(57)【要約】【課題】予混合バーナにおいて、燃焼プレートに挿入されたフレームロッドやスパークロッドの絶縁低下を防止する。【解決手段】パイロットバーナが一体化された予混合バーナにおいて、炎孔３ａ、第１の貫通孔３ｂ、及び第２の貫通孔３ｃが形成された燃焼プレート３と、第１の貫通孔３ｂに挿入されたスパークロッド４と、第２の貫通孔３ｃに挿入されたフレームロッド５と、を備え、第１の貫通孔３ｂ及び第２の貫通孔３ｃのうち少なくとも一方は、火炎側の端部に形成された座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットバーナが一体化された予混合バーナにおいて、
炎孔、第１の貫通孔、及び第２の貫通孔が形成された燃焼プレートと、
前記第１の貫通孔に挿入されたスパークロッドと、
前記第２の貫通孔に挿入されたフレームロッドと、
を備え、
前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔のうち少なくとも一方は、火炎側の端部に形成された座繰り部を含む、
ことを特徴とする予混合バーナ。
【請求項２】
前記第１の貫通孔は、前記座繰り部を含み、
前記第１の貫通孔の前記座繰り部には、前記炎孔が形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の予混合バーナ。
【請求項３】
前記スパークロッド及び前記フレームロッドは、碍子により被覆され、
前記座繰り部は、前記碍子の直径の２倍以上の内径を有する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の予混合バーナ。
【請求項４】
前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔の両方は、前記座繰り部を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の予混合バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロットバーナが一体化された予混合バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料ガスと空気とを混合させ、この混合ガスを燃焼プレート上で燃焼させる予混合バーナが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
燃焼プレートには、混合ガスを供給するための複数の炎孔が形成される。また、燃焼プレートには、火炎側に突出するように、着火のためのスパークロッドと、燃焼検知のためのフレームロッドとが挿入される。燃焼プレート上には、フレームロッド及びスパークロッドのためのアースロッドが配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６５３４４号公報
【特許文献２】特開平８−２８５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
予混合バーナの燃焼プレートは、一般的にセラミック素材のものが使用されている。セラミック素材は、通常、絶縁体であるが、燃焼室で燃焼プレートとして使用されると、燃焼ガスの結露水や燃焼空気中の塵埃等が付着することで、絶縁性が低下する。
【０００５】
また、スパークロッドやフレームロッドに使用されている絶縁物である碍子（主にアルミナ素材）も、表面に結露水や塵埃等が付着することで、絶縁性が低下する。
スパークロッドでは、通常炎側に流れる電流が燃焼プレート側へ漏電することにより、放電性能が低下し、不着火の原因となる。
【０００６】
また、フレームロッドでは、スパークロッドと同様に、電流が燃焼プレートに流れるようになり、フレーム電流値の低下により燃焼検知性能が低下する。
本発明の目的は、燃焼プレートに挿入されたフレームロッドやスパークロッドの絶縁低下を防止することができる予混合バーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の予混合バーナは、パイロットバーナが一体化された予混合バーナにおいて、炎孔、第１の貫通孔、及び第２の貫通孔が形成された燃焼プレートと、上記第１の貫通孔に挿入されたスパークロッドと、上記第２の貫通孔に挿入されたフレームロッドと、を備え、上記第１の貫通孔及び上記第２の貫通孔のうち少なくとも一方は、火炎側の端部に形成された座繰り部を含む。
【０００８】
また、上記予混合バーナにおいて、上記第１の貫通孔は、上記座繰り部を含み、上記第１の貫通孔の上記座繰り部には、上記炎孔が形成されているようにするとよい。
また、上記スパークロッド及び上記フレームロッドは、碍子により被覆され、上記座繰り部は、上記碍子の直径の２倍以上の内径を有するようにするとよい。
【０００９】
また、上記第１の貫通孔及び上記第２の貫通孔の両方は、上記座繰り部を含むようにするとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃焼プレートに挿入されたフレームロッドやスパークロッドの絶縁低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る予混合バーナを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る予混合バーナの内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る予混合バーナの座繰り部を示す説明図である。
【図４Ａ】比較例に係る予混合バーナを示す斜視図である。
【図４Ｂ】比較例に係る予混合バーナの内部構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態に係る予混合バーナ１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る予混合バーナ１を示す斜視図である。
【００１３】
図２は、予混合バーナ１の内部構造を示す断面図である。
図１に示すように、予混合バーナ１は、ブラストチューブ２と、燃焼プレート３と、スパークロッド４と、フレームロッド５と、アースロッド６と、メインノズル７と、混合部８と、を備える。また、図２に示すように、予混合バーナ１は、パイロットノズル９を備える。
【００１４】
図１に示すように、予混合バーナ１には、混合部８に空気を送風する送風機１０が固定されている。
予混合バーナ１は、例えば、ボイラ、温風暖房機などに用いることができるが、これらの用途に限らず用いることが可能である。
【００１５】
ブラストチューブ２には、混合ガスが供給される。この混合ガスは、混合部８にて送風機１０から供給される空気と、メインノズル７から供給される燃料ガスとが混合したものである。ブラストチューブ２の先端には、燃焼プレート３が配置されている。
【００１６】
図２に示すように、ブラストチューブ２の内部には仕切り板２ａが配置され、この仕切り板２ａによって、パイロットノズル９の先端が接続される空間が仕切られている。この空間、パイロットノズル９、スパークロッド４などが、予混合バーナ１に一体化されたパイロットバーナを構成する。なお、パイロットノズル９は、混合部８で混合される上記の混合ガスと同様の混合ガスを噴射する。
【００１７】
燃焼プレート３は、例えば、セラミック素材などの絶縁材料からなり、円板形状を呈する。燃焼プレート３には、燃焼プレート３を厚み方向に貫通するように複数の炎孔３ａが形成されている。この炎孔３ａは、燃焼プレート３の全体に亘って形成されている。炎孔３ａの径は、例えば１ｍｍであるが、もちろん、これより大きくても小さくてもよい。
【００１８】
また、燃焼プレート３には、燃焼プレート３を厚み方向に貫通するように第１の貫通孔３ｂ及び第２の貫通孔３ｃが形成されている。
第１の貫通孔３ｂ及び第２の貫通孔３ｃは、後述する図３に示すように、火炎側の端部に形成された座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１と、この座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１より小径の小径部３ｂ−２，３ｃ−２とを含む。なお、第１の貫通孔３ｂの座繰り部３ｂ−１には、燃焼プレート３の全体に亘って形成された炎孔３ａと同様の炎孔３ａが形成されている。
【００１９】
図３は、座繰り部３ｃ−１を示す説明図である。本実施の形態では、スパークロッド４が挿入される第１の貫通孔３ｂの座繰り部３ｂ−１は、フレームロッド５が挿入される第２の貫通孔３ｃの座繰り部３ｃ−１と同一形状であるため、図３では、第２の貫通孔３ｃの座繰り部３ｃ−１を例に説明する。
【００２０】
図３に示すように、フレームロッド５（スパークロッド４）は、第２の貫通孔３ｃ（第１の貫通孔３ｂ）に挿入されている。フレームロッド５（スパークロッド４）は、碍子５ａにより被覆されている。フレームロッド５（スパークロッド４）の碍子５ａ（４ａ）の火炎側の先端は、燃焼プレート３の火炎側の面から突出しないように例えば第２の貫通孔３ｃ（第１の貫通孔３ｂ）の座繰り部分３ｃ−１（３ｂ−２）に位置する。
【００２１】
ここで、フレームロッド５（スパークロッド４）の碍子５ａ（４ａ）の火炎側の先端は、小径部３ｃ−２（３ｂ−２）から５ｍｍ以上突出すること（距離Ｘ＞５ｍｍ）が望ましい。
【００２２】
また、フレームロッド５（スパークロッド４）の碍子５ａ（４ａ）の火炎側の先端は、燃焼プレート３の火炎側の面から０．５ｍｍ以上内側に配置されていること（距離α＝座繰り穴深さＹ−距離Ｘ＞０．５ｍｍ）が望ましい。これは、碍子５ａ（４ａ）の赤熱化により絶縁性が低下するのを抑えるためである。
【００２３】
なお、座繰り穴深さＹを小径部３ｃ−２（３ｂ−２）の厚さＺに対して大きくしすぎると、小径部３ｃ−２（３ｂ−２）の厚さＺが薄くなり、燃焼プレート３の裏側に熱が伝わりやすくなってしまう。そのため、小径部３ｃ−２（３ｂ−２）の厚さＺは、燃焼プレート３での安定的な燃焼を維持できる厚さとなるように決定するとよい。
【００２４】
座繰り部３ｃ−１（３ｂ−１）の内径Ｄ１は、碍子４ｂ（４ａ）の直径Ｄ２の２倍以上であることが望ましい。本実施の形態では、座繰り部の内径Ｄ１は１６ｍｍで、碍子４ａ，４ｂの直径Ｄ２は８ｍｍであるが、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１の内径は、碍子４ａ，４ｂの直径Ｄ２の２倍以上であることで、詳しくは後述するように絶縁性低下を防止できることがわかった。また、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１と碍子４ａ，４ｂとの隙間は、４ｍｍ以上であることが望ましい。小径部３ｂ−２，３ｃ−２の内径は、碍子４ａ，４ｂの直径Ｄ２とほぼ同一である。
【００２５】
本実施の形態の座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１は、燃焼プレート３の厚み方向に亘って径が一定であるが、「座繰り部」は、火炎側の端部に近づくほど大径となる皿座繰りであってもよい。第１の貫通孔３ｂの座繰り部３ｂ−１が皿座繰りであっても炎孔３ａを形成するとよい。なお、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１は、第１の貫通孔３ｂ及び第２の貫通孔３ｃのうち一方に形成されるようにしてもよいが、両方に形成されることが望ましい。
【００２６】
フレームロッド５とアースロッド６との間に火炎を通して電流が流れることで、フレームロッド５の他端側に設けられた検出器が、燃焼プレート３上の火炎の燃焼を検知する。
アースロッド６は、スパークロッド４の近傍、及びフレームロッド５の近傍を通るように、燃焼プレート３の表面上で屈曲するように配置されている。
【００２７】
図４Ａは、比較例に係る予混合バーナ１´を示す斜視図である。
図４Ｂは、予混合バーナ１´の内部構造を示す断面図である。
予混合バーナ１´は、第１の貫通孔３ｂ´及び第２の貫通孔３ｃ´に上述の座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１が形成されていない点において実施の形態に係る予混合バーナ１と相違する。
【００２８】
図４Ｂに示すように、第１の貫通孔３ｂ´及び第２の貫通孔３ｃ´は、座繰り部が形成されてないため、燃焼プレート３や碍子４ａ，５ａの先端に結露水や塵埃等が付着することで、燃焼プレート３や碍子４ａ，５ａの絶縁性が低下する。
【００２９】
そのため、スパークロッド４から燃焼プレート３への漏電により、放電性能が低下し、不着火の原因となる。また、フレームロッド５から燃焼プレート３への漏電により、フレーム電流値が低下し、燃焼検知性能が低下する。
【００３０】
それに対し、上述の一実施の形態に係る予混合バーナ１では、第１の貫通孔３ｂ及び第２の貫通孔３ｃの火炎側の端部に座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１が形成されている。そのため、燃焼プレート３や碍子４ａ，５ａの先端に結露水や塵埃等が付着しても、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１内の空間によって、スパークロッド４又はフレームロッド５先端から燃焼プレート３への縁面距離を多くとることで、スパークロッド４又はフレームロッド５から燃焼プレート３への漏電を抑えることができる。また、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１によって、スパークロッド４及びフレームロッド５の碍子４ａ，５ａ先端が火炎に露出しやすくなり、碍子４ａ，５ａ先端に付着した結露水や塵埃等が焼却され、これによっても、スパークロッド４又はフレームロッド５から燃焼プレート３への漏電を抑えることができる。
【００３１】
よって、本実施の形態によれば、燃焼プレート３に挿入されたフレームロッド５やスパークロッド４の絶縁低下を防止することができる。これにより、スパークロッド４における着火不良の発生を抑えることができるとともに、フレームロッド５における燃焼検知性能を向上させることもできる。
【００３２】
また、本実施の形態では、スパークロッド４が挿入される第１の貫通孔３ｂの座繰り部３ｂ−１には、炎孔３ａが形成されている。これにより、スパークロッド４の周囲において炎孔３ａから混合ガスを供給することができる。しかも、第１の貫通孔３ｂの座繰り部３ｂ−１に形成された炎孔３ａから火炎側に供給される混合ガスは、座繰り部３ｂ−１部分で流路が大きくなるため、流速が低下する。これらにより、着火性能をより確実に向上させることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、座繰り部３ｂ−１，３ｃ−１は、碍子４ａ，５ａの直径Ｄ２３の２倍以上の内径Ｄ１を有するため、より確実にフレームロッド５やスパークロッド４の絶縁低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１      予混合バーナ
２      ブラストチューブ
２ａ      仕切り板
３      燃焼プレート
３ａ      炎孔
３ｂ      第１の貫通孔
３ｂ−１      座繰り部
３ｂ−２      小径部
３ｃ      第２の貫通孔
３ｃ−１      座繰り部
３ｃ−２      小径部
４      スパークロッド
４ａ      碍子
５      フレームロッド
５ａ      碍子
６      アースロッド
７      メインノズル
８      混合部
９      パイロットノズル
１０      送風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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