JP3025713B2 - ガスバーナー - Google Patents

ガスバーナー

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JP3025713B2
JP3025713B2 JP3121123A JP12112391A JP3025713B2 JP 3025713 B2 JP3025713 B2 JP 3025713B2 JP 3121123 A JP3121123 A JP 3121123A JP 12112391 A JP12112391 A JP 12112391A JP 3025713 B2 JP3025713 B2 JP 3025713B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷凍機、吸収式
ヒートポンプおよびボイラーなどに使用されるガスバー
ナーに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、工場あるいはビルに設けられたボ
イラーなどから排出される窒素酸化物(以下NOxとい
う)の低減が大きな課題となっている。そして、ボイラ
ーに設けられているガスバーナーにおいても、排ガスの
低NOxが課題となっている。
【0003】例えば本発明の出願人が本発明の出願前に
出願したガスバーナーにおいては、図5及び図6に示し
たように第1の保炎板27を先端に接続されたガスノズ
ル24と、複数の燃焼用二次空気通路を周縁に形成し、
ガスノズル24の外周との間に燃焼用一次空気通路29
を形成した第2の保炎板26と、この第2の保炎板26
を内壁に接続したバーナコーン25とを備え、ガスノズ
ル24の先端に形成されたガス噴出孔28から燃料ガス
を二次空気通路20と合致させないように噴出すること
によって、低NOx化を達成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術に示し
たガスバーナーを例えば燃焼炉の径が小さい炉に設けて
燃焼させた場合、ガス噴出孔から噴出した燃料ガスは燃
焼用二次空気通路から流出した二次空気の影響をあまり
受けずに拡散するため、火炎は大きく広がり炉壁に当
り、例えばCO等の未然ガスが発生するおそれがある。
【0005】本発明は、ガスバーナーの燃焼時の未然ガ
スの発生及びNOxの発生を抑えることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、先端に略円錐状の第1の保炎板を有し周壁
に複数のガス噴出孔が設けられた筒状のガスノズルと、
燃焼用一次空気通路に隙間を設けて前記ガスノズルが挿
入される第2の保炎板と、この第2の保炎板に接続され
ガスノズルを囲むバーナーコーンとを備えたガスバーナ
ーにおいて、第2の保炎板にはガス噴出孔の筒状のガス
ノズルに対する放射線上の位置に燃焼用二次空気通路を
設けたものである。
【0007】又、第2の保炎板にはガス噴出孔の筒状の
ガスノズルに対する放射線上の位置に燃焼用二次空気通
路を、この放射線上から外れた燃焼用二次空気通路とを
それぞれ設けたことにより、ガスバーナーからのNOxの
発生を低く抑えるものである。
【0008】
【作用】ガスバーナーの燃焼時、円錘形の第1保炎板7
によって、一次空気と混合ガスとが傾め外方へ流れ、ガ
ス噴出孔8から流出した燃焼ガスと一次空気との混合が
二次空気によって促進され燃焼が促進し、火炎が炉壁に
当る前に燃焼は完結し、未然ガスの発生を回避すること
が可能になる。さらに、ガス噴出速度を速くすることに
よって、炎の拡散が良くなり、薄膜火炎が形成され、炎
が高温で滞留する時間が短くなり、NOxの発生が抑え
られる。
【0009】又、ガス噴出孔の筒状のガスノズルに対す
る放射線上の位置に設けた燃焼用二次空気通路からの燃
焼用二次空気とガス噴出孔からの燃焼ガスとによって濃
火炎が形成され、一方この放射線上から外れた燃焼用二
次空気通路からの燃焼用二次空気とガス噴出孔からの燃
焼ガスとによって淡火炎が形成される。すなわち、濃淡
燃焼が行われて、燃焼温度を下げることができ、NOxの
発生を低く抑えるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図面に基づい
て説明する。
【0011】図1は低NOxガスバーナーの断面図を示
すものであり、図2は図1に示したガスバーナーの正面
図である。
【0012】図1及び図2において、ガスバーナー1は
ガス供給配管2から供給される燃料ガスと送風機3から
供給される燃焼用空気とを混合して燃焼させるものであ
る。そして、ガスバーナー1は円筒状のガスノズル4、
バーナコーン5、バーナフランジ5A、風箱5B及びパ
イロットバーナ6などから構成されている。
【0013】7はガスノズル4の先端に設けられた円錐
形の第1保炎板であり、この第1保炎板7の近傍、即
ち、ガスノズル4の先端には径が例えば3ミリの複数のガ
ス噴出孔8がノズル周方向に等間隔に形成されている。
10はバーナーコーン5の先端部に設けられた円上の第
2保炎板である。ここで、第2の保炎板10の中央に形
成された開口10Aとガスノズル4との間には一次空気
通路11Aが設けられている。11Bは第2の保炎板10
の周縁に複数形成された二次空気通路であり、図2に示
したように例えば6個の二次空気通路11Bは6個のガ
ス噴出孔8とガスノズル周方向において合致している。
言い換えれば、第2の保炎板10にはガス噴出孔8の筒
状のガスノズル4に対する放射線上の位置に燃焼用二次
空気通路11Bを設けた。
【0014】12は上記のように構成したガスバーナー
1を備えた例えば吸収冷凍機の再生器の燃焼炉であり、
この燃焼炉12の周囲には、溶液(臭化リチウム水溶
液)室が形成されている。
【0015】上記のように構成されたガスバーナー1の
燃焼時、一次空気通路11Aから流出した一次空気は第
2保炎板10の内側を通過する。そして、一次空気はガ
ス噴出孔8から流出した燃料ガスを同伴して第1保炎板
7に沿って第1保炎板7の角度とほぼ等しい角度で傾め
外方へ流れる。傾め外方へ流れた燃料ガスと一次空気と
の混合ガスは、二次空気通路11Bから流出した二次空
気と合致して二次空気によってさらに混合され、火炎を
形成する。そして、ガス噴出孔8と二次空気通路11B
とはガスノズル周方向において合致しているので、燃焼
は二次空気によって促進され、火炎が炉壁に当る前に完
結する。
【0016】又、ガス噴出孔8を小さく形成し、燃料ガ
スの噴出速度を速くしているので、燃料ガスは急速に拡
散して薄膜火炎が形成される。
【0017】上記第1の実施例によれば、ガスノズル4
の先端に設けられた円錘形の第1保炎板7によって一次
空気と混合ガスとが傾め外方へ流れ、かつ、ガス噴出孔
8から流出した燃料ガスの流路と二次空気通路11Bと
は合致しているため、二次空気によって混合が促進さ
れ、燃焼が促進する。この結果、火炎が炉壁に当る前に
燃焼は完結し、CO等の未燃ガスの発生を防止すること
ができる。
【0018】又、燃焼を促進して燃焼の完結を早くする
ため、NOxが発生し易くなるが、ガス噴出速度を速く
することによって炎の拡散を良くすることができ、薄膜
火炎が形成されて炎が高温で滞留する時間を短くするこ
とができ、この結果、NOxの発生を抑えることができ
る。
【0019】以下、第2の実施例を図3及び図4に基づ
いて説明する。尚、図3及び図4において、図1及び図
2と同じ構成のものには同じ符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
【0020】図3及び図4において、ガスノズル4の先
端には、例えば円形の平板である第1保炎板15が設け
られている。そして、第1の保炎板15の外径は第2の
保炎板10の内径、即ち開口10Aの径よりも大きい、
又、ガスノズル4の先端の第1保炎板15の近傍には、
例えば3個のガス噴出孔8が形成されている。11Cは
燃焼用二次空気通路で、ガス噴出孔8のガスノズル4に
対する放射線上に設けられている。11Dは燃焼用補助
空気通路で、ガス噴出孔8のガスノズル4に対する放射
線上から外れた位置に設けられている。従って、ガス噴
出孔8の数(3個)は、燃焼用二次空気通路11Cと燃
焼用補助空気通路11Dとの合計の数(6個)の半分で
ある。
【0021】上記ガスバーナーの燃焼時、一次空気(全
体の10%〜50%)が第2保炎板10の内側をガスノ
ズル4に沿って流れ、一次空気11Aから流出する。一
次空気通路11Aから流出した一次空気はガス噴出孔8
から流出した燃料ガスを伴い、第1保炎板15によって
外周方向へ向きを変えて流れる。そして、一次空気と燃
焼ガスとの混合ガスは、ガス噴出孔8と周方向おいて合
致している。二次空気通路11Cから流出した二次空気
によって燃焼する。このときガス噴出孔8の先に形成さ
れるリ分割火炎はガス濃度が高い燃焼火炎(以下「濃火
炎」と言う。)になる。この濃火炎の両側、即ち燃料ガ
ス噴出先の二次空気通路11Cの両側の燃焼用補助空気
通路11Dから流出した二次空気によって燃焼する分割
火炎は、燃料ガスが拡散して二次空気によって燃焼する
ため、ガス濃度が低い燃料火炎(以下「淡い火炎」と言
う。)になる。そして、図4に示したように、濃火炎と
淡火炎とがガスノズル4の周方向において交互に形成さ
れるようなる。
【0022】上記第2の実施例によれば、ガス噴出孔8
の数を、二次空気通路11Cと燃焼用補助空気通路11
Dとの和の数の半分にし、ガス噴出孔8のガスノズル4
に対する放射線上の位置に燃焼用二次空気通路11Cの
間、言い換えればこの放射線上から外れた位置に燃焼用
補助空気通路11Dを設けているので、濃火炎と淡火炎
とがガスノズル4の周方向において交互に形成されて、
濃淡燃焼が行われ、燃焼温度を下げることができ、この
結果、NOxの発生を低く抑えることができる。
【0023】本発明は上記第2の実施例に限定されるも
のではなく、例えば能力が大きいガスバーにおいては、
ガスノズル4に4個以上のガス噴出孔8を形成し、これ
らガス噴出孔8のガスノズル4に対する放射線上の位置
に燃焼用二次空気通路11Cを設けると共に、この放射
線上から外れた位置に燃焼用補助空気通路を設けた場合
も、ガスバーナーの燃焼時、濃淡燃焼が行われ、上記の
実施例と同様にNOxの発生を低く抑えることができ
る。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたガスバ
ーナであり、先端に略円錐状の第1の保炎板を有し周壁
に複数のガス噴出孔が設けられた筒状のガスノズルと、
燃焼用一次空気通路に隙間を設けてガスノズルが挿入さ
れる第2の保炎板と、この第2の保炎板に接続されガス
ノズルを囲むバーナーコーンとを備えたガスバーナーに
おいて、第2の保炎板にはガス噴出孔の筒状のガスノズ
ルに対する放射線上の位置に燃焼用二次空気通路を設け
たので、ガス噴出孔からのガス噴出速度が速くなり、第
1の保炎板によって一次空気と混合ガスとが斜め外方へ
流れ、且つ、ガス噴出孔の放射線上に位置する燃焼用二
次空気通路によってこの一次空気と二次空気との混合が
促進され、燃焼が促進して炉の内径が小さい場合にも、
火炎が炉に当たる前に燃焼が完結し、未燃ガスの発生を
防止することができる。又、ガス噴出速度を早くするこ
とによって、炎の拡散を良くし、薄膜火炎が形成されて
炎が高温で滞留する時間を短くすることができ、NOx
の発生を少なくすることができる。
【0025】又、第2の保炎板にはガス噴出孔の筒状の
ガスノズルに対する放射線上の位置に燃焼用二次空気通
路を、この放射線上から外れた位置に燃焼用補助空気通
路をそれぞれ設け、この燃焼用二次空気通路からのガス
濃度の高い濃火炎と、この燃焼用補助空気通路からのガ
ス濃度の低い淡火炎とが前記ガスノズルの周方向におい
て交互に形成されるようにしたので、ガスバーナーの燃
焼時、濃淡燃焼が行われ、燃焼温度を下げることがで
き、この結果NOxの発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の再生器及びガスバーナーの断面
図である。
【図2】図1に示したガスバーナーの正面図である。
【図3】第2の実施例のガスバーナーの断面図である。
【図4】図3に示したガスバーナーの正面図である。
【図5】従来のガスバーナーの断面図であるる。
【図6】図5に示したガスバーナーの正面図である。
【符号の説明】
1 ガスバーナー 3 送風機 4 ガスノズル 5 バーナコーン 7 第1保炎板 8 ガス噴出孔 10 第2保炎板 11A 一次空気通路 11B 二次空気通路 11C 二次空気通路 11D 二次空気通路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 14/02 F23D 14/22 F23D 14/74 F23C 11/00 329 - 330

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先端に略円錐状の第1の保炎板を有し周壁
    に複数のガス噴出孔が設けられた筒状のガスノズルと、
    燃焼用一次空気通路に隙間を設けて前記ガスノズルが挿
    入される第2の保炎板と、この第2の保炎板に接続され
    前記ガスノズルを囲むバーナーコーンとを備えたガスバ
    ーナーにおいて、前記第2の保炎板には前記ガス噴出孔
    の前記筒状のガスノズルに対する放射線上の位置に燃焼
    用二次空気通路を設けたことを特徴とするガスバーナ
    ー。
  2. 【請求項2】先端に略円形の第1の保炎板を有し周壁に
    複数のガス噴出孔が設けられた筒状のガスノズルと、燃
    焼用一次空気通路に隙間を設けて前記ガスノズルが挿入
    される第2の保炎板と、この第2の保炎板に接続され前
    記ガスノズルを囲むバーナーコーンとを備えたガスバー
    ナーにおいて、前記第2の保炎板には前記ガス噴出孔の
    前記筒状のガスノズルに対する放射線上の位置に燃焼用
    二次空気通路を、この放射線上から外れた位置に燃焼用
    補助空気通路をそれぞれ設け、この燃焼用二次空気通路
    からのガス濃度の高い濃火炎と、この燃焼用補助空気通
    路からのガス濃度の低い淡火炎とが前記ガスノズルの周
    方向において交互に形成されるようにしたことを特徴と
    するガスバーナー。
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