JP2016133235A - 直進炎型ガスバーナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃焼筒7の内部であってバーナ本体Bに対して燃焼用空気の流動方向の下流側に、燃焼用空気とガス燃料を燃焼筒7の中心軸Zに対して旋回させる旋回羽根Sが配置されており、旋回羽根Sは複数の板状の羽根板Vを有し、羽根板Vは、空気流路Aからの燃焼用空気の流れと、外周側孔からのガス燃料の流れXとの両方が当たる位置に配置される。
【選択図】図2
Description
以下、第1実施形態に係る直進炎型ガスバーナについて図1〜6に基づいて説明する。
したがって、8個のガス案内通路13の開口面積の総和と、8個の補助炎孔14の開口面積の総和と、1個の中央孔12a及び8個の外周側孔12bを備える主炎孔12の開口面積とを加えたバーナ全体の開口面積に対して、8個のガス案内通路13の開口面積の総和及び主炎孔12の開口面積が、それぞれ45パーセント程度になり、かつ、8個の補助炎孔14の開口面積の総和が、10パーセント程度になる。
尚、ガス燃料の噴出圧を高めることによって、噴出されるガス燃料が燃焼用空気を巻き込み易いものとなり、ガス燃料と燃焼用空気との混合を促進できるものとなる。
以下、第2実施形態に係る直進炎型ガスバーナについて図7〜10に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
図7に示す第2実施形態に係る直進炎型ガスバーナは、第1実施形態と同様に燃焼筒7とバーナ本体Bとを有する。第2実施形態に係る燃焼筒7は、図2に示す第1実施形態と形状が異なる。すなわち第2実施形態に係る燃焼筒7は、旋回羽根Sの下流側近傍から内径が徐々に小さくなり、その前端側部分7sには内径が一定となる直線部分が設けられている。
以下、第1実施形態および第2実施形態に係る実施例と比較例についての燃焼試験の結果を示す。
第1実施形態に係る実施例として、燃焼筒7の直径を216mm、羽根板Vの長さを58mmとし、羽根板Vをバーナ本体Bの前方であって、羽根板Vの後端とバーナ本体Bの先端との距離が25mmとなる位置に配置して直進炎型ガスバーナJを作成した。羽根板Vの枚数は8枚として等間隔に配置し、羽根板Vは燃焼筒7の内周面に対して直角に、かつ燃焼筒7の中心軸Zに対して45°の角度で配置した。
第1実施形態に係る実施例として、羽根板Vの長さを70mmとし、その他の条件は実施例1と同様として直進炎型ガスバーナJを作成した。
第2実施形態に係る実施例として、燃焼筒7の直径を216mm、羽根板Vの長さを70mmとし、羽根板Vをバーナ本体Bの前方であって、羽根板Vの後端とバーナ本体Bの先端との距離が25mmとなる位置に配置して直進炎型ガスバーナJを作成した。羽根板Vの枚数は8枚として等間隔に配置し、羽根板Vは燃焼筒7の内周面に対して直角に、かつ燃焼筒7の中心軸Zに対して45°の角度で配置した。なお、実施例3は実施例1および2と異なり、主炎孔12に外周側孔12bと外周側孔12cの両方が設けられている。
旋回羽根S(羽根板V)を設けずに、その他の条件は実施例3と同様にして直進炎型ガスバーナJを作成した。
実施例1〜3および比較例に係る直進炎型ガスバーナJを、ガス燃料の流量130Nm3/h、燃焼用空気の空気比1.1の条件で燃焼させ、羽根板Vの焼損の有無を観測し、火炎Fの温度を測定した。
羽根板Vの焼損については、実施例1〜3について5時間の燃焼試験を10回行った。結果、実施例1〜3のいずれにおいても羽根板Vの焼損は観測されなかった。
実施例3および比較例についての、火炎Fの温度の測定結果を図11のグラフに示す。
グラフの横軸はバーナ本体Bの先端からの距離、縦軸は火炎の温度を示す。距離2.0m付近までは旋回羽根有り(実施例3)の方が火炎の温度が高くなっており、距離1.5mの位置では実施例3の方が約100℃も高くなっている。一方距離2.0m以遠では、実施例3の方が火炎の温度が低くなっている。すなわち、旋回羽根Sを備える実施例3の火炎は、旋回羽根Sを備えない比較例に比べ、バーナ本体Bの近くで火炎温度が高く、バーナ本体Bから離れると火炎温度が低くなっている。従って、旋回羽根Sの存在により火炎Fが短炎化し、火炎の温度が上昇しているといえる。
<別実施形態>
12 :主炎孔
12a :中央孔
12b :外周側孔
12c :外周側孔
15 :空気流動孔
A :空気流路
B :バーナ本体
Bc :コーン部
Bt :ガス燃料供給用筒部
J :直進炎型ガスバーナ
K :内部空間
L :中央空間
M :板間空間
S :旋回羽根
V :羽根板
X :ガス燃料の流れ
Z :中心軸
Claims (7)
- 後端側から前端側に向けて燃焼用空気が流動する円筒状の燃焼筒内に、バーナ本体が、前記燃焼筒の内周面との間に環状の空気流路を形成する状態で配置される直進炎型ガスバーナであって、
前記バーナ本体は、先端側ほど大径となる中空円錐台状のコーン部と、前記コーン部の後端側底部に連なりガス燃料が供給されるガス燃料供給用筒部とを備え、前記バーナ本体は前記コーン部の先端側が前記燃焼用空気の流動方向下流側に位置する姿勢で配置され、
前記コーン部の後端側底部に、前記ガス燃料供給用筒部から供給されるガス燃料を前記コーン部の内部空間に噴出する主炎孔が形成され、
前記主炎孔が、前記コーン部の後端側底部における外周側に周方向に間隔を隔てて形成される複数の外周側孔と、前記コーン部の後端側底部における中央部に形成され前記燃焼筒の中心軸に沿ってガス燃料を噴出する中央孔とを備え、
前記燃焼筒の内部であって前記バーナ本体に対して燃焼用空気の流動方向の下流側に、前記燃焼用空気と前記ガス燃料とを前記燃焼筒の中心軸に対して旋回させる旋回羽根が配置されており、
前記旋回羽根は複数の板状の羽根板を有し、前記羽根板は、前記空気流路からの前記燃焼用空気の流れと、前記外周側孔からの前記ガス燃料の流れとの両方が当たる位置に配置される直進炎型ガスバーナ。 - 前記コーン部の周壁部をその厚さ方向で貫通して、前記燃焼用空気を前記内部空間に導く空気流動孔が、前記コーン部の周方向に並べて複数形成されている請求項1に記載の直進炎型ガスバーナ。
- 前記燃焼筒を燃焼用空気の流動方向の下流側から見て前記中央孔と重ならない位置に前記羽根板が配置されている請求項1または2に記載の直進炎型ガスバーナ。
- 前記燃焼筒を燃焼用空気の流動方向の下流側から見て少なくとも前記中央孔と重なる位置に、前記羽根板が配置されない空間である中央空間が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の直進炎型ガスバーナ。
- 前記羽根板に挟まれた空間である板間空間が前記中央空間と連通している請求項4に記載の直進炎型ガスバーナ。
- 前記羽根板は少なくとも一対の平行な辺を有する四角形の板であり、前記羽根板はその一対の平行な辺が作る面を前記燃焼筒の内周面に対して垂直とし、かつ、当該面の法線が前記燃焼筒の中心軸に対して45°の角度となる状態で配置されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の直進炎型ガスバーナ。
- 前記羽根板における前記燃焼筒の直径方向に沿った長さが前記燃焼筒の直径の25%〜35%である請求項6に記載の直進炎型ガスバーナ。
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