JPH02279908A - バーナ板 - Google Patents
バーナ板Info
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- JPH02279908A JPH02279908A JP9869889A JP9869889A JPH02279908A JP H02279908 A JPH02279908 A JP H02279908A JP 9869889 A JP9869889 A JP 9869889A JP 9869889 A JP9869889 A JP 9869889A JP H02279908 A JPH02279908 A JP H02279908A
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- burner
- burner plate
- plate
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、放射エネルギーを利用するバーナの燃焼部分
たるバーナ板に関し、特に表面から火炎か浮上せず表面
に付着した状態で燃焼する表面燃焼方式のバーナ板に関
するものである。
たるバーナ板に関し、特に表面から火炎か浮上せず表面
に付着した状態で燃焼する表面燃焼方式のバーナ板に関
するものである。
［従来の技術］
燃焼によって発生する高温ガスからの熱だけでなく、放
射エネルギーをも有効に利用しようとする燃焼方式のバ
ーナとしては、大別して次の２つに分類できる。
射エネルギーをも有効に利用しようとする燃焼方式のバ
ーナとしては、大別して次の２つに分類できる。
１つは、バーナで形成した火炎または燃焼ガスで下流側
にある固体壁を加熱して高温放射面を形成し、その赤熱
した固体壁より発生する放射熱を利用するものである（
以下、固体壁輻射燃焼方式ト呼ぶ）。この代表例として
はラジアントバーナがあげられる。
にある固体壁を加熱して高温放射面を形成し、その赤熱
した固体壁より発生する放射熱を利用するものである（
以下、固体壁輻射燃焼方式ト呼ぶ）。この代表例として
はラジアントバーナがあげられる。
他の１つは、放射性固体自体が通気性を有しており、こ
の内部を通過してきた予混合気が出口表面近くの層内で
燃焼し、そのエネルギーで固体自体が放射体となるもの
である（以下、表面燃焼方式と呼ぶ）。シュバングバー
ナ、焼結金属バーナ（微細な金属粉を焼結したバーナ）
がその代表例である。
の内部を通過してきた予混合気が出口表面近くの層内で
燃焼し、そのエネルギーで固体自体が放射体となるもの
である（以下、表面燃焼方式と呼ぶ）。シュバングバー
ナ、焼結金属バーナ（微細な金属粉を焼結したバーナ）
がその代表例である。
［発明が解決しようとする課題］
上記の固体壁輻射燃焼方式は、放射面の固体壁とバーナ
本体とが分離した形式であり、放射面形状に自由度があ
り、高い表面温度をつくることが可能で、逆火しにくい
という特長を有しているが、反面、排ガス温度に分布が
あるために加熱面に温度分布が生じやすく、広い面積で
均一な温度分布をつくりにくいといった問題点がある。
本体とが分離した形式であり、放射面形状に自由度があ
り、高い表面温度をつくることが可能で、逆火しにくい
という特長を有しているが、反面、排ガス温度に分布が
あるために加熱面に温度分布が生じやすく、広い面積で
均一な温度分布をつくりにくいといった問題点がある。
一方、表面燃焼方式は、放射固体とバーナ本体とが一体
のため、非常に効率よく燃料のもつエネルギーを放射面
に伝えることができ、表面温度を均一に保つことができ
るという特長を有しているか、特にシュバングバーナで
は空隙が大きすぎるので逆火が生じるおそれがあり、ま
た従来の焼結金属バーナでは、空隙率を上げることがで
きない（従来の場合、最大でも４０〜５０％位である）
ため、高負荷の燃焼が不可能である、圧力損失が大きす
ぎるといった問題点がある。
のため、非常に効率よく燃料のもつエネルギーを放射面
に伝えることができ、表面温度を均一に保つことができ
るという特長を有しているか、特にシュバングバーナで
は空隙が大きすぎるので逆火が生じるおそれがあり、ま
た従来の焼結金属バーナでは、空隙率を上げることがで
きない（従来の場合、最大でも４０〜５０％位である）
ため、高負荷の燃焼が不可能である、圧力損失が大きす
ぎるといった問題点がある。
本発明は、上記の表面燃焼方式のバーナの問題点を解消
するためになされたものであり、高負荷燃焼を可能にし
たバーナ板を提供することを目的としている。
するためになされたものであり、高負荷燃焼を可能にし
たバーナ板を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明に係るバーナ板は、空
隙率を少なくとも８０％以上とした繊維焼結板により構
成したものである。
隙率を少なくとも８０％以上とした繊維焼結板により構
成したものである。
このような高い空隙率を得るためには、使用する繊維は
、径が１０μｍ〜５０μｍ、長さが１０ｍｍ〜１００
＋＋ｕ＋＋の長繊維で、金属もしくはセラミックスのも
のである。繊維焼結板は金属もしくはセラミックスの長
繊維を単独または適当な割合で混合し焼結して板に成形
する。
、径が１０μｍ〜５０μｍ、長さが１０ｍｍ〜１００
＋＋ｕ＋＋の長繊維で、金属もしくはセラミックスのも
のである。繊維焼結板は金属もしくはセラミックスの長
繊維を単独または適当な割合で混合し焼結して板に成形
する。
空隙率の上限は、表面燃焼方式のバーナであることから
９５％とする。
９５％とする。
また、繊維焼結板の板厚は２ｍｍ〜５ ｍｍが適当であ
る。
る。
［作 用コ
本発明のバーナ板は、金属もしくはセラミックスの繊維
、特にその長繊維を素材として焼結し板に形成したもの
であるため、空隙率を著しく高めることができ、８０％
以上もの空隙率が得られた。
、特にその長繊維を素材として焼結し板に形成したもの
であるため、空隙率を著しく高めることができ、８０％
以上もの空隙率が得られた。
したかって、このような高い空隙率をもつバーナ板では
、単位面積当りの燃焼量が最大８０ ｋ ｃａｌ／Ｃ♂
・ｈにもなり、高負荷燃焼が可能になった。
、単位面積当りの燃焼量が最大８０ ｋ ｃａｌ／Ｃ♂
・ｈにもなり、高負荷燃焼が可能になった。
もちろん、バーナ板の全面にわたって均一に微細な空隙
を有しているため、表面温度は均一に保たれる。
を有しているため、表面温度は均一に保たれる。
なお、空隙率の範囲は本発明が高負荷燃焼（単位面積当
りの燃焼量で７０ ｋ ｃａｌ ／ｃ♂・ｈ以上）を目
的としていることから定められたものである。
りの燃焼量で７０ ｋ ｃａｌ ／ｃ♂・ｈ以上）を目
的としていることから定められたものである。
上記のような空隙率を実現するためには、繊維径１０μ
ｍ 〜５０μｍ、繊維長１０＋＋＋Ｉｌｌ〜１００ｍｍ
の長繊維を素材に使用する。ここに、繊維径の下限は繊
維の加工が困難になること及び焼結板としての特性があ
まり良くないことなどの理由からの制限であり、上限は
バーナ板表面の均一燃焼が困難になり、繊維自体が見え
たような燃焼となるという理由からの制限である。また
、繊維長の下限は焼結板の機械的強度が低下し、広い面
積の焼結板の製作が困難であるという理由から、上限は
焼結時の空隙率の均質性ができにくくなること、広い面
積のバーナ板とした場合に、熱膨張差による板の変形が
生じるという理由からの制限である。
ｍ 〜５０μｍ、繊維長１０＋＋＋Ｉｌｌ〜１００ｍｍ
の長繊維を素材に使用する。ここに、繊維径の下限は繊
維の加工が困難になること及び焼結板としての特性があ
まり良くないことなどの理由からの制限であり、上限は
バーナ板表面の均一燃焼が困難になり、繊維自体が見え
たような燃焼となるという理由からの制限である。また
、繊維長の下限は焼結板の機械的強度が低下し、広い面
積の焼結板の製作が困難であるという理由から、上限は
焼結時の空隙率の均質性ができにくくなること、広い面
積のバーナ板とした場合に、熱膨張差による板の変形が
生じるという理由からの制限である。
板厚の下限は逆火防止の理由からの制限であり、上限は
実際には５ｍｌ］１以上でも差し支えないが、あまり厚
くなると通気抵抗が増加し圧損が大きくなるので、実用
上上限は５ ｍｍが適当である。
実際には５ｍｌ］１以上でも差し支えないが、あまり厚
くなると通気抵抗が増加し圧損が大きくなるので、実用
上上限は５ ｍｍが適当である。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は側面
図である。図において、１はバーナ板であり、繊維素材
としてステンレス（ＳＵＳ３１６）の長繊維２（繊維径
２５μｍ、繊維長５０關）を使用し、外径３５０ｍｍ、
板厚４ ｎｕｎの円板に焼結したものである。
図である。図において、１はバーナ板であり、繊維素材
としてステンレス（ＳＵＳ３１６）の長繊維２（繊維径
２５μｍ、繊維長５０關）を使用し、外径３５０ｍｍ、
板厚４ ｎｕｎの円板に焼結したものである。
第３図はその断面を電子顕微鏡写真（倍率１００）から
模式的に示したものであり、同図から明らかなように、
微細な空隙３が均一に設けられていることがよくわかる
。
模式的に示したものであり、同図から明らかなように、
微細な空隙３が均一に設けられていることがよくわかる
。
上記のバーナ板１を用いて、第４図に示すような横型の
平面バーナを構成し、燃焼実験を行った。
平面バーナを構成し、燃焼実験を行った。
第４図はバーナの正面図、第５図は側面図である。
図において、１０はバーナ板１を取り付けたバーナ本体
、１２は燃料ガスの供給装置で、燃料ガスをガスボンベ
１３からバーナ本体１内に設けられたノズル１４に供給
するようになっている。燃料ガスにはプロパンガスを用
いている。１６は空気を供給するブロワ−で、バーナ本
体１の上流側でノズル１４から噴出する燃料ガスと空気
との予混合気体をつくるようになっている。２ｏは点火
プラグで、２１は点火プラグ２ｏ及び燃料ガス用電磁弁
１５の電源である。
、１２は燃料ガスの供給装置で、燃料ガスをガスボンベ
１３からバーナ本体１内に設けられたノズル１４に供給
するようになっている。燃料ガスにはプロパンガスを用
いている。１６は空気を供給するブロワ−で、バーナ本
体１の上流側でノズル１４から噴出する燃料ガスと空気
との予混合気体をつくるようになっている。２ｏは点火
プラグで、２１は点火プラグ２ｏ及び燃料ガス用電磁弁
１５の電源である。
上記のように構成されたバーナにおいて、燃料ガスと空
気との予混合気体は、バーナ板１の全面から均一に噴出
する。次いで、点火プラグ２ｏにより点火すれば、火炎
はバーナ板１全面に伝播し、その表面に付着した状態で
燃焼を開始し表面がら浮上しない。かくして、バーナ板
１の表面が均一に赤熱され、高温ガスからの熱と、高い
放射による熱が発生する。
気との予混合気体は、バーナ板１の全面から均一に噴出
する。次いで、点火プラグ２ｏにより点火すれば、火炎
はバーナ板１全面に伝播し、その表面に付着した状態で
燃焼を開始し表面がら浮上しない。かくして、バーナ板
１の表面が均一に赤熱され、高温ガスからの熱と、高い
放射による熱が発生する。
このバーナ板１の空隙率と単位面積当りの燃焼量（面負
荷）との関係を示すと第６図のようになる。第６図から
、本発明の高負荷燃焼を実現するためには空隙率は８０
〜９５％の範囲とする必要がある。従来の金属粉の焼結
板の場合、空隙率は４０〜５０％であるので、面負荷は
最大１５ｋｃａｌ／ｃ♂・ｈてあったが、本発明による
バーナ板では最大８０１ｃ ｃａｌ ／ｃ♂・ｈにもで
きる。
荷）との関係を示すと第６図のようになる。第６図から
、本発明の高負荷燃焼を実現するためには空隙率は８０
〜９５％の範囲とする必要がある。従来の金属粉の焼結
板の場合、空隙率は４０〜５０％であるので、面負荷は
最大１５ｋｃａｌ／ｃ♂・ｈてあったが、本発明による
バーナ板では最大８０１ｃ ｃａｌ ／ｃ♂・ｈにもで
きる。
また、第７図は予混合気体の当量比とバーナ板１からの
ガス噴出速度（ｃｍ ／ ｓｅｅ ）との関係を示した
線図であり、均一赤熱領域とするためには、当量比は０
．８〜１，２．ガス噴出速度は２〜２０ ｃｍ ／ ｓ
ｅｅの範囲が適当である。部分赤熱の領域まで許容する
とすればガス噴出速度は最大３０ｃｍ ／ ｓｅｅまで
許されよう。
ガス噴出速度（ｃｍ ／ ｓｅｅ ）との関係を示した
線図であり、均一赤熱領域とするためには、当量比は０
．８〜１，２．ガス噴出速度は２〜２０ ｃｍ ／ ｓ
ｅｅの範囲が適当である。部分赤熱の領域まで許容する
とすればガス噴出速度は最大３０ｃｍ ／ ｓｅｅまで
許されよう。
次に、第８図はバーナ板表面からの軸方向距離（ｎ＋＋
ｎ ）と温度（°Ｃ）との関係を示した線図であり、投
入熱量が２０ ｋｃａｌ ／ｃｄ ・ｈ 、 ４０ ｋ
ｃａｌ ／ｄ・ｈ及び５７ｋｃａｌ／ｃＪ・ｈの場合の
３つの例で示されている。燃料ガスはメタンガスで、当
量比は１．０の場合である。第８図から、バーナ板がら
遠く離れた場所でも高い温度となることが十分に想定さ
れ、高放射熱を有するものであることが理解できる。
ｎ ）と温度（°Ｃ）との関係を示した線図であり、投
入熱量が２０ ｋｃａｌ ／ｃｄ ・ｈ 、 ４０ ｋ
ｃａｌ ／ｄ・ｈ及び５７ｋｃａｌ／ｃＪ・ｈの場合の
３つの例で示されている。燃料ガスはメタンガスで、当
量比は１．０の場合である。第８図から、バーナ板がら
遠く離れた場所でも高い温度となることが十分に想定さ
れ、高放射熱を有するものであることが理解できる。
本発明によるバーナ板は、上述のように繊維焼結板から
なるものであるため、その形状は自由にできる。例えば
、球面板としたり、円筒形などすることもてきる。また
、被加熱物の形状に合せて異形のものに形成することも
できる。さらに、加熱方向も自由であり、横向き、上向
き、下向きなどにより左右されない。また、燃料につい
ても可燃性混合気体であれば何でも良く、家庭用に用い
られている６Ｂ、１３Ａか、またはプロパン、メタン、
ブタン等に限らず、可燃性の低カロリー廃ガス（Ｃｏ等
）でも差し支えない。したがって、本発明によるバーナ
板は、あらゆる用途の加熱手段、あるいは廃ガス処理手
段として用いることができ、高放射熱、高熱効率のバー
ナを実現し得る。
なるものであるため、その形状は自由にできる。例えば
、球面板としたり、円筒形などすることもてきる。また
、被加熱物の形状に合せて異形のものに形成することも
できる。さらに、加熱方向も自由であり、横向き、上向
き、下向きなどにより左右されない。また、燃料につい
ても可燃性混合気体であれば何でも良く、家庭用に用い
られている６Ｂ、１３Ａか、またはプロパン、メタン、
ブタン等に限らず、可燃性の低カロリー廃ガス（Ｃｏ等
）でも差し支えない。したがって、本発明によるバーナ
板は、あらゆる用途の加熱手段、あるいは廃ガス処理手
段として用いることができ、高放射熱、高熱効率のバー
ナを実現し得る。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、空隙率がきわめて高いの
で、面負荷を上げることが容易となり、高負荷燃焼が達
成できる。また、放射効率、熱効率が向上し、大面積の
ものでも表面での均一燃焼が可能になるという効果があ
る。
で、面負荷を上げることが容易となり、高負荷燃焼が達
成できる。また、放射効率、熱効率が向上し、大面積の
ものでも表面での均一燃焼が可能になるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は側面
図、第３図はバーナ板断面の拡大模式図、第４図は本発
明のバーナ板を用いたバーナの正面図、第５図は同側面
図、第６図はバーナ板の空隙率と単位面積当りの燃焼量
との関係を示した線図、第７図は当量比とバーナ板から
のガス噴出速度との関係を示した線図、第８図はバーナ
板表面からの軸方向距離と温度との関係を示した線図で
ある。 １・・・バーナ板 ２・・・長繊維 ３・・・空隙 代理人 弁理士 佐々木 宗 治 （ｊＯ） Ｎ ｉ） 沫 〇−
図、第３図はバーナ板断面の拡大模式図、第４図は本発
明のバーナ板を用いたバーナの正面図、第５図は同側面
図、第６図はバーナ板の空隙率と単位面積当りの燃焼量
との関係を示した線図、第７図は当量比とバーナ板から
のガス噴出速度との関係を示した線図、第８図はバーナ
板表面からの軸方向距離と温度との関係を示した線図で
ある。 １・・・バーナ板 ２・・・長繊維 ３・・・空隙 代理人 弁理士 佐々木 宗 治 （ｊＯ） Ｎ ｉ） 沫 〇−
Claims (4)
- （１）空隙率を少なくとも８０％以上とした繊維焼結板
からなることを特徴とするバーナ板。 - （２）繊維焼結板に使用する繊維は、径が１０μｍ〜５
０μｍ、長さが１０ｍｍ〜１００ｍｍの長繊維で、金属
またはセラミックスからなることを特徴とする請求項第
１項記載のバーナ板。 - （３）空隙率の上限を９５％としたことを特徴とする請
求項第１項または第２項記載のバーナ板。 - （４）繊維焼結板の板厚を２ｍｍ〜５ｍｍとしたことを
特徴とする請求項第１項から第３項までの一に記載のバ
ーナ板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098698A JP2774968B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | バーナ板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098698A JP2774968B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | バーナ板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02279908A true JPH02279908A (ja) | 1990-11-15 |
| JP2774968B2 JP2774968B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=14226726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1098698A Expired - Lifetime JP2774968B2 (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | バーナ板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774968B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04276427A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-01 | Nkk Corp | 内面塩ビライニング鋼管の焼付装置 |
| WO2003006880A1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | Sun Frontier Technology Co., Ltd | Method and burner element for burning gas by void combustion system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163707A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-07 | Ibiden Co Ltd | バ−ナ−用成形体 |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP1098698A patent/JP2774968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163707A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-07 | Ibiden Co Ltd | バ−ナ−用成形体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04276427A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-01 | Nkk Corp | 内面塩ビライニング鋼管の焼付装置 |
| WO2003006880A1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | Sun Frontier Technology Co., Ltd | Method and burner element for burning gas by void combustion system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2774968B2 (ja) | 1998-07-09 |
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Legal Events
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