WO2023026657A1 - 燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナー - Google Patents

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WO2023026657A1
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dilution air
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智樹 片山
耀慈 藤花
Original Assignee
中外炉工業株式会社
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    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • 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
    • F23D14/48—Nozzles
    • 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
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply

Definitions

  • the present invention relates to a fuel gas nozzle capable of uniformly diluting fuel gas with dilution air and preventing the generation of soot, and a gas burner equipped with the same.
  • the "burner tile-less gas burner" of Patent Document 1 includes a combustion air supply pipe having a circular inner surface provided with a combustion air supply port for supplying combustion air in the tangential direction at the rear, and a combustion air supply pipe of the combustion air supply pipe.
  • a fuel gas supply pipe disposed in the center and having a plurality of straight gas ejection holes at the tip and a plurality of radial gas ejection holes on the outer peripheral surface near the tip; and a first flange portion attached perpendicularly to the fuel gas supply pipe.
  • a stabilizer that has a plurality of through holes parallel to the combustion air supply pipe and that is attached so that the second flange portion is positioned substantially at the same level as the radial gas ejection holes; It comprises a spark plug and a combustor replaceably attached to the tip of the combustion air supply pipe and having an inner diameter larger than that of the stabilizer.
  • a primary fuel nozzle is provided in a nozzle of combustion air so as to be able to inject from around the flow of combustion air
  • the secondary fuel nozzle is:
  • the nozzle at the tip of the pipe is provided with a flame stabilization mechanism that includes a flow path that can supply flame stabilization air from around the secondary fuel to be injected, and is almost parallel to the combustion air nozzle from a location different from the combustion air. It is possible to blow directly into the furnace.
  • Patent Document 2 it is said that the generation of soot can be prevented by mixing about 0.5 to 5% of the total air flow rate with the fuel.
  • Patent Document 3 "Blast Burner Venturi Mixer Mixing Ratio Adjusting Device", ejects pressurized air from a nozzle toward the venturi, and the energy of the jet draws low-pressure fuel gas into the venturi.
  • the fuel gas inlet section receiving the suction force caused by the jetting of pressurized air from the nozzle is composed of inner and outer double valve members, and both the inner and outer valves
  • a gas control valve is provided in which members are configured to be relatively movable in an axial direction, and a slit is formed in either the inner valve member or the outer valve member of the gas control valve along the relative movement direction of the two,
  • the intake gas amount can be adjusted by changing the gas passage area by moving the inner and outer valve members relative to each other in the axial direction.
  • the "premixed burner for reducing the amount of nitrogen oxides generated" in Patent Document 4 performs combustion by injecting combustion air toward a venturi mixer to suck and mix fuel gas supplied at a low pressure into the venturi mixer.
  • a combustion air supply system is provided with a valve that controls the primary combustion air jetted toward the venturi mixer so that the air ratio at the diffuser outlet is 1.0 or less.
  • the secondary air supply system is branched from the air supply system portion downstream of the control valve, and the insufficient combustion air is jetted into the combustion chamber as secondary air at a position downstream of the premixed gas mixture. ing.
  • Patent Document 5 “Burner Combustion Atmosphere Control Device” is a burner combustion atmosphere control device for obtaining a mixed gas by supplying combustion gas through a zero governor to a venturi mixer through which air is passed.
  • the tip side of a secondary pressure regulating gas introducing pipe is connected to the mixing chamber, and a secondary pressure regulating valve is connected to the secondary pressure regulating gas introducing pipe.
  • Japanese Patent No. 2944579 JP 2006-308249 A Japanese Utility Model Laid-Open No. 51-3433 Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-98631 Japanese Utility Model Publication No. 2-16139
  • Patent Document 1 discloses a gas burner in which a combustion air supply pipe having a combustion air supply port at the rear and a fuel gas supply pipe is arranged at the center of the combustion air supply pipe.
  • Patent Document 2 discloses a fuel Disclosed is a fuel nozzle (fuel gas nozzle) that can directly blow into the furnace from a location different from the combustion air by providing a flame stabilization mechanism including a flow path that can supply flame stabilization air from around the fuel ejected from the ejection port.
  • the fuel gas and the air are not sufficiently mixed, the fuel gas cannot be diluted properly, and the generation of soot cannot be sufficiently prevented.
  • Patent Document 3 by ejecting pressurized air from a nozzle toward a venturi, low-pressure fuel gas is sucked into the venturi to create a venturi.
  • Patent Document 4 the fuel gas supplied at low pressure is sucked and mixed into the venturi mixer for combustion, and in Patent Document 5, the fuel gas is supplied to the venturi mixer through a zero governor to produce a mixed gas. I am trying to get
  • the present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a fuel gas nozzle capable of uniformly diluting fuel gas with dilution air to prevent generation of soot, and a gas burner having the same. intended to
  • a fuel gas nozzle according to the present invention is a fuel gas nozzle that supplies fuel gas to be mixed with combustion air.
  • an upstream pipe portion provided and connected to the downstream pipe portion; a bent portion formed by connecting the upstream pipe portion and the downstream pipe portion; a fuel gas flow path including an extending portion through which fuel gas flows from the upstream pipe portion toward the downstream pipe portion;
  • a dilution air ejection pipe for ejecting dilution air in the ejection direction of the fuel gas is provided in the downstream pipe portion of the dilution air ejection pipe, and the dilution air ejection pipe has a hole diameter smaller than the inner diameter of the dilution air ejection pipe.
  • a plurality of injection holes are provided, and the insertion tip of the dilution air injection pipe extends from the inner wall surface of the upstream pipe portion on the extension portion side to the pipe axis of the upstream pipe portion in the insertion direction of the dilution air injection pipe. characterized by being positioned in the range of
  • the dilution air ejection pipe has a flat planar ejection head, and the dilution air ejection hole is provided in the ejection head.
  • the flow velocity of the dilution air ejected from the dilution air ejection holes is higher than the flow velocity of the fuel gas flowing through the fuel gas flow path.
  • the pressure inside the dilution air ejection pipe is higher than the pressure inside the fuel gas flow path.
  • a gas burner equipped with a fuel gas nozzle according to the present invention is characterized by comprising the above fuel gas nozzle and a combustion air nozzle for supplying combustion air.
  • the insertion tip of the dilution air ejection tube is located in the range from the inner wall surface of the upstream tube section on the extension side to the tube axis of the upstream tube section in the insertion direction of the dilution air ejection tube. Mixing unevenness is less likely to occur.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a preferred embodiment of a fuel gas nozzle and a gas burner provided with the same according to the present invention;
  • FIG. 1 it is an A section enlarged view.
  • FIG. 2 it is a sectional view taken in the direction of arrow B.
  • FIG. FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating an application example of a fuel gas nozzle according to the present invention to a general burner;
  • a regenerative burner 2 having a heat storage unit 1 is shown as an example of a gas burner, and a case where the regenerative burner 2 is equipped with a fuel gas nozzle 3 will be described.
  • the regenerative burners 2 are provided, for example, on furnace walls 4b facing each other across a workpiece (not shown) arranged in the furnace 4a of the heating furnace 4.
  • FIG. 1 shows the regenerative burner 2 provided on one of the opposing furnace walls 4b.
  • the regenerative burner 2 is arranged adjacent to an air supply/exhaust nozzle (combustion air nozzle) 5 that alternately repeats the supply of combustion air to the inside 4a of the furnace and the discharge of exhaust gas from the inside 4a of the furnace, and the supply/exhaust nozzle 5,
  • the air supply/exhaust nozzle 5 is arranged substantially horizontally, and the fuel gas nozzle 3 is arranged obliquely so that the fuel gas is mixed with the combustion air from the air supply/exhaust nozzle 5 .
  • the main supply pipe 6 has gas ejection holes 3a and is provided through the furnace wall 4b. It is connected to a downstream pipe portion 6a projecting out of the furnace from 4b and has an upstream pipe portion 6b extending in a direction intersecting the injection direction.
  • the fuel gas flows through the bent fuel gas flow path of the main supply pipe 6 from the upstream pipe portion 6b of the main supply pipe 6 toward the downstream pipe portion 6a.
  • the main supply pipe 6 is provided with an adjustment valve (not shown) for adjusting the supply amount of the fuel gas on the upstream pipe portion 6b side.
  • the downstream pipe portion 6a has a bent portion 6c formed by connecting the upstream pipe portions 6b facing in different directions, and an extension portion 6d extending in the opposite direction to the gas ejection hole 3a side. is provided with a mounting flange 6e.
  • the dilution air ejection pipe 7 is inserted from the extension 6d into the downstream tube portion 6a of the main supply pipe 6 along the ejection direction of the fuel gas ejected from the gas ejection holes 3a.
  • the dilution air ejection pipe 7 is formed with an outer diameter D2 that is smaller than the inner diameter D1 of the downstream pipe portion 6a.
  • an ejection head portion 7a for ejecting and supplying dilution air in the flow direction of the fuel gas flowing through the downstream pipe portion 6a.
  • the ejection head portion 7a has a flat planar shape, and is provided with a plurality of dilution air ejection holes 7b having a hole diameter D4 smaller than the inner diameter D3 of the dilution air ejection pipe 7.
  • the dilution air ejection pipe 7 is provided at least upstream of the ejection head portion 7a with a control valve for adjusting the supply amount of the dilution air.
  • the dilution air ejection pipe 7 is provided with a flange 7c on the side opposite to the ejection head portion 7a.
  • the flange 7c abuts against the mounting flange 6e when the dilution air jetting pipe 7 is inserted into the supply main pipe 6 from the extension 6d, and is joined to the mounting flange 6e with bolts and nuts.
  • the ejection head portion 7a is positioned at or around the bent portion 6c of the main supply pipe 6.
  • this embodiment shows an example in which the main supply pipe 6 and the dilution air ejection pipe 7 are connected by flange connection, it is of course possible to employ other connection structures such as screw connection.
  • the position of the injection head portion 7a which is the insertion tip of the dilution air injection pipe 7, is set from the inner wall surface of the upstream pipe portion 6b on the side of the extension portion 6d in the insertion direction of the dilution air injection pipe 7. If it is positioned in the range R to the center line (tube axis) C of the portion 6b, uneven mixing is less likely to occur, which is preferable.
  • the pressure of the dilution air in the dilution air ejection pipe 7 is set higher than the pressure of the fuel gas in the main supply pipe 6.
  • the dilution air ejected from the dilution air ejection pipe 7 is ejected from a plurality of dilution air ejection holes 7b having a hole diameter D4 smaller than the inner diameter D3 of the dilution air ejection pipe 7, and the fuel gas circulating in the main supply pipe 6. is set faster than the flow of
  • the flow velocity of the dilution air ejected from the dilution air ejection holes 7b is higher than the flow velocity of the fuel gas flowing through the main supply pipe 6.
  • the dilution air ejection pipe 7 is provided in the main supply pipe 6 through which the fuel gas flows, the dilution air is supplied into the main supply pipe 6 to The fuel gas inside can be diluted with dilution air in a uniform distribution to prevent soot generation in combustion with the combustion air.
  • the dilution air ejection pipe 7 supplies the dilution air in the flow direction of the fuel gas, it does not interfere with the flow of the fuel gas.
  • the dilution air ejection hole 7b provided in the ejection head portion 7a at the tip of the dilution air ejection tube 7 has a hole diameter D4 smaller than the inner diameter D3 of the dilution air ejection tube 7. It can be ejected at high speed.
  • the dilution air can be dispersed and ejected so as not to be concentrated in one place. can be mixed into the fuel gas with good distribution.
  • the dilution air ejected from the plurality of dilution air ejection holes 7b into the main supply pipe 6 uniformly dilutes the fuel gas without mixing unevenness, thereby preventing the generation of soot during combustion with the combustion air. can.
  • the flow velocity of the dilution air ejected from the dilution air ejection holes 7b is higher than the flow velocity of the fuel gas flowing through the main supply pipe 6, the dilution air can be ejected into the main supply pipe 6 more vigorously. . Therefore, the fuel gas can be efficiently diluted. In addition, it is possible to prevent the fuel gas from flowing into the dilution air ejection pipe 7 .
  • the dilution air ejection pipe 7 since the pressure in the dilution air ejection pipe 7 is higher than the pressure in the main supply pipe 6, the dilution air can be reliably ejected into the main supply pipe 6. This also prevents the fuel gas from flowing into the dilution air ejection pipe 7 .
  • the regenerative burner 2 of the present embodiment since it is composed of the fuel gas nozzle 3 that can uniformly dilute the fuel gas and the air supply/exhaust nozzle 5 that supplies the combustion air, it is possible to form a stable flame. It is also possible to suppress the generation of soot.
  • FIG. 4 shows the application of the invention to a common burner 8 .
  • a fuel gas nozzle 3 is provided inside a combustion air nozzle 9 communicating with the furnace interior 4a.
  • the fuel gas nozzle 3 is composed of the main supply pipe 6 and the dilution air jet pipe 7 as described above.
  • the diluted air ejection pipe 7 is inserted into the main supply pipe 6 from a portion corresponding to the extension portion 6d described above in the same manner as in the above embodiment. Even with such a configuration, it is a matter of course that the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

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Abstract

燃料ガスを希釈空気で均一に希釈し、煤の発生を防止することが可能な燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーを提供する。　炉内（４ａ）への燃料ガスの噴出方向に沿う下流管部（６ａ）と、噴出方向とは交差する方向に設けられ、下流管部（６ａ）と接続された上流管部（６ｂ）と、上流管部（６ｂ）と下流管部（６ａ）とで形成される屈曲部（６ｃ）と、屈曲部（６ｃ）に噴出方向と反対側へ延出された延出部（６ｄ）を備え、燃料ガスが上流管部（６ｂ）から下流管部（６ａ）に向かって流通する供給本管（６）と、延出部（６ｄ）から燃料ガスの噴出方向に沿って挿入され、供給本管（６）の下流管部（６ａ）内に、燃料ガスの噴出方向へ向かって希釈空気を噴出する希釈空気噴出管（７）とを備え、希釈空気噴出管（７）には、当該希釈空気噴出管（７）の内径よりも小さな孔径の希釈空気噴出孔（７ｂ）が複数設けられ、希釈空気噴出管（７）の噴出ヘッド部（７ａ）は、希釈空気噴出管（７）の挿入方向で、延出部（６ｄ）側の上流管部（６ｂ）の内壁面から、上流管部（６ｂ）の管軸（Ｃ）までの範囲（Ｒ）に位置される。

Description

燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナー
　本発明は、燃料ガスを希釈空気で均一に希釈し、煤の発生を防止することが可能な燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーに関する。
　ガスバーナーは、従来種々のものが開発されている。例えば、特許文献１の「バーナタイルレスガスバーナ」は、燃焼用空気を接線方向に供給する燃焼用空気供給口を後部に備えた内面円形の燃焼用空気供給管と、該燃焼用空気供給管の中心に配設し、先端に直進用ガス噴出孔および先端近傍の外周面に放射状ガス噴出孔をそれぞれ複数個有する燃料ガス供給管と、該燃料ガス供給管に直角に取り付けられる第１フランジ部と該フランジ部の外周部から前記燃料ガス供給管と所定間隔をもって前方に突出する筒部と該筒部先端に直角に設けた第２フランジ部とからなり、前記第１，第２フランジ部には燃焼用空気供給管と平行な複数の貫通孔を有し、前記第２フランジ部が前記放射状ガス噴出孔とほぼ同一レベルに位置するように取り付けられるスタビライザと、該スタビライザの前方に突出して設けた点火プラグと、前記燃焼用空気供給管の先端部に交換可能に取り付けられ前記スタビライザの径より大なる内径のコンバスタと、から構成されている。
　特許文献２の「蓄熱式バーナ及びその低ＮＯｘ燃焼方法」は、１次燃料ノズルを、燃焼用空気のノズル内で燃焼用空気の流れの周りから噴射可能に設けるとともに、２次燃料ノズルは、その配管先端の噴出口に、噴射する２次燃料の周りから保炎空気を供給可能な流路を含む保炎機構を設けて、燃焼用空気とは異なる場所から燃焼用空気ノズルとほぼ平行に炉内に直接吹き込み可能にしている。
　特許文献２では、燃料に全空気流量の０．５～５％程度の空気を混合すると、煤の発生を防止できるとしている。
　特許文献３の「ブラストバーナのベンチュリーミキサー混合比調節装置」は、ノズルからベンチュリーに向って加圧空気を噴出させることにより、そのジェットのもつエネルギーによって低圧の燃料ガスを前記ベンチュリー内に吸引して混合気を作るブラストバーナのベンチュリーミキサーにおいて、前記ノズルからの加圧空気の噴出に伴なって吸引力を受ける燃料ガス入口部に、内外二重の弁部材からなり、かつ、この内外の両弁部材を軸線方向に相対移動自在に構成したガス調節弁を設け、このガス調節弁の内側弁部材又は外側弁部材の何れか一方には、両者の相対移動方向に沿ったスリットを形成し、以って、内外両弁部材の軸線方向相対移動によりガスの通過面積を変更して吸引ガス量を調整し得るように構成している。
　特許文献４の「窒素酸化物発生量低減用プレミックスバーナ」は、ベンチュリーミキサーに向かって燃焼用空気を噴出させることにより低圧供給される燃料ガスを前記ベンチュリーミキサー内に吸引混合させて燃焼を行なうべく構成するプレミックスバーナにおいて、前記ベンチュリーミキサーに向かって噴出する燃焼用一次空気を、ディフューザー出口部での空気比が１．０以下になるように制御する弁を燃焼用空気供給系に設けるとともに、この制御弁よりも下流の空気供給系部分から二次空気供給系を分岐させて燃焼不足空気を二次空気として、プレミックスされた混合ガスよりも下流位置において燃焼室内に噴出すべく構成している。
　特許文献５の「バーナの燃焼雰囲気制御装置」は、空気を通過させているベンチュリーミキサにゼロガバナを経て燃焼ガスを供給して混合ガスを得るバーナの燃焼雰囲気制御装置において、前記ベンチュリーミキサの出口側の混合室に２次圧調整ガス導入管の先端側が接続され、前記２次圧調整ガス導入管には２次圧調整弁が接続されて構成されている。
特許第２９４４５７９号公報 特開２００６－３０８２４９号公報 実開昭５１－３４３３号公報 実開昭５４－９８６３１号公報 実公平２―１６１３９号公報
　特許文献１は、燃焼用空気供給口を後部に備えた燃焼用空気供給管と、燃焼空気供給管の中心に燃料ガス供給管が配設されたガスバーナーを開示し、特許文献２は、燃料噴出口から噴出する燃料の周りから保炎空気を供給可能な流路を含む保炎機構を設けて、燃焼用空気とは異なる場所から炉内に直接吹き込み可能な燃料ノズル（燃料ガスノズル）を開示していて、空気導入管を接続する構成ではあるが、燃料ガスと空気とが十分に混合されず、燃料ガスを適切に希釈することはできず、煤の発生を十分に防止できない。
　このため、燃料ガスと空気とを混合させる構成として、特許文献３では、ノズルからベンチュリーに向かって加圧空気を噴出させることにより、低圧の燃料ガスをベンチュリー内に吸引して混合気を作るベンチュリーミキサーを備えること、特許文献４では、低圧供給される燃料ガスをベンチュリーミキサー内に吸引混合させて燃焼を行うこと、特許文献５では、ベンチュリーミキサーにゼロガバナを経て燃料ガスを供給して混合ガスを得るようにしている。
　背景技術のベンチュリーミキサーを用いた燃料ノズルは、流路の中心に設けられるベンチュリーから空気が噴出されるため、燃料ガスと燃焼空気の混合の分布（混合割合）が流路の中央と、その周りとで異なってしまい、火炎が安定しないという課題があった。
　本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、燃料ガスを希釈空気で均一に希釈し、煤の発生を防止することが可能な燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーを提供することを目的とする。
　本発明にかかる燃料ガスノズルは、燃焼空気と混合される燃料ガスを供給する燃料ガスノズルであって、炉内への燃料ガスの噴出方向に沿う下流管部と、該噴出方向とは交差する方向に設けられて該下流管部と接続された上流管部と、これら上流管部と下流管部の接続によって形成される屈曲部と、該屈曲部に該噴出方向とは反対側へ延出された延出部を備え、燃料ガスが該上流管部から該下流管部に向かって流通する燃料ガス流路と、上記延出部から燃料ガスの噴出方向に沿って挿入され、該燃料ガス流路の上記下流管部内に、燃料ガスの噴出方向へ向かって希釈空気を噴出する希釈空気噴出管とを備え、該希釈空気噴出管には、当該希釈空気噴出管の内径よりも小さな孔径の希釈空気噴出孔が複数設けられ、上記希釈空気噴出管の挿入先端は、該希釈空気噴出管の挿入方向で、上記延出部側の上記上流管部の内壁面から、該上流管部の管軸までの範囲に位置されることを特徴とする。
　前記希釈空気噴出管は、平坦な面状の噴出ヘッド部を有し、該噴出ヘッド部に前記希釈空気噴出孔が設けられていることを特徴とする。
　前記希釈空気噴出孔から噴出される希釈空気の流速は、前記燃料ガス流路内を流通する燃料ガスの流速よりも大きいことを特徴とする。
　前記希釈空気噴出管内の圧力は、前記燃料ガス流路内の圧力よりも高いことを特徴とする。
　本発明にかかる燃料ガスノズルを備えたガスバーナーは、上記燃料ガスノズルと、燃焼空気を供給する燃焼空気ノズルとで構成したことを特徴とする。
　本発明にかかる燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーにあっては、燃料ガスを希釈空気で均一に希釈し、煤の発生を防止することができる。詳細には、希釈空気噴出管の挿入先端は、希釈空気噴出管の挿入方向で、延出部側の上流管部の内壁面から、上流管部の管軸までの範囲に位置されるので、混合ムラが起こりにくい。
本発明に係る燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーの好適な一実施形態を示す側断面図である。 図１中、Ａ部拡大図である。 図２中、Ｂ方向矢視断面図である。 本発明に係る燃料ガスノズルの一般的なバーナーへの適用例を説明する側断面図である。
　以下に、本発明にかかる燃料ガスノズル及びこれを備えたガスバーナーの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
　本実施形態では、図１に示すように、ガスバーナーの一例として、蓄熱部１を有するリジェネバーナー２を示し、当該リジェネバーナー２に燃料ガスノズル３を備えた場合について説明する。
　リジェネバーナー２は例えば、加熱炉４の炉内４ａに配置されるワーク（不図示）を挟んで対向する炉壁４ｂに各々設けられている。尚、図１は、対向する炉壁４ｂの一方に設けられているリジェネバーナー２を示している。
　リジェネバーナー２は、炉内４ａへの燃焼空気の供給と炉内４ａからの排ガスの排出とを交互に繰り返す給排気ノズル（燃焼空気ノズル）５と、給排気ノズル５に隣接して配置され、炉内４ａに向けて、燃焼空気と混合される燃料ガスを供給する燃料ガスノズル３とを備えて構成される。
　図示例では、給排気ノズル５はほぼ水平に配置され、燃料ガスノズル３は、燃料ガスが給排気ノズル５からの燃焼空気に混ざり合うように斜めに配置される。
　燃料ガスノズル３は、図１及び図２に示すように、炉内４ａに燃料ガスを供給するガス噴出孔３ａを有し、燃料ガスの流路を形成する供給本管６と、供給本管６内に挿入され、希釈空気（希釈用の空気；以下同じ）を供給する希釈空気噴出管７とから構成される。
　供給本管６は、ガス噴出孔３ａを有し、炉壁４ｂを貫通して設けられ、ガス噴出孔３ａからの燃料ガスの炉内４ａへの噴出方向に沿う下流管部６ａと、炉壁４ｂから炉外に突出している下流管部６ａと接続され、噴射方向とは交差する方向に延設された上流管部６ｂとを備える。
　燃料ガスは、供給本管６の上流管部６ｂから下流管部６ａに向かって、供給本管６の屈曲した燃料ガスの流路内を流通する。
　供給本管６には、上流管部６ｂ側に、燃料ガスの供給量を調整するための調整弁(不図示)が設けられている。
　下流管部６ａは、向きの異なる上流管部６ｂの接続によって形成される屈曲部６ｃに、ガス噴出孔３ａ側とは反対側へ延出された延出部６ｄを備え、この延出部６ｄの先端には、取付フランジ６ｅが設けられている。
　希釈空気噴出管７は、延出部６ｄから、供給本管６の下流管部６ａ内に、ガス噴出孔３ａから噴出される燃料ガスの噴出方向に沿って挿入される。
　希釈空気噴出管７は、図２及び図３に示すように、下流管部６ａの内径Ｄ１よりも小さな外径Ｄ２で形成される。
　希釈空気噴出管７の挿入先端には、下流管部６ａを流通する燃料ガスの流通方向に向かって希釈空気を噴出し供給するための噴出ヘッド部７ａが設けられる。
　噴出ヘッド部７ａは、平坦な面状で、希釈空気噴出管７の内径Ｄ３よりも小さな孔径Ｄ４の希釈空気噴出孔７ｂが複数設けられている。
　希釈空気噴出管７には、図示しないけれども、少なくとも噴出ヘッド部７ａよりも上流側に、希釈空気の供給量を調節するための調節弁が設けられている。
　希釈空気噴出管７には、噴出ヘッド部７ａとは反対側に、フランジ７ｃが設けられている。フランジ７ｃは、希釈空気噴出管７を延出部６ｄから供給本管６内に挿入したときに、取付フランジ６ｅと当接され、ボルト・ナットで、取付フランジ６ｅと接合される。
　希釈空気噴出管７は、フランジ７ｃが取付フランジ６ｅに接合されたときに、噴出ヘッド部７ａが、供給本管６の屈曲部６ｃもしくはその周辺に位置される。
　本実施形態では、供給本管６と希釈空気噴出管７をフランジ接合して接続する例を示しているが、ネジ接合など、その他の接続構造を採用してもよいことはもちろんである。
　なお、希釈空気噴出管７の挿入先端である噴出ヘッド部７ａの位置は、当該希釈空気噴出管７の挿入方向において、上流管部６ｂの、延出部６ｄ側の内壁面から、当該上流管部６ｂの中心線（管軸）Ｃまでの範囲Ｒに位置するようにすれば、混合ムラが起こりにくく、好ましい。
　希釈空気噴出管７内における希釈空気の圧力は、供給本管６内の燃料ガスの圧力よりも高く設定される。
　また、希釈空気噴出管７から噴出される希釈空気は、希釈空気噴出管７の内径Ｄ３よりも小さな孔径Ｄ４の複数の希釈空気噴出孔７ｂから噴出され、供給本管６内を流通する燃料ガスの流れよりも速く設定される。
　このように、希釈空気噴出孔７ｂから噴出される希釈空気の流速は、供給本管６内を流通する燃料ガスの流速よりも大きい。
　本実施形態の燃料ガスノズル３によれば、燃料ガスが流通する供給本管６内に希釈空気噴出管７を設けているので、希釈空気を供給本管６内に供給して、供給本管６内の燃料ガスを均一な分布で希釈空気により希釈し、燃焼空気との燃焼における煤の発生を防止することができる。
　このとき、希釈空気噴出管７は、燃料ガスの流通方向に希釈空気を供給するので、燃料ガスの流通を妨げることがない。
　また、希釈空気噴出管７先端の噴出ヘッド部７ａに設けられている希釈空気噴出孔７ｂは、希釈空気噴出管７の内径Ｄ３よりも小さな孔径Ｄ４なので、希釈空気を希釈空気噴出管７から速い速度で噴出させることができる。
　さらに、希釈空気噴出孔７ｂは、平坦な面状の噴出ヘッド部７ａに複数設けられているので、希釈空気を、一か所に集中しないように、分散させて噴出することができ、希釈空気を分布よく燃料ガスに混合することができる。
　このため、複数の希釈空気噴出孔７ｂから供給本管６内噴出される希釈空気で、混合ムラなく、燃料ガスを均一に希釈して、燃焼空気との燃焼における煤の発生を防止することができる。
　また、希釈空気噴出孔７ｂから噴出される希釈空気の流速は、供給本管６内を流通する燃料ガスの流速よりも大きいので、希釈空気を供給本管６内により勢いよく噴出させることができる。このため、燃料ガスを効率よく希釈することができる。また、燃料ガスが希釈空気噴出管７内へ流入することも防止できる。
　また、希釈空気噴出管７内の圧力は、供給本管６内の圧力よりも高いので、希釈空気を確実に供給本管６内に噴出させることができる。そしてこれによってもまた、燃料ガスが希釈空気噴出管７内へ流入することを防止できる。
　本実施形態のリジェネバーナー２によれば、燃料ガスを均一に希釈できる燃料ガスノズル３と、燃焼空気を供給する給排気ノズル５とで構成したので、安定した火炎を形成することができ、また、煤の発生を抑制することもできる。
　上記実施形態においては、燃料ガスノズル３をリジェネバーナー２に備える例について説明したが、リジェネバーナー２以外のガスバーナーにも適用可能であることはもちろんである。図４には、普通の一般的なバーナー８への本発明の適用例が示されている。
　一般的なバーナー８では、炉内４ａに連通される燃焼空気ノズル９の内部に、燃料ガスノズル３が設けられている。燃料ガスノズル３は、上述したように、供給本管６と、希釈空気噴出管７とから構成される。希釈空気噴出管７は、供給本管６内に、上述した延出部６ｄに相当する部位から、上記実施形態と同様に挿入されて設けられる。このような構成であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。
　また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
　１　蓄熱部
　２　リジェネバーナー
　３　燃料ガスノズル
　３ａ　ガス噴出孔
　４　加熱炉
　４ａ　炉内
　４ｂ　炉壁
　５　給排気ノズル
　６　供給本管
　６ａ　下流管部
　６ｂ　上流管部
　６ｃ　屈曲部
　６ｄ　延出部
　６ｅ　取付フランジ
　７　希釈空気噴出管
　７ａ　噴出ヘッド部
　７ｂ　希釈空気噴出孔
　７ｃ　フランジ
　８　一般的なバーナー
　９　燃焼空気ノズル
　Ｄ１　下流管部の内径
　Ｄ２　希釈空気噴出管の外径
　Ｄ３　希釈空気噴出管の内径
　Ｄ４　希釈空気噴出孔の孔径

Claims (6)

  1. 　燃焼空気と混合される燃料ガスを供給する燃料ガスノズルであって、
    　炉内への燃料ガスの噴出方向に沿う下流管部と、該噴出方向とは交差する方向に設けられて該下流管部と接続された上流管部と、これら上流管部と下流管部の接続によって形成される屈曲部と、該屈曲部に該噴出方向とは反対側へ延出された延出部を備え、燃料ガスが該上流管部から該下流管部に向かって流通する燃料ガス流路と、
    　上記延出部から燃料ガスの噴出方向に沿って挿入され、該燃料ガス流路の上記下流管部内に、燃料ガスの噴出方向へ向かって希釈空気を噴出する希釈空気噴出管とを備え、
    　該希釈空気噴出管には、当該希釈空気噴出管の内径よりも小さな孔径の希釈空気噴出孔が複数設けられ、
    　上記希釈空気噴出管の挿入先端は、該希釈空気噴出管の挿入方向で、上記延出部側の上記上流管部の内壁面から、該上流管部の管軸までの範囲に位置されることを特徴とする燃料ガスノズル。
  2. 　前記希釈空気噴出管は、平坦な面状の噴出ヘッド部を有し、該噴出ヘッド部に前記希釈空気噴出孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ガスノズル。
  3. 　前記希釈空気噴出孔から噴出される希釈空気の流速は、前記燃料ガス流路内を流通する燃料ガスの流速よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ガスノズル。
  4. 　前記希釈空気噴出管内の圧力は、前記燃料ガス流路内の圧力よりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ガスノズル。
  5. 　前記希釈空気噴出管内の圧力は、前記燃料ガス流路内の圧力よりも高いことを特徴とする請求項３に記載の燃料ガスノズル。
  6. 　請求項１または２に記載の燃料ガスノズルと、燃焼空気を供給する燃焼空気ノズルとで構成したことを特徴とする燃料ガスノズルを備えたガスバーナー。
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