JPH0776606B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
- Publication number
- JPH0776606B2 JPH0776606B2 JP61139510A JP13951086A JPH0776606B2 JP H0776606 B2 JPH0776606 B2 JP H0776606B2 JP 61139510 A JP61139510 A JP 61139510A JP 13951086 A JP13951086 A JP 13951086A JP H0776606 B2 JPH0776606 B2 JP H0776606B2
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- Japan
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- burner
- air
- heat
- combustion
- flame
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は輻射熱を利用する燃焼装置に関するものであ
る。
る。
従来の技術 従来この種の輻射熱を利用する燃焼装置は第３図に示す
ように多数の小孔を有する耐熱性セラミックスから成る
バーナ、いわゆるシュバンクバーナ１と、前記シュバン
クバーナ１に燃料を供給するノズル２と、ノズル２によ
り前記シュバンクバーナ１の炎孔に燃料と空気を供給す
べく設けた混合管３とにより燃焼部を構成し、前記燃焼
部ではほぼ全一次燃焼かそれに近い値の予混合比で混合
させ、シュバンクバーナ１上で赤熱させる。シュバンク
バーナ１上で燃焼した排ガスはファン４により導かれ燃
焼排気口５から温風を出し、一方、シュバンクバーナ１
に対向して置かれた耐熱性の透過板材６（例えば、表面
が波形のガラスなど）を通して輻射熱を取出す構造にな
っており、温風吹出しによる対流熱と、輻射熱の両方を
出す暖房器具として用いられている。
ように多数の小孔を有する耐熱性セラミックスから成る
バーナ、いわゆるシュバンクバーナ１と、前記シュバン
クバーナ１に燃料を供給するノズル２と、ノズル２によ
り前記シュバンクバーナ１の炎孔に燃料と空気を供給す
べく設けた混合管３とにより燃焼部を構成し、前記燃焼
部ではほぼ全一次燃焼かそれに近い値の予混合比で混合
させ、シュバンクバーナ１上で赤熱させる。シュバンク
バーナ１上で燃焼した排ガスはファン４により導かれ燃
焼排気口５から温風を出し、一方、シュバンクバーナ１
に対向して置かれた耐熱性の透過板材６（例えば、表面
が波形のガラスなど）を通して輻射熱を取出す構造にな
っており、温風吹出しによる対流熱と、輻射熱の両方を
出す暖房器具として用いられている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、全一次燃焼あるい
はそれに近い予混合状態でシュバンクバーナ１を赤熱さ
せているために、ある所定の狭い燃焼範囲しか得られな
い。第２図はシュバンクバーナにおける燃焼範囲を縦軸
流速、横軸を当量比（理論空気量／予混合空気量）で表
してある。即ち、横軸の当量比が大きくなると予混合空
気量が少なくなり黄火限界が現れる。縦軸の流速は燃料
と空気の合計の量を単位面積当たりに換算し直したもの
である。当量比が１近傍で縦軸の流速が大きくなるとと
バック限界に入り、更に大きくなると吹き飛び限界（図
示していない）に達する。シュバンクバーナのように赤
熱をさせて燃焼させるバーナの場合は、バック限界は２
種類あり、通常の上に凸の形をしたバック限界（図示せ
ず）と、下に凸のバック限界がある。ここで示している
ような下に凸のバック限界は燃焼量を大きくしていくと
（当量比をあまり変えない場合）発熱量が大きくなりバ
ーナの温度が上がりすぎて、燃焼速度が大きくなりバッ
クする。シュバンクバーナのような多数の小孔を有する
形態の耐熱性セラミックスバーナの場合は炎孔面積負荷
が約0.2Kcal/1・mm2程度で燃焼しており（通常のブンゼ
ンバーナでは４〜8Kcal/1・mm2程度）、通常のブンゼン
バーナに比して１桁少ない炎孔面積負荷になっている。
ただ、空気量はブンゼンバーナに比して多いため流足が
遅すぎて通常のバック限界（図示していない）に達する
ことはなく、赤熱状態を保ちながら燃焼している。今、
赤熱状態でうまく設定してある状態から設定をずらした
場合について説明する。予混合した空気量が少ないと燃
焼速度が遅くなり、又、空気不足により燃焼の完結には
長い距離を必要とし、火炎は立上ってきて青火燃焼とな
る（第２図矢印Ａ方向）。空気過剰にすることは通常混
合管の能力から考えて難しいが、ファン等の力を利用し
て空気過剰にした時は、吹飛び限界に近くなり、又、赤
熱が消え青火となり、輻射熱を得られなくなる（第２図
の矢印Ｂ方向）。次に燃焼量を低下させると、炎孔面積
負荷が小さくなりすぎて、耐熱性セラミックスを加熱し
赤熱させるだけの単位面積当りの燃焼量を確保すること
ができず青火となる（第２図矢印Ｃ方向）。更に、燃焼
量を増そうとすると単位面積当りの燃焼量が増えてセラ
ミックスの温度が上昇し、火炎はバックする（第２図矢
印Ｄ方向）。以上のように、ある所定の燃焼量の設定か
ら少しはずれると輻射熱を利用する燃焼装置としては使
用できず、燃焼量の大小（TDR）を設定するためには、
バーナをいくつかに分割して切換えるという方式しかな
いという問題を有していた。
はそれに近い予混合状態でシュバンクバーナ１を赤熱さ
せているために、ある所定の狭い燃焼範囲しか得られな
い。第２図はシュバンクバーナにおける燃焼範囲を縦軸
流速、横軸を当量比（理論空気量／予混合空気量）で表
してある。即ち、横軸の当量比が大きくなると予混合空
気量が少なくなり黄火限界が現れる。縦軸の流速は燃料
と空気の合計の量を単位面積当たりに換算し直したもの
である。当量比が１近傍で縦軸の流速が大きくなるとと
バック限界に入り、更に大きくなると吹き飛び限界（図
示していない）に達する。シュバンクバーナのように赤
熱をさせて燃焼させるバーナの場合は、バック限界は２
種類あり、通常の上に凸の形をしたバック限界（図示せ
ず）と、下に凸のバック限界がある。ここで示している
ような下に凸のバック限界は燃焼量を大きくしていくと
（当量比をあまり変えない場合）発熱量が大きくなりバ
ーナの温度が上がりすぎて、燃焼速度が大きくなりバッ
クする。シュバンクバーナのような多数の小孔を有する
形態の耐熱性セラミックスバーナの場合は炎孔面積負荷
が約0.2Kcal/1・mm2程度で燃焼しており（通常のブンゼ
ンバーナでは４〜8Kcal/1・mm2程度）、通常のブンゼン
バーナに比して１桁少ない炎孔面積負荷になっている。
ただ、空気量はブンゼンバーナに比して多いため流足が
遅すぎて通常のバック限界（図示していない）に達する
ことはなく、赤熱状態を保ちながら燃焼している。今、
赤熱状態でうまく設定してある状態から設定をずらした
場合について説明する。予混合した空気量が少ないと燃
焼速度が遅くなり、又、空気不足により燃焼の完結には
長い距離を必要とし、火炎は立上ってきて青火燃焼とな
る（第２図矢印Ａ方向）。空気過剰にすることは通常混
合管の能力から考えて難しいが、ファン等の力を利用し
て空気過剰にした時は、吹飛び限界に近くなり、又、赤
熱が消え青火となり、輻射熱を得られなくなる（第２図
の矢印Ｂ方向）。次に燃焼量を低下させると、炎孔面積
負荷が小さくなりすぎて、耐熱性セラミックスを加熱し
赤熱させるだけの単位面積当りの燃焼量を確保すること
ができず青火となる（第２図矢印Ｃ方向）。更に、燃焼
量を増そうとすると単位面積当りの燃焼量が増えてセラ
ミックスの温度が上昇し、火炎はバックする（第２図矢
印Ｄ方向）。以上のように、ある所定の燃焼量の設定か
ら少しはずれると輻射熱を利用する燃焼装置としては使
用できず、燃焼量の大小（TDR）を設定するためには、
バーナをいくつかに分割して切換えるという方式しかな
いという問題を有していた。
又、耐熱性セラミックスを用いたバーナとしてハニカム
が考えられるが、シュバンクバーナの炎孔の開口率45〜
50％に比してハニカムは70〜80％と大きく、そのため、
単位重量当りの比熱が小さく、燃焼量を小さくしても赤
熱状態を維持するために、燃焼速度のおそいC4H10,C
3H8,CH4等の燃料についてはTDRを大きく取ることができ
る。しかしながら、燃料速度の大きな都市ガス系の場合
は、通常のバック領域（図示していない）が大きいた
め、低炎孔負荷でないと燃料せず、TDRはとれないとい
う問題を有していた。
が考えられるが、シュバンクバーナの炎孔の開口率45〜
50％に比してハニカムは70〜80％と大きく、そのため、
単位重量当りの比熱が小さく、燃焼量を小さくしても赤
熱状態を維持するために、燃焼速度のおそいC4H10,C
3H8,CH4等の燃料についてはTDRを大きく取ることができ
る。しかしながら、燃料速度の大きな都市ガス系の場合
は、通常のバック領域（図示していない）が大きいた
め、低炎孔負荷でないと燃料せず、TDRはとれないとい
う問題を有していた。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、耐熱性セ
ラミックスを用いた燃料装置として、炎孔部の切換えを
行なわずに、燃焼量をしぼることができる方式を提案す
るもので、更に、１次空気比のばらつきによる燃焼範囲
の狭さをなくすようにすることを目的とする。
ラミックスを用いた燃料装置として、炎孔部の切換えを
行なわずに、燃焼量をしぼることができる方式を提案す
るもので、更に、１次空気比のばらつきによる燃焼範囲
の狭さをなくすようにすることを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の燃焼装置は、多数
の小孔を有する耐熱性セラミックスから成るバーナと、
前記バーナに燃料を供給するノズルと、前記ノズルによ
り前記バーナの炎孔に対向して配設した複数の孔を有す
る透過性物質から成る空気噴出部と、前記空気噴出部へ
空気を供給するファンと、前記バーナ炎孔に対向しない
ところに設けた燃焼排気口と、前記バーナ炎孔に対向す
るところに設けた透過性物質の２次輻射体とから構成さ
れている。
の小孔を有する耐熱性セラミックスから成るバーナと、
前記バーナに燃料を供給するノズルと、前記ノズルによ
り前記バーナの炎孔に対向して配設した複数の孔を有す
る透過性物質から成る空気噴出部と、前記空気噴出部へ
空気を供給するファンと、前記バーナ炎孔に対向しない
ところに設けた燃焼排気口と、前記バーナ炎孔に対向す
るところに設けた透過性物質の２次輻射体とから構成さ
れている。
作用 本発明は上記した構成によって、ノズルからの吸引され
る空気は、理論空気量より少ない量の空気を混合してバ
ーナ炎孔から噴出し、他方、空気噴出部に設けた複数の
孔からバーナ炎孔に対向して吹出し、この両者の対向に
より耐熱性セラミックスバーナ上で赤熱して燃焼する。
燃焼した燃焼排ガスは燃焼排気口から温風として、他方
赤熱バーナ面からは輻射熱が透過性物質である２次輻射
体を介して放出される。
る空気は、理論空気量より少ない量の空気を混合してバ
ーナ炎孔から噴出し、他方、空気噴出部に設けた複数の
孔からバーナ炎孔に対向して吹出し、この両者の対向に
より耐熱性セラミックスバーナ上で赤熱して燃焼する。
燃焼した燃焼排ガスは燃焼排気口から温風として、他方
赤熱バーナ面からは輻射熱が透過性物質である２次輻射
体を介して放出される。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図において、１は多数の小孔を有する耐熱性セ
ラミックスから成るバーナで、燃料を供給するノズル２
と混合管３とで燃焼部４を形成している。前記バーナ１
の炎孔５に対向して配設した複数の孔６を有する透過性
物質から成る空気噴出部７を設け、前記空気噴出部７へ
空気を供給するファン８と、前記バーナ１の炎孔５に対
向するところに熱透過性物質から成る２次輻射体９とで
空気系路部10を形成してある。一方、バーナ１の炎孔５
に対向しないところには燃焼排気口11を、又、前記空気
系路部10の一部にはバイパス孔12を設けると共に、それ
ぞれケース排気口13に連通させてある。14はケース、15
は燃料供給弁である。16はファン８の吸気口である。
る。第１図において、１は多数の小孔を有する耐熱性セ
ラミックスから成るバーナで、燃料を供給するノズル２
と混合管３とで燃焼部４を形成している。前記バーナ１
の炎孔５に対向して配設した複数の孔６を有する透過性
物質から成る空気噴出部７を設け、前記空気噴出部７へ
空気を供給するファン８と、前記バーナ１の炎孔５に対
向するところに熱透過性物質から成る２次輻射体９とで
空気系路部10を形成してある。一方、バーナ１の炎孔５
に対向しないところには燃焼排気口11を、又、前記空気
系路部10の一部にはバイパス孔12を設けると共に、それ
ぞれケース排気口13に連通させてある。14はケース、15
は燃料供給弁である。16はファン８の吸気口である。
上記構成において、燃料は燃料供給弁15を通り、ノズル
２から混合管３に噴出され、まわりの空気を吸引し、バ
ーナ１の炎孔５に燃料混合気が達する。この時には、こ
の燃料混合気は理論空気量に対して、低く設定されてた
予混合気となっている。一方、２次空気はファン８から
供給され空気噴出部７の孔６を通過してバーナ火炎に対
向するように噴射され、火炎は予混合気と共に理論空気
量以上の空気を得て燃焼する。燃焼した燃焼排ガスは燃
焼排気口11を通り、空気系路10の一部に設けたバイパス
孔12から供給される空気と混合し、温度を下げつつ、ケ
ース排気口13から対流熱として放出される。又、前記炎
孔５で燃焼した火炎は、バーナ１が多数の小孔を有する
耐熱性セラミックスで形成してあるため、炎孔面積負荷
が小さく（前述のように0.2〜0.4Kcal/h・mm2）炎孔面
で赤熱状態で燃焼し、輻射変換する。この輻射熱は熱透
過性物質で作られた空気噴出部７及び２次輻射体９を通
過し、ケース14外へ放射される。
２から混合管３に噴出され、まわりの空気を吸引し、バ
ーナ１の炎孔５に燃料混合気が達する。この時には、こ
の燃料混合気は理論空気量に対して、低く設定されてた
予混合気となっている。一方、２次空気はファン８から
供給され空気噴出部７の孔６を通過してバーナ火炎に対
向するように噴射され、火炎は予混合気と共に理論空気
量以上の空気を得て燃焼する。燃焼した燃焼排ガスは燃
焼排気口11を通り、空気系路10の一部に設けたバイパス
孔12から供給される空気と混合し、温度を下げつつ、ケ
ース排気口13から対流熱として放出される。又、前記炎
孔５で燃焼した火炎は、バーナ１が多数の小孔を有する
耐熱性セラミックスで形成してあるため、炎孔面積負荷
が小さく（前述のように0.2〜0.4Kcal/h・mm2）炎孔面
で赤熱状態で燃焼し、輻射変換する。この輻射熱は熱透
過性物質で作られた空気噴出部７及び２次輻射体９を通
過し、ケース14外へ放射される。
次に燃焼量が変化した時について述べる。第２図に示す
ように、赤熱タイプの燃焼範囲は、横軸に当量比を縦軸
に噴出速度をとると、理論空気量付近、即ち、当量比１
近傍では、噴出速度の高い上方に、バック限界を有して
いる。従って、従来のように全一次燃焼させる場合は、
燃焼量変化は第２図Ｘ部に示す如く、多く変化させるこ
とができない。即ち、上限はバック限界に、下限は耐熱
性セラミックスの熱容量が大きいため、赤熱しなくな
る。ところが本発明の場合は第２図Ｙ部に示す如く上限
にバック限界がないため、上限を大きく取ることがで
き、燃焼量の変化巾も大きくなり、TDR＝1/3〜1/4程度
となる。従って高負荷も実現できる。
ように、赤熱タイプの燃焼範囲は、横軸に当量比を縦軸
に噴出速度をとると、理論空気量付近、即ち、当量比１
近傍では、噴出速度の高い上方に、バック限界を有して
いる。従って、従来のように全一次燃焼させる場合は、
燃焼量変化は第２図Ｘ部に示す如く、多く変化させるこ
とができない。即ち、上限はバック限界に、下限は耐熱
性セラミックスの熱容量が大きいため、赤熱しなくな
る。ところが本発明の場合は第２図Ｙ部に示す如く上限
にバック限界がないため、上限を大きく取ることがで
き、燃焼量の変化巾も大きくなり、TDR＝1/3〜1/4程度
となる。従って高負荷も実現できる。
発明の効果 以上のように本発明の燃焼装置によれば次の効果が得ら
れる。
れる。
（１）耐熱性セラミックスを用いたバーナにおいて１次
空気比をバック領域から避けた１次空気比に設定し、残
りの必要空気を２次空気としてバーナに対向させて燃焼
させてあるため、バックしない領域で、しかも赤熱させ
て輻射を取ることができる。
空気比をバック領域から避けた１次空気比に設定し、残
りの必要空気を２次空気としてバーナに対向させて燃焼
させてあるため、バックしない領域で、しかも赤熱させ
て輻射を取ることができる。
（２）上記の設定により燃焼範囲を上方に大きく取るこ
とができるため、高負荷に燃焼させると共に大きくTDR
を取ることができる。
とができるため、高負荷に燃焼させると共に大きくTDR
を取ることができる。
（３）また、２次空気を供給している面は熱透過性物質
で構成してあるので、バーナ面からの輻射を取ると共
に、バーナ面以外から温風として対流を取ることがで
き、対流と輻射を取る燃焼装置を提供できる。
で構成してあるので、バーナ面からの輻射を取ると共
に、バーナ面以外から温風として対流を取ることがで
き、対流と輻射を取る燃焼装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例における縦断面図、第２図は
同燃焼範囲特性図、第３図は従来例における縦断面図で
ある。 １……耐熱性セラミックスバーナ、２……ノズル、３…
…混合管、５……バーナの炎孔、６……複数の小孔、７
……空気噴出部、８……ファン、９……２次輻射体。
同燃焼範囲特性図、第３図は従来例における縦断面図で
ある。 １……耐熱性セラミックスバーナ、２……ノズル、３…
…混合管、５……バーナの炎孔、６……複数の小孔、７
……空気噴出部、８……ファン、９……２次輻射体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−88517（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−74735（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−4976（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】多数の小孔を有し、かつ前記小孔を炎孔と
する耐熱性セラミックスから成るバーナと、前記バーナ
に燃料を供給するノズルと、ノズルにより前記バーナの
炎孔に燃料と空気を供給すべく設けた混合管と、前記バ
ーナの炎孔に対向して配設した複数の孔を有する熱透過
性物質から成る空気噴出部と、前記空気噴出部へ空気を
供給するファンと、前記バーナの炎孔に対向しないとこ
ろに設けた燃焼排気口と、前記バーナ炎孔に対向すると
ころに設けた熱透過性物質の２次輻射体とから成る燃焼
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139510A JPH0776606B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139510A JPH0776606B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297615A JPS62297615A (ja) | 1987-12-24 |
| JPH0776606B2 true JPH0776606B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=15246978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61139510A Expired - Lifetime JPH0776606B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776606B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900009057Y1 (ko) * | 1988-11-11 | 1990-09-29 | 삼성전자 주식회사 | 전 1차식 가스버너 |
| KR100793758B1 (ko) * | 2007-02-06 | 2008-01-10 | 엘지전자 주식회사 | 가스복사 버너 |
| EP3531797B1 (en) * | 2016-12-27 | 2021-12-01 | Shizuoka Seiki Co., Ltd. | Infrared radiant heater |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888517A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
| JPS636582Y2 (ja) * | 1984-10-17 | 1988-02-24 |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP61139510A patent/JPH0776606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62297615A (ja) | 1987-12-24 |
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