説明

バーナ

【課題】加熱性能及び保炎性能を維持したまま、加工性を向上させたバーナを提供すること。
【解決手段】バーナ1は、筒状の燃焼筒2の内周面201に燃焼プレート3とを配設してなる。燃焼プレート3には、燃料と空気との混合気Gを噴出させる噴出孔31が多数設けられており、多数の噴出孔31は、燃焼プレート3の中心部を円中心として同心円状に描かれる複数の仮想円上に配列されている。燃焼プレート3は、燃焼筒2の保炎部22の近傍の表面部分において、外周側に向かうにつれて燃焼プレート3の厚みを薄くするよう形成されたテーパ面32を有している。最も外側に位置する第1外側仮想円上に配列された多数の噴出孔31Bは、テーパ面32に直交して貫通形成されており、残りの仮想円上に配列された多数の噴出孔31Aは、燃焼筒2の軸方向Lに貫通形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、筒状の燃焼筒内に複数の噴出孔を有する燃焼プレートを配設してなり、複数の噴出孔から噴出させた燃料と空気との混合気を燃焼させて形成した火炎により直接対象物を加熱するバーナに関する。
【背景技術】
【0002】
燃料と空気とを所定の空気比で予め混合させた混合気を燃焼させて形成した火炎により対象物を直接加熱するバーナにおいては、例えば、図4、図5に示すごとく、燃焼筒92の内周面921に、複数の噴出孔931を形成してなる燃焼プレート93を配設し、燃焼筒92の一方側から上記混合気Gを導入し、これを上記複数の噴出孔931から噴出させて燃焼させている。バーナ9における燃焼状態は、上記複数の噴出孔931の数、大きさ、配列、形成方向等により変化する。従来のバーナ9においては、燃焼プレート93に対して直交して複数の噴出孔931としてのストレート孔931Aを形成すると共に、燃焼筒92の近傍における最外周側の噴出孔931を、傾斜孔931Bとして燃焼筒92の内周面921に向けて傾斜させて形成している。
【0003】
そして、最外周側の傾斜孔931Bからは、混合気Gが燃焼筒92の内周面921に衝突するよう噴出され、この混合気Gの燃焼によって形成された火炎は、燃焼筒92の内周面921に沿うようにして形成され、バーナ9における火炎を安定して保持するための袖火(保炎)F2として形成される。一方、ストレート孔931Aからは、混合気Gが燃焼筒92の軸方向Lに向かって直進するよう噴出され、この混合気Gの燃焼によって形成された火炎は、対象物を加熱するための主炎F1として形成される。
【0004】
このようなバーナとしては、例えば、特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1においては、環状の火炎孔(噴出孔)列のうち最外周の各火炎孔を、その後端付近から斜め前外方に向かってレ字状に分岐させて分岐火炎孔を形成している。そして、この分岐火炎孔から斜め外方に向かう火炎を燃焼筒に衝突させ、分岐火炎孔から前方に形成された火炎を乱すことにより、上記袖火(保炎)を構成している。
【0005】
しかしながら、上記最外周側の傾斜孔931B又は分岐火炎孔は、燃焼プレート93の表面に対して斜めから加工している。そのため、この加工が容易ではない。
【0006】
【特許文献1】特開平6−74422号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、加熱性能及び保炎性能を維持したまま、加工性を向上させたバーナを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、筒状の燃焼筒と、該燃焼筒の内周面において該燃焼筒の軸方向に直交して配設され、燃料と空気との混合気を上記軸方向に向けて噴出させる噴出孔を複数備えた燃焼プレートとを有してなり、上記燃焼筒は、上記混合気を上記燃焼プレートへ導くための導入部と、上記複数の噴出孔から噴出された上記混合気の燃焼により形成される火炎の保炎を行うための保炎部とからなるバーナにおいて、
上記複数の噴出孔は、上記燃焼プレートの中心部を円中心として同心円状に描かれる複数の仮想円上に配列されており、
上記燃焼プレートは、上記保炎部近傍の表面において、外周側に向かうにつれて当該燃焼プレートの厚みを薄くするよう形成されたテーパ面を有しており、
上記複数の仮想円のうち最も外側の第1外側仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記テーパ面に直交して設けられており、一方、上記複数の仮想円のうち残りの仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記燃焼筒の軸方向に平行に設けられていることを特徴とするバーナにある(請求項1)。
【0009】
本発明のバーナの燃焼プレートは、上記保炎部近傍における表面、すなわち保炎部の内周面の近傍に位置する保炎部側の表面の部分に上記テーパ面を有しており、上記第1外側仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記テーパ面に直交して設けられている。また、第1外側仮想円以外の残りの仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記燃焼筒の軸方向に平行、すなわち燃焼プレートに直交して設けられている。
そのため、いずれの噴出孔を加工する際においても、この加工は、燃焼プレートの表面に対して直交に行うことができる。そのため、各噴出孔の加工が容易である。
【0010】
ところで、上記バーナにおいて燃焼を行う際には、上記燃焼筒の導入部から燃料と空気との混合気がバーナに導入され、この混合気が導入部内を流れ、上記燃焼プレートに衝突する。そして、混合気は、燃焼プレートにおける複数の噴出孔から上記燃焼筒の保炎部内へと噴出され、燃焼が行われて、保炎部内から火炎を形成する。
【0011】
このとき、上記テーパ面に直交して設けられた第1外側仮想円上における複数の噴出孔から噴出された混合気は、上記保炎部の内周面に衝突するよう噴出され、燃焼する。そのため、第1外側仮想円上における複数の噴出孔から噴出された混合気の噴出速度は減速され、この混合気の燃焼による火炎は保炎部の内周面に沿うように形成される。そして、この火炎は、バーナにおける主炎を安定して保持するための袖火(保炎)として形成される。
【0012】
一方、上記複数の仮想円のうち残りの仮想円上、すなわち第1外側仮想円以外の仮想円上に配列され、燃焼筒の軸方向に平行に設けられた複数の噴出孔から噴出された混合気は、保炎部内を燃焼筒の軸方向に向けて直進するよう噴出され、この混合気の燃焼による火炎は、対象物を加熱するための主炎として形成される。
【0013】
このように、上記主炎は、燃焼筒の軸方向に向けて形成される一方、上記袖火(保炎)は、保炎部の内周面に沿うように形成され、これらの干渉が避けられる。そのため、上記バーナにおいては、対象物を加熱するための加熱性能、及び当該バーナにおける火炎を安定して保持するための保炎性能が低下することはない。
それ故、本発明のバーナは、加熱性能及び保炎性能を維持したまま、加工性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
上述した本発明のバーナにおける好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記同心円状に描かれる複数の仮想円とは、必ずしも完全な真円のことだけをいうのではなく、例えば、八角形、十角形等の多角形状に描かれる円のことも含めていう。ここで、仮想円が多角形状に描かれる場合とは、上記燃焼プレートにおいて、円環状に配列された複数の噴出孔のうち3つ以上の噴出孔が直線的に配列される場合である。
【0015】
また、可能であれば、同心円状に描かれる複数の仮想円は、楕円形状に描かれたものとすることもできる。
また、上記燃料としては、例えば、都市ガス、LPGの他、各種の気体燃料を用いることができる。
【0016】
また、上記複数の仮想円のうち最も内側の第1内側仮想円とその1つ外側の第2内側仮想円との間の第1間隔は、該第2内側仮想円とその1つ外側の第3内側仮想円との間の第2間隔よりも小さくなっていることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記混合気は、上記燃焼プレートの中心部付近において、これよりも外側の部分よりも多く燃焼が行われ、この燃焼による主炎が、中心部付近にできるだけ多く集中するよう形成される。そのため、主炎をさらに遠方まで形成することができ、当該バーナによってさらに遠方の対象物を加熱することが可能になり、例えば、狭くて小さい対象物の加熱も容易に行うことが可能になる。
【0017】
また、上記各仮想円が、その1つ外側の仮想円との間に形成する各間隙は、外側に位置するものほど大きくなっていることが好ましい(請求項3)。
この場合にも、上記と同様に、燃焼による主炎が、中心部付近にできるだけ多く集中するよう形成される。そのため、主炎をさらに遠方まで形成することができ、当該バーナによってさらに遠方の対象物を加熱することが可能になり、例えば、狭くて小さい対象物の加熱も容易に行うことが可能になる。
【0018】
また、上記第1外側仮想円上に配列された複数の噴出孔同士における間隔は、残りの仮想円上に配列された複数の噴出孔同士における間隔よりも大きくなっていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記第1外側仮想円上の噴出孔から噴出された混合気によって形成される袖火(保炎)同士の干渉も容易に避けることができ、この袖火を安定して維持することができる。そのため、上記バーナにおける保炎性能を向上させることができる。
【実施例】
【0019】
以下に、本発明のバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のバーナ1は、図1、図2に示すごとく、燃料と空気とを所定の空気比で予め混合させた混合気Gを燃焼させて対象物の加熱を行う予混合バーナである。このバーナ1は、筒状の燃焼筒2と、この燃焼筒2の内周面201において燃焼筒2の軸方向Lに直交して配設された燃焼プレート3とを有してなる。
【0020】
図1、図3に示すごとく、上記燃焼筒2は、上記混合気Gを燃焼プレート3へ導くための導入部21と、多数の噴出孔31から軸方向Lに向けて噴出された混合気Gの燃焼により形成される火炎を安定して維持するための保炎部22とからなる。
また、上記燃焼プレート3には、混合気Gを噴出させる噴出孔31が多数設けられており、この多数の噴出孔31は、燃焼プレート3の中心部30を円中心として同心円状に描かれる複数の仮想円C1〜C5上に配列されている。また、燃焼プレート3は、保炎部22の近傍の表面部分、すなわち燃焼プレート3の外周端部32の近傍における保炎部側表面301の部分において、外周側に向かうにつれて当該燃焼プレート3の厚みを薄くするよう形成されたテーパ面32を有している。
【0021】
そして、上記複数の仮想円C1〜C5のうち最も外側に位置する第1外側仮想円(第5内側仮想円)C5上に配列された多数の噴出孔31Bは、上記テーパ面32に直交して貫通形成されている。一方、複数の仮想円C1〜C5のうち残りの仮想円C1〜C4上に配列された多数の噴出孔31Aは、燃焼筒2の軸方向Lに貫通形成されている。
以下に、これを詳説する。
【0022】
図1、図2に示すごとく、本例においては、上記燃焼筒2、すなわち上記導入部21及び保炎部22は円筒状に形成されており、上記燃焼プレート3は、円板状に形成されている。また、多数の噴出孔31は、燃焼プレート3の中心部30における中心噴出孔31Oを円中心として同心円状に描かれる5つの真円状の仮想円C1〜C5上にそれぞれ配列されている。
【0023】
そして、図2に示すごとく、5つの仮想円C1〜C5のうち最も内側の第1内側仮想円C1とその1つ外側の第2内側仮想円C2との間の半径方向Dの第1間隔S1は、第2内側仮想円C2とその1つ外側の第3内側仮想円C3との間の半径方向Dの第2間隔S2よりも小さくなっている。また、本例では、第1間隔S1は、第3内側仮想円C3とその1つ外側の第4内側仮想円C4との間の半径方向Dの第3間隔S3よりも小さくなっている。
【0024】
こうして、燃焼プレート3における第1、第2内側仮想円C1、C2を含む中心部30の付近においては、これよりも外側における第3〜第5内側仮想円C3〜C5を含む部分よりも多く燃焼が行われ、この燃焼による主炎F1が、中心部30の付近にできるだけ多く集中して形成される。そのため、主炎F1をさらに遠方まで形成することができ、バーナ1によってさらに遠方の対象物を加熱することができる。
なお、図示は省略するが、各仮想円C1〜C5同士の間における間隔S1〜S4は、燃焼プレート3の内側(中心部30側)にいくにつれて小さくすることもできる。すなわち、この間隔S1〜S4は、S1<S2<S3<S4とすることもできる。
【0025】
また、図2に示すごとく、各仮想円C1〜C5上における噴出孔31は、それぞれ各仮想円C1〜C5を等分するように円周方向Rに配列されている。
また、本例では、最も外側の第1外側仮想円C5上の噴出孔31から噴出された混合気Gによって形成される火炎である袖火(保炎)F2同士の干渉も容易に避け、かつこの袖火F2を安定して維持するために、第1外側仮想円C5上に配列された多数の噴出孔31B同士における円周方向Rの間隔W5は、残りの仮想円C1〜C4上に配列された多数の噴出孔31A同士における円周方向Rの間隔W1〜W4よりも大きくなっている。すなわち、間隔W5は、すべての間隔W1〜W5の中で最も大きくなっている。
【0026】
さらに具体的には、第1内側仮想円C1上に配列された多数の噴出孔31A同士における円周方向Rの間隔W1は、第2内側仮想円C2上に配列された多数の噴出孔31A同士における円周方向Rの間隔W2よりも小さくなっており、この間隔W2は、第3内側仮想円C3上に配列された多数の噴出孔31A同士における円周方向Rの間隔W3よりも小さくなっている。
【0027】
また、間隔W3は、第4内側仮想円C4上に配列された多数の噴出孔31A同士における円周方向Rの間隔W4よりも小さくなっており、この間隔W4は、第5内側仮想円(第1外側仮想円)C5上に配列された多数の噴出孔31B同士における円周方向Rの間隔W5よりも小さくなっている。
また、図3に示すごとく、燃焼プレート3におけるテーパ面32は、燃焼プレート3の保炎部側表面301との間の角度θが15〜30°となるよう傾斜して形成されている。
【0028】
図1、図3に示したように、本例のバーナ1においては、第1外側仮想円C5上に配列された多数の噴出孔31Bは、燃焼プレート3におけるテーパ面32に直交して設けられており、第1〜第4内側仮想円C1〜C4上に配列された多数の噴出孔31Aは、燃焼筒2の軸方向Lに平行、すなわち燃焼プレート3に直交して設けられている。
そのため、いずれの噴出孔31を加工する際においても、この加工は、燃焼プレート3の表面に対して直交に行うことができる。そのため、各噴出孔31の加工が容易である。
【0029】
ところで、図1に示すごとく、バーナ1において燃焼を行う際には、燃焼筒2の導入部21から燃料と空気との混合気Gがバーナ1に導入され、この混合気Gが導入部21内を流れ、燃焼プレート3に衝突する。そして、混合気Gは、燃焼プレート3における多数の噴出孔31から燃焼筒2の保炎部22内へと噴出され、燃焼が行われて、保炎部22内から火炎を形成する。
【0030】
このとき、上記テーパ面32に直交して設けられた第1外側仮想円C5上における多数の噴出孔31Bから噴出された混合気Gは、上記保炎部22の内周面201に衝突するよう噴出され、燃焼する。そのため、第1外側仮想円C5上における多数の噴出孔31Bから噴出された混合気Gの噴出速度は減速され、この混合気Gの燃焼による火炎は保炎部22の内周面201に沿うように形成される。そして、この火炎は、バーナ1における主炎F1を安定して保持するための袖火F2として形成される。
【0031】
一方、第1〜第4内側仮想円C1〜C4上に配列され、燃焼筒2の軸方向Lに平行に設けられた多数の噴出孔31Aから噴出された混合気Gは、保炎部22内を燃焼筒2の軸方向Lに向けて直進するよう噴出され、この混合気Gの燃焼による火炎は、対象物を加熱するための主炎F1として形成される。
【0032】
このように、上記主炎F1は、燃焼筒2の軸方向Lに向けて形成される一方、上記袖火F2は、保炎部22の内周面201に沿うように形成され、これらの干渉が避けられる。そのため、本例のバーナ1は、対象物を加熱するための加熱性能、及びバーナ1における火炎を安定して保持するための保炎性能を維持することができる。
それ故、本例のバーナ1は、加熱性能及び保炎性能を維持したまま、加工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】実施例における、バーナを側方断面として見た状態で示す断面説明図。
【図2】実施例における、バーナを軸方向断面として見た状態で示す図で、図1におけるA−A線矢視断面説明図。
【図3】実施例における、バーナの燃焼プレートにおけるテーパ面の周辺を拡大して示す断面説明図。
【図4】従来例における、バーナを側方断面として見た状態で示す説明図。
【図5】従来例における、バーナを軸方向断面として見た状態で示す図で、図4におけるA−A線矢視説明図。
【符号の説明】
【0034】
1 バーナ
2 燃焼筒
21 導入部
22 保炎部
3 燃焼プレート
31 噴出孔
32 テーパ面
C1〜C5 仮想円
S1〜S4 間隔
W1〜W5 間隔
F1 主炎
F2 袖火(保炎)
G 混合気

【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の燃焼筒と、該燃焼筒の内周面において該燃焼筒の軸方向に直交して配設され、燃料と空気との混合気を上記軸方向に向けて噴出させる噴出孔を複数備えた燃焼プレートとを有してなり、上記燃焼筒は、上記混合気を上記燃焼プレートへ導くための導入部と、上記複数の噴出孔から噴出された上記混合気の燃焼により形成される火炎の保炎を行うための保炎部とからなるバーナにおいて、
上記複数の噴出孔は、上記燃焼プレートの中心部を円中心として同心円状に描かれる複数の仮想円上に配列されており、
上記燃焼プレートは、上記保炎部近傍の表面において、外周側に向かうにつれて当該燃焼プレートの厚みを薄くするよう形成されたテーパ面を有しており、
上記複数の仮想円のうち最も外側の第1外側仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記テーパ面に直交して設けられており、一方、上記複数の仮想円のうち残りの仮想円上に配列された複数の噴出孔は、上記燃焼筒の軸方向に平行に設けられていることを特徴とするバーナ。
【請求項2】
請求項1において、上記複数の仮想円のうち最も内側の第1内側仮想円とその1つ外側の第2内側仮想円との間の第1間隔は、該第2内側仮想円とその1つ外側の第3内側仮想円との間の第2間隔よりも小さくなっていることを特徴とするバーナ。
【請求項3】
請求項1において、上記各仮想円が、その1つ外側の仮想円との間に形成する各間隙は、外側に位置するものほど大きくなっていることを特徴とするバーナ。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項において、上記第1外側仮想円上に配列された複数の噴出孔同士における間隔は、残りの仮想円上に配列された複数の噴出孔同士における間隔よりも大きくなっていることを特徴とするバーナ。

【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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【公開番号】特開2006−275482(P2006−275482A)
【公開日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−99230(P2005−99230)
【出願日】平成17年3月30日(2005.3.30)
【出願人】(000221834)東邦瓦斯株式会社 (440)
【Fターム(参考)】