JPS60129516A - ガスバ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスバーナに関する。

従来から発熱量が低く、そのままでは燃焼の持続が困難
な低カロリーガスを燃焼させる方法として− ■４カロリーガスを混入してガスのカロリーアップを図
る方法、 ■高カロリー燃料の助燃バーナを設ける方法。

■空気あるいは燃料ガスを予熱する方法。

などが知られている。

上記■■ではランニングコストが高（つき、■では従来
、必要熱量が不明であったため！ζ、すべての空気また
は燃料ガスを予熱しており、このため加熱器が非常に大
きくなり、設備費の増大をまねくという問題がある０　
゛ そこで本発明はかかる問題点を解消したガスバーすを提
供するものであって、その特徴とするところは、焚口先
端を円錐状空間に形成し、その焚口内に同心状に設けた
一次空気ノズル内に一次燃料ノズルを同心状に挿入し、
−次空気ノズルの外側に二次燃料ノズルを配設し、該二
次燃料ノズルの外側に二次空気ノズルを配設し、−次空
気ノズルに接続された一次空気供給管に酸素供給管を接
続したことにある。かかる構成によれば、燃料および空
気をそれぞれ一次と二次とに分ζ）、酸素濃度の上昇に
伴って自燃限界発熱量が低下するのに着目して、その−
次空気に酸素を添加するものであるから、低カロリーガ
スでも確実に着火させて。

その燃焼を持続させることができ、しかも燃料または空
気を加熱するための加熱器が不要であり、かつ使用する
酸素量も最少でよく、従来に比ベランニングコストを下
げることができる。

以下１本発明の一実施例を図に基づいて説明する。（１
）は焚口であって、その先端を円錐状空間に形成しであ
る。（２）は焚口（υ内に同心状に設けた一次空気ノズ
ルー３）は−一次空気ノズル（２）内に同心状に挿入さ
れた一次燃料ノズル、（４）は−次空気ノズル（２）の
外側に配設された二次燃料ノズル、（５）は該二次燃料
ノズル（旬の外側に配設された二次空気ノズル、　（６
）（７）は二次の燃料ノズル（４）および空気ノズル（
５）の先端に配設された旋回翼であって鳴二次燃料およ
び二次空気を第１図に（（）で示すごとく旋回させるも
のである。（８）は低カロリー燃料□主供給□管であっ
て、これから２つに分岐した一次燃料供給管（８Ａ）と
二次燃料供給管（８Ｂ）とはそれぞれ−次。

二次の燃料ノズル＋３）　（４月こ接続しである。（９
）は空気主供給管であって、これから２つに分岐した一
次空気供給管（９Ａ）と二次燃料供給管（９Ｂ）とはそ
れぞれ−次、二次の空気ノズル（２）　（６）に接続し
である。

ｑＱは一次空気供給管（９Ａ）に接続された酸素供給管
。

συは一次燃料供給管（８Ａ）の途中に介在させた開閉
弁である。ＩＩｕ記−次燃料ノズル（３）の燃料噴射口
は該ノズル（３）の半径方向に沿って形成されている〇
したがってノズル（３）からその半径方向に沿って噴射
された燃料ガスは一次空気ノズル（２）内を流れる空気
流によって第１図に（ｑで示すごとく焚口（１）から放
射状に噴射されるものである。

上記構成において、−次空気供給管（９Ａ）内を流れる
一次空気には酸素供給管ＱＱから酸素が添加され、酸素
濃度が高い一次空気が一次空気ノズル（２）内に入る。

また−次燃料供給管（８Ａ）から−次燃料ノズル（３）
円に入った低カロリー燃料はその噴射口から一次燃料ノ
ズル（３）の半径方向へ噴射され、−次空気ノズル（２
）から噴射される酸素濃度の島い一次空気流に乗って焚
口（υから第１図の（ｑで示すごとく放射状に噴射され
る。また二次燃焼ノズル（４）から低カロリーの二次燃
料が第１図の（イ）に４くずごとく旋回させられながら
噴射され、さらに二次空気ノズル（５ンから二次空気が
旋回させられながら噴射される。そして酸素濃度の上昇
によって燃料の自然限界発熱量が低下するから、−次燃
料が酸素濃度の高い一次空気の作用により容易に着火さ
せられると共にその燃焼を持続させられ、また−次燃料
の燃焼熱によって二次燃料および二次空気を必要温度ま
で加熱し、全体として安定した燃焼を持続するものであ
る。

′・ここで＠３図に示すととく支燃ガス（−次空気）中
に酸素を添加し、酸素濃度を高くすれば自燃限界発熱Ｍ
（ＱＬ）を低ドさせることができる。さらに第４図から
明らかなように全ガス基準の発熱量（ＱＬ’）Ｋｃａ／
／Ｎｒｄは（υ式で示されるように一定であることがわ
かった。

ただしＧ：全ｌＪＪ燃ガス量（Ｎｌ／ｆ’／ｈ）Ｎ：支
燃ガス量（Ｎｍン／ｈ） 今、−次燃料ノズル（３）に供給される一次燃料の全燃
料に対する割合を−とすれば、−次燃料ノズル（３）で
燃焼を持続させるために必要な熱量はｍ（ＱＬ−Ｑｇ）
＝ｉｍ・ΔＱ　（Ｋｃａｌ／Ｎｎ！　）である。これに
よって発生する熱量はｍ−ＱＬＣＫｃａｌ／Ｎｒｒｌ　
）であり、ｍ−ＱＬ≧ΔＱであれば燃焼は持続する。し
たがってｍ≧ΔＱ／ＱＬでδればよい。しかしながら実
機では、ガスの混合や熱放散などにより火炎を十分安定
させるには、次式の関係が成り立つようにすることが適
当であることがわかった。

次に必要酸素量は（１）式から 、’、ＡＬ≦威ｊ−妬＝ｍＧ（支−１）Ｋ　Ｋ ただしＡＬ：限界支燃ガス量（Ｎｄ／ｈ）ここで（３）
を−次燃料（ｍＧ）を燃焼させるに必要な空気量（Ｎｎ
ｆ／ｈ）とすれば（ただし−次バーナの空気比は１．０
５〜１５が適当である）、酸素供給量１ ０（Ｎ療ｈ）は０　＝−Ｈ（Ａ−Ａ、　）である。

上記第１の実施例における旋回Ｒ（６）　（７）に代え
て、第５図に示すごとくノズル１４）’　（５）の内壁
部にほぼ接線方向に沿う多数のスリット（ハ）を形成し
てもよいしく第２の実施例）、また第６図に示すごとく
ノズル＋４１　（５）の端面に周方向に沿ってのびる傾
斜穴（１４１を形成してもよい（第３の実施例）。

（実験例） ガス発熱量６００Ｋｃａｌ／ＮｎｆのＣＨ４−Ｎ２低カ
ロリーガスの燃焼実験 （計算値） 第３図より空気中（０２２１％）の限界発熱量は７８０
Ｋｃａ／／ＮｒｙＥ’である。これより一次燃料の割合
−は７８０−６００　７８０−６００ ×１．３細≧　７　ｓ　ｏ　Ｘ　１−１８０ ０．３４≧０１さ０２５ となる。

空気死金１２とすれば必要空気量は１．２ＸＯ，５５７
＝　０．６６８Ｎη？／Ｎｎｔ’ガス、又第４図より全
ガス中の自燃限界発熱ｍ１．は３８０ＫｃａｌＶＮｉで
ある。限界支燃ガス量丸≦０２５０＝”Ｘ　（０２５Ｘ
　１．０ＸＯＢ６８−０．１４　）＝０．０２７０ＮＦ
Ｆ／／ＮｒｒｌＧａ　ｓ９ ２．７％である。（ただし金町燃ガス量に対する酸素供
給量）（実　験） 燃焼実験結果を表１に示す。

表　１ 一次空気の割合ｍ＝２５％ ０は一次空気量に、対する一素供給量 以上述べたごとく本発明によれば、燃料および空気をそ
れぞれ一次と二次とに分け、酸素濃度の上昇に伴って自
燃限界発熱量が低下するのに着目して、その−次空気に
酸素を添加するものであるから、低カロリーガスでも確
実に着火させて、その燃焼を持続させることができ、し
かも燃料または空気を加熱するための加熱器が不要であ
り、かつ使用する酸素量も最少でよく、従来に比ベラン
ニンクコストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を示し、第１図
実線は概略縦断面図、第２図は要部の概略正面図、第３
図および第４図は０２濃度と自燃限界発熱量の関係を示
すグラフである。第５図は本発明の第２の実施例を示す
要部の斜視図、第６図は本発明の第３の実施例を示す要
部の斜視図である。 （１）・・・焚口、（２）・・・−次空気ノズル、（３
）・・・−次燃料ノズル、（４）・・・二次燃料ノズル
、（５）・・・二次空気ノズル、（９Ａ）・・・−次空
気供給管、ｕｏ・・・酸素供給管代理人　森　本　義　
弘 第１図 第に図 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和　５８年特　許　願第　２３８５８３号２、発明の
名称 カ゛ス／く　−す ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（５１１）日立造船株式会社 ｉＩ話大阪０６　（５３２）　４０２５番（代）氏名　
（６β０８）弁理士森　本　義　弘５、　の日付（発送
日） 昭和　年　月　日 ６　補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明＃Ｉ畳の発明の詳細な説明の欄 ８、補正の内容 ○明細書の発明の詳細な説明の欄 ■第３頁下から２行目 「二次燃料供給管（９Ｂ）Ｊとあるを「二次空気供給管
（９Ｂ）Ｊと訂正する。 ■第４頁第１７行目 ［二次燃焼ノズ／ｌ’（４）Ｊとあるを「二次燃料ノズ
／ｌ’（４）Ｊと訂正する。 ■第５頁第１５行目 「全可燃ガス量」とあるを［可燃カス倉」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　焚口先端を円錐状空間に形成し、その焚口内に同
   心状に設けた一次空気ノズル内に一次燃料ノズルを同心
   状更挿入し、−次空気ノズルの外側に二次燃料ノズルを
   配設し、該二次燃料ノズルの外側に二次空気ノズルを配
   設し、−次空気ノズルに接続された一次空気供給管に酸
   素供給管を接続したことを特徴と、するガスバーナ。