JPS6021884A - バ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス、石油燃焼器に使用され、燃焼の促進あ
るいは、赤外放射加熱を行うためのバーナに関する。

従来例の構成とその問題点 従来、ガスバーナに用いられているものにセラミック質
の組成物がある。このセラミック質は、主にシャモット
で、Ａ１２０３−８ｉｏ２系よりなっており、製造法と
しては、成形後、１０００℃以上の高温で焼結している
。強度を増加するだめには、より高温で焼成することが
望ましいが、多孔性がなくなり、空気との混合が充分で
はなくなる。そのだめに、強度をある程度犠牲にしても
、発泡剤を添加したり、燃成温度を低くするなどの多孔
質化が行われている。しだがって、これら従来のセラミ
ック組成物は、熱にょる脆化、または破損はまぬがれ得
ないものである。さらに、シャモット自身に化学的結合
力がないため、ハニカム構造にしても、透過孔県の肉厚
を１　ｍｍ以下のように薄くできず、開孔率も４０％以
下であった。そのだめ、セラミック自体の熱容量が大き
く、着火後、赤熱するまで長時間を要し、また充分に赤
熱しないなどの欠点を有していた。

こうした実情から様々な改良が試みられ、強度を増大す
るために、シリカ−アルミナ繊維を添加したものや、赤
熱を増強するためにセラミックの表面形状をビラミツド
型にしたものや、円すい型にしたものが見受けられる。

しかし、この様な改良にもがかわらず、従来のバーナ用
組成物では、前述のような欠点を克服することはできな
かった。

そこで、本発明者らは、バーナ用組成物としてアルミン
酸石灰、シリカ化合物、酸化チタンよりなる無焼結のバ
ーナを提案した（特願昭５８−２４９９０）。このバー
ナ用組成物は確かに従来の欠点を改善するものであるが
、肉厚を薄く形成するだめ、表面の機械的強度が充分で
ないなどの欠点を有していた。

発明の目的 本発明は、以上のような従来の欠点を解消し、非焼結式
で容易に製造することができるとともに、燃焼時の有害
ガスの発生が少なく、赤外線放射効果が大きく、しかも
強度の大なるバーナを提供することを目的とする。

発明の構成 本発明のバーナは、結合剤としてのアルミン酸石灰と、
シリカ化合物、必要に応じて酸化チタンを含む組成物よ
りなる成形体の表面に耐熱性無機物よりなる表面硬化処
理層を施したことを特徴とする。

実施例の説明 以下、本発明の構成要素を順を追って詳述する。

アルミン酸石灰は、別名アルミナセメントとも呼ばれ、
通常のポルトランドセメントに比較し、耐熱性が高く、
１０００１：でも安定である。このアルミナセメントを
結合剤として用いる最大の特徴は、非焼結で成形体を得
ることが可能な点である。非焼結で成形されたアルミナ
セメントは、ＢＥＴ比表面積が大きく、４ｏ　ｍ’　７
９程度あり、バーナ用として燃料と空気の混合には、こ
の多孔質の大きさは望ましいものである。アルミナセメ
ントを触媒の観点からみると、固体塩基触媒に属し、特
徴として炭素数の多い炭化水素を比較的炭素数の少ない
炭化水素にする作用、すなわちクラッキング用触媒とし
て働くことである。これは、燃料をできるだけ燃焼しや
すい状態にする作用であり、本発明のバーナを用いた場
合、従来品に比較し、排ガス中の有害成分が少ない理由
の一つになっている。

本発明で用いられるアルミン酸石灰には、不純物として
酸化鉄が含まれる。この酸化鉄は、触媒作用としての効
果を有する。すなわち、石油を燃料として用いた場合、
消火後、未燃焼ガスとして排出されるが、本発明ではバ
ーナ部を構成する材料が触媒効果を有しているため、消
火後でさえも蓄積された熱で、この未燃焼ガスを酸化し
、浄化することが可能である。

以上、述べた様に、アルミン酸石灰は、分解触媒と酸化
触媒の両方の効果を有し、これが燃焼排ガス特性を良好
な状態にしている理由である。−例として、ＣＯ／ＣＯ
２値は、ＴＩＳ規格（０，０２以下であること）の１／
１０〜１／１０ｏである。また低温触媒燃焼が可能とな
り、ＮＯｘも従来のバーナの１／１０〜１／１ｏＯにな
る。

次にシリカ化合物について述べる。

このシリカ化合物とは、Ｓ　１０２を成分とした耐熱性
基骨材が含まれる。アルミン酸石灰は、単独でも成形体
を構成することが可能であるが、シリカ化合物と共存さ
せることにより、機械的強度、耐熱性、剛スポーリング
性を向上させることが可能である。しだがって、本発明
でシリカ化合物はバーナ用として長時間高温にさらされ
るだめに必須成分である。

次に酸化チタンであるが、酸化チタンは、上述したアル
ミナセメントの耐熱性を向上させること、クラブキング
触媒能を助長すること、赤外線の放゛射効率に優れるこ
と、バーナの゛比表面積を拡大し、耐熱性を向上させる
ことなどの理由で必要に応じて用いられる。アルミナセ
メントは耐熱性に優れるものの、やはり長時間の使用で
は、ジッタリングが起こり、比表面積は減少する。これ
に対し酸化チタンは、融点が１０００℃以上であるため
バーナの使用温度条件下では安定である。この酸化チタ
ンがアルミナセメント粒子間に介在するだめ、′アルミ
ナセメント自身のジッタリングも抑制され、全体として
耐熱性が向上し、長時間の使用でも比表面積の大きな低
下は認められない。酸化チタンのさらに大きな特徴は、
放射率が優れるので燃焼によって生じた熱を放射熱に変
換する程度が大きいことである。

次に、アルミン酸石灰とシリカ化合物、酸化チタン各々
の材料について詳述する。

本発明のバーナを構成する結合剤は、アルミナセメント
で代表されるアルミン酸石灰であり、ポルトランドセメ
ントとは区別される。アルミナセメントは一般的にｍＡ
１２ｏ３・ｎｃａｏで表され、ポルトランドセメントは
、ｒｎ’　３　ｉ　０２・ｎ’ｃａｏで表される。ポル
トランドセメントは、需要量も多く、安価であるが３０
０℃程度以上の温度に耐えられず耐熱性、耐スポーリン
グ性、硬化速度が遅いという欠点を有し、さらには硫酸
イオンに侵食されやすい。それに対し、アルミナセメン
トは、３００℃以上の温度に耐え、硬化速度も速く、触
媒製造の観点から好ましいセメントといえる。

アルミナセメントの組成は、前記のとおりで、石灰分が
４０重量％以上になると、機械的強度は大きくなるが、
耐熱性が小さく力るとともに、不純物として混入してい
る重金属酸化物と高温で反応し、たとえば１０００℃程
度以上で鉄酸化物がＣａ　Ｆ　ｅ　２０４　等を生成し
、バーナの熱破壊を招く。

一方石灰分が少ないと耐熱性は向上するが、機械的強度
が低下するとともに、成形時の養生時間が長くなり、生
産性も悪くなる。またアルミナ分が３６重量％以下にな
ると、耐熱性は低下する。一方、アルミナ分が多くなる
と、耐熱性は向上する。

８００℃程度以上の温度に耐えうるようにするには高ア
ルミナセメントを用いるのがよい。

混入する酸化鉄分は２０重量％以上になると、加熱時の
機械的強度が低下し、耐熱性は低下するほかバーナが着
色し始め、美的観点からも好ましくない。この酸化鉄は
３００℃程度以上の温度で、ガス浄化、例えば−酸化炭
素を浄化する触媒能を有する。このような助触媒的効果
を発揮させるには酸化鉄を２重量％以上含有することが
好ましい。

アルミナセメントの好ましい組成は、石灰分１５〜４０
重量％、特に３０〜４０重量％、アルミナ分３５〜８０
重量％、特に４ｏ〜６０重隈％、酸化鉄分０．３〜２０
重量％、特に２〜１０重量％である。

次に酸化チタンであるが、本発明では酸化チタンを含ん
だ複合酸化物をも意味する。

酸化チタンニハ、Ｔｉ　Ｏ，ＴｉＯ，Ｔｉ２Ｏ３゜Ｔｉ
３０６．ＴｉＯ２が存在するが、通常安定に存在するの
はＴ　ｚ　Ｏ２である。ＴｌＯ２にはアナターゼ。

イタチタン石、ルチルの結晶変態が存在する。これらの
三変態は全て天然に産出し、また人工的にも製造できる
。この中で、ルチル型は高温でも安定で、アナターゼ型
のルチル型への転移が起こる温度は７００’Ｃ付近であ
る。本発明ではこれらのどのＴ　ｉＯ２も使用可能であ
るが、特に熱安定性の優れたルチ′ル型が好ましい。

酸化チタンの複合酸化物には、Ｔ　ｉ　０２−Ａ　ｌ　
２０３゜ＴｉＯ−ＺｒＯＴｉＯ−３ｉｎ２．ＴｉＯ２−
Ｍｇ０゜２　２＋　２ Ｔｉ０２−Ｂｉ２０３．Ｔｉ０２−Ｃｄｏ、ＴｉＯ２−
８ｎＯ２などがあり、これらはいずれも使用できる。

ＴｉＯ２のルチル型は結晶構造が正方晶系で、融点が１
８６５℃である。そして天然に産出するＴｉＯ２は約１
０　ｍ’／ｌ／の比表面積を有する。比表面積は、それ
程大きくはないが、融点が１８６５℃と高いだめ通常の
使用ではジッタリングによる表面積の減少や、アルミン
酸石灰の粒子成長が抑制されているものと思われる。

本発明における酸化チタンの含有量は３重量％以上が望
ましく、３重量％より低い場合は、酸化チタンの添加効
果は余シ期待できない。逆に４０重量％を超えると、ア
ルミン酸石灰の量が少なくなり、結合力が弱く、使用に
耐え得ない。この酸化チタンはアルミン酸石灰と一緒に
成形に足るだけの水を加えて混合し、任意の形状に成形
後、養生して固化させる。

次にシリカ化合物について説明する。

このシリカ化合物とは、単独のＳｉＯ２ばかりではなく
、ＳｉＯ２を一成分として含む化合物も含まれる。Ｓ　
１０２は天然にケイ砂、ケイ石粉として存在するが、こ
れらの他、人工的に作られた微粉末の溶融シリカでもよ
い。さらに、種々のシリカ化合物、例えば、ケイ酸塩化
合物が含まれる。ケイ酸塩化合物としては、ケイ酸マグ
ネシウム、ケイ酸カルシウムなどがある。その他、シリ
カを一成分として含む鉱物、例えばシャモット、粘土、
ロウ石、ムライト、シリマナイトなども含まれる。これ
らＳ　１０２化合物は、アルミン酸石灰と共存させた場
合、化学的結合力によって結合され、アルミン酸石灰単
独よりも強度的に増大する。

本発明では、必須成分としてアルミン酸石灰。

シリカ化合物から構成される他、酸化チタンを含む場合
、４０重量％以下で用いることができる。

さらに、必要に応じて、上述した成分の他に、耐熱性、
耐熱衝撃性を向上させる目的で、種々の無機化合物繊維
、例えば面１アルカリガラス繊維、シリカーアルミナ繊
維、アスベスト、アルミナ繊維などを添加することは任
意である。

さらに、成形助剤として、種々の添加剤を添加すること
は任意である。−例として、カルボキシメチルセルロー
ス、メチルセルロース、ホリビニルアルコール、グリセ
リン、各種アルコール、ベントナイトなどの粘土鉱物な
どが含まれる。

次に、上述したバーナ用組成物の表面に施す表面硬化処
理層について説明する。

この表面硬化処理層とは、上述した組成よりなるバーナ
用組成物の表面の表面硬度の向上、表面粉塵の落下防止
、さらには赤外線放射特性の向上のために設けられた被
覆層を意味する。この硬化処理層は、バーナ用組成物の
全面を被覆することも考えられるが、全面を被覆した場
合、本発明のバーナ用組成物の特徴が充分発揮されない
ので、部分的に被覆することが望ましい。すなわち、燃
料供給側とは反対の表面に被覆するか、あるいは、全体
に島状に分布させる。このように被覆させた表面硬化処
理層は、バーナ用組成物の本来の特性を発揮し、しかも
上述したような問題点の克服や、性能改善が期待できる
。

まず、本発明の表面硬化処理の代表例であるプラズマ溶
射法によって形成される無機物について述べる。

プラズマ溶射とは、５０００〜２００００℃中のプラズ
マ炎中にセラミックを投入し、溶融によって素材にセラ
ミック層を設けるものである。溶射方法としては、他に
アーク溶射、炎溶射などがあるが、本発明の目的を果た
すためにはプラズマ溶射が好ましく、その理由として、
素材と溶射粉末との結合力が強いことが挙げられる。

プラズマ溶射時の条件は、アルゴンガス、アルゴン−水
素ガス、またはアルゴン−ヘリウムガス系が好ましく、
特にアルゴン−ヘリウムガス系がよい。また溶射条件は
、二次側出力条件が直流３０Ｖ以上、電流ｅｏｏＡ以上
が望ましい。

次に溶射材について述べる。本発明に用いられるセラミ
ック溶射材料としては、放射率の大なるものから選ばれ
る。本発明における溶射材は、Ａ１２ｏ３．ＴｉＯ２，
５ｉ０２．Ｚｒｏ２１Ｍｑｏ、Ｎｉ０２Ｃａ　Ｏ？　Ｃ
ｒ　２０３などの群から選択される金属酸化物およびそ
れらの混合酸化物、または複合酸化物が有効である。複
合酸化物の代表例としては、ＭｑＡｉ２０４．ＭｑＺｒ
Ｏ３，ＣａＺｒＯ３などがある。

これらの溶射材の粒径は１０〜１００μｍ程度が望まし
い。

次に塗布法まだは浸漬法によって形成される無機物であ
るが、この方法の代表的なものとしては、ガラス質があ
る。ガラスは微粉砕し、種々のミル添加物を含んだスリ
ップとしてバーナ組成物に塗布捷たは浸漬によって被覆
し、所定の温度で焼成する。ガラス質を用いる場合の留
意点としては、バーナ用組成物の熱膨張係数と同程度の
値のものを選択することが重要である。また、ガラス質
とは、焼成以前ではガラス質で焼成中もしくは焼成後に
結晶析出する、いわゆる結晶化ガラスも含まれる。また
、ガラス質の形成法として、金属アルコキシド溶液を用
いることも可能である。金属アルコキシド溶液とは、ア
ルコキシド基に陽イオンが結合したもので、５ｉ（ｏＣ
２Ｈ５）４．Ｔｉ（ｏｃ３Ｈ７）４゜Ｇｅ（ｏＣ２Ｈ５
）４．Ｚｒ（ｏｃ３Ｈ７）４　などがある。

これは、加水分解により金属と酸素がっながっ／ヒゾル
を作り、さらに重合を進めゲル化させる。この段階で、
バーナ用組成物に被覆し５ｏｏｃ付近まで加熱すること
により脱ＩＲさせるとガラス質を得ることができる。

次に、側熱無機塗料であるが、これには、水ガラス系と
リン酸系がある。水ガラス系は、水ガラスと、アルミナ
などの耐熱性無機物を混合したもので、必要に応じ顔料
が添加される。

リン酸系は、一般式ＭＯ”ｘＰ２０６−ｙＨ２０（ただ
しＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｍ
ｎ、Ｚｎからなる群より選択される少なくとも１種）で
表わされるものである。これらのリン酸系化合物は、加
熱により高分子の縮合リン酸塩となり、高温に加熱する
ことにより種々に結晶化し硬化する。例えば５００℃で
は、第一リン酸アルミニウムの場合、Ａ１２ｏ３・３Ｐ
２ｏ６となり、１ｏＯｏ℃以上では、”２ｏｓ　”　Ｐ
２Ｏ５（！ｌ：　ナル。

次に、より簡便に本発明の目的を満足する無機物の形成
法であるコロイダルンリ力、コロイダルアルミナについ
て述べる。

コロイダルシリカは、負に帯電した無定形シリカ粒子が
水中に分散してコロイド状をなしており、粒子の表面に
は一８ｉＯＨ基および一０Ｈ−イオンが存在し、アルカ
リイオンにより電気二重層が形成され、粒子間の反発に
より安定化されたものである。この溶液が本発明のバー
ナ用組成物に付着すると、粒子の電荷バランスがくずれ
て、粒子同志が接合すると増粘、ゲル化、凝集等が起こ
り、Ｓ　１０２あるいはＡｄ、０３が形成される。この
コロイダルシリカ、コロイダルアルミナの特徴は、組成
物の全面に被覆しても、塗膜が島状となり、組成物の本
来の特徴を活かしたまま塗膜が形成できる点にある。

以上、述べた様に、本発明の表面硬化処理層は、種々の
方法によって形成することが可能である。

いずれの方法によっても、表面硬化処理層は、バーナ組
成物本来の特徴を損なうことなく被覆することが重要で
、塗膜が緻密で均一な場合には、−表面にのみ形成し、
塗膜が島状で生成する場合でも、全面に薄く形成する必
要がある。

さて、本発明は以上述べた様な成分よシ構成される訳で
あるが、次に、これらの成分を用いてバーナを構成する
場合の条件について述べる。

まず、本発明の成分の特徴として、非焼結で成形体を製
造可能なことから、精度よくハニカム状成形体を作成で
きる点にある。従来、精度の良好なハニカム構造体とし
てはアルミナ、コージェライトなどがあるが、これらは
いずれも焼結型で比表面積も小さく、価格も高い。これ
に対し、本発明の組成物は、非焼結であるにもかかわら
ず、強度、硬度に優れるだめ、肉厚の薄い・・ニカム構
造体を構成することが可能である。このため、ハニカム
を一体と見なした場合の見掛けの表面積に対し、実に１
０倍以上の表面積を得ることができる。

バーナ用組成物として、表面積が大きいことは、以下の
理由によって有益である。すなわち、燃焼部の表面積が
少ないと、燃焼は局部的に集中し、その点で高温となり
、ＮＯｘ　の発生量は多くなる。

ＮＯｘ　σ発生は燃焼温度と関連し、１１００’Ｃ以上
になると発生量も大になる。これに対し、燃焼部の面積
か大きいと、燃焼は拡散され、温度も低くなる。したが
って、本発明では燃焼温度を９ｏｏ℃以下に抑えること
が可能で、ＮＯｘ　の発生も、従来のバーナ用組成物に
対し１／１ｏ〜１／１００にすることかり能である。通
常燃焼用バーナとしては、ＮｏＸ　の発生とＣＯ１未燃
未燃化炭化水素生は、相反する関係にあり、ＮＯｘ　の
発生を抑制すると、ＣＯなどは増える傾向にある。とこ
ろが、本発明のバーナ用組成物は、先にも述べたように
、クラッキング触媒作用があるため、低温でもｃｏ、未
燃焼炭化水素を発生させることなく、燃焼させることが
可能である。さらに、酸素との混合がしやすい様に、本
発明のバーナ用組成物のＢＥＴ表面積は４０　ｍ”／　
ｆ１以上と大きく、多孔質である。このため、空気不足
によって生じる炎の立ち上シがなく、燃焼はバーナ組成
物の表面で行われる、いわゆる表面燃焼となり、熱が有
効にバーナ用組成物で放射熱に変換される。

上述した理由により、本発明の組成物を用いたバーナは
、以下のような条件を満たすことが好ま′しい。

まず、第一は、ハニカム型構造を有し、透過孔間の隔壁
の肉厚を１間以下とすることである。ここにハニカム型
構造とは、透過孔の形状がハニカム、すなわち六角形の
形状に限定するものではなく、四角形２円形なども含ま
れる。透過孔間の隔壁の肉厚を１龍以下とする理由は、
それ以上であると見掛けの幾何学的表面積を向上させる
ことが困難であること、表面燃焼が期待できないことな
どによる。さらに好ましくは、０．４〜０　、８　ｙｎ
ｍ程度が良い。ｏ、４．ｇ、以下であると、強度的に弱
くなる。

透過孔の開孔率は、成形体の見掛けの横断面面積の５０
〜８２％の範囲が適当である。５０％以下では、従来の
バーナ組成物と同様に表面燃焼が期待できなく局部的に
温度が上昇し、ＮＯｘの発生が大となる。８２％以上の
開孔率は、本発明の組成であっても肉厚が薄くなりすぎ
、強度的に問題である。

次に成形体のＢＥＴ比表面積であるが、このＢＥＴ比表
面積は、ＢＥＴ法により測定さり、た（７７にでのＮ２
の吸着量より算出された面積）面積で形状の幾何学的な
意味での表面積とは異なる。本発明では、このＢＥＴ比
表面積の値が５　ｍ”　／　／ｊ以」二であることが好
ましい。本発明では、アルミン酸石灰、シリカ化合物、
酸化チタンなどの配合比によって、種々の比表面の成形
体を得ることが可能であるが、最低でもｓ　ｍ’　／　
ｙの比表面を有しない場合は、本発明の目的は上述した
理由により、充分発揮できない。

以上が本発明の構成要素であり、本発明によってもたら
される効果を以下に列挙する。

（１）Ｃｏ、未燃焼炭化水素の低減−燃焼の際バーナ用
組成物が大きな比表面を有しているため、空気の有効な
供給源となる。まだアルミン酸石灰が分解触媒、酸化鉄
が酸化触媒として作用する。

（２）　ＮＯｘ　の低減−燃焼表面積が大きいので、バ
ーナで表面燃焼が生じ、燃焼温度が低い。

（３）放射熱の向上−放射率の優れた酸化チタンの添加
効果とハニカム構造の肉厚、開孔率の向上により熱容量
が低下する。

（４）消火後の酸化触媒効果−特に燃料として石油を用
いた場合、効果を発揮し、アルミナセメントに含まれる
酸化鉄が有効である。

（５）　バーナ部での表面燃焼−アルミン酸石灰が分解
触媒として作用し、燃料を燃焼しやすい低炭素敬の炭化
水素にするため、炎の立ち上シがなくバーナ表面で燃焼
し、有効な放射熱への変換を行う。

（６）バーナの単位面積当りの発熱量の拡大−従来は１
６〜２４　Ｋ　ｃａｌ／ｃｒｌであるのに対し、本発明
では７〜４０　Ｋ　ｃａｌｌ　／ｃｒｄと燃焼範囲が拡
大される。

（７）機械的強度、耐熱性の向−ヒー従来は、結合力が
シンタリングにのみ頼っていだが、本発明では、化学的
結合力で結合されている。

（８）低価格−素材がアルミナセメントで、しかも非焼
結で成形可能なため、低価格である。

（９）特に、硬度、粉塵の落下防止が要求される表面に
、表面硬化処理が施されているため、長期にわたり、安
定な燃焼状態を維持できる。

本発明は、上述した様に従来に比較し数々の優れた特徴
を有し、ガス燃焼機器のみならず、石油燃焼機器用のバ
ーナ、ポータープル触媒へヤーカーラ用熱源バーナとし
ても用いることが可能である。

５実姉例１ 第１表に示す組成の原料を混練し、押し出し成型機でハ
ニカム構造体を作成した。

第　１　表 このハニカム構造体の一表面にプラズマ溶射によりＡｌ
２Ｏ３を溶射した。ハニカム構造体の大きさは４．５Ｘ
９．５ｃｒＩＬ、厚さ１儂であり、厚さ方向に１．４ｔ
ｎｍ角の正方形の透過孔を有し、孔間を仕切る隔壁の肉
厚は０．５ｍ、、開孔率は７２％、比表面積は４ｏ　ｍ
’／　ｉ　である。

この試料２枚を、燃料を石油にしたバーナ部に設置し、
排ガス特性を調べた。燃焼器は２０００Ｋｃａｌ１台に
調整し、排ガスはバーナ部より２０い離れだところで測
定した。

その結果、ＣＯ／ＣＯ２の値は０．０００３８で、Ｎｏ
　（Ｎｏ　＋　ＮＯ２）は０．０３５　ｐｐｍ　テあっ
た。

なお、連続して３０００時間燃焼後もバーナに亀裂、ク
ラックは生じなかった。

実施例２ 第２表に示す組成の原料を用いて実施例工と同様のハニ
カム構造体を作成した。

以　下　余　白 第２表 このハニカム構造体に対し、第３表に示しだスリップを
用いて、−表面にスプレー法により塗布し、乾燥後８５
０℃で６分間焼成しガラス質を形成した。

第　３　表 このハニカム構造体を用いて実施例１と同様にして排ガ
ス特性を調べたところ、ＣＯ／ＣＯ２は、０．０００４
、ＮＯｘは０．１　ｐｐｍ　であった。

実施例３ 実施例２と同様の組成物で孔間の隔壁の肉厚が０．４ｍ
ｍ、開孔率が８２％のハニカム構造体を作成した。この
ハニカム構造体で、開孔率と排ガス特性の関係を把握す
るだめ、無機質セラミックで、開孔率が４８％、５０％
、７０％になる様に透過孔をふさいだ試料を作成し、排
ガス特性を調べた。

その結果５０％、７０％、８２％の開孔率のものではＣ
Ｏ／ＣＯ２はｏ、ｏ○０２〜ｏ、ｏ○０８であったが、
４８％のものはｏ、ｏｏｓで、他忙比べ著しくＣｏ濃度
が増加した。したがって開孔率は６０〜８２％が最適で
ある。

実施例４ 実施例１において、ケイ石粉と酸化チタンの総量を４０
重量部とし、酸化チタンの割合を、２゜３．１０，３０
，４０．４２重量部と変化させてハニカム構造体を作成
した。表面硬化処理は実施例１と同様とした。これらの
試料を実施例１と同様の燃焼器に設置して、組成物の赤
熱輝度を観緊したところ、酸化チタンの添加割合が増大
するにつれ、輝度の上昇が認められた。３０００時間経
過後、組成物の状態を観察したところ、酸化チタンが４
２重量部の試料は、亀裂が入り、しかももろかった。し
たがって酸化チタンの添υ口量は、成形体の固形分に対
し、４０重量％を超えないことが好ましい。

実施例５ 実施例１の試料を１２００℃で焼成し、比表面積が２．
５　、４．６　、５．１　、１１　ｍ”／ｆｉ　の試料
を作成した。

これらの試料をバーナとして用い燃焼状態を観察したと
ころ、比表面積２．５　、４．ｅ　ｍ’／　ｆ／　のも
のは、炎の立ち上りが認められ、ＣＯ／ＣＯ２の値も比
表面積５．１．１１　ｍ”／ｊｉ　のものに比較し、２
〜４倍の濃度であった。したがって、本発明のバーナ用
組成物の比表面積は６ｍ”７９以上あることが望ましい
。

実施例６ 第４表に示す組成の原料を混練し、押し出し成型機でハ
ニカム構造体を作成した。

第　４　表 このハニカム構造体をコロイドシリカ溶液に浸漬し、乾
燥後５００℃で３０分焼成した。

製造されたハニカム構造体の大きさは４．５×ｓ、ｓｃ
ｍ、厚さ１ｃｒｎであり、厚さ方向に１．５市角の正方
形の透過孔を有し、孔間を仕切る隔壁の肉厚は０．５ｇ
、開孔率７４％、比表面積は２４ｍ’／ｆｌである。

この試料２枚を、燃料を石油にしたバーナ部に設置し、
排ガス特性を調べた。燃焼器は２０００Ｋｃａｌ１台に
調整し、排ガスはバーナ部より２゜ａ離れたところで測
定した。

その結果、Ｃｏ／Ｃ０２の値は０．ｏｏ２テＮ０ｘ（Ｎ
Ｏ＋ＮＯ２）はＱ、Ｑ４ｐｐｍであっだ０−なお、連続
して３０００時間燃焼後もバーナに亀裂。

クラックは生じなかった。ただ単位時間当たりの成形速
度は実施例１のものが約３０％スピードアップが可能で
、実施例θのバーナ成形体は成形スピードを遅くすると
チタン酸化物がなくても充分実用可能なものが得られた
。また排ガス特性は酸化チタンが含有されていないので
若干浄化特性が劣ることが判明した。

実施例７ ハニカム構造体の組成は実施例６と同一とし、表面硬化
処理を、水ガラス−アルミナを含んだ無機塗料で、構造
体の一表面をスプレーによって塗布し、乾燥後３００℃
で３０分間焼成した。このハニカム構造体について実施
例６と同様の試験をしたところ、Ｃｏ／ＣＯ２は０．０
０４で、Ｎ０ｘ（ＮＯ＋Ｎ０２）は０．０６　ｐ　ｐｍ
であった。

実施例８ 実施例７において、表面硬化処理を第一リン酸アルミニ
ウム系耐熱無機塗料を用いて形成した。

焼成は６００℃で３ｏ分間行なった。

このハニカム構造体を実施例７と同様の評価を行なった
ところ、ＣＯ／ＣＯ２は０．００６でＮＯｘ　はｏ、ｏ
ｏａｐｐｍであった。なお、連続して３０００時間燃焼
後もバーナに亀裂、クラック、粉塵は生じなかった。

実施例９ 実施例７において表面硬化処理をエチルシリケート（ｓ
　１（ＯＣ２Ｈ５）　４）を用いて行なった。

溶液の組成は、エチルシリケー）２５，９．　−Ｃ２Ｈ
６０Ｈカ３ｙ、ｓ　ｇ　、　Ｈ２０カ２３．．６，９　
、　Ｈ（Ｊ　カ０．３ｐである。

この溶液を実施例７と同様にして塗布を行ない５００℃
で３０分間焼成し、ガラス質を得た。

評価は実施例７と同様にして行なった結果、ＣＯ／ＣＯ
２は０．００４　、　Ｎｏ工は０．００６　ｐ　ｐｍで
あった。なお、連続して３０００時間燃焼後もバーナに
亀裂、クラック、粉塵は生じなかった。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、製造が容易で燃焼時の
有害ガスの発生が少なく、赤外放射効率が大きく、しか
も長期にわたり、表面硬度が高く粉塵の発生のないバー
ナを得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）石灰分が１６〜４０重量％、アルミナ分が３５〜
   ８０重量％、酸化鉄分が０．３〜２０重量％のアルミン
   酸石灰と、シリカ化合物を含む組成物よりなる成形体の
   表面に無機質硬化処理層を形成してなるバーナ。 （２）前記組成物が酸化チタンを含む特許請求の範囲第
   １項記載のバーナ。 （３）前記硬化処理層がプラズマ溶射層で形成された特
   許請求の範囲第１項記載のバーナ。 （４）前記硬化処理層が、ガラス質である特許請求の範
   囲第１項記載のバーナ。 （６）前記硬化処理層がシリカまだはアルミナより形成
   された特許請求の範囲第１項記載のバーナ。 （６）前記硬化処理層が水ガラスを含む耐熱塗料より形
   成された特許請求の範囲第１項記載のバーナ。 （７）前記硬化処理層がリン酸系耐熱塗料で形成された
   特許請求の範囲第１項記載のバーナ。