JPS60114615A - 赤外線輻射ガスバ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炎の立ち上りが殆ど無く、穏やかな加熱作用
を発揮し得るように、比較的多量の赤外線、ないしは、
より長波長で特に炭水化物に吸収され易い遠赤外線を輻
射可能に構成されたガスバーナに関する。

この種の赤外線輻射ガスバーナは、上記したような特性
を有するが故に、ガスストーブやガスオープン等の家庭
用ガス器具、あるいは、布乾燥装置やサーモゾル式布染
色装置ｆｔ等の工業用加熱装置に対して好適に利用でき
る可能性が大きく、その有用性が次第に高まりつつある
。

ところで、従来のかかる赤外線輻射ガスバーナとしては
、下記のような触媒燃焼式ガスバーナが知られている。

　即ち、第９図は一般的な表面燃焼型触媒燃焼式ガスバ
ーナの概略を示すものであるが、有底筒状ケース（幻の
開口部を塞ぐように、保温マット（ｂ）、触媒層（Ｃ）
および保持金網（ｄ）が底部側よシこの順に配設される
とともに、クース（、）の底部に形成された閉空間（・
）内には燃料ガスと燃焼用空気との混合気の供給管（ｆ
）に連結されたディストリビュータ（ｇ）が設けられ、
そして、着火手段として前記保温マツ）　（ｂ）まだは
触媒層（Ｃ）内にニクロム線等から成る電気ヒーター（
１）が内装され、この電気ヒーター（１）の作動によっ
て燃焼部（ｈ）を構成する触媒層（Ｃ）が所定温度（着
火温度−約２００℃以上）に達したことがサーモスタッ
ト（すによシ検出されると、電気ヒーター（ｉ）が自動
的に作動停止し、混合気供給管（ｆ）からの混合気供給
が開始され、この混合気が、触媒層（Ｃ）の表面におい
て炎の立ち上りが殆ど無い状態で、かつ、比較的低温で
穏やかに触媒燃焼し、これによって、比較的多量の赤外
線ないしは遠赤外線が輻射されるように構成されている
。

しかしながら、このような触媒燃焼形式を採用した従来
構成の赤外線輻射ガスバーナは、次のような種々の欠点
を有している。　即ち、（力　持に、触媒層（ｃ）　Ｋ
は白金（ｐｔ）やバラジクム（Ｐｄ　）のような高価な
貴金属を使用すること、および、触媒層（Ｃ）を反応温
度（着火温度）にまで昇温させるための格別の機構（電
気ヒーター（１））、ならびに１それに対する温度制御
手段を設ける必要があること、更には、上記のように全
体構成がかなり複雑になること等から、設備コストか相
当高くつくこと、（イ）触媒層（ｃ）の温度上昇は、温
度立上シ特性に劣る電気ヒーター０）からの伝導伝熱に
よって行なわれるため、触媒層（ｃ）全体が所定の反応
温度に達するまで、つまり、着火までに非常に長時間を
要すること、 （り）着火手段として、エネルギーコストが高くて加熱
効率も比較的曳くなり電力を用いるヒーター（１）を採
用していること、ならびに、上記（イノで説明したよう
に、着火の際のヒーター（１）作動時間が長いことから
、ランニングコストも高くつくこと、および、 に）電気ヒーター（１）を保温マン）（ｂ１４たけ触媒
層（Ｃ）内に埋設する形態全採用しているために、保温
マツ）　（ｂ）または触媒層（Ｃ）を交換する際には、
当然に着火手段としての電気ヒーター（１）も交換しな
ければならず、また、逆に着火手段としての電気ヒータ
ー（１）が故障した場合には、それのみならずまだ使用
できる保温マット（ｂ）または触媒層（Ｃ）をも取り替
えなければならないというようにメンテナンスコストも
高くつくこと、 （４）保温マツ）　（ｂ）および触媒層（ｃ）　Ｋ、よ
る圧損が比較的大きいために、混合気の供給圧をかなり
大きくしなければならず、その為に、ブロワ−等の強制
圧送装置を必要とすると共に、ターンダクン比を大きく
とれず、また、メタンガス（ＣＨ４）等の可燃ガス成分
が未燃のまま通過するという安全上の問題があること、
といった構造面、経済面および機能面における多くの欠
点がある。

本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであって、
その目的は、特に構成が簡素で極めて安価に構成できて
、上記従来構成のものの有していた種々の欠点を全て一
挙に解消し得るのみならず、よシ一層優れた遠赤外線輻
射機能を発揮し得る全く新規な構成の赤外線輻射ガスバ
ーナを提供せんとすることにある。

以下、先ず本発明に係る赤外線輻射ガスバーナの実施例
を図面に基いて詳述する。

第１図は本発明の基本的実施例を示し、燃料ガス供給管
（１）からの燃料ガス供給に伴って、周囲から燃焼用空
気を吸入混合する所謂ブンゼンタイプの混合室（２）を
固定設置すると共に、その混合室（２）の先端開口部（
２Ａ）に多数の炎孔（８ａ）・・を有するセラミック製
赤外線輻射用グレート（３）を載置固定し、かつ、その
プレート（３）の上方に適宜間隔を隔てて半球状の８次
元網状構造体（４）を設けである。　図中（５）は、前
記プレート（３）の周囲忙固設され、前記８次元網状構
造体（４）を支持する断熱材である。　なお、前記各部
材（ＩＪ。

１２）　、　（ａ）で構成されるＳ分は、所謂シュバン
クバーナと呼ばれるセラミックプレート式赤外線輻射ガ
′スバーナと基本的に同様の構成を有していルカ、本案
のものにおいては、炎孔（８，）・・の数を若干少なく
するかその総量孔面積を少なくすると共に供給ガス量を
若干絞る仁とによって、ＩＩＩ記多数の炎孔（８ａ）・
・を有するプレート（３）の面積負荷を、通常のシュバ
ンクバーナの場合に比べて、およそ前記８次元網状構造
体（４）による負荷分だけ小さく設定しである。　また
、前記８次元網状構造体（４）としては、この図に示す
もののように、ガラス繊維から成る網状体（４ａ）と金
網（４ｂ）とを重ね合わせて構成してもよいし、あるい
は、ガラス繊維のみから成る網状体で構成してもよいし
、または、８次元網状骨格構造を有するセラミック多孔
体で構成してもよい０ 次に、上記構成のバーナの作用について説明する。

前記燃料ガス供給管１１１から燃料ガスが供吟されて、
前記混合室（２）内で燃焼用空気と混合した混合ガスは
、前記炎孔（８ａ）・・を介してプレート（３）表面に
流出し、ここで点火器（図示せず）によシ着火され、プ
レート（３）の表面で燃焼し、プレート（３）の表面が
加熱されて赤外線が輻射される。　前記したように、通
常のシュバンクバーナの場合に比べて燃料ガスの供給量
は若干絞られ、かつ、それに伴って逆火現象を防止すべ
く炎孔（８ａ）・・の数を減らされてはいるものの、そ
の燃焼に伴うプレート（３）表面からの輻射熱は、上方
に位置する前記８次元網状構造体（４）の内面によりプ
レート（３）側に反射されるため、プレート（３）の表
面温度は通常のシュバンクバーナにおけると同様に適正
に維持され、良好な燃焼状態と赤外線輻射状態が継続さ
れる。　一方、前記８次元網状構造体（４）は、それ自
体である程度の断熱性を有しているため、前記プレート
（３）からの輻射熱によって、その内面側は比較的高温
に熱せられ、るがその外表面側は比較的低温に維持され
、従り゛て、その外表面からは、波長が長い遠赤外線成
分ないしは超速赤外線成分を多く含む赤外線が輻射され
るのである。　即ち、従来のセラミックプレート式赤外
線輻射ガスバーナに比べて、燃料ガス消費量が少なく、
かつ、遠赤外線輻射効率が高いものにできるのである。

なお、前記８次元網状構造体（４）の材質や、それ全構
成する網状体の枚数や厚さ、網目の大きさ等を適宜選定
することによって、被加熱物の性状に応じた波長の（遠
）赤外線を輻射させることが可能である。

第２図は別の実施例全示し、前記８次元網状構造体（４
）ヲ平板状のものに構成して、（遠）赤外線の輻射面を
平面としたものである。

第８図は、本発明に係る赤外線輻射ガスパーすの応用実
施例としての赤外線ひばちを示し、ひばち本体（均の底
部に、前記第１図に示した構成のバーナを配置したもの
であり、和らかで快適な暖房作用に適した長波長の赤外
線が放射状に多量かつ効果的に輻射される。　図中（６
）は公知のスパーク点火器（概略を示すにとどめる）で
あり、（７）はガス流量調節ノ（ルプである。

第４図は、また′別の応用実施例としての全周囲暖房タ
イプの縦型赤外線ストーブ全示し、前記赤外線輻射用プ
レート（３）として、燃料ガスと燃焼用空気との混合室
（２）の先端に套嵌された上端閉塞円筒状のセラミック
多孔体を用い、適宜クリアランスを隔ててその外側を覆
うように、上端閉塞円筒状の８次元網状構造体（４）を
設けたものである。

第５図（イ）、（ロ）、Ｈは、更にまた別の応用実施例
としての曲面暖房タイプの横型赤外線ストーブ金示し、
前記赤外線輻射用プレート（３）として、長尺の混合室
（２）の先端開口部を覆り長尺平板状のセラミック多孔
体を用い、適宜クリアランスを隔ててその外側を覆う半
円筒状（カマボッ形）の８次元網状構造体（４）を設け
たものである。

第６図は、第５図（イ］、（ロ）、（／うで示した横績
赤外線ストーブの変形例を示し、前記８次元網状のであ
る。−図中（８）は耐火プレートである。

第７図は、池の応用実施例としての料理用ガスコンロケ
示し、上部に五徳（９）を有する本体ケース（１０）内
に、燃料ガス供給管＋１１）からの燃料ガス供給に伴っ
て基部周囲から燃焼用空気を吸引混合する混合管Ｕａの
先端に、火炎形成用の多数の炎口（１８ａ）・１１を有
するバーナトップ州を連設して成る公知構成（ブンゼン
タイプ）の火炎噴出バーナ（Ｎと、前記第１図で示した
赤外線輻射バーナ（Ｂ）と全組合せだものであるっ第８
図は、更に他の応用実施例としての調理用ガスグリルを
示し、両側部に火炎形成用の多数の炎口（１４ａ）・・
を有する平板状バーナトラ７”　（１４１ｉ夫々有する
公知構成（シュバンクタイプ〕の火炎噴出バーナ（ＣＪ
　、　（Ｃ）と、本発明による赤外線輻射ガスバーナ（
Ｄ）　、　（Ｄ）と全組合せたものである。

上記第７図および第８図に示した応用実施例のものでは
、火力が強くて急速加熱には適しているものの、主とし
て炭水化物から成るＲ理対象（被加熱物）に吸収され易
い長波長の赤外線（遠赤外線ひいては超速赤外、ｌｉ＋
）の放射量が極めて少ないために、被加熱物の表面と内
部とにおける吸収熱バランスがと沙にくい、という従来
の火炎噴出バーナと、長波長の赤外線（遠赤外線ないし
は超速赤外線）の輻射率が極めて高いものに構成できる
本発明による赤外線輻射バーナとを組み合わせているの
で、被加熱物への熱吸収が極めて効果的に行なわれて、
常に良好な調理を短時間で行なえるのである。

なお、上記各実施例において、本発明による赤外線輻射
バーナを、ひばちやストーブの暖房器具、あるいは、調
理用器具に適用した例を示したが、本発明の適用範囲は
これだけに限らず、各種工業用加熱装置等にも適用可能
なことは勿論である。

また、上記各実施例では、着火手段としてスパーク点火
器（６）を用いたものを示したが、ヒータ式点火器等他
の形式のものを用いても差支えない。

以上要す−るに、本発明による赤外線輻射ガスバーナは
、燃料ガスと燃焼用空気との混合室の開口部を覆う状態
に、多数の炎孔倉荷する赤外線輻射用プレートラ設けて
′ある赤外線輻射ガスバーナにおいて、前記赤外線輻射
用グレートの上方に適宜間隔を隔てて８次元網状構造体
を設けである、という特徴を備えている。

上記特徴構成故に発揮される作用ならびに効果は下記の
通りである。

即ち、実施例の説明中でも詳述したように、赤外線輻射
用プレートの表面での燃焼に伴なう輻射熱は、その上方
に位置する前記８次元網状構造体の内面によりプレート
側に反射されるため、通常のシュバンクバーナの場合に
比べて燃料ガスの供給斌は若干絞っても、プレートの表
面温度は通常のシュバンクバーナにおけると同様に適正
に＃Ｊ？され、良好な燃焼状惑と赤外線輻射状態が継続
される一方、ＩｉＪ記８次元網状構造体は、それ自体で
ある程度の断熱性茫有してい心ため、前記グレートから
の輻射熱によって、その内向側は比較的高温に熱せられ
るがその外表面側は比較的低温に維持され、従って、そ
の外表面力島らは、波長が長い遠赤外線成分ないしは超
速赤外線成分を多く含む赤外線が輻射されるのである。

　即ち、従来の触媒燃焼式赤外線輻射バーナに比べて、
はるかに簡素かつ安価なものに構成できながら、従来の
セラミックプレート式赤外線輻射ガスバーナに比べて、
燃料ガス消費濾が少なく、かつ、遠赤外線輻射効率が高
いものにできるに至ったのである。　なお、前記８次元
網状構造体の材質や、それ全構成する網状体の枚数や厚
さ、網目の大きさ等を適宜選定すれば、被加熱物の性状
に応じた波長の（遠）赤外線を輻射させることもげ能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明に係る赤外線輻射ガスバ
ーナの各種実施例を示し、第１図は基本的実施例の一部
破断正面図、第２図は別実施例の一部破断正面図、第８
図は応用実施例の一部破断正面図、第４図は別の応用実
施例の一部破断正面図、第５図（イ］、（ロ）、Ｈは大
々また別の応用夾施例紫示す一部破断圧面図、一部破断
乎面図および要部の断面図、第６図は第６図のものの菱
形例の要部断面図、第７図は他の応用実施例の一部破断
圧面図、そして、第８図は更に他の応用実施例の一部破
断正面図である。 −また、第９図は従来の赤外線輻射ガスバーナ？説明す
るだめの正面ｌ析面図である。 （２）・・・・・・混合室、（３）・・・・・・赤外線
輻射用プレート、（８ｇ）・・・・・・炎孔、（４）・
・・・・・８次元網状構造体、（４ａ）・・・・・・ガ
ラス繊維網状体、（４ｂ）・・・・・・金網。 斬　７　頌 ９ 第　９ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　燃料ガスと燃焼用空気との混合室（２）の開口部（
   ２Ａ）を覆う状態に、多数の炎孔（８ａ）・・を有する
   赤外線輻射用プレート（３）を設けである赤外線輻射ガ
   スバーナにおいて、前記赤外線輻射用プレート（３）の
   上方に適宜間隔を隔てて８次元網状構造体（４）を設け
   であることを特徴とする赤外線輻射ガスバーナ。 ■　前記８次元網状構造体（４）は、ガラス繊維から成
   る網状体（４ａ）と金網（４ｂ）とを重ね合わせて４ｓ
   成されていることｔ特徴とするｌｆ：ｆｉＦ　請求の範
   囲第０項に記載の赤外線輻射ガスバーナ。 ■　１ｉｉｌｌ記８次元網状構造体（４）は、ガラス繊
   維から成る網状体のみで構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第０項に記載の赤外線輻射ガスバーナ
   。 ■　前記８次元網状構造体（４）は、８次元網状骨格構
   造を有するセラミック多孔体で構成しであることを特徴
   とする特許請求−の範囲第０項に記載の赤外線輻射ガス
   バーナ。