JPH0331963B2 - - Google Patents
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- JPH0331963B2 JPH0331963B2 JP58207211A JP20721183A JPH0331963B2 JP H0331963 B2 JPH0331963 B2 JP H0331963B2 JP 58207211 A JP58207211 A JP 58207211A JP 20721183 A JP20721183 A JP 20721183A JP H0331963 B2 JPH0331963 B2 JP H0331963B2
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- Japan
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- combustion
- burner
- plate
- porous
- porous plate
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Links
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 4
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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
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/148—Radiant burners using screens or perforated plates with grids, e.g. strips or rods, as radiation intensifying means
-
- 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
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/145—Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
-
- 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
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/147—Radiant burners using screens or perforated plates with perforated plates as radiation intensifying means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/10—Flame diffusing means
- F23D2203/102—Flame diffusing means using perforated plates
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】
本発明は、放射伝熱を効率良く行えるように、
表面燃焼式バーナ本体、及び、そのバーナ本体の
燃焼表面に対向する多孔板状体を備えた放射バー
ナの改良に関する。
表面燃焼式バーナ本体、及び、そのバーナ本体の
燃焼表面に対向する多孔板状体を備えた放射バー
ナの改良に関する。
従来、上記放射バーナにおいて多孔板状体を形
成するに、金網を１枚だけ設けたり、あるいは、
ガラス棒を平行に一列だけ並べたりしていたが、
いずれも放射伝熱効率の面で未だ不十分であり、
より一層放射伝熱効率の優れたバーナが強く望ま
れていた。
成するに、金網を１枚だけ設けたり、あるいは、
ガラス棒を平行に一列だけ並べたりしていたが、
いずれも放射伝熱効率の面で未だ不十分であり、
より一層放射伝熱効率の優れたバーナが強く望ま
れていた。
本発明の目的は、その要望を十分に満足でき
る、極めて優れた放射伝熱効率を有するバーナを
提供することにある。
る、極めて優れた放射伝熱効率を有するバーナを
提供することにある。
本発明による放射バーナの特徴構成は、表面燃
焼式バーナ本体の燃焼表面に対向する多孔板状体
が、その燃焼表面における炎孔を含む投影面積に
対して2.5倍以上の対排ガス接触表面積を有する
と共に、燃焼表面側の板状体端部とその反対側の
板状体端部との温度差が80℃以上になるような伝
熱特性を有していることにあり、その作用効果は
次の通りである。
焼式バーナ本体の燃焼表面に対向する多孔板状体
が、その燃焼表面における炎孔を含む投影面積に
対して2.5倍以上の対排ガス接触表面積を有する
と共に、燃焼表面側の板状体端部とその反対側の
板状体端部との温度差が80℃以上になるような伝
熱特性を有していることにあり、その作用効果は
次の通りである。
つまり、燃焼表面における炎孔を含む投影面積
S1と、多孔板状体の燃焼排ガスに接触する表面積
S2との面積比（S2／S1）が、多孔板状体を通過し
た燃焼排ガスの温度にどのように影響するかを、
実験によつて確認したところ、第８図に示す結果
を得た。その結果によつて、面積比（S2／S1）を
2.5倍以上にすると、十分に燃焼排ガス温度を低
下できること、換言すると、燃焼排ガスの顕熱を
十分に多孔板状体に回収し、燃焼表面からの放射
伝熱と併せて多孔板状体を十分に高温にして、多
孔板状体からの放射伝熱を効率良く行えることが
判明した。
S1と、多孔板状体の燃焼排ガスに接触する表面積
S2との面積比（S2／S1）が、多孔板状体を通過し
た燃焼排ガスの温度にどのように影響するかを、
実験によつて確認したところ、第８図に示す結果
を得た。その結果によつて、面積比（S2／S1）を
2.5倍以上にすると、十分に燃焼排ガス温度を低
下できること、換言すると、燃焼排ガスの顕熱を
十分に多孔板状体に回収し、燃焼表面からの放射
伝熱と併せて多孔板状体を十分に高温にして、多
孔板状体からの放射伝熱を効率良く行えることが
判明した。
さらに、板状体両端部の温度差（△ｔ）が、多
孔板状体を通過した燃焼排ガスの温度にどのよう
に影響するかを、実験で確認したこところ、第９
図に示す結果を得た。その結果から、温度差（△
ｔ）が80℃以上になるように、多孔板状体の伝熱
特性を設定すると、十分に燃焼排ガス温度を低下
でき、効率良く放射伝熱を行えることが判つた。
孔板状体を通過した燃焼排ガスの温度にどのよう
に影響するかを、実験で確認したこところ、第９
図に示す結果を得た。その結果から、温度差（△
ｔ）が80℃以上になるように、多孔板状体の伝熱
特性を設定すると、十分に燃焼排ガス温度を低下
でき、効率良く放射伝熱を行えることが判つた。
さらに、多孔板状体を設置することにより、多
孔板状体を設置しない場合に安定燃焼しない程の
小インプツトにしても、安定燃焼が可能となり、
安定燃焼の範囲が大きくとれるという効果も判つ
た。
孔板状体を設置しない場合に安定燃焼しない程の
小インプツトにしても、安定燃焼が可能となり、
安定燃焼の範囲が大きくとれるという効果も判つ
た。
要するに、面積比（S2／S1）と温度差（△ｔ）
の適切な設定によつて、放射伝熱効率が極めて優
れた放射バーナを提供できるようになつたのであ
り、この事は実験によつても確認できた。この確
認実験を以下に説明する。
の適切な設定によつて、放射伝熱効率が極めて優
れた放射バーナを提供できるようになつたのであ
り、この事は実験によつても確認できた。この確
認実験を以下に説明する。
多孔板状体の無い表面燃焼式バーナ、多孔
板状体として面積比（S2／S1）が1.25程度で温度
差（△ｔ）がほぼ零になる１枚の金網を有する表
面燃焼式バーナ、多孔板状体として面積比
（S2／S1）が2.5程度で温度差（△ｔ）がほぼ100
℃になるように間隔をもつて並べた２枚の金網を
有する表面燃焼式バーナ、多孔板状体として面
積比（S2／S1）が11程度で温度差（△ｔ）がほぼ
400℃のセラミツクフオームを有する表面燃焼式
バーナ、並びに、多孔板状体として面積比
（S2／S1）が5.5程度で温度差（△ｔ）がほぼ400
℃のセラミツクフオームを有する表面燃焼式バー
ナを使用した。
板状体として面積比（S2／S1）が1.25程度で温度
差（△ｔ）がほぼ零になる１枚の金網を有する表
面燃焼式バーナ、多孔板状体として面積比
（S2／S1）が2.5程度で温度差（△ｔ）がほぼ100
℃になるように間隔をもつて並べた２枚の金網を
有する表面燃焼式バーナ、多孔板状体として面
積比（S2／S1）が11程度で温度差（△ｔ）がほぼ
400℃のセラミツクフオームを有する表面燃焼式
バーナ、並びに、多孔板状体として面積比
（S2／S1）が5.5程度で温度差（△ｔ）がほぼ400
℃のセラミツクフオームを有する表面燃焼式バー
ナを使用した。
そして、垂直に設置した鉄板に対し上記〜
のバーナを夫々垂直に設置対向させ、両者の間隔
を300mmに保ち、鉄板を加熱した時の鉄板中心部
の温度変化を第１０図に示す。但し、実験は、燃
焼表面を形成する多孔状のセラミツク製板体、燃
料ガスの種類、燃焼面負荷、及び、空気比を同一
とし、かつ、多孔板状体の通気孔を含む投影面積
を同一として行つた。
のバーナを夫々垂直に設置対向させ、両者の間隔
を300mmに保ち、鉄板を加熱した時の鉄板中心部
の温度変化を第１０図に示す。但し、実験は、燃
焼表面を形成する多孔状のセラミツク製板体、燃
料ガスの種類、燃焼面負荷、及び、空気比を同一
とし、かつ、多孔板状体の通気孔を含む投影面積
を同一として行つた。
その結果から、多孔板状体を有するバーナ〜
は、多孔板状体の無いバーナに比して極めて
放射伝熱効率が良いが、従来のバーナでは未だ
放射伝熱効率が不十分であり、本発明のバーナ
〜による放射伝熱効率は十分に満足できるもの
であることが判つた。
は、多孔板状体の無いバーナに比して極めて
放射伝熱効率が良いが、従来のバーナでは未だ
放射伝熱効率が不十分であり、本発明のバーナ
〜による放射伝熱効率は十分に満足できるもの
であることが判つた。
次に、第１図及び第２図により実施例を示す。
燃焼表面１ａを形成する多孔状のセラミツク製
板体１を、皿状ケース２にそれを蓋する状態で取
付け、燃料ガス供給管３及び燃焼用空気供給管４
をケース２に接続し、予混合された燃料ガスと燃
焼用空気を板体１から噴出させて燃焼表面１ａで
表面燃焼させるためのバーナ本体Ａを構成してあ
る。
板体１を、皿状ケース２にそれを蓋する状態で取
付け、燃料ガス供給管３及び燃焼用空気供給管４
をケース２に接続し、予混合された燃料ガスと燃
焼用空気を板体１から噴出させて燃焼表面１ａで
表面燃焼させるためのバーナ本体Ａを構成してあ
る。
角形格子状に形成した多孔板状体５を、燃焼表
面１ａに対して対向させると共に望ましくは８〜
10mm程度の間隔で配置し、板体１と多孔板状体５
の間をカバー６で蓋し、もつて、燃焼表面１ａで
の安定燃焼が多孔板状体５で損われないようにす
ると共に、燃焼排ガスによつて多孔板状体５が加
熱されて、高温の燃焼表面１ａと多孔板状体５と
の協働により効率良く放射伝熱が行われるように
してある。
面１ａに対して対向させると共に望ましくは８〜
10mm程度の間隔で配置し、板体１と多孔板状体５
の間をカバー６で蓋し、もつて、燃焼表面１ａで
の安定燃焼が多孔板状体５で損われないようにす
ると共に、燃焼排ガスによつて多孔板状体５が加
熱されて、高温の燃焼表面１ａと多孔板状体５と
の協働により効率良く放射伝熱が行われるように
してある。
また、多孔板状体５の燃焼排ガスに接触する表
面積S2が燃焼表面１ａにおける炎孔１ｂを含む投
影面積S1に対して2.5倍以上になるように、かつ、
定常燃焼状態において、燃焼表面１ａ側の板状体
端部５ａの温度（t1℃）と、その反対側の板状体
端部５ｂの温度（t2℃）との温度差（△ｔ＝t1−
t2）が80℃以上になるように、多孔板状体５の材
質及び寸法を設定してあり、そのことによつて、
放射伝熱効率が一層向上するようにしてある。
面積S2が燃焼表面１ａにおける炎孔１ｂを含む投
影面積S1に対して2.5倍以上になるように、かつ、
定常燃焼状態において、燃焼表面１ａ側の板状体
端部５ａの温度（t1℃）と、その反対側の板状体
端部５ｂの温度（t2℃）との温度差（△ｔ＝t1−
t2）が80℃以上になるように、多孔板状体５の材
質及び寸法を設定してあり、そのことによつて、
放射伝熱効率が一層向上するようにしてある。
次に、別の実施例を説明する。
多孔板状体５を形成するに、材質、寸法、形
状、その他において各種変更が可能であり、例え
ば下記のようなものがある。
状、その他において各種変更が可能であり、例え
ば下記のようなものがある。
(1) 第３図に示すように、セラミツク焼結体から
成る多孔板状体５をハニカム形状に形成しても
よく、そして、第２図及び第３図のものは、放
射方向が狭くなつて、指向性が強くなり、放射
ロスを少くできる利点があり、そのためには多
孔板状体５を10mm程度以上の肉厚にすることが
望ましい。
成る多孔板状体５をハニカム形状に形成しても
よく、そして、第２図及び第３図のものは、放
射方向が狭くなつて、指向性が強くなり、放射
ロスを少くできる利点があり、そのためには多
孔板状体５を10mm程度以上の肉厚にすることが
望ましい。
(2) 第４図に示すように、２枚の金網５ｃ，５ｄ
を、互に間隔をもつて設置し、かつ、燃焼表面
１ａに沿う姿勢で設けてもよく、また、金網の
みならずパンチングメタル等の多孔金属板５
ｃ，５ｄであればよく、さらに、３枚以上の多
孔金属板５ｃ，５ｄを並設してもよい。このよ
うに、複数の多孔金属板５ｃ，５ｄを並設した
場合は、これらを組合わせた構造体を多孔板状
体５という。
を、互に間隔をもつて設置し、かつ、燃焼表面
１ａに沿う姿勢で設けてもよく、また、金網の
みならずパンチングメタル等の多孔金属板５
ｃ，５ｄであればよく、さらに、３枚以上の多
孔金属板５ｃ，５ｄを並設してもよい。このよ
うに、複数の多孔金属板５ｃ，５ｄを並設した
場合は、これらを組合わせた構造体を多孔板状
体５という。
(3) 第５図に示すように、三次元方向の網目状に
連なる小孔を有するセラミツク製板状体５であ
つてもよい。この場合、第２図及び第３図に示
したものと同様に、燃焼表面１ａを透視できる
ように形成することが好ましい。
連なる小孔を有するセラミツク製板状体５であ
つてもよい。この場合、第２図及び第３図に示
したものと同様に、燃焼表面１ａを透視できる
ように形成することが好ましい。
バーナ本体Ａの具体的構成や燃料ガスの種類、
その他は適当に変更できる。例えば、第６図に示
すように、互に孔の位置を相違させた複数板のパ
ンチングメタル７ａ，７ｂ、あるいは、第７図に
示すように、三次元方向の網目状に連なる透視不
能な小孔を有するセラミツク製板状体７、その他
の燃焼表面１ａに対する放射遮断用板状体７を、
バーナ本体Ａ内に設けて、燃焼表面１ａを安定し
て表面燃焼できる高温（800℃以上）に維持しや
すく構成してもよい。
その他は適当に変更できる。例えば、第６図に示
すように、互に孔の位置を相違させた複数板のパ
ンチングメタル７ａ，７ｂ、あるいは、第７図に
示すように、三次元方向の網目状に連なる透視不
能な小孔を有するセラミツク製板状体７、その他
の燃焼表面１ａに対する放射遮断用板状体７を、
バーナ本体Ａ内に設けて、燃焼表面１ａを安定し
て表面燃焼できる高温（800℃以上）に維持しや
すく構成してもよい。
第１図は本発明の実施例を示す概略断面図、第
２図は第１図の−線矢視図である。第３図な
いし第７図は夫々本発明の各別の実施例を示し、
第３図は正面図、第４図ないし第７図は断面図で
ある。第８図ないし第１０図は実験結果を示すグ
ラフである。 １ａ……燃焼表面、１ｂ……炎孔、５……多孔
板状体、５ａ，５ｂ……板状体端部、５ｃ，５ｄ
……多孔金属板、７……放射遮断用板状体、Ａ…
…バーナ本体。
２図は第１図の−線矢視図である。第３図な
いし第７図は夫々本発明の各別の実施例を示し、
第３図は正面図、第４図ないし第７図は断面図で
ある。第８図ないし第１０図は実験結果を示すグ
ラフである。 １ａ……燃焼表面、１ｂ……炎孔、５……多孔
板状体、５ａ，５ｂ……板状体端部、５ｃ，５ｄ
……多孔金属板、７……放射遮断用板状体、Ａ…
…バーナ本体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面燃焼式バーナ本体Ａ、及び、そのバーナ
本体Ａの燃焼表面１ａに対向する多孔板状体５を
備えた放射バーナであつて、前記多孔板状体５
が、前記燃焼表面１ａにおける炎孔１ｂを含む投
影面積S1に対して2.5倍以上の対排ガス接触表面
積S2を有すると共に、前記燃焼表面１ａ側の板状
体端部５ａとその反対側の板状体端部５ｂとの温
度差（△ｔ）が80℃以上になるような伝熱特性を
有している放射バーナ。 ２ 前記多孔板状体５が、前記燃焼表面１ａを透
視できる多数の貫通孔を有するセラミツク焼結体
から成る特許請求の範囲第１項に記載のバーナ。 ３ 前記多孔板状体５が、互に間隔をもつてかつ
前記燃焼表面１ａに沿う姿勢で並設した複数枚の
多孔金属板５ｃ，５ｄから成る特許請求の範囲第
１項に記載のバーナ。 ４ 前記バーナ本体Ａ内に、前記燃焼表面１ａに
対する放射遮断用板状体７を設け、その放射遮断
用板状体７を通気のために多孔状にかつ透視不能
に形成してある特許請求の範囲第１項ないし第３
項のいずれかに記載のバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207211A JPS6099917A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 放射バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207211A JPS6099917A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 放射バ−ナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099917A JPS6099917A (ja) | 1985-06-03 |
| JPH0331963B2 true JPH0331963B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=16536076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58207211A Granted JPS6099917A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 放射バ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099917A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155430A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Miura Co Ltd | 表面燃焼バ−ナ |
| JPS62185324U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-25 | ||
| US5711661A (en) * | 1994-05-03 | 1998-01-27 | Quantum Group, Inc. | High intensity, low NOx matrix burner |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP58207211A patent/JPS6099917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6099917A (ja) | 1985-06-03 |
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