JPS61130718A - バ−ナ装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、バーナ装置に係り、特に、被加熱物を少ない
燃料で効率よく所望温度に加熱できるようにしたバーナ
装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

周知のように、大気中において応力除去焼鈍処理、焼ば
め処理、焼曲げ処理等を行なうときには加熱源として、
専ら、バーナ装置が使用されている。バーナ装置は、一
般に、家紅用ガスコンロと同様に高温燃焼ガスを被加熱
物に吹き付ける構成となっている。

しかしながら、従来のバーナ装置にあっては、燃焼ガス
が有しているエネルギーの２０〜３０％程度しか加熱に
利用できず、残りのエネルギーは無駄に捨てられている
のが実状である。このため、被加熱物が大形化すると燃
料消費量が膨大化する問題があった。

そこで最近では、熱効率を向上させるためにバー・す本
体に各種の工夫が施されている。しかし、省エネルギー
化と言う面からは未だ不十分なものしか存在していない
のが実状である。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、構成の複雑化を招くことなく熱
効率を大幅に向上させることができ、もって省エネルギ
ー化を実現できるバーナ装置を提供することにある。

（発明の概要） 本発明に係るバーナ装置は、被加熱物に向けて高温の燃
焼ガスを吹き付けるバーナ本体と、このバーナ本体の回
りに前記被加熱物に臨ませて配置された通気性固体と、
この通気性固体内を通る経路で前記被加熱物に吹き付け
られた後の前記燃焼ガスを強制的に排気する排気手段と
を備えている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような作用で熱効率を大幅に向上
させることができる。すなわち、バーナ本体から噴出し
た燃料と空気との混合物は、バーナ本体の前面において
燃焼し、この燃焼によって生成された高温のガスが被加
熱物に吹付けられる。

このため、被加熱物は加熱される。このとき強制排気系
を動作させておくと、被加熱物に吹き付けられた燃焼ガ
、スは、被加熱物に突き当った後方向変換して通気性固
体内を通って排気される。通気性固体内を通過しようと
する燃焼ガスは、通常、相当の高温に保たれている。こ
のように高温の燃焼ガスが通気性固体内を通過しようと
すると、通気性固体の真の表面積が非常に大きいことが
有効に作用して燃焼ガスの熱が速やかに通気性固体に伝
達される。つまり、燃焼ガスが通気性固体を横切ると、
非常に大きなエンタルピ降下が生じ、排ガス温度が急激
に降下する。このエンタルピ降下に相当するエネルギー
は、通気性固体から輻射エネルギーとして射出される。

この場合、輻射エネルギーの大部分は上流側、つまりこ
の発明装置では被加熱物側に向けて射出される。したが
って、被加熱物は、通気性固体からの輻射熱によっても
加熱されることになる。このように、通気性固体を前記
関係に配置するとともに前記関係に排気手段を設けてい
るので、燃焼ガスが有しているエネルギーのうち今まで
捨てられていたエネルギーも有効に利用して被加熱物を
加熱することができる。

したがって、簡単な構成であるにも拘らず熱効率を大幅
に向上させることができ、均−加熱化は勿論のこと加熱
時間の短縮化も図れ、省エネルギー化に十分寄与するこ
とができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、溶接割れを防止するために溶接に先だって被
溶接物を予熱する予熱装置に本発明に係るバーナ装置を
組み込んだ例を示すものである。

すなわち、図中１ａ、１ｂは被溶接部材（被加熱物）で
あり、これら被溶接部材１ａ、１ｂの突き合せ面には溶
接用の開先２が形成されている。

そして、被溶接部材１ａ、１ｂの上には、本発明を適用
した予熱装［３が紙面と直交する方向に移動自在に載置
されている。

予熱装［３は、大きく別けて、走行台車４と、火炎噴出
面を被溶接部材１ａ、１ｂの上面に向けるとともに上記
台１１４に支持された四角型のバーナ本体５と、開口部
を被溶接部材１ａ、１ｂの上面側に向は上記バーナ本体
５を囲繞するように配置された有底で、かつ環状のダク
ト６と、このダクト６の開口部を閉塞するように装着さ
れた多孔質セラミックス板製の通気性固体７と、一端側
が第２図にも示すようにダクト６の底壁四辺に設けられ
た孔を介してダクト６内に通じた排気管８ａ、８ｂ、３
ｃ、　８ｄと、台車４上に固定され前記各排気管の他端
側が共通に接続された排気ファン９とで構成されている
。

前記台車４には、第２図に示すように４つの脚部１１ａ
、１１ｂ、１１ｃ１１１ｄが設けてあり、これら脚部の
先端にはそれぞれ車輪１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ１１２ｄ
が装着されている。前記バーナ本体５は、たとえば特開
昭５８−２０５０１２号公報に開示されているもののよ
うに燃焼炎を均一に分散させることができるように構成
されたものである。このバーナ本体４は、燃料供給管１
３が台車４に支持され、これによって台車４への固定と
被溶接部材１ａ、１ｂとの間の間隔保持とがなされてい
る。そして、燃料供給管１３は、燃料と空気とを予混合
する図示しない予混合系に接続されている。前記ダクト
６は、開口中心線がバーナ本体５の中心線と交わるよう
に開口部を斜めに向けて配置されている。したがって、
通気性固体７もバーナ本体５を中心にして庇状に斜めに
配置されている。上記通気性固体７の被溶接部材１ａ。

１ｂ側に位置する面には輻射率を向上させるセラミック
スの塗料が塗布されており、また背面側には各部の通気
抵抗を調整するための図示にない手段、たとえば各部の
空孔率が所定に設定されたセラミックスファイバーや各
部の空孔率が所定となるようにセラミックス粒子を金網
で挟み込んだものが添設されている。なお、バーナ本体
５とダクト６との間の隙間には、断熱板１４が装着され
ている。

このように構成された予熱装置３を用い、溶接に先だっ
て被溶接部材１ａ、１ｂの開先２の部分を予熱するには
次のようにする。

まず、開先２の真上にバーナ本体５が位置するように台
車４をセットする。次に、排気ファン９を動作させ、バ
ーナ本体５に点火する。バーナ本体５によって生成され
た高温の燃焼ガスは、第１図中に実線矢印で示すように
開先２の部分およびその両側に吹き付けられる。したが
って、開先２の近傍は加熱される。このとき、排気ファ
ン９は　　　　　１動作しているので、被溶接部材１ａ
、Ｉｂの上面に吹付けられた後の燃焼ガスは方向変換し
てバーナ本体５を囲繞するように配置されている通気性
固体７を透過してダクト６内に流れ込み、各排気管８ａ
〜８ｄを介して排気ファン９から排気される。通気性固
体７に侵入しようとしている燃焼がスは、まだ相当高温
に保たれている。このように高温のガスが通気性固体７
を横切ると、通気性固体７の真の表面積が十分大きいこ
とに起因して、通気性固体７が急速に加熱される。この
加熱によって通気性固体７に蓄えられたエネルギーの大
部分は、第１図中破線矢印で示すように輻射線となって
被溶接部材１ａ、１ｂの開先２の両側を加熱する。した
がって、開先２の近傍は良好に予熱されることになる。

この場合、通気性固体７の傾斜の選択によって輻射線で
加熱される部分の位置を自由に選択することができる。

そして、台車４を第２図中矢印Ｑで示すように開先２に
沿わせて移動させ、続いて開先２の部分を溶接すること
によって良好な溶接を施すことができる。

このように、バーナ本体５で生成された高温の燃焼ガス
が有しているエネルギーめのうち、今まで捨てられてい
た分を通気性固体７を用いて回収し、この回収されたエ
ネルギーをも被加熱物の加熱に使用できるようにしてい
る。したがって、従来のバーナ装置に比べて熱効率を大
幅に向上させることが−σき、結局、前述した効果を発
揮させることができる。また、強制排気系を用いて、燃
焼ガスを強制的に通気性固体７に通すようにしているの
で、燃焼ガスが有しているエネルギーの大部分を加熱に
有効利用することができる。したがって、熱効率をさら
に向上させることができる。ざらに、通気性固体７に蓄
えられた熱によって負荷変動時における温度変化を少な
くすることもできる。

なお、上述した実施例ではバーナ本体５の回り全周に１
って通気性固体７およびダクト６を配置しているが、こ
れは被加熱物の厚み等によって種々変形することができ
る。すなわち、第３図に示すようにバーナ本体５を中心
にして台車の進行方向前方に位置するダクト部分を省略
し、この部分に外気の侵入を抑制する断熱カーテン１５
を設けるようにしてもよいし、第４図に示すように台車
の進行方向前方および後方に位置するダクト部分を省略
し、この部分に外気の侵入を抑制する断熱カーテン１５
．１６を設けるようにしてもよい。

また、第１図および第３図に示した場合には排気管を１
本にすることもできる。また、バーナ装置側を固定し、
被加熱物側を移動させるようにしてもよい。さらに、外
気の吸い込みを抑制するにはダクト６の外周縁部を被溶
接部材に十分（数ゴＯｔｔｎ　）接近させればよい。

次に、第５図を参照して本発明の別の実施例を説明する
。

この実施例は、家庭あるいは業務として用いられる調理
用のコンロに本発明に係るバーナ装置を組込んだ例であ
る。

すなわち、同図において、２１は調理用のｍＰを保持す
るフレームであり、このフレーム２１内にコンロ３１が
配置されている。このフン口３１は、ＳＩＰの下面を直
接加熱ぞきるように配置された都市ガスあるいはプロパ
ンガス用のバーナ本体３２と、開口部をＭＰの下面に向
けるとともに上記バーナ本体３２を囲繞するように配置
された有底で、かつ環状のダクト３３と、このダクト３
３の開口部を閉塞するように装着された通気性固体３４
と、一端側がダクト３３の底壁に設けられた孔を介して
ダクト３３内に通じた排気管３５と、この排気管３５の
他端に接続された排気ファン３６とで構成されている。

なお、図中３７および３８は、支持と仕切りとを兼ねた
断熱材を示している。

このように構成されたコンロであると、第１図に示した
実施例と同じ原理で、燃焼ガスが有しているエネルギー
のうち、今まで捨てられていたエネルギーを通気性固体
３４で回収して鍋Ｐの加熱に有効利用できるので、前記
実施例と同様な効果を得ることができる。

１６図は、本発明のさらに異なる実施例を示すものであ
る。この実施例は、燃焼炎を直接、被加　　　　（熱動
に接触させることをできない被加熱物、たとえばプラス
チック成形物、高速道路の補修面、解凍を必要とする冷
凍物等の被加熱物を加熱する装置に本発明に係るバーナ
装置を組込んだ例である。

すなわち、この装置は、バーナ本体４１の回りに断熱材
４２を介して環状のダクト４３を配置し、このダクト４
３の開口部を通気性固体４４で閉塞している。そして、
バーナ本体４１の前面および通気性固体４４の前面を一
体に覆うように表面に赤外線輻射物質をコーテングした
ボックス４５を配置し、さらに前記ダクト４３を排気管
４６を介して排気ファン４７に接続したものとなってい
る。

このように構成された装置にあっても、排ガスが有して
いる熱エネルギーを通気性固体４４で回収して被加熱部
であるボックス４５を効率よく加熱することができ、＃
記実施例と同様の効果を期待することができる。

なお、各実施例において、バーナ本体としてはプレミッ
クス式のもの、ノズルミックス式のもの、オイル式のも
の、強制燃焼式、自然燃焼式など各種のものを使用でき
ることは勿論である。また、通気性固体を均一に温度上
昇させるために通気抵抗を調整する手段としては、通気
性固体を形成するときに空孔率分布を制御することによ
って行なうようにしてもよい。また、本発明に係るバー
ナ装置で大形の構造物における応力除去焼鈍処理を行な
うような場合にはバーナ装置の主要部を複数併設すれば
よい。また、通気性固体の傾斜角を制御できるようにし
、この傾斜角制御で応力除去焼ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した予熱装置の一例を示す！！ｌ
ｌＦｒ面図、第２図は同装置を第１図におけるＸ−Ｘ線
に沿って切断し矢印方向に見た図、第３図および第４図
はそれぞれ変形例を説明するための平面図、第５図は本
発明を適用した調理用コンロの一例を示す縦断面図、第
６図は本発明を適用した間接式加熱装置の縦断面図であ
る。 １ａ、１ｂ−・・被溶接物、３・−・予熱装置、５．３
２．４１−・・バーナ本体、６．３３．４３・・・ダク
ト、７．３４．４４・・・通気性固体、９．３６．４７
・・・排気ファン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱物に向けて高温の燃焼ガスを吹き付けるバ
   ーナ本体と、このバーナ本体の回りに前記被加熱物に臨
   ませて配置された通気性固体と、この通気性固体内を通
   る経路で前記被加熱物に吹き付けられた後の前記燃焼ガ
   スを強制的に排気する排気手段とを具備してなることを
   特徴とするバーナ装置。
2. （２）前記通気性固体は、多孔性セラミックス板である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバーナ装
   置。
3. （３）前記通気性固体は、空孔率分布の設定で各部の通
   気抵抗が調整されたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載のバーナ装置。
4. （４）前記通気性固体は、前記被加熱物に臨む面に高輻
   射塗料が塗布されたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１、第２、第３項のいずれか１項に記載のバ
   ーナ装置。
5. （５）前記排気手段は、一端側開口に前記通気性固体を
   装着したダクトと、このダクトの他端側に接続された排
   気フアンとで構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のバーナ装置。