JP3104759B2 - 燃料ガスの燃焼方法 - Google Patents
燃料ガスの燃焼方法Info
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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、家庭用や小型業務用等
の小型の燃焼装置に好適な燃料ガスの燃焼方法に関す
る。
の小型の燃焼装置に好適な燃料ガスの燃焼方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】各種燃焼装置のバーナの燃焼ガス中の窒
素酸化物（ＮＯX ）は、それ自体に毒性があり、酸性雨
や光化学スモッグの原因の一つと見られている。そこ
で、燃焼装置に使用するバーナには、ＮＯX の発生量を
低減するための種々の対策が講じられている。
素酸化物（ＮＯX ）は、それ自体に毒性があり、酸性雨
や光化学スモッグの原因の一つと見られている。そこ
で、燃焼装置に使用するバーナには、ＮＯX の発生量を
低減するための種々の対策が講じられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の対策
は、法的な規制がある産業用等の大型の燃焼装置に対す
るものであり、家庭用や小型業務用等の小型の燃焼装置
では、騒音等の問題があるため、その対策は必ずしも十
分とはいえない。
は、法的な規制がある産業用等の大型の燃焼装置に対す
るものであり、家庭用や小型業務用等の小型の燃焼装置
では、騒音等の問題があるため、その対策は必ずしも十
分とはいえない。
【０００４】一般に、大型の燃焼装置では、ＮＯX を低
減させる方法として濃淡燃焼方式が知られている。これ
は、燃料濃厚なバーナの両側に燃料希薄なバーナを配置
して燃焼させるものである。
減させる方法として濃淡燃焼方式が知られている。これ
は、燃料濃厚なバーナの両側に燃料希薄なバーナを配置
して燃焼させるものである。
【０００５】この濃淡燃焼方式は、燃料希薄な混合気を
燃焼させる時は過剰空気により燃焼温度が低下し、ＮＯ
X の発生が少なくなる。また、燃料濃厚な混合気の燃焼
時においても、酸素量の不足などの効果により、これも
ＮＯX の発生が少ない。燃料濃厚な混合気の炎は拡散炎
として構成され、燃料希薄な混合気の炎の余剰空気より
酸素が供給されて燃焼を完全化するものである。また、
大型の燃焼装置においては、乱流燃焼が可能であり、燃
焼時の高温となる滞留時間が短くなり、この効果が低Ｎ
ＯX 化に寄与している。従って、燃料希薄の混合気の燃
焼と燃料濃厚の混合気の燃焼はそれぞれＮＯX の発生が
少ない事から全体的にＮＯX の発生が少ない燃焼が得ら
れるのである。
燃焼させる時は過剰空気により燃焼温度が低下し、ＮＯ
X の発生が少なくなる。また、燃料濃厚な混合気の燃焼
時においても、酸素量の不足などの効果により、これも
ＮＯX の発生が少ない。燃料濃厚な混合気の炎は拡散炎
として構成され、燃料希薄な混合気の炎の余剰空気より
酸素が供給されて燃焼を完全化するものである。また、
大型の燃焼装置においては、乱流燃焼が可能であり、燃
焼時の高温となる滞留時間が短くなり、この効果が低Ｎ
ＯX 化に寄与している。従って、燃料希薄の混合気の燃
焼と燃料濃厚の混合気の燃焼はそれぞれＮＯX の発生が
少ない事から全体的にＮＯX の発生が少ない燃焼が得ら
れるのである。
【０００６】しかしながら、これらの技術を家庭用や小
型業務用の燃焼装置に使用しようとした場合、騒音の発
生や、燃焼室が極めて小さいことから完全燃焼ができ
ず、濃淡による低ＮＯX 燃焼を適用しても大幅な低ＮＯ
X 化が実現できない。
型業務用の燃焼装置に使用しようとした場合、騒音の発
生や、燃焼室が極めて小さいことから完全燃焼ができ
ず、濃淡による低ＮＯX 燃焼を適用しても大幅な低ＮＯ
X 化が実現できない。
【０００７】そこで、本発明は、濃淡燃焼によって窒素
酸化物の発生を抑制した燃料ガスの燃焼方法を提供する
ことを目的とする。
酸化物の発生を抑制した燃料ガスの燃焼方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
燃料ガスの燃焼方法は、燃料濃厚な燃料ガス及び燃料希
薄な燃料ガスの燃焼を併用する燃料ガスの燃焼方法であ
って、第１のバーナ部（１ａ、４ａ）を一定の間隔で配
列するとともに、これら第１のバーナ部の間隔内に第２
のバーナ部（１ｂ、４ｂ）を配列することにより、前記
第１及び第２のバーナ部を交互に配設するとともに、外
側部に前記第１のバーナ部を配置してバーナを形成し、
前記第１のバーナ部は円形状又は方形状の多数の炎孔
（２ａ）を規則的に形成して第１の炎孔群（Ａ）とし、
前記第２のバーナ部は前記第１の炎孔群の炎孔より大き
い円形状又は方形状の炎孔（２ｂ）を規則的に形成して
第２の炎孔群（Ｂ）とし、この第２の炎孔群はその全炎
孔面積を前記第１の炎孔群より大きく設定し、前記第１
の炎孔群には前記第２の炎孔群と分離して燃料濃厚な第
１の燃料ガスが供給され、前記第２の炎孔群には前記第
１の燃料ガスより燃料量を多くかつ空気の比率が高い燃
料希薄な第２の燃料ガスが前記第１の炎孔群と分離して
供給され、前記第１のバーナ部及び前記第２のバーナ部
には外側から冷却用空気を供給し、前記第１のバーナ部
及び前記第２のバーナ部に供給される全燃料ガス量より
全空気量を多くし、燃料濃厚な前記第１の燃料ガスの燃
焼による保炎によって燃料希薄な前記第２の燃料ガスの
燃焼を安定化させたことを特徴とする。
燃料ガスの燃焼方法は、燃料濃厚な燃料ガス及び燃料希
薄な燃料ガスの燃焼を併用する燃料ガスの燃焼方法であ
って、第１のバーナ部（１ａ、４ａ）を一定の間隔で配
列するとともに、これら第１のバーナ部の間隔内に第２
のバーナ部（１ｂ、４ｂ）を配列することにより、前記
第１及び第２のバーナ部を交互に配設するとともに、外
側部に前記第１のバーナ部を配置してバーナを形成し、
前記第１のバーナ部は円形状又は方形状の多数の炎孔
（２ａ）を規則的に形成して第１の炎孔群（Ａ）とし、
前記第２のバーナ部は前記第１の炎孔群の炎孔より大き
い円形状又は方形状の炎孔（２ｂ）を規則的に形成して
第２の炎孔群（Ｂ）とし、この第２の炎孔群はその全炎
孔面積を前記第１の炎孔群より大きく設定し、前記第１
の炎孔群には前記第２の炎孔群と分離して燃料濃厚な第
１の燃料ガスが供給され、前記第２の炎孔群には前記第
１の燃料ガスより燃料量を多くかつ空気の比率が高い燃
料希薄な第２の燃料ガスが前記第１の炎孔群と分離して
供給され、前記第１のバーナ部及び前記第２のバーナ部
には外側から冷却用空気を供給し、前記第１のバーナ部
及び前記第２のバーナ部に供給される全燃料ガス量より
全空気量を多くし、燃料濃厚な前記第１の燃料ガスの燃
焼による保炎によって燃料希薄な前記第２の燃料ガスの
燃焼を安定化させたことを特徴とする。
【０００９】
【００１０】また、請求項２に係る本発明の燃料ガスの
燃焼方法は、前記第１の炎孔群及び前記第２の炎孔群を
単一のセラミック板に形成したことを特徴とする。
燃焼方法は、前記第１の炎孔群及び前記第２の炎孔群を
単一のセラミック板に形成したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】第１の炎孔群Ａを構成する炎孔２ａからは燃料
濃厚な混合気が噴出して燃焼し、第２の炎孔群Ｂを構成
する炎孔２ｂからは燃料希薄な混合気が噴出して燃焼す
る。
濃厚な混合気が噴出して燃焼し、第２の炎孔群Ｂを構成
する炎孔２ｂからは燃料希薄な混合気が噴出して燃焼す
る。
【００１２】燃料希薄な混合気による燃焼は、空気が過
剰に含まれていることから火炎温度が低くなり、ＮＯX
の発生量を通常のブンゼンバーナの燃焼より大幅に低減
することが可能である（３０ppm 以下）。
剰に含まれていることから火炎温度が低くなり、ＮＯX
の発生量を通常のブンゼンバーナの燃焼より大幅に低減
することが可能である（３０ppm 以下）。
【００１３】この過剰空気の燃焼は単独では火炎の安定
性が悪いのであるが、これらの火炎に隣接して上述した
燃料濃厚な混合気による安定した火炎が存在しているの
で、これらの安定した火炎が種火としての作用をして過
剰空気の火炎を安定化させるのであるが、燃料希薄な混
合気は大幅な低ＮＯX 燃焼が可能なのに対して燃料濃厚
な混合気は内炎上方にて火炎温度が高温となるため、Ｎ
ＯX 発生量は希薄燃焼と比較して非常に多くなる。
性が悪いのであるが、これらの火炎に隣接して上述した
燃料濃厚な混合気による安定した火炎が存在しているの
で、これらの安定した火炎が種火としての作用をして過
剰空気の火炎を安定化させるのであるが、燃料希薄な混
合気は大幅な低ＮＯX 燃焼が可能なのに対して燃料濃厚
な混合気は内炎上方にて火炎温度が高温となるため、Ｎ
ＯX 発生量は希薄燃焼と比較して非常に多くなる。
【００１４】そこで、燃料希薄な混合気を供給する炎孔
群で燃焼させる燃料ガス量を、燃料濃厚な混合気を供給
する炎孔群で燃焼させる燃料ガス量よりも多くすること
で、そのガスの供給割合に応じて各炎孔群より発生する
ＮＯX が減少することが見いだされた。
群で燃焼させる燃料ガス量を、燃料濃厚な混合気を供給
する炎孔群で燃焼させる燃料ガス量よりも多くすること
で、そのガスの供給割合に応じて各炎孔群より発生する
ＮＯX が減少することが見いだされた。
【００１５】すなわち、燃料希薄な混合気の火炎は、ガ
ス量の増大にともなって空気量が増大するため、火炎の
冷却効果により、ＮＯX の発生量が低減される。
ス量の増大にともなって空気量が増大するため、火炎の
冷却効果により、ＮＯX の発生量が低減される。
【００１６】また燃料濃厚な混合気の火炎は、ガス量の
減少により燃焼量が低下するため、燃料濃厚な混合気の
火炎によるＮＯX の発生総量が減少する。
減少により燃焼量が低下するため、燃料濃厚な混合気の
火炎によるＮＯX の発生総量が減少する。
【００１７】燃料希薄な混合気に供給するガス量と燃料
濃厚な混合気に供給するガス量は、例えば、１．５：１
〜５：１程度とすることが必要であり、この時のバーナ
全体のＮＯX 濃度は６０ppm 以下とすることが可能であ
り、一例を挙げれば、２：１〜４：１程度である。
濃厚な混合気に供給するガス量は、例えば、１．５：１
〜５：１程度とすることが必要であり、この時のバーナ
全体のＮＯX 濃度は６０ppm 以下とすることが可能であ
り、一例を挙げれば、２：１〜４：１程度である。
【００１８】また、ガス量の比が例えば、１．５：１を
下回る場合、ＮＯX の発生量が６０ppm を上回り、ま
た、例えば、５：１を上回ると燃料希薄な混合気を供給
する炎孔群への混合気供給量が増大して騒音が大きくな
ると共に熱効率が低下して実用的ではない。また、通風
圧力損失が増大し、ファンモータへの負担増大やファン
音増大などの問題が生じる。燃料希薄な混合気による過
剰空気の燃焼は単独では火炎の安定性が悪いのである
が、これらの火炎に隣接して上述した燃料濃厚な混合気
による安定した火炎が種火としての作用をして過剰空気
の火炎を安定化する。従って、火炎のリフトや振動燃焼
を起さず、騒音の発生が抑制される。
下回る場合、ＮＯX の発生量が６０ppm を上回り、ま
た、例えば、５：１を上回ると燃料希薄な混合気を供給
する炎孔群への混合気供給量が増大して騒音が大きくな
ると共に熱効率が低下して実用的ではない。また、通風
圧力損失が増大し、ファンモータへの負担増大やファン
音増大などの問題が生じる。燃料希薄な混合気による過
剰空気の燃焼は単独では火炎の安定性が悪いのである
が、これらの火炎に隣接して上述した燃料濃厚な混合気
による安定した火炎が種火としての作用をして過剰空気
の火炎を安定化する。従って、火炎のリフトや振動燃焼
を起さず、騒音の発生が抑制される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図面に示した実施形態を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００２０】図１及び図２は本発明の燃料ガスの燃焼方
法の一実施例を示している。１ａ、１ｂは夫々上側にス
リット状炎孔２ａ、２ｂを列設した縦型偏平な第１及び
第２のバーナ部であり、これらの複数を隣接して交互に
設置することによりバーナを構成し、これらバーナ部１
ａ、１ｂには、混合割合の異なった燃料ガスと空気の混
合気を供給している。即ち、バーナ部１ａ、１ｂの夫々
に第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂを構成している。これらの
夫々のバーナ部１ａ、１ｂへの混合気の供給方法や混合
方法等は従来のブンゼンバーナ等における適宜の方法の
適用が可能である。
法の一実施例を示している。１ａ、１ｂは夫々上側にス
リット状炎孔２ａ、２ｂを列設した縦型偏平な第１及び
第２のバーナ部であり、これらの複数を隣接して交互に
設置することによりバーナを構成し、これらバーナ部１
ａ、１ｂには、混合割合の異なった燃料ガスと空気の混
合気を供給している。即ち、バーナ部１ａ、１ｂの夫々
に第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂを構成している。これらの
夫々のバーナ部１ａ、１ｂへの混合気の供給方法や混合
方法等は従来のブンゼンバーナ等における適宜の方法の
適用が可能である。
【００２１】以上の構成に於いて、バーナ部１ａには燃
料濃厚な混合気からなる第１の燃料ガスを供給し、バー
ナ部１ｂには燃料希薄な混合気である第２の燃料ガスを
独立して供給し、それぞれを燃焼させる。例えば、夫々
のバーナ部１ａ、１ｂに供給する混合気の空気比は、理
論空気量λ＝１とすると、第１の燃料ガスである燃料濃
厚な混合気ではλ≒０．４、第２の燃料ガスである燃料
希薄な混合気ではλ≒１．２〜１．５となるようにす
る。また、バーナ部１ａ、１ｂに供給する燃料量の比
は、例えば、バーナ部１ａ：バーナ部１ｂ＝３：７程度
にバーナ部１ｂ側に供給する燃料ガス量をバーナ部１ａ
に供給する燃料ガス量よりも多くする。
料濃厚な混合気からなる第１の燃料ガスを供給し、バー
ナ部１ｂには燃料希薄な混合気である第２の燃料ガスを
独立して供給し、それぞれを燃焼させる。例えば、夫々
のバーナ部１ａ、１ｂに供給する混合気の空気比は、理
論空気量λ＝１とすると、第１の燃料ガスである燃料濃
厚な混合気ではλ≒０．４、第２の燃料ガスである燃料
希薄な混合気ではλ≒１．２〜１．５となるようにす
る。また、バーナ部１ａ、１ｂに供給する燃料量の比
は、例えば、バーナ部１ａ：バーナ部１ｂ＝３：７程度
にバーナ部１ｂ側に供給する燃料ガス量をバーナ部１ａ
に供給する燃料ガス量よりも多くする。
【００２２】以上の構成において、バーナ部１ａの炎孔
２ａからは燃料濃厚な混合気が噴出して燃焼し、バーナ
部１ｂの炎孔２ｂからは燃料希薄な混合気が噴出して燃
焼する。
２ａからは燃料濃厚な混合気が噴出して燃焼し、バーナ
部１ｂの炎孔２ｂからは燃料希薄な混合気が噴出して燃
焼する。
【００２３】バーナ部１ｂにおける燃焼は、燃料希薄な
混合気による過剰空気の燃焼であるため、それ単独では
火炎３ｂのリフトや振動燃焼が発生したりして不安定に
なるおそれがある。一方、バーナ部１ａにおける燃焼
は、燃料濃厚な混合気による燃焼であるため火炎３ａは
安定している。しかしながら、これらの火炎３ａ、３ｂ
は隣接して存在しているので、バーナ部１ａの安定した
火炎３ａが種火としての作用をして、バーナ部１ｂの燃
焼を安定化し、火炎３ｂのリフトや振動燃焼の発生を防
止する。
混合気による過剰空気の燃焼であるため、それ単独では
火炎３ｂのリフトや振動燃焼が発生したりして不安定に
なるおそれがある。一方、バーナ部１ａにおける燃焼
は、燃料濃厚な混合気による燃焼であるため火炎３ａは
安定している。しかしながら、これらの火炎３ａ、３ｂ
は隣接して存在しているので、バーナ部１ａの安定した
火炎３ａが種火としての作用をして、バーナ部１ｂの燃
焼を安定化し、火炎３ｂのリフトや振動燃焼の発生を防
止する。
【００２４】そして、バーナ部１ｂにおける燃焼はガス
量の増大に比例して空気量が増えた過剰空気の燃焼であ
るから、過剰空気の冷却作用により火炎３ｂの温度が低
温に維持されてＮＯX の発生が低減され、バーナ部１ａ
における燃焼はガス量の減少により燃焼量が減少し、Ｎ
ＯX の発生総量が減少するため、バーナ全体の燃焼量に
対してのＮＯX の発生量も少ない。
量の増大に比例して空気量が増えた過剰空気の燃焼であ
るから、過剰空気の冷却作用により火炎３ｂの温度が低
温に維持されてＮＯX の発生が低減され、バーナ部１ａ
における燃焼はガス量の減少により燃焼量が減少し、Ｎ
ＯX の発生総量が減少するため、バーナ全体の燃焼量に
対してのＮＯX の発生量も少ない。
【００２５】図３及び図４は、本発明の燃料ガスの燃焼
方法を適用したバーナの他の実施例を示している。この
実施例のバーナは、燃料濃厚な混合気を燃焼させる第１
のバーナ部４ａを両側に配設し、これらの第１のバーナ
部４ａ間に燃料希薄な混合気を燃焼させる第２のバーナ
部４ｂを設けている。このバーナにおいてはバーナ部４
ａは上側にスリット状炎孔５ａを設けた先端噴出部６を
細く形成して、側壁７との間に空間部を構成しており、
また、バーナ部４ｂは先端部にリボン８を設置して多数
の炎孔５ｂを形成している。図４に示すように、バーナ
部４ａの先端噴出部６の横側には必要に応じて袖火炎孔
９を形成することができる。
方法を適用したバーナの他の実施例を示している。この
実施例のバーナは、燃料濃厚な混合気を燃焼させる第１
のバーナ部４ａを両側に配設し、これらの第１のバーナ
部４ａ間に燃料希薄な混合気を燃焼させる第２のバーナ
部４ｂを設けている。このバーナにおいてはバーナ部４
ａは上側にスリット状炎孔５ａを設けた先端噴出部６を
細く形成して、側壁７との間に空間部を構成しており、
また、バーナ部４ｂは先端部にリボン８を設置して多数
の炎孔５ｂを形成している。図４に示すように、バーナ
部４ａの先端噴出部６の横側には必要に応じて袖火炎孔
９を形成することができる。
【００２６】また、図５は本発明の燃料ガスの燃焼方法
を適用するバーナの他の実施例を示している。この実施
例のバーナは図３及び図４の構成におけるバーナ部４ａ
のスリット状炎孔５ａに代えて、バーナ４ｂと同様に先
端部にリボン１０を設置して多数の炎孔５ａを形成する
と共に、袖火炎孔９、そして外側に間隔をおいて袖火形
成用の側壁７を構成したものである。
を適用するバーナの他の実施例を示している。この実施
例のバーナは図３及び図４の構成におけるバーナ部４ａ
のスリット状炎孔５ａに代えて、バーナ４ｂと同様に先
端部にリボン１０を設置して多数の炎孔５ａを形成する
と共に、袖火炎孔９、そして外側に間隔をおいて袖火形
成用の側壁７を構成したものである。
【００２７】このような構成においては、これを設置ユ
ニットとして複数のユニットを列設して所望燃焼量のバ
ーナを構成することもできるし、バーナ部４ｂが両側の
第１のバーナ部４ａに挟まれる構成を維持した状態で、
図１及び図２に示した実施例のようにバーナ部４ａ、４
ｂの複数を交互に連続的に列設してバーナを構成するこ
ともできる。
ニットとして複数のユニットを列設して所望燃焼量のバ
ーナを構成することもできるし、バーナ部４ｂが両側の
第１のバーナ部４ａに挟まれる構成を維持した状態で、
図１及び図２に示した実施例のようにバーナ部４ａ、４
ｂの複数を交互に連続的に列設してバーナを構成するこ
ともできる。
【００２８】以上の構成のバーナにおいて本発明の方法
を適用すると、図１及び図２に示した構成におけると同
様な上述した作用に加え、リボン８、１０により構成し
た炎孔５ａ、５ｂにおける混合気の整流作用により騒音
の発生をより低減することができ、また、バーナ４ａに
袖火１１を形成するものにおいては、バーナ４ａの火炎
１２ａ自体、また、バーナ４ｂの火炎１２ｂの安定化を
更に図ることができる。
を適用すると、図１及び図２に示した構成におけると同
様な上述した作用に加え、リボン８、１０により構成し
た炎孔５ａ、５ｂにおける混合気の整流作用により騒音
の発生をより低減することができ、また、バーナ４ａに
袖火１１を形成するものにおいては、バーナ４ａの火炎
１２ａ自体、また、バーナ４ｂの火炎１２ｂの安定化を
更に図ることができる。
【００２９】次に、図６は本発明の燃焼方法を適用する
バーナの他の実施例を示している。この実施例のバーナ
は、多数の炎孔をセラミック板１３により形成してい
る。即ち、このセラミック板１３は、多数の炎孔を直線
状に列設して第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂを構成してお
り、これらの炎孔群Ａ、Ｂを交互に列設している。第２
の炎孔群Ｂの炎孔１４ｂは第１の炎孔群Ａの炎孔１４ａ
よりも径を小さくし、しかも数を多くした構成としてい
る。即ち、図示例では第２の炎孔群Ｂは、二列に配列さ
せた小径の多数の炎孔１４ｂから構成している。そし
て、これらの第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂの炎孔１４ａ、
１４ｂには、図示を省略している混合気の配給機構によ
り混合比の異なった燃料ガスと空気の混合気を供給する
構成としている。
バーナの他の実施例を示している。この実施例のバーナ
は、多数の炎孔をセラミック板１３により形成してい
る。即ち、このセラミック板１３は、多数の炎孔を直線
状に列設して第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂを構成してお
り、これらの炎孔群Ａ、Ｂを交互に列設している。第２
の炎孔群Ｂの炎孔１４ｂは第１の炎孔群Ａの炎孔１４ａ
よりも径を小さくし、しかも数を多くした構成としてい
る。即ち、図示例では第２の炎孔群Ｂは、二列に配列さ
せた小径の多数の炎孔１４ｂから構成している。そし
て、これらの第１、第２の炎孔群Ａ、Ｂの炎孔１４ａ、
１４ｂには、図示を省略している混合気の配給機構によ
り混合比の異なった燃料ガスと空気の混合気を供給する
構成としている。
【００３０】以上の構成において、炎孔群Ａの炎孔１４
ａに燃料濃厚な混合気を供給するとともに炎孔群Ｂの炎
孔１４ｂに燃料希薄な混合気を供給して濃淡燃焼を行わ
せると、第２の炎孔群Ｂの炎孔１４ｂによる燃焼は、上
述した過剰空気の燃焼であるとともに、小径の多数の炎
孔１４ｂにより細分化された燃焼であるため、火炎１５
ｂの温度がより低温に維持されてＮＯX の発生が更に低
減される。またこの火炎１５ｂは、上述の実施例と同様
に、炎孔群Ａの炎孔１４ａによる燃料濃厚な混合気の火
炎１５ａにより安定化されて、リフトや振動燃焼が発生
しにくい。
ａに燃料濃厚な混合気を供給するとともに炎孔群Ｂの炎
孔１４ｂに燃料希薄な混合気を供給して濃淡燃焼を行わ
せると、第２の炎孔群Ｂの炎孔１４ｂによる燃焼は、上
述した過剰空気の燃焼であるとともに、小径の多数の炎
孔１４ｂにより細分化された燃焼であるため、火炎１５
ｂの温度がより低温に維持されてＮＯX の発生が更に低
減される。またこの火炎１５ｂは、上述の実施例と同様
に、炎孔群Ａの炎孔１４ａによる燃料濃厚な混合気の火
炎１５ａにより安定化されて、リフトや振動燃焼が発生
しにくい。
【００３１】なお、上記実施例のように多数の炎孔をセ
ラミック板１３等により形成するものでは、図示はして
いないが、炎孔群Ａ、Ｂの炎孔１４ａ、１４ｂは縦横に
隣接するように配設した構成とすることもできる。
ラミック板１３等により形成するものでは、図示はして
いないが、炎孔群Ａ、Ｂの炎孔１４ａ、１４ｂは縦横に
隣接するように配設した構成とすることもできる。
【００３２】また、以上の実施例のバーナでは、バーナ
部１ａ、１ｂ、又は炎孔群Ａ、Ｂの炎孔には、燃料濃厚
な混合気か、燃料希薄な混合気かを予め設定して供給す
るように構成しているが、必要に応じていずれをも供給
して燃焼を行えるように構成することもできる。
部１ａ、１ｂ、又は炎孔群Ａ、Ｂの炎孔には、燃料濃厚
な混合気か、燃料希薄な混合気かを予め設定して供給す
るように構成しているが、必要に応じていずれをも供給
して燃焼を行えるように構成することもできる。
【００３３】次に、図７は、本発明の燃料ガスの燃焼方
法の実施結果を示している。この実施結果は、図１に示
すようなバーナにおいて、燃料濃厚な混合気の混合比
を、λ＝０．４〜０．７と設定するとともに、全体の空
気比が図中横軸に示す値となるように燃料希薄な混合気
の空気比を調節して燃焼させた場合のＮＯX の発生量を
表したものである。また、燃料希薄な混合気による燃焼
量と燃料濃厚な混合気による燃焼量の比は、７．５：
２．５としている。尚、表示の空気比は、バーナの外側
に冷却用空気を流した場合において、この冷却用空気を
含んだ値であり、括弧内の空気比がこの冷却用空気を含
まない値である。
法の実施結果を示している。この実施結果は、図１に示
すようなバーナにおいて、燃料濃厚な混合気の混合比
を、λ＝０．４〜０．７と設定するとともに、全体の空
気比が図中横軸に示す値となるように燃料希薄な混合気
の空気比を調節して燃焼させた場合のＮＯX の発生量を
表したものである。また、燃料希薄な混合気による燃焼
量と燃料濃厚な混合気による燃焼量の比は、７．５：
２．５としている。尚、表示の空気比は、バーナの外側
に冷却用空気を流した場合において、この冷却用空気を
含んだ値であり、括弧内の空気比がこの冷却用空気を含
まない値である。
【００３４】図７に示すように、本発明の燃焼方法を適
用することにより、従来の一般的なブンゼンバーナと比
較してＮＯX の発生量が大幅に低減されていることがわ
かる。
用することにより、従来の一般的なブンゼンバーナと比
較してＮＯX の発生量が大幅に低減されていることがわ
かる。
【００３５】また図８は本発明方法を適用した場合にお
いて、燃料希薄な混合気を供給するバーナ部または炎孔
群の火炎のリフト限界の一例を他のものと比較して示し
たものである。
いて、燃料希薄な混合気を供給するバーナ部または炎孔
群の火炎のリフト限界の一例を他のものと比較して示し
たものである。
【００３６】Ａは本発明方法を適用する上述したような
バーナにおいて、一方側のバーナ部または炎孔群の炎孔
にのみ燃料希薄な混合気を供給し、他方側のバーナ部ま
たは炎孔群の燃料濃厚な混合気の火炎による保炎を行わ
ない場合、即ち本発明方法を適用しない場合におけるリ
フト限界を示すもので、この限界はλ＝０．７程度であ
る。これに対してＢは保炎機構を有する従来の一般的な
ブンゼンバーナにおけるリフト限界を示すもので、この
限界はλ＝１．３程度である。そしてＣは本発明を適用
した場合の上記一方側のバーナ部または炎孔群における
リフト限界を示すもので、λ＝３．０程度である。
バーナにおいて、一方側のバーナ部または炎孔群の炎孔
にのみ燃料希薄な混合気を供給し、他方側のバーナ部ま
たは炎孔群の燃料濃厚な混合気の火炎による保炎を行わ
ない場合、即ち本発明方法を適用しない場合におけるリ
フト限界を示すもので、この限界はλ＝０．７程度であ
る。これに対してＢは保炎機構を有する従来の一般的な
ブンゼンバーナにおけるリフト限界を示すもので、この
限界はλ＝１．３程度である。そしてＣは本発明を適用
した場合の上記一方側のバーナ部または炎孔群における
リフト限界を示すもので、λ＝３．０程度である。
【００３７】このように本発明方法では、従来の一般的
なブンゼンバーナと比較して、より高過剰空気の燃焼を
安定的に行うことができ、高過剰空気の燃焼によるＮＯ
X の低減を図ることができる。
なブンゼンバーナと比較して、より高過剰空気の燃焼を
安定的に行うことができ、高過剰空気の燃焼によるＮＯ
X の低減を図ることができる。
【００３８】なお、実施例では、１ａ、４ａのバーナを
第１のバーナ、１ｂ、４ｂのバーナを第２のバーナとし
て説明したが、１ａ、４ａのバーナを第２のバーナ、１
ｂ、４ｂのバーナを第１のバーナとしても同様の効果が
期待できる。
第１のバーナ、１ｂ、４ｂのバーナを第２のバーナとし
て説明したが、１ａ、４ａのバーナを第２のバーナ、１
ｂ、４ｂのバーナを第１のバーナとしても同様の効果が
期待できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料濃厚な第１の燃料ガスと燃料希薄な第２の燃料ガス
とを同時に燃焼させるので、ＮＯX の発生を大幅に低減
することができ、単独では火炎の安定性が悪い燃料希薄
な混合気による過剰空気の燃焼を、燃料濃厚な混合気の
燃焼による安定な火炎で保炎することができるととも
に、過剰空気の燃焼を安定させることができ、しかも、
騒音の発生を抑制することができる。
燃料濃厚な第１の燃料ガスと燃料希薄な第２の燃料ガス
とを同時に燃焼させるので、ＮＯX の発生を大幅に低減
することができ、単独では火炎の安定性が悪い燃料希薄
な混合気による過剰空気の燃焼を、燃料濃厚な混合気の
燃焼による安定な火炎で保炎することができるととも
に、過剰空気の燃焼を安定させることができ、しかも、
騒音の発生を抑制することができる。
【図１】本発明の燃料ガスの燃焼方法の実施例であるバ
ーナを示す斜視図である。
ーナを示す斜視図である。
【図２】図１のバーナの燃焼状態を説明する図である。
【図３】本発明に係るバーナの他の実施例を示す斜視図
である。
である。
【図４】図３のバーナの燃焼状態を説明する断面図であ
る。
る。
【図５】本発明に係るバーナの他の実施例を示す断面図
である。
である。
【図６】本発明に係るバーナの他の実施例の炎孔部分の
構成を表した斜視図である。
構成を表した斜視図である。
【図７】本発明の燃料ガスの燃焼方法によるＮＯX 発生
量を従来のブンゼンバーナと比較して示した図である。
量を従来のブンゼンバーナと比較して示した図である。
【図８】本発明の燃料ガスの燃焼方法による燃料希薄な
混合気を供給するバーナ部または炎孔群の火炎のリフト
限界の比較例を示した図である。
混合気を供給するバーナ部または炎孔群の火炎のリフト
限界の比較例を示した図である。
Ａ 第１の炎孔群 Ｂ 第２の炎孔群 １ａ、４ａ 第１のバーナ部 １ｂ、４ｂ 第２のバーナ部 ２ａ、２ｂ 炎孔 ３ａ、３ｂ 火炎 ５ａ、５ｂ 炎孔 １２ａ、１２ｂ 火炎 １３ セラミック板 １４ａ、１４ｂ 炎孔 １５ａ、１５ｂ 火炎
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 多佳雄 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (72)発明者 望月 公雄 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (72)発明者 秋山 茂俊 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−219406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−28028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−108904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−133931（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247908（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−115627（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 330 F23D 14/08
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料濃厚な燃料ガス及び燃料希薄な燃料
ガスの燃焼を併用する燃料ガスの燃焼方法であって、 第１のバーナ部を一定の間隔で配列するとともに、これ
ら第１のバーナ部の間隔内に第２のバーナ部を配列する
ことにより、前記第１及び第２のバーナ部を交互に配設
するとともに、外側部に前記第１のバーナ部を配置して
バーナを形成し、 前記第１のバーナ部は円形状又は方形状の多数の炎孔を
規則的に形成して第１の炎孔群とし、 前記第２のバーナ部は前記第１の炎孔群の炎孔より大き
い円形状又は方形状の炎孔を規則的に形成して第２の炎
孔群とし、この第２の炎孔群はその全炎孔面積を前記第
１の炎孔群より大きく設定し、 前記第１の炎孔群には前記第２の炎孔群と分離して燃料
濃厚な第１の燃料ガスが供給され、 前記第２の炎孔群には前記第１の燃料ガスより燃料量を
多くかつ空気の比率が高い燃料希薄な第２の燃料ガスが
前記第１の炎孔群と分離して供給され、 前記第１のバーナ部及び前記第２のバーナ部には外側か
ら冷却用空気を供給し、前記第１のバーナ部及び前記第
２のバーナ部に供給される全燃料ガス量より全空気量を
多くし、 燃料濃厚な前記第１の燃料ガスの燃焼による保炎によっ
て燃料希薄な前記第２の燃料ガスの燃焼を安定化させた
ことを特徴とする燃料ガスの燃焼方法。 - 【請求項２】 前記第１の炎孔群及び前記第２の炎孔群
を単一のセラミック板に形成したことを特徴とする請求
項１記載の燃料ガスの燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03190918A JP3104759B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 燃料ガスの燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03190918A JP3104759B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 燃料ガスの燃焼方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12738897A Division JP3362635B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | バーナ装置 |
| JP13539798A Division JP3369107B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322113A JPH05322113A (ja) | 1993-12-07 |
| JP3104759B2 true JP3104759B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=16265871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03190918A Expired - Lifetime JP3104759B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 燃料ガスの燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104759B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3875676T2 (de) * | 1987-08-31 | 1993-03-18 | Nippon Steel Corp | Verfahren zur herstellung von kornorientierten stahlblechen mit metallglanz und ausgezeichneter stanzbarkeit. |
| JP2852597B2 (ja) * | 1993-12-27 | 1999-02-03 | リンナイ株式会社 | 点火装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02115627U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-17 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP03190918A patent/JP3104759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05322113A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
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