JPH0552521U - 表面燃焼バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 前面に燃焼面を構成する多孔質部材１１と、
該多孔質部材１１の外周近傍から後面方向に延在するケ
ーシング２と、該多孔質部材１１とケーシング２とで形
成される混合ガス室４０と、該混合ガス室４０に燃焼ガ
ス混合物を供給するための開口３２とを有する表面燃焼
バーナ１において、多孔質部材１１をその前面のほぼ全
面積を露出した状態でケーシング２に対しネジ５０等の
適宜の固定手段により装着すると共に、ネジ５０の表面
に耐熱性接着剤を被覆する。 【効果】 ケーシングが熱により変形するのを防止で
き、また、多孔質材料、パッキング等の損傷し易い部材
を交換することができるので、バーナ自体の寿命が長く
なる。さらに輻射効率の低減の防止、Ｎｏ_x 発生の低減
化がもたらされる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、表面燃焼バーナに関し、特に、バーナの輻射効率の低減を防止して 熱効率の向上を図ると共に、熱による変形を阻止しそれによりバーナ自体の寿命 を向上させた表面燃焼バーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、燃焼ガス混合体が拡散するに充分な表裏連通した細孔を有する、例えば セラミック製の平面多孔質部材を有し、その裏面に燃焼ガス混合体が供給され該 燃焼ガス混合体が拡散しつつ平面多孔質部材の前面に達して、その前面近傍で着 火され燃焼するようになっている、表面燃焼バーナは知られている。この種の表 面燃焼バーナは、平面多孔質部材を加熱して白熱させ、エネルギの大部分を輻射 熱として放出されるものであり、かつ通常セラミック等の多孔質部材の熱伝導率 は小さく表面の燃焼温度を相当に高くしても裏面の温度はあまり上昇しないこと から逆火の発生を防止でき、熱効率の高いまた安全なバーナとして家庭用燃焼機 器に限らず広い分野で用いられている。

【０００３】 表面燃焼バーナの代表的構成を図２を参照しつつ説明するに、図２に示す表面 燃焼バーナ１０において、方形状あるいは円形状の平面多孔質部材１１は、耐熱 性パッキング１２を介して筒状のケーシング１３の前方側に装着されている。ケ ーシング１３の前方端は内側に向けて断面Ｌ字状に屈曲しフランジ１４を形成し ており、該フランジ１４は多孔質部材１１の周縁近傍を一定幅で覆うことにより 多孔質部材１１を係止し、その前方向への位置決めがなされている。

【０００４】 ケーシング１３の内部には、燃焼ガス混合体を拡散させ平面多孔質部材１１の 裏面に均一に分配するための燃焼ガス分配手段２０が位置している。該燃焼ガス 分配手段２０はケーシング１３と同じ材料により構成され、平面多孔質部材１１ と平行に位置する邪魔板２１及び該邪魔板２１の外周部分に適宜の手段により固 着された環状部材２２とからなっている。該環状部材２２は、図２に示されるよ うにコ字状の断面形状を有しており、そこに循環経路２６を形成すると共に、そ の内周壁部分２３には邪魔板２１をはさんで前方及び後方にそれぞれ複数の開口 ２４、２５が刻設されている。環状部材２２の外周部の形状はケーシング１３の 内周壁部分の形状と同形状であり、ケーシング１３内に後方から圧入されて、該 平面多孔質部材１１の裏面をその前面を前記のケーシングのフランジ１４に押圧 する状態で支持している。

【０００５】 燃焼ガス分配手段２０は、ケーシング１３の内周壁部分の形状と同形状である 裏面板３０により支持されている。該裏面板３０の外周縁部は屈曲部３１を構成 しており、該屈曲部３１の先端とケーシング１３の後端部とは、その全周にわた り溶接止め３５されている。また、裏面板３０の中央部分には円筒管３２が適宜 の手段により固着されており、該円筒管３２は図示しない適宜の配管手段を介し て燃焼ガス供給源に接続している。

【０００６】 従って、ケーシング１３と平面多孔質部材１１と裏面板３０とにより、一つの 密閉空間である混合ガス室４０が形成され、該混合ガス室４０は、燃焼ガス分配 手段２０を構成する環状部材２２とケーシング１３とで区画される前記した循環 経路２６、及び、平面多孔質部材１１と邪魔板２１とで区画される前方混合ガス 室４１、邪魔板２１と裏面板３０とにより区画される後方混合ガス室４２とに区 画される。

【０００７】 この表面燃焼バーナの燃焼は次のようにして行われる。適宜のガス源からの燃 焼ガス混合体は円筒部材３２から後方混合ガス室４２内に圧入される。圧入され た燃焼ガス混合体は邪魔板２１に衝突してその流れ方向を変え、環状部材２２の 内周壁部分２３に設けた開口２５から循環経路２６内に入り、そこで再度向きを 変え、開口２４から前方混合ガス室４１に流入する。その間に燃焼ガスと空気と は充分に混合されかつ均一化される。均質化した燃焼ガス混合体は平面多孔質部 材１１の裏面からその連続する多孔内を通過して前面に達し、前記したケーシン グ１３のフランジ１４で覆われた部分を除いた多孔質部材１１の前面において着 火され、燃焼する。その燃焼により平面多孔質部材１１の前面は白熱化し、輻射 熱を放出する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような表面燃焼バーナは、熱の有効利用及び安全性の観点からきわめて 有効なものである。しかしながら、燃焼時に発生する燃焼熱がきわめて高温であ ることから、必ずしも充分な機器寿命を持つものとはいい難い。特に、一定時間 の使用により、ケーシング１３のＬ字型フランジ１４部分に変形が生じ、ケーシ ングに対する多孔質部材１１の装着状態に不均一さが発生することによりバーナ の燃焼に不都合が生じる。

【０００９】 例えば、燃焼ガス混合体が多孔質部材そのものを通過せずに、そのような不均 一さが生じた多孔質部材の周縁部分から直接噴出し燃焼してしまう、いわゆるガ ス漏洩状態が発生しがちである。そのために多孔質部材表面での燃焼ガスが低減 し輻射効率が低下することに加え、そのようなガス漏洩により発生する火炎は、 通常空気比が１に近い所での燃焼火炎となりがちであり、多量のNo_x 発生を伴っ ており改善が求められていた。

【００１０】 さらに、多孔質部材１１は前記のようにＬ字型フランジ１４によりその表面の 一部が覆われているために、その部分は燃焼面としては直接作用せず、結果とし て輻射効率の低減を引き起こしている。 また、多孔質材料１１は、通常、鉄、クロム、ケイ素、アルミニウム、イット リウム等の合金からなる長繊維の焼結体であって１２００℃以上の耐熱性をもつ ものであり、また、耐熱性パッキングもセラミックファイバーシートのように同 様に高い耐熱性を持つものが用いられるが、通常、この種の燃焼機器は燃焼状態 と非燃焼状態が頻繁に繰り返されるものであり、結果として装置全体が加熱と冷 却とを頻繁に繰り返えすことから、ケーシング１３の変形以前に多孔質材料及び 耐熱性パッキングにより早く疲労が発生し、バーナ自体の寿命が左右される場合 も生じている。

【００１１】 さらに、図２に示した形式のバーナにあっては、多孔質材料と耐熱性パッキン グとはＬ字型フランジ１４を一体に形成したケーシング１３の前方端位置に封入 されており、かつ裏面板３０の外周縁部の屈曲部３１先端とケーシング１３の後 端部とをその全周にわたり溶接止め３５している形状であることから、バーナを 分解して内部部材を交換することが実質上不可能であり、ケーシング１３あるい はその内部に挿入されている燃焼ガス分配手段２０が充分に使用に耐える場合で あっても、多孔質材料あるいは耐熱性パッキングが損傷した場合に、バーナ全体 を交換しなければならないという不都合を有している。

【００１２】 本考案は、上記のような従来の表面燃焼バーナの持つ不都合を解消することを 目的としており、より具体的には、バーナの変形を防止しそれによりバーナの長 寿命化をはかるとともに、輻射効率を高めたバーナを得ることにある。本発明の 他の目的は、No_x 発生を低減したバーナを得ることにある。本発明のさらに他の 目的は、バーナ自体を分解組立できるようにし、それにより、内部部材の交換を 行えるようにしてバーナのメンテナンスを容易にし寿命の長いバーナを得ること にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決しかつ目的を達成するために、前面に燃焼面を構成 する多孔質部材と、該多孔質部材の外周近傍裏面から後方向に延在するケーシン グと、該多孔質部材とケーシングとで形成される混合ガス室と、該混合ガス室に 燃焼ガス混合物を供給するための開口とを有する表面燃焼バーナにおいて、該多 孔質部材はその前面のほぼ全面積を露出した状態でケーシングに対しあるいはケ ーシング内に配置されている部材に対し適宜の固定手段により装着されていると 共に、該固定手段の表面が耐熱性接着剤で被覆してあることを特徴とする、表面 燃焼バーナを開示する。

【００１４】 該固定手段をネジ結合による固定手段とすることは、バーナの分解組立が可能 となることから、より好ましい態様である。 ネジ結合に用いるネジの素材は、ステンレス鋼のような耐熱材料が望ましく、 また、耐熱性接着剤としてはセラミックス系接着剤が耐熱性の点から特に好まし い。

【００１５】 また、本考案によるバーナを構成するケーシング、多孔質部材等を構成する素 材は、従来構造のバーナに用いられる素材をそのまま用いることができる。

【００１６】

【実施例】

以下、一実施例の説明に基づき、本考案をより詳細に説明する。 図１は、本考案による表面燃焼バーナ１の一実施例の断面図を示している。こ の実施例のものは、多孔質部材、ケーシング及び裏面板の形状を除き、図２に基 づき先に説明した表面燃焼バーナ１０と実質的に同一の形状を有しているので、 同一の部材には同一の符号を付すとともに、その詳細な説明は省略する。

【００１７】 この表面燃焼バーナ１において、ケーシング２は前方を解放した有底状の筒体 形状をしており、その底部３の適宜箇所には円筒管３２が適宜の手段により固着 されており、従来のバーナと同様に該円筒管３２は図示しない適宜の配管手段を 介して燃焼ガス供給源に接続している。 多孔質部材１１の素材及び厚さは従来のバーナにおいて用いられるものと同様 であるが、本発明においては、その外形形状及び寸法がケーシング２の解放前方 端の外形形状及び寸法とほぼ同一のものとなっている。そして、その外方周縁部 分には適宜の間隔をおいて複数の前方に拡開したテーパを持つ開孔４、４が設け られている。

【００１８】 耐熱性パッキング１２についても従来のものとほぼ同様のものであるが、装着 時に該多孔質部材に設けた開孔４と対向する位置に同様な開孔１４、１４が設け られている。 ケーシング２の内部には、従来のバーナと同様に燃焼ガス分配手段２０が位置 している。図示のものにおいては、ケーシング２内に燃焼ガス分配手段２０を装 着したときに、その環部材２２の前方面部分２７とケーシング２の前方端部分と が同じ高さとなるように構成されている。そして該環部材２２の前方面部分２７ には、多孔質部材１１に設けた開孔４と対向する位置にネジ穴２８が刻設されて いる。

【００１９】 各部材の組付けは以下のようにして行われる。まず、燃焼ガス分配手段２０の 該環部材２２の前方面部分２７にパッキング１２及び多孔質部材１１とを、ネジ 穴２８及び各開孔１４、４とが一致するように配置した後、該各開孔に耐熱性接 着剤を塗布し、ネジ５０、５０をネジ込み、各部材を一体に固定する。その後に ネジ穴の空隙部分に耐熱性接着剤を封入してネジ穴の開孔を封止する。

【００２０】 その後に、燃焼ガス分配手段２０の該環部材２２の底面部分及び外周縁部分に セラミックス系接着剤のような耐熱性接着剤を塗布し、ケーシング２内に押入す ることにより、両者は一体化する。 この表面燃焼バーナ１は図２に示したバーナと同様な燃焼作用を行う。しかし ながら、本考案による表面燃焼バーナにあっては、ケーシング２は従来のものの ように多孔質部材の前面を覆いかつ係止するための内方に折曲したフランジ部を 有しておらず、ケーシング全体が加熱部分である多孔質部材の後側に耐熱性パッ キングを介して位置している。従って、発熱源である多孔質部材からケーシング 部への熱伝導は従来のものに比べ大きく低減し、ケーシングの熱損傷及び熱変形 の発生を防止することができ、バーナを長期にわたり正常な状態で使用すること が可能となる。

【００２１】 また、ケーシングの熱変形が生じないことから、ケーシング及び燃焼ガス分配 手段環部材２２との接合面を長期にわたり同一条件で維持することが可能となり 、機器の長寿命化とともに、ガスの漏洩を防止することができ結果として、輻射 効率の向上及びＮｏ_x 発生の増大化を防止できる。 さらに、多孔質部材はその前面のほぼ全面積が燃焼面としての機能を果たすこ とができ、その点からも熱効率の向上が図れる。また、ネジ部材である固定手段 の表面を耐熱性接着剤で被覆していることから、ネジ部材からの伝熱によるガス 混合室内での発火、即ち、逆火の発生は防止される。

【００２２】 さらに、多孔質部材、パッキング及び燃焼ガス分配手段とを一体に固定する固 定手段として、ネジ結合を用いているので、周囲の接着剤を除去することにより ネジ係合を解除することができ、損傷の生じやすい多孔質部材や耐熱性パッキン グの交換を必要に応じて行うことが可能となり、メンテナンスが容易になると共 に、結果としてバーナの寿命を長命化することができる。

【００２３】 なお、上記の図面に基づいた説明は、好適な一実施例の説明であって、他に多 くの変形例が存在する。例えば、多孔質部材、パッキング及び燃焼ガス分配手段 とを一体に固定する固定手段として、図ではネジ結合手段を持つものを示したが 、リベット止めのような適宜の固定手段を用いることが可能である。但し、その 場合には、バーナの構成部材の交換は困難となる。

【００２４】 また、特に図示しないが、ケーシングの一部に肉圧部を設け、その部分にネジ 穴を形成し、多孔質部材とパッキングとをそのネジ穴を用いて、ネジ係合するよ うにしてもよきものである。 なお、上記の実施例では、混合ガス室の形状を、燃焼ガス分配手段２０を構成 する環状部材２２とケーシング１３とで区画される前記した循環経路２６、及び 、平面多孔質部材１１と邪魔板２１とで区画される前方混合ガス室４１、邪魔板 ２１と裏面板３０とにより区画される後方混合ガス室４２とで区画されるものと しして示したが、これはあくまでも一つの例示にすぎず、要はケーシングを構成 する部材の解放した前方端側から送入しうる形状のものであればその形状は従来 知られている任意の形状のものを用い得ることは容易に理解されよう。

【００２５】

【考案の効果】 本考案による表面燃焼バーナは上記のような構成であるので、ケーシングの熱 による変形を防止できそれにより燃焼ガス混合体の漏洩が防止でき、バーナ自体 の寿命を長寿命化するとともに、輻射効率の低減の防止、Ｎｏ_x 発生の低減化が もたらされる。また、実施の態様によっては、多孔質材料、パッキング等の損傷 し易い部材を交換することができ、それによってもバーナ自体の寿命も長寿命化 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による表面燃焼バーナの一実施例の断面
図。

【図２】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１…表面燃焼バーナ、２…ケーシング、３…ケーシング
の底部、４…開孔、５０…ネジ、１１…多孔質材料、１
２…パッキング、２０…燃焼ガス分配手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面に燃焼面を構成する多孔質部材と、
   該多孔質部材の外周近傍裏面から後方向に延在するケー
   シングと、該多孔質部材とケーシングとで形成される混
   合ガス室と、該混合ガス室に燃焼ガス混合物を供給する
   ための開口とを有する表面燃焼バーナにおいて、該多孔
   質部材はその前面のほぼ全面積を露出した状態でケーシ
   ングに対しあるいはケーシング内に配置されている部材
   に対し適宜の固定手段により装着されていると共に、該
   固定手段の表面が耐熱性接着剤で被覆してあることを特
   徴とする、表面燃焼バーナ。
2. 【請求項２】 該固定手段がネジ結合による固定手段で
   ある、請求項１記載の表面燃焼バーナ。