JPS6044715A - 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ブン等の家庭
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７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（８）
の開口部を塞ぐように、保温マット（ｂ）、触媒層（ｃ
）およびゞ保持金網（ｄ）が底部側よりこの順に配設さ
れるとともに、ケース（、）の底部に形成された閉窒間
（、）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）また
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（４）の作動によ
って燃焼５（ｈ）を構成する触媒層（ｃ）が所定温度（
着火温度−約２０θ℃以上）に達したことがサーモスタ
ット（ｊ）により検出されると、電気ヒーター（ｉ）が
目動的に作動侵出し、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（ｃｌの表面に
おいて炎の立ち上Ｖが殆ど黒い状態で、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
ａ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、（７）特に、触媒層（ｃ）には
白金（１）ｔ）やパラジウム（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（す）、ならびに、それに対する温度制御手＃
９を設ける必要があること、更には、上記のように金体
構成がかなり複雑になること等から、設備コストが相当
高くつくこと、（イ）触媒層（ｃ）の温度上昇は、温度
立上り特性に・′　劣る電気ヒーター（４）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ｉでに非常に長
時間を要すること、 （曽　着火手段として、エネルギーコストが高くて加熱
効率も比較的良くない電力を用いるヒーター＜ｒ＞を採
用していること、ならびに、上ε（イ）で説明したよう
に、着火の際のヒーター（ｉ）　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）を保温マツ）（ｂ）または触
媒層（Ｃ１内に埋設する形態を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（ｉ）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モ
高くつくこと、 （オ）保温マット（ｂ）および触媒層（ｃ）にょる圧損
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、プロワ−等の強制圧送装
置を必要とすると共に、ターンダウン比を大きくとれず
、また、メタンガスＣＣＨ，）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、上記従来構成のものの有していた種々の入
直を全て一挙に解消し得るのみならず、より一層優れた
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。

混合気を供給される燃焼部を、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、という特徴を備
えている。　これを換言するに、本発明の技術的思想は
、全孔率が極めて高く（従って、表面積が非常に大きく
、通過気体の圧力損失は非常に小さい）、シかも、耐熱
性に極めて優れ、かつ、任意の形状のものを極めて容易
かつ安価に製造できる、といった基本的性質を有してい
る８次元網状骨格構造のセラミック多孔体（一般にはセ
ラミック７オームト呼ばれている）を有効利用して、そ
のセラミック多孔体そのもの全燃焼部に構成することに
より、そのセラミック多孔体の外表面および外表面近く
の内部において、燃料ガスと燃焼用空気との混合気を燃
焼させるようにし次点に存する０上記特故構成故に発揮
される作用ならびに効果は下記の通りである。　即ち、 （Ｉ）　燃焼部を構成するセラミック多孔体は、上記の
ように極めて突孔率が高くて表面積が大きいので、燃焼
混合気との接触面積が非常に大きくとれ、よって、従来
のものよりも相当低温度での燃焼状態が得られ、これに
よって、従来のものよりも長い波長の赤外線、つまり、
遠赤外線（波長：ｊ〜２５μ）更には超速赤外線（波長
：２５〜１０００μ）を多量に輻射することが可能さな
り、以って、従来のものよりも一層穏やかな加熱作用を
発揮し得るものになり、殊に、暖房用ガス器具等のよう
に和らかい快適な暖かさを要求されるものに対して、非
常に好適なものにでき、 （ｎ）　上記（Ｉ）で詳述したように、相当低温での燃
焼状態が得られるため、ＮＯｘ発生量も従来のものに比
べて少なくなり、 （Ｉｎ）　また、低温で燃焼させることが可能であるた
め、赤外線輻射効率を従来の赤外線ノ（−す（約−２５
％）よりも高い３０％程度にすることができ、 （ｆｆ）　燃焼部を構成するセラミック多孔体は、上記
のように極めて空孔率が高くて断熱性に富むので、低圧
高インプットでも逆火し難く、また、上記のように通過
気体の圧力損失が非常に小さい（つまり、通過抵抗が小
さい）ので、低インプットでも保炎性が良く、従って、
ターンダウン比を大きくとることができ、特に、急速暖
房と快適暖秀とに切替え可能にすることが望まれる暖房
器具や、大頓な加熱出力調整が望まれる工業用加熱装置
に好適なものにでき、ま友、 （Ｖ）　着火手段としては、従来の触媒燃焼式のものの
ように、複雑で特殊な構造を有し、而も、着火の次めに
多くのエネルギーと長い時間を有するものを用いる必要
が無く、スパーク点火器等のようなごく一般的な簡素な
構成のものを採用し得て、かつ、少ないエネルギーで瞬
間的に着火させることができる、 といったように、赤外線（遠赤外線、超速赤外線〕輻射
機能、ならびに、その他の種々の機能において、従来の
ものに比べて格段に優れたものにできたのであり、更に
、 （Ｖ［）　前述のように、簡素な構成でエネルギー消費
の少ない着火手段を採用できること、ならびに、セラミ
ック多孔体による圧損が非常に小さいことからプロツー
などの強制圧送装置を必要としないこと、等が相俟って
、全体構造を極めて簡素かつコンパクトに構成し得るの
で、製造コスト、ランニングコストおよびメンテナンス
コストも安価にでき、また、（■）容易かつ安価に任意
の形状のものを製造できるセラミック多孔体を用いてい
るので、各種バーナの用途に応じて適切な形状のものを
容易に得ることができる、 というように構造面ならびに経済面でも有利なものにで
きたのである口 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は、本発明による赤外線輻射ガスバーナを適用し
て構成した赤外線ひばち全示し、陶器製のひばも本体（
１）の底部に、燃料ガス供給管（２）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管（３）を固定設置すると共に、そ
の混合管（３）の先端関口部（８Ａ）を、８次元網状骨
格構造を有するセラミック多孔体（４）（一般にはセラ
ミック７オームと呼ばれており、多種の空孔率のものが
ある）で構成された円板（４Ａ）で覆って、赤外線ない
しは（超）遠赤外線を輻射可能な燃焼部（５）を構成し
である。　なお、前記燃焼５（５）を構成する円板状セ
ラミック多孔体（４Ａ）に供給されたガスと空気の混合
気は、該セラミック多孔体（４Ａ）の外表面およびその
外表面近くの内部において穏やかに低温燃焼し、和らか
で快適な暖房作用に適した長波長の赤外線を多量かつ効
果的に輻射するのである。　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
ス流量調節バルブである。

第２図は別の実施例を示し、前記第１図で示した赤外線
ひばちの円板状セラミック多孔体（４Ａ）に代えて、半
球状セラミック多孔体（４Ｂ）を用いたものである。

第８図はまた別の実施例を示し、燃焼部（５）を構成す
るセラミック多孔体（４）を、混合管（３）の先端開口
部（８Ａ）　’ｔ’覆う半球状の内側セラミック多孔体
（４Ｃ）と、適宜クリアランス（８）ヲ隔てて前記外側
セラミック多孔体（４Ｄ）としては、その突孔率が前記
内側セラミック多孔体（４Ｃ）の突孔率よりも大きなも
のを用いている。　かかる構成によれば、その外側セラ
ミック多孔体（４Ｄ）において、よシ一層低温での燃焼
作用が発揮され、遠赤外線ないしは超速赤外線の輻射率
が高いものにできる。

第４図は、更に別の実施例であって、本発明による赤外
線輻射バーナを適用して構成しｔ全周回吸ガタイブの縦
型赤外線ストーブを示し、混合管（３）によって燃料ガ
スと燃焼用突気との混合気を供給される燃焼部（６）を
、前記混合管（３）の先端に套嵌され次上端閉塞円筒状
の内側セラミック多孔体（４Ｅ）と、適宜クリアランス
（８）を隔ててその外側を覆う上端閉塞円筒状の外側セ
ラミック多孔木（４Ｆ）とから成るコ重構造に構成しで
ある。　なお、第３図に示した実施例のものと同様に、
前記外側セラミック多孔体（４「）としては、その空孔
率が前記内側セラミック多孔体（４巳）の空孔率よりも
大きなものを用いている。　図中、（９）は円板状耐火
プレートであるが、この部分も内側セラミック多孔体（
４Ｅ）と一体内に、セラミック多孔体でａ成しても差支
え無い。

第５図（イ）、（ロ）、（ｉは、更にま友別の実施例で
あって、本発明による赤外線輻射バーナを適用して構成
した前面暖房タイプの横型赤外線ストーブを示し、混合
管（３）から混合ガスを供給される燃焼部（５）を、前
記混合管（３）の先端開口部を覆う半円柱状の内側セラ
ミック多孔体（４Ｇ）と、適宜クリアランス（８）ヲ隔
ててその外側を覆う半円筒状の外側セラミック多孔体（
４Ｈ）とから成るコ重構造に構成しである。　なお、こ
の場合も、前記第３図および第４図に示した実施例と同
様に、前記外側セラミック多孔体（４Ｈ）としては、そ
の空孔率が前記内側セラミック多孔体（４ｑ）の突孔率
よりも大きなものを用いている。

図中、（ｌＯ）は赤外線反射板である。

第６図は、第５図（イ）、（ロ）、ヒうで示した種型赤
外線ストーブの変形例を示し、燃焼部（５）を構成工 するセラミック多孔体（４）を、全体として一円柱状に
構成したものである。　図中１ｌｌ）　Ｉｉ耐火グレー
トである。

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
調理器具や工業用加熱装置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）を用い友ものを示したが、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。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６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図は赤外線ひばちの全体
概略側断面図、第２図および第８図は、大々、第１図に
示すものの変形例の全体概略側前面図、第４図は縦型赤
外線ストーブの全体概略側断面図、第５図（イ）、（−
４，（ハ）は横型赤外線ストーブを示し、第５図（イ）
は一部を破断じた全体概ｗＩＩｓ正面図、第５図（呻は
一部全破断した金体概略平面図、＠５図０１は第５図（
イ）のＩ−Ｉ線矢視図、そして、第６図は第５図（イ）
。 （ロ）、（ハ）に示したものの変形例の要ｓ前面図であ
る。 また、第７図は従来構成の赤外線輻射バーナの全体概略
側断面図である。 ｆ４）　−−−・セラミック多孔体、（４Ｃ）　、　（
４Ｅ）　；　（４Ｇ）・・・・・・内側セラミック多孔
体、（４Ｄ）、（４Ｆ）、（４Ｈ）・・・・・・外側セ
ラミック多孔体、（５）・・・・・・燃焼部、（８）・
・・・・・クリアランス。 特開日ＲＧＯ−４４７１５（６）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　燃料ガスと燃焼用空気との混合気が供給される燃焼
   部（５）を、８次元網状骨格構造を有するセラミック多
   孔体（４）で構成しであることを特徴とする赤外線輻射
   ガスバーナ。 ■　前記燃焼部（５）を構成するセラミック多孔体（４
   ）を、内側セラミック多孔体（４Ｃ，４Ｅ、４Ｇ）とそ
   の外側を覆う外側セラミック多孔体（４Ｄ、４Ｆ。 ４Ｈ）とから成る２重構造に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。 ■　前記外側セラミック多孔体（４Ｄ　、　４Ｆ　、４
   Ｈ）の空孔率ｆＩ：＃ｔＪ記内側セラミック多孔体（４
   Ｃ，４Ｅ。 ４Ｇ）の突孔率よシモ゛大きくしであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第■項に記載の赤外線輻射ガスバーナ
   。 ■　１ｉｔｌ記内側宅内側セラミック多孔０．４Ｅ、４
   ．Ｇ　）と外側セラミック多孔体（４Ｄ、４Ｆ、４Ｈ）
   との間にクリアランス（８）全段けであることを特徴と
   する特許請求の範囲第０項または第■項に記載の赤外線
   輻射ガスバーナ。