JPH02126011A - 表面燃焼バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属材料で多数の空燃混合気の小噴出口を形
成し、通常のバーナよりも高温でしかも低ＮＯＸ化でき
るようにした表面燃焼バーナに関する。

［従来の技術〕 従来、金網によって多数の小噴出口を有する燃焼面を形
成していた。

［発明が解決し７ようとする課題］ しかし、十分な強度を金′Ｍに備えさせるために、金網
の線材をかなり大径にしなければならず、そのために空
燃混合気による金網の冷却が不十分になって、金網が裏
面まで高温に加熱され、逆火を生じやすい欠点があった
。又、耐酸化性の面から８００°Ｃ程度以上の表面温度
にはできず、放射加熱性能において不十分であった。

本発明の目的は、燃焼面を形成する＋Ａ料に十分な強度
を備えさせながら、空燃混合気の冷却作用によって燃焼
面形成用材料の裏面側温度を逆火防止に十分な低温に抑
えられるように、かつ、燃焼面形成用材料の表面側温度
を十分に高温にして、放射加熱性能向上を可能にする点
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴構成は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼
の帯状薄板から成るコルゲートの表面にアルミナ皮膜を
形成し、前記コルゲートをその厚さ方向に接近並設して
、前記コルゲートどうしの間に多数の空燃混合気の小噴
出口を形成したことにあり、その作用効果は次の通りで
ある。

（作　用） つまり、帯状金属薄板を波板状に屈曲させたコルゲート
をその厚さ方向に接近並設して、多数の空燃混合気の小
噴出口を有する燃焼面を形成すると、コルゲートの厚さ
を例えばｌ１００ｕ以下というように極めて薄くしても
、燃焼面に要求される実用強度を十分に確保できる。

従って、コルゲートを熱容量が極めて小さい上に空燃混
合気により十分に冷却される超薄板で形成でき、しかも
、コルゲートの巾を自由に選定して、コルゲートと空燃
混合気の接触距離を十分に長くでき、空燃混合気の冷却
作用でコルゲートの裏面側温度を確実に逆火の無い低温
に維持できる。

その上、コルゲートの材料をＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステン
レス鋼の帯状薄板にして、熱処理によって析出するアル
ミナ皮膜をコルゲートの表面に形成してあるから、コル
ゲートの高温酸化を防止しながら、コルゲートの表面側
温度を例えばｔｏｏ。

〜１２００°Ｃ程度の高温にでき、放射加熱性能を向上
できる。

［発明の効果］ その結果、強度面で優れると共に逆火防止によって高負
荷燃焼とターンダウン比拡大を図れ、しかも、放射加熱
能力向上を図れる、−段と高性能な表面燃焼バーナを提
供できるようになった。

請求項２に記載のように、アルミナ皮膜をアルミナウィ
スカで形成すると、放射加熱性能においてさらに優れた
ものにできる。

請求項３に記載のように平滑板を介在させると、小噴出
口の大きさが均一になり、均一な表面燃焼を実現できる
。

〔実施例〕

次に第１図ないし第３図により実施例を示す。

バーナ本体（１）にガス燃料供給路（２）と燃焼用空気
供給路（３）を接続し、燃焼表面（４）を形成する部材
（５）をバーナ本体（１）に取付けである。

燃焼表面形成用部材（５）は、波板状に形成した帯状薄
板から成るコルゲート（５ａ）と、帯状薄板から成る平
滑板（５ｂ）を、重ねた状態で渦巻状に巻いたものであ
り、コルゲート（５ａ）と平滑板（５ｂ）の間に多数の
空燃混合気の小噴出口（６）を形成してある。

つまり、空燃混合気をバーナ本体（１）内から小噴出口
（６）に分配供給し、小噴出口（６）からの空燃混合気
を燃焼表面（４）で表面燃焼させるように構成してある
。

コルゲート（５ａ）及び平滑板（５ｂ）のはＦｅ−Ｃｒ
−へｌ系ステンレス鋼から成り、その組成は １２重量％＜　Ｃｒ　＜　２８重量％ １重量％＜Ａｌ＜　８重量％ である。

コルゲート（５ａ）及び平滑板（５ｂ）の表面に、熱処
理によりアルミナ皮膜を形成して、燃焼表面（４）の高
温化と耐酸化性の向上を図っである。

上記アルミナ皮膜は次のようなものである。

（イ）長さが０．１　μｍ以上、望ましくは２μｍ以上
のアルミナウィスカから成る。

（１１）均等な厚さの膜状アルミナから成る。

（ハ）凹凸表面のある膜状アルミナから成る。

アルミナ皮膜形成のための熱処理条件は次の通りである
。

（イ）前処理：酸素濃度が０．１％以下の雰囲気におい
て、７００〜１０００°Ｃで１０秒以上加熱する。

（０）本処理二大気雰囲気において８５０〜１０００”
Ｃで４時間以上加熱する。

コルゲート（５ａ）及び平滑板（５ｂ）の厚さを１００
μｍ以下に、巾を１０ｍｍ以上に形成し、空燃混合気の
冷却作用で燃焼表面形成部材（５）の裏面側の昇温を逆
火防止できるように抑制すべく構成してある。又、コル
ゲー１１５ａ）のピッチヲ２．５ｆｆｎ＋＋程度に、か
つ、振巾を１　、５　ｍｍ程度にしてある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

燃焼表面（４）を形成するための具体構造は適当に変更
でき、例えば下記（イ）項ないしく二）項の技術を利用
できる。

（イ）第４図（イ）に示すように、多数のコルゲート（
５ａ）と平滑板（５ｂ）を交互に重ねた状態で配置して
もよく、又、第４図（＋１）に示すように、コルゲート
　（５ａ）と平滑板（５ｂ）を重ねた状態でジグザグ状
に屈曲させてもよく、さらに、平滑板（５ｂ）を省略し
てもよい。

要するに、コルゲート（５ａ）をその厚さ方向に接近並
設して、コルゲート（５ａ）どうしの間に多数の小噴出
口（６）を形成してあればよい。

（Ｉ］）重ねて渦巻状に巻いたコルゲート（５ａ）と平
滑板（５ｂ）によって、隣接するコルゲート部分どうし
及び平滑板部分どうしの相対位相を中方向に相違させた
状態で、屈曲した任意形状の燃焼表面（４）を形成して
もよい。

（ハ）コルゲート　（５ａ）及び平滑板（５ｂ）の接近
並設で形成した層の複数を重ねて、内側の層から外側の
層に空燃混合気が流動する時に、小噴出口（６）どうし
の位置ズレによって分流と合流を生じさせて、空燃混合
気の混合を促進してもよい。

（ニ）コルゲート（５ａ）を形成するに、その波形屈曲
においてピッチの小さい主炎口形成用部分とピンチの大
きい保炎口形成用部分を設け、保炎作用で低インプット
時にも安定燃焼できるようにして、ターンダウン比を拡
大してもよい。

（ネ）コルゲート　（５ａ）の屈曲形状はサインカーブ
状、三角波状、角形波状、その他適当に変更でき、又、
コルゲート（５ａ）をその中方向において全長にわたり
屈曲させたり、あるいは、燃焼表面（４）側の端部のみ
を屈曲させ、冷却機能向上、空燃混合気の混合促進、逆
火防止促進などを図ってもよい。

ガス燃料の種類は都市ガス、天然ガス、プロパン、その
他適当なものを選定でき、又、表面燃焼バーナの用途は
不問である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

〔実験例〕

次に実験例を示す。

前述の［実施例〕の欄で説明したものと同様の表面燃焼
バーナを用いて、コルゲート（５ａ）と平滑板（５ｂ）
として、アルミナ皮膜を有する木発明例と、有しない比
較例とを用い、ガス燃料として１３Ａガスを用い、燃焼
性能を調べたところ、次頁表に示す結果を得た。

上記結果から明らかなように、コルゲートで燃焼表面を
形成すると、従来技術の８００°Ｃよりも高温で完全燃
焼でき、又、アルミナ皮膜をコルゲートに備えさせると
、−段と表面温度、発熱量及び面負荷の増大を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
全体概念図、第２図は要部説明図、第３図は燃焼表面の
拡大図である。 第４　図（イ）、（ロ） は本発明の各別の実施例を示 ず要部図である。 （５ａ） ・・・・・・コルゲート、 （５ｂ）・・・・・・平滑板、 （６）・・・・・・小噴出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼の帯状薄板から成
   るコルゲート（５ａ）の表面にアルミナ皮膜を形成し、
   前記コルゲート（５ａ）をその厚さ方向に接近並設して
   、前記コルゲート（５ａ）どうしの間に多数の空燃混合
   気の小噴出口（６）を形成してある表面燃焼バーナ。 ２、前記コルゲート（５ａ）の表面に形成したアルミナ
   皮膜がアルミナウィスカから成っている請求項１記載の
   表面燃焼バーナ。 ３、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼の帯状薄板から成
   る平滑板（５ｂ）の表面にアルミナ皮膜を形成し、前記
   コルゲート（５ａ）の隣接するものどうしの間に前記平
   滑板（５ｂ）を介在させてある請求項１又は２記載の表
   面燃焼バーナ。