JPH05106816A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料ガスと燃焼用一次空気との混合ガスを噴
出する炎口の複数個が互いに間隔を隔てて列状に設けら
れ、それら炎口夫々の一側縁部側から混合ガス噴出方向
に延びる燃焼面形成用壁体が設けられ、その燃焼面形成
用壁体に、燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを噴出する
吐出口が、炎口夫々の一側縁部の両端対応箇所夫々から
混合ガス噴出方向に延びるスリット状に形成されたガス
バーナにおいて、従前に比してＮＯｘの発生量の低減を
図る。 【構成】 炎口６と吐出口１２とが、隣合う炎口６同士
の間に対して吐出口１２が２個存在する状態で設けられ
ている。又、燃焼面形成用壁体３，４の裏面に、燃焼用
二次空気又は希薄混合ガスを混合ガス噴出方向に流動さ
せるための流路１１，１１を形成する流路形成用壁体
１，２が設けられ、燃焼面形成用壁体３，４の混合ガス
噴出先方側端部で、かつ、炎口６に対応する箇所に、流
路１１を流動する燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを噴
出する補助吐出口２５が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガスと燃焼用一次
空気との混合ガスを噴出する炎口の複数個が互いに間隔
を隔てて列状に設けられ、それら炎口夫々の一側縁部側
から混合ガス噴出方向に延びる燃焼面形成用壁体が設け
られ、その燃焼面形成用壁体に、燃焼用二次空気又は希
薄混合ガスを噴出する吐出口が、前記炎口夫々の一側縁
部の両端対応箇所夫々から混合ガス噴出方向に延びるス
リット状に形成されたガスバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるガスバーナにおいて、従来は、図
５に示すように、燃料ガスと燃焼用一次空気との混合ガ
スを噴出する炎口６と、燃焼用二次空気又は希薄混合ガ
スを噴出する吐出口１２とを、互いに食い違い状態で千
鳥状に配置していた。そして、炎口６よりの噴出混合ガ
スの火炎が、吐出口１２の混合ガス噴出先方側端部にま
で達しない状態のインプットが小さい範囲では、吐出口
１２から燃焼用二次空気を噴出させるようにし、炎口６
よりの噴出混合ガスの火炎が、吐出口１２の混合ガス噴
出先方側端部にまで達するに十分大きい状態のインプッ
トが大きい範囲では、吐出口１２から希薄混合ガスを噴
出させるようにして、図６に示す如く、炎口６よりの噴
出混合ガスの火炎ａの保炎作用により吐出口１２からの
噴出希薄混合ガスを火炎ｂを形成させる状態で安定燃焼
させて、ＮＯｘの発生量が少ない希薄燃焼の効果とし
て、全体燃焼量を大きく稼ぎながらＮＯｘの発生量の低
減を図っていた。尚、炎口６から噴出される混合ガスは
燃料ガス濃度が高い（空気過剰率１以下）ので、その火
炎ａの温度は高いものとなり、吐出口１２から噴出され
る希薄混合ガスは燃料ガス濃度が低い（空気過剰率１．
３以上）ので、その火炎ｂの温度は低いものとなってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述従
来のガスバーナでは、ＮＯｘの発生量はかなり低減でき
るようになったものの、上述の如き炎口６と吐出口１２
との配置構成（互いに食い違い状態で千鳥状に配置）で
は、全体の噴出混合ガス量（炎口６からの混合ガスの量
と吐出口１２からの希薄混合ガスの量との和）に対し
て、炎口６から噴出される混合ガスの量の比率が大きい
ので、図６に示す如く、炎口６からの濃度の高い混合ガ
スによる高温の火炎ａ部分が、吐出口１２からの希薄混
合ガスによる低温の火炎ｂ部分に比して多くなり、この
ことに起因して（火炎の温度が高いほどＮＯｘの発生量
が多くなる）、未だＮＯｘの発生量の低減が十分でない
という問題があった。本発明は、かかる実情に鑑みてな
されたものであり、その目的は、従前に比してＮＯｘの
発生量の低減を図る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるガスバーナ
の第１の特徴構成は、前記炎口と前記吐出口とが、隣合
う前記炎口同士の間に対して前記吐出口が２個存在する
状態で設けられている点にある。第２の特徴構成は、前
記燃焼面形成用壁体の裏面に、燃焼用二次空気又は希薄
混合ガスを前記混合ガス噴出方向に流動させるための流
路を形成する流路形成用壁体が設けられ、前記燃焼面形
成用壁体の混合ガス噴出先方側端部で、かつ、前記炎口
に対応する箇所に、前記流路を流動する燃焼用二次空気
又は希薄混合ガスを噴出する補助吐出口が設けられてい
る点にある。

【０００５】

【作用】第１の特徴構成によれば、従来のガスバーナの
如き混合ガスを噴出する炎口と希薄混合ガスを噴出する
吐出口とを互いに食い違い状態で千鳥状に配置していた
ものに比して炎口の数が少ない（約半数になる）ものと
することにより、インプットが大きい範囲では、従来の
ガスバーナと同様に、吐出口から希薄混合ガスを噴出さ
せて、炎口よりの噴出混合ガスの火炎の保炎作用により
吐出口からの噴出希薄混合ガスを安定燃焼させながら
も、全体の噴出混合ガス量は従来と同等になるように維
持する状態で、炎口から噴出される混合ガスの量を従来
に比して少なくし、かつ、その少なくなる分を吐出口か
ら噴出される希薄混合ガスの量を多くし、もって、火炎
の温度が高くてＮＯｘ発生量が多くなる炎口から噴出さ
れる混合ガスの燃焼の量を従来に比して少なくする状態
で、火炎の温度が低くＮＯｘ発生量が少ない吐出口から
の希薄混合ガスの燃焼の量を従来に比して多いものとす
ることができる。第２の特徴構成によれば、燃焼面形成
用壁体の混合ガス噴出先方側端部において、炎口に対応
させて補助吐出口がない状態では、燃焼面形成用壁体の
裏面の流路を混合ガス噴出方向に流動する燃焼用二次空
気又は希薄混合ガスの流動形態は、燃焼面形成用壁体の
裏面の吐出口同士の間に対応する箇所においては、両側
の吐出口から燃焼用二次空気又は希薄混合ガスが噴出す
る状態で流動するので、吐出口同士の中間部の混合ガス
噴出方向に延びる領域で燃焼用二次空気又は希薄混合ガ
スの流動が比較的疎となる流動形態となるが、燃焼面形
成用壁体の混合ガス噴出先方側端部において、炎口に対
応させて補助吐出口を設けて、混合ガス噴出方向に流動
する燃焼用二次空気又は希薄混合ガスをこの補助吐出口
からも噴出させるようにすることで、燃焼用二次空気又
は希薄混合ガスを、燃焼面形成用壁体の裏面の吐出口同
士の間に対応する箇所の全域にわたり均一に混合ガス噴
出方向に流動させることができて、前述の燃焼用二次空
気又は希薄混合ガスの流動が疎となる領域の発生を効果
的に防止できて、もって、燃焼面形成用壁体の表面の火
炎の温度を低下させることができ、又、燃焼面形成用壁
体の冷却を図ることができる。

【０００６】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、火炎の温度が
低くＮＯｘ発生量が少ない吐出口からの希薄混合ガスの
燃焼による効果を有効に発揮することができて、従前に
比してＮＯｘの発生量を低減し得るに至った。第２の特
徴構成によれば、火炎の温度が低くＮＯｘ発生量が少な
い吐出口からの希薄混合ガスの燃焼による効果を有効に
発揮するとともに、燃焼面形成用壁体の表面の火炎の温
度を低下させることができることから、ＮＯｘの発生量
をより一層低減し得るに至った。

【０００７】

【実施例】次に実施例を図１ないし図４に基づいて説明
する。

【０００８】ガスバーナはバーナ本体Ａと、このバーナ
本体Ａに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置Ｂとから
なる。

【０００９】図１及び図２に基づいて、バーナ本体Ａに
ついて説明する。バーナケーシング１の左右中心に中心
縦壁２を立設して、ケーシング１内に左右二つのバーナ
空間を形成し、左右バーナ空間に同一形状同一構成のバ
ーナ部を形成する。

【００１０】次に、左右一方のバーナ部について説明す
る。流路形成用壁体として機能するバーナケーシング１
及び中心縦壁２との間において、前記バーナ部の上端よ
り、左右一対の燃焼面形成用壁体３，４を、下端側程近
接する状態に配設してバーナ空間を三分割し、左右燃焼
面形成用壁体３，４で囲まれる空間を燃焼空間１０に形
成し、左右燃焼面形成用壁体３，４夫々の裏面側を流路
１１，１１に形成してある。左右燃焼面形成用壁体３，
４の下端を一定の間隔を持って平行に配置するととも
に、左右燃焼面形成用壁体３，４の下端傾斜面と平行
に、かつ、下端傾斜面の内方側に，長辺方向視の断面形
状が略Ｖ字型の炎口形成材５を設けてある。この炎口形
成材５は、そのＶ字型の両辺部夫々に凹部５ａと５ｂと
を交互に形成してあり、左右燃焼面形成用壁体３，４の
下端傾斜面夫々に凸部５ｂ，５ｂ夫々を接触させる状態
で配置して、炎口形成材５の凹部５ａ，５ａの上端夫々
と前記左右の下端傾斜面とで夫々左右一対の平面視で長
方形の炎口６，６を形成する状態で、炎口６の複数個
を、バーナケーシング１の長辺方向に沿って夫々の長辺
を沿わせた状態で、かつ、バーナケーシング１の長辺方
向に互いに間隔を隔てて列状に左右２列設けてある。

【００１１】左右燃焼面形成用壁体３，４の両下端より
更に、左右の仕切壁７，７を立下げるとともに、この左
右仕切壁７，７の下端同士を底壁８で一体的に連結し
て、炎口６，６を介して燃焼空間１０に連通する混合ガ
ス導入空間２３を形成する。この混合ガス導入空間２３
にバーナケーシング１の長辺方向に沿って先端に噴出口
９ａが形成された混合ガス噴出用ヘッダー管９を取付け
て、この混合ガス噴出用ヘッダー管９から混合ガスを混
合ガス導入空間２３内に噴出し、混合ガス導入空間２３
内を流動する混合ガスが、炎口６，６夫々から燃焼面形
成用壁体３，４に沿う状態で上方に向けて噴出するよう
に構成してある。

【００１２】バーナケーシング１の底面を長方形の開口
Ｋに形成し、バーナケーシング１における混合ガス導入
空間２３を除いた他の空間２４を前記開口Ｋからファン
（図示しない）により燃焼用二次空気を導入する二次空
気導入空間とし、かつ、その二次空気導入空間２４に導
入した燃焼用二次空気を、左右燃焼面形成用壁体３，４
夫々の裏面側の両流路１１，１１に送り込むべく、二次
空気導入空間２４と流路１１，１１夫々とを連通させて
ある。左右燃焼面形成用壁体３，４夫々には、炎口６夫
々の燃焼面形成用壁体側の側縁部の両端対応箇所夫々か
ら左右燃焼面形成用壁体３，４夫々の面上で前記混合ガ
ス噴出先方に延ばした仮想線Ｌ夫々に沿って、線状のス
リット状吐出口１２を、吐出口１２夫々の下端を炎口６
に近接させて設け、かつ、それら吐出口１２の複数個
を、バーナケーシング１の長辺方向に沿わすとともに、
隣合う炎口６同士の間に対して吐出口１２が２個存在す
る状態で配置してある。

【００１３】又、左右燃焼面形成用壁体３，４夫々の混
合ガス噴出先方側端部夫々において、炎口６夫々に対応
させて、仮想線Ｌ同士の間に補助吐出口２５を設けてあ
る。

【００１４】尚、図中、２２は多数の連通孔を平行に形
成したハニカム状の整流体である。

【００１５】従って、開口Ｋからファンにより二次空気
導入空間２４に導入されて流路１１，１１夫々を前記混
合ガス噴出方向に流動する燃焼用二次空気を、吐出口１
２及び補助吐出口２５夫々から、左右燃焼面形成用壁体
３，４夫々の表面側に噴出する。

【００１６】図２に示すように、混合ガス噴出用ヘッダ
ー管９の一端を開口に形成し、この開口端に同一軸心状
態で一次燃料ガス噴出用のノズル１３を臨ませてある。
従って、ノズル１３より噴出された一次燃料ガスは混合
ガス噴出用ヘッダー管９に入る過程で、ノズル１３とヘ
ッダー管９の開口端で作るエゼクター効果によって燃焼
用空気を吸入して、ブンゼン燃焼を行う混合ガスとな
る。この混合ガスの空気過剰率は１以下である。そし
て、この混合ガスは炎口６，６より噴出し吐出口１２よ
り噴出する燃焼用二次空気と混合して、ブンゼン燃焼を
行う。

【００１７】燃焼用二次空気導入空間２４内における混
合ガス導入空間２３の下方側に、ヘッダー管９と平行に
２本の二次燃料ガス供給管１４，１４を配置し、この二
次燃料ガス供給管１４，１４に形成したガス噴出口１４
ａから二次燃料ガスを噴出させることにより、この二次
燃料ガスを燃焼用二次空気に混合させるようにしてあ
る。従って、ガス噴出口１４ａよりの二次燃料ガスの噴
出量を調節すると、空気過剰率１．３以上の希薄混合ガ
スを形成でき、この希薄混合ガスを吐出口１２及び補助
吐出口２５より燃焼空間１０に噴出できる。

【００１８】次に、燃料ガス供給装置Ｂについて説明す
る。図３のブロック図で示すように、燃料ガス供給系路
に、遮断弁１５及びガバナ１６を介装するとともに、ガ
バナ１６の下手側で二系統に分岐し、そのうちの第１系
路１７をノズル１３に連結し、他の第２系路１８を二次
燃料ガス供給管１４に連結し、第１系路１７及び第２系
路１８に夫々比例弁１９，２０を介装して、燃料ガス供
給装置Ｂを構成する。

【００１９】従って、二次燃料ガス用比例弁２０を締め
切ると、燃焼用二次空気だけが吐出口１２及び補助吐出
口２５より噴出し、比例弁２０を開にすると、二次燃料
ガスと燃焼用二次空気とを混合した希薄混合ガスが吐出
口１２及び補助吐出口２５より噴出する。

【００２０】以上のような構成により、炎口６よりの噴
出混合ガスの火炎が、吐出口１２の混合ガス噴出先方側
端部にまで達しない状態のインプットが小さい範囲で
は、吐出口１２及び補助吐出口２５から燃焼用二次空気
だけを噴出させるようにし、炎口６よりの噴出混合ガス
の火炎が、吐出口１２の混合ガス噴出先方側端部にまで
達するに十分大きい状態のインプットが大きい範囲で
は、吐出口１２及び補助吐出口２５から二次燃料ガスと
燃焼用二次空気とを混合した希薄混合ガスを噴出させる
ようにしてある。

【００２１】そして、図４に示すように、炎口６よりの
噴出混合ガスの火炎ａの保炎作用により吐出口１２及び
補助吐出口２５からの噴出希薄混合ガスを火炎ｂを形成
させる状態で安定燃焼させ、しかも、上述の如き、炎口
６と吐出口１２との配置構成にすることで、全体の噴出
混合ガス量（炎口６からの混合ガスの量と吐出口１２及
び補助吐出口２５からの希薄混合ガスの量との和）に対
して、炎口６から噴出される混合ガスの量の比率を小さ
くし、かつ、吐出口１２及び補助吐出口２５から噴出さ
れる希薄混合ガスの量の比率を大きくして（混合ガスの
量を１とすると、希薄混合ガスの量は２程度）、もっ
て、火炎の温度が高くてＮＯｘ発生量が多くなる炎口６
から噴出される混合ガスの燃焼の量を少なくする状態
で、火炎の温度が低くＮＯｘ発生量が少ない吐出口１２
及び補助吐出口２５からの希薄混合ガスの燃焼の量が多
くなるように構成してある。

【００２２】しかも、燃焼用二次空気又は希薄混合ガス
を、補助吐出口２５からも噴出させるようにすること
で、燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを、左右燃焼面形
成用壁体３，４夫々の裏面の吐出口１２同士の間に対応
する箇所の全域にわたり均一に混合ガス噴出方向に流動
させて、左右燃焼面形成用壁体３，４夫々の表面に形成
される火炎の温度を低下させ、又、燃焼面形成用壁体
３，４の冷却を図るように構成してある。

【００２３】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２４】 希薄混合ガスを噴出するタイミングを
設定するためのセンサとしては、炎口６からの火炎が、
吐出口１２の混合ガス噴出先方側端部にまで達したこと
を検出する視覚センサ、あるいは、温度センサを用いれ
ば良く、又、比例弁１９の開度情報により、炎口６から
の火炎が、吐出口１２の混合ガス噴出先方側端部にまで
達したこと判定させても良く、使用状況に応じて適当な
センサを使用できる。

【００２５】 燃焼面形成用壁体３，４の形状は適宜
変更自在であり、鉛直姿勢であっても良いが、例示する
ように緩やかな曲面状にした方が良好である。

【００２６】 バーナ部は、一つでも複数でも良く、
設置個数に制限はない。

【００２７】 炎口６の形状は適宜適宜変更自在であ
り、半円状にしても良い。

【００２８】 ハニカム状の整流体２２に代えて、パ
ンチングメタルにて整流体２２を構成してもよい。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスバーナの縦断正面図

【図２】ガスバーナの一部切り欠き側面図

【図３】ガスバーナの燃料ガス供給装置を示す構成図

【図４】ガスバーナの燃焼状態を示す図

【図５】従来のガスバーナの縦断正面図

【図６】従来のガスバーナの燃焼状態を示す図

【符号の説明】 １，２ 流路形成用壁体 ３，４ 燃焼面形成用壁体 ６ 炎口 １１ 流路 １２ 吐出口 ２５ 補助吐出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスと燃焼用一次空気との混合ガス
   を噴出する炎口（６）の複数個が互いに間隔を隔てて列
   状に設けられ、それら炎口（６）夫々の一側縁部側から
   混合ガス噴出方向に延びる燃焼面形成用壁体（３），
   （４）が設けられ、その燃焼面形成用壁体（３），
   （４）に、燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを噴出する
   吐出口（１２）が、前記炎口（６）夫々の一側縁部の両
   端対応箇所夫々から混合ガス噴出方向に延びるスリット
   状に形成されたガスバーナであって、 前記炎口（６）と前記吐出口（１２）とが、隣合う前記
   炎口（６）同士の間に対して前記吐出口（１２）が２個
   存在する状態で設けられているガスバーナ。
2. 【請求項２】 前記燃焼面形成用壁体（３），（４）の
   裏面に、燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを前記混合ガ
   ス噴出方向に流動させるための流路（１１）を形成する
   流路形成用壁体（１），（２）が設けられ、前記燃焼面
   形成用壁体（３），（４）の混合ガス噴出先方側端部
   で、かつ、前記炎口（６）に対応する箇所に、前記流路
   （１１）を流動する燃焼用二次空気又は希薄混合ガスを
   噴出する補助吐出口（２５）が設けられている請求項１
   記載のガスバーナ。