JPH01219406A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスを噴出する
多数の炎口を並設したガスバーナに関する。

〔従来の技術〕

従来、第７図に示すように、多孔板状体（１６）で多数
の炎口を形成したバーナ本体（エフ）にミキサー（１８
）を接続し、管路（９）からの燃料ガスとブロワ（Ｂ）
からの燃焼用空気をミキサー（１８）で混合し、安定し
た自燃が可能な空燃比（空気過剰率：λ＝１．２〜１．
５）の混合ガスを全ての炎口に分配供給し、多孔板状体
（１６）の表面で燃焼させるように構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、低ＮＯｘ化、低騒音化、高負荷燃焼の全てを十
分に達成することが極めて困難であった。

さらに説明すると、十分な低ＮＯｘ化のために安定自燃
可能な範囲で空気過剰率を大にすると、炎が不安定にな
って燃焼ごう音が大きくなると共に、発熱量減少のため
に燃焼負荷が小さ（なり、逆に、高負荷燃焼のために空
気過剰率を小にして発熱量を大にすると、炎が高温にな
ってＮＯｘ発生量が多くなると共に、高温域が多孔板状
体（１６）の表面に対して極めて近くに集中するため、
バーナ本体（１７）内の共鳴音が大きくなって騒音が大
きくなるのである。

その上、点火時に多孔板状体（１６〉の表面が低温であ
るために表面燃焼が十分に行われず、不完全燃焼を生じ
やすい。

本発明の目的は、低ＮＯｘ化、低騒音化、高負荷燃焼の
全てを十分に達成できるように、かつ、点火時の不完全
燃焼を確実に防止できるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、並設した多数の炎口の一部である
第１炎口に供給する混合ガスの燃料ガス濃度を安定自燃
可能な範囲に、かつ、前記炎口の残部である第２炎口に
供給する混合ガスの燃料ガス濃度を安定自燃不能範囲に
夫々調整する燃料ガス濃度調整手段を設け、前記第１炎
口どうしの間隔が全部又は大部分において８１１１１１
１以上になるように前記第１炎口どうしを相対配置し、
前記第２炎口をその全部又は大部分の最小巾が２ｍｍ以
下になるように区画する整流具を前記第１炎口どうしの
置去々に配置したことにあり、その作用効果は次の通り
である。

〔作　用〕

多突口型のガスバーナにおいて、低ＮＯｘ化、低騒音化
、高負荷燃焼、点火時の燃焼安定性の全てにおいて有効
な手段を、各種実験で追究したところ、次の事実が判明
した。

（イ）　安定自燃可能な空気過剰率の低い混合ガスを噴
出する第１炎口どうしの間に、安定自燃が不能な空気過
剰率の高い混合ガスを噴出する第２炎口を配置し、第２
炎口を最小巾が２ｍｍ以下、望ましくは０．７〜１．３
ｍｍになるよるに整流具で区画形成すると、例えば第１
図に示すように両側の第１炎口（３）による安定した炎
の作用で、第２炎口（８）からの混合ガスが安定した炎
を形成する状態で燃焼し、全体として高温域が広い範囲
（Ｌ）で形成された。

ちなみに整流具を省略したところ、第４図に示すように
大径の第２炎口（８）からの混合ガスによる炎が極めて
不安定になると共に、不完全燃焼を生じた。

また、第２炎口からの混合ガスの燃料ガス濃度を炎が安
定する範囲でどの程度低下で４きるかを、天然ガスと空
気の混合ガスを対象に調べたところ、第５図に示す結果
を得た。

すなわち、従来燃料ガス濃度の下限と考えられていた５
％よりもかなり低い２％迄燃料ガス濃度を低下できる事
実が判明した。

（ｒｌ）　　第１炎口の間隔を３ｍｍ以上、望ましくは
２０〜４０順にすると、第１炎口よりも第２炎口の開口
面積を十分に大きくして、第２炎口による燃料ガス濃度
の極めて低い混合ガスの割合を多（でき、全体として混
合ガスの空気過剰率を従来よりも十分に大きくして、炎
の低温化によりＮＯｘの発生を十分に抑制できた。具体
的には、従来のＮＯｘ発生量は理論空気比換算で２０ｐ
ｐｍ程度以上であったが、本発明によれば、第６図に示
すように空気過剰率を１．９程度に上げてＮＯＸ発生量
を１０ｐｐｍ程度に減少できた。

（八）　上記（イ）項で説明したように、第１炎口及び
第２炎口の炎が安定するから、炎の不安定さに起因する
燃焼ごう音を十分に小さくでき、さらに、上記（イ）項
で説明したように高温域を広範にできることと、上記（
０）項で説明したように炎を低温にできることの相剰作
用によって、炎に起因するバーナ本体の共鳴音を十分に
小さくでき、全体として騒音を十分に小さくできた。

（ニ）　上記（イ）項で説明したように第２炎口の炎が
安定するから、また、上記（八）項で説明したように共
鳴音を十分に抑制できるから、第２炎口への混合ガス供
給量を増大して燃焼負荷を十分に大きくできた。具体的
には、従来の燃焼負荷は１００ｋｃａｌ／ｃｄ−Ｄｒ以
下であったが、本発明によれば３００ｋｃａｌ／ｃｒＩ
−Ｈｒ程度まで燃焼負荷を増大できた。

（水）　上記（イ）項で説明したように高温域を広範囲
にできるから、換言すると炎を第１及び第２炎口から離
れた状態にできるから、それら炎口を形成する部材の温
度による燃焼への影響が少なくて、その部材が低温であ
る点火時においても不完全燃焼の無い良好な燃焼が確実
に得られた。

〔発明の効果〕

その結果、低ＮＯ，化、低騒音化、高負荷燃焼、点火性
能の全ての面で一役と優れた、全体として極めて性能の
優秀な多突口型のガスバーナを提供できるようになった
。

〔実施例〕

次に、第１図及び第２図により実施例を示す。

縦向きの筒状に形成した板金製等のケース（１）の内部
に、その下部小径部分を水平方向に区画する多数の隔壁
（２）　をほぼ平行に設け、隔壁（２）を２枚づつ接近
配置して、その接近した隔壁（２）どうしの間夫々に細
長い長方形の第１炎口（３）を形成し、第１炎口（３）
どうしの間隔が８ｍｍ以上、望ましくは２０〜４０ｍｍ
になるように隔壁（２）を相対配置してある。

第１炎口（３）に連通する第１流路（４）の全てを第１
ミキサー（５）　に並列接続し、第１ミキサー（５）に
おいて、管路（６）からの燃料ガスとブロワ（Ｂ）から
の燃焼用空気を混合して、燃料ガス濃度が安定自燃可能
な範囲の混合ガスを造るように構成してある。

第１ミキサー（５）から第１炎口（３）に供給される混
合ガスの空気過剰率は一般に０．３〜１．２程度であり
、第１炎口（３）への混合ガス供給量は炎口負荷が５　
ｋｃａｌ／ｍｆ−Ｈｒ程度になるように設定する。

第１炎口（３）　どうしの間夫々を水平方向に区画する
多数の整流板（７）をほぼ平行に設け、整流板（７）　
どうしの間夫々に細長い長方形の第２炎口（８）を第１
炎口（３）とほぼ平行に形成し、第２炎口（８）の最小
巾が２ｍｍ以下、望ましくは０．７〜１．３ｍｍになる
ように整流板（７）　を配置してある。

第１炎口（３）　どうしの間に位置する多数の第２炎口
（８）の全てに連通ずる第２流路（９）を隔壁（２）間
に形成し、それら第２流路（９）の全てを第２ミキサー
（１０）に並列接続し、第２ミキサー（１０）において
、管路（６）からの燃料ガスとブロワ（Ｂ）からの燃焼
用空気を混合して、燃料ガス濃度が安定自燃不能な範囲
の混合ガスを造るように構成してある。第２ミキサー（
１０）から第２炎口（８）に供給される混合ガスの空気
過剰率は一般に２〜４程度であり、燃料ガスの種類に見
合って、燃料ガス濃度を爆発下限界未満又は爆発下限界
付近に設定する。

隔壁（２）のうち両端側に位置するものとケース（１）
　との間夫々を２分割する整流板（１１）を設け、第２
炎口（８）　と同様の第３炎口（１２）を形成し、それ
ら第３炎口（１２）を第２ミキサー　（１０）に接続し
、第１炎口（３）のうち端部のもので形成される炎が第
３炎口（１２）からの燃焼用空気供給により完全燃焼す
るように形成してある。

第１ないし第３炎口（３）、　（８）、　（１２）は−
平面上に配置して燃焼室（１４）に臨ませである。

〔実験例〕

次に実験例を説明する。

前述の実施例と同様のガスバーナを使用し、発熱量１１
．０００ｋｃａｌ／ｍ”の天然ガスを燃料ガスとし、第
１炎口（３）に天然ガス濃度が１２．１％の混合ガスを
、かつ、第２及び第３炎口（８）。

（１２）に天然ガス濃度が爆発下限界の５％より低い４
．６％の混合ガスを、全体として空気過剰率が１．７５
となるように供給した。

その結果、平均燃焼面負荷が１７０ｋｃａｌ／ｃｄ−）
！ｒで安定燃焼し、ＮＯｘ発生量は理論空気比換算で１
０ｐｐｍと十分に少なくなり、燃焼騒音はほとんど発生
しなかった。

また、ＮＯｘ発生量と空気過剰率の相関を調べたところ
、第６図に示す結果が得られた。

この時の全体の燃焼面負荷は １００〜３００ｋｃａｌ／ｃｄ’Ｈｒであった。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

第１炎口（３）及び第２炎口（８）は、形状、相対配置
、寸法、その他において適当に変更でき、例えば下記（
ａ）項ないしくｅ）項の構成を利用できる。

（ａ）　　第３図（イ）に示すように整流板（７）を格
子状に配置して、第２炎口（８）を縦横に並べる。

（ｂ）　　第３図（０）に示すように、隔壁（２）と整
流板（７）を筒状に形成して同芯状に配置する。

（Ｃ）　　第１炎口（３）を−列に、縦横に又は千鳥状
に並設する。

（ｄ）　　第１炎口（３）　どうしの間隔を一部で８ｆ
ｆＩＩ１１以下にする。

（ｅ）　　第２炎口（８）の最小巾を一部で２１１１ａ
１以上にする。

要するに整流板（７）　をいかに形成しかつ配置するか
は各種変更が可能であり、第１炎口（３）どうしの間の
整流板の一部を整流具（７）と総称する。

燃料ガスの種類は適当に選定でき、天然ガスの他、石炭
系都市ガス、プロパンガス等を利用でき、第１炎口（３
）及び第２炎口（８）に供給する混合ガスの燃料ガス濃
度は燃料ガスの種類によって適当に設定すればよく、そ
の燃料ガス濃度設定のため具体的手段は適当に変更自在
であり、それらを燃料ガス濃度調整手段（５）、　（１
０）と総称する。

第２炎口（８）に供給する混合ガスに燃焼排ガスの適量
を混入する手段を設けて、空気過剰率を低下させてもよ
い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は全
体概念図、第２図は第１図のｎ−■矢視図である。 第３図（イ）、　（Ｅｌ）は本発明の各別の実施例を示
す要部図である。 第４図は比較例を示す概念図である。 第５図及び第６図は実験結果を示すグラフである。 第７図は従来例の概念図である。 （３）・・・・・・第１炎口、（５）、　（１０）・・
・・・・燃料ガス濃度調整手段、（７）・・・・・・整
流具、（８）・・・・・・第２炎口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスを噴出する多数の
   炎口（３），（８）を並設したガスバーナであって、前
   記炎口の一部である第１炎口（３）に供給する混合ガス
   の燃料ガス濃度を安定自燃可能な範囲に、かつ、前記炎
   口の残部である第２炎口（８）に供給する混合ガスの燃
   料ガス濃度を安定自燃不能範囲に夫々調整する燃料ガス
   濃度調整手段（５），（１０）を設け、前記第１炎口（
   ３）どうしの間隔が全部又は大部分において８ｍｍ以上
   になるように前記第１炎口（３）どうしを相対配置し、
   前記第２炎口（８）をその全部又は大部分の最小巾が２
   ｍｍ以下になるように区画する整流具（７）を前記第１
   炎口（３）どうしの間夫々に配置してあるガスバーナ。 ２、前記第１炎口（３）どうしの間隔が全部又は大部分
   において２０〜４０ｍｍであり、前記第２炎口（８）の
   全部又は大部分の最小巾が０．７〜１．３ｍｍである請
   求項１記載のガスバーナ。