JP2021179277A - Totally primary combustion type burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に混合気が供給されるバーナボディと、バーナボディの開放面を覆う、混合気が噴出する燃焼板部とを備える全一次燃焼式バーナに関する。 The present invention relates to an all-primary combustion type burner including a burner body to which an air-fuel mixture is supplied to the inside and a combustion plate portion for ejecting the air-fuel mixture to cover the open surface of the burner body.
従来、この種の全一次燃焼式バーナとして、特許文献1により、燃焼板部を、中央部の混合気通過領域と混合気通過領域の周囲の囲い枠部とを有するバーナ枠と、バーナ枠の混合気通過領域を覆う耐熱繊維製の混合気透過材とで構成したものが知られている。尚、このもので、バーナ枠は、額縁状であって、混合気通過領域に混合気が通過する単一の開口が形成されている。
Conventionally, as an all-primary combustion type burner of this type, according to
また、このものでは、混合気透過材から噴出する混合気の燃焼で形成される火炎からの輻射熱や対流による加熱でバーナ枠の過熱を生ずることを防止するため、バーナ枠の囲い枠部を、バーナボディと反対側から覆う断熱材を設けている。尚、断熱材は、バーナ枠の囲い枠部のバーナボディと反対側の面に予めスポット溶接した固定枠により固定されている。 Further, in this case, in order to prevent overheating of the burner frame due to radiant heat from the flame formed by combustion of the air-fuel mixture ejected from the air-fuel mixture permeable material and heating by convection, the frame portion of the burner frame is provided. A heat insulating material is provided to cover from the opposite side of the burner body. The heat insulating material is fixed to the surface of the frame portion of the burner frame opposite to the burner body by a fixed frame that is spot-welded in advance.
然し、これでは、固定枠及び断熱材が必要で部品点数が増すと共に、断熱材の組付け工程が必要となり、コストダウンを図る上で障害となっている。 However, this requires a fixed frame and a heat insulating material, which increases the number of parts and requires an assembly process of the heat insulating material, which is an obstacle in reducing the cost.
本発明は、以上の点に鑑み、バーナ枠の過熱を防止するための断熱材を不要として、コストダウンを図ることができるようにした全一次燃焼式バーナを提供することをその課題としている。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide an all-primary combustion type burner capable of reducing costs by eliminating the need for a heat insulating material for preventing overheating of the burner frame.
上記課題を解決するために、本発明は、内部に混合気が供給されるバーナボディと、バーナボディの開放面を覆う、混合気が噴出する燃焼板部とを備える全一次燃焼式バーナであって、燃焼板部は、中央部の混合気通過領域と混合気通過領域の周囲の囲い枠部とを有するバーナ枠と、バーナ枠の混合気通過領域を覆う耐熱繊維製の混合気透過材とで構成され、バーナ枠の混合気通過領域に混合気が通過する単一又は複数の開口が形成されるものにおいて、混合気透過材は、バーナ枠のバーナボディと反対側の面に重なるように配置され、バーナ枠の囲い枠部の混合気通過領域に近い内周側部分に、混合気透過材を囲い枠部との間に挟み込むようにして固定される固定枠を備え、混合気透過材に、固定枠よりも外側に張り出す張り出し部が設けられ、この張り出し部により、囲い枠部の固定枠より外側に位置する外周側部分が覆われることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is an all-primary combustion type burner including a burner body to which an air-fuel mixture is supplied to the inside and a combustion plate portion for ejecting the air-fuel mixture to cover the open surface of the burner body. The combustion plate portion includes a burner frame having an air-fuel mixture passing region in the central portion and a surrounding frame portion around the air-fuel mixture passing region, and a heat-resistant fiber air-fuel mixture permeable material covering the air-fuel mixture passing region of the burner frame. The air-fuel mixture permeable material overlaps the surface opposite to the burner body of the burner frame in a structure in which a single or multiple openings through which the air-fuel mixture passes are formed in the air-fuel mixture passage region of the burner frame. The air-fuel mixture permeable material is provided with a fixed frame that is arranged and fixed so as to sandwich the air-fuel mixture permeable material between the air-fuel mixture permeable material and the surrounding frame portion on the inner peripheral side portion of the burner frame surrounding frame portion near the air-fuel mixture passing region. In addition, an overhanging portion is provided so as to project outward from the fixed frame, and the overhanging portion covers the outer peripheral side portion located outside the fixed frame of the surrounding frame portion.
ここで、混合気透過材は、耐熱繊維製で内部に空気層を含む。従って、本発明によれば、バーナ枠の囲い枠部の外周側部分を覆う混合気透過材の張り出し部が断熱材として機能し、バーナ枠の過熱を有効に防止することができる。そして、本発明によれば、断熱材を別途設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。 Here, the air-fuel mixture permeable material is made of heat-resistant fiber and contains an air layer inside. Therefore, according to the present invention, the overhanging portion of the air-fuel mixture permeable material that covers the outer peripheral side portion of the surrounding frame portion of the burner frame functions as a heat insulating material, and overheating of the burner frame can be effectively prevented. Further, according to the present invention, it is not necessary to separately provide a heat insulating material, and the cost can be reduced.
また、本発明においては、囲い枠部の外周側部分と混合気透過材の張り出し部との間に隙間が空けられることが望ましい。これによれば、隙間内の空気層の存在でバーナ枠に対する断熱性能を一層向上できる。尚、囲い枠部の外周側部分に、混合気透過材の張り出し部に当接して上記隙間を確保する凸部を周方向の間隔を存して複数設ければ、上記隙間を安定的に確保でき、有利である。 Further, in the present invention, it is desirable that a gap is provided between the outer peripheral side portion of the enclosure portion and the overhanging portion of the air-fuel mixture permeable material. According to this, the heat insulating performance for the burner frame can be further improved by the presence of the air layer in the gap. It should be noted that if a plurality of convex portions that abut on the overhanging portion of the air-fuel mixture permeable material and secure the above-mentioned gap are provided on the outer peripheral side portion of the enclosure frame portion with a circumferential interval, the above-mentioned gap can be stably secured. It is possible and advantageous.
ところで、混合気透過材の材料である耐熱繊維を金属繊維とすることも可能であるが、金属繊維は熱伝導率が高く、断熱性が低下する。一方、混合気透過材をSiC等の非金属の耐熱繊維製とすれば、耐熱繊維の熱伝導率が低くなるため、混合気透過材の張り出し部による断熱性能を十分に確保できる。 By the way, it is possible to use the heat-resistant fiber, which is the material of the air-fuel mixture permeable material, as the metal fiber, but the metal fiber has a high thermal conductivity and the heat insulating property is lowered. On the other hand, if the air-fuel mixture permeable material is made of a non-metal heat-resistant fiber such as SiC, the thermal conductivity of the heat-resistant fiber is lowered, so that the heat insulating performance of the overhanging portion of the air-fuel mixture permeable material can be sufficiently ensured.
図1乃至図4に示す燃焼装置は、内部に混合気(燃料ガスと一次空気との混合ガス)が供給されるバーナボディ11と、バーナボディ11の下向きの開放面111を覆う燃焼板部12とを備える本発明の実施形態の全一次燃焼式バーナ1と、バーナボディ11の開放面111を囲うボディフランジ部112にビス21で締結される上端の筐フランジ部22を有する燃焼筐2とを備えている。燃焼筐2の内部には、給湯用の熱交換器3が収納されている。
In the combustion apparatus shown in FIGS. 1 to 4, the
熱交換器3は、多数のフィン31とこれらフィン31を貫通する複数の吸熱管32とを備えるフィンチューブ型熱交換器で構成されている。燃焼筐2の横方向一側と他側の側板23,24の外面には、隣り合う2本の吸熱管32,32の接続路を各側板23,24との間に画成する接続蓋33が複数取付けられており、全ての吸熱管32が直列に接続される。また、上流端の吸熱管32に接続される接続路を横方向他側の側板24との間に画成する接続蓋33には入水口34が設けられている。
The
また、燃焼筐2の後側の側板25の熱交換器3より上方の部分の内側には、管から成る上下3本の第1水路51が側板25に接するように配置され、燃焼筐2の前側の側板26の熱交換器3より上方の部分の内側にも、管から成る上下3本の第3水路53が側板26に接するように配置されている。また、燃焼筐2の横方向一側の側板23の外面には、上下3本の第1水路51と熱交換器3の下流端の吸熱管32との接続路を側板23との間に画成する流入側ヘッダ蓋51と、上下3本の第3水路53の接続路を側板23との間に画成する流出側ヘッダ蓋52とを取付け、流出側ヘッダ蓋52に出湯口53を設けている。更に、燃焼筐2の横方向他側の側板24には、図2、図3に示す如く、後側の第1水路51と前側の第3水路53とを接続する第2水路52が設けられている。第2水路52は、側板24に形成した横方向内方への窪みとこの窪みを覆うように側板24の外面に取付けた蓋54とで構成されている。そして、入水口34から供給される水が熱交換器3で加熱され、加熱された水が流入側ヘッダ蓋51内の接続路と第1水路51と第2水路52と第3水路53と流出側ヘッダ蓋52内の接続路とを介して出湯口53から出湯されるようにしている。また、燃焼筐2の横方向一側の側板23には、流出側ヘッダ蓋52内の接続路の上部から後方にのびる、側板23に形成した横方向内方への窪みとこの窪みを覆う流出側ヘッダ蓋52に一体の蓋52aとで構成される第4水路54が設けられている。そして、これら第1乃至第4水路51〜54に流れる水により燃焼筐2の各側板23〜26が冷却されるようにしている。
The combustion in the interior of the upper part than the
また、燃焼筐2の前側の側板26には、上方から1番目と2番目の2本の第3水路53,53の間の側板部分を貫通して燃焼筐2内に突出する点火電極61と接地電極62とフレームロッド63とを有する電極部品6が装着されている。尚、電極部品6には、燃焼筐2内を視認できる覗き窓64が付設されている。
Further, on the
次に、全一次燃焼式バーナ1について詳述する。バーナボディ11には、混合気を供給するファン4を接続する流入口113が開設されている。流入口113には、ファン4停止時にバーナボディ11内に残留する混合気がファン4側に逆流することを阻止する逆止弁13が装着されている。逆止弁13は、流入口113に嵌め込まれる樹脂製の弁筐131と、バーナボディ11内を向く弁筐131の開口部に開閉自在に軸着された樹脂製の弁板132とで構成されている。
Next, the all primary
図5、図6も参照して、燃焼板部12は、中央部の混合気通過領域121aと混合気通過領域121aの周囲の囲い枠部121bとを有する板金製のバーナ枠121と、バーナ枠121の混合気通過領域121aを覆う耐熱繊維製の混合気透過材122とで構成されている。本実施形態のバーナ枠121の混合気通過領域121aには、混合気が通過する小孔から成る開口121a´が複数形成されている。混合気透過材122は、耐熱繊維のニット状の織物やフェルト状の不織布で構成され、バーナ枠121のバーナボディ11と反対側の面(下面)に重なるように配置される。バーナボディ11内に供給された混合気は、開口121a´を通過した後、混合気透過材122を透過して噴出し全一次燃焼する。
With reference to FIGS. 5 and 6, the
バーナ枠121の囲い枠部121bの外周には、バーナボディ11側(上方)に屈曲する段差部121cを存して外側に張り出す枠フランジ部121dが形成されている。そして、枠フランジ部121dをボディフランジ部112と筐フランジ部22との間に挟み込み、更に、枠フランジ部121dとボディフランジ部112との間にパッキン7を介設して、シール性を確保している。尚、図4に明示する如く、バーナ枠121の混合気透過領域121a及び囲い枠部121bは、前後方向に沿う断面形状が円弧状に湾曲しており、混合気透過材123も同様に前後方向に沿う断面形状が円弧状に湾曲している。
A
ここで、混合気の燃焼で形成される火炎からの輻射熱や対流による加熱でバーナ枠121の過熱を生ずる場合、バーナ枠121からバーナボディ11に熱が伝わると、バーナボディ11の温度がかなり高くなってしまう。その結果、バーナボディ11の付属品である逆止弁13に熱による悪影響が及んでしまう。この場合、バーナ枠121からバーナボディ11に伝熱し難くなるように、パッキン7を断熱性に優れたセラミックパッキンで構成することも考えられるが、これではコストが高くなってしまう。パッキン7として通常のものを用いることができるようにするには、バーナ枠121の過熱を防止することが必要になる。
Here, when the
そこで、本実施形態では、バーナ枠121の囲い枠部121bの混合気通過領域121aに近い内周側部分121binに、混合気透過材122を囲い枠部121bとの間に挟み込むようにして固定される固定枠123を備えている。尚、固定枠123は、環状であって、周方向複数個所にバーナ枠121側(上方)に突出する絞り部123aが設けられている。そして、これら各絞り部123aを、混合気透過材122に形成した各孔122aに挿入して、囲い枠部121bの内周側部分121binにスポット溶接することにより、固定枠123を囲い枠部121bの内周側部分121binに固定している。これにより、固定枠123の絞り部123a以外の部分で混合気透過材122が囲い枠121bとの間に挟み込まれることになる。
Therefore, in the present embodiment, the air-fuel mixture
混合気透過材122には、固定枠123よりも外側に張り出す張り出し部122bが設けられている。そして、この張り出し部122bにより、囲い枠部121bの固定枠123より外側に位置する外周側部分121boutが覆われるようにしている。ここで、混合気透過材122は耐熱繊維製で内部に空気層を含む。従って、囲い枠部121bの外周側部分121boutを覆う混合気透過材122の張り出し部122bが断熱材として機能し、バーナ枠121の過熱、具体的には、バーナ枠121の枠フランジ部121dの過度の温度上昇を有効に防止することができる。そのため、パッキン7として断熱性に優れた高価なものを用いずに済み、更に、バーナ枠121の過熱防止のための断熱材を別途設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。
The air-fuel
ところで、混合気透過材122の材料である耐熱繊維を金属繊維とすることも可能である。然し、金属繊維は熱伝導率が高く、断熱性が低下する。そのため、混合気透過材122は、SiC等の非金属の耐熱繊維製とすることが望ましい。これによれば、耐熱繊維の熱伝導率が低くなるため、混合気透過材122の張り出し部122bによる断熱性能を十分に確保でき、有利である。
By the way, it is also possible to use the heat-resistant fiber, which is the material of the air-fuel
また、図7に示す第2実施形態の如く、混合気透過材122の張り出し部122bを混合気透過材122の他の部分に対しバーナ枠121から離れる方向(下方)にオフセットさせて、張り出し部122bと囲い枠部121bの外周側部分121boutとの間に隙間124を空けてもよい。これによれば、隙間124内の空気層の存在でバーナ枠121に対する断熱性能を一層向上できる。また、第2実施形態では、囲い枠部121bの外周側部分121boutに、混合気透過材122の張り出し部122bに当接して上記隙間124を確保する凸部121eが周方向の間隔を存して複数設けられている。これによれば、上記隙間124を安定的に確保でき、有利である。
Further, as in the second embodiment shown in FIG. 7, the overhanging
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、バーナ枠121の混合気通過領域121aに、小孔から成る開口121a´を複数形成しているが、混合気通過領域121aに、その全域に亘る単一の開口を形成することも可能である。この場合、混合気透過材122のバーナ枠121側の面に、上記実施形態の開口121a´に相当する小孔を複数形成した分布板を重ね合わせてもよい。また、上記実施形態では、バーナ枠121を板金製としているが、アルミダイキャスト製等の板金製以外のものとしてもよい。更に、上記実施形態の全一次燃焼式バーナは、バーナボディ11の開放面111が下を向くように配置しているが、この開放面11が上を向くように配置する全一次燃焼式バーナにも同様に本発明を適用できる。
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto. For example, in the above embodiment, a plurality of
1…全一次燃焼式バーナ、11…バーナボディ,111…開放面、12…燃焼板部、121…バーナ枠、121a…混合気通過領域、121a´…開口、121b…囲い枠部、121bin…内周側部分、121bout…外周側部分、121e…凸部、122…混合気透過材、123…固定枠、124…隙間。 1 ... All primary combustion type burner, 11 ... Burner body, 111 ... Open surface, 12 ... Combustion plate part, 121 ... Burner frame, 121a ... Air-fuel mixture passage area, 121a'... Opening, 121b ... Enclosing frame part, 121bin ... Peripheral side portion, 121bout ... Outer peripheral side portion, 121e ... Convex portion, 122 ... Air-fuel mixture permeable material, 123 ... Fixed frame, 124 ... Gap.
Claims (4)
混合気透過材は、バーナ枠のバーナボディと反対側の面に重なるように配置され、バーナ枠の囲い枠部の混合気通過領域に近い内周側部分に、混合気透過材を囲い枠部との間に挟み込むようにして固定される固定枠を備え、
混合気透過材に、固定枠よりも外側に張り出す張り出し部が設けられ、この張り出し部により、囲い枠部の固定枠より外側に位置する外周側部分が覆われることを特徴とする全一次燃焼式バーナ。 It is an all-primary combustion type burner including a burner body to which an air-fuel mixture is supplied to the inside and a combustion plate portion where the air-fuel mixture is ejected to cover the open surface of the burner body. The combustion plate portion is the air-fuel mixture in the central portion. It is composed of a burner frame having a passage region and a surrounding frame portion around the air-fuel mixture passage region, and an air-fuel mixture permeating material made of heat-resistant fiber covering the air-fuel mixture passage region of the burner frame, and is formed in the air-fuel mixture passage region of the burner frame. In those where a single or multiple openings through which the air-fuel mixture passes are formed.
The air-fuel mixture permeable material is arranged so as to overlap the surface opposite to the burner body of the burner frame, and the air-fuel mixture permeable material is enclosed in the frame portion on the inner peripheral side portion close to the air-fuel mixture passage region of the enclosure frame portion of the burner frame. Equipped with a fixed frame that is fixed by sandwiching it between
The air-fuel mixture permeating material is provided with an overhanging portion that overhangs the fixed frame, and the overhanging portion covers the outer peripheral side portion located outside the fixed frame of the surrounding frame portion. Ceremony burner.
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