JPH11337022A - 低NOxガスバーナ - Google Patents

低NOxガスバーナ

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JPH11337022A
JPH11337022A JP16619898A JP16619898A JPH11337022A JP H11337022 A JPH11337022 A JP H11337022A JP 16619898 A JP16619898 A JP 16619898A JP 16619898 A JP16619898 A JP 16619898A JP H11337022 A JPH11337022 A JP H11337022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
combustion cylinder
gas nozzle
gas fuel
fuel ejection
Prior art date
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Pending
Application number
JP16619898A
Other languages
English (en)
Inventor
Noritoshi Ochi
則俊 大地
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SAMSON CO Ltd
Original Assignee
SAMSON CO Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 火炎の安定とNOx発生量の低減を両立でき
るバーナを得る。 【解決手段】 燃焼用空気を通す円筒形の燃焼筒1、燃
焼筒の中心部分に燃焼筒よりも小径で先端は燃焼筒より
も突出させたパイプ状のガスノズル2、ガスノズル2は
先端面を閉塞し、ガスノズル先端近くの周部分にガスノ
ズル中心軸に対して直角方向に放射状に燃料ガスを噴出
させる複数個のメインガス燃料噴出孔3、燃焼筒1とガ
スノズル2の間には周縁部に空気口4を等間隔で複数個
設けた略円形のバッフル板5をそれぞれ設けた先混合式
ガスバーナにおいて、前記メインガス燃料噴出孔と空気
口の設置数は同数とし、互いに逆位相の状態に配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は先混合式の低NOxガス
バーナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】燃焼用空気を通す円筒形の燃焼筒、燃焼
筒の中心部分に燃焼筒よりも小径で先端は燃焼筒よりも
突出させたパイプ状のガスノズル、ガスノズルは先端面
を閉塞し、ガスノズル先端近くの周部分にガスノズル中
心軸に対して直角方向に放射状にガスノズル中の燃料ガ
スを噴出させる複数個のメインガス燃料噴出孔、燃焼筒
とガスノズルの間には燃焼筒側の周縁部に切り欠き状の
空気口を等間隔に複数個設けた略円形のバッフル板をそ
れぞれ設けた先混合式ガスバーナが知られている。該バ
ーナはガスノズルの周方向に分散して火炎を発生させ、
火炎を薄膜化し、バーナの先端部で燃焼ガスを循環させ
ながら燃焼させることでNOx発生量を低減させること
ができるものである。しかしながら大気汚染を防止する
ために更なる低NOx化が望まれており、NOx発生量
をより低減させることが必要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、火炎の安定とNOx発生量の低減を両立で
きるバーナを得ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】燃焼用空気を通す円筒形
の燃焼筒、燃焼筒の中心部分に燃焼筒よりも小径で先端
は燃焼筒よりも突出させたパイプ状のガスノズル、ガス
ノズルは先端面を閉塞し、ガスノズル先端近くの周部分
にガスノズル中心軸に対して直角方向に放射状に燃料ガ
スを噴出させる複数個のメインガス燃料噴出孔、燃焼筒
とガスノズルの間には周縁部に空気口を等間隔で複数個
設けた略円形のバッフル板をそれぞれ設けた先混合式ガ
スバーナにおいて、前記メインガス燃料噴出孔と空気口
の設置数は同数とし、互いに逆位相の状態に配置する。
【0005】メインガス燃料噴出孔は断面円形であり、
直径をdとした時、メインガス燃料噴出孔はバッフル板
よりガスノズル先端側に12dから15dの位置に配置
し、バッフル板とメインガス燃料噴出孔の間に、ガスノ
ズル中心軸に対して直角方向に放射状に燃料ガスを噴出
させる複数個のサブガス燃料噴出孔を設け、サブガス燃
料噴出孔とメインガス燃料噴出孔の位置関係は、バッフ
ル板からサブガス燃料噴出孔までの距離をaとした時、
サブガス燃料噴出孔からメインガス燃料噴出孔までの距
離が4aから6aの位置となるように配置しておき、メ
インガス燃料噴出孔の開口部の総面積をS1、サブガス
燃料噴出孔の開口部の総面積をS2とした時、S1はS2
の2倍から3倍の範囲となるようにメインガス燃料噴出
孔とサブガス燃料噴出孔の開口面積の割合を定める。
【0006】また、ガスノズルの直径Dは、燃焼筒の直
径の1/2から1/3の範囲となるように燃焼筒とガス
ノズルの径の割合を定める。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
説明する。図1は本発明の一実施例であるバーナの側面
断面図、図2は図1のバーナ先端部の拡大断面図、図3
は図1のA−A断面図である。バーナは送風機(図示せ
ず)から送られてきた燃焼用空気を通す円筒形の燃焼筒
1、燃焼筒1の中心部分に燃焼筒1よりも小径の同心円
で先端は燃焼筒1よりも突出させたパイプ状のガスノズ
ル2を設けている。ガスノズル2は先端面を閉塞させ、
他端側に燃料ガス入口を設けており、ガスノズル先端近
くの周部分にガスノズル中心軸に対して直角方向にガス
ノズル中の燃料ガスを噴出させるメインガス燃料噴出孔
3を放射状に等間隔開けて設ける。燃焼筒1とガスノズ
ル2の間には、燃焼筒1側の周縁部に切り欠き状の空気
口4を等間隔にメインガス燃料噴出孔3と同数個設けた
円形のバッフル板5を設ける。メインガス燃料噴出孔3
と空気口4は互いに逆位相の状態に配置しておき、バッ
フル板5の下流側に燃料ガスが多く燃焼用空気の少ない
部分である過燃料部8と、燃料ガスが少なく燃料用空気
の多い部分である過空気部7がつくられるようにしてお
く。
【0008】メインガス燃料噴出孔3はガスノズル2の
壁体を貫通させた断面円形の孔であり、開口部の直径を
dとした場合、バッフル板5とメインガス燃料噴出孔3
の位置関係は、メインガス燃料噴出孔3がバッフル板5
よりガスノズル2先端側に12dから15dの位置とな
るように配置する。バッフル板5設置位置とメインガス
燃料噴出孔3設置位置の間のガスノズル周部分に、ガス
ノズル中心軸に対して直角方向にガスノズル中の燃料ガ
スを噴出させるサブガス燃料噴出孔6を放射状に等間隔
に設ける。メインガス燃料噴出孔3、サブガス燃料噴出
孔6、バッフル板5の位置関係は、バッフル板5からサ
ブガス燃料噴出孔6までの距離をaとした時、サブガス
燃料噴出孔6からメインガス燃料噴出孔3までの距離が
4aから6aとなる位置に配置する。メインガス燃料噴
出孔3とサブガス燃料噴出孔6の開口面積の割合は、複
数個のメインガス燃料噴出孔3の開口部の総面積をS
1、複数個のサブガス燃料噴出孔6の開口部の総面積を
S2とした時、S1はS2の2倍から3倍の範囲とする。
ガスノズル2の直径と燃焼筒1の直径の割合は、ガスノ
ズル2の直径をDとした時、燃焼筒1の直径は2Dから
3Dの範囲とする。
【0009】上記バーナにて燃焼を行う場合、燃焼筒1
へ送られてきた燃焼用空気はガスノズル2外面と燃焼筒
1内面に囲まれた断面がドーナツ形の流路を通り、燃焼
筒先端付近に設けたバッフル板5の空気口4を抜けてバ
ーナ先側の燃焼部へ送られる。空気口4はバッフル板5
の周縁部に等間隔を開けて設けられているため、燃焼用
空気は空気口4ごとに分割され、燃焼用空気の流れは空
気口4部分で収束した後、バッフル板5の下流側で拡散
しながら流れる。そのため空気口の直下は多くの空気が
流れ、空気口から外れた部分では空気量が減少するた
め、バッフル板5の下流側では空気流の多寡の層ができ
る。また、空気口4は燃焼筒1に近い位置に設けられて
いるため、バッフル板直後のガスノズル表面は直接空気
流が達することは少なく、バッフル板から離れてガスノ
ズル先端に行くほどガスノズル表面付近に空気流が達す
ることとなる。メインガス燃料噴出孔3と空気口4を逆
位相の状態に配置することで、図3に示すように燃焼用
空気の多い過空気部7と燃料ガスの多い過燃料部8が交
互に形成されるため、火炎に濃淡が発生し、濃淡燃焼に
よってNOx発生量が低減される。
【0010】ガスノズル2へ送られた燃料ガスは、メイ
ンガス燃料噴出孔3とサブガス燃料噴出孔6を通り、ガ
スノズル2中心軸に対して直角方向に噴射される。メイ
ンガス燃料噴出孔3はバッフル板5から離れてガスノズ
ル2の先端近くに設けられているため、メインガス燃料
噴出孔3から噴射されるメイン燃料ガスは燃焼用空気の
流れによる影響を強く受け、メイン火炎の安定性は低下
し、火炎は長炎化することとなる。また、サブガス燃料
噴出孔6はバッフル板5の近くに設けられているため、
サブガス燃料噴出孔6から噴射されるサブ燃料ガスは燃
焼用空気の流れによる影響をさほど受けず、サブ火炎の
安定性は高くなる。空気流部分に燃料ガスを噴射して火
炎を発生させると、火炎は長炎化して局所的な高温域が
少なくなるため、NOx発生量は低下するが、火炎の安
定性は低下して振動燃焼等が発生し、逆に、空気流の当
たらない部分に燃料ガスを噴射して火炎を発生させる
と、火炎は安定するが局所的な高温域によってNOx発
生量が増加するため、メインガス燃料噴出孔3とサブガ
ス燃料噴出孔6は相反する性質を持つこととなる。メイ
ンガス燃料噴出孔3とサブガス燃料噴出孔6の設置位置
と開口面積の割合を前記範囲としたとき、NOx発生量
の低減と振動燃焼等の防止のバランスが最も良くなり、
低NOx化と火炎の安定を両立させることができる。
【0011】メインガス燃料によって形成されたメイン
火炎はガスノズル先端のさらに下流側へ向けて放射状に
広がりながら燃焼する。ガスノズル2の直径を大きくす
るほど火炎は広がり、各メインガス燃料噴出孔毎に火炎
が分散され、さらにガスノズルの下流側で燃焼ガスの循
環が促進されて自己再循環が発生するため、NOx発生
量を低減することができる。しかし、燃焼筒の径に対す
るガスノズルの径を大きくしすぎると燃焼用空気の供給
に支障をきたす。ガスノズルの直径は燃焼筒の直径の1
/2から1/3としたとき、NOx発生量の低減と燃焼
用空気供給のバランスが最も良くなる。
【0012】
【発明の効果】本発明を実施することで、振動燃焼の発
生を防ぎながらNOx発生量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるバーナの側面断面図
【図2】図1のバーナ先端部の拡大断面図
【図3】図1のA−A断面図
【符号の説明】
1 燃焼筒 2 ガスノズル 3 メインガス燃料噴出孔 4 空気口 5 バッフル板 6 サブガス燃料噴出孔 7 過空気部 8 過燃料部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼用空気を通す円筒形の燃焼筒、燃焼
    筒の中心部分に燃焼筒よりも小径で先端は燃焼筒よりも
    突出させたパイプ状のガスノズル、ガスノズルは先端面
    を閉塞し、ガスノズル先端近くの周部分にガスノズル中
    心軸に対して直角方向に放射状に燃料ガスを噴出させる
    複数個のメインガス燃料噴出孔、燃焼筒とガスノズルの
    間には周縁部に空気口を等間隔で複数個設けたバッフル
    板をそれぞれ設けた先混合式ガスバーナにおいて、前記
    メインガス燃料噴出孔と空気口の設置数は同数とし、互
    いに逆位相の状態に配置したことを特徴とする低NOx
    ガスバーナ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の低NOxガスバーナに
    おいて、メインガス燃料噴出孔は断面円形であり、直径
    をdとした時、メインガス燃料噴出孔はバッフル板より
    ガスノズル先端側に12dから15dの位置に配置した
    ことを特徴とする低NOxガスバーナ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の低NOxガスバーナに
    おいて、バッフル板よりもガスノズル先端側であって、
    メインガス燃料噴出孔よりも根元側のガスノズル周部分
    に、ガスノズル中心軸に対して直角方向に放射状に燃料
    ガスを噴出させる複数個のサブガス燃料噴出孔を設け、
    サブガス燃料噴出孔とメインガス燃料噴出孔の位置関係
    は、バッフル板からサブガス燃料噴出孔までの距離をa
    とした時、サブガス燃料噴出孔からメインガス燃料噴出
    孔までの距離が4aから6aの位置となるように配置し
    たことを特徴とする低NOxガスバーナ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の低NOxガスバーナに
    おいて、メインガス燃料噴出孔の開口部の総面積をS
    1、サブガス燃料噴出孔の開口部の総面積をS2とした
    時、S1はS2の2倍から3倍の範囲となるようにメイン
    ガス燃料噴出孔とサブガス燃料噴出孔の開口面積の割合
    を定めたことを特徴とする低NOxガスバーナ。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の低NOxガスバーナに
    おいて、ガスノズルの直径Dは、燃焼筒の直径の1/2
    から1/3の範囲となるように燃焼筒とガスノズルの径
    の割合を定めたことを特徴とする低NOxガスバーナ。
JP16619898A 1998-05-28 1998-05-28 低NOxガスバーナ Pending JPH11337022A (ja)

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