JPH0635883B2 - 薄膜状火炎のガス燃焼機器 - Google Patents
薄膜状火炎のガス燃焼機器Info
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- JPH0635883B2 JPH0635883B2 JP2096055A JP9605590A JPH0635883B2 JP H0635883 B2 JPH0635883 B2 JP H0635883B2 JP 2096055 A JP2096055 A JP 2096055A JP 9605590 A JP9605590 A JP 9605590A JP H0635883 B2 JPH0635883 B2 JP H0635883B2
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- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、予混合させた燃焼用混合気の噴流を薄膜状に
成層燃焼させる薄膜状火炎のガス燃焼機器に関する。
成層燃焼させる薄膜状火炎のガス燃焼機器に関する。
［従来の技術］ 特願昭63- 38396 号の薄膜状火炎を用いたガス燃焼機器
は、燃料ガスと空気との予混合気を噴出するバーナの噴
出口から、所定の距離だけ隔てて噴出流を遮蔽する平板
状の遮蔽面を配し、該噴出流の層流域にて該遮蔽面に沿
って流れる予混合気を薄膜状火炎に燃焼させる構成であ
った。
は、燃料ガスと空気との予混合気を噴出するバーナの噴
出口から、所定の距離だけ隔てて噴出流を遮蔽する平板
状の遮蔽面を配し、該噴出流の層流域にて該遮蔽面に沿
って流れる予混合気を薄膜状火炎に燃焼させる構成であ
った。
この薄膜状火炎のガス燃焼機器は、以下の特徴を有して
いた。
いた。
（ａ）遮蔽板を被加熱体とすることにより、容易に調理
に適用でき遮蔽板を輻射熱源とすることにより、暖房、
加熱などの用途に利用できる。
に適用でき遮蔽板を輻射熱源とすることにより、暖房、
加熱などの用途に利用できる。
（ｂ）燃焼炎を大面積で薄くかつ偏平にできるため被加
熱体を均一に加熱できる。
熱体を均一に加熱できる。
（ｃ）空気過剰率が大きい領域でも安定燃焼させること
ができるため、燃焼温度が低く、熱による窒素酸化物
（ＮＯｘ）の発生が少ない。
ができるため、燃焼温度が低く、熱による窒素酸化物
（ＮＯｘ）の発生が少ない。
（ｄ）偏平で薄い全予混合火炎を大面積で被加熱物に近
接して形成できるため、熱効率が高い。
接して形成できるため、熱効率が高い。
［発明が解決しようとする問題］ しかし、上記従来の平板状の遮蔽面を用いた場合、熱が
多量に散逸し、燃焼温度が低くなることにより、燃焼性
あるいは熱効率の面で課題が残されていた。
多量に散逸し、燃焼温度が低くなることにより、燃焼性
あるいは熱効率の面で課題が残されていた。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目
的は、燃焼性を向上させ、熱効率が良くなる薄膜状火炎
のガス燃焼機器を提供することにある。
的は、燃焼性を向上させ、熱効率が良くなる薄膜状火炎
のガス燃焼機器を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の薄膜状火炎のガス燃焼機器は、上記課題を解決
するために以下の構成を採用した。
するために以下の構成を採用した。
(1) 燃料ガスと空気との予混合気を噴出するバーナの噴
出口から、所定の距離だけ隔てて噴出流を遮蔽する遮蔽
面を配し、該噴出流の層流域にて該遮蔽面に沿って流れ
る予混合気を薄膜状火炎に燃焼させるガス燃焼機器にお
いて、前記遮蔽面を凹凸が配列された面にした。
出口から、所定の距離だけ隔てて噴出流を遮蔽する遮蔽
面を配し、該噴出流の層流域にて該遮蔽面に沿って流れ
る予混合気を薄膜状火炎に燃焼させるガス燃焼機器にお
いて、前記遮蔽面を凹凸が配列された面にした。
(2) 上記(1) の構成を有し、前記遮蔽面の凹凸を、柱状
突起の配列で形成した。
突起の配列で形成した。
(3) 上記(1) 又は(2) の構成を有し、前記遮蔽面の凹凸
に、金属触媒（白金、パラジウムなど）、金属酸化物触
媒（コバルト、ニッケルなどの酸化物）、或いは金属酸
化物の混合系触媒（Ｚｎ−Ｃｏスピネル、Ｃｒ２Ｏ３−
ＣｕＯ、ＣｕＯ−ＭｎＯ２）などを被覆した。
に、金属触媒（白金、パラジウムなど）、金属酸化物触
媒（コバルト、ニッケルなどの酸化物）、或いは金属酸
化物の混合系触媒（Ｚｎ−Ｃｏスピネル、Ｃｒ２Ｏ３−
ＣｕＯ、ＣｕＯ−ＭｎＯ２）などを被覆した。
［作用および発明の効果］ 請求項１について （作用）配列された凹凸が、境界層に燃焼ガスの乱流を
起して燃焼ガスの分子運動を増大させ、燃焼ガスの熱伝
達性を良好にするとともに滞留時間を延ばすので、 （効果）燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生が抑え
られ、熱効率が良くなる。
起して燃焼ガスの分子運動を増大させ、燃焼ガスの熱伝
達性を良好にするとともに滞留時間を延ばすので、 （効果）燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生が抑え
られ、熱効率が良くなる。
請求項２について （作用）柱状突起の間で乱流の発生が増大し、燃焼ガス
の分子運動が増大し、熱伝達性がさらに向上するので、 （効果）さらに燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生
が抑えられ、熱効率が良くなる。
の分子運動が増大し、熱伝達性がさらに向上するので、 （効果）さらに燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生
が抑えられ、熱効率が良くなる。
請求項３について、 （効果）触媒が燃焼性を向上させ、熱効率がさらに良く
なる。
なる。
［実施例］ 次に本発明にかかる薄膜状火炎のガス燃焼機器を第１図
に示す一実施例に基づき説明する。
に示す一実施例に基づき説明する。
薄膜状火炎のガス燃焼機器Ｂは、ケース７内に垂直に設
置された全予混合（全一次空気）式バーナ１、該バーナ
１へ燃焼ガスと燃焼所要空気との混合気を供給する混合
気供給装置２と、前記バーナ１の上方にバーナの軸心と
直交的に配された円形の遮蔽板３を主要構成物とする。
置された全予混合（全一次空気）式バーナ１、該バーナ
１へ燃焼ガスと燃焼所要空気との混合気を供給する混合
気供給装置２と、前記バーナ１の上方にバーナの軸心と
直交的に配された円形の遮蔽板３を主要構成物とする。
遮蔽板３は、金属製円板３Ｂの下側面に柱状の突起３Ｃ
を円形状に密集して設けている。そして、突起３Ｃの先
端部は、触媒３Ｄとして、金属触媒（白金、パラジウム
など）、金属酸化物触媒（コバルト、ニッケルなどの酸
化物）、或いは金属酸化物の混合系触媒（Ｚｎ−Ｃｏス
ピネル、Ｃｒ２Ｏ３−ＣｕＯ、ＣｕＯ−ＭｎＯ２）など
で被覆されている。
を円形状に密集して設けている。そして、突起３Ｃの先
端部は、触媒３Ｄとして、金属触媒（白金、パラジウム
など）、金属酸化物触媒（コバルト、ニッケルなどの酸
化物）、或いは金属酸化物の混合系触媒（Ｚｎ−Ｃｏス
ピネル、Ｃｒ２Ｏ３−ＣｕＯ、ＣｕＯ−ＭｎＯ２）など
で被覆されている。
また、遮蔽板３は、被加熱物が載置される受熱板であ
り、風防を兼ねた円筒状の脚部８上に設置され、脚部８
は、前記ケース７上に設置されている。
り、風防を兼ねた円筒状の脚部８上に設置され、脚部８
は、前記ケース７上に設置されている。
バーナ１は、本実施例では、二重壁構造による内側バー
ナ１Ａと外側バーナ１Ｂからなる。また、同軸的に配さ
れた円形二重壁の内側ノズル１１Ａと外側ノズル１１Ｂ
からなるノズル１１を備え、該ノズル１１は先端に向か
って絞られ、絞られる度合は先端に行くに従い減少する
ように設定されている。
ナ１Ａと外側バーナ１Ｂからなる。また、同軸的に配さ
れた円形二重壁の内側ノズル１１Ａと外側ノズル１１Ｂ
からなるノズル１１を備え、該ノズル１１は先端に向か
って絞られ、絞られる度合は先端に行くに従い減少する
ように設定されている。
混合気供給装置２は、送風手段（図示しない）から圧送
される空気を、内側ノズル１１Ａ用通気路２１Ａと外側
ノズル１１Ｂ用通気路２１Ｂに分配し、該通気路２１Ａ
と２１Ｂには、それぞれ空気量を調節する空気量調節弁
２２Ａ、２２Ｂが装着されている。また、ガス管から供
給される燃料ガスを、内側ノズル１１Ａ用ガス路２３Ａ
と外側ノズル１１Ｂ用ガス路２３Ｂに分配し、該ガス路
２３Ａと２３Ｂには、それぞれガス量を調節するガス量
調節弁２４Ａ、２４Ｂが装着されている。通気路２１Ａ
とガス路２３Ａまた通気路２１Ｂとガス路２３Ｂが、下
流で接続され、混合気供給路２５Ａ、２５Ｂとなり、そ
れぞれ内側バーナ１Ａと外側バーナ１Ｂに混合気を供給
する。
される空気を、内側ノズル１１Ａ用通気路２１Ａと外側
ノズル１１Ｂ用通気路２１Ｂに分配し、該通気路２１Ａ
と２１Ｂには、それぞれ空気量を調節する空気量調節弁
２２Ａ、２２Ｂが装着されている。また、ガス管から供
給される燃料ガスを、内側ノズル１１Ａ用ガス路２３Ａ
と外側ノズル１１Ｂ用ガス路２３Ｂに分配し、該ガス路
２３Ａと２３Ｂには、それぞれガス量を調節するガス量
調節弁２４Ａ、２４Ｂが装着されている。通気路２１Ａ
とガス路２３Ａまた通気路２１Ｂとガス路２３Ｂが、下
流で接続され、混合気供給路２５Ａ、２５Ｂとなり、そ
れぞれ内側バーナ１Ａと外側バーナ１Ｂに混合気を供給
する。
バーナ１は、混合気供給装置２で予混合された混合気が
下方から供給され、絞られたノズル１１の円形噴出口１
２に設けられた整流板１３で整流され、該噴出口１２か
ら上方に噴出される。
下方から供給され、絞られたノズル１１の円形噴出口１
２に設けられた整流板１３で整流され、該噴出口１２か
ら上方に噴出される。
（作用） 前記噴出口１２から噴出される予混合気は、噴出口１２
において均一の噴出速度Ｖ０の噴流４となっている。
において均一の噴出速度Ｖ０の噴流４となっている。
噴流４は、上昇するに従い漸次水平方向に拡散して、流
域の断面積を広げる。それと共に、垂直方向の噴流４の
流速Ｖは、漸減していき、噴流４の中心線と遮蔽面との
交点で噴流４の流速Ｖ＝０の澱点となる。
域の断面積を広げる。それと共に、垂直方向の噴流４の
流速Ｖは、漸減していき、噴流４の中心線と遮蔽面との
交点で噴流４の流速Ｖ＝０の澱点となる。
噴流４は、遮蔽板３によって偏向され、遮蔽板３に沿っ
て放射状に広がる。噴流４と外気との境界では、粘性に
よるせん断層４３が生じる。
て放射状に広がる。噴流４と外気との境界では、粘性に
よるせん断層４３が生じる。
遮蔽板３に沿っては、柱状突起３Ｃによって境界層が乱
流４４Ｂとなり、噴流４の滞留時間が伸びる。
流４４Ｂとなり、噴流４の滞留時間が伸びる。
この状態で噴流４に点火すると、予混合気の火炎伝播速
度Ｓと、噴流４の流速Ｖとが釣り合った面において薄膜
の燃焼火炎５が形成される。
度Ｓと、噴流４の流速Ｖとが釣り合った面において薄膜
の燃焼火炎５が形成される。
この燃焼火炎５は、噴出速度Ｖ０が大きくなるか、また
は予混合気の空燃比がリーン（燃焼空気の過多）になる
などで火炎伝播速度Ｓが低下すると遮蔽板３側に変位
し、その逆のときは噴出口１２側に変位する。すなわち
噴出速度Ｖ０＞Ｓ（火炎伝播速度）である限り、噴出口
１２と遮蔽面との間には、噴流４の流速Ｖ＝Ｓ（火炎伝
播速度）となる面は必ず存在するので、噴出速度Ｖ０が
増大しても吹消えによる失火は生じ難い。
は予混合気の空燃比がリーン（燃焼空気の過多）になる
などで火炎伝播速度Ｓが低下すると遮蔽板３側に変位
し、その逆のときは噴出口１２側に変位する。すなわち
噴出速度Ｖ０＞Ｓ（火炎伝播速度）である限り、噴出口
１２と遮蔽面との間には、噴流４の流速Ｖ＝Ｓ（火炎伝
播速度）となる面は必ず存在するので、噴出速度Ｖ０が
増大しても吹消えによる失火は生じ難い。
このように、この燃焼機器Ｂでは、燃焼量の変化や、空
気過剰率の変動、あるいは空気中の酸素濃度の変化に対
し、薄膜状の燃焼火炎５の形成位置が幾分変化するだけ
で、燃焼自体は極めて安定している。
気過剰率の変動、あるいは空気中の酸素濃度の変化に対
し、薄膜状の燃焼火炎５の形成位置が幾分変化するだけ
で、燃焼自体は極めて安定している。
しかし、薄膜状の燃焼火炎５は、熱が多量に散逸し、燃
焼温度が低くなることにより、燃焼性あるいは熱効率の
低下を誘起する。
焼温度が低くなることにより、燃焼性あるいは熱効率の
低下を誘起する。
この欠点に対応し、下側面に柱状突起３Ｃを円形状に密
集して設けた遮蔽板３により、境界層が乱流４４Ｂとな
り、柱状突起３Ｃの間で燃焼ガスの分子運動が増大し、
乱流４４Ｂにより熱伝達性が向上し、又、触媒３Ｄの作
用により、噴流４中の未燃分が完全燃焼する。
集して設けた遮蔽板３により、境界層が乱流４４Ｂとな
り、柱状突起３Ｃの間で燃焼ガスの分子運動が増大し、
乱流４４Ｂにより熱伝達性が向上し、又、触媒３Ｄの作
用により、噴流４中の未燃分が完全燃焼する。
（効果） 薄膜状火炎のガス燃焼機器Ｂは、乱流による分子運動の
増大により燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生が抑
えられ、熱効率が良くなる。
増大により燃焼性が向上し、ＣＯおよびＨＣの発生が抑
えられ、熱効率が良くなる。
本発明は、上記実施例以外に、つぎの変形例を含む。
ａ．遮蔽板は噴流の軸心に対し幾分傾斜して配置されて
も良く、また曲率半径の大きな曲面もしくは鈍角円錐面
であっても良い。
も良く、また曲率半径の大きな曲面もしくは鈍角円錐面
であっても良い。
ｂ．噴出口は円形の他、正方形などの正多角形であって
も良い。
も良い。
ｃ．噴出口から噴出する混合気は、空気過剰率が１以上
の全予混合気以外に、一次空気が理論空燃比より幾分少
ない予混合気であっても良い。
の全予混合気以外に、一次空気が理論空燃比より幾分少
ない予混合気であっても良い。
第１図は本発明の一実施例に係る薄膜状火炎ガス燃焼機
器の断面図である。 図中 Ｂ……薄膜状火炎のガス燃焼機器、１……全予混
合式バーナ、２……混合気供給装置、３……遮蔽板、３
Ｃ……柱状突起、３Ｄ……触媒、４……噴流、５……薄
膜状の燃焼火炎、１１……ノズル、１２……円形噴出口
器の断面図である。 図中 Ｂ……薄膜状火炎のガス燃焼機器、１……全予混
合式バーナ、２……混合気供給装置、３……遮蔽板、３
Ｃ……柱状突起、３Ｄ……触媒、４……噴流、５……薄
膜状の燃焼火炎、１１……ノズル、１２……円形噴出口
フロントページの続き (72)発明者 石川 善弘 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 木村 淳一 愛知県東海市新宝町507―２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 押田 俊一 愛知県東海市新宝町507―２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 猪飼 千保美 愛知県東海市新宝町507―２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−310214（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】燃料ガスと空気との予混合気を噴出するバ
ーナの噴出口から、所定の距離だけ隔てて噴出流を遮蔽
する遮蔽面を配し、該噴出流の層流域にて該遮蔽面に沿
って流れる予混合気を薄膜状火炎に燃焼させるガス燃焼
機器において、 前記遮蔽面を凹凸が配列された面にしたことを特徴とす
る薄膜状火炎のガス燃焼機器。 - 【請求項２】前記遮蔽面の凹凸を、柱状突起の配列で形
成したことを特徴とする請求項１記載の薄膜状火炎のガ
ス燃焼機器。 - 【請求項３】前記遮蔽面の凹凸に、金属触媒（白金、パ
ラジウムなど）、金属酸化物触媒（コバルト、ニッケル
などの酸化物）、或いは金属酸化物の混合系触媒（Ｚｎ
−Ｃｏスピネル、Ｃｒ２Ｏ３−ＣｕＯ、ＣｕＯ−ＭｎＯ
２）などを被覆したことを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の薄膜状火炎のガス燃焼機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096055A JPH0635883B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 薄膜状火炎のガス燃焼機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096055A JPH0635883B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 薄膜状火炎のガス燃焼機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294709A JPH03294709A (ja) | 1991-12-25 |
| JPH0635883B2 true JPH0635883B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14154764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096055A Expired - Fee Related JPH0635883B2 (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 薄膜状火炎のガス燃焼機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635883B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ534091A (en) * | 2004-07-13 | 2007-06-29 | Fisher & Paykel Appliances Ltd | Horizontal cooking surface with rotation causing vertical motion via slots and ball slides |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762523B2 (ja) * | 1988-02-19 | 1995-07-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 薄膜状火炎燃焼方法 |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP2096055A patent/JPH0635883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03294709A (ja) | 1991-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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