JPH06235508A - Surface burning burner - Google Patents

Surface burning burner

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Publication number
JPH06235508A
JPH06235508A JP5020297A JP2029793A JPH06235508A JP H06235508 A JPH06235508 A JP H06235508A JP 5020297 A JP5020297 A JP 5020297A JP 2029793 A JP2029793 A JP 2029793A JP H06235508 A JPH06235508 A JP H06235508A
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JP
Japan
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metal fiber
fiber mat
combustion
metal
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP5020297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Yahagi
正博 矢作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
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Publication of JPH06235508A publication Critical patent/JPH06235508A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/16Radiant burners using permeable blocks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2203/00Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10Flame diffusing means
    • F23D2203/105Porous plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2211/00Thermal dilatation prevention or compensation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2212/00Burner material specifications
    • F23D2212/20Burner material specifications metallic
    • F23D2212/201Fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により大きな表面積を持つ金属繊
維マットを燃焼面とした表面燃焼バーナを得る。 【構成】 燃焼面を構成する金属繊維マット11と、該
金属繊維マットの裏面側に形成される混合ガス室と、該
混合ガス室を包囲するケーシング83とを有する表面燃
焼バーナにおいて、金属繊維マット11の裏面に耐熱性
多孔質金属板12をボルトナット20により一体に固設
する。 【効果】 簡単に構成でもって金属繊維マットの熱によ
る変形を抑制することができ、大面積の燃焼面を持つ表
面燃焼バーナを容易に得ることができる。
(57) [Summary] [Purpose] To obtain a surface combustion burner using a metal fiber mat having a large surface area as a combustion surface with a simple structure. A surface combustion burner having a metal fiber mat 11 forming a combustion surface, a mixed gas chamber formed on the back side of the metal fiber mat, and a casing 83 surrounding the mixed gas chamber. A heat-resistant porous metal plate 12 is integrally fixed to the back surface of 11 with bolts and nuts 20. [Effect] With a simple structure, deformation of the metal fiber mat due to heat can be suppressed, and a surface combustion burner having a large-area combustion surface can be easily obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面燃焼バーナに関し、
特に、燃焼面である金属繊維マットに熱による歪みが生
じるのを最小限に抑制した表面燃焼バーナに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a surface combustion burner,
In particular, the present invention relates to a surface combustion burner that minimizes the occurrence of distortion due to heat in the metal fiber mat that is the combustion surface.

【0002】[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多孔質部材を有し、その裏
面に燃焼ガスが供給され、該燃焼ガスが拡散しつつ多孔
質部材を通過してその前面に達し、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、多孔質部材を加熱
して赤熱させ、エネルギの一部分が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。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is provided a porous member having pores which are communicated with each other on the front and back sides and which is sufficient for the combustion gas mixture to diffuse therein. Surface burning burners are known which are designed to pass through the cylinder to reach its front surface and are ignited and burned in the vicinity of the front surface. This type of surface combustion burner heats a porous member to make it red heat, and a part of the energy is released as radiant heat, and the thermal conductivity of a porous member such as ceramic is usually small and the combustion temperature of the surface is reduced. Since the backside temperature does not rise so much even if it is considerably raised, it is possible to prevent the occurrence of flashback, and it is used as a burner with high thermal efficiency and in a wide range of fields, not limited to household combustion equipment.

【0003】表面燃焼バーナの基本的な構成の一例を図
8を参照しつつ説明するに、図8に示す表面燃焼バーナ
80において、方形状あるいは円形状の平面多孔質部材
81が、耐熱性パッキング82を介して筒状のケーシン
グ83の前方側に装着されている。ケーシング83の内
部にはスペーサ84が配置されており、該スペーサ84
を介して多孔質部材81が裏面板85によりケーシング
83に一体に固定される。裏面板85の中央には円筒管
86が装着されており、円筒管86は図示しない適宜の
配管を介して燃焼ガス供給源に接続している。
An example of the basic structure of the surface combustion burner will be described with reference to FIG. 8. In the surface combustion burner 80 shown in FIG. 8, a square or circular planar porous member 81 is heat resistant packing. It is attached to the front side of a tubular casing 83 via 82. A spacer 84 is arranged inside the casing 83.
The porous member 81 is integrally fixed to the casing 83 by the back plate 85 via. A cylindrical pipe 86 is attached to the center of the back plate 85, and the cylindrical pipe 86 is connected to a combustion gas supply source via an appropriate pipe (not shown).

【0004】図示しないガス源からの燃焼ガスAは円筒
管86から圧入される。圧入された燃焼ガスAは多孔質
部材81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81の前面は赤熱化し輻射熱を放出す
る。このような表面燃焼バーナにおいて、多孔質部材8
1は、多孔質セラミックスあるいは鉄、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いわ
ゆる金属繊維マットが用いられる。しかしそのような材
料は熱による変形を受けることから単一の表面燃焼バー
ナで使用可能な多孔質部材の大きさには従来ある程度の
制限があり、一定面積以上の燃焼面積を必要とする燃焼
機器を作成する場合には、図9に示すように、単位とな
るバーナ80を所要数収容し得るケーシング90を用意
し、その中に単位バーナ80、80を必要個数一体に寄
せ集めて作成するのが従来普通であった。その場合に、
図9からも明らかなように、各バーナ単体の周辺部に存
在するケーシングの側壁部分及びフランジ部分91a、
bのように燃焼に直接には作用しない部分がバーナの表
面に多く存在することとなり、結果的に燃焼効率の低下
を引き起こしていた。
Combustion gas A from a gas source (not shown) is press-fitted from a cylindrical tube 86. The injected combustion gas A passes from the back surface of the porous member 81 through the continuous pores to reach the front surface, and is ignited and burned at the front surface. Due to the combustion, the front surface of the planar porous member 81 becomes red and radiant heat is emitted. In such a surface combustion burner, the porous member 8
Reference numeral 1 is a sintered body of long fibers made of porous ceramics or alloys such as iron, chromium, silicon, aluminum and yttrium, and a so-called metal fiber mat having a heat resistance of 1200 ° C. or higher is used. However, since such materials are deformed by heat, the size of the porous member that can be used in a single surface combustion burner has conventionally been limited to some extent, and combustion equipment that requires a combustion area above a certain area. In the case of producing the above, as shown in FIG. 9, a casing 90 capable of accommodating a required number of unit burners 80 is prepared, and the required number of unit burners 80, 80 are collectively gathered in the casing 90. Was traditionally normal. In that case,
As is apparent from FIG. 9, the side wall portion and the flange portion 91a of the casing existing in the peripheral portion of each burner unit,
As shown in b), many parts that do not directly affect combustion exist on the surface of the burner, resulting in a decrease in combustion efficiency.

【0005】本出願人は上記の不都合を解決すべく鋭意
研究を行い、有効燃焼面積を減少させることなく大きな
表面積の多孔質部材をより安定した状態でケーシングに
支持する構造を開発し、そのような構造を持つ表面燃焼
バーナを以前に提案した(特願平3−341335
号)。
The Applicant has conducted diligent research to solve the above inconvenience, and has developed a structure for supporting a porous member having a large surface area in a more stable state in a casing without reducing the effective combustion area. Previously proposed a surface combustion burner having a different structure (Japanese Patent Application No. 3-341335).
issue).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記の提案は、図10
に示すようにケーシング83の内部にその底部から複数
本の柱状体88、88を立設し、多孔質部材81のケー
シング83に対する固定をケーシング83の周辺部に加
え該柱状体88の先端においても行うようにしたもので
あり、従来500mm×500mm程度が限度であった多孔
質部材を600mm×800mm程度の表面積を持つものと
して作成しても、有効燃焼面積を減少させないでかつ熱
によるソリ等の大きな変形を十分に阻止できる表面燃焼
バーナを作成することが可能となった。しかし一方にお
いてケーシングに柱状体を固定立設するという付加的加
工が必要となった。
The above-mentioned proposal is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a plurality of columnar bodies 88, 88 are erected from the bottom inside the casing 83, and the porous member 81 is fixed to the casing 83 in addition to the peripheral portion of the casing 83, and also at the tip of the columnar body 88. Even if a porous member having a surface area of about 600 mm × 800 mm, which was conventionally limited to about 500 mm × 500 mm, is created, the effective combustion area is not reduced and warp due to heat is generated. It has become possible to create a surface combustion burner that can sufficiently prevent large deformation. However, on the other hand, the additional processing of fixing the columnar body to the casing was required.

【0007】本出願人はさらに大面積の多孔質部材の使
用について研究を継続した。そこにおいて、多孔質部材
の表面積の増大に応じてケーシングに立設する柱状体の
数を増加することが当然に必要となり、柱状部材を立設
する加工が一層煩雑となりかつケーシングへの多孔質部
材の組付け作業も困難となった。特に、多孔質部材の素
材として前記したような鉄、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か
らなる金属繊維マットを用いた場合に、同じ密度で柱状
体を立設しているにもかかわらず、該多孔質部材の表面
積が600mm×800mm程度の大きさとなると、その燃
焼面が約500℃以上の温度となったときに大きなソリ
のような変形は生じないものの表面にしわが発生しまた
柱状体間で小さなソリが生じることを知覚した。
Applicants have continued to study the use of larger area porous members. There, of course, it is necessary to increase the number of columnar members that stand upright in the casing as the surface area of the porous member increases, and the process of standing up the columnar member becomes more complicated and the porous member to the casing It became difficult to assemble. In particular, when a metal fiber mat made of a sintered body of long fibers made of an alloy such as iron, chromium, silicon, aluminum, and yttrium as described above is used as the material of the porous member, the columnar bodies are formed with the same density. Although the porous member has a surface area of about 600 mm × 800 mm even if it is provided, it does not cause a large warp-like deformation when its combustion surface reaches a temperature of about 500 ° C. or higher. We perceived wrinkles on the surface and small warps between the columns.

【0008】図1はその状態を示したものであり、図に
おいて1は燃焼面を構成する金属繊維マット、83はそ
れを支持するケーシング、3は該ケーシングに立設した
柱状部材の先端と金属繊維マットとの係止部である。実
際の燃焼において、図中Sで示すようなしわが多数発生
すると共に小さなソリが生じていた。特にこのしわは表
面に盛り上がった状態で現れ、その断面を分析したとこ
ろ他の部分よりも空隙率が高くなっていた。そしてしわ
の部分の燃焼ガスの透過度が他の部分よりも大きくなり
局所的高温部すなわちホットスポットが生じ、結果金属
繊維マットの損傷が局所的に進みマットの寿命が短くな
ると共に外観上も好ましくないものとなった。
FIG. 1 shows the state thereof. In the figure, 1 is a metal fiber mat constituting a combustion surface, 83 is a casing for supporting it, 3 is a tip of a columnar member standing on the casing, and metal. It is a locking part with the fiber mat. In actual combustion, many wrinkles as shown by S in the figure were generated and small warps were generated. In particular, this wrinkle appeared in a raised state on the surface, and when the cross section was analyzed, the porosity was higher than other parts. Then, the permeability of the combustion gas in the wrinkle portion becomes larger than that in the other portions, and a local high temperature portion, that is, a hot spot occurs, resulting in local damage to the metal fiber mat and shortening the life of the mat, and also preferable in appearance. It became nothing.

【0009】多孔質部材の面積の増加と共に柱状部材の
立設密度を高くすることによりしわや小さいソリの発生
を防止することはできたが、前記のように高密度でケー
シングに柱状部材を立設することは製造加工がきわめて
困難でありかつ構造的も複雑となり、ケーシング自体の
設計に困難をきわめた。本発明は、多孔質部材として大
面積の金属繊維マットを用いる場合に生じる上記のよう
な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、多孔質部材としての金属繊維マットを、有効燃焼
面積を減少することなくまた構成が簡単でありながら容
易かつ安定した状態でケーシングに支持できるように
し、それにより大きい燃焼面を持つ表面燃焼バーナを得
ることを目的としている。
Although it has been possible to prevent the generation of wrinkles and small warps by increasing the standing density of the columnar members as the area of the porous member increases, as described above, the columnar members are erected at a high density in the casing. The installation was extremely difficult to manufacture and structurally complicated, and the casing itself was difficult to design. The present invention aims to eliminate the above-mentioned disadvantages that occur when a large-area metal fiber mat is used as a porous member, and more specifically, a metal fiber mat as a porous member is effective. It is an object of the present invention to provide a surface combustion burner which has a larger combustion surface and can be supported on the casing easily and stably without reducing the combustion area and has a simple structure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、燃焼面を構成する金
属繊維マットと、該金属繊維マットの裏面側に形成され
る混合ガス室と、該混合ガス室を包囲するケーシングと
を有する表面燃焼バーナにおいて、該金属繊維マットの
裏面に金属繊維マット姿勢保持用構造部材を一体に固設
しそれにより金属繊維マットの変形を防止することを特
徴とする表面燃焼バーナを開示する。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the present invention provides a metal fiber mat constituting a combustion surface, and a mixed gas formed on the back surface side of the metal fiber mat. In a surface combustion burner having a chamber and a casing enclosing the mixed gas chamber, a metal fiber mat posture holding structural member is integrally fixed to the back surface of the metal fiber mat to prevent deformation of the metal fiber mat. Disclosed is a surface combustion burner characterized by the above.

【0011】姿勢保持用の構造体としては、燃焼時の金
属繊維マット裏面の温度(通常200〜300℃程度)
に耐える耐熱性とある程度の機械的強度を持ちかつ所定
以上燃焼ガスの流れを阻害することのない構造体であれ
ば差し支えないが、金属繊維マットの裏面の実質上全域
に固設した耐熱性多孔質金属板であることは好ましい態
様である。また、該耐熱性多孔質金属板が、空孔率が約
75%〜95%の耐熱性Ni−Cr合金あるいはCr合
金であることは特に好ましい態様である。
As the structure for maintaining the posture, the temperature of the back surface of the metal fiber mat during combustion (usually about 200 to 300 ° C.)
Any structure can be used as long as it has heat resistance to withstand heat and mechanical strength to some extent, and does not obstruct the flow of combustion gas for more than a specified amount, but it is a heat-resistant porous material that is fixed substantially all over the back surface of the metal fiber mat. It is a preferable embodiment that it is a high quality metal plate. It is a particularly preferred embodiment that the heat-resistant porous metal plate is a heat-resistant Ni-Cr alloy or Cr alloy having a porosity of about 75% to 95%.

【0012】金属繊維マットと耐熱性多孔質金属板とは
耐熱性ボルトとナットあるいは耐熱性リベット等適宜の
固定手段を複数本用いて固設する。ボルトとナットのよ
うな分離可能な手段により固設した場合には、金属繊維
マットの燃焼面が燃焼作用によりあるいは外的要件によ
り劣化損傷したときに、金属繊維マットと耐熱性多孔質
金属板とを一時的に分離し金属繊維マットの表裏を逆と
して再度耐熱性多孔質金属板に固設することができるこ
とから、金属繊維マットの両面を燃焼面として有効に用
いることができその寿命を長くすることができる。
The metal fiber mat and the heat-resistant porous metal plate are fixed by using a plurality of appropriate fixing means such as heat-resistant bolts and nuts or heat-resistant rivets. When fixed by separable means such as bolts and nuts, when the burning surface of the metal fiber mat is deteriorated or damaged by the combustion action or by external requirements, the metal fiber mat and the heat resistant porous metal plate are Since it can be temporarily separated and the metal fiber mat can be fixed again on the heat-resistant porous metal plate by reversing the front and back sides, both sides of the metal fiber mat can be effectively used as combustion surfaces and their life is extended. be able to.

【0013】姿勢保持用の構造体の他の態様として、金
属繊維マットの裏面に適宜の間隔で複数本の金属条片を
一体に固設することも有効である。金属条片の素材とし
ては金属繊維マットの裏面温度である200〜300℃
程度の耐熱性がある材料であれば特に制限はないが、一
例としてSUS310が挙げられる。また形状も任意で
あるが偏平なものよりも断面L字型のものを用いその幅
の狭い部分を金属繊維マットの裏面に固設することは、
有効燃焼面積を必要以上に減少させないで所要の機械的
強度を持つことができることから好ましい態様である。
As another aspect of the structure for holding the posture, it is effective to integrally fix a plurality of metal strips on the back surface of the metal fiber mat at appropriate intervals. As the material of the metal strip, the back surface temperature of the metal fiber mat is 200 to 300 ° C.
There is no particular limitation as long as it is a material having heat resistance to some extent, but SUS310 can be given as an example. Although the shape is arbitrary, it is necessary to use an L-shaped cross-section rather than a flat one and fix the narrow portion to the back surface of the metal fiber mat.
This is a preferred embodiment because the required mechanical strength can be obtained without reducing the effective combustion area more than necessary.

【0014】金属繊維マットと金属条片とは耐熱性ボル
トとナットあるいは耐熱性リベット等適宜の固定手段を
用いて固着することもできるが、金属条片が位置する部
位において金属繊維マットの表面を押し潰しその部分に
おいてスポット溶接等の溶着手段を施して両者を固着す
ることは、無効となる燃焼面積を最小とした状態で金属
繊維マットの裏面に対して金属条片を確実に固着しそれ
により金属繊維マットの変形を阻止できることから、き
わめて好ましい態様である。
The metal fiber mat and the metal strip can be fixed to each other by using an appropriate fixing means such as heat-resistant bolts and nuts or heat-resistant rivets, but the surface of the metal fiber mat is fixed at the position where the metal strip is located. Crushing and fixing the two parts by applying welding means such as spot welding to the part surely fixes the metal strip to the back surface of the metal fiber mat in a state where the ineffective burning area is minimized. This is a very preferable embodiment because it can prevent the deformation of the metal fiber mat.

【0015】金属条片は縦方向及び/又は横方向に好ま
しくは一定の間隔を置いて複数本固着する。さらにそれ
に加えて金属繊維マットの4周の外周辺に沿って固着す
るようにしてもよい。上記のようにして一体化された金
属繊維マットと姿勢保持用構造部材とからなる多孔質部
材を従来知られている適宜の固定手段によりケーシング
に固定する。なお、本発明において、前記した金属繊維
マット及びその裏面に一体に固設する金属繊維マット姿
勢保持用構造部材の構造を除く表面燃焼バーナを構成す
る他の構成は従来知られた表面燃焼バーナの構造をその
まま用いることができる。
A plurality of metal strips are fixed in the longitudinal direction and / or the transverse direction, preferably at regular intervals. In addition to this, the metal fiber mat may be fixed along the outer periphery of four circumferences. The porous member composed of the metal fiber mat and the posture-maintaining structural member integrated as described above is fixed to the casing by a conventionally known appropriate fixing means. In addition, in the present invention, the other configuration of the surface combustion burner excluding the structure of the metal fiber mat and the structural member for maintaining the posture of the metal fiber mat integrally fixed to the back surface thereof is the same as that of the conventionally known surface combustion burner. The structure can be used as is.

【0016】[0016]

【作 用】本発明による表面燃焼バーナにおいては、燃
焼面を構成する金属繊維マットの裏面側に燃焼ガスの流
通を所定以上には阻止しないすなわち燃焼ガスの圧力損
失が燃焼に実害を生じさせない状態で姿勢保持用構造部
材を一体に固設したものを用意し、それをケーシングに
固定する。それによりケーシングの構成をいたずらに複
雑にすることなく(すなわち柱状体の数を最小のものと
するあるいはまったく立設せずに)、燃焼時の金属繊維
マットの変形を実質的に抑止することが可能となる。従
って、燃焼面を大面積とした場合であっても金属繊維マ
ットの熱変形によるしわや小さいソリの発生を阻止する
ことができ、多孔質部材として大面積の金属繊維マット
を用いた表面燃焼バーナを得ることが可能となる。ま
た、金属繊維マットは長期間安定して燃焼面としての機
能を果たすことができる。
[Operation] In the surface combustion burner according to the present invention, a state in which the flow of the combustion gas is not blocked more than a predetermined amount on the back side of the metal fiber mat constituting the combustion surface, that is, the pressure loss of the combustion gas does not cause actual damage to the combustion. Then, prepare the one in which the posture maintaining structural member is integrally fixed, and fix it to the casing. As a result, the deformation of the metal fiber mat during combustion can be substantially suppressed without unnecessarily complicating the structure of the casing (that is, minimizing the number of pillars or erection at all). It will be possible. Therefore, even when the combustion surface has a large area, wrinkles and small warpage due to thermal deformation of the metal fiber mat can be prevented, and a surface combustion burner using a large area metal fiber mat as the porous member. Can be obtained. Further, the metal fiber mat can stably function as a combustion surface for a long period of time.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例の説明に基づき、本発明をより
詳細に説明する。本発明による表面燃焼バーナにおい
て、燃焼面としての作用をなす金属繊維マット及びその
裏面に一体に固設する姿勢保持用構造部材の構成の除
き、他の構成は例えば図8に基づいて説明した従来知ら
れたものと同様であり、金属繊維マットの面積の増加に
対応した設計変更を行うだけでそのまま使用できる。従
って、以下においては金属繊維マット及びその裏面に一
体に固設する姿勢保持用構造部材の構成を中心に説明
し、他の構成は必要に応じて触れるものとする。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail based on the description of examples. In the surface-combustion burner according to the present invention, except for the structure of the metal fiber mat that functions as a combustion surface and the posture-maintaining structural member that is integrally fixed to the back surface of the mat, the other structure is, for example, the conventional structure described with reference to FIG. It is the same as the known one, and it can be used as it is by only changing the design corresponding to the increase of the area of the metal fiber mat. Therefore, in the following, the configuration of the metal fiber mat and the posture-maintaining structural member integrally fixed to the back surface thereof will be mainly described, and other configurations will be touched as necessary.

【0018】図2は本発明による表面燃焼バーナの一実
施例における燃焼面を上から見た図であり、図3はその
断面を模式的に描いたものである。説明の都合上、ケー
シング83、スペーサ84等は図3において説明したも
のと同じ形式のものを用いているがこれに限られない。
この実施例において、燃焼面を構成する金属繊維マット
11は従来知られたものであり、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
焼結体から構成されている。金属繊維マット11は60
0mm×800mmのものであり、その裏面には、Ni−C
rを素材とした空孔率95%の耐熱性多孔質金属板(商
品名「セルメット」住友電工製)12が金属繊維マット
姿勢保持用構造部材としてボルト・ナット20により一
体に固設される。このようにして一体に固設された金属
繊維マット11及び耐熱性多孔質金属板12により表面
燃焼バーナにおけるいわゆる多孔質部材10Aが構成さ
れる。
FIG. 2 is a view of the combustion surface in one embodiment of the surface combustion burner according to the present invention as seen from above, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view thereof. For convenience of description, the casing 83, the spacer 84, and the like are of the same type as those described in FIG. 3, but are not limited thereto.
In this embodiment, the metal fiber mat 11 constituting the combustion surface is conventionally known, and includes iron, chromium, silicon,
It is composed of a sintered body of long fibers made of an alloy such as aluminum or yttrium. 60 for the metal fiber mat 11
The size is 0 mm x 800 mm, and the back surface is Ni-C.
A heat-resistant porous metal plate 12 (trade name "Celmet" manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) made of r as a material and having a porosity of 95% is integrally fixed by bolts and nuts 20 as a structural member for maintaining a posture of a metal fiber mat. In this way, the so-called porous member 10A in the surface combustion burner is constituted by the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 which are integrally fixed.

【0019】図4はボルト・ナット20により金属繊維
マット11と前記耐熱性多孔質金属板12とを一体に固
設する状態を拡大して示しており、固設する箇所に金属
繊維マット11と耐熱性多孔質金属板12とを貫通する
孔を予め開けておき、該孔に頭部が平坦となったボルト
21を挿通し、ワッシャ22を嵌めた後ナット23によ
り締めつけて固定する。
FIG. 4 is an enlarged view showing a state in which the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 are integrally fixed by bolts and nuts 20, and the metal fiber mat 11 and the heat resistant porous metal plate 12 are integrally fixed to each other. A hole penetrating the heat-resistant porous metal plate 12 is opened in advance, a bolt 21 having a flat head is inserted into the hole, a washer 22 is fitted, and then a nut 23 is tightened to fix.

【0020】金属繊維マット11と耐熱性多孔質金属板
12とを一体に固設する部位及びその数に特に制限はな
いが、金属繊維マットの表面積に応じてなるべく相互に
等しい間隔となるようにして設ける。この実施例におい
ては図2に示すように縦方向を大きく3分し横方向を大
きく4分してそこを50mm間隔でボルト・ナット20に
より固設すると共に区分された中央をさらに固設してい
る。
There are no particular restrictions on the portion or number of the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 integrally fixed to each other, but they should be spaced at equal intervals depending on the surface area of the metal fiber mat. Set up. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the vertical direction is largely divided into 3 minutes, and the horizontal direction is largely divided into 4 minutes, and they are fixed by bolts and nuts 20 at 50 mm intervals, and the divided center is further fixed. There is.

【0021】このように構成した多孔質部材10Aを通
常の手段によりケーシング83の固定する。この実施例
においては、ケーシング83のフランジ部89に複数本
のボルト31、31に立設すると共に、多孔質部材10
Aの周辺の対応する位置に開孔を形成し、ボルト31に
多孔質部材10Aの前記開孔を挿入した後、ナット32
により固定する。
The porous member 10A thus constructed is fixed to the casing 83 by a conventional means. In this embodiment, the plurality of bolts 31, 31 are erected on the flange portion 89 of the casing 83, and the porous member 10 is provided.
After forming an opening at a corresponding position on the periphery of A and inserting the opening of the porous member 10A into the bolt 31, a nut 32 is formed.
Fixed by.

【0022】次いで、裏面材85等をケーシング83に
固定することにより表面燃焼バーナは形成される。この
実施例においては、金属繊維マット11と耐熱性多孔質
金属板12とを複数の箇所でボルトナットにより固定し
たことにより、ケーシング83に柱状体を立設しなくて
も、立設してその先端と金属マットとを固定した場合と
同様に、金属マット11の熱による変形を抑制すること
が可能となる。従って、大きな面積の金属繊維マットを
用いる場合であっても熱膨張によるしわの発生や変形の
ない燃焼面を得ることが可能となり、さらに柱状体を立
設しないことからケーシングの構造は複雑化せず、従来
のケーシングを必要に応じて表面性を変えるだけでその
まま用いることができる。また、金属繊維マット11と
耐熱性多孔質金属板12との固定と形成された多孔質部
材のケーシングへの組付けとは別の作業として行うこと
ができるのでバーナの組み立て工程も容易となる。
Then, the back surface material 85 and the like are fixed to the casing 83 to form the surface combustion burner. In this embodiment, the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 are fixed by bolts and nuts at a plurality of points, so that the casing 83 can be erected without arranging the columnar body. As in the case where the tip and the metal mat are fixed, it is possible to suppress deformation of the metal mat 11 due to heat. Therefore, even when a metal fiber mat with a large area is used, it is possible to obtain a combustion surface without wrinkles or deformation due to thermal expansion, and since the columnar body is not installed upright, the structure of the casing becomes complicated. Instead, the conventional casing can be used as it is by simply changing the surface property as needed. Further, since the fixing of the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 and the assembling of the formed porous member to the casing can be performed as separate operations, the burner assembling process becomes easy.

【0023】さらに、ボルトとナットとの係合を解くこ
とにより金属繊維マット11と耐熱性多孔質金属板12
とを容易に分離できることから、いずれかが損傷した場
合に容易に交換することが可能であり、また、両者を一
時的に分離し金属繊維マット11の表裏を逆として再度
耐熱性多孔質金属板12に固設することにより金属繊維
マット11の両面を燃焼面として有効に用いることがで
きその寿命を長くすることができる。
Further, the metal fiber mat 11 and the heat-resistant porous metal plate 12 are released by releasing the engagement between the bolt and the nut.
Since they can be easily separated from each other, they can be easily replaced when either of them is damaged. Also, the two are temporarily separated and the front and back of the metal fiber mat 11 are reversed and the heat-resistant porous metal plate is once again replaced. By fixing the metal fiber mat 12 on both sides, both surfaces of the metal fiber mat 11 can be effectively used as combustion surfaces and the life thereof can be lengthened.

【0024】なお、金属繊維マットと耐熱性多孔質金属
板との固定をボルトナットにより行うことは必ずしも必
須でなく、耐熱性のリベット等で行ってもよい。その場
合には上記した部材の交換性あるいは金属繊維マットの
反転利用等の効果は犠牲となるが反面多孔質部材の製造
工程を簡略化できる。また、耐熱性多孔質金属板として
上記の実施例ではNi−Crを素材とした空孔率95%
の耐熱性多孔質金属板(商品名「セルメット」住友電工
製)を用いたが、これはあくまでも例示であって、同じ
商品名で市販されているNi合金性の耐熱性多孔質金属
板でもよく、また、前記したように燃焼時での金属繊維
マットの下面温度に対する耐熱性を有しかつ燃焼に支障
を生じさせないだけの燃焼ガス透過空孔率(好ましくは
金属繊維マットの空孔率と同程度またはそれより高い空
孔率であって、約75%〜95%の空孔率)を持つもの
であればすべて用いうることは理解されよう。
It is not always necessary to fix the metal fiber mat and the heat-resistant porous metal plate with bolts and nuts, and heat-resistant rivets or the like may be used. In that case, the effect of the exchangeability of the members or the reversal use of the metal fiber mat is sacrificed, but the manufacturing process of the porous member can be simplified. In addition, as the heat-resistant porous metal plate, the porosity of Ni-Cr is 95% in the above embodiment.
The heat-resistant porous metal plate (trade name "Celmet" manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) was used, but this is just an example, and a Ni alloy heat-resistant porous metal plate marketed under the same trade name may be used. Further, as described above, the combustion gas permeation porosity (preferably the same as the porosity of the metal fiber mat has heat resistance against the lower surface temperature of the metal fiber mat at the time of combustion and does not hinder combustion). It will be appreciated that any porosity of the order of magnitude or higher, with a porosity of about 75% to 95%) can be used.

【0025】図5は本発明による表面燃焼バーナの他の
実施例における断面を模式的に描いたものである。この
実施例においては金属繊維マット姿勢保持用構造部材と
して断面L字状の金属状片40を用い、それを金属繊維
マット11の裏面に縦方向及び横方向に一定の間隔をお
いて固設している。図6は前記断面L字形状の金属状片
40、40を十字状に組み込んだ状態を示しており、そ
の上平面を形成する短片部41、41が図5に示すよう
に金属繊維マット11の裏面にスポット溶接により一体
に固定される。その際に少なくともスポット溶接に供さ
れる金属繊維マット部分は図7に示すように押し潰され
て凹部42となっている。多孔質部材10Bのケーシン
グ83への組み付けは従来と同様にあるいは実施例1の
場合と同様に行えばよい。
FIG. 5 is a schematic drawing of a cross section of another embodiment of the surface combustion burner according to the present invention. In this embodiment, a metal piece 40 having an L-shaped cross section is used as a structural member for maintaining the attitude of the metal fiber mat, and the metal piece 40 is fixed to the back surface of the metal fiber mat 11 at regular intervals in the vertical and horizontal directions. ing. FIG. 6 shows a state in which the metal pieces 40, 40 having the L-shaped cross section are assembled in a cross shape, and the short piece portions 41, 41 forming the upper flat surface of the metal fiber mat 11 as shown in FIG. It is fixed to the back surface by spot welding. At this time, at least the metal fiber mat portion used for spot welding is crushed into a recess 42 as shown in FIG. Assembling of the porous member 10B into the casing 83 may be performed in the same manner as in the conventional case or the same as the case of the first embodiment.

【0026】この実施例においても金属繊維マット11
を多くの箇所で金属状片40に固定することが可能とな
り、熱膨張による変位が抑制されると共に、金属状片4
0が断面L字形状であることから相当に大きな面積を持
つ場合であっても、たるみが生じることなく確実に保持
される。また、例えば図9に示した従来例のように多く
の正面積のバーナを多数組付ける場合と比べ、無効とな
る燃焼面積を大きく減少させることができる。
Also in this embodiment, the metal fiber mat 11 is used.
Can be fixed to the metal-like piece 40 in many places, the displacement due to thermal expansion can be suppressed, and the metal-like piece 4 can be suppressed.
Since 0 has an L-shaped cross section, even if it has a considerably large area, it is securely held without sagging. Further, compared with the case of assembling a large number of burners each having a large positive area as in the conventional example shown in FIG. 9, the ineffective combustion area can be greatly reduced.

【0027】この実施例において、金属繊維マット姿勢
保持用構造部材として断面L字状の金属状片40を適宜
の間隔をおいて十文字に配置したものを用いたが、金属
状片は断面L字状のものに限ることはなく、矩形断面、
円形あるいは長円形断面等のものでもよく、それらを適
宜選択し組み合わせて用いてもよい。また、必ずしも十
文字状に配置する必要もなく縦あるいは横方向のみであ
ってもよい。それらは金属繊維マットの物性あるいは大
きさに応じて、適宜選択される。
In this embodiment, as the metal fiber mat posture maintaining structural member, metal pieces 40 having an L-shaped cross section arranged in a cross shape at appropriate intervals were used, but the metal pieces have an L-shaped cross section. Not limited to a rectangular shape, rectangular cross section,
It may have a circular or oval cross section or the like, and may be appropriately selected and used in combination. Further, it is not always necessary to arrange them in a cross shape, and they may be arranged in the vertical or horizontal direction. They are appropriately selected according to the physical properties or size of the metal fiber mat.

【0028】また、金属繊維マットと金属状片の接合は
スポット溶接に限らないことも前記の通りである。以上
の説明は本発明の好ましい態様の説明であって他に多く
の変形例が存在する。例えば、実施例においてはケーシ
ングに多孔質部材を支持するための柱状体を設けずに金
属繊維マット姿勢保持用構造部材のみで金属繊維マット
を保持するものを説明したが、金属繊維マットの物性及
び大きさあるいは燃焼条件に応じてケーシングに任意の
本数の柱状体を立設して多孔質部材の固定を該柱状体の
先端においても行うようにしてもよく、また、多孔質部
材を金属繊維マット、耐熱性多孔質金属板及び金属状片
の三層構造としてもよい。
As described above, the joining of the metal fiber mat and the metallic piece is not limited to spot welding. The above description is of the preferred embodiments of the present invention and there are many other variations. For example, in the embodiment, the case where the metal fiber mat is held only by the structural member for holding the attitude of the metal fiber mat without providing the columnar body for supporting the porous member in the casing has been described. Depending on the size or combustion conditions, an arbitrary number of columnar bodies may be provided upright in the casing so that the porous member can be fixed at the tip of the columnar body as well. Alternatively, the heat-resistant porous metal plate and the metallic piece may have a three-layer structure.

【0029】また、本発明により表面積の大きい燃焼面
を持つ表面燃焼バーナを得ることはもちろん可能となる
が、本発明は従来のような狭い面積の表面燃焼バーナに
も等しく適用し得ることは明らかである。
Further, according to the present invention, it is of course possible to obtain a surface combustion burner having a combustion surface having a large surface area, but it is clear that the present invention is equally applicable to a conventional surface combustion burner having a small area. Is.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は上記の構成によりケーシングを
いたずらに複雑にすることなく簡単な構成でもって大き
な表面積を持つ金属繊維マットを燃焼面とした表面燃焼
バーナを得ることができる。また好ましい態様にあって
は金属繊維マットの寿命を延ばすことも可能となる。
According to the present invention, a surface combustion burner having a combustion surface of a metal fiber mat having a large surface area can be obtained with a simple structure without unnecessarily complicating the casing with the above structure. Further, in a preferred embodiment, the life of the metal fiber mat can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 表面燃焼バーナの燃焼面にしわが生じる例を
示す図。
FIG. 1 is a view showing an example in which wrinkles occur on a combustion surface of a surface combustion burner.

【図2】 本発明による表面燃焼バーナの一実施例の正
面図。
FIG. 2 is a front view of an embodiment of the surface combustion burner according to the present invention.

【図3】 本発明による表面燃焼バーナの一実施例の断
面図。
FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the surface combustion burner according to the present invention.

【図4】 固設部を示す拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a fixed portion.

【図5】 本発明による表面燃焼バーナの他の実施例の
断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the surface combustion burner according to the present invention.

【図6】 金属条片の組付け状態を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing an assembled state of the metal strip.

【図7】 金属繊維マットと金属条片との固設状態を示
す拡大断面図。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a fixed state of the metal fiber mat and the metal strip.

【図8】 表面燃焼バーナの従来例の断面図。FIG. 8 is a sectional view of a conventional example of a surface combustion burner.

【図9】 表面燃焼バーナの他の従来例の断面図。FIG. 9 is a sectional view of another conventional example of the surface combustion burner.

【図10】 改良された表面燃焼バーナのケーシングを
示す図。
FIG. 10 shows a casing of an improved surface combustion burner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10A…多孔質部材、11…金属繊維マット、12…耐
熱性多孔質金属板、20…ボルトナット、83…ケーシ
ング
10A ... Porous member, 11 ... Metal fiber mat, 12 ... Heat-resistant porous metal plate, 20 ... Bolt nut, 83 ... Casing

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼面を構成する金属繊維マットと、該
金属繊維マットの裏面側に形成される混合ガス室と、該
混合ガス室を包囲するケーシングとを有する表面燃焼バ
ーナにおいて、該金属繊維マットの裏面には金属繊維マ
ット姿勢保持用構造部材が一体に固設されていることを
特徴とする表面燃焼バーナ。
1. A surface combustion burner comprising a metal fiber mat forming a combustion surface, a mixed gas chamber formed on the back surface side of the metal fiber mat, and a casing surrounding the mixed gas chamber, wherein the metal fiber A surface combustion burner characterized in that a structure member for maintaining a posture of a metal fiber mat is integrally fixed to the back surface of the mat.
【請求項2】 燃焼面を構成する金属繊維マットと、該
金属繊維マットの裏面側に形成される混合ガス室と、該
混合ガス室を包囲するケーシングとを有する表面燃焼バ
ーナにおいて、該金属繊維マットの裏面の実質上全域に
耐熱性多孔質金属板を適宜の固定手段により一体に固設
し、それにより金属繊維マットの変形が抑制されること
を特徴とする表面燃焼バーナ。
2. A surface combustion burner comprising a metal fiber mat forming a combustion surface, a mixed gas chamber formed on the back surface side of the metal fiber mat, and a casing surrounding the mixed gas chamber, wherein the metal fiber A surface-combustion burner characterized in that a heat-resistant porous metal plate is integrally fixed to substantially the entire back surface of the mat by an appropriate fixing means, whereby deformation of the metal fiber mat is suppressed.
【請求項3】 前記耐熱性多孔質金属板が、空孔率が約
75%〜95%の耐熱性Ni−Cr合金又はNi合金で
あることを特徴とする請求項2記載の表面燃焼バーナ。
3. The surface combustion burner according to claim 2, wherein the heat-resistant porous metal plate is a heat-resistant Ni—Cr alloy or Ni alloy having a porosity of about 75% to 95%.
【請求項4】 燃焼面を構成する金属繊維マットと、該
金属繊維マットの裏面側に形成される混合ガス室と、該
混合ガス室を包囲するケーシングとを有する表面燃焼バ
ーナにおいて、該金属繊維マットの裏面に複数の金属条
片を適宜の固定手段により一体に固設し、それにより金
属繊維マットの変形が防止されることを特徴とする表面
燃焼バーナ。
4. A surface combustion burner having a metal fiber mat forming a combustion surface, a mixed gas chamber formed on the back surface side of the metal fiber mat, and a casing surrounding the mixed gas chamber, wherein the metal fiber A surface-combustion burner characterized in that a plurality of metal strips are integrally fixed to the back surface of the mat by appropriate fixing means to prevent deformation of the metal fiber mat.
【請求項5】 該金属繊維マットは前記金属条片が位置
する部位においてその表面側から押し潰されかつその部
分において部分的に熔着されていることを特徴とする請
求項4記載の表面燃焼バーナ。
5. The surface combustion according to claim 4, wherein the metal fiber mat is crushed from the surface side at a portion where the metal strip is located and partially welded at that portion. Burner.
JP5020297A 1993-02-08 1993-02-08 Surface burning burner Pending JPH06235508A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110146A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 新日本石油株式会社 Surface combustion burner for kerosene
ITMI20100112A1 (en) * 2010-01-28 2011-07-29 Polidoro S P A DEVICE FOR FIXING IN MULTIPLE POINTS OF A WEEDED FIBER TO THE SURFACE OF A GAS BURNER

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