JPH0345807A

JPH0345807A - 対向炎バーナ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0345807A
Application number: JP1179545A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirata; 博史平田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-27

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、暖房器具等の家庭用、あるいは業務用の燃焼
機器に使用する対向炎バーナに関するものである。

従来の技術近年、燃焼装置においては、排ガス特性を良化しつつそ
の燃焼量の可変範囲を拡大する努力がなされている。

その−手段として、我々は多数の炎口を互いに対向させ
た対向炎バーナによって上記の特性を大きく向上させる
ことに成功した。

以下図面を参照しながら、上述した対向炎バーナの一例
について説明する。

第６図は従来の対向炎を利用したバーナの断面図である
。第６図において、１は燃料を噴出する燃料ノズルで、
２は燃料を気化する気化筒、３は気化筒を加熱するヒー
タ、４は気化した燃料と空気を混合する混合室、５は燃
料通路で、６は燃料通路から分岐した燃料供給路、７は
炎口で、８は燃焼室を形成する燃焼室壁、９は点火電極
である。

以上のように構成された燃焼装置について、以下その動
作について説明する。

まず、ヒータ３に通電され、気化筒２が所定の温度に達
すると、気化筒２内に燃焼用空気と液体燃料が送られ、
液体燃料は気化筒２によって気化し、空気と混合しなが
ら混合室４へと送られ、混合室４内で空気と気化した燃
料が充分混合される。

混合された混合気は燃料通路５を通り、多数の燃料供給
路６から炎ロアへと到達する。炎ロアから噴出する混合
気に点火されると、火炎が形成される。ここで、炎ロア
は互いに対向して設けられているので、火炎は第６図の
如く対向しあって形成される。その結果、空気量が増大
した場合あるいは、燃焼量の大きい場合においても、火
炎の吹き飛びが非常に起りにくくなり、空気量、燃焼量
の可変範囲が広くなる。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記対向炎バーナにおいて、燃焼室壁の温
度は、バーナ中央部の上部がかなり高温となり、周辺部
が低温となるような温度分布を形成する。このため、着
火・消火の加熱冷却による繰返し応力や、高温での表面
酸化などで、変形を受けたり、輻射熱を受けやすくなっ
たりして、高温部が更に高温になり赤熱し、高温部が亀
裂を生じたり、金属が消耗し強度がなくなり、変形する
ことにより燃焼が悪くなり排ガス中の一酸化炭素が増加
したり、ススが付着する危険があった。

又、このような燃焼室を構成する材料としては、オース
テナイト鋼の例えば５ＩＩＳ３１０３などを代表とする
ものが主流を占めていたが、全体をろう付けによって拘
束すると、オーステナイト特有の高膨張係数と、熱伝導
度が低いということによって、応力が集中して高温とな
る中央部の変形が助長されるという課題があった。さら
に、１６〜２０％クロムのフェライト鋼に２〜４％のア
ルミニウムを添加したフェライト鋼も使用されることも
あったが、ニッケルのろう付けを真空炉で行うときに、
微量の酸素にて表面にα−Ａｌｉａｓ（アルファーアル
ミナ）が生威し、ろう付けがうまくいかないという課題
があった。

本発明は上記課題に鑑みてなしたもので、温度分布の均
一化を図ると同時に異常な熱変形を防止しろう付けも確
実に行なえるようにすることを目的としたものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の燃焼装置は、多数の
炎口を有する二面の燃焼室壁を向い合わせに、しかも前
記炎口が互いに対向する如く配置し、かつ前記各炎口は
燃料供給路を介して燃焼室壁の外方に配置した燃料通路
に連通させるとともに、前記相対向して配置した燃焼室
壁間の相対向する面の一方を側板で閉塞し、かつ他方を
気化器と前記燃料通路とを連結する混合室体で固定して
燃焼室を形成した燃焼装置において、前記炎口を形成す
る対向した燃焼室壁は少くともクロムを１５％以上含有
し、かつ少くとも硅素を１．５％以上含有し、かつ少く
ともニオブを、０．１５％以上含有し、かつ多くとも炭
素が０．０８％以下であるステンレス鋼にて構成し、か
つ前記燃焼室及び側板は、少なくともクロム１０％以上
を含有し、少くともニッケル６５％以上のニッケルろう
材を用い、ろう付けによって固定した構成としである。

作用本発明は上記構成によってオーステナイト鋼の、熱伝導
度が高いことによって燃焼室内の温度分布が緩和され、
中央部の上部の温度が低くなる。更に、表面の酸化被膜
はα−ＡｈＯ３（アルファーアルミナ）を生成しないた
めにニッケルろう付けも問題なく行なえ、かつ、この材
質は、酸化被膜を生成しても、炎の炭酸ガスから放射さ
れる４、２μｍの波長を中心とする輻射に対して、反射
率が高いため、長期に亘って燃焼室壁の温度上昇を抑制
することができるとともに、対向した燃焼室間同志の輻
射も抑制できるために温度上昇を抑制するとともに、変
形を防止し、燃焼不良をなくする。

実施例以下本発明の一実施例の対向炎バーナについて第１図〜
第５図を用いて説明する。

図において、Ｉｆは液体燃料を気化する気化器、１２は
気化器１１に液体燃料を噴出せしめる燃料ノズルで、ポ
ンプに連通している。１３は送風機からの燃焼用空気を
気化器１１に導く空気通路で、燃料ノ゛ズル１２と共に
気化器１１の入口部に開口している。

１４は気化器１１の出口部に設けた主混合室体で、両側
の燃料通路１５へと連通している。燃料通路１５からは
多数の燃料供給路１６が分岐しており、この燃料供給路
１６の他端は燃焼室壁１７を貫通して燃焼室１８内に開
口し炎口１９となっている。ここで二つの燃焼室壁１７
は対面しており、前記炎口１９は互いに対向する位置に
設けられている。２０は炎口１９に形成される火炎で、
両側からの火炎２０が対向している。

また、燃料通路１５、燃料供給路上６及び燃焼室壁１７
は少くともクロムを１５％以上含有し、かつ少くとも硅
素を１．５％以上含有し、かつ少くともニオブを０．１
５％以上含有し、かつ多くとも炭素が０．０８％以下で
あるステンレス鋼板を折り曲げたバーナ体２１で形成さ
れており、このバーナ体２１が複数個連接されて燃焼部
を構成している。２２はバーナ体２１と気化器１１とを
主混合室体１４の反対側で固定した側板、２３は二次空
気供給管で、前記バーナ体２１同志間の空間部に二次空
気を流すようになっている。２４はバーナ体２１と気化
器１１を主混合室体１４側で固定した補助混合室体で、
略中央部に透孔２５を有している。２６は透孔２５を覆
う如く設けた多孔板２７を固定している押え板で、前記
燃焼室１８に開口した着火用炎口２８を有している。２
９はその先端が着火用炎口２８近傍に位置するが如く固
定された点火電極である。なお図において、３０は気化
器１１に埋設したヒータ、３１は前記バーナ体２１の外
方を覆うバーナカバーで、バーナ体同志間の空間部を二
次空気供給室３２とするものであり、上部に二次空気を
噴出させる多数の空気孔３３が形成しである。

以上のように構成された対向炎バーナについて以下その
作用を説明する。

前記のような構成にて燃焼し、火炎２０をリフトさせ、
炎口より離れた位置にて保炎させて燃焼すると、燃焼室
壁１７の高温部３４（第３図参照）が、中央上部に形成
される。この時の温度は、主に燃焼の火炎２０からの輻
射によるものであり、これは第５図に示されるような炭
酸ガス（Ｃｏｗ）のピーク４．２μｍを中心としたエネ
ルギーを受けるものである。燃焼室壁１７に使用される
フェライト鋼は、初期に於いて放射率は１５〜２０％で
あるが、吸収率＝放射率という関係から４．２μ薄近傍
の放射率が低いということは、反射が大きく熱を受けな
いことを示すものである０本発明に使用する、少くとも
クロムを１５％以上含有し、かつ少くとも硅素を１．５
％以上含有し、かつ少くともニオブを０．１５％以上含
有し、かつ多くとも炭素が０．０８％以下であるステン
レス鋼であれば、第５図に示すように９００’Ｃ３００
ｈ加熱しても、４．２μ網近傍の放射率は、上昇せずに
３５〜４０％の値になっており、９００’Ｃ以下では、
更に放射率は低く保たれる。

このため、本発明の燃焼室壁の高温部３４の最高温度は
７５０℃以下に維持され、高温強度も大きいことから変
形もせず、酸化による消耗もほとんどなく安全に使用で
きる。また、燃焼室壁１７間の放射もなく、温度低下に
役立っている。

なお、クロムが少ないと酸化がひどく、表面に酸化鉄を
生じ、放射率を上昇させてしまうので、少くとも１５％
以上必要であり、硅素が１．５％以上存在することで、
酸化皮膜は、表面にクロムの酸化物が存在し、その下層
に硅素の酸化物が存在し、かつ鉄の酸化物の生成が抑制
されるかたちとなり、薄い灰緑色を呈する。硅素が少な
いと鉄の酸化が増加し、酸化消耗が激しいとともに放射
率の上昇がおこる。ニオブは、７５０℃ぐらいで使用す
ることよって、調板の高温変形を抑制する結晶のすべり
を抑えることができる。このため、低い炭素量に合せて
添加され、炭素の量は、加工性を上げるため低く抑えで
ある。さらに表面にα−Ａｌｔｏ３（アルファーアル４
す）の生成がないように、アルミニウムは添加しない。

一方、上記のような対向炎バーナは燃焼室壁間の一方に
側板を、他方に混合室体を組み付け、それらの接合部を
少くともクロ１１０％以上を含有し、かつ少くともニッ
ケル６５％以上のニッケルろう材を塗布して焼成炉内で
焼成し、燃焼室壁と側板及び混合室体を一体化するが、
その際本発明では、常温での湿度が６０％以下と少ない
雰囲気中、好ましくは空気がわずかに存在する真空炉中
で、かつ７００’Ｃ以上で焼成してあり、これにより酸
化鉄の生成がより一層抑制されて緻密で安定した皮膜が
形成され、放射率の安定が、更に長期に亘って確保でき
る。またバー十全体を焼成して同時にろう付けしている
てので、ろう付けの手間が省けると同時に局部的な熱の
印加による熱歪の発生も極めて少ないものとなる。

なお、本実施例は液体燃料を用いる対向炎バーナで説明
したが、気体燃料を用いるものでもよく、その場合気化
器１１は単なる混合器となる。

発明の効果以上実施例の説明で明らかなように本発明の対向炎バー
ナは、燃焼室壁の温度分布を低温度ゾーンに維持してよ
り均一化でき、かつ燃焼室壁の酸化消耗や変形を抑制す
ることもでき、長期に亘って異常燃焼のない安全なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における対向炎バーナを上面
から見た断面図、第２図は同全体の外観斜視図、第３図
は第２図のＡ−Ａ’断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ’
断面図、第５図は炭酸ガスと加熱フェライト鋼の放射率
を示すグラフ、第６図は従来の対向炎バーナの断面図で
ある。１４、２４・・・・・・混合室体、１５・・・・・・燃
料通路、Ｉ６・・・・・・燃料供給炉、１７・・・・・
・燃焼室壁、１８・・・・・・燃焼室、１９・・・・・
・炎口、２２・・・・・・側板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の炎口を有する二面の燃焼室壁を向い合わせ
に、しかも前記炎口が互いに対向する如く配置し、かつ
前記各炎口は燃料供給路を介して燃焼室壁の外方に配置
した燃料通路に連通させるとともに、前記相対向して配
置した燃焼室壁間の相対向する面の一方を側板で閉塞し
、かつ他方を前記燃料通路と連結する混合室体で固定し
て燃焼室を形成した燃焼装置において、前記炎口を形成
する対向した燃焼室壁は少くともクロムを１５％以上含
有し、かつ少くとも硅素を１．５％以上含有し、かつ少
くともニオブを０．１５％以上含有し、かつ多くとも炭
素が０．０８％以下であるステンレス鋼にて構成し、か
つ前記燃焼室壁と混合室体及び側板は、少なくともクロ
ム１０％以上を含有し、少くともニッケル６５％以上の
ニッケルろう材でろう付け固定した対向炎バーナ。
（２）少くとも硅素を１．５％以上含有し、かつ少くと
もニオブを０．１５％以上含有し、かつ多くとも炭素が
０．０８％以下であるステンレス鋼製の二面の燃焼室壁
を向い合わせに、しかも炎口が互いに対向する如く配置
し、かつ前記相対向して配置した燃焼室壁間の相対向す
る面の一方を側板で閉塞し、かつ他方を混合重体で閉塞
して、これら混合室体ならびに側板と燃焼室壁とは、少
くともクロム１０％以上を含有し、少くともニッケル６
５％以上のニッケルろう材を塗布した後、室温での相対
湿度６０％以下の雰囲気中で、かつ７００℃以上の温度
で焼成して表面に酸化皮膜を生成させた対向炎バーナの
製造方法。