JP2751425B2 - バーナ板 - Google Patents
バーナ板Info
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- JP2751425B2 JP2751425B2 JP1162737A JP16273789A JP2751425B2 JP 2751425 B2 JP2751425 B2 JP 2751425B2 JP 1162737 A JP1162737 A JP 1162737A JP 16273789 A JP16273789 A JP 16273789A JP 2751425 B2 JP2751425 B2 JP 2751425B2
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- Japan
- Prior art keywords
- burner
- porosity
- layer
- plate
- burner plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/16—Radiant burners using permeable blocks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/105—Porous plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/106—Assemblies of different layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
- F23D2212/20—Burner material specifications metallic
- F23D2212/201—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放射エネルギーを利用するバーナの燃焼部
分たるバーナ板に関し、特に表面燃焼方式のバーナ板の
改良に関するものである。
分たるバーナ板に関し、特に表面燃焼方式のバーナ板の
改良に関するものである。
［従来の技術］ 従来のシュバングバーナあるいは焼結金属バーナ（微
細な金属粉を焼結したバーナ）等で代表される表面燃焼
方式バーナは、通気性を有する放射性固体とバーナ本体
とが一体構造となっているものであり、このため燃焼帯
が放射性固体の表面部に形成される。すなわち、放射性
固体の内部を通過してきた予混合気が出口表面にきわめ
て近い層内で燃焼し、そのエネルギーで固体自体が放射
体となるものであるから、火炎が放射性固体の表面から
浮上せず表面に付着した状態で燃焼する。そのため、非
常に効率よく燃料のもつエネルギーを放射面に伝えるこ
とができ、表面温度を均一に保つことができるという特
長を有している。
細な金属粉を焼結したバーナ）等で代表される表面燃焼
方式バーナは、通気性を有する放射性固体とバーナ本体
とが一体構造となっているものであり、このため燃焼帯
が放射性固体の表面部に形成される。すなわち、放射性
固体の内部を通過してきた予混合気が出口表面にきわめ
て近い層内で燃焼し、そのエネルギーで固体自体が放射
体となるものであるから、火炎が放射性固体の表面から
浮上せず表面に付着した状態で燃焼する。そのため、非
常に効率よく燃料のもつエネルギーを放射面に伝えるこ
とができ、表面温度を均一に保つことができるという特
長を有している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の表面燃焼方式バーナは所定の空
隙率を有する単層構造のものであるため、燃焼帯の位置
を燃料ガスの上流側へ移動させることができない。この
ため、放射面積の拡大を図ることができず、放射熱量を
増加できない。また、空隙率を上げるには限度がある
（従来の焼結金属バーナの場合、最大でも40〜50％位で
ある）。
隙率を有する単層構造のものであるため、燃焼帯の位置
を燃料ガスの上流側へ移動させることができない。この
ため、放射面積の拡大を図ることができず、放射熱量を
増加できない。また、空隙率を上げるには限度がある
（従来の焼結金属バーナの場合、最大でも40〜50％位で
ある）。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
であり、燃焼帯の位置を燃料ガスの上流側へ移動させる
ことを可能にすることにより、放射効率を高めることが
可能なバーナ板を提供することを目的としている。
であり、燃焼帯の位置を燃料ガスの上流側へ移動させる
ことを可能にすることにより、放射効率を高めることが
可能なバーナ板を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係るバーナ板は、
金属繊維の焼結板からなり、複数の層を有し、かつ表面
側すなわち燃料ガスの下流側の表面層の空隙率を90〜95
％と上流側の空隙率よりも大としたものである。
金属繊維の焼結板からなり、複数の層を有し、かつ表面
側すなわち燃料ガスの下流側の表面層の空隙率を90〜95
％と上流側の空隙率よりも大としたものである。
また、高い空隙率を得るために、繊維素材として、金
属長繊維を用いるのが適当である。
属長繊維を用いるのが適当である。
［作 用］ 本発明のバーナ板は、空隙率の大なる表面層と空隙率
の小なる背面層の少なくとも２層をもつ金属繊維焼結板
である。このため、燃焼帯の位置を表面層と背面層の境
界付近に移動させることができる。したがって、表面層
の全面にわたって均一に赤熱されるため放射領域が増加
する。
の小なる背面層の少なくとも２層をもつ金属繊維焼結板
である。このため、燃焼帯の位置を表面層と背面層の境
界付近に移動させることができる。したがって、表面層
の全面にわたって均一に赤熱されるため放射領域が増加
する。
また、金属繊維焼結板であるため、全体的に空隙率を
上げることができ、燃料ガスの背面層通過時の圧力損失
を小さくすることができるとともに、高負荷燃焼が可能
になる。特に、繊維素材として金属長繊維を用いた場合
には空隙率を最大95％にもすることができ、より一層の
高負荷燃焼が可能になる。
上げることができ、燃料ガスの背面層通過時の圧力損失
を小さくすることができるとともに、高負荷燃焼が可能
になる。特に、繊維素材として金属長繊維を用いた場合
には空隙率を最大95％にもすることができ、より一層の
高負荷燃焼が可能になる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。第１図
は本発明のバーナ板の断面図、第２図はこのバーナ板を
用いたバーナを示す正面図、第３図はその側面図であ
る。
は本発明のバーナ板の断面図、第２図はこのバーナ板を
用いたバーナを示す正面図、第３図はその側面図であ
る。
図において、１はバーナ板であり、空隙率の大なる表
面層11と空隙率の小なる背面層12の２層構造となってい
る。各層は繊維素材としてステンレス（SUS316）の長繊
維（繊維径25μm,繊維長50mm）を使用し、外径350mm,全
板厚4mmの円板に焼結してつくられている。表面層11の
板厚1mm位でよい。
面層11と空隙率の小なる背面層12の２層構造となってい
る。各層は繊維素材としてステンレス（SUS316）の長繊
維（繊維径25μm,繊維長50mm）を使用し、外径350mm,全
板厚4mmの円板に焼結してつくられている。表面層11の
板厚1mm位でよい。
バーナ板１を製造するには、普通最初に背面層12を所
定の空隙率で燃焼してつくり、この燃焼板の上に表面層
11を所定の空隙率で焼結してつくる。これと反対の方法
であっても差し支えないが、表面層11は比較的薄いもの
であり、また空隙率を高くしなければならないので、前
者の方法が適当である。
定の空隙率で燃焼してつくり、この燃焼板の上に表面層
11を所定の空隙率で焼結してつくる。これと反対の方法
であっても差し支えないが、表面層11は比較的薄いもの
であり、また空隙率を高くしなければならないので、前
者の方法が適当である。
空隙率は、例えば表面層11を最大の95％に、表面層12
を90％以下にする。
を90％以下にする。
第４図は表面層11の横断面を電子顕微鏡写真（倍率10
0）から模式的に示したものであり、同図から明らかな
ように、交錯した金属長繊維２によって微細な空隙３が
均一に設けられていることがよくわかる。
0）から模式的に示したものであり、同図から明らかな
ように、交錯した金属長繊維２によって微細な空隙３が
均一に設けられていることがよくわかる。
このバーナ板１における燃焼帯４は、表面層11と背面
層12の境界付近、主に背面層12の下流側表面に形成され
る。これは、背面層12を通る燃料ガスの速度によって燃
焼帯４の位置が決まるので、表面層11の空隙率を背面層
12の空隙率に比べてはるかに大きくすれば、燃焼帯４の
位置を最大限背面層12の表面位置まで上流側にすること
ができるからである。
層12の境界付近、主に背面層12の下流側表面に形成され
る。これは、背面層12を通る燃料ガスの速度によって燃
焼帯４の位置が決まるので、表面層11の空隙率を背面層
12の空隙率に比べてはるかに大きくすれば、燃焼帯４の
位置を最大限背面層12の表面位置まで上流側にすること
ができるからである。
第２図、第３図において、10はバーナ板１を取り付け
たバーナ本体、12は燃料ガスの供給装置で、燃料ガスを
ガスボンベ13からバーナ本体１内に設けられたノズル14
に供給するようになっている。燃料ガスにはプロパンガ
スを用いている。16は空気を供給するブロワーで、バー
ナ本体１の上流側でノズル14から噴出する燃料ガスと空
気との予混合気体をつくるようになっている。20は点火
プラグで、21は点火プラグ20及び燃料ガス用電磁弁15の
電源である。
たバーナ本体、12は燃料ガスの供給装置で、燃料ガスを
ガスボンベ13からバーナ本体１内に設けられたノズル14
に供給するようになっている。燃料ガスにはプロパンガ
スを用いている。16は空気を供給するブロワーで、バー
ナ本体１の上流側でノズル14から噴出する燃料ガスと空
気との予混合気体をつくるようになっている。20は点火
プラグで、21は点火プラグ20及び燃料ガス用電磁弁15の
電源である。
上記のように構成されたバーナにおいて、燃料ガスと
空気との予混合気体は、バーナ板１の全面から均一に噴
出する。次いで、点火プラグ20により点火すれば、火炎
はバーナ板１全面に伝播し、燃焼帯４は表面層11と背面
層12の境界付近に形成され燃焼を開始する。このように
燃焼帯４の位置が表面層11の内部側へ移動するため、放
射体たる表面層11の放射領域が拡大し、放射熱量が増加
することになる。
空気との予混合気体は、バーナ板１の全面から均一に噴
出する。次いで、点火プラグ20により点火すれば、火炎
はバーナ板１全面に伝播し、燃焼帯４は表面層11と背面
層12の境界付近に形成され燃焼を開始する。このように
燃焼帯４の位置が表面層11の内部側へ移動するため、放
射体たる表面層11の放射領域が拡大し、放射熱量が増加
することになる。
例えば、表面層11の空隙率95％，背面層12の空隙率90
％の２層バーナ板と、空隙率90％の単層バーナ板とによ
る放射熱量の比較では、２層バーナ板の方が約1.2〜1.3
倍も高い放射熱量を発生することを確認している。
％の２層バーナ板と、空隙率90％の単層バーナ板とによ
る放射熱量の比較では、２層バーナ板の方が約1.2〜1.3
倍も高い放射熱量を発生することを確認している。
また、全体的に空隙率が高いので、圧力損失が減少
し、バーナの背圧が減少する。
し、バーナの背圧が減少する。
第５図は単層バーナ板の場合の空隙率と単位面積当り
の燃焼量（面負荷）との関係を示したものであるが、本
発明のバーナ板は金属繊維焼結板からなるものであるた
め、従来の金属粉焼結板に比べてはるかに大きい空隙率
にすることができるので、面負荷を最大80kcal/cm2・ｈ
にもでき、高負荷燃焼が実現できる。これに対して、従
来の金属粉焼結板の場合、空隙率は40〜50％であるの
で、面負荷は最大15kcal/cm2・ｈにしかできない。
の燃焼量（面負荷）との関係を示したものであるが、本
発明のバーナ板は金属繊維焼結板からなるものであるた
め、従来の金属粉焼結板に比べてはるかに大きい空隙率
にすることができるので、面負荷を最大80kcal/cm2・ｈ
にもでき、高負荷燃焼が実現できる。これに対して、従
来の金属粉焼結板の場合、空隙率は40〜50％であるの
で、面負荷は最大15kcal/cm2・ｈにしかできない。
本発明によるバーナ板は、上述のように金属繊維焼結
板からなるものであるため、その形状は自由にできる。
例えば、球面板としたり、円筒形などにすることもでき
る。また、被加熱物の形状に合せて異形のものに形成す
ることもできる。さらに、加熱方向も自由であり、横向
き、上向き、下向きなどにより左右されない。また、燃
料についても可燃性混合気体であれば何でも良く、家庭
用に用いられている6B,13Aか、またはプロパン、メタ
ン、ブタン等に限らず、可燃性の低カロリー廃ガス（CO
等）でも差し支えない。したがって、本発明によるバー
ナ板は、あらゆる用途の加熱手段、あるいは廃ガス処理
手段として用いることができ、高放射熱、高熱効率のバ
ーナを実現し得る。
板からなるものであるため、その形状は自由にできる。
例えば、球面板としたり、円筒形などにすることもでき
る。また、被加熱物の形状に合せて異形のものに形成す
ることもできる。さらに、加熱方向も自由であり、横向
き、上向き、下向きなどにより左右されない。また、燃
料についても可燃性混合気体であれば何でも良く、家庭
用に用いられている6B,13Aか、またはプロパン、メタ
ン、ブタン等に限らず、可燃性の低カロリー廃ガス（CO
等）でも差し支えない。したがって、本発明によるバー
ナ板は、あらゆる用途の加熱手段、あるいは廃ガス処理
手段として用いることができ、高放射熱、高熱効率のバ
ーナを実現し得る。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、空隙率の大なる表面層
と空隙率の小なる背面層の少なくとも２層をもつ金属繊
維焼結板からなるバーナ板としたので、燃焼帯の位置を
表面層と背面層の境界付近へ移動させることができ、こ
れによって放射領域が増加するため放射熱量を増加させ
ることができる。また、全体的に空隙率がきわめて高い
ので、圧力損失を減少させることができるなどの多大の
効果を有する。
と空隙率の小なる背面層の少なくとも２層をもつ金属繊
維焼結板からなるバーナ板としたので、燃焼帯の位置を
表面層と背面層の境界付近へ移動させることができ、こ
れによって放射領域が増加するため放射熱量を増加させ
ることができる。また、全体的に空隙率がきわめて高い
ので、圧力損失を減少させることができるなどの多大の
効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明のバーナ板を用いたバーナの正面図、第３図は同側面
図、第４図は表面層の横断面を示す拡大模式図、第５図
は単層バーナ板の空隙率と単位面積当りの燃焼量との関
係を示した線図である。 １……バーナ板 ２……金属長繊維 ３……空隙 ４……燃焼帯 11……表面層 12……背面層
明のバーナ板を用いたバーナの正面図、第３図は同側面
図、第４図は表面層の横断面を示す拡大模式図、第５図
は単層バーナ板の空隙率と単位面積当りの燃焼量との関
係を示した線図である。 １……バーナ板 ２……金属長繊維 ３……空隙 ４……燃焼帯 11……表面層 12……背面層
Claims (2)
- 【請求項１】金属繊維の焼結板であって複数の層を有
し、燃料ガスの下流側にあたる表面層が上流側の層に比
べて大なる空隙率を有し、前記表面層の空隙率を90〜95
％とすることを特徴とするバーナ板。 - 【請求項２】繊維素材として金属長繊維を用いることを
特徴とする請求項１記載のバーナ板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162737A JP2751425B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | バーナ板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1162737A JP2751425B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | バーナ板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328611A JPH0328611A (ja) | 1991-02-06 |
| JP2751425B2 true JP2751425B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=15760305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1162737A Expired - Lifetime JP2751425B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | バーナ板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2751425B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676841B2 (ja) * | 1990-01-31 | 1994-09-28 | 日本鋼管株式会社 | 表面燃焼バーナ |
| JP2550419B2 (ja) * | 1990-01-31 | 1996-11-06 | 日本鋼管株式会社 | 表面燃焼バーナ |
| US5224856A (en) * | 1990-01-31 | 1993-07-06 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Surface combustion burner |
| WO2003006880A1 (fr) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | Sun Frontier Technology Co., Ltd | Procede et element bruleur permettant de bruler du gaz par un systeme de combustion gazeuse |
| EP1701092A1 (de) * | 2005-02-18 | 2006-09-13 | CRAMER SR s.r.o. | Brennerfläche für einen Strahlungsbrenner |
| JP7014632B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2022-02-01 | 川崎重工業株式会社 | バーナ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4327273Y1 (ja) * | 1966-01-17 | 1968-11-11 | ||
| JPS63163707A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-07 | Ibiden Co Ltd | バ−ナ−用成形体 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1162737A patent/JP2751425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0328611A (ja) | 1991-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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