎長が小刻みに変化し、火炎が部分的に吹き飛び易くなる傾向があった。したがって、同様に、火炎長の長短部が発生して、安定的な燃焼性能を得ることが困難であった。
【０００４】
さらに、環状管４１そのものの断面形状の構成だけで火炎分布を均一化させようとしているため、混合管４０と環状管４１の終端部４４では、一部の予混合ガスが反時計回りに、混合管４０と環状管４１の連結部内に溢れ出し、混合管４０と環状管４１の連結部内で乱流や渦流が発生し、混合管４０における燃焼空気の吸引抵抗が増加して不安定となり、炎口４２からの火炎が間欠的に長短化現象を起こして黄炎を発生させたりして、火炎長を安定させることが難しかった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、混合管での安定した燃焼空気の吸引状態を確保し、良好な燃焼性能を達成できるバーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のバーナは、予混合ガスを導入する混合管と、内周面に複数の炎口を設けた環状管とを備え、前記混合管を前記環状管の略接線方向に連通させ、環状管から連通部への予混合ガスが逆流することを抑制する抵抗体を設けたものである。そして、抵抗体を、混合管と環状管の連通部またはその近傍の環状管内であって、混合管側に近い位置に設けたものである。
【０００７】
これによって、予混合ガスの大半は炎口から噴出し、一部が混合管と環状管の連通部内に溢れ出ようとするが、抵抗体によって低圧損状態で環状管内に戻されるため、混合管と環状管の連通部での乱流化、渦流化はほとんど発生せず、混合管での安定した燃焼空気の吸引が行われ、火炎長も安定した燃焼状態が実現できる。以上のように、環状管内に抵抗体を設けることによって、混合管での安定した燃焼空気の吸引性能を維持して、良好な燃焼性能を確保できるバーナを提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のバーナは、混合管と環状管の連通部内への予混合ガスの逆流を抑制して、混合管での安定した燃焼空気の吸引状態を確保し、良好な燃焼性能を達成できるバーナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、予混合ガスを導入する混合管と、内周面に複数の炎口を設けた環状管とを備え、前記混合管を前記管状管の略接線方向に連通させて、前記環状管から連通部へ予混合ガスが逆流することを抑制する抵抗体を設けたことにより、予混合ガスの大半は炎口から噴出し、一部が混合管と環状管の連通部内に溢れ出ようとするが、抵抗体によって環状管内に戻されるため、混合管と環状管の連通部での乱流化、渦流化はほとんど発生せず、混合管での安定した燃焼空気の吸引が行われ、火炎長も安定した燃焼状態が実現できる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明で、抵抗体を、混合管と環状管の連通部またはその近傍の環状管内であって、混合管側に近い位置に設けたことにより、広い範囲の環状管内で大半の予混合ガスを炎口から噴出させることができ、混合管と環状管の連通部内に溢れ出ようとする予混合ガス量を最小にして抵抗体付近に流出させることができるため、抵抗体と予混合ガスの衝突抵抗を最小にできる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１または２の発明で、抵抗体を、環状管と一体で設けたことにより、環状管と混合管を一体化した部品を上下の二部品で成型して、両者を嵌合することによってバーナを容易に構成できる。
【００１２】
第４の発明は、特に第１から２の発明うちいずれか１つ発明で、炎口を、環状管の内周面に設けた複数のスリットで構成したことにより、炎口を打ち抜き加工で形成できるため、打ち抜き金型の変更だけで対応でき、環状管および混合管の構成を変化させずに炎口面積を増減できるため、容易にバーナの最大燃焼量を変化させることができる。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるバーナの上面図、図２は、同実施の形態における図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【００１４】
図１、図２において、バーナ１は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス、またはＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６等のフェライト系ステンレスといった耐熱耐食性に優れた板厚０．５〜１ｍｍの板金材料（本実施の形態の場合、０．５〜０．６ｍｍ）をプレス成型加工したもので、環状管２と予混合ガスを吸引するための混合管３を、環状管２の略接線方向に連通させたものである。環状管２と混合管３は、内周が環状の炎口板４と同じく内周が環状の底板５を嵌合して構成し、炎口板４は、内周側の上部を約７５°程度上向きに傾斜させた環状の傾斜面６と、その下方の内周部に内周フランジ部７を構成している。さらに、傾斜面６にはスリット幅約０．５５〜０．６５ｍｍで上下方向に縦長に開口するスリット状炎口部８が列設されている。一方、底板５は炎口板４に対応した形状となっており、バーナ１の外周部は外周嵌合部９で被覆嵌合され、内周部は斜め下方に傾斜させた内周嵌合部１０を構成して、炎口板４の周囲を下側から被覆嵌合している。
【００１５】
一方、抵抗体１１はＬ金具状の板剤で構成し、下面側を環状管２にスポット溶接などで固定している。この時、抵抗体１１は、混合管３と環状管２の連通部またはその近傍であって、混合管３側に近い位置に設けられている。一方、スリット状炎口部８は、傾斜面６の上端部から一定の距離を隔てたところから設けられ、長スリット１２からなる長スリット炎口群１３の間に短スリット１４からなる短スリット炎口群１５を組合せて配置した構成である。
【００１６】
以上のように構成されたバーナ１について、以下その動作、作用について説明する。
【００１７】
まず、矢印のように予混合ガスが混合管３を通じてバーナ１内に導入されると、大半の予混合ガスは反時計回りに環状管２内に回り込みながら、スリット状炎口部８から均一に噴出する。そして、一部の予混合ガスは、反時計回りのまま流れて混合管３と環状管２の連通部内に溢れ出ようとするが、抵抗体１１によって誘導されてスリット状炎口部８から噴出する。したがって、混合管３と環状管２の連通部内での乱流化、渦流化はほとんど発生せず、混合管３での安定した燃焼空気の吸引が行われ、燃焼空気量割合の安定した均一な予混合ガスがスリット状炎口部８から噴出する。
【００１８】
そして、何らかの点火手段によって着火され、均一で火炎長も安定した中央に向かう火炎を形成する。この時、スリット状炎口部８はスリット幅０．５５〜０．６５ｍｍ程度の細スリットで構成しているので、コンロ用バーナなどで通常設定される一次空気比の４０〜５０％よりも高一次空気比（例えば６０〜８０％）でも逆火しにくくなっており、ちなみに、バーナ１は耐熱耐食性に優れたステンレス板などで構成することにより、スリット状炎口部８のスリット幅は、通常は板厚の０．８〜１．２倍の範囲でプレス加工が可能であり、板厚によって炎口形状の選択の自由度を拡大させることができる。このため、水素と空気の混合物などのように燃焼速度の速い燃料の場合でも、バーナ１の板厚とスリット状炎口部８のスリット幅を最適化することが容易で、バーナ１の最大燃焼量を増減する場合でも、スリット長さやスリット数を変更することで対応が可能である。
【００１９】
本実施の形態の場合、板厚０．５〜０．６ｍｍのステンレス鋼板を用い、一次空気比を６５〜７０％に設定している。このように、高一次空気比の予混合ガスを均一に導入できるため、バーナ１のスリット状炎口部８では均一かつ短炎化された中央に向かう火炎が形成できる。
【００２０】
以上のように、抵抗体１１により混合管３での安定した燃焼空気の吸引状態を確保し、均一な火炎バランスと安定的な燃焼性能を同時に確保でき、最大燃焼量の増減にも容易に対応できるバーナ１を提供することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるバーナの上面図である。
【００２２】
図３において、実施の形態１と異なる点は、バーナ２０において、環状管２１の一部の断面が狭くなって予混合ガスの通過がほとんどできないように構成され、この部分が抵抗体２２となって環状管２０と一体絞り成型されており、抵抗体２２は、混合管３と環状管２１の連通部またはその近傍であって、混合管３側に近い位置に構成されているところである。
【００２３】
なお実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２４】
以上のように構成されたバーナ２０について、以下その動作、作用について説明する。
【００２５】
実施の形態１と同様に、矢印のように予混合ガスが混合管３を通じてバーナ２０内に導入されると、大半の予混合ガスは反時計回りに環状管２１内に回り込みながら、スリット状炎口部８から均一に噴出する。そして、一部の予混合ガスは、反時計回りのまま流れて混合管３と環状管２１の連通部内に溢れ出ようとする。しかし、抵抗体２２によって徐々に通路が狭められ、最終的には閉塞に近い状態になっているので、予混合ガスはスリット状炎口部８に誘導されて噴出する。したがって、混合管３と環状管２１の連通部内での乱流化、渦流化はほとんど発生せず、混合管３での安定した燃焼空気の吸引が行われ、燃焼空気量割合の安定した均一な予混合ガスがスリット状炎口部８から噴出する。また、抵抗体２２と環状管２１が一体絞り構成となっているので、環状管２１と混合管３を一体化した部品を上下の二部品で成型して、両者の嵌合によって部品点数の少ないバーナを容易に構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるバーナは、燃焼による熱膨張、収縮による炎口面積の変化や異常音の発生を比較的簡単な構成で防止し、同時にバーナの良好な燃焼性能を維持することができるため、これを加熱源とする調理器、給湯器、暖房機、焼却器など多くの用途に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるバーナの上面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるバーナのＡ−Ａ線の部分断面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるバーナの上面図
【図４】従来のバーナの部分縦断面図
【符号の説明】
【００２８】
１、２０  バーナ
２、２１  環状管
３  混合管
８  スリット状炎口部
１１、２２  抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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