JPH09280516A - 燃焼装置および該燃焼装置を具備した熱設備 - Google Patents

燃焼装置および該燃焼装置を具備した熱設備

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JPH09280516A
JPH09280516A JP8086136A JP8613696A JPH09280516A JP H09280516 A JPH09280516 A JP H09280516A JP 8086136 A JP8086136 A JP 8086136A JP 8613696 A JP8613696 A JP 8613696A JP H09280516 A JPH09280516 A JP H09280516A
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burner
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱的耐久性を向上させた燃焼装置と熱設備の
提供。 【解決手段】 予混合領域８を有し、通気性固体３の後
方に燃料噴射ノズル４を配置した燃焼装置。通気性固体
３が整流式通気性固体であるもの。燃焼用空気の供給が
メイン空気とパイロット空気でわけられているもの。そ
の燃焼装置を用いた蓄熱燃焼用バーナ。その燃焼装置を
用いたラジアントチューブ装置。蓄熱燃焼用バーナを具
備した直接加熱式熱設備。ラジアントチューブ装置を具
備した関節加熱式熱設備。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通気性固体の後方
（給気流れで見て上流側）に燃料噴射部を設けた燃焼装
置、およびそれを具備した熱設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来バーナでは、燃料噴射部は、燃焼室
に面して設けられており、燃料噴射部の直ぐ下流で燃焼
が実行されるので、高温となる。とくに、蓄熱燃焼用バ
ーナでは、高温となる蓄熱体の前方（燃焼室側）に燃料
噴射部が設けられていることからも、燃料噴射部は非常
に高温となる。また、特殊な例として、実開昭６２−１
１８９２５号公報は、ラジアントチューブにおいて、蓄
熱体の後方（燃焼室と反対側）に燃料噴射ノズルを、該
ノズル先端を蓄熱体に密着させて設けたものを開示して
いるが、以下の問題を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃料噴射部が燃焼室に
面して設けられたバーナでは、燃料噴射部が高温になっ
て耐久性上問題になる他、燃料噴射部を高耐熱材で形成
すればコストおよび加工上問題になる。また、複雑な機
構を高温部に設けることができないので、バーナ構造が
種種の制限を受ける。実開昭６２−１１８９２５号公報
のように蓄熱体の後方に燃料噴射部を設けたバーナで
は、実際に試験してみると、燃料と空気の混合が不十分
で火炎が形成されない。燃料と空気を予混合させるため
に燃料噴射ノズルを蓄熱体から離すと、蓄熱体に排気ガ
スが流れて蓄熱体が高温になったとき、燃料と空気の混
合ガスが蓄熱体内部で自己発火し、蓄熱体が溶損した。
このように、予混合なしでは着火せず、予混合させると
蓄熱体が溶損し、実用に耐えないことがわかった。本発
明の目的は、燃料噴射ノズルを含む機構部が低温部にあ
る燃焼装置およびそれを具備した熱設備を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の燃焼装置および熱設備では、つぎの構造がとられて
いる。 （Ａ）燃焼装置は少なくとも１つのバーナを具備し、バ
ーナは通気性固体を備えていて、燃料噴射ノズルが通気
性固体の後方（給気流れ方向上流側）に設けられてお
り、通気性固体の最下流部と燃料噴射ノズルとの間には
燃料と燃焼用空気の予混合領域が設けられている。 （Ｂ）燃焼装置が蓄熱燃焼用バーナである場合は、燃焼
用空気の供給経路を互いに独立のメイン空気供給経路と
パイロット空気供給経路とから構成し、パイロット空気
供給経路内に燃料噴射ノズルを配置する。 （Ｃ）燃焼装置がラジアントチューブの端部に設けた蓄
熱燃焼用バーナである場合にも、燃焼用空気の供給経路
を互いに独立のメイン空気供給経路とパイロット空気供
給経路とから構成し、パイロット空気供給経路内に燃料
噴射ノズルを配置する。 （Ｄ）上記（Ｂ）の装置を各種工業炉、ボイラ、化学反
応容器のバーナとして用いた直接加熱式熱設備、およ
び、上記（Ｃ）の装置を各種工業炉、ボイラ、化学反応
容器のバーナとして用いた間接加熱式熱設備。
【０００５】上記（Ａ）の燃焼装置では、燃料噴射ノズ
ルが通気性固体の後方（給気流れ方向上流側）に設けら
れているため、低温部にあり、耐久性が向上するほか、
その周辺の機構を耐火材から構成する必要がなく、容易
にかつ高精度に加工できる。また、通気性固体に多数の
独立通路をもつ整流式通気性固体を用いることにより、
通気性固体の下流に安定した層流界面拡散火炎を形成で
き、安定した緩慢燃焼が行われ、ＮＯｘ低減、火炎の伸
び、それによる熱流束のフラット化、炉の局部加熱防止
による炉寿命の延長、輝炎の形成、輻射伝熱特性の改
善、等が達成される。上記（Ｂ）および（Ｃ）の燃焼装
置では、上記（Ａ）の作用、効果の他、燃焼停止中にも
パイロット空気は適量流し放しにしておくので、蓄熱体
の燃料流通部分は高温になることが抑制され、燃料とパ
イロット空気の混合ガスが自己発火することがなく、蓄
熱体の溶損が防止される。また、予混合領域が設けられ
ているため、通気性固体を出たところで混合気に着火さ
せることができ、火炎の形成は可能になる。上記（Ｄ）
の熱設備は、上記（Ｂ）および（Ｃ）の燃焼装置を用い
た設備である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。本発明の全実施例に共通する構造部分には全実施例
にわたって同じ符号を付してある。まず、本発明の全実
施例にわたって共通する構造、作用を、たとえば図１を
参照して説明する。図１に示すように、燃焼装置は、少
なくとも１つのバーナ１を備えている。バーナ１は、気
体の流路２と、この気体の流路２に設置された通気性固
体３と、燃料噴射ノズル４と、を有している。通気性固
体３には、一側から燃焼用空気５が流れ込み、他側に火
炎７が形成される。燃料噴射ノズル４は、通気性固体３
の、燃焼用空気が流れ込む側に設置されている。通気性
固体３の最下流部より上流側で、かつ燃料噴射ノズル４
の燃料噴出端より下流側には、燃料６と燃焼用空気５と
の予混合領域８が設けられている。９はケーシングで、
燃料噴射ノズル４はケーシング９を貫通しており、燃料
６を通気性固体３の燃焼用空気流れ込み側から通気性固
体３に流す。燃料と空気の混合ガスは図示略の点火装置
（耐熱金属線もしくは導電性セラミックを利用できる）
で着火されて、火炎７が通気性固体３より前方に形成さ
れる。この構造を持つ燃焼装置では、通気性固体３の、
燃焼用空気流れ込み側に、燃料噴射ノズル４等を含む機
構部が設けられているので、機構部は低温部に配置さ
れ、バーナ１の寿命が延びるとともに、熱的環境条件に
おける設計自由度が向上する。
【０００７】つぎに、本発明の各実施例に特有な構造、
作用を説明する。本発明の第１実施例では、図１に示す
ように、燃焼装置のバーナ１の通気性固体３は、拡散式
通気性固体から構成されてもよく、図１では、通気性固
体３が拡散式通気性固体から構成された場合を示してい
る。その場合は、予混合領域８は、拡散式通気性固体３
と、通気性固体３と燃料噴射ノズル４との間に設けられ
た隙間と、からなる。通気性固体３が拡散式通気性固体
から構成される場合は、燃料６が拡散式通気性固体３を
通過している間においても空気と混合し通気性固体３の
横断面全面に拡散するので、火炎７は拡散式通気性固体
３の前端面の全面の前方に形成される。通気性固体３に
は低温の燃料と燃焼用空気が流れるので、通気性固体３
は火炎７から輻射で加熱される前端部を除き、低温であ
り、熱的には自由に材料を選定することができる。
【０００８】本発明の第２実施例では、図２に示すよう
に、燃焼装置のバーナ１の通気性固体３は、整流式通気
性固体から構成されている。ここで、整流式通気性固体
とは、通気性固体３の気体通路が軸方向に延びる互いに
独立またはほぼ独立（完全独立でなくてもよく、個個の
気体通路の独立性が比較的高いものであればよい）の多
数の通路からなり、気体がそれを通っている間に軸方向
流れに整えられる通気性固体をいう。整流式通気性固体
３は、多数の軸方向通路を有するものであればその構造
は自由であり、たとえば、ハニカム構造、多数の線材を
束ねて線材間に多数の軸方向通路を形成したもの、小径
のパイプを多数集合させて多数の軸方向通路を形成した
もの、波板と平板を互い違いに重ねたもの、波板と平板
とを重ねてロール状に巻いたもの、等からなる。また、
整流式通気性固体３の材質は、所定の耐熱性、耐熱衝撃
性、化学安定性を有するものであればよく、たとえば、
セラミックス、金属などである。整流式通気性固体３
は、成形を容易にするため、あるいは熱応力を軽減する
ために、軸方向に複数に分割されていてもよく、また、
断面内方向にも複数のセクションに分割されていてもよ
い。
【０００９】通気性固体３が整流式通気性固体から構成
されることによって、燃料は予混合領域８で、主に燃料
流れの外周で、燃焼空気と予混合し、整流式通気性固体
３に入り、整流式通気性固体３を通過中は、燃料部分、
その周りの燃料と燃焼用空気の混合気部分、さらにその
周りの燃焼用空気の部分が、互いに混合することなくほ
ぼ独立に流れて、整流式通気性固体３の下流側端面から
円筒層状（最も内側が燃料層１０、その外側が混合気層
１１、最も外側が空気層１２）に出、出た直後で図示略
の着火装置により燃料と燃焼用空気の混合気部分に着火
されて円筒形の火炎面が形成される。ここで生成された
円筒形燃焼ガス層に、内側から燃料ガスが、外側から燃
焼用空気が拡散してきて、混合し、自己排ガス層内緩慢
燃焼とも呼ぶことができる火炎伝播機構が成り立ち、下
流にいくに従って除徐にラッパ状に広がる火炎が形成さ
れる。層流により燃料ガス、燃焼用空気の燃焼ガス層へ
の混合、燃焼は、火炎の長手方向に除々に行われるの
で、火炎はその長手方向に長く延び、その燃焼は緩慢燃
焼（燃料の全量が完全燃焼するが長い領域にわたる緩慢
な燃焼）となる。また、層流界面拡散火炎では、初期拡
散物質である遊離水素が優先的に消費されて、残された
遊離炭素が輝く炎を発して緩慢に消費（燃焼）されるの
で、炎は炭素特有の輝炎（ほぼ黄色）となり、この輝炎
は緩慢燃焼によって長く延びる。
【００１０】上記自己排ガス層内緩慢燃焼により、ＮＯ
ｘ（窒素酸化物）の生成が抑制され、排気ガス中に含ま
れるＮＯｘの量が低減され、クリーンな燃焼、環境にや
さしい燃焼が実行される。また、緩慢燃焼と、整流式通
気性固体３から出た直後では混合ガス領域（燃焼領域）
がまわりを低温の燃焼用空気の層で囲まれていることに
より、整流式通気性固体３から出た直後の炉部分（また
はチューブ部分）の局部加熱が抑制され、このバーナ１
を取りつけた炉の寿命が延びる。また、緩慢燃焼と火炎
長が伸びることにより、熱流束が火炎の長手方向にフラ
ット化し、炉（またチューブ）内の均一加熱に寄与でき
るとともに、炉（またはチューブ）全体の温度を上げる
ことができ、伝熱効率が改善される。また、炎が輝炎と
なり、しかも長い炎であることにより、効率よい輻射伝
熱場が形成され、伝熱効率が改善される。
【００１１】本発明の第３実施例では、図３に示すよう
に、通気性固体３が整流式通気性固体からなり、予混合
領域８が少なくとも整流式通気性固体３の内部に形成さ
れている場合を示している。図３の例では、予混合領域
８が整流式通気性固体３の上流側端面と燃料噴射ノズル
４の先端との間にも形成された場合を示している。この
構成によって、燃料ガス６と燃焼用空気５とは予混合領
域８で一部混合して予混合気を形成し、整流式通気性固
体３を出た所に、内側が燃料ガス層１０、その外側が円
筒形の予混合ガス層１１、さらにその外側が燃焼用空気
層１２からなる層流が形成され、予混合ガス層１１に着
火されることによって、第２実施例で説明した燃焼が実
行される。
【００１２】本発明の第４実施例では、図４に示すよう
に、通気性固体３が整流式通気性固体からなり、予混合
領域８が整流式通気性固体３の上流側端面と燃料噴射ノ
ズル４の先端との間に配置された拡散式通気性固体（厚
さｔ）からなる。燃料噴射ノズル４の先端は拡散式通気
性固体に接触していてもよい。この構成によって、燃料
ガス６と燃焼用空気５とは予混合領域８で一部混合して
予混合気を形成し、整流式通気性固体３を出た所に、内
側が燃料ガス層１０、その外側が円筒形の予混合ガス層
１１、さらにその外側が燃焼用空気層１２からなる層流
が形成され、予混合ガス層１１に着火されることによっ
て、第２実施例で説明した燃焼が実行される。
【００１３】本発明の第５実施例では、図５に示すよう
に、通気性固体３が整流式通気性固体からなり、予混合
領域８が整流式通気性固体３の上流側端面と燃料噴射ノ
ズル４の先端との間に設けられた空間（厚さｔ）からな
る。図５には、最も単純な形態としてパイプ状の燃料噴
射ノズルを示してあるが、予混合特性を制御する他の因
子として、パイプ端部のパイプ厚さ、口径、形状（袋形
状、多孔、横孔など）などがある。この場合、パイプ端
部のパイプ厚さを大にすると、端面に発生する自然渦流
が強力になって混合が促進される。また、パイプ口径を
加減して空気と燃料の流速の差を大きくすると、空気と
燃料の界面に発生する自然渦流が強力になって混合が促
進される。さらに、パイプ端面の形状を袋状にして流れ
の軸方向に多孔化したりパイプ側面に横孔を設けること
により、さらに混合が促進される。この構成によって、
燃料ガス６と燃焼用空気５とは予混合領域８で一部混合
して予混合気を形成し、整流式通気性固体３を出た所
に、内側が燃料ガス層１０、その外側が円筒形の予混合
ガス層１１、さらにその外側が燃焼用空気層１２からな
る層流が形成され、予混合ガス層１１に着火されること
によって、第２実施例で説明した燃焼が実行される。
【００１４】本発明の第６実施例では、図６、図７に示
すように、バーナ１が、さらに、通気性固体３を内側に
支持するケーシング９と、ケーシング９に連結され気体
の流路２の一部を構成する空気ヘッダー１３と、点火機
構１４と、火炎検出機構１５を有している。そして、通
気性固体３と、燃料噴射ノズル４と、ケーシング９と、
空気ヘッダー１３と、点火機構１４と、火炎検出機構１
５は、パッケージ化されている。そして、このパッケー
ジ化されたものが、炉（またはチューブ）に着脱可能に
取りつけられるようになっている。点火機構１４につい
ては、導電性を有するケーシング９と絶縁性を有する通
気性固体３の内部を貫通するスパークロッド１６との間
で、最も着火安定性に優れた予混合層を狙う位置に高電
圧放電を生じれば、電気着火が可能である。また、火炎
検出機構１５については、絶縁性を有する通気性固体３
の内部を貫通するフレームロッドを用いてもよいが、軸
方向に光透過性を有する通気性固体３の場合は、光学式
火炎検出装置を用いることができる。このパッケージ化
した構成によって、バーナ１の熱設備への着脱、施工、
メンテナンスが容易になる。
【００１５】本発明の第７実施例では、図８に示すよう
に、バーナ１が、さらに、メイン空気５Ａを供給するメ
イン空気供給通路２Ａと、パイロット空気５Ｂを供給す
るパイロット空気供給経路２Ｂと、を有している。メイ
ン空気５Ａとパイロット空気５Ｂとの和が燃焼用空気５
である。パイロット空気供給経路２Ｂとメイン空気供給
通路２Ａとは互いに独立しており、パイロット空気供給
経路２Ｂ内に燃料噴射ノズル４が配置されている。パイ
ロット空気供給経路２Ｂを構成するパイプの先端は整流
式通気性固体からなる通気性固体３に当てられている。
燃料噴射ノズル４の先端は、通気性固体３の燃焼用空気
が流れ込む側の端面から離されており、燃料噴射ノズル
４の先端と通気性固体３の燃焼用空気が流れ込む側の端
面との間の空間が予混合領域８となっている。
【００１６】燃料噴射ノズル４をパイロット空気供給経
路２Ｂ内に安定的に保持する構造はとくに限定されない
が、たとえば大径、小径の２本のパイプ（パイロット空
気供給経路２Ｂを構成するパイプと燃料噴射ノズル４）
を同心状に保持するため、内側のパイプの外側（または
外側のパイプの内側）に通気可能なスプライン形状体１
７またはギア形状体を設け、パイロット空気に旋回流を
付与した構造などがとられる。パイロット空気供給経路
２Ｂを構成するパイプの先端を整流式通気性固体からな
る通気性固体３に当てるのは、パイロット空気の流路を
メイン空気の流路から明確に分離するためであり、必要
に応じて接触面にリング状のパッキンをいれたり、ある
いは図８に示すように、パイロット空気供給経路２Ｂを
構成するパイプの先端を整流式通気性固体の途中部位ま
で挿入してもよい。
【００１７】上記パイロット空気の流路とメイン空気空
気の流路を分けることにより、このバーナ１を蓄熱燃焼
式バーナとして用いた場合（その場合には、通気性固体
３が排気ガスが通るときに排気ガスから熱を奪って蓄熱
し給気が通るときに蓄熱していた熱を給気に解放して給
気を予熱する蓄熱体となる）に、通気性固体３のうち燃
料が通過する部分および混合気が通過する部分のまわり
にパイロット空気が通過する円筒状の低温領域を形成
し、排気ガスが通って約７００°Ｃ以上に高温になって
いる部分から燃料および混合気通過部分を半径方向に隔
離でき、これによって、燃料、混合気が通気性固体３の
内部で燃焼し通気性固体３が円筒状に溶損することを防
止することができる。すなわち、上記パイロット空気の
流路とメイン空気空気の流路を分けることにより、蓄熱
燃焼式バーナ（ラジアントチューブバーナを含む）への
適用が実用上可能になる。
【００１８】本発明の第８実施例では、図９、図１０、
図１１に示すように、バーナ１が、さらに、通気性固体
３の火炎が形成される側に配置された、所望形状のポー
トを形成するポート形成体１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを有
している。図９のポート形成体１８Ａは、口径を絞って
出口流速を上げた高流速ポートであり、図１０のポート
形成体１８Ｂは、旋回羽根をつけた旋回ポートであり、
図１１のポート形成体１８Ｃは、ベンチュリー状にした
低圧損ポートである。この構成によって、バーナ１の流
体吹き出し特性を適宜の特性に選定、設定することが可
能になる。
【００１９】本発明の第９実施例では、図１２に示すよ
うに、バーナ１が、さらに、通気性固体３を内部に納め
たケーシング９を有し、ケーシング９は前記通気性固体
の火炎が形成される側に所望形状のポートを形成するる
ポート形成部分９Ａを有しており、ケーシング９の少な
くとも一部（図示例では全体）が耐火物から構成されて
いる。ポート形成部分９Ａは、口径を絞って出口流速を
上げた高流速ポートとされた場合が示されている。耐火
物は、たとえばセラミックスからなる。この場合、空気
流路の下流側に設置されるべき局所的通電部分（スパー
クロッドなど）のみ耐熱金属製としてもよいが、導電性
セラミックスなどを用いて全体を耐火物で構成し、より
高温に耐えうる構造としてもよい。ケーシング９を耐火
物構成とすることにより、バーナ１のケーシング９を炉
内に配置した場合に、その耐熱性を向上させることがで
きる。
【００２０】本発明の第１０実施例では、図１３に示す
ように、バーナ１が、さらに、通気性固体３を内部に納
めたケーシング９を有し、このケーシング９に、通気性
固体３の外周部から通気性固体３の前面に誘引される空
気流によって発生する負圧を利用して炉内排ガス１９を
燃焼用空気に誘導する炉内排ガス導入口２０が形成され
ている。この構成によって、炉内排ガスで燃焼用空気を
希釈することができ、燃焼をさらに緩慢にすることがで
き、ＮＯｘ生成反応をさらに抑制することができる。ま
た、炉内排ガス導入口２０と高流速ポートとの併用によ
り、炉内排ガスの自己循環をポート吐出部以後の火炎形
成領域においても強力に行わせることができ、さらにＮ
Ｏｘ生成反応をさらに抑制することができる。
【００２１】本発明の第１１実施例では、図１４、図１
５に示すように、バーナ１が、さらに、メイン空気５Ａ
を供給するメイン空気供給通路２Ａと、パイロット空気
５Ｂを供給するパイロット空気供給経路２Ｂと、を有し
ている。パイロット空気供給経路２Ｂとメイン空気供給
通路２Ａとは互いに独立しており、パイロット空気供給
経路２Ｂ内に燃料噴射ノズル４が配置されている。パイ
ロット空気供給経路２Ｂを構成するパイプの先端は整流
式通気性固体からなる通気性固体３に当てられており、
燃料噴射ノズル４の先端は、通気性固体３の燃焼用空気
が流れ込む側の端面から離されている。燃料噴射ノズル
４からの燃料６とメイン空気供給経路２Ａおよびパイロ
ット空気供給経路２Ｂからの燃焼用空気５との割合が意
図的に燃料過剰となるように設定されている。バーナ１
は、さらに、メイン空気供給経路２Ａおよびパイロット
空気供給経路２Ｂとは別に燃焼用空気５を通気性固体の
下流側に供給する第３の燃焼用空気供給経路２Ｃを有し
ている。
【００２２】図示例では、第３の燃焼用空気供給経路２
Ｃは、バーナ１をマルチポートバーナとし中心のポート
のまわりに配置されたポートから形成されている。しか
し、この経路２Ｃは、他の構造をとってもよく、たとえ
ば、パイロット火炎の流れによって発生する負圧や、煙
突のドラフト、または排気ファンを利用した自然給気方
式でもよいし、燃焼用の空気を強制的に供給するブロワ
ー機構に接続されていてもよい。
【００２３】上記構成によって、意図的に燃料過剰（空
気比が１より小）となるように設定された条件下で燃焼
させることにより、燃焼可能な領域がパイロット炎とし
て機能しつつ、余剰の燃料は別途供給される（第３の燃
焼用空気供給経路２Ｃを通して供給される）空気によっ
てメイン炎が形成される。
【００２４】本発明の第１２実施例では、図１６、図１
７に示すように、バーナ１が、さらに、メイン空気５Ａ
を供給するメイン空気供給通路２Ａと、パイロット空気
５Ｂを供給するパイロット空気供給経路２Ｂと、を有し
ている。パイロット空気供給経路２Ｂとメイン空気供給
通路２Ａとは互いに独立しており、パイロット空気供給
経路２Ｂ内に燃料噴射ノズル４が配置されている。パイ
ロット空気供給経路２Ｂを構成するパイプの先端は整流
式通気性固体からなる通気性固体３に当てられており、
燃料噴射ノズル４の先端は、通気性固体３の燃焼用空気
が流れ込む側の端面から離されている。燃料噴射ノズル
４からの燃料６とメイン空気供給経路２Ａおよびパイロ
ット空気供給経路２Ｂからの燃焼用空気５との割合が意
図的に空気過剰となるように設定されている。バーナ１
は、さらに、燃料噴射ノズル４とは別に２次燃料６Ａ
（燃料噴射ノズル４から供給される燃料と同種または異
種の気体、または適性に霧化された液体、または微粉状
の固体）を、通気性固体の下流側に供給する、２次燃料
経路４Ａを有している。
【００２５】上記構成によって、意図的に空気過剰（空
気比が１より大）となるように設定された条件下で燃焼
させることにより、燃焼可能な領域がパイロット炎とし
て機能しつつ、余剰の空気は別途供給される（２次燃料
経路４Ａを通して供給される）燃料によってメイン炎が
形成される。
【００２６】本発明の第１３実施例では、図１８に示す
ように、第７実施例で説明したと同じ構造のバーナ１が
２つ設けられている。２つのバーナ１は、一方のバーナ
が燃焼実行中は他方のバーナは燃焼停止中とされ、燃焼
停止中のバーナは排気ガス（燃焼実行中のバーナによる
炉内での燃焼の排気ガス）を通し排気ガスの熱をそのバ
ーナの通気性固体３に蓄熱し、燃焼実行中のバーナは給
気を通しそのバーナの通気性固体３に蓄熱していた熱を
給気に放熱するように、互いに対とされていいる。２つ
のバーナ１の外部には、２つのバーナ１への給気、排気
を交互に切替える、給気、排気の切替機構２１（たとえ
ば、四方弁）が設けられている。四方弁の対向する２つ
のポートが各バーナ１の空気供給口に、残りの対向する
２つのポートのうちの一方が空気供給源に、他方が煙道
または排気ファンに接続される。この構造によって、２
つのバーナ１は、蓄熱燃焼用交互切替式ツインバーナを
構成する。この構造では、通気性固体３は整流式通気性
固体であり、蓄熱体としても機能する。
【００２７】上記構成により、第２実施例で述べたと同
様の作用、効果が得られる。すなわち、自己排ガス層内
緩慢燃焼とも呼ぶことができる火炎伝播機構が成り立
つ。層流により、火炎はその長手方向に長く延び、その
燃焼は緩慢燃焼となる。また、炎は炭素特有の輝炎とな
り、この輝炎は緩慢燃焼によって長く延びる。上記自己
排ガス層内緩慢燃焼により、ＮＯｘの生成が抑制され、
排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が低減され、クリーン
な燃焼、環境にやさしい燃焼が実行される。また、層流
界面のゆるやかな混合により緩慢な燃焼が行われるた
め、整流式通気性固体３から出た直後の炉部分の局部加
熱が抑制され、このバーナ１を取りつけた炉の寿命が延
びる。また、緩慢燃焼と火炎長が伸びることにより、熱
流束が火炎の長手方向にフラット化し、炉内の均一加熱
に寄与できるとともに、炉全体の温度を上げることがで
き、伝熱効率が改善される。また、炎が輝炎となり、し
かも長い炎であることにより、効率よい輻射伝熱場が形
成され、伝熱効率が改善される。また、第７実施例で述
べたと同様の作用、効果が得られる。すなわち、パイロ
ット空気の流路とメイン空気の流路を分けることによ
り、通気性固体３のうち燃料が通過する部分および混合
気が通過する部分のまわりにパイロット空気が通過する
円筒状の低温領域を形成し、排気ガスが通って約７００
°Ｃ以上に高温になっている部分から燃料および混合気
通過部分を半径方向に隔離でき、これによって、燃料、
混合気が通気性固体３の内部で燃焼し通気性固体３が円
筒状に溶損することを防止することができる。
【００２８】本発明の第１４実施例では、図１９に示す
ように、本発明の第１３実施例の燃焼装置において、２
つのバーナ１間に、燃焼停止側のバーナから燃焼実行中
のバーナに排気ガスの一部が再循環することを可能にす
る連通路２２が設けられている。再循環は、通気性固体
３の先端から流出する気体に誘引されて通気性固体３の
周囲に発生する負圧を利用して行われる。この構成によ
って、炉内排気ガスの一部が燃焼実行中のバーナ１に循
環され、燃焼用空気を希釈し、燃焼をさらに緩慢にす
る。
【００２９】本発明の第１５実施例では、図２０、図２
１に示すように、第１３実施例で述べた２つのバーナの
各バーナ１が、複数（たとえば７つ）のポート２３（各
ポート２３はたとえば断面６角形の耐火物ブロック２４
内に形成されている）を有したマルチポート型バーナか
らなる。通気性固体３は複数のポート２３のすべてのポ
ート２３内に配置されており、燃料噴射ノズル４は複数
のポート２３の一部のみのポート（たとえば中心に配置
された１つのポートのみ）内に配置されている。上記構
造をとることにより、断面６角形の耐火物ブロック２４
を組み合わせることにより、比較的大きなシステムへの
拡張が容易にできる。また、各ポート２３に対して、空
気ヘッダー内にパイプ２５を設けることで燃焼用空気の
偏流を防止することができる。
【００３０】本発明の第１６実施例では、図２２、図２
３に示すように、バーナ１が１つ設けられており、この
１つのバーナ１は、複数（たとえば７つ）のポート２３
（各ポート２３はたとえば断面６角形の耐火物ブロック
２４内に形成されている）を有したマルチポート型バー
ナからなる。通気性固体３は複数のポート２３のすべて
のポート内に配置されており、燃料噴射ノズル４は複数
のポート２３の一部のみのポート（たとえば中心に配置
された１つのポートのみ）内に配置されている。１つの
バーナ１の、燃料噴射ノズル４が配置されていないポー
トは、区画板２８によって２つの領域２６、２７に区画
されており、一方の領域に給気が流れているとき他方の
領域に排気ガスが流れる関係をもたされている。それに
よって排気ガスが流れている領域のポートにある通気性
固体３は排気ガスの熱を蓄熱し、給気が流れている領域
のポートにある通気性固体は蓄熱していた熱を給気に放
熱する。すなわち、通気性固体３はとしても機能する。
１つのバーナ１の外部には、２つの領域２６、２７の給
気、排気を切替える切替機構（図示を省略するが、図１
８で用いた切替機構２１と類似のもの）が設けられる。
この構造によって、マルチポート型蓄熱燃焼用交互切替
式シングルバーナが構成される。
【００３１】上記構造によって、燃焼用空気吐出ポート
の近傍に排気ガス排出ポートが位置することになり、排
気ガス排出ポートを指向して炉内燃焼ガスが還流してく
るため、通常のツインバーナよりも強い炉内排ガス再循
環効果が得られ、低ＮＯｘ化をはかることができる。
【００３２】本発明の第１７実施例では、図２４に示す
ように、バーナが１つ設けられており、この１つのバー
ナ１は、複数（たとえば７つ）のポート２３（各ポート
２３はたとえば断面６角形の耐火物ブロック２４内に形
成されている）を有したマルチポート型バーナからな
る。通気性固体３は複数のポート２３のすべてのポート
内に配置されており、燃料噴射ノズル４は複数のポート
２３の一部のみのポート（たとえば中心に配置された１
つのポートのみ）内に配置されている。１つのバーナ１
の、燃料噴射ノズル４が配置されていないポート群は、
２つの領域２９、３０に分割されており、一方の領域２
９に給気が流れているとき他方の領域３０に排気ガスが
流れる関係をもち、それによって排気ガスが流れている
領域のポートにある通気性固体３は排気ガスの熱を蓄熱
し、給気が流れている領域のポートにある通気性固体３
は蓄熱していた熱を給気に放熱する。そして、バーナ１
の内部で通気性固体３の後方（給気の流れ方向上流側）
には、２つの領域２９、３０の給気、排気を切替える回
転式の切替機構３１が設けられている。上記構造によっ
て、マルチポート型蓄熱燃焼用回転切替式シングルバー
ナが構成される。
【００３３】上記構造によって、燃焼用空気吐出ポート
の近傍に排気ガス排出ポートが位置することになり、排
気ガス排出ポートを指向して炉内燃焼ガスが還流してく
るため、ツインバーナよりも強い炉内排ガス再循環効果
が得られ、低ＮＯｘ化をはかることができる。
【００３４】本発明の第１８実施例では、図２５に示す
ように、バーナ１が２つ設けられており、この２つのバ
ーナ１は、その一方が燃焼室を構成するチューブ（ラジ
アントチューブ）３２の一端に設けられ、他方が該チュ
ーブ３２の他端に設けられている。２つのバーナ１は、
一方のバーナが燃焼実行中は他方のバーナは燃焼停止中
とされ、燃焼停止中のバーナは排気ガスを通し排気ガス
の熱をそのバーナの通気性固体に蓄熱し、燃焼実行中の
バーナは給気を通しそのバーナの通気性固体に蓄熱して
いた熱を給気に放熱するように、その燃焼の実行、停止
が互いに関係付けられている。２つのバーナは、給気、
排気の切替機構２１に接続されている。各バーナ１は、
第７実施例で述べたように、メイン空気５Ａを供給する
メイン空気供給通路２Ａと、パイロット空気５Ｂを供給
するパイロット空気供給経路２Ｂと、を有する。パイロ
ット空気供給経路２Ｂとメイン空気供給通路２Ａとは互
いに独立している。パイロット空気供給経路２Ｂ内に燃
料噴射ノズル４が配置されており、パイロット空気供給
経路２Ｂを構成するパイプの先端は通気性固体３に当て
られており、燃料噴射ノズル４の先端は通気性固体３の
前記燃焼用空気が流れ込む側の端面から離されている．
通気性固体３は整流式置通気性固体からなる。上記構造
によって、ラジアント型蓄熱燃焼用交互切替式チューブ
バーナが構成される。
【００３５】ラジアントチューブ３２の材質は所定の耐
熱性、耐熱衝撃性、化学安定性を有するものであればよ
く、たとえば金属、セラミックスなどである。ラジアン
トチューブ３２の形状は、図示例ではＵ型を示したが、
Ｉ型、Ｗ型、螺旋状など任意の形状を選定できる。ま
た、断面形状は、図示例では円形を示したが、それに限
るものではなく、矩形状等であってもよい。さらに、燃
焼室を構成するチューブは、パイプに限るものではな
く、図２６に示すように、箱状の容器の内部を仕切っ
て、パネル状の燃焼室を構成してもよい。燃焼用空気の
供給方法は、切替機構２１（たとえば四方弁）の給気側
に空気供給装置を接続した押し込みタイプと、切替機構
２１の排気側に排気ファンなどの排気装置を接続した吸
引タイプの何れでも対応でき、管内圧力が低いため、低
圧タイプの供給動力でも十分に対応できる。図２５で
は、切替機構２１として四方弁を用いた場合が示されて
おり、この四方弁の対向する２つのポートが各バーナ１
の空気供給口に接続されており、残りの２つのポートの
一方が空気供給装置に、他方が煙道または排気ファンに
接続される。
【００３６】上記構成により、第２実施例で述べたと同
様の作用、効果が得られる。すなわち、自己排ガス層内
緩慢燃焼とも呼ぶことができる火炎伝播機構が成り立
つ。層流により、火炎はその長手方向に長く延び、その
燃焼は緩慢燃焼となる。また、炎は炭素特有の輝炎とな
り、この輝炎は緩慢燃焼によって長く延びる。上記自己
排ガス層内緩慢燃焼により、ＮＯｘの生成が抑制され、
排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が低減され、クリーン
な燃焼、環境にやさしい燃焼が実行される。また、緩慢
燃焼と、整流式通気性固体３から出た直後では混合ガス
領域（燃焼領域）がまわりを低温の燃焼用空気の層で囲
まれていることにより、整流式通気性固体３から出た直
後の炉部分の局部加熱が抑制され、このバーナ１を取り
つけたラジアントチューブ３２の寿命が延びる。また、
緩慢燃焼と火炎長が伸びることにより、熱流束が火炎の
長手方向にフラット化し、ラジアントチューブ３２の均
一加熱に寄与できるとともに、ラジアントチューブ３２
全体の温度を上げることができ、伝熱効率が改善され
る。また、炎が輝炎となり、しかも長い炎であることに
より、効率よい輻射伝熱場が形成され、伝熱効率が改善
される。また、第７実施例で述べたと同様の作用、効果
が得られる。すなわち、パイロット空気の流路とメイン
空気の流路を分けることにより、通気性固体３のうち燃
料が通過する部分および混合気が通過する部分のまわり
にパイロット空気が通過する円筒状の低温領域を形成
し、排気ガスが通って約７００°Ｃ以上に高温になって
いる部分から燃料および混合気通過部分を半径方向に隔
離でき、これによって、燃料、混合気が通気性固体３の
内部で燃焼し通気性固体３が円筒状に溶損することを防
止することができる。
【００３７】本発明の第１９実施例では、図２７に示す
ように、本発明の第１８実施例の燃焼装置において、２
つのバーナ１間に、燃焼停止側のバーナから燃焼実行中
のバーナに排気ガスの一部が再循環することを可能にす
る連通路２２が設けられている。再循環は、通気性固体
３の先端から流出する気体に誘引されて通気性固体３の
周囲に発生する負圧を利用して行われる。この構成によ
って、ラジアントチューブ内燃焼室内の排気ガスの一部
が燃焼実行中のバーナ１に循環され、燃焼用空気を希釈
し、燃焼をさらに緩慢にする。
【００３８】本発明の第１３実施例〜第１７実施例の蓄
熱燃焼式バーナ１は、各種工業炉、ボイラ、化学反応容
器等に取りつけられ、直接加熱式熱設備が構成される。
また、本発明の第１８実施例、第１９実施例の蓄熱燃焼
式バーナ１は、各種工業炉、ボイラ、化学反応容器等に
取りつけられ、間接加熱式熱設備が構成される。上記に
おいて、各種工業炉には、溶解炉、焼結炉、予熱炉、均
熱炉、鍛造炉、加熱炉、焼鈍炉、容体化炉、メッキ炉、
乾燥炉、調質炉、焼入れ炉、焼きもどし炉、酸化還元
炉、焼成炉、焼付炉、焙焼炉、溶解保持炉、前炉、ルツ
ボ炉、エージング炉、反応炉、蒸留炉、取鍋乾燥予熱
炉、鋳型焼成予熱炉、焼準炉、ロー付け炉、浸炭炉、塗
装乾燥炉、窒化炉、ガラス溶解炉、ごみ焼却炉、等を含
む。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の燃焼装置によれば、燃料噴射
ノズルを通気性固体の後方配置としたので、燃料噴射ノ
ズルを含む機構部が低温部に配置することができ、耐久
性上、有利になる。請求項２の燃焼装置によれば、通気
性固体が整流式通気性固体からなるので、層流界面燃焼
を行わせることができ、燃焼が緩慢になって火炎が長く
なり、ＮＯｘ低減、加熱温度のフラット化、それによる
局部加熱の抑制による長寿命化、均一加熱による伝熱効
率の向上がはかられる。また、層流界面燃焼により、輝
炎が形成され、しかも輝炎は長く、輻射伝熱場が形成さ
れて、伝熱効率が改善される。請求項３〜５の燃焼装置
によれば、予混合領域が形成されているので、通気性固
体の出口側に必ず円筒状の予混合層が形成され、層流界
面燃焼、着火が円滑になる。請求項６の燃焼装置によれ
ば、部材をパッケージ化したので、現地での施工、組
付、取外し、メンテナンスなどが容易になる。請求項７
の燃焼装置によれば、メイン空気供給通路とパイロット
空気供給とを互いに独立させたので、通気性固体のうち
燃料通過部分のまわりに低温のパイロット空気の通過部
分が存在することになり、通気性固体のパイロット空気
通過部分の外側部分に排気ガスが通っても燃料および混
合ガスが高温の排気ガスから隔離されて燃料および混合
ガスの自己発火を防止でき、蓄熱体の溶損が防止され
て、蓄熱燃焼式バーナへの適用が可能になる。請求項８
の燃焼装置によれば、ポート形状を所望の形状に設定で
きる。請求項９の燃焼装置によれば、ケーシングを耐火
物から形成して耐熱性を向上することができる。請求項
１０の燃焼装置によれば、排気ガスを循環させて、ＮＯ
ｘを低減できる。請求項１１の燃焼装置によれば、バー
ナにパイロット兼用燃料供給機能を具備させることがで
きる。請求項１２の燃焼装置によれば、バーナにパイロ
ット兼用空気供給機能を具備させることができる。請求
項１３の燃焼装置によれば、蓄熱燃焼用交互切替式ツイ
ンバーナにおいて蓄熱体として機能する通気性固体の溶
損を防止することができる。請求項１４の燃焼装置によ
れば、蓄熱燃焼用交互切替式ツインバーナにおいて排気
再循環によりＮＯｘの生成量を低減できる。請求項１５
の燃焼装置によれば、蓄熱燃焼用交互切替式ツインバー
ナにおいてマルチポート型としたので、比較的大きなシ
ステムに容易に拡張できる。請求項１６の燃焼装置によ
れば、マルチポート型とすることにより蓄熱燃焼用交互
切替式シングルバーナに適用できる。請求項１７の燃焼
装置によれば、マルチポート型とすることにより蓄熱燃
焼用回転切替式シングルバーナに適用できる。請求項１
８の燃焼装置によれば、ラジアントチューブ型蓄熱燃焼
用交互切替式チューブバーナにおいて蓄熱体として機能
する通気性固体の溶損を防止することができる。請求項
１９の燃焼装置によれば、ラジアントチューブ型蓄熱燃
焼用交互切替式チューブバーナにおいて排気再循環によ
りＮＯｘの生成量を低減できる。請求項２０の熱設備に
よれば、本発明の燃焼装置を取付けて直接加熱式熱設備
を構成できる。請求項２１の熱設備によれば、本発明の
燃焼装置を取付けて間接加熱式熱設備を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図２】本発明の第２実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図３】本発明の第３実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図４】本発明の第４実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図５】本発明の第５実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図６】本発明の第６実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図７】本発明の第６実施例の燃焼装置の側面図であ
る。
【図８】本発明の第７実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図９】本発明の第８実施例の燃焼装置が高流速ポート
をもつ場合の断面図である。
【図１０】本発明の第８実施例の燃焼装置が旋回流ポー
トをもつ場合の旋回流ポートの部分の断面図である。
【図１１】本発明の第８実施例の燃焼装置が低圧損ポー
トをもつ場合の低圧損ポートの部分の断面図である。
【図１２】本発明の第９実施例の燃焼装置の断面図であ
る。
【図１３】本発明の第１０実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図１４】本発明の第１１実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図１５】本発明の第１１実施例の燃焼装置の側面図で
ある。
【図１６】本発明の第１２実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図１７】本発明の第１２実施例の燃焼装置の側面図で
ある。
【図１８】本発明の第１３実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図１９】本発明の第１４実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図２０】本発明の第１５実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図２１】本発明の第１５実施例の燃焼装置の側面図で
ある。
【図２２】本発明の第１６実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図２３】本発明の第１６実施例の燃焼装置の側面図で
ある。
【図２４】本発明の第１７実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図２５】本発明の第１８実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【図２６】本発明の第１８実施例の燃焼装置のパネルタ
イプのものの正面図である。
【図２７】本発明の第１９実施例の燃焼装置の断面図で
ある。
【符号の説明】
１ バーナ ２ 気体の流路 ２Ａ メイン空気経路 ２Ｂ パイロット空気経路 ３ 通気性固体 ４ 燃料噴射ノズル ５ 燃焼用空気 ５Ａ メイン空気 ５Ｂ パイロット空気 ６ 燃料 ７ 火炎 ８ 予混合領域 ９ ケーシング １０ 燃料層 １１ 混合ガス層 １２ 空気層 １３ 空気ヘッダー １４ 点火機構 １５ 火炎検出機構 ２１ 切替機構 ２２ 連通炉 ２３ ポート ３２ チューブ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つのバーナを備え、 該バーナが、 気体の流路と、 前記気体の流路に設置され、一側から燃焼用空気が流れ
    込み、他側に火炎が形成される通気性固体と、 前記通気性固体の前記燃焼用空気が流れ込む側に設置さ
    れた燃料噴射ノズルと、 前記通気性固体の前記火炎が形成される側の端部と前記
    燃料噴射ノズルとの間に形成された燃料と燃焼用空気の
    予混合領域と、を有している、燃焼装置。
  2. 【請求項２】 前記通気性固体が整流式通気性固体から
    なる請求項１記載の燃焼装置。
  3. 【請求項３】 前記予混合領域が前記通気性固体の内部
    に形成されている請求項１記載の燃焼装置。
  4. 【請求項４】 前記予混合領域が前記整流式通気性固体
    と前記燃料噴射ノズルとの間に設けられた拡散式通気性
    固体からなる請求項２記載の燃焼装置。
  5. 【請求項５】 前記予混合領域が前記整流式通気性固体
    と前記燃料噴射ノズルとの間に設けられた空間からなる
    請求項２記載の燃焼装置。
  6. 【請求項６】 前記バーナが、さらに、前記通気性固体
    を内側に支持するケーシングと、該ケーシングに連結さ
    れ前記気体の流路の一部を構成する空気ヘッダーと、点
    火機構と、を有し、 前記通気性固体と、前記燃料噴射ノズルと、前記ケーシ
    ングと、前記空気ヘッダーと、前記点火機構と、はパッ
    ケージ化されている請求項１記載の燃焼装置。
  7. 【請求項７】 前記バーナが、さらに、メイン空気を供
    給するメイン空気供給通路と、パイロット空気を供給す
    るパイロット空気供給経路と、を有し、 前記パイロット空気供給経路と前記メイン空気供給通路
    とは互いに独立しており、前記パイロット空気供給経路
    内に前記燃料噴射ノズルが配置されており、前記パイロ
    ット空気供給経路を構成するパイプの先端は前記通気性
    固体に当てられており、前記燃料噴射ノズルの先端は前
    記通気性固体の前記燃焼用空気が流れ込む側の端面から
    離されている、請求項２記載の燃焼装置。
  8. 【請求項８】 前記バーナが、さらに、前記通気性固体
    の火炎が形成される側に配置された、所望形状のポート
    を形成するポート形成体を有している請求項１記載の燃
    焼装置。
  9. 【請求項９】 前記バーナが、さらに、前記通気性固体
    を内部に支持するケーシングを有し、該ケーシングは前
    記通気性固体の火炎が形成される側に所望形状のポート
    を形成するるポート形成部分を有しており、前記ケーシ
    ングの少なくとも一部が耐火物から構成されている請求
    項１記載の燃焼装置。
  10. 【請求項１０】 前記バーナが、さらに、前記通気性固
    体を内部に支持するケーシングを有し、該ケーシング
    に、前記通気性固体の外周部から前記通気性固体の前面
    へと流れる空気流によって発生する負圧を利用して炉内
    排ガスを燃焼用空気に誘導する炉内排ガス導入口が形成
    されている請求項１記載の燃焼装置。
  11. 【請求項１１】 前記燃料噴射ノズルからの燃料と前記
    メイン空気供給経路および前記パイロット空気供給経路
    からの燃焼用空気との割合が意図的に燃料過剰となるよ
    うに設定されており、 前記バーナが、さらに、前記メイン空気供給経路および
    前記パイロット空気供給経路とは別に燃焼用空気を前記
    通気性固体の下流側に供給する第３の燃焼用空気供給経
    路を有している、請求項７記載の燃焼装置。
  12. 【請求項１２】 前記燃料噴射ノズルからの燃料と前記
    メイン空気供給経路および前記パイロット空気供給経路
    からの燃焼用空気との割合が意図的に燃焼用空気過剰と
    なるように設定されており、 前記バーナが、さらに、前記燃料噴射ノズルとは別に燃
    料を前記通気性固体の下流側に供給する第２の燃料供給
    経路を有している、請求項７記載の燃焼装置。
  13. 【請求項１３】 前記バーナが２つ設けられており、 前記２つのバーナは、一方のバーナが燃焼実行中は他方
    のバーナは燃焼停止中とされ、燃焼停止中のバーナは排
    気ガスを通し排気ガスの熱をそのバーナの通気性固体に
    蓄熱し、燃焼実行中のバーナは給気を通しそのバーナの
    通気性固体に蓄熱していた熱を給気に放熱するように、
    互いに対とされており、 前記２つのバーナの外部には、給気、排気の切替機構が
    設けられている、請求項７記載の燃焼装置。
  14. 【請求項１４】 前記２つのバーナ間に、燃焼停止側の
    バーナから燃焼実行中のバーナに排気ガスの一部が再循
    環することを可能にする連通路が設けられている請求項
    １３の燃焼装置。
  15. 【請求項１５】 前記２つのバーナの各バーナが、複数
    のポートを有したマルチポート型バーナからなり、前記
    通気性固体は前記複数のポートのすべてのポート内に配
    置されており、前記燃料噴射ノズルは前記複数のポート
    の一部のみのポート内に配置されている、請求項１３の
    燃焼装置。
  16. 【請求項１６】 前記バーナが１つ設けられており、 前記１つのバーナは、複数のポートを有したマルチポー
    ト型バーナからなり、前記通気性固体は前記複数のポー
    トのすべてのポート内に配置されており、前記燃料噴射
    ノズルは前記複数のポートの一部のみのポート内に配置
    されており、 前記１つのバーナの、前記燃料噴射ノズルが配置されて
    いないポートは、一方に給気が流れているとき他方に排
    気ガスが流れる関係をもち、それによって排気ガスが流
    れている領域のポートにある通気性固体は排気ガスの熱
    を蓄熱し、給気が流れている領域のポートにある通気性
    固体は蓄熱していた熱を給気に放熱する関係をもつ、２
    つの領域に分割されており、 前記１つのバーナの外部には、前記２つの領域の給気、
    排気を切替える切替機構が設けられている、請求項１記
    載の燃焼装置。
  17. 【請求項１７】 前記バーナが１つ設けられており、 前記１つのバーナは、複数のポートを有したマルチポー
    ト型バーナからなり、前記通気性固体は前記複数のポー
    トのすべてのポート内に配置されており、前記燃料噴射
    ノズルは前記複数のポートの一部のみのポート内に配置
    されており、 前記１つのバーナの、前記燃料噴射ノズルが配置されて
    いないポートは、一方に給気が流れているとき他方に排
    気ガスが流れる関係をもち、それによって排気ガスが流
    れている領域のポートにある通気性固体は排気ガスの熱
    を蓄熱し、給気が流れている領域のポートにある通気性
    固体は蓄熱していた熱を給気に放熱する関係をもつ、２
    つの領域に分割されており、 前記１つのバーナの内部には、前記２つの領域の給気、
    排気を切替える回転式の切替機構が設けられている、請
    求項１記載の燃焼装置。
  18. 【請求項１８】 前記バーナが２つ設けられており、 前記２つのバーナは、その一方が燃焼室を構成するチュ
    ーブの一端に設けられ、他方が該チューブの他端に設け
    られており、 前記２つのバーナは、一方のバーナが燃焼実行中は他方
    のバーナは燃焼停止中とされ、燃焼停止中のバーナは排
    気ガスを通し排気ガスの熱をそのバーナの通気性固体に
    蓄熱し、燃焼実行中のバーナは給気を通しそのバーナの
    通気性固体に蓄熱していた熱を給気に放熱するように、
    その燃焼の実行、停止が互いに関係付けられており、 前記２つのバーナは、給気、排気の切替機構に接続され
    ている、請求項７記載の燃焼装置。
  19. 【請求項１９】 前記２つのバーナ間に、燃焼停止中の
    バーナから燃焼実行中のバーナに、排気ガスを再循環さ
    せる連通路が設けられている、請求項１８記載の燃焼装
    置。
  20. 【請求項２０】 請求項１３〜請求項１７の何れか１項
    を具備した直接加熱式熱設備。
  21. 【請求項２１】 請求項１８、請求項１９の何れか１項
    を具備した間接加熱式熱設備。
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