JPS62112907A - セラミツクバ−ナ - Google Patents
セラミツクバ−ナInfo
- Publication number
- JPS62112907A JPS62112907A JP60252177A JP25217785A JPS62112907A JP S62112907 A JPS62112907 A JP S62112907A JP 60252177 A JP60252177 A JP 60252177A JP 25217785 A JP25217785 A JP 25217785A JP S62112907 A JPS62112907 A JP S62112907A
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- JP
- Japan
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- burner
- heat
- ceramic
- combustion
- radiation
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- Pending
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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。
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
２べ一部゛
本発明は、プロパン、ブタン、メタン等の炭化水素系燃
料、あるいは水素ガスあるいはこれらの混合ガスを燃料
として用い、耐熱性セラミックからなり多数の貫通した
炎孔を有するプレート状のバーナに上記の燃料を供給し
、を記の炎孔及びバーナの表面で燃焼させることにより
、上記の炎孔及びその付近のバーナの表面を８００〜９
００°Ｃに赤熱させ、発生する赤外線を熱線輻射として
応用するセラミックバーナに関する。
料、あるいは水素ガスあるいはこれらの混合ガスを燃料
として用い、耐熱性セラミックからなり多数の貫通した
炎孔を有するプレート状のバーナに上記の燃料を供給し
、を記の炎孔及びバーナの表面で燃焼させることにより
、上記の炎孔及びその付近のバーナの表面を８００〜９
００°Ｃに赤熱させ、発生する赤外線を熱線輻射として
応用するセラミックバーナに関する。
従来の技術
従来の技術としては第２図に示す様に、混合管２を有す
るバーナケース１の上面開口に、セラミック断熱材９を
介してバーナ固定リング１０により、多数の炎孔５を有
する耐熱性セラミックプレート６よりなるセラミックバ
ーナ８を取付けている。そして、セラミックバーナ８は
Ａｌ２Ｏ３，５ｉ０２、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ等を主成分
とする耐熱性セラミック粉体を、結合剤を含有したペー
スト状にし、円形あるいはそれに近い形状の多数の炎孔
を有したプレートとし、１０００〜１２００℃程度３・
、 で焼結させたものをバーナとして用いていた。また、そ
の場合プレートの燃焼＋ｌｎ側の形状は、燃焼面の放熱
面積を増大させるために山形あるいはそれに類する形状
になる様に凹凸が設けられていた。
るバーナケース１の上面開口に、セラミック断熱材９を
介してバーナ固定リング１０により、多数の炎孔５を有
する耐熱性セラミックプレート６よりなるセラミックバ
ーナ８を取付けている。そして、セラミックバーナ８は
Ａｌ２Ｏ３，５ｉ０２、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ等を主成分
とする耐熱性セラミック粉体を、結合剤を含有したペー
スト状にし、円形あるいはそれに近い形状の多数の炎孔
を有したプレートとし、１０００〜１２００℃程度３・
、 で焼結させたものをバーナとして用いていた。また、そ
の場合プレートの燃焼＋ｌｎ側の形状は、燃焼面の放熱
面積を増大させるために山形あるいはそれに類する形状
になる様に凹凸が設けられていた。
（実開昭５８−１０２９３１１”ｊ公報）発明が解決し
ようとする問題点 この様なバーナの燃焼方式としてはガス燃料の噴出ノズ
ルをバーナ側とは逆の開放端に設置した混合管方式がと
られ、噴出ノズルからの燃料ガス流によって生じた負圧
によって、燃焼用の１次空気を吸引する方法が一般的で
あった。また、上記の混合管方式で、燃焼用空気のほぼ
全量を吸引する全１次燃焼力式の場合では、はぼ完全に
混合された燃料予混合気がバーナの炎孔を通過し燃焼面
付近に進んだ時点で、あらかじめ着火されていた種火あ
るいは連続放電による火花等で着火され、燃焼面近傍あ
るいは密着した位置で薄い膜状火炎を形成し、その熱に
よってバーナ８の燃焼面が深さ約１ ｔｎｍ程度にわｔ
コり赤熱が発生する。この時の赤熱は８００〜９００°
Ｃ程度にも達する。この時、バーナに供給するガス量を
増大させると、バーナの燃焼面の赤熱温度は９００ ’
Ｃを超えることになり、炎孔付近で生じる燃焼ガスの熱
膨張により炎孔を通過する燃料予混合気に対する一過抵
抗が増大する。しｔこがって混合管から吸引される燃焼
ガス量が徐々に減少する。この状態が続くと、燃焼は炎
孔５の内部に移行し、赤熱は燃料予混合気の流れ方向と
は逆にバーナ内部に移行し、遂には逆火を起こし、噴出
ノズル付近で燃焼が起こる様になる。また、逆火が起ら
ないまでもバーナ自身の温度が１０００’Ｃ近くまで上
昇するとクラック、変形等の問題も起こり、結果的にバ
ーナへの燃焼量、すなオ）ち負荷を増大させるためには
、バーナ面積を大きくしなければならなかった。
ようとする問題点 この様なバーナの燃焼方式としてはガス燃料の噴出ノズ
ルをバーナ側とは逆の開放端に設置した混合管方式がと
られ、噴出ノズルからの燃料ガス流によって生じた負圧
によって、燃焼用の１次空気を吸引する方法が一般的で
あった。また、上記の混合管方式で、燃焼用空気のほぼ
全量を吸引する全１次燃焼力式の場合では、はぼ完全に
混合された燃料予混合気がバーナの炎孔を通過し燃焼面
付近に進んだ時点で、あらかじめ着火されていた種火あ
るいは連続放電による火花等で着火され、燃焼面近傍あ
るいは密着した位置で薄い膜状火炎を形成し、その熱に
よってバーナ８の燃焼面が深さ約１ ｔｎｍ程度にわｔ
コり赤熱が発生する。この時の赤熱は８００〜９００°
Ｃ程度にも達する。この時、バーナに供給するガス量を
増大させると、バーナの燃焼面の赤熱温度は９００ ’
Ｃを超えることになり、炎孔付近で生じる燃焼ガスの熱
膨張により炎孔を通過する燃料予混合気に対する一過抵
抗が増大する。しｔこがって混合管から吸引される燃焼
ガス量が徐々に減少する。この状態が続くと、燃焼は炎
孔５の内部に移行し、赤熱は燃料予混合気の流れ方向と
は逆にバーナ内部に移行し、遂には逆火を起こし、噴出
ノズル付近で燃焼が起こる様になる。また、逆火が起ら
ないまでもバーナ自身の温度が１０００’Ｃ近くまで上
昇するとクラック、変形等の問題も起こり、結果的にバ
ーナへの燃焼量、すなオ）ち負荷を増大させるためには
、バーナ面積を大きくしなければならなかった。
問題点を解決するための手段
本発明はかかる従来の問題点を解決するもので、多数の
貫通した炎孔を有する耐熱性セラミックプレートの全表
面に、輻射率が０．９以上の高い放射性能を有する輻射
物質の皮膜を形成し、輻射物質の一部及び耐熱性セラミ
ックプレートの基材の成５べ一＝ノ 分の一部との間に複合酸化物を形成させ、上記の輻射物
質の皮膜を上記の耐熱性セラ１ツクプレートの基材上に
固定化させたものである。
貫通した炎孔を有する耐熱性セラミックプレートの全表
面に、輻射率が０．９以上の高い放射性能を有する輻射
物質の皮膜を形成し、輻射物質の一部及び耐熱性セラミ
ックプレートの基材の成５べ一＝ノ 分の一部との間に複合酸化物を形成させ、上記の輻射物
質の皮膜を上記の耐熱性セラ１ツクプレートの基材上に
固定化させたものである。
作 用
前記の問題解決手段の構成によれば、耐熱性セラミック
プレートの表１ｍに支援形成された輻射物質の皮膜によ
り、炎孔で形成された膜状の火炎からの燃焼熱は一部が
放射熱エネルギーとして外気レートへの伝熱となり、同
セラミックプレートの表゛′面の赤熱となる。この時、
−に記の輻射物質の皮膜の輻射率は０．９以七と極めて
高いため、」１記の放射熱エネルギーとして発散さ□れ
る燃焼熱゛の割合が増大し、逆に耐熱性セラＥ’７り□
プレートへの伝熱の割合が少なくなり、結果的に同セラ
ミックプレートの表面の赤熱度が低下し、同時に表面温
度も低下する。したがって、燃料ガスの量を増大させる
どとにより、従来のセラ１ツクプレートの赤熱度及び表
面温度を得ることができる。すなわち、一定のバーナ面
積に対する燃焼量を増大させるこ６ベーノ とができ、高負荷燃焼が可能となる。
プレートの表１ｍに支援形成された輻射物質の皮膜によ
り、炎孔で形成された膜状の火炎からの燃焼熱は一部が
放射熱エネルギーとして外気レートへの伝熱となり、同
セラミックプレートの表゛′面の赤熱となる。この時、
−に記の輻射物質の皮膜の輻射率は０．９以七と極めて
高いため、」１記の放射熱エネルギーとして発散さ□れ
る燃焼熱゛の割合が増大し、逆に耐熱性セラＥ’７り□
プレートへの伝熱の割合が少なくなり、結果的に同セラ
ミックプレートの表面の赤熱度が低下し、同時に表面温
度も低下する。したがって、燃料ガスの量を増大させる
どとにより、従来のセラ１ツクプレートの赤熱度及び表
面温度を得ることができる。すなわち、一定のバーナ面
積に対する燃焼量を増大させるこ６ベーノ とができ、高負荷燃焼が可能となる。
実施例
本発明によるセラミックバーナの一実施例を第１図に示
し、これに従い説明する。
し、これに従い説明する。
鋳鉄製の円筒缶形状のバーナケース１の側面には、同じ
く鋳鉄製の、混合管２が貫通し、混合管２の外気の開放
端には吸引空気量の調整を行うためのダンパー３が設置
され、ダンパー３の中当部から混合管２内部に向って、
真鍮製の燃料噴出ノズル４が臨んでいる。バーナケース
１の上部には、本発明による多数の貫通した炎孔５を有
する耐熱性士ラミックプレート６の全表面に輻射物質の
皮膜７を形成したセラミックバーナ８が設置され、セラ
ミックバーナ８とバーナケース１の間はセラミック断熱
材９によってガスシールされ、セラミ、ツクバーナ８の
外周部上端はバーナ固定、リング１０によりバーナケー
ス１の１部に固定されている。
く鋳鉄製の、混合管２が貫通し、混合管２の外気の開放
端には吸引空気量の調整を行うためのダンパー３が設置
され、ダンパー３の中当部から混合管２内部に向って、
真鍮製の燃料噴出ノズル４が臨んでいる。バーナケース
１の上部には、本発明による多数の貫通した炎孔５を有
する耐熱性士ラミックプレート６の全表面に輻射物質の
皮膜７を形成したセラミックバーナ８が設置され、セラ
ミックバーナ８とバーナケース１の間はセラミック断熱
材９によってガスシールされ、セラミ、ツクバーナ８の
外周部上端はバーナ固定、リング１０によりバーナケー
ス１の１部に固定されている。
次に上記構成による実施例の作用を述べる。
燃料噴出ノズル４からの燃料ガスの噴出流によ７・・
ノ リ生じた０圧により、タンバー３の開口部を通じて燃焼
用空気か混合管２内に取り入れられ、燃料ガスと十分に
混合されなからバーナケース１的に拡散し、燃料予混合
気としてセラミックバーナ８の底面部に至る。さらに燃
料予６ｕ金気はセラミックバーナ８の炎孔５を通過して
一しラミックバーナ８の上面、すなイ）も燃焼面に至る
と、種火あるいは連続放電による火花等（図示せず）で
着火され、炎孔５の出口付近及び燃焼面で薄い膜状の火
炎を形成し、を記の膜状火炎から熱伝導によりセラミッ
クバーナ８の上面から深さ約１ ｍｍ程度の部分まで赤
熱状態を呈する。この時、本発明の実施例を用いて燃焼
を行っｔコ場合のセラミックバーナ８の赤熱状態は、本
発明の実施例と同一の幾何学的形状をした従来のセラミ
ックバーナ、すなわち同一の炎孔形状、同一の炎孔径、
同一の総炎孔面積、同一のバーナＦｌη積を有する従来
のセラミックバーナに同一の燃料ガスの燃焼用を負荷し
た場合の赤熱状態よりも温度が低下する。すなわち、輻
射物質の皮膜７からの燃焼熱の放射性能が従来のセラミ
ックバーナの放射性能より優れているため、結果的にセ
ラミックバーナ８に赤熱として伝達される燃焼熱の割合
が低くなることに誹りセラミックバーナ８の赤熱温度が
低下する。この事実を実証するため、本発明のセラミッ
クバーナ８と同一の幾何学的形状を有する前述の従来の
セラミックバーナを用いて、燃料をブタンガスを用い、
赤熱温度の差異を第３図の線図に示した。
ノ リ生じた０圧により、タンバー３の開口部を通じて燃焼
用空気か混合管２内に取り入れられ、燃料ガスと十分に
混合されなからバーナケース１的に拡散し、燃料予混合
気としてセラミックバーナ８の底面部に至る。さらに燃
料予６ｕ金気はセラミックバーナ８の炎孔５を通過して
一しラミックバーナ８の上面、すなイ）も燃焼面に至る
と、種火あるいは連続放電による火花等（図示せず）で
着火され、炎孔５の出口付近及び燃焼面で薄い膜状の火
炎を形成し、を記の膜状火炎から熱伝導によりセラミッ
クバーナ８の上面から深さ約１ ｍｍ程度の部分まで赤
熱状態を呈する。この時、本発明の実施例を用いて燃焼
を行っｔコ場合のセラミックバーナ８の赤熱状態は、本
発明の実施例と同一の幾何学的形状をした従来のセラミ
ックバーナ、すなわち同一の炎孔形状、同一の炎孔径、
同一の総炎孔面積、同一のバーナＦｌη積を有する従来
のセラミックバーナに同一の燃料ガスの燃焼用を負荷し
た場合の赤熱状態よりも温度が低下する。すなわち、輻
射物質の皮膜７からの燃焼熱の放射性能が従来のセラミ
ックバーナの放射性能より優れているため、結果的にセ
ラミックバーナ８に赤熱として伝達される燃焼熱の割合
が低くなることに誹りセラミックバーナ８の赤熱温度が
低下する。この事実を実証するため、本発明のセラミッ
クバーナ８と同一の幾何学的形状を有する前述の従来の
セラミックバーナを用いて、燃料をブタンガスを用い、
赤熱温度の差異を第３図の線図に示した。
第３図は、縦軸にブタンの理論燃焼空気量に対する混合
管２の吸引−次空気量の比率を一次空気比（％）として
示し、横軸に炎孔総面積に対する負荷されたブタンガス
の燃焼量を炎孔負荷（ｋｃａｌ／ｈ・１〃ｄ）の形で示
し、曲線は赤熱温度が８００℃及び９００°Ｃを示す炎
孔負荷と一次空気比をプロットし線図として表現した。
管２の吸引−次空気量の比率を一次空気比（％）として
示し、横軸に炎孔総面積に対する負荷されたブタンガス
の燃焼量を炎孔負荷（ｋｃａｌ／ｈ・１〃ｄ）の形で示
し、曲線は赤熱温度が８００℃及び９００°Ｃを示す炎
孔負荷と一次空気比をプロットし線図として表現した。
図１で実線が従来のセラミックバーナ、破線が本発明に
よるセラミックバーナ８を用いて燃焼を行った場合を示
し、８００’Ｃ１９００°Ｃ各々の境界線を境に右の領
域がその温度よりも高温域を示しており、適正なセラミ
ックバーナとして赤熱温度域は８００ ’Ｃと９へ ・ ９００°Ｃの境界線の間の領域となる。第３図に於て、
従来のセラミックバーナを用いた場合のａｔＥなブタン
の炎孔負荷の範囲が０．３２〜０．４２程度であるのに
対し、本発明の実施例によるセラミックバーナ８を用い
た場合では適正範囲が０．３４〜０．５５程度まで拡大
され、結果的に高負荷で広い燃焼範囲を有することが分
かる。
よるセラミックバーナ８を用いて燃焼を行った場合を示
し、８００’Ｃ１９００°Ｃ各々の境界線を境に右の領
域がその温度よりも高温域を示しており、適正なセラミ
ックバーナとして赤熱温度域は８００ ’Ｃと９へ ・ ９００°Ｃの境界線の間の領域となる。第３図に於て、
従来のセラミックバーナを用いた場合のａｔＥなブタン
の炎孔負荷の範囲が０．３２〜０．４２程度であるのに
対し、本発明の実施例によるセラミックバーナ８を用い
た場合では適正範囲が０．３４〜０．５５程度まで拡大
され、結果的に高負荷で広い燃焼範囲を有することが分
かる。
一方、輻射物質の皮膜７の元素成分としてＦｅ、Ｃ０１
Ａｎ等を用い、耐熱性セラミックプレート６の基材の主
成分Ａｅ２０３、ＭｇＯ等との間にスピネル構造を有す
るＭｇＡ（？２０４、Ｆ ｅＡｆｆ ２０４、ＣｏＡｇ
２０４等の複合酸化物を形成させたために、耐熱性セラ
ミックプレート６と輻射物質の皮膜７との間の密着性が
強固になり、機械的強度も増大した。ちなみに輻射物質
の皮膜７の膜強度はセロテープはく離試験を行っても、
はく離は皆無に近かった。
Ａｎ等を用い、耐熱性セラミックプレート６の基材の主
成分Ａｅ２０３、ＭｇＯ等との間にスピネル構造を有す
るＭｇＡ（？２０４、Ｆ ｅＡｆｆ ２０４、ＣｏＡｇ
２０４等の複合酸化物を形成させたために、耐熱性セラ
ミックプレート６と輻射物質の皮膜７との間の密着性が
強固になり、機械的強度も増大した。ちなみに輻射物質
の皮膜７の膜強度はセロテープはく離試験を行っても、
はく離は皆無に近かった。
発明の効果
本発明のセラミックバーナによれば次に列記する効果が
得られる。
得られる。
（１） Ａ４２０３．５ｉ０２、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ
等を主成分と１０ページ し、多数の貫通した炎孔を有する耐熱性セラミックプレ
ートの全外表面ｌこ、輻射率が０．９以上の高い放射性
能を有する輻射物質の皮膜を形成したセラＥ ツクバー
ナとしたことにより、セラミックバーナの表面温度を低
下させることができ、従来のセラミックバーナよりも高
い炎孔負荷で燃焼させることができ、かつ広い燃焼範囲
を得ることができる。
等を主成分と１０ページ し、多数の貫通した炎孔を有する耐熱性セラミックプレ
ートの全外表面ｌこ、輻射率が０．９以上の高い放射性
能を有する輻射物質の皮膜を形成したセラＥ ツクバー
ナとしたことにより、セラミックバーナの表面温度を低
下させることができ、従来のセラミックバーナよりも高
い炎孔負荷で燃焼させることができ、かつ広い燃焼範囲
を得ることができる。
（２）輻射物質の皮膜と耐熱性セラミックプレートの基
材との間にスピネル構造等の複合酸化物を形成するとと
により、皮膜と基材との密着性、機械的強度を増大させ
ることができる。
材との間にスピネル構造等の複合酸化物を形成するとと
により、皮膜と基材との密着性、機械的強度を増大させ
ることができる。
第１図は本発明の一実施例のセラミックバーナの縦断面
図、第２図は従来のセラミックバーナの一例の縦断面図
、第３図は本発明の実施例の効果を示すグラフである。 ５・・・・・・炎孔、６・・・・・・耐熱性セラミック
プレート、７・・・・・・輻射物質の皮膜、８・・・・
・・士ラミックバーナ。
図、第２図は従来のセラミックバーナの一例の縦断面図
、第３図は本発明の実施例の効果を示すグラフである。 ５・・・・・・炎孔、６・・・・・・耐熱性セラミック
プレート、７・・・・・・輻射物質の皮膜、８・・・・
・・士ラミックバーナ。
Claims (3)
- （１）Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、
ＭｇＯ等を主成分とし、多数の貫通した炎孔を有する耐
熱性セラミックプレートの全外表面に、輻射率が０．９
以上の高い放射性能を有する輻射物質の皮膜を形成し、
輻射物質の一部及び耐熱性セラミックプレートの基材の
成分の一部との間に複合酸化物を形成させ、上記の輻射
物質の皮膜を固定化させたセラミックバーナ。 - （２）輻射物質の元素成分として、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｃｏ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ等を含有した材料を用い
た特許請求の範囲第１項記載のセラミックバーナ。 - （３）複合酸化物として、ＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４、ＦｅＡ
ｌ＿２Ｏ＿４、、ＣｏＡｌ＿２Ｏ＿４等のスピネル構造
を形成させた特許請求の範囲第１項記載のセラミックバ
ーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252177A JPS62112907A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | セラミツクバ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252177A JPS62112907A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | セラミツクバ−ナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112907A true JPS62112907A (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=17233564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252177A Pending JPS62112907A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | セラミツクバ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62112907A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100338494B1 (ko) * | 1999-02-12 | 2002-05-30 | 호시노 지로 | 폐기물 연소회분을 사용하는 용융부용 부재 |
| JP2011528428A (ja) * | 2008-07-18 | 2011-11-17 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 放射バーナー用の改良された断熱 |
| US11056258B2 (en) | 2015-02-04 | 2021-07-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Magnetic material and production method therefor |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252177A patent/JPS62112907A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100338494B1 (ko) * | 1999-02-12 | 2002-05-30 | 호시노 지로 | 폐기물 연소회분을 사용하는 용융부용 부재 |
| JP2011528428A (ja) * | 2008-07-18 | 2011-11-17 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 放射バーナー用の改良された断熱 |
| US11056258B2 (en) | 2015-02-04 | 2021-07-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Magnetic material and production method therefor |
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