WO2001044720A1

WO2001044720A1 - Distributeur de fluide, dispositif a bruleur, moteur de turbine a gaz, et systeme cogenerateur

Info

Publication number: WO2001044720A1
Application number: PCT/JP2000/008760
Authority: WO
Inventors: Koji Moriya; Tsutomu Wakabayashi; Takahiro Sako; Yuji Nakamura; Shonosuke Koga; Masamichi Ippommatsu; Seiichi Ito; Kazuo Suzuki; Kazuo Shimodaira
Original assignee: Osaka Gas Co., Ltd.
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2001-06-21
Also published as: EP1710505A2; CA2394397A1; JP2013032906A; US20040148936A1; US6832483B2; JP5438815B2; US6829897B2; US20040144094A1; US6951097B2; EP1710506A2; TW487773B; US6684641B2; JP4933654B2; JP5438814B2; JP5369165B2; US20040144095A1; JP4629945B2; EP1239219A4; US20020192615A1; JP2011021877A

Description

明細書流体分配器及びバ一ナ装置及びガス夕一ビンエンジン及びコジヱネレ一シヨンシステム技術分野

本発明は、第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に空気（酸素含有ガスの代表例）を供給するための空気供給手段（酸素含有ガス供給手段の代表例）と、前記第 1 流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メィン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置、及びそのパーナ装置を備えたガスタービンェンジン、及びそのガスタービンエンジンを備えたコジエネレ一シヨンシステム、及びそのようなパーナ装置等において、空気等の第 1流体が流動する第 1流路及び第 2流路と、燃料ガス等の第 2流体が流動するガス流路（流体流路の代表例）との 3者間にわたって設けられて、前記流体流路内の前記燃料ガスを前記第 1流路と前記第 2流路とに分配供給する流体分配器に関する。背景技術

上記のパーナ装置は、コジェネレーションシステムにおけるガスタービンェンジンのバ一ナ装置や、焼却炉のバ一ナ装置等として利用される。このバ一ナ装置は、燃焼負荷の増減に応じて、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路に供給する燃料ガスの流量を、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路における当量比を適正に保って良好な燃焼を維持するために調整するのみならず、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に供給する空気の流量を調整する必要がある。

従来では、そのようなメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの流量の調整を行うために、メイン燃焼用流路への燃料ガスの供給路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの供給路のそれそれに流量調整弁を設けて、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路のそれそれへの燃料ガス流量の調整を独立して行っていた。

しかし、上記従来の技術によれば、燃焼負荷に基づく第 1流路への燃料ガスの供給流量の調整及び第 2流路への燃料ガスの供給流量の調整のそれそれを独立して行うから、調整操作がわずらわしいものであった。

また、このようなパイロット燃焼とメイン燃焼とを行うパーナ装置では、定格燃焼負荷に対する燃焼負荷の減少に伴って、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を減少させるのであるが、その供給流量の減少に伴いパイロット燃焼用流路への供給流量を増やし、安定したパイロット燃焼を維持する必要がある。

さらに、このようなバ一ナ装置では、特に、メイン燃焼を行う第 1流路の内部で燃料ガスと空気とを確実に混合させることが必要である。両者が良好に混合されない場合には、例えば、燃料ガスと空気とを混合させた混合気の当量比にばらつきが生じ、当量比の大きい領域では高温燃焼が生じて N O x発生量が増大することになるからである。

従来のパーナ装置では、図 4 4に示すように、燃焼用流路内に設けられ燃料ガスが供給される供給路に複数の供給口を分散形成し、複数の供給口を介して燃料ガスを燃焼用流路に噴出させる。この場合に、複数の供給口は燃焼用流路の空気の流れ方向下流側に開口させてあり、空気と同方向に燃料ガスを噴出させるものであった。このように構成することで、燃料ガスを燃焼用流路に分散させて供給して、空気と燃料ガス Gとの混合程度の向上を図っていた。

このような従来のパーナ装置では、 1つの供給路に対して複数の供給口を設けて燃焼用流路への燃料ガスの供給を均一化するためには、前記供給口の設置数が多いほど好ましい。しかし、燃焼用流路に供給する燃料ガスの総流量が予め設定されているため、供給口の数を増やすほど、一つの供給口の開口面積を縮小する必要がある。

この結果、供給口において生じる圧力損失が増大し、所定の流量で燃料ガスを噴出させようとすると、供給路に対して燃料ガスを高圧で供給する必要があり、バ一ナ装置のガス供給手段が大掛かりなものとなる等の欠点が生じていた。なお、前記当量比とは、燃料と燃焼用の空気とを混合させた混合気の濃度上の性質を表す量であり、以下のように定義する。

当量比 = (燃料濃度/空気濃度） / (燃料濃度/空気濃度） s t

各濃度はモル数で表したものであり、（燃料濃度空気濃度） s tは、理論燃空比であり、理論燃空比とは、燃料と、その燃料が完全に酸化するのに必要な空気との濃度比である。発明の開示

したがって、本発明の目的は、燃焼負荷等に基づくメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量の調整を容易に行え、しかも、供給流量の減少に伴いパイ口ット燃焼用流路への供給流量の分配比率を大きくできる流体分配器と、それを利用した好適なバ一ナ装置と、そのバ一ナ装置を備えたガス夕一ビンエンジンと、そのガス夕一ビンエンジンを備えたコジェネレーションシステムを提供する点にある。

さらに、本発明の目的は、燃料ガスを燃焼用流路に供給する際の圧力損失が小さく、燃料ガスと空気との混合性に優れたパーナ装置を提供する点にある。このような目的を達成するための、本発明のバ一ナ装置は、前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口と、前記第 1供給口に前記ガス流路内の前記燃料ガスを供給するための供給路と、前記供給路に前記ガス流路からの前記燃料ガスの総供給流量の増加に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を増加させ、逆に、前記総供給流量の減少に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を減少させるように前記パイ口ット流路内に前記燃料ガスを分配供給する分配手段とを有する流体分配器の複数個を、前記メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路の周方向に分散配置して前記ガス供給手段を構成してあることを特徴とする。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 1 流路を前記メイン燃焼用流路とし、前記第 2流路を前記パイ口ット燃焼用流路としたことを特徴とする。つまり、メイン燃焼用流路としての第 1流路には、空気供給手段により空気が供給されるとともに、ガス供給手段を介してガス流路内の燃料ガスが供給されることにより、空気と燃料ガスとの混合気が生成されて、この混合気に点火すると着火して混合気がメイン燃焼する。他方、パイ口ット燃焼用流路としての第 2流路には、空気供給手段により空気が供給されるとともに、ガス供給手段を介してガス流路内の燃料ガスが供給されることにより、空気と燃料ガスとの混合気が生成されて、この混合気に点火すると着火して混合気がパイ口ット燃焼する。そして、ガス供給手段は、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路に燃料ガスを供給すると共に、ガス流路内の燃料ガスをメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に分配供給する流体分配器として構成されている。即ち、流体分配器は、ガス流路内の燃料ガスをメイン燃焼用流路に第 1供給口を介して供給するための供給路に分配手段を備えることにより、メイン燃焼用流路とパイロット燃焼用流路に燃料ガスを分配供給するとともに、ガス流路からの燃料ガスの総供給流量の増加に伴い第 1供給口側への燃料ガスの分配比率を増加させ、燃料ガスの総供給流量の減少に伴い第 1供給口側への燃料ガスの分配比率を減少させるように構成されている。

• 従って、メイン燃焼用流路への燃料ガスの供給流量及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量のそれそれを各別に調整する必要がなくて、燃料ガス流路への燃料ガスの総供給流量を調整するだけで、燃焼負荷変動等に基づくメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路へ燃料ガスの分配比率を容易に調整することができ、しかも、本発明のパーナ装置は、低燃焼負荷時における燃料ガス総供給流量の減少に伴いパイ口ッ卜燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を増加させ、パイ口ット燃焼を安定したものとしながらも、定格燃焼負荷時における燃料ガス総供給流量の増加に伴いメイン燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を増加させ、燃料ガスをメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路全体に均一に供給して、希薄混合気による低 N O X燃焼を実現でき、簡単な構成で、広い燃焼負荷範囲において高効率化を図ることができる。

そのうえ、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給する流体分配器の複数をメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路の周方向に分散配置してあるから、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路内に燃料ガスを周方向で分散供給してメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路内での燃料ガスと空気との混合性を良好なものにできることで混合気の均一化を図ることができる。

また、本発明のバ一ナ装置は、外側の第 1流路及び内側の第 2流路において、何れの燃焼用流路をメイン燃焼用流路としても構わないが、外側の第 1流路をメィン燃焼用流路とし、内側の第 2流路をパイ口ット燃焼用流路とすることができ、このように構成することで、パイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの分配比率を増加させる低燃焼負荷時において、燃料ガスを内側のパイ口ット燃焼用流路に集めて、パイロット燃焼用流路におけるパイロット燃焼を安定したものとすることができる。

さらに、このように外側の第 1流路をメイン燃焼用流路とし、内側の第 2流路をパイ口ット燃焼用流路とした場合、前記ガス流路を規定するガス筒をパイ口ット燃焼用流路としての第 2流路を規定する内筒に内挿して備えて、ガス流路及びパイ口ット燃焼用流路及びメイン燃焼用流路を内側から外側に向けて順に形成することができ、メイン燃焼用流路の第 1供給口にガス流路の燃料ガスを供給する供給路はパイ口ット燃焼用流路を横断するものとなるので、その供給路のパイ口ット燃焼用流路を横断する部位において簡単に前記分配手段を構成することができる。

また、外側の第 1流路をパイロット燃焼用流路とし、内側の第 2流路をメイン燃焼用流路とした場合は、外部から前記パイ口ット燃焼用流路に挿入される点火栓が短くてすむ。

なお、上記の内筒及び外筒としては、勿論、断面形状が円形の円柱筒を利用できるが、別に断面形状が多角形の角筒等も利用できる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のバ一ナ装置の構成にくわえて、前記分配手段が、前記パイ口ット燃焼用流路内の前記空気の流れ方向に直交する方向で前記パイ口ット燃焼用流路内に前記燃料ガスを噴出する第 2供給口と、前記第 2供給口からの噴出した前記燃料ガスを受け入れて前記第 1供給口に導く連通路とを前記供給路に備えると共に、前記第 2供給口の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口に向かって開放する状態に前記連通路の受入れ口を配置して構成されていることを特徴とする。

つまり、本発明のバ一ナ装置は、パイロット燃焼用流路に隣接するガス筒を設け、そのガス流路に、パイロット燃焼用流路へ燃料ガスを噴出させる第 2供給口と、パイロット燃料用流路を介して第 2供給口と対向し、前記燃料ガスの噴出が方向付けられる内筒の部位に、受入れ口が設けられている。

すなわち、ガス流路内に供給された燃料ガスは、第 2供給口を介してパイロット燃焼用流路に受入れ口側に向かって噴出されることになる。

そして、パイ口ット燃焼用流路において噴出された燃料ガスが存在する第 2ガス供給領域において、パイロット燃焼用流路を横断する燃料ガスの一部がパイ口ット燃焼用流路の空気の流れにさらわれて、パイロット燃焼用流路の下流側に流れるが、残部がパイロット燃焼用流路の空気の流れを貫流して、受入れ口を介して第 1供給口に到達し、メィン燃焼用流路へ供給されることになる。

詳しくは、第 2供給口からパイロット燃焼用流路内に噴出された燃料ガスのうち受入れ口から連通路内に移入した燃料ガスは、連通路を介して第 1供給口に導かれてメイン燃焼用流路に供給される一方、受入れ口に移入しなかった燃料ガスは、パイロット燃焼用流路に供給される。そして、第 2供給口から噴出された燃料ガスの供給流量が多くて流速が速いほど、噴出された燃料ガスが受入れ口に移入する比率が多くなり、その結果、燃料ガスの供給流量が多いほど、第 1供給口側、つまり、メイン燃焼用流路側への燃料ガスの分配比率が大きくなり、逆に、燃料ガスの供給流量が少ないほど、メイン燃焼用流路側への燃料ガスめ分配比率が小さくなる。

したがって、パーナ装置において、第 2供給口と、受入れ口を有する連通路を設けるだけで、簡単な構造で流体分配器の分配手段を構成できるようになった。更に、パイロット燃焼用流路を流れる空気流量は、通常、所定の範囲内に収まつており、第 2供給口側と受入れ口側との位置関係等が確定するため、第 2供給口からの燃料ガスの供給流量を増加していくと、パイロット燃焼用流路の下流側へ流れる燃料量と、パイロット燃焼用流路へ供給される燃料量との割合を、燃料供給流量の増減に伴い可逆的に変化させるようにできる。更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記流体分配器が、前記第 1供給口の複数を、前記メイン燃焼用流路の前記パイロット燃焼用流路側から離間する方向に分散配置して構成されていることを特徴とする。つまり、パイロット燃焼用流路側から離間する方向、すなわち、第 1流路及び第 2流路の径方向に分散させる状態で第 1供給口の複数個をメイン燃焼用流路内に配置した流体分配器を用いることで、より一層混合気を均一化でき、当量比を小さくして希薄燃焼による低 N O X化を図ると共に、希薄燃焼を安定させることができる。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記複数の第 1供給口のそれそれに対応して各別に前記供給路が設けられていることを特徴とする。

つまり、複数の第 1供給口のそれそれに対応して各別に供給路を設けてあるから、例えば、一つの供給路で複数の第 1供給口に燃料ガスを供給する場合と比較して、各複数の第 1供給口から均等に燃料ガスを供給するために発生する圧力損失を小さなものにできる。

したがって、圧力損失を小さくしながらも、メイン燃焼用流路内での空気と燃料ガスとの均一混合性を一層優れたものにでき、低 N 0 X性能を維持したままで、燃料ガス供給に伴う圧力損失を低減できる。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記流体分配器が、前記複数の第 1供給口に対応する前記供給路を、板面を前記空気の流れ方向に沿わせる姿勢で前記メィン燃焼用流路内に配置した板状体内に形成して構成されていることを特徴とする。

つまり、空気の流れる方向に沿わせてメイン燃焼用流路内に配設される板状体内に複数の供給路を形成してあって、供給路を形成する板状体が空気の流れ方向に沿うものであるから、複数の供給路を設けながらも、そのために、空気の流れを阻害することが少ない。

しかも、板状体の内部に複数の供給路を形成して、ユニット化してあるから、組み付け等の取り扱いが容易である。

したがって、メイン燃焼用流路での空気の流れ性能を良好に維持した状態で燃料ガスを空気に対して均一に供給することができ、しかも、複数の供給路を設けながらも、保管や組み付け等の取り扱い性を優れたのにできるようになった。更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記複数の流体分配器の板状体が、夫々の板面を前記メイン燃焼用流路の螺旋方向に沿わせる姿勢で配置され、供給される空気に旋回力を付与するスワラ一のフィンとして構成されていることを特徴とする。

このようなパーナ装置において、スワラ一によりメイン燃焼用流路に供給される空気に旋回力を付与して、空気と燃料ガスとの混合性を高めることで、希薄燃焼を良好に行うことができるのであるが、ガス流路内の燃料ガスをメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路内に分配供給するための流体分配器が、第 1供給口及び供給路を形成する板状体を備えていることに着目して、板状体をメイン燃焼用流路の螺旋方向に沿わせる姿勢に配置することで、この板状体でスワラ一のフィンを構成することができ、流体分配器とスワラ一との間で部材の兼用化を図ることができる。

したがって、均一混合性能を優れたものにしながらも、構造の簡素化及びコストダウンを図ることができるようになった。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のバ一ナ装置の構成にくわえて、前記メイン燃焼用流路において、前記第 1供給口よりも前記空気の流れ方向の下流側に、前記空気と前記燃料ガスとの混合気に前記メイン燃焼用流路の螺旋方向への旋回力を付与するスワラ一を配置してあることを特徴とする。

本発明のパーナ装置において、メイン燃焼用流路における流体分配器よりも下流側の部位に、メイン燃焼用流路におけるメイン燃焼の保炎性を向上するためのスヮラーを配置して、空気と燃料ガスとの混合気に旋回力を付与するように構成することができ、第 1供給口の向きを単純なものとして、さらに、第 1供給口における空気の流れを乱すことなく、混合気を旋回させて、メイン燃焼の安定性を高めることができる。

したがって、希薄燃焼性を優れたものにできるようになった。

更に、本発明のパーナ装置は、前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記酸素含有ガスの流れ方向に直交する方向よりも前記酸素含有ガス流れ方向の上流側に向かって燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とする _c つまり、空気の流れ方向に直交する方向よりも空気の流れ方向の上流側に向けて燃料ガスを噴出できるように第 1供給口を形成することで、メイン燃焼用流路において、燃料ガスは空気の流れに逆行して噴出されることになる。この結果、燃料ガスと空気とが衝突して燃料ガスが空気中で自然に攪拌混合され、メイン燃焼用流路の径方向及び周方向に分散する。

このように、本構成のバ一ナ装置であれば、燃料を均一に噴出させるために小径の第 1供給口を多数設ける必要がなく、第 1供給口の閧口径を大きく設定することができる。よって、燃料の供給に際して大きな圧力損失を伴うことがなく、空気の流れを利用して燃料ガスと空気との混合程度を高めることができる。

しかも、前記第 1供給口から燃料ガスを噴出させるためには、流通する空気の圧力を上回る圧力を燃料ガスに付与すればよいが、当該空気の圧力は、燃料ガスを噴出するのにほとんど影響を与えない程度のものである。よって、燃料ガスを供給するガス供給手段を大掛かりにする必要もなく、簡便な装置としながら燃料ガスを確実に混合させることができ、 N O x発生量の少ないパーナ装置を提供することができる。

そして、本発明のガス供給手段としての流体分配器と組み合わせることで、分配手段は、燃料ガスの供給を第 2供給口、パイロット燃焼用流路、受入れ口、第 1供給口、メイン燃焼用流路という経路を経て燃料ガスを供給するに、上記のように第 1供給口を空気の流れ方向の上流側に向けて燃料ガスを噴出するように形成して第 1供給口の圧力損失を低減することで、第 2供給口からパイロット燃焼用流路内に噴出された燃料ガスを、圧力損失が低減された第 1供給口に連通する受入れ口に良好に受け入れることができる分配手段を構成することができ、比較的簡単な構造で、機構を構築できる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 1 供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記空気の流れ方向に対して逆方向に前記燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とする。

つまり、本構成のように、第 1供給口が、空気の流れ方向とは逆方向に燃料ガスを噴出させるものであれば、噴出する燃料ガスと空気との相対速度が最大となるため、メイン燃焼用流路における燃料ガスの混合程度を最も高めることができる。

更に、本発明のパーナ装置は、前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口、又は前記パイ口ット燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 2供給口から噴出した前記燃料ガスが衝突し、衝突した前記燃料ガスを前記メイン燃焼用流路において拡散させる混合促進部材を、前記メイン燃焼用流路又は前記パイ口ット燃焼用流路に備えたことを特徴とする。

また、本発明のガス供給手段としての流体分配器と組み合わせる場合においては、本発明のパーナ装置は、前記第 1供給口から前記メイン燃焼用流路に噴出した前記燃料ガスが衝突し、衝突した前記燃料ガスを前記メイン燃焼用流路において拡散させる混合促進部材を備えたことを特徴とする。

つまり、このような混合促進部材を設けることで、供給口から噴出された燃料ガスを、混合促進部材に衝突させて拡散させ、前記メイン燃焼用流路又はパイ口ット燃焼用流路において、より一層混合気を均一化できる。

さらにまた、本発明のパーナ装置は、上記のバ一ナ装置の構成にくわえて、前記混合促進部材が、前記メイン燃焼用流路の周方向に渡って設けられ、前記周方向に分散配置されている複数の前記第 1供給口又は前記第 2供給口の前記燃料ガスの噴出方向に板面を有するリング状の部材であることを特徴とする。

つまり、前記混合促進部材を、メイン燃焼用流路又はパイロット燃焼用流路の周方向に設けられた複数の第 1又は第 2供給口に渡って連続的又は間欠的に設けられたリング状の部材として構成することができる。すなわち、周方向に複数設けられた供給口から噴出された燃料ガスを、このリング状の混合促進部材の板面に衝突させることで、少なくとも燃焼用流路の周方向に燃料ガスを拡散させることができる。

また、上記のような混合促進部材と前記供給口との距離が近すぎると、燃料ガスの噴出抵抗が増加し、前記距離が遠い場合は燃料ガスの拡散を良好に行えないので、この距離は前記噴出抵抗及び拡散状態を考慮して好ましいものに設定される。

また、本発明のガス供給手段としての流体分配器と組み合わせる場合においては、この混合促進部材はメイン燃焼用流路の第 1供給口に対して設けられ、メイン燃焼用流路における燃料の拡散に利用される。そして、メイン燃焼用流路に混合促進部材を設けることにより、メイン燃焼用流路に燃料ガスを均一に噴出させるために小径の第 1供給口を多数設ける必要がなく、第 1供給口の開口径を大きく設定することができる。よって、燃料の供給に際して大きな圧力損失を伴うことがなく、空気の流れを利用して燃料ガスと空気との混合程度を高めることができ、第 1供給口の圧力損失を低減することで、第 2供給口からパイロット燃焼用流路内に噴出された燃料ガスを、圧力損失が低減された第 1供給口に連通する受入れ口に良好に受け入れることができる分配手段を構成することができ、比較的簡単な構造で、機構を構築できる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 2 供給口の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側から、前記パイ口ット燃焼用流路の前記第 2供給口から前記受入れ口までの前記第 2ガス供給領域に対する、前記酸素含有ガスの流入量を調整する第 2遮断体を備えたことを特徴とする。

つまり、本構成のように、第 2の流路の第 2の供給口の上流側に第 2遮断体を設けることで、パイ口ット燃焼用流路において上流側から空気が第 2ガス供給領域に流入するのを抑制して、第 2ガス供給領域への空気の流入量を好ましいものに調整することができるので、第 2ガス供給領域において燃料ガスが第 2の供給口へ到達して流入する比率を好ましいものに調整し、メイン燃焼用流路への燃料ガスの分配比率をバ一ナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。また、この第 2遮断体によって、第 2ガス供給領域に流入する空気の流れの上流側から空気が流入することが抑制されるので、第 2供給口の径を拡大して、燃料ガスの噴出速度を遅くさせて、第 2供給口における燃料ガスの圧力損失を低下させることができる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 2 遮断体が、前記第 2ガス供給領域の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側の少なくとも一部に渡って設けられた部材であることを特徴とする。

つまり、第 2遮断体として、第 2ガス供給領域の空気の流れ方向の上流側の、少なくとも一部に渡って設けられ、例えば、第 2供給口の空気の流れの上流側の第 2流路において、ガス流路側の壁部からメイン燃焼用流路側の壁部側に延出し、空気の流れと直交若しくは傾斜した板面を有する平板若しくは湾曲板状等の部材を利用することができる。

このような板状の部材を設ける場合においても、パイ口ット燃焼用流路において燃料ガスが供給される第 2ガス供給領域に対して、パイロット燃焼用流路の空気の流れ方向の上流側から空気が流入するのを抑制し、第 2ガス供給領域へ流入する空気の流入量を好ましいものに調整して、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの分配比率をパーナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 2 遮断体が、前記第 2ガス供給領域の一部を外囲する筒状の部材であることを特徴とする。

つまり、第 2遮断体を、例えば、第 2供給口の外周からメイン燃焼用流路側へ延出して設けられ、第 2ガス供給領域の一部を外囲する円筒若しくは角筒状の部材とすることができる。

また、このような筒状の部材に外囲された第 2ガス供給領域においては、上流側から空気が流入するのを確実に抑制することができると共に、燃料ガスの噴出方向を正確に調整することができる。更に、パイロット燃焼用流路の筒状の部材の端部には、第 2ガス供給領域のパイ口ット燃焼用流路の空気の流れに暴露されるスリット空間が形成される。よって、この筒状の部材の第 1及び第 2供給口を結ぶ軸方向の高さを調整して、そのスリツト空間の幅を好ましいものとすることで、スリット空間に流入する空気による燃料ガスの流れに対する影響力を好ましいものに正確に調整することができ、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの分配比率を、よりバ一ナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 2 遮断体に、前記第 2ガス供給領域への前記酸素含有ガスの流入状態を調整する開口を穿設して備えたことを特徴とする。

つまり、第 2遮断体としての板状の部材に、本構成のように、少なくとも 1つの円形状、スリット状、若しくは多角形状の開口を穿設し、空気の第 2ガス供給領域への流入状態として流入量や流入する空気の分布を調整することができる。すなわち、空気は前記開口を介して板状の部材を貫流し、その貫流した空気が、第 2ガス供給領域に流入することになる。よって、開口の穿設状態を好ましいものとすることで、燃料ガスが第 2ガス供給領域を貫流して受入れ口及び第 1供給口を介してメイン燃焼用流路へ流入する比率をパーナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。

更に、本発明のパーナ装置は、夫々の前記第 1供給口における前記酸素含有ガスの流通による前記燃料ガスの噴出抵抗を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって増加させて設定してあることを特徴とする。

つまり、本構成のごとく、メイン燃焼用流路においてパイロット燃焼用流路側から離間する方向に分散配設した複数の燃料ガスの第 1供給口を備えると共に、夫々の第 1供給口における空気の流通による燃料ガスの噴出抵抗が、パイロット燃焼用流路側から離間するにつれて増加するように設定されていることで、例えば定格燃焼負荷時の燃料ガスの供給圧が高い場合においては、すべての第 1供給口において燃料ガスを上記噴出抵抗に打ち勝ってメイン燃焼用流路に供給し、逆に、低燃焼負荷運転時の燃料ガスの供給圧力が低い場合においては、メイン燃焼用流路においてパイ口ット燃焼用流路に対して離間して配設され上記噴出抵抗が高い第 1供給口においては、上記噴出抵抗により燃料ガスを噴出することができず、パイロット燃焼用流路側に近接した第 1供給口のみで燃料ガスをメイン燃焼用流路に供給することになる。

従って、定格燃焼負荷時においては、メイン燃焼用流路の幅方向（パイロット燃焼用流路側から離間する方向）全体に燃料ガスを供給して、高燃焼負荷の定格燃焼負荷運転を行うことができると共に、逆に、低燃焼負荷運転を行う場合においては、定格燃焼負荷時よりも、パイロット燃焼用流路に近接したメイン燃焼用流路の部分に燃料ガスを供給することができ、さらに本発明のガス供給手段としての流体分配器と組み合わせることで、好ましい状態でメイン燃焼用の燃料ガスをパイロヅト燃焼によって着火して燃焼させることができ、広い燃焼負荷範囲において高効率化を図ることができる。更に、本発明のパーナ装置は、上記のバ一ナ装置の構成にくわえて、前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側方向に対する夫々の前記第 1供給口の前記燃料ガスの噴出角度を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって減少させて設定することを特徴とする。

つまり、本構成のように、メイン燃焼用流路の空気の流れ方向の上流側方向に対する夫々の第 1供給口の燃料ガスの噴出角度を、パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって連続的若しくは段階的に減少させるように設定することで、パイ口ット燃焼用流路に近接して配設された第 1供給口よりも、パイ口ット燃焼用流路側から離間して配設された第 1供給口のほうが、空気の流れに対して対向して燃料ガスを噴出させることになり、空気の流れによる燃料ガスの噴出抵抗が大きくなる。よって、本構成のバ一ナ装置は、低燃焼負荷時において、定格燃焼負荷時よりも、パイロット燃焼用流路に近接した部分に燃料ガスを供給することができるので、好ましい状態でメイン燃焼用の燃料ガスをパイ口ット燃焼によつて着火して燃焼させることができる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記複数の第 1供給口の前記燃料ガスの噴出方向を、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向と直交する方向よりも上流側方向に設定すると共に、夫々の前記第 1供給口の開口面積を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって拡大して設定することを特徴とするつまり、本構成のように、複数の第 1供給口の燃料ガスの噴出方向をメイン燃焼用流路の空気の流れ方向と直交する方向よりも上流側の方向に設定することで、夫々の第 1供給口において、空気の流れ方向に燃料ガスの噴出抵抗がかかることになり、第 1供給口の開口面積が大きいほど、その燃料ガスの噴出抵抗は大きくなる。

そこで、夫々の第 1供給口の開口面積を、パイロット燃焼用流路側から離間するにしたがって連続的若しくは段階的に拡大して設定することで、パイロット燃焼用流路に近接して配設された第 1供給口よりも、パイロット燃焼用流路に対して離間して配設された第 1供給口のほうが、燃料ガスの噴出抵抗を大きく設定することができる。よって、本構成のパーナ装置は、低燃焼負荷時において、定格燃焼負荷時よりも、パイロット燃焼用流路に近接した部分に燃料ガスを供給することができるので、好ましい状態でメイン燃焼用の燃料ガスをパイ口ット燃焼によって着火して燃焼させることができる。

また、本発明のパーナ装置は、前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路の前記パイ口ット燃焼用流路側から離間する方向に沿って前記第 1流路内に前記燃料ガスを供給するものであり、前記第 1供給口から供給した燃料ガスが前記メイン燃焼用流路の内部に形成する第 1ガス供給領域に対して、前記第 1流路の空気の流れ方向に沿った上流側から前記空気が流入するのを防止する第 1遮断体を備えたことを特徴とする。

つまり、本発明のバ一ナ装置に第 1遮断体を設けて、メイン燃焼用流路において燃料ガスが供給されるガス供給領域に対して、メイン燃焼用流路の空気の流れ方向、すなわち内筒及び外筒の軸心方向に沿った上流側から空気が流入するのを防止する構成とすれば、内筒から外筒側に離間する方向に沿って供給された燃料ガスは、前記空気の流れの影響を受け難くなつて、メイン燃焼用流路のパイロット燃焼用流路に対する外方まで拡散し易いものとなる。このため、メイン燃焼用流路の内部における燃料ガスと空気との混合が均一化され、メイン燃焼の低 N O X化を実現することができる。

このように燃料ガスをメイン燃焼用流路の外方まで容易に拡散させ得るものであれば、第 1供給口における燃料ガスの噴出速度を遅くすることができ、例えば、燃料ガスの供給圧力を低減させ、ガス供給手段の圧力損失を低減させることができて、ガス供給手段等の装置をコンパクトなものにすることができる。

そして、本発明のガス供給手段としての流体分配器と組み合わせることで、分配手段は、燃料ガスの供給を第 2供給口、パイロット燃焼用流路、受入れ口、第 1供給口、メイン燃焼用流路という経路を経て燃料ガスを供給するに、上記のように第 1遮断体を設けて第 1供給口の圧力損失を低減することで、第 2供給口からパイ口ット燃焼用流路内に噴出された燃料ガスを、圧力損失が低減された第 1 供給口に連通する受入れ口に良好に受け入れることができる分配手段を構成することができ、ガス供給手段を極めて簡便な構成としながら、メイン燃焼用流路におけるメイン燃焼の燃焼状態とパイ口ット燃焼用流路におけるパイ口ット燃焼の燃焼状態とを適切に設定することができる。

また、第 1遮断体によりメイン燃焼用流路への燃料ガスの拡散が確実に行われることとなれば、メイン燃焼用流路の何れの場所においても空気と燃料ガスとの混合気の当量比が一定となり、この結果、局所的に高温燃焼が生じる等の不都合が生じず、 N O x発生量の少ない燃焼を行わせることができる。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記メイン燃焼用流路の空気の流れ方向に沿って規定する、前記第 1供給口の開口中央部と前記第 1遮断体との距離 cと、同方向において規定する前記第 1供給口の開口幅 eとの比 c / eが 0 . 5以上 1 . 5以下であることを特徴とする。

つまり、第 1供給口と第 1遮断体との距離を一定範囲に特定する、すなわち、 c / eが 0 . 5ということは、前記遮断体に対して前記燃料ガス第 1供給口が接した状態を意味する。一方、 c / eが 1 . 5である場合、第 1遮断体と第 1供給口の縁部との距離が、パイロット燃焼用流路の軸心方向、言い換えれば内筒及び外筒の軸心方向における燃料ガス第 1供給口の開口幅と等しいことを意味する。このように、第 1供給口と遮断体との距離を設定することで、第 1供給口からメイン燃焼用流路に供給された燃料ガスに及ぼす空気の影響を最小限に止めることができる。よって、メイン燃焼用流路への燃料ガスの均一化が更に確実なものとなり、メイン燃焼の一層の低 N O X化を図ることができる。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 1 遮断体が、前記メイン燃焼用流路の前記パイ口ット燃焼用流路側から離間する方向に延出する部材であり、前記第 1遮断体の前記第 1供給口に近接した側の一方の第 1端部の前記メイン燃焼用流路の周方向に沿った幅を aとすると共に、他方の第 2端部の前記周方向に沿った幅を bとし、前記周方向に沿った前記第 1供給口の幅 dに対して、前記幅 aと前記幅 dとの比 a / dが 1以上 3以下であり、前記幅 bと前記幅 dとの比 b / dが 0以上 2以下であることを特徴とする。

つまり、前記第 1遮断体は、メイン燃焼用流路の内部において、パイロット燃焼用流路側から離間する方向、言い換えれば内筒及び外筒の径方向に延出するものであり、その延出方向における両端部である第 1端部と第 2端部を持たせてある。そして、本構成では、これら両端部の幅と第 1供給口の開口幅との関係を規定するものである。

すなわち、第 1遮断体の両端部のうち、第 1供給口に近接した側の端部を第 1 端部とし、前記第 1供給口から離間した側の端部を第 2端部として、メイン燃焼用流路の周方向における第 1端部の幅を、同方向における前記第 1供給口の開口幅の 1倍から 3倍と規定する。つまり、第 1端部の幅を、第 1供給口の幅以上として、第 1供給口からメイン燃焼用流路に噴出された燃料ガスに空気が直に衝突するのを防止するのである。これにより、噴出された燃料ガスが有する速度のうち、特に、前記径方向の速度成分が良好に維持されて、径方向への燃料ガスの均一混合効果が向上する。

一方、前記周方向に沿った前記第 2端部の幅は、同方向における第 1供給口の開口幅に対して 0以上 2倍以下に設定してある。第 1供給口からメイン燃焼用流路に噴出された燃料ガスは、多少は拡散しながら径方向外方に流通する。しカゝし、燃料ガスの噴出速度、あるいは、メイン燃焼用流路の径方向の寸法等種々の条件によって、前記第 2端部の近傍に到達した燃料ガスの拡散状態には差が生じる。すなわち、当該拡散の程度に応じて燃料ガスに衝突させる空気の量を加減し、メィン燃焼用流路の全体において混合気の当量比が一定となるようにするのである勿論、第 2端部の幅は、ゼロでも構わない。すなわち、第 2端部の近傍において、燃料ガスに空気を大量に衝突させ、攪拌効果を增大させたい場合には、前記第 2端部の幅をゼロに設定する。しかし、第 2端部の近傍において既に燃料ガスの拡散が進んでいるような場合であって、空気流を直に衝突させたのではメイン燃焼用流路の最外方まで燃料ガスを拡散させることが困難であるような場合には、前記第 2端部の幅を、例えば第 1供給口の幅の 2倍に設定するのである。

本構成であれば、メイン燃焼用流路の径方向における燃料ガスの拡散程度を加減することができるため、メイン燃焼用流路における混合気の当量比を均一化することができ、ガス供給手段を第 1供給口における圧力損失が小さな手段としながら、低 N O x化を実現することができる。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のバ一ナ装置の構成にくわえて、多孔質の壁部を有する中空筒状の燃料供給部材を、前記第 1供給口に取り付けてあることを特徴とする。

つまり、本構成のように、多孔質の燃料供給部材を燃料ガスの前記第 1供給口に取り付けておけば、燃料ガスがメイン燃焼用流路の径方向、言い換えればメイン燃焼用流路の流路断面方向に沿って移動する間に、燃料供給部材の壁部に形成した多孔から燃料ガスが徐々に噴出されるから、燃料ガスをメイン燃焼用流路の全体に均等に分散させることができる。

ただし、本構成で用いる多孔質体は、燃料供給に際しての圧力損失を防止する必要上、粗い多孔を備えたものが好ましい。つまり、本構成で用いる燃料供給部材は、燃料ガスが径方向外方に流通する際に、容易に拡散してしまうのを抑制できる程度のものでよい。例えば、当該燃料供給部材が前記空気の流れの中に配置された場合には、当該空気流が燃料供給部材の内部に容易に侵入できる程度の多孔を備えておく。

このような燃料供給部材を設けると共に、当該燃料供給部材の上流側に前記第

1遮断体を設けることで、これら両部材が有する燃料ガスの拡散抑制効果が相乗されて、メイン燃焼用流路の外方まで燃料ガスを確実に拡散させることができるのである。

更に、本発明のパーナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記流体分配器が、前記メイン燃焼用流路に設けられ、外表面部に前記第 1供給口が形成されていると共に、内部に前記供給路と前記空気供給手段から供給される空気を前記パイロット燃焼用流路に導く空気導入路（酸素含有ガス導入路の代表例）とが形成された分配部材により構成され、前記分配手段が、前記分配部材内において、前記空気導入路内の前記空気の流れ方向に交差する方向で前記空気導入路内に前記燃料ガスを噴出する第 2供給口と、前記第 2供給口からの噴出した前記燃料ガスを受け入れて前記第 1供給口に導く連通路とを前記供給路に備えると共に、前記第 2供給口の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口に向かって開放する状態に前記連通路の受入れ口を配置して構成されていることを特徴とする。

つまり、メイン燃焼用流路に前記分配部材を設け、その分配部材の内部に形成され前記パイ口ット燃焼用流路に空気を導入するための空気導入路の壁部に、燃料ガスを空気導入路に噴出させる第 2供給口と、前記空気導入路を介して第 2供給口と対向し、前記燃料ガスの噴出が方向付けられる分配部材内の空気導入路の壁部に受入れ口が設けられており、その受入れ口は、分配部材の外表面に形成されている第 1供給口に連通路を介して接続されている。

すなわち、分配部材内の供給路に供給された燃料ガスは、第 2供給口を介して空気導入路に受入れ口側に向かって噴出されることになる。

そして、分配部材内の空気導入路において噴出された燃料ガスが存在するガス供給領域において、空気導入路を横断する燃料ガスの一部が空気導入路の空気の流れにさらわれて、パイロット燃焼用流路側に流れるが、残部が空気導入路の空気の流れを貫流して、受入れ口を介して第 1供給口に到達し、メイン燃焼用流路へ供給されることになる。

詳しくは、第 2供給口から空気導入路内に噴出された燃料ガスのうち受入れ口から連通路内に移入した燃料ガスは、連通路を介して第 1供給口に導かれてメイン燃焼用流路に供給される一方、受入れ口に移入しなかった燃料ガスは、空気導入路からパイロット燃焼用流路に供給される。そして、第 2供給口から噴出された燃料ガスの供給流量が多くて流速が速いほど、噴出された燃料ガスが受入れ口に移入する比率が多くなり、その結果、燃料ガスの供給流量が多いほど、第 1供給口側、つまり、メイン燃焼用流路側への燃料ガスの分配比率が大きくなり、逆に、燃料ガスの供給流量が少ないほど、メイン燃焼用流路側への燃料ガスの分配比率が小さくなる。

したがって、バ一ナ装置において、簡単な構造で流体分配器の分配手段を構成できるようになった。

さらに、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記分配部材が、板面を前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向に沿わせる姿勢で前記メイン燃焼用流路内に配置した板状の部材であることが好ましい。このように、メイン燃焼用流路に分配部材を設けると、メイン燃焼用流路内の空気の流れが乱れることがあるが、この分配部材を前記空気の流れ方向に副った板面を有する板状の部材として構成することで、メイン燃焼用流路の空気の乱れをできるだけ小さくすることができる。前述の目的を達成するための、本発明のバ一ナ装置は、前記内筒及び前記外筒の一端側に、前記メイン燃焼用流路及び前記パイ口ット燃焼用流路に前記酸素含有ガスを供給する共通流路が形成され、前記ガス流路の前記燃料ガスを、前記共通流路において、前記パイロット燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側から前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側へ噴出させる共通供給口を備え、前記共通供給口の前記空気の流れ方向の上流側から、前記共通供給口から前記共通流路への前記燃料ガスの噴出方向に延出する共通ガス供給領域に対する、前記酸素含有ガスの流入量を調整する共通遮断体を備えたことを特徴とする。

更に、本発明のバ一ナ装置は、上記のパーナ装置の構成にくわえて、前記第 1 流路を前記メイン燃焼用流路とし、前記第 2流路を前記パイ口ット燃焼用流路としたことを特徴とする特徴とする。

つまり、本発明のバ一ナ装置は、本構成のように、例えば、共通流路を、内筒の空気の流れの上流側且つ外筒の内側に形成された流路として構成し、ガス供給手段によりガス流路の燃料ガスを上記のような方向で共通流路に噴出させる共通供給口が設けられている。

すなわち、ガス流路に供給された燃料ガスは、パイロット燃焼用流路の上流側の共通流路に設けられた共通供給口から、メイン燃焼用流路の上流側の共通流路側に噴出されることになる。

そして、共通流路において噴出された燃料ガスが存在する共通ガス供給領域において、共通流路を横断する燃料ガスの一部がパイ口ット燃焼用流路に流入する空気の流れにさらわれてパイ口ット燃焼用流路に供給されるが、残部がパイ口ット燃焼用流路に流入する空気の流れを貫流して、メイン燃焼用流路に流入する空気に到達し、メイン燃焼用流路へ供給されることになる。

よって、ガス流路への燃料ガス供給流量が多く、共通供給口から共通流路への燃料ガスの噴出速度が速いほど、燃料ガスがメイン燃焼用流路の上流側の共通流路へ到達しメイン燃焼用流路へ流入する比率が多くなる。その結果、燃料ガスの供給流量を多くするほど、メイン燃焼用流路への燃料ガスの分配比率を大きくすることができ、逆に、燃料ガスの供給流量を少なくするほど、メイン燃焼用流路側への燃料ガスの分配比率を小さくすることができる。

更に、本構成のバ一ナ装置は、共通流路の共通供給口の上流側に共通遮断体が設けられ、少なくともパイロット燃焼用流路の上流側の共通流路において噴出された燃料ガスが存在する共通ガス供給領域に、上流側から空気が流入するのを抑制して、共通ガス供給領域への空気の流入量を好ましいものに調整することができるので、共通ガス供給領域において燃料ガスがメイン燃焼用流路の上流側へ到達し流入する比率を好ましいものに調整し、メイン燃焼用流路への燃料ガスの分配比率をパーナ装置の運転状態にあつたものに調整することができる。

また、この共通遮断体によって、ガス領域に流入する空気の流れの上流側から空気が流入することが抑制されるので、共通供給口の径を拡大して、燃料ガスの噴出速度を遅くさせて、共通供給口における燃料ガスの圧力損失を低下させることができる。

したがって、パイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量及びメイン燃焼用流路への燃料ガスの供給流量のそれそれを各別に調整する必要がなくて、ガス流路への燃料ガスの総供給流量を調整するだけで、燃焼負荷変動等に基づくメイン燃焼用流路及びパイ口ッ卜燃焼用流路へ燃料ガスの分配比率を容易に調整することができ分配手段を構成することができる。しかも、低燃焼負荷時における燃料ガス総供給流量の減少に伴いパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を増加させ、パイロット燃焼を安定したものとしながらも、定格燃焼負荷時における燃料ガス総供給流量の増加に伴いメイン燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を増加させ、燃料ガスをメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路全体に均一に供給して、希薄混合気による低 N O x燃焼とすることができる。よって、簡単な構成で、広い燃焼負荷範囲において高効率化を図ることができるパーナ装置を実現することができる。

また、本発明のバ一ナ装置は、外側の第 1流路及び内側の第 2流路において、何れの燃焼用流路をメイン燃焼用流路としても構わないが、外側の第 1流路をメィン燃焼用流路とし、内側の第 2流路をパイ口ット燃焼用流路とすることができ、このように構成することで、パイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの分配比率を増加させる低燃焼負荷時において、燃料ガスを内側のパイロット燃焼用流路に集めて、パイ口ット燃焼用流路におけるパイ口ット燃焼を安定したものとすることができる。

また、これまで説明してきた、広い燃焼負荷範囲において低 N O x且つ高効率を図ることができる本発明のパーナ装置は、単独で焼却炉用などのパーナ装置として利用することができるが、特に、ガス夕一ビンエンジンのパーナ装置として利用することが有効であり、このようなガスタービンエンジンは、低 N O x且つ高効率を保ちながら、広い運転負荷範囲で運転することができる。

また、本発明の流体分配器及びパーナ装置を備えたガス夕一ビンエンジンを備え、排ガスの熱回収を行う熱回収装置を備えたコジェネレーションシステムは、ガスタービンエンジンから排出される排ガスが低 N O xであるため、脱硝装置等を小型化又は省略することができ、低コスト且つ小型化を実現することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 1実施形態を示す縦断側面図、

図 2は、図 1に示すパーナ装置の横断正面図、

図 3は、図 1に示す流体分配器の要部の縦断側面図、

図 4は、図 3に示す流体分配器の要部の斜視図、

図 5は、本発明に係る流体分配器を備えたバ一ナ装置の第 2実施形態を示す縦断側面図、

図 6は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 3実施形態を示す縦断側面図、

図 7は、図 6に示すバ一ナ装置の横断正面図、

図 8は、第 3実施形態の別の形態であるバ一ナ装置を示す縦断側面図、図 9は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 4実施形態を示す縦断側面図、

図 1 0は、図 9に示すバ一ナ装置の横断正面図、

図 1 1は、図 1 0に示す流体分配器の要部の縦断側面図、

図 1 2は、図 1 0に示す流体分配器の要部の横断正面図図 1 3は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 5実施形態を示す縦断側面図、

図 1 4は、図 1 3に示すパーナ装置の別実施形態を示す縦断側面図、図 1 5は、図 1 4に示すパーナ装置の横断正面図、

図 1 6は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 6実施形態を示す縦断側面図、

図 1 7は、図 1 6に示すパーナ装置の横断正面図、

図 1 8は、図 1 6に示すバ一ナ装置の別実施形態を示す縦断部分側面図、図 1 9は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 7実施形態を示す縦断側面図、

図 2 0は、図 1 9に示すバ一ナ装置の別実施形態を示す縦断部分側面図、図 2 1は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 8実施形態を示す縦断側面図、

図 2 2は、図 2 1に示すパーナ装置の横断正面図、

図 2 3は、ガス供給手段の第 1供給口部の拡大側面図、

図 2 4は、ガス供給手段の第 1供給口部の拡大平面図、

図 2 5は、各第 1供給口における総燃料ガス供給流量に対する燃料ガス噴出量の変化を示す図、

図 2 6は、第 8実施形態の別の形態であるガス供給手段の第 1供給口部の拡大側面図、

図 2 7は、第 8実施形態の別の形態であるガス供給手段の第 1供給口部の拡大側面図、

図 2 8は、図 2 7のガス供給手段の第 1供給口部の拡大横断正面図、図 2 9は、第 8実施形態の別の形態であるガス供給手段の第 1供給口部の拡大側面図、

図 3 0は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 9実施形態を示す縦断側面図、

図 3 1は、図 3 0に示すバ一ナ装置の横断正面図、

図 3 2は、図 3 0に示す第 1遮断体の設置態様を示す説明図、図 3 3は、図 3 0に示すパーナ装置の別実施形態を示す縦断側面図、図 3 4は、パーナ装置に設けられる燃料供給部材の斜視図

図 3 5は、第 9実施形態の別の形態であるガス供給手段の第 1供給口部の側面図、

図 3 6は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 1 0実施形態を示す縦断側面図、

図 3 7は、図 3 6に示すバ一ナ装置の横断正面図、

図 3 8は、第 1 0実施形態の別の形態であるバ一ナ装置を示す縦断側面図、図 3 9は、図 3 8に示すパーナ装置の横断正面図、

図 4 0は、本発明に係る流体分配器を備えたバ一ナ装置の第 1 1実施形態を示す縦断側面図、

図 4 1は、図 4 0に示すパーナ装置の横断正面図、

図 4 2は、第 1 1実施形態の別の形態であるパーナ装置の縦断側面図、図 4 3は、本発明に係る流体分配器を備えたパーナ装置の第 1 2実施形態を示す縦断側面図、

図 4 4は、比較例としての従来のバ一ナ装置の部分断面図、である。発明を実施するための最良の形態

(第 1実施形態）

本発明に係るパーナ装置の第 1実施形態について以下に説明する。

ガス夕一ビンエンジンや焼却炉等に用いられるバ一ナ装置は、図 1、図 2に示すように、ガス流路 A 3を規定するガス筒 1 と、このガス筒 1を外囲するパイ口ット燃焼用流路である第 2流路 A 2を規定する内筒 2と、この内筒 2を外囲するメィン燃焼用流路である第 1流路 A 1を規定する外筒 3と、前記第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に第 1流体である空気 A (酸素含有ガスの一例）を供給するための空気供給手段（酸素含有ガス供給手段の一例）と、前記第 1流路 A 1及び第 2 流路 A 2に第 2流体である燃料ガス Gを供給するためのガス供給手段とを設けて構成されており、これらメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に対して燃料ガス G及び燃焼用の空気 Aを供給し、両者を流路内において混合して混合気を形成し、燃焼室 1 5において燃焼させる。

前記ガス筒 1 と内筒 2と外筒 3とは同心状に配置されている。つまり、第 1流路 A l、第 2流路 A 2、ガス流路 A 3は並設されている。

前記空気供給手段は、図示しない圧縮機や送風機等により、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に一端開口から空気 Aを押し込む手段である。

前記ガス供給手段は、燃料ガス Gを蓄えた図示しないガス供給源から図示しない導管を介してガス流路 A 3に燃料ガス Gを供給し、このガス流路 A 3内の燃料ガス Gを前記第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に分配供給する手段である。つまり、前記ガス流路 A 3に燃料ガス Gを供給する手段を設けるとともに、このガス流路 A 3内の燃料ガス Gを第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に分配供給する分配手段を設けて構成されている。

前記分配手段は、前記第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2と、ガス流路 A 3との 3者の間にわたって、ガス流路 A 3内の燃料ガス Gを第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2とに分配供給する複数の流体分配器 4を周方向に分散配置する状態で設けて構成されている。

前記流体分配器 4は、図 3、図 4にも示すように、前記第 1流路 A 1内に燃料ガス Gを供給するための複数の第 1供給口 5を設け、これら複数の第 1供給口 5 のそれそれに独立に前記ガス流路 A 3内の燃料ガス Gを供給するための各別の供給路 6を設け、前記第 2流路 A 2内に燃料ガス Gを分配供給するとともに、前記ガス流路 A 3から第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2への燃料ガス Gの供給流量の増加に伴い前記第 1供給口 5側への燃料ガス Gの分配比率を増加させ、逆に、燃料ガス Gの総供給流量の減少に伴い第 1供給口 5側への燃料ガスの分配比率を減少させるように第 1流路 A 2内に燃料ガス Gを分配供給する分配手段を前記各供給路 6に設けて構成されている。

前記分配手段は、前記第 2流路 A 2内にその第 2流路 A 2内の空気 Aの流れ方向に直交する方向でガス流路 A 3から燃料ガス Gを噴出する第 2供給口 7を有するノズル 1 6と、この第 2供給口 7からの噴出燃料ガス Gを受け入れて前記第 1 供給口 5に導く連通路 8とを供給路 6に備えさせるとともに、前記第 2供給口 7 の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口 7に向かって開放する状態に前記連通路 8の受入れ口 9を配置して構成されている。

前記各流体分配器 4の複数の第 1供給口 5は、前記第 1流路 A 1に空気 Aの流れる方向に沿わせて配設した板状体 1 0の端面に、同一方向に開口する状態で空気 Aの流れ方向に適宜間隔を隔てて形成されており、供給路 6のうち各連通路 8 は、前記板状体 1 0内に形成されている。

前記板状体 1 0の端面は、空気 Aの流れ方向において下流側ほど第 2流路 A 2 側から離間位置する姿勢に配置されている。つまり、記各流体分配器 4の複数の第 1供給口 5は、空気 Aの流れの上流側方向の同一方向に開口している状態で、且つ第 2流路 A 2から離間する方向である第 1流路 A 1幅方向（径方向）に分散配置していることになる。

したがって、この流体分配手段によるときは、ガス流路 A 3内の燃料ガス Gの供給流量が多くなると、第 1供給口 5側への燃料ガス Gの分配比率が大きくなつて、第 1流路 A 1に多くの燃料ガス Gが供給される。そして、複数の流体分配器 4が周方向に分散配置するとともに、各流体分配器 4の複数の第 1供給口 5が第 1流路幅方向に分散配置していることにより、燃料ガス Gを第 1流路 A 1内に第 1流路 A 1の幅方向及び周方向に分散させて供給することができるのである。更に、第 1供給口 5が板状体 1 0の空気 Aの流れの上流側に対向する端面に形成されているので、第 1供給口 5から第 1流路 A 1に供給された燃料ガス Gは、空気 Aの流れによってその端面に衝突して拡散し、第 1流路 A 1における均一混合性を良好にすることができる。

そして、前記第 1流路 A 1の流体分配器 4よりも下流側の部位には、前記空気 Aと燃料ガス Gとの混合気に、旋回力を付与する第 1スヮラー 1 1が配置されている。

また、前記第 2流路 A 2のうち流れ方向の中間部位には、この第 2流路 A 2内に流れてきた空気 Aと燃料ガス Gとの混合気に旋回力を付与する第 2スワラ一 1 2が配置されている。

このスヮラー 1 1 , 1 2によって、パイロット燃焼の火炎によるメイン燃焼の保炎性を向上することができる。すなわち、第 2スヮラー 1 2で旋回力を付与されると同時に混合された混合気に図示しない点火装置で点火することにより、この混合気が着火燃焼して、パイ口ット燃焼が起こり、このパイ口ット燃焼の炎が、第 1流路 A 1を流れてきた混合気に火移りすることで混合気が着火燃焼して、メィン燃焼が起こる。

更に、前記内筒 2の下流側端部近くには、第 1流路 A 1を流れてきた混合気の一部を、第 2流路 A 2を流れてきた混合気に合流混合させるエアステージリング 1 3が配置されている。

図中 Sは、周方向に分散位置して外筒 3に内筒 2を支持させるストラットである。

更に、ノズル 1 6は、第 2流路 A 2における供給路 6の第 2供給口 7から受入れロ 9までの燃料ガス Gが噴出される第 2ガス供給領域の径方向の一部を外囲する筒状の部材であり、空気 Aの流れの上流側からその第 2ガス供給領域へ空気 A が流入するのを抑制して空気 Aの流入量を好ましいものに調整する第 2遮断体として作用する。

すなわち、第 2流路 A 2のノズル 1 6の端部と受入れ口 9との間に、第 2流路 A 2に噴出された燃料ガス Gが空気 Aの流れに暴露されるスリット状の空間が形成されることになり、ノズルの高さを調整してそのスリット空間の幅を好ましいものとすることで、燃料ガス Gがスリット空間に流入する空気 Aを貫流して受入れロ 9へ流入する比率を好ましいものに調整し、第 1流路 A 1への燃料ガスの分配比率をバ一ナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。

よって、燃焼負荷変動等に伴う第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2への燃料ガス G の分配比率を、容易に調整することができる。

また、ノズル 1 6によって、第 2流路 A 2の燃料ガス Gが噴出される第 2ガス供給領域に空気 Aが流入するのが抑制されるので、供給路 6の径を拡大して、燃料ガス Gの噴出速度を遅く調整して、ガス供給手段における燃料ガスの圧力損失を低下させることができる。

また、ノズル 1 6は、円筒状のもの以外に、楕円若しくは長円筒状のもの、又は、断面形状が半円、半楕円、三角若しくは四角等の筒状のもの等あらゆる形状の筒状の部材を利用することができる。

また、ノズル 1 6の代わりに、第 2ガス供給領域の空気 Aの流れの上流側の少なくとも一部に渡って設けられた部材として、第 2供給口 7の空気 Aの流れの上流側のガス筒 1から内筒 2側の方向へ延出して、空気 Aの流れ方向である軸芯方向と直交する面を板面とする板状の部材、空気 Aの流れの直交方向から傾斜した面を板面とする板状の部材、又は、上記の筒状の部材を筒軸方向に割った形状であり、少なくとも第 2供給口 7の上流側を包囲する円弧、楕円弧、コの字、若しくはハの字状等の断面形状を内筒 2側の方向へ延出させた湾曲若しくは屈折板状の部材等を設けることもできる。

また、板状の部材を設ける場合は、その板状の部材に複数の開口を穿設して、空気 Aのガス領域への流入状態として流入量や流入する空気 Aの分布を調整することもできる。また、この開口の形状としては、円若しくは半円形状、楕円若しくは半楕円形、スリット状、若しくはその他の多角形状等を採用することができ、コスト面ゃ性能面等を考慮して形状を決定することができる。

また、第 2供給口 7における燃料ガス Gの噴出方向を、前記第 2流路 A 2内にその第 2流路 A 2内の空気 Aの流れ方向に直交する方向でガス流路 A 3から燃料ガス Gを噴出するように構成したが、この噴出方向は本発明を限定する構成ではなく、また、第 2供給口 7を、第 2流路 A 2内の空気 Aの流れ方向に対して受入れロ 9側に 2 0 ° 傾斜した方向から、空気 Aの流れの逆方向に対して受入れ口 9 側に 2 0 ° 傾斜した方向までの範囲内で、燃料ガス Gを前記第 2流路 A 2内に噴出するように構成することが好ましい。

(第 2実施形態）

上記実施の形態に対して、前記流体分配器 4が異なる第 2実施形態を以下に説明する。

上記第 1実施形態のパーナ装置は、第 1供給口 5を板状体 1 0の空気 Aの流れの上流側に対向する端面に形成することで、燃料ガス Gの第 1流路 A 1における均一混合性を向上する構成であつたが、別に、前記板状体 1 0の第 1供給口 5が形成される端面を、空気 Aの流れる方向で下流側ほど第 2流路 A 2側から離間位置する姿勢に配置するのではなく、図 5に示すように、第 1実施形態とは逆に、空気 Aの流れる方向で下流側ほど第 2流路 A 2側から近接位置する姿勢に配置して、第 1供給口 5を板状体 1 0の空気 Aの流れの下流側に対向する端面に形成しても構わない。

このように構成することでも、本願の目的である、ガス流路 A 3内の燃料ガス Gの供給流量調整によって、第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2とに所定の分配比で燃料ガス Gを供給することができる。

(第 3実施形態）

つぎに、第 1及び第 2実施形態に対する別の第 3実施形態について、図 6〜図 8に基づいて以下に説明する。

図 6及び図 7に示すバ一ナ装置は、図 1及び図 2等に示す第 1実施形態のバ一ナ装置との構成にくわえて、流体分配器 4の第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gが内筒 2から離間する方向に衝突し、衝突した燃料ガス Gをメイン燃焼用流路としての第 1流路 A 1において拡散させる 5つの混合促進部材 3 6を備えている。更に、この混合促進部材 3 6は、第 1流路 A 1の周方向に渡って設けられ、周方向に分散配置されて内筒 2からの距離が同じである複数の第 1供給口 5の燃料ガス Gの噴出方向に板面を有するリング状の部材である。

このような混合促進部材 3 6を設けることで、第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gを、混合促進部材 3 6に衝突させて拡散させ、第 1流路 A 1において、燃料ガス Gを空気 Aに対して均一に供給することができる。

また、混合促進部材 3 6は、第 1流路 A 1の周方向に渡って設けられたリング状の部材であるので、周方向に複数設けられた第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gを、このリング状の混合促進部材 3 6の板面に衝突させることで、少なくとも第 1流路 A 1の周方向に燃料ガス Gを拡散させることができる。

そして、第 1流路 A 1に混合促進部材 3 6を設けることにより、大きな圧力損失を伴うことがなく、第 1流路 A 1に燃料ガス Gを均一に供給することができ、第 1供給口 5の圧力損失が低減されることで、第 2供給口 7から第 2流路 A 2内に噴出された燃料ガス Gを、受入れ口 9に良好に受け入れることができる分配手段を構成することができる。

また、図 8に示すように、図 5に示す第 2実施形態のバ一ナ装置に上記のリング状の混合促進部材 3 6を設けることもできる。

なお、このリング状の混合促進部材 3 6は、複数の第 1供給口 5に対して間欠的に設けても構わない。すなわち、混合促進部材 3 6を第 1供給口 5の付近のみに板面を有するリング状の部材として構成することもでき、更に、夫々の板面の形状等は、燃料ガスの拡散状態を考慮した形状に形成することもでき、更に周方向においてその形状が同じである必要はない。

(第 4実施形態）

上記実施の形態に対して、前記流体分配器 4が異なる第 4実施形態を以下に説明する。

図 9〜図 1 2に示すように、板状体 1 0の端面に第 1供給口 5を形成するのではなく、両板面のうち一方に、板面に対して直交する方向に燃料ガス Gを噴出するための複数の第 1供給口 5を第 1流路 A 1の幅方向及び空気 Aの流れ方向に分散形成し、他方の板面のうち各第 1供給口 5に板厚方向で対向する部分のそれそれにも板面に対して直交する方向に燃料ガス Gを噴出するための第 1供給口 5を形成し、前記第 2流路 A 2からの距離が同じで対向する二つの第 1供給口 5に対して一つの割合で、ガス流路 A 3からそれぞれ独立に複数の第 1供給口 5に燃料ガス Gを導く複数の供給路 6 (連通路 8 ) を板状体 1 0内に形成してある。そして、複数の板状体 1 0を、夫々の板面を第 1流路 A 1の螺旋方向に沿わせる姿勢で配置して、第 1流路 A 1に供給される空気 Aに旋回力を付与するスワラ — 1 1のフィン 1 1 aのうち周方向で一つ置きに位置するものを前記板状体 1 0 から構成してある。

(第 5実施形態）

本発明のパーナ装置の第 5実施形態について、図 1 3〜 1 5を参照しながら説明する。

図 1 3に示すパーナ装置は、ガス供給手段として前述の実施形態の前記流体分配器 4の代わりに、 2つのガス流路 A 3のうち、一方のガス流路 A 3を第 2流路 A 2に燃料ガス Gを供給する第 2供給口 7に連通させ、他方を第 1流路 A 1に燃料ガス Gを供給する第 1供給口 5に供給路 6を介して連通させている。そして、このように構成することでも、 2つのガス流路 A 3への燃料ガス Gの供給流量調整によって、メイン燃焼用流路としての第 1流路 A 1 とパイ口ット燃焼用流路としての第 2流路 A 2とに所定の分配比で燃料ガス Gを供給することができる。そして、本実施形態では、燃料ガス Gを前記第 1流路 A 1での空気 Aの流れ方向 Xに直交する方向よりも前記空気 A流れ方向 Xの上流側に向かって噴出するように前記第 1供給口 5を形成する。そのために本実施形態では、前記供給路 6の端部を所定の方向に曲げた構成にしてある。

特に、本実施形態では、前記第 1供給口 5を前記空気 Aの流通方向に対して 1 8 0度対向させた方向に設定してある。この場合には、空気 Aと燃料ガス Gとの相対速度を最大に設定することができ、燃焼ガスの混合程度を高めることができるからである。

なお、第 1供給口 5の開口方向は、必ずしも上記のように空気 Aと逆方向に設定しなければならないものではなく、空気 Aの流れ方向 Xに対して、上流側から 8 0度の範囲内で設定するのが望ましい。この場合にも空気 Aと燃料ガス Gとの相対速度を比較的大きく設定できるので、混合程度の良好な混合気を得ることができる。

以上のように、本実施形態のバ一ナ装置では、一つの供給路 6に対して第 1流路 A 1の径方向 Yに小径の噴出口を複数設ける必要がない。つまり、ガス供給手段の供給圧力を高める必要がない。この結果、少なくとも空気 Aの圧力に負けない程度の圧力で燃料ガス Gを噴射すればよいから、燃料ガス Gの噴出圧力あるいは噴出流速を低く設定することができ、燃料ガス Gの供給に際して圧力損失を小さくすることができる。

図 1 3に示すバ一ナ装置を用いて、試験圧力 1 1 9 kP a (a b s ) ( 1. 2 1 k g f/c m² (a b s)) として燃焼評価試験を行った。なお、この試験においては、燃料ガス Gを空気 Aの流れ方向の上流側に向けて噴出する第 1供給口 5の効果である、第 1流路 A 1への燃料ガス Gの供給にかかる圧力損失低減効果と第 1流路 A 1における均一混合による低 NO X効果を確認するために、第 1供給口 5とガス流路 A 3とを直接接続して燃焼ガス Gを第 1供給口 5に供給し、第 2流路 A 2への燃料ガス Gの供給は別に行う図 1 3に示すパーナ装置を利用している。なお、前記第 1供給口 5の内径を 2. 6 mm0とし、 8箇所の第 1供給口 5から第 1流路 A 1へ燃料ガス Gを供給する。

結果、 N Ox発生量が、酸素 0 %換算で 1 O p pm以下となった。燃焼効率は 99 %以上、第 1流路 A 1への燃料供給の最大圧損は 56 kPa (0. 57 kg f / c m ² ) であった。

比較例である図 44のバ一ナ装置は、この場合にも管部材 4 1は第 1流路 A 1 の周方向に 8本設けられているから、噴出口 30は合計で 24個となる。一つの噴出口 30の内径は 0. 7 mm øである。

図 44のバ一ナ装置においては、 N Ox発生量が、酸素 0%換算で 13 p pm 以下であった。燃焼効率は 99 %以上であつたが、第 1流路 A 1への燃料供給の最大圧損は 250 kP a (2. 55 kgf/cm²) であり、図 1 3のバ一ナ装置に比べて圧損がかなり大きいことがわかり、本発明のバ一ナ装置は、均一混合をたもちながら圧力損失低下効果を発揮していることが判る。

なお、上記の燃焼評価試験の条件は、空気 Aの温度を 350 °Cとし、空気 Aに対する燃料ガス Gの当量比を 0. 35とし、第 2流路 A 2への燃料供給流量を 2. 6 m³/h (No rma l), 第 1流路 A 1への燃料供給流量を 23. 6 m³/h (No rma l), T I T (燃焼器出口部（夕一ビン入口部）の平均温度）を 1 0 00 °Cとする条件である。

つぎに、このようなガス供給手段を、流体分配器 4と組み合わせる場合について説明する。

すなわち、図 14に示すバ一ナ装置は、前述の実施形態と同様に、ガス供給手段としての前記流体分配器 4が、第 2供給口 7から前記第 2流路 A 2に供給される燃料ガス Gの少なくとも一部を、前記第 2流路 A 2から受け入れて前記第 1流路 A 1に供給するよう構成されている。

すなわち、前述の実施形態と同様に、単一のガス流路 A 3を前記第 2供給口 7 にのみ連通させる。当該第 2供給口 7は、第 2流路 A2に開口する。前記第 2供給口 7からの燃料ガス Gの噴出方向を前記空気 Aの流れに対して略直角となるように構成してある。

そして、前記第 2供給口 7に対向する位置であって、前記内筒 2には第 1流路 A 1に設けられた第 1供給口 5に連通する受入れ口 9を設けてある。前記第 2供給口 7及び前記第 1供給口 5は何れもバ一ナ装置の周方向 Zに沿って 8個所に分散配置してある。また、前記第 1流路 A 1の径方向 Yにおける第 1供給口 5の位置は、第 1流路 A 1の幅の中央とする。

よって、極めて簡便な構成でありながら、第 2流路 A 2におけるパイロット燃焼の燃焼状態と第 1流路 A 1におけるメイン燃焼の燃焼状態とを適切に設定することができる。

図 1 5に示すように、本実施形態では、 8本の供給路 6を前記第 1流路 A 1の周方向 Zに沿って均等配置する。一本の供給路 6から噴出させる燃料ガス Gは、空気 Aと衝突し、前記第 1供給口 5を中心にして外側に拡散する。この結果、燃料ガス Gが、第 1流路 A 1の略全域に分散されつつ混合され、混合気の当量比が略一定値となる。

(第 6実施形態）

つぎに、第 5実施形態に対する別の第 6実施形態について、図 1 6〜図 1 8に基づいて以下に説明する。

図 1 6及び図 1 7に示すバ一ナ装置は、図 1 4から図 1 5に示す第 5実施形態のバ一ナ装置との構成にくわえて、流体分配器 4の第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gが第 1流路 A 1の空気 Aの流れの逆方向に衝突し、衝突した燃料ガス Gをメイン燃焼用流路としての第 1流路 A 1において拡散させる混合促進部材 3 6を備えている。更に、この混合促進部材 3 6は、第 1流路 A 1の周方向に渡つて設けられ、周方向に分散配置され、複数の第 1供給口 5の燃料ガス Gの噴出方向に板面を有するリング状の部材である。

このような混合促進部材 3 6を設けることで、第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gを、混合促進部材 3 6に衝突させて少なくとも第 1流路 A 1の周方向に拡散させ、第 1流路 A 1において、燃料ガス Gを空気 Aに対して均一に供給することができる。

また、図 1 8に示すように、第 1供給口 5の開口方向を、空気 Aの流れ方向 X の逆方向に対して傾斜させて設定する場合、その第 1供給口 5から噴出される燃料ガス Gが街突するように、第 1供給口 5側に向けられた板面を有するリング状の混合促進部材 3 6を設けることができる。

また、このような拡散部材 3 6は、上記の流体分配器 4を設けたパーナ装置以外に、図 1 3に示すパーナ装置の第 1供給口 5や第 2供給口 7に対して設けることもできる。

(第 7実施形態）

つぎに、混合促進部材 3 6の別の実施の形態について、図 1 9〜図 2 0に基づいて以下に説明する。

図 1 9に示すバ一ナ装置は、第 1流路 A 1に燃料ガスを供給する第 1供給口 5 の開口方向が、第 1流路 A 1の空気 Aの流れ方向に直角の内筒 2から外筒 3側へ離間する方向に設定されている。

そして、このようなバ一ナ装置においては、混合促進部材 3 6として、第 1供給口 5から外筒 3側へ離間した板面を有し、第 1流路 A 1の周方向に渡って設けられたリング状の部材を用いることができ、第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gを混合促進部材 3 6に衝突させて燃料ガス Gを少なくとも第 1流路 A 1の周方向において拡散させて供給することができる。

また、図 2 0に示すように、燃料ガス Gが衝突する板面を、第 1流路 A 1の空気 Aの流れ方向の上流側に向けたリング状の部材である混合促進部材 3 6を用いることができ、混合促進部材 3 6に衝突した燃料ガス Gは、第 1流路 A 1の周方向において拡散しながら空気 Aの流れに対して逆方向に向けられ、空気 Aの流れによって第 1流路 A 1全体に拡散されるので、第 1流路 A 1に一層均一に燃料ガス Gを供給することができる。

(第 8実施形態）

本発明のバ一ナ装置の第 6実施形態について、図 2 1〜図 2 9を参照しながら説明する。

図 2 1〜図 2 4に示すパーナ装置は、前述の実施形態と同様に、前記流体分配器 4が、第 2供給口 7から前記第 2流路 A 2に供給される燃料ガス Gの少なくとも一部を、前記第 2流路 A 2から受け入れて前記第 1流路 A 1に供給するよう構成されている。

即ち、流体分配器 4は、第 1流路 A 1内に燃料ガスを供給するための 5個の第 1供給口 5 a , 5 b , 5 c , 5 d , 5 eを第 1流路 A 1の幅方向（第 2流路 A 2 から離間する方向）に分散させて設られている。これら 5個の第 1供給口 5のそれそれに独立にガス流路 A 3内の燃料ガス Gを供給するための各別の供給路 6が設けられ、第 2流路 A 2内に燃料ガスを分配供給すると共に、ガス流路 A 3から第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2への燃料ガス Gの総供給流量の増加に伴って第 1 供給口 5側への燃料ガスの分配比率を増加させ、逆に燃料ガス Gの総供給流量の減少に伴って第 2流路 A 2側への燃料ガスの分配比率を増加させるように各供給路 6が構成されている。

すなわち、第 2流路 A 2内にその第 2流路 A 2内の空気 Aの流れと直交する方向でガス流路 A 3から燃料ガス Gを噴出する第 2供給口 7を有するノズル 1 6と、この第 2供給口 7からの噴出燃料ガス Gを受け入れて第 1供給口 5に導く連通路 8とを供給路 6に備えさせるとともに、第 2供給口 7の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に第 2供給口 7に向かって開放する状態に連通路 8の受入れ口 9を配置して構成されている。

更に、流体分配器 4は、夫々の第 1供給口 5 a , 5 b， 5 c , 5 d , 5 eにおける空気 Aの流通による燃料ガス Gの噴出抵抗が、第 2流路 A 2から離間するにしたがって増加させて設定されている。

つまり、図 2 3及び図 2 4に示すように、第 1流路 A 1において第 2流路 A 2 に最も近接している第 1供給口 5 aの開口方向を空気 Aの流れ方向に対して直角方向とし、第 2流路 A 2から離間するほど第 1供給口 5の開口方向が順に空気 A の流れの上流側方向に方向付けられるように構成し、第 2流路 A 2に最も離れている第 1供給口 5 eの開口方向を空気 Aの流れの上流側方向としている。すなわち、流体分配器 4は、第 1流路 A 1の空気 Aの流れの上流側方向に対する夫々の第 1供給口 5の燃料ガスの噴出角度を、第 2流路 A 2から離間するにしたがって減少させて設定して構成されており、夫々の第 1供給口 5における空気 Aの流通による燃料ガス Gの噴出抵抗を、第 2流路 A 2から離間するにしたがって増加させて設定する。よって、図 2 5に示すように、ガス流路 A 3からの燃料ガス供給流量を減少させて低負荷燃焼を行う場合、夫々の第 1供給口 5のうち、第 2流路 A 2から離れている第 1供給口 5 d , 5 eにおいては、燃料ガス Gの噴出抵抗が大きいため、燃料ガス Gを噴出させることができず、第 2流路 A 2に近く燃料ガス Gの噴出抵抗が小さい第 1供給口 5 a , 5 b , 5 cにおいてのみ燃料ガス Gを第 1流路 A 1 に噴出することができるので、メイン燃焼用の第 1流路 A 1に流通する燃料ガス Gを、第 2流路 A 2の下流側端部のパイロット燃焼に近づけて、好ましい着火状態で燃焼させることができるのである。

つぎに、流体分配器 4の構成において、上記の第 6実施形態とは別の実施の形態について説明する。

図 2 6に示す流体分配器 4は、 5個の第 1供給口 5 a , 5 b , 5 c , 5 d， 5 eの燃料ガス Gの噴出方向を第 1流路 A 1の空気 Aの流れの上流側方向に設定すると共に、夫々の第 1供給口 5 a， 5 b , 5 c , 5 d , 5 eの開口面積を、第 2 流路 A 2から離間するにしたがって拡大して設定している。

夫々の第 1供給口 5において、空気 Aの流れ方向に逆らって燃料ガスを噴出することで発生する燃料ガス Gの噴出抵抗は、第 2流路 A 2に対して近くに配設された供給口 5 aから第 2流路 A 2に対して離間して配設された第 1供給口 5 eにいくにつれて大きくなり、上記第 6実施形態と同様に低燃焼負荷時における燃焼安定性を向上することができる。

図 2 7に示す流体分配器 4は、 5個の第 1供給口 5 a , 5 b , 5 c , 5 d， 5 eが、第 1流路 A 1に空気 Aの流れる方向に沿わせて配設した板状体 1 0の外面に開口する状態で空気 Aの流れ方向に適宜間隔を隔てて形成されており、連通路 8は、板状体 1 0内に形成されている。

また、第 1供給口 5において、第 1流路に近接した側から説明すると、第 1供給口 5 aは、板状体 1 0の空気 Aの流れ方向下流側において下流側ほど第 2流路 A 2に近接する端面 1 0 aに形成されており、端面 1 0 aは空気 Aの流れ方向下流側に面しているので、供給口 5 aにおいて燃料ガス Gは空気 Aの流れによって第 1流路 A 1側へ吸い出されることになり、燃料ガス Gの噴出抵抗としては負の値となる。

また、次の第 1供給口 5 bは、図 2 8に示すように、板状体 1 0の空気 Aの流れに沿った側面 1 O bに形成されており、燃料ガス Gの噴出抵抗としては空気 A の静圧のみとなり、第 1供給口 5 aよりも燃料ガス Gの噴出抵抗が大きくなる。また、第 1供給口 5 cは、空気 Aの流れる方向で下流側ほど第 2流路 A 2側から離間位置する姿勢に配置される板状体 1 0の端面 1 0 cに形成されており、第 1供給口 5 c付近の連通路 8の形状により燃料ガス Gを空気 Aの流れ方向と直角方向に噴出する。この第 1供給口 5 cにおいては、端面 1 0 cが空気 Aの流れ方向の上流側に面していることから、第 1供給口 5 bよりも燃料ガス Gの噴出抵抗が大きくなる。

また、第 1供給口 5 d， 5 eは、上記第 1供給口 5 cと同じく端面 1 0 cに形成されているが、連通路 8の形状により燃料ガス Gを空気 Aの流れに逆らって噴出させるので、第 1供給口 5 cよりも燃料ガス Gの噴出抵抗が大きくなる。よつて、各供給口 5における燃料ガス Gの噴出抵抗を第 2流路 A 2から離間するにしたがって増加させて設定するのことができ、上記実施の形態と同様に低燃焼負荷時における燃焼安定性を向上することができる。

図 2 9に示す流体分配器 4は、第 1流路 A 1においてガス流路 A 3から燃料ガスを供給される連通路 8を有する筒状体を設け、その筒状体の側面に第 1供給口 5 a , 5 b， 5 c , 5 d , 5 eを形成し、各第 1供給口 5における燃料ガス Gの噴出抵抗を第 2流路 A 2から離間するにしたがって増加させて設定するに、第 1 流路 A 1において第 2流路 A 2に近接している第 1供給口 5 a , 5 bの開口方向を空気 Aの流れ方向に対して直角方向とし、第 2流路 A 2から離間している第 1 供給口 5 c , 5 d， 5 eの開口方向を空気 Aの流れの上流側方向としている。本実施形態のパーナ装置についても、ガス供給手段として前記流体分配器 4の代わりに、ガス流路 A 3からの第 1供給口及び第 2供給口への燃料ガスの供給を各別に行い、夫々の供給口への燃料ガス Gの供給流量調整によって、メイン燃焼用流路としての第 1流路 A 1とパイ口ット燃焼用流路としての第 2流路 A 2とに所定の分配比で燃料ガス Gを供給することもできる。

(第 9実施形態）

本発明のバ一ナ装置の第 9実施形態について、図 3 0〜図 3 5を参照しながら説明する。

図 3 0〜図 3 2に示すバ一ナ装置は、前述の実施形態と同様に、前記流体分配器 4が、第 2供給口 7から前記第 2流路 A 2に供給される燃料ガス Gの少なくとも一部を、前記第 2流路 A 2から受け入れて前記第 1流路 A 1に供給するよう構成されている。

すなわち、単一のガス流路 A 3を前記第 2供給口 7にのみ連通する。当該第 2 供給口 7は、第 2流路 A 2に開口する。前記第 2供給口 7からの燃料ガス Gの噴出方向を前記空気 Aの流れに対して略直角となるように構成してある。

そして、前記第 2供給口 7に対向する位置であって、前記内筒 2には第 1流路 A 1に設けられた第 1供給口 5に連通する受入れ口 9を設けてある。前記第 2供給口 7及び前記第 1供給口 5は何れもパーナ装置の周方向 Zに沿って分散配置してある。

前記空気 Aの流れ方向に沿って、前記第 1供給口 5の上流側には前記空気 Aの流れを遮断する第 1遮断体 2 9を設けてある。前記空気 Aの流れを遮断することで、前記第 1流路 A 1への燃料ガス Gの拡散程度を向上させるのである。すなわち、図 3 0において、前記第 1供給口 5から第 1流路 A 1に噴出された燃料ガス Gは、当初は第 1流路 A 1の径方向 Yに沿って外方に流通する。しかし、仮に当該燃料ガス Gに対して側方から空気 Aの流れが衝突すると、燃料ガス Gは第 1流路 A 1の下流側に偏向し、燃料ガス Gの噴出速度が小さい場合等には第 1流路 A 1の外周部にまで十分に拡散されないおそれがある。そこで、前記第 1供給口 5 の上流側に前記第 1遮断体 2 9を設けるのである。

本実施形態では、図 3 0及び図 3 1に示すように、前記第 1遮断体 2 9として第 1流路 A 1の径方向 Yに沿って延出した板状の部材を用いる。

前記第 1遮断体 2 9は、例えば図 3 2に示すように、前記軸心方向 Xに沿って規定する前記第 1供給口 5の開口中央部と前記第 1遮断体 2 9との距離 cと、同方向において規定する前記第 1供給口 5の開口幅 eとの比 c / eが、 0 . 5以上 1 . 5以下であるように構成する。

すなわち、 c / eが 0 . 5の場合、前記第 1遮断体 2 9に対して前記第 1供給口 5が接した状態となる。一方、 c / eが 1 . 5である場合、前記第 1遮断体 2 9と前記第 1供給口 5の縁部との距離が、前記開口幅 eと等しくなる。

このように、第 1供給口 5と前記第 1遮断体 2 9との距離を設定することで、前記第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gに対して、空気 Aが直に衝突するのを確実に防止することができ、空気 Aによって燃料ガス Gが不必要に下流側に流されるのを防止することができる。よって、第 1流路 A 1の最外方に対しても燃料ガス Gを確実に拡散させることができ、第 1流路 A 1における燃料ガス Gと空気 Aとの当量比を一定として、低 N O X燃焼を実現することができる。

一方、前記第 1遮断体 2 9の延出方向に沿った前記第 1遮断体 2 9の形状は、例えば図 3 2に示すごとく構成する。

前記第 1遮断体 2 9の両端部のうち、前記第 1供給口 5に近接した側の端部を第 1端部 3 0とし、前記第 1供給口 5から離間した側の端部を第 2端部 3 1 とする。第 1端部 3 0の前記軸心方向 Xに対する周方向 Zに沿った幅を aとする。同時に、第 2端部 3 1の前記周方向 Zに沿った幅を bとする。そして、前記周方向 Zに沿った前記第 1供給口 5の幅 dに対して、前記幅 aと前記幅 dとの比 a Z d が 1以上 3以下となり、前記幅 bと前記幅 dとの比 b / dが 0以上 2以下となるように第 1遮断体 2 9を構成する。

このように、第 1流路 A 1の周方向 Zにおける第 1端部 3 0の幅 aを、同方向における前記第 1供給口 5の開口幅 dの 1倍から 3倍と規定し、第 1端部 3 0の幅 aを第 1供給口 5の幅 d以上とすることで、第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gに空気 Aが直に衝突するのを防止するのである。これにより、噴出された燃料ガス Gが有する速度のうち、特に、前記径方向 Yの速度成分が良好に維持されて、径方向 Yへの燃料ガス Gの均一混合効果が向上する。一方、前記周方向 Zに沿った前記第 2端部 3 1の幅 bは、同方向における第 1 供給口 5の開口幅 dに対して 0以上 2倍以下に設定する。第 1供給口 5から噴出された燃料ガス Gは、ある程度の拡散を伴いながら径方向 Yの外方に流通する。しかし、燃料ガス Gの噴出速度、あるいは、第 1流路 A 1の径方向 Yの寸法等種々の条件によって、前記第 2端部 3 1の近傍に到達した燃料ガス Gの拡散状態には差が生じる。すなわち、当該拡散の程度に応じて燃料ガス Gに衝突させる空気 A の量を加減し、第 1流路 A 1の全体において混合気の当量比が一定となるようにするのである。

すなわち、第 2端部 3 1の近傍において、燃料ガス Gの均一混合効果を向上させたい場合には、空気 Aを大量に衝突させるように、第 2端部 3 1の幅をゼロに設定する。逆に、第 2端部 3 1の近傍において既に燃料ガス Gの拡散が進んでいるような場合であって、空気 Aの流れを直に衝突させたのでは第 1流路 A 1の最外方まで燃料ガス Gを拡散させることが困難であるような場合には、前記第 2端部 3 1の幅 bを、例えば第 1供給口 5の幅 dの 2倍に設定するなど幅広の形状にするのである。

本構成であれば、第 1流路 A 1の径方向 Yにおける燃料ガス Gの拡散程度を加減することができるため、第 1流路 A 1における混合気の当量比を均一化することができ、流体分配器 4であるガス供給手段を圧力損失の小さな手段としながら、低 N O X燃焼を実現することができる。

以上のように、第 1遮断体 2 9を備えて、燃料ガス Gが供給される第 1ガス供給領域 3 2に対して、第 1流路 A 1の軸心方向 Xに沿った上流側から燃焼用の空気 Aが流入するのを防止する構成とすれば、前記内筒 2から離間する方向に沿つて供給された燃料ガス Gは、前記空気 Aの流れの影響を受け難くなつて、第 1流路 A 1の外方まで拡散し易いものとなる。このため、第 1流路 A 1の内部における燃料ガス Gと空気 Aとの混合が均一化され、低 N O x燃焼を実現することがでさる。

更に、前記第 1供給口 5の下流側近傍に、内筒 2から第 1流路 A 1側へ突出する突出部 3 8が設けてある。第 1供給口 5から噴出された燃料ガスの直進性を向上することで、第 1供給口 5から第 1流路 A 1内に噴出された燃料ガス Gが、一層前記空気 Aの流れの影響を受け難くなつて、燃料ガス Gと空気 Aとの混合がより均一化され、低 N O X化の効果を向上することができる。

また、上記のように燃料ガス Gを第 1流路 A 1の外方まで容易に拡散させ得るものであれば、前記第 1供給口 5における燃料ガス Gの噴出速度を遅くすることができ。そのためには、例えば、第 1流路 A 1に対する燃料ガス Gの供給圧力を低減することができる。この結果、流体分配器 4の圧力損失が小さくなり、ガス供給手段等の装置をコンパクト化することができる。

更に、第 1流路 A 1への燃料ガス Gの拡散が確実に行われることとなれば、第 1流路 A 1の何れの場所においても燃料ガス Gと空気 Aとの当量比が一定となり、この結果、局所的に高温燃焼が生じる等の不都合が生じることがなく、 N O x発生量の少ない燃焼が可能となる。

つきに、第 1遮断体 2 9及び第 1供給口 5の具体的な寸法についての実施例と、そのときの第 1流路 A 1への燃料ガス Gの供給にかかる圧力損失について以下に説明する。

なお、この試験においては、第 1遮断体 2 9による効果である、第 1流路 A 1 への燃料ガス Gの供給にかかる圧力損失低減効果及び第 1流路 A 1における均一混合による低 N O x効果を確認するために、図 3 3に示すように、本発明のバーナ装置を、ガス供給手段として前述の実施形態の前記流体分配器 4の代わりに、 2つのガス流路 A 3のうち、一方のガス流路 A 3を第 2流路 A 2に燃料ガス Gを供給する第 2供給口 7に連通させ、他方を第 1流路 A 1に燃料ガス Gを供給する第 1供給口 5に供給路 6を介して連通させて構成し、このバ一ナ装置を試験に利用した。

ま、た、前記第 1遮断体 2 9及び前記第 1供給口 5の寸法として、第 1端部 3 0 の幅 aを 4 . 0 m mとし、第 2端部 3 1の幅 bを 2 . 6 m m, 前記第 1遮断体 2 9と前記第 1供給口 5の中心との間隔 cを 1 . 3 m m、周方向 Z及び軸心方向 X における第 1供給口 5の開口幅 d , eをともに 2 . 6 m mとした。すなわち、第 1供給口 5が前記第 1遮断体 2 9に接した状態である。

一方、前記第 1供給口 5の内径を 2 . 6 m m 0とし、 8箇所の第 1供給口 5から第 1流路 A 1へ第 2の燃料ガス Gを供給する。当該パーナ装置を用いて、試験圧力 1 1 9 kPa (ab s) ( 1. 2 1 kgf/ cm² (a b s )) として燃焼評価試験を行った。結果、図 33のパーナ装置においては、 N Ox発生量が、酸素 0%換算で 1 3 ppm以下となった。燃焼効率は 99 %以上、第 1流路 A 1への燃料供給の最大圧損は 5 1 kPa (0. 52 k g f/cm²) であった。

なお、上記の燃焼評価試験の条件は、空気 Aの温度を 350 °Cとし、空気 Aに対する燃料ガス Gの当量比を 0. 35とし、第 2流路 A2への燃料供給流量を 2. 6 m³/h (No rma l), 第 1流路 A 1への燃料供給流量を 23. 6 m³/h (No rma l), T I T (燃焼器出口部（夕一ビン入口部）の平均温度）を 1 0 00°Cとする条件である。

本実施形態のバ一ナ装置は、図 34に示すように、多孔質の壁部 37 aを有する中空筒状の燃料供給部材 37を、第 1供給口 5に取り付けて構成することができる。

当該燃料供給部材 37は、壁部 37 aの多孔を介して燃料ガス Gを分散供給し得るものである。本構成のように、多孔質の燃料供給部材 37を前記第 1供給口 5に取り付けておけば、燃料ガス Gが第 1流路 A 1の径方向 Yに沿って移動する間に、燃料供給部材 37の壁部 37 aに形成した多孔から燃料ガス Gが徐々に噴出されるから、燃料ガス Gを第 1流路 A 1の全体に均等に分散させることができる。

ただし、本構成で用いる多孔質体は、燃料供給に際しての圧力損失を防止する必要上、粗い多孔を備えたものが好ましい。つまり、当該燃料供給部材 37は、燃料ガス Gが径方向 Yに沿った外方に流通する際の拡散傾向をある程度抑制できるものであればよい。例えば、当該燃料供給部材 37が前記空気 Aの流れの中に配置された場合には、当該空気 Aが燃料供給部材 37の内部に容易に侵入できる程度の多孔を備えておく。

前記燃料供給部材 37としては、例えば、各種金属の焼結体や金属等の網部材、あるいは、無機質の焼結体等を利用することができる。

このような燃料供給部材 37を設けると共に、当該燃料供給部材 37の上流側に前記第 1遮断体 29を設けることで、これら両部材が有する燃料ガス Gの拡散抑制効果が相乗されて、第 1流路 A 1の外方まで燃料ガス Gを確実に拡散させることができる。

また、上記の第 1遮断体 2 9として、上記の空気 Aの流れ方向である軸芯方向と直交する面を板面とする板状の部材のほかに、空気 Aの流れの直交方向から傾斜した面を板面とする板状の部材、又は、上記の筒状の部材を筒軸方向に割った形状であり、少なくとも第 1供給口 5の上流側を包囲する円弧、楕円弧、コの字、若しくはハの字状等の断面形状を内筒 3側の方向へ延出させた湾曲若しくは屈折板状の部材等をを利用することができ、第 1供給口 5を外囲する筒状の部材を利用することもできる。

また、このように板状の第 1遮断体 2 9の代わりに筒状の部材を利用する場合、図 3 5に示すように、第 2流路 A 2における第 2遮断体としてのノズルと、第 1 流路 A 1における第 1遮断体としての筒状の部材とを一体型構造とした筒状の部材 3 4を利用することができる。

(第 1 0実施形態）

本発明のバ一ナ装置の第 1 0実施形態について、図 3 6〜図 3 9を参照しながら説明する。

図 3 6及び図 3 7に示すバ一ナ装置は、外筒 3の外側に、燃焼室 1 5の燃焼ガスの流れ方向と逆方向に空気 Aが供給される空気流路 5 0が設けられ、前記空気流路 5 0から前記第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に空気 Aを供給する、所謂逆流形のパーナ装置である。

さらに、前記流体分配器 4が、メイン燃焼用流路としての第 1流路 A 1に設けられ、外表面部に第 1供給口 5が形成されていると共に、内部に供給路 6と空気流路 5 0から供給される空気 Aをパイ口ット燃焼用流路としての第 2流路 A 2に導く空気導入路 5 3とが形成された分配部材 5 1により構成されており、分配手段が、分配部材 5 1内において、空気導入路 5 3内の空気 Aの流れ方向に交差する方向で空気導入路 5 3内に燃料ガス Gを噴出する第 2供給口 7と、第 2供給口 7からの噴出した燃料ガス Gを受け入れて第 1供給口 5に導く連通路 8とを供給路 6に備えると共に、第 2供給口 7の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に第 2供給口 7に向かって開放する状態に連通路 8の受入れ口 9を配置して構成されている。

また、分配部材 5 1は、板面を第 1流路 A 1の空気 Aの流れ方向に沿わせる姿勢で第 1流路 A 1内に配置した板状の部材であり、この板状の分配部材 5 1は、図 3 9に示すように、第 1流路 A 1の周方向において 8箇所に等間隔に配置されており、第 1流路に供給された空気 Aは、殆ど乱れることなく分配部材 5 1の外表面を通過することになる。

以上のように流体分配器 4を構成することで、第 2供給口 7から分配部材 5 1 内の空気導入路 5 3において噴出された燃料ガス Gが存在するガス供給領域において、空気導入路 5 3を横断する燃料ガス Gの一部が空気導入路 5 3の空気 Aの流れにさらわれて、第 2流路 A 2側に流れるが、残部が空気導入路 5 3の空気 A の流れを貫流して、受入れ口 9を介して第 1供給口 5に到達し、第 1流路 A 1へ供給されることになる。即ち、第 2供給口 7から空気導入路 5 3内に噴出された燃料ガス Gのうち受入れ口 9から連通路 8内に移入した燃料ガス Gは、連通路 8 を介して第 1供給口 5に導かれて第 1流路 A 1に供給される一方、受入れ口 9に移入しなかった燃料ガス Gは、空気導入路 5 3から第 2流路 A 2に供給される。そして、第 2供給口 7から噴出された燃料ガス Gの供給流量が多くて流速が速いほど、噴出された燃料ガス Gが受入れ口 9に移入する比率が多くなり、その結果、燃料ガス Gの供給流量が多いほど、第 1供給口 5側、つまり、第 1流路 A 1側への燃料ガス Gの分配比率が大きくなり、逆に、燃料ガス Gの供給流量が少ないほど、メイン燃焼用流路側への燃料ガスの分配比率が小さくなるのである。

さらに、第 1供給口 5は、前記第 1流路の空気 Aの流れ方向と逆方向に開口した状態で、分配部材 5 1の外表面に形成されているので、前述の第 5実施形態と同様に、ガス供給手段の供給圧力を高める必要がなく、少なくとも空気 Aの圧力に負けない程度の圧力で燃料ガス Gを噴射すればよいから、燃料ガス Gの噴出圧力あるいは噴出流速を低く設定することができ、燃料ガス Gの供給に際して圧力損失を小さくすることができる。

また、板状の部材 5 1は、前記板状の部材以外に、第 1流路 A 1の空気の流れをあまり乱さない形状のものとして構成することができ、たとえば、第 1流路 A 1の径方向を高さ方向とした柱状の部材とし、その柱状の部材の断面形状を、円形状、空気 Aの流れ方向を長手方向とする楕円形状、空気 Aの流れの上流側に頂点を有する三角形形状、又は空気 Aの流れ方向に副った流線形状とすることで、空気 Aの流れをあまり乱さないように、分配部材 5 1を構成することができる。次に、別の実施形態について、図 3 8及び図 3 9に示すバ一ナ装置について説明する。

このパーナ装置は、これまで説明してきたパーナ装置とは逆に、第 1流路 A 1 をパイロット燃焼用流路とし、第 2流路をメイン燃焼用流路としたパーナ装置である。

空気供給手段から供給される空気 Aは、まず第 2流路 A 2に供給され、メイン燃焼用流路としての第 2流路 A 2に供給された空気 Aの一部が、後述する分散部材 5 1内に形成された空気導入路 5 3を介してパイ口ット燃焼用流路としての第 1流路 A 1に供給される。

即ち、分配部材 5 1は、メイン燃焼用流路としての第 2流路 A 2に設けられており、図 3 9に示すように、その中心部に空気導入路 5 3の入口部が空気 Aの流れと逆方向に開口しており、中心部から前記内筒 2に向かって放射状に延出した部位の内部に、前記空気導入路 5 3が形成されており、空気導入路 5 3に流入した空気 Aは第 1流路 A 1に供給されるように構成されている。

そして、この分配部材 5 1において、空気導入路 5 3内の空気 Aの流れ方向に交差する方向で空気導入路 5 3内に燃料ガス Gを噴出する第 2供給口 7と、第 2 供給口 7からの噴出した燃料ガス Gを受け入れて第 1供給口 5に導く連通路 8とを供給路 6に備えると共に、第 2供給口 Ίの噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に第 2供給口 7に向かって開放する状態に連通路 8の受入れ口 9を配置して分配手段が構成されており、燃料ガスを第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に分配比率調整を伴って分配供給することができる。

(第 1 1実施形態）

本発明のパーナ装置の第 1 1実施形態について、図 4 0〜図 4 2を参照しながら説明する。

図 4 0及び図 4 1に示すパーナ装置は、前記の実施形態と同様に、ガス筒 1に供給口 4 6 (共通供給口の一例）が備えられているが、内筒 2の空気 Aの流れの上流側の端部が、空気 Aの流れ方向における供給口 4 6の終端部の位置となっており、その上流側に形成された共通流路 4 7へ供給された空気 Aが供給口 4 6の下流側で第 1の流路 1及び第 2の流路 2に分割されて流れ、燃料ガス Gは、供給口 4 6から燃料ガス Gが共通流路 4 7の幅方向に延出するガス領域に噴出される < 即ち、供給口 4 6からのガス領域に噴出された燃料ガス Gは、共通流路 4 7において、一部が空気 Aの流れにさらわれて第 2流路 A 2供給されるが、残部が空気 Aの流れに打ち勝って、後に説明する板状の部材 5 5と内筒 2の空気 Aの流れの上流側の端部に形成される隙間 5 7を介して、第 1流路 A 1の上流側の共通流路 4 7に到達し、第 1流路 A 1へ供給されることになるので、 1つの燃料ガス供給手段で、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2へ燃料ガス Gを分配供給することができ、更に、ガス流路 A 3から第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2への燃料ガス Gの総供給流量の增加に伴って第 2流路 2側への燃料ガスの分配比率を増加させ、逆に燃料ガス Gの総供給流量の減少に伴って第 2流路 A 2側への燃料ガスの分配比率を増加させることができる。

また、本実施形態のパーナ装置は、そのガス領域の空気 Aの流れの上流側に設けられ、空気 Aの流れ方向と直交する面を板面とする板状の部材 5 5 (共通遮断体の一例）が設けられており、板状の部材 5 5は、燃料ガス Gが噴出されるガス領域に空気 Aが流入するのを抑制して空気 Aの流入量を好ましいものに調整する _c この板状の部材 5 5によって、上記の実施形態と同様に、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に流入する燃料ガス Gの分配比率を好ましいものに調整し、燃料ガス Gの分配比率をパーナ装置の運転状態にあったものに調整することができる。更に、燃料ガス Gが噴出されるガス領域への空気 Aの流入状態を調整するために、上記の板状の部材 5 5に複数の開口 5 5 aを設けることができ、燃料ガス G の分配比率をより好ましいものとすることができる。また、この開口 5 5 aの形状としては、円若しくは半円形状、楕円若しくは半楕円形、スリット状、若しくはその他の多角形状等を採用することができ、コスト面ゃ性能面等を考慮して形状を決定することができる。

また、板状の部材 5 5として、上記の空気 Aの流れ方向である軸芯方向と直交する面を板面とする板状の部材の他に、空気 Aの流れの直交方向から傾斜した面を板面とする板状の部材、又は、上記の筒状の部材を筒軸方向に割った形状であり、少なくとも供給口 46の上流側を包囲する円弧、楕円弧、コの字、若しくはハの字状等の断面形状を外筒 4側の方向へ延出させた湾曲若しくは屈折板状の部材等をまた、図 42に示すように、第 2流路 A 2の上流側の共通流路 47において、ガス筒 1の供給口 46を外周から内筒 2の上流側の端部の手前まで延出する筒状の部材 1 1を設けて、本発明のバ一ナ装置を構成することもできる。

(第 12実施形態）

本発明のバ一ナ装置の第 12実施形態について、図 43を参照しながら説明する。

図 43に示すバ一ナ装置は、空気 Aの流れに沿って複数の位置に、第 2供給口 7 a, 7 b, 7 cと第 1供給口 5 a, 5 b, 5 cとを設けることもでき、夫々の第 2の供給口 7 a, 7 b， 7 cに対して、例えば筒状のノズル 1 6 a , 1 6 b, 1 6 cを設けることができる。また、この場合、夫々のノズル 1 6 a, 1 6 b, 1 6 cの高さ（第 2流路 A 2への突出量）を、例えば空気 Aの流れに沿って短くなるように調整することもでき、夫々の第 2供給口 7 a， 7 b , 7 cから第 1供給口 5 a, 5 b， 5 cへの燃料ガス Gの分配状態を変化させて、第 1の流路 1及び第 2の流路 2において燃料ガス Gを広範囲で供給することができる。

上記実施の形態において、一般的な例として、燃料の燃焼のための酸素含有ガスとして空気を利用したものを説明したが、空気の以外の燃焼用酸素含有ガスとしては、例えば、酸素成分含有量が空気に対して高い酸素富化ガス等を利用することが可能である。

本発明に係るバ一ナ装置は、メイン及びパイ口ット燃焼用流路に供給される空気の流れ方向と、燃焼室 1 5における燃焼ガスの流れ方向が同方向である直流形のバ一ナ装置や、空気が外筒 3の外側を燃焼室 15における燃焼ガスの流れ方向とは逆方向に流れ、夫々の燃焼用流路に供給される逆流形のパーナ装置として構成することができる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係るバ一ナ装置及び流体分配器は、燃焼負荷等に基づくメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量の調整を容易に行え、しかも、供給流量の減少に伴いパイロット燃焼用流路への供給流量の分配比率を大きくできる流体分配器及びそれを利用した好適なパーナ装置として有用であり、特に、発電等を行うガスタービンエンジンや、このようなガスタ —ビンエンジンを備えたコジェネレーションシステムや、焼却炉等に用いるバーナ装置に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイ口ット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるバ一ナ装置であって、

前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口と、前記第 1供給口に前記ガス流路内の前記燃料ガスを供給するための供給路と、前記供給路に前記ガス流路からの前記燃料ガスの総供給流量の増加に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を増加させ、逆に、前記総供給流量の減少に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を減少させるように前記パイ口ット流路内に前記燃料ガスを分配供給する分配手段と、を有する流体分配器の複数個を、前記メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路の周方向に分散配置して前記ガス供給手段を構成してあることを特徴とするバーナ装置。

2 . 前記第 1流路を前記メイン燃焼用流路とし、前記第 2流路を前記パイロット燃焼用流路としたことを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。

3 . 前記分配手段が、前記パイロット燃焼用流路内の前記酸素含有ガスの流れ方向に直交する方向で前記パイ口ット燃焼用流路内に前記燃料ガスを噴出する第 2供給口と、前記第 2供給口からの噴出した前記燃料ガスを受け入れて前記第 1供給口に導く連通路とを前記供給路に備えると共に、前記第 2供給口の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口に向かって開放する状態に前記連通路の受入れ口を配置して構成されていることを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。

4 . 前記第 1供給口及び前記第 2供給口の少なくとも一方が、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路の周方向に副った長手方向を有するスリット状の口である請求項 3に記載のパーナ装置。

5 . 前記流体分配器が、前記第 1供給口の複数を、前記メイン燃焼用流路の前記パイ口ット燃焼用流路側から離間する方向に分散配置して構成されていることを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。

6 . 前記複数の第 1供給口のそれそれに対応して各別に前記供給路が設けられていることを特徴とする請求項 5に記載のバ一ナ装置。

7 . 前記流体分配器が、前記複数の第 1供給口に対応する前記供給路を、板面を前記酸素含有ガスの流れ方向に沿わせる姿勢で前記メイン燃焼用流路内に配置した板状体内に形成して構成されていることを特徴とする請求項 5に記載のパーナ装置。

8 . 前記複数の流体分配器の板状体が、夫々の板面を前記メイン燃焼用流路の螺旋方向に沿わせる姿勢で配置され、供給される酸素含有ガスに旋回力を付与するスワラ一のフィンとして構成されていることを特徴とする請求項 7に記載のバ一ナ装置。

9 . 前記メイン燃焼用流路において、前記第 1供給口よりも前記酸素含有ガスの流れ方向の下流側に、前記酸素含有ガスと前記燃料ガスとの混合気に前記メィン燃焼用流路の螺旋方向への旋回力を付与するスワラ一を配置してあることを特徴とする請求項 1に記載のバ一ナ装置。

1 0 . 前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記酸素含有ガスの流れ方向に直交する方向よりも前記酸素含有ガス流れ方向の上流側に向かつて燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とする請求項 1に記載のバ一ナ装置。 1 . 前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記酸素含有ガスの流れ方向に対して逆方向に前記燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とする請求項 1 0に記載のパーナ装置。 2 . 前記第 1供給口から前記メイン燃焼用流路に噴出した前記燃料ガスが衝突し、衝突した前記燃料ガスを前記メイン燃焼用流路において拡散させる混合促進部材を備えたことを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。 3 . 前記混合促進部材が、前記メイン燃焼用流路の周方向に渡って設けられ、前記周方向に分散配置されている複数の前記第 1供給口の前記燃料ガスの噴出方向に板面を有するリング状の部材であることを特徴とする請求項 1 2に記載のパーナ装置。 4 . 前記第 2供給口の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側から、前記パイ口ット燃焼用流路の前記第 2供給口から前記受入れ口までの前記第 2ガス供給領域に対する、前記酸素含有ガスの流入量を調整する第 2遮断体を備えたことを特徴とする請求項 3に記載のパーナ装置。 5 . 前記第 2遮断体が、前記第 2ガス供給領域の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側の少なくとも一部に渡って設けられた部材であることを特徴とする請求項 1 4に記載のバ一ナ装置。 6 . 前記第 2遮断体が、前記第 2ガス供給領域の一部を外囲する筒状の部材であることを特徴とする請求項 1 4に記載のパーナ装置。 7 . 前記第 2遮断体に、前記第 2ガス供給領域への前記酸素含有ガスの流入状態を調整する開口を穿設して備えたことを特徴とする請求項 1 4に記載のパーナ装置。 8 . 夫々の前記第 1供給口における前記酸素含有ガスの流通による前記燃料ガスの噴出抵抗を、前記パイロット燃焼用流路側から離間するにしたがって増加させて設定してあることを特徴とする請求項 5に記載のバ一ナ装置。 9 . 前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側方向に対する夫々の前記第 1供給口の前記燃料ガスの噴出角度を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって減少させて設定することを特徴とする請求項 1 8に記載のパーナ装置。 0 . 前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記複数の第 1供給口の前記燃料ガスの噴出方向を、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向と直交する方向よりも上流側方向に設定すると共に、夫々の前記第 1供給口の閧口面積を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって拡大して設定することを特徴とする請求項 1 8に記載のパーナ装置。 1 . 前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路の前記パイロット燃焼用流路側から離間する方向に沿って前記第 1流路内に前記燃料ガスを供給するものであり、

前記第 1供給口から供給した燃料ガスが前記メイン燃焼用流路の内部に形成する第 1ガス供給領域に対して、前記第 1流路の酸素含有ガスの流れ方向に沿った上流側から前記酸素含有ガスが流入するのを防止する第 1遮断体を備えたことを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。 2 . 前記メイン燃焼用流路の酸素含有ガスの流れ方向に沿って規定する、前記第 1供給口の開口中央部と前記第 1遮断体との距離 cと、同方向において規定する前記第 1供給口の開口幅 eとの比 c Z eが 0 . 5以上 1 . 5以下であることを特徴とする請求項 2 1に記載のバ一ナ装置。 3 . 前記第 1遮断体が、前記メイン燃焼用流路の前記パイロット燃焼用流路側から離間する方向に延出する部材であり、前記第 1遮断体の前記第 1供給口に近接した側の一方の第 1端部の前記メィン燃焼用流路の周方向に沿った幅を aとすると共に、他方の第 2端部の前記周方向に沿った幅を bとし、前記周方向に沿った前記第 1供給口の幅 dに対して、前記幅 aと前記幅 dとの比 a / dが 1以上 3以下であり、前記幅 bと前記幅 dとの比 b / dが 0以上 2以下であることを特徴とする請求項 2 1に記載のパーナ装置。 4 . 多孔質の壁部を有する中空筒状の燃料供給部材を、前記第 1供給口に取り付けてあることを特徴とする請求項 2 1に記載のバ一ナ装置。 5 . 前記流体分配器が、前記メイン燃焼用流路に設けられ、外表面部に前記第 1供給口が形成されていると共に、内部に前記供給路と前記酸素含有ガス供給手段から供給される酸素含有ガスを前記パイ口ッ卜燃焼用流路に導く酸素含有ガス導入路とが形成された分配部材により構成され、

前記分配手段が、前記分配部材内において、前記酸素含有ガス導入路内の前記酸素含有ガスの流れ方向に交差する方向で前記酸素含有ガス導入路内に前記燃料ガスを噴出する第 2供給口と、前記第 2供給口からの噴出した前記燃料ガスを受け入れて前記第 1供給口に導く連通路とを前記供給路に備えると共に、前記第 2供給口の喰出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口に向かって開放する状態に前記連通路の受入れ口を配置して構成されていることを特徴とする請求項 1に記載のパーナ装置。 6 . 前記分配部材が、板面を前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向に沿わせる姿勢で前記メイン燃焼用流路内に配置した板状の部材である請求項 2 5に記載のバ一ナ装置。

7 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置であって、

前記内筒及び前記外筒の一端側に、前記メイン燃焼用流路及び前記パイ口ット燃焼用流路に前記酸素含有ガスを供給する共通流路が形成され、

前記ガス流路の前記燃料ガスを、前記共通流路において、前記パイロット燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側から前記メィン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側へ噴出させる共通供給口を備え、前記共通供給口の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側から、前記共通供給口から前記共通流路への前記燃料ガスの噴出方向に延出する共通ガス供給領域に対する、前記酸素含有ガスの流入量を調整する共通遮断体を備えたことを特徴とするパーナ装置。 8 . 前記第 1流路を前記メイン燃焼用流路とし、前記第 2流路を前記パイ口ット燃焼用流路としたことを特徴とする特徴とする請求項 2 7に記載のバーナ装置。 9 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置であって、

前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記酸素含有ガスの流れ方向に直交する方向よりも前記酸素含有ガス流れ方向の上流側に向かって燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とするパーナ装置。 3 0 . 前記第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路において、前記酸素含有ガスの流れ方向に対して逆方向に前記燃料ガスを噴出する姿勢に設けてあることを特徴とする請求項 2 9に記載のパーナ装置。

3 1 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置であって、

前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口から噴出した前記燃料ガスが衝突し、衝突した前記燃料ガスを前記メイン燃焼用流路において拡散させる混合促進部材、又は、前記パイロット燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 2供給口から噴出した前記燃料ガスが衝突し、衝突した前記燃料ガスを前記パイ口ット燃焼用流路において拡散させる混合促進部材を備えたことを特徴とするパーナ装置。

3 2 . 前記混合促進部材が、前記メイン燃焼用流路又は前記パイ口ット燃焼用流路の周方向に渡って設けられ、前記周方向に分散配置されている複数の前記第 1供給口又は前記第 2供給口の前記燃料ガスの噴出方向に板面を有するリング状の部材であることを特徴とする請求項 3 1に記載のパーナ装置。 3 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置であって、

前記メィン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口の複数を、前記メイン燃焼用流路の前記パイ口ット燃焼用流路側から離間する方向に分散配置して構成され、

夫々の前記第 1供給口における前記酸素含有ガスの流通による前記燃料ガスの噴出抵抗を、前記パイロット燃焼用流路側から離間するにしたがって増加させて設定してあることを特徴とするバ一ナ装置。 4 . 前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側方向に対する夫々の前記第 1供給口の前記燃料ガスの噴出角度を、前記パイロット燃焼用流路側から離間するにしたがって減少させて設定することを特徴とする請求項 3 3に記載のパーナ装置。 5 . 前記燃料ガスの噴出抵抗を設定するに、前記複数の第 1供給口の前記燃料ガスの噴出方向を、前記メイン燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向と直交する方向よりも上流側方向に設定すると共に、夫々の前記第 1供給口の閧口面積を、前記パイ口ット燃焼用流路側から離間するにしたがって拡大して設定することを特徴とする請求項 3 3に記載のパーナ装置。 6 . 第 2流路を規定する内筒と、前記内筒を外囲する第 1流路を規定する外筒とを備え、前記第 1流路及び前記第 2流路に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路にガス流路の燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、第 1流路及び第 2流路の何れか一方をメイン燃焼用流路とし、他方をパイロット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるバ一ナ装置であって、

前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口が、前記メイン燃焼用流路の前記パイ口ット燃焼用流路側から離間する方向に沿つて前記第 1流路内に前記燃料ガスを供給するものであり、

前記第 1供給口から供給した燃料ガスが前記メイン燃焼用流路の内部に形成する第 1ガス供給領域に対して、前記第 1流路の酸素含有ガスの流れ方向に沿つた上流側から前記酸素含有ガスが流入するのを防止する第 1遮断体を備えたことを特徴とするバ一ナ装置。 3 7 . 前記第 1流路を前記メイン燃焼用流路とし、前記第 2流路を前記パイ口ット燃焼用流路としたことを特徴とする請求項 2 9〜 3 6の何れかに記載のバ一ナ装置。

3 8 . 前記メイン燃焼用流路内に前記燃料ガスを供給するための第 1供給口と、前記第 1供給口に前記ガス流路内の前記燃料ガスを供給するための供給路と、前記供給路に前記ガス流路からの前記燃料ガスの総供給流量の増加に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を増加させ、逆に、前記総供給流量の減少に伴い前記第 1供給口側への前記燃料ガスの分配比率を減少させるように前記パイ口ット流路内に前記燃料ガスを分配供給する分配手段とを有する流体分配器の複数個を、前記メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路の周方向に分散配置して前記ガス供給手段を構成してあることを特徴とする請求項 2 9 ~ 3 6の何れかに記載のバ一ナ装置。

3 9 . 前記請求項 1から 3 6に記載の何れかのパーナ装置を備え、前記バ一ナ装置から排出される燃焼排ガスの運動エネルギにより夕一ビンを回転させるガス夕一ビンエンジン。 0 . 前記請求項 3 9のガスタービンエンジンを備え、前記夕一ビンを回転させ排出された排ガスの熱を回収する熱回収装置を備えたコジエネレーシヨンシステム。 1 . 第 1流体が流動する第 1流路及び第 2流路と第 2流体が流動する流体流路との 3者間にわたって設けられて、前記流体流路内の前記第 2流体を前記第 1流路と前記第 2流路とに分配供給する流体分配器であって、

前記第 1流路内に前記第 2流体を供給するための第 1供給口と、前記第 1供給口に前記流体流路内の前記第 2流体を供給するための供給路とを備え、前記供給路には、前記第 2流路内に前記第 2流体を分配供給するとともに、前記流体流路からの前記第 2流体の総供給流量の増加に伴い前記第 1供給口側への第 2流体分配比率を増加させ、逆に、前記総供給流量の減少に伴い前記第 1供給口側への前記第 2流体分配比率を減少させる分配手段を設けてある流体分配器。 2 . 前記供給路に、前記第 2流路内にその第 2流路内の前記第 1流体の流れ方向に直交する方向で前記第 2流体を噴出する第 2供給口と前記第 2供給口からの噴出第 2流体を受け入れて前記第 1供給口に導く連通路とを備えるとともに、

前記第 2供給口の噴出方向で設定間隔を隔てて対向する箇所に前記第 2供給口に向かって開放する状態に前記連通路の受入れ口を配置して、前記分配手段を構成してある請求項 4 1に記載の流体分配器。 3 . 前記第 1流路と前記第 2流路とが並設され、前記第 1供給口の複数が、前記第 1流路において前記第 2流路側から離間する方向に分散配置されている請求項 4 1に記載の流体分配器。 4 . 前記複数の第 1供給口のそれぞれに対応して各別に前記供給路が設けられている請求項 4 3記載の流体分配器。 5 . 前記複数の第 1供給口に対応する前記供給路を、板面を前記第 1流体の流れ方向に沿わせる姿勢で前記第 1流路内に配置した板状体内に形成してある請求項 4 3記載の流体分配器。

4 6 . 前記第 1流路及び前記第 2流路に前記第 1流体としての酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記第 1流路及び前記第 2流路に流体流路としてのガス流路に前記第 2流体としての燃料ガスを供給するガス供給手段とを備え、前記第 1流路をメイン燃焼用流路とし、前記第 2流路をパイ口ット燃焼用流路として、前記メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路に燃料ガスを供給して燃焼させるパーナ装置であって、

前記請求項 4 1〜 4 5の流体分配器を、前記ガス流路内の前記燃料ガスを前記第 1流路と前記第 2流路とに分配供給する流体分配器として配置して前記ガス供給手段を構成してあることを特徴とするバ一ナ装置。

4 7 . 前記請求項 4 6に記載のパーナ装置を備え、前記パーナ装置から排出される燃焼排ガスの運動エネルギによりタービンを回転させるガスタービンェンジン。

4 8 . 前記請求項 4 7のガスタービンエンジンを備え、前記タービンを回転させ排出された排ガスの熱を回収する熱回収装置を備えたコジエネレーショム。