JPH0221702Y2

JPH0221702Y2 -

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Publication number: JPH0221702Y2
Application number: JP1982050087U
Authority: JP
Priority date: 1982-04-06
Filing date: 1982-04-06
Publication date: 1990-06-12
Also published as: JPS58153921U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、輻射促進加熱こんろに関し、更に
詳細には、各種燃料の燃焼時における輻射熱の発
生を促進して、対流熱伝達と前記の促進された輻
射熱伝達との相乗効果により、被加熱物に対する
熱効率を顕著に増大させ得る「こんろ」に関する
ものである。

従来技術と考案が解決すべき課題被加熱物の加熱装置、例えばガスこんろでは、
一般にバーナに点火された高温の燃焼ガスが被加
熱物（例えば鍋）の底面に接触し、この燃焼ガス
の対流熱伝達により被加熱物は主として加熱され
る。しかし燃焼ガスは、被加熱物の底面に短時間
接触するだけであつて、比較的高温（約350℃）
の熱エネルギーを内在したまま上方へ逃げてしま
う。このため従来のガスこんろの熱利用効率は、
著しく低いものであつた。また、このように有効
に熱利用可能な高温の燃焼ガスが上方に流出して
しまう結果として、ガスこんろを設置した周囲の
環境温度が高くなる等の欠点も指摘される。

考案の目的本考案は、このような従来技術に係る被加熱物
の加熱こんろに内在している前記問題点に鑑み、
これを好適に解決するべく案出されたものであつ
て、こんろの燃焼帯域に供給された燃料を、予熱
空気の供給による充分な酸素の存在下に燃焼させ
て燃焼効率を高めると共に、高温の燃焼ガスを固
体伝熱変換素子として知られる通気性固体からな
る輻射板に通過させて、燃焼ガスの顕熱を固体輻
射熱に変換し、前記対流熱伝達と促進された輻射
熱伝達との相乗作用により加熱装置の熱効率を向
上させると共に、もつて周囲環境の温度上昇を極
力抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段前記課題を克服し、所期の目的を達成するため
本考案に係る輻射促進加熱こんろは、こんろ本体
の略中央に形成した円筒状の落としに同心的に内
挿されて直立する燃焼筒と、通気性固体からなる板材を皿状に湾曲形成し、
前記燃焼筒の内部に水平に配設されて凹面が上方
を指向している輻射板と、前記燃焼筒の内部でかつ前記輻射板の下方に位
置し、所要形状に湾曲されて延在する相互に分離
した燃料供給管および空気供給管と、前記燃焼筒の内部でかつ前記輻射板の上方に環
状に配設され、前記空気供給管に連通する空気供
給ノズルと、前記燃焼筒の内部でかつ前記空気供給ノズルの
真上に同心的に配設され、前記燃料供給管に連連
する燃焼用バーナと、前記燃焼筒の頂部に載置されて、該燃焼筒の内
部で前記輻射板および燃焼用バーナの間に画成さ
れる燃焼加熱帯域を上方から被蓋し、その上面に
被加熱物が載置される耐熱性の熱透過板とからな
り、前記燃料供給管および空気供給管２８中の流体
と燃焼用バーナでの燃焼ガスとの熱交換を行なつ
て、前記流体を予熱した状態で燃焼用バーナおよ
び空気供給ノズルに夫々供給し得るよう構成した
ことを特徴とする。

なお本考案では、輻射板の材質として所謂「通
気性固体」を使用するので、この通気性固体の概
略につき予め説明しておく。ここに「通気性固
体」とは、金属、セラミツクス等の耐熱性材料を
網状、ハニカム状、繊維状、多孔質状等に成形し
て、通気性を持たせた適宜厚さの固体をいう。こ
の通気性固体は、細線または細粒が多数集合して
構成されたものと考えられ、その実質的な表面積
は極めて大きい。そして、固体の輻射射出能力は
気体よりも充分高いものであるから、前記通気性
固体に燃焼ガスを通過させると、燃焼ガスの顕熱
が表面積の極めて大きい固体と接触して高効率の
熱交換が行なわれ、大量の固体輻射熱を発生す
る。このような特性を有する固体伝熱変換素子
を、「通気性固体」と称する。この通気性固体は、
燃焼ガスの下流で熱交換により熱を奪つても、上
流側には殆んど影響がでない、という特性があ
る。

前記通気性固体Ｓの輻射熱射出状態につき、第
１図に示す模式図により説明する。通気性固体Ｓ
は、燃焼ガスＧの流通方向に厚さＸを有するた
め、燃焼ガスＧが固体Ｓを通過すると、その層内
で対流熱伝達が行なわれ、曲線Ｃで示す温度勾配
を生ずる。そして各層x₁……x₅において、燃焼ガ
スの顕熱は固体輻射熱y₁……y₅，z₁……z₅に変換
され、夫々燃焼ガスＧの上流側Ｙおよび下流側Ｚ
に向かうが、この固体輻射熱の内でy₄，y₅および
z₁，z₂は、通気性固体Ｓの前後方向の厚みに応じ
て遮蔽されて減衰し、その結果として大部分の輻
射熱Ｒが燃焼ガスＧの上流側Ｙに射出される。

実施例次に、本考案に係る輻射促進加熱こんろにつ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しな
がら以下説明する。第２図は、本考案に係る輻射
促進加熱こんろの１部切欠縦断面を示すものであ
つて、この実施例ではガスこんろを想定している
が、これに限られるものでなく、石油をバーナ燃
焼させる石油こんろ等も好適に使用し得る。

添付図面において、参照符号１０はこんろ本体
を示し、このこんろ本体１０の略中央に大径の円
筒状落とし１２が形成されている。また肉厚の耐
熱性金属を材質とする燃焼筒１４が、前記落とし
１２に同心的に内挿されて、その底部１６に直立
的に着座している。前記燃焼筒１４の下部外周に
はスリツト状の排気孔１８が多数穿設されると共
に、該燃焼筒１４の外部直径は前記円筒状落とし
１２の内部直径よりも充分小さく設定されて、落
とし１２と燃焼筒１４との間に、第２図に示す所
定寸法の環状空隙２０が形成されている（この環
状空隙２０は、後述するように排気ガスの逃出路
として機能する。）なお、前記燃焼筒１４の内部
中央部分は、後述するように供給された燃料ガス
の燃焼加熱帯域となるものであり、また該燃焼筒
１４の頂部外周には、逆フランジ状の環状部材２
４が被着されている。

前記燃焼筒１４における燃焼加熱帯域（参照記
号CZで示す）には、前記通気性固体を皿状に湾
曲形成してなる輻射板２６が、その凹面が上方に
向くようにして配設固定されている。この固定方
法としては、種々の手段が適宜採用されるが、本
実施例では、第２図に示すように渦巻状の空気供
給管（後述）上に載置されるようになつている。
前記輻射板２６を構成する「通気性固体」の具体
例として、線径0.6mmで16メツシユのステンレス
金網を４枚積層重合したものを採用し、これを皿
状に湾曲形成して使用したところ好結果が得られ
た。

前記輻射板２６の上方には、燃料供給バーナが
配設されている。この燃料供給バーナは、本実施
例の場合、空気供給管２８と燃料供給管４４との
複合構造になつているが、必要に応じて燃料供給
管単体または燃料・空気混合供給管単体としても
よい。本実施例では、耐熱性金属を材質とする空
気供給管２８は、その一端部がガスこんろ１０の
空気導入口３０に接続されると共に、本体部は前
記燃焼筒１４の内部に水平に延在した後、燃焼筒
１４の底部中央で垂直に若干距離立上がり、前記
輻射板２６の下方において、第４図に示す如く、
中心から半径方向外方に向けて渦巻状に巻回され
ている。そして該空気供給管２８は、燃焼筒１４
の内壁に最も近接している最終の巻回部におい
て、符号３２で示す如く再度垂直に立上がり、前
記輻射板２６の切欠部３４を介して輻射板上方に
導出され、ここで環状の空気供給ノズル３６に形
成されている。この空気供給ノズル３６は、内周
部にスリツト状の空気供給孔３８が適宜数穿設さ
れ、図示しない送風源（図示せず）から強制的に
空気の供給が行なわれるようになつている。

更に前記空気供給ノズル３６の上方に、これと
同径の環状に形成した燃焼用バーナ４０が同心配
置され、この燃焼用バーナ４０は内周部に多数の
燃料吹出孔４２が穿設されると共に、その一端部
は燃料供給管４４に接続されている。この場合、
当該燃料供給管４４は、第２図に示す如く、輻射
板２６の下方に渦巻状に巻回させた状態で配置さ
れ、管中を送給される燃料を予熱するように構成
されている。すなわち燃料供給管４４は、こんろ
１０のホース接続口４６に接続され、本体部は前
記燃焼筒１４の内部に水平に臨まされた後、空気
供給管２８の渦巻部の下方において、半径方向外
方から中心部に向けて渦巻状に巻回されている。
次いで第２図に参照符号４８で示す如く、燃料供
給管４４は垂直に立上げられた後、前記輻射板２
６の上方に導出され、ここで前記燃焼用バーナ４
０に接続されている。

このように構成したことによつて、前記輻射板
２６と燃料供給バーナとの間に、該バーナの燃焼
ガスが輻射板を通過するに際し燃焼ガス上流側へ
の輻射を促進する前記燃焼加熱帯域CZが形成さ
れる。この燃焼加熱帯域CZは、第２図に示すよ
うに、例えば石英ガラスや雲母の如き耐熱性材料
からなる熱透過板５０で被蓋され塞がれた状態に
なつている。これにより前記帯域CZ中にある高
温の燃焼ガスが、帯域上方から外部へ無駄に逃出
するのが防止され、全て輻射板２６を通過して有
効に熱交換される。この場合、鍋２２等の被加熱
物の重量を支持する円形の五徳乃至ロストル５２
を配設しておくのが、熱透過板５０の保護上好ま
しい。

なお、前記燃料供給バーナに接続され、かつ輻
射板２６の燃焼ガス下流側（すなわち燃焼加熱帯
域CZの反対側）に近接配置される配管系は、前
記のように渦巻状に巻回した形状とする以外に、
燃焼ガスとの接触面積が充分大きくなるような別
の形状、例えば角巻状や蛇行状としてもよい。

実施例の作用次に、前述した実施例に係る輻射促進加熱こん
ろの使用の実際につき説明する。被加熱物として
鍋２２を、燃焼筒１４の頂部に配設したロストル
５２に載置し、燃料供給バーナに点火する。すな
わち密閉型の本実施例において、空気供給ノズル
３６から空気を強制供給すると共に、燃焼用バー
ナ４０から燃料ガスを吹出させてこれに点火する
と、前記燃焼帯域CZに高温の燃焼ガスが得られ
る。この燃焼ガスは、主として輻射熱伝達により
前記熱透過板５０を介して鍋２２を好適に加熱す
ると共に、通気性固体からなる前記輻射板２６を
下方に通過した後、燃焼筒１４の下部に形成した
排気孔１８を経て排ガスとして逃出する。

そして前記燃焼ガスが輻射板２６を通過する際
に、先に説明したように燃焼ガスの顕熱が表面積
の極めて大きい固体と接触することにより高効率
の熱交換が行なわれ、前記輻射板２６は大量の幅
射熱を射出する。しかも、第１図の模式図で理輪
説明した如く、前記輻射板２６で射出された大量
の輻射熱の大部分は、燃焼ガスの上流側（すなわ
ち本考案の場合燃焼帯域CZ側）に射出されるの
で、鍋２２は更にこの輻射熱伝達によつても追加
的に加熱されることになり、極めて高い熱効率が
達成される。

また、輻射板２６を通過した燃焼ガスは、顕熱
を奪われることにより50〜100℃程度の温度低下
を来し、比較的低温（約250℃）の排ガスとなつ
て排気孔１８および環状空隙２０から外部へ放散
されるものである。従つて、このガスこんろの使
用によつても、周囲環境の温度上昇は有効に抑制
される。この場合、大径の鍋２２を使用しても、
その底部により前記環状空隙２０を塞いでしまう
ことのないよう、第２図に示す如く、鍋２２の底
面レベルよりもこんろ本体１０の頂面５４のレベ
ルが下方になるよう設定しておくのが好ましい。
またこれによつて、環状空隙から放散した燃焼ガ
スは上昇し、再度鍋２２に接触して加熱を行なう
ので有効な熱利用が達成される。

なお図示の実施例の場合、環状空隙２０から燃
焼廃ガスは上方へ逃出して室内に放散されるが、
前記環状空隙２０を密閉し、これに屋外排気管
（図示せず）を連通して、排気フアンにより強制
的に燃焼廃ガスを屋外へ排出するようにすれば、
室内の空気は全く汚染されることがなく極めて好
適である。また、このように燃焼廃ガスをフアン
で掃引する場合は、空気供給管２８の側に前述し
た送風源を接続する必要はなくなる。

なお、前述したように輻射板２６を通過した後
の燃焼ガスは温度低下を伴うものであるが、それ
でも相当の熱エネルギーは有している。また焼燃
ガスの下流側となる輻射板２６下方にも、輻射熱
は量は多くなくても射出されるものであるから
（第１図参照）、前記輻射板２６の下方に渦巻状に
巻回配置した空気供給管２８の周りはかなりの高
温環境となる。従つて、この空気供給管２８中を
送給される空気は充分予熱されて燃焼帯域CZへ
供給されることになり、燃焼効率の向上に寄与す
ることができる。同様に燃料供給管４４も輻射板
２６の下方に巻回配置したときは、当該燃料の予
熱がなされて燃焼効率を向上させる（燃料が液体
系の場合特にその効果が認められる）。

考案の効果以上説明したように、本考案に係る輻射促進加
熱こんろによれば、燃焼用バーナからの燃焼ガス
は、熱透過性に優れた熱透過板を介して、この熱
透過板に載置された鍋等の被加熱物を主として輻
射熱伝達により加熱する。また、高温の前記燃焼
ガスは、通気性固体からなる輻射板に接触した後
これを通過し、当該輻射板において顕熱が大量の
固体輻射熱に変換される。この固体輻射熱は、第
１図の模式図に関して説明した如く、その大部分
は燃焼ガスの上流側である燃焼加熱帯域側に射出
されるので、前記被加熱物は燃焼加熱帯域側に射
出された固体輻射熱の伝達によつても更に加熱さ
れる。

また燃焼筒の内部で、かつ輻射板および燃焼用
バーナの間に画成される燃焼加熱帯域を、耐熱性
の熱透過板で上方から被蓋するようになつている
ので、高温の燃焼ガスは前記帯域中に封じ込めら
れて外部へ無駄に逃出するのが防止される。この
ため、高温の燃焼ガスの殆どが通気性固体からな
る輻射板に接触して、顕熱が大量の固体輻射熱に
変換され、有効なエネルギーの利用がなされる。

更に、燃焼帯域に供給される空気および燃料
は、輻射板を通過した燃焼ガスとの間で熱交換が
なされて予熱されるため、燃焼効率が改善され
る。しかも、燃焼後の排ガスは顕熱を奪取されて
比較的低温となつているため、周囲環境の温度上
昇を適切に抑制することができる等、多くの有益
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は通気性固体の輻射熱射出状態を示す模
式図、第２図は本考案に係る輻射促進加熱こんろ
の１部切欠縦断面図、第３図は第２図の−線
断面図、第４図は第２図の−線断面図、第５
図は第２図に示す装置の１部切欠斜視図、第６図
は本考案の別の実施例の１部切欠縦断面図であ
る。２６……輻射板、２８……空気供給管、３６…
…空気供給ノズル、４０……燃焼用バーナ、４４
……燃料供給管、５０……熱透過板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】こんろ本体１０の略中央に形成した円筒状の落
とし１２に同心的に内挿されて直立する燃焼筒１
４と、通気性固体からなる板材を皿状に湾曲形成し、
前記燃焼筒１４の内部に水平に配設されて凹面が
上方を指向している輻射板２６と、前記燃焼筒１４の内部でかつ前記輻射板２６の
下方に位置し、所要形状に湾曲されて延在する相
互に分離した燃料供給管４４および空気供給管２
８と、前記燃焼筒１４の内部でかつ前記輻射板２６の
上方に環状に配設され、前記空気供給管２８に連
通する空気供給ノズル３６と、前記燃焼筒１４の内部でかつ前記空気供給ノズ
ル３６の真上に同心的に配設され、前記燃料供給
管４４に連連する燃焼用バーナ４０と、前記燃焼筒１４の頂部に載置されて、該燃焼筒
１４の内部で前記輻射板２６および燃焼用バーナ
４０の間に画成される燃焼加熱帯域CZを上方か
ら被蓋し、その上面に被加熱物が載置される耐熱
性の熱透過板５０とからなり、前記燃料供給管４４および空気供給管２８中の
流体と燃焼用バーナ４０での燃焼ガスとの熱交換
を行なつて、前記流体を予熱した状態で燃焼用バ
ーナ４０および空気供給ノズル３６に夫々供給し
得るよう構成したことを特徴とする輻射促進加熱
こんろ。