JP3440179B2 - 低ＮＯｘ 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体燃料の低Ｎ
Ｏｘ燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃焼機器における有害燃焼排
気物の低減化には、種々の提案がなされてきたが、近年
では、環境汚染等の問題から有害燃焼排気物の中でも特
にＮＯｘの低減に注意が向けられている。そのため、燃
料自体に窒素分の少ない気体燃料を用い、その燃焼過程
においてサーマルＮＯｘ（thermal ＮＯｘ）の低減化を
図ったガス燃料燃焼装置は数多く提案されている。しか
し、灯油，Ａ重油等の液体燃料を使用した燃焼装置にお
いては、このレベルまでＮＯｘを低減したものは未だな
かった。特に、小型，簡易クラスのボイラのように、比
較的小容積の燃焼空間で用いられ、大出力化を要求され
る燃焼装置においては、ＮＯｘの低減が難しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、液体燃料においても、ガス燃料を用いた
燃焼装置と同等，あるいはそれ以上の低ＮＯｘ化を達成
した液体燃料の低ＮＯｘ燃焼装置を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、燃焼用一次空気の供給を受ける第一筒部材と、前記
第一筒部材の先端部内側に、この第一筒部材内周壁との
間に所定の隙間を介在させて配置した保炎板と、前記第
一筒部材内における保炎板の上流側に配置した液体燃料
を供給する燃料供給手段と、前記第一筒部材の外周に配
置することにより、第一筒部材との間に燃焼用二次空気
の供給を受ける環状流路を形成する第二筒部材と、前記
環状流路の先端側において前記環状流路を周方向へ所定
個数に分割する遮蔽板とを備え、前記第一，第二筒部材
の先端部を略面一に形成し、前記第一筒部材へ供給する
燃焼用一次空気の流量を低ＮＯｘ燃焼装置へ供給する全
燃焼用空気の流量の０．１〜０．２５倍の範囲とし、前
記燃焼用二次空気流が失速する際に生じる循環流によっ
て、火炎を前記第一，第二筒部材から離れて後流側で保
炎することを特徴としている。

【０００５】請求項２に記載の発明は、前記遮蔽板に小
孔を穿孔したことを特徴としている。

【０００６】さらに、請求項３に記載の発明は、前記第
二筒部材の先端を第一筒部材の先端へ向けて先細り形状
としたことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明の実施の基本的な形態は、第
一筒部材の先端部内側に、この第一筒部材の内周壁との
間に所定の隙間を介在させて保炎板を配置し、この保炎
板の上流側に燃料供給手段を配置し、前記第一筒部材の
外周に略同軸状に第二筒部材を配置することにより環状
流路を形成し、この環状流路の先端側に遮蔽板を設け
て、この環状流路を周方向へ所定個数に分割したもので
ある。そして、前記第一筒部材の内部へは、燃料供給手
段からの燃料と燃焼用一次空気を供給し、前記第一筒部
材と前記第二筒部材との間に形成される前記環状流路内
へは、燃焼用二次空気を供給する。また、前記第一筒部
材へ供給する燃焼用一次空気の供給量（流量）を低ＮＯ
ｘ燃焼装置へ供給する全燃焼用空気量の０．１〜０．２
５倍に設定することにより、燃焼用一次空気出口近傍で
の着火を抑え、さらに高速な燃焼用二次空気を吹き付け
ることによって火炎を前記第一，第二筒部材よりも後流
側で保炎する。この構成により、前記第一筒部材内で燃
焼を開始した燃料は、前記第一筒部材の出口において、
前記環状流路から燃焼用空気が追加供給され、所定の空
燃比で燃焼する。

【０００８】ここで、燃焼用一次空気の流量が、全燃焼
用空気量の供給量（流量）の０．１倍より少ないと、未
燃分が生じてＣＯの生成量が増大し、０．２５倍より多
いと、前記第一筒部材の先端において、火炎が前記保炎
板に張り付いた状態となって燃料過剰の状態で燃焼し、
ＮＯｘの生成量が多くなるため、この範囲が好ましい。
また、燃焼用一次空気の噴出速度と燃焼用二次空気の噴
出速度は、それぞれ平均流速としてある。

【０００９】また、前記第二筒部材の先端を前記第一筒
部材の先端へ向けて先細り形状とすることにより、燃焼
用二次空気の流速を高めることができ、高速の燃焼用二
次空気は、前記保炎板の下流領域において形成される循
環流，あるいは燃焼用二次空気の高速流が失速する際に
生じる循環流によって、火炎を前記第一，第二筒部材よ
りも後流側で確実に保炎することができる。

【００１０】そして、前記環状流路に設けた前記遮蔽板
によって燃焼用二次空気を分割させて噴射させることに
より、前記第一，第二筒部材の後流側に形成される燃焼
反応領域は、いわゆる濃淡燃焼となって、サーマルＮＯ
ｘの発生量が増大する空燃比領域以外の領域で燃焼する
ため、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ここで、
前記環状流路を周方向へ分割する前記遮蔽板は、その周
方向の幅が広いほど通過する燃焼用二次空気の圧力損失
が多くなり、狭いほど火炎の分割の効果を発揮し得ない
ため、これらを勘案してその幅と個数を決定する。

【００１１】さらに、前記遮蔽板に小孔を穿孔すること
により、前記遮蔽板の下流側における空気量（空気の比
率）が増加するため、この下流側において燃焼用二次空
気と混合する際の混合性が向上し、排ガス中の未燃物の
生成を抑制することができる。

【００１２】また、この発明においては、以上の実施の
形態に加えて、前記第二筒部材の先端側の外周に第三筒
部材を略同軸状に設けた構成とすることもできる。この
実施の形態によれば、前記第一，第二筒部材から噴出さ
れる燃焼用一次空気，燃焼用二次空気および燃焼ガスの
流体エネルギーによって、燃焼ガスが前記第三筒部材の
根元部から吸引され、前記第二筒部材と前記第三筒部材
との間の空間を通して、前記第二筒部材の外周先端側へ
循環する。したがって、前記第二筒部材と前記第三筒部
材との間の空間は、排ガス再循環装置として機能するほ
か、燃焼用二次空気の予熱を行う。そして、前記のよう
に前記第二筒部材の先端を前記第一筒部材の先端へ向け
て先細り形状とすることにより、前記第三筒部材と併せ
てエゼクタとして機能するため、排ガスの再循環を効率
良く行うことができる。

【００１３】さらに、この発明に係る低ＮＯｘ燃焼装置
は、液体燃料の燃焼装置として、ガス燃料燃焼装置に匹
敵する低ＮＯｘ化を達成するものであるが、ガス燃料を
使用して一層の低ＮＯｘ化を図ることができ、また液体
燃料の燃料供給装置とガス燃料の燃料供給装置との両方
の燃料供給機構を併せて設けることにより、いわゆる混
焼式の燃焼装置を提供することができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。まず、この発明に係る低ＮＯｘ燃
焼装置の第一実施例について、図１および図２を参照し
ながら説明する。ここで、図１は、この発明に係る低Ｎ
Ｏｘ燃焼装置の第一実施例を示す断面図であり、図２
は、図１の正面図である。

【００１５】さて、この第一実施例の低ＮＯｘ燃焼装置
は、燃料供給手段１と、燃焼用空気の供給流路２と、燃
焼用一次空気と燃料の供給を受ける第一筒部材１０と、
この第一筒部材１０の外周に配置することにより、前記
第一筒部材１０との間に燃焼用二次空気の供給を受ける
環状流路１３を形成する第二筒部材１１と、前記環状流
路１３の先端側において、前記環状流路１３を周方向へ
所定個数に分割する遮蔽板１４とを備えている。

【００１６】前記燃料供給手段１は、この第一実施例で
は、液体燃料を供給するものであるため、オイル配管３
と燃料噴霧用のノズルチップ４とで構成される。前記燃
焼用空気の供給流路（以下、「空気供給流路」と云
う。）２は、上流側に送風機（図示省略）を備えるもの
で、通常、この送風機から圧送された燃焼用空気を整流
するウィンドボックスを備えている。ここで、図１にお
いては、ウィンドボックスの全体構成は、周知の技術で
あるため省略し、ウィンドボックスの隔壁５のみを図示
している。また、前記ノズルチップ４は、前記第一筒部
材１０の先端寄りの位置に前記第一筒部材１０と略同軸
をなすように配置されており、さらに前記第一筒部材１
０内における前記ノズルチップ４よりも下流側には、保
炎板６を設けてある。この保炎板６は、その中心に燃料
と燃焼用一次空気が通過する孔６ａを有し、その周囲に
は放射状に複数のスリット６ｂを設けてある。このスリ
ット６ｂは、前記第一筒部材１０からの燃焼用一次空気
に旋回流を生じさせるためのものである。前記保炎板６
の外周と前記第一筒部材１０の内周壁との間には、僅か
な隙間を有しており、このような隙間を設けることによ
り、後述するように前記第一筒部材１０の内周側におい
て火炎が生じるのを防止している。

【００１７】前記第一筒部材１０は、前記隔壁５よりも
上流側にその基端側を若干突出させて配置してある。そ
して、前記第一筒部材１０は、この第一実施例において
は、後端端面を閉塞し、後端側の周面に燃焼用一次空気
導入用の小孔７を複数穿設してある。この小孔７は、そ
の個数，内径を調整することにより、燃焼用一次空気量
を調節するものであり、またこのように前記第一筒部材
１０における燃焼用空気の流れ方向に対して、直角方向
へ燃焼用空気の流入口である前記小孔７を設けることに
より、燃焼用一次空気の流れを整流し、偏流を防止する
ことができる。

【００１８】前記第二筒部材１１は、前記第一筒部材１
０の外周側に略同軸状に配置してある。前記第一筒部材
１０と前記第二筒部材１１との間には、円周方向の適当
箇所（図示する実施例では４箇所）に半径方向へ延びる
支持板１５を設けることにより、両者を所定の間隔を保
持した状態で固定してある。前記第二筒部材１１は、そ
の基端部分を基盤部材８に固定されており、この基盤部
材８を前記隔壁５に固定することにより、前記第一筒部
材１０も前記隔壁５に固定される。この状態で、前記第
一筒部材１０および前記第二筒部材１１の基端側は、前
記隔壁５に開口し、それ以外の箇所は閉鎖されている。
そして、前記第二筒部材１１は、その先端部を前記第一
筒部材１０の先端周面へ向けて縮径する先細り形状に成
形してある。

【００１９】前記第一筒部材１０と前記第二筒部材１１
の先端部において、両者は略面一状態となっており、こ
の先端間に遮蔽板１４を設けてある。この遮蔽板１４
は、前記環状流路１３の流路断面をその周方向へ所定個
数（図示する実施例では４個）に分割するように固定し
てある。ここで、前記遮蔽板１４は、その周方向の幅が
広いほど通過する燃焼用二次空気の圧力損失が大きくな
り、狭いほど火炎の分割の効果を発揮することができな
いため、これらを勘案してその幅と個数を決定する。た
とえば、前記遮蔽板１４の周方向の幅を前記第一筒部材
１０の中心からの角度で２０°〜６０°とし、その個数
は、３〜９個の間で選択する。

【００２０】また、前記第一筒部材１０への燃焼用一次
空気の供給量（流量）を、この低ＮＯｘ燃焼装置へ供給
する全燃焼用空気量の０．１〜０．２５倍となるよう
に、前記第一筒部材１０および前記第二筒部材１１の寸
法や，燃焼用一次空気導入用の前記小孔７の個数や内径
を設定する。すなわち、前記第一筒部材１０から供給さ
れる燃焼用一次空気の流量が、前記環状流路１３によっ
て供給される燃焼用二次空気の流量の１／９〜１／３の
範囲とする。これは、燃焼用一次空気の流量が全燃焼用
空気量の供給量（流量）の０．１倍より少ないと、未燃
分が生じてＣＯの生成量が増大し、０．２５倍より多い
と、前記第一筒部材１０の先端において、火炎が前記保
炎板６に張り付いた状態となって燃料過剰の状態で燃焼
し、ＮＯｘの生成量が多くなるため、この範囲が好まし
い。ここで、この燃焼用一次空気と燃焼用二次空気との
総量は、燃料を燃焼させるのに充分な量である。

【００２１】また、前記第一筒部材１０から噴出する燃
焼用一次空気の流速を前記環状流路１３から噴出する燃
焼用二次空気の流速の０．１〜０．９倍の範囲となるよ
うに設定する。これは、前記環状流路１３からの燃焼用
二次空気の噴出速度を前記第一筒部材１０からの燃焼用
一次空気の噴出速度より速めることにより、燃焼用一次
空気出口近傍での着火を抑えるとともに、燃焼用一次空
気と燃料の混合物へさらに高速な燃焼用二次空気を吹き
付けることによって、前記第一，第二筒部材１０，１１
よりも後流側で保炎するためである。ここで、燃焼用一
次空気と燃焼用二次空気の噴出速度は、ともに平均流速
としてある。

【００２２】以上の構成の低ＮＯｘ燃焼装置における作
用について説明する。まず、前記空気供給流路２から燃
焼用空気を供給するが、この際の前記第一筒部材１０へ
の供給量は、前記のように、前記環状流路１３への供給
量の１／９〜１／３の範囲である。この状態で、前記燃
料供給手段１を作動させ、前記第一筒部材１０内へ前記
ノズルチップ４から液体燃料を噴霧し、着火手段（図示
省略）によって着火すると、前記第一筒部材１０の内部
で燃焼が始まる。この燃焼状態は、燃料と燃焼用一次空
気とによるもので、過剰燃料での燃焼である。この際に
生じる燃焼反応ガス（ここでいう燃焼反応ガスは、反応
中の燃料および空気全体を指す。本書では、特に目視可
能な火炎を指す場合にのみ燃焼火炎と云う。）は、温度
を高めながら、前記第一筒部材１０の先端部分へ向けて
移動し、先端部から燃焼空間内へ向けて噴出する。

【００２３】前記第一筒部材１０へ流入する燃焼用一次
空気の流量は、前記のように、前記環状流路１３を流れ
る燃焼用二次空気の流量のおおよそ１／９〜１／３の範
囲としてあるため、未燃分が生じてＣＯの生成量が増大
するのを抑制することができるとともに、火炎が前記保
炎板６に張り付いた状態で、燃料過剰の状態で燃焼する
のを防止して、ＮＯｘの生成を抑制することができる。

【００２４】また、燃焼用一次空気の流速を燃焼用二次
空気の流速の０．１〜０．９倍の範囲となるように設定
してあるため、第二筒部材１１からは、高速の燃焼用二
次空気が噴出する。したがって、燃焼用一次空気の外周
側に高速の燃焼用二次空気が噴出することになり、燃焼
用一次空気と燃料との燃焼反応領域の外周に燃焼用二次
空気が高速で突入することにより、この領域での撹拌混
合が促進され、燃料の液滴分がさらに微粒化する。同時
に、前記環状流路１３からの燃焼用二次空気の高速流に
より、さらにその外側の燃焼ガスに循環するような流れ
が生じ、この燃焼ガスの燃料への接触によって気化が促
進され、燃料の液滴分が加熱されることにより燃焼性が
改善される。

【００２５】また、前記第一筒部材１０の内周側におい
て、前記保炎板６における前記スリット６ａを通過した
燃焼用一次空気は、前記スリット６ａによって旋回を与
えられ、前記保炎板６の中心の前記小孔６ｂから噴出す
る燃料および燃焼用一次空気の外周を取り巻くように流
れる。前記保炎板６の中心部からの燃焼用一次空気およ
び燃料は、旋回する燃焼用一次空気によって攪拌され、
その外周部は、前記第二筒部材１１と前記保炎板６との
間の隙間からの高速の燃焼用一次空気によって取り囲ま
れる。したがって、燃料は、旋回作用を受けながら、前
記保炎板６より下流側へ押しやられ、ここで前記環状流
路１３からの燃焼用二次空気の供給を受けて火炎として
燃焼する。

【００２６】前記環状流路１３からの燃焼用二次空気
は、前記遮蔽板１４によって周方向へ所定個数に分割さ
れた状態で噴出し、この高速の燃焼用二次空気は、前記
第一筒部材１０の先端部近傍における燃焼反応ガスに対
して、その周囲から部分的に合流する。したがって、前
記第一筒部材１０から噴出する燃焼反応ガスの周方向へ
は、所定の空燃比に対して燃料過剰の箇所と空気過剰の
箇所が交互に生じることになる。そのため、前記環状流
路１３における前記遮蔽板１４のない箇所では、高速の
燃焼用二次空気が噴出するため、前記第一筒部材１０か
らの燃焼反応ガスに含まれる燃料をさらに微粒化しなが
ら、その下流域において青炎状態で燃焼する。一方、前
記遮蔽板１４の下流領域においては、前記遮蔽板１４の
ない箇所よりも流速が遅く、この箇所ほど微粒化されな
い燃料液滴が燃料過剰の状態で燃焼するため、大部分が
輝炎を伴って燃焼する。

【００２７】また、前記第一筒部材１０の下流側におい
ては、燃焼用二次空気を供給した後も燃料過剰の燃焼反
応箇所と空気過剰の燃焼反応箇所が存在し、いわゆる濃
淡燃焼が行われるため、それぞれの箇所において、燃焼
温度は理論燃焼温度より低下する。したがって、各領域
の燃焼温度は、サーマルＮＯｘの生成が最大となる空燃
比領域を外れるため、サーマルＮＯｘの生成が抑制され
る。この際の燃焼形態において、前記第一，第二筒部材
１０，１１の下流側に形成される燃焼火炎について注目
すると、前記遮蔽板１４の配設箇所の下流側において
は、比較的赤い燃焼火炎（輝炎）が生じており、その他
の箇所は、比較的青い燃焼火炎（青炎）が生じている。
ここで、前記第二筒部材１１の先端側を前記第一筒部材
１０へ向けて先細り形状としたことにより、前記環状流
路１３から噴出する燃焼用二次空気の流速を高めて、前
記第一筒部材１０からの燃焼反応ガスと燃焼用二次空気
との混合性を高めることができるため、この点におい
て、燃焼性が向上し、未燃物の生成を抑制することがで
きる。

【００２８】さらに、この第一実施例においては、前記
遮蔽板１４のそれぞれに、表裏を貫通する小孔１６を所
定個数ずつ（図示する実施例では、２個ずつ）穿孔して
あり、前記小孔１６によって前記遮蔽板１４の後流側に
おける空気量（空気の比率）を増加しておくことによ
り、この下流側において、燃焼用二次空気と混合する際
の混合性がさらに向上し、排ガス中の未燃物の生成を抑
制することができる。

【００２９】以上の第一実施例について、灯油を使用し
た場合のＮＯｘ，ＣＯの生成量を従来の一般的な液体燃
料燃焼装置と比較すると、図３のような特性図が得られ
た。この際の燃焼条件は、灯油を毎時２２．１リットル
供給し、燃焼用空気量を変化させたもので、横軸は、排
ガス中に含まれるＯ₂濃度をとった。この第一実施例に
おけるＮＯｘ排出量は、図３に示すように、Ｏ₂０％換
算で略３０ppm前後の値であり、この値は、既存の灯油
を燃料とした同程度の燃焼量の燃焼装置の約１／４〜１
／２の値である。この値は、ガス燃料を用いた同燃焼量
の燃焼装置と同等以下のＮＯｘ排出レベルであり、従来
液体燃料では不可能とされていた低ＮＯｘ燃焼装置を提
供することが可能となる。また、図３には、ＣＯの生成
量も示しているが、この値は、通常使用される空気過剰
率３〜５％の範囲内で大幅に低減されている。

【００３０】また、Ａ重油を使用した場合のＮＯｘ，Ｃ
Ｏの生成量を従来の一般的な液体燃料燃焼装置と比較す
ると、図４のような特性図が得られた。この際の燃焼条
件は、Ａ重油を毎時２１．４リットル供給している。す
なわち、単位時間当たりに供給される燃料の発熱量を前
記の図３に示す灯油の場合と実質的に同一に調整してあ
る。一般的に、Ａ重油は、灯油に比べて燃料自体に若干
量（おおよそ０．５％）の窒素分が含まれており、この
窒素分が燃焼反応中に酸化してＮＯｘ（フューエルＮＯ
ｘ：fuel ＮＯｘ）を生じるため、窒素分が実質上含ま
れない灯油を燃料に用いたものに比べて低ＮＯｘ化が難
しいとされている。しかし、この発明に係る低ＮＯｘ燃
焼装置によれば、図４に示すように、Ｏ₂０％換算で４
５ppm程度となっており、この値は、Ａ重油を燃料とし
た同程度の燃焼量の既存の燃焼装置の約１／４〜１／２
の値である。

【００３１】このように、この発明に係る低ＮＯｘ燃焼
装置においては、液体燃料，特にＡ重油では不可能とさ
れていた低ＮＯｘを実現することが可能となる。また、
図４には、ＣＯの生成量も示しているが、この値は、通
常使用される空気過剰率３〜５％の範囲内で大幅に低減
されている。また、Ａ重油の場合には、一般的に燃焼時
に若干の煤が生じるため、燃焼性の１つの指標としてス
モーク度が採用される。このスモーク度は、バカラック
社製のスモークテスタを用いるもので、ボイラの排気ガ
ス中の煤の量を判定するのに一般的に使用されているも
ので、排気ガスをろ紙を介して吸引し、このろ紙に付着
する煤の濃さによって段階的に評価するものである。こ
のスモーク度の比較では、図示するように最大１／４の
低減効果があり、未燃焼分の排出も大幅に改善されてい
る。すなわち、この発明に係る燃焼装置によれば、ＮＯ
ｘ等の目に見えない有害物のみならず、煤塵や煤等の目
に見える排気物においてもその低減効果は著しい。

【００３２】以上の第一実施例は、燃焼用一次空気によ
る燃焼反応ガスへさらに燃焼用二次空気を追加供給して
濃淡燃焼させる形式のものであるが、この発明では、以
上の構成に加えて、燃焼ガスを再循環させ、それによっ
て燃焼反応ガスの温度を制御し低ＮＯｘ化を達成するこ
とも可能である。この場合の第二実施例について、図５
および図６を参照しながら説明する。図５は、この発明
に係る低ＮＯｘ燃焼装置の第二実施例を示す断面図であ
り、図６は、図５の正面図であり、図１および図２に示
す前記第一実施例との共通部分には、同一参照番号を付
し、その詳細説明を省略する。

【００３３】図５および図６に示す第二実施例は、前記
第二筒部材１１の先端側の外周に、前記第二筒部材１１
と略同軸状に第三筒部材１７を設けたものである。この
構成によれば、前記第一筒部材１０から噴出される燃焼
反応ガスや、前記第二筒部材１１から噴出される燃焼用
二次空気の流体エネルギーによって、燃焼ガスを前記第
三筒部材１７の根元部から吸引し、前記第二筒部材１１
と前記第三筒部材１７との間の環状通路１９を通して、
前記第二筒部材１１の外周先端側へ循環させることによ
り、排ガス再循環式燃焼装置としても機能し、また前記
第二筒部材１１の内周側を流れる燃焼用二次空気の予熱
も行うことができる。この際、前記第二筒部材１１の先
端を前記第一筒部材１０の先端へ向けて先細り形状とす
ることにより、前記第三筒部材１７とともにエゼクタと
して機能するため、排ガスの再循環を効率良く行うこと
ができる。

【００３４】以上のように、燃焼ガスの一部を前記第二
筒部材１１から供給される燃焼用二次空気へ混入して燃
焼用空気として供給すると、燃焼用空気中に不活性ガス
が増えるため、燃焼が緩慢になり、燃焼ガスの熱容量が
増えることによって火炎温度が低下し、サーマルＮＯｘ
（thermal ＮＯｘ）の発生が抑制される。

【００３５】さらに、この発明に係る低ＮＯｘ燃焼装置
は、前記のように、液体燃料の燃焼装置として、ガス燃
料燃焼装置に匹敵する低ＮＯｘ化を達成するものである
が、元来燃料中に窒素分がほとんど含まれないガス燃料
を使用することにより、一層の低ＮＯｘ化を図ることが
でき、また液体燃料の燃料供給装置とガス燃料の燃料供
給装置との両方の燃料供給機構を併せて設けることによ
り、いわゆる混焼式の燃焼装置を提供することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る低
ＮＯｘ燃焼装置は、第一筒部材内で燃焼用一次空気によ
って液体燃料を燃焼させ、第一筒部材の出口において、
環状流路から供給される燃焼用二次空気を遮蔽板によっ
て周方向へ分割させて噴射させることにより、第一，第
二筒部材の後流側で、サーマルＮＯｘの発生量の少ない
空燃比領域で燃焼するため、ＮＯｘの発生を抑制するこ
とができる。また、燃焼用一次空気の供給量を全燃焼用
空気量の０．１〜０．２５倍の範囲とすることにより、
未燃分が生じてＣＯの生成量が増大するのを抑制するこ
とができるとともに、火炎が保炎板に張り付いた状態で
燃料過剰の状態で燃焼するのを防止して、ＮＯｘの生成
を抑制することができる。また、前記の燃焼用二次空気
流により、第二筒部材の外側において燃焼ガスが循環す
る流れを生じ、この燃焼ガスの流れによっても気化が促
進され、燃焼性を改善することができる。

【００３７】また、遮蔽板のそれぞれに、表裏を貫通す
る小孔を所定個数ずつ穿孔することにより、遮蔽板の下
流側における空気量（空気の比率）が増加するため、こ
の下流側において、燃焼用二次空気と混合する際の混合
性が向上し、排ガス中の未燃物の生成を抑制することが
できる。

【００３８】さらに、第二筒部材の先端を先細り形状と
することにより、燃焼用二次空気の流速を高めることが
でき、この高速の燃焼用二次空気は、保炎板の下流領域
において形成される循環流，あるいは燃焼用二次燃焼用
空気の高速流が失速する際に生じる循環流によって、第
一，第二筒部材よりも後流側で確実に保炎することがで
きるため、燃焼の安定性に優れる。

【００３９】この発明によれば、ＮＯｘ排出量は、既存
の燃焼装置の約１／４〜１／２の値にまで低減すること
ができ、ガス燃料を用いた同燃焼量の燃焼装置と同等以
下のＮＯｘ排出レベルとすることができるため、従来液
体燃料では不可能とされていた低ＮＯｘを実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る低ＮＯｘ燃焼装置の第一実施例
を示す断面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１および図２に示す第一実施例において、灯
油を使用した場合のＮＯｘ，ＣＯの生成量を従来の一般
的な液体燃料燃焼装置と比較して説明する特性図であ
る。

【図４】図１および図２に示す第一実施例において、Ａ
重油を使用した場合のＮＯｘ，ＣＯの生成量を従来の一
般的な液体燃料燃焼装置と比較して説明する特性図であ
る。

【図５】この発明に係る低ＮＯｘ燃焼装置の第二実施例
を示す断面図である。

【図６】図５の正面図である。

【符号の説明】

１ 燃料供給手段 ６ 保炎板 １０ 第一筒部材 １１ 第二筒部材 １３ 環状流路 １４ 遮蔽板 １６ 小孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−283308（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−280716（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−3802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116818（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−170515（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−111（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−30618（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼用一次空気の供給を受ける第一筒部
   材１０と、前記第一筒部材１０の先端部内側に、この第
   一筒部材１０内周壁との間に所定の隙間を介在させて配
   置した保炎板６と、前記第一筒部材１０内における保炎
   板６の上流側に配置した液体燃料を供給する燃料供給手
   段１と、前記第一筒部材１０の外周に配置することによ
   り、第一筒部材１０との間に燃焼用二次空気の供給を受
   ける環状流路１３を形成する第二筒部材１１と、前記環
   状流路１３の先端側において前記環状流路１３を周方向
   へ所定個数に分割する遮蔽板１４とを備え、前記第一，
   第二筒部材１０，１１の先端部を略面一に形成し、前記
   第一筒部材１０へ供給する燃焼用一次空気の流量を低Ｎ
   Ｏｘ燃焼装置へ供給する全燃焼用空気の流量の０．１〜
   ０．２５倍の範囲とし、前記燃焼用二次空気流が失速す
   る際に生じる循環流によって、火炎を前記第一，第二筒
   部材１０，１１から離れて後流側で保炎することを特徴
   とする低ＮＯｘ燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽板１４に小孔１６を穿孔したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の低ＮＯｘ燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記第二筒部材１１の先端を第一筒部材
   １０の先端へ向けて先細り形状としたことを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の低ＮＯｘ燃焼装置。