JP2697156B2 - Burner plate - Google Patents
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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、放射エネルギーを利用するバーナの焼結部
分たるバーナ板に関し、特に表面焼結方式のバーナ板の
改良に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a burner plate that is a sintered part of a burner using radiant energy, and more particularly to an improvement of a surface sintering type burner plate.
［従来の技術］ 従来のシュバングバーナあるいは焼結金属バーナ（微
細な金属粉を焼結したバーナ）等で代表される表面燃焼
方式バーナは、通気性を有する放射性固体とバーナ本体
とが一体構造あるいは単層構造となっているものであ
り、このため燃焼帯が放射性固体の表面部に形成され
る。すなわち、放射性固体の内部を通過してきた予混合
気が出口表面にきわめて近い層内で燃焼し、そのエネル
ギーで固体自体が放射体となるものであるから、火炎が
放射性固体の表面から浮上せず表面に付着した状態で燃
焼する。そのため、非常に効率よく燃料のもつエネルギ
ーを放射面に伝えることができ、表面温度を均一に保つ
ことができるという特長を有している。[Prior art] A surface-burning type burner represented by a conventional Schwang burner or a sintered metal burner (a burner obtained by sintering fine metal powder) has an integral structure of a radioactive solid having air permeability and a burner body. Alternatively, it has a single-layer structure, so that a combustion zone is formed on the surface of the radioactive solid. In other words, the premixed gas that has passed through the interior of the radioactive solid burns in a layer that is very close to the exit surface, and the solid itself becomes a radiator with that energy, so that the flame does not rise from the surface of the radioactive solid. It burns on the surface. Therefore, it has the advantage that the energy of the fuel can be transmitted to the radiation surface very efficiently, and the surface temperature can be kept uniform.
このバーナ本体の断面における温度分布曲線は、第５
図に示すように燃焼帯４の部分できわめて高く、燃料ガ
スの上流側すなわちバーナ本体の背面側にいくに従って
急激に低下する。したがって、表面燃焼方式バーナでは
表面部での温度が最も高くなるので、表面部の耐熱性、
耐酸化性がバーナの耐久性及び高負荷燃焼の面から重要
になってくる。The temperature distribution curve in the cross section of this burner main body is the fifth.
As shown in the figure, the temperature is extremely high in the portion of the combustion zone 4, and rapidly decreases toward the upstream side of the fuel gas, that is, the rear side of the burner body. Therefore, in the surface combustion type burner, the temperature at the surface becomes the highest, so the heat resistance of the surface,
Oxidation resistance is important in terms of burner durability and high load combustion.
［発明が解決しようとする課題］ このような見地から、従来においても、例えばセラミ
ックス粒子を焼結したバーナ板を構成したものがある
が、セラミックの焼結板だけでは機械的強度に劣るため
大面積にできないという課題があった。[Problems to be Solved by the Invention] From such a viewpoint, there is a burner plate formed by sintering ceramic particles, for example, but a sintered ceramic plate alone is inferior in mechanical strength. There was a problem that the area could not be reduced.
一方、従来の金属粉焼結板では空隙率が低いため（普
通、40〜50％位）、面負荷部を上げることができず、高
負荷燃焼ができないという課題があった。On the other hand, the conventional metal powder sintered plate has a low porosity (usually about 40 to 50%), so that the surface load portion cannot be increased, and there is a problem that high load combustion cannot be performed.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
であり、大面積にでき、放射効率が高く、高負荷燃焼が
可能なバーナ板を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its object to provide a burner plate that can have a large area, has high radiation efficiency, and can perform high-load combustion.
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係るバーナ板は、
表面側すなわち燃料ガスの下流側にセラミックス粒子も
しくは繊維の焼結体を、また上流側に金属繊維焼結体を
重ね合せて配したものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a burner plate according to the present invention comprises:
A sintered body of ceramic particles or fibers is arranged on the surface side, that is, on the downstream side of the fuel gas, and a sintered metal fiber body is arranged on the upstream side thereof.
［作 用］ 本発明のバーナ板では、燃焼帯は下流側のセラミック
ス焼結体の空隙率が大きい場合には燃料ガス上流側の金
属繊維焼結体の表面部に、下流側のセラミックス焼結体
の空隙率が小さい場合にはセラミックス焼結体の内部に
形成される。このため、火炎の持つ熱エネルギーはセラ
ミックス焼結体に伝達され、これ均一に赤熱する結果、
バーナ板の全面より赤外線を発し、高い放射熱が得られ
る。[Operation] In the burner plate of the present invention, when the porosity of the ceramic sintered body on the downstream side is large, the combustion zone is provided on the surface of the metal fiber sintered body on the upstream side of the fuel gas, and the ceramic sintered body on the downstream side is formed. When the porosity of the body is small, it is formed inside the ceramic sintered body. For this reason, the thermal energy of the flame is transmitted to the ceramic sintered body, which is uniformly glowed,
It emits infrared rays from the entire surface of the burner plate, and high radiant heat is obtained.
金属繊維焼結体は、例えばステンレス長繊維を用いて
焼結することにより機械的強度及び空隙率を上げること
ができるので、大面積にできるとともに面負荷を上げる
ことができる。Since the metal fiber sintered body can be increased in mechanical strength and porosity by sintering using, for example, stainless steel long fibers, it is possible to increase the area and the surface load.
これによって燃料ガス下流側のセラミックス焼結体が
上記のように高い放射熱を発生する。As a result, the ceramic sintered body on the downstream side of the fuel gas generates high radiant heat as described above.
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。第１図
は本発明のバーナ板の断面図、第２図はこのバーナ板を
用いたバーナを示す正面図、第３図はその側面図であ
る。Example An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a burner plate of the present invention, FIG. 2 is a front view showing a burner using this burner plate, and FIG. 3 is a side view thereof.
図において、１はバーナ板であり、セラミックス焼結
体11と金属繊維焼結体12を重ね合せたものである。セラ
ミックス焼結体11は燃料ガスの下流側に配し、金属繊維
焼結体12は上流側に配する。セラミックス焼結体11は例
えばアルミナ繊維を用い、金属繊維焼結体12は例えばSU
S316のステンレス繊維を用いてそれぞれ単独に焼結して
つくる。これらの繊維には、例えば繊維径12μm,繊維長
50mmの長繊維を用いている。In the figure, reference numeral 1 denotes a burner plate, which is obtained by laminating a ceramic sintered body 11 and a metal fiber sintered body 12. The ceramic sintered body 11 is arranged on the downstream side of the fuel gas, and the metal fiber sintered body 12 is arranged on the upstream side. The ceramic sintered body 11 is made of, for example, alumina fiber, and the metal fiber sintered body 12 is made of, for example, SU.
Sintered individually using S316 stainless steel fiber. These fibers include, for example, a fiber diameter of 12 μm and a fiber length
50mm long fiber is used.
金属繊維焼結体12の厚さは逆火防止及び通気抵抗の見
地から2mm〜5mmとする。このバーナ板１は外径350mm,全
板厚4mmの円板でつくられている。The thickness of the metal fiber sintered body 12 is set to 2 mm to 5 mm from the viewpoint of preventing flashback and ventilation resistance. The burner plate 1 is made of a disk having an outer diameter of 350 mm and a total thickness of 4 mm.
金属繊維焼結体12とすることにより、機械的強度を高
く保持することができ、したがって空隙率を上げること
ができる。空隙率は80〜95％にできる。By using the metal fiber sintered body 12, the mechanical strength can be kept high, and the porosity can be increased. The porosity can be 80-95%.
第４図は金属繊維焼結体12の横断面を電子顕微鏡写真
（倍率100）から模式的に示したものであり、同図から
明らかなように、交錯したステンレスの長繊維２によっ
て微細な空隙３が均一に設けられていることがよくわか
る。FIG. 4 schematically shows a cross section of the metal fiber sintered body 12 from an electron micrograph (magnification: 100). As is apparent from FIG. It can be clearly seen that 3 is provided uniformly.
また、金属繊維焼結体12の機械的強度及び空隙率の増
大化が可能であることから、バーナ板１の面積を広くす
ることができ、かつ単位面積当りの負荷（面負荷）を増
すことができる。Further, since the mechanical strength and porosity of the metal fiber sintered body 12 can be increased, the area of the burner plate 1 can be increased, and the load per unit area (area load) can be increased. Can be.
次に、セラミックス焼結体11は金属繊維焼結体12に重
ね合せた状態となっているので、燃焼帯４は金属繊維焼
結体12の表面部もしくはセラミックス焼結体11の内部に
形成される。このため、火炎の持つ熱エネルギーがセラ
ミックス焼結体11に伝達され、その焼結体11を均一に赤
熱する。したがって、セラミックス焼結体11の全面から
赤外線を発し、高い放射熱が得られる。このような高放
射熱量は、金属繊維焼結体12の面負荷が増大可能である
ことと相俟って、増強することができる。例えば、面負
荷は、従来の金属粉焼結板の場合、最大15kcal/cm2・ｈ
であるのに対し、本発明における金属繊維焼結体12の部
分では最大80kcal/cm2・ｈにもでき、したがって、高放
射熱量も可能である。Next, since the ceramic sintered body 11 is superimposed on the metal fiber sintered body 12, the combustion zone 4 is formed on the surface of the metal fiber sintered body 12 or inside the ceramic sintered body 11. You. For this reason, the thermal energy of the flame is transmitted to the ceramic sintered body 11, and the sintered body 11 is uniformly red-heated. Therefore, infrared rays are emitted from the entire surface of the ceramic sintered body 11, and high radiant heat is obtained. Such high radiant heat can be enhanced in combination with the fact that the surface load of the metal fiber sintered body 12 can be increased. For example, the surface load is up to 15 kcal / cm 2 · h for a conventional sintered metal powder plate.
On the other hand, in the portion of the metal fiber sintered body 12 according to the present invention, it can be as high as 80 kcal / cm 2 · h, so that a high radiant heat is also possible.
上記バーナ板１を用いたバーナの構成は第２図、第３
図に示されている。図において、10はバーナ板１を取り
付けたバーナ本体、15は燃料ガスの供給装置で、燃料ガ
スをガスボンベ16からバーナ本体10内に設けられたノズ
ル17に供給するようになっている。燃料ガスにはプロパ
ンガスを用いている。18は空気を供給するブロワーで、
バーナ本体10の上流側でノズル17から噴出する燃料ガス
と空気との予混合気体をつくるようになっている。20は
点火プラグで、21は点火プラグ20及び燃料ガス用電磁弁
19の電源である。The structure of a burner using the above-described burner plate 1 is shown in FIGS.
It is shown in the figure. In the drawing, reference numeral 10 denotes a burner main body to which the burner plate 1 is attached, and 15 denotes a fuel gas supply device, which supplies a fuel gas from a gas cylinder 16 to a nozzle 17 provided in the burner main body 10. Propane gas is used as fuel gas. 18 is a blower that supplies air,
On the upstream side of the burner main body 10, a premixed gas of the fuel gas and the air ejected from the nozzle 17 is produced. 20 is a spark plug, 21 is a spark plug 20 and a solenoid valve for fuel gas
19 power supplies.
上記のように構成されたバーナにおいて、燃料ガスと
空気との予混合気体は、バーナ板１の表面側のセラミッ
クス焼結体11全面から均一に噴出する。次いで、点火プ
ラグ20により点火すれば、火炎はバーナ板１前面に伝播
し、燃焼帯４はセラミックス焼結体11内部もしくは金属
繊維焼結体12の表面部に形成された燃焼を開始する。In the burner configured as described above, the premixed gas of the fuel gas and the air is jetted uniformly from the entire surface of the ceramic sintered body 11 on the surface side of the burner plate 1. Then, when ignited by the spark plug 20, the flame propagates to the front surface of the burner plate 1, and the combustion zone 4 starts burning formed inside the ceramic sintered body 11 or on the surface of the metal fiber sintered body 12.
なお、バーナの加熱方向は自由であり、横向き、上向
き、下向きなどにより左右されない。また、燃料につい
ても可燃性混合気体であれば何でも良く、家庭用に用い
られている6B,13Aか、またはプロパン、メタン、ブタン
等に限らず、可燃性の低カロリー廃ガス（CO等）でも差
し支えない。したがって、本発明によるバーナ板は、あ
らゆる用途の加熱手段として用いることができ、高放射
熱、高熱効率のバーナを実現し得る。Note that the heating direction of the burner is free and does not depend on the horizontal direction, the upward direction, the downward direction, or the like. In addition, any fuel may be used as long as it is a flammable gas mixture, and is not limited to 6B and 13A used for home use, or propane, methane, butane, etc., and may be flammable low-calorie waste gas (CO, etc.). No problem. Therefore, the burner plate according to the present invention can be used as a heating means for any application, and can realize a burner with high radiant heat and high thermal efficiency.
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、表面側のセラミックス
粒子あるいは繊維焼結体と背面側の金属繊維焼結体とを
重ね合せたものであるので、金属繊維焼結体によって機
械的強度及び空隙率を上げることができ、したがって大
面積で面負荷の高いバーナ板が得られる。さらに、セラ
ミックス焼結体によって高放射効率のバーナ板が得られ
るなどの効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the ceramic particles or fiber sintered body on the front side and the metal fiber sintered body on the back side are overlapped, the metal fiber sintered body The mechanical strength and the porosity can be increased, so that a burner plate having a large area and a high surface load can be obtained. Further, there is an effect that a burner plate having high radiation efficiency can be obtained by the ceramic sintered body.
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明のバーナ板を用いたバーナの正面図、第３図は同側面
図、第４図は金属繊維焼結体の横断面を示す拡大模式
図、第５図は従来のバーナ本体の断面における温度分布
曲線を示した図である。 １……バーナ板 ２……金属長繊維 ３……空隙 ４……燃焼帯 11……セラミックス焼結体 12……金属繊維焼結体1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a burner using a burner plate of the present invention, FIG. 3 is a side view thereof, and FIG. FIG. 5 is an enlarged schematic diagram showing a cross section, and FIG. 5 is a diagram showing a temperature distribution curve in a cross section of a conventional burner main body. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Burner plate 2 ... Long metal fiber 3 ... Void 4 ... Combustion zone 11 ... Ceramic sintered body 12 ... Metal fiber sintered body
Claims (1)
を、上流側に金属繊維焼結体を重ね合せて配したことを
特徴とするバーナ板。1. A burner plate wherein a ceramic sintered body is disposed on a downstream side of a fuel gas and a metal fiber sintered body is disposed on an upstream side thereof.
Priority Applications (1)
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| JP16274089A JP2697156B2 (en) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | Burner plate |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH0328609A JPH0328609A (en) | 1991-02-06 |
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Families Citing this family (5)
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| JPH0676841B2 (en) * | 1990-01-31 | 1994-09-28 | 日本鋼管株式会社 | Surface burning burner |
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-
1989
- 1989-06-27 JP JP16274089A patent/JP2697156B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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