JPH10122515A - 高ターンダウンバーナ - Google Patents
高ターンダウンバーナInfo
- Publication number
- JPH10122515A JPH10122515A JP29942496A JP29942496A JPH10122515A JP H10122515 A JPH10122515 A JP H10122515A JP 29942496 A JP29942496 A JP 29942496A JP 29942496 A JP29942496 A JP 29942496A JP H10122515 A JPH10122515 A JP H10122515A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- combustion
- gas nozzle
- cylinder
- outer cylinder
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- Withdrawn
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- Gas Burners (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイドレンジな加熱炉に適した高ターンダウ
ン比のバーナを提供する。 【構成】 ガスノズル１の周囲にガスノズル１よりも長
い内筒２を備え、内筒２の周囲に外筒３を備えて、内筒
２に一定流量の一次空気を供給すると共に、外筒３に流
量制御弁を介して二次空気を供給し、更にガスノズル１
の先端よりも前方において、内筒２の周壁に穿設した複
数の透孔４により、内筒２の前部に二次空気を導入する
ようにした。 【効果】 従来の内外筒分離方式に比し、高燃焼時の内
筒内の酸素不足を解消すると共に、内筒へ供給する一次
空気の流量制御を不要とした。
ン比のバーナを提供する。 【構成】 ガスノズル１の周囲にガスノズル１よりも長
い内筒２を備え、内筒２の周囲に外筒３を備えて、内筒
２に一定流量の一次空気を供給すると共に、外筒３に流
量制御弁を介して二次空気を供給し、更にガスノズル１
の先端よりも前方において、内筒２の周壁に穿設した複
数の透孔４により、内筒２の前部に二次空気を導入する
ようにした。 【効果】 従来の内外筒分離方式に比し、高燃焼時の内
筒内の酸素不足を解消すると共に、内筒へ供給する一次
空気の流量制御を不要とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターンダウン比を
大きくとることができるバーナに関するものである。
大きくとることができるバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に焼入れ等の高温熱処理から焼戻し
のような低温熱処理までを行うワイドレンジな加熱炉の
温度制御を単一のバーナで行う場合、バーナには高いタ
ーンダウン比が要求される。図２はこの目的で開発され
た内外筒分離型バーナの一例を示したもので、ガスノズ
ル１の周囲にガスノズル１よりも長い内筒２を備え、更
に内筒２の周囲に外筒３を備えて、内筒２に一次空気
を、外筒３に二次空気をそれぞれ供給するようにし、低
燃焼時には二次空気を停止して、一次空気のみを制御す
るようにしたものであり、この構成によれば、最小イン
プット時にも安定に燃焼させることができる上に、炉内
温度がオーバーシュートし空気制御弁を全開して過剰空
気を注入する必要がある場合にも、低燃焼の火炎が過剰
空気に干渉されないという利点がある。
のような低温熱処理までを行うワイドレンジな加熱炉の
温度制御を単一のバーナで行う場合、バーナには高いタ
ーンダウン比が要求される。図２はこの目的で開発され
た内外筒分離型バーナの一例を示したもので、ガスノズ
ル１の周囲にガスノズル１よりも長い内筒２を備え、更
に内筒２の周囲に外筒３を備えて、内筒２に一次空気
を、外筒３に二次空気をそれぞれ供給するようにし、低
燃焼時には二次空気を停止して、一次空気のみを制御す
るようにしたものであり、この構成によれば、最小イン
プット時にも安定に燃焼させることができる上に、炉内
温度がオーバーシュートし空気制御弁を全開して過剰空
気を注入する必要がある場合にも、低燃焼の火炎が過剰
空気に干渉されないという利点がある。
【０００３】しかしながらこの方式は、内外筒２，３に
よって一次空気と二次空気とが完全に分離されているた
めに、低燃焼時の火炎を安定させることはできても、高
燃焼時には内筒２内がガスリッチ状態となって火炎が安
定しなくなり、不完全燃焼したり、リフティングを起こ
したりするという問題があり、そのためにあまりターン
ダウン比を大きくとることができないという欠点があっ
た。
よって一次空気と二次空気とが完全に分離されているた
めに、低燃焼時の火炎を安定させることはできても、高
燃焼時には内筒２内がガスリッチ状態となって火炎が安
定しなくなり、不完全燃焼したり、リフティングを起こ
したりするという問題があり、そのためにあまりターン
ダウン比を大きくとることができないという欠点があっ
た。
【０００４】図３の従来例は、上述の内外筒分離方式を
更に改良したもので、ガスノズル１をメインノズル１と
その中心軸に沿って挿入したパイロットノズル５との二
重管構造とし、このパイロットノズル５に常時少量の予
混合ガスを定量供給するようにして、最小燃焼時にはパ
イロットノズル５のみで燃焼させるようにしたものであ
る。この構成によれば、最小燃焼時にはパイロットバー
ナのみを点火しておくことによって、安定燃焼させるこ
とができる上に、低燃焼乃至高燃焼時には一次空気と二
次空気を分離することによって、幅広い温度範囲の燃焼
が可能であるという利点がある。
更に改良したもので、ガスノズル１をメインノズル１と
その中心軸に沿って挿入したパイロットノズル５との二
重管構造とし、このパイロットノズル５に常時少量の予
混合ガスを定量供給するようにして、最小燃焼時にはパ
イロットノズル５のみで燃焼させるようにしたものであ
る。この構成によれば、最小燃焼時にはパイロットバー
ナのみを点火しておくことによって、安定燃焼させるこ
とができる上に、低燃焼乃至高燃焼時には一次空気と二
次空気を分離することによって、幅広い温度範囲の燃焼
が可能であるという利点がある。
【０００５】しかしながら上述のようなパイロットノズ
ル付加方式においても、パイロットノズル５に供給する
予混合ガスの調整やノズルの二重管構造のために、構造
が複雑になる上に余分な配管が必要で広いスペースをと
り、またメンテナンスも複雑でコストがかかる等の欠点
があった。更に最小燃焼時には一次空気を遮断してパイ
ロットバーナのみの燃焼に切り換えられるために、低燃
焼時の制御が不連続となり、精度が要求される低温テン
パー炉等の温度制御には不向きであるという欠点があっ
た。
ル付加方式においても、パイロットノズル５に供給する
予混合ガスの調整やノズルの二重管構造のために、構造
が複雑になる上に余分な配管が必要で広いスペースをと
り、またメンテナンスも複雑でコストがかかる等の欠点
があった。更に最小燃焼時には一次空気を遮断してパイ
ロットバーナのみの燃焼に切り換えられるために、低燃
焼時の制御が不連続となり、精度が要求される低温テン
パー炉等の温度制御には不向きであるという欠点があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点に鑑み、従来の内外筒分離方式と同様に安価な構成で
ありながら、遥かに高いターンダウン比を実現すること
ができ、また従来のパイロット付加型バーナに比し構造
がきわめて簡単で、しかも同等以上の性能を有する高タ
ーンダウンバーナを提供することを目的とするものであ
る。
点に鑑み、従来の内外筒分離方式と同様に安価な構成で
ありながら、遥かに高いターンダウン比を実現すること
ができ、また従来のパイロット付加型バーナに比し構造
がきわめて簡単で、しかも同等以上の性能を有する高タ
ーンダウンバーナを提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による加熱炉用バ
ーナは、図１に示すように、ガスノズル１の周囲にガス
ノズル１よりも長い内筒２を備え、更に内筒２の周囲に
外筒３を備えて、内筒２に一定流量の一次空気を供給す
ると共に、外筒３に流量制御弁を介して二次空気を供給
し、ガスノズル１の先端よりも前方において、内筒２の
周壁に穿設した複数の透孔４により、外筒３から内筒２
の前部へ二次空気を導入するようにしたものであって、
高燃焼時には透孔４を通して内筒２の前部へ注入される
二次空気が内筒２内の酸素不足を解消することができ、
またガスノズル１の先端部の一次空気の流速は高燃焼時
及び低燃焼時を通じて変化しないので、最小燃焼時にも
安定な燃焼を確保できる点に特徴を有するものである。
ーナは、図１に示すように、ガスノズル１の周囲にガス
ノズル１よりも長い内筒２を備え、更に内筒２の周囲に
外筒３を備えて、内筒２に一定流量の一次空気を供給す
ると共に、外筒３に流量制御弁を介して二次空気を供給
し、ガスノズル１の先端よりも前方において、内筒２の
周壁に穿設した複数の透孔４により、外筒３から内筒２
の前部へ二次空気を導入するようにしたものであって、
高燃焼時には透孔４を通して内筒２の前部へ注入される
二次空気が内筒２内の酸素不足を解消することができ、
またガスノズル１の先端部の一次空気の流速は高燃焼時
及び低燃焼時を通じて変化しないので、最小燃焼時にも
安定な燃焼を確保できる点に特徴を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示した
もので、バーナのウインドボックス内の空気通路は内筒
２と外筒３とに二分されており、内筒２の中心軸に沿っ
て設けられたガスノズル１の先端部にはカップ状の保炎
板７が設けられている。内筒２はガスノズル１の先端よ
りも前方まで延長されており、内筒２の周壁には環状の
段部６が設けられて、この段部６に内筒２の周壁を貫通
する透孔４が複数個穿設されている。内筒２の基端部に
は一定流量の一次空気が供給され、また外筒３の基端部
には流量制御弁（図示せず）を介して二次空気が供給さ
れており、内筒２よりも外筒３の方が圧力が高くなるに
つれて、この透孔４を通して外筒３の二次空気が内筒２
の前部に供給されるようになっており、それによって内
筒２内のガスリッチ状態が解消されて、不完全燃焼やリ
フティングが防止され、低燃焼から高燃焼へスムーズに
移行することができるのである。なお本実施例では、透
孔４を斜めに穿設されているが、これは壁面に直角に設
けてもよく、また外筒３のウインドボックスと燃焼筒部
分との境目付近に仕切板８を設け、この仕切板８に透孔
９が設けられているが、これは二次空気の一次側への導
入量の設定の容易と強度上の要請によるもので、必ずし
も必要なものではない。
もので、バーナのウインドボックス内の空気通路は内筒
２と外筒３とに二分されており、内筒２の中心軸に沿っ
て設けられたガスノズル１の先端部にはカップ状の保炎
板７が設けられている。内筒２はガスノズル１の先端よ
りも前方まで延長されており、内筒２の周壁には環状の
段部６が設けられて、この段部６に内筒２の周壁を貫通
する透孔４が複数個穿設されている。内筒２の基端部に
は一定流量の一次空気が供給され、また外筒３の基端部
には流量制御弁（図示せず）を介して二次空気が供給さ
れており、内筒２よりも外筒３の方が圧力が高くなるに
つれて、この透孔４を通して外筒３の二次空気が内筒２
の前部に供給されるようになっており、それによって内
筒２内のガスリッチ状態が解消されて、不完全燃焼やリ
フティングが防止され、低燃焼から高燃焼へスムーズに
移行することができるのである。なお本実施例では、透
孔４を斜めに穿設されているが、これは壁面に直角に設
けてもよく、また外筒３のウインドボックスと燃焼筒部
分との境目付近に仕切板８を設け、この仕切板８に透孔
９が設けられているが、これは二次空気の一次側への導
入量の設定の容易と強度上の要請によるもので、必ずし
も必要なものではない。
【０００９】
【実施例】表１は、本発明の構成によりガス量（都市ガ
ス１３Ａ）及び空気比を変化させて、安定に燃焼する範
囲を確認したテスト結果を示したものである。
ス１３Ａ）及び空気比を変化させて、安定に燃焼する範
囲を確認したテスト結果を示したものである。
【表１】 なお上記テストに供したバーナ（ターンダウン比＝１：
２５）においては、二次空気量のうち透孔４を通じて一
次側へ供給される割合は、最大燃焼時に二次空気量の１
／２となるように設定されているが、この割合Ａの最適
範囲が３０〜８０％であることが実験により確認され
た。すなわち、ガス量が５Ｎｍ3 ／ｈで、空気比１．１
のとき、Ａが３０％以下では、ガスリッチになり過ぎて
保炎性が悪くなり、またガス量が０．２Ｎｍ3 ／ｈで、
空気比が２０のとき、あるいはガス量が５．０Ｎｍ3 ／
ｈで、空気比が５．０のとき、Ａが８０％以上では、過
剰空気となって燃焼が不安定になる。
２５）においては、二次空気量のうち透孔４を通じて一
次側へ供給される割合は、最大燃焼時に二次空気量の１
／２となるように設定されているが、この割合Ａの最適
範囲が３０〜８０％であることが実験により確認され
た。すなわち、ガス量が５Ｎｍ3 ／ｈで、空気比１．１
のとき、Ａが３０％以下では、ガスリッチになり過ぎて
保炎性が悪くなり、またガス量が０．２Ｎｍ3 ／ｈで、
空気比が２０のとき、あるいはガス量が５．０Ｎｍ3 ／
ｈで、空気比が５．０のとき、Ａが８０％以上では、過
剰空気となって燃焼が不安定になる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の構成によれば、図２の内外筒分
離方式に比し、高燃焼時における内筒２内の酸素不足を
解消することができるので、ターンダウン比を大幅に改
善できる上に、内筒２へ供給する一次空気の流量制御が
不要となり、それだけコストを削減できるという利点が
あり、また上記従来例では、一次空気の流速が低くなり
過ぎると保炎性が低下するために、最小燃焼時において
も空気比が２以上となるように一次空気量を制御する必
要があったが、本発明によれば最小燃焼時においても、
理想空気比でガスノズル先端部の流速を確保することが
でき、従って熱効率も向上するという利点がある。
離方式に比し、高燃焼時における内筒２内の酸素不足を
解消することができるので、ターンダウン比を大幅に改
善できる上に、内筒２へ供給する一次空気の流量制御が
不要となり、それだけコストを削減できるという利点が
あり、また上記従来例では、一次空気の流速が低くなり
過ぎると保炎性が低下するために、最小燃焼時において
も空気比が２以上となるように一次空気量を制御する必
要があったが、本発明によれば最小燃焼時においても、
理想空気比でガスノズル先端部の流速を確保することが
でき、従って熱効率も向上するという利点がある。
【００１１】また図３のパイロットバーナ付加方式と比
較すると、本発明ではパイロットノズル５が不要となる
ために、ガスノズルの二重構造や予混合ガスの調整が不
要となり、バーナの構造が簡単になる上に配管類も小型
化でき、それによって大幅なコストダウンと省スペース
が可能であり、また図３の従来例では最小燃焼時以外は
図２と同様に一次空気によるガスリッチの問題があるた
めに、例えば定格燃焼から１／１０燃焼までの連続的な
ターンダウンの後は、パイロットバーナによる１／２５
まで不連続にしか変化させることができず、従って低温
燃焼におけるシビアな温度制御は不可能であったが、本
発明ではガスノズル１の先端部の一次空気の流速は高燃
焼時及び低燃焼時を通じて変化しないので、最小燃焼か
ら定格燃焼までスムーズに燃焼量を制御することができ
るという利点がある。
較すると、本発明ではパイロットノズル５が不要となる
ために、ガスノズルの二重構造や予混合ガスの調整が不
要となり、バーナの構造が簡単になる上に配管類も小型
化でき、それによって大幅なコストダウンと省スペース
が可能であり、また図３の従来例では最小燃焼時以外は
図２と同様に一次空気によるガスリッチの問題があるた
めに、例えば定格燃焼から１／１０燃焼までの連続的な
ターンダウンの後は、パイロットバーナによる１／２５
まで不連続にしか変化させることができず、従って低温
燃焼におけるシビアな温度制御は不可能であったが、本
発明ではガスノズル１の先端部の一次空気の流速は高燃
焼時及び低燃焼時を通じて変化しないので、最小燃焼か
ら定格燃焼までスムーズに燃焼量を制御することができ
るという利点がある。
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。
【図２】従来例の縦断面図。
【図３】他の従来例を示す縦断面図。
１ ガスノズル ２ 内筒 ３ 外筒 ４ 透孔 ５ パイロットノズル ６ 段部 ７ カップ状保炎板 ８ 仕切板 ９ 透孔
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスノズルの周囲にガスノズルよりも長
い内筒を備え、内筒の周囲に外筒を備えて、内筒に一定
流量の一次空気を供給すると共に、外筒に流量制御弁を
介して二次空気を供給し、更にガスノズル先端よりも前
方において、内筒の周壁に穿設した複数の透孔により、
外筒から内筒の前部へ二次空気を導入せしめて成る高タ
ーンダウンバーナ。 - 【請求項２】 上記透孔を内筒の周壁に形成した段部に
開口せしめて成る請求項１記載の高ターンダウンバー
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29942496A JPH10122515A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 高ターンダウンバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29942496A JPH10122515A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 高ターンダウンバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122515A true JPH10122515A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17872397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29942496A Withdrawn JPH10122515A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 高ターンダウンバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122515A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093076A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Seil Architecture & Engineering Company | Combustion device for gas boiler |
| KR100938871B1 (ko) | 2009-10-27 | 2010-01-27 | 합자회사 세화산업사 | 화장 시스템 |
| JP2012202632A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | バーナ |
| KR101231996B1 (ko) | 2005-11-22 | 2013-02-08 | 엘지전자 주식회사 | 실드 더블 버너 |
| CN103808144A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 梁燕龙 | 预混式机械伸缩的燃烧装置及方法 |
| CN103808145A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 梁燕龙 | 预混式燃烧装置及方法 |
| CN104748119A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-07-01 | 重庆赛迪工业炉有限公司 | 一种半预混低NOx烧嘴 |
| CN110482029A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 孙杰 | 一种啤酒桶进气阀及啤酒桶 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP29942496A patent/JPH10122515A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093076A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Seil Architecture & Engineering Company | Combustion device for gas boiler |
| KR101231996B1 (ko) | 2005-11-22 | 2013-02-08 | 엘지전자 주식회사 | 실드 더블 버너 |
| KR100938871B1 (ko) | 2009-10-27 | 2010-01-27 | 합자회사 세화산업사 | 화장 시스템 |
| JP2012202632A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | バーナ |
| CN103808144A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 梁燕龙 | 预混式机械伸缩的燃烧装置及方法 |
| CN103808145A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 梁燕龙 | 预混式燃烧装置及方法 |
| CN103808144B (zh) * | 2012-11-07 | 2017-04-12 | 梁燕龙 | 预混式机械伸缩的燃烧装置及方法 |
| CN104748119A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-07-01 | 重庆赛迪工业炉有限公司 | 一种半预混低NOx烧嘴 |
| CN110482029A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 孙杰 | 一种啤酒桶进气阀及啤酒桶 |
| CN110482029B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-07-13 | 孙杰 | 一种啤酒桶进气阀及啤酒桶 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |