JP2003120907A - 燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置 - Google Patents
燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置Info
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Abstract
焼の良好化と安定化を図って燃焼性能を向上する。 【解決手段】 多数のバーナユニットを並列状に備えた
予混合濃淡燃焼バーナにおいて、多数のバーナユニット
7を上面に備えた比較的浅い箱状の分布室Dを仕切壁1
8により分割された淡用ガス室19と仕切壁21により
分割された濃用ガス室20とを備え、分割された淡用ガ
ス室19の底面に仕切壁18を挟んで隣接する淡ガス導
入開口24を設けるとともに、分割された濃用ガス室2
0の底面にも仕切壁21を挟んで隣接する濃ガス導入開
口25を設け、かつ、上記濃、淡ガス室19、20のそ
れぞれにパンチングメタル状の平板体からなる邪魔板2
7、28を設けて、各々のバーナユニット7への濃、淡
ガスの供給量を均一化する。
Description
ニットを並列状に備えた燃焼バーナにおいて、各々のバ
ーナユニットへの混合ガス等の供給量、濃度などを均一
化してバーナ燃焼の良好性と安定性を図った燃焼バーナ
における混合ガス等の分布装置に関する。
燃焼バーナにあっては、各々のバーナユニットへ供給さ
れる混合ガス又は燃料ガス、燃焼用空気の供給量、濃度
などが偏流してそのバランスが一定しないため燃焼が不
安定になる。そこで、従来より各々のバーナユニットへ
の混合ガス又は燃料ガス、燃焼用空気の供給量、濃度な
どの均一化を目的とした各種の手段が採られているが、
たとえば、淡炎口で理論空燃比より燃料の希薄な燃料空
気混合気(以下単に淡ガスという)を燃焼させて主炎を
形成し、この淡炎口の両側の濃炎口では理論空燃比より
燃料の濃い燃料空気混合気(以下単に濃ガスという)を
燃焼させて袖火を形成することでリフトしやすい主炎を
安定させるように保炎する形式の濃淡バーナにおいて、
ガス分布の均一化を図るために主炎を形成する淡炎口の
上流に狭い隙間を設けてその隙間寸法により長手方向の
淡ガスの噴出量を揃える構造とし、袖火を形成する濃炎
口に連なる通路の途中において両側の濃炎口に濃ガスを
分割する小穴を穿って1つのノズルから共通の通路内に
供給される濃ガスを小穴によって左右へ均一に分割する
構造として濃、淡ガスの均一化を図っている(たとえ
ば、特許第2690447号公報など参照)。
た構造の濃淡バーナでは、各々のバーナユニットに対し
て燃料ガスと燃焼用空気とが別々に供給されてその内部
で各々を混合させて淡ガスと濃ガスを作るものであるた
めに燃料ガスと燃焼用空気の分布をともに均一化する必
要があり、燃料ガスに対してはガスノズル、燃焼用空気
に対してはダンバーなどによって調整している。このた
め、各々のバーナユニットの混合気の濃度及び供給量に
バラツキが生ずることは避けられず、燃焼の良好化、安
定化は期待できないものであった。この発明の燃焼バー
ナにおける混合ガス等の分布装置は上記課題を解決し、
各々のバーナユニットの上流側に各々のバーナユニット
への混合ガス等の供給量、濃度などを均一化する分布室
を設けてバーナ燃焼の良好化、安定化を図り、併せて、
構造の簡略化による低コスト化及びコンパクト化をも図
った燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置の提供を
目的としている。
発明の請求項1の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布
装置は、多数のバーナユニットを並設してなる燃焼バー
ナにおいて、上記多数のバーナユニットを上面に備えた
比較的浅い箱状の分布室を2つ以上に分割し、上記各々
の分割室の底面に混合ガス等を導入する導入開口を仕切
壁に近接して設け、上記各々の分割室には混合ガス等を
複数のバーナユニットへ均一に分散して供給するための
邪魔板を備えたことを要旨とする。
燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記請求
項1記載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置に
おいて、上記各々の分割室への導入開口は、仕切壁を挟
んで隣接していることを要旨とする。
載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記
請求項1及び2記載の燃焼バーナにおける混合ガス等の
分布装置において、上記導入開口は、比較的小さい開口
面積を有していることを要旨とする。
載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記
請求項1記載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装
置において、上記邪魔板は、無数の分散開口を有するパ
ンチングメタル状の平板体であることを要旨とする。
載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記
請求項1記載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装
置において、上記邪魔板は、無数の分散開口を有する網
状の平板体であることを要旨とする。
燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記請求
項1乃至5のいずれかに記載の燃焼バーナにおける混合
ガス等の分布装置において、上記邪魔板は、各々の分割
室の全体又は導入開口の上面にだけ備えられていること
を要旨とする。
燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記請求
項1及び2乃至6記載の燃焼バーナにおける混合ガス等
の分布装置において、上記分布室を予混合濃淡燃焼バー
ナに適用したことを要旨とする。
燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記請求
項1及び2乃至7記載の燃焼バーナにおける混合ガス等
の分布装置において、上記分布装置を複数個並べて一体
構成したことを要旨とする。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、多数の
バーナユニットを並列状に備えた燃焼バーナにおいて、
多数のバーナユニットを上面に備えた比較的浅い箱状の
分布室を2つ以上に分割し、この分割された各々の分割
室の底面に混合ガス等を分割室内へ導入する導入開口を
仕切壁に近接して設け、かつ、上記各々の分割室には混
合ガス等を複数のバーナユニットへ均一に分散して供給
するための邪魔板を備えた構成としたので、導入開口か
ら分割室へ導入される混合ガス等は、導入開口が仕切壁
に近接して設けられ、混合ガス等が各々の分割室へ導入
される条件が同一となることから、各々の分割室を内側
から外側へ向いて流れ上昇時に邪魔板により各部均等に
分散されて分割室の上面に備えられている多数のバーナ
ユニットの各々に均一に供給される。したがって、混合
ガス等の分散供給は各分割室とも同一条件のもとに適正
に行われるのである。この結果、混合ガス等が各々のバ
ーナユニットに供給される際にその量を均一化して燃焼
の良好性と安定性を図ることができ、ガス量のバランス
が崩れることによる燃焼の不安定性は解消され、各々の
バーナユニット内の濃度分布も均一となる。また、上記
分散供給動作により箱状の分布室全体を浅くて小型とす
ることが可能なため、燃焼バーナのコンパクト化も実現
できる。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記仕
切壁に近接して設けられた各々の分割室の導入開口は、
仕切壁を挟んで隣接されているので、各々の分割室へ導
入される混合ガス等の導入条件を同一とすることができ
る。この結果、混合ガス等の分散供給は各分割室とも同
一条件のもとに適正、かつ、安定的に行われるのであ
る。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、混合ガ
ス等の分散供給をより促進するために、上記導入開口を
比較的小さい開口面積とすることで、混合ガス等は1つ
に集められて分割室へ導入される。この結果、混合ガス
等が導入される側の条件の同一性と相まって分割室への
分散供給がより適正に行われるのである。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記邪
魔板を無数の分散開口を有するパンチングメタル状の平
板体としたので、無数の分散開口(小孔)で邪魔板を流
過する混合ガス等は斑なく各部均等に分散され各々のバ
ーナユニットへ均一に供給される。この結果、燃焼の良
好性と安定性とが確実に得られるのである。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記邪
魔板を無数の分散開口を有する網状の平板体としたの
で、上記請求項4の邪魔板と同様に無数の分散開口(網
目)で邪魔板を流過する混合ガス等は斑なく各部均等に
分散され各々のバーナユニットへ均一に供給される。こ
の結果、燃焼の良好性と安定性とが確実に得られるので
ある。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記邪
魔板を各々の分割室の全体又は導入開口の上面にだけ備
えたので、邪魔板による混合ガス等の分散効果は分割室
の全体に備えた場合は勿論、導入開口の上面にだけ備え
た場合でも導入開口から導入された混合ガス等は邪魔板
に当って拡散しその殆んどが外側に向けて流れ各部均等
に分散されるから、略同一の効果が得られる。この結
果、燃焼の良好性と安定性とが確実に得られるのであ
る。なお、上記導入開口の上面にだけ邪魔板を備える場
合、邪魔板にパンチングメタル状又は網状の分散開口を
設けるのが望ましいが、分散開口のない板状体だけとし
ても略同様の作用、効果が得られるものである。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記構
造の分布装置を予混合濃淡燃焼バーナに適用したので、
予め別々の混合室で均一濃度に混合された濃、淡の予混
合気を各々のバーナユニットの淡炎口と濃炎口へ均等に
分布して確実に供給することができる。この結果、偏流
によるバラツキをなくし常時安定した濃淡燃焼が得られ
るのである。
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置は、上記単
一の分布室を複数個並べて一体構成したので、たとえ
ば、上記請求項7の予混合濃淡燃焼バーナのバーナユニ
ットのように、複数に区画されたガス通路に通ずる複数
個の淡炎口と該淡炎口の両側に区画して設けられた予混
合気導入口に通ずる濃炎口とを一体に備えてなるバーナ
ユニットなどを使用する場合に便利である。この結果、
バーナユニットの濃、淡炎口にそれぞれの予混合気が均
一に分布されて各別に供給されるのである。
用を一層明確にするために、以下この発明の燃焼バーナ
における混合ガス等の分布装置の好適な実施の形態の一
例について、図面を参照して説明する。
合濃淡燃焼バーナに適用した場合を示し、また、図6乃
至図20はその単一分布室の一例を示したものであっ
て、この発明の適用される予混合濃淡燃焼バーナは、燃
料ガスと燃焼用空気(以下この実施形態においては一次
空気という)とを濃淡によって予め所定の濃度に混合す
る混合室Aと、該混合室Aに混合用の一次空気を供給す
るとともに、予混合気を後述する濃、淡ノズル1、2へ
確実に供給するためのターボファンFと、複数に区画さ
れた淡用ガス通路3に通ずる複数個の淡炎口4に形成さ
れる淡火炎を主炎aとし、該淡炎口4の両側の濃用ガス
通路5に通ずる複数個に区画された濃炎口6に形成され
る濃火炎を袖火bとする多数のバーナユニット7を並列
状に備えたバーナ群Bと、上記バーナ群Bの各々のバー
ナユニット7の複数に区画された淡用ガス通路3の接続
口3aと区画されない両側の濃用ガス通路5の接続口5
aとに適合する複数の淡ノズル1と2つのノズル孔2
a、2bを有する濃ノズル2をプレート面8に鉛直方向
に向けて一体形成したノズル台Cと、上記ノズル台Cの
下部に備えたこの発明の主要部である分布室Dと、上記
混合室Aの淡用混合室A 1と濃用混合室A2にガス導入
路9からの燃料ガスが分岐路10、11及び濃、淡ガス
ノズル管12、13を介してそれぞれ適量供給されるガ
ス供給部Eと、このガス供給部Eに備えられた切替電磁
弁V1、V2によるガス制御部Mとを主要な構成要素と
するものである(図1参照)。
12を挿入臨設した淡用混合室A1と濃用ガスノズル管
13を挿入臨設した濃用混合室A2とを隔壁で区画して
各別に備えられており、この混合室Aの淡用混合室A1
と濃用混合室A2とには混合用の一次空気を供給するタ
ーボファンFの吹出口14、15がそれぞれ接続されて
淡用混合室A1で予め決められた濃度の淡ガスを燃料ガ
スと一次空気を混合して作り、また、濃用混合室A2で
は予め決められた濃度の濃ガスを燃料ガスと一次空気を
混合して作るものである。なお、上記ガス供給部Eから
濃、淡ガスノズル管12、13に至った燃料ガスは濃、
淡ガスノズル管12、13の先端外周部の円周方向に等
間隔を保って穿った複数のノズル孔16、17から軸線
方向に流れる一次空気と直交する方向に向けて放射状に
噴出しこのガス噴流が一次空気の流れの中に噴出するこ
とで一次空気との混合がコンパクトに行いうるようにな
っている。また、濃、淡のガス量としては淡ガスによる
主炎aと濃ガスによる袖火bとの関係などから、淡用の
燃料ガスが全体の60%、濃用の燃料ガスは同40%位
が最適である。
備えた分布室Dが備えられ、この分布室Dはその深さh
が比較的浅い箱状をなしており、仕切壁18により淡用
ガス室19を2つに分割し、また、濃用ガス室20も同
じく仕切壁21により2つに分割するとともに、二次空
気用空気室22も仕切壁23により2つに分割してい
る。そして、上記淡用ガス室19は中央の濃用ガス室2
0を挟んで長手方向の両側に設けられ、二次空気用空気
室22は一方の淡用ガス室19の外側に一体形成されて
いる(図2及び図4参照)。
口24を縦横の仕切壁18に近接して設け、この導入開
口24は縦方向(幅狭方向)の仕切壁18を挟んで隣接
されており、その開口面積は比較的小さく形成されてい
る。また、上記濃用ガス室20の底面にも濃ガス導入開
口25が同じくその仕切壁21に近接して設けられ、こ
の導入開口25は仕切壁21を挟んで隣接されており、
その開口面積は比較的小さく形成されている。さらに、
上記二次空気用空気室22の底面にも二次空気導入開口
26がその仕切壁23に近接して設けられ、この導入開
口26は仕切壁23を挟んで隣接されており、その開口
面積は比較的小さく形成されている(図2及び図4参
照)。なお、濃用ガス室20と二次空気室22の横方向
(長手方向)の仕切壁は淡用ガス室19の横方向の仕切
壁18が兼備している。
二次空気用空気室22にはその略中程に無数の分散開口
を有するパンチングメタル状又は網状の平板体からなる
邪魔板27、28及び29を水平状に設けている。たと
えば、図6乃至図8に例示されている単一の淡側分布室
Dでパンチングメタル状の平板状からなる邪魔板27を
各々の淡用ガス室19の全体に備えており、図9乃至図
11に例示されている単一の淡側分布室Dにあっては、
網状の平板体からなる邪魔板27を各々の淡用ガス室1
9の全体に備えている。また、図12乃至図14に例示
されている単一の淡側分布室Dでは、導入開口24の上
面にだけパンチングメタル状の平板体からなる邪魔板2
7を設けており、図15乃至図17に例示されている単
一の淡側分布室Dにあっては、導入開口24の上面にだ
け網状の平板体からなる邪魔板27を設けている。さら
に、図18乃至図20に例示されている単一の淡側分布
室Dでは、導入開口24の上面にだけパンチングメタル
状又は網状の分散開口のない板状体だけの邪魔板27を
設けている。
用いるのは、一次空気をバーナ群Bとは別体の混合室A
で燃料ガスと混合し、その予混合気をバーナ群Bの各バ
ーナユニット7に分布室Dを介して均一に分布して供給
するために、従来のバーナ自身の混合室への燃料ガスの
みの供給と異なり、従来の十数倍の流量である濃、淡混
合気を通過させなければならないので、その通過抵抗が
大きくなることから、従来のシロッコファンでは圧力不
足のため、高圧力のターボファンを用いるのが効果的だ
からである。また、ノズル台Cの一側で濃、淡ノズル
1、2間の位置には二次空気用ノズル30を設け、この
二次空気用ノズル30にターボファンFからの空気が分
布室Eに付設した二次空気用空気室22を経て供給さ
れ、ガイド板31でバーナ群B側に導かれるようになっ
ている。さらに、上記バーナ群Bの各々のバーナユニッ
ト7は、淡バーナ部材32と濃バーナ部材33からな
り、これらは板金によるプレス成形及びスポット溶接な
どにより作られるもので、淡ガス出口に淡炎口4を構成
するスリット部材34を嵌着し、このスリット部材34
による淡炎口4の両側に無炎口の環流域35を介して濃
炎口6が形成された構成となっている(図5参照)。
淡ガスと濃ガスに分けて各別の混合室A1、A2で予め
決められた濃度に混合して各々の混合室A1、A2から
分布室Dで各部均等に分散されノズル台Cの濃、淡ノズ
ル1、2を介してバーナ群Bの各々のバーナユニット7
の淡炎口4と濃炎口6に濃、淡ガスがそれぞれ供給され
淡ガスによる主炎aを濃ガスによる袖火bで保炎した状
態のもとに安定した良好燃焼が行いうるものである。
ら分布室Dに至る淡ガスは、仕切壁18に近接して相隣
接する比較的開口面積の小さい淡用導入開口24から各
々の淡用ガス室19へその導入条件を同一に保って導入
され内側から外側に向けて流れ上昇時に邪魔板27によ
り各部均等に拡散分布されその量を均一化してノズル台
Cの各々の淡ノズル1から噴出し各々のバーナユニット
7の区画された淡用ガス通路3を経て複数個の淡炎口4
にそれぞれ供給し、淡炎口4に淡ガスによる主炎aを形
成する。また、濃用混合室A2から分布室Dに至る濃ガ
スは仕切壁21に近接して相隣接する比較的開口面積の
小さい濃用導入開口25から各々の濃用ガス室20へそ
の導入条件を同一に保って導入され内側から外側に向け
て流れ上昇時に邪魔板28により各部均等に拡散分布さ
れその量を均一化してノズル台Cの各々の濃ノズル2の
ノズル孔2a、2bから噴出し各々のバーナユニット7
の1つのガス通路5を経て区画された複数個の両側の濃
炎口6にそれぞれ供給し、濃炎口6に濃ガスによる袖火
bを形成し淡ガスによる主炎aを両側の袖火bにより保
炎するものである。
量を均一化する邪魔板27、28は、濃、淡用ガス室1
9、20の全体に設けるほか、一側寄りの導入開口2
4、25の上面にだけ設けても導入開口24、25から
上方に向けて導入される濃、淡ガスは、先ず、邪魔板2
7、28に当って拡散しその殆どが外側上方に向けて流
れ各部均等に分散されてその量を均一化する。また、邪
魔板27、28にはパンチングメタル状又は網状の分散
開口を設けるのが望ましいが、導入開口24、25の上
面にだけ設ける場合は、単なる板状体だけの邪魔板とし
ても略同様の作用、効果が得られるものである。
された二次空気用空気室22に至った空気は、上記淡ガ
ス及び濃ガスと同じように仕切壁23に近接して相隣接
する比較的開口面積の小さい導入開口26から各々の二
次空気用空気室22へその導入条件を同一に保って導入
され内側から外側に向けて流れ上昇時に邪魔板29によ
り各部均等に拡散分布されその量を均一化してノズル台
Cの各々の二次空気用ノズル30から噴出しガイド板3
1を介してバーナ群B側に導くようになっている。
説明したが、この発明はこうした実施の形態のものに何
等限定されず、この発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々なる形態で実施しうることは勿論である。たとえ
ば、実施の形態では予混合濃淡燃焼バーナの淡ガスと濃
ガス及び二次空気の均一分布について説明したが、燃焼
バーナの燃料ガスの均一分布又は燃焼用空気の均一分布
だけにも適用できる。また、この発明を実施するための
主要素である分布室を含む混合室、ノズル台、バーナユ
ニット、ターボファンなどの各構成要素の相互関係及び
これらの構造はこの発明の技術思想を満足する限り種々
なる改変が可能である。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
の分布装置は、燃焼性能改善の目的で、多数のバーナユ
ニットを並設してなる燃焼バーナにおいて、箱状の分布
室を2つ以上に分割し、各々の分割室へ導入される混合
ガス等の導入条件を同一にすることで各々のバーナユニ
ットに供給される際にその量を均一化して、バーナ燃焼
の良好性と安定性を高めることができるものである。し
たがって、ガス量のバランスが崩れることによる燃焼の
不安定性は解消され、各々のバーナユニット内の濃度分
布も均一化できる。また、上記手法にれば箱状の分布室
を浅くて小型とすることができるので、燃焼バーナも小
型化できる。
体からなる邪魔板で混合ガス等の拡散分布を行うため、
斑なく各部均等に分散して各々のバーナユニットへ均一
に供給できる。したがって、偏流によるバラツキをなく
し常時安定したバーナ燃焼が得られるものである。
化などと相まってコスト的にも極めて安価に提供できる
ものである。
適用した場合の一例を示し一部を切断した全体の概略側
面図である。
タル状の板状体とした場合の縦断側面図である。
図である。
板を導入開口の上面にだけ設けた場合の縦断側面図であ
る。
上面にだけ設けた場合の縦断側面図である。
設けた場合の縦断側面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 多数のバーナユニットを並設してなる燃
焼バーナにおいて、 上記多数のバーナユニットを上面に備えた比較的浅い箱
状の分布室を2つ以上に分割し、 上記各々の分割室の底面に混合ガス等を導入する導入開
口を仕切壁に近接して設け、 上記各々の分割室には混合ガス等を複数のバーナユニッ
トへ均一に分散して供給するための邪魔板を備えたこと
を特徴とする燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装
置。 - 【請求項2】 上記各々の分割室への導入開口は、仕切
壁を挟んで隣接していることを特徴とする請求項1記載
の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装置。 - 【請求項3】 上記導入開口は、比較的小さい開口面積
を有していることを特徴とする請求項1及び2記載の燃
焼バーナにおける混合ガス等の分布装置。 - 【請求項4】 上記邪魔板は、無数の分散開口を有する
パンチングメタル状の平板体であることを特徴とする請
求項1記載の燃焼バーナにおける混合ガス等の分布装
置。 - 【請求項5】 上記邪魔板は、無数の分散開口を有する
網状の平板体であることを特徴とする請求項1記載の燃
焼バーナにおける混合ガス等の分布装置。 - 【請求項6】 上記邪魔板は、各々の分割室の全体又は
導入開口の上面にだけ備えられていることを特徴とする
請求項1乃至5のいずれかに記載の燃焼バーナにおける
混合ガス等の分布装置。 - 【請求項7】 上記分布室を予混合濃淡燃焼バーナに適
用したことを特徴とする請求項1及び2乃至6記載の燃
焼バーナにおける混合ガス等の分布装置。 - 【請求項8】 上記分布装置を複数個並べて一体構成し
たことを特徴とする請求項1及び2乃至7記載の燃焼バ
ーナにおける混合ガス等の分布装置。
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JP2019066261A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | エスペック株式会社 | 環境形成装置及び窓部構造 |
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