JPH02136604A - ガスバーナ - 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、燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを噴出す
る炎口を並設するに、燃料ガス濃度が安定自然可能な範
囲にある濃混合ガスを噴出する炎口の両側に、燃料ガス
濃度が安定自然可能な範囲未満にある稀混合ガスを噴出
する炎口を隣接配置したガスバーナに関する。

〔従来の技術〕

低ＮｏＸ化を１つの目的として上述の如きガスバーナを
先に提案した（例えば、特願昭６３−４５４９４号参照
）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、先に提案したガスバーナでは、バーナ全体とし
ての空気過剰率を、一般の多炎口型ガスバーナにおいて
安定燃焼上で限界となる混合ガスの空気過剰率よりもか
なり大きくすることができ、それによって、かなりの低
ＮｏＸ化を達成できたが、それにしても、全体としての
空気過剰率を大とすることを目的として濃混合ガスと稀
混合ガスとの平均空気過剰率を大きくすることには限界
があり、平均空気過剰率をある程度まで大きくすると、
濃混合ガスの炎が両隣りに位置する稀混合ガスの炎の影
響で吹き消えてしまうようになり、その意味で低ＮｏＸ
化にも限界があった。

本発明の目的は、簡単な付加改良により一層の低ＮＯｘ
化を可能とする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるガスバーナの特徴構成は、燃料ガスと燃焼
用空気との混合ガスを噴出する炎口を並設するに、燃料
ガス濃度が安定自然可能な範囲にある濃混合ガスを噴出
する炎口の両側に、燃料ガス濃度が安定自然可能な範囲
未満にある稀混合ガスを噴出する炎口を隣接配置する基
本構成に対し、前記の濃混合ガス用の炎口において炎口
並設方向の中央部に、その中央部における濃混合ガス流
速を両側部の流速よりも小とする保炎部を設けたことに
あり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、上述の如き保炎部を設けることにより、濃混合
ガス用炎口の中央部では、両隣りの炎口における稀混合
ガスの炎からの影響が抑制された状態で濃混合ガスが極
めて安定的に燃焼するようになり、その結果、濃混合ガ
スと稀混合ガスとの平均空気過剰率の増大に対しても濃
混合ガスの炎の吹き消えを効果的に防止でき、保炎部を
設けない型式に比して平均空気過剰率の増大限界、ひい
ては１．バーナ全体としての空気過剰率の増大限界を大
巾に高めることができた。

第９図は、燃料ガスとして１３Ａガス（ＣＨ４８８χ、
ＣＪｂ６Ｘ、　ＣＪａ４Ｘ、Ｃ４Ｈ１＠２χ）を用いて
、燃焼量５０００Ｋｃａｌ／ｈで燃焼させた実験におけ
る実験結果を示すが、図中−へ一へ一は濃混合ガス用炎
口に保炎部を設けない場合の安定燃焼限界（濃混合ガス
の炎の吹き消えが生じる限界）であり、−０−０−は濃
混合ガス用炎口の中央部に保炎部を設けた場合（本発明
を適用した場合）の安定燃焼限界であり、本発明の適用
により、−へ八−と−〇−〇−との間の領域での燃焼運
転も可能となり、濃混合ガスと稀混合ガスとの平均空気
過剰率の増大限界が効果的に高められていること（換言
すれば、濃混合ガスと稀混合ガスとの平均燃料ガス濃度
の減少限界が効果的に低められていること）が判る。

又、第９図においてＮＯＸ発生量との相関に着目すれば
、保炎部を設けない場合は約３０ｐｐ＋ｍまでの低ＮＯ
ｘ化が可能であるのに対して、本発明を適用すれば１０
ｐｐｍ以下までの低ＮｏＸ化が可能となっていることが
判る。

尚、保炎部を設けない場合の安定燃焼域での炎の形態は
第１０図（イ）に示す如き形態であるが、本発明を適用
した場合で第９図におけるーΔ−Δ−と一○−〇−との
間の領域での燃焼では炎の形態は第１０図（０）に示す
如き形態となり、この炎の形態から見ても、濃混合ガス
用炎口の中央部に設けた保炎部（χ）が、濃混合ガスの
炎の安定化に大きく寄与して濃混合ガスの炎の吹き消え
を効果的に防止していることが判る。

〔発明の効果〕

以上要するに本発明によれば、濃混合ガスと稀混合ガス
との平均空気過剰率の増大限界を効果的に高めることが
できることから、バーナ全体として空気過剰率を一層大
きくすることができるようになり、それによって、低Ｎ
ＯＫ化を一層効果的に達成し得るに至った。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図及び第２図は長炎口型ガスバーナを示し、第４図
（イ）、（０）、（ハ）、（ニ）に示す如き第１ないし
第４の板材（ｌａ）　、　（ｌｂ）　、　（ｌｃ）　、
　（ｌｄ）を所定の組合順序で重ね合せ、その重ね合せ
体を両端の端板（１ｅ）により挟み込んだ構成としであ
る。

各板材（Ｉａ）　、　（ｌｂ）　、　（ｌｃ）　、　（
ｌｄ）において開口部分（Ａ）は重ね合せ状態において
一連の濃混合ガス用流路（ｆＡ）を形成する部分であり
、開口部分（Ｂ）は重ね合せ状態において一連の稀混合
ガス用流路（ｆＢ）の一対を形成する部分である。

濃混合ガス用流路（ｆＡ）及び稀混合ガス用流路（ｆＢ
）には夫々、燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを一方
の端板（ｌｅ）に形成した各別の孔から供給するが、濃
混合ガス用流路（ｆＡ）には、燃料ガス濃度が安定自然
可能な範囲にある濃混合ガス（図中実線の矢印で示す）
を供給し、稀混合ガス流路（ｆＢ）には、燃料ガス濃度
が安定自然可能な範囲に満たない稀混合ガス（図中、破
線の矢印で示す）を供給するようにしである。

一方、バーナにおける炎口としては、濃混合ガスを噴出
させる炎口（２）と稀混合ガスを噴出させる炎口（３）
との２種を形成してあり、稀混合ガス用炎口（３）は、
第３板材（ＩＣ）と第４板材（１ｄ）とを交互に複数枚
重ね合せたものを第２板材（１ｂ）どうしの間（ないし
、第２板材（１ｂ）と端板（１ｅ）との間）に挟み込む
ことにより、各第３板材（１ｃ）における上端開口部分
（Ｃ）を噴出開口とする状態に形成しである。

稀混合ガスは、第３板材（ＩＣ）及び第４板材（１ｄ）
の夫々における開口部分（Ｄ）を連通路として稀混合ガ
ス用流路（ｆＢ）から稀混合ガス用炎口（３）における
各噴出開口部分（Ｃ）に供給されるが、各第４板材（ｌ
ｄ）における上端板部分（Ｅ）は稀混合ガス用炎口（３
）において整流板として機能する。

濃混合ガス用炎口（２）は、表向きの第１板材（１ａ）
、裏向きの第１板材（Ｉａ’）、第２板材（１ｂ）、裏
向きの第１板材（ｌａ’）、表向きの第１板材（１ａ）
をその順に重ね合せたものを、第２板材（１ｂ）どうし
の間に挟み込むことにより、各第１板材（ｌａ）、（ｌ
ａ’）における上端開口部分（Ｆ）を噴出開口とする状
態に形成しである。

第１板材（１ａ）には４つの切欠部（ａ）　、　（ｂ）
　、　（ｃ）　。

（ｄ）を形成してあり、濃混合ガスは、表向き第１板材
（ｌａ）の切欠部（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、
　（ｄ）と裏向き第１板材（ｌａ’）の切欠部（ａ’）
、　（ｂ’）、　（ｃ’）、　（ｄ’）との重なりによ
り形成される隙間（ｅ）を連通路として、濃混合ガス用
流路（ｆ＾）から濃混合ガス用炎口（２）における各噴
出開口部分（Ｆ）に供給される。

ガスバーナ全体としては、上述の如き濃混合ガス用炎口
（２）と稀混合ガス用炎口（３）とを、夫々の端部仕切
部材である第２板材（１ｂ）を兼用する状態で交互配置
して並設してあり、その交互配置による並設において、
濃混合ガス用炎口（２）夫々の両側に稀混合ガス用炎口
（３）を隣接配置した形態としである。

つまり、濃混合ガス用炎口（２）において形成される安
定した炎（安定自然可能な濃混合ガスの炎）が及ぼす作
用により、両隣りの稀混合ガス用炎口（３）からの噴出
積混合ガス（安定自然不能な稀混合ガス）が安定的な炎
を形成して燃焼するようにし、もって、安定自然不能な
燃料ガス濃度が低い稀混合ガスを用いながらもバーナ全
体としては安定燃焼が確保されるようにしである。

そして、このように燃料ガス濃度が低い稀混合ガスを濃
混合ガスと組合せて用いることにより、バーナ全体とし
て混合ガスの空気過剰率を高くし、それによって、低Ｎ
Ｏｘ化を図るようにしである。

濃混合ガス用炎口（２）を形成するにあたり、第１板材
（ｌａ）、　（ｌａ’）の表裏対どうしの間に挟み込む
ことにより濃混合ガス用炎口（２）において炎口並設方
向の中央部に位置させた第２板材（１ｂ）の上端板部分
（Ｇ）は、炎口面上においてその上端板部分（Ｇ）の上
端が臨む部分に濃混合ガスの低流速域を形成する保炎部
（Ｘ）として設けたもの（第３図参照）であり、このよ
うに、濃混合ガス用炎口（２）において炎口並設方向の
中央部に、その中央部における濃混合ガス流速を両側部
の流速よりも小とする保炎部（Ｘ）を設けることにより
、濃混合ガスと稀混合ガスとの平均空気過剰率の増大に
対しても、濃混合ガス用炎口（２）の中央部において濃
混合ガスの燃焼を安定的に維持して、両隣りの稀混合ガ
スの炎からの影響による濃混合ガスの吹き消えを防止で
きるようにしである。

換言すれば、濃混合ガスと稀混合ガスとの平均空気過剰
率をより大きくしてバーナ全体としての空気過剰率を一
層大きく設定できるようにし、それによって、低ＮＯｘ
化を一層効果的に達成し得るようにしである。

尚、空気過剰率の具体的設定例としては、濃混合ガスの
空気過剰率を１．１〜１．４とし、かつ、稀混合ガスの
空気過剰率を１．６〜４．０とすることを−例として挙
げることができるが、低ＮＯｘ化と燃焼安定性とを実用
上最適のバランスで両立させるには、濃混合ガスの空気
過剰率を１．２〜１．３とし、かつ、稀混合ガスの空気
過剰率を２．０程度とするのが望ましい。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

第５図（イ）ｌ（０）、（ハ）に示す如き第１ないし第
３板材（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（４ｃ）を第６図
及び第７図に示す如く重ね合せることにより、濃混合ガ
ス用炎口（２）の両側に稀混合ガス用炎口（３）を隣接
配置したガスバーナを構成し、濃混合ガス用炎口（２）
において炎口並設方向の中央部に位置させた２枚の第２
板材（４ｂ）の上端板部分（Ｇ）を保炎部（Ｘ）　とす
るようにしても良い。

尚、この構成例において、濃混合ガス用炎口（２）の中
央部に位置させる保炎部形成用第２板材（４ｂ）を省略
した場合、１枚だけとした場合、２枚とした場合、夫々
の実験データを次頁表に示すが、 但し、 使用燃料ガス：純メタン 第１ないし第３板材（４ａ）　、　（４ｂ）　、　（４
ｃ）の厚み：１ｍｌｌ１二の実験データからも判るよう
に、濃混合ガス用炎口（２〉の中央部に保炎部（Ｘ）を
設けることにより、平均空気過剰率を大きくすることが
可能となり、又、その保炎部（Ｘ）の保炎効果が高いほ
ど平均空気過剰率の、増大限界が大となる。

〔その他の別実施例〕

（イ）濃混合ガス用炎口、及び、その両側に隣接配置す
る種混合ガス用炎口夫々の具体的形成構造は種々の構成
変更が可能であり、複数種の板材を重ね合せる型式に限
定されるものでは無い。

（０）　！混合ガス用炎口において炎口並設方向の中央
部に設ける保炎部（Ｘ）の具体的構造・形状は種々の改
良が可能であり、第３図、第７図、及び、第１０図（Ｅ
ｌ）に示す如き板状に形成するに代えて、第８図に示す
如き構造とする等しても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
および方法に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
一部切欠斜視図、第２図は平面図、第３図は拡大断面図
、第４図（イ）　ｌ　（０）　＋　（ハ）、（ニ）には
夫々、構成部品図である。第５図ないし第７図は本発明
の別実施例を示し、第５図（４）　、　（０）　。 （ハ）は夫々、構成部品図、第６図は斜視図、第７図は
拡大断面図である。第８図は本発明のその他の別実施例
を示す拡大断面図である。第９図は実験結果を示すグラ
フ、第１０図（イ）、（ｒＩ）は燃焼形態を説明するた
めの図である。 （２）・・・・・・濃混合ガス用炎口、（３）・・・・
・・稀混合ガス用炎口、　（Ｘ）・・・・・・保炎部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを噴出する炎口（
   ２）、（３）を並設するに、燃料ガス濃度が安定自然可
   能な範囲にある濃混合ガスを噴出する炎口（２）の両側
   に、燃料ガス濃度が安定自然可能な範囲未満にある稀混
   合ガスを噴出する炎口（３）を隣接配置したガスバーナ
   であって、前記の濃混合ガス用の炎口（２）において炎
   口並設方向の中央部に、その中央部における濃混合ガス
   流速を両側部の流速よりも小とする保炎部（Ｘ）を設け
   たガスバーナ。