JPH04151411A - 窒素酸化物低発生バーナ - 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、家庭用や小型業務用等の小型の燃焼装置に使
用する窒素酸化物低発生バーナに関するものである。

（従来の技術） 各種燃焼装置に於けるバーナの燃焼ガス中の窒素酸化物
（ＮＯｘ）は、それ自体に毒性があるばかりか、酸性雨
や光化学スモッグの原因の一つとみられているため、燃
焼装置に使用するバーナには、このＮＯｘの発生量を低
減するために種々の対策が開発され、講じられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来これらの対策は、法的な規制がある
産業用等の大型の燃焼装置に対して主になされており、
家庭用や小型業務用等の小型の燃焼装置では、騒音等の
問題があるため、必ずしも十分な対策が施されていると
はいえない。

即ち、大型の燃焼装置では、燃焼用ファンの静圧を大き
くとれるため、燃焼用ガスや空気の流れの制御が容易で
ある二と、バーナのレイアウトに自由度が高いこと、騒
音対策も容易であること等の利点により、騒音に対して
の対策条件が厳しくなく、また燃焼室が大きくとれるた
め、いわ１ｉｌる緩慢燃焼によるＮ　Ｏｘ低減対策を施
しても完全燃焼させ易いという利点があるのに対して、
小型の燃焼装置ではこれらの利点がなく、従って小型の
燃焼装置では、大型の燃焼装置と比較して＼○）、低減
対策が難しい。

本発明は、いわゆる濃淡燃焼を小型σ）炉焼装置に合理
的に適用することにより、上述した従来の課題を解決す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上述した課題を解決するための手段を、実施例に対応す
る図面を参照して説明すると、本発明の窒素酸化物低発
生バーナの第一の構成は、長さ方向に延び、上部に噴出
孔２を形成した噴出体ｌを左右側に間隔をおいて並設す
ると共に、該噴出体１の」二部内側間には幅広で長さ方
向に延びる炎孔板３を設け、該炎孔板３には幅方向のス
リット炎孔４を間隔を於いて長さ方向に多数形成すると
共に、前記噴出孔２とスリット炎孔４は、相互に千鳥状
に配列させ、６記噴出体ｌには外側に袖火形成板５を設
けると共に袖火用噴出孔６を設け、前記噴出体１または
炎孔板３のいずれか一方側に燃料濃厚な混合気を供給す
ると共に、組方側に燃料希薄な混合気を供給して濃淡燃
焼を行わせる構成としたものである。

次に第二の構成は、長さ方向に延び、上部に噴出孔２を
形成した噴出体ｌを左右側に間隔をおいて並設すると共
に、該噴出体ｌの上部内側間には幅広で長さ方向に延び
る炎孔板３を設け、該炎孔板３には幅方向のスリット炎
孔、４を間隔を於いて長さ方向に多数形成すると共に、
該スリラミ炎孔４は、前記噴出体１から離れた中央側に
偏倚させて形成し、前ｇこ噴出体１には外側に袖火形成
板５を設けると共に袖火用噴出孔６を設け、重層噴出体
ｌまたは炎孔板３のいずれか一方側に燃料濃厚な混合気
を供給すると８友に、他ｊ５側に燃料希薄な混合気を供
給してａ淡燃焼を行わせる構成としたものである。

次に第三の構成は、長さ−ｊｊ　１ｔ・；に延び、」一
部に噴出孔２を形成した噴出ＩＡ、ｉを１．′右側に開
隔をおいて並設し、計噴出体ｌの１、と１’、ｉ　ＩＩ
居間に１ま幅広でｆ’＜さ方向に延びる炎孔枚′ツを設
けると共に、該炎孔板３には幅方向のス１ノ□ソく炎孔
４を開隔を於いて長さ方向に多数形成し、萌、に噴出Ｊ
ｌ　２とフ、□ノ・・ト炎孔４は、相互に千、１状に配
列させると共に、該スリット炎孔４は、Ｒｔｉ記噴、・
（１体ｌか忙離ｔ、た中央側に偏倚させて形成し、１１
ｊεｌ噴出体）には外側に袖火形成板５を設けると共に
袖火用噴出孔６を設け、前記噴出体１または炎孔板３の
いずれか一方側に燃料濃厚な混合気を供給すると共に、
他方側に燃料希薄な混合気を供給して濃淡燃焼を行わせ
る構成としたものである。

上記の構成に於いて、炎孔板３は、その側壁部と噴出体
１の側壁部間に隙間７が形成されるように設け、この隙
間７に対応して噴出体１に袖火用噴出孔６を形成するこ
とができる。

そして、上記のバーナをユニットとして構成し、このユ
ニットを列設して所望のバーナを構成することができる
。

（作用） 以上の構成に於いて、まず噴出体１に燃料濃厚な混合気
を供給すると共に、該噴出体１間の間隔部８を経て炎孔
板３に燃料希薄な混合気を供給して燃焼を行わせる。

燃料濃厚な混合気は、炎孔板３の両側方に位置する噴出
体１から噴出して、燃焼域に於いて酸素分圧が低い状態
で燃焼するので、ＮＯｘの発生が抑制される。

方、燃料希薄な混合気は、炎孔板３の上方に噴出して燃
焼し、この燃焼は、過剰空気の燃焼であるため、この過
剰空気の冷却作用により、火炎の温度が低温に維持され
てＮＯｘの発生が抑制される。この過剰空気の燃焼は、
単独では火炎の安定性が悪いのであるが、前述した噴出
体ｌの火炎が種火としての作用ダするので、過剰空気の
燃焼であっても火炎の安定性が良好である。従って火炎
のリフトや振動燃焼をせず、これによる騒音の発生が抑
制される。また、この過剰空気は、前記噴出体１上方の
火炎に対して二次空気を供給する作用をし、こうして前
述した燃料濃厚な混合気の燃焼に於ける不完全燃焼の発
生を防止することができる。

次に、噴出体１に燃料希薄な混合気を供給すると共に、
炎孔板３に燃料濃厚な混合気を供給して燃焼を行わせる
。

この場合、燃料希薄な混合気は、袖火用噴出孔６から噴
出し、袖火形成板５の上方に形成される袖火により火炎
を保持されて前記噴出体１の上方に於いて安定して過剰
空気の燃焼を行い、一方、燃料濃厚な混合気は炎孔板３
の上方に噴出して、酸素分圧が低い状態で燃焼し、この
際、噴出体１の火炎から供給される過剰空気を二次空気
として完全燃焼をする。従ってこの場合にも濃淡燃焼に
よるＮＯｘの抑制と、燃焼の安定性が得られる。

このように噴出体】または炎孔板３のいずれか右側に燃
料濃厚な混合気を供給すると共に、他方側に燃料希薄な
混合気を供給して濃淡燃焼を行わせることにより、低騒
音で低Ｎ　Ｏｘの燃焼を実現することができると共に、
過剰空気の燃焼による効率の低下を補償することができ
る。

以上の燃焼動作において、まず前述した第一の構成では
、噴出孔２とスリット炎孔４は、相互に千鳥状に配列さ
せているので、夫々から噴出する燃料濃厚な混合気と燃
料希薄な混合気との部分的な直接の衝突を防止すること
ができ、この衝突により部分的【；生じ易くなる高温域
の発生を防止し、従って高温域によるＮＯｘの発生を抑
制することができると共に、乱流域の発生による不安定
な燃焼を防止することができる。

二のような混合気の部分的な直接の衝突は、このように
噴出孔２とスリット炎孔４を相互に千鳥状に配列させる
他、第二の構成のようにスリット炎孔４を噴出体１から
離れた中央側に偏倚させて形成することによっても防止
することができる。

また第三の構成のようにこれらを併用して、より確実に
防止することもできる。

そして以上のバーナに於いて、第四の構成のように炎孔
板３は、その側壁部と噴出体１の側壁部間に隙間７が形
成されるように設け、この隙間７に対応して噴出体１に
袖火用噴出孔６を形成すれば、燃料希薄な混合気による
燃焼を行うに際して、噴出体１の両側に袖火が形成され
るので、かかる燃焼をより安定して行わせることができ
る。

そして、上述のバーナはユニットとして構成し、このユ
ニットを列設することにより所望燃焼量のバーナを構成
する二とができる。

このような構成に於いて、噴出体ｌに燃料希薄な混合気
を供給して燃焼させる動作においては、全体としてのバ
ーナの両端側に対応する火炎の温度が低いので、燃焼室
を狭く設計して、熱交換器の水冷壁等がバーナの両端側
に近い場合には、過熱防止の観点から有利である。

（実施例） 次に本発明の実施例を図について説明する。

まず全図に於いて、符号１は噴出体ｌであり、この噴出
体１は長さ方向に延び、上部に噴出孔２を形成している
。この噴出体１を左右側に間隔をおいて並設すると共に
、該噴出体ｌの上部内側間には幅広で長さ方向に延びる
炎孔板３を設け、該炎孔板３には幅方向のスリット炎孔
４を間隔を於いて長さ方向に多数形成している。そして
噴出体１には外側に袖火形成板５を設けると共に袖火用
噴出孔６を設けている。

しかして、第１図の実施例に於いては、第１図（ｂ）に
示すように、噴出孔２とスリット炎孔４は、相互に千鳥
状に配列させ、また噴出孔２は一対を並列させた構成と
している。

また第２図の実施例に於いては、スリット炎孔４は前記
噴出体ｌから離れた中央側に偏倚させて形成している。

この実施例の構成に於し）でも、噴出孔２とスリット炎
孔４は、第１図の実施例と同様に、相互に千鳥状に配列
させることができる。

また第３図の実施例に於いては、炎孔板３は、その側壁
部と噴出体１の側壁部間に隙間７が形成されるように設
け、この隙間７に対応して噴出体ｌに袖火用噴出孔６を
形成することができる以上の構成に於いて、噴出体１に
は適宜の混合部を経て混合気を供給する構成とし、また
炎孔板３には、やはり適宜の混合部から、噴出体１間の
間隔部８を経て混合気を供給する構成とする。かかる混
合部は、図示を省略しているが、例えば従来のブンゼン
バーナと同様に、混合部のスロート部に燃料ガスを噴出
して、周囲の空気を吸引して混合させる構成等適宜であ
る。

このような混合部の調節によ１ハ前記噴出体１または炎
孔板３のいずれか一方側に燃料濃厚な混合気を供給する
と共に、他方側に燃料希薄な混合気を供給することがで
きる。夫々に供給する混合気の空気比は、理論空気量λ
＝１とすると、例えば燃料濃厚な混合気ではλが約０．
４、燃料希薄な混合気ではλが約１．２〜１．５とする
ことができる。

また、上述のバーナはユニットとして構成し、このユニ
ットを列設することにより所望の燃焼量のバーナを構成
することができる。この場合、各ユニットの噴出体ｌの
外側には、図示を省略しているが、燃焼用ファンから適
宜の空気整流板を介して燃焼用空気を供給する構成とす
ることができる。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、左右側の噴出体と、これらの間の
炎孔板を合理的に構成して、いわゆる濃淡燃焼を行わせ
るようにしたので、燃料濃厚な混合気の燃焼によるＮＯ
ｘ発生量の低減作用と、燃料希薄な混合気の燃焼による
ＮＯｘ発生量の低減作用とを合理的に併存させることに
より、後者の燃焼に於ける火炎の安定性を向上させて騒
音の発生を抑制すると共に、前者の燃焼に於ける不完全
燃焼の発生を防止することができ、こうして騒音に対し
ての対策が厳しい小型の燃焼装置に於いて、騒音を増大
させずにＮＯｘ低減の対策を施すことができ、また効率
も低下させないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ’　）は本発明の第一の実施例を表
したもので、（ａ）は説明的縦断面図、（ｂ）は説明的
平面図である。また第２図及び第３図は夫々本発明の他
の実施例を表した説明的縦断面図である。 符号１　・噴出体、２−噴出孔、３・炎孔板、４スリツ
ト炎孔、５・袖火形Ｉ成板、６　袖火用噴出孔、７　隙
間、８　間隔部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）長さ方向に延び、上部に噴出孔を形成した噴出体
   を左右側に間隔をおいて並設すると共に、該噴出体の上
   部内側間には幅広で長さ方向に延びる炎孔板を設け、該
   炎孔板には幅方向のスリット炎孔を間隔を於いて長さ方
   向に多数形成すると共に、前記噴出孔とスリット炎孔は
   、相互に千鳥状に配列させ、前記噴出体には外側に袖火
   形成板を設けると共に袖火用噴出孔を設け、前記噴出体
   または炎孔板のいずれか一方側に燃料濃厚な混合気を供
   給すると共に、他方側に燃料希薄な混合気を供給して濃
   淡燃焼を行わせることを特徴とする窒素酸化物低発生バ
   ーナ
2. （２）長さ方向に延び、上部に噴出孔を形成した噴出体
   を左右側に間隔をおいて並設すると共に、該噴出体の上
   部内側間には幅広で長さ方向に延びる炎孔板を設け、該
   炎孔板には幅方向のスリット炎孔を間隔を於いて長さ方
   向に多数形成すると共に、該スリット炎孔は、前記噴出
   体から離れた中央側に偏倚させて形成し、前記噴出体に
   は外側に袖火形成板を設けると共に袖火用噴出孔を設け
   、前記噴出体または炎孔板のいずれか一方側に燃料濃厚
   な混合気を供給すると共に、他方側に燃料希薄な混合気
   を供給して濃淡燃焼を行わせることを特徴とする窒素酸
   化物低発生バーナ
3. （３）長さ方向に延び、上部に噴出孔を形成した噴出体
   を左右側に間隔をおいて並設し、該噴出体の上部内側間
   には幅広で長さ方向に延びる炎孔板を設けると共に、該
   炎孔板には幅方向のスリット炎孔を間隔を於いて長さ方
   向に多数形成し、前記噴出孔とスリット炎孔は、相互に
   千鳥状に配列させると共に、該スリット炎孔は、前記噴
   出体から離れた中央側に偏倚させて形成し、前記噴出体
   には外側に袖火形成板を設けると共に袖火用噴出孔を設
   け、前記噴出体または炎孔板のいずれか一方側に燃料濃
   厚な混合気を供給すると共に、他方側に燃料希薄な混合
   気を供給して濃淡燃焼を行わせることを特徴とする窒素
   酸化物低発生バーナ
4. （４）請求項１または２の炎孔板は、その側壁部と噴出
   体の側壁部間に隙間が形成されるように設け、この隙間
   に対応して噴出体に袖火用噴出孔を形成したことを特徴
   とする窒素酸化物低発生バーナ
5. （５）請求項１、２、３または４のバーナをユニットと
   して構成し、このユニットを列設して構成したことを特
   徴とする窒素酸化物低発生バーナ