(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺プレートの幅方向一側部側に、その長尺プレートの長手方向に向けて複数の炎孔を列設して第一の炎孔列を、長尺プレートの幅方向他側部側に、その長尺プレートの長手方向に向けて複数の炎孔を列設して第二の炎孔列をそれぞれ形成し、
上記炎孔を、長尺プレートの幅方向に沿って設けたスリット状のスリット炎孔として、上記長尺プレートの周囲から燃焼用二次空気を供給して、上記各炎孔から、上方向に火炎を生じせしめるガスバーナにおいて、
上記第一の炎孔列と第二の炎孔列の少なくとも一領域を、複数の炎孔を長尺プレートの長手方向に向けて複数配列してなる炎孔群と、無炎孔部とを長尺プレートの長手方向に向けて交互に配した部分を備えて構成し、
上記第一の炎孔列の各炎孔群並びに上記第二の炎孔列の各炎孔群及び、上記第一の炎孔列の無炎孔部並びに第二の炎孔列の無炎孔部を、互いに対応して配してなるガスバーナであって、
上記第一の炎孔列と第二の炎孔列を長尺プレートの長手方向に位置ずれさせることで、上記互いに対応する上記第一の炎孔列の炎孔群と第二の炎孔列の炎孔群とを、長尺プレートの長手方向に対する位相を等しくする部分を残しつつ、その長手方向に対する位相をずらして配する一方、
互いに対応する上記第一の炎孔列の無炎孔部と第二の炎孔列の無炎孔部とを、上記長尺プレートを、その幅方向に横切る部分を有するように配したことを特徴とするガスバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスファンヒータ等のガス燃焼器具に用いるガスバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から長手方向に多数のスリット状の炎孔を配設したガスバーナが知られている。特に、このようなガスバーナがファンヒータ等で用いられる場合には、低ＮＯｘ化を図るために、スリット状の多数の一次炎孔を備えた炎孔板をバーナ本体の上部に取り付け、その上面を箱体で覆い一次燃焼室を形成すると共に、この箱体の上面に二次炎孔を開口し、燃焼を一次炎孔で行われる一次燃焼と二次炎孔で行われる二次燃焼とに分割した二段燃焼で行わせているものが知られている。
このような炎孔板には、図８に示すように、多数のスリット状の一次炎孔７が平行に二列で配設されており、各炎孔列の一次炎孔７が３つ１組で所定のピッチをあけて列設されてブロック炎孔８を形成し、各ブロック炎孔８間には、火移り可能距離Ｒより短い長さの無炎孔部１３Ｅが設けられている。これは、次のような理由による。
（１）スリット炎孔３個以上を適切なピッチＰで列設することにより炎孔間が負圧になり炎を斜め下方向にひっぱるので、リフトに対する耐久性（耐リフト性）を向上させることができる。
（２）ブロック炎孔間に無炎孔部を設けることにより、周りから二次空気が取り込みやすくなり燃焼性が向上する。
（３）スリット炎孔を細分割することにより、すなわち細長いスリット炎孔を１列で配列するよりも短いスリット炎孔を平行に２列で配列することにより、炎孔の周長が長くなり二次空気と接触する面積が増え、火炎温度を低下させて低ＮＯｘ化を図ることができる。
このように一次炎孔を配設することにより、耐リフト性、低ＮＯｘ化などの各種の燃焼性能を良好なものとすることができる。
そして、良好な火移り性能を満足させるためには、ブロック炎孔間距離（無炎孔部の距離）ｒがファンヒータの最低能力使用時のガス量における所定の火移り可能距離Ｒ以下である必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既存の燃焼機器に対して、その能力のバリエーションを増やすために低能力の機器を設計開発する場合、既存機器の部品を共通部品として用いることが望まれるが、上述したバーナを共通部品としてそのまま用いると、インプット（単位時間に消費する熱量）を絞って能力を小さくした機種では、炎孔負荷（インプット／炎孔面積）が小さくなってしまい、燃焼性能が悪化してしまう。この悪化は、特に、ファンヒータを最低能力で使用した場合に顕著になる。このため、炎孔面積もインプットの減少量に応じて減らす必要がある。
しかしながら、従来の一次炎孔の配列、すなわち無炎孔部の距離を保ったまま炎孔面積を減少させようとすると、既存のバーナ本体サイズに対して炎孔列の長さが短くなってしまう。このため、単に炎孔板の変更でバーナの低能力化を図っても、十分な炎孔列距離が得られず、幅の広い温風吹出口から吹出される温風の温度分布に偏りができてしまうので、温風を拡散させるための整流板等の従来機種にはなかった部品を設けねばならずコストアップにつながっていた。
本発明のガスバーナは上記課題を解決し、少ないインプットで長い距離の炎孔面を耐リフト性や低ＮＯｘ化などの燃焼性能を損なうことなく良好に火移りさせることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載のガスバーナは、
長尺プレートの幅方向一側部側に、その長尺プレートの長手方向に向けて複数の炎孔を列設して第一の炎孔列を、長尺プレートの幅方向他側部側に、その長尺プレートの長手方向に向けて複数の炎孔を列設して第二の炎孔列をそれぞれ形成し、
上記炎孔を、長尺プレートの幅方向に沿って設けたスリット状のスリット炎孔として、上記長尺プレートの周囲から燃焼用二次空気を供給して、上記各炎孔から、上方向に火炎を生じせしめるガスバーナにおいて、
上記第一の炎孔列と第二の炎孔列の少なくとも一領域を、複数の炎孔を長尺プレートの長手方向に向けて複数配列してなる炎孔群と、無炎孔部とを長尺プレートの長手方向に向けて交互に配した部分を備えて構成し、
上記第一の炎孔列の各炎孔群並びに上記第二の炎孔列の各炎孔群及び、上記第一の炎孔列の無炎孔部並びに第二の炎孔列の無炎孔部を、互いに対応して配してなるガスバーナであって、
上記第一の炎孔列と第二の炎孔列を長尺プレートの長手方向に位置ずれさせることで、上記互いに対応する上記第一の炎孔列の炎孔群と第二の炎孔列の炎孔群とを、長尺プレートの長手方向に対する位相を等しくする部分を残しつつ、その長手方向に対する位相をずらして配する一方、
互いに対応する上記第一の炎孔列の無炎孔部と第二の炎孔列の無炎孔部とを、上記長尺プレートを、その幅方向に横切る部分を有するように配したことを要旨とする。
【０００５】
上記構成を有する本発明の請求項１記載のガスバーナは、隣接する炎孔列に形成した炎孔群への火移りを介在させることによって、火移り可能距離よりも長い幅の無炎孔部をはさんで隣り合う炎孔群間の火移りを行うので、火炎は隣り合う炎孔列間の炎孔群をジグザグ状に炎孔面全面にわたって良好に火移りする。しかも、無炎孔部を火移り可能距離以上となるように設けているために、従来の場合と比べて炎孔面積を減らし、かつ長手方向の距離を伸ばすことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明のガスバーナの好適な一実施形態について説明する。
【０００７】
図１は、ガスバーナに設けられる炎孔板の上面図であり、図２は、ガスバーナの一部切欠状態の正面図であり、図３は、一点鎖線Ａ−Ａでの断面概略図である。
バーナ１は、ガスファンヒータに用いられ、二段燃焼させることにより低ＮＯｘ化が図られるガスバーナである。このバーナ１は、バーナ本体２と炎孔板３と箱体４とを備える。
【０００８】
バーナ本体２には、燃料ガスと一次空気とを混合させるための混合管５が形成され、混合管５の基端には、燃料ガスと一次空気とが吸引される吸入口６が開口している。バーナ本体２の上部には、水平方向に延びた鍔部１０が形成され、この鍔部１０に多数のスリット状の一次炎孔７を備えた炎孔板３がスポット溶接されて取り付けられる。
そして、炎孔板３の上部には、一次炎孔７を覆うように箱体４が設けられ、箱体４内部に一次燃焼室９が形成される。一次燃焼室９に二次空気を供給するために、バーナ本体２の鍔部１０と炎孔板３とを貫通した空気孔１１が一次炎孔７のまわりに複数設けられる。また、箱体４の上面には長方形の二次炎孔１２が開口される。
【０００９】
次に、炎孔板３について詳述する。炎孔板３には、図１に示すように、多数のスリット状の一次炎孔７が手前側の第一炎孔列１４ａと奥側の第二炎孔列１４ｂの前後二列で配設されており、各炎孔列の一次炎孔７が３つ１組で所定のピッチをあけて列設されて本発明の炎孔群となるブロック炎孔８を形成し、各ブロック炎孔８間には、距離ｒ３がファンヒータの最低能力時のガス量における火移り可能距離Ｒ以上となる無炎孔部１３Ａが形成される。尚、このブロック炎孔８における一次炎孔７間のピッチは、耐リフト性を向上させるのに適切な所定のピッチＰである。
第一炎孔列１４ａのブロック炎孔８ａは、図１及び図５に示すように、第二炎孔列１４ｂのブロック炎孔８ａの両側のブロック炎孔８ｂ，８ｃとの距離ｒ１，ｒ２とが、所定の火移り可能距離Ｒ’以内となるように配置される。尚、このブロック炎孔間の斜め方向の火移り可能距離Ｒ’は、前出したブロック炎孔間の真横方向の火移り可能距離Ｒよりも若干短いものである。そして、第一炎孔列１４ａのブロック炎孔８ａと、同列中の両側のブロック炎孔８ｄ，８ｅとの距離ｒ３は、火移り可能距離Ｒより離れている。すなわち、ブロック炎孔８は、隣接する炎孔列の無炎孔部１３Ａに向かい合う領域に少なくともブロック炎孔８の一部がかかるように設けられる。
また、炎孔板３の図１中における右側のブロック炎孔は、上述したような配置をとらず、一次炎孔を密集させて設けてある。これは、この位置が点火用電極や不完全燃焼防止装置に用いられる熱電対の取付位置であるために、ブロック炎孔間距離を離して配置することによる着火不良や熱電対の検出不良を防ぐためである。
【００１０】
上述した構成のバーナ１においては、図示しないガスノズルから吸入口６を介して、バーナ本体２の混合管５へ燃料ガスが噴出され、その噴出に伴い吸入口６から一次空気として燃焼に必要な空気の一部が取り込まれる。こうして混合管５で一次空気と混合された燃料ガスは、バーナ本体２の上部から炎孔板３の一次炎孔７を通って噴出し、点火用電極によって着火される。点火用電極によって着火された炎は、図１に示す矢印のように、隣り合う炎孔列のブロック炎孔８間をジグザグに火移りしていき炎孔面全体に渡って良好に火移りする。
そして、二次空気が空気孔１１から一次燃焼室９に吸引され、一次燃焼に供される。吸引される二次空気が、燃焼に必要な空気よりも少なくなるように空気孔１１を形成しているために、一次燃焼は酸素不足気味の燃焼であり、一次燃焼室９内では燃焼は完結せず、箱体４に設けられた二次炎孔１２から未燃成分が噴出し、二次炎孔１２の周りから二次空気を吸引して二次燃焼が行われる。このように二段燃焼させることにより、火炎温度を低下させてＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【００１１】
以上説明したように、本実施形態のバーナ１によれば、全てのブロック炎孔が、隣り合う炎孔列の両側のブロック炎孔とは、所定の火移り可能距離Ｒ’以内となるように配置されているので、着火された炎は、隣り合う炎孔列のブロック炎孔にジグザグ状に火移りしていき炎孔面全体を良好に火移りする。このため同じ炎孔列内のブロック炎孔間の距離を火移り可能距離Ｒよりも広く取ることができ、すなわち、炎孔密度を小さくできるので、炎孔面積を小さくし、かつ長手方向の距離を長くすることができる。
【００１２】
具体的にいえば、図４に示す従来からの大能力タイプのバーナのように、隣り合うブロック炎孔８ｆ，８ｇ間の無炎孔部１３Ｂの距離ｒ４を火移り可能距離Ｒ以内に設けるために、スリット状の一次炎孔７を１つ配置するスペース分だけしか離せなかった場合と比べて、図５に示す本実施形態の小能力タイプのバーナ１では、スリット状の一次炎孔７を２つ配置するスペース分、離して設けているので、炎孔密度は８０％となる。このため、低能力タイプのバーナであっても大能力タイプのバーナと同じ長さの炎孔列を形成できる。従って、二種類の炎孔板を使い分けるだけで大能力バーナと低能力バーナとを共通に製造することができ、ファンヒータのバリエーション化に低コストで対応できる。
さらに、炎孔密度を小さくできる、つまり炎孔を分散して設けることができるので炎孔に形成される火炎の温度を低下させられ、より一層の低ＮＯｘ化が可能となる。
【００１３】
また、スリット状の一次炎孔７を３つ所定のピッチＰで列設しているので、炎孔間が負圧になり炎を斜め下方向に引っ張るので耐リフト性を向上させることができる。
また、第一炎孔列１４ａの無炎孔部１３Ａと第二炎孔列１４ｂの無炎孔部１３Ａとが直線上に向かい合って前後方向に貫通した共通の無炎孔列１５をブロック炎孔８間に形成するので、この無炎孔列１５が二次空気供給経路となり燃焼性が向上する。
【００１４】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、ブロック炎孔８の配列は、上記の例に限ったものではなく図６に示すように、従来からの大能力タイプのものから隣り合う炎孔列のブロック炎孔を交互に抜いたものであっても構わない。この場合、第二炎孔列１４ｂのブロック炎孔８ｈと第一炎孔列１４ａのブロック炎孔８ｉ及びブロック炎孔８ｊ間の距離ｒ１は火移り可能距離Ｒ’以内であり、同列中のブロック炎孔８ｉ，８ｊ間の無炎孔部１３Ｃの距離ｒ５は、火移り可能距離Ｒよりも離れている。要するに、全てのブロック炎孔を隣り合う炎孔列の両側のブロック炎孔と火移り可能距離Ｒ’以内に設けて、隣接する炎孔列に形成されたブロック炎孔を介すことにより、無炎孔部をはさんで隣り合うブロック炎孔間で火移りができれば良いのである。この例では、従来からの大能力タイプの場合と比べて炎孔密度は、５０％となる。
【００１５】
また、図７に示すような配列であっても構わない。この場合は、火移り可能距離Ｒより短い距離ｒ４だけ離して配置された第一炎孔列１４ａのブロック炎孔８ｋとブロック炎孔８ｎとで大ブロック炎孔１８ａを形成していると考え、この大ブロック炎孔が本発明の炎孔群であると考える。そして、第一炎孔列１４ａの大ブロック炎孔１８ａは、第二炎孔列１４ｂの大ブロック炎孔１８ｂ，１８ｃとの距離ｒ２が火移り可能距離Ｒ’以内となるように配置し、同列中の大ブロック炎孔間距離すなわち無炎孔部１３Ｄの距離ｒ６は、火移り可能距離Ｒ以上離して配置する。このように配置することにより、炎は、大ブロック炎孔１８ｂ→大ブロック炎孔１８ａ→大ブロック炎孔１８ｃの順に隣り合う炎孔列間をジグザグ状に火移りしていき炎孔面全体にわたって良好に火移りする。
この場合には、図７に示すように、大ブロック炎孔１８ａを形成するブロック炎孔８ｋ，８ｎ間をスリット状の一次炎孔７を１つ配置するスペース分だけ離して配置し、火移り可能距離Ｒより離して設けられる大ブロック炎孔間をスリット状の一次炎孔７を３つ配置するスペース分だけ離して配置すると、炎孔密度は従来からの大能力タイプの８０％となる。
また、本実施形態では、一次炎孔を３つ１組にしてブロック炎孔を形成しているが、これに限ったものではなく３つ以上を１組として形成すればよい。ただし、あまりにたくさんの一次炎孔でブロック炎孔を形成すると内側の一次炎孔では二次空気が取り込みにくくなり燃焼性が悪化してしまうので、３〜５つで１組のブロック炎孔を形成するのが望ましい。
また、本実施形態のガスバーナは、ファンヒータ用の二段燃焼させるものについて説明したが、本発明のガスバーナはこれにかぎったものではなく、給湯器などに用いられるスリット炎孔を複数有するガスバーナにも適用することもできる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載のガスバーナによれば、少ないインプットで長い距離の炎孔面を耐リフト性や低ＮＯｘ化などの燃焼性能を損なうことなく良好に火移りさせることができる。従って、インプットを絞って能力を低くしたガスバーナにも従来のガスバーナと部品を共通して使うことが可能となるので、コスト的に非常に有利なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の小能力タイプのガスバーナの炎孔板の上面図である。
【図２】本実施形態のガスバーナの一部切欠状態の正面図である。
【図３】本実施形態のガスバーナの断面概略図である。
【図４】大能力タイプのガスバーナのブロック炎孔の配列を示す説明図である。
【図５】本実施形態のガスバーナのブロック炎孔の配列を示す説明図である。
【図６】別の実施形態のガスバーナのブロック炎孔の配列を示す説明図である。
【図７】別の実施形態のガスバーナのブロック炎孔の配列を示す説明図である。
【図８】従来からの大能力タイプのガスバーナの炎孔板の上面図である。
【符号の説明】
１…バーナ、３…炎孔板、７…一次炎孔、８…ブロック炎孔、１３…無炎孔部。
【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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