(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する貫通孔を主炎孔として多数設けてあるガスバーナであって、
前記通気性多孔質プレートにおいて、密度が低く通気性の高い第一通気部を前記主炎孔の周部に形成し、密度が高く通気性の低い第二通気部を前記主炎孔の周部間に形成し、前記第一通気部を前記主炎孔から噴出される予混合ガスに対する着火炎を形成する保炎部に形成可能に構成してあるガスバーナ。
【請求項２】
燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する貫通孔を主炎孔として多数設けてあるガスバーナであって、
前記通気性多孔質プレートにおいて、密度が高く通気性の低い第一通気部を前記主炎孔の周部に形成し、密度が低く通気性の高い第二通気部を前記主炎孔の周部間に形成し、前記第二通気部を前記主炎孔から噴出される予混合ガスに対する着火炎を形成する保炎部に形成可能に構成してあるガスバーナ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のガスバーナの製造方法であって、
厚みが均一の不織布をほぐすことで、前記通気性多孔質プレートにおいて、密度が低く通気性の高い部分を形成する工程を有するガスバーナの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のガスバーナの製造方法であって、
厚みが均一であり、且つ、密度が低い部分と密度が高い部分とを有する可燃性の不織布に前記貫通孔を形成する工程と、
前記不織布に金属成分を蒸着させる工程と、
前記金属成分が蒸着された不織布を焼却して前記金属成分を通気性の多孔質に形成する工程とを有するガスバーナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する主炎孔を多数設けてあるガスバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガスバーナとしては、均一な密度の通気性多孔質プレートを備え、その通気性多孔質プレートに多数の主炎孔を設けたものが用いられている。また、このようなガスバーナとしては、窒素酸化物発生量の少ない（低ＮＯｘの）ものが望まれている。
従来、この様な通気性多孔質プレートを備えたガスバーナにあっては、これが、主炎孔を備えない構造とされていたが、その面負荷を増加させ、発生するＮＯｘを抑えるように、主炎孔が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のガスバーナによれば、面負荷の増加に伴って、たとえ主炎孔を備えるものであっても、その予混合ガスが主炎孔から噴出する速度が大きくなるに伴って、炎の着火位置が、次第に主炎孔から遠ざかってしまう（いわゆるリフト）という現象がみられ、予混合ガスが着火温度にまで達せず吹き消えしてしまうような場合が起きやすくなるという欠点があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、大きな面負荷での燃焼が可能な状態で低ＮＯｘ燃焼を実現することができ、リフト現象の発生しにくいガスバーナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
この目的を達成するための本発明のガスバーナの特徴構成は、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する主炎孔を多数設け、前記通気性多孔質プレートに、厚み方向への通気性が互いに異なる第一、第二通気部を、平面視で多数分散して設けてある、もしくは、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する主炎孔を多数設け、前記通気性多孔質プレートに、前記主炎孔から噴出される予混合ガスに着火する着火炎を形成して保炎する保炎部を平面視で分散して設けてあることにある。
【０００６】
さらに、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する貫通孔を主炎孔として多数設け、前記通気性多孔質プレートにおいて、密度が低く通気性の高い第一通気部を前記主炎孔の周部に形成し、密度が高く通気性の低い第二通気部を前記主炎孔の周部間に形成し、前記第一通気部を前記主炎孔から噴出される予混合ガスに対する着火炎を形成する保炎部に形成可能に構成してあればよく、
燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する貫通孔を主炎孔として多数設け、前記通気性多孔質プレートにおいて、密度が高く通気性の低い第一通気部を前記主炎孔の周部に形成し、密度が低く通気性の高い第二通気部を前記主炎孔の周部間に形成し、前記第二通気部を前記主炎孔から噴出される予混合ガスに対する着火炎を形成する保炎部に形成可能に構成してあってもよい。
【０００８】
〔作用効果〕
つまり、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する主炎孔を多数設けてあると、前記通気性多孔質プレートに供給された予混合ガスは、予混合状態で供給されるため、主炎孔、通気性多孔質プレートから流出した直後から他のガス（例えば空気）の供給を受けることなく、燃焼が始まる。そして、予混合ガスはおもに、主炎孔から噴出されるものの、前記通気性多孔質プレートから染みだすため、通気性多孔質プレート表面にも炎が形成される。このとき前記通気性多孔質プレートに、厚み方向への通気性が互いに異なる第一、第二通気部を、平面視で多数分散して設けてあれば、染みだす予混合ガスは、前記第一、第二通気部のうち、通気性の高い側（以下通気性の高い側が第一通気部であるとして説明する）から優先的に染みだすため、第二通気部には、あまり炎が形成されないものの、前記第一通気部には、ガス燃焼による炎が形成され易い。そのため、第一通気部に形成される炎は、前記主炎孔に形成される炎よりは小さいものの、前記主炎孔から噴出される予混合ガスに着火するための着火炎として働く。即ち、前記主炎孔に形成される炎がリフトしようとする場合に、前記着火炎が、前記炎と前記主炎孔とのあいだの予混合ガスが着火（この場合は引火）するための十分な熱を供給することができ、リフトが抑制され、面負荷が高い状態での燃焼を継続的に維持することができる。また、万が一炎が消えかけてしまったにしても、前記着火炎の有する熱によって、前記予混合ガスが着火（この場合は発火）して、炎が通気性多孔質プレート上の全面にわたって吹き消えしてしまうのを防止して安定燃焼を図ることができるようになる。つまり、予混合ガスの燃焼する炎を燃焼状態に維持する（保炎する）保炎部が、多数の主炎孔に対して形成されているため、予混合ガスの供給噴出量が多いとしても、燃焼状態を安定に維持できるのである。
言い換えれば、燃料ガスと空気とが混合された予混合ガスが供給されるガス供給部に、火炎形成用の通気性多孔質プレートを備え、前記通気性多孔質プレートに、表裏貫通する主炎孔を多数設け、前記通気性多孔質プレートに、前記主炎孔から噴出される予混合ガスに着火する着火炎を形成して保炎する保炎部を平面視で多数分散して設けてある状況を形成してあれば、保炎部が多数の主炎孔に対して形成されているため、予混合ガスの噴出量が多いとしても、燃焼状態を安定に維持できる。
【０００９】
ここで、前記保炎部を形成するには種々の方法を採用することができるものと考えられるが、前記通気性多孔質プレートに高密度な部分と低密度な部分とを形成してあれば、低密度な部分が高密度な部分よりも通気性高く形成されて、予混合ガスの染みだし量を多く確保し易く、着火炎を形成する保炎部を構成できる。
【００１０】
また、前記保炎部を形成する部分については、前記主炎孔から噴出する予混合ガスに着火可能な位置にあれば良く、前記主炎孔の周部に形成してあれば、前記主炎孔から噴出する予混合ガスを保炎するためには至近距離にあるといえ、路離隔実に保炎でき、逆に、前記主炎孔同士の間に保炎部を形成し、前記主炎孔から噴出する予混合ガスに着火可能に構成してあれば、前記主炎孔近傍での燃焼が必要以上に高熱を発するような状況にはなりにくく、通気性多孔質プレートの使用条件が温和になって、その耐久性等に悪影響を与えにくい。
尚、ここでいう保炎部は、前記通気性多孔質プレートの平面視で、分散して設けるものであるから、部分的に形成されるものであり、平面視で全体的に着火炎を形成しようとするのに比べ、安定した着火炎を形成するのに有効である。
【００１１】
その結果、前記通気性多孔質プレートに、吹き消えしにくい安定した炎を形成することができるようになって、供給するガス量を増やして低ＮＯｘ燃焼を実現させるような燃焼運転を行いやすくなる。また、小さな通気性多孔質プレートを用いて大量の予混合ガスを燃焼させることができるという観点から、ガスバーナの小型化を実現することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、燃料ガスを供給する燃料ガス供給部１と、燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給部２とを備え、供給される両ガスを混合する予混合室３を設けるとともに、その予混合室３で混合された予混合ガスを供給するガス供給部４を設け、前記ガス供給部４に、通気性多孔質プレート５を設けてガスバーナを構成してある。  前記通気性多孔質プレート５には、厚み方向への通気性が互いに異なる第一、第二通気部１０、２０を、平面視で多数分散して設けてあり、前記主炎孔３０から噴出される予混合ガスに着火する着火炎４１を形成して保炎する保炎部４０を、通気性の高い第一通気部１０から形成してある。前記第一通気部１０、及び、前記第二通気部２０は以下のようにして構成してある。
【００１３】
〈１〉  図２に示すように、前記通気性多孔質プレート５の主炎孔３０の周部を密度の低い部分に形成するとともに、その他の部分を、前記主炎孔３０の周部よりも密度の高い部分に形成し、密度が低く通気性の高い第一通気部１１と、密度が高く通気性の低い第二通気部２１とを平面視で多数分散して設ける。
この場合、たとえば、前記通気性多孔質プレート５として、第一通気部１１の通気率が１３．５リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 で、第二通気部２１の通気率が９．５リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 、厚み５ｍｍで孔径１ｍｍの主炎孔３０が隣接するもの同士の距離が３ｍｍになるように配設してあるものを利用すると、全体的に通気率が９．５リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 の従来の通気性多孔質プレートを用いた場合には、８００ｋｃａｌ／ｃｍ2 ｈの面負荷しか得られないのに対して、１１０５ｋｃａｌ／ｃｍ2 ｈの面負荷が得られるようになり、効率よく燃焼が行われていることがわかる。
尚、ここでいう通気率とは通気圧力５０ｍｍ水柱における単位面積・時間当りの空気の空気通過量（単位リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 ）であり、面負荷とは、リフトの起こらない範囲での最大のインプット量（単位ｋｃａｌ／ｃｍ2 ｈ）を示すものである。
【００１４】
〈２〉  図３に示すように、前記通気性多孔質プレート５の主炎孔３０と主炎孔３０との中間部分を密度の低い部分に形成するとともに、その他の部分を、前記主炎孔と主炎孔３０との中間部分よりも密度の高い部分に形成し、密度が低く通気性の高い第一通気部１２と、密度が高く通気性の低い第二通気部２２とを平面視で多数分散して設ける。
この場合、たとえば、前記通気性多孔質プレート５として、第一通気部１２の通気率が１１．５リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 で、第二通気部２２の通気率が９．５リットル／ｍｉｎ・ｃｍ2 、厚み５ｍｍで孔径１ｍｍの主炎孔３０が隣接するもの同士の距離が３ｍｍになるように配設してあるものを利用すると、９８０ｋｃａｌ／ｃｍ2 ｈの面負荷が得られるようになり、効率よく燃焼が行われていることがわかる。
【００１８】
尚、前記第一、第二通気部１０、２０は、主炎孔３０に対してガスの染み出しによる炎を形成できる形態で分散配置してあれば良く、平面視で第一通気部どうし、あるいは第二通気部どうしが互いに接するものどうし一体に形成されているものであっても良く、主炎孔に対して、通気性の異なる部位が分散配置されている部分を、それぞれ第一、第二通気部と呼ぶ。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
前記通気性多孔質プレート５は、例えば、アルミナファイバーの不織布マットを基材として用い、その基材５０に表裏貫通する貫通孔を形成して、主炎孔３０を設けるとともに、その主炎孔３０の周囲のアルミナファイバーをほぐして低密度に形成したりして、第一、第二通気部１０、２０を形成することができる。
また、可燃性の不織布にニッケルクロム合金等の金属成分を蒸着させたのち、前記不織布を焼却して前記金属成分を通気性の多孔質に形成し、基材として用いる事もでき、このような場合は、合成繊維の不織布に予め貫通孔を形成するとともに、低密度部を形成しておけば、通常、加工困難な材質のものであっても多孔質の基材に形成することが可能になり、種々の材質の通気性多孔質プレート５を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ガスバーナの概略図
【図２】  〈１〉記載の通気性多孔質プレートを示す詳細図
【図３】  〈２〉記載の通気性多孔質プレートを示す詳細図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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