JP2002177751A - 混合器及び該混合器を備えたガスバーナ - Google Patents
混合器及び該混合器を備えたガスバーナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧損の少ない状態でかつ短い距離で均一に混
合することのできる混合器を得る。 【解決手段】 第1の流体が流れる第1の管路11中
に、流路の一部を遮蔽体12a,12bにより遮蔽する
ことにより流路面積が小さくされた部分Sが形成され、
第2の流体が流れる第2の管路には、第2の流体を流路
面積が小さくされた部分Sに噴出する第1の噴孔22
と、遮蔽体12a,12bに向けて噴出する第2の噴孔
23とが形成される。
合することのできる混合器を得る。 【解決手段】 第1の流体が流れる第1の管路11中
に、流路の一部を遮蔽体12a,12bにより遮蔽する
ことにより流路面積が小さくされた部分Sが形成され、
第2の流体が流れる第2の管路には、第2の流体を流路
面積が小さくされた部分Sに噴出する第1の噴孔22
と、遮蔽体12a,12bに向けて噴出する第2の噴孔
23とが形成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は混合気に関し、好ま
しくは、気体と気体、例えば燃焼用空気と燃料ガスとを
圧損の少ない状態で均一に混合することを可能とする混
合器と、該混合器を備えたガス燃焼器に関する。
しくは、気体と気体、例えば燃焼用空気と燃料ガスとを
圧損の少ない状態で均一に混合することを可能とする混
合器と、該混合器を備えたガス燃焼器に関する。
【0002】
【従来の技術】同種又は異種の複数の流体同士を混合す
る混合器は種々の分野で用いられる。例えば、ガス燃焼
器では、燃料ガスとその数倍以上の体積の酸化剤(例え
ば、空気)とを混合する気・気混合器が用いられる。そ
のような混合器において、短い距離で均一な混合を得る
ために、大別して、図6、7、8に示すように3つの態
様の混合気が従来用いられている。
る混合器は種々の分野で用いられる。例えば、ガス燃焼
器では、燃料ガスとその数倍以上の体積の酸化剤(例え
ば、空気)とを混合する気・気混合器が用いられる。そ
のような混合器において、短い距離で均一な混合を得る
ために、大別して、図6、7、8に示すように3つの態
様の混合気が従来用いられている。
【0003】図6は、ベルマウス型ミキサーやベンチュ
リー型ミキサーに代表される流路の絞りを利用した混合
器であり、第1の流体(例えば、空気)が流れる第1の
管路1には絞りとして機能する縮径部2が備えられでお
り、前記第1の管路1における該縮径部2の上流側には
第2の流体(例えば、燃料ガス)が噴出する第2の管路
5が、そのノズル部6を前記縮径部2の直下にくるよう
にして配置されている。ノズル部6から噴出する第2の
流体の流れにより生じる陰圧により、周囲の第1の流体
は第1の管路1内に引き込まれ、流速の違いに起因して
両者は乱流となり相互に混合する。
リー型ミキサーに代表される流路の絞りを利用した混合
器であり、第1の流体(例えば、空気)が流れる第1の
管路1には絞りとして機能する縮径部2が備えられでお
り、前記第1の管路1における該縮径部2の上流側には
第2の流体(例えば、燃料ガス)が噴出する第2の管路
5が、そのノズル部6を前記縮径部2の直下にくるよう
にして配置されている。ノズル部6から噴出する第2の
流体の流れにより生じる陰圧により、周囲の第1の流体
は第1の管路1内に引き込まれ、流速の違いに起因して
両者は乱流となり相互に混合する。
【0004】図7は、第1の流体が流れる第1の管路1
内に、拡散板やブラフボディー4を配置したものであ
り、第1の管路1における該拡散板4の上流側に第2の
流体が噴出する第2の管路5が配置されている。第1の
流体は、図示しない吸引ファン又は送気ブロアにより第
1の管路1内に吸引又は送給され、第2の流体は第2の
管路5のノズル部6から前記拡散板4に向けて噴出す
る。第1の流体及び第2の流体は、共に前記拡散板4に
衝突することにより乱流となり相互に混合する。
内に、拡散板やブラフボディー4を配置したものであ
り、第1の管路1における該拡散板4の上流側に第2の
流体が噴出する第2の管路5が配置されている。第1の
流体は、図示しない吸引ファン又は送気ブロアにより第
1の管路1内に吸引又は送給され、第2の流体は第2の
管路5のノズル部6から前記拡散板4に向けて噴出す
る。第1の流体及び第2の流体は、共に前記拡散板4に
衝突することにより乱流となり相互に混合する。
【0005】図8は、第1の流体の流れの中に第2の流
体を分散して供給する形態であり、第1の管路1内に、
複数個のノズル孔6を持つ第2の管路5が配置されてい
る。図7に示したものと同様に、第1の流体は吸引ファ
ン又は送気ブロアにより第1の管路1内に吸引又は送給
され、第2の流体は第2の管路5のノズル部6aから分
散して噴出する。第1の流体及と第2の流体との混合箇
所が多くの箇所に分散することにより、2つの流体の混
合は促進される。
体を分散して供給する形態であり、第1の管路1内に、
複数個のノズル孔6を持つ第2の管路5が配置されてい
る。図7に示したものと同様に、第1の流体は吸引ファ
ン又は送気ブロアにより第1の管路1内に吸引又は送給
され、第2の流体は第2の管路5のノズル部6aから分
散して噴出する。第1の流体及と第2の流体との混合箇
所が多くの箇所に分散することにより、2つの流体の混
合は促進される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した流路の絞
りを利用した形式の混合器の場合、及び、図7に示した
流路に拡散板を設置した形式の混合器の場合には、圧損
を伴う。一方、この形態の混合器において、短い距離で
良好な混合を得ようとすると、流路の絞りを小さくする
必要がある。そのためには、図6に示す形式の混合器で
は、前記縮径部2の直径を第1の管路1の直径から大き
く絞り込む必要があり、図7に示す形式の混合器では、
第1の管路1の断面積における前記拡散板4の占める面
積を大きくする必要がある。このことは、第1の流路1
での圧損を増大させることとなり、それに対処するため
に、吸引ファンや送気ブロアの能力の増大が必要とな
り、結果として流体騒音が増大する。従って、実際の混
合器においては、混合距離をある程度以下に短くするこ
とは困難であり、混合器のコンパクト化には限界があ
る。
りを利用した形式の混合器の場合、及び、図7に示した
流路に拡散板を設置した形式の混合器の場合には、圧損
を伴う。一方、この形態の混合器において、短い距離で
良好な混合を得ようとすると、流路の絞りを小さくする
必要がある。そのためには、図6に示す形式の混合器で
は、前記縮径部2の直径を第1の管路1の直径から大き
く絞り込む必要があり、図7に示す形式の混合器では、
第1の管路1の断面積における前記拡散板4の占める面
積を大きくする必要がある。このことは、第1の流路1
での圧損を増大させることとなり、それに対処するため
に、吸引ファンや送気ブロアの能力の増大が必要とな
り、結果として流体騒音が増大する。従って、実際の混
合器においては、混合距離をある程度以下に短くするこ
とは困難であり、混合器のコンパクト化には限界があ
る。
【0007】図8に示す形態の混合器の場合には、噴出
場所すなわち第2の管路5のノズル部6aの数を多くす
ればするほど、混合距離を短くすることができる。しか
し、分散すればするほど、各ノズル部で必要な噴出流速
を確保するために、各ノズル寸法(噴出孔径)を小さく
することが必要となる。実機での混合器の場合、製作上
の問題や埃による目詰まりの心配などから、ノズル寸法
には自ずと限界があり、図6及び図7に示した混合器の
場合と同様に、混合器のコンパクト化には限界がある。
場所すなわち第2の管路5のノズル部6aの数を多くす
ればするほど、混合距離を短くすることができる。しか
し、分散すればするほど、各ノズル部で必要な噴出流速
を確保するために、各ノズル寸法(噴出孔径)を小さく
することが必要となる。実機での混合器の場合、製作上
の問題や埃による目詰まりの心配などから、ノズル寸法
には自ずと限界があり、図6及び図7に示した混合器の
場合と同様に、混合器のコンパクト化には限界がある。
【0008】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、低圧損でありながら短い距離で所
要の混合を達成することが可能であり、結果として従来
のものよりもコンパクト化することを可能とした混合器
を提供することにある。本発明の他の目的は、前記の混
合器を燃焼用ガス混合器として持つガスバーナを提供す
ることにある。
であり、その目的は、低圧損でありながら短い距離で所
要の混合を達成することが可能であり、結果として従来
のものよりもコンパクト化することを可能とした混合器
を提供することにある。本発明の他の目的は、前記の混
合器を燃焼用ガス混合器として持つガスバーナを提供す
ることにある。
【0009】
【発明を解決するための手段】本発明による混合器は、
第1の流体が流れる第1の管路中に、流路の一部を遮蔽
体により遮蔽することにより流路面積が小さくされた部
分が形成され、前記流路面積が小さくされた部分の上流
側には第2の流体が流れる第2の管路が配置され、該第
2の管路には、第2の流体を主に前記流路面積が小さく
された部分に噴出するための第1の噴孔又は噴孔群と、
主に前記遮蔽体に向けて噴出するための第2の噴孔又は
噴孔群とが形成されていることを特徴とする。
第1の流体が流れる第1の管路中に、流路の一部を遮蔽
体により遮蔽することにより流路面積が小さくされた部
分が形成され、前記流路面積が小さくされた部分の上流
側には第2の流体が流れる第2の管路が配置され、該第
2の管路には、第2の流体を主に前記流路面積が小さく
された部分に噴出するための第1の噴孔又は噴孔群と、
主に前記遮蔽体に向けて噴出するための第2の噴孔又は
噴孔群とが形成されていることを特徴とする。
【0010】本発明による混合器では、第1の管路にお
ける「流路面積が小さくされた部分」は従来の混合器で
の「流路の絞り部」として機能し、「遮蔽体」は「拡散
板」として機能する。従って、本発明による混合器で
は、第1の流体と第2の流体は、「流路の絞り部」を通
過することによる混合と、「拡散板」に衝突することに
よる混合との双方を同時に受けることとなる。
ける「流路面積が小さくされた部分」は従来の混合器で
の「流路の絞り部」として機能し、「遮蔽体」は「拡散
板」として機能する。従って、本発明による混合器で
は、第1の流体と第2の流体は、「流路の絞り部」を通
過することによる混合と、「拡散板」に衝突することに
よる混合との双方を同時に受けることとなる。
【0011】そのために、「流路の絞り部」のみにより
第1の流体と第2の流体とを所定に混合する場合と比較
して、「流路面積が小さくされた部分」の有効面積を大
きなものとし、また、「拡散板」のみにより第1の流体
と第2の流体とを所定に混合する場合と比較して、「遮
蔽体」の有効面積を小さなものとしても、「流路面積が
小さくされた部分」より下流側において、前記所定の混
合状態を得ることが可能となり、結果として、本発明に
よる混合器は、圧損の少ない状態でかつ短い混合距離で
所定の混合流体を得ることができる。それにより、混合
器のコンパクト化も可能となる。
第1の流体と第2の流体とを所定に混合する場合と比較
して、「流路面積が小さくされた部分」の有効面積を大
きなものとし、また、「拡散板」のみにより第1の流体
と第2の流体とを所定に混合する場合と比較して、「遮
蔽体」の有効面積を小さなものとしても、「流路面積が
小さくされた部分」より下流側において、前記所定の混
合状態を得ることが可能となり、結果として、本発明に
よる混合器は、圧損の少ない状態でかつ短い混合距離で
所定の混合流体を得ることができる。それにより、混合
器のコンパクト化も可能となる。
【0012】本発明による混合器において、前記流路面
積が小さくされた部分を形成するための遮蔽体は、第1
の管路の周壁から内側に向けて延出するようにして形成
されていてもよく、第1の管路の中心域から周壁側に向
けて延出するようにして形成されていてもよい。
積が小さくされた部分を形成するための遮蔽体は、第1
の管路の周壁から内側に向けて延出するようにして形成
されていてもよく、第1の管路の中心域から周壁側に向
けて延出するようにして形成されていてもよい。
【0013】また、本発明による混合器において、混合
される第1及び/又は第2の流体は、気体、液体、ある
いは、気体と液体の混合流などのいずれであっても、所
期の目的は達成される。好ましい態様においては、空気
と燃料ガスとの混合器であり、そこにおいて、第1の流
体は酸化剤としての空気であり、第2の流体は燃料ガス
である。また、本発明は、前記空気と燃料ガスとの混合
器を備えたガス燃焼器をも開示する。
される第1及び/又は第2の流体は、気体、液体、ある
いは、気体と液体の混合流などのいずれであっても、所
期の目的は達成される。好ましい態様においては、空気
と燃料ガスとの混合器であり、そこにおいて、第1の流
体は酸化剤としての空気であり、第2の流体は燃料ガス
である。また、本発明は、前記空気と燃料ガスとの混合
器を備えたガス燃焼器をも開示する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明による混合器及び該混合器を備えたガスバーナをより
詳細に説明する。図1は、本発明による混合器の一実施
の形態を示す図であり、図1aは断面図、図1bは全体
の斜視図である。この混合器10において、外筒11
は、第1の流体が流れる第1の管路を形成するものであ
り、この例では、横断面が矩形状であり、上下端側を開
放している。外筒11の対向する2つの側壁11a,1
1bの一部は、互いに対向する位置において、内側に向
けた凹陥部12a,12bとされており、該凹陥部12
a,12bが、管路内の流路の一部を遮蔽する遮蔽体と
して機能することにより、その先端間に、本発明でいう
「流路面積が小さくされた部分」Sが形成される。
明による混合器及び該混合器を備えたガスバーナをより
詳細に説明する。図1は、本発明による混合器の一実施
の形態を示す図であり、図1aは断面図、図1bは全体
の斜視図である。この混合器10において、外筒11
は、第1の流体が流れる第1の管路を形成するものであ
り、この例では、横断面が矩形状であり、上下端側を開
放している。外筒11の対向する2つの側壁11a,1
1bの一部は、互いに対向する位置において、内側に向
けた凹陥部12a,12bとされており、該凹陥部12
a,12bが、管路内の流路の一部を遮蔽する遮蔽体と
して機能することにより、その先端間に、本発明でいう
「流路面積が小さくされた部分」Sが形成される。
【0015】外筒11の前記流路面積が小さくされた部
分Sの下方、すなわち、流体の流れ方向上流側には、前
記凹陥部12a,12bと平行な方向に、管体20が挿
通されており、該管体20は第2の流体が流れる第2の
管路を形成する。管体20の一端側は閉鎖され、他端側
21は開放していて外筒11の外側まで延出している。
管体20の上面側、すなわち、前記流路面積が小さくさ
れた部分Sに面した側には、複数の第1の噴孔22が2
列に形成されている。また、管体20の両側面側、すな
わち、前記凹陥部12a,12b側に対向している側に
も複数の第2の噴孔23が形成され、各噴孔23にはノ
ズル管24が取り付けられている。該ノズル管24の先
端は凹陥部12a,12bの先端下方位置よりさらに側
壁11a,11b側まで達している。管体20の上方と
下方には平板31、32が側壁11a,11bに平行に
取り付けてあり、整流板として機能する。
分Sの下方、すなわち、流体の流れ方向上流側には、前
記凹陥部12a,12bと平行な方向に、管体20が挿
通されており、該管体20は第2の流体が流れる第2の
管路を形成する。管体20の一端側は閉鎖され、他端側
21は開放していて外筒11の外側まで延出している。
管体20の上面側、すなわち、前記流路面積が小さくさ
れた部分Sに面した側には、複数の第1の噴孔22が2
列に形成されている。また、管体20の両側面側、すな
わち、前記凹陥部12a,12b側に対向している側に
も複数の第2の噴孔23が形成され、各噴孔23にはノ
ズル管24が取り付けられている。該ノズル管24の先
端は凹陥部12a,12bの先端下方位置よりさらに側
壁11a,11b側まで達している。管体20の上方と
下方には平板31、32が側壁11a,11bに平行に
取り付けてあり、整流板として機能する。
【0016】上記の混合器10の使用態様を、ガス燃焼
器における空気・ガス混合器として使用する場合を例と
して説明するが、これに限定されるものではない。外筒
11は図示しない吸引ファン又は送気ブロアに接続して
おり、外筒11内を空気が下から上に向けて流れる。管
体20は図示しない燃料ガス源に接続しており、燃料ガ
スが供給され、前記第1及び第2の噴孔22,23から
噴出する。空気は凹陥部12a,12bの下方壁面に衝
突して乱流化すると共に、凹陥部12a,12bの先端
部間の領域である流路面積が小さくされた部分Sを加速
されながら通過する。
器における空気・ガス混合器として使用する場合を例と
して説明するが、これに限定されるものではない。外筒
11は図示しない吸引ファン又は送気ブロアに接続して
おり、外筒11内を空気が下から上に向けて流れる。管
体20は図示しない燃料ガス源に接続しており、燃料ガ
スが供給され、前記第1及び第2の噴孔22,23から
噴出する。空気は凹陥部12a,12bの下方壁面に衝
突して乱流化すると共に、凹陥部12a,12bの先端
部間の領域である流路面積が小さくされた部分Sを加速
されながら通過する。
【0017】管体20に供給された燃料ガスの一部は前
記第1の噴孔22から噴出し、一部は第2の噴孔23か
ら噴出する。第1の噴孔22から噴出した燃料ガスはそ
のまま上昇して前記流路面積が小さくされた部分Sを通
過していき、その過程で空気と混合する。第2の噴孔2
3から噴出した燃料ガスは、噴出後、前記凹陥部12
a,12bの下方の壁面に衝突した後、前記流路面積が
小さくされた部分Sを通過していは、その過程で空気と
混合する。
記第1の噴孔22から噴出し、一部は第2の噴孔23か
ら噴出する。第1の噴孔22から噴出した燃料ガスはそ
のまま上昇して前記流路面積が小さくされた部分Sを通
過していき、その過程で空気と混合する。第2の噴孔2
3から噴出した燃料ガスは、噴出後、前記凹陥部12
a,12bの下方の壁面に衝突した後、前記流路面積が
小さくされた部分Sを通過していは、その過程で空気と
混合する。
【0018】上記のようであり、この混合器10では、
酸化剤としての空気(第1の流体)と燃料ガス(第2の
流体)は、前記「流路面積が小さくされた部分」Sが存
在することにより、いわゆる「流路の絞り部」を通過す
ることによる混合が進行する一方において、凹陥部12
a,12bが存在することにより、いわゆる「拡散板」
に衝突することによる混合も同時に進行する。そのため
に、圧損の少ない状態でかつ短い混合距離で所定の混合
流体を得ることが可能であり、混合器のコンパクト化も
図られる。
酸化剤としての空気(第1の流体)と燃料ガス(第2の
流体)は、前記「流路面積が小さくされた部分」Sが存
在することにより、いわゆる「流路の絞り部」を通過す
ることによる混合が進行する一方において、凹陥部12
a,12bが存在することにより、いわゆる「拡散板」
に衝突することによる混合も同時に進行する。そのため
に、圧損の少ない状態でかつ短い混合距離で所定の混合
流体を得ることが可能であり、混合器のコンパクト化も
図られる。
【0019】図2は、本発明による混合器の第2の実施
の形態を示している。この混合器10aは、第1の管路
内の流路の一部を遮蔽する遮蔽体が、第1の管路の中心
域から周壁側に向けて延出するようにして形成されてい
る点で、図1に示した混合器10と相違している。すな
わち、この混合器10aにおいて、外筒11aは横断面
が矩形状の筒体であり、側壁はすべて平坦面であり、前
記凹陥部12a,12bを有しない。代わりに、外筒1
1a内には、遮蔽体52と燃料ガス供給管体20とが一
体に成形された構造体50が取り付けられている。
の形態を示している。この混合器10aは、第1の管路
内の流路の一部を遮蔽する遮蔽体が、第1の管路の中心
域から周壁側に向けて延出するようにして形成されてい
る点で、図1に示した混合器10と相違している。すな
わち、この混合器10aにおいて、外筒11aは横断面
が矩形状の筒体であり、側壁はすべて平坦面であり、前
記凹陥部12a,12bを有しない。代わりに、外筒1
1a内には、遮蔽体52と燃料ガス供給管体20とが一
体に成形された構造体50が取り付けられている。
【0020】すなわち、構造体50は、鏡面対称的に折
り曲げ加工された一対の金属板50a,50bを溶着な
どにより一体化して構成されている。各金属板50a,
50bは、前記遮蔽体52の左半分及び右半分を構成す
る扁平凸状部52a,52bと、その下方に、前記燃料
ガス供給管体20の左半分及び右半分を構成する半円凸
状部20a,20bとをそれぞれ有しており、扁平凸状
部52a,52bの突出距離は、半円凸状部20a,2
0bの半径よりも長くされている。また、半円凸状部2
0a,20bの上面側、すなわち、前記扁平凸状部52
a,52bに面した側には、複数の第2の噴孔23が形
成されており、その側面側、すなわち、外筒11aの側
壁に面した側にも複数の第1の噴孔22が形成されてい
る。従って、上記構造体50を前記外筒11a内に組み
付けることにより、図1に示した混合器10と同様に、
上流側には燃料ガス供給管体20が配置され、その下流
側に遮蔽体52が配置されると共に、前記「流路面積が
小さくされた部分」Sは、外筒11aの対向する2枚の
側壁と扁平凸状部52a,52bの先端との間に、2つ
に分かれて所形成されることとなる。
り曲げ加工された一対の金属板50a,50bを溶着な
どにより一体化して構成されている。各金属板50a,
50bは、前記遮蔽体52の左半分及び右半分を構成す
る扁平凸状部52a,52bと、その下方に、前記燃料
ガス供給管体20の左半分及び右半分を構成する半円凸
状部20a,20bとをそれぞれ有しており、扁平凸状
部52a,52bの突出距離は、半円凸状部20a,2
0bの半径よりも長くされている。また、半円凸状部2
0a,20bの上面側、すなわち、前記扁平凸状部52
a,52bに面した側には、複数の第2の噴孔23が形
成されており、その側面側、すなわち、外筒11aの側
壁に面した側にも複数の第1の噴孔22が形成されてい
る。従って、上記構造体50を前記外筒11a内に組み
付けることにより、図1に示した混合器10と同様に、
上流側には燃料ガス供給管体20が配置され、その下流
側に遮蔽体52が配置されると共に、前記「流路面積が
小さくされた部分」Sは、外筒11aの対向する2枚の
側壁と扁平凸状部52a,52bの先端との間に、2つ
に分かれて所形成されることとなる。
【0021】この混合器10aでは、外筒11内を下か
ら上に向けて流れる空気は、扁平凸状部52a,52b
の下方壁面に衝突して乱流化すると共に、扁平凸状部5
2a,52bの先端部と外筒11aの側壁間の領域であ
る2つの流路面積が小さくされた部分Sを加速されなが
ら通過する。一方、管体20に供給された燃料ガスの一
部は前記第1の噴孔22から噴出し、一部は第2の噴孔
23から噴出する。第1の噴孔22から噴出した燃料ガ
スは側方に噴出した後に上向きに方向を変えて上昇し、
前記流路面積が小さくされた部分Sを通過していく。そ
の過程で空気と混合する。第2の噴孔23から噴出した
燃料ガスは、そのまま上昇して扁平凸状部52a,52
bの下方の壁面に衝突した後、流れ方向を外筒11aの
側壁に変え、その後、前記流路面積が小さくされた部分
Sを通過していく。その過程で空気との混合は促進され
る。
ら上に向けて流れる空気は、扁平凸状部52a,52b
の下方壁面に衝突して乱流化すると共に、扁平凸状部5
2a,52bの先端部と外筒11aの側壁間の領域であ
る2つの流路面積が小さくされた部分Sを加速されなが
ら通過する。一方、管体20に供給された燃料ガスの一
部は前記第1の噴孔22から噴出し、一部は第2の噴孔
23から噴出する。第1の噴孔22から噴出した燃料ガ
スは側方に噴出した後に上向きに方向を変えて上昇し、
前記流路面積が小さくされた部分Sを通過していく。そ
の過程で空気と混合する。第2の噴孔23から噴出した
燃料ガスは、そのまま上昇して扁平凸状部52a,52
bの下方の壁面に衝突した後、流れ方向を外筒11aの
側壁に変え、その後、前記流路面積が小さくされた部分
Sを通過していく。その過程で空気との混合は促進され
る。
【0022】図3は、本発明による混合器の第3の実施
の形態を示している。この混合器10bでは、外筒11
の対向する2つの側壁11c,11dに、前記内側に向
けた凹陥部12a,12bが形成されている。凹陥部1
2a,12bの先端間に形成される「流路面積が小さく
された部分」Sの下方には、同様に、管体20が挿通さ
れるが、この形態では、管体20は前記凹陥部12a,
12bに交叉する方向に走るようになる。
の形態を示している。この混合器10bでは、外筒11
の対向する2つの側壁11c,11dに、前記内側に向
けた凹陥部12a,12bが形成されている。凹陥部1
2a,12bの先端間に形成される「流路面積が小さく
された部分」Sの下方には、同様に、管体20が挿通さ
れるが、この形態では、管体20は前記凹陥部12a,
12bに交叉する方向に走るようになる。
【0023】管体20の前記流路面積が小さくされた部
分Sの下方位置となる部分には、第1の噴孔22が形成
され、また、前記凹陥部12a,12bの下方位置とな
る部分には、第2の噴孔23が形成されている。なお、
図示の例では、第1の噴孔22は流体が下向きに噴出す
る位置に、第2の噴孔23は流体が下向きに噴出する位
置にそれぞれ形成されているが、これに限るものではな
く、流体の噴出方向は任意であってよい。
分Sの下方位置となる部分には、第1の噴孔22が形成
され、また、前記凹陥部12a,12bの下方位置とな
る部分には、第2の噴孔23が形成されている。なお、
図示の例では、第1の噴孔22は流体が下向きに噴出す
る位置に、第2の噴孔23は流体が下向きに噴出する位
置にそれぞれ形成されているが、これに限るものではな
く、流体の噴出方向は任意であってよい。
【0024】この混合器10bでは、前記図1に示した
混合器の場合と同様に、外筒11内を下から上に向けて
流れる空気は、空気は凹陥部12a,12bの下方壁面
に衝突して乱流化すると共に、凹陥部12a,12bの
先端部間の領域である流路面積が小さくされた部分Sを
加速されながら通過する。また、第1の噴孔22から噴
出した燃料ガスはそのまま上昇して前記流路面積が小さ
くされた部分Sを通過していき、その過程で空気と混合
し、第2の噴孔23から噴出した燃料ガスは前記凹陥部
12a,12bの下方の壁面に衝突した後、前記流路面
積が小さくされた部分Sを通過し、その過程で空気と混
合する。この混合器10bでは、上記した混合器10及
び10bと比較して、構造が簡素化しており製造が容易
であるとともに、第1の噴孔22から噴出した燃料ガス
の混合は一層良好になる利点がもたらされる。
混合器の場合と同様に、外筒11内を下から上に向けて
流れる空気は、空気は凹陥部12a,12bの下方壁面
に衝突して乱流化すると共に、凹陥部12a,12bの
先端部間の領域である流路面積が小さくされた部分Sを
加速されながら通過する。また、第1の噴孔22から噴
出した燃料ガスはそのまま上昇して前記流路面積が小さ
くされた部分Sを通過していき、その過程で空気と混合
し、第2の噴孔23から噴出した燃料ガスは前記凹陥部
12a,12bの下方の壁面に衝突した後、前記流路面
積が小さくされた部分Sを通過し、その過程で空気と混
合する。この混合器10bでは、上記した混合器10及
び10bと比較して、構造が簡素化しており製造が容易
であるとともに、第1の噴孔22から噴出した燃料ガス
の混合は一層良好になる利点がもたらされる。
【0025】次に、本発明による混合器の具体的な効果
を、本発明者らが行ったシミュレーションによる結果を
示す図4及び図5を参照して説明する。図4(A)〜
(E)は、本発明による混合器を等価的に置き換えた一
つのモデルによる第1の流体としての空気と第2の流体
としての燃料ガスとの混合状態を、燃料ガス濃度をパラ
メータとして示した図である。図において、aは空気
(第1の流体)が流れる第1の管路、bは「遮蔽体」に
それぞれ相当する。従って、「遮蔽体」bから上の流路
が「流路面積が小さくされた部分」Sに相当することと
なる。また、c及びdは第2の管路に形成した第1の噴
孔と第2の噴孔に相当しており、cは燃料ガス(第2の
流体)を主に流路面積が小さくされた部分Sに噴出する
ための第1の噴孔に相当しており、dは遮蔽体に向けて
噴出するための第2の噴孔に相当している。なお、図示
のモデルでは、第2の管路それ自体は省略している。ま
た、図4(A)〜(D)では、燃料ガスをすべて第2の
噴孔dから噴出させており、例えば、図6に示したよう
な従来の混合器の場合に相当する。
を、本発明者らが行ったシミュレーションによる結果を
示す図4及び図5を参照して説明する。図4(A)〜
(E)は、本発明による混合器を等価的に置き換えた一
つのモデルによる第1の流体としての空気と第2の流体
としての燃料ガスとの混合状態を、燃料ガス濃度をパラ
メータとして示した図である。図において、aは空気
(第1の流体)が流れる第1の管路、bは「遮蔽体」に
それぞれ相当する。従って、「遮蔽体」bから上の流路
が「流路面積が小さくされた部分」Sに相当することと
なる。また、c及びdは第2の管路に形成した第1の噴
孔と第2の噴孔に相当しており、cは燃料ガス(第2の
流体)を主に流路面積が小さくされた部分Sに噴出する
ための第1の噴孔に相当しており、dは遮蔽体に向けて
噴出するための第2の噴孔に相当している。なお、図示
のモデルでは、第2の管路それ自体は省略している。ま
た、図4(A)〜(D)では、燃料ガスをすべて第2の
噴孔dから噴出させており、例えば、図6に示したよう
な従来の混合器の場合に相当する。
【0026】図4(A)〜(E)では、同じ流量比で空
気及び燃料ガスを混合器に流しており、図5に示すよう
に、図4(A)〜(D)において、遮蔽体bの第1の管
路の面積に占める割合は(A)→(D)の順で次第に増
大させている。その割合が大きくなるにつれて、流路面
積が小さくされた部分Sを通過後の混合気中における燃
料ガス濃度の低減速度が早くかつ濃度分布にバラツキが
なくなっており、よりよい混合状態になっているといえ
る。しかし、2つの流体の混合距離は短くなる一方にお
いて、遮蔽体bに起因する圧損は順次増大している。
気及び燃料ガスを混合器に流しており、図5に示すよう
に、図4(A)〜(D)において、遮蔽体bの第1の管
路の面積に占める割合は(A)→(D)の順で次第に増
大させている。その割合が大きくなるにつれて、流路面
積が小さくされた部分Sを通過後の混合気中における燃
料ガス濃度の低減速度が早くかつ濃度分布にバラツキが
なくなっており、よりよい混合状態になっているといえ
る。しかし、2つの流体の混合距離は短くなる一方にお
いて、遮蔽体bに起因する圧損は順次増大している。
【0027】そこで、燃料ガスの一部を第1の噴孔cか
ら噴出させる。その状態が図4(E)に示される。な
お、図4(E)において、遮蔽体bの第1の管路の面積
に占める割合は図4(B)のものと同じとしている。図
4(E)に示される2つの流体の混合距離は図4(D)
に示されるものとほぼ同じであり、一方、図5に示すよ
うに圧損は当然に図4(B)の場合と同様となる。
ら噴出させる。その状態が図4(E)に示される。な
お、図4(E)において、遮蔽体bの第1の管路の面積
に占める割合は図4(B)のものと同じとしている。図
4(E)に示される2つの流体の混合距離は図4(D)
に示されるものとほぼ同じであり、一方、図5に示すよ
うに圧損は当然に図4(B)の場合と同様となる。
【0028】上記のシミュレーション結果は、第2の管
路から噴出する第2の流体(燃料ガス)を、第1の流体
(空気)が流れる第1の管路における流路面積が小さく
された部分に向かうものと、遮蔽体に衝突するものとに
分流して、第1の管路内に噴出させることにより、良好
な混合状態を短い距離でかつ圧損が小さい条件で達成可
能であることを示している。
路から噴出する第2の流体(燃料ガス)を、第1の流体
(空気)が流れる第1の管路における流路面積が小さく
された部分に向かうものと、遮蔽体に衝突するものとに
分流して、第1の管路内に噴出させることにより、良好
な混合状態を短い距離でかつ圧損が小さい条件で達成可
能であることを示している。
【0029】
【発明の効果】本発明による混合器によれば、圧損の少
ない状態でかつ短い混合距離で所定の混合流体を得るこ
とが可能となり、それにより、混合器のコンパクト化も
可能となる。
ない状態でかつ短い混合距離で所定の混合流体を得るこ
とが可能となり、それにより、混合器のコンパクト化も
可能となる。
【図1】本発明による混合器の一実施の形態を示す図で
あり、図1aは断面図、図1bは全体の斜視図。
あり、図1aは断面図、図1bは全体の斜視図。
【図2】本発明による混合器の他の実施の形態を示す図
であり、図2aは断面図、図2bは全体の斜視図。
であり、図2aは断面図、図2bは全体の斜視図。
【図3】本発明による混合器のさらに他の実施の形態を
示す図であり、図3aは断面図、図3bは全体の斜視
図。
示す図であり、図3aは断面図、図3bは全体の斜視
図。
【図4】本発明者らが行ったシミュレーションによる結
果を示す図。
果を示す図。
【図5】本発明者らが行ったシミュレーションによる結
果により、遮蔽体の面積比と圧損との関係を示すグラ
フ。
果により、遮蔽体の面積比と圧損との関係を示すグラ
フ。
【図6】従来の混合器の一形態を示す図であり、図6a
は断面図、図6bは全体の斜視図。
は断面図、図6bは全体の斜視図。
【図7】従来の混合器の他の形態を示す図であり、図7
aは断面図、図7bは全体の斜視図。
aは断面図、図7bは全体の斜視図。
【図8】従来の混合器のさらに他の形態を示す図であ
り、図8aは断面図、図8bは全体の斜視図。
り、図8aは断面図、図8bは全体の斜視図。
10…混合器、11…第1の管路を構成する外筒、12
a,b…遮蔽体を構成する凹陥部、20…第2の管路を
構成する管体、22…第1の噴孔、23…第2の噴孔、
S…流路面積が小さくされた部分
a,b…遮蔽体を構成する凹陥部、20…第2の管路を
構成する管体、22…第1の噴孔、23…第2の噴孔、
S…流路面積が小さくされた部分
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の流体が流れる第1の管路中に、流
路の一部を遮蔽体により遮蔽することにより流路面積が
小さくされた部分が形成され、前記流路面積が小さくさ
れた部分の上流側には第2の流体が流れる第2の管路が
配置され、該第2の管路には、第2の流体を主に前記流
路面積が小さくされた部分に噴出するための第1の噴孔
又は噴孔群と、主に前記遮蔽体に向けて噴出するための
第2の噴孔又は噴孔群とが形成されていることを特徴と
する混合器。 - 【請求項2】 前記遮蔽体は第1の管路の周壁から内側
に向けて延出するようにして形成されていることを特徴
とする請求項1記載の混合器。 - 【請求項3】 前記遮蔽体は第1の管路の中心域から周
壁側に向けて延出するようにして形成されていることを
特徴とする請求項1記載の混合器。 - 【請求項4】 前記混合器は空気と燃料ガスとの混合器
であり、前記第1の流体が空気であり、第2の流体が燃
料ガスであることを特徴とする請求項1ないし3いずれ
か記載の混合器。 - 【請求項5】 請求項4記載の混合器を備えたガス燃焼
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000379914A JP2002177751A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 混合器及び該混合器を備えたガスバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000379914A JP2002177751A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 混合器及び該混合器を備えたガスバーナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002177751A true JP2002177751A (ja) | 2002-06-25 |
Family
ID=18848191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000379914A Pending JP2002177751A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | 混合器及び該混合器を備えたガスバーナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002177751A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100708445B1 (ko) * | 2003-03-18 | 2007-04-18 | 엘에스전선 주식회사 | 가스용 버너기의 예혼합구조 |
JP2009521317A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 混合器/流れ分配器を有する再生反応器のための制御燃焼 |
KR101036837B1 (ko) | 2009-09-28 | 2011-05-25 | 한국기계연구원 | 합성가스버너 |
WO2013129774A1 (ko) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 주식회사 경동나비엔 | 온수기용 듀얼 벤추리 |
JP2014502719A (ja) * | 2011-03-25 | 2014-02-03 | キョントン ナビエン カンパニー リミテッド | 流路分離型ガス−空気混合装置 |
EP2584259A3 (de) * | 2011-10-21 | 2017-12-13 | Dieter Kutzner | Pilotbrenner |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000379914A patent/JP2002177751A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100708445B1 (ko) * | 2003-03-18 | 2007-04-18 | 엘에스전선 주식회사 | 가스용 버너기의 예혼합구조 |
JP2009521317A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 混合器/流れ分配器を有する再生反応器のための制御燃焼 |
KR101036837B1 (ko) | 2009-09-28 | 2011-05-25 | 한국기계연구원 | 합성가스버너 |
JP2014502719A (ja) * | 2011-03-25 | 2014-02-03 | キョントン ナビエン カンパニー リミテッド | 流路分離型ガス−空気混合装置 |
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WO2013129774A1 (ko) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 주식회사 경동나비엔 | 온수기용 듀얼 벤추리 |
AU2013226767B2 (en) * | 2012-02-28 | 2015-10-01 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Dual venturi for water heater |
EP2821704A4 (en) * | 2012-02-28 | 2015-10-07 | Kyungdong Navien Co Ltd | DOUBLE VENTURI FOR HOT WATER TREATMENT |
US9644839B2 (en) | 2012-02-28 | 2017-05-09 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Dual venturi for water heater |
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