JP2000283409A - 液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナ - Google Patents
液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナInfo
- Publication number
- JP2000283409A JP2000283409A JP11090877A JP9087799A JP2000283409A JP 2000283409 A JP2000283409 A JP 2000283409A JP 11090877 A JP11090877 A JP 11090877A JP 9087799 A JP9087799 A JP 9087799A JP 2000283409 A JP2000283409 A JP 2000283409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- liquid fuel
- porous body
- air
- mat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Wick-Type Burners And Burners With Porous Materials (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クリーン排ガス性状、高輻射エネルギ率、均
一燃焼が得られ、構成に関してはコンパクト化が図れる
液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナを提供する
こと。 【解決手段】 空気流通性を有する非液体流通性の多孔
体２に対して、その上流から導入した燃焼用空気を流通
させつつ、多孔体２の下流に液体燃料を導入して、空気
と液体燃料との予混合気を生成し、該予混合気を燃焼バ
ーナマット３にて燃焼させるようにした。
一燃焼が得られ、構成に関してはコンパクト化が図れる
液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナを提供する
こと。 【解決手段】 空気流通性を有する非液体流通性の多孔
体２に対して、その上流から導入した燃焼用空気を流通
させつつ、多孔体２の下流に液体燃料を導入して、空気
と液体燃料との予混合気を生成し、該予混合気を燃焼バ
ーナマット３にて燃焼させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料燃焼方法
及び液体燃料燃焼用バーナに関し、特に、クリーン排ガ
ス性状、高輻射エネルギ率、均一燃焼が得られ、構成に
関してはコンパクト化が図れる液体燃料燃焼方法及び液
体燃料燃焼用バーナに関する。
及び液体燃料燃焼用バーナに関し、特に、クリーン排ガ
ス性状、高輻射エネルギ率、均一燃焼が得られ、構成に
関してはコンパクト化が図れる液体燃料燃焼方法及び液
体燃料燃焼用バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体燃料燃焼用のバーナとして
は、液体燃料と燃焼用空気とを別々に供給して燃焼する
拡散燃焼バーナが主流である。
は、液体燃料と燃焼用空気とを別々に供給して燃焼する
拡散燃焼バーナが主流である。
【０００３】かかる拡散燃焼バーナでは、液体燃料をノ
ズルの微細な穴から噴霧し、微粒化することで、予混合
燃焼に近づけている。しかし、ノズルの穴径の縮小には
限界があるため、微粒化にも限度があり、液体燃料と燃
焼用空気とを完全予混合することは不可能である。
ズルの微細な穴から噴霧し、微粒化することで、予混合
燃焼に近づけている。しかし、ノズルの穴径の縮小には
限界があるため、微粒化にも限度があり、液体燃料と燃
焼用空気とを完全予混合することは不可能である。
【０００４】一方、ガス燃料においては、気体同士の混
合により予混合気を生成することが比較的容易であるた
めに、予混合型のバーナが一部採用されている。この予
混合型のバーナの一種として、金属繊維マットやセラミ
ックプレート等からなるバーナマットに予混合気を供給
し、そのバーナマットで火炎面を形成させる面燃焼型バ
ーナが開発されている。
合により予混合気を生成することが比較的容易であるた
めに、予混合型のバーナが一部採用されている。この予
混合型のバーナの一種として、金属繊維マットやセラミ
ックプレート等からなるバーナマットに予混合気を供給
し、そのバーナマットで火炎面を形成させる面燃焼型バ
ーナが開発されている。
【０００５】この面燃焼型バーナは、ＮＯｘ濃度が低
い、火炎が短い、放射エネルギ率が大きい、低騒音であ
る等の特徴を有している。
い、火炎が短い、放射エネルギ率が大きい、低騒音であ
る等の特徴を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、液体燃料を用
いる面燃焼型バーナでは、例えば、特開平４−３５６７
６４号公報に開示されたもののように、液体燃料と空気
の予混合気を生成する必要があるが、液体燃料の気化、
気化した燃料と空気との均一混合、気化混合した予混合
気の再液化防止等を行う必要があり、実際には難しい。
いる面燃焼型バーナでは、例えば、特開平４−３５６７
６４号公報に開示されたもののように、液体燃料と空気
の予混合気を生成する必要があるが、液体燃料の気化、
気化した燃料と空気との均一混合、気化混合した予混合
気の再液化防止等を行う必要があり、実際には難しい。
【０００７】又、面燃焼型バーナに生成した予混合気を
均一に供給するために、分散手段も必要である。本発明
は、以上のような従来の実情に鑑みてなされたもので、
クリーン排ガス性状、高輻射エネルギ率、均一燃焼が得
られ、構成に関してはコンパクト化が図れる液体燃料燃
焼方法及び液体燃料燃焼用バーナを提供することを目的
とする。
均一に供給するために、分散手段も必要である。本発明
は、以上のような従来の実情に鑑みてなされたもので、
クリーン排ガス性状、高輻射エネルギ率、均一燃焼が得
られ、構成に関してはコンパクト化が図れる液体燃料燃
焼方法及び液体燃料燃焼用バーナを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明の液体燃料燃焼方法は、空気流
通性を有する非液体流通性の多孔体に対して、その上流
から導入した燃焼用空気を流通させつつ、多孔体の下流
に液体燃料を導入して、空気と液体燃料との予混合気を
生成し、該予混合気を燃焼バーナマットにて燃焼させる
ようにしたことを特徴とする。
め、請求項１に係る発明の液体燃料燃焼方法は、空気流
通性を有する非液体流通性の多孔体に対して、その上流
から導入した燃焼用空気を流通させつつ、多孔体の下流
に液体燃料を導入して、空気と液体燃料との予混合気を
生成し、該予混合気を燃焼バーナマットにて燃焼させる
ようにしたことを特徴とする。
【０００９】請求項２に係る発明は、前記燃焼用空気、
液体燃料、多孔体の少なくとも１つの温度を調整して、
任意の空気比の予混合気を生成することを特徴とする。
液体燃料、多孔体の少なくとも１つの温度を調整して、
任意の空気比の予混合気を生成することを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明の液体燃料燃焼用バー
ナは、本体ケーシングに、空気流通性を有する非液体流
通性の多孔体と、該多孔体の下流側に配置される燃焼バ
ーナマットと、を保持して設ける一方、前記多孔体の上
流の本体ケーシングに燃焼用空気の導入口を、燃焼バー
ナマットと多孔体との間の本体ケーシングに液体燃料の
導入口を、夫々設けたことを特徴とする。
ナは、本体ケーシングに、空気流通性を有する非液体流
通性の多孔体と、該多孔体の下流側に配置される燃焼バ
ーナマットと、を保持して設ける一方、前記多孔体の上
流の本体ケーシングに燃焼用空気の導入口を、燃焼バー
ナマットと多孔体との間の本体ケーシングに液体燃料の
導入口を、夫々設けたことを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明は、前記多孔体は、温
度制御用の熱電対を有する構成であることを特徴とす
る。請求項５に係る発明は、前記多孔体は、通電により
発熱する抵抗発熱性を有する構成であることを特徴とす
る。
度制御用の熱電対を有する構成であることを特徴とす
る。請求項５に係る発明は、前記多孔体は、通電により
発熱する抵抗発熱性を有する構成であることを特徴とす
る。
【００１２】請求項６に係る発明は、前記燃焼バーナマ
ットは、触媒を担持したマットであることを特徴とす
る。請求項７に係る発明は、前記燃焼バーナマットと多
孔体との面積比率は、０．１〜１０であることを特徴と
する。
ットは、触媒を担持したマットであることを特徴とす
る。請求項７に係る発明は、前記燃焼バーナマットと多
孔体との面積比率は、０．１〜１０であることを特徴と
する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。先ず、
本発明の液体燃料燃焼方法について説明する。
本発明の液体燃料燃焼方法について説明する。
【００１４】この方法は、空気流通性を有する非液体流
通性の多孔体に対して、その上流から導入した燃焼用空
気を流通させつつ、多孔体の下流に液体燃料を導入し
て、空気と液体燃料との予混合気を生成し、該予混合気
を燃焼バーナマットにて燃焼させるようにしたことを特
徴としており、特に、本実施形態においては、前記多孔
体の温度を調整して、任意の空気比の予混合気を生成す
るようにしている。
通性の多孔体に対して、その上流から導入した燃焼用空
気を流通させつつ、多孔体の下流に液体燃料を導入し
て、空気と液体燃料との予混合気を生成し、該予混合気
を燃焼バーナマットにて燃焼させるようにしたことを特
徴としており、特に、本実施形態においては、前記多孔
体の温度を調整して、任意の空気比の予混合気を生成す
るようにしている。
【００１５】次に、図１に基づいて、かかる液体燃料燃
焼方法を実施する液体燃料燃焼用バーナの一実施形態の
構成を説明する。図において、本体ケーシング１には、
空気流通性を有する非液体流通性の多孔体２と、該多孔
体２の下流側に配置される燃焼バーナマット３と、が保
持されて設けられている。
焼方法を実施する液体燃料燃焼用バーナの一実施形態の
構成を説明する。図において、本体ケーシング１には、
空気流通性を有する非液体流通性の多孔体２と、該多孔
体２の下流側に配置される燃焼バーナマット３と、が保
持されて設けられている。
【００１６】そして、多孔体２の上流の本体ケーシング
１には、燃焼用空気の導入口４が設けられ、燃焼バーナ
マット３と多孔体２との間の本体ケーシング１には、液
体燃料、例えば灯油の導入口としての後述する燃料管５
が設けられている。
１には、燃焼用空気の導入口４が設けられ、燃焼バーナ
マット３と多孔体２との間の本体ケーシング１には、液
体燃料、例えば灯油の導入口としての後述する燃料管５
が設けられている。
【００１７】ここで、本体ケーシング１は上流側部分１
Ａと下流側部分１Ｂとからなり、該下流側部分１Ｂは、
ステンレスにより形成され、その下流端開放部にパッキ
ン６を介して燃焼バーナマット３が保持されている。
Ａと下流側部分１Ｂとからなり、該下流側部分１Ｂは、
ステンレスにより形成され、その下流端開放部にパッキ
ン６を介して燃焼バーナマット３が保持されている。
【００１８】前記多孔体２は、本体ケーシング１の上流
側部分１Ａの内周部に形成された環状の段部１ａに保持
されている。前記燃焼用空気の導入口４は、本体ケーシ
ング１の上流側部分１Ａの上流端壁に開設されており、
図示しない燃焼用空気供給源からの空気導入管７が空気
流量計８を介して連通接続されている。
側部分１Ａの内周部に形成された環状の段部１ａに保持
されている。前記燃焼用空気の導入口４は、本体ケーシ
ング１の上流側部分１Ａの上流端壁に開設されており、
図示しない燃焼用空気供給源からの空気導入管７が空気
流量計８を介して連通接続されている。
【００１９】又、前記液体燃料の導入口は、本体ケーシ
ング１の下流側部分１Ｂの周壁に貫通支持される導入管
９の先端部から複数に分岐して、多孔体２の下流面に対
面して配置され、燃料を多孔体２に滴下する複数の燃料
管５からなる。
ング１の下流側部分１Ｂの周壁に貫通支持される導入管
９の先端部から複数に分岐して、多孔体２の下流面に対
面して配置され、燃料を多孔体２に滴下する複数の燃料
管５からなる。
【００２０】前記導入管９は、液体燃料供給源１０に対
して、下流から順に灯油流量計１１、灯油ポンプ１２を
介して連通接続されている。ここで、本実施形態の特徴
を列記すると、 本体ケーシング１は、その周部に加熱用電気ヒータ１
３が装着されている。
して、下流から順に灯油流量計１１、灯油ポンプ１２を
介して連通接続されている。ここで、本実施形態の特徴
を列記すると、 本体ケーシング１は、その周部に加熱用電気ヒータ１
３が装着されている。
【００２１】多孔体２は、温度制御用の熱電対を有す
る構成である。 多孔体２は、通電により発熱する抵抗発熱性を有する
構成である。 燃焼バーナマット３は、触媒を担持したマットであ
る。
る構成である。 多孔体２は、通電により発熱する抵抗発熱性を有する
構成である。 燃焼バーナマット３は、触媒を担持したマットであ
る。
【００２２】燃焼バーナマット３と多孔体２との面積
比率は、０．１〜１０である。次に、かかる特徴の詳細
について説明する。 多孔体２は、空気流通性を有するが、液体流通性がない
性質のものであり、例えば、金属、セラミック等の粒子
や繊維からなる板状のものを用いることができ、なかで
も、金属、セラミック等の粒子からなる板状のものがよ
り好ましく用いられる。
比率は、０．１〜１０である。次に、かかる特徴の詳細
について説明する。 多孔体２は、空気流通性を有するが、液体流通性がない
性質のものであり、例えば、金属、セラミック等の粒子
や繊維からなる板状のものを用いることができ、なかで
も、金属、セラミック等の粒子からなる板状のものがよ
り好ましく用いられる。
【００２３】又、微細な空孔を有しているセラミック等
の材質からなり、液体燃料の含浸性が高いものも使用可
能である。金属材質の場合は、金属粒子若しくは金属繊
維の不織布若しくは織布を焼結して生成する金属多孔体
や、発泡体にメッキ処理した後に発泡体を燃焼除去して
生成する金属発泡体等を用いることが可能である。
の材質からなり、液体燃料の含浸性が高いものも使用可
能である。金属材質の場合は、金属粒子若しくは金属繊
維の不織布若しくは織布を焼結して生成する金属多孔体
や、発泡体にメッキ処理した後に発泡体を燃焼除去して
生成する金属発泡体等を用いることが可能である。
【００２４】セラミックの場合は、コージェライト、チ
タニア、ムライト、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリ
カ等の粒子若しくは繊維からなるマットを利用可能であ
る。多孔体２の空隙率は、好ましくは、２０〜９９％、
更に好ましくは、３０〜９０％である。
タニア、ムライト、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリ
カ等の粒子若しくは繊維からなるマットを利用可能であ
る。多孔体２の空隙率は、好ましくは、２０〜９９％、
更に好ましくは、３０〜９０％である。
【００２５】粒子からなる多孔体の場合は、２０〜５０
％が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。繊維から
なる多孔体の場合は、５０〜９９％が好ましく、７０〜
９０％がより好ましい。
％が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。繊維から
なる多孔体の場合は、５０〜９９％が好ましく、７０〜
９０％がより好ましい。
【００２６】金属粒子及びセラミック粒子の粒子径は、
５〜５００μｍのものが好ましい。本発明の多孔体２
は、上記のように、温度制御用の熱電対を有する構成で
あっても良い。
５〜５００μｍのものが好ましい。本発明の多孔体２
は、上記のように、温度制御用の熱電対を有する構成で
あっても良い。
【００２７】本発明の多孔体２としては、通電により発
熱する抵抗発熱性を有するものであっても良く、通電す
ることによって、空気及び燃料を加熱して予混合気を生
成可能となり、容器全体を加熱する方式と比較して、省
エネルギ化が可能となる。
熱する抵抗発熱性を有するものであっても良く、通電す
ることによって、空気及び燃料を加熱して予混合気を生
成可能となり、容器全体を加熱する方式と比較して、省
エネルギ化が可能となる。
【００２８】温度制御用の熱電対と加熱用電気ヒータ１
３又は通電により発熱する抵抗発熱性を有する多孔体と
を組み合わせて、予混合気の温度を制御することもでき
る。本発明の燃焼バーナマット３としては、多孔体２と
同様の材質の金属、セラミック等の繊維からなる板状の
ものを用いることができる。
３又は通電により発熱する抵抗発熱性を有する多孔体と
を組み合わせて、予混合気の温度を制御することもでき
る。本発明の燃焼バーナマット３としては、多孔体２と
同様の材質の金属、セラミック等の繊維からなる板状の
ものを用いることができる。
【００２９】金属材質の場合は、金属繊維の不織布もし
くは織布を焼結して生成する金属マットや、発泡体にメ
ッキ処理した後に発泡体を燃焼除去して生成する金属発
泡体等を用いることが可能である。
くは織布を焼結して生成する金属マットや、発泡体にメ
ッキ処理した後に発泡体を燃焼除去して生成する金属発
泡体等を用いることが可能である。
【００３０】セラミックの場合は、コージェライト、チ
タニア、ムライト、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリ
カ等の繊維からなるマットを利用可能である。マットの
空隙率は、好ましくは、５０〜９９％、より好ましくは
７０〜９０％である。
タニア、ムライト、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリ
カ等の繊維からなるマットを利用可能である。マットの
空隙率は、好ましくは、５０〜９９％、より好ましくは
７０〜９０％である。
【００３１】セラミック及び金属繊維の平均直径は、５
〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍが良
い。５μｍ以下は金属繊維の製造が困難であり、２００
μｍ以上であれば、燃焼させた際にマット表面に温度分
布ができるためである。
〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍが良
い。５μｍ以下は金属繊維の製造が困難であり、２００
μｍ以上であれば、燃焼させた際にマット表面に温度分
布ができるためである。
【００３２】前記金属繊維の製造方法としては、引抜き
法、溶融紡糸法、ワイヤ切削法、コイル材切削法、びび
り振動切削法、コーティング法、ウィスカー法等の加工
法で製造する。
法、溶融紡糸法、ワイヤ切削法、コイル材切削法、びび
り振動切削法、コーティング法、ウィスカー法等の加工
法で製造する。
【００３３】金属繊維の充填密度は、５００〜１５００
０ｇ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。セラミック繊維の製造
方法は通常の方法が採用できる。材質がＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌの場合には、焼結処理後、酸化雰囲気で熱処理し、表
面にアルミナ層を形成することも可能で、高温耐熱性を
向上することができる。
０ｇ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。セラミック繊維の製造
方法は通常の方法が採用できる。材質がＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌの場合には、焼結処理後、酸化雰囲気で熱処理し、表
面にアルミナ層を形成することも可能で、高温耐熱性を
向上することができる。
【００３４】又、他の材質であっても、アルミナ等で燃
焼バーナマット表面をコーティングすることで、耐酸化
性を向上することが可能である。金属繊維をマット状に
成形した成形マットは、形状を保持するために、焼結し
たり、金網等の成形体に入れたり、ニードルパンチ等し
て機械的に繊維を絡ませたりする。焼結を行う場合に
は、真空若しくは非酸化雰囲気中で８００〜１２００°
Ｃの範囲で１０分〜１０時間加熱する。
焼バーナマット表面をコーティングすることで、耐酸化
性を向上することが可能である。金属繊維をマット状に
成形した成形マットは、形状を保持するために、焼結し
たり、金網等の成形体に入れたり、ニードルパンチ等し
て機械的に繊維を絡ませたりする。焼結を行う場合に
は、真空若しくは非酸化雰囲気中で８００〜１２００°
Ｃの範囲で１０分〜１０時間加熱する。
【００３５】この焼結時に加重をかけることも好適であ
る。又、焼結後にマットを波形或いは凹凸形に加工する
ことも好ましく、マットを波形或いは凹凸形に加工する
と、マットの座屈に対する機械強度が向上するという利
点がある。
る。又、焼結後にマットを波形或いは凹凸形に加工する
ことも好ましく、マットを波形或いは凹凸形に加工する
と、マットの座屈に対する機械強度が向上するという利
点がある。
【００３６】本発明のバーナでは、燃焼バーナマット３
に少なくとも１つの穴を開け、一部火炎燃焼させること
により、高負荷燃焼も行うことができる。又、燃焼バー
ナマット３の形状は、円筒形や平板等任意に採ることが
可能である。
に少なくとも１つの穴を開け、一部火炎燃焼させること
により、高負荷燃焼も行うことができる。又、燃焼バー
ナマット３の形状は、円筒形や平板等任意に採ることが
可能である。
【００３７】燃焼バーナマット３へ供給するための予混
合気を生成するには、本体ケーシング１に保持した多孔
体２の上流から空気を供給し、下流から液体燃料を供給
することで可能となる。
合気を生成するには、本体ケーシング１に保持した多孔
体２の上流から空気を供給し、下流から液体燃料を供給
することで可能となる。
【００３８】液体燃料は多孔体２の下流に充満されてお
り、そこに空気が流通することで気泡が発生する。気泡
が飛び散る再に微粒化させて空気に同伴され、予混合気
が形成される。
り、そこに空気が流通することで気泡が発生する。気泡
が飛び散る再に微粒化させて空気に同伴され、予混合気
が形成される。
【００３９】液体燃料含浸性を有している多孔体では、
微細な空孔に液体燃料が毛細管現象により保持されてい
るが、空気を流通させることにより、同伴させて予混合
気を形成する。
微細な空孔に液体燃料が毛細管現象により保持されてい
るが、空気を流通させることにより、同伴させて予混合
気を形成する。
【００４０】液体燃料を供給する方法は特に限定されな
いが、１つ若しくは本実施形態のように複数の燃料管か
ら滴下する方法や、スプレーノズルを用いて吹き付ける
方法等を採ることができる。
いが、１つ若しくは本実施形態のように複数の燃料管か
ら滴下する方法や、スプレーノズルを用いて吹き付ける
方法等を採ることができる。
【００４１】しかし、高沸点の液体燃料では、常温では
蒸気圧が低く、必要な空気比（空気と液体燃料の比）を
得ることはできない。よって、液体燃料の温度を上昇さ
せることで、液体燃料を気化させて空気に同伴させる必
要がある。これには、空気を加熱する方法、多孔体２を
加熱する方法、本体ケーシング１から間接的に加熱する
方法等を採ることができるが、この際に、多孔体２の温
度を制御することにより、空気比を管理することが可能
となる。燃焼が開始してからは、燃焼バーナマット３か
らの伝熱と輻射により、該燃焼バーナマット３の下流に
配置される図示しない分散板、液体燃料、空気、本体ケ
ーシング１等が加熱されるので、加熱に必要なエネルギ
量を低減することができる。
蒸気圧が低く、必要な空気比（空気と液体燃料の比）を
得ることはできない。よって、液体燃料の温度を上昇さ
せることで、液体燃料を気化させて空気に同伴させる必
要がある。これには、空気を加熱する方法、多孔体２を
加熱する方法、本体ケーシング１から間接的に加熱する
方法等を採ることができるが、この際に、多孔体２の温
度を制御することにより、空気比を管理することが可能
となる。燃焼が開始してからは、燃焼バーナマット３か
らの伝熱と輻射により、該燃焼バーナマット３の下流に
配置される図示しない分散板、液体燃料、空気、本体ケ
ーシング１等が加熱されるので、加熱に必要なエネルギ
量を低減することができる。
【００４２】燃焼が停止した場合は、多孔体に液体燃料
が残っているため、燃焼バーナマット３から炭化水素が
排出されるので、これの防止を目的として、燃焼バーナ
マット３と多孔体３との間に仕切を入れるようにするこ
とも可能である。
が残っているため、燃焼バーナマット３から炭化水素が
排出されるので、これの防止を目的として、燃焼バーナ
マット３と多孔体３との間に仕切を入れるようにするこ
とも可能である。
【００４３】生成した予混合気は通過する際に燃焼バー
ナマット３により加熱され、燃焼バーナマット３の流れ
方向の端面で燃焼する。同時に、予混合気は燃焼バーナ
マット３を冷却するために、逆火を防止することができ
る。
ナマット３により加熱され、燃焼バーナマット３の流れ
方向の端面で燃焼する。同時に、予混合気は燃焼バーナ
マット３を冷却するために、逆火を防止することができ
る。
【００４４】燃焼バーナマット３全面で均一な燃焼をさ
せるには、均一な濃度で、均一な流速の予混合気を燃焼
バーナマット３に供給する必要がある。これは、燃焼バ
ーナマット３と多孔体２との面積比を０．１〜１０にす
ることで可能となる。
せるには、均一な濃度で、均一な流速の予混合気を燃焼
バーナマット３に供給する必要がある。これは、燃焼バ
ーナマット３と多孔体２との面積比を０．１〜１０にす
ることで可能となる。
【００４５】従来の液体燃料を気化し、それを空気と混
合して予混合気を生成する方式では、気化液体燃料と空
気を良好に混合するために、ベンチュリ管を通過させた
り、邪魔板やスワール板で乱流攪拌したりする必要があ
るので、口径が小さい管を通す必要がある。又、そこで
生成した予混合気を燃焼バーナマットに均一に供給する
ために、予混合気供給口と燃焼バーナマットとの間に分
散装置が必要であった。
合して予混合気を生成する方式では、気化液体燃料と空
気を良好に混合するために、ベンチュリ管を通過させた
り、邪魔板やスワール板で乱流攪拌したりする必要があ
るので、口径が小さい管を通す必要がある。又、そこで
生成した予混合気を燃焼バーナマットに均一に供給する
ために、予混合気供給口と燃焼バーナマットとの間に分
散装置が必要であった。
【００４６】しかし、多孔体２を用いて予混合気を生成
する方法では、多孔体全面から均一な予混合気が生成さ
れ、燃焼バーナマット３と多孔体３の面積比を０．１〜
１０にすることができるので、分散装置が不要であり、
燃焼バーナマット３と多孔体３とを近接することがで
き、予混合気が再液化するのを防止でき、かつ、液体燃
料燃焼用バーナのコンパクト化を図ることができる。
する方法では、多孔体全面から均一な予混合気が生成さ
れ、燃焼バーナマット３と多孔体３の面積比を０．１〜
１０にすることができるので、分散装置が不要であり、
燃焼バーナマット３と多孔体３とを近接することがで
き、予混合気が再液化するのを防止でき、かつ、液体燃
料燃焼用バーナのコンパクト化を図ることができる。
【００４７】本発明のバーナでは、燃焼バーナマット３
で燃焼したエネルギが一部は予混合気の予熱に利用さ
れ、一部は輻射エネルギとして放出されるので、火炎温
度が低減され、燃焼バーナマット温度は、１０００°Ｃ
程度になり、火炎温度も１５００°Ｃ程度となる。
で燃焼したエネルギが一部は予混合気の予熱に利用さ
れ、一部は輻射エネルギとして放出されるので、火炎温
度が低減され、燃焼バーナマット温度は、１０００°Ｃ
程度になり、火炎温度も１５００°Ｃ程度となる。
【００４８】従って、サーマルＮＯｘの発生が抑制さ
れ、低ＮＯｘ化が可能となる。又、燃焼完結性も高く、
ＣＯ濃度を低くできる。更に、本発明のバーナは、火炎
の長さが短くできる。このため、被加熱物との距離を短
くすることができるので、燃焼機器全体をコンパクトに
設計でき、又、ボイラ等水管を加熱する場合には、水管
の近傍に設置可能とな、輻射エネルギと排気ガスの熱エ
ネルギの両方を効率良く利用可能となる。又、放射エネ
ルギが通常の火炎燃焼よりも多く発生するために、輻射
型暖房機としても使用可能となる。
れ、低ＮＯｘ化が可能となる。又、燃焼完結性も高く、
ＣＯ濃度を低くできる。更に、本発明のバーナは、火炎
の長さが短くできる。このため、被加熱物との距離を短
くすることができるので、燃焼機器全体をコンパクトに
設計でき、又、ボイラ等水管を加熱する場合には、水管
の近傍に設置可能とな、輻射エネルギと排気ガスの熱エ
ネルギの両方を効率良く利用可能となる。又、放射エネ
ルギが通常の火炎燃焼よりも多く発生するために、輻射
型暖房機としても使用可能となる。
【００４９】尚、本発明のバーナにおいては、燃焼バー
ナマット３に触媒を担持することも可能である。触媒の
担体は、特に限定されるものではないが、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、チタニア、ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、Ｓ
ＡＰＯ、Ｙ型ゼオライト等のゼオライト類、シリカ−ア
ルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、
シリカ−チタニア、チタニア−ジルコニアから選ばれる
少なくとも１種類が好ましい。
ナマット３に触媒を担持することも可能である。触媒の
担体は、特に限定されるものではないが、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、チタニア、ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、Ｓ
ＡＰＯ、Ｙ型ゼオライト等のゼオライト類、シリカ−ア
ルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、
シリカ−チタニア、チタニア−ジルコニアから選ばれる
少なくとも１種類が好ましい。
【００５０】担体の粒子径は、０．０１μｍから２０μ
ｍが好ましく、０．１μｍから１０μｍが更に好まし
い。この理由は、触媒担体の粒子径が０．０１μｍ以下
は製造が困難であり、又、２０μｍ以上になると、表面
積が減少し、触媒の活性が低下する問題が生じるためで
ある。
ｍが好ましく、０．１μｍから１０μｍが更に好まし
い。この理由は、触媒担体の粒子径が０．０１μｍ以下
は製造が困難であり、又、２０μｍ以上になると、表面
積が減少し、触媒の活性が低下する問題が生じるためで
ある。
【００５１】触媒担体に担持する触媒活性成分は、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｅ
から選ばれる少なくとも１種類、中でもＰｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈが好ましく使用される。
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｅ
から選ばれる少なくとも１種類、中でもＰｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈが好ましく使用される。
【００５２】このような触媒担体と触媒活性成分を燃焼
バーナマット上へ担持する方法は、限定されるものでは
ないが、ウオッシュコート法、含浸法、スプレーノズル
を用いた吹き付け法等の方法を用いることができる。
バーナマット上へ担持する方法は、限定されるものでは
ないが、ウオッシュコート法、含浸法、スプレーノズル
を用いた吹き付け法等の方法を用いることができる。
【００５３】このような条件で触媒を担持した後、１０
０〜２００°Ｃで乾燥した後、３００〜１０００°Ｃで
焼成することによって、触媒担体燃焼バーナマットを得
ることができる。
０〜２００°Ｃで乾燥した後、３００〜１０００°Ｃで
焼成することによって、触媒担体燃焼バーナマットを得
ることができる。
【００５４】次に、本発明の具体的な実施例を説明す
る。 （実施例１）１００μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して
製作した直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体と、平均
繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼繊維
を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して焼結、熱処理
して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの燃焼バーナ
マットを本体ケーシングに保持した。
る。 （実施例１）１００μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して
製作した直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体と、平均
繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼繊維
を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して焼結、熱処理
して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの燃焼バーナ
マットを本体ケーシングに保持した。
【００５５】空気供給ブロアを本体ケーシングの空気導
入口に接続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多
孔体との間に設置した。メタノールを１４ｇ／ｍｉｎ、
空気を９５Ｌ／ｍｉｎ供給し、燃焼バーナマット面でイ
グナイタにより点火した。
入口に接続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多
孔体との間に設置した。メタノールを１４ｇ／ｍｉｎ、
空気を９５Ｌ／ｍｉｎ供給し、燃焼バーナマット面でイ
グナイタにより点火した。
【００５６】これにより、燃焼バーナマット全面で均一
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、５５ｐｐｍであった。 （実施例２）１００μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して
製作した直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体と、平均
繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼繊維
を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して焼結、熱処理
して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの燃焼バーナ
マットを本体ケーシングに保持した。
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、５５ｐｐｍであった。 （実施例２）１００μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して
製作した直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体と、平均
繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼繊維
を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して焼結、熱処理
して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの燃焼バーナ
マットを本体ケーシングに保持した。
【００５７】空気供給ブロアを本体ケーシングの空気導
入口に接続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多
孔体との間に設置した。又、本体ケーシングの周部に加
熱用電気ヒータを取り付けた。
入口に接続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多
孔体との間に設置した。又、本体ケーシングの周部に加
熱用電気ヒータを取り付けた。
【００５８】灯油を６ｇ／ｍｉｎ、空気を９５Ｌ／ｍｉ
ｎ供給し、電気ヒータにより多孔体の温度が２５０°Ｃ
となるように加熱して、燃焼バーナマット面でイグナイ
タにより点火した。
ｎ供給し、電気ヒータにより多孔体の温度が２５０°Ｃ
となるように加熱して、燃焼バーナマット面でイグナイ
タにより点火した。
【００５９】これにより、燃焼バーナマット全面で均一
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、６０ｐｐｍであった。 （実施例３）粒子径１μｍのアルミナ粒子に塩化パラジ
ウム２．６ｇを含浸担持し、１１０°Ｃで乾燥、５００
°Ｃで焼成した触媒１０ｇを純度９９％のエタノール溶
液９０ｍｌと混合させる。その混合溶液をボールミルで
２４時間粉砕混合して触媒スラリーを調整した。このス
ラリーを平均繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステ
ンレス鋼繊維を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して
焼結、熱処理して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍ
の燃焼バーナマットにウォッシュコートして、１１０°
Ｃで１時間乾燥した後、８００°Ｃで２時間焼成する操
作を繰り返し、触媒担持燃焼バーナマットを得た。
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、６０ｐｐｍであった。 （実施例３）粒子径１μｍのアルミナ粒子に塩化パラジ
ウム２．６ｇを含浸担持し、１１０°Ｃで乾燥、５００
°Ｃで焼成した触媒１０ｇを純度９９％のエタノール溶
液９０ｍｌと混合させる。その混合溶液をボールミルで
２４時間粉砕混合して触媒スラリーを調整した。このス
ラリーを平均繊維径５０μｍのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステ
ンレス鋼繊維を充填密度４５００ｇ／ｃｍ2 で積層して
焼結、熱処理して製作した直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍ
の燃焼バーナマットにウォッシュコートして、１１０°
Ｃで１時間乾燥した後、８００°Ｃで２時間焼成する操
作を繰り返し、触媒担持燃焼バーナマットを得た。
【００６０】この触媒担持燃焼バーナマットと、１００
μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して製作した直径１００
ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体を本体ケーシングに保持し
た。空気供給ブロアを本体ケーシングの空気導入口に接
続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多孔体との
間に設置した。又、本体ケーシングの周部に加熱用電気
ヒータを取り付けた。
μｍのＳＵＳ３１６粒子を焼結して製作した直径１００
ｍｍ、厚さ１ｍｍの多孔体を本体ケーシングに保持し
た。空気供給ブロアを本体ケーシングの空気導入口に接
続し、燃料滴下口９点を燃焼バーナマットと多孔体との
間に設置した。又、本体ケーシングの周部に加熱用電気
ヒータを取り付けた。
【００６１】灯油を０．２ｇ／ｍｉｎ、空気を２５Ｌ／
ｍｉｎ供給し、電気ヒータにより多孔体の温度が２５０
°Ｃとなるように加熱して、燃焼バーナマット面でイグ
ナイタにより点火した。
ｍｉｎ供給し、電気ヒータにより多孔体の温度が２５０
°Ｃとなるように加熱して、燃焼バーナマット面でイグ
ナイタにより点火した。
【００６２】これにより、燃焼バーナマット全面で均一
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、０ｐｐｍであった。
に赤熱し、良好な燃焼を維持することを確認した。その
ときのＮＯｘ濃度は、０ｐｐｍであった。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び３に
係る発明によれば、液体燃料を多孔体に供給していると
ころへ燃焼用空気を流通させて予混合気を生成するた
め、均一な予混合気が容易に生成可能となり、燃焼バー
ナマットでの均一な燃焼が可能となる。
係る発明によれば、液体燃料を多孔体に供給していると
ころへ燃焼用空気を流通させて予混合気を生成するた
め、均一な予混合気が容易に生成可能となり、燃焼バー
ナマットでの均一な燃焼が可能となる。
【００６４】請求項２に係る発明によれば、空気比（空
気と燃料の比率）が常温においては必要量得られない場
合に、燃焼用空気、液体燃料、多孔体の少なくとも１つ
の温度を調整することにより、例えば、液体燃料及び空
気の温度を上昇させ、液体燃料を蒸発させ、必要な空気
比を得ることが可能となり、必要な燃焼状態、燃焼負荷
を得ることが可能で、ターンダウン比が高い液体燃料燃
焼用バーナを提供することが可能となる。
気と燃料の比率）が常温においては必要量得られない場
合に、燃焼用空気、液体燃料、多孔体の少なくとも１つ
の温度を調整することにより、例えば、液体燃料及び空
気の温度を上昇させ、液体燃料を蒸発させ、必要な空気
比を得ることが可能となり、必要な燃焼状態、燃焼負荷
を得ることが可能で、ターンダウン比が高い液体燃料燃
焼用バーナを提供することが可能となる。
【００６５】請求項４に係る発明によれば、多孔体を、
温度制御用の熱電対を有する構成としたから、予混合気
の温度を制御することが容易となる。請求項５に係る発
明によれば、多孔体を、通電により発熱する抵抗発熱性
を有する構成としたから、通電することによって、空気
及び燃料を加熱して予混合気を生成可能となり、容器全
体を加熱する方式と比較して、省エネルギ化が可能とな
る。
温度制御用の熱電対を有する構成としたから、予混合気
の温度を制御することが容易となる。請求項５に係る発
明によれば、多孔体を、通電により発熱する抵抗発熱性
を有する構成としたから、通電することによって、空気
及び燃料を加熱して予混合気を生成可能となり、容器全
体を加熱する方式と比較して、省エネルギ化が可能とな
る。
【００６６】請求項６に係る発明によれば、燃焼バーナ
マットを、触媒を担持したマットから構成するようにし
たから、燃焼範囲の拡大、低ＮＯｘ化、低ＣＯ燃焼化が
可能となる。
マットを、触媒を担持したマットから構成するようにし
たから、燃焼範囲の拡大、低ＮＯｘ化、低ＣＯ燃焼化が
可能となる。
【００６７】請求項７に係る発明によれば、多孔体全体
から均一な予混合気を生成可能であるので、燃焼バーナ
マットと多孔体との面積比率を、０．１〜１０にするこ
とで、予混合気を均一に燃焼バーナマットに供給する分
散装置が不要となり、例えば、燃焼バーナマットと、こ
れの下流の分散板等との距離を短くでき、装置のコンパ
クト化、予混合気の再液化の防止が可能となる。
から均一な予混合気を生成可能であるので、燃焼バーナ
マットと多孔体との面積比率を、０．１〜１０にするこ
とで、予混合気を均一に燃焼バーナマットに供給する分
散装置が不要となり、例えば、燃焼バーナマットと、こ
れの下流の分散板等との距離を短くでき、装置のコンパ
クト化、予混合気の再液化の防止が可能となる。
【図１】 本発明に係る液体燃料燃焼方法を実施する本
発明に係る液体燃料燃焼用バーナの一実施形態を示す縦
断面図
発明に係る液体燃料燃焼用バーナの一実施形態を示す縦
断面図
１ 本体ケーシング ２ 多孔体 ３ 燃焼バーナマット ４ 燃焼用空気の導入口 ５ 燃料管 ７ 空気導入管 ９ 導入管 １３ 加熱用電気ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K047 BA03 BA06 BA09 BB03 BB04 BB06 BB12 BB18 3K052 AA06 AA10 AB01 AB09 AB10 AB11 AB14 DA01 DB05 3K065 TA01 TA04 TA12 TB11 TD04 TE04 TK04 TK05 TK06 TN07 TN10
Claims (7)
- 【請求項１】空気流通性を有する非液体流通性の多孔体
に対して、その上流から導入した燃焼用空気を流通させ
つつ、多孔体の下流に液体燃料を導入して、空気と液体
燃料との予混合気を生成し、該予混合気を燃焼バーナマ
ットにて燃焼させるようにしたことを特徴とする液体燃
料燃焼方法。 - 【請求項２】前記燃焼用空気、液体燃料、多孔体の少な
くとも１つの温度を調整して、任意の空気比の予混合気
を生成することを特徴とする請求項１記載の液体燃料燃
焼方法。 - 【請求項３】本体ケーシングに、空気流通性を有する非
液体流通性の多孔体と、該多孔体の下流側に配置される
燃焼バーナマットと、を保持して設ける一方、 前記多孔体の上流の本体ケーシングに燃焼用空気の導入
口を、燃焼バーナマットと多孔体との間の本体ケーシン
グに液体燃料の導入口を、夫々設けたことを特徴とする
液体燃料燃焼用バーナ。 - 【請求項４】前記多孔体は、温度制御用の熱電対を有す
る構成であることを特徴とする請求項３記載の液体燃料
燃焼用バーナ。 - 【請求項５】前記多孔体は、通電により発熱する抵抗発
熱性を有する構成であることを特徴とする請求項３又は
４記載の液体燃料燃焼用バーナ。 - 【請求項６】前記燃焼バーナマットは、触媒を担持した
マットであることを特徴とする請求項３〜５のうちいず
れか１つに記載の液体燃料燃焼用バーナ。 - 【請求項７】前記燃焼バーナマットと多孔体との面積比
率は、０．１〜１０であることを特徴とする請求項３〜
６のうちいずれか１つに記載の液体燃料燃焼用バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11090877A JP2000283409A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11090877A JP2000283409A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000283409A true JP2000283409A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14010717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11090877A Pending JP2000283409A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000283409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023228441A1 (ja) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | リンナイ株式会社 | 水素燃焼バーナ |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11090877A patent/JP2000283409A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023228441A1 (ja) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | リンナイ株式会社 | 水素燃焼バーナ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100548451B1 (ko) | 디젤엔진매연여과장치 재생용 내염버너 | |
| RU2567331C2 (ru) | Система снижения токсичности отработавших газов | |
| CA1303477C (en) | Catalytic combustion device | |
| JP2008508474A (ja) | 内燃機関用の予燃焼器と、これに関するシステムと方法 | |
| JP3875395B2 (ja) | 触媒燃焼装置 | |
| GB2522528A (en) | A catalytic fragrance burner assembly and a method of manufacture thereof | |
| JP2000283409A (ja) | 液体燃料燃焼方法及び液体燃料燃焼用バーナ | |
| JP3770998B2 (ja) | ガス処理装置 | |
| JPH06304482A (ja) | 触媒とそれを用いた触媒燃焼装置 | |
| JPS62112910A (ja) | 触媒燃焼式熱風発生法 | |
| JP2008232061A (ja) | ディーゼルエンジンの排気装置 | |
| JPS6053711A (ja) | 触媒燃焼器 | |
| JP2751425B2 (ja) | バーナ板 | |
| JP2003306310A (ja) | オートサーマルリフォーミング改質器およびそれを用いたオートサーマルリフォーミング方法 | |
| JP4040831B2 (ja) | 液体燃料用バーナマット | |
| KR100919155B1 (ko) | 원통형 예혼합 평면화염 다공버너 | |
| JP2774968B2 (ja) | バーナ板 | |
| JPS632664B2 (ja) | ||
| JPS61119909A (ja) | 液体燃料触媒燃焼器 | |
| JP2000240907A (ja) | ハイブリッド触媒燃焼装置及び燃焼方法 | |
| Bröckerhoff et al. | Use of natural gas in a catalytic radiant burner for low-emission heat production | |
| JP2002106812A (ja) | 液体燃料用面状バーナ | |
| JP4260384B2 (ja) | 液体燃料燃焼バーナ | |
| JPS6066009A (ja) | 触媒燃焼器用燃焼部材 | |
| JPS602812A (ja) | 液体燃料燃焼装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060327 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071204 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080201 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080422 |