JPH05288309A - バーナ - Google Patents
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- JPH05288309A JPH05288309A JP8853392A JP8853392A JPH05288309A JP H05288309 A JPH05288309 A JP H05288309A JP 8853392 A JP8853392 A JP 8853392A JP 8853392 A JP8853392 A JP 8853392A JP H05288309 A JPH05288309 A JP H05288309A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 火炎安定範囲を広げ、窒素酸化物の排出量が
少ないバーナを提供する。 【構成】 燃焼室壁を互いに対向させて燃焼室を形成
し、燃焼室の一方を燃焼室出口とし、前記燃焼室壁には
互いに対向させた多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設
けた多数の燃料供給路の出口を前記炎孔とするバーナに
おいて、対向する炎孔は大炎孔と小炎孔からなり、大炎
孔からは希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供
給するバーナ。
少ないバーナを提供する。 【構成】 燃焼室壁を互いに対向させて燃焼室を形成
し、燃焼室の一方を燃焼室出口とし、前記燃焼室壁には
互いに対向させた多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設
けた多数の燃料供給路の出口を前記炎孔とするバーナに
おいて、対向する炎孔は大炎孔と小炎孔からなり、大炎
孔からは希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供
給するバーナ。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工業用・業務用あるいは
家庭用バーナで燃焼熱量の可変範囲(以下、TDRとい
う)が広く、しかもNOxなど汚染物質の排出量が少な
いバーナに関するものである。
家庭用バーナで燃焼熱量の可変範囲(以下、TDRとい
う)が広く、しかもNOxなど汚染物質の排出量が少な
いバーナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、工業用・業務用あるいは家庭用熱
源のバーナとして予混合火炎が形成されるブンゼンバー
ナが広く使用されており、逆火を防止するため、小さな
炎孔をマトリックスに配置している。完全予混合火炎が
形成される場合は、炎孔上で予混合火炎のみが形成され
る。完全予混合火炎では空気量が多いとNOxの排出量
は少ないが、火炎安定性が悪く、TDRは小さい。部分
予混合火炎が形成される場合、燃料と空気とを混合した
予混合気を炎孔上で点火させ、予混合火炎を形成させ
る。予混合火炎の周囲に二次空気と未燃の燃料により拡
散火炎が形成される。部分予混合火炎ではTDRは完全
予混合火炎よりも大きいが十分に確保できなかった。ま
たNOxの排出量も多かった。
源のバーナとして予混合火炎が形成されるブンゼンバー
ナが広く使用されており、逆火を防止するため、小さな
炎孔をマトリックスに配置している。完全予混合火炎が
形成される場合は、炎孔上で予混合火炎のみが形成され
る。完全予混合火炎では空気量が多いとNOxの排出量
は少ないが、火炎安定性が悪く、TDRは小さい。部分
予混合火炎が形成される場合、燃料と空気とを混合した
予混合気を炎孔上で点火させ、予混合火炎を形成させ
る。予混合火炎の周囲に二次空気と未燃の燃料により拡
散火炎が形成される。部分予混合火炎ではTDRは完全
予混合火炎よりも大きいが十分に確保できなかった。ま
たNOxの排出量も多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のブンゼンバーナ
では炎孔の径が小さいため、火炎が安定に形成された状
態から予混合気の噴出速度を大きくすると容易に吹き飛
びが生じ、TDRを大きくとることができなかった。ま
た、NOxを低下するために、完全予混合燃焼にすると
さらにTDRが小さくなった。本発明では、TDRが大
きくしかもNOxの排出量を少なくしようとするもので
ある。
では炎孔の径が小さいため、火炎が安定に形成された状
態から予混合気の噴出速度を大きくすると容易に吹き飛
びが生じ、TDRを大きくとることができなかった。ま
た、NOxを低下するために、完全予混合燃焼にすると
さらにTDRが小さくなった。本発明では、TDRが大
きくしかもNOxの排出量を少なくしようとするもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1発明では、
多数の炎孔を設けた燃焼室壁を向かい合わせて配置し、
一方の炎孔からは過濃な予混合気をあるいは燃焼用空気
を、他方の炎孔からは希薄な予混合気を燃焼室に供給し
ている。対向させた燃焼室壁で燃焼室を形成し、燃焼室
壁に設けた多数の燃料供給路の出口を前記炎孔とするバ
ーナにおいて、対向する炎孔は大炎孔と小炎孔からな
り、大炎孔からは希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混
合気を供給する。
多数の炎孔を設けた燃焼室壁を向かい合わせて配置し、
一方の炎孔からは過濃な予混合気をあるいは燃焼用空気
を、他方の炎孔からは希薄な予混合気を燃焼室に供給し
ている。対向させた燃焼室壁で燃焼室を形成し、燃焼室
壁に設けた多数の燃料供給路の出口を前記炎孔とするバ
ーナにおいて、対向する炎孔は大炎孔と小炎孔からな
り、大炎孔からは希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混
合気を供給する。
【0005】第2の発明では、燃焼室を形成する燃焼室
壁に互いに対向させた多数の炎孔を設け、前記炎孔は燃
焼室壁に設けた多数の燃料供給路の出口に位置し、前記
炎孔は燃焼室出口方向に複数個配置し、前記炎孔の燃焼
室出口方向に互いに対向した二次空気孔を配置する。さ
らに、二次燃焼室の幅を燃焼室の幅より大きくし、さら
に、燃焼室の出口の周囲にスリット状の二次空気を配置
する。
壁に互いに対向させた多数の炎孔を設け、前記炎孔は燃
焼室壁に設けた多数の燃料供給路の出口に位置し、前記
炎孔は燃焼室出口方向に複数個配置し、前記炎孔の燃焼
室出口方向に互いに対向した二次空気孔を配置する。さ
らに、二次燃焼室の幅を燃焼室の幅より大きくし、さら
に、燃焼室の出口の周囲にスリット状の二次空気を配置
する。
【0006】第3の発明では、燃焼室壁を互いに対向さ
せて燃焼室を形成し、前記燃焼室壁には互いに対向させ
た多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料
供給路の出口を前記炎孔とするバーナにおいて、大炎孔
と小炎孔を交互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔から
は希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給し、
大炎孔と小炎孔を対向させる。
せて燃焼室を形成し、前記燃焼室壁には互いに対向させ
た多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料
供給路の出口を前記炎孔とするバーナにおいて、大炎孔
と小炎孔を交互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔から
は希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給し、
大炎孔と小炎孔を対向させる。
【0007】第4の発明では大炎孔と小炎孔を燃焼室出
口方向に配置し、大炎孔は大炎孔と小炎孔は小炎孔と対
向させる。
口方向に配置し、大炎孔は大炎孔と小炎孔は小炎孔と対
向させる。
【0008】
【作用】第1の発明では、希薄予混合気と過濃混合気で
形成される火炎を対向させることにより、予混合気速度
が大きい場合でも安定に燃焼する。過濃予混合気で形成
される火炎から排出される未燃の燃料は、過剰予混合気
で形成される火炎から排出される高温の空気で燃焼が促
進される。マトリックス状に配列することにより、燃焼
室の出口に向かって次第に未燃の燃料が燃焼する。そし
て、燃焼室出口では完全燃焼する。大炎孔からは希薄予
混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給することによ
り、過濃予混合気で形成する火炎を希薄予混合気で形成
された火炎から排出される余剰の空気で囲むことによ
り、過濃予混合気で形成される火炎の未燃成分を完全燃
焼することができる。この場合、予混合気が量論比を避
けて供給されるためNOxは少なく、対向火炎が形成さ
れるのでTDRを大きく確保できる。
形成される火炎を対向させることにより、予混合気速度
が大きい場合でも安定に燃焼する。過濃予混合気で形成
される火炎から排出される未燃の燃料は、過剰予混合気
で形成される火炎から排出される高温の空気で燃焼が促
進される。マトリックス状に配列することにより、燃焼
室の出口に向かって次第に未燃の燃料が燃焼する。そし
て、燃焼室出口では完全燃焼する。大炎孔からは希薄予
混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給することによ
り、過濃予混合気で形成する火炎を希薄予混合気で形成
された火炎から排出される余剰の空気で囲むことによ
り、過濃予混合気で形成される火炎の未燃成分を完全燃
焼することができる。この場合、予混合気が量論比を避
けて供給されるためNOxは少なく、対向火炎が形成さ
れるのでTDRを大きく確保できる。
【0009】第2発明では、燃焼室の出口に二次空気を
供給しているが、これは未燃燃料を燃焼させるとともに
二次火炎安定して形成させており、未燃の燃料を完全燃
焼する。
供給しているが、これは未燃燃料を燃焼させるとともに
二次火炎安定して形成させており、未燃の燃料を完全燃
焼する。
【0010】第3の発明では、燃焼室壁を互いに対向さ
せて燃焼室を形成し、前記燃焼室壁には互いに対向させ
た多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料
供給路の出口を前記炎孔とするバーナにおいて、大炎孔
と小炎孔を交互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔から
は希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給し、
大炎孔と小炎孔を対向させる。この様な構成により、N
Oxの排出量が少なくなるとともに、燃焼負荷を大きく
とることができる。
せて燃焼室を形成し、前記燃焼室壁には互いに対向させ
た多数の炎孔を設け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料
供給路の出口を前記炎孔とするバーナにおいて、大炎孔
と小炎孔を交互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔から
は希薄予混合気を小炎孔からは過濃予混合気を供給し、
大炎孔と小炎孔を対向させる。この様な構成により、N
Oxの排出量が少なくなるとともに、燃焼負荷を大きく
とることができる。
【0011】第4の発明では、大炎孔から希薄予混合気
を小炎孔から過濃混合気を供給することにより、NOx
の排出量を低減でき、また対向する炎孔では等濃度と等
流速で供給できることから設計が容易である。
を小炎孔から過濃混合気を供給することにより、NOx
の排出量を低減でき、また対向する炎孔では等濃度と等
流速で供給できることから設計が容易である。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例の一部断面構成図で
ある。1はバーナ本体、2は燃焼室、3は二次燃焼室、
4は燃焼室出口、5は二次燃焼室出口、6は側壁、7は
炎孔、8は大炎孔、9は小炎孔、10はバーナヘッダ、
11は二次空気孔、12は燃料供給路、13は燃料分岐
管、14はヘッダフランジ、15はバーナカバー、16
は冷却通路、17は二次空気通路、18は底板、19は
対向流火炎、20は二次火炎、21は予混合気、22は
二次空気、23は燃焼室壁、24は二次燃焼室壁であ
る。
ある。1はバーナ本体、2は燃焼室、3は二次燃焼室、
4は燃焼室出口、5は二次燃焼室出口、6は側壁、7は
炎孔、8は大炎孔、9は小炎孔、10はバーナヘッダ、
11は二次空気孔、12は燃料供給路、13は燃料分岐
管、14はヘッダフランジ、15はバーナカバー、16
は冷却通路、17は二次空気通路、18は底板、19は
対向流火炎、20は二次火炎、21は予混合気、22は
二次空気、23は燃焼室壁、24は二次燃焼室壁であ
る。
【0013】燃焼室2は向かい合った燃焼室壁23で構
成し、燃焼室の一方を燃焼室出口4としている。燃焼室
壁23は数個のヘッダフランジ14を複数個並べて、こ
れらを向いあわせて構成し、燃焼室2の底は長方形をし
た底板18で構成する。この時、炎孔7は燃焼室壁23
にマトリックスに設けた構成となる。燃焼室2の燃焼室
出口4方向には二次空気孔11を炎孔7と同様に向い合
わせて配置する。燃料と一次空気を混合した予混合気2
1はバーナヘッダ10を構成する多数の燃料分岐管13
に供給される。
成し、燃焼室の一方を燃焼室出口4としている。燃焼室
壁23は数個のヘッダフランジ14を複数個並べて、こ
れらを向いあわせて構成し、燃焼室2の底は長方形をし
た底板18で構成する。この時、炎孔7は燃焼室壁23
にマトリックスに設けた構成となる。燃焼室2の燃焼室
出口4方向には二次空気孔11を炎孔7と同様に向い合
わせて配置する。燃料と一次空気を混合した予混合気2
1はバーナヘッダ10を構成する多数の燃料分岐管13
に供給される。
【0014】バーナヘッダ10は燃料分岐管13と多数
の燃料供給路12とヘッダフランジ14からなる。燃料
供給路12の一端は炎孔7となり、他端は燃料分岐管1
3に連通している。多数の二次空気孔11は向かい合っ
た二次燃焼室壁24に設けており、バーナカバー15の
一部に向かい合って多数設けている。
の燃料供給路12とヘッダフランジ14からなる。燃料
供給路12の一端は炎孔7となり、他端は燃料分岐管1
3に連通している。多数の二次空気孔11は向かい合っ
た二次燃焼室壁24に設けており、バーナカバー15の
一部に向かい合って多数設けている。
【0015】本実施例ではバーナヘッダ10はステンレ
ス系の板金をプレス加工で製造している。しかしなが
ら、燃料分岐管13、燃料供給路12、燃焼室壁23な
どを別々に加工し、溶接などの接続方法で結合してもよ
い。
ス系の板金をプレス加工で製造している。しかしなが
ら、燃料分岐管13、燃料供給路12、燃焼室壁23な
どを別々に加工し、溶接などの接続方法で結合してもよ
い。
【0016】二次空気通路17はバーナヘッダ10とバ
ーナカバー15で囲まれた領域であり、二次空気22が
流れる。各燃料分岐管13には多数の燃料供給路12を
設けている。
ーナカバー15で囲まれた領域であり、二次空気22が
流れる。各燃料分岐管13には多数の燃料供給路12を
設けている。
【0017】燃料と一次空気は混合して予混合気21と
なる。予混合気21は燃料分岐管13に供給され、燃料
供給路12を通って、炎孔7から燃焼室2に噴出する。
一方、二次空気22は、冷却通路16に供給される。燃
焼中には、燃焼室壁23及び、燃料供給路12を冷却
し、温度上昇しながら二次空気孔11から二次燃焼室3
に供給される。なお、冷却通路16は二次空気通路17
の一部をなしている。二次空気通路17はバーナヘッダ
10とバーナカバー15からなる。
なる。予混合気21は燃料分岐管13に供給され、燃料
供給路12を通って、炎孔7から燃焼室2に噴出する。
一方、二次空気22は、冷却通路16に供給される。燃
焼中には、燃焼室壁23及び、燃料供給路12を冷却
し、温度上昇しながら二次空気孔11から二次燃焼室3
に供給される。なお、冷却通路16は二次空気通路17
の一部をなしている。二次空気通路17はバーナヘッダ
10とバーナカバー15からなる。
【0018】図2は本発明の一実施例の別の方向からの
断面構成図であり、燃焼状況を示す。25は大火炎、2
6は小火炎である。炎孔7より噴出した予混合気21に
点火すると予混合の対向流火炎19を形成する。炎孔7
は大炎孔8と小炎孔9が向かい合って同軸に配列してお
り、大炎孔8からは空気過剰率が1以上の希薄予混合気
が、小炎孔9からは空気過剰率が1以下の過濃予混合気
が燃焼室2に供給される。その結果、大炎孔8には完全
予混合火炎27が、小炎孔9には部分予混合火炎28が
形成され、部分予混合火炎28から放出された未燃ガス
と完全予混合火炎27から放出された過剰空気との拡散
燃焼で二次火炎20が形成される。この過剰空気は高温
であり、未燃燃料の燃焼を促進し、さらに部分予混合火
炎28の火炎基部を炎孔5に付着させる作用がある。一
般に予混合燃焼の場合、量論比では火炎温度が最高値を
示すため、NOxの排出がもっとも多い。本実施例の様
に、大炎孔8には完全予混合火炎27が、小炎孔9には
部分予混合火炎28が形成されるとNOxの排出量少な
くできる。
断面構成図であり、燃焼状況を示す。25は大火炎、2
6は小火炎である。炎孔7より噴出した予混合気21に
点火すると予混合の対向流火炎19を形成する。炎孔7
は大炎孔8と小炎孔9が向かい合って同軸に配列してお
り、大炎孔8からは空気過剰率が1以上の希薄予混合気
が、小炎孔9からは空気過剰率が1以下の過濃予混合気
が燃焼室2に供給される。その結果、大炎孔8には完全
予混合火炎27が、小炎孔9には部分予混合火炎28が
形成され、部分予混合火炎28から放出された未燃ガス
と完全予混合火炎27から放出された過剰空気との拡散
燃焼で二次火炎20が形成される。この過剰空気は高温
であり、未燃燃料の燃焼を促進し、さらに部分予混合火
炎28の火炎基部を炎孔5に付着させる作用がある。一
般に予混合燃焼の場合、量論比では火炎温度が最高値を
示すため、NOxの排出がもっとも多い。本実施例の様
に、大炎孔8には完全予混合火炎27が、小炎孔9には
部分予混合火炎28が形成されるとNOxの排出量少な
くできる。
【0019】また対向流火炎19は燃焼熱量が大きな場
合にはしばしば炎孔7より離れて燃焼するため、予混合
気の一部は炎孔7の近くから未燃のまま排出する。この
未燃の予混合気は、低温の燃焼室壁23近辺を流れ、燃
焼室出口4に向かって複数小並べた炎孔7に形成される
火炎によって燃焼する。このとき、未燃の予混合気は燃
焼室出口4に向かって燃焼が徐徐に進行している。そし
て、燃焼室出口4で未燃の予混合気は、二次空気孔11
から流出する二次空気22で完全燃焼する。
合にはしばしば炎孔7より離れて燃焼するため、予混合
気の一部は炎孔7の近くから未燃のまま排出する。この
未燃の予混合気は、低温の燃焼室壁23近辺を流れ、燃
焼室出口4に向かって複数小並べた炎孔7に形成される
火炎によって燃焼する。このとき、未燃の予混合気は燃
焼室出口4に向かって燃焼が徐徐に進行している。そし
て、燃焼室出口4で未燃の予混合気は、二次空気孔11
から流出する二次空気22で完全燃焼する。
【0020】第2発明では、燃焼室出口4に二次燃焼室
壁24を対向させて二次燃焼室3を形成し、二次燃焼室
壁24には互いに対向させた多数の二次空気孔11を設
け、一方を二次燃焼室出口5としている。また、図1に
おいて、二次空気孔11にスリット空気孔29を設けて
いるが、二次空気孔11から供給された二次空気は燃焼
室内で未燃となった燃料を完全燃焼させる。スリット空
気孔29は燃焼室出口4の周囲にほぼ連続して設けてい
る。そして、二次燃焼室出口5に直角方向に二次空気2
2を供給する。二次火炎20は燃焼室出口4の全体にも
連続して、切れ目なく形成されるため、完全燃焼する。
壁24を対向させて二次燃焼室3を形成し、二次燃焼室
壁24には互いに対向させた多数の二次空気孔11を設
け、一方を二次燃焼室出口5としている。また、図1に
おいて、二次空気孔11にスリット空気孔29を設けて
いるが、二次空気孔11から供給された二次空気は燃焼
室内で未燃となった燃料を完全燃焼させる。スリット空
気孔29は燃焼室出口4の周囲にほぼ連続して設けてい
る。そして、二次燃焼室出口5に直角方向に二次空気2
2を供給する。二次火炎20は燃焼室出口4の全体にも
連続して、切れ目なく形成されるため、完全燃焼する。
【0021】第3の発明では、図1に示すように、大炎
孔25と小炎孔26を燃焼室出口4方向に交互に配置し
ている。この様に配置することにより、小炎孔26から
流出する未燃の燃料が隣接する大炎孔25から排出する
過剰空気により、燃焼する。その結果、小炎孔で形成さ
れる火炎基部に高温空気が供給されるため、その火炎は
安定である。
孔25と小炎孔26を燃焼室出口4方向に交互に配置し
ている。この様に配置することにより、小炎孔26から
流出する未燃の燃料が隣接する大炎孔25から排出する
過剰空気により、燃焼する。その結果、小炎孔で形成さ
れる火炎基部に高温空気が供給されるため、その火炎は
安定である。
【0022】第4の発明では、図4において、大炎孔3
4は大炎孔35と、小炎孔36は小炎孔37と対向して
いる。この時、大炎孔34,35からは希薄予混合気
が、小炎孔36,37からは過濃予混合気が噴出してお
り、それぞれ、希薄予混合気が燃焼する希薄対向流火炎
38と過濃予混合気が燃焼する過濃対向流火炎39を形
成している。過濃対向流火炎からは未燃の燃料が放出さ
れており、これが希薄対向流火炎から放出された過剰の
空気と燃焼する。また、希薄対向流火炎の基部は過濃対
向流火炎により、炎孔に近づき、火炎の安定性が良くな
り、火炎基部からの未燃燃料の放出を防止している。さ
らに、対向する炎孔から同濃度で同速度の予混合気を供
給するとよいので、設計が容易である。
4は大炎孔35と、小炎孔36は小炎孔37と対向して
いる。この時、大炎孔34,35からは希薄予混合気
が、小炎孔36,37からは過濃予混合気が噴出してお
り、それぞれ、希薄予混合気が燃焼する希薄対向流火炎
38と過濃予混合気が燃焼する過濃対向流火炎39を形
成している。過濃対向流火炎からは未燃の燃料が放出さ
れており、これが希薄対向流火炎から放出された過剰の
空気と燃焼する。また、希薄対向流火炎の基部は過濃対
向流火炎により、炎孔に近づき、火炎の安定性が良くな
り、火炎基部からの未燃燃料の放出を防止している。さ
らに、対向する炎孔から同濃度で同速度の予混合気を供
給するとよいので、設計が容易である。
【0023】なお、バーナは燃焼室壁23の外側を二次
空気が流れる構成した場合、冷却通路16を流れる二次
空気22によりされに冷却され、燃焼室壁23の温度低
下を図る。対向流火炎19は対向部のよどみ領域に火炎
の安定域を有しているため、燃焼室壁23の温度が下が
って、火炎基部が浮き上がっても火炎は安定に燃焼す
る。燃焼室壁23の外側を冷却し、燃焼室壁23の温度
上昇を防止することにより、バーナの耐久性の向上が工
場し、しかも逆火を防止することができる。
空気が流れる構成した場合、冷却通路16を流れる二次
空気22によりされに冷却され、燃焼室壁23の温度低
下を図る。対向流火炎19は対向部のよどみ領域に火炎
の安定域を有しているため、燃焼室壁23の温度が下が
って、火炎基部が浮き上がっても火炎は安定に燃焼す
る。燃焼室壁23の外側を冷却し、燃焼室壁23の温度
上昇を防止することにより、バーナの耐久性の向上が工
場し、しかも逆火を防止することができる。
【0024】燃焼室2で形成された対向流火炎19によ
って発生した高温の燃焼ガスは、燃焼室出口4の方向に
流れる。その時、高温の燃焼ガスと対向流火炎19の輻
射熱により、燃焼室壁23が温度上昇する。二次火炎は
拡散火炎であり、反応速度が予混合火炎よりも遅い。そ
こで、二次燃焼室3において燃焼室2よりも幅広くしか
も二次燃焼室出口5に向かって広げることにより、二次
空気と燃料との拡散を遅くしており、その結果、完全燃
焼する。
って発生した高温の燃焼ガスは、燃焼室出口4の方向に
流れる。その時、高温の燃焼ガスと対向流火炎19の輻
射熱により、燃焼室壁23が温度上昇する。二次火炎は
拡散火炎であり、反応速度が予混合火炎よりも遅い。そ
こで、二次燃焼室3において燃焼室2よりも幅広くしか
も二次燃焼室出口5に向かって広げることにより、二次
空気と燃料との拡散を遅くしており、その結果、完全燃
焼する。
【0025】ここで、燃料分岐管13を複数個に分離
し、燃料分岐管13の間を通して燃焼室壁23の外側か
ら輻射熱を逃がし、バーナの温度上昇を防止している。
輻射は燃料分岐管13の間から、バーナカバー15へお
こなわれ、二次空気22を加熱する。従って、燃焼室壁
23は直接二次空気22の流れによる冷却と、輻射によ
る冷却により、温度の低下が大きい。また、燃料分岐管
13を表面が鏡面仕上げされたステンレススチールのよ
うな反射体で構成すると、燃料分岐管13内を流れる予
混合気は輻射熱で予熱されず、従って火炎温度を低くお
さえることができ、燃焼室壁23の温度上昇も小さい。
更に、冷却通路16を燃焼室壁24、燃料分岐管13、
燃料供給路12で囲まれた構成にすると、二次空気22
は燃焼室壁24の外側に沿って流れ、効果的に一次燃焼
室壁20を冷却することができる。一方、二次空気は加
熱され、二次空気孔11から二次燃焼室3に供給され、
二次火炎20を形成する。このとき、二次空気は高温の
ため、未燃の燃料との反応が激しくなり、拡散火炎であ
る二次火炎20は安定に形成される。また、燃焼室壁2
4から放出された熱は二次火炎20に回収され、有効に
利用される。
し、燃料分岐管13の間を通して燃焼室壁23の外側か
ら輻射熱を逃がし、バーナの温度上昇を防止している。
輻射は燃料分岐管13の間から、バーナカバー15へお
こなわれ、二次空気22を加熱する。従って、燃焼室壁
23は直接二次空気22の流れによる冷却と、輻射によ
る冷却により、温度の低下が大きい。また、燃料分岐管
13を表面が鏡面仕上げされたステンレススチールのよ
うな反射体で構成すると、燃料分岐管13内を流れる予
混合気は輻射熱で予熱されず、従って火炎温度を低くお
さえることができ、燃焼室壁23の温度上昇も小さい。
更に、冷却通路16を燃焼室壁24、燃料分岐管13、
燃料供給路12で囲まれた構成にすると、二次空気22
は燃焼室壁24の外側に沿って流れ、効果的に一次燃焼
室壁20を冷却することができる。一方、二次空気は加
熱され、二次空気孔11から二次燃焼室3に供給され、
二次火炎20を形成する。このとき、二次空気は高温の
ため、未燃の燃料との反応が激しくなり、拡散火炎であ
る二次火炎20は安定に形成される。また、燃焼室壁2
4から放出された熱は二次火炎20に回収され、有効に
利用される。
【0026】また、図3に示すように、空気孔30と炎
孔7を同軸に配置し、部分予混合火炎31と燃焼用空気
32とを対向させ、拡散火炎33を形成すると、一般の
部分予混合火炎では火炎先端部がもっとも温度が高く、
NOxの排出量はもっとも多い。燃焼用空気を火炎先端
部に供給することにより、火炎先端の温度を低下させる
ことができ、NOxの排出量も少なくすることができ
る。燃焼用空気と予混合気は同軸に対向流で衝突する
が、淀み領域では熱伝達がよく、そのため燃焼用空気で
火炎先端が十分に冷却され、NOxの低下が著しい。こ
の場合、部分予混合火炎31のかわりに完全予混合火炎
を使用するとNOxの排出を更に低くすることができる
が、予混合気の空気過剰率が大きくなるにつれて火炎が
不安定になるので、供給する空気の速度を低くしなけれ
ばならない。
孔7を同軸に配置し、部分予混合火炎31と燃焼用空気
32とを対向させ、拡散火炎33を形成すると、一般の
部分予混合火炎では火炎先端部がもっとも温度が高く、
NOxの排出量はもっとも多い。燃焼用空気を火炎先端
部に供給することにより、火炎先端の温度を低下させる
ことができ、NOxの排出量も少なくすることができ
る。燃焼用空気と予混合気は同軸に対向流で衝突する
が、淀み領域では熱伝達がよく、そのため燃焼用空気で
火炎先端が十分に冷却され、NOxの低下が著しい。こ
の場合、部分予混合火炎31のかわりに完全予混合火炎
を使用するとNOxの排出を更に低くすることができる
が、予混合気の空気過剰率が大きくなるにつれて火炎が
不安定になるので、供給する空気の速度を低くしなけれ
ばならない。
【0027】
【発明の効果】第1の発明では、燃焼室壁を互いに対向
させて燃焼室を構成し、燃焼室の一方を燃焼室出口と
し、前記燃焼室壁には互いに対向させた多数の炎孔を設
け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料供給路の出口を前
記炎孔とするバーナにおいて、対向する炎孔は大炎孔と
小炎孔からなり、大炎孔からは希薄予混合気を小炎孔か
らは過濃予混合気を供給することにより、火炎の安定性
が良く、燃焼量の広い範囲で燃焼が可能となる。また、
予混合気は量論比を避けるため、NOxが少ない特徴を
持つ。
させて燃焼室を構成し、燃焼室の一方を燃焼室出口と
し、前記燃焼室壁には互いに対向させた多数の炎孔を設
け、前記燃焼室壁に設けた多数の燃料供給路の出口を前
記炎孔とするバーナにおいて、対向する炎孔は大炎孔と
小炎孔からなり、大炎孔からは希薄予混合気を小炎孔か
らは過濃予混合気を供給することにより、火炎の安定性
が良く、燃焼量の広い範囲で燃焼が可能となる。また、
予混合気は量論比を避けるため、NOxが少ない特徴を
持つ。
【0028】第2の発明では、燃焼室出口に二次燃焼室
壁を対向させて二次燃焼室を形成し、二次燃焼室壁には
互いに対向させた多数の空気孔を設け、二次燃焼室の一
方を二次燃焼室出口とすることにより、対向流火炎の安
定性に影響なく二次空気を供給でき、完全燃焼する。さ
らに、NOx の少なく、燃焼負荷が大きい特徴をもつ。
壁を対向させて二次燃焼室を形成し、二次燃焼室壁には
互いに対向させた多数の空気孔を設け、二次燃焼室の一
方を二次燃焼室出口とすることにより、対向流火炎の安
定性に影響なく二次空気を供給でき、完全燃焼する。さ
らに、NOx の少なく、燃焼負荷が大きい特徴をもつ。
【0029】第3の発明では、燃焼室壁を互いに対向さ
せて燃焼室を形成し、燃焼室壁には互いに対向させた多
数の炎孔を設け、燃焼室壁に設けた多数の燃料供給路の
出口を炎孔とするバーナにおいて、大炎孔と小炎孔を交
互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔からは希薄予混合
気を小炎孔からは過濃予混合気が供給されることによ
り、小炎孔で形成される火炎基部に高温空気が供給され
るため、小炎孔に形成される火炎は安定である。一方、
大炎孔に形成される希薄予混合火炎は、火炎基部が小炎
孔で形成される火炎により加熱されるので火炎基部は炎
孔に付着し、安定燃焼する。大炎孔と小炎孔とを対向さ
せているが、この時、大炎孔からは希薄予混合気が、小
炎孔からは過濃予混合気が噴出しており、それぞれ、希
薄対向流火炎と過濃対向流火炎を形成している。過濃対
向流火炎からは未燃の燃料が放出されており、これが希
薄対向流火炎から放出された過剰の空気と燃焼する。ま
た、希薄対向流火炎の基部は過濃対向流火炎により、炎
孔に近づき、火炎が安定する。
せて燃焼室を形成し、燃焼室壁には互いに対向させた多
数の炎孔を設け、燃焼室壁に設けた多数の燃料供給路の
出口を炎孔とするバーナにおいて、大炎孔と小炎孔を交
互に燃焼室出口方向に配置し、大炎孔からは希薄予混合
気を小炎孔からは過濃予混合気が供給されることによ
り、小炎孔で形成される火炎基部に高温空気が供給され
るため、小炎孔に形成される火炎は安定である。一方、
大炎孔に形成される希薄予混合火炎は、火炎基部が小炎
孔で形成される火炎により加熱されるので火炎基部は炎
孔に付着し、安定燃焼する。大炎孔と小炎孔とを対向さ
せているが、この時、大炎孔からは希薄予混合気が、小
炎孔からは過濃予混合気が噴出しており、それぞれ、希
薄対向流火炎と過濃対向流火炎を形成している。過濃対
向流火炎からは未燃の燃料が放出されており、これが希
薄対向流火炎から放出された過剰の空気と燃焼する。ま
た、希薄対向流火炎の基部は過濃対向流火炎により、炎
孔に近づき、火炎が安定する。
【0030】第4の発明では、大炎孔は大炎孔と、小炎
孔は小炎孔とそれぞれ対向しており、NOxの排出量が
低減するとともに設計が容易である。
孔は小炎孔とそれぞれ対向しており、NOxの排出量が
低減するとともに設計が容易である。
【図1】本発明の一実施例のバ−ナの一部断面構成図
【図2】同バ−ナの別の方向からの断面構成図
【図3】本発明の別の実施例のバ−ナの断面構成図
【図4】本発明の別の実施例のバ−ナの断面構成図
1 バーナ本体 2 燃焼室 3 二次燃焼室 7 炎孔 19 対向流火炎 23 燃焼室壁 24 二次燃焼室壁
Claims (5)
- 【請求項1】相対向させて燃焼室2を構成する燃焼室壁
23に設けた多数の炎孔7を対向させ、前記燃焼室2の
一方を燃焼室出口4とし、前記燃焼室壁23に設けた多
数の燃料供給路12の出口を前記炎孔7とするバーナに
おいて、対向する炎孔7は大炎孔8と小炎孔9からな
り、前記大炎孔8からは希薄予混合気を前記小炎孔9か
らは過濃予混合気を供給するバーナ。 - 【請求項2】請求項1において、前記燃焼室出口4に二
次燃焼室壁24を対向させて二次燃焼室3を形成し、前
記二次燃焼室壁24には互いに対向させた多数の二次空
気孔11を設け、前記二次燃焼室3の一方を二次燃焼室
出口5とするバーナ。 - 【請求項3】燃焼室2を形成する燃焼室壁23に互いに
対向させた多数の炎孔7を設け、前記炎孔7は前記燃焼
室壁23に設けた多数の燃料供給路12の出口に位置
し、前記炎孔7は燃焼室出口4方向に複数個配置し、前
記炎孔7の前記燃焼室出口4の下流に互いに対向した二
次空気孔11を配置してなるバーナにおいて、前記燃焼
室2の周囲を二次空気通路17とし、二次空気が前記燃
焼室壁25の外側を通過したのち前記燃料供給路12の
外側を通過させ、前記二次空気孔11より前記二次燃焼
室3に供給するバーナ。 - 【請求項4】燃焼室壁23を互いに対向させて燃焼室2
を形成し、前記燃焼室壁23には互いに対向させた多数
の炎孔7を設け、前記燃焼室壁23に設けた多数の燃料
供給路12の出口を前記炎孔7とするバーナにおいて、
大炎孔8と小炎孔9を交互に燃焼室出口4方向に配置
し、大炎孔8からは希薄予混合気を小炎孔9からは過濃
予混合気を供給し、大炎孔8と小炎孔9とを対向させる
バーナ。 - 【請求項5】燃焼室壁23を互いに対向させて燃焼室2
を形成し、前記燃焼室壁23には互いに対向させた多数
の炎孔7を設け、前記燃焼室壁23に設けた多数の燃料
供給路12の出口を前記炎孔7とするバーナにおいて、
大炎孔8と小炎孔9を交互に燃焼室出口4方向に配置
し、大炎孔8からは希薄予混合気を小炎孔9からは過濃
予混合気を供給し、大炎孔31は大炎孔32と小炎孔3
3は小炎孔34と対向するバーナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8853392A JPH05288309A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8853392A JPH05288309A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | バーナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05288309A true JPH05288309A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=13945479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8853392A Pending JPH05288309A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | バーナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05288309A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004514864A (ja) * | 2000-07-27 | 2004-05-20 | フォスター ホイーラー ユーエスエー コーポレーション | 希薄濃度の可燃ガスを燃焼させる過圧燃焼器 |
CN114135869A (zh) * | 2021-07-08 | 2022-03-04 | 广东万和热能科技有限公司 | 一种分级燃烧装置 |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP8853392A patent/JPH05288309A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004514864A (ja) * | 2000-07-27 | 2004-05-20 | フォスター ホイーラー ユーエスエー コーポレーション | 希薄濃度の可燃ガスを燃焼させる過圧燃焼器 |
CN114135869A (zh) * | 2021-07-08 | 2022-03-04 | 广东万和热能科技有限公司 | 一种分级燃烧装置 |
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