JPS63187012A - 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】 産業上の利用分野 本発明は工業用、業務用あるいは家庭用低ＮＯｘバーナ
に関するものである。

従来の技術 従来、低ＮＯｘバーナとして完全予混合燃焼を利用した
バーナ１が使用されており、たとえば第５図に示すごと
く、バーナ壁２からなる燃焼室３の一部に金網４を設け
て、燃焼室へ供給した燃料５を金網の表面で点火して、
火炎６を形成していた。

このようなバーナは空気過剰の燃料で燃焼させ、更に火
炎から受けた熱を金網から放熱することによシ、火炎温
度をさげ、ＮＯｘの排出量の低減をはかっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、燃焼量の多い時、あるいは空気過剰率が
１に近づいた時に金網が急激な温度上昇をしてしばしば
逆火が生じたり、あるいは高温の為、金網が酸化して、
耐久上問題があった。一方、予混合空気量を多くして、
空気過剰率を大きくしたり、或は燃料の量を増加させて
燃料の流速を大きくすると、火炎は不安定になり、未燃
ガスを排出したシ、吹き飛びに至ることがしばしば生じ
た。

その結果、燃焼量及び空気量の可変範囲が小さいため、
実用上不便さが生じていた。

また、金網からの放熱が上流側すなわち燃焼室へもなさ
れ、燃料を加熱する。その結果、火炎温度の低下が小さ
く、ＮＯｘ低減が少ない欠点を有していた。

問題点を解決するだめの手段 本発明はＮＯｘの排出量が少なく、しかも火炎安定性の
よいバーナを提供するものである。

燃焼室壁と燃焼室出口とにより、燃焼室を形成する。燃
焼室壁にはほぼ一定距離で配置した多数の炎口を設け、
炎口の列を形づくっている。各燃焼室壁は互いに対向さ
せる。各炎口は燃焼室壁に設けた燃料供給路の出口に位
置する。燃料供給路は燃焼室の外側に設けている。炎口
は燃焼室方向に複数個配列している。燃焼室を介して対
向する炎口は同一軸線上に配置しない。そして各炎口は
対向する炎口の列の各炎口間のほぼ中央に配置する。燃
料は空気過剰率ＣＭ）の大きい領域（Ｍ）１）で燃焼さ
せるのが好ましい。

作用 このようなバーナでは空気過剰になると、火炎は対向す
る炎口間の燃焼室壁に衝突し燃焼する。

そして、高温の燃焼ガスが対向する炎口に形成される火
炎に供給され、この火炎の安定性がよくなる。その結果
、空気量の多い領域で燃焼が可能であり、燃焼量の多い
時にも吹き飛びにくい。特に、燃焼室出口近くの炎口に
形成する火炎は燃焼室出口から離れた炎口で形成した火
炎によって発生した高温ガスによって混合気を予熱され
るため火炎安定性がよい。

更に、火炎が分散し、更に燃焼室からの放熱や燃料供給
路からの放熱によシ、ＮＯｘ排出量の低減を図っている
。また、燃焼量の小さいとき、或は空気過剰率の小さい
ときには、火炎は炎口に近づき、炎口を加熱するため、
炎口からの放熱により、ＮＯｘ低減を促進している。

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成図であり、了はバーナ
本体、８は燃焼室、９は燃焼室壁、１Ｑは燃焼室出口、
１１は炎口、１２は燃料供給路、１３は分岐管、１４は
冷却通路、１５は気化筒である。

第２図は第１図のＡ−Ａ断面であシ、第３図はＢ−Ｂ断
面である。１６は送風機、１７は燃料ノズル、１８は燃
料、１９は混合気、２ｏは火炎である。２１は排気ガス
、２２は冷却空気である。

２３はヒータである。高温の排気ガス２１はしばしば熱
源として利用される。燃料１８（例えば灯油）は燃料ノ
ズル１アから気化筒１５に投入される。気化筒１６はア
ルミダイキャストで構成され、ヒータ２３が埋め込まれ
ており、２００−３００°Ｃに加熱される。気化筒１６
に供給された燃料１８は気化する。一方、燃焼用空気は
送風機１６よシ気化筒１５に導入され、気化した燃料１
８と混合して、混合気１９となる。混合気１９は分岐管
１３を通り、分岐管１３に多数設けた燃料供給路１２を
通って先端の炎口１１より燃焼室８に導入される。燃料
供給路１２は燃焼室壁９の外側に細長い通路を持つチュ
ーブで構成している。

この混合気１９に点火すると火炎２０を形成する。液体
燃料１８のかわシに気体燃料を使用する場合、気化筒１
５を省略することにより液体燃料１８と同様に燃焼する
ことが可能でちる。

炎口１１は燃焼室８を介して向かい合っておシ、この炎
口１１が燃焼室壁９にほぼ一定の距離で多数配置され炎
口の列をなしている。燃料供給路１２も炎口１１に対応
している。燃焼室壁９の外側には燃料供給路１２を配置
している。燃焼室壁９と分岐管１３との間には燃料供給
路１２が群になって配置され、冷却通路１４を形成して
いる。

この冷却通路１４を冷却空気２２が通過する。分岐管１
３は数個に分割されておシ、各分岐管１３の間を冷却空
気２２が通過可能であり、更に燃焼室壁９からのふく射
熱を外部へ放熱できるようになっている。冷却空気２２
は加熱され、熱源として利用されることが多い。多数の
火炎２０が燃焼室８内に形成されるが、この火炎２ｏで
発生した熱は燃焼室壁９及び燃料供給路１２を加熱する
。

そして、燃焼室壁９及び燃料供給路１２よシ放熱し、火
炎温度の低下をはかり、排気ガス２１に含有するＮＯｘ
の低減をはかる。燃焼室壁９及び燃料供給路１２はステ
ンレスのごとき耐熱材料を使用しており、高温時のふく
射による放熱を容易にしている。火炎２ｏによって加熱
された燃焼室壁９の外側は冷却通路１４になっており、
冷却空気２２が通過して、燃焼室壁９の冷却を行い、火
炎２０を直接冷却するとともに、燃焼室壁９による混合
気１９の予熱も防止している。このとき、燃料供給路１
２も冷却空気２２によって同様に冷却される。火炎２０
から炎口１１へ供給された熱が燃料供給路１２へ伝導で
上流側に伝わシ、混合気１９の予熱がおこなわれるが冷
却空気２２で燃料供給路１２の外側を冷却するため、予
熱を最小限に抑えることができる。

本発明は対向する燃焼室壁９に火炎２０を衝突させるこ
とにより特徴づけられる。次にこの火炎２０について詳
述する。第４図は第２図の要部概念図であり、燃焼室壁
９に衝突する火炎２０の形態を示す。２４は未燃ガス、
２５は火炎基部、２６は火炎衝突部、２７は高温ガスで
ある。

炎口１１上で形成された火炎２ｏは火炎基部２６で炎口
１１に付着し、燃焼室壁９で衝突し、火炎衝突部２６を
形成する。この時、火炎２ｏは燃焼室壁９に添って広が
り、火炎２０の熱を燃焼室壁９に放熱し、火炎２ｏの温
度の低下をはかっている。その結果、ＮＯｘ低減がなさ
れる。

また、この衝突した火炎２０で発生した高温ガス２７は
炎口１１付近を流れ、炎口１１を加熱するとともに、火
炎２０の火炎基部２６を加熱し、火炎安定化をはかる。

更に、炎口１１と火炎基部２６の間から未燃ガス２４が
一部放出されるが高温ガス２７によって酸化される。

燃料の流量が少くなると火炎２０は燃焼室壁９に衝突せ
ず、しだいに短くなり、炎口１１に入ろうとする。

この時、燃焼室壁９および燃料供給路１２は冷却空気２
２で冷却される。従って、火炎２ｏは燃料供給路１２の
上流に向かって入ること、即ち、逆火はなく、炎口１１
付近で安定に燃焼する。

燃料供給路１２は細長い管状であり、長さをＬ、直径を
Ｄとすると、Ｌ／Ｄが大きいと混合気１９はボアズイユ
流れとなる。ポアズイユ流れになると火炎基部２５がよ
り炎口１１に近づくため、未燃ガス２４の排出を抑え、
完全燃焼が容易になる。

この時、Ｌ／Ｄ≧４で効果の大きいことがわかった。

第３図に示すごとく、燃焼室出口１０から離れた炎口１
１で形成した火炎２ｏによって発生した高温ガス２アは
燃焼室出口１Ｑにより近い炎口１１で形成する火炎２０
に供給され、混合気１９を予熱する。その結果、燃焼室
８付近の火炎２０の安定性を確保する。高温ガス２７の
流入は火炎基部２５付近だけであり、火炎２ｏを全体に
わたって加熱するものでなく、ＮＯｘの排出量は増加し
ない。この時、炎口１１を燃焼室８に突出させると、炎
口１１が加熱され、火炎２ｏの安定性が増し、更に、炎
口１１と燃焼室８の間を排気ガス２１が流れることがで
きる。

燃焼室壁９に配置した炎口１１を対向する燃焼室壁に設
けた炎口間にほぼ中間に配置すると、対向した火炎と衝
突することはない。

発明の効果 本発明のバーナは燃焼室内で燃焼室壁に衝突する多数の
対向火炎を形成し、前記対向火炎は各々異る軸線上に配
置しているので、■ＮＯｘ低減効果が大きい。特に、低
空気過剰率での低減効果が大きい、■火炎の安定性が良
いという効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のバーナの斜視構成図、第２
図は第１図のＡ−入面断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ
面断面図、第４図は同バーナの要部概念図、第５図は従
来例のバーナの要部構成図である。 ７・・・・・・バーナ本体、８・・・・・燃焼室、１１
・・・・・・炎口、１２・・・・・・燃料供給路、１４
・・・・・・冷却通路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向した燃焼室壁と燃焼室出口により燃焼
   室を形成し、前記燃焼室壁にはほぼ一定の距離で配置し
   た炎口を多数設けることにより炎口の列を形成し、前記
   炎口は燃焼室壁に設けた多数の燃料供給路の出口に位置
   し、燃焼室を介して対向する前記炎口は異なる軸線上に
   配置したことを特徴とするバーナ。
2. （２）燃焼室壁に配置した炎口は対向する前記燃焼室壁
   に設けた炎口間のほぼ中間に配列する特許請求の範囲第
   １項記載のバーナ。