JP2572769Y2 - 低NOxガスバーナ - Google Patents

低NOxガスバーナ

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JP2572769Y2
JP2572769Y2 JP1992005622U JP562292U JP2572769Y2 JP 2572769 Y2 JP2572769 Y2 JP 2572769Y2 JP 1992005622 U JP1992005622 U JP 1992005622U JP 562292 U JP562292 U JP 562292U JP 2572769 Y2 JP2572769 Y2 JP 2572769Y2
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、パイロットバーナを有
し、吸収式冷凍機や温水機等の加熱源として使用される
バーナに係り、特に排ガス中のNOx低減に配慮すると
ともにパイロットバーナによる着火精度の向上を配慮し
た低NOxガスバーナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来知られているガスバーナとしては、
実開平2−62223号公報や実開平2−140122
号公報、実開昭62−18806号公報記載のバーナが
ある。また、出願人の先願に係る実願平3−40535
号の低NOxガスバーナがあり、図5、6にその構造を
示す。このような低NOxガスバーナでは点火を助勢す
るためにパイロットバーナを構成に含める技術が知られ
ている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】従来知られているパイ
ロットバーナ付のガスバーナでは、メインノズルの先端
に合わせてパイロットガス噴出孔が開口されている。し
かしパイロットガス噴出孔のみによるガス噴出では、燃
焼空気が不足し、点火が不確実となる傾向があった。
【0004】本考案は、排ガス中のNOx低減に配慮す
るとともに前記課題を解決して確実にパイロットバーナ
を点火できる低NOxガスバーナを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、燃焼ガス
をノズル中心線に対して斜め外方に噴出するガス噴出孔
を有するメインノズルと、該メインノズルの先端近傍に
開口したパイロットガス噴出孔を有するパイロットバー
ナと、前記メインノズルの周囲を同心状に覆うように配
置され前記メインノズルの周囲に燃焼空気を噴出させる
1次空気通路を形成する内筒と、該内筒の外周面に沿っ
て軸方向に形成された2次空気通路と、前記内筒の下流
側端部外周面との間に再循環流路となる間隔をおいて同
心状に配置された円筒部と該円筒部の下流端側に接続さ
れ先端部がノズル中心線側に傾斜したコーン部とからな
り前記2次空気通路から噴出された2次空気が前記再循
環流路上流端に流入するように構成されたエアコーン
と、該エアコーンの円筒部及びまたは前記2次空気通路
の下流側近傍に形成されて前記再循環流路及びまたは前
記2次空気通路を燃焼室と連通する再循環開口とを含ん
でなる低NOxガスバーナにおいて、前記パイロットバ
ーナは、前記メインノズルの軸方向と平行に配設されて
いると共に、先端が閉じられており、前記パイロットガ
ス噴出孔は該パイロットバーナ本体の前記メインノズル
に対向する位置の側面に開口されて前記メインノズルに
向かってガスを噴出する構造であり、且つ該パイロット
ガス噴出孔の上流側であって前記メインノズルに対向す
る位置の側面にその開口面積が前記パイロットガス噴出
孔の開口面積よりも小さいパイロット1次空気孔が形成
されて成り、該パイロット1次空気孔を介して前記1次
空気通路を流れる1次空気の一部が該パイロットバーナ
内に流入し、パイロットガスとの予混合ガスとなって前
記パイロットガス噴出孔から噴出されように形成された
ことを特徴とする低NOxガスバーナにより解決され
る。
【0006】前記パイロット1次空気孔はスリット状で
あってもよい。
【0007】
【作用】パイロットバーナに供給されるガスは、1次空
気通路からパイロット1次空気孔を介して流入する空気
と混合し、予混合ガスとなってパイロットガス噴出孔か
ら噴出する。この時、パイロット1次空気孔及びパイロ
ットガス噴出孔の両方とも、パイロットバーナ本体の前
記メインノズルに対向する位置の側面に開口されている
構造であるため、その開口部分の空気流速は前記メイン
ノズルに対向しない他の部分より緩やかであることか
ら、まずパイロット1次空気孔から1次空気が内部にス
ムーズに流入することができる。そして更に内部で混合
されて予混合ガスとなってパイロットガス噴出孔から外
部に噴出するに際しても同様にスムーズに噴出すること
ができる。よって燃焼空気が十分に供給され、燃焼ガス
と燃焼空気との混合が十分になされることになり、パイ
ロットバーナの着火が確実になる。またそれによりフレ
ーム電流も安定する。
【0008】
【実施例】以下、図1、2を参照して本考案の実施例を
説明する。本実施例のガスバーナは、中央部に貫通孔を
有する円盤状のノズルパイプホルダー5と、該貫通孔に
挿通されノズルパイプホルダー5に固着されたノズルパ
イプ4と、該ノズルパイプ4の先端に装着された円錐台
状のメインノズル10aと、該メインノズル10aの傾
斜面部に形成された複数のガス噴出孔10bと、前記メ
インノズル10aの外周に装着された円環状の保炎板1
2と、該保炎板12の前記メインノズル10aと同心状
に円周線上に複数個形成された小孔15と、前記ノズル
パイプホルダー5に一端を固着され前記ノズルパイプ4
及びメインノズル10aの外周を同心状に覆う内筒20
と、前記ノズルパイプホルダー5の外周面に固着された
円盤状のバックプレート2と、該バックプレート2に固
着されて前記内筒20の外周面との間に環状の空気通路
1aを形成するフランジ付円筒状のウインドボックス1
と、該ウインドボックス1のフランジ内周面に一端を固
着され他端を円環状の端板21aを介して内筒20の外
周面に固着された外筒21と、該端板21aに形成され
た2次空気噴出口8と、前記内筒20の先端部外周面と
の間に該内筒と同心状の再循環流路24を形成して装着
された円筒部及び該円筒部の下流端に接続され先端が中
心側にしぼりこまれた断面をなすコーン部からなるエア
コーン9と、前記ノズルパイプホルダー5外周面に装着
されたスパークロッド6、フレームロッド7及びパイロ
ットバーナ11と、前記空気通路1a部の内筒20に形
成された1次空気孔3と、前記保炎板12の外周縁と前
記内筒20の内周面の間に形成された環状部16とを含
んで構成されている。パイロットバーナ11はメインノ
ズル10aと軸方向に平行に延び、両者の先端はほぼ合
わされている。パイロットバーナ11の先端にはメイン
ノズル10aに向けたパイロットガス噴出孔11aが開
口されている。
【0009】前記内筒20の内周面とノズルパイプ4の
外周面の間には1次空気通路22が、内筒20の外周面
と外筒21の内周面の間には2次空気通路23が、それ
ぞれ形成されている。また、エアコーン9の後端部と外
筒21の先端部の間にはバーナ軸方向の隙間ができてお
り、再循環開口(燃焼ガスの流路)であるスキマ環状部
14をなしている。
【0010】上記の構成において、パイロットバーナ1
1には、ノズルパイプホルダー5と保炎板12との間
(保炎板12の上流側であってノズルパイプホルダー5
の下流側)にパイロット1次空気孔11bが開口され、
パイロット1次空気孔11bは1次空気通路22とパイ
ロットバーナ11内とを連通させている。すなわちパイ
ロットバーナ11は、メインノズル10aの軸方向と平
行に配設されていると共に、先端が閉じられており、前
記パイロットガス噴出孔11aは該パイロットバーナ1
1本体のメインノズル10aに対向する位置の側面に開
口されて前記メインノズル10aに向かってガスを噴出
する構造に形成されている。また、パイロットバーナ1
1のパイロットガス噴出孔11aの上流側であって前記
メインノズル10aに対向する位置の側面にその開口面
積が前記パイロットガス噴出孔11aの開口面積よりも
小さいパイロット1次空気孔11bが形成されている。
そして、該パイロット1次空気孔11bを介して前記1
次空気通路22を流れる1次空気の一部が該パイロット
バーナ11内に流入し、パイロットガスとの予混合ガス
となって前記パイロットガス噴出孔11aから噴出され
ように形成されている。
【0011】次に上記構成のガスバーナの燃焼について
説明する。燃料のガスは、ノズルパイプ4を通ってメイ
ンノズル10aのガス噴出口10bよりノズル中心に対
し斜め外側に噴出される。ウインドボックス1には燃焼
用送風機30が接続されており、該燃焼用送風機30か
ら供給される燃焼用空気は、空気通路1aに入った後、
1次空気孔3を経て1次空気通路22を流れる1次空気
と、2次空気通路23を流れる次空気に分れる。1次空
気はさらに、保炎板12の小孔15を通るものと前記環
状部16を通るものとに分れる。
【0012】ガス噴出口10bから噴出されたガスは、
保炎板12の小孔15及び保炎板12の外縁に保炎され
る。メインノズル10aの近傍に形成される火炎は燃料
過剰の低酸素燃焼となり、火炎温度が低下するとともに
酸素分圧が低下するのでサーマルNOxの発生が低減さ
れる。
【0013】一方、2次空気は2次空気通路23を経て
2次空気噴出口8から噴出され、再循環流路24を通っ
てエアコーン9に流れ込む。このとき、炉内の燃焼ガス
は、スキマ環状部14内側を通過する2次空気の流れに
よって該スキマ環状部14近傍に形成される低圧力に吸
引され、該2次空気とともに再循環流路24を通ってエ
アコーン9に流れる自己再循環を形成する。この2次空
気と燃焼ガスが混合された自己再循環流は前記コーン部
により流れ方向がノズル中心方向に曲げられ、燃焼中の
火炎内部に浸透する。この浸透により火炎燃焼温度及び
燃焼部の酸素分圧が低下するので、さらにサーマルNO
xの発生が抑制される。
【0014】本実施例によれば、エアコーンに流入する
2次空気によって燃焼ガスの再循環が促進され、2次空
気とともに火炎中に浸透燃焼するガスによって火炎燃焼
温度及び燃焼部の酸素分圧が低下するのでサーマルNO
xの発生が抑制されるとともに、エアコーン9の下流側
は中心部に向かって絞られているので、火炎内部の不完
全燃焼域に対しても十分に2次空気を浸透させることが
でき、一酸化炭素等の発生が防止される。また、再循環
が効果的に行われるので、燃焼ガスの圧力が200mm
Aq程度の低圧でも十分な低NOx燃焼が行われる。
【0015】上記本実施例においては、パイロット1次
空気孔11bを形成したので、1次空気孔3を経て1次
空気通路22を流れる1次空気の一部がパイロット1次
空気孔11bを介してパイロットバーナ11内に流入
し、パイロットバーナ11内を流れる燃焼ガスと混合し
て予混合ガスとなってパイロットガス噴出孔11aから
噴出する。従ってパイロットバーナ11に対する燃焼空
気の供給、混合が十分なものとなり、パイロットバーナ
11の着火が確実になるとともにフレーム電流も安定さ
せることができ、総じてバーナの着火性が向上する。
【0016】なお、前記実施例の修正として、パイロッ
ト1次空気孔11bの形状をスリット状としてもよい。
【0017】
【考案の効果】本考案によれば、排ガス中のNOx低減
を実現できるとともにパイロットバーナにパイロット1
次空気孔を設けるという簡易な構造によるのみでパイロ
ット点火を確実にできる等の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1に示す実施例の要部縦断面図である。
【図3】従来技術の例(出願人の先願に係る先行例)を
示す縦断面図である。
【図4】 図に示す例のIV−IV線矢視横断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ウインドボックス 1a 空気通路 2 バックプレート 3 1次空気孔 4 ノズルパイプ 5 ノズルパイプホルダー 6 スパークロッド 7 フレームロッド 8 2次空気噴出口 9 エアコーン 10a メインノズル 10b ガス噴出口 11 パイロットバーナ 11a パイロットガス噴出孔 11b パイロット1次空気孔 12 保炎板 14 スキマ環状部 15 小孔 16 環状部 20 内筒 21 外筒 21a 端板 22 1次空気通路 23 2次空気通路 24 再循環路 30 燃焼用送風機

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼ガスをノズル中心線に対して斜め外
    方に噴出するガス噴出孔を有するメインノズルと、該メ
    インノズルの先端近傍に開口したパイロットガス噴出孔
    を有するパイロットバーナと、前記メインノズルの周囲
    を同心状に覆うように配置され前記メインノズルの周囲
    に燃焼空気を噴出させる1次空気通路を形成する内筒
    と、該内筒の外周面に沿って軸方向に形成された2次空
    気通路と、前記内筒の下流側端部外周面との間に再循環
    流路となる間隔をおいて同心状に配置された円筒部と該
    円筒部の下流端側に接続され先端部がノズル中心線側に
    傾斜したコーン部とからなり前記2次空気通路から噴出
    された2次空気が前記再循環流路上流端に流入するよう
    に構成されたエアコーンと、該エアコーンの円筒部及び
    または前記2次空気通路の下流側近傍に形成されて前記
    再循環流路及びまたは前記2次空気通路を燃焼室と連通
    する再循環開口とを含んでなる低NOxガスバーナにお
    いて、 前記パイロットバーナは、前記メインノズルの軸方向と
    平行に配設されていると共に、先端が閉じられており、
    前記パイロットガス噴出孔は該パイロットバーナ本体の
    前記メインノズルに対向する位置の側面に開口されて前
    記メインノズルに向かってガスを噴出する構造であり、
    且つ該パイロットガス噴出孔の上流側であって前記メイ
    ンノズルに対向する位置の側面にその開口面積が前記パ
    イロットガス噴出孔の開口面積よりも小さいパイロット
    1次空気孔が形成されて成り、該パイロット1次空気孔
    を介して前記1次空気通路を流れる1次空気の一部が該
    パイロットバーナ内に流入し、パイロットガスとの予混
    合ガスとなって前記パイロットガス噴出孔から噴出され
    ように形成されたことを特徴とする低NOxガスバー
    ナ。
  2. 【請求項2】 前記パイロット1次空気孔をスリット状
    としたことを特徴とする請求項1に記載の低NOxガス
    バーナ。
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JPS5338897U (ja) * 1976-09-09 1978-04-05

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