JPH03247908A

JPH03247908A - ガスバーナ

Info

Publication number: JPH03247908A
Application number: JP2043498A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Otsuka; 大塚　哲二; Akio Tomita; 明男冨田; Akishi Kegasa; 明志毛笠
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-11-06
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2848902B2

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〕本発明は燃焼用空気に対する燃料ガス濃度の高い濃混合
ガスを噴出する第１炎口部と、燃焼用空気に対する燃料
ガス濃度の低い希混合ガスを噴出する第２炎口部とを隣
接配置して低ＮＯＸ化を図ったガスバーナに関する。

〔従来の技術〕

従来、上記ガスバーナにおいては、第１炎口部での濃混
合ガスによる燃焼、及び、第２炎口部での希混合ガスに
よる燃焼のいずれの燃焼も予混合方式によるものとする
構成となっており、濃混合ガスと希混合ガスとは、とも
に空気過剰率（λ）が１以上の所定範囲内における予混
合ガスであって、予混合における燃料ガス濃度の設定に
多少の差異を与えたものにすぎなかった。

略言すれば、従来この種のガスバーナでの燃焼は、予混
合方式の範囲内での単なる濃淡燃焼と言うべきものであ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述の単なる濃淡燃焼と言うべき従来の
技術では、本質的に予混合方式であるため、 ■ターンダウン比が大きく採れない、■燃焼騒音が大き
く、又、空気過剰率（λ）が低いところにおいて燃焼共
鳴音が発生し易い、■空気過剰率（λ）が所定の狭い範
囲内に限定されるので、着火性が良くない、といった改
善すべき点が残されていた。

本発明の目的は、この種ガスバーナにおいて前述の単な
る濃淡燃焼とは異なる合理的な燃焼形態とすることによ
り、上述問題の解消を図りながら所期の目的である低Ｎ
Ｏｘ化を達成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１特徴構成は前記第１炎口部での濃混合ガス
による燃焼炎をブンゼン炎とするように構成してある点
にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、ブンゼン炎は予混合方式の燃焼に比べ下Ｗと４
）〜（：）の特徴、すなわち、（イ）燃料ガスに対する
みかけ上の空気の割合が大きく変動しても安定燃焼する
。

（ロ）濃度が不均一で濃度に分布があるため着火性に優
れ、又、吹消えしにくい。

（ハ）　ターンダウン比が大きい。

（：）濃度の不均一により火勢がおだやかであるため、
燃焼騒音や共鳴音の発生が少ない。

を有する。

従って、濃混合ガスを噴出する第１炎口部と希混合ガス
を噴出する第２炎口部とを隣接配置するバーナ構成にお
いて、第１炎口部での濃混合ガスによる燃焼炎をブンゼ
ン炎とすれば、そのブンゼン炎は上述特徴の（イ）〜（
ハ）故に、第２炎口部での希混合ガスの燃焼に対して極
めて高い保炎作用を奏し、その結果、希混合ガスとして、通常では安定燃焼させに
くい希薄予混合ガス（１，３＜λ＜　１．７）や燃焼限
界外の超希薄予混合ガス（λ＞　１．７）を用いても上
述ブンゼン炎の保炎作用により安定して燃焼させること
ができる。

すなわち、従来の如き予混合方式の範囲内での単なる濃
淡燃焼とは異なり、ブンゼン炎を保炎用の火炎として利
用することにより可能となる上述の希薄燃焼や超希薄燃
焼の効果として低ＮＯｘ化を達成できる。

一方、ターンダウン比、燃焼騒音・共鳴音、及び、着火
性の点については、上述の如き高い保炎作用による安定
燃焼性とブンゼン炎そのもののターンダウン比が大きい
（（ハ）の特徴）ことが相俟って、従来の単なる濃淡燃
焼に比ベターンダウン比を大きく採ることができ、又、前述（ニ）の特徴としてブンゼン炎は予混合方式に
比べ燃焼騒音や共鳴音の発生が少ないから、従来の予混
合方式の範囲内での濃淡燃焼に比して、□それら燃焼騒
音や共鳴音の発生も全体として少なくでき、更には、ブンゼン炎の前述（ロ）の特徴をもって着火性
をも従来の濃淡燃焼に比して向上し得る。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明の第１特徴構成によれば、ブンゼン
炎を保炎用の火炎とした希薄燃焼や超希薄燃焼の効果に
より所期の目的である低ＮＯＸ化を十分に達成できなが
ら、従来の単なる濃淡燃焼に比して、安定燃焼下でター
ンダウン比を太き（採り得ると共に着火性をも向上でき
、更に、燃焼騒音や共鳴音をも低減でき、全体として、
燃焼性能に極めて優れ、又、それ故に適用範囲が極めて
広いガスバーナを提供し得るに至った。

〔本発明の第２及び第３特徴構成〕本発明の第２特徴構成は、前記濃混合ガスによる燃焼量
を、前記希混合ガスによる燃焼量に対して１／１−１／
１０の範囲に設定してある点にあり、この第２特徴構成によれば、濃混合ガスによる燃焼量、
すなわち、ＮＯｘを８０ｐｐｍ程度以下には抑えること
ができないブンゼン炎による燃焼量を、希混合ガスによ
る燃焼量、すなわち、ＮＯｘ燃焼量に対して上記範囲内
に設定することにより、ブンゼン炎の保炎作用による安
定燃焼は維持しながら、ＮＯｘの低減を確実に達成でき
る。

本発明の第３特徴構成は、前記濃混合ガスの燃焼量の変
更を規制した状態で、前記希混合ガスの燃焼量を変化さ
せることによって、全体燃焼量を調整する構成としてあ
る点にあり、この第３特徴構成を採用すれば、濃混合ガ
スによる燃焼量、すなわち、ＮＯｘを８０ｐｐｍ程度以
下には抑えることができないブンゼン炎による燃焼量を
規制した状態で、希混合ガスの燃焼量、すなわち、ＮＯ
ｘ値の極めて小さい希薄燃焼や超希薄燃焼による燃焼量
を変化させることにより、全体燃焼量を調整するので、
ブンゼン炎の保炎作用による安定燃焼は確保した上で希
薄燃焼や超希薄燃焼による低ＮＯｘ化を極力発揮させる
ようにしながら、全体燃焼量を調整できる。

〔実施例〕

実施例を第１図に基づいて説明する。

ガスバーナ（１）をバーナ本体（２）と、このバーす本
体（２）に燃焼用混合ガスを供給するガス供給装置（３
）とで構成する。

バーナ本体（２）の構成については、筒状に形成したケ
ース（４）の内部に、そのケース（４）の外壁に沿って
左右の第１隔壁（５）、　（５）を配置し、この第１隔
壁（５）、（５）の内部にバーナ部（６）を装着する。

前記バーナ部（６）の燃焼用混合ガス投入側に、左右一
対の第２隔壁（７）、　（７）を平行に配置して、バー
ナ中心部とバーナ外側部とに、燃焼用空気に対する燃料
ガス濃度の異なる燃焼用混合ガスを供給するようにして
、バーナ本体（２）を構成する。前記バーナ部（６）は
短体内に燃焼用混合ガスの流通路を多数形成したセラミ
ック製多孔質体である。

次にガス供給装置（３）については、燃料ガスと燃焼用
空気を供給する装置を設け、燃料ガスと燃焼用空気とを
一定の割合で混合するミキサー（１２）を設け、このミ
キサー（１２）を通して混合した希混合ガス（燃焼用空
気に対する燃料ガス濃度の低い予混合ガス）を、第２隔
壁（７）、　（７）で形成する通路に投入する。図中（
８Ａ）、　（８Ｂ）は、夫々、燃料ガス及び燃焼用空気
の供給量を制御する第１及び第２弁である。この希混合
ガスはバーナ部（６）の中心部より噴出して燃焼する。

従って、前記バーナ部（６）における中心部の炎口（６
ｂ）群を第２炎口部（６Ｂ）と称する。この希混合ガス
は空気過剰率が１．３〜１．７位の希薄予混合ガス（な
いしは空気過剰率が１．７以上の超希薄予混合ガス）と
する。

他方、濃混合ガスを供給する装置については、燃料ガス
を噴出する燃料ノズル（９）と、この燃料ノズル（９）
によるガスの吹き込みに伴い燃料ガスに燃焼用空気を吸
引する吸引部（１０）とを備え、この吸引部（１０）か
らの給送過程で混合された濃混合ガスを、前記第１隔壁
（５）、（５）と第２隔壁（７）、　（７）とで区画形
成された通路に、投入する。この通路に投入された濃混
合ガスはバーナ部（６）における外縁部の炎口（６ａ）
群を通過して燃焼し、ブンゼン炎を形成する。ここに、
前記バーナ部（６）における外縁部の炎口（６ａ）群を
記バーナ部（６）における外縁部の炎口（６ａ）群を第
１炎口部（６Ａ）と称する。この濃混合ガスは空気過剰
率が０．２〜０．６位のブンゼン炎形成ガスである。た
だし、この濃混合ガスは二次空気を必要とする。その為
に、前記ケース（４）壁と第１隔壁（５）とで形成する
通路よりバーナ部（６）に二次空気を供給し、この二次
空気と濃混合ガスとでブンゼン炎を形成する。尚、図中
（１１）は燃料ノズル（９）への燃料ガス供給量を制御
する第３弁である。

次に、運転方法について説明する。ブンゼン炎単独燃焼
においてはＮＯｘ値が理論空気比換算で８０ｐｐｍ前後
発生するのが通常である。そこで、前記濃混合ガスによ
るブンゼン燃焼（ＮＯｘ　＝８０ｐｐｍ）と希混合ガス
による希薄燃焼（ＮＯｘ　＃５ｐｐｍ）との燃焼量の割
合を１７１〜１７１０位に設定することによって、全体
として理論空気比換算したときのＮＯｘの発生量を小さ
くしている。

又、全体燃焼量を調整する場合には、濃混合ガスの燃焼
量の変更を規制（つまり、濃混合ガ下には低下しないよ
うにするかのいずれか）しながら、希混合ガスの燃焼量
を変化させることによって、全体燃焼量の調整を行う。

具体的には、濃混合ガス燃焼量の変更の規制は第３弁（
１１）をもって行い、又、全体燃焼量を調整すべく希混
合ガスの燃焼量を変化させることは第１及び第２弁（８
Ａ）、　（８Ｂ）をもって行い、そして、これら第３弁
（１１）と第１及び第２弁（８ａ）、　（８ｂ）との相
対的調整関係を規定することにより、濃混合ガスの燃焼
量を希混合ガスの燃焼量に対して略１／１〜１／ｌＯの
範囲内とする。

〔別実施例〕

■　バーナ部（６）に対する製布混合ガスの投入形態と
しては、第２図及び第３図に示すように、濃混合ガスを
バーナ部（６）の中心部に、希混合ガスをバーナ部（６
）の外縁部に投入してもよい。この場合に、濃混合ガス
によるブンゼン炎は希混合ガスの燃焼用空気の一部を二
次空気として利用している。したがって、専用の二次空
気供給路は形成されてはいない。

特に、第３図においてはバーナ部（６）がＶ字形状を呈
しているので、ブンゼン炎の保炎効果が有効に作用する
。

■　希混合ガスとしては空気過剰率が１．３〜１゜７の
希薄予混合ガス、１．７以上の超希薄予混合ガス、ある
いは、低発熱量ガス、難燃ガス（例えば汚泥発生ガス）
等、各種のものを適用できる。

■　第１炎口部（６Ａ）及び第２炎口部（６Ｂ）として
は炎口（６ａ）、　（６ｂ）を夫々１個づつ形成したも
のでもよく、必ずし７も、各々複数個の炎口を備えるも
のでなくてもよい。

■　燃料ガスの種類は適当に選定でき、天然ガスの他、
都市ガス、プロパンガス等を利用でき、燃焼用空気に対
する燃料ガス濃度もガスの種類に応じて変更使用が可能
である。

■　バーナ部（６）としては多数の板壁を所定間隔で平
行に並設して板壁の間隔内をガス通路に形成するものや
、ガス通路としての孔を形成した金属板等であってもよ
く、セラミック製条孔質体に限定されない。

■　この種のガスバーナとしては低ＮＯｘ性能が要求さ
れるファンヒータ、給湯器等に主として使用されるが、
それらに限定されるものではない。

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】

図面は本発明に係るガスバーナの実施例を示し、第１図
は全体構成図、第２図及び第３図は夫々、別実施例を示
すバーナ本体の断面図である。（６Ａ）・・・・・・第１炎口部、（６Ｂ）・・・・・
・第２炎口部。

Claims

【特許請求の範囲】１、燃焼用空気に対する燃料ガス濃度の高い濃混合ガス
を噴出する第１炎口部（６Ａ）と、燃焼用空気に対する
燃料ガス濃度の低い希混合ガスを噴出する第２炎口部（
６Ｂ）とを隣接配置したガスバーナであって、前記第１
炎口部（６Ａ）での濃混合ガスによる燃焼炎をブンゼン
炎とするように構成してあるガスバーナ。２、前記濃混合ガスによる燃焼量を、前記希混合ガスに
よる燃焼量に対して略１／１〜１／１０の範囲に設定し
てある請求項１記載のガスバーナ。３、前記濃混合ガスの燃焼量の変更を規制した状態で、
前記希混合ガスの燃焼量を変化させることによって、全
体燃焼量を調整する構成としてある請求項１又は２記載
のガスバーナ。