JPH0373769B2 - - Google Patents
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- JPH0373769B2 JPH0373769B2 JP7316984A JP7316984A JPH0373769B2 JP H0373769 B2 JPH0373769 B2 JP H0373769B2 JP 7316984 A JP7316984 A JP 7316984A JP 7316984 A JP7316984 A JP 7316984A JP H0373769 B2 JPH0373769 B2 JP H0373769B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
- F23C99/001—Applying electric means or magnetism to combustion
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ブンゼンバーナや溶断・ろう付用バ
ーナ等、主に金属製被加熱物の局部を集中的に加
熱する燃焼式加熱装置に関する。
ーナ等、主に金属製被加熱物の局部を集中的に加
熱する燃焼式加熱装置に関する。
従来、火炎を電場を付与するとその燃焼状態や
被加熱物に対する伝熱状態に影響があるというこ
とは広く知られていたが、上記の如き燃焼式加熱
装置において単に電場を付与しても電場特性や電
極構造等の条件により、被加熱物に対する伝熱効
率がかえつて低下してしまう場合もあり、電場を
有効に利用して伝熱効率を効果的に向上させる技
術は未だ確立されていなかつた。
被加熱物に対する伝熱状態に影響があるというこ
とは広く知られていたが、上記の如き燃焼式加熱
装置において単に電場を付与しても電場特性や電
極構造等の条件により、被加熱物に対する伝熱効
率がかえつて低下してしまう場合もあり、電場を
有効に利用して伝熱効率を効果的に向上させる技
術は未だ確立されていなかつた。
本発明の目的は、長年の研究結果に基づいた合
理的な電場付与構成により、特に局部を集中加熱
する場合のバーナから被加熱物局部に対する伝熱
効率を効果的に向上する点にある。
理的な電場付与構成により、特に局部を集中加熱
する場合のバーナから被加熱物局部に対する伝熱
効率を効果的に向上する点にある。
本発明による燃焼式加熱装置の特徴構成は、バ
ーナのガス噴出口のほぼ中央に電極針を設け、そ
の電極針と金属製被加熱物との間に3KV以上の
電位差を付与する直流電源装置を、その負電極が
前記電極針に接続された状態で設けてあることに
あり、その作用・効果は次の通りである。
ーナのガス噴出口のほぼ中央に電極針を設け、そ
の電極針と金属製被加熱物との間に3KV以上の
電位差を付与する直流電源装置を、その負電極が
前記電極針に接続された状態で設けてあることに
あり、その作用・効果は次の通りである。
実験結果（第４図及び第５図参照）から説明す
ると、 第４図は、ブンゼンバーナ３のガス噴出口３ａ
のほぼ中央に設けた電極針５に直流電源で−
10KVの電位を付加し、かつ、バーナ３の上方に
配置した金属製被加熱物（鉄板）６をアースした
状態で、バーナ３の燃焼火炎により被加熱物６を
加熱した実験例、及び、実験結果を示す。
ると、 第４図は、ブンゼンバーナ３のガス噴出口３ａ
のほぼ中央に設けた電極針５に直流電源で−
10KVの電位を付加し、かつ、バーナ３の上方に
配置した金属製被加熱物（鉄板）６をアースした
状態で、バーナ３の燃焼火炎により被加熱物６を
加熱した実験例、及び、実験結果を示す。
但し、
使用燃料ガス：13A（低圧）
供給熱量：1400Kcal／Ｈ
空気比：0.81
又、図及びグラフの右半部は電極針に電位を付
加しない場合を示し、左半部が電位を付加した場
合を示し、図中の火炎部分に記入した等速線、及
び、数字は火炎の速度分布を表わす。
加しない場合を示し、左半部が電位を付加した場
合を示し、図中の火炎部分に記入した等速線、及
び、数字は火炎の速度分布を表わす。
実験結果を示すグラフの縦軸は、比加熱物６が
取得した熱量、すなわち伝熱量（×104Kcal／
m2・ｈ）を表し、横軸は電極針５の縦中心軸芯Ｐ
からの半径方向への距離（mm）を表わす。
取得した熱量、すなわち伝熱量（×104Kcal／
m2・ｈ）を表し、横軸は電極針５の縦中心軸芯Ｐ
からの半径方向への距離（mm）を表わす。
上記実験の結果、電極針５に電位を付加した時
の方が無付加の場合に比して、電極針５の縦中心
軸芯Ｐ周りの図中斜線部で火炎の流速が増速して
おり、それに伴ない、伝熱量が、縦中心軸芯Ｐか
らの距離が０〜40mmの間で電位無付加の場合より
も増大している。
の方が無付加の場合に比して、電極針５の縦中心
軸芯Ｐ周りの図中斜線部で火炎の流速が増速して
おり、それに伴ない、伝熱量が、縦中心軸芯Ｐか
らの距離が０〜40mmの間で電位無付加の場合より
も増大している。
したがつて、ガス噴出口中央の電極針５に直流
電源で電位を付加して被加熱物６との電位差（電
場）を付与することが、被加熱物６の局部的な集
中加熱に極めて効果があることがわかる。
電源で電位を付加して被加熱物６との電位差（電
場）を付与することが、被加熱物６の局部的な集
中加熱に極めて効果があることがわかる。
一方、第５図は、上述実験と同様の装置で、電
極針５と被加熱物６との間に電位差（電場）を付
与した場合の電位差無付与の場合に対する伝熱量
の増加率（％）を、電極針への付加電圧Ｖをパラ
メータとして示すグラフであり、それが示す結果
として、直流電源による電極針５への付加電圧Ｖ
が負極でその絶対値が3KV以上のときに伝熱量
の増大が顕著であることがわかる。
極針５と被加熱物６との間に電位差（電場）を付
与した場合の電位差無付与の場合に対する伝熱量
の増加率（％）を、電極針への付加電圧Ｖをパラ
メータとして示すグラフであり、それが示す結果
として、直流電源による電極針５への付加電圧Ｖ
が負極でその絶対値が3KV以上のときに伝熱量
の増大が顕著であることがわかる。
以上、各実験結果に裏付けされるように、本発
明構成を採用することで、被加熱物の局部的な集
中加熱において従来達成できなかつた高い伝熱効
率の、換言すれば、熱の集中性、及び、熱効率に
極めて優れた燃焼式加熱装置にできた。
明構成を採用することで、被加熱物の局部的な集
中加熱において従来達成できなかつた高い伝熱効
率の、換言すれば、熱の集中性、及び、熱効率に
極めて優れた燃焼式加熱装置にできた。
次に第１実施例を第１図に基づいて説明する。
燃料ガス供給管１、及び、それからのガス供給
に伴ない燃焼用空気を吸入させる空気吸入口２に
連通接続したセラミツク製筒状体でバーナ本体３
を形成し、直流電源装置４の負電極端子に電気接
続した電極針５を、その先端がバーナ３の上端ガ
ス噴出口３ａのほぼ中央に位置するように筒状バ
ーナ本体３に同芯状に内装配置して、かつ、セラ
ミツク製バーナ本体３を絶縁体としてガス供給管
１とは電気的に絶縁した状態でバーナ本体３に付
設し、もつて、電場利用のブンゼンバーナを構成
してある。
に伴ない燃焼用空気を吸入させる空気吸入口２に
連通接続したセラミツク製筒状体でバーナ本体３
を形成し、直流電源装置４の負電極端子に電気接
続した電極針５を、その先端がバーナ３の上端ガ
ス噴出口３ａのほぼ中央に位置するように筒状バ
ーナ本体３に同芯状に内装配置して、かつ、セラ
ミツク製バーナ本体３を絶縁体としてガス供給管
１とは電気的に絶縁した状態でバーナ本体３に付
設し、もつて、電場利用のブンゼンバーナを構成
してある。
そして、金属製被加熱物（鍛造前の鉄ボルト材
料）６を上記ブンゼンバーナの燃焼火炎で加熱処
理するに際して、被加熱物６をアースしておくと
共に、直流電源装置４で電極針５に負極でその絶
対値が3KV以上の電位を付加し、もつて、電極
針５と金属製被加熱物６との間に電位差を付与す
ることにより、両者５，６間に発生する電場の作
用で燃焼火炎中の電極針５延長軸芯Ｐ周りにある
電子の運動を被加熱物６側に加速させ、そのこと
によつて、被加熱物６の加熱対象局部に対する燃
焼熱の集中性、及び、伝熱効率を向上するように
してある。
料）６を上記ブンゼンバーナの燃焼火炎で加熱処
理するに際して、被加熱物６をアースしておくと
共に、直流電源装置４で電極針５に負極でその絶
対値が3KV以上の電位を付加し、もつて、電極
針５と金属製被加熱物６との間に電位差を付与す
ることにより、両者５，６間に発生する電場の作
用で燃焼火炎中の電極針５延長軸芯Ｐ周りにある
電子の運動を被加熱物６側に加速させ、そのこと
によつて、被加熱物６の加熱対象局部に対する燃
焼熱の集中性、及び、伝熱効率を向上するように
してある。
次に、第２の実施例を第２図により説明する。
ガス溶断器においてガス噴出口３ａを形成する
火口７をセラミツクで形成すると共に、直流電源
装置４の負電極端子に電気接続した電極針５を、
その先端がガス噴出口３ａのほぼ中央に位置する
ように、かつ、溶断器本体３とは電気的に絶縁し
た状態で付設し、もつて、金属製被加熱物（鉄
板）６を溶断するに際して、被加熱物６をアース
しておくと共に、電極針５に絶対値3KV以上の
負電位を付加しておくことにより両者５，６の間
の電場の作用で、燃焼熱の溶断対象箇所に対する
集中性、及び、伝熱効率を高めて能率の良い、か
つ、切味の良い溶断を行なえるようにしてある。
火口７をセラミツクで形成すると共に、直流電源
装置４の負電極端子に電気接続した電極針５を、
その先端がガス噴出口３ａのほぼ中央に位置する
ように、かつ、溶断器本体３とは電気的に絶縁し
た状態で付設し、もつて、金属製被加熱物（鉄
板）６を溶断するに際して、被加熱物６をアース
しておくと共に、電極針５に絶対値3KV以上の
負電位を付加しておくことにより両者５，６の間
の電場の作用で、燃焼熱の溶断対象箇所に対する
集中性、及び、伝熱効率を高めて能率の良い、か
つ、切味の良い溶断を行なえるようにしてある。
次に第３実施例を第３図により説明する。
シリンダ８にピストン９及びデイスプレイサ１
０を内装し、シリンダ８内の低圧ガス室８ａと高
圧ガス室８ｂを連通接続する管路１１に、クーラ
１２、蓄熱器１３、及び、ヒータ６を低圧ガス室
８ａ側からその順に並設したスターリングエンジ
ンにおいて、ヒータ６を燃焼火炎で加熱するバー
ナ３の筒状本体をセラミツクで形成すると共に、
直流電源装置４の負電極端子に電気接続した電極
針５を、その先端がバーナ３のガス噴出口３ａの
ほぼ中央に位置するように、かつ、バーナ３本
体、及び、燃料供給管１とは電気的に絶縁した状
態で設け、もつて第１、第２実施例と同様に、金
属製ヒータ６をアースしておき、かつ、電極針５
に絶対値が3KV以上の負電位を付加しておくこ
とにより、ヒータ６を効果的に集中加熱できるよ
うにしてある。
０を内装し、シリンダ８内の低圧ガス室８ａと高
圧ガス室８ｂを連通接続する管路１１に、クーラ
１２、蓄熱器１３、及び、ヒータ６を低圧ガス室
８ａ側からその順に並設したスターリングエンジ
ンにおいて、ヒータ６を燃焼火炎で加熱するバー
ナ３の筒状本体をセラミツクで形成すると共に、
直流電源装置４の負電極端子に電気接続した電極
針５を、その先端がバーナ３のガス噴出口３ａの
ほぼ中央に位置するように、かつ、バーナ３本
体、及び、燃料供給管１とは電気的に絶縁した状
態で設け、もつて第１、第２実施例と同様に、金
属製ヒータ６をアースしておき、かつ、電極針５
に絶対値が3KV以上の負電位を付加しておくこ
とにより、ヒータ６を効果的に集中加熱できるよ
うにしてある。
更に、応用例を例記すると、直流電源装置４の
負電極端子に接続する電極針５の材質、及び、バ
ーナ５への取付構造は、種々の変更・改良が可能
である。
負電極端子に接続する電極針５の材質、及び、バ
ーナ５への取付構造は、種々の変更・改良が可能
である。
金属製被加熱物６を、負電極としての電極針５
に対して正電極とするための電気的構造も種々の
改良が可能である。
に対して正電極とするための電気的構造も種々の
改良が可能である。
直流電流装置４としては、種々の型式の電池と
変圧器とを組合わせたものや、交流電源からの交
流電気を直流化する装置と変圧器とを組合わせた
もの等、種々の型式のものを適用できる。
変圧器とを組合わせたものや、交流電源からの交
流電気を直流化する装置と変圧器とを組合わせた
もの等、種々の型式のものを適用できる。
本発明は、金属製被加熱物を集中的に加熱する
種々の燃焼式加熱装置を対象とするものであり、
又、その用途も不問である。
種々の燃焼式加熱装置を対象とするものであり、
又、その用途も不問である。
第１図ないし第３図は本発明の第１ないし第３
実施例の夫々を示す図である。第４図は、実験装
置及び参考実験結果を示す図とグラフ、第５図
は、他の参考実験結果を示すグラフである。 ３……バーナ、３ａ……ガス噴出口、４……直
流電源装置、５……電極針、６……被加熱物、Ｖ
……電位差。
実施例の夫々を示す図である。第４図は、実験装
置及び参考実験結果を示す図とグラフ、第５図
は、他の参考実験結果を示すグラフである。 ３……バーナ、３ａ……ガス噴出口、４……直
流電源装置、５……電極針、６……被加熱物、Ｖ
……電位差。
Claims (1)
- １ バーナ３のガス噴出口３ａのほぼ中央に電極
針５を設け、その電極針５と金属製被加熱物６と
の間に3KV以上の電位差Ｖを付与する直流電源
装置４を、その負電極が前記電極針５に接続され
た状態で設けてある燃焼式加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316984A JPS60216111A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 燃焼式加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316984A JPS60216111A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 燃焼式加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216111A JPS60216111A (ja) | 1985-10-29 |
| JPH0373769B2 true JPH0373769B2 (ja) | 1991-11-22 |
Family
ID=13510380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7316984A Granted JPS60216111A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 燃焼式加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216111A (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202005002313U1 (de) * | 2005-02-11 | 2005-07-07 | Schütz-Dental GmbH | Elektrode, insbesondere für dentale Schweißarbeiten |
| KR20120129907A (ko) * | 2010-01-13 | 2012-11-28 | 클리어사인 컨버스천 코포레이션 | 열 전달의 전기적 제어 방법 및 장치 |
| US11073280B2 (en) | 2010-04-01 | 2021-07-27 | Clearsign Technologies Corporation | Electrodynamic control in a burner system |
| CN104169725B (zh) | 2012-03-01 | 2018-04-17 | 克利尔赛恩燃烧公司 | 配置为与火焰电动交互的惰性电极和系统 |
| US9696031B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-07-04 | Clearsign Combustion Corporation | System and method for combustion of multiple fuels |
| EP2856031B1 (en) | 2012-05-31 | 2016-10-19 | Clearsign Combustion Corporation | LOW NOx BURNER AND METHOD OF OPERATING A LOW NOx BURNER |
| US9702550B2 (en) | 2012-07-24 | 2017-07-11 | Clearsign Combustion Corporation | Electrically stabilized burner |
| US8911699B2 (en) | 2012-08-14 | 2014-12-16 | Clearsign Combustion Corporation | Charge-induced selective reduction of nitrogen |
| WO2014040075A1 (en) | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Clearsign Combustion Corporation | Electrodynamic combustion control with current limiting electrical element |
| WO2014085720A1 (en) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | Clearsign Combustion Corporation | Multijet burner with charge interaction |
| US9513006B2 (en) | 2012-11-27 | 2016-12-06 | Clearsign Combustion Corporation | Electrodynamic burner with a flame ionizer |
| US9562681B2 (en) | 2012-12-11 | 2017-02-07 | Clearsign Combustion Corporation | Burner having a cast dielectric electrode holder |
| CA2892229A1 (en) | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Clearsign Combustion Corporation | Startup method and mechanism for a burner having a perforated flame holder |
| WO2014127306A1 (en) | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Clearsign Combustion Corporation | SELECTABLE DILUTION LOW NOx BURNER |
| US10571124B2 (en) | 2013-02-14 | 2020-02-25 | Clearsign Combustion Corporation | Selectable dilution low NOx burner |
| US9377189B2 (en) | 2013-02-21 | 2016-06-28 | Clearsign Combustion Corporation | Methods for operating an oscillating combustor with pulsed charger |
| US9696034B2 (en) | 2013-03-04 | 2017-07-04 | Clearsign Combustion Corporation | Combustion system including one or more flame anchoring electrodes and related methods |
| US9664386B2 (en) | 2013-03-05 | 2017-05-30 | Clearsign Combustion Corporation | Dynamic flame control |
| US10190767B2 (en) | 2013-03-27 | 2019-01-29 | Clearsign Combustion Corporation | Electrically controlled combustion fluid flow |
| WO2014183135A1 (en) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Clearsign Combustion Corporation | Combustion system and method for electrically assisted start-up |
| US9574767B2 (en) | 2013-07-29 | 2017-02-21 | Clearsign Combustion Corporation | Combustion-powered electrodynamic combustion system |
| WO2015042566A1 (en) | 2013-09-23 | 2015-03-26 | Clearsign Combustion Corporation | Control of combustion reaction physical extent |
| WO2015051377A1 (en) | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Clearsign Combustion Corporation | Ionizer for a combustion system |
| US20150104748A1 (en) | 2013-10-14 | 2015-04-16 | Clearsign Combustion Corporation | Electrodynamic combustion control (ecc) technology for biomass and coal systems |
| US10066835B2 (en) | 2013-11-08 | 2018-09-04 | Clearsign Combustion Corporation | Combustion system with flame location actuation |
| US9702547B2 (en) | 2014-10-15 | 2017-07-11 | Clearsign Combustion Corporation | Current gated electrode for applying an electric field to a flame |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7316984A patent/JPS60216111A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60216111A (ja) | 1985-10-29 |
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