JP3098382B2 - 表面燃焼バーナ - Google Patents
表面燃焼バーナInfo
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- JP3098382B2 JP3098382B2 JP06162268A JP16226894A JP3098382B2 JP 3098382 B2 JP3098382 B2 JP 3098382B2 JP 06162268 A JP06162268 A JP 06162268A JP 16226894 A JP16226894 A JP 16226894A JP 3098382 B2 JP3098382 B2 JP 3098382B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック繊維製バー
ナエレメントの表面で全一次燃焼させる表面燃焼バーナ
に関する。
ナエレメントの表面で全一次燃焼させる表面燃焼バーナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミック繊維をバーナエレメントとし
てバーナの燃焼面に配置して、暖房、調理などの用途に
使用する表面燃焼バーナが、種種提案されている（たと
えば、特開昭５６−５９１１６号公報、特開昭５６−５
６５１４号公報、特開昭５７−４７１２０号公報）。こ
の種の表面燃焼バーナは、燃料ガスと燃焼用空気との予
混合気をバーナエレメントを形成するセラミック繊維の
隙間を通過させて供給し、バーナエレメントの表面で燃
焼させてセラミック繊維を赤熱させる。また、燃焼面の
通気抵抗が大きいため、ブロワなどの強制給気手段で燃
焼用空気を供給する加圧式バーナとなっている。
てバーナの燃焼面に配置して、暖房、調理などの用途に
使用する表面燃焼バーナが、種種提案されている（たと
えば、特開昭５６−５９１１６号公報、特開昭５６−５
６５１４号公報、特開昭５７−４７１２０号公報）。こ
の種の表面燃焼バーナは、燃料ガスと燃焼用空気との予
混合気をバーナエレメントを形成するセラミック繊維の
隙間を通過させて供給し、バーナエレメントの表面で燃
焼させてセラミック繊維を赤熱させる。また、燃焼面の
通気抵抗が大きいため、ブロワなどの強制給気手段で燃
焼用空気を供給する加圧式バーナとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】加圧式バーナは、強制
給気手段が必要であるため構造が複雑となるとともに燃
焼面の流速が大きくバーナエレメントの消耗が激しいた
め耐久性が乏しい。また、バーナエレメントの表面の赤
熱までに時間がかかる欠点があった。
給気手段が必要であるため構造が複雑となるとともに燃
焼面の流速が大きくバーナエレメントの消耗が激しいた
め耐久性が乏しい。また、バーナエレメントの表面の赤
熱までに時間がかかる欠点があった。
【０００４】請求項１に記載の発明の目的は、炭化珪素
繊維の太さおよび密度を適切に設定し、かつセラミック
接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維を接着することによりバ
ーナエレメントの耐久性を向上できるとともに、強制給
気手段を必要としない常圧燃焼が可能であり、かつ、表
面の赤熱時間が短縮できる表面燃焼バーナを提供するこ
とにある。請求項２に記載の発明の目的は、バーナエレ
メントの構造強度を大きくできる表面燃焼バーナの提供
にある。
繊維の太さおよび密度を適切に設定し、かつセラミック
接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維を接着することによりバ
ーナエレメントの耐久性を向上できるとともに、強制給
気手段を必要としない常圧燃焼が可能であり、かつ、表
面の赤熱時間が短縮できる表面燃焼バーナを提供するこ
とにある。請求項２に記載の発明の目的は、バーナエレ
メントの構造強度を大きくできる表面燃焼バーナの提供
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の表面燃
焼バーナは、９〜２５μｍの太さのＳｉＣ繊維を用い、
ＳｉＣ繊維の密度を２．０〜３．０ｇ／ｃｍ3 とし、金
属アルコキシド系のセラミック接着剤、またはアルミナ
ゾル及びシリカゾル又はこれらの混合物からなるセラミ
ック接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維を接着させて形成し
た厚さ２．０〜７．０ｍｍの炭化珪素繊維製面構造体
に、多数の炎孔を設けてバーナエレメントとした。請求
項２に記載の表面燃焼バーナは、バーナエレメントが耐
熱金属製または耐熱セラミック製の補強骨体を有するこ
とを特徴とする。
焼バーナは、９〜２５μｍの太さのＳｉＣ繊維を用い、
ＳｉＣ繊維の密度を２．０〜３．０ｇ／ｃｍ3 とし、金
属アルコキシド系のセラミック接着剤、またはアルミナ
ゾル及びシリカゾル又はこれらの混合物からなるセラミ
ック接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維を接着させて形成し
た厚さ２．０〜７．０ｍｍの炭化珪素繊維製面構造体
に、多数の炎孔を設けてバーナエレメントとした。請求
項２に記載の表面燃焼バーナは、バーナエレメントが耐
熱金属製または耐熱セラミック製の補強骨体を有するこ
とを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明では、
最適の炭化珪素（ＳｉＣ）繊維の太さ、密度および厚さ
を有し、且つセラミック接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維
を接着させて形成し、さらに多数の炎孔を形成した面構
造体でバーナエレメントを形成している。このため、バ
ーナエレメントの耐久性が向上できるとともに、常圧式
燃焼が可能であり、かつバーナエレメントの表面の赤熱
が迅速にできる。請求項２の発明では、バーナエレメン
トの機械的構造強度が増大でき、耐久性がさらに向上で
きる。
最適の炭化珪素（ＳｉＣ）繊維の太さ、密度および厚さ
を有し、且つセラミック接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維
を接着させて形成し、さらに多数の炎孔を形成した面構
造体でバーナエレメントを形成している。このため、バ
ーナエレメントの耐久性が向上できるとともに、常圧式
燃焼が可能であり、かつバーナエレメントの表面の赤熱
が迅速にできる。請求項２の発明では、バーナエレメン
トの機械的構造強度が増大でき、耐久性がさらに向上で
きる。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の第１実施例にかかる表面燃
焼バーナ１００を示し、図示しないエジェクターにより
燃焼用空気が吸引され常圧式の全一次空気予混合燃焼を
行う。この実施例の表面燃焼バーナ１００は、上端に矩
形開口１１を有するバーナボディ１に、バーナエレメン
ト２を嵌め込んでなる。バーナエレメント２は、貫通し
た炎孔２１がマトリックス状など所定のパターンで開け
られるとともに、下面に耐熱金属網の補強骨体３が配設
されている。
焼バーナ１００を示し、図示しないエジェクターにより
燃焼用空気が吸引され常圧式の全一次空気予混合燃焼を
行う。この実施例の表面燃焼バーナ１００は、上端に矩
形開口１１を有するバーナボディ１に、バーナエレメン
ト２を嵌め込んでなる。バーナエレメント２は、貫通し
た炎孔２１がマトリックス状など所定のパターンで開け
られるとともに、下面に耐熱金属網の補強骨体３が配設
されている。
【０００８】バーナエレメント２は、９〜２５μｍの太
さのＳｉＣ繊維を用い、ＳｉＣ繊維の密度を２．０〜
３．０ｇ／ｃｍ3 とし、厚さは２．０〜７．０ｍｍに成
形する。炎孔２１は直径１〜５ｍｍの大きさを有し、開
口率が３０〜４０％となるように開けられている。この
実施例では、炎孔２１は断面が円形となっているが、多
角形、スリット、十字形、その他の断面形状であっても
よい。
さのＳｉＣ繊維を用い、ＳｉＣ繊維の密度を２．０〜
３．０ｇ／ｃｍ3 とし、厚さは２．０〜７．０ｍｍに成
形する。炎孔２１は直径１〜５ｍｍの大きさを有し、開
口率が３０〜４０％となるように開けられている。この
実施例では、炎孔２１は断面が円形となっているが、多
角形、スリット、十字形、その他の断面形状であっても
よい。
【０００９】補強骨体３は、バーナエレメント２の内部
に設けられてもよい。また、金属網の代わりに、耐熱金
属格子、耐熱金属多孔板、スリット付き耐熱金属板、耐
熱セラミック多孔板、金属またはセラミックのハニカム
などであってもよい。さらに、厚さがが厚く、かつ面積
が小さいなど、ＳｉＣ繊維と耐熱接着剤のみでバーナー
エレメント２の構造強度が大きい場合には、補強骨体３
は不要である。
に設けられてもよい。また、金属網の代わりに、耐熱金
属格子、耐熱金属多孔板、スリット付き耐熱金属板、耐
熱セラミック多孔板、金属またはセラミックのハニカム
などであってもよい。さらに、厚さがが厚く、かつ面積
が小さいなど、ＳｉＣ繊維と耐熱接着剤のみでバーナー
エレメント２の構造強度が大きい場合には、補強骨体３
は不要である。
【００１０】バーナエレメント２は、金属アルコキシド
系のセラミック接着剤、またはアルミナゾル及びシリカ
ゾル又はこれらの混合物からなるセラミック接着剤を含
浸させてＳｉＣ繊維を接着させて形成されている。これ
らの接着剤を用いる理由は、耐熱性および冷熱の繰り返
しに対する耐久性に優れ、接着強度の確保が得られると
ともに、容易に希釈液で希釈できるためバーナエレメン
ト２への吹付による含浸が容易であることによる。たと
えばアルミナゾルの場合は５％以下に希釈してバーナエ
レメントに噴霧するとＳｉＣ繊維相互の接触点に水滴状
となって集まりＳｉＣ繊維相互を接着する。
系のセラミック接着剤、またはアルミナゾル及びシリカ
ゾル又はこれらの混合物からなるセラミック接着剤を含
浸させてＳｉＣ繊維を接着させて形成されている。これ
らの接着剤を用いる理由は、耐熱性および冷熱の繰り返
しに対する耐久性に優れ、接着強度の確保が得られると
ともに、容易に希釈液で希釈できるためバーナエレメン
ト２への吹付による含浸が容易であることによる。たと
えばアルミナゾルの場合は５％以下に希釈してバーナエ
レメントに噴霧するとＳｉＣ繊維相互の接触点に水滴状
となって集まりＳｉＣ繊維相互を接着する。
【００１１】炎孔２１の大きさは、バーナエレメント２
の厚さが厚い場合は大きく、薄い場合は小さく設定され
るが、直径が１ｍｍ以下であると通気抵抗の低減効果が
少なく、常圧燃焼が円滑にできない。また、炎孔２１の
直径が５ｍｍ以上であると、混合気は大部分が炎孔２１
を通過し、バーナエレメント内に拡散しないため、バー
ナエレメント全体を均一に赤熱することが困難になる。
の厚さが厚い場合は大きく、薄い場合は小さく設定され
るが、直径が１ｍｍ以下であると通気抵抗の低減効果が
少なく、常圧燃焼が円滑にできない。また、炎孔２１の
直径が５ｍｍ以上であると、混合気は大部分が炎孔２１
を通過し、バーナエレメント内に拡散しないため、バー
ナエレメント全体を均一に赤熱することが困難になる。
【００１２】ＳｉＣ繊維の太さ、密度およびバーナエレ
メント２の厚さの寸法限定は以下の理由による。ＳｉＣ
繊維の太さは、９μｍより細いと炭化珪素繊維面構造体
の強度が弱く、取扱が困難となり、２５μｍより太いと
比熱が大きくなり、燃焼時に赤熱状態が得られ難い。ま
た、繊維の密度は、２．０ｇ／ｃｍ3 以下であると強度
が弱く耐久性が不充分であり、３．０ｇ／ｃｍ3 以上で
あると強度は強いが燃焼ガスの通過抵抗が大きくなり燃
焼状態が悪くなる。さらに、厚さは、２．０ｍｍ以下だ
と強度が弱く耐久性が不充分であり、７．０ｍｍ以上で
あると強度は強いが燃焼ガスの通過抵抗が大きくなり燃
焼状態が悪くなる。
メント２の厚さの寸法限定は以下の理由による。ＳｉＣ
繊維の太さは、９μｍより細いと炭化珪素繊維面構造体
の強度が弱く、取扱が困難となり、２５μｍより太いと
比熱が大きくなり、燃焼時に赤熱状態が得られ難い。ま
た、繊維の密度は、２．０ｇ／ｃｍ3 以下であると強度
が弱く耐久性が不充分であり、３．０ｇ／ｃｍ3 以上で
あると強度は強いが燃焼ガスの通過抵抗が大きくなり燃
焼状態が悪くなる。さらに、厚さは、２．０ｍｍ以下だ
と強度が弱く耐久性が不充分であり、７．０ｍｍ以上で
あると強度は強いが燃焼ガスの通過抵抗が大きくなり燃
焼状態が悪くなる。
【００１３】この表面燃焼バーナ１００では、たとえば
常圧燃焼では空気過剰率λ＝０．９〜１．２の全一次予
混合気がバーナボディ１に供給され、図示しない点火装
置で点火されて着火する。燃焼は炎孔２１の出口および
バーナエレメント２の外面付近でなされ、ＳｉＣ繊維は
加熱されて赤熱する。この燃焼において、炎孔２１の火
炎２２は瞬時に形成され、バーナエレメント２の表面は
火炎２２の加熱により炎孔２１の周囲から赤熱が始まり
迅速に拡大する。このため、全体としてバーナエレメン
ト２の表面の赤熱時間が短縮できる。
常圧燃焼では空気過剰率λ＝０．９〜１．２の全一次予
混合気がバーナボディ１に供給され、図示しない点火装
置で点火されて着火する。燃焼は炎孔２１の出口および
バーナエレメント２の外面付近でなされ、ＳｉＣ繊維は
加熱されて赤熱する。この燃焼において、炎孔２１の火
炎２２は瞬時に形成され、バーナエレメント２の表面は
火炎２２の加熱により炎孔２１の周囲から赤熱が始まり
迅速に拡大する。このため、全体としてバーナエレメン
ト２の表面の赤熱時間が短縮できる。
【００１４】また、ＳｉＣ繊維は、熱伝導度が大きく比
熱が小さいという特性と、形態がファイバー状であるた
めに熱容量が小さく、かつ比表面積が大きいという特性
との相乗効果により、燃焼面の赤熱時間の短縮が可能と
なる。また、高温となる燃焼面がＳｉＣ繊維であるた
め、空気中の窒素と酸素を結合させ窒素酸化物を生成さ
せる、いわゆる触媒作用が小さい。このため、窒素酸化
物の発生の少ない低ＮＯ X 燃焼が得られる。
熱が小さいという特性と、形態がファイバー状であるた
めに熱容量が小さく、かつ比表面積が大きいという特性
との相乗効果により、燃焼面の赤熱時間の短縮が可能と
なる。また、高温となる燃焼面がＳｉＣ繊維であるた
め、空気中の窒素と酸素を結合させ窒素酸化物を生成さ
せる、いわゆる触媒作用が小さい。このため、窒素酸化
物の発生の少ない低ＮＯ X 燃焼が得られる。
【００１５】図２は第２実施例を示す。この実施例で
は、表面燃焼バーナ２００が加圧燃焼式となっており、
バーナボディ４は円筒面状の開口４１を有し、この開口
４１に多数の炎孔５１が開けられ、補強骨体５２で補強
された円筒状のバーナエレメント５を装着している。炎
孔５１は直径２ｍｍ以下の大きさを有し、開口率が３０
％以下に設定されている。なお、開口４１およびバーナ
エレメント５は、角柱状、提灯状、鼓状などであっても
よい。この実施例においても、前記第１実施例と同様の
作用、効果を有する。
は、表面燃焼バーナ２００が加圧燃焼式となっており、
バーナボディ４は円筒面状の開口４１を有し、この開口
４１に多数の炎孔５１が開けられ、補強骨体５２で補強
された円筒状のバーナエレメント５を装着している。炎
孔５１は直径２ｍｍ以下の大きさを有し、開口率が３０
％以下に設定されている。なお、開口４１およびバーナ
エレメント５は、角柱状、提灯状、鼓状などであっても
よい。この実施例においても、前記第１実施例と同様の
作用、効果を有する。
【図１】第１実施例の表面燃焼バーナの断面図である。
【図２】第２実施例の表面燃焼バーナの断面図である。
１ バーナボディ ２ バーナエレメント ３ 補強骨体 ４ バーナボディ ５ バーナエレメント ２１ 炎孔 ５１ 炎孔 １００、２００ 表面燃焼バーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−134248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−7037（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−8651（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 14/14 - 14/18
Claims (2)
- 【請求項１】 ９〜２５μｍの太さのＳｉＣ繊維を用
い、ＳｉＣ繊維の密度を２．０〜３．０ｇ／ｃｍ3 と
し、金属アルコキシド系のセラミック接着剤、またはア
ルミナゾル及びシリカゾル又はこれらの混合物からなる
セラミック接着剤を含浸させてＳｉＣ繊維を接着させて
形成した厚さ２．０〜７．０ｍｍの炭化珪素繊維製面構
造体に、炎孔を設けてバーナエレメントとした表面燃焼
バーナ。 - 【請求項２】 請求項１において、バーナエレメント
は、耐熱金属製または耐熱セラミック製の補強骨体を有
することを特徴とする表面燃焼バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06162268A JP3098382B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 表面燃焼バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06162268A JP3098382B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 表面燃焼バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828825A JPH0828825A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3098382B2 true JP3098382B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=15751232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06162268A Expired - Lifetime JP3098382B2 (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 表面燃焼バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098382B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014075226A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | コネクタ |
| JP2014194169A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Toyota Industries Corp | 電動圧縮機及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230247A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 灯油用表面燃焼バーナ |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP06162268A patent/JP3098382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014075226A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | コネクタ |
| JP2014194169A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Toyota Industries Corp | 電動圧縮機及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828825A (ja) | 1996-02-02 |
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