JPS63220015A - 冷間ノズル型高速バーナー用点火装置 - Google Patents
冷間ノズル型高速バーナー用点火装置Info
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- JPS63220015A JPS63220015A JP62284396A JP28439687A JPS63220015A JP S63220015 A JPS63220015 A JP S63220015A JP 62284396 A JP62284396 A JP 62284396A JP 28439687 A JP28439687 A JP 28439687A JP S63220015 A JPS63220015 A JP S63220015A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
- F23Q3/008—Structurally associated with fluid-fuel burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は冷態ノズル型高速バーナー用点火装置に関する
。 本発明は、特に次項を含む種類のバーナーに関するが、
これに限定されるものではないニー例えば、プロパン・
ガスなどの加圧燃料ガス用のインジェクシ１ン・ノズル
と、該ノズルがその中にガスを供給するミキサー・ダク
トと、自由空気に開口されたノズルとの組合せで構成し
、このノズルを通って空気がベンチュリー効果によりダ
クト内に吸入され、燃料ガスと混合され、且つ混合ガス
の高速流を形成するためにダクト内で加速されろ従来型
のインジェクタ「ニ ーその中にインジェクターが開口し、端部が外方に湾曲
した格子となるオリフィスを形成するベルマウス形状を
持ちうろ適合用のチェンバー、−ａ合ガスが燃焼を開始
し、格子の多孔部を通って高速で流出し、かつ適合用の
チェンバーの延長である管状要素により形成される点火
チェンバ一点火室の外部開口を備え、かつ該開口の対向
ゾーンから他の各々に向かって収斂するように方向付け
た反らせた装置。
。 本発明は、特に次項を含む種類のバーナーに関するが、
これに限定されるものではないニー例えば、プロパン・
ガスなどの加圧燃料ガス用のインジェクシ１ン・ノズル
と、該ノズルがその中にガスを供給するミキサー・ダク
トと、自由空気に開口されたノズルとの組合せで構成し
、このノズルを通って空気がベンチュリー効果によりダ
クト内に吸入され、燃料ガスと混合され、且つ混合ガス
の高速流を形成するためにダクト内で加速されろ従来型
のインジェクタ「ニ ーその中にインジェクターが開口し、端部が外方に湾曲
した格子となるオリフィスを形成するベルマウス形状を
持ちうろ適合用のチェンバー、−ａ合ガスが燃焼を開始
し、格子の多孔部を通って高速で流出し、かつ適合用の
チェンバーの延長である管状要素により形成される点火
チェンバ一点火室の外部開口を備え、かつ該開口の対向
ゾーンから他の各々に向かって収斂するように方向付け
た反らせた装置。
この型のバーナーにおいては、点火チェンバー内の炎の
始まりは、膨張現象と減速をうけろ格子の中央多孔部が
作った混合ガスのジｘｙトによって発生する。点火チェ
ンバー内部では、実質的に放物線形の発生期の炎は、こ
の室のごく一部だけを占める。この炎は、反らせ板間を
通過中は高速でバーナーから流出し、バーナーの軸方向
の熱空気の流れを、炎の先導正面をこえて、作りながら
その後自由空気中を伝播する。 このとき、冷態ノズルの効果は、格子の側方部分、点火
室の壁部分、程度は少なくなるが反らせ板の相互作用に
基づく。 事実、格子の側方部分は、前記壁と共に炎が伝播できな
い死んだ空間を形成するくさび型の空間を構成する。こ
の死んだ空間を格子の側方部分の多孔部から流出する混
合ガスのジェットが横切り、このジェットは相互に混流
し、また点火チェンバーの壁の上のガス流となって反れ
せ板上を流れる。 このガス流は、点火されておらず、そのため壁の熱絶縁
と連続冷却を行い、壁はそのために過熱しない。この現
象は、さらに炎になめられず。従って過熱をうけない反
らせ板にも拡がる。 炎に点火するため、格子の側方ゾーンに並んで位置する
点火チェンバーの壁上のある位置に設けたオリフィスを
通って点火室に開口する管状ハウジング内に取付けた点
火栓もまた提案されている。 しかしながら、この解決案は使用時、重大な欠点をもつ
ことが分かっな。事実、点火栓用の管状ハウジングは、
格子の多孔部から流出するガス流の擾乱状態を発生させ
ろ空洞を形成する。このため、ガス流の永続的な自己持
続的な燃焼は、この空洞の水準で形成され、点火室の壁
の過熱を起し、これに意図する目的に反することになる
。
始まりは、膨張現象と減速をうけろ格子の中央多孔部が
作った混合ガスのジｘｙトによって発生する。点火チェ
ンバー内部では、実質的に放物線形の発生期の炎は、こ
の室のごく一部だけを占める。この炎は、反らせ板間を
通過中は高速でバーナーから流出し、バーナーの軸方向
の熱空気の流れを、炎の先導正面をこえて、作りながら
その後自由空気中を伝播する。 このとき、冷態ノズルの効果は、格子の側方部分、点火
室の壁部分、程度は少なくなるが反らせ板の相互作用に
基づく。 事実、格子の側方部分は、前記壁と共に炎が伝播できな
い死んだ空間を形成するくさび型の空間を構成する。こ
の死んだ空間を格子の側方部分の多孔部から流出する混
合ガスのジェットが横切り、このジェットは相互に混流
し、また点火チェンバーの壁の上のガス流となって反れ
せ板上を流れる。 このガス流は、点火されておらず、そのため壁の熱絶縁
と連続冷却を行い、壁はそのために過熱しない。この現
象は、さらに炎になめられず。従って過熱をうけない反
らせ板にも拡がる。 炎に点火するため、格子の側方ゾーンに並んで位置する
点火チェンバーの壁上のある位置に設けたオリフィスを
通って点火室に開口する管状ハウジング内に取付けた点
火栓もまた提案されている。 しかしながら、この解決案は使用時、重大な欠点をもつ
ことが分かっな。事実、点火栓用の管状ハウジングは、
格子の多孔部から流出するガス流の擾乱状態を発生させ
ろ空洞を形成する。このため、ガス流の永続的な自己持
続的な燃焼は、この空洞の水準で形成され、点火室の壁
の過熱を起し、これに意図する目的に反することになる
。
そのため本発明の目的は、特にこれらの欠点を克服する
ことにある。本発明は、格子の正面領域と実質的に列を
なした点火チェンバーの壁に設けた減少させた通路断面
のオリフィスを通って点火室と連絡しかつ同室の外部と
なる点火空洞を含む点火装置を提供し、このオリフィス
の断面は、点火チェンバーの壁を過熱するおそれがある
自己持続的な寄生燃焼の場を、がス流がこのオリフィス
の水準で発生させることができないほど充分に小さくさ
れている。 さらに、点火チェンバー１よもとより、このオリフィス
の寸法は、混合ガスの燃焼が点火チェンバーの内で永続
的に進行できないようにされている。 有利なことに、点火チェンバーは同室の壁に固定された
外部金属部分に形成された盲の円筒内腔によって構成す
ることができる。その内腔ばバーナーの長手軸に平行に
配置され、底の反対側において、電気絶縁材で作った電
極ホールダで閉じられ、電極がその中で軸方向に伸びる
点火チェンバーの境界をこのホールダが形成する。この
空洞は更に、点火チェンバー壁のオリフィスと連絡する
一つの横方向内腔を通って点火チェンバーに結合される
。
ことにある。本発明は、格子の正面領域と実質的に列を
なした点火チェンバーの壁に設けた減少させた通路断面
のオリフィスを通って点火室と連絡しかつ同室の外部と
なる点火空洞を含む点火装置を提供し、このオリフィス
の断面は、点火チェンバーの壁を過熱するおそれがある
自己持続的な寄生燃焼の場を、がス流がこのオリフィス
の水準で発生させることができないほど充分に小さくさ
れている。 さらに、点火チェンバー１よもとより、このオリフィス
の寸法は、混合ガスの燃焼が点火チェンバーの内で永続
的に進行できないようにされている。 有利なことに、点火チェンバーは同室の壁に固定された
外部金属部分に形成された盲の円筒内腔によって構成す
ることができる。その内腔ばバーナーの長手軸に平行に
配置され、底の反対側において、電気絶縁材で作った電
極ホールダで閉じられ、電極がその中で軸方向に伸びる
点火チェンバーの境界をこのホールダが形成する。この
空洞は更に、点火チェンバー壁のオリフィスと連絡する
一つの横方向内腔を通って点火チェンバーに結合される
。
以下に本発明の１実施例を、非限定的例により図面に基
づき説明する。 第１図に示す実施例のように、バーナーは特に次項から
形成されるニ 一次を含む従来型のインジェクター１：・３ないし４バ
ールの発火ガスＭ（例えば、プロパン・シリンダー）に
連結されたノズル２、・前記加圧ガスが注入されるパイ
プ３、および・前記ノズル２とパイプ３との間の接合点
の水準に位置する少なくとも一つの空気通路の開口４、
この組立体は、開口４から流入する空気を駆動し、また
パイプ３の入力において１２６６０ｍ／分程度の高速の
混合ガスの流れを発生するジェットポンプを形成し； 一パイプ３がその中に開口し、パイプ３の出口断面まで
拡がる管状ベル形状を持ち、また自己の断面をパイプ３
との接合部から増大させるために、幅が増大する極めて
僅かに収斂する２つの壁７゜８および僅かに減少する幅
の２つの拡散する側壁９．１０（第３図）を含む適合用
チェンバ−６〜適合用チェンバー５の２つの収斂する璧
７゜８の延長部に突出した２つの平行で比較的広い酊１
２．１３と、前記チェンバー５の２つの拡散する壁９，
１０の延長部に突出する小さい幅の２つの平行横手面１
４．１６を含む平行大面形の管状部分１１により形成さ
れる点火チェンバー６、−半円筒形の２つの多孔の金属
板部分から構成され、パイプ３の軸に垂直にかつ面１２
および１３に平行におかれ、チェンバー５および６間の
接合部の水準において２つの長手方向端面によりバーナ
ーに固定されたこの二重格子自体、その凸面は適合用チ
ェンバー５の内部に向かって向けられ、かつ１つの格子
の厚さを持つその中央部は点火チェンバー６の外部オリ
フィス付近に位置する凸面分割壁を構成する二重拡散格
子１６、 −２つの面１２，１３の広がりを持ち、これによって約
４５度の角度を作る２つの反らせ板１７゜１８、 −ｍ極本−ルダ２２の開口を成す内腔２４と並んで、ガ
スの流れを減速させるトング２６、上述したバーナーに
おいて、適合用チェンバー５中に注入された燃焼混合物
は、格子１６の多孔部を通り（２４００ｍ／分程度）高
速で流れるジエツトの連続を形成する。 格子１６の中央部０において、これらのジェットは軸方
向（パイプの軸に対し）に向けられ；一方側方部におい
ては、これらの実質的に半径方向に向けられ、また壁１
２，１３および反らせ板１７．１Ｂに当たる。 格子１６の中央部Ｏにおいて作られるジェットが形成す
る混合ガスの低速度は、減速をうける（速度は急速に１
６００ｍ／分に落ちる）ことが分る。これは一部分、格
子１６の中央多孔部を離れると共に、燃料混合物の膨張
が起こると言う事実に基づきこの膨張はガスの流れがジ
ェット中に分布される乙とにより推進される。この流動
速度の減少により、燃焼格子１６から少ル離れた所で起
こることが可能となる。 点火点から、炎Ｆは、軸方向断面が実質的に放物線状を
なし、点火チェンバー６の壁および反らせ板１７，１８
をなめることなく、点火チェンバーの外方に伝播する。 事実、前述のように、格子の側方部分は、壁１２．１３
と共に、炎が伝播できない死んだ空間を形成するくさび
形の空間を作る。 格子の側方部分の多孔部から来る混合ガスは、これらの
死んだ空間を通り、さらに相互に屁流し、また点火チェ
ンバー６の壁１２，１３の上のまた反らせ板１７，１８
の上の流れとして流動する。 従って、炎Ｆになめられずまた燃焼混合物により換気さ
れる点火チェンバー６の壁１２，１３および反らせ板１
７．１８はそのために過熱せず、文通に常に冷却される
。 この例においては、点火装置は平行六面体状の金属部分
２１内に形成され、点火チェンバー６のＷ！１３に固定
された盲内腔２０′より成る点火チェンバー２０を含む
。 との内腔内に、電気絶縁材料から作った円筒形電極ホー
ルダ２２が係合し、それから点大チェンバー内に貫通す
る点火１！＄１２３が同軸上に伸びる。 この電極２３は、さらに発電機、例えば、圧電発電機に
電気ケーブル２３′によって接続される。 点火チェンバー２０は、部品２１に形成した槽方向の内
腔２４を通じて点火チェンバー６の壁１３に形成した内
腔２５と連絡する。 内１ｉ２４および２５は、混合ガスが点火チェンバー２
０内に流れ込む通路を形成するための寸法とされている
。 このため、点火電極２３による火花の放出が、点火チェ
ンバー２０内の混合ガスの急激な燃焼を起こさせる。こ
の燃焼ガスはその後、内腔２４゜２５が形成する通路を
通って噴出され、その結果格子１６の中央の多孔部から
出る混合ガスの流れに点火する。 この通路を成す内腔２４．２６は必然的に永続的燃焼の
形成を招来するかも知れない通路付近のガスの流れの擾
乱の可能性を回避するために、減少させな断面を持たな
ければならない。 このため、この例においては、８Ｂ１ｍの点火チェンバ
ー２０の直径に対して、内腔２４には４ＩＩＩＩ１１程
度の直径が与えられている。しかしながら、必要に応じ
、８ｓＩＩの間の直径が適当である場合があることに留
意しなければならない。 同様に、上述した直径に対して設けた寸法範囲内の寸法
を持つ側片を持つ正方形または矩形断面の内腔を、Ｗ！
１３内に設けることも可能である。
づき説明する。 第１図に示す実施例のように、バーナーは特に次項から
形成されるニ 一次を含む従来型のインジェクター１：・３ないし４バ
ールの発火ガスＭ（例えば、プロパン・シリンダー）に
連結されたノズル２、・前記加圧ガスが注入されるパイ
プ３、および・前記ノズル２とパイプ３との間の接合点
の水準に位置する少なくとも一つの空気通路の開口４、
この組立体は、開口４から流入する空気を駆動し、また
パイプ３の入力において１２６６０ｍ／分程度の高速の
混合ガスの流れを発生するジェットポンプを形成し； 一パイプ３がその中に開口し、パイプ３の出口断面まで
拡がる管状ベル形状を持ち、また自己の断面をパイプ３
との接合部から増大させるために、幅が増大する極めて
僅かに収斂する２つの壁７゜８および僅かに減少する幅
の２つの拡散する側壁９．１０（第３図）を含む適合用
チェンバ−６〜適合用チェンバー５の２つの収斂する璧
７゜８の延長部に突出した２つの平行で比較的広い酊１
２．１３と、前記チェンバー５の２つの拡散する壁９，
１０の延長部に突出する小さい幅の２つの平行横手面１
４．１６を含む平行大面形の管状部分１１により形成さ
れる点火チェンバー６、−半円筒形の２つの多孔の金属
板部分から構成され、パイプ３の軸に垂直にかつ面１２
および１３に平行におかれ、チェンバー５および６間の
接合部の水準において２つの長手方向端面によりバーナ
ーに固定されたこの二重格子自体、その凸面は適合用チ
ェンバー５の内部に向かって向けられ、かつ１つの格子
の厚さを持つその中央部は点火チェンバー６の外部オリ
フィス付近に位置する凸面分割壁を構成する二重拡散格
子１６、 −２つの面１２，１３の広がりを持ち、これによって約
４５度の角度を作る２つの反らせ板１７゜１８、 −ｍ極本−ルダ２２の開口を成す内腔２４と並んで、ガ
スの流れを減速させるトング２６、上述したバーナーに
おいて、適合用チェンバー５中に注入された燃焼混合物
は、格子１６の多孔部を通り（２４００ｍ／分程度）高
速で流れるジエツトの連続を形成する。 格子１６の中央部０において、これらのジェットは軸方
向（パイプの軸に対し）に向けられ；一方側方部におい
ては、これらの実質的に半径方向に向けられ、また壁１
２，１３および反らせ板１７．１Ｂに当たる。 格子１６の中央部Ｏにおいて作られるジェットが形成す
る混合ガスの低速度は、減速をうける（速度は急速に１
６００ｍ／分に落ちる）ことが分る。これは一部分、格
子１６の中央多孔部を離れると共に、燃料混合物の膨張
が起こると言う事実に基づきこの膨張はガスの流れがジ
ェット中に分布される乙とにより推進される。この流動
速度の減少により、燃焼格子１６から少ル離れた所で起
こることが可能となる。 点火点から、炎Ｆは、軸方向断面が実質的に放物線状を
なし、点火チェンバー６の壁および反らせ板１７，１８
をなめることなく、点火チェンバーの外方に伝播する。 事実、前述のように、格子の側方部分は、壁１２．１３
と共に、炎が伝播できない死んだ空間を形成するくさび
形の空間を作る。 格子の側方部分の多孔部から来る混合ガスは、これらの
死んだ空間を通り、さらに相互に屁流し、また点火チェ
ンバー６の壁１２，１３の上のまた反らせ板１７，１８
の上の流れとして流動する。 従って、炎Ｆになめられずまた燃焼混合物により換気さ
れる点火チェンバー６の壁１２，１３および反らせ板１
７．１８はそのために過熱せず、文通に常に冷却される
。 この例においては、点火装置は平行六面体状の金属部分
２１内に形成され、点火チェンバー６のＷ！１３に固定
された盲内腔２０′より成る点火チェンバー２０を含む
。 との内腔内に、電気絶縁材料から作った円筒形電極ホー
ルダ２２が係合し、それから点大チェンバー内に貫通す
る点火１！＄１２３が同軸上に伸びる。 この電極２３は、さらに発電機、例えば、圧電発電機に
電気ケーブル２３′によって接続される。 点火チェンバー２０は、部品２１に形成した槽方向の内
腔２４を通じて点火チェンバー６の壁１３に形成した内
腔２５と連絡する。 内１ｉ２４および２５は、混合ガスが点火チェンバー２
０内に流れ込む通路を形成するための寸法とされている
。 このため、点火電極２３による火花の放出が、点火チェ
ンバー２０内の混合ガスの急激な燃焼を起こさせる。こ
の燃焼ガスはその後、内腔２４゜２５が形成する通路を
通って噴出され、その結果格子１６の中央の多孔部から
出る混合ガスの流れに点火する。 この通路を成す内腔２４．２６は必然的に永続的燃焼の
形成を招来するかも知れない通路付近のガスの流れの擾
乱の可能性を回避するために、減少させな断面を持たな
ければならない。 このため、この例においては、８Ｂ１ｍの点火チェンバ
ー２０の直径に対して、内腔２４には４ＩＩＩＩ１１程
度の直径が与えられている。しかしながら、必要に応じ
、８ｓＩＩの間の直径が適当である場合があることに留
意しなければならない。 同様に、上述した直径に対して設けた寸法範囲内の寸法
を持つ側片を持つ正方形または矩形断面の内腔を、Ｗ！
１３内に設けることも可能である。
上記の配置によって、本発明の点火装置はバーナーの過
熱を発生するおそれがある自己持続の寄生燃焼を点火装
置が起さないことが実証された。
熱を発生するおそれがある自己持続の寄生燃焼を点火装
置が起さないことが実証された。
第１図は本発明に係る冷態ノズル型の高速バーナーの線
図的軸方向断面図であり、第２図は第１図に示すバーナ
ーのヘッドの拡大図であり、第３図は第２図に示すバー
ナーヘッドの線図的ｆｓ？５ｉ図であり、第４図は、点
火オリフィスを持つ、点火チェンバーの内側壁の部分図
である。
図的軸方向断面図であり、第２図は第１図に示すバーナ
ーのヘッドの拡大図であり、第３図は第２図に示すバー
ナーヘッドの線図的ｆｓ？５ｉ図であり、第４図は、点
火オリフィスを持つ、点火チェンバーの内側壁の部分図
である。
Claims (5)
- （１）冷態ノズル型高速バーナー用点火装置において、
このバーナーが、 −加圧燃料ガス用のインジェクション・ノズルと、その
ノズルがその中にガスを供給する混合ダクトと、それを
通ってダクト中にベンチュリー効果によって空気が吸入
され、燃料ガスと混合されかつ混合ガスの高速流を作る
ためにダクト内で加速されるオリフィスとの組合せによ
り形成された従来型のインジェクター、 −その中にインジェクターが開口し、かつ外方に湾曲し
た格子を持つオリフィスが末端となる適合用チェンバー −その中で、格子の多孔部を通って高速度で流出する混
合ガスが燃焼を開始し、前記適合用チェンバーを延長さ
せる管状要素より構成される点火チェンバーと、 −さらに点火チェンバーの外部に配置されかつ点火チェ
ンバーの壁に実質的に格子の正面と並んで設けた減少さ
せた通路断面のオリフィスを通って点火チャンバーと連
通した点火空洞とを含み、前記オリフィスの断面を、オ
リフィスの水準でのガス流の擾乱が点火チェンバーの壁
を過熱する恐れがある自己持続の寄生燃焼の空間を発生
できないほど充分に小さく設け、かつ前記点火チェンバ
ーはもとより前記オリフィスの寸法を混合ガスの燃焼が
点火チェンバー内で永続的に進行できないように設定し
たことを特徴とする冷態ノズル型高速バーナー用点火装
置。 - （２）点火チェンバーの外部開口部を備え、かつ前記開
口の二つの対向ゾーンから相互に向けて収斂するために
方向付けられた反らせ装置をさらに含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の点火装置。 - （３）前記点火チェンバーが、同チェンバーの壁に固定
した外部金属部分に形成した盲の円筒形内腔により形成
され、かつバーナーの長手方向軸に平行に配置したこの
内腔が底部に対向する側面において電気絶縁材から作っ
た電極ホールダによって閉じられ、これによって電極が
その中で軸方向に伸びる空洞の境界を定めることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - （４）前記空洞が前記点火チェンバーの壁のオリフィス
と連絡する横方向内腔を通して点火チェンバーに接続さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置
。 - （５）前記通路オリフィスが少なくとも一つの正方形ま
たは矩形の断面を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8615969 | 1986-11-12 | ||
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