JP2667844B2 - 高速噴射バーナ - Google Patents
高速噴射バーナInfo
- Publication number
- JP2667844B2 JP2667844B2 JP62308695A JP30869587A JP2667844B2 JP 2667844 B2 JP2667844 B2 JP 2667844B2 JP 62308695 A JP62308695 A JP 62308695A JP 30869587 A JP30869587 A JP 30869587A JP 2667844 B2 JP2667844 B2 JP 2667844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- gas
- spark
- speed injection
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、小型熱風発生炉、あるいは、一般工業窯炉
の加熱機構として使用される、ガス燃焼高速噴射バーナ
に関する。 従来の技術 従来、小型熱風発生炉、あるいは、一般工業窯炉の加
熱源としては、電気発熱体およびオイルバーナが主体で
あるが、近年工業窯炉内を均等に加熱するとともに、NO
xの発生を低減し、大気汚染を防止する目的で、LNGなど
のガスを燃料とするガス燃焼用高速噴射バーナ（以下、
単に高速バーナという）が次第に採用されはじめてい
る。 高速バーナを使用して、燃料ガスを燃焼させると、炉
内に高速の循環熱流を形成し、鋼片などの被加熱物を均
一に効率良く加熱することができると同時に、高速バー
ナで高速の燃焼ガスを噴射しエジエクター効果を利用
し、炉内からの排ガス及び低温雰囲気ガスを巻き込み30
0〜1700℃の熱風を炉内に送り込んで、炉内ガスを循環
させ、工業用炉を一層均等に昇温することができる。 従来の高速バーナは、第２図に示すように、先絞り状
の円筒状のものであつて、燃料ガス（以下、単にガスと
いう）が、ガス導入管19から圧入され、ガス噴出孔９
（円周方向に配設した小孔）から求心状に吹出し、空気
導入管８から導入された空気と混合室22で混合される。
スパークロツド13と、筒状体１の内部に突設した導電部
材18との間にスパークを発生させると、混合ガス（図示
せず）が着火され、燃焼室21で燃焼し、バーナ開口４か
ら高速（200〜250m/sec.）で炉内へ高温ガスが噴射され
る。 発明が解決しようとする問題点 しかし、この型式のバーナでは一般に、燃焼室21が非
常に小さいので、多量のガスを消費する高負荷燃焼（１
×107〜５×108Kcal/m3ｈ）を行なうと初期の着火が非
常に難しく、ガスが不完全燃焼するので、いわゆる振動
燃焼をおこし、燃焼音が異状に高くなるので、作業環境
が害されたり、NOxあるいはCOガスなどが発生し、大気
汚染がおこるなどの欠点がある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは、このような欠点をなくするために、種
々検討を重ねた結果、最近、燃料電池などに使用されは
じめた、セラミツクス多孔体に着目し、種々研究を重ね
た結果、本発明を完成させたのであつて、その要旨とす
るところは、前記のごとく、先細りバーナ筒と同軸状に
混気室を内設したバーナケーシングとを夫々のフランジ
部を介して連結してなる高速噴射バーナにおいて、該バ
ーナ中心軸方向にスパークリングを具備するセラミツク
ス多孔板を前記先細りバーナ筒のフランジ部内方に内設
し、前記混気室およびバーナケーシングの中心部を貫通
したスパークロツドの先端部を前記スパークリングに挿
通したことを特徴とする高速噴射バーナを提供するもの
である。 以下に、好ましい実施例を示す図面にもとづいて、本
発明をさらに詳しく説明する。 本発明の一実施例を示す第１図において、１は先絞り
状の金属製または、セラミツクス製の筒状体であつて、
前方のバーナ筒２と、後部のバーナケーシング３とから
なる。バーナ筒２は、一般に、内径65〜70mm、長さ300
〜400mm、厚さ約10mmの耐熱鋼製の円筒状のものであつ
て、先端は先絞り状になつており、内径10〜20mmのバー
ナ開口４を有し、後部には連結用のフランジ５が周設し
てある。バーナケーシング３は、内径がバーナ筒２と同
じで、長さが100〜150mmの、普通鋼製の円筒であつて、
一端にはフランジ５′が周設されるとともに、他端（後
端）は後板６で密閉されている。７は、その後板６に、
バーナケーシング３と、同軸状に内設された、普通鋼製
の内筒である、８は、その側端部に突設した空気導入
管、９は、バーナケーシング３との二重管部（ガス溜り
10）に、やや後方向きに周設されたガス噴出孔、11はガ
ス溜り10を形成するための鍔状の仕切板、12は、内筒７
の後端に、着脱可能に取付けられたセラミツクス製など
の電気絶縁材、13は、その電気絶縁材12中に突設された
Ni-Cr製のスパークロツドであつて、外側は周知のハイ
アルミナ質のセラミツクパイプなどで保護されている。
14は、バーナ筒２内に取付けられた、耐熱鋼製またはセ
ラミツクス製の環状の支持部材、15は、周知のセラミツ
クスペーパー16を介してバーナ筒２内に嵌め込まれた、
厚さ10〜20mmの、円板状の多孔板である。 この多孔板15が本発明の特徴的構成をなすものである
ので、さらに詳細に説明すると、この多孔板は周知のい
わゆる、多孔球殻連結型のセラミツクス多孔体で、近年
各種溶融金属フイルター、あるいは、省エネルギー用の
通気性熱輻射板などに使用されるものである、一般に、
その気孔率は70〜98％で、球殻（図示せず）の孔径（セ
ルサイズ）は２〜7mmが好ましい。 なぜならば、気孔率が70％未満では高負荷燃焼をさせ
る場合、圧力損失が大きくなりガスの通過量が十分でな
く、予期した通り昇温できないし、高圧のブロアーを必
要とする。孔径が2mm未満では、後述するように、高速
で球殻中に圧入されたガスと空気が完全に混合できない
ので不完全燃焼するし、7mm以上では、多孔板15の強度
が十分でなく、耐用期間が短くなるからである。 また、前記の多孔板15の厚みについては、一般的に、
気孔率および球殻径の関係から強度的にみて、10〜20mm
が好ましい。それは、10mm未満では、長期間使用した場
合ガス圧によつて破損する危険性があるし、ガスの混合
が不十分である。20mmを超えるとなると、ガスなどが通
過しにくくなり、高負荷燃焼をすることができないから
である。 また、17は、周知の耐熱鋼、あるいは導電性セラミツ
クス製のスパークリングであつて、一般には外径10mm程
度、長さは多孔板15の厚さより２〜3mm程度長い円筒状
のものを多孔板15のほぼ中央に穿設された孔に、耐火性
モルタル（図示せず）などを介して、その先端が、２〜
3mm突出するように内挿、固着してある。突出する長さ
が、この範囲以外では、スパークリング17内で着火した
火炎が、多孔板15を透過して、その表面に噴出してきた
混合ガスに引火しにくいので、前記の程度が好ましい。
18は、導電部材であつて、一般には、スパークリング17
と同材質で、一体に形成されたものを、前記の多孔板15
と同様に、バーナ筒２とバーナケーシング３の間に、ボ
ルト・ナツト締めして挟み込んである。 次に、本発明の高速バーナの作用、効果を実際に、ガ
スを使用した場合の手順にもとづいて説明する。 ガス導入管19から流入したガスは、ガス溜り10を経て
ガス噴出孔９から混合室22内へ噴出され、そこで空気導
入管８から流入した空気と混合され、混合ガス（いずれ
も図示せず）を形成するが、接触時間が非常に短いの
で、均等に混合されていない部分があり、これが従来振
動燃焼の原因となつていた。 しかし、本発明品においては、混合ガスは、さらに、
多孔板15の、いわゆる三次元多孔球殻中を通過し、混合
ガスが次々と枝分れしたような状態で一層均等に混合さ
れるので、多孔板15の外側には、完全に混合された状態
で噴出する。混合室22で一次的に混合された混合ガス
が、スパークリング17の孔を通過するとき筒状体１に設
けたアースライン20とスパークロツド13の間に設けた誘
導コイル（図示せず）によつて、スパークリング17との
間に火花を発生させると、その中で着火した火炎がスパ
ークリング17の先端をまわり、多孔板15から噴出した混
合ガスに引火し燃焼する。 発明の効果 本発明は前述の如き技術的構成からなつており、奏せ
られる作用効果は次のとおりである： 混合ガスは均一な流速分布となつているので、スムー
ズに引火し、小さな燃焼空間21でも、振動燃焼すること
なく、完全燃焼することができる。そのために、従来タ
イプの高速バーナでは95dBあつた燃焼音が85dB以下に低
下し、特に屋内の作業環境が著しく改善されるととも
に、NOxガスの排出が従来の30％に低減でき、大気汚染
の防止に著しい効果がある。 さらに、多孔板15自体が、いわゆる、保炎効果を持つ
ているため、使用時、広範囲にガスおよび空気比を変え
ても、失火することなく、安定して完全燃焼させること
ができるので実稼動時のバーナ管理に手がかからないな
どの利点を有する。
の加熱機構として使用される、ガス燃焼高速噴射バーナ
に関する。 従来の技術 従来、小型熱風発生炉、あるいは、一般工業窯炉の加
熱源としては、電気発熱体およびオイルバーナが主体で
あるが、近年工業窯炉内を均等に加熱するとともに、NO
xの発生を低減し、大気汚染を防止する目的で、LNGなど
のガスを燃料とするガス燃焼用高速噴射バーナ（以下、
単に高速バーナという）が次第に採用されはじめてい
る。 高速バーナを使用して、燃料ガスを燃焼させると、炉
内に高速の循環熱流を形成し、鋼片などの被加熱物を均
一に効率良く加熱することができると同時に、高速バー
ナで高速の燃焼ガスを噴射しエジエクター効果を利用
し、炉内からの排ガス及び低温雰囲気ガスを巻き込み30
0〜1700℃の熱風を炉内に送り込んで、炉内ガスを循環
させ、工業用炉を一層均等に昇温することができる。 従来の高速バーナは、第２図に示すように、先絞り状
の円筒状のものであつて、燃料ガス（以下、単にガスと
いう）が、ガス導入管19から圧入され、ガス噴出孔９
（円周方向に配設した小孔）から求心状に吹出し、空気
導入管８から導入された空気と混合室22で混合される。
スパークロツド13と、筒状体１の内部に突設した導電部
材18との間にスパークを発生させると、混合ガス（図示
せず）が着火され、燃焼室21で燃焼し、バーナ開口４か
ら高速（200〜250m/sec.）で炉内へ高温ガスが噴射され
る。 発明が解決しようとする問題点 しかし、この型式のバーナでは一般に、燃焼室21が非
常に小さいので、多量のガスを消費する高負荷燃焼（１
×107〜５×108Kcal/m3ｈ）を行なうと初期の着火が非
常に難しく、ガスが不完全燃焼するので、いわゆる振動
燃焼をおこし、燃焼音が異状に高くなるので、作業環境
が害されたり、NOxあるいはCOガスなどが発生し、大気
汚染がおこるなどの欠点がある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは、このような欠点をなくするために、種
々検討を重ねた結果、最近、燃料電池などに使用されは
じめた、セラミツクス多孔体に着目し、種々研究を重ね
た結果、本発明を完成させたのであつて、その要旨とす
るところは、前記のごとく、先細りバーナ筒と同軸状に
混気室を内設したバーナケーシングとを夫々のフランジ
部を介して連結してなる高速噴射バーナにおいて、該バ
ーナ中心軸方向にスパークリングを具備するセラミツク
ス多孔板を前記先細りバーナ筒のフランジ部内方に内設
し、前記混気室およびバーナケーシングの中心部を貫通
したスパークロツドの先端部を前記スパークリングに挿
通したことを特徴とする高速噴射バーナを提供するもの
である。 以下に、好ましい実施例を示す図面にもとづいて、本
発明をさらに詳しく説明する。 本発明の一実施例を示す第１図において、１は先絞り
状の金属製または、セラミツクス製の筒状体であつて、
前方のバーナ筒２と、後部のバーナケーシング３とから
なる。バーナ筒２は、一般に、内径65〜70mm、長さ300
〜400mm、厚さ約10mmの耐熱鋼製の円筒状のものであつ
て、先端は先絞り状になつており、内径10〜20mmのバー
ナ開口４を有し、後部には連結用のフランジ５が周設し
てある。バーナケーシング３は、内径がバーナ筒２と同
じで、長さが100〜150mmの、普通鋼製の円筒であつて、
一端にはフランジ５′が周設されるとともに、他端（後
端）は後板６で密閉されている。７は、その後板６に、
バーナケーシング３と、同軸状に内設された、普通鋼製
の内筒である、８は、その側端部に突設した空気導入
管、９は、バーナケーシング３との二重管部（ガス溜り
10）に、やや後方向きに周設されたガス噴出孔、11はガ
ス溜り10を形成するための鍔状の仕切板、12は、内筒７
の後端に、着脱可能に取付けられたセラミツクス製など
の電気絶縁材、13は、その電気絶縁材12中に突設された
Ni-Cr製のスパークロツドであつて、外側は周知のハイ
アルミナ質のセラミツクパイプなどで保護されている。
14は、バーナ筒２内に取付けられた、耐熱鋼製またはセ
ラミツクス製の環状の支持部材、15は、周知のセラミツ
クスペーパー16を介してバーナ筒２内に嵌め込まれた、
厚さ10〜20mmの、円板状の多孔板である。 この多孔板15が本発明の特徴的構成をなすものである
ので、さらに詳細に説明すると、この多孔板は周知のい
わゆる、多孔球殻連結型のセラミツクス多孔体で、近年
各種溶融金属フイルター、あるいは、省エネルギー用の
通気性熱輻射板などに使用されるものである、一般に、
その気孔率は70〜98％で、球殻（図示せず）の孔径（セ
ルサイズ）は２〜7mmが好ましい。 なぜならば、気孔率が70％未満では高負荷燃焼をさせ
る場合、圧力損失が大きくなりガスの通過量が十分でな
く、予期した通り昇温できないし、高圧のブロアーを必
要とする。孔径が2mm未満では、後述するように、高速
で球殻中に圧入されたガスと空気が完全に混合できない
ので不完全燃焼するし、7mm以上では、多孔板15の強度
が十分でなく、耐用期間が短くなるからである。 また、前記の多孔板15の厚みについては、一般的に、
気孔率および球殻径の関係から強度的にみて、10〜20mm
が好ましい。それは、10mm未満では、長期間使用した場
合ガス圧によつて破損する危険性があるし、ガスの混合
が不十分である。20mmを超えるとなると、ガスなどが通
過しにくくなり、高負荷燃焼をすることができないから
である。 また、17は、周知の耐熱鋼、あるいは導電性セラミツ
クス製のスパークリングであつて、一般には外径10mm程
度、長さは多孔板15の厚さより２〜3mm程度長い円筒状
のものを多孔板15のほぼ中央に穿設された孔に、耐火性
モルタル（図示せず）などを介して、その先端が、２〜
3mm突出するように内挿、固着してある。突出する長さ
が、この範囲以外では、スパークリング17内で着火した
火炎が、多孔板15を透過して、その表面に噴出してきた
混合ガスに引火しにくいので、前記の程度が好ましい。
18は、導電部材であつて、一般には、スパークリング17
と同材質で、一体に形成されたものを、前記の多孔板15
と同様に、バーナ筒２とバーナケーシング３の間に、ボ
ルト・ナツト締めして挟み込んである。 次に、本発明の高速バーナの作用、効果を実際に、ガ
スを使用した場合の手順にもとづいて説明する。 ガス導入管19から流入したガスは、ガス溜り10を経て
ガス噴出孔９から混合室22内へ噴出され、そこで空気導
入管８から流入した空気と混合され、混合ガス（いずれ
も図示せず）を形成するが、接触時間が非常に短いの
で、均等に混合されていない部分があり、これが従来振
動燃焼の原因となつていた。 しかし、本発明品においては、混合ガスは、さらに、
多孔板15の、いわゆる三次元多孔球殻中を通過し、混合
ガスが次々と枝分れしたような状態で一層均等に混合さ
れるので、多孔板15の外側には、完全に混合された状態
で噴出する。混合室22で一次的に混合された混合ガス
が、スパークリング17の孔を通過するとき筒状体１に設
けたアースライン20とスパークロツド13の間に設けた誘
導コイル（図示せず）によつて、スパークリング17との
間に火花を発生させると、その中で着火した火炎がスパ
ークリング17の先端をまわり、多孔板15から噴出した混
合ガスに引火し燃焼する。 発明の効果 本発明は前述の如き技術的構成からなつており、奏せ
られる作用効果は次のとおりである： 混合ガスは均一な流速分布となつているので、スムー
ズに引火し、小さな燃焼空間21でも、振動燃焼すること
なく、完全燃焼することができる。そのために、従来タ
イプの高速バーナでは95dBあつた燃焼音が85dB以下に低
下し、特に屋内の作業環境が著しく改善されるととも
に、NOxガスの排出が従来の30％に低減でき、大気汚染
の防止に著しい効果がある。 さらに、多孔板15自体が、いわゆる、保炎効果を持つ
ているため、使用時、広範囲にガスおよび空気比を変え
ても、失火することなく、安定して完全燃焼させること
ができるので実稼動時のバーナ管理に手がかからないな
どの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面略図、第２図
は、従来の実施例を示す縦断面略図である。 図中： 1:筒状体,2:バーナ筒,3:バーナケーシング,4:バーナ開
口,5,5′：フランジ,6:後板,7:内筒,8:空気導入管,9:ガ
ス噴出孔,10:ガス溜り,11:仕切板,12:電気絶縁材,13:ス
パークロツド,14:支持部材,15:多孔板,16:セラミツクス
ペーパー,17:スパークリング,18:導電部材,19:ガス導入
管,20:アースライン,21:燃焼室,22:混合室。
は、従来の実施例を示す縦断面略図である。 図中： 1:筒状体,2:バーナ筒,3:バーナケーシング,4:バーナ開
口,5,5′：フランジ,6:後板,7:内筒,8:空気導入管,9:ガ
ス噴出孔,10:ガス溜り,11:仕切板,12:電気絶縁材,13:ス
パークロツド,14:支持部材,15:多孔板,16:セラミツクス
ペーパー,17:スパークリング,18:導電部材,19:ガス導入
管,20:アースライン,21:燃焼室,22:混合室。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．先細りバーナ筒と同軸状に混気室を内設したバーナ
ケーシングとを夫々のフランジ部を介して連結してなる
高速噴射バーナにおいて、該バーナ中心軸方向にスパー
クリングを具備するセラミツクス多孔板を前記先細りバ
ーナ筒のフランジ部内方に内設し、前記混気室およびバ
ーナケーシングの中心部を貫通したスパークロツドの先
端部を前記スパークリングに挿通したことを特徴とする
高速噴射バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308695A JP2667844B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高速噴射バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308695A JP2667844B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高速噴射バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150709A JPH01150709A (ja) | 1989-06-13 |
| JP2667844B2 true JP2667844B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17984169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308695A Expired - Lifetime JP2667844B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 高速噴射バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667844B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3634325B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2005-03-30 | 住重機器システム株式会社 | 超音速ジェットバーナー |
| US7448352B2 (en) | 2005-10-31 | 2008-11-11 | Warren James C | Centrally located ignition source in a combustion chamber |
| JP5297060B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2013-09-25 | 大阪瓦斯株式会社 | バーナ装置 |
| JP5966431B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-08-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブバーナ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354922U (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP62308695A patent/JP2667844B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01150709A (ja) | 1989-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01159511A (ja) | ラジアントチューブバーナ | |
| JP2667844B2 (ja) | 高速噴射バーナ | |
| US2492947A (en) | Incinerator for products of combustion engines, furnaces, and the like | |
| EP3857125A1 (en) | Combustion apparatus | |
| CN105509053A (zh) | 一种用于辐射管的蓄热式烧嘴 | |
| JP2008014581A (ja) | ラジアントチューブバーナ | |
| US3758261A (en) | Atomizing burner | |
| CN215982508U (zh) | 一种炉芯结构 | |
| US1253342A (en) | Heat-developing apparatus. | |
| JP2855664B2 (ja) | 赤外線ヒータ | |
| JPH0635885B2 (ja) | 蓄熱式ラジアントチューブバーナ | |
| JPH0370904A (ja) | 液体燃料噴射燃焼装置および加温機 | |
| CN113432114A (zh) | 一种炉芯结构 | |
| US4411617A (en) | Burners for soaking pit furnaces | |
| JPS61223417A (ja) | 加熱用燃焼装置 | |
| JPH051807A (ja) | 有機ガス含有排ガス焼却装置 | |
| JPH01121611A (ja) | ラインフレームバーナ | |
| US3712056A (en) | Combustion chamber for gas turbine engine | |
| RU2146788C1 (ru) | Газовоздушная горелка | |
| JPS6354966B2 (ja) | ||
| JPH0444967Y2 (ja) | ||
| JPS589041Y2 (ja) | 燃焼装置 | |
| JPH07259648A (ja) | 外燃機関燃焼装置 | |
| SU1708859A1 (ru) | Устройство дл формировани теплоносител во вращающейс печи | |
| JPS599153Y2 (ja) | パイプ状ガスバ−ナ |