JP2001336748A - 燃料ステージングバーナおよび燃料噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単一バ−ナの燃料ノズル中に燃料供給孔の切り
替え機構を備え、要求出力に対応して燃料噴射孔の個数
を増減するとともに、燃料の噴射空間を周方向あるいは
（及び）半径方向に拡大・縮小することにより燃焼空気
比を広い出力範囲で制御できる燃料ステージングバーナ
を提供する。 【解決手段】燃焼ダクト内に配置され軸方向および周方
向に位置を変えて形成した燃料噴射孔を有するノズル１
と、ノズルに対して軸方向に移動し前記噴射孔を開閉す
る切換弁２と、前記噴射孔から噴射される燃料を液膜化
する液膜形成手段６を備えてなることを特徴とする燃料
ステージングバーナ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体あるいはガス燃
料等を使用するガスタ−ビン燃焼器などの連続燃焼装置
のバーナおよびノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置の時間当たりの発熱量は燃料流
量を制御することによって制御される。予混合気の場合
には、燃料と空気の比率がある範囲においてのみ燃焼が
可能であり、完全燃焼の範囲はさらに狭い（図４参
照）。燃料と空気が予混合されない場合においても、燃
料に対して空気が不足すると不完全燃焼となるが、過剰
にあっても火炎が不安定になったり未燃焼部分の排出が
増える。いずれにしても、燃焼を最適に行わせるには、
燃焼器に供給される空気流量を燃料流量に応じて増減
し、燃料と空気の比率が過度に大きくならないように、
また小さくならないように制御することが重要である。

【０００３】調理用ガスコンロでは、燃料コックの開度
だけで火力調節が可能になっている。しかし、実際に
は、燃料流量を増加させるとその運動量が増加するため
に大気から誘引される空気量も増え、結果として、燃料
と空気との比率の変化がある範囲にとどまるようになっ
ている。一方自動車用エンジンでは吸気ポートに設けら
れた気化器を流れる空気流量、即ち空気流速が増加する
と負圧が大きくなり、燃料タンクから吸い上げられ、霧
化される燃料が増加する。このようにして、燃料と空気
の比率が燃焼可能な範囲に維持される。ガス給湯器で
は、かつては上記調理用コンロと同じような方法が採ら
れてきたが、最近ではモータ駆動ファンで強制的に空気
を供給する方式が一般的になり、インバータによりファ
ンの回転数が制御される。さらに、複数のバーナのオン
・オフ制御とも組み合わせることによって作動している
バーナの空気・燃料比はある範囲を抑えながらも、装置
としては非常に広い範囲で発熱量を変化させることがで
き、しかも完全燃焼と低公害を実現している。

【０００４】しかしながら、燃焼装置の中には上記のよ
うな方法が採れないものがある。例えば、発電用ガスタ
ービンのように一定回転数で運転され、空気流量がほぼ
一定の状態で燃料流量の制御によって出力を変えなけれ
ばならないような機器である。図７は従来からあるガス
タービンの燃焼器の概略構成図である。燃焼器のフレー
ムチューブ１０１の壁面には軸方向に空気が流入する穴
１０２が適当に配列されていて、燃料が少ない時は上流
側からの空気だけが燃焼に使用されるが、ノズル１０７
から噴射される燃料流量が増加するにつれて火炎が延
び、次第に下流から流入する空気が燃焼に使用されるよ
うになっている。この方法によって、空気流量を可変に
する機構なしに比較的広い範囲で燃焼が維持できるよう
になっている。しかしながら、この方法では、燃料流量
が多いときには上流部は燃料過剰であり、どこかに高温
領域が形成されやすく、ＮＯｘが大量に生成されやすい
という問題がある。この燃料過剰域で生成された煤が下
流で完全に酸化されないとスモークの排出が問題にな
る。逆に燃料流量が少ないときには下流側で流入する大
量の空気によって燃焼ガスが冷却されすぎ、その結果、
未燃焼成分の排出が高いということになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】有害成分の排出規制が
強まるとともに、燃焼に直接関係する空気（燃焼用空気
と呼ぶ）の量を燃料流量に対応させて流量制御弁を用い
て積極的に制御する方式（図８参照）も実用化されてい
る。図８のバーナ装置は、先端部がテーパー状に窄まっ
た略円筒状をし、かつ周囲に新気を供給する孔１０２を
複数有するダクト１０１を備えている。前記孔１０２へ
の新気流入通路１０３およびダクト１０１の中心部に新
気を供給するための流路１０５には、図示せぬアクチュ
エータによって作動する流量制御弁１０４、１０６が配
置され、燃料噴射ノズル１０７からの燃料に対して供給
空気量を制御するようにしている。しかしこの方法で
は、空気流量は燃料の流量に比べて非常（通常１５〜３
０倍）に大きいために装置が大型になり、コストが増大
したり、圧力損失による出力や効率の低下という問題が
ある。さらに負荷の増加（空気流量、燃料流量の増加）
に対応して混合気流速が速くなるが、燃焼速度は変わら
ないので、火炎の安定性が劣化しやすいという問題があ
る。

【０００６】また、単一バーナの燃焼器では、小さな複
数のバーナで置き換え、作動するバーナの数の増減によ
りそれぞれのバーナの作動範囲を適切な範囲に収める方
法も実用化されている（図９のマルチバーナ）。図９の
マルチバーナはダクト１０１の一端に多数の燃料噴射ノ
ズル１０７を配置し、多数の燃料噴射ノズル１０７の内
の必要とするノズルから所定量の燃料を供給しダクト１
０１内での燃焼領域を制御する方式である。この方式は
もともと多数のバーナを備えている大型航空用ガスター
ビン用燃焼器などでは燃料供給系の改修によって比較的
容易に適用できる。ところが小型エンジンの燃焼器で
は、バーナは１本のものも多く、既存のものに複数のバ
ーナを取り付けることが物理的に困難であり、新規の場
合でもコスト高となり受け入れられないことが多い。

【０００７】そこで本発明は、単一バーナの燃料ノズル
中に燃料供給孔の切り替え機構を備え、要求出力に対応
して燃料噴射孔の個数を増減するとともに、燃料の噴射
空間を周方向あるいは（及び）半径方向に拡大・縮小す
ることにより燃焼空気比を広い出力範囲で制御できる燃
料ステージングバーナおよび燃料噴射ノズルを提供し、
上記種々の問題点を解決することを目的とする。本発明
は、コンパクトで既存の装置にもわずかな改修で取り付
けることができ、さらに、燃焼器の出力に対応した流量
の燃料を空間的に分散して空気と混合できるため、局所
的な燃料空気比に一様化を促進でき、燃焼器の広い作動
範囲に亘って低ＮＯｘと未燃焼成分の排出とを制御する
ことができる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した課題解決手段は、燃焼ダクト内に配置され軸方向お
よび周方向に位置を変えて形成した燃料噴射孔を有する
ノズルと、ノズルに対して軸方向に移動し前記噴射孔を
開閉する切換弁と、前記噴射孔から噴射される燃料の液
膜形成手段を備えてなることを特徴とする燃料ステージ
ングバーナである。また、前記ノズルと同軸に新気を供
給する環状空気通路を形成したことを特徴とする燃料ス
テ−ジングバーナである。また、前記燃料噴射孔は、ノ
ズルの周壁に周方向の角度を変えて形成した噴射孔を、
軸方向に複数列形成してなることを特徴とする燃料ステ
ージングバーナである。また、前記液膜形成手段は、ノ
ズルと同軸にノズルの周囲に配置された１層の円筒で構
成してなることを特徴とする燃料ステージングバーナで
ある。また、前記液膜形成手段は、ノズルと同軸にノズ
ル周囲に配置され、ノズルの軸方向の孔列の数と同数
で、かつ前記軸方向に異なる燃料噴射孔から噴射される
燃料の半径方向の飛距離を制御することができる円筒で
構成したことを特徴とする燃料ステージングバーナであ
る。また、前記液膜形成手段は、燃料がガスの場合には
貫通距離制約手段であることを特徴とする燃料ステージ
ングバーナである。また、前記環状空気通路あるいはそ
の上流部に空気を旋回させるためのスワ−ラを配置した
ことを特徴とする燃料ステ−ジングバーナである。ま
た、軸方向および周方向に位置を変えて形成した燃料噴
射孔を有するノズルと、ノズルに対して軸方向に移動し
前記噴射孔を開閉する切換弁とからなることを特徴とす
る燃料噴射ノズルである。また、ノズルの周上に複数の
孔を形成し、さらにノズル内部にはノズル内を回転する
切換弁を備え、前記切換弁には前記ノズルの孔と連通す
る燃料供給口を備え、前記切換弁を回転させることによ
り、燃料が噴射されるノズルの孔数を変えることができ
るようにしたことを特徴とする燃料噴射ノズルである。
また、前記切換弁に形成する燃料供給口は、切換弁の円
筒壁面に形成され、かつ周方向の長さが短くなる孔を少
なくとも２回繰り返して形成したことを特徴とする燃料
噴射ノズルである。また、前記切換弁に形成する燃料供
給口は、切換弁の円筒壁面に形成した切欠で構成したこ
とを特徴とする燃料噴射ノズルである。また、ノズルの
端面に複数の燃料噴射孔を形成し、さらにノズル内部に
は前記燃料噴射孔に対向して回転可能な切換弁を設け、
該前記切換弁には前記ノズルの燃料噴射孔と連通可能な
燃料供給孔を複数備え、前記切換弁を回転させることに
より、燃料が噴射されるノズルの孔を変えることができ
るようにしたことを特徴とする燃料噴射ノズルである。
また、前記切換弁に形成する燃料供給孔は、切換弁の円
板状の面内に周方向の長さが短くなる孔を少なくとも２
回繰り返して形成したことを特徴する燃料噴射ノズルで
ある。

【０００９】

【実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照し
て説明すると、図１（イ）、（ロ）、（ハ）は第１実施
形態に係る周方向燃料ステ−ジング形態バーナの構造で
あり、３段階に燃料が供給される状態を示している。図
中、（ロ）、（ハ）はノズル部のみの構成を示してい
る。図において１は燃料噴射用のノズルを兼ねたシリン
ダであり、このシリンダ１は先端端部が閉じられた円管
状をしており、先端周囲には、図示のように上下に対称
に４個の孔からなる第１噴射孔列５ａが、さらに円周方
向でみて第１噴射孔５ａよりも角度の開いた位置で、か
つ孔５ａよりも図中左方軸方向に所定の距離離れた位置
に４個の孔からなる第２噴射孔列５ｂが、さらに円周方
向でみて第２噴射孔５ｂよりもさらに角度が開いた位置
で、かつ孔５ｂよりも図中左方軸方向の所定の距離離れ
た位置に４個の孔からなる第３噴射孔列５ｃが形成され
ている。各噴射孔５ａ、５ｂ、５ｃは、図からも明らか
なようにシリンダ１の端面正面からみて、周方向に略等
間隔となるように配置されている。

【００１０】なお、図１に示すシリンダ１では第１〜第
３噴射孔列はそれぞれ４個の孔からなり、後述する切換
弁を切り換えてゆくと、図中（ロ）の状態では合計８個
の孔から、また、図中（ハ）の状態では合計１２個の全
ての孔からダクト内に燃料が噴射されることになる。前
記孔の数、軸方向列の数（燃料ステージングの段数）は
当然のことながら必要に応じて増減することができ、ま
た、各噴射孔の数、孔の列数も設計段階で自由に選択す
ることができる。

【００１１】前記シリンダ１内には液密にかつ摺動自在
に設けられた切換弁２が設けられており、この切換弁２
には燃料供給用の管３が接続され、燃料供給管３から切
換弁の先端に形成した開口（不図示）を介してシリンダ
１内先端部に燃料４を供給できるようになっている。切
換弁３は図示せぬ駆動手段によりシリンダ１内を図中左
右方向に移動できる構成となっている。また、シリンダ
１には後述するダクト７の周囲を囲むようにケーシング
１０が取付けられている。

【００１２】前記シリンダ１とダクト７との間には新気
を供給する環状通路９が形成され、その環状通路９内の
前記シリンダ１に形成した噴射孔５ａ、５ｂ、５ｃに対
応する外周には、燃料の液膜形成円筒６が配置され、環
状通路９が２つの環状通路８に分割されている。前記ダ
クト７は環状通路９の最外側の壁面に連接して設けられ
ており、下流に向かって開いた円筒状のダクトとして形
成されている。なお、前記液膜形成円筒６は燃料がガス
の場合にはガス燃料の噴出距離（貫通距離）を制約する
貫通距離制約手段としての機能を果たす。

【００１３】上記構成からなる燃焼器では、燃料４が燃
料供給管３から切換弁３の先端開口に供給されると、切
換弁２が図（イ）に示す第１位置の時は、燃料は第１噴
射孔列５ａからだけ噴出し、液膜形成円筒（貫通距離制
約手段）６に衝突し、その先端部で微粒化され、外側環
状通路８の空気と混合し、燃料供給管の上下の範囲に燃
焼領域を形成する。また、切換弁が図（ロ）に示す第２
位置に移動すると、第２噴射孔列５ｂからも燃料が噴射
され、液膜形成円筒（貫通距離制約手段）６に衝突して
微粒化され、燃料が噴射される扇形の部分が拡大する。
さらに切換弁が図（ハ）に示す第３位置に移動すると第
３噴射孔列５ｃからも燃料が噴射され、液膜形成円筒
（貫通距離制約手段）６に衝突して微粒化され、環状部
全域に燃料が供給される。このように周方向のステ−ジ
ング（燃料領域）では、要求出力に対応して燃料噴射孔
の個数を増減するとともに、燃料の噴射空間を周方向に
拡大・縮小することにより燃料ステージングの段数を変
え燃焼空気比を広い出力範囲で制御することができる。

【００１４】つづいて第２実施形態の説明をすると、図
２は半径方向燃料ステ−ジング形態のバーナの構造で、
３段階で燃料が供給される状態を示している。図中、
（ロ）、（ハ）はノズル部のみの構成を示している。第
１実施形態と同様の形状をしたシリンダ２１の先端周囲
には、周囲に等間隔に６個の第１噴射孔列２５ａが、さ
らに第１噴射孔列２５ａから軸方向に所定距離離れた位
置に第１噴射孔列２５ａの孔の間に位置するように６個
の孔からなる第２噴射孔列２５ｂが、さらに第２噴射孔
列２５ｂより軸方向に所定距離離れた位置で、かつ周方
向において第１噴射孔、第２噴射孔の間に配置された１
２個の孔からなる第３噴射孔列２５ｃが形成されてお
り、前記各噴射孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、図３
（イ）（ロ）（ハ）に示すようにシリンダの端面正面か
らみて、周方向に略等間隔となるように配置されてい
る。なお、図２では第１、第２噴射孔列はそれぞれ６個
ずつの孔から、また第３噴射孔列は１２個の孔から形成
され、シリンダ２１は合計で２４個の孔を備えている
が、孔の数、軸方向の列の数（ステージングの段数）は
当然のことながら必要に応じて増減することができ、ま
た、各噴射孔の数も設計段階で自由に選択することがで
きる。

【００１５】図２において、前記シリンダ−２１内には
切換弁２２が液密で、かつ摺動状態に設けられ、この切
換弁２２には燃料供給用の管２３が接続され、燃料供給
管２３から切換弁２２の先端に形成した開口（不図示）
を介してシリンダ２１内に燃料２４を供給できるように
なっている。切換弁２２は図示せぬ駆動手段によりシリ
ンダ２１内を図中左右方向に移動できる構成となってい
る。前記シリンダ２１とダクト２７との間には新気を供
給する環状通路が形成され、その環状通路内において、
前記シリンダに形成した孔の外周には、シリンダ２１と
同軸に第１〜第３液膜形成円筒２６ａ、２６ｂ、２６ｃ
が配置され、環状通路を三つの環状通路２８ａ、２８
ｂ、２８ｃに分割している。また、第１液膜形成円筒２
６ａには、第２噴射孔２５ｂ、第３噴射孔２５ｃに対応
する位置に燃料通過孔３０、３１が形成され、さらに第
２液膜形成円筒２６ｂには、第３噴射孔２５ｃに対応す
る位置に燃料通過孔３２が形成されている。第２実施形
態の場合も前記液膜形成円筒２６は燃料がガスの場合に
は、ガス燃料の噴出距離（貫通距離）を制約する貫通距
離制約手段としての機能を果たす。

【００１６】図２（ハ）に示された切換弁の位置では燃
料は第１噴射孔列２５ａからだけ噴出し図２（イ）に示
すように第１液膜形成円筒（貫通距離制約手段）２６ａ
に衝突し、その先端部で微粒化され、主として第１環状
通路２８ａ、２８ｂの空気と混合する。切換弁２２が左
側に移動すると図２（ロ）に示すように第２噴射孔列２
５ｂからも燃料が噴射され、それぞれ液膜形成円筒（貫
通距離制約手段）２６ａ、２６ｂに衝突し、その先端で
微粒化され、主として、それらを挟む環状通路からの空
気と混合する。さらに、切換弁２２がさらに左側に移動
すると図２（イ）に示すように第３噴射孔列２５ｃから
も燃料が噴射され、それぞれ液膜形成円筒２６ａ、２６
ｂ、２６ｃに衝突し、その先端で微粒化され、主とし
て、それらを挟む環状通路からの空気と混合する。

【００１７】上記半径方向燃料ステ−ジングでは、燃料
が噴射される環状部分の数を増減し、また液膜形成円筒
あるいは貫通距離制約手段によって燃料の半径方向の供
給位置を制御することによって、言い換えると燃料噴流
が噴射される環状通路の数を段階的に増減し、燃料ステ
ージングを行いながらそれぞれの部分の燃料空気比をあ
る範囲に維持できる。

【００１８】上記夫々の実施形態は独立した複数のバー
ナを用いた場合に比べ、燃焼ゾ−ンが相互に連続してい
るので火移りが確実になるだけでなく、バーナ間の切り
替え時の未燃焼成分の発生の問題を著しく軽減できると
いう利点がある。図３に燃焼領域を制御した場合と、そ
うでない場合の比較図を示しており、この図からも明ら
かなように燃料ステージングを採用することによりＮＯ
ｘが減少している。

【００１９】次に図５（イ）〜（ニ）を参照して第３実
施形態を説明をする。この第３実施形態は回転方式の切
換弁を備えた周方向燃料ステージング形態のバーナの構
造に特徴があり、図では４段階で燃料が噴射される状態
を示している。シリンダー４１には同一円周上に８個の
燃料噴射孔４２が等間隔に形成されている。シリンダー
４１内に液密で、かつ摺動自在に設けられている切換弁
４３が配置され、この切換弁４３には燃料供給管４５が
接続されている。切換弁の円筒壁面には、燃料噴射孔４
２に対応する周上に、周方向の長さが順次短くなるよう
に燃料供給管４５と連通する４個の燃料供給口としての
開口列４４が２回繰り返して形成されている。

【００２０】切換弁４３と噴射孔４２との周方向の位置
関係が（イ）の場合にはシリンダー４１の８個の孔４２
は全て開口列４４とつながり、全ての孔から燃料が噴射
される。（ロ）の位置では対向する２個の噴射孔は閉じ
られ、残りの６個の噴射孔から燃料が噴射される。さら
に同方向に切換弁４３が回転するにつれて、噴出可能な
燃料孔の数は４個、２個、さらには０個と減少する。よ
り一般的には、噴射孔数をＭ×Ｎ個とし、ｍ個の周方向
の長さが順次短くなる開口列をｎ回繰り返して配置すれ
ば、ｍ段階にステージングを行うことができ、各段階で
ｎ個ずつ噴射可能な孔数が減少する。これらの列では開
口４４をその大きさ順に並べているが、順番を変えれば
それに応じて閉じる孔の順序を変えることができる。ま
た、開口４４の代わりに、切換弁４３の円筒壁面の端部
に切欠を設けても同一の効果が得られる。

【００２１】この実施例では、切換弁４３の回転によっ
て実施例１と同じように燃料の噴射される空間を周方向
に変化させることができ、局所的な空気と燃料との割合
をある範囲に維持しながら全燃料と空気の比率を広い範
囲で可変することができる。また、この回転方式切換弁
４３を備えたシリンダー４１を第２実施形態に使用すれ
ば、同様に半径方向の燃料ステージングが行えることは
説明するまでもない。

【００２２】次に第４実施形態を図６を参照して説明す
ると、第４実施形態は第３実施形態とは異なる回転方式
の切換弁を備えた周方向燃料ステージング形態のバーナ
に特徴がある。シリンダ５１の先端部に複数の燃料噴射
孔５２とそれにつながる通路が穿たれていて、それらの
通路５２への燃料の切り替えを、それらの通路入口に対
応した箇所に周方向長さが順次変化する燃料供給口５４
を配置した回転円盤５３によって行うようにしている。
回転円盤５３は燃料噴射孔５２を開閉する切換弁であ
り、切換弁の中心部には燃料供給管５５が接続され、燃
料供給管５５の途中にはシリンダ５１内に燃料を噴射す
る孔５６が形成されていて、回転円盤５３は図示せぬア
クチュエータによって回転できるように構成されてい
る。この形態は第３実施形態と同様、切換弁５３の回転
によって、噴出可能な燃料噴射孔５２の数を変化させる
ことができ、第１実施形態あるいは第２実施形態の液膜
形成円筒と組み合わせることによって、燃料の噴射され
る空間を周方向、半径方向に、燃料の流量に応じて増減
できる。

【００２３】なお、上記第１、第２実施形態では、ダク
トの中心部に燃料噴射孔を有するシリンダを配置してい
るが、ダクトの外側の同軸上にシリンダを配置し、シリ
ンダとダクトの間を燃料供給路とし、ダクト側に燃料供
給孔を構成し、その供給孔を切換弁によって開閉するこ
とにより、燃焼領域を周方向あるいは半径方向で制御す
ることも可能である。また、上記各実施形態では、シリ
ンダ内を液密状態で切換弁が移動する構成を採用してい
るが、シリンダ自身を液体供給通路とし、シリンダの外
周に摺動自在に切換弁を配置し、シリンダに形成した燃
料噴射孔の開閉を行い、上記各実施形態と同様に燃焼領
域を周方向あるいは半径方向で制御することも可能であ
る。さらに、必要に応じて第１実施形態〜第４実施形態
の噴射形態を組み合わせることも可能である。また新気
を供給する環状通路には必要に応じてスワーラを設ける
ことも可能である。

【００２４】また上記バーナでは燃料には各種液体燃料
（ガソリン、灯油等）あるいはガス燃料（天然ガス、プ
ロパンガス等）を使用することもできる。さらに燃料噴
射孔の配置、液膜形成円筒の配置等は必要に応じて自由
に選択することが可能である。以上、本発明の実施の形
態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内で種々の
形態を実施することが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、装置
の出力に対応した流量の空間的に分散して空気と混合で
きるので局所的な燃料空気比の一様化を促進することが
出来、装置の出力の広い範囲にわたりＮＯｘと未燃焼成
分の排出低減とを両立できる燃焼装置を提供することが
出来る。また、燃料流量に応じて噴射孔数を増減する方
式であるので、高い吐出圧の燃料噴射ポンプを必要とし
ないなど、コスト低減の利点もある、等々の優れた効果
を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる燃料ステージン
グバーナの概略構成図であり、（イ）は第１噴射孔列か
ら燃料が噴射されている状態を、（ロ）は第１、第２噴
射孔列から燃料が噴射されている状態を、（ハ）は第
１、第２、第３噴射孔列から燃料が噴射されている状態
を示している。

【図２】本発明の第２実施形態に係わる燃料ステージン
グバーナの概略構成図であり、（イ）は第１、第２、第
３噴射孔列から燃料が噴射されている状態を、（ロ）は
第１、第２噴射孔列から燃料が噴射されている状態を、
（ハ）は第１噴射孔列から燃料が噴射されている状態を
示している。

【図３】燃料ステージングによるＮＯｘ削減の状態を説
明するグラフである。

【図４】ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣの排出と当量比との関係図
である。。

【図５】第３実施形態に係る燃料ステージングバーナの
概略構成図である。

【図６】第４実施形態に係る燃料ステージングバーナの
概略構成図である。

【図７】従来公知の燃料流量のみ制御する燃焼器の概略
構成図である。

【図８】従来公知の空気配分可変の燃焼器の概略構成図
である。

【図９】従来公知のマルチバーナ燃焼器の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１、２１ シリンダ ２、２２ 切換弁 ３ａ、２３ａ 開口 ３、２３ 燃料供給管 ４、２４ 燃料 ５ａ、２５ａ 第１噴射孔列 ５ｂ、２５ｂ 第２噴射孔列 ５ｃ、２５ｃ 第３噴射孔列 ６ 液膜形成円筒 ２６ａ 第１液膜形成円筒 ２６ｂ 第２液膜形成円筒 ２６ｃ 第３液膜形成円筒 ７、２７ ダクト ８、 環状通路 ２８ａ 第１環状通路 ２８ｂ 第２環状通路 ２８ｃ 第３環状通路 ９ 環状通路 ３０、３１、３２ 燃料通過孔 ４１、５１ シリンダ ４２、５２ 燃料噴射孔 ４３ 切換弁 ４４、５４ 燃料供給口 ４５、５５ 燃料供給管 ５３ 回転円盤（切換弁） ５６ 孔

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼ダクト内に配置され軸方向および周方
   向に位置を変えて形成した燃料噴射孔を有するノズル
   と、ノズルに対して軸方向に移動し前記噴射孔を開閉す
   る切換弁と、前記噴射孔から噴射される燃料の液膜形成
   手段を備えてなることを特徴とする燃料ステージングバ
   ーナ。
2. 【請求項２】前記ノズルと同軸に新気を供給する環状空
   気通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃
   料ステ−ジングバーナ
3. 【請求項３】前記燃料噴射孔は、ノズルの周壁に周方向
   の角度を変えて形成した噴射孔を、軸方向に複数列形成
   してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の燃料ステージングバーナ。
4. 【請求項４】前記液膜形成手段は、ノズルと同軸にノズ
   ルの周囲に配置された１層の円筒で構成してなることを
   特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃料
   ステージングバーナ。
5. 【請求項５】前記液膜形成手段は、ノズルと同軸にノズ
   ル周囲に配置され、ノズルの軸方向の孔列の数と同数
   で、かつ前記軸方向に異なる燃料噴射孔から噴射される
   燃料の半径方向の飛距離を制御することができる円筒で
   構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
   かに記載の燃料ステージングバーナ。
6. 【請求項６】前記液膜形成手段は、燃料がガスの場合に
   は貫通距離制約手段であることを特徴とする請求項１〜
   請求項３の何れかに記載の燃料ステージングバーナ。
7. 【請求項７】前記環状空気通路あるいはその上流部に空
   気を旋回させるためのスワ−ラを配置したことを特徴と
   する請求項２〜請求項６のいずれかに記載の燃料ステ−
   ジングバーナ。
8. 【請求項８】軸方向および周方向に位置を変えて形成し
   た燃料噴射孔を有するノズルと、ノズルに対して軸方向
   に移動し前記噴射孔を開閉する切換弁とからなることを
   特徴とする燃料噴射ノズル。
9. 【請求項９】ノズルの周上に複数の孔を形成し、さらに
   ノズル内部にはノズル内を回転する切換弁を備え、前記
   切換弁には前記ノズルの孔と連通する燃料供給口を備
   え、前記切換弁を回転させることにより、燃料が噴射さ
   れるノズルの孔数を変えることができるようにしたこと
   を特徴とする燃料噴射ノズル。
10. 【請求項１０】前記切換弁に形成する燃料供給口は、切
    換弁の円筒壁面に形成され、かつ周方向の長さが短くな
    る孔を少なくとも２回繰り返して形成したことを特徴と
    する請求項９に記載の燃料噴射ノズル。
11. 【請求項１１】前記切換弁に形成する燃料供給口は、切
    換弁の円筒壁面に形成した切欠で構成したことを特徴と
    する請求項９に記載の燃料噴射ノズル。
12. 【請求項１２】ノズルの端面に複数の燃料噴射孔を形成
    し、さらにノズル内部には前記燃料噴射孔に対向して回
    転可能な切換弁を設け、該前記切換弁には前記ノズルの
    燃料噴射孔と連通可能な燃料供給孔を複数備え、前記切
    換弁を回転させることにより、燃料が噴射されるノズル
    の孔を変えることができるようにしたことを特徴とする
    燃料噴射ノズル。
13. 【請求項１３】前記切換弁に形成する燃料供給孔は、切
    換弁の円板状の面内に周方向の長さが短くなる孔を少な
    くとも２回繰り返して形成したことを特徴する請求項１
    ２に記載の燃料噴射ノズル。