JPH06137525A - 直進炎型高負荷燃焼用ガスバーナ - Google Patents

直進炎型高負荷燃焼用ガスバーナ

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JPH06137525A
JPH06137525A JP4289142A JP28914292A JPH06137525A JP H06137525 A JPH06137525 A JP H06137525A JP 4289142 A JP4289142 A JP 4289142A JP 28914292 A JP28914292 A JP 28914292A JP H06137525 A JPH06137525 A JP H06137525A
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gas
flame
burner
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hole
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Fujio Kobayashi
富士夫 小林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 火炎長を短くして高負荷で完全燃焼を実現す
る。 【構成】 燃焼用空気が供給される燃焼筒内に、その内
周面との間に前記燃焼用空気が通過する空気流路を形成
してバーナトップが配置され、このバーナトップには、
前記前端部よりになるにつれて大径となる中空円錐台状
のコーン部と、コーン部の小径端部に連なり、ガス燃料
を導くガス供給管が接続される接続孔を有する直円筒状
の筒部とが形成され、前記コーン部には、その内周面に
よって外囲される混合室と前記接続孔とを中心軸線上で
連通するガス主炎孔と、ガス主炎孔の外周部からコーン
部の大径端部にわたって放射状に延び、前記接続孔と大
径端部の端面とを連通する複数のガス案内通路と、各ガ
ス案内通路の途中位置で前記内周面に臨んで開口する複
数のガス保炎孔と、各ガス案内通路間でコーン部をその
厚み方向に連通する複数の透孔とを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鍛造炉などの工業炉に
好適に実施することができる直進炎型高負荷燃焼用ガス
バーナに関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば鍛造炉の炉体は、長方形または
これに類似する断面形状を有し、この炉体に装着される
ガスバーナは、バーナ軸線にほぼ同軸をなす直進炎を形
成して高負荷燃焼するように構成されている。このよう
なガスバーナを備える鍛造炉は、その火炎が炉壁や被加
熱物に直接接触することを避けるために炉体の寸法形状
を余裕を見て大きくする必要があるにもかかわらず、省
エネルギ化および省スペース化などを実現するために、
狭い燃焼室内で高負荷で完全燃焼するガスバーナが所望
されている。
【0003】このような問題を解決するために従来で
は、図9に示されるように、ガス燃料が供給されるガス
供給管1の端部3にガス主炎孔4を形成し、この端部3
には複数の透孔5が形成される中空円錐台状のバーナト
ップ6を装着し、燃焼筒7内に供給される燃焼用空気と
前記ガス主炎孔4から噴出するガス燃料とを混合室8内
で混合して燃焼するように構成されている。
【0004】このような先行技術では、ガス燃料がバー
ナ中央から放出されるために燃料ガスと燃焼用空気とを
段階的に徐々に混合する必要があり、したがって良好な
燃焼を得るためには、バーナトップ6の軸線方向長さを
大きくするとともに、バーナトップ6の大径端部9の内
径を大きくして、混合室8の容積を大きくしなければな
らず、そのためにバーナトップ6が大形化してしまうと
ともに、火炎長も長くなるという問題がある。
【0005】また他の先行技術では、燃焼用空気を旋回
させて供給する旋回炎型ガスバーナが知られているけれ
ども、前記燃焼用空気を旋回させるために旋回室および
旋回羽などが別途に必要となり、そのためにガスバーナ
が大形化するとともに、製造コストが高価になってしま
うという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、簡単な構成で火炎長を短くして、高負荷で完全燃
焼させることができるようにした直進炎型高負荷燃焼用
ガスバーナを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、後端部から前
端部に向けて燃焼用空気が供給される円筒状の燃焼筒内
に、その内周面との間に前記燃焼用空気が通過する環状
の空気流路を形成してバーナトップが配置され、このバ
ーナトップには、前記前端部寄りになるにつれて大径と
なる中空円錐台状のコーン部と、コーン部の小径端部に
連なり、ガス燃料を導くガス供給管が接続される接続孔
を有する直円筒状の筒部とが形成される直進炎型高負荷
燃焼用ガスバーナにおいて、前記コーン部には、その内
周面によって外囲される混合室と前記接続孔とを中心軸
線上で連通するガス主炎孔と、ガス主炎孔の外周部から
コーン部の大径端部にわたって放射状に延び、前記接続
孔と大径端部の端面とを連通する複数のガス案内通路
と、各ガス案内通路の途中位置で前記内周面に臨んで開
口する複数のガス保炎孔と、各ガス案内通路間でコーン
部をその厚み方向に連通する複数の透孔とが形成される
ことを特徴とする直進炎型高負荷燃焼用ガスバーナであ
る。
【0008】また本発明は、前記コーン部には、その大
径端部から半径方向外方に突出する環状のフランジが一
体的に形成されることを特徴とする。
【0009】さらに本発明は、前記フランジには、点火
手段が設けられることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明に従えば、バーナトップの筒部にガス供
給管から供給されたガス燃料は、ガス主炎孔から放出さ
れるとともに、放射状に形成される複数のガス案内通路
に導かれる。各ガス案内通路内のガス燃料は、コーン部
の大径端部から放出されるとともに、ガス案内通路の途
中位置からガス保炎孔を介して混合室内へ放出される。
このようにしてガス供給管から供給されるガス燃料がガ
ス主炎孔以外の複数箇所から分散して放出されるので、
ガス燃料と燃焼用空気との混合が促進されて、混合室を
大きくすることなしに高負荷で完全燃焼させることがで
きる。
【0011】また、本発明では、コーン部に半径方向外
方に突出するフランジが形成されるので、このフランジ
に当接した燃焼用空気によって負圧部を生じさせ、これ
によってガス燃料と燃焼用空気との混合が促進されて保
炎が強化される。
【0012】さらに、本発明では、前記フランジに点火
手段を設けるようにしたので、前記ガス案内通路を介し
て大径端部から放出されるガス燃料に確実に点火するこ
とができ、確実な着火を達成することができる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例のガスバーナ13を
示す断面図であり、図2は図1に示されるバーナトップ
14を左方から見た正面図である。本実施例のガスバー
ナ13は、たとえば送風機などによって後端部15から
前端部16に向けて燃焼用空気が供給される直円筒状の
燃焼筒17内に、その内周面18との間に前記燃焼用空
気が通過する環状の空気流路19を形成してバーナトッ
プ14が配置される。
【0014】前記バーナトップ14には、軸線方向に沿
って前端部16寄りになるにつれて大径となる中空円錐
台状のコーン部20と、コーン部20の小径端部21に
連なり、都市ガスなどのガス燃料を導くガス供給管23
が接続される接続孔24を有する直円筒状の筒部25と
が形成される。
【0015】前記コーン部20の内周面26によって外
囲される混合室27と前記接続孔24との間には隔壁2
8が形成され、この隔壁28には中心軸線上で前記混合
室27と接続孔24とを連通するガス主炎孔29が形成
される。前記コーン部20の内周面26は、角度θ1を
有し、この角度θ1はたとえば30〜50°に選ばれて
いる。
【0016】前記コーン部20には、前記ガス主炎孔2
9の外周である隔壁28から大径端部30にわたって放
射状に延びる複数のガス案内通路31が形成される。各
ガス案内通路31は、前記大径端部30の前端部16に
臨む端面33において開口し、ガス供給管23から供給
されたガス燃料の一部を大径端部30から前方に向けて
放出する。また各ガス案内通路31の途中位置には、前
記内周面26に臨んで開口する複数のガス保炎孔34が
形成される。したがってガス案内通路31内に流れ込ん
だガス燃料の一部は、ガス保炎孔34からも混合室27
に向けて放出される。
【0017】前記コーン部20には、周方向に隣接する
各ガス案内通路31間で厚み方向に連通する複数の透孔
35が形成される。各透孔35は、内周面26に対して
その内周面に近接するにつれて大径端部30寄りに傾斜
した角度θ2を有し、燃焼筒17の後端部15から前端
部16に向けて供給される燃焼用空気を混合室27内に
円滑に導いて渦を生じさせ、ガス燃料との混合を促進す
ることができる。
【0018】前記バーナトップ14にはまた、大径端部
30に半径方向外方に突出して一体的に連なる環状のフ
ランジ36が形成される。このフランジ36によって空
気流路19を矢符37のように流れる燃焼用空気によっ
て前記端面33に連なる端面38上で負圧部を形成し、
これによってガス燃料と燃焼用空気との混合を促進し
て、保炎を強化することができる。また前記フランジ3
6には点火手段であるスパークロッド39の先端部付近
が接続され、前記端面38から突出する電極40とフラ
ンジ36との間で放電させて電気火花を発生し、ガス案
内通路31から放出される燃料ガスに着火することがで
きる。
【0019】以上のような構成を有するガスバーナ13
によって、図3に示されるように火炎長Lを短くして高
負荷燃焼させることができる。
【0020】図4は、ガスバーナ13を備える鍛造炉4
1を示す断面図である。狭い燃焼室43内で大量の熱を
必要とする鍛造炉41は、本実施例のガスバーナ13に
よって熱量1万kcal/hrの高負荷で火炎長L=7
00mmの短い火炎を形成し、機械部品である被加熱物
44を火炎45の輻射熱も利用して効率よく加熱するこ
とができる。
【0021】前述の実施例では、直円筒状の燃焼筒17
を用いるようにしたけれども、本発明の他の実施例とし
て、図5に示されるように、前端部16が先細状に絞ら
れた燃焼筒46を備えるガスバーナ13aを用いるよう
にしてもよい。このようなガスバーナ13aは、熱量1
0万kcal/hrで火炎長L=500mm、火炎流速
が80m/sec程度の比較的短い火炎長が要求される
図6に示されるような穴ありラジアントチューブバーナ
47として用いられる。
【0022】さらに本発明の他の実施例として、火炎長
Lをさらに短くしたい場合には、図7に示されるよう
に、前端部16が小径の燃焼筒48を備えるガスバーナ
13bが用いられる。このようなガスバーナ13bを、
図8に示されるように、複数の被加熱物49が載置され
る台車50を炉体51内に収容して、熱量10万kca
l/hrで火炎長L=400mm、火炎流速が120m
/sec程度の比較的短い火炎長Lで均一な温度分布が
要求される台車炉51に用いられる。
【0023】このようにして必要とされる火炎長Lに応
じて燃焼筒48の前端部16の直径を小さくするだけ
で、高負荷で完全燃焼を実現することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、バーナト
ップにガス案内通路とガス保炎孔とを形成して、ガス主
炎孔以外の複数箇所からガス燃料を放出するようにした
ので、燃焼用空気との混合が促進されて高負荷で火炎長
の短い燃焼を実現することができる。しかもバーナトッ
プだけを加工することによって火炎長を短くすることが
できるので、構成が簡単で、安価なコストで本発明を実
施することができる。
【0025】また、バーナトップの大径部にフランジを
一体的に形成したので、混合が促進されて保炎を強化す
ることができる。
【0026】さらに前記フランジに点火手段が設けられ
るので、ガス案内通路を介して放出されるガス燃料に確
実に着火することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のガスバーナ13を示す断面
図である。
【図2】バーナトップ14を図1の左方から見た正面図
である。
【図3】ガスバーナ13によって形成される火炎を示す
簡略化した図である。
【図4】ガスバーナ13を備える鍛造炉41の簡略化し
た断面図である。
【図5】本発明の他の実施例のガスバーナ13を示す簡
略化した断面図である。
【図6】図5に示されるガスバーナ13aを備えるラジ
アントチューブバーナ47の簡略化した断面図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例のガスバーナ13b
を簡略化して示す断面図である。
【図8】図7に示されるガスバーナ13bを備える台車
炉53を示す簡略化した断面図である。
【図9】典型的な先行技術の断面図である。
【符号の説明】
13,13a,13b ガスバーナ 14 バーナトップ 15 後端部 16 前端部 17,46,48 燃焼筒 18 内周面 19 空気流路 20 コーン部 21 小径端部 23 ガス供給管 24 接続孔 25 筒部 27 混合室 29 ガス主炎孔 30 大径端部 31 ガス案内通路 34 ガス保炎孔 35 透孔 36 フランジ 39 スパークロッド 40 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後端部から前端部に向けて燃焼用空気が
    供給される円筒状の燃焼筒内に、その内周面との間に前
    記燃焼用空気が通過する環状の空気流路を形成してバー
    ナトップが配置され、このバーナトップには、前記前端
    部寄りになるにつれて大径となる中空円錐台状のコーン
    部と、コーン部の小径端部に連なり、ガス燃料を導くガ
    ス供給管が接続される接続孔を有する直円筒状の筒部と
    が形成される直進炎型高負荷燃焼用ガスバーナにおい
    て、 前記コーン部には、その内周面によって外囲される混合
    室と前記接続孔とを中心軸線上で連通するガス主炎孔
    と、ガス主炎孔の外周部からコーン部の大径端部にわた
    って放射状に延び、前記接続孔と大径端部の端面とを連
    通する複数のガス案内通路と、各ガス案内通路の途中位
    置で前記内周面に臨んで開口する複数のガス保炎孔と、
    各ガス案内通路間でコーン部をその厚み方向に連通する
    複数の透孔とが形成されることを特徴とする直進炎型高
    負荷燃焼用ガスバーナ。
  2. 【請求項2】 前記コーン部には、その大径端部から半
    径方向外方に突出する環状のフランジが一体的に形成さ
    れることを特徴とする請求項1記載の直進炎型高負荷燃
    焼用ガスバーナ。
  3. 【請求項3】 前記フランジには、点火手段が設けられ
    ることを特徴とする請求項2記載の直進炎型高負荷燃焼
    用ガスバーナ。
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