JPH0524402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 気体燃料及び気化装置を有する液体燃料燃焼装
置に関する。

従来例の構成とその問題点 高い輻射効率を得る目的で気体あるいは液体の
燃料を用いて燃焼面を高温化する装置は各種考案
されているが、代表的な２種類の従来の方式の燃
焼部を第１図、第２図に示す。第１図はシユバン
ク方式と呼ばれるもので輻射効率30〜50％であ
る。高温となつた燃焼面１より、高温の排気ガス
が上昇するために輻射効率に限度が生じる。又第
２図に示す従来例はガラス面１を介して輻射熱を
得る方式であるがこの方式では、燃焼体２の表面
ａが高温となつて高い輻射を出すもので、裏面ｂ
からは比較的低温の排気が排出されている。この
ためシユバンク方式にくらべて高い輻射効率が得
られ40〜60％に達する。しかしこの方式では表面
ａの前方にガラス面を設けて輻射を透過させる必
要があるが、このために第１図に示すような混合
気の供給は不可能で第２図に示すように燃焼体２
に対して均一な混合気を供給するのに適さない構
造になりやすいものであつた。供給管３より上方
の予混合気室４に入つたガスは燃焼面２の小孔を
通じてａよりｂへ流れる。又排気となつた燃料は
ｂ面を自然対流によつて上昇する。このような状
態で予混合気室４を上昇する混合気は上方へ行く
にしたがつて高温化しているが、ｂ面を上昇する
排気ガスも上昇するにしたがつて高温化してい
る。このため燃焼体２は表裏共に上部が高温とな
り下部が低温となりやすい。したがつて輻射面の
温度にムラが生じる原因を作つていたのである。
これが、この方式の輻射効率を高く出しにくい原
因をつくつていた。すなわち燃焼体２の耐熱限界
および予混合気室４での発火の抑制の為に燃焼面
２上方を高熱することはできないので、燃焼面２
下方は比較的暗くなりやすく輻射率を上げられな
い要因となつていた。又低温となりやすい下部は
燃焼反応も不活発であり不完全燃焼しやすいもの
であつた。

発明の目的 本発明は、輻射面の温度を均一化することによ
つて輻射効率の向上および燃焼排気のクリーン化
をはかるものである。

発明の構成 本発明は、燃料と燃焼用空気の予混合部と、前
記予混合部の下流に設けた熱透過材を有する予混
合気室と、前記予混合気室の下流に多数の燃焼孔
を有する燃焼面を介して設けられた排気室を有す
るものであつて、前記予混合気室の予混合ガス流
と前記排気室の排気ガス流を前記燃焼面を介して
対向流とした燃焼装置である。

実施例の説明 本発明の一実施例を第３図とともに説明する。
第３図において、１は石油タンクである。石油タ
ンク１よりポンプ２で燃料は気化器３へ送られて
いる。気化器３で液体の燃料は電熱により気化
し、送風機４の空気と混合され予混合ガスとな
る。予混合ガスは予混合気経路５を通つて熱透過
体６を有する予混合気室７の上方に供給される。
予混合気室７の熱透過体６は、たとえばガラス、
マイカなどで作られるもので特に赤外域の波長の
透過率の高い材料が適する。また、予混合気室７
の下流には多数の燃焼孔８を有する燃焼触媒を担
持した燃焼体９が設けられている。燃焼体９は耐
熱性合金あるいはスラミツク、セメント系の金
網、多孔体、ハニカム等任意の材料、形状が考え
られるもので、燃料の種類、燃焼量、燃焼負荷率
などの点を考慮して、選択すれば良い。又燃焼体
９の燃焼によつて生じた排気ガスは排気室１０に
流れ上方の排気孔１１より外気へ放出される。又
予熱ヒータ１２は点火時に燃焼体９を予熱し着火
を容易にさせるものである。

なお、このような構成の本発明では燃焼体９の
上流側（左方）を高温とし、下流面（右方）を上
流面より低温とすることが当然好ましいものであ
る。なぜならば被加熱物を加熱するのは燃焼面９
の上流側であるとともに、上流側を高温化した方
がより輻射効率が高いからである。この理由は、
もし下流側を高温化するならば、従来例で述べた
シユバンク方式と同じ理由で、燃焼体９の下流面
ではそれほど高い輻射効率を示さない。（輻射熱
＝燃焼熱−排気熱ロス−対流熱ロス−周辺への熱
伝導ロス）という概念から想起できるように、こ
のような方式で生じる高温の排気熱ロスは高輻射
率という要求にそぐわないものであるためであ
る。

一方、上流面を輻射面とすれば高い輻射効率が
得られる。なぜならば、上流面で燃焼させれば、
燃焼孔８を流れつつ排気ガスは低温化する。すな
わち排気熱を再び上流面へ回収し輻射に変換しう
るからである。

このような理由で本発明では燃焼体９の上流を
下流より高温化させるために、白金触媒を担持し
ている。また前述の燃焼の分布は燃料ガスと空気
の混合比、流速、燃焼孔８の面積によつて定まる
もので、一般に燃焼速度より低い速度の混合ガス
が燃焼孔８を通過するように、これらの要素を任
意に組み合わせればできるものである。

以上に述べた本発明において次のような作用が
生じる。

予混合ガスは比較的低温の状態で予混合気室７
の上方より入るが、予混合気室７を流下するにし
たがつて燃焼体９の熱を受け高温化していく。し
かし燃焼孔８を通過した後の排気ガスはこの逆で
ある。すなわち、下方の燃焼孔より出る排気は上
昇するにしたがつて高温化するものである。全燃
焼孔８からほぼ均一に排気ガスが排気室１０に噴
出するために、下方の排気室１０の流量よりも上
方へ行くにしたがつて排気ガスの流量は大とな
る。したがつて排気室１０の上方は放熱によつて
失う熱以上の排気熱を受けるために高温化しやす
いものである。すなわち本発明では予混合気は上
方で低温、下方で高温、また排気ガスの温度分布
はその逆であるため、両者の間に介在する燃焼体
９の温度は均一化しやすいものである。このため
局部的な過熱あるいは、低温化が少なくなり逆火
あるいは不完全燃焼が防止できる。さらに、全体
を均一に高温化しうるために高い輻射効率も得ら
れる。また、排気ガスと予混合気は燃焼体９を介
しての対向流であるために、排気熱は予混合気の
予熱を十分に行なえる構成となつている。この予
混合気の予熱は良く知られているように燃焼温度
を高温にする作用をもつもので、これによつて燃
焼体９の輻射量は更に増加するものである。又こ
のような排気熱の混合気予熱は燃焼体９を介して
のみ行なわれるものではなく、排気室１０および
予混合気室７を形成する外壁を通じても行なわれ
ているものである。本発明では以上に述べた理由
によつて高い輻射効率を得ることが可能となるも
のである。

第４図において予混合気室７と排気室１０は円
筒形の熱透過体６の内部に、燃焼体９で分割され
て形成されている。このような方法をとれば一体
となつている排気室１０と予混合気室７の壁（熱
透過体６）によつて前述の排気熱は効率的に伝熱
し予混合気の予熱を行なうためにより輻射効率は
上昇する。

燃焼体９の上流面を高温とするものであるが、
一般に可燃範囲に予混合されたガスが高温となり
やすい燃焼体９の上流面に触れると逆火という現
象を生じやすい。しかし燃焼体９の少なくとも上
流側に白金族系の触媒を担持せしめることによつ
てこれを防止できる。すなわち、白金族触媒の発
火抑制機構により燃焼体９を高温にしても予混合
ガスが発火しにくくなり、逆火の初期に生じるミ
クロな火炎が白金族触媒に極めて接近して生じる
為に火炎が大きく成長しにくいためである。また
前述の如く火炎が白金族触媒に極めて接近して生
じるために、触媒を担持する燃焼体９は高温化し
やすく、更に高い輻射効率を示すようになるとも
いえる。

また、このような白金族系の触媒を担持すれば
予熱ヒータ１２による予熱のみで自発着火させる
ことも可能となるものである。

発明の効果 本発明の実施により輻射効率の増加が実現し、
体感特性が良く、即暖性にすぐれた赤外暖房効果
が得られる。また各種赤外線乾燥装置に応用して
もその乾燥効果を著しく高められる。さらに燃焼
面が均一に赤熱するための外観上も優れたものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の燃焼装置の断面図、第２図は
他の従来例の燃焼装置の断面図、第３図は本発明
の一実施例の燃焼装置の断面図、第４図は同装置
の水平断面図である。 ６……円筒状の熱透過体、７……予混合気室、
９……燃焼体、１０……排気室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一部を熱透過体で囲まれた燃焼部
   の中に多数の燃焼孔を有する白金族金属触媒を担
   持した板状の燃焼体を設けて前記燃焼部を予混合
   気室と排気室に２分割し、前記燃焼部の予混合気
   室側に燃料と空気の予混合ガスの導入孔を設け、
   前記燃焼部の排気室側に排気孔を設け、前記予混
   合ガスを予混合気室内に向けて燃焼体の表面に平
   行にかつ板状長手方向に供給するとともに、前記
   排気室の排気ガスが、前記燃焼体の裏面で前記予
   混合ガスと対向方向に流れて排出されることを特
   徴とする燃焼装置。 ２ 熱透過体は円筒状であつて、前記熱透過体の
   略直径面に燃焼体を設け、前記熱透過体の中空部
   を２分割し、分割された空間をそれぞれ予混合気
   室および排気室とした特許請求の範囲第１項記載
   の燃焼装置。