JPH085018A - 燃焼のための噴霧角度の小さい液体燃料噴霧器 - Google Patents

燃焼のための噴霧角度の小さい液体燃料噴霧器

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JPH085018A
JPH085018A JP7167830A JP16783095A JPH085018A JP H085018 A JPH085018 A JP H085018A JP 7167830 A JP7167830 A JP 7167830A JP 16783095 A JP16783095 A JP 16783095A JP H085018 A JPH085018 A JP H085018A
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    • F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 液体燃料の流れを効果的に制御するために有
益な噴霧手段を提供する。 【構成】 内面及び外面を具備する包囲体５が、ノズル
３の長さ部分の少なくとも１部分を同心的に取り巻き、
この包囲体５の内面とノズル３の外面との間に環状通路
１５及び環状の噴霧流体ポート１７を画定する。環状通
路１５はこの環状の噴霧流体ポート１７に於て終端し、
この環状の噴霧流体ポート１７は環状通路１５から流入
する液体燃料を受ける入口１９と、これを排出するため
の出口２１とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、効果的な燃焼のために
有益な、小さい噴霧角度での液体燃料の流れを創出する
ための噴霧装置及び噴霧方法に関する。
【０００２】
【従来技術】多くの工業的プロセス、例えばガラス溶融
及び廃棄物焼却ではしばしば高温燃焼が使用される。こ
れらのプロセスを実施するために使用するバーナーでは
オイルのような液体燃料がしばしば使用される。例えば
米国特許第４，５４１，７９６号には、液体燃料及び酸
化体をバーナーの外側の位置に別々に送るための少なく
とも２つの通路を具備するバーナーが記載される。別送
された液体燃料が先ず噴霧され、次いで酸化体と混合さ
れ燃焼される。液体燃料の噴霧は燃焼を有効なものとす
るために必要である。米国特許第４，７３８，６１４号
には、バーナー、中でも前記米国特許第４，５４１，７
９６号に記載され且つ特許請求されたバーナーのために
有益な噴霧器が記載される。この噴霧器は特別の設計形
状の液体燃料通路と、角度付けした噴霧流体ポートとを
有している。液体燃料を液体燃料通路を通して射出する
一方で噴霧流体を、この角度付けした噴霧流体ポートを
通して燃料通路の長手方向軸線から４５乃至７５°、好
ましくは６０°の角度で燃料通路に導入する。この噴霧
器は、極めて小型の液体燃料オリフィスの詰まりや可動
部分の機械的故障と言った問題を回避する上で、既知の
圧力式及び機械式の噴霧器に勝るものである。しかしな
がらこの噴霧器にはある種の欠点がある。その１つは、
この噴霧器はその設計上、液体燃料と噴霧する流体との
間の圧力に依存しているので液体燃料の流れの制御が難
しいことである。例えば噴霧流体の流量を増やすと供給
液体燃料の背圧が増大し、供給液体燃料の流れの制御は
困難なものとなる。この他に、この噴霧器は、炉壁の耐
火物ポート内部でこれを後退させた場合には効果的には
作動し得ないことがある。噴霧燃料の流れ、例えばオイ
ルは、この耐火物ポートの内面に衝突してポート内側に
すすを形成せしめ、これが噴霧器及び耐火物ポートを故
障させるのである。最後に、この噴霧器は、酸素を含有
する噴霧流体を使用した場合には燃焼が不安定になる点
がある。液体燃料が流体燃料噴霧流体を使用して燃料通
路内部で内側に噴霧されることから、液体燃料が噴霧流
体（酸素）ラインに流入し、これが燃焼を不安定化する
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】液体燃料の流れを効果
的に制御するために有益な噴霧手段を提供することであ
り、炉壁の耐火物ポートの内部で後退させて使用した場
合でさえも、噴霧手段を故障させることなく液体燃料を
効果的に噴霧及び燃焼させるために使用可能な噴霧手段
を提供することであり、燃焼を不安定化する危険性を最
小とする状態で、酸素を含有する噴霧流体を使用可能で
ある噴霧手段を提供することであり、なんらの水冷手段
を使用することなく作動可能なバーナーに組込み可能な
噴霧手段を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１様相に従え
ば、窒素酸化物発生量を減少させる状態での効果的な燃
焼のために流体燃料を分与するための装置であって、
（ａ）内面及び外面を有し、該内面が液体燃料通路及び
液体燃料ポートを画定し、該液体燃料ポートが前記液体
燃料通路からの液体燃料を受けるための入口と、液体燃
料を放出するための出口とを具備してなるノズルと、
（ｂ）該ノズルの少なくとも１部分を同心的に取り巻く
内面及び外面を具備してなる包囲体にして、該包囲体の
内面と前記ノズルの外面との間に環状通路及び環状の噴
霧流体ポートを画定し、前記環状通路がぜん期間上の噴
霧流体ポートに於て終端し、該環状の噴霧流体ポートが
入口開口及び出口開口を有してなる包囲体とを含み、前
記環状の噴霧流体ポートを画定してなる、該包囲体の内
面の少なくとも１部分と前記ノズルの外面の少なくとも
１部分とが、共に円錐形態を有し、該円錐形態が、前記
出口開口に向って減径する形状とされ、前記環状の噴霧
流体ポートの出口開口の直径に対する前記液体燃料ポー
トの外径の比が約０．２５乃至約０．５５の範囲とされ
てなる窒素酸化物発生量を低減させる状態での効果的な
燃焼のために流体燃料を分与するための装置が提供され
る。本発明の別の様相に従えば、液体燃料の流れを、該
液体燃料の流れの軸線から１５°未満の角度で噴霧拡散
する形態に於て提供することにより、窒素酸化物発生量
を減少させる状態での効果的な燃焼を促進するための方
法であって、（ａ）少なくとも１つの開口から液体燃料
の流れを射出すること、（ｂ）該液体燃料の流れに向け
てマッハ約０．５乃至１．２の速度で、前記液体燃料の
流れの長手方向軸線から約５°乃至約３０°の角度で、
少なくとも１つの第２の開口から前記少なくとも１つの
開口に向けて射出することを含んでなる液体燃料の流れ
を、該液体燃料の流れの軸線から１５°未満の角度で噴
霧拡散する形態に於て提供することにより、窒素酸化物
発生量を減少させる状態での効果的な燃焼を促進するた
めの方法が提供される。
【０００５】
【実施例】本発明は液体燃料、例えばオイルを燃焼させ
るために有益な噴霧方法及び噴霧装置の改良に関する。
本発明に従う噴霧方法及び噴霧装置は極めて小さい噴霧
角度での液体燃料の流れを一貫して創出する。噴霧角度
が極めて小さい液体燃料の流れは、液体燃料流量が小さ
い場合でも、また液体燃料の流れを液体燃料通路の外側
に噴霧する場合でさえも創出される。噴霧角度の小さい
液体燃料の流れを一貫して創出することにより、本発明
の噴霧装置は、仮に炉壁内に画定される耐火物ポートの
内側開口からこれを十分に後退させた場合でも、故障の
問題を生じることなく長期に渡り作動させることが可能
である。この耐火物ポートの内側開口は炉の内部の燃焼
帯域に対面していることから、本発明の噴霧装置から射
出される噴霧液体はこの燃焼帯域中で燃焼される。本発
明の噴霧装置は後退状態で効果的に作動させ得ることか
ら水での冷却が不要であり、かくして水の使用に関わる
腐蝕の恐れは回避される。加えて、本発明の噴霧方法及
び噴霧装置では噴霧装置の噴霧流体通路への液体燃料の
流入が実質的に防止される。液体燃料が噴霧流体通路に
流入しないことから、酸素含有ガスを噴霧流体として、
燃焼の不安定化に対する危険性を最小限とする状態で使
用することが出来る。
【０００６】本発明を図面を参照して説明するが、例示
される具体例は説明のためのものであって多くの変更が
可能である。図１及び２を参照するに、噴霧装置（１）
の断面が例示され、相互に同心的に配列されてなるノズ
ル（３）と包囲体（５）とを具備している。噴霧装置
（１）は、ノズル（３）を包囲体（５）、例えばステン
レス鋼及びセラミックチップ（１６及び１８）を具備す
る包囲体の内部に同心的に配置することにより簡単に組
み立てられる。追加の環状通路（８）を使用して効果的
燃焼のための酸化体を射出し或は効果的に噴霧するため
の追加の噴霧流体を射出する必要がある場合、包囲体
（５）を同心的に取り巻く状態で追加の包囲体（６）、
例えば追加の流体導管を設けることが出来る。ノズル
（３）とこれらの包囲体とを任意の既知の連結手段で連
結することが出来る。既知の連結手段には、これに限定
するものではないが、ねじ溝や圧縮形式での機械的シー
ル手段、例えば溶接、ろう接、セメンチング、グルーイ
ングがある。噴霧装置（１）を、非水冷式の２重燃料バ
ーナーを含む任意のバーナーに組込み、炉壁（１２）の
耐火物ポート（１０）の内側開口（１４）から後退させ
得る。例えばガス冷却式の２重燃料バーナーに於て噴霧
装置（１）を使用して液体燃料を噴霧し、次いでこの噴
霧装置の外側環状通路その他通路から別の燃料、例えば
石炭粒子を含む流体と、酸化体の流れとを射出する。噴
霧装置（１）を、最終使用での相容性を有する任意の材
料で製造可能である。それら材料には、中でも、ステン
レス鋼及びセラミックスそしてプラスチックが含まれ
る。
【０００７】ノズル（３）は内面及び外面を有し、内面
は液体燃料通路（７）を画定し、この液体燃料通路
（７）は液体燃料ポート（９）に於て終端する。この液
体燃料通路（７）は少なくとも２つの長さ部分、即ち第
１の長さ部分（７ａ）と、この第１の長さ部分（７ａ）
と連通する第２の長さ部分（７ｂ）とを含む。第１の長
さ部分（７ａ）は断面積或は直径が比較的大きく、一
方、第２の長さ部分（７ｂ）の断面積或は直径は液体燃
料ポート（９）に向って減少し、好ましくは円錐形状と
なっている。液体燃料ポート（９）は、液体燃料通路
（７）からの液体燃料を受けるための入口（１１）と、
この液体燃料を放出するための出口（１３）とを具備す
る。入口（１１）は通常、第２の長さ部分（７ｂ）の端
部に位置付けられ、この第２の長さ部分（７ｂ）の端部
位置での断面積或は直径と等しい或はそれよりも小さい
断面積或は直径を有している。液体燃料ポート（９）は
少なくとも３つのセクション、即ち第１のセクション
（９ａ）、第２のセクション（９ｂ）、第３のセクショ
ン（９ｃ）を含み、第１のセクション（９ａ）は液体燃
料通路（７）の第２の長さ部分（７ｂ）の断面積或は直
径と等しい或は小さい断面積或は直径を有し、第２のセ
クションは出口（１３）の方向に向って徐々に減径する
断面積を有し、第３のセクションの断面積或は直径は第
１のセクションのそれよりも小さい。一般に、液体燃料
通路（７）の断面積或は直径は液体燃料ポート（９）の
それよりも大きい。
【０００８】内面及び外面を具備する包囲体（５）が、
ノズル（３）の長さ部分の少なくとも１部分を同心的に
取り巻き、この包囲体（５）の内面とノズル（３）の外
面との間に環状通路（１５）及び環状の噴霧流体ポート
（１７）を画定する。環状通路（１５）はこの環状の噴
霧流体ポート（１７）に於て終端し、この環状の噴霧流
体ポート（１７）は環状通路（１５）から流入する液体
燃料を受ける入口（１９）と、これを排出するための出
口（２０）とを具備する。環状通路（１５）は通常、環
状の噴霧流体ポート（１７）よりも大きい断面積或は直
径を有する。環状の噴霧流体ポート（１７）を画定する
ところの、包囲体（５）の内面の少なくとも１部分とノ
ズル（３）の外面の少なくとも１部分とは円錐形状を有
し、その直径はノズル（３）の長手方向軸線（Ｃ）から
約５°乃至３０°の角度範囲での角度（Ａ）、好ましく
は約１２°の角度で出口開口に向けて減径される。
【０００９】噴霧装置（１）の作動に際し、オイル及び
石炭−水混合物のような液体燃料を液体燃料通路（７）
に供給する。使用する液体燃料はその粘度範囲が約１乃
至７００セイボルト・セコンド・ユニヴァーサル（ＳＳ
Ｕ）のものである。供給された液体燃料は、液体燃料通
路（７）の第２の長さ部分（７ｂ）を通過するに際し徐
々に加圧される。加圧された液体は液体燃料ポート
（９）内部で、その射出に先立って更に加圧され、それ
によりこの液体燃料の速度は増大する。所望の小さい噴
霧角度を有する液体燃料の流れの形成を促進するため
に、液体燃料ポート（９）の出口（１３）は、環状の噴
霧流体ポート（１７）の出口開口（２１）が終端する平
面と同一の平面位置で終端させるべきである。しかしな
がら、液体燃料ポート（９）の出口（１３）を環状の噴
霧流体ポート（１７）の、出口（１３）の直径とほぼ等
しい長さ分の距離、出口開口（２１）の下流側或は前方
側に位置付けることが出来る。所望の小さい噴霧角度を
有する液体燃料の流れの形成を更に促進するために、液
体燃料ポート（９）の出口（１３）の適宜の断面積或は
直径もまた提供されるべきである。液体燃料ポート
（９）の出口（１３）の断面積或は直径は、環状の噴霧
流体ポートの出口開口の断面積或は直径に依存してい
る。噴霧流体を射出する出口開口（２１）の直径に対す
る、液体燃料を放出する出口（１３）の直径の比は、約
０．２５乃至約０．５５の範囲、好ましくは約０．３５
乃至０．４５の範囲内のものである。この比率の値での
断面積は以下の式を使用して求めることが出来る。 ＡＷＦ（断面積）＝πｒ2 （ｒは半径或は直径の１／
２）
【００１０】一般に、出口（１３）の直径は０．０２イ
ンチ（約０．５ｍｍ）以上であって好ましくは約０．０
２乃至１インチ（約０．５ｍｍ乃至約２５．４ｍｍ）、
最も好ましくは約０．０２乃至０．５インチ（約０．５
ｍｍないし１２．７ｍｍ）の範囲のものである。この値
での断面積は上記の式を使用して求める。噴霧流体が環
状通路（１５）に送達され、結局、環状の噴霧流体ポー
ト（１７）に流入する。環状の噴霧流体ポート（１７）
はその断面積或は直径が環状通路（１５）のそれよりも
小さいので、噴霧流体はこの環状の噴霧流体ポート（１
７）を通過する際に加速される。噴霧流体を送達する際
の圧力は、噴霧流体がマッハ約０．５乃至約１．２、好
ましくはマッハ約０．８乃至約１．１の速度で液体燃料
ポート（９）の出口（１３）から液体燃料の流れに向け
て射出されるようなものである。この噴霧流体を約５°
乃至約３０°、好ましくは約１２°乃至約１８°の範囲
での角度（Ａ）に於て収斂させることにより、所望の小
さい噴霧角度での液体燃料噴霧の形成が、液体燃料を低
速、即ち毎秒５乃至５０フィート（約１．５乃至１５
ｍ）の速度で射出した場合でさえも、促進される。送達
する噴霧流体の比率は、液体燃料に対する噴霧流体の質
量比が約０．３乃至０．７、好ましくは約０．４乃至
０．７の範囲に維持されるべきものである。この比率
は、所望の小さい噴霧角度を有する液体燃料の流れの形
成のためにも有益である。所望量の噴霧流体を環状の噴
霧流体ポート（１７）の出口開口（２１）から所望の角
度で射出する。出口開口（２１）は液体燃料ポート（１
９）の出口（１３）と同一の平面に、或はこの出口（１
３）の直径と等しい或はそれよりも小さい距離分、上流
側に位置付けられる。所望の液体燃料の流れは、この液
体燃料の流れの軸線から約１５°未満の角度、好ましく
は約１０°未満２°以上の角度で拡散噴霧する形態のも
のである。
【００１１】本発明を実施するに際し、任意の有効な噴
霧流体を使用可能である。既知の幾つかの噴霧流体に
は、窒素、二酸化炭素、アルゴン、蒸気、空気、酸素富
化空気そして純酸素が含まれる。本発明の噴霧装置
（１）によれば、酸素富化空気及び純酸素を噴霧流体と
して使用することが出来、しかも燃焼不安定化に関わる
危険性を増大することも実質的にない。噴霧流体として
空気、酸素富化空気或は純酸素を使用した場合、液体燃
料の少なくとも１部分が噴霧装置（１）の外部で燃焼さ
れる。この燃焼によって高温の燃焼ガスが発生し、これ
が液体燃料を押送し且つ稀釈するので結果的に、炉内の
液体燃料の大半が噴霧されることになる。液体燃料は、
有効且つ効率的に噴霧され酸化体と反応或は燃焼する。
酸化体を環状の開口（８）から環状通路（１５）に供給
し、或は液体燃料を噴霧する位置よりも空間的に離れた
位置に設けた開口から供給することが出来る。好ましい
酸化体は純酸素或は、体積パーセントで少なくとも２５
％の酸素濃度を有する酸素富化空気である。本発明を更
に例示し且つこれによって得られる改善を示するための
例を以下に示す。これらの例は例示目的のために示すも
のであってこれに限定するものではない。
【００１２】全てのテストを円筒状の実験炉内で行っ
た。この実験炉は内径が約３フィート（約９０ｃｍ）、
長さが約８フィート（２．４ｍ）であった。実験炉は少
なくとも１つのポートを画定する少なくとも１つの壁を
有していた。ポートは、このポートに組み込んだバーナ
ーが前記内側チャンバー内に火炎を生じ得るよう、実験
炉の内側チャンバーに対面する内側開口を有していた。
バーナーは噴霧装置、即ち従来の噴霧器或は本発明の噴
霧器をステンレス鋼及び或はセラミックチップを具備す
る流体導管内部に同心的に配置する構成とした。バーナ
ーが、内側燃料通路と、噴霧流体通路と環状の酸化体通
路とを提供した。このバーナーをポート内部に配置し
た。仮にこのバーナーを水冷せずに使用する場合は、バ
ーナーの先端部を、燃料通路の出口の直径の少なくとも
２倍分の距離、耐火物ポートの内側開口から後退させ
る。この実験の目的上、バーナーの先端部をポートの内
側開口から約１／８インチ（約３．２ｍｍ）後退させ
た。バーナーは百万ＢＴＵ／ｈｒの燃焼率に於て炉の内
側チャンバー内に火炎を生じる設計とした。炉の異なる
３つの位置から炉内に窒素を射出し、工業炉に存在する
既知の空気侵入をシミュレートした。炉の耐火壁のＮＯ
X （窒素酸化物）測定中の平均温度は２８００°Ｆ（約
１５３７．７℃）に維持した。発生ＮＯX 量はケミルミ
ネセントアナライザ触媒セルにより測定したＮＯ（酸化
窒素）の値として示し、また燃料燃焼の百万ＢＴＵ当り
のＮＯ2 当りのポンド量として示した。
【００１３】テストは先ず、米国特許第４，７３８，６
１４号に記載される噴霧器を具備する構成としたバーナ
ーで実施した。このバーナーに、重量パーセントで窒素
を０．２２５含有し、１４０°Ｆ（約７７．８℃）での
密度が０．８９８、単体での加熱値が１８５０３ＢＴＵ
／ｈｒである窒素を有するオイル燃料を送達した。バー
ナーの入口での温度を１８０°Ｆ（約８２．２℃）に維
持し、それによりオイル粘度を１６センチストック（Ｃ
ＳＴ）或は８０ＳＳＵに維持した。送達されたオイルを
蒸気を使用して噴霧し燃焼させた。オイルの噴霧中、オ
イル流量に対し蒸気圧が強く干渉した。この干渉によ
り、蒸気及びオイルの流量の制御が共に困難となった。
バーナーの入口でのオイル圧をゲージ圧での約７０ｐｓ
ｉｇ（約４．９２ｋｇ／ｃｍ2 ）に増大し、この干渉を
最小限のものとした。同時に、バーナー内に組み込んだ
噴霧器が大きな噴霧角度でオイルを噴霧し、これにより
バ−ナーの先端部にはすすが堆積した。このテストを、
先に示した如き本発明の噴霧器を具備する構成としたバ
ーナーを使用して同一条件下で反復した。本発明の噴霧
器に、全ての流量に於て一定の小さい噴霧角度を有する
噴霧オイルを付与した。これにより、バーナーは水冷す
ることなく且つバーナー先端部に大量のすすを堆積させ
ることなく作動させることが出来た。しかも、オイル流
量に対する蒸気圧の干渉は無かった。かくして、バーナ
ーはオイル背圧を小さくする状態に於て作動させること
が可能であった。加えて、燃料オイルが噴霧流体通路に
流入することがなかった。これによりバーナーを、酸素
を含むガスを噴霧流体として使用する状態で作動させる
ことが可能であった。噴霧蒸気／オイル比を変更し且つ
環状の噴霧流体が燃料オイルを収斂させるところの角度
を変更させた後、再度テストした結果、噴霧蒸気／オイ
ル比が高いと窒素酸化物放出レベルが減少し、収斂角度
を１５°或は約１５°とすると燃料オイルの流れの軸線
からの噴霧角度が最も小さい燃料オイルの流れが創出さ
れることが分かった。以上本発明を具体例を参照して説
明したが、本発明の内で多くの変更を成し得ることを理
解されたい。
【００１４】
【発明の効果】液体燃料の流れを効果的に制御するため
に有益な噴霧手段が提供され、炉壁の耐火物ポートの内
部で後退させて使用した場合でさえも、噴霧手段を故障
させることなく液体燃料を効果的に噴霧及び燃焼させる
ために使用可能な噴霧手段が提供され、燃焼を不安定と
する危険性が最小である状態に於て、酸素を含有する噴
霧流体を使用可能である噴霧手段が提供され、なんらの
水冷手段を使用することなく作動可能なバーナーに組込
み可能な噴霧手段が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１具体例に於ける液体燃料噴霧器の断
面図である。
【図２】図１の液体燃料噴霧器を具備してなる液体燃料
バーナーの、バーナーを炉の耐火壁の耐火物ポート内部
で後退させてなる液体燃料バーナーの断面図である。
【符号の説明】
１ 噴霧装置 ３ ノズル ５ 包囲体 ６ 追加の包囲体 ７ 液体燃料通路 ７ａ 第１の長さ部分 ７ｂ 第２の長さ部分 ９ 液体燃料ポート １０ 耐火物ポート １１ 入口 １２ 炉壁 １３ 出口 １４ 内側開口 １５ 環状通路 １７ 環状の噴霧流体ポート ２１ 出口開口

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 窒素酸化物発生量を減少させる状態での
    効果的な燃焼のために流体燃料を分与するための装置で
    あって、 （ａ）内面及び外面を有し、該内面が液体燃料通路及び
    液体燃料ポートを画定し、該液体燃料ポートが前記液体
    燃料通路からの液体燃料を受けるための入口と、液体燃
    料を放出するための出口とを具備してなるノズルと、 （ｂ）該ノズルの少なくとも１部分を同心的に取り巻く
    内面及び外面を具備してなる包囲体にして、該包囲体の
    内面と前記ノズルの外面との間に環状通路及び環状の噴
    霧流体ポートを画定し、前記環状通路が前記環状の噴霧
    流体ポートに於て終端し、該環状の噴霧流体ポートが入
    口開口及び出口開口を有してなる包囲体とを含み、 前記環状の噴霧流体ポートを画定してなる、該包囲体の
    内面の少なくとも１部分と前記ノズルの外面の少なくと
    も１部分とが共に円錐形態を有し、該円錐形態が前記出
    口開口に向って減径する形状を有し、前記環状の噴霧流
    体ポートの出口開口の直径に対する前記液体燃料ポート
    の外径の比が約０．２５乃至約０．５５の範囲とされて
    なる窒素酸化物発生量を低減させる状態での効果的な燃
    焼のために流体燃料を分与するための装置。
  2. 【請求項２】 環状の噴霧流体ポートを画定してなる包
    囲体の内面の少なくとも１部分及びノズルの外面の少な
    くとも１部分とは共に円錐形状を有し、該円錐形状は前
    記ノズルの長手方向軸線から約５°乃至３０°の範囲の
    角度で出口開口に向けて減径され、環状の噴霧流体燃料
    ポートの伝口開口の直径に対する液体燃料ポートの出口
    の直径の比が約０．３５乃至約０．４５の範囲のもので
    ある請求項１の窒素酸化物発生量を低減させる状態での
    効果的な燃焼のために流体燃料を分与するための装置。
  3. 【請求項３】 環状の噴霧流体ポートを画定してなる包
    囲体の内面の少なくとも１部分及びノズルの外面の少な
    くとも１部分とは共に円錐形状を有し、該円錐形状は前
    記ノズルの長手方向軸線から約１２°乃至１８°の範囲
    の角度で出口開口に向けて減径されてなる請求項２の窒
    素酸化物発生量を低減させる状態での効果的な燃焼のた
    めに流体燃料を分与するための装置。
  4. 【請求項４】 液体燃料ポートの出口が、該液体燃料ポ
    ートの出口の直径と等しい長さまでの距離分、環状の噴
    霧流体ポートの出口開口の下流側に位置付けられ或は環
    状の噴霧流体ポートの出口開口と同一平面の位置に位置
    付けられてなる請求項１の窒素酸化物発生量を低減させ
    る状態での効果的な燃焼のために流体燃料を分与するた
    めの装置。
  5. 【請求項５】 液体燃料の流れを、該液体燃料の流れの
    軸線から１５°未満の角度で噴霧拡散する形態に於て提
    供することにより、窒素酸化物発生量を減少させる状態
    での効果的な燃焼を促進するための方法であって、 （ａ）少なくとも１つの開口から液体燃料の流れを射出
    すること、 （ｂ）該液体燃料の流れに向けてマッハ約０．５乃至
    １．２の速度で、前記液体燃料の流れの長手方向軸線か
    ら約５°乃至約３０°の角度で、少なくとも１つの第２
    の開口から前記少なくとも１つの開口に向けて射出する
    ことを含んでなる液体燃料の流れを、該液体燃料の流れ
    の軸線から１５°未満の角度で噴霧拡散する形態に於て
    提供することにより、窒素酸化物発生量を減少させる状
    態での効果的な燃焼を促進するための方法。
  6. 【請求項６】 液体燃料が毎秒５０フィート（約１５
    ｍ）未満の速度で射出されてなる請求項５の液体燃料の
    流れを、該液体燃料の流れの軸線から１５°未満の角度
    で噴霧拡散する形態に於て提供することにより、窒素酸
    化物発生量を減少させる状態での効果的な燃焼を促進す
    るための方法。
  7. 【請求項７】 噴霧流体が、ノズルの長手方向軸線から
    約１２°乃至約１８°の範囲の角度で収斂する状態でマ
    ッハ約０．８から約１．１の速度で射出されてなる請求
    項５の液体燃料の流れを、該液体燃料の流れの軸線から
    １５°未満の角度で噴霧拡散する形態に於て提供するこ
    とにより、窒素酸化物発生量を減少させる状態での効果
    的な燃焼を促進するための方法。
  8. 【請求項８】 射出される噴霧流体の割合は、液体燃料
    に対する該噴霧流体の質量比が約０．４乃至約０．７の
    範囲に維持されてなる請求項５の液体燃料の流れを、該
    液体燃料の流れの軸線から１５°未満の角度で噴霧拡散
    する形態に於て提供することにより、窒素酸化物発生量
    を減少させる状態での効果的な燃焼を促進するための方
    法。
  9. 【請求項９】 噴霧流体が、蒸気窒素空気、酸素富化空
    気及び純酸素から成る群から選択されてなる請求項５の
    液体燃料の流れを、該液体燃料の流れの軸線から１５°
    未満の角度で噴霧拡散する形態に於て提供することによ
    り、窒素酸化物発生量を減少させる状態での効果的な燃
    焼を促進するための方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１つの開口の直径が約０．
    ０２インチ乃至約１インチ（約０．５１ｍｍ乃至約２
    ５．４ｍｍ）の範囲のものである請求項５の液体燃料の
    流れを、該液体燃料の流れの軸線から１５°未満の角度
    で噴霧拡散する形態に於て提供することにより、窒素酸
    化物発生量を減少させる状態での効果的な燃焼を促進す
    るための方法。
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