JP2001041421A - 長尺表面燃焼ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細長い燃焼面を有する長尺表面燃焼ガスバー
ナにおいて、バーナ燃焼が各部均一に行えるようにす
る。 【解決手段】 長尺表面燃焼ガスバーナのバーナハウジ
ング１内の混合ガス流入側に、斜状の第１多孔バッフル
板１２ａと第２多孔バッフル板１２ｂで区画された３つ
の混合室Ａ、Ｂ、Ｃを備え、これらの混合室Ａ、Ｂ、Ｃ
で比較的高い流速で流入する混合ガスを段階的に拡散、
分流制御して長い燃焼面に対し混合ガスを各部均一に低
い内圧のもとに配分し、細長い燃焼面の全面に亘って均
一に燃焼する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、食品加熱等に用
いられる長尺表面燃焼ガスバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、コンベヤー等により搬送され
る加工ライン上を連続的に流れる食品（たとえば、米
菓、海産物など）等を連続して加熱（調理）する装置に
おいて、従来、産業用として使用される長尺表面燃焼ガ
スバーナ（赤外線輻射バーナ）は、製作技術等の関係か
ら長手方向の長さが比較的短かいバーナとなるため、一
連の食品等の加工ラインのコンベヤー幅等との関係で普
通２つのバーナを直列に並べて使用する方式を採ってい
るのが一般的である。

【０００３】そこで、燃焼面が細長い１つの長尺表面燃
焼ガスバーナを用いれば、バーナ本数の減少による配管
及び空気、ガス量の調節の単純化、加熱の均一化及び設
備コストの減少などいろいろな魅力を提案できるように
なる。しかし、長尺表面燃焼ガスバーナでは、細長い燃
焼面に対するバーナ内部での混合ガス圧の変化が大きい
と（本体空間に比して）混合部体積が小さいため、表面
での均一燃焼が難しくなる。上記長尺表面燃焼ガスバー
ナでは、バーナ燃焼を均一にするための方法として、比
較的短いバーナでは１枚の水平バッフル板で均一化させ
る方法が採られ（たとえば、実用新案登録第２５５８１
３０号公報参照）、一方、比較的長いバーナでは縦方向
に分割しそれぞれの混合室にノズルとパンチングメタル
を備えたいくつかの小さい混合室をつなぎ合せて長尺バ
ーナとしたもの（たとえば、特公平３−２０６４２号公
報参照）等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、ともに構造が複雑であるため、製造コス
トが高くなるばかりでなく、設備コストも増大する。そ
して、バーナ燃焼にもむらが生ずるという問題点があ
り、実用性に欠けるものであった。そこで、この発明の
長尺表面燃焼ガスバーナは、上記課題を解決し、混合ガ
スの拡散、分流を改善し、バーナ燃焼が各部均一に行
え、しかも、構造の簡略化を図って安価に提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するこの
発明の請求項１記載の長尺表面燃焼ガスバーナは、燃焼
面が細長く形成される一体型で、一側から混合ガスが流
入される長尺表面燃焼ガスバーナであって、上記長尺表
面燃焼ガスバーナのバーナハウジング内の混合ガス流入
側に斜状の多孔バッフル板で区画される複数の混合室を
備え、上記複数の混合室で管状配管から流入する比較的
高い流速をもつ混合ガス流の流速分布変化を各部均一に
制御するようにしたことを要旨とする。

【０００６】上記課題を解決するこの発明の請求項２記
載の長尺表面燃焼ガスバーナは、上記請求項１記載の長
尺表面燃焼ガスバーナにおいて、管状配管からの高速混
合ガス流を斜状の第１多孔バッフル板で拡散させ、その
流速分布変化を比較的緩やかな流れに制御する第１混合
室と、長尺表面燃焼ガスバーナの細長い燃焼面の各部に
斜状の第２多孔バッフル板で必要なガス量に制御配分す
る第２混合室と、上記第２混合室から分流された混合ガ
スを自然拡散作用により、さらに、均一に混合配分する
第３混合室とを備えたことを要旨とする。

【０００７】上記課題を解決するこの発明の請求項３記
載の長尺表面燃焼ガスバーナは、上記請求項１及び２記
載の長尺表面燃焼ガスバーナにおいて、上記多孔バッフ
ル板は、予め決められた所定の開口面積を有する燃焼面
幅方向に長い多数の貫通孔が散在的に穿たれていること
を要旨とする。

【０００８】上記構成を有するこの発明の請求項１記載
の長尺表面燃焼ガスバーナは、長尺表面燃焼ガスバーナ
のバーナハウジング内の混合ガス流入側に設けた斜状の
多孔バッフル板で区画形成された複数の混合室で一側か
ら流入する高い流速の混合ガスを段階的に拡散、分流制
御して長い燃焼面に対し各部均一に低い内圧のもとに配
分する。この結果、細長い長尺の表面燃焼ガスバーナで
あっても全面に亘って均一に燃焼し燃焼むらは生じな
い。

【０００９】上記構成を有するこの発明の請求項２記載
の長尺表面燃焼ガスバーナは、第１多孔バッフル板で区
画形成された第１混合室で管状配管から流入する高い流
速をもつ混合ガス流を比較的広い空間で拡散させ流速分
布変化を比較的緩やかな流れに変える。そして、上記第
１多孔バッフル板と第２多孔バッフル板とで区画形成さ
れた第２混合室では比較的緩やかな流れの混合ガスを第
２多孔バッフル板より制御して長い燃焼面の各部に必要
な混合ガス量を配分する。さらに、第３混合室では自然
拡散作用をもって第２混合室で分流された混合ガスをさ
らに均一に混合して配分する。この結果、管状配管から
流入する混合ガスは、上記機能を有する３つの混合室を
通して燃焼面の下部空間（第３混合室）の各部に均一に
分布され燃焼面において良好な燃焼が得られる。

【００１０】上記構成を有するこの発明の請求項３記載
の長尺表面燃焼ガスバーナは、燃焼面のある位置の幅方
向のガス噴出口のサイズをほぼ同じとするとバーナ幅方
向に沿うガス量が同じになる。従って、バーナ燃焼面方
向は均一に燃焼できることから、多孔バッフル板には燃
焼面幅方向に長い多数の貫通孔が設けられ、また、この
長い多数の貫通孔はバッフル板に散在しているから、流
入混合ガスの拡散、分流による流速分布変化を効果的に
制御する。この結果、長い燃焼面に対して短かいバッフ
ル板を用いて混合ガスを燃焼面の各部に均一に分流させ
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以上説明したこの発明の構成、作
用を一層明らかにするために、以下この発明の長尺表面
燃焼ガスバーナについて好適な実施の形態の一例を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１〜図３はこの発明の長尺表面燃焼ガス
バーナの全体を示した図であって、１は上面が開口２さ
れた鈑金製のバーナハウジングであり、長尺の箱状に形
成され、この箱状バーナハウジング１の一側壁１ａの下
方寄りに混合ガス供給用の管状配管３が長手方向に向け
て直線状に接続され、上面開口２の内周縁には後述する
多孔セラミックプレート４を支承する支承片５を備え、
前後部に後述する金網６を支持する帯状支持板７を一体
に備えている。

【００１３】上記多孔セラミックプレート４は上記支承
片５上にセラミックウール等の耐熱部材８を前後に介在
して載置され、上記帯状支持板７と一体の押え片９によ
り固定され、また、上記金網６はその前後端がＵアング
ル１０で挟持され、上記多孔セラミックプレート４上に
一定の間隔を存して備えられている。この金網６は上記
帯状支持板７に複数の支持杆１１でその保持板１０を介
してバーナハウジング１と一体に取付けられており、多
孔セラミックプレート４の表面温度を上昇させて輻射効
率を高めるためのものである。１２は混合ガス流入側の
バーナハウジング１内に斜状に備えた多孔バッフル板
で、第１多孔バッフル板１２ａと第２多孔バッフル板１
２ｂとで３つの混合室Ａ、Ｂ、Ｃを区画形成している。
なお、１３はバーナハウジング１の左右両側の上部に備
えた取付座で、バーナハウジング１と一体に設けられて
いる。

【００１４】上記構成の長尺表面燃焼ガスバーナにおい
て、バーナハウジング１の長さが１ｍ、内幅が４６ｍ
ｍ、高さが６８ｍｍの長尺表面燃焼ガスバーナを例にし
て以下に説明する。

【００１５】管状配管３からの混合ガスが流入するバー
ナハウジング１の入口直後の第１混合室Ａは、バーナハ
ウジング１の一側壁１ａの途中（たとえば、底から略４
０ｍｍの高さ）（図７参照）から前方へ斜状に備えられ
た第１多孔バッフル板１２ａにより区画して形成されて
いる。上記第１多孔バッフル板１２ａはバーナハウジン
グ１の内幅と同一の幅を有し、その長さは略１００ｍｍ
程度である。したがって、第１混合室Ａはバーナハウジ
ング１の一側壁１ａ、両側面１ｂ及び底面１ｃと上記第
１多孔バッフル板１２ａとで囲まれた空間であり、第１
多孔バッフル板１２ａはバーナハウジング１の垂直状の
一側壁１ａに対し略７０度の傾斜角度（図７参照）をも
って前方へ傾斜して燃焼面の長手方向に一致して備えら
れ、この第１多孔バッフル板１２ａに穿たれている多数
の貫通孔１４のパターンは、図５に示されているよう
に、予め決められた開口面積を有する燃焼面幅方向に長
い長方形の貫通孔１４が全面均一に散在するように配置
されている。上記第１混合室Ａは、比較的細い管状配管
３からバーナハウジング１内に流入する比較的高い速度
をもつ混合ガス流を混合ガスが斜状の第１多孔バッフル
板１２ａに直接ぶつかることで減速し第１混合室Ａの空
間内で拡散させ流速分布変化を比較的緩やかな流れに変
える作用をなす空間であり、上記第１多孔バッフル板１
２ａの貫通孔１４を通過する際に一旦整流されながら第
２混合室Ｂに流入する。

【００１６】上記第１混合室Ａの直後にある第２混合室
Ｂは、上記第１多孔バッフル板１２ａと同一高さから前
方へ斜状に備えられた第２多孔バッフル板１２ｂにより
区画して形成されている。上記第２多孔バッフル板１２
ｂはバーナハウジング１の内幅と同一の幅を有し、その
長さは略３６０ｍｍ程度で、上記第１多孔バッフル板１
２ａと異なり、バッフル板１２ｂの先端１２ｃとバーナ
ハウジング１の底面１ｃとの間に隙間Ｌ_３を形成し、こ
の隙間Ｌ_３を混合ガスが流過するようになしている（図
４の矢印ｄ参照）。したがって、第２混合室Ｂはバーナ
ハウジング１の両側面１ｂ、底面１ｃ及び第１、第２多
孔バッフル板１２ａ、１２ｂで囲まれた空間であり、第
２多孔バッフル板１２ｂは 第１多孔バッフル板１２ａ
に対し略１５度の傾斜角度（図７参照）をもって前方へ
傾斜して燃焼面の長手方向に一致して備えられ、この第
２多孔バッフル板１２ｂに穿たれている多数の貫通孔１
５のパターンは、図６に示されているように、予め決め
られた開口面積を有する燃焼面幅方向に長い長方形の貫
通孔１５がガス入口側は粗で後流端部に至るに従い密に
なるように散在的に配置されている。上記第２混合室Ｂ
は、上記第１混合室Ａから流入する混合ガスを長い燃焼
面１６の前部、中部、後部の各部に必要な混合ガス量を
第２多孔バッフル板１２ｂにより制御する空間であり、
先端下部の隙間Ｌ_３からの流出ガスと相まって燃焼面全
域に亘って均一に混合ガスが供給される。

【００１７】第３混合室Ｃは、上記第２多孔バッフル板
１２ｂとバーナハウジング１の両側面１ｂ、底面１ｃ及
び多孔セラミックプレート４とで囲まれた残りの広い空
間であり、第２混合室Ｂから流入した分流された混合ガ
スを自然拡散作用を利用してさらに均一混合配分する空
間である。なお、上記第１、第２多孔バッフル板１２
ａ、１２ｂの長方形の貫通孔１４、１５は、孔と孔間の
距離Ｌ_１（燃焼面長手方向）及び孔幅Ｌ_２を、上述した
理により燃焼面長手方向の燃焼が均一となるようにその
配置パターンと相まって予め決めるものである。

【００１８】上記構成において、管状配管３から流入し
た混合ガスは、先ず、第１混合室Ａに流入する。流速の
速い混合ガスは第１多孔バッフル板１２ａに直接ぶつか
ることで減速されて拡散し、さらに、第１多孔バッフル
板１２ａの貫通孔１４を通過する際に一旦整流されなが
ら第２混合室Ｂに流入する（図１及び図４の矢印ａ、ｂ
参照）。

【００１９】第２混合室Ｂに流入した混合ガスは、２つ
の経路を通過して第３混合室Ｃに流出する。すなわち、
その１つの経路は第２多孔バッフル板１２ｂの貫通孔１
５を通るもの、もう１つの経路は第２多孔バッフル板１
２ｂの先端１２ｃとバーナハウジング１の底面１ｃとで
形成された隙間Ｌ_３を通るもの。これらの２つの経路か
らバーナ燃焼面１６の前部、中部、後部領域全部に亘っ
て均一に混合ガスが供給される（図１及び図４の矢印ｃ
参照）。

【００２０】詳しくは、バーナ燃焼面１６の前部から中
部近くまでは第２多孔バッフル板１２ｂの貫通孔１５に
通した混合ガスが供給され、第２多孔バッフル板１２ｂ
の長方形の貫通孔１５の長手方向はバーナ燃焼面１６の
幅方向と同じであるため、この方向に通過した混合ガス
の量の変化が少なく、バーナ燃焼面１６の幅方向での均
一燃焼が得られる。バーナ燃焼面１６の長手方向での均
一燃焼は多数の貫通孔１５の孔と孔間の距離Ｌ_１及び孔
幅Ｌ_２で決められる。その結果、第１混合室Ａからの混
合ガスは第２混合室Ｂに入ると、一部の混合ガスが第２
多孔バッフル板１２ｂで細かく分流させられながら、第
３混合室Ｃに入って第３混合室Ｃのバーナ燃焼面前部領
域に供給される。残る比較的流速の遅い混合ガスは第２
多孔バッフル板１２ｂの先端１２ｃとバーナハウジング
１の底面１ｃとの間とで形成される隙間Ｌ_３を通過して
第３混合室Ｃで自然に拡散し略均一にバーナ燃焼面１６
の後部領域のプレート裏面に達する。したがって、第２
混合室Ｂに繋がる第２多孔バッフル板１２ｂの貫通孔１
５による開口面積と隙間Ｌ_３の距離の調節によって混合
ガスは多孔セラミックプレート４の炎口に対して均一に
分布され、これまで細長い大面積バーナで見られた燃焼
むらは解決される。

【００２１】以上この発明の実施の形態の一例について
説明したが、この発明はこうした実施の形態に何等限定
されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
たとえば、混合室は実施の形態のように少なくとも３つ
備えるのが理想であるが、バーナ燃焼面の長さによって
は４つ以上の混合室を備えてもよい。また、多孔バッフ
ル板の貫通孔は長方形に限らず楕円形としてもよく、そ
の配置も実施形態のものに限らない。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、以上説明したような形態で
実施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２３】この発明の請求項１記載の長尺表面燃焼ガ
スバーナによれば、バーナハウジング内の混合ガス流入
側の斜状多孔バッフル板で区画形成された複数の混合室
で混合ガスを段階的に拡散、分流制御して長い燃焼面に
対し各部均一に低い内圧のもとに配分するから、細長い
長尺表面燃焼ガスバーナであっても全面に亘って均一に
燃焼できる。

【００２４】この発明の請求項２記載の長尺表面燃焼ガ
スバーナによれば、３つの混合室で段階的に拡散、整
流、分流することによって低い内圧が要求されるこの種
のバーナにおける長い燃焼面でも全面に亘って均一に燃
焼させることができる。

【００２５】この発明の請求項３記載の長尺表面燃焼ガ
スバーナによれば、燃焼面のある位置の幅方向のガス噴
出口のサイズをほぼ同じとするとバーナ幅方向に沿うガ
ス量が同じになる。従って、バーナ燃焼面方向は均一に
燃焼できることから、多孔バッフル板には燃焼面幅方向
に長い多数の貫通孔が設けられ、また、この長い多数の
貫通孔はバッフル板に散在しているから、流入混合ガス
の拡散、分流による流速分布変化を効果的に制御でき
る。上記燃焼面幅方向に長い多数の貫通孔を有する多孔
バッフル板としたので、短かく、しかも簡単な構造のバ
ッフル板で混合ガスの混合室における流速分布変化を効
果的に制御できる。

【００２６】したがって、表面温度は従来と変らず、し
かも、軽量で均一燃焼可能な長尺表面燃焼ガスバーナが
安価に提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の長尺表面燃焼ガスバーナの中間を省
略して示した一部切欠全体正面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】側面図である。

【図４】要部の概略断面図である。

【図５】第１多孔バッフル板の平面図である。

【図６】第２多孔バッフル板の中間を省略した平面図で
ある。

【図７】多孔バッフル板の傾斜角度の一例を示した概略
図である。

【符号の説明】

Ａ…第１混合室 Ｂ…第２混合室 Ｃ…第３混合室 １…バーナハウジング ３…管状配管 １２…多孔バッフル板 １２ａ…第１多孔バッフル板 １２ｂ…第２多孔バッフル板 １４、１５…貫通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼面が細長く形成される一体型で、一
   側から混合ガスが流入される長尺表面燃焼ガスバーナで
   あって、 上記長尺表面燃焼ガスバーナのバーナハウジング内の混
   合ガス流入側に斜状の多孔バッフル板で区画される複数
   の混合室を備え、 上記複数の混合室で管状配管から流入する比較的高い流
   速をもつ混合ガス流の流速分布変化を各部均一に制御す
   るようにしたことを特徴とする長尺表面燃焼ガスバー
   ナ。
2. 【請求項２】 管状配管からの高速混合ガス流を斜状の
   第１多孔バッフル板で拡散させ、その流速分布変化を比
   較的緩やかな流れに制御する第１混合室と、 長尺表面燃焼ガスバーナの細長い燃焼面の各部に斜状の
   第２多孔バッフル板で必要なガス量に制御配分する第２
   混合室と、 上記第２混合室から分流された混合ガスを自然拡散作用
   により、さらに、均一に混合配分する第３混合室とを備
   えたことを特徴とする請求項１記載の長尺表面燃焼ガス
   バーナ。
3. 【請求項３】 上記多孔バッフル板は、予め決められた
   所定の開口面積を有する燃焼面幅方向に長い多数の貫通
   孔が散在的に穿たれていることを特徴とする請求項１及
   び２記載の長尺表面燃焼ガスバーナ。