JP2852108B2 - ガス燃焼装置 - Google Patents
ガス燃焼装置Info
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Description
させることなく窒素酸化物NOXの発生を抑制し得るガス
燃焼装置に関する。
から供給される燃料ガスをガス噴射ノズルから噴射する
ガスヘッダと;円形の火炎放射口を有し、上記ガスヘッ
ダの外周と所定の間隔を保ってこれを囲繞するよう設け
られるエアーコーンと;上記ガスヘッダのガス噴射ノズ
ルより奥側の外周上に取り付けられ、その周縁部と上記
エアーコーンの間に所定の間隙を形成する板状の保炎リ
ングとを有するガス燃焼装置』は、燃焼効率が良好で燃
焼状態が安定しているため、今日広く利用されている。
ものの、燃焼時における窒素酸化物NOXの発生量が比較
的多く、人体に悪影響を及ぼす等、環境保全の観点から
問題がある。
であり、その目的とするところは、燃焼効率を損なうこ
となく、窒素酸化物NOXの発生を少なくし、かつ安定し
た燃焼が得られるガス燃焼装置を提供することにある。
の一部に切欠部を形成し、燃焼過剰の火炎域と空気過剰
の火炎域とを作り、両者を濃淡燃焼させることによって
達成される。
ングの切欠部の面積を大きくするほど、窒素酸化物NOX
の発生を少なくできるが、その場合、他の部所からの燃
焼用空気を大巾に制限することにより、エアーコーンの
焼損を生じ易く、また火炎の整流、安定燃焼が損なわれ
易くなる。
これと同軸にエアーコーン内筒を設け、両者間の空間を
もう一つの空気供給路とすることにより、エアーコーン
内筒及びエアーコーンを冷却してその燒損を防止するよ
うにすることが推奨される。
する。
断面図、第2図は第1図中Y−Y線に沿って正面側(燃
焼室側)から見た断面図、第3図は従来のガス燃焼装置
と本発明に係るガス燃焼装置のNOXの発生量を比較する
グラフ、第4図は本発明に係るガス燃焼装置のもう一つ
の実施例を示す断面図、第5図ないし第12図は保炎リン
グの切欠部のそれぞれ異なった形態のものを示す説明図
である。
内に燃焼ガスを噴射する円筒型のガスヘッダ、3は上記
ガスヘッダ2の外壁に取り付けられた保炎リング、4は
上記ガスヘッダ2の内壁の内側に挿入された保炎カッ
プ、5はエアーコーン6の内側にこれと同軸に設けられ
たエアーコーン内筒、7は風箱、8はエアーダンパー、
9はパイロットバーナ(第2図参照。第1図では省
略。)、10は上記ガスヘッダ2の先端近くに設けられた
ガス噴射ノズルである。
及び内壁2bから成る円筒型の構造を有し、外壁の先端近
くにはガス噴射ノズル10が設けられ、燃料ガス供給装置
からのパイプ1を通じて供給される燃焼ガスをガス噴射
ノズル10からエアーコーンへ向けて略直角に噴射するよ
うになっている。即ち、燃料ガスは第1図中ハッチング
を施した矢印で示す如く、燃料ガス供給装置からパイプ
1を通じてガスヘッダ2内に供給され、ガス噴射ノズル
10からエアーコーン内へ略直角に噴射される。
ダ2を囲繞するようガスヘッダの外側に同軸に設けら
れ、エアーコーン6の先端には円形の火炎放射口6bを形
成するリング状の絞り板6bが取り付けられている。
筒部4aと、当該円筒部の奥即端部に取り付けられた空気
通過孔4cを有する底板4bと、円筒部の先端に形成される
フランジ部4dとを一体的に形成して成るものである。保
炎カップ4の円筒部4aは上記ガスヘッダ2の開口部から
ガスヘッダの内壁2bと所定の間隔を保ってその内側へ挿
入され、このとき上記フランジ部4dがガスヘッダ2の先
端と所定の間隔を保ってこれを覆うように配置される。
り奥側の外壁2a上に取り付けられている。
炎リング3の一部を部分的に切除した切欠部3a(第2図
中、網目模様を施した部分)を形成し、この部分から燃
焼部へ他の部分より多くの空気が供給されるように構成
されている。このように一つの燃焼部内で、空燃比の異
なる領域を形成することにより、即ち、燃焼過剰の火炎
域と空気過剰の火炎域とを作り、両者を混在させつゝ燃
焼させることによって、熱効率を下げることなくNOXの
発生を大幅に低減させることができる。
焼装置と、保炎リングに切欠部を形成しない従来のガス
燃焼装置との発生するNOXの濃度(酸素0%換算値ppm)
を示しており、NOXの発生量を従来の半分程度にまで低
減させ得ることが理解できる。
ど、窒素酸化物NOXの発生を少なくできるが、その場
合、他の部所からの燃焼用空気を大巾に制限することに
なり、エアーコーンの燒損を生じ易くなる。
ン6の内側には、エアーコーン6より小径かつ保炎リン
グ3より大径のエアーコーン内筒5が設けられており、
図では省略した送風機から、エアーダンパ8を経て風箱
7内へ供給された燃焼用空気Aは、図中無地の矢印で示
す如く、保炎カップ4の底板4bに明けた空気通過孔4cに
よる給気路A1、ガスヘッダ2と保炎カップ4の間の給気
路A2、保炎リング3とエアーコーン内筒5との間の給気
路A3、エアーコーン内筒5とエアーコーン6との間の給
気路A4、並びに、保炎リング3の切欠部3aによる給気路
A5(第2図参照)を通じて燃焼部分に供給される。
燒損防止及び燃焼のバランスをとる目的で設けられてい
る。特に、給気路A1は振動燃焼を防止する上で有効であ
る。
く燃焼室内に空燃比の異なる領域を形成して、NOXの低
減に寄与する。
気路A4は、こゝを通過する空気がエアーコーン6とエア
ーコーン内筒5を冷却し、これらの燒損防止を図ると共
に、エアーコーン6の先端に取り付けた絞り板6aの背面
から火炎放射口6aの周辺部に空気を供給し、火炎の整
流、安定燃焼をを達成し、燃焼効率を一層向上させる機
能を果たすものである。
筒が設けられておらず、エアーコーン6の冷却が行なれ
ないため、これが過熱により燒損し易く、そのためエア
ーコーン6を充分に長くすることができず、燃料ガスと
空気の混合が必ずしも充分に良好には行なわれなかっ
た。然しながら、エアーコーン6の内側にエアーコーン
内筒5を設け、エアーコーン6との間に新たな給気路A4
を形成することにより、エアーコーン6とエアーコーン
内筒5が冷却され、これらの損傷を防止されるので、エ
アーコーン6とエアーコーン内筒5を充分に長くするこ
とが可能となり、燃料ガスと空気の混合が良好になさ
れ、燃焼効率を一段と向上させ得るものである。
断面積をそれぞれa1、a2、a3、a4、a5とすれば、その合
計はa0=a1+a2+a3+a4+a5となる。
ぼす要素としては、a1、a2、a3、a4、a5が有り、各断面
積の比率により相互に影響しあう。
a1、a2、a3、a4の比率を小さくa5の比率を大きくするほ
ど、燃料過剰の火炎域と空気過剰の火炎域が明確に分離
し、すなわち濃淡燃焼が顕著になり、全体として緩慢燃
焼が行われることになり、火炎温度の高くなりずぎるの
を抑えることによって、燃焼効率を低下させることなく
窒素酸化物NOXの生成を抑制することができる。
下記に示す。
の保炎リング3の切欠部3aのカット角度θを30゜〜120
゜程度の範囲に設定すればよい。
2の外周壁2a上に設けたガス噴射ノズル10から燃焼ガス
をエアーコーン6へ向けて略直角に(従ってまたエアー
コーン内筒5の内周壁面へ向けて略直角に)噴射するよ
うに構成したが、これは、第4図に示すように、ガスヘ
ッダ2の先端部をテーパ状に形成し、こゝに明けたガス
噴射ノズル10からエアーコーン6へ向けて前方に傾斜し
た角度で噴射するように構成してもよい。このように構
成することにより、燃焼効率を一層向上させることがで
きる。
的なものを第5図ないし第12図に示すように様々な形態
のものが可能であり、又これら以外にも種々のものが可
能である。
すれば、これらの図中、斜線を施した部分が切欠部とし
て切除されており、第5図に示したもとは保炎リング3
の外周部分を残して扇形の切欠部3bを形成したものであ
り、第6図に示したものは保炎リング3の中心近くを残
して二つの扇形の切欠部3c及び3dを形成したものであ
り、第7図に示したものは保炎リング3の中心近くを残
して三つの扇形の切欠部3e、3f及び3gを形成したもので
あり、第8図に示したものは保炎リング3の一つの弦に
沿って切除して切欠部3iを形成したものであり、第9図
に示したものは外周部から矩形に切り込んだ切欠部3jを
形成したものであり、第10図に示したものは一つの円形
の切欠部3kを形成したものであり、第11図に示したもの
は二つの円形の切欠部3m及び3nを形成したものであり、
第12図に示したものは一つの月形の切欠部3pを形成した
ものである。
きは、保炎リングに切欠部を形成し、一つのエアーコー
ン内で、空燃比の異なる領域を形成し、両者を混在させ
つゝ燃焼させることによって、熱効率を下げることなく
NOXの発生を大幅に低減させることができるものであ
る。
保炎リングの切欠部の形態、ガスヘッダの形態等々は必
要に応じて適宜設計変更し得るものであり、従って、本
発明はその目的の範囲において上記の説明から当業者が
容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するもので
ある。
図、第2図は第1図中Y−Y線に沿った正面側(燃焼室
側)から見た断面図、第3図は従来のガス燃焼装置と本
発明に係るガス燃焼装置のNOXの発生量を比較するグラ
フ、第4図は本発明に係るガス燃焼装置のもう一つの実
施例を示す断面図、第5図ないし第12図は保炎リングの
切欠部のそれぞれ異なった形態のものを示す説明図であ
る。 1……燃料ガス供給パイプ 2……ガスヘッダ 3……保炎リング 3a〜3p……切欠部 4……保炎カップ 5……エアーコーン内筒 6……エアーコーン 7……風箱 8……エアーダンパー 9……パイロットバーナ 10……ガス噴出ノズル
Claims (8)
- 【請求項1】燃焼ガス供給パイプ(1)から供給される
燃料ガスをガス噴射ノズル(10)から噴射するガスヘッ
ダ(2)と、 円形の火炎放射口を有し、上記ガスヘッダ(2)の外周
と所定の間隔を保ってこれを囲繞するよう設けられるエ
アーコーン(6)と、 上記ガスヘッダ(2)のガス噴射ノズル(10)より奥側
の外周上に取り付けられ、その周縁部と上記エアーコー
ン(6)の間に所定の間隙を形成する板状の保炎リング
(3)とを有するガス燃焼装置に於いて、 上記保炎リング(3)に局部的に多量の空気を通過させ
る切欠部を形成し、上記切欠部を通過する空気の量が、
ガス燃焼装置に供給される空気の全量の25〜75%の範囲
となるように構成すると共に、 上記エアーコーン(6)の先端に絞り(6a)を形成し、
且つ、上記エアーコーン(6)の内側に、エアーコーン
(6)より小径かつ保炎リング(3)より大径のエアー
コーン内筒(5)を設け、エアーコーン(6)とエアー
コーン内筒(5)の間にもう一つの燃焼用空気の供給路
を形成し、 上記ガスヘッダを円筒環状に形成し、その円筒状の外壁
(2a)及び内壁(2b)の間の円筒状の空間を通過した燃
料ガスを、外壁の先端近くに設けたガス噴射ノズル(1
0)から噴射するよう構成し、 更に、上記ガスヘッダ(2)の先端近くに保炎カップ
(4)を設け、当該保炎カップ(4)が、上記ガスヘッ
ダ(2)の内壁より小径の円筒部(4a)と、当該円筒部
の奥側端部に取り付けられる底板(4b)と、円筒部の先
端に形成されるフランジ部(4d)とから成り、上記円筒
部(4a)は上記ガスヘッダ(2)の内壁(2b)と所定の
間隔を保ってその内側に挿入され、上記フランジ部(4
d)はガスヘッダ(2)の先端と所定の間隔を保ってこ
れを覆うように配置されると共に、当該保炎カップ
(4)の底板(4b)に空気通過孔(4c)を設けたこと、 を特徴とする上記のガス燃焼装置。 - 【請求項2】上記切欠部の形状が扇形である請求項1に
記載のガス燃焼装置。 - 【請求項3】上記扇形の中心角が30〜120゜の範囲であ
る請求項2に記載のガス燃焼装置。 - 【請求項4】上記切欠部の形状が丸孔である請求項1に
記載のガス燃焼装置。 - 【請求項5】上記切欠が1箇所に設けられた請求項1な
いし4のうちいずれか一に記載のガス燃焼装置。 - 【請求項6】上記切欠部が複数箇所に設けられた請求項
1ないし4のうちいずれか一に記載のガス燃焼装置。 - 【請求項7】上記ガス噴射ノズル(10)がガスヘッダ
(2)の外周壁に設けられ、燃焼ガスがエアーコーンへ
向けて略直角に噴射される請求項1に記載のガス燃焼装
置。 - 【請求項8】上記ガス噴射ノズル(10)がガスヘッダ
(2)の先端テーパ部に設けられ、燃焼ガスがエアーコ
ーンへ向けて前方に傾斜した角度で噴射される請求項1
に記載のガス燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20257990A JP2852108B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | ガス燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20257990A JP2852108B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | ガス燃焼装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0490406A JPH0490406A (ja) | 1992-03-24 |
JP2852108B2 true JP2852108B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16459828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20257990A Expired - Lifetime JP2852108B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | ガス燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2852108B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7049425B1 (ja) * | 2020-10-09 | 2022-04-06 | 東邦瓦斯株式会社 | ガスバーナ |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP20257990A patent/JP2852108B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0490406A (ja) | 1992-03-24 |
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