JPH0629653B2 - 伝播燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、管状燃焼室内を給気及び排気、点火、燃
焼、消火のサイクルを連続的にくり返してその火炎面が
伝播する燃焼方式の伝播燃焼装置に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の伝播燃焼装置は、たとえば、第７図及び
第８図に示されているように、管状燃焼室１′の基端消
火位置Ａ′に消火時における火炎流の流速を急激に変化
させるための狭窄部５′を設け、その前流側に混合室
６′を連設するとともに、先端点火位置Ｂ′には点火用
ヒータ11′を臨設せしめ、かつ、基端混合室６′にガス
供給管９と空気供給管10を接続した混合導管８′を接続
連通した構造となっている。

［発明が解決しようとする課題］ 伝播燃焼装置は、管状燃焼室内を給気及び排気、点火、
燃焼、消火のサイクルを連続的にくり返し１サイクルご
とにその火炎面が伝播する燃焼方式であるため、特に、
その消火の安定（消火音対策を含む）は最も重要な要素
である。しかし、上記従来の技術では消火を安定させる
ための手段として火炎流の流速を急激に変化させるため
の狭窄部（オリフィス）５′を設けて、消火時に該狭窄
部５′で遮壁をつくり火炎流の流速に急激な変化を与え
るようになし、かつ、消火の安定効果をより向上させる
ためにそのベンチュリー形状を管状燃焼室１′と混合室
６′間に介設した板体の中心に真円状の円孔を穿って狭
窄部５′を形成するか（第６図参照）、又は管状燃焼室
１′と混合室６′間を絞って狭窄部５′を一体形成する
（第７図参照）などその形状をも工夫しているが、未
だ、火炎流の圧力変動が激しく、火炎の温度低下もない
ので、急激な消火による大きな消火音が発生するなど十
分な消火の安定効果が得られないものであった。

この発明は、従来技術のかかる問題点に鑑み、複数枚の
網状体によって火炎流の急激な圧力変動をなくすと同時
に火炎温度を徐々に低下させて火炎の消火を促進し静か
で確実な消火を可能として消火の安定効果を高めること
により上記従来技術の有する問題点を解消した伝播燃焼
装置の提供を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明の伝播燃焼装置
は、基端消火位置に火炎消火用狭窄部５と混合室６を備
えた管状燃焼室内を給気及び排気、点火、燃焼、消火の
サイクルを連続的にくり返してその火炎面が伝播する燃
焼方式の伝播燃焼装置において、請求項１の発明は、管
状燃焼室の狭窄部の後流側に気体の通過は許容し、か
つ、火炎通過時の火炎温度を下げる網状体を気体の流過
方向に対し直角に適当な間隔をおいて複数枚設置したも
のであり、請求項２の発明は、管状燃焼室の網状体設置
付近の外周面に冷却フインを設け、また、請求項３の発
明は管状燃焼室の網状体設置付近の外周面を冷却水の循
環路で包囲してなるものである。

［作 用］ 上記のように構成されたこの発明の伝播燃焼装置は、給
気及び排気、点火、燃焼、消火のサイクルの連続的なく
り返しにおいて、その燃焼動作時に火炎流が管状燃焼室
の下流側から上流側（図示左方）へ流れて火炎伝播燃焼
を行い管状燃焼室内の各部を均等に加熱するものである
が、該火炎流の終端部が基端消火位置の付近に達する
と、請求項１記載の発明においては、該部位に設けた網
状体による整流作用（クッション作用）でその圧力を下
げて狭窄部による消火時の圧力変動を少なくするととも
に、網状体でその熱を奪って管状燃焼室の外周壁にまで
伝導しその温度をも下げるために火炎の消火は促進され
て静かに、しかも、確実に消火する。また、請求項２記
載の発明は冷却フインによる空冷作用が、請求項３記載
の発明では冷却水の循環路による水冷作用が加味される
ため火炎の伝導冷却をさらに促進し、ともにその冷却効
果は大となり火炎の消火を促進する。

［実施例］ 以下この発明による伝播燃焼装置の実施例について図面
を参照して説明する。

第１図ないし第４図に示した請求項１記載の発明の実施
例において、１は直管状の燃焼室で、その上流側、すな
わち、基端消火位置Ａに消火時における火炎流の流速を
急激に変化させて遮壁をつくり消火を確実ならしめるた
めの狭窄部５を設けるとともに、該狭窄部５の前流側に
は混合室６を連設せしめ、かつ、該混合室６に混合導管
８を接続連通し、該混合導管８には燃料ガス供給管９と
燃焼用空気供給管10を接続している。なお、第１図の実
施例のように、混合室６にガスノズル9aを周囲に一次空
気取入開口10aを存して臨ませ、燃料ガスと燃焼用空気
を混合室６へ各別に直接供給するようになしてもよい。
上記管状燃焼室１の下流側、すなわち、先端点火位置Ｂ
にはセラミックスヒータ、ニクローム線、イグナイタ、
パイロットバーナ等の点火源11を臨設せしめ、その後流
側に排気管12を連設して伝播燃焼装置を構成している。
なお、狭窄部５のベンチュリー形状を第１図の実施例で
は管状燃焼室１と混合室６間を純角状に絞って一体形成
しており、第４図の実施例では円弧状に絞って一体形成
し、また、第２図の実施例では管状燃焼室１と混合室６
間に介設した板体の中心に真円状の円孔を穿って形成せ
しめている。また、実施例では燃焼室１を直管状として
いるが、途中に屈曲部等を有する連続した管状燃焼室で
もよいこと勿論である。

２は気体の通過は許容し、かつ、火炎通過時の火炎温度
を下げる網状体で、管状燃焼室１の火炎消火位置Ａ付
近、すなわち、狭窄部５の後流側に複数枚（実施例では
３枚）を適当な間隔を存して気体の流過方向に対し直角
に設置している。なお、網状体２としては、その網目
（メッシュ）が火炎伝播時に炎孔の役目を果たさないよ
う網目はあらく、線径は細い方がよい。たとえば、管状
燃焼室１の内径が32〜35φの場合、５メッシュ以上で、
線径は０．１〜０．５φ程度とするのがよく、また、複
数枚の網状体２の間隔は管状燃焼室１の長さにより最も
効果的な消火の安定（特に、消火音の低減）が得られる
間隔とするものであるが、たとえば、内径が32〜35φの
管状燃焼室１の長さを１〜10ｍとした場合10mm程度の間
隔とするのがよい。

第５図に示した請求項２記載の発明の実施例において、
３は管状燃焼室１の網状体２設置付近の外周面に多数並
設せしめた冷却フインで、該冷却フイン３による伝導冷
却作用で網状体２の手前から狭窄部５に至る全面にわた
って冷却し網状体２による冷却効果と相まって火炎流の
温度低下を高めたもので、その放熱は暖房あるいは乾燥
等に供するものである。13は温風ダクトである。

第６図に示した請求項３記載の発明の実施例において、
４は管状燃焼室１の網状体２設置付近の外周面を包囲し
て設けた冷却水の循環路で、該循環路４を流過する冷却
水による伝導冷却作用で網状体２の手前から狭窄部５に
至る全面にわたって冷却し網状体２による冷却効果と相
まって火炎流の温度低下を高めたもので、冷水の湯沸か
しに供するものである。14は冷却水入口、15は温水出口
である。

伝播燃焼装置は、給気及び排気、点火、燃焼、消火のサ
イクルを連続的にくり返し１サイクルごとに火炎面が直
管状の燃焼室１内を伝播することにより直管状燃焼室１
の各部が均等に加熱されるものであるためその表面温度
が各部均等となって加熱むらがなく、その熱効率が極め
てよいことから、たとえば、道路ヒーティング、あるい
は温室栽培、水溝栽培等の加熱源として使用した場合甚
だ有益なものであり、その燃焼メカニズムは、燃料ガス
供給管９からの燃料ガスと燃焼用空気供給管10からの燃
焼用空気が混合導管８内で混合されながら混合室６に供
給されて混合室６で十分混合され、その混合気が混合室
６から狭窄部５を通って直管状燃焼室１内へ送給される
と混合気は直管状燃焼室１内を上流側から下流側へ流れ
る（第１図の矢印ｂ参照）。このとき、複数枚の網状体
２は気体の通過は許容する構造となっているので、混合
気は何ら障害なくスムーズに流れ、該混合気の先端部が
先端点火位置Ｂの近くにまで達すると、稼動中は常時作
動（たとえば、赤熱）しているセラミックスヒータ等の
点火源11によりこれに点火される。混合気の先端部に点
火されると、混合気は先端側から燃焼を始めその火炎流
は直管状燃焼室１内を下流側から上流側へ流れて（第１
図の矢印ａ参照）火炎伝播燃焼動作を行い直管状燃焼室
１の各部を均等に加熱するものである。

上記火炎流の終端部が基端消火位置Ａの狭窄部５に近づ
くと、請求項１記載の発明における実施例では、複数枚
（実施例では３枚）の網状体２が狭窄部５の後流側に適
当な間隔を存して火炎流過方向に対し直角に設置されて
いるから、該網状体２による整流作用（クッション作
用）で火炎流の圧力を下げてその流速変化を与える狭窄
部５による消火時の圧力変動を少なくするとともに、網
状体２で火炎流の熱を奪って燃焼室１の外周壁にまで伝
導しその温度を下げるために火炎の消火動作は促進され
火炎流は静かに、しかも、確実に消火し（すなわち、音
もなく確実に消火し、）続いて、次のサイクルに移行し
その給気動作で直管状燃焼室１内の燃焼排気ガスを下流
側へ押し出し気管12から器外へ放出する。

前記一連の給気及び排気、点火、燃焼、消火のサイクル
による火炎伝播燃焼動作は連続的にくり返されるもので
あり、該動作中の給気と排気は始動時の給気時以外は常
に同時に行われる。

次に、請求項２記載の発明の実施例においては、直管状
燃焼室１の網状体２設置付近の外周面に冷却フイン３が
設けられているため、該冷却フイン３による伝導冷却作
用（空冷作用）が加味されるから網状体２による上記請
求項１記載の発明の冷却効果と相まって火炎流の温度低
下は顕著となり、火炎の消火動作を促進する。

さらに、請求項３記載の発明の実施例においては、直管
状燃焼室１の網状体２設置付近の外周面に冷却水の循環
路４が設けられているために、該循環路４を流過する冷
却水に火炎流による伝導冷却作用（水冷却作用）が加味
されるから網状体２による上記請求項１記載の発明の冷
却効果と相まって火炎流の温度低下は顕著となり、火炎
の消火動作を促進する。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。

管状燃焼室内を給気及び排気、点火、燃焼、消火のサイ
クルを連続的にくり返してその火炎面が伝播する燃焼方
式の伝播燃焼装置において、請求項１記載の発明は、管
状燃焼室の火炎消火位置の付近に気体の通過は許容し、
かつ、火炎通過時の火炎温度を下げる網状体を気体の流
過方向に対し直角に複数枚設置したので、一連の伝播燃
焼動作における燃焼→消火動作において、火炎流の終端
部が基端消火位置の狭窄部に近づくとその手前に設置さ
れている複数枚の網状体によって該火炎流が整流されそ
の流速は緩衝されてその圧力を下げ狭窄部における消火
時の圧力変動を少なくして流速変化による消火動作を緩
やかとなすとともに、網状体で火炎流の熱を奪ってその
温度を狭窄部に至る前に下げるため火炎の消火動作は促
進され火炎流は基端消火位置に達すると静かに、しか
も、確実に消火し、消火の安定（特に、消火音の低減）
が効果的に図りうる。

また、請求項２記載の発明は、管状燃焼室の網状体設置
付近の外周面に冷却フインを設けたので、火炎流の消火
時に該冷却フインによる伝導冷却作用（空冷作用）が網
状体の手前から狭窄部に至る全面にわたって火炎流に付
与されるから、上記請求項１記載の発明の網状体による
冷却効果と相まって火炎流は該部位において徐々に冷却
されその温度低下はさらに高められその消火動作を著し
く促進する。

さらに、請求項３記載の発明は、管状燃焼室の網状体設
置付近の外周面に冷却水の循環路を設けたので、火炎の
消火時に該循環路を流過する冷却水による伝導冷却作用
（水冷作用）が網状体の手前から狭窄部に至る全面にわ
たって火炎流に付与されるから、上記請求項１記載の発
明の網状体による冷却効果と相まって火炎流は該部位に
おいて徐々に冷却されその温度低下はさらに高められそ
の消火動作を著しく促進する。

なお、この発明の伝播燃焼装置は、請求項１記載の発明
の上記特徴を活かし、たとえば、道路ヒーティング、野
菜、果物等の温室栽培、水溝栽培あるいは業務用フライ
ヤー（揚物器）等の加熱源に適用して最適なものであ
り、請求項２及び３記載の発明ではそのまま暖房、乾燥
及び湯沸かし等に供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の伝播燃焼装置の請求項１記載の発明
の実施例を示した断面図、第２図及び第４図は異なる実
施例の断面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ断面図、第５図
は請求項２、第６図は請求項３記載の発明の実施例を示
した断面図、第７図及び第８図は従来例の断面図であ
る。 １……管状燃焼室、２……網状体、３……冷却フイン、
４……循環路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽木 敏 愛知県東海市新宝町507―２ 東邦瓦斯株 式会社総合研究所内 (72)発明者 石黒 捷祐 愛知県名古屋市瑞穂区桃園町６番23号 パ ロマ工業株式会社技術部内 (72)発明者 児玉 勝 愛知県名古屋市瑞穂区桃園町６番23号 パ ロマ工業株式会社技術部内 (72)発明者 上山 和則 愛知県名古屋市瑞穂区桃園町６番23号 パ ロマ工業株式会社技術部内 (56)参考文献 実公 昭62−22727（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基端消火位置に火炎消火用狭窄部(5)と混
   合室(6)を備えた管状燃焼室(1)内を給気及び排気、点
   火、燃焼、消火のサイクルを連続的にくり返してその火
   炎面が伝播する燃焼方式の伝播燃焼装置において、該狭
   窄部(5)の後流側に気体の通過は許容し、かつ、火炎通
   過時の火炎温度を下げる網状体(2)を気体の流過方向に
   対し直角で適当な間隔を存して複数枚設置したことを特
   徴とする伝播燃焼装置。
2. 【請求項２】管状燃焼室(1)の網状体設置付近の外周面
   に冷却フイン(3)を設けてなる請求項１記載の伝播燃焼
   装置。
3. 【請求項３】管状燃焼室(1)の網状体設置付近の外周面
   を冷却水の循環路(4)で包囲してなる請求項１記載の伝
   播燃焼装置。