JP3824439B2

JP3824439B2 - 濃淡燃焼装置

Info

Publication number: JP3824439B2
Application number: JP05005199A
Authority: JP
Inventors: 哲二大塚; 哲司森田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP2000249310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一端側に濃混合気用炎口が形成された偏平な濃燃焼部と、一端側に淡混合気用炎口が形成された偏平な淡燃焼部とが設けられ、
前記濃燃焼部および前記淡燃焼部が、前記淡燃焼部の幅方向の両側に前記濃燃焼部が位置するように並設されている濃淡燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような濃淡燃焼装置は、濃燃焼部と淡燃焼部とを交互に並設して、濃混合気用炎口に生成される濃火炎に近接するように淡混合気用炎口が設けられ、淡混合気用炎口から吐出される淡混合気を濃混合気用炎口に生成される濃火炎により補炎しながら燃焼させて、全体として大きな空気混合率で燃料ガスを燃焼させ、窒素酸化物であるＮＯｘの発生を極力抑えながら、安定した燃焼が行えるように構成したものが知られている。
そして、このような濃淡燃焼装置においては、淡燃焼部が、その淡混合気用炎口を火炎形成方向に対してほぼ同じ高さにさせるとともに、淡混合気用炎口と濃混合気用炎口が火炎形成方向に対してほぼ同じ高さにさせた状態に構成され、濃火炎が隣接する淡混合気用炎口からの淡混合気より燃焼用二次空気を取り込んで燃焼するとともに、その濃火炎にて淡火炎を補炎するようにしている（例えば、特開平７−２６９８１６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の濃淡燃焼装置では、濃火炎が隣接する淡混合気用炎口からの淡混合気より燃焼用二次空気を取り込んで燃焼するので、濃火炎と淡火炎とが密接に生成されているために、濃火炎と淡火炎との間に微妙な揺れが生じると、淡火炎における淡混合気の供給が安定せず、淡火炎でも揺れが発生することになり、他の淡火炎にも影響が及び、淡火炎における揺れが誘発して燃焼騒音が大きくなることがあった。
【０００４】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、火炎の揺れを防止して、燃焼騒音を低減させることができる濃淡燃焼装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、一端側に濃混合気用炎口が形成された偏平な濃燃焼部と、一端側に淡混合気用炎口が形成された偏平な淡燃焼部とが設けられ、濃燃焼部および淡燃焼部が、淡燃焼部の幅方向の両側に濃燃焼部が位置するように並設されている濃淡燃焼装置において、
淡燃焼部が、その長手方向に沿う全長にわたって、その淡混合気用炎口における幅方向の中央部分を、その両端部分よりも火炎形成方向に突出させ、かつ、濃燃焼部における濃混合気用炎口よりも火炎形成方向に突出させた状態に構成されている。
つまり、淡燃焼部が、その淡混合気用炎口における幅方向の中央部分を、その両端部分と濃混合気用炎口よりも火炎形成方向に突出させた状態に構成されているので、濃火炎が淡混合気用炎口における幅方向の両端部分における淡混合気より燃焼用二次空気を取り込んで燃焼するとともに、その濃火炎によって淡混合気用炎口における幅方向の中央部分に生成される淡火炎を熱的に補炎するようにしている。
したがって、濃火炎と淡火炎がそれぞれ各別に生成されかつ安定した燃焼を行うことができるので、たとえ濃火炎と淡火炎との間に微妙な揺れが生じても、その揺れに伴って淡火炎において揺れが生じることがなく、燃焼騒音の低減を図ることができる。
【０００６】
又、請求項１に記載の発明によれば、濃混合気用炎口が、濃燃焼部における長手方向に間隔を隔てて複数形成され、淡混合気用炎口のうちの幅方向の中央部分が、淡燃焼部の長手方向に沿う状態で全長にわたって形成され、淡混合気用炎口のうちの幅方向の両端部分が、隣接する濃燃焼部における濃混合気用炎口に対応する部分のみを開口させた状態に形成されている。
つまり、淡混合気用炎口のうちの幅方向の両端部分が、隣接する濃燃焼部における濃混合気用炎口に対応する部分のみを開口させることによって、濃火炎が燃焼するための燃焼用二次空気を確保しながら、生成される濃火炎と淡火炎との間に極力閉塞させ、より濃火炎と淡火炎とを各別に燃焼させることができる。
したがって、高負荷燃焼においても、濃火炎を安定して燃焼させながら、濃火炎と淡火炎とが密接に生成されることを防止することができるので、負荷に対する適応性を図りながら、濃火炎と淡火炎がそれぞれ各別に生成されかつ安定した燃焼を行うことができ、燃焼騒音の低減を図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、淡燃焼部が、淡燃焼部の幅方向視にて、その横一側部に開口した導入口から淡混合気用炎口に連なる淡混合気流路を備えて、導入口を通して、燃料ガスがガスノズルより噴出供給され、かつ、送風手段にて送風された燃焼用空気が送風圧により押し込み供給されるように構成されている。
つまり、送風手段による送風圧により所定の割合で燃焼用空気を供給するとともに、燃料ガスを所定の割合でガスノズルより噴出供給するので、ガスノズルからの燃料ガスの吹き込みにより燃焼用空気を吸引するものに比べて、燃料ガスに対する燃焼用空気の量を増加させることができ、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
また、淡燃焼部の幅方向視にて、その横一側部に導入口が設けられているので、例えば、淡混合気流路を、淡燃焼部の幅方向視にて、導入口から横他側部に向けて伸び、その横他側部において反転状態に屈曲するように形成することによって、淡混合気流路をより長く形成することができ、淡混合気の混合促進を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の濃淡燃焼装置を図面に基づいて説明する。
この濃淡燃焼装置は、図１および３に示すように、バ−ナケ−ス１やバ−ナケ−ス１内に内装の角筒状の箱状枠体２などを備え、複数の偏平な板金製の濃燃焼部としての濃用バ−ナ３と、複数の偏平な板金製の淡燃焼部としての淡用バーナ４とが、その幅方向を並設方向として、淡用バーナ４の幅方向の両側に濃用バーナ３が位置するように交互に並設されて箱状枠体２内に収納されている。なお、並設方向の両端部には、濃用バーナ３が配設されている。
また、前記バ−ナケ−ス１の下方には、燃焼用空気を供給する送風手段としてのファン５が設けられ、その吐出口がバ−ナケ−ス１の底部と箱状枠体２の底部との間に形成の空気室６に連通されている。
【０００９】
前記濃用バ−ナ３は、図３および４に示すように、一連の板材を折り曲げて形成され、空気混合率の小さい濃混合気を噴出して燃焼させるためのもので、その上面側には、複数のスリット状の炎孔７ａからなる濃混合気用炎口７がその長手方向に間隔を隔てて複数形成されている。そして、この濃混合気用炎口７に連通する濃混合気流路８が、濃用バーナ３の幅方向の両側に膨出する状態で設けられ、濃混合気用炎口７と反対側の端部には、燃料ガスと燃焼用空気とを導入する濃用導入口９が設けられている。
【００１０】
前記淡用バーナ４は、図３および５に示すように、空気混合率の大きい淡混合気を噴出して燃焼させるためのもので、その上面側には、淡混合気用炎口１０が形成されている。そして、この淡混合気用炎口１０に連通する淡混合気流路１１が、淡用バーナ４の幅方向の両側に膨出する状態で設けられ、淡用バーナ４の幅方向視にて、その横一側部には、燃料ガスと燃焼用空気とを導入する淡用導入口１２が設けられている。
この淡混合気流路１１は、淡用バーナ４の幅方向視にて、淡用導入口１２から横他側部に向けて伸び、その横他側部において反転状態に屈曲するように形成され、淡混合気流路１１を比較的長くして淡混合気の混合促進を図っている。
なお、淡混合気流路１１には、淡混合気用炎口に向けて流れる淡混合気の量が淡混合気用炎口に対して均一になるように、淡混合気の流れを規制する規制体Ｋが設けられている。
【００１１】
また、前記淡用バーナ４は、その淡混合気用炎口１０における幅方向の中央部分１０ａを、その両端部分１０ｂよりも火炎形成方向に突出させ、かつ、濃用バーナ３における濃混合気用炎口７よりも火炎形成方向に突出させた状態に構成されている。
そして、淡混合気用炎口１０のうちの幅方向の中央部分１０ａが、淡用バーナ４の長手方向に沿う状態で全長にわたって形成され、淡混合気用炎口１０のうちの幅方向の両端部分１０ｂが、隣接する濃用バーナ３における濃混合気用炎口７に対応する部分のみを開口させた状態に形成されている。
【００１２】
つまり、淡用バーナ４は、淡混合気用炎口１０における幅方向の中央部分１０ａがその両端部分よりも火炎形成方向に対して一段高くなるように構成され、淡混合気用炎口１０における幅方向の両端部分１０ｂが、濃用バーナ３における濃混合気用炎口７と火炎形成方向に対してほぼ同じ高さになるように構成されている。なお、淡用バーナ４の幅は、１０〜１５ｍｍであり、前記両端部分１０ｂの幅は、前記中央部分１０ａの幅の１／３０〜１／８で、好ましくは、前記中央部分１０ａの幅の１／１５〜１／１０である。
また、前記中央部分１０ａが、前記両端部分１０ｂおよび前記濃混合気用炎口７よりも、前記中央部分１０ａの幅の１／１０〜１／２、好ましくは、前記中央部分１０ａの幅の１／８〜１／３火炎形成方向に突出するように構成されている。
【００１３】
そして、淡混合気用炎口１０における幅方向の中央部分１０ａには、混合気用炎口１０から吐出される淡混合気を整流するための複数の波形の整流板１３が、淡混合気用炎口１０の長手方向に沿う姿勢で、かつ、淡混合気用炎口１０の長手方向のほぼ全域にわたって設けられ、この整流板１３の上端が、前記中央部分１０ａと略面一になり、平面視で網目状になるように構成されている。
また、淡混合気用炎口１０のうちの幅方向の両端部分１０ｂが、隣接する濃用バーナ３における濃混合気用炎口７に対応する部分のみ開口させて、その濃混合気用炎口７に対応する部分のみ淡混合気が吐出するようにしている。
【００１４】
つまり、濃火炎が淡混合気用炎口１０からの幅方向の両端部分１０ｂにおける淡混合気より燃焼用二次空気を取り込んで燃焼するとともに、その濃火炎によって淡混合気用炎口１０における幅方向の中央部分１０ａに生成される淡火炎を熱的に補炎するようにしている。なお、並設方向の両端部に配設されている濃用バーナ３は、箱状枠体２の外周とバーナケース１の内周との隙間を通流する空気より燃焼用二次空気を取り込むようにしている。
このようにして、濃火炎と淡火炎はそれぞれ各別にかつ安定した燃焼を行うことができるので、たとえ濃火炎と淡火炎との間に微妙な揺れが生じても、その揺れに伴って淡火炎において揺れが生じることがなく、燃焼騒音の低減を図ることができる。
【００１５】
濃用バ−ナ３に設けられた濃用導入口９と、淡用バーナ４に設けられた淡用導入口１２とは、図１および２に示すように、全て同一方向に向けて並設され、その並設状態において、濃用導入口９が上方に、淡用導入口１２が下方に位置するように構成され、両導入口９，１２の前面には、濃用の燃料ガスと淡用の燃料ガスとを分配供給するガスヘッダ１４が設けられている。
このガスヘッダ１４には、濃用ガスノズル１５と淡用ガスノズル１６とが設けられ、濃用ガスノズル１５が、各濃用導入口９に、淡用ガスノズル１６が、各淡用導入口１２にそれぞれ臨んでいる。つまり、濃用ガスノズル１５は、濃用バーナ３と同数の数だけ設けられ、淡用ガスノズル１６は、淡用バーナ４の２倍の数だけ設けられている。
【００１６】
前記濃用導入口９は、開口面積が比較的小さく、主として各濃用ガスノズル１５からの燃料ガスの吹き込みによるエゼクタ作用で、空気室６からガスヘッダ１４側に流通する燃焼用空気の一部を所定の割合で吸引して、各濃用導入口９に導入するように構成されている。
このようにして、各濃用導入口９から導入された燃料ガスと燃焼用空気とは、屈曲した濃混合気流路８内を通流する間に互いに十分に混合され、混合後の濃混合気が濃混合気用炎口７から吐出されて燃焼される。
【００１７】
また、淡用導入口１２は、濃用導入口９よりも開口面積が大きく、上述のエゼクタ作用による効果が得られず、空気室６からガスヘッダ１４側に通流する燃焼用空気の一部を、主としてファン５の送風圧によって所定の割合で押し込み供給して、各淡用導入口１２に導入するように構成されている。
つまり、バーナケース１の内周と箱状枠体２の外周との間には、箱状枠体２やバーナケース１を冷却するために、空気室６からの空気の一部が通流する隙間が設けられているが、その隙間の断面積は小さいので、空気室６やバーナケース１内の空気圧が高くなって、空気室６内の空気の大部分が淡用導入口１２に導入されるように構成されている。
このようにして、各淡用導入口１２から導入された燃料ガスと燃焼用空気とは、屈曲した淡混合気流路１１内を通流する間に互いに十分に混合され、混合後の淡混合気が淡混合気用炎口１０から吐出されて燃焼される。
【００１８】
また、ガスヘッダ１４には、濃用ガスノズル１５、淡用ガスノズル１６に燃料用ガスを供給するための図外のガス供給路に開閉弁、供給ガス量を調整する調整弁がそれぞれ備えられ、装置全体として、所望の加熱量に合わせて調整することができる。
【００１９】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、淡混合気用炎口１０のうちの幅方向の両端部分１０ｂが、隣接する濃用バーナ３における濃混合気用炎口に対応する部分のみを開口させた状態に形成されているが、淡混合気用炎口１０のうちの幅方向の両端部分１０ｂにおける開口する部分は隣接する濃用バーナ３における濃混合気用炎口に対応する部分に限ることなく、例えば、淡用バーナ３における長手方向の全長にわたって開口してもよく、あるいは、その長手方向の両端部分を除く部分を開口してもよい。
【００２０】
（２）上記実施形態では、淡用導入口１２を通して、燃料ガスが淡用ガスノズル１６より噴出供給され、かつ、ファン５にて送風された燃焼用空気が送風圧により押し込み供給されるようにしているが、これに限ることなく、例えば、淡用ガスノズル１６からの燃料ガスの吹き込みによるエゼクタ作用により、燃焼用空気を吸引するようにしてもよい。
【００２１】
（３）上記実施形態では、整流板１３を波型に形成しているが、整流板１３の形状や枚数はこれに限ることなく、その他種々の変更が可能である。
【００２２】
（４）上記実施形態では、淡混合気流路１１に淡混合気の流れを規制する規制体Ｋが設けられているが、この規制体Ｋは、淡混合気の量が淡混合気用炎口１０に対して均一になるものであればよく、その形状は各種変更が可能である。
また、この規制体Ｋを設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】濃淡燃焼装置の一部切欠き斜視図
【図２】濃淡燃焼装置の縦断側面図
【図３】濃淡燃焼装置の縦断背面図
【図４】濃用バーナの斜視図
【図５】淡用バーナの斜視図
【符号の説明】
３濃燃焼部
４淡燃焼部
５送風手段
７濃混合気用炎口
１０淡混合気用炎口
１０ａ淡混合気用炎口における幅方向の中央部分
１０ｂ淡混合気用炎口における幅方向の両端部分
１１淡混合気流路
１２導入口
１６ガスノズル

Claims

一端側に濃混合気用炎口が形成された偏平な濃燃焼部と、一端側に淡混合気用炎口が形成された偏平な淡燃焼部とが設けられ、
前記濃燃焼部および前記淡燃焼部が、前記淡燃焼部の幅方向の両側に前記濃燃焼部が位置するように並設されている濃淡燃焼装置であって、
前記淡燃焼部が、その長手方向に沿う全長にわたって、その淡混合気用炎口における幅方向の中央部分を、その両端部分よりも火炎形成方向に突出させ、かつ、前記濃燃焼部における前記濃混合気用炎口よりも火炎形成方向に突出させた状態に構成され、
前記濃混合気用炎口が、前記濃燃焼部における長手方向に間隔を隔てて複数形成され、
前記淡混合気用炎口のうちの幅方向の中央部分が、前記淡燃焼部の長手方向に沿う状態で全長にわたって形成され、
前記淡混合気用炎口のうちの幅方向の両端部分が、隣接する前記濃燃焼部における前記濃混合気用炎口に対応する部分のみを開口させた状態に形成されている濃淡燃焼装置。
前記淡燃焼部が、前記淡燃焼部の幅方向視にて、その横一側部に開口した導入口から前記淡混合気用炎口に連なる淡混合気流路を備えて、前記導入口を通して、燃料ガスがガスノズルより噴出供給され、かつ、送風手段にて送風された燃焼用空気が送風圧により押し込み供給されるように構成されている請求項１に記載の濃淡燃焼装置。