JPH03164602A - 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〉 本発明は気体燃料を燃焼させるバーナに関し、特に家庭
用の燃焼器具に適したバーナに関する。

〈従来技術とその課題〉 一般に家庭用の燃焼器具に要求される高負荷燃焼は、ジ
ェットエンジンやロケットエンジンのような高負荷燃焼
とは様子が違い、単に単位時間、単位面積あたり、燃料
をどれだけ大量に燃やせるかではなく、低騒音、小容積
、クリーン燃焼を達成しながら、どれだけ大量に燃やせ
るかである。

炎の吹き飛び限界速度を上昇させ、安定燃焼範囲を広げ
るために従来行われているバーナの保炎機構は、保炎板
によって炎孔付近の流れを変えることで、部分的な流れ
の速度を遅くし、燃焼速度との釣り合いを保って火炎を
保持したり、或いはまた主炎孔の近傍に副炎孔を設けて
、これらを広い燃焼範囲の条件（例えば拡散火炎）で燃
焼させておき、この火炎によって主炎を保持するような
方法がとられていた。ところがこれらの方法では、保炎
と同時に、流れに乱れを発生させたり、燃焼に伴う圧力
変動を冗長したりして、燃焼に伴う騒音を高めるという
問題点を有していた。

他方、特開昭６１−３６６０７号公輻には、第６図に示
す如く、燃焼ノズル１と該燃焼ノズルｌの出口部に配設
した電極２との間に、電場を付与することにより、燃焼
器より発生するＮｏＸｆ７４度を低減するようにした装
置が提供されている。３は高電圧発生装置、４は高圧ケ
ーブルである。ところがこのような装置の場合は、例え
電極２をプラスにして電場を付与しても、通常の金属製
燃焼ノズル１を用いるだけの場合には十分に炎の吹き飛
び限界を向上させることができなかった。

そこで本発明は上記従来技術の欠点を解消し、低騒音で
、ガスの流れに乱れが生じ難（、しかも炎の吹き飛び限
界速度が高くて安定燃焼範囲の広い、新規で有用なバー
ナを新たに提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のバーナは、電気絶縁
材からなる天板に炎孔を設け、下方から供給される気体
燃料を前記炎孔上で燃焼させると共に、前記天板上の炎
孔近傍周囲にプラス電極を、また前記炎孔断面内にマイ
ナス電極を設け、燃焼中に両電極間に電圧を印加して電
界を生ぜしめるよう構成したことを第１の特徴としてい
る。

また本発明のバーナは上記第１の特徴において、電気絶
縁材からなる天板としてセラミック製の天板を用い、天
板上の炎孔近傍周囲に同心リング状プラス電極を設け、
炎孔内に該炎孔断面に沿うリング状マイナス電極を設け
たことを第２の特徴としている。

〈作用〉 上記第１の特徴によれば、電気絶縁材からなる天板上の
炎孔近傍周囲に設けたプラス電極と電気絶縁材から天板
の炎孔断面内に設けたマイナス電極との間に直流電圧を
印加することによって、直流電界が発生し、燃焼中、プ
ラス極側からマイナス極側へ陽イオンの流れが生じる。

その結果、陽イオンの流れにより火炎面が炎孔に押し付
けられる効果が生じ、火炎の吹き飛び限界が大幅に向上
する。勿論、保炎板や副炎孔等を設けないので気流の流
れ乱れやそれに伴う燃焼騒音も発生しない。

また本発明の上記第２の特徴によれば、セラミック製の
天板を用い、炎孔近傍周囲に設けられる同心リング状プ
ラス電極に加えて、炎孔内にも炎孔断面に沿うリング状
マイナス電極を設けたので、上記第１の特徴による作用
効果を一層顕著に発揮することができる。

（実施例〉 第１図は本発明に係るバーナ１の実施例を示す断面構成
図、第２図は同実施例の平面構成図である。

セラミック製の天板１０の中央に炎孔１１を設け、下方
から導入される気体燃料を炎孔１１を通して炎孔１１上
で燃焼させる。天板１０上の炎孔１１近傍周囲にプラス
電極２０を設ける。プラス電極２０は図に示す如く、適
当な幅を有するリング状プラス電極とすることができ、
天板１０と同心にして設ける。

一方、前記天板１０の炎孔１１断面内にマイナス電極３
０を設ける。このマイナス電極３０は図に示す如く、炎
孔断面に沿うリング状マイナス電極とすることができる
。そして前記プラス電極２０とマイナス電極３０との間
に電線４１．４２を介して直流高圧電源４０をオンオフ
自在に接続する。なお、前記天板１０の炎孔１１の下に
続けて気体燃料の導入管５０を設けてもよい。

以上のように構成したバーナにおいて、燃焼中に電極２
０と３０間に直流電圧を加えると、直流電界が生じる。

燃焼中の火炎面には電離した陽イオンが存在しており、
この陽イオンが電界の影響により周囲のプラス電極２０
側からマイナス電極３０のある炎孔１１に向けて、力を
受けて流れ、火炎面に存在する他の気体分子と衝突した
りし、結局火炎面を炎孔１１側に押し付ける役割を果た
す。よってより高い流速での燃料供給（高負荷燃焼）に
対しても火炎を安定して保持することが可能となる。そ
してこの作用は電気絶縁材であるセラミック天板を用い
、またプラス電極２０とマイナス電極３０を実施例で示
す位置に配置することにより、−層効果的となる。

第３図に、第１図に示す本発明のバーナを用いた場合の
、種々の直流印加電圧及び燃料（純プロパン）と空気の
当量比に対する火炎の吹き飛び限界速度の測定結果を示
す。また第４図に比較例における測定結果を示す。前記
比較例は第５図に示す如き構成で、管６０の上端に炎孔
７０が構成され、該炎孔７０の周囲にリング状プラス電
極８０が配置され、高圧直流電源でプラス電極８０と管
６０との間に直流電圧を印加するものである。この比較
例は第６図に示す従来の構成とほぼ同様の構成と考える
ことができる。なお条件を同様にするため本発明のバー
ナも導入管５０を取り付けた状態とした。炎孔の孔径は
６ｆｉとし、他の条件も両者同じにした。

第３図と第４図から明らかなように、本発明のバーナの
方が当量比、印加電圧の両条件下でかなり良好な吹き飛
び限界を示している。例えば当量比１で印加電圧ＩＫＶ
の場合では、本発明が約４００ｃｍへであるのに対し、
比較例では約３００　ａｎ／ｓである。すなわち本発明
では同じ条件では比較例に対して十分大きな吹き飛び限
界速度を達成することができ、また当量比が小さい希薄
側の燃焼に対しても本発明のバーナではかなりの安定性
をもって燃焼させることが可能である。

なお上記の実施例ではセラミック製天板を用いたが、こ
れは他の電気絶縁材からなる天板を用いてもよ（、その
場合にもセラミック製天板の場合にある程度近い効果を
奏すると考えられる。

く効果〉 本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載のバーナ
によれば、電気絶縁材からなる天板に炎孔を設け、天板
上の炎孔近傍周囲にプラス電極を、また炎孔断面内にマ
イナス電極を設けるようにして、直流電界を発生できる
ようにしたので、火炎の吹き飛び限界を大幅に向上させ
ることができ、高負荷燃焼に至るまで十分に広い安定燃
焼範囲を持つことができる。

勿論、火炎部でのガスの流れを乱したりすることもなく
、低騒音である。

また火炎の吹き飛び限界の向上効果を当量比の小さい燃
料希薄側の燃焼にも発揮することができるので、従来実
用的でなかった燃料希薄領域での燃焼を可能にすること
ができる。

また請求項２に記載のバーナによれば、天板をセラミッ
ク製とし、天板上の炎孔近傍周囲に同心リング状プラス
電極を設け、炎孔内に炎孔断面に沿うリング状マイナス
電極を設けたので、直流電界下での陽イオンによる火炎
押し付は効果を一層効果的に発揮することができ、安定
燃焼範囲をより広くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバーナの１実施例を示す断面構成
図、第２図は同実施例の平面構成図、第３図は本発明の
バーナを用いた場合の燃料当量比と吹き飛び限界速度と
の関係を示す図、第４図は比較例における燃料当量比と
吹き飛び限界速度との関係を示す図、第５図は比較例の
構成を示す図、第６図は従来例の構成図である。 １０：天板　　　　　　１１：炎孔 ２０ニブラス電極　　　３０：マイナス電極４０：高圧
電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、電気絶縁材からなる天板に炎孔を設け、下方か
   ら供給される気体燃料を前記炎孔上で燃焼させると共に
   、前記天板上の炎孔近傍周囲にプラス電極を、また前記
   炎孔断面内にマイナス電極を設け、燃焼中に両電極間に
   電圧を印加して電界を生ぜしめるよう構成したことを特
   徴とするバーナ。
2. （２）、電気絶縁材からなる天板としてセラミック製の
   天板を用い、天板上の炎孔近傍周囲に同心リング状プラ
   ス電極を設け、炎孔内に該炎孔断面に沿うリング状マイ
   ナス電極を設けた請求項１に記載のバーナ。