JP3014166B2

JP3014166B2 - ガスバーナ

Info

Publication number: JP3014166B2
Application number: JP3127302A
Authority: JP
Inventors: 岸幸男峯
Original assignee: オリンピア工業株式会社
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JPH04353310A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスバーナに関し、特
に燃焼効率を低下させることなく、また、ＣＯの発生量
を増大させることなく、窒素酸化物の発生を抑制し得る
低ＮＯ_Xガスバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、先に特願平２−２０２５
７９号により、低ＮＯｘバーナを開示したが、本発明は
その改良に関するものである。先の発明は、円形の火炎
放射口を有し、ウインドボックスに連なる円筒状のエア
コーンと、内外二重の円筒壁と、内外円筒壁の間をその
両端部で閉鎖する環状壁とから成り、外側壁の火炎放射
口側には複数のガス噴射ノズルが設けられ、エアコーン
の内部に同軸に配置され、その外側壁とエアコーンの内
面との間と、内筒内部とにそれぞれ空気通路を形成する
と共に、燃料ガス供給管に接続し、燃料ガス供給管から
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、エアコーンの内径より小さい最大径を有し、
上記ガスヘッダのガス噴射ノズルより奥側（火炎放射口
と反対側）でガスヘッダの外壁に取付けられる保炎板
と、ガスヘッダの前面（火炎放射口側）に設けられる制
風板と、その他公知の構成要素とから成るガスバーナに
おいて、保炎板の周縁に切欠きを設けたり、又は空気流
通孔を設けたりして、保炎板の下流に不均一な空燃比分
布を生じさせ、所謂濃淡燃焼を行わせることを特徴とす
るものである。

【０００３】この濃淡燃焼により火炎の最高温度が低下
するので、排気中のＮＯｘ発生が抑制されることが実証
された。然しながら、この先発明バーナには更に改良の
余地があることが判明した。即ち、この先発明バーナに
おいては火炎形状が細長い直進火炎となるので、拡散形
あるいは広角形の火炎を必要とするときはその要請に応
えられないと言う問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の問題点
を解決するためなされたものであり、その目的とすると
ころは、燃焼効率を損なうことなく、又、ＣＯの発生を
増大せしめることなく、窒素酸化物ＮＯ_Xの発生を少な
くし、かつ、拡散形あるいは広角形の安定した火炎を発
生できるガスバーナを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する手段】上記の目的は、前記の如きガス
バーナにおいて、保炎板に設けられる空気通路となる複
数の孔または切欠きの位置に対応して、ガス噴射ノズル
の位置若しくはガス噴射方向を適切に設定することによ
り達成される。

【０００６】更に具体的には、上記の目的は、ガスヘッ
ダのガス噴射ノズルの少なくとも一部、望ましくは半数
以上を、保炎板に設けられる空気通路となる複数の孔ま
たは切欠きの存しない方向に向けて開口させることによ
り達成される。

【０００７】又、上記の目的は、保炎板に空気通路を形
成するため設けられる切欠きまたは孔には、それぞれそ
の中心軸側の縁辺から火炎放射口に向かって延びる隔離
板を設けることによって一層確実に達成される。又、上
記の目的は、保炎板と制風板の位置に対応して、エアコ
ーンの前面開口の位置を適切に選定することにより更に
確実に達成される。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の詳細を説明する。
図１は本発明に係るガスバーナの一実施例の構成を示す
断面図、図２は図１に示したガスバーナの正面図、図３
は他の一実施例における保炎板に設けられる空気通路と
ガス噴射ノズルの相対位置を示す説明図である。

【０００９】而して、図中、１はエアコーン、２は取付
フランジ、３はウインドボックス、４は図示されていな
い送風機に接続する空気供給管、５はガスヘッダ、６は
燃料ガス供給管、７は保炎板、８は制風板、９は隔離板
である。

【００１０】エアコーン１とウインドボックス３とは、
このガスバーナを所望の場所に取り付けるため設けられ
る取付フランジ２に溶接される。ガスヘッダ５は、内外
二重の円筒壁と、内外円筒壁の間をその前後両端部で閉
鎖する環状壁とから成り、外側の円筒壁の火炎放射口側
端部近くには複数のガス噴射ノズル５ａが設けられる。

【００１１】このガスヘッダ５はエアコーン１の内部に
同軸に配置され、その外側円筒壁とエアコーン１の内面
の間と、内筒内部とには、それぞれ空気通路が形成され
る。一方このガスヘッダ５は、燃料ガス供給管６に接続
し、そこから供給される燃料ガスをガス噴射ノズル５ａ
から噴射する。ガスヘッダ５の前面には、制風板８が設
けられている。

【００１２】この制風板８は、略円形の板であり、空気
の供給路を開くために、その中心軸の周りに放射状かつ
回転対称に、複数の切起こし８ａ、８ａが設けられてい
る。この切起こし８ａ、８ａを設けるのは、切起こし８
ａ、８ａによって生じる開口から噴出する空気により、
火炎噴射口の中心軸の周りに強い旋回気流を生じさせる
ためである。この切起こし８ａ、８ａにより開かれた空
気流通路をＷ１（図２参照）とし、制風板８とガスヘッ
ダ５の端面との間を通り、制風板８の外周縁の外側から
その前方に流れる空気供給路をＷ２とする。

【００１３】公知の保炎板は環状の板であり、上記ガス
ヘッダ５の外側壁のガス噴射ノズル５ａより後側、即
ち、火炎放射口とは反対側に取り付けられる。又、公知
の保炎板はその外径がエアコーン１の内径より小さく、
そのためエアコーン１の内面と保炎板の外周縁との間に
も空気の供給路Ｗ４が形成されている。

【００１４】また、この保炎板７には、切欠きまたは孔
を設けて、空気供給路Ｗ３を形成する。従って、本発明
にかかるガスバーナにおいて、燃焼のため供給される空
気は、制風板８に設けた切起こし８ａ、８ａにより開か
れた第一の空気供給路Ｗ１を通る一次空気Ａ１（図１参
照）と、制風板８の外周縁を通過する第二の空気供給路
Ｗ２を経由する二次空気Ａ２と、保炎板７に設けた切欠
き又は孔により開かれた第三の空気供給路Ｗ３を通る三
次空気Ａ３と、エアコーン１と保炎板７との間に設けら
れた間隙を経由する第四の空気供給路Ｗ４を通る四次空
気Ａ４とである。

【００１５】本発明は、保炎板７に設けた空気通路とガ
スヘッダ５に設けたガス噴射ノズル５ａの相対位置関係
に関するものであり、その要旨とするところは、後者の
少なくとも一部を、保炎板７の空気通路を形成する切欠
き又は孔の存しない領域に向けて開口させることであ
る。そして、更に望ましくは、これらの空気通路を形成
する切欠き又は孔の中心軸寄りの縁辺には、火炎放射口
に向けて延びる隔離板９、９を設けることが推奨され
る。

【００１６】図１及び図２に示された実施例では、保炎
板７の外周縁に、６個のＶ字形の切欠き７ａ、７ａが回
転対称に設けられており（図２参照）、かつ、その周縁
にはＶ字形鋼から成る隔離板９、９が設けてあり、ガス
噴射ノズル５ａ、５ａは相隣る隔離板９、９、即ち、切
欠き７ａ、７ａの間に向けて開口させてある。

【００１７】このように構成すると、ガス噴射ノズル５
ａ、５ａから噴出するガスは、火炎放射口の近傍では、
第二の空気通路Ｗ２を流れる空気Ａ２としか接触せず、
特に、第三及び第四の空気通路Ｗ３及びＷ４を流れる空
気Ａ３及びＡ４と混合する時期が遅れることとなる。

【００１８】一方、この噴出ガスは、第一の空気通路Ｗ
１を流れる旋回空気流Ａ１により外方に押し広げられて
薄層状となり、空気流Ａ１、Ａ３及びＡ４に挟まれて、
燃焼する。この空気流Ａ１とＡ４は略均一な気流である
が、Ａ３は不均一な気流である。このため、火炎は薄層
状または花弁状となると共に、濃淡燃焼が行われること
となる。

【００１９】これは、低ＮＯｘ燃焼にとって大変好まし
い条件であり、事実この実施例装置においては、ＣＯの
排出量を増加することなく、ＮＯｘの排出量を低減しな
がら、その目的とするところの拡散形あるいは広角形の
火炎を形成することが可能となった。

【００２０】図３には、保炎板に設ける空気流路と隔離
板、及びガス噴射ノズルの関係位置の他の一例が示され
ている。図３は、ガス噴射ノズルの中心線を含む平面で
切断した断面図であり、図中、１１はエアコーン、１５
はガスヘッダ、１５ａはガス噴射ノズル、１７は保炎
板、１９は隔離板である。

【００２１】この実施例において、第三の空気流路Ｗ１
３を形成するのは、保炎板１７に設けた４個の丸孔であ
り、隔離板１９は半円筒形である。また、ガス噴射ノズ
ル１５ａは合計１２個設けられているが、その内８個は
相隣る半円筒状の隔離板１９、１９の間にガスを噴出す
る位置に設けられているが、残りの４個は一つの隔離板
の中心に向けて開口せしめられている。このように構成
しても、本発明の効果に格段の差異はない。

【００２２】尚、これらの実施例に示した隔離板は省略
しても一定の効果が認められるが、これを設ける場合に
は、その先端の位置は、ガス噴射ノズルの開口を覆う位
置から、制風板よりもやや前方の位置までの間とするこ
とが望ましい。隔離板が短か過ぎ、ガス噴射ノズルの開
口が露出するようであると、これを設けた効果が見られ
ず、又これが長大に過ぎると、空気Ａ３とガスが混合す
る時期が、ＣＯの排出量が増加する。

【００２３】この隔離板の長さ、特にその先端の位置に
より、空気Ａ３の混合を制御できるので、この長さはバ
ーナの使用目的に合わせて適宜に設定する。また、この
隔離板は、必ずしもバーナの中心軸に平行でなくとも良
く、例えば外側に広がるよう傾斜させて設けることもあ
る。

【００２４】又、本発明においては、エアコーンの火炎
放射口側の開口の位置が極めて重要である。この開口
は、少なくとも制風板よりエアコーン直径の１／１０だ
け前方の前方限界から、保炎板と同一平面上の後方限界
までの間に位置させることが必要である。この開口の位
置が上記の範囲外であると、ＮＯｘを低減することがで
きない。

【００２５】更にＣＯを低減しつつ、ＮＯｘを減少させ
るには、エアコーンは、制風板の前縁と同一平面上の前
方限界から、ガス噴射ノズルを覆う後方限界までの間に
開口させることが望ましい。エアコーンの最も望ましい
開口位置は、制風板の後背面を基準として前後方向に±
５ｍｍの範囲内である。

【００２６】尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定さ
れるものでなく、特に、第三の空気流路を生成するため
保炎板に設ける切欠きまたは孔の形状、数および配置、
隔離板の形状、ガス噴射ノズルの数などは自由に選定し
得るものであり、また、上記には説明を省略したバーナ
自体の形状や上記以外の構成要素に関しても、広く公知
のものに利用できるものであって、本発明はそれらの全
てを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスバーナの一実施例の構成を示
す断面図である。

【図２】図２は図１に示したガスバーナの正面図であ
る。

【図３】他の一実施例における保炎板に設けられる空気
通路とガス噴射ノズルの相対位置を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・エアコーン２・・・・・・・・・取付フランジ３・・・・・・・・・ウインドボックス４・・・・・・・・・空気供給管５、１５・・・・・・ガスヘッダ５ａ、１５ａ・・・ガス噴射ノズル６・・・・・・・・・燃料ガス供給管７、１７・・・・・・保炎板７ａ・・・・・・・切欠き１７ａ・・・・・・孔８・・・・・・・・・制風板９、１９・・・・・・隔離板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/22 - 14/24 F23C 11/00 329 - 330 F23D 14/74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前側に円形の火炎放射口を有し、後側は
ウインドボックス（３）に連なる円筒状のエアコーン
（１）と、内外二重の円筒壁と、内外円筒壁の間をその前後両端部
で閉鎖する環状壁とから成り、外側壁の火炎放射口側に
は複数のガス噴射ノズル（５ａ）が設けられ、エアコー
ン（１）の内部に同軸に配置され、その外側壁とエアコ
ーン（１）の内面との間と、内筒内部とにそれぞれ空気
通路を形成すると共に、燃料ガス供給管（６）に接続さ
れ、燃料ガス供給管（６）から供給される燃料ガスをガ
ス噴射ノズル（５ａ）から噴射するガスヘッダ（５）
と、ガスヘッダ（５）が貫通する中心孔と、エアコーン
（１）の内径より小さい最大径と、空気通路となる複数
の孔または切欠きとを有し、上記ガスヘッダ（５）の外
側壁のガス噴射ノズル（５ａ）より後側に取り付けられ
る保炎板（７）と、ガスヘッダ（５）の前面に設けられ
る制風板（８）とを具備するガスバーナにおいて、ガスヘッダ（５）のガス噴射ノズル（５ａ）の少なくと
も一部を、保炎板（７）に設けられる空気通路となる複
数の孔または切欠きの存しない方向に向けて開口させる
ことを特徴とする上記のガスバーナ。
【請求項２】保炎板（７）に設けられる空気通路
が、その外周縁に設けられる切欠きである請求項１に記
載のガスバーナ。
【請求項３】保炎板（７）に設けられる空気通路
が、孔である請求項１に記載のガスバーナ。
【請求項４】保炎板（７）が、それに設けられる空
気通路を形成する切欠きまたは孔毎に、その中心軸側の
縁辺から火炎放射口に向かって延びる隔離板（９）を有
する請求項１ないし３の何れか一に記載のガスバーナ。
【請求項５】ガス噴射ノズル（５ａ）の少なくとも
半数以上を、保炎板（７）に設けられる空気通路となる
複数の孔または切欠きの存しない方向に向けて開口させ
た請求項１ないし４の何れか一に記載のガスバーナ。
【請求項６】ガス噴射ノズル（５ａ）の全部を、保
炎板（７）に設けられる空気通路となる複数の孔または
切欠きの存しない方向に向けて開口させた請求項１ない
し４の何れか一に記載のガスバーナ。
【請求項７】制風板（８）がその中心軸の回りに設け
られた複数の空気孔を具備する請求項１ないし６の何れ
か一に記載のガスバーナ。
【請求項８】制風板（８）の中心軸の回りに設けられ
る空気孔が、制風板（８）の中心軸を中心として放射状
かつ対称に設けられた旋回空気流発生用の切り起こしに
より形成された請求項７に記載のガスバーナ。
【請求項９】エアコーン（１）の火炎放射口側の開口
が、制風板（８）よりエアコーン直径の１／１０だけ前
方の前方限界から、保炎板（７）と同一平面上の後方限
界までの間に位置する請求項１ないし８の何れか一に記
載のガスバーナ。
【請求項１０】エアコーン（１）の火炎放射口側の開
口が、制風板（８）の前縁と同一平面上の前方限界か
ら、ガス噴射ノズル（５ａ）を覆う後方限界までの間に
位置する請求項９に記載のガスバーナ。
【請求項１１】エアコーン（１）の火炎放射口側の開
口が、制風板（８）の後背面を基準として前後方向に±
５ｍｍの範囲内に位置する請求項９に記載のガスバー
ナ。