JPH0585805B2 - - Google Patents
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- JPH0585805B2 JPH0585805B2 JP8794018A JP9401887A JPH0585805B2 JP H0585805 B2 JPH0585805 B2 JP H0585805B2 JP 8794018 A JP8794018 A JP 8794018A JP 9401887 A JP9401887 A JP 9401887A JP H0585805 B2 JPH0585805 B2 JP H0585805B2
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- flame
- combustion
- flame holes
- medium
- holes
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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
- F23D14/147—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
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
-
- 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
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2210/00—Noise abatement
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］
本発明はセラミツクなど耐熱板に多数の炎孔を
設け、燃焼機器の火口として使用する燃焼プレー
トに関する。
設け、燃焼機器の火口として使用する燃焼プレー
トに関する。
［従来の技術］
この種の燃焼プレートは、各種炎孔の断面面積
を一定すると、炎が共振し、燃焼時に共鳴して騒
音が大きくなること、および発熱量を広範囲で増
減させた場合、燃焼の不安定領域が生じる。これ
を解決するため炎孔を大炎孔とそれをとりまく断
面面積1/2程度の中炎孔とで構成すると、比較的
広い範囲で燃焼騒音の低減と燃焼の安定とが得ら
れることが知られている。
を一定すると、炎が共振し、燃焼時に共鳴して騒
音が大きくなること、および発熱量を広範囲で増
減させた場合、燃焼の不安定領域が生じる。これ
を解決するため炎孔を大炎孔とそれをとりまく断
面面積1/2程度の中炎孔とで構成すると、比較的
広い範囲で燃焼騒音の低減と燃焼の安定とが得ら
れることが知られている。
また特公昭57−41648号公報には、開口面積の
異なる炎孔を不規則に設け燃焼音の低減を図つた
燃焼プレートをガスバーナに適用した発明が記載
されている。さらに実公昭42−15733号公報には、
二種異常の異径の炎孔を交互に均整に設け、広範
囲における発熱量の変更を可能にするとともに、
燃焼の安定性の向上を図つたバーナプレートが提
案されている。
異なる炎孔を不規則に設け燃焼音の低減を図つた
燃焼プレートをガスバーナに適用した発明が記載
されている。さらに実公昭42−15733号公報には、
二種異常の異径の炎孔を交互に均整に設け、広範
囲における発熱量の変更を可能にするとともに、
燃焼の安定性の向上を図つたバーナプレートが提
案されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかるにこの発明者は前記炎孔を大・中の二種
とした場合、この種の炎孔の配列を高負荷燃焼に
おいて最適に配列とすると、さらに広範囲に発熱
量を増減した場合には、小負荷燃焼時において燃
焼の安定が不十分となることを見いだした。
とした場合、この種の炎孔の配列を高負荷燃焼に
おいて最適に配列とすると、さらに広範囲に発熱
量を増減した場合には、小負荷燃焼時において燃
焼の安定が不十分となることを見いだした。
すなわち、この種の燃焼プレートの火炎の安定
化にとつては、燃焼負荷に応じて炎孔径とピツチ
の間にある関係が存在する。すなわち高負荷時に
はピツチを大きくし、低負荷時にはピツチを小さ
くしなくては安定化が得られない。中負荷燃焼か
ら高負荷燃焼の範囲で火炎の安定化に必要な中炎
孔と大炎孔をあるピツチで配置すると、低負荷燃
焼時にピツチが大きいため大炎孔の保炎性が悪
い。
化にとつては、燃焼負荷に応じて炎孔径とピツチ
の間にある関係が存在する。すなわち高負荷時に
はピツチを大きくし、低負荷時にはピツチを小さ
くしなくては安定化が得られない。中負荷燃焼か
ら高負荷燃焼の範囲で火炎の安定化に必要な中炎
孔と大炎孔をあるピツチで配置すると、低負荷燃
焼時にピツチが大きいため大炎孔の保炎性が悪
い。
また特公昭57−41648号公報は、開口面積の異
なる炎孔をどうように不規則に設けると燃焼異常
音の発生が防止できるのかの記載がなく、燃焼異
常音の発生防止の具体的解決手段が提案されてい
ない。
なる炎孔をどうように不規則に設けると燃焼異常
音の発生が防止できるのかの記載がなく、燃焼異
常音の発生防止の具体的解決手段が提案されてい
ない。
さらに実公昭42−15733号公報も、炎孔の径の
種類およびその配列については何れが最適である
かが明確ではない。
種類およびその配列については何れが最適である
かが明確ではない。
本発明の目的は、燃焼プレートにおいて、バー
ナでの燃焼を極めて広範囲に変更しても、全ての
強制燃焼領域において燃焼異常音の防止と燃焼の
安定とがともに達成できる炎孔のパターンの提供
にある。
ナでの燃焼を極めて広範囲に変更しても、全ての
強制燃焼領域において燃焼異常音の防止と燃焼の
安定とがともに達成できる炎孔のパターンの提供
にある。
［問題点を解決するための手段］
前記目的達成するため、本発明の燃焼プレート
は、所定の形状を有する耐熱板に、断面面積比を
ほぼ４：２：１、数をほぼ１：３：４に設定した
大中小の３種の炎孔を、表裏に貫通し、且つ各種
炎孔がそれぞれ格子状に分散するように設け、前
記大炎孔は、隣り合う４つの小炎孔の中心に位置
するとともに、隣り合う４つの中炎孔の中心に位
置し、且つ、前記中炎孔の各々は、隣り合う４つ
の前記小炎孔の中心に設定した構成を採用した。
は、所定の形状を有する耐熱板に、断面面積比を
ほぼ４：２：１、数をほぼ１：３：４に設定した
大中小の３種の炎孔を、表裏に貫通し、且つ各種
炎孔がそれぞれ格子状に分散するように設け、前
記大炎孔は、隣り合う４つの小炎孔の中心に位置
するとともに、隣り合う４つの中炎孔の中心に位
置し、且つ、前記中炎孔の各々は、隣り合う４つ
の前記小炎孔の中心に設定した構成を採用した。
［作用および発明の効果］
振動エネルギーの大きな大炎孔の炎は、振動数
および振動エネルギーの中程度の中炎孔で四方を
囲まれているので干渉による振動エネルギーの減
衰が有効になされる。また中炎孔の炎の振動エネ
ルギーは小炎孔の炎の振動エネルギーにより、干
渉減衰がスムーズになされる。これにより広範囲
な発熱量の変化域の全域において燃焼音の低減が
達成できる。
および振動エネルギーの中程度の中炎孔で四方を
囲まれているので干渉による振動エネルギーの減
衰が有効になされる。また中炎孔の炎の振動エネ
ルギーは小炎孔の炎の振動エネルギーにより、干
渉減衰がスムーズになされる。これにより広範囲
な発熱量の変化域の全域において燃焼音の低減が
達成できる。
また低負荷燃焼時の大炎孔の保炎性を増すため
に保炎用炎孔として小炎孔を小ピツチで設けるよ
うにすれば低負荷燃焼時の火炎群の安定化が図れ
る。このとき高負荷燃焼時には大炎孔と中炎孔が
火炎群で支配的となり、高負荷燃焼時の火炎群の
安定化を損なうことはない。従つて、このように
３種の炎孔径を前記パターンで構成すれば、極め
て広い燃焼負荷範囲での安定な燃焼が確保でき、
燃焼異常音の原因となる炎孔群の不安定化も防止
できる。
に保炎用炎孔として小炎孔を小ピツチで設けるよ
うにすれば低負荷燃焼時の火炎群の安定化が図れ
る。このとき高負荷燃焼時には大炎孔と中炎孔が
火炎群で支配的となり、高負荷燃焼時の火炎群の
安定化を損なうことはない。従つて、このように
３種の炎孔径を前記パターンで構成すれば、極め
て広い燃焼負荷範囲での安定な燃焼が確保でき、
燃焼異常音の原因となる炎孔群の不安定化も防止
できる。
すなわち大炎孔は、低負荷燃焼時に炎の安定性
が良い小炎孔により四方を囲まれ、中負荷燃焼時
に炎の安定性が良い中炎孔により四方を囲まれ、
高負荷燃焼時は本質的に炎の安定性の良いため広
範囲の発熱量の変化領域において炎の安定性が良
い。
が良い小炎孔により四方を囲まれ、中負荷燃焼時
に炎の安定性が良い中炎孔により四方を囲まれ、
高負荷燃焼時は本質的に炎の安定性の良いため広
範囲の発熱量の変化領域において炎の安定性が良
い。
［実施例］
本発明を第１図〜第４図に示す第１実施例に基
づいて説明する。
づいて説明する。
本発明にかかる燃焼プレート１は、セラミツク
製であり、この実施例では矩形の外形形状を有す
る耐熱板２に、表裏に貫通する多数の炎孔を設け
て構成されている。耐熱板２の平面形状は円形・
三角形など用途に応じて所望に選定でき、また全
体的な形状は平面以外に球面、凸面、凹面であつ
ても良い。
製であり、この実施例では矩形の外形形状を有す
る耐熱板２に、表裏に貫通する多数の炎孔を設け
て構成されている。耐熱板２の平面形状は円形・
三角形など用途に応じて所望に選定でき、また全
体的な形状は平面以外に球面、凸面、凹面であつ
ても良い。
この炎孔は、直径1.9mmの252個の大炎孔３、直
径1.3mmの3932個の中炎孔４、および直径1.0mmの
1050個の小炎孔５の３種類の炎孔からなる。これ
ら３種類の炎孔は、いずれも円形を呈するととも
に各種がそれぞれ分散して格子状に配列されてい
る。大炎孔３の一つの大炎孔３ａはその中心を中
心として中心間距離2.4mmの同心円上に等間隔に
位置する４つの小炎孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに
よつてその四方を囲まれるとともに、中心間距離
3.4mmの同心円上に等間隔に位置する４つの中炎
孔４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによつてその中間の四
方を囲まれている。すなわち４つの小炎孔５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄはそれぞれ前記４つの中炎孔４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間に位置するよう設定
されている。また燃焼プレート１の周囲および点
火装置の装着位置にはサーマルシヨツクを低減さ
せるための盲穴１ａが列設されている。
径1.3mmの3932個の中炎孔４、および直径1.0mmの
1050個の小炎孔５の３種類の炎孔からなる。これ
ら３種類の炎孔は、いずれも円形を呈するととも
に各種がそれぞれ分散して格子状に配列されてい
る。大炎孔３の一つの大炎孔３ａはその中心を中
心として中心間距離2.4mmの同心円上に等間隔に
位置する４つの小炎孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに
よつてその四方を囲まれるとともに、中心間距離
3.4mmの同心円上に等間隔に位置する４つの中炎
孔４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによつてその中間の四
方を囲まれている。すなわち４つの小炎孔５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄはそれぞれ前記４つの中炎孔４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間に位置するよう設定
されている。また燃焼プレート１の周囲および点
火装置の装着位置にはサーマルシヨツクを低減さ
せるための盲穴１ａが列設されている。
第５図は燃焼プレート１を用いた強制送風式ガ
スバーナ５０を使用したガス湯沸器６を示し、燃
焼プレート１は長手方向に２枚が並列して取り付
けられており、ブロワ７により強制送風された空
気と燃料のガスとがプレート１の上流の混合室８
で混合され、プレート１の下流側の燃焼室９で着
火、燃焼する。燃焼による発熱は主に水管１０と
フイン１１からなる熱交換器により吸熱され、水
管１０内の流水に伝熱される。このガスバーナ５
０において、発熱量は6000kcal／hrから
30000kcal／hrまで変更できるように設定されて
おり、発熱量に応じて供給されるガスおよび空気
の量が調整される。この場合において、低発熱量
領域（6000kcal／hr〜10000kcal／hr）において
は小炎孔５により大炎孔３の炎が安定し、さらに
同様に中炎孔４も安定化され火炎群全体の安定化
が実現される。また高発熱量領域（20000kcal／
hr以上）においては、主に中炎孔４と大炎孔３の
火炎が支配的な火炎群となり安定化する。
スバーナ５０を使用したガス湯沸器６を示し、燃
焼プレート１は長手方向に２枚が並列して取り付
けられており、ブロワ７により強制送風された空
気と燃料のガスとがプレート１の上流の混合室８
で混合され、プレート１の下流側の燃焼室９で着
火、燃焼する。燃焼による発熱は主に水管１０と
フイン１１からなる熱交換器により吸熱され、水
管１０内の流水に伝熱される。このガスバーナ５
０において、発熱量は6000kcal／hrから
30000kcal／hrまで変更できるように設定されて
おり、発熱量に応じて供給されるガスおよび空気
の量が調整される。この場合において、低発熱量
領域（6000kcal／hr〜10000kcal／hr）において
は小炎孔５により大炎孔３の炎が安定し、さらに
同様に中炎孔４も安定化され火炎群全体の安定化
が実現される。また高発熱量領域（20000kcal／
hr以上）においては、主に中炎孔４と大炎孔３の
火炎が支配的な火炎群となり安定化する。
前記の如く炎孔が大・中・小と３段階に断面積
が異なつているが、この場合、大・中・小の各種
炎孔の断面積比は４：２：１程度が最も望まし
く、このように設定した場合、大・中・小の各種
炎孔の個数の比はほぼ１：３：４とすると最も優
れた効果が得られる。またこれらの比の±30％以
内であれば本発明の目的は達成できる。
が異なつているが、この場合、大・中・小の各種
炎孔の断面積比は４：２：１程度が最も望まし
く、このように設定した場合、大・中・小の各種
炎孔の個数の比はほぼ１：３：４とすると最も優
れた効果が得られる。またこれらの比の±30％以
内であれば本発明の目的は達成できる。
つぎに本発明の第２実施例を第６図を参照して
説明する。
説明する。
この第２実施例では、燃焼プレート１上の円錐
状の窪みＤを大炎孔３ａと同心的に形成し、この
窪みＤは外周縁部の領域において、４個の小炎孔
５ａの領域とそれぞれ共通部分を有するように大
きさが設定されている。この窪みＤは頂角Θを例
えば120度に設定するとともに、この窪みＤの直
径を4.5mmとし、その外周縁部と小炎孔５ａとの
共通部分が形成する上下方向の寸法ｔを1.0mmな
いし1.5mmの寸法に設定している。
状の窪みＤを大炎孔３ａと同心的に形成し、この
窪みＤは外周縁部の領域において、４個の小炎孔
５ａの領域とそれぞれ共通部分を有するように大
きさが設定されている。この窪みＤは頂角Θを例
えば120度に設定するとともに、この窪みＤの直
径を4.5mmとし、その外周縁部と小炎孔５ａとの
共通部分が形成する上下方向の寸法ｔを1.0mmな
いし1.5mmの寸法に設定している。
このように構成すれば、大炎孔３ａからの炎の
小炎孔５ａからの炎が根元において併合状態に吸
い込まれるようになり全体的に根元において径大
炎となつて炎の形成状態が安定する。このような
炎の安定化に伴い振動燃焼に起因する騒音の発生
が良好に抑制される。
小炎孔５ａからの炎が根元において併合状態に吸
い込まれるようになり全体的に根元において径大
炎となつて炎の形成状態が安定する。このような
炎の安定化に伴い振動燃焼に起因する騒音の発生
が良好に抑制される。
ちなみに、第７図は横軸に周波数Hzを、縦軸
に騒音レベルdBを取つた座標で示したグラフで、
このグラフにより燃焼騒音の主たる周波数である
400Hzないし600Hz範囲の成分が破線で示すものと
比較して大きく低減し、超低騒音化に寄与できる
ものである。なお、窪みＤの大きさは小炎孔５ｄ
を全面的に含む領域寸法となる大きさに形成して
もよい。
に騒音レベルdBを取つた座標で示したグラフで、
このグラフにより燃焼騒音の主たる周波数である
400Hzないし600Hz範囲の成分が破線で示すものと
比較して大きく低減し、超低騒音化に寄与できる
ものである。なお、窪みＤの大きさは小炎孔５ｄ
を全面的に含む領域寸法となる大きさに形成して
もよい。
つぎに、第８図ないし第１０図は本発明の第３
ないし第５実施例を示す。第８図の第３実施例で
は、窪みＤの内周面形状を断面矩形に形成し、第
９図の第４実施例では、窪みＤの内周面形状を楕
円面状に形成し、第１０図の第５実施例では、窪
みＤの内周面形状を球面状に形成している。
ないし第５実施例を示す。第８図の第３実施例で
は、窪みＤの内周面形状を断面矩形に形成し、第
９図の第４実施例では、窪みＤの内周面形状を楕
円面状に形成し、第１０図の第５実施例では、窪
みＤの内周面形状を球面状に形成している。
この場合、窪みＤの形状は前記のもののみに限
定されず、窪みＤの表面に放射方向に伸びる溝を
等角度間隔に形成するようにしてもよい。
定されず、窪みＤの表面に放射方向に伸びる溝を
等角度間隔に形成するようにしてもよい。
第１図は本発明の第１実施例にかかる燃焼プレ
ートの平面図、第２図はその要部拡大図、第３図
はその正面図、第４図はその底面図、第５図は本
発明の燃焼プレートを用いた湯沸器の断面図、第
６図は本発明の第２実施例にかかる燃焼プレート
の要部を示す平面図および断面図、第７図は騒音
レベルdBと周波数Hzとの関係を示すグラフ、第
８図ないし第１０図は第３ないし第５実施例を示
す要部の断面図である。 図中、１……燃焼プレート、２……耐熱板、３
……大炎孔、４……中炎孔、５……小炎孔。
ートの平面図、第２図はその要部拡大図、第３図
はその正面図、第４図はその底面図、第５図は本
発明の燃焼プレートを用いた湯沸器の断面図、第
６図は本発明の第２実施例にかかる燃焼プレート
の要部を示す平面図および断面図、第７図は騒音
レベルdBと周波数Hzとの関係を示すグラフ、第
８図ないし第１０図は第３ないし第５実施例を示
す要部の断面図である。 図中、１……燃焼プレート、２……耐熱板、３
……大炎孔、４……中炎孔、５……小炎孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の形状を有する耐熱板に、 断面面積比をほぼ４：２：１、数をほぼ１：
３：４に設定した大中小の３種の炎孔を、表裏の
貫通し、且つ各種炎孔がそれぞれ格子状に分散す
るように設け、 前記大炎孔は、隣り合う４つの小炎孔の中心に
位置するとともに、隣り合う４つの中炎孔の中心
に位置し、 且つ、前記中炎孔の各々は、隣り合う４つの前
記小炎孔の中心に設定した 強制燃焼用の燃焼プレート。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094018A JPS643407A (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | Combustion plate |
| KR1019880001541A KR920001754B1 (ko) | 1987-04-16 | 1988-02-15 | 연소기기의 연소판 |
| NL8800916A NL193468C (nl) | 1987-04-16 | 1988-04-08 | Branderplaat. |
| IT8820214A IT1216579B (it) | 1987-04-16 | 1988-04-15 | Piastra per bruciatore. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094018A JPS643407A (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | Combustion plate |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2758391A Division JPH0759966B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 燃焼プレート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643407A JPS643407A (en) | 1989-01-09 |
| JPH0585805B2 true JPH0585805B2 (ja) | 1993-12-08 |
Family
ID=14098777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62094018A Granted JPS643407A (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | Combustion plate |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS643407A (ja) |
| KR (1) | KR920001754B1 (ja) |
| IT (1) | IT1216579B (ja) |
| NL (1) | NL193468C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333223A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4110301A1 (de) * | 1991-03-28 | 1992-10-01 | Kurt Krieger | Brennerplatte fuer strahlungsbrenner |
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