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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