JP2001124308A - 音響バーナ - Google Patents
音響バーナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、燃焼効率を上げることを課題とす
る。 【解決手段】ガス燃料に一次空気を加えた混合燃料を燃
焼反応域２６へ供給する主配管２１と、この主配管２１
の外周部に配置され、二次空気を前記燃焼反応域２６へ
供給する副配管２７と、前記燃焼反応域２６へ音響を加
える音響発振器２２とを具備することを特徴とする音響
バーナ。
る。 【解決手段】ガス燃料に一次空気を加えた混合燃料を燃
焼反応域２６へ供給する主配管２１と、この主配管２１
の外周部に配置され、二次空気を前記燃焼反応域２６へ
供給する副配管２７と、前記燃焼反応域２６へ音響を加
える音響発振器２２とを具備することを特徴とする音響
バーナ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス焚、油焚、微
粉炭焚等のバーナとして、あるいは燃焼器に使用される
音響バーナに関する。
粉炭焚等のバーナとして、あるいは燃焼器に使用される
音響バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のバーナとしては、例えば
主要な配管（主配管）からプロパン等のガス燃料（ある
いは微粉炭）に一次空気を加えたものを燃焼反応域に供
給するとともに、前記主配管の外周部に該主配管と同心
円上に形成された別な配管（副配管）から二次空気をス
ワラ（旋回ベーン）により旋回させて燃焼反応域に供給
して、燃焼を行うものが知られている。
主要な配管（主配管）からプロパン等のガス燃料（ある
いは微粉炭）に一次空気を加えたものを燃焼反応域に供
給するとともに、前記主配管の外周部に該主配管と同心
円上に形成された別な配管（副配管）から二次空気をス
ワラ（旋回ベーン）により旋回させて燃焼反応域に供給
して、燃焼を行うものが知られている。
【０００３】こうしたバーナでは、従来、ガス燃料の噴
霧の強度、流量を調整したり、スワラによる二次空気の
旋回強さを調整したり、あるいはガス燃料の量を調整す
るなどして、ＮＯｘ，ＣＯ，Ｏ２等の燃焼生成物の量を
制御していた。
霧の強度、流量を調整したり、スワラによる二次空気の
旋回強さを調整したり、あるいはガス燃料の量を調整す
るなどして、ＮＯｘ，ＣＯ，Ｏ２等の燃焼生成物の量を
制御していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃料あるい
は燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給す
る主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤を
前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ
音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発振
器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反応
域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃焼
生成物の量を制御し燃焼効率を高めることが可能な音響
バーナを提供することを目的とする。
は燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給す
る主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤を
前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ
音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発振
器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反応
域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃焼
生成物の量を制御し燃焼効率を高めることが可能な音響
バーナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料、あるい
は燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給す
る主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤を
前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ
音響を加える音響発振器とを具備することを特徴とする
音響バーナである。
は燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給す
る主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤を
前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ
音響を加える音響発振器とを具備することを特徴とする
音響バーナである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の音響バーナについ
て詳しく説明する。本発明において、前記音響発振器
は、前記主配管あるいは副配管、あるいは主配管又は副
配管から分岐する分岐管のいずれに配置しても良い。但
し、音響発振器からの音響は燃焼反応域に達し、ここで
火炎噴射方向に疎密波を伝播させて、乱流混合層で乱流
混合を促進させる必要がある。
て詳しく説明する。本発明において、前記音響発振器
は、前記主配管あるいは副配管、あるいは主配管又は副
配管から分岐する分岐管のいずれに配置しても良い。但
し、音響発振器からの音響は燃焼反応域に達し、ここで
火炎噴射方向に疎密波を伝播させて、乱流混合層で乱流
混合を促進させる必要がある。
【０００７】図８は本発明に係る音響バーナの一例を示
すもので、図８（Ａ）は音響バーナの概略図、図８
（Ｂ）は図８（Ａ）の要部の説明図を示す。図８（Ａ）
に示すように、音響バーナは、主配管２１と、この主配
管２１の上端外周部に該主配管２１と同心円上に配置さ
れた副配管２７と、主配管２１の一端部（下端部）に配
置された音響発振器２２とを有している。ここで、主配
管２１の途中からは例えば（プロパン＋一次空気）Ｘが
主配管２１の軸方向に沿って燃焼反応域２６に供給さ
れ、副配管２７からは図示しない旋回ベーンを経た例え
ば二次空気Ｙが燃焼反応域２６に供給される。音響発振
器から音響を燃焼反応域２６に送って、プロパンを混合
した一次空気に振動を与える。これにより、この一次空
気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くなったり
し、乱流混合が促進される。
すもので、図８（Ａ）は音響バーナの概略図、図８
（Ｂ）は図８（Ａ）の要部の説明図を示す。図８（Ａ）
に示すように、音響バーナは、主配管２１と、この主配
管２１の上端外周部に該主配管２１と同心円上に配置さ
れた副配管２７と、主配管２１の一端部（下端部）に配
置された音響発振器２２とを有している。ここで、主配
管２１の途中からは例えば（プロパン＋一次空気）Ｘが
主配管２１の軸方向に沿って燃焼反応域２６に供給さ
れ、副配管２７からは図示しない旋回ベーンを経た例え
ば二次空気Ｙが燃焼反応域２６に供給される。音響発振
器から音響を燃焼反応域２６に送って、プロパンを混合
した一次空気に振動を与える。これにより、この一次空
気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くなったり
し、乱流混合が促進される。
【０００８】本発明において、主配管から燃焼反応域に
供給する燃料としては、例えばプロパン等のガス燃料、
微粉炭、あるいは液体燃料が挙げられる。
供給する燃料としては、例えばプロパン等のガス燃料、
微粉炭、あるいは液体燃料が挙げられる。
【０００９】図１は、本発明に係るアクティブ音響燃焼
試験装置の一例を示す。
試験装置の一例を示す。
【００１０】図中の付番１は、一端部に音響発生器２を
配置した主配管を示す。前記音響発生器２には、増幅器
３、周波数変調器４が接続されている。前記主配管１に
は混合器５が分岐管６を介して接続され、前記混合器５
には空気（一次空気）、ＬＰＧ及びＮＨ３が供給される
ようになっている。
配置した主配管を示す。前記音響発生器２には、増幅器
３、周波数変調器４が接続されている。前記主配管１に
は混合器５が分岐管６を介して接続され、前記混合器５
には空気（一次空気）、ＬＰＧ及びＮＨ３が供給される
ようになっている。
【００１１】前記主配管１の他端部には、主配管１と同
心上に副配管７が配置され、この副配管７内に二次空気
を旋回させる旋回ベーン（スワラ）８が配置されてい
る。前記主配管１及び副配管７は、夫々観察窓９を有し
た風洞１０に接続されている。
心上に副配管７が配置され、この副配管７内に二次空気
を旋回させる旋回ベーン（スワラ）８が配置されてい
る。前記主配管１及び副配管７は、夫々観察窓９を有し
た風洞１０に接続されている。
【００１２】前記観察窓９から観察される燃焼反応域
（図示せず）には、スパーク電源１１に接続されたイグ
ナイタ１２が配置されている。また、前記風洞１０の下
流側には、排ガス成分を計測する排ガス成分計測器１３
が配置されている。
（図示せず）には、スパーク電源１１に接続されたイグ
ナイタ１２が配置されている。また、前記風洞１０の下
流側には、排ガス成分を計測する排ガス成分計測器１３
が配置されている。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。 （実施例１）図２を参照する。図２は、本発明の実施例
１に係る音響バーナの例を示す。図中の付番２１は、一
端に音響発振器２２が配置された主配管を示す。前記音
響発振器２２には、増幅器２３、周波数変調器２４が順
次電気的に接続されている。前記主配管２１には分岐管
２５が接続され、この分岐管２５より（ガス燃料＋一次
空気）が主配管２１を経て燃焼反応域２６へ供給され
る。前記主配管２１の他端部寄りの外周部には、主配管
２１と同心円上の副配管２７が配置されている。この副
配管２７の先端には、二次空気を旋回するためのスワラ
（旋回ベーン）２８が配置されている。
して説明する。 （実施例１）図２を参照する。図２は、本発明の実施例
１に係る音響バーナの例を示す。図中の付番２１は、一
端に音響発振器２２が配置された主配管を示す。前記音
響発振器２２には、増幅器２３、周波数変調器２４が順
次電気的に接続されている。前記主配管２１には分岐管
２５が接続され、この分岐管２５より（ガス燃料＋一次
空気）が主配管２１を経て燃焼反応域２６へ供給され
る。前記主配管２１の他端部寄りの外周部には、主配管
２１と同心円上の副配管２７が配置されている。この副
配管２７の先端には、二次空気を旋回するためのスワラ
（旋回ベーン）２８が配置されている。
【００１４】こうした構成のガス焚バーナでは、分岐管
２５、主配管２１を順次経た（ガス燃料＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、ガス燃料を混合した一次空気に振動を与える。その
結果、（ガス燃料＋一次空気）と二次空気との乱流混合
層では、一次空気の流れが二次空気に対して速くなった
り遅くなったりし、乱流混合が促進される。これによ
り、火炎長を調整したり、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｏ２等の燃焼
生成物を制御することができる。
２５、主配管２１を順次経た（ガス燃料＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、ガス燃料を混合した一次空気に振動を与える。その
結果、（ガス燃料＋一次空気）と二次空気との乱流混合
層では、一次空気の流れが二次空気に対して速くなった
り遅くなったりし、乱流混合が促進される。これによ
り、火炎長を調整したり、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｏ２等の燃焼
生成物を制御することができる。
【００１５】事実、上記実施例１に係る音響バーナを図
１の音響燃焼試験装置のようにセットし、例えば下記の
燃焼条件及び音響条件で試験をしたところ、下記表１の
ような結果が得られた。
１の音響燃焼試験装置のようにセットし、例えば下記の
燃焼条件及び音響条件で試験をしたところ、下記表１の
ような結果が得られた。
【００１６】 （燃焼条件） 流量：プロパン（０．２５リットル／ｍｉｎ） 一次空気（１．３リットル／ｍｉｎ） 二次空気（９．０リットル／ｍｉｎ） 流速：予混合 （１．０ｍ／ｓ） 二次空気（０．４ｍ／ｓ） （音響条件） ５５０Ｈｚ、 １６．５Ｗ（９９ｄＢ）
【００１７】
【表１】
【００１８】上記表１より、音圧を加えた場合、ＣＯが
音圧を加えない通常の燃焼に比べて減少し、逆にＮＯｘ
は増加することが確認された。また、火炎長に関して
は、音圧を加えることにより、２００ｍｍから１４０ｍ
ｍに短くできることが確認された。
音圧を加えない通常の燃焼に比べて減少し、逆にＮＯｘ
は増加することが確認された。また、火炎長に関して
は、音圧を加えることにより、２００ｍｍから１４０ｍ
ｍに短くできることが確認された。
【００１９】なお、上記実施例１では、分岐管を経て主
配管から（ガス燃料＋一次空気）を供給し、副配管から
二次空気を供給する場合について述べたが、これに限ら
ず、分岐管から主配管を経てからガス燃料のみを供給
し、副配管から空気を供給する場合でもよい。
配管から（ガス燃料＋一次空気）を供給し、副配管から
二次空気を供給する場合について述べたが、これに限ら
ず、分岐管から主配管を経てからガス燃料のみを供給
し、副配管から空気を供給する場合でもよい。
【００２０】（実施例２）図３を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例２に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、主配
管２１に分岐管２５から（ガス燃料＋一次空気）の代わ
りに（微粉炭＋一次空気）を供給する点が異なる。他の
構成は同じである。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例２に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、主配
管２１に分岐管２５から（ガス燃料＋一次空気）の代わ
りに（微粉炭＋一次空気）を供給する点が異なる。他の
構成は同じである。
【００２１】こうした構成の微粉炭焚バーナでは、分岐
管２５、主配管２１を順次経た（微粉炭＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、微粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結
果、（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層で
は、（微粉炭＋一次空気）の流れが二次空気に対して速
くなったり遅くなったりし、乱流混合が促進され、実施
例１と同様な効果が得られる。
管２５、主配管２１を順次経た（微粉炭＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、微粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結
果、（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層で
は、（微粉炭＋一次空気）の流れが二次空気に対して速
くなったり遅くなったりし、乱流混合が促進され、実施
例１と同様な効果が得られる。
【００２２】（実施例３）図４を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例３に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を分岐管２５の一端部に配置すること、及び
（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から燃焼反
応域２６に供給することが異なる。他の構成は同じであ
る。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例３に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を分岐管２５の一端部に配置すること、及び
（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から燃焼反
応域２６に供給することが異なる。他の構成は同じであ
る。
【００２３】こうした構成の音響バーナでは、分岐管２
５からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から分岐管２５を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、微
粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結果、
（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層では、
一次空気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。
５からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から分岐管２５を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、微
粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結果、
（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層では、
一次空気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。
【００２４】（実施例４）図５を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例４に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（ガス燃料＋一次空気）の代
わりに（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から
燃焼反応域２６に供給することが異なる。他の構成は同
じである。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例４に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（ガス燃料＋一次空気）の代
わりに（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から
燃焼反応域２６に供給することが異なる。他の構成は同
じである。
【００２５】こうした構成の音響バーナでは、主配管２
１からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から副配管２７を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、二
次空気に振動を与える。その結果、（微粉炭＋一次空
気）と二次空気との乱流混合層では、二次空気の流れが
微粉炭を混合した一次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。
１からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から副配管２７を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、二
次空気に振動を与える。その結果、（微粉炭＋一次空
気）と二次空気との乱流混合層では、二次空気の流れが
微粉炭を混合した一次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。
【００２６】（実施例５）図６を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例５に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空気）の代わ
りに液体燃料を分岐管２９から副配管２７を経て燃焼反
応域２６に供給すること、及び主配管２１の他端側に液
体燃料噴霧用ノズル３１を設けたことが異なる。他の構
成は同じである。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例５に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空気）の代わ
りに液体燃料を分岐管２９から副配管２７を経て燃焼反
応域２６に供給すること、及び主配管２１の他端側に液
体燃料噴霧用ノズル３１を設けたことが異なる。他の構
成は同じである。
【００２７】こうした構成の音響バーナでは、主配管２
１からの液体燃料を前記噴霧用ノズル３１を経て燃焼反
応域２６へ供給し、かつ分岐管２９からの旋回された二
次空気を燃焼反応域２６に供給し、ここで両者を混合す
る。液体燃料は、前記噴霧用ノズル３１により圧力を加
えて燃焼反応域２６に供給される。そして、この混合領
域に音響発生器２２から副配管２７を経て主配管２１の
軸方向に音響を与える。すなわち、二次空気に振動を与
える。その結果、噴霧用ノズル３１から圧力により噴霧
される液体燃料と二次空気との乱流混合層では、この二
次空気の流れが液体燃料に対して速くなったり遅くなっ
たりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果が
得られる。
１からの液体燃料を前記噴霧用ノズル３１を経て燃焼反
応域２６へ供給し、かつ分岐管２９からの旋回された二
次空気を燃焼反応域２６に供給し、ここで両者を混合す
る。液体燃料は、前記噴霧用ノズル３１により圧力を加
えて燃焼反応域２６に供給される。そして、この混合領
域に音響発生器２２から副配管２７を経て主配管２１の
軸方向に音響を与える。すなわち、二次空気に振動を与
える。その結果、噴霧用ノズル３１から圧力により噴霧
される液体燃料と二次空気との乱流混合層では、この二
次空気の流れが液体燃料に対して速くなったり遅くなっ
たりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果が
得られる。
【００２８】（実施例６）図７を参照する。但し、図
２、図６と同部材は同符号を付して説明を省略する。実
施例６に係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比
べ、音響発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二
次空気に音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空
気）の代わりに液体燃料と噴霧用空気を主配管２５の一
端側から燃焼反応域２６に供給すること、及び主配管２
１の他端側に液体燃料噴霧用ノズル３１’を設けたこと
が異なるのみで、他の構成は同じである。ここで、主配
管２１は、液体燃料を供給する第１の配管２１ａと、噴
霧用空気を供給する第２の配管２１ｂとから構成されて
いる。
２、図６と同部材は同符号を付して説明を省略する。実
施例６に係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比
べ、音響発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二
次空気に音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空
気）の代わりに液体燃料と噴霧用空気を主配管２５の一
端側から燃焼反応域２６に供給すること、及び主配管２
１の他端側に液体燃料噴霧用ノズル３１’を設けたこと
が異なるのみで、他の構成は同じである。ここで、主配
管２１は、液体燃料を供給する第１の配管２１ａと、噴
霧用空気を供給する第２の配管２１ｂとから構成されて
いる。
【００２９】こうした構成の音響バーナでは、第１の配
管２１ａからの液体燃料と第２の配管２１ｂからの噴霧
用空気は前記噴霧用ノズル３１’を経て燃焼反応域２６
へ供給され、かつ副配管２７からの旋回された二次空気
の流れは燃焼反応域２６に供給され、ここで両者が混合
される。そして、この混合された領域に音響発生器２２
から副配管２７の一端部から主配管２１の軸方向に沿っ
て音響を与える。その結果、（液体燃料＋噴霧空気）と
二次空気との乱流混合が促進され、実施例１と同様な効
果を有する。
管２１ａからの液体燃料と第２の配管２１ｂからの噴霧
用空気は前記噴霧用ノズル３１’を経て燃焼反応域２６
へ供給され、かつ副配管２７からの旋回された二次空気
の流れは燃焼反応域２６に供給され、ここで両者が混合
される。そして、この混合された領域に音響発生器２２
から副配管２７の一端部から主配管２１の軸方向に沿っ
て音響を与える。その結果、（液体燃料＋噴霧空気）と
二次空気との乱流混合が促進され、実施例１と同様な効
果を有する。
【００３０】なお、以上の実施例では、副配管の先端に
スワラ（旋回ベーン）を設置した場合を説明したが、ス
ワラがない場合もありえる。
スワラ（旋回ベーン）を設置した場合を説明したが、ス
ワラがない場合もありえる。
【００３１】また、上記実施例では、主配管から燃料あ
るいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料が燃焼反応域へ直
接あるいは噴霧用ノズルを介して供給される音響バーナ
の場合について述べたが、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うにフラットバーナにも適用できる。ここで、図９
（Ａ）はフラットバーナの全体図、図９（Ｂ）は図９
（Ａ）の一構成部材である多孔板の平面図を示す。
るいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料が燃焼反応域へ直
接あるいは噴霧用ノズルを介して供給される音響バーナ
の場合について述べたが、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うにフラットバーナにも適用できる。ここで、図９
（Ａ）はフラットバーナの全体図、図９（Ｂ）は図９
（Ａ）の一構成部材である多孔板の平面図を示す。
【００３２】多孔板４１は、図９（Ｂ）に示すように平
面的にみて略等間隔にガス吹出し部（白ヌキ部）４１
ａ，ガス吹出し部（斜線部）４１ｂを有している。ここ
で、主配管２１の分岐管２１ａから供給された空気は多
孔板４１のガス吹出し部４１ａを矢印Ｘのように通過
し、副配管２７から供給されたガス燃料は多孔板４１の
ガス吹出し部４１ｂを矢印Ｙのように通過する（図９
（Ａ）参照）。他の構成は上記実施例と同様である。
面的にみて略等間隔にガス吹出し部（白ヌキ部）４１
ａ，ガス吹出し部（斜線部）４１ｂを有している。ここ
で、主配管２１の分岐管２１ａから供給された空気は多
孔板４１のガス吹出し部４１ａを矢印Ｘのように通過
し、副配管２７から供給されたガス燃料は多孔板４１の
ガス吹出し部４１ｂを矢印Ｙのように通過する（図９
（Ａ）参照）。他の構成は上記実施例と同様である。
【００３３】図９のフラットバーナでは、主配管から空
気が副配管からガス燃料が供給される場合について述べ
たが、これに限らず、例えば主配管から二次空気及び副
配管から（ガス燃料＋一次空気）が供給される場合、あ
るいは主配管からガス燃料及び副配管から空気が供給さ
れる場合、あるいは主配管から（ガス燃料＋一次空気）
及び副配管から二次空気が供給される場合でもよい。
気が副配管からガス燃料が供給される場合について述べ
たが、これに限らず、例えば主配管から二次空気及び副
配管から（ガス燃料＋一次空気）が供給される場合、あ
るいは主配管からガス燃料及び副配管から空気が供給さ
れる場合、あるいは主配管から（ガス燃料＋一次空気）
及び副配管から二次空気が供給される場合でもよい。
【００３４】こうした構成のフラットバーナによれば、
上記実施例と同様に燃焼生成物を制御したり、燃焼効率
を上げることができるという利点を有する他、短炎化を
実現することができる。
上記実施例と同様に燃焼生成物を制御したり、燃焼効率
を上げることができるという利点を有する他、短炎化を
実現することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料ある
いは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給
する主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤
を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域
へ音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発
振器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反
応域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃
焼生成物の量を制御して燃焼効率を高めることが可能な
音響バーナを提供できる。
いは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給
する主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤
を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域
へ音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発
振器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反
応域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃
焼生成物の量を制御して燃焼効率を高めることが可能な
音響バーナを提供できる。
【図１】アクティブ音響燃焼試験装置の説明図。
【図２】本発明の実施例１に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図３】本発明の実施例２に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図４】本発明の実施例３に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図５】本発明の実施例４に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図６】本発明の実施例５に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図７】本発明の実施例６に係る音響バーナの要部の説
明図。
明図。
【図８】本発明に係る音響バーナの原理の説明図。
【図９】本発明に係るフラットバーナの説明図。
２１…主配管、 ２１ａ…第１の配管、 ２１ｂ…第２の配管、 ２２…音響発振器、 ２３…増幅器、 ２４…周波数変調器、 ２５…分岐管、 ２６…燃焼反応域、 ２７…副配管、 ２８…旋回ベーン（スワラ）、 ３１…液体燃料噴霧用ノズル、 ４１…多孔板、 ４１ａ，４１ｂ…ガス吹出し部。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月４日（２０００．１２．
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、燃
料、あるいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応
域へ供給する主配管と、この主配管の外周部に配置さ
れ、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記
燃焼反応域へ音響を加える音響発振器とを具備し、前記
音響発振器から前記主配管若しくは前記副配管を通って
燃焼反応域へ音響を加えることを特徴とする音響バーナ
である。本願第２の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化
剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、
この主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応
域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える
音響発振器と、前記主配管の先端部に配置された噴霧用
ノズルとを具備し、前記噴霧用ノズルから液体燃料を前
記燃焼反応域に供給することを特徴とする音響バーナで
ある。本願第３の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤
を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、こ
の主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域
へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音
響発振器とを具備し、前記主配管は液体燃料を燃焼反応
域側へ供給する第１の配管と噴霧用空気を燃焼反応域側
へ供給する第２の配管とからなるとともに、前記第1、
第２配管の先端部に噴霧用ノズルを配置し、この噴霧用
ノズルから噴霧用空気を混入した液体燃料を前記燃焼反
応域に供給することを特徴とする音響バーナである。本
願第４の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤を加えた
混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管
の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給す
る副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器
と、前記主配管の燃焼反応域側に配置された、多数のガ
ス吹出し穴を有した多孔板とを具備したことを特徴とす
る音響バーナである。
料、あるいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応
域へ供給する主配管と、この主配管の外周部に配置さ
れ、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記
燃焼反応域へ音響を加える音響発振器とを具備し、前記
音響発振器から前記主配管若しくは前記副配管を通って
燃焼反応域へ音響を加えることを特徴とする音響バーナ
である。本願第２の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化
剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、
この主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応
域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える
音響発振器と、前記主配管の先端部に配置された噴霧用
ノズルとを具備し、前記噴霧用ノズルから液体燃料を前
記燃焼反応域に供給することを特徴とする音響バーナで
ある。本願第３の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤
を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、こ
の主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域
へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音
響発振器とを具備し、前記主配管は液体燃料を燃焼反応
域側へ供給する第１の配管と噴霧用空気を燃焼反応域側
へ供給する第２の配管とからなるとともに、前記第1、
第２配管の先端部に噴霧用ノズルを配置し、この噴霧用
ノズルから噴霧用空気を混入した液体燃料を前記燃焼反
応域に供給することを特徴とする音響バーナである。本
願第４の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤を加えた
混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管
の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給す
る副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器
と、前記主配管の燃焼反応域側に配置された、多数のガ
ス吹出し穴を有した多孔板とを具備したことを特徴とす
る音響バーナである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋口 和明 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 3K017 AA01 AB01 AB07 AB08 AC01 AD06 AD07 AD09 AG00 3K055 AA10 AB00 BB09 3K064 CA04 3K065 QA01 QB09 QB11 QC03 SA07
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料、あるいは燃料に酸化剤を加えた混
合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管の
外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する
副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器と
を具備することを特徴とする音響バーナ。 - 【請求項２】 前記音響発振器から前記主配管内を通っ
て燃焼反応域へ音響を加えることを特徴とする請求項１
記載の音響バーナ。 - 【請求項３】 前記音響発振器から前記副配管内を通っ
て燃焼反応域へ音響を加えることを特徴とする請求項１
記載の音響バーナ。 - 【請求項４】 前記主配管の先端部に噴霧用ノズルを配
置し、この噴霧用ノズルから液体燃料を前記燃焼反応域
に供給することを特徴とする請求項１記載の音響バー
ナ。 - 【請求項５】 前記主配管は液体燃料を燃焼反応域側へ
供給する第１の配管と噴霧用空気を燃焼反応域側へ供給
する第２の配管とからなるとともに、前記第1、第２配
管の先端部に噴霧用ノズルを配置し、この噴霧用ノズル
から噴霧用空気を混入した液体燃料を前記燃焼反応域に
供給することを特徴とする請求項１記載の音響バーナ。 - 【請求項６】 前記主配管の燃焼反応域側に、多数のガ
ス吹出し穴を有した多孔板を配置したことを特徴とする
請求項１記載の音響バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30238999A JP3154701B1 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 音響バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30238999A JP3154701B1 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 音響バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3154701B1 JP3154701B1 (ja) | 2001-04-09 |
| JP2001124308A true JP2001124308A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17908332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30238999A Expired - Fee Related JP3154701B1 (ja) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | 音響バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154701B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175243A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械における燃焼ダイナミックスを低減するためのシステム及び方法 |
-
1999
- 1999-10-25 JP JP30238999A patent/JP3154701B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175243A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械における燃焼ダイナミックスを低減するためのシステム及び方法 |
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|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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