JPH05264018A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内管が燃料管１、中管が一次空気ノズル６、
外管が二次空気ノズル１０で構成される三重管構造のガ
スバーナにおいて、燃料と燃焼用空気との混合状態を良
好にし、かつ拡散炎燃焼及び予混合炎燃焼を可能にさせ
るガスバーナを提供すること。 【構成】 燃料管１先端の燃料噴出孔１２を一次空気流
れ方向に対し直角方向に燃料を吹出す複数個の孔又はス
リットとし、燃料管１の外径よりも大きな内径の開孔を
有する円環状の縮流板１１を一次空気ノズル６の内周面
に配設し、さらに燃料管１を縮流板１１の前後にスライ
ドさせることができる摺動継手１３を備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は拡散炎燃焼及び予混合炎
燃焼を可能にするガスバーナに関し、小容量の高負荷可
変型バーナ及び反応実験用のバーナに適用することがで
きる。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な丸型拡散炎バーナの構造
例を図３及び図４に示す。図３及び図４において、符号
１は燃料管、２はその先端部に設けられている燃料噴出
孔、３は一次空気源に連結されている一次空気配管、４
は一次空気風箱、５は一次空気整流板、６は一次空気ノ
ズル、７は二次空気源に連結されている二次空気配管、
８は二次空気風箱、９は二次空気整流板、１０は二次空
気ノズルを示しており、このバーナは燃料管１を内管、
一次空気ノズル６を中管、二次空気ノズル１０を外管と
する三重管構造を有している。

【０００３】燃料は燃料管１を通ってその先端の軸線上
に設けられた燃料噴出孔２より噴出される。一方、燃料
燃焼用の空気は、一次空気と二次空気とに分かれてお
り、一次空気は一次空気配管３を通って一次空気風箱４
に入れられる。一次空気風箱４の出口には、一次空気ノ
ズル６の断面方向の空気流速分布を均一にする一次空気
整流板５が設けられており、一次空気風箱４の一次空気
はこの一次空気整流板５を通って一次空気ノズル６内を
流れ、燃料噴出孔２より噴出された燃料に部分燃焼用空
気として供給される。二次空気は上記の一次空気と同様
に、二次空気配管７を通って二次空気風箱に入れられ、
ここから二次空気整流板９を通って二次空気ノズル１０
内を流れ、その先端より燃料の完全燃焼用空気として噴
出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３及び図
４に示したような従来のバーナにおいては次のような不
具合を有している。すなわち、 （１）燃料の吹出し方向と一次空気の吹出し方向とが同
じであるため、燃料と燃焼用空気との拡散混合が悪い。 （２）燃焼負荷が増大してくると燃料噴出孔２からの燃
料吹出し速度が大きくなり、これに伴って燃料の着火点
が不安定となる。 （３）通常の拡散炎バーナは一次空気の空気比がほぼ
０．１程度で固定されている。したがって、反応実験等
において、仮に予混合炎の条件となるまで一次空気量を
増加させて一次空気比を増大させても、一次空気との混
合が悪くて予混合炎を形成しないので、拡散炎用及び予
混合炎用のバーナがそれぞれ必要となる。 （４）燃料と空気との混合状態が良くないため、相対的
に窒素酸化物の発生量が高くなり、ターンダウン比も
２：１〜３：１程度に制限されるため、希薄燃料、たと
えばメタンガスなどの使用ができない。

【０００５】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、上記のような不具合を解消したガスバーナを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、内管が燃料管、中管が一次空気ノズル、及び
外管が二次空気ノズルで構成される三重管構造のガスバ
ーナにおいて、前記燃料管はその先端近傍の側面に穿設
された複数個の燃料噴出孔又はスリットを有し、前記一
次空気ノズルはその内周面に配設されていて中央に燃料
管の外径より大きな内径を有する開孔が穿設されている
縮流板と、燃料管をその先端が前記縮流板の前後に移動
するようスライドさせる手段とを備えていることを特徴
とするガスバーナが提供される。

【０００７】

【作用】上記手段によれば、燃料管の先端近傍側面に穿
設された燃料噴出孔又はスリットを介して燃料が一次空
気ノズル内に交差する形で噴射されるので、一次空気と
燃料との相対速度を大きくとれ、これらの混合が良好に
なる。

【０００８】縮流板の前後に燃料管の先端をスライドさ
せることにより、１つのバーナで拡散炎燃焼用及び予混
合炎燃焼用にすることができ、縮流板の存在が燃料と一
次空気との混合を促進させる。

【０００９】

【実施例】以下図１及び図２に例示した本発明の好適な
実施例について詳述する。これらの図において、図３及
び図４に示したものと同一の要素については同一の符号
を付して、その詳細な説明は省略する。

【００１０】図１及び図２において、一次空気ノズル６
には一次空気整流板５の下流側に円環状の縮流板１１が
配設されており、その縮流板１１の中央に穿設された開
孔は燃料管１の外径より大きな内径を有している。燃料
管１の燃料噴出孔１２は燃料管１先端近傍側面に丸孔又
はスリットの形で複数個設けられており、この燃料噴出
孔１２より噴出された燃料が一次空気流れと直交するよ
うにしてある。燃料管１はまた、その軸線方向に往復移
動できるよう摺動継手１３によって支持されており、こ
の摺動継手１３は一次空気ノズル６に設けられている。
なお、図１に示した燃料管１の位置は予混合炎燃焼用バ
ーナの場合を示しており、破線位置は拡散炎燃焼用バー
ナの場合を示している。

【００１１】上記構成において、燃料噴出孔１２を燃料
管１の側面に複数個配置したことにより、これより噴出
される燃料と一次空気との相対速度が大きくなり、これ
らの混合状態が良好になる。

【００１２】燃焼負荷を増大する場合は、燃料管１をノ
ズル先端位置から図面上方へスライドさせて燃料噴出孔
１２の位置を縮流板１１の下流側に設定することで、燃
料の一次空気ノズル６の先端までの到達距離が長くな
り、これに伴って着火距離、すなわち一次空気ノズル６
先端から着火点までの距離が短くなる。

【００１３】一次空気比を増大させる場合は、燃料管１
を図面上方へ更にスライドさせて燃料噴出孔１２の位置
を縮流板１１の上流側に設定する。燃料及び一次空気が
共に面積を絞った流速の速い縮流板を通過することで、
縮流効果により一層の混合促進を計ることができ、これ
によって断面方向のガス濃度分布が均一となり、理想的
な予混合炎を得ることができる。

【００１４】以上のように、本発明では、燃料管１の位
置を変化させることによりバーナを目的とする燃焼条件
に合致させることが可能となり、常に安定した良好な火
炎状態を得ることができるのである。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、一本のバーナで拡散炎
から予混合炎、すなわち一次空気比が０から０．８程度
までの運転が可能となり、いずれの条件においても、安
定した着火を得ることができる。また、燃焼負荷につい
てはターンダウン比で１：１０程度までの運転が可能と
なり、いずれの条件においても、安定した着火を得るこ
とができる。さらに、燃料と空気との最適混合化によ
り、窒素酸化物の発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスバーナを示した中央縦断面図
である。

【図２】図１のガスバーナをその先端側より見た端面図
である。

【図３】従来のガスバーナの一例を示した中央縦断面図
である。

【図４】図３のガスバーナをその先端側より見た端面図
である。

【符号の説明】

１ 燃料管 ６ 一次空気ノズル １０ 二次空気ノズル １１ 縮流板 １２ 燃料噴出孔 １３ 摺動継手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内管が燃料管、中管が一次空気ノズル、及
   び外管が二次空気ノズルで構成される三重管構造のガス
   バーナにおいて、前記燃料管はその先端近傍の側面に穿
   設された複数個の燃料噴出孔又はスリットを有し、前記
   一次空気ノズルはその内周面に配設されていて中央に燃
   料管の外径より大きな内径を有する開孔が穿設されてい
   る縮流板と、燃料管をその先端が前記縮流板の前後に移
   動するようスライドさせる手段とを備えていることを特
   徴とするガスバーナ。