JPH01134107A - 空気または燃焼補助ガス用加熱ガスバーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダクト内を高速で流れる空気や他の燃焼補助ガ
スを加熱するため該ダクトに配置すべく考案したバーナ
ーに関し、本質的には、下流方向に向けて燃料ガスの噴
射を起こし得る孔、あるいは噴射器と嵌合した導孔を設
けた燃料ガス送出管と導管に固着され、多岐管の下流で
炎が発生できる保護領域を造るために、燃焼補助ガスの
流れを逸らす役割りを行う偏向装置とを含む該バーナー
に関する。

〔従来の技術〕

この種バーナーの炎を安定させるため、燃焼領域の上流
で、燃料の１部とダクトを流れる空気または燃焼補助混
合ガスとを予め混合することが従来提案されている。例
えば米国特許第３．６４９，２１１号及び同第３．４９
４，７１２号は、この種のバーナーを開示する。従来の
解決法ではすべて、予め混合するのに使用する空気また
は燃焼補助混合ガスは偏向装置に設けた開口部か、該偏
向装置と管の間に設けた通路を介して導入され、その流
量率は本質的にそれら開口部や通路の断面と、空気また
は燃焼補助混合ガスのダクト内での速度とに係わる。

その結果、要望に応じて燃料ガスの流量率を変更したり
、あるいは加熱されるガスの流速が変化する場合、混合
体の空気係数が変わって炎の安定性を低下させる虞れが
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、燃料流量率及び／または加熱されるガ
スの速度の変化に関係なく、空気−燃料混合体の事実上
一定した空気係数を提供することによって、前述の欠点
を排除することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるバーナーは、該バーナーが答礼や噴射器の
下流、且つ同軸上に、導孔や噴射器から発射する燃料ガ
スがノズルの取入口で負圧を造り出すような方式で設着
された先細−末広ノズルを含み、開口部から導入される
燃焼補助ガスの流量率に対して、加熱されるガスの動圧
の影響を除去するように配置した少くとも１個の開口部
によって該ノズルの取入口がバーナーを囲む該ダクトの
内側空間と連結されることを特徴とする。

好適実施例によれば、管、ノズル間の空間は、管の各側
でノズルの中心線を含む平面にほぼ平行に配置して管に
固着された２つの壁要素と、該壁要素に連結されてノズ
ルを支持する前方壁とによって閉じられ、開口部を該壁
要素に形成する。該前方壁は、好適には下流方向に先細
って、縁部がノズルの中心線の平面に位置する正二面体
を形成する２つの壁要素から成ることも可能である。偏
向装置を該壁要素に連結でき、該装置を該壁要素とノズ
ルに連結するため、補強リブが設置可能である。

管に噴射器を装備することも有効で、この場合該噴射器
の位置は各ノズルののどから各噴射器の距離を変えられ
るように調整可能である。

加熱されるガスの酸素含有量が十分でない場合、燃焼に
必要な空気の若干は、導管を囲み、その１部が炎安定装
置を形成する導管から送出可能である。

加熱されたガスの窒素酸化物含有量が特に低い値で持続
する場合、本発明の別の特徴によれば、管の孔か噴射器
から燃料ガスの１部だけを噴出し、残りの部分を上流の
バーナーの炎に噴出することができる。このために液管
に連結され、バーナーの各側、または片側でバーナーの
前端に延びる分岐管の利用が可能である。代わりに、こ
のガス燃料補助噴出は、孔を設けるか噴射器を固着する
かしてバーナーの各側または片側にそれぞれ配置し、主
要ガス送出管に連結した１ないし２の管を使用すること
で実施可能である。

鋳鋼構造の場合、炎安定装置はモデヱール構造であるこ
とが有効であろう。

〔実施例および作用〕

添付図面を参照して、本発明の非限定的実施例の数列を
以下に説明する。

第１図、第２図のバーナーはダクトの内側で横方向に配
置された管１０を含み、ダクトの断面は液管の断面より
実質的に大きく、ダクトの中を、空気または酸素を含む
気体が矢印Ａ方向に流れ、更に該バーナーは管の前端部
において管に固着された炎安定装置を含む。

管ｌＯは加圧ガス燃料源と結ばれ、基準調整孔１４を設
け、それを通してガス燃料噴出が加熱されるガスの流れ
方向（矢印Ａ）に対して平行に下流へ送られる。

安定装置１２は偏向装置を形成する２つの分岐する翼１
６を装着され、該偏向装置は加熱されるガス流の流れの
方向に対して平行な壁要素１８によって管１０に連結さ
れる。翼１６は補強のため後端部で折曲される。管ｌＯ
の前方空間は先細に集中する２つの壁要素が構成する前
壁によって閉ざされ、これら壁要素は管と共に室２２を
画定する。

この室２２は管の中心線に垂直な壁によって、バーナー
の両端部で閉ざされ、これらの壁に平行する仕切りで分
離され得る。壁要素１８に形成した開口部２４は室２２
と、加熱されるガスが流れるダクトの内側の空間とを結
ぶ。先細−末広のノズル２６は、管ｌＯの孔１４と同軸
に、壁要素２０に取り付けられ、ノズルの中心線が加熱
される空気の流れ方向に平行な面を画定する。該組立体
はリブ２８、同３０によって補強可能である。

多様な安定装置構成要素を溶接によって組立てることが
できる。溶接などを用いて管１０に並列して固着した複
数の同一のモデュール要素によっても、安定装置は形成
可能であり、各モデュール要素は単一の鋳造パーツであ
る。

ノズル２６において、孔１４から発射する燃料ガス噴射
のエネルギーは、開口部２４から一定流量率の空気また
は燃焼補助ガスを導入し、ノズル２６の取出口で燃焼す
る可燃混合体を準備するのに利用される。この構造故に
、ノズル上流で空気または燃焼補助ガスをガス燃料と予
め混合する必要がなくなり、該領域での燃焼事故、従っ
て室２２の壁の過熱や煤の付着が防げる。

完全燃焼に必要な燃焼補助ガスの量に対する導入燃焼補
助ガス量の比率、若しくはそれが空気である場合要求さ
れる空気係数は、孔１４の直径、ノズルのどの直径、及
び液孔とノズルのど間の距離によるが、燃焼補助ガスの
流量率が変わる際、比率はわずかじか変化しない。この
比率は最適値における構造により決定可能である。代わ
りに、炎の直径及び／または長さを変更するなどの目的
で、空気係数の調整を可能にするためノズルのどからの
距離が調整できる噴射器を管１０に装備することも可能
である。空気または燃焼補助ガスの流れ方向Ａに対して
平行な面、またはわずかに傾斜した面に開口部２４を配
置することにより、空気の動圧は空気係数にあまり影響
を与えず、バーナーの作動は空気流または燃焼補助ガス
流の速度変化によって阻害されない。他の手段、即ち開
口部２４の上流に配置した偏向装置は、ノズルから導入
されるガスの流量率に対する加熱されるガスの動圧の影
響を除去するため使用可能であろう。

第３図は本発明によるバーナーの実施例の１形態の横断
面図を示し、該バーナーは加熱されるガスの酸素含有量
が比較的少ないときに使用できる。

燃焼に必要な空気の１部は、安定装置１２′の壁要素１
８′、２０’と半円筒形の胴部４２とによって部分的に
形成された導管４０を通して送られる。

ガス送出管１０′を導管４０の内側に配置し、液管１０
′に噴射器４４を取り付ける。

噴射器４４が発射する燃料ガス噴射によってノズル２６
′に発生する負圧のため、加熱されるガスの１部も導管
４０によって送りこまれる空気と同様に、開口部２４′
から導入される。

第４図は第１図のバーナーの改変例を示し、これは加熱
されたガスの窒素酸化物含有量を低値に維持できるよう
にする。この目的に沿って、送出管１０′に送る燃料ガ
ス総流量の１部分のみが孔１４′から噴出され、他の部
分はバーナーの全長にわたって隔置した折曲管５０を用
いて、バーナーの前端で噴出される。噴射器の取り付け
が可能なこれらの管の先端は、安定装置１２′の翼の前
縁部と大体同一平面に、またこの翼の外側にある。

図示の例では、唯−列の管がバーナーの片側に設けられ
るが、バーナーのどちら側にも配置できる。代わりに、
バーナー前端における燃料ガスの１部の噴出は、安定装
置の外側で、該装置の１方の翼または両翼の縁部付近で
、管１０“に平行に配置し液管１０“に連結し、孔を設
けるか、噴射器を取り付けた１ないし２の管を利用する
ことにより、実施可能であろう。

主として燃料ガス送出管及び炎安定装置の形状と寸法と
それらの相対的配置に関する限り、上記の実施方法には
多数の変更が可能である。なお、これらの改変及び技術
的同等手段の代替から生ずる結果すべてが、本発明の範
囲に包含されることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバーナーの横断面図、第２図は第
１図のＦ方向に見たバーナーの断片図、 第３図は本発明の別の実施例の横断面図、第４図は第１
図に示したバーナーの改変例の横断面図である。 １０．１０“・・・管、１２．１２“・・・安定装置、
１４．１４”・・・孔、１６・・・翼、１８．１８“、
２０．２０“・・・壁要素、２２・・・室、２４．２４
′・・・開口部、２６・・・ノズル、２８．３０・・・
補強リブ、４０・・・導管、４２・・・胴部、４４・・
・噴射器、５ｏ・・・折曲管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ダクト内を高速で流れる燃焼補助ガスを加熱するた
   め該ダクトに横方向に配置され、下流方向に向けて燃料
   ガスの噴射を起こし得る孔、あるいは噴射器と嵌合した
   該孔を設けた燃料ガス送出管と、偏向装置を形成する２
   つの末広の翼を含み、加熱されるガス流から防御される
   領域を画定する炎安定装置とを含むバーナーにして、各
   孔（１４、１４″）または噴射器（４４）の下流、且つ
   同軸上に、該孔または噴射器から発射する燃料ガスがノ
   ズルの取入口で負圧を造り出すような方式で設着された
   先細−末広ノズル（２６、２６′、２６″）を含み、開
   口部（２４、２４′、２４″）を通してノズルが導入す
   る燃焼補助ガスの流量率に対して、加熱される気体の動
   圧の影響を除去するように配置した少くとも１つの開口
   部（２４、２４′２４″）によって、該ノズルの取入口
   がバーナーを囲む該ダクトの内側空間と連結されること
   を特徴とする該バーナー。 ２）ノズル（２６）と管（１０）の間の空域が、ノズル
   の中心線を含む平面に対しほぼ平行に配置されて管に緊
   締された２つの壁要素（１８）と、該壁要素に連結され
   ノズルを支持する前方壁（２０）とによって閉じられ、
   該壁要素が開口部（２４）を設けることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のバーナー。 ３）該管（１０′）が空気供給導管（４０）内に封じら
   れ、該導管の壁がノズルの中心線を含む平面に対しほぼ
   平行に配置された２つの壁（１８）と、ノズル（２６′
   ）を担持する前方壁（２０）とによって部分的に形成さ
   れ、該壁要素に開口部（２４′）が穿たれていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバーナー。 ４）送出管（１０″）に供給する燃料ガス総流量の１部
   分を誘導するための手段（５０）を含み、該部分をバー
   ナーの炎に噴射することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかに記載のバーナー。 ５）該噴射手段が該管（１０″）に連結された管（５０
   ）から成り、該管（５０）の先端が炎安定装置（１２″
   ）の翼のほぼ縁部平面上で、且つその外側に配置される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のバーナー
   。 ６）該前方壁が、下流方向に先細り、その端縁がノズル
   の中心線平面上に位置する正２面体を形成する２つの壁
   要素（２０、２０′）によって形成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項又は第３項記載のバーナー。 ７）炎安定装置（１２、１２′）の翼（１６、１６′）
   が、該壁要素（１８、１８′）と１体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項、第３項、又は第６項記載
   のバーナー。 ８）炎安定装置（１２、１２′）が該管（１０、１０′
   ）上に並列状に固着された若干数のモデュール要素で構
   成され、各モデュール要素が１ないし数個のノズルを含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項
   のいずれか記載のバーナー。