JP2001153312A - 低NOxバーナ - Google Patents

低NOxバーナ

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JP2001153312A
JP2001153312A JP34050099A JP34050099A JP2001153312A JP 2001153312 A JP2001153312 A JP 2001153312A JP 34050099 A JP34050099 A JP 34050099A JP 34050099 A JP34050099 A JP 34050099A JP 2001153312 A JP2001153312 A JP 2001153312A
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Japan
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burner
secondary air
low nox
fuel injection
nox burner
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JP34050099A
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Shizuo Wani
静雄 和仁
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼排ガス中のNOx発生量の少ない低NOxバ
ーナを提供する。 【解決手段】公知の低NOxバーナにおいて用いられる
丸パイプ型の二次空気管の軸直角断面を、バーナ中心か
ら半径方向に遠ざかるに従って広幅となる非円形断面と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オイル又はガスを
燃料とする低NOxバーナに関する。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射装置と、燃料噴射装置を内包す
る一次空気筒と、一次空気筒を内包し、空気供給管に接
続された風箱と、風箱の前面に突出して、燃料噴射装置
の中心軸の周囲に配置される複数の丸パイプから成る二
次空気管とを具備する低NOxバーナは公知であり、一
定の成果が得られている。然しながら、近年、バーナの
燃焼排ガスに関する規制は益々厳しくなって来ており、
例えば東京都の条例では、燃焼排ガスのNOx濃度は排
ガス中の酸素濃度O2=0%で60ppm以下とされるようにな
ってきているが、上記の公知の低NOxバーナではこの
ような規制は到底クリアーできないと言う問題があっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の問題を
解決するためなされたものであって、その目的とすると
ころは、排ガス中の酸素濃度O2=0%で60ppm以下とされ
る厳しい規制を確実にクリアーできる低NOxバーナを
安価に提供することにある。
【0004】
【課題を解決する手段】上記の本発明の課題は、上記公
知の低NOxバーナにおいて用いられた丸パイプ型の二
次空気管を改良し、その軸直角断面が、バーナ中心軸か
ら半径方向に遠ざかるに従って広幅となるよう構成され
た低NOxバーナによって達成される。上記の本発明の
目的は、各二次空気管の燃料噴射装置側の側面を、それ
ぞれ交差する2平面により構成することによってより確
実に達成される。更に好ましい実施例においては、本発
明に係る低NOxバーナは、相隣る二次空気管間の相対
向する側面が略平行となるよう構成される。
【0005】二次空気管の望ましい軸直角断面は、燃料噴射
装置側に頂点を有する二等辺若しくは不等辺三角形状、
扇形状等になる。この頂角は鋭角のままでも良いが、丸
みを付けたり、先端を切り落として台形状としたりして
も良く、又燃料噴射装置とは反対側の形状は直線状、円
弧状、流線形状、折線状などの任意の形状とすることが
できる。
【0006】又、上記燃料噴射装置側の側面は、完全な平面
とせず、多少の反りや窪みを与えることもあり、軸直角
断面形状において、銀杏形、撥形、たる形などとするこ
とができ、更に、燃焼ガスの還流路となる相隣る二次空
気管の間隙を画成する両側壁面も完全に平行でなく、多
少の角度で傾斜していても構わない。又、二次空気管の
数も2本以上、10本又はそれ以上であって良く、その長
さや断面積等と共に、バーナの寸法等に応じて適宜に選
択されるものである。更に本発明は、ガスバーナ、ガン
タイプオイルバーナに好適に応用し得るものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施例
に就いて説明する。図1は本発明に係る低NOxバーナ
の構成及び使用状態を示す断面図、図2は図1に示した低
NOxバーナのヘッド部を示す正面図、図3は本発明に
係るバーナにおける二次空気の拡散状態と燃焼ガス還流
状態を示す説明図、図4乃至図9は各種の二次空気管の軸
直角断面形状を示す説明図、図10は本発明に係る低NO
xバーナと公知のそれの性能を対比して示すグラフ、図
11は公知の低NOxバーナの構成及び使用状態を示す断
面図、図12は公知のバーナにおける二次空気の拡散状態
と燃焼ガス還流状態を示す説明図である。
【0008】而して、図1図中、1は風箱、2は一次空気筒、3
は二次空気管、4は点火棒、5は燃料噴射ノズル、6は燃
料ポンプ、7は電磁弁、8は制風板、9はディフューザ、1
0は点火トランス、11は燃料供給管、12は燃焼室炉筒で
ある。ここに示されているバーナはガンタイプオイルバ
ーナーであり、中心に燃料噴射ノズル5と燃料供給管11
とからなる燃料噴射装置が設けられ、その燃料噴射装置
を内包するように円筒状の一次空気筒2が設けられる。
この一次空気筒2は、前面にディフューザ9を、後部に制
風板8を有する。
【0009】燃焼室炉筒12に取り付けられる風箱1には、一
次空気筒2が内包されており、接続された空気供給管か
ら燃焼室炉筒12用の空気が供給される。風箱1の前面に
は、燃料噴射装置の中心軸の周囲に、6本の二次空気管3
が前方に突出して設けられている。図12に示す公知の低
NOxバーナでは、この二次空気管は丸パイプである
が、本実施例では、断面三角形となっている。而して、
本発明においては、この二次空気管3の燃料噴射ノズル5
側の側面を交差する2平面で構成することにある。
【0010】排ガス中のNOxは、燃料と空気の混合比が適
正比率となり、燃料が激しく高温燃焼することにより発
生する。燃焼用空気を過剰に供給すると、NOxの発生
は抑制されるが、熱効率が損なわれる。バーナの熱効率
を損なうことなくNOx発生を抑制するために、図12に
示した公知の低NOxバーナでは、一次空気を全体の3
%程度に抑制し、丸パイプから成る複数の二次空気管を
用いて二次空気を燃料噴射ノズルより離れた位置から炉
内に勢い良く噴射するものである。このように構成する
と、炉内に燃焼ガスの強い還流が生じ、その還流が二次
空気管の間を通って燃料噴射ノズル前面に形成される初
期火炎の内部に引き込まれるようになるので、二次空気
管が設けられていないバーナに比してNOxの発生が抑
制される効果があった。
【0011】然しながら、従来のバーナでは、NOxの抑制
が充分でなかった。このため、本発明においては二次空
気管の形状を改良し、NOxの抑制効果を高めたもので
ある。而して、本発明においては、二次空気管の軸直角
断面を、バーナ中心軸から半径方向に遠ざかるに従って
広幅となるような非円形断面とするものである。望まし
い実施例においては、図2などに示す如く、二次空気管3
1、32の燃料噴ノズル5側の側面を、それぞれ交差する2
平面311、312:321、322で構成し、かつ相隣る二次空気
管31、32の相対向する側面312、321を平行とすることが
推奨される。
【0012】このように構成すると、図10に示す如く、従来
品に比して格段に優れたNOx抑制効果が得られる。図
中、従来型データAは、二次空気管を有せず風箱の前面
に設けた孔から二次空気を供給するタイプの公知のバー
ナによる代表的なデータ、従来型Bは、図11に示した公
知のバーナによる代表的なデータ、本発明品に関するデ
ータは上記の実施例に示したのと同形のバーナのデータ
である。このグラフから、本発明に係るバーナでは、燃
焼排ガス中の残存ガス濃度が3乃至7%の範囲でO2 =0%
に換算して40ppm前後のNOx濃度となり、前記の東京
都に規制をクリアーすることができるようになることが
判明する。
【0013】この二次空気管3の断面形状は、図2などに図示
されている二等辺三角形の他、図4に示す台形、図5のカ
イト形、図6の扇形、図7の丸みを付けた三角むすび飯
形、図8の不等辺三角形、図9の流線形若しくは水滴形な
どとすることができる。この二次空気管の燃料噴射ノズ
ル側の側面は、完全な平面でなくとも良く半径方向に反
り又は窪みがあって、銀杏形、鼓形、撥形などとなって
も良いものである。又、二次空気管の間の間隙を画成す
る側壁も完全に平行でなくとも良い。又更に、二次空気
管の本数も6本に限定されるものでなく、バーナのサイ
ズなどに応じて適宜の数とすることを得るものである。
【0014】又図1などに示した実施例においては、二次空
気管の先端が燃料噴射ノズル5側に傾斜した切り口とな
っている。このように構成するのは、二次空気が燃焼に
関与することなく炉外に排出されることを可能な限り抑
制するためである。然しながら、この構成は本発明の必
須の構成要件とはされない。
【0015】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成されるから、本
発明によるときは、燃焼効率を損なうことなく、かつ僅
少のコストで、NOxの発生を抑制することができる低
NOxバーナを提供できるから、本発明を実施すれば多
大の利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る低NOxバーナの構成及び使用状
態を示す断面図である。
【図2】図1に示した低NOxバーナのヘッド部を示す正
面図である。
【図3】本発明に係るバーナにおける二次空気の拡散状
態と燃焼ガスの還流状態を示す説明図である。
【図4】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図5】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図6】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図7】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図8】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図9】二次空気管の軸直角断面形状の一例を示す説明
図である。
【図10】本発明に係る低NOxバーナと公知のそれの性
能を対比して示すグラフである。
【図11】公知の低NOxバーナの構成及び使用状態を示
す断面図である。
【図12】公知のバーナにおける二次空気の拡散状態と燃
焼ガスの還流状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 風箱 2 一次空気筒 3 二次空気管 4 点火棒 5 燃料噴射ノズル 6 燃料ポンプ 7 電磁弁 8 制風板 9 ディフューザ 10 点火トランス 11 燃料供給管 12 燃焼室炉筒

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射装置(5,11)と、燃料噴射装置
    (5,11)を内包する一次空気筒(2)と、一次空気筒
    (2)を内包し、空気供給管に接続された風箱(1)と、
    風箱(1)の前面に突出して、燃料噴射装置(5,11)の
    中心軸の周囲に配置される複数の二次空気管(3)とを
    具備する低NOxバーナにおいて、 二次空気管(3)の軸直角断面が、バーナ中心軸から半径
    方向に遠ざかるに従って広幅となるよう構成されたこと
    を特徴とする上記の低NOxバーナ。
  2. 【請求項2】 二次空気管(31、32)の燃料噴射装置
    (5,11)側の側面が、それぞれ交差する2平面(311、3
    12:321、322)から成ることを特徴とする請求項1に記
    載の低NOxバーナ。
  3. 【請求項3】相隣る二次空気管(31、32)の相対向する
    側面(312、321)が略平行となるよう構成された請求項
    2に記載の低NOxバーナ。
JP34050099A 1999-11-30 1999-11-30 低NOxバーナ Pending JP2001153312A (ja)

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