JPH08178226A - 気体燃料−酸素バーナー - Google Patents
気体燃料−酸素バーナーInfo
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- JPH08178226A JPH08178226A JP31897794A JP31897794A JPH08178226A JP H08178226 A JPH08178226 A JP H08178226A JP 31897794 A JP31897794 A JP 31897794A JP 31897794 A JP31897794 A JP 31897794A JP H08178226 A JPH08178226 A JP H08178226A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 輝度が高く、推進力のある火炎を生成し得る
気体燃料−酸素バーナーを提供すること。 【構成】 中心部から気体燃料を、その周囲から酸素を
支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーにおい
て、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノズル４、
５の先端部近傍に薄肉金属管２の管束又はハニカム管で
構成される整流管３を備えたものを同心状又は偏心させ
て配置し、或いは、単に、偏心させて配置する。さらに
は、上記いずれかのバーナーを炉壁に気体燃料及び酸素
の吐出方向を略平行にして複数個並列的に連設する。
気体燃料−酸素バーナーを提供すること。 【構成】 中心部から気体燃料を、その周囲から酸素を
支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーにおい
て、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノズル４、
５の先端部近傍に薄肉金属管２の管束又はハニカム管で
構成される整流管３を備えたものを同心状又は偏心させ
て配置し、或いは、単に、偏心させて配置する。さらに
は、上記いずれかのバーナーを炉壁に気体燃料及び酸素
の吐出方向を略平行にして複数個並列的に連設する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硝子溶融炉等、輻射伝
熱を主体とした炉に用いられる気体燃料−酸素バーナー
に関するものである。
熱を主体とした炉に用いられる気体燃料−酸素バーナー
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】硝子溶融炉に於いては、重油等の液体燃
料或いは天然ガス等の気体燃料を予熱した空気で燃焼さ
せるバーナーが用いられ、輻射伝熱を主体とした溶融方
式となっている。
料或いは天然ガス等の気体燃料を予熱した空気で燃焼さ
せるバーナーが用いられ、輻射伝熱を主体とした溶融方
式となっている。
【０００３】空気を支燃ガスとして用いると、燃焼に寄
与しない窒素が空気の大部分を占めているため熱効率が
悪くなる。このため通常は蓄熱室や熱交換器を用いて燃
焼用空気を予熱し熱効率の向上が図られているが、充分
なものではない。また、予熱空気の温度を高くして熱効
率の改善をすればするほどＮＯｘが多量に発生するとい
う不都合がある。さらに、燃焼排ガス量が多いため、そ
の処理にかなり大型の処理設備が必要となる。このよう
なことから、酸素を支燃ガスとしたバーナーが注目さ
れ、実用化されるようになってきている。
与しない窒素が空気の大部分を占めているため熱効率が
悪くなる。このため通常は蓄熱室や熱交換器を用いて燃
焼用空気を予熱し熱効率の向上が図られているが、充分
なものではない。また、予熱空気の温度を高くして熱効
率の改善をすればするほどＮＯｘが多量に発生するとい
う不都合がある。さらに、燃焼排ガス量が多いため、そ
の処理にかなり大型の処理設備が必要となる。このよう
なことから、酸素を支燃ガスとしたバーナーが注目さ
れ、実用化されるようになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、酸素を
支燃ガスとして用いると、燃焼排ガス量の低減、熱効率
の向上、ＮＯｘの低減ができ、さらに、蓄熱室が不要に
なる等利点が多いが、輻射伝熱を主体とした溶融炉に利
用するには解決すべき課題がある。
支燃ガスとして用いると、燃焼排ガス量の低減、熱効率
の向上、ＮＯｘの低減ができ、さらに、蓄熱室が不要に
なる等利点が多いが、輻射伝熱を主体とした溶融炉に利
用するには解決すべき課題がある。
【０００５】一般に酸素燃焼では燃焼速度が速く、高温
の火炎が生成される。しかし、通常、その火炎温度の割
りには火炎の輝度が低く、輻射伝熱を主体とした溶融炉
には不都合がある。そうした輝度が低いという問題は、
天然ガスのような炭素含有量の低い気体燃料を用いる時
に、特に顕著になる。尚、ここで用いている気体燃料と
いう用語は、メタン、エタン、プロパン、ブタンや天然
ガス等の炭素を含み、すすを発生し得る気体状燃料を意
味する。
の火炎が生成される。しかし、通常、その火炎温度の割
りには火炎の輝度が低く、輻射伝熱を主体とした溶融炉
には不都合がある。そうした輝度が低いという問題は、
天然ガスのような炭素含有量の低い気体燃料を用いる時
に、特に顕著になる。尚、ここで用いている気体燃料と
いう用語は、メタン、エタン、プロパン、ブタンや天然
ガス等の炭素を含み、すすを発生し得る気体状燃料を意
味する。
【０００６】火炎の輝度を高くするためには、良く知ら
れているように、層流火炎とするのが有効である。しか
し、工業上実用的な燃焼負荷を満足して層流火炎にする
ためには、ノズルからの吐出速度を数ｍ／ｓｅｃ以下と
いう低速に抑える必要がある。硝子溶融炉のような平炉
では、水平方向に伸びる火炎が必要であり、その時に、
ノズルからの吐出速度を数ｍ／ｓｅｃ以下という低速に
抑えると、火炎の推進力が不足となり、火炎は舞い上が
ってしまい、炉の天井を損傷してしまう。また、火炎の
推進力を増すためには、ノズルからの吐出速度を大きく
すれば良いが、この吐出速度を大きくすればするほど乱
流火炎となり、輝度は低くなってしまうという矛盾が生
じる。
れているように、層流火炎とするのが有効である。しか
し、工業上実用的な燃焼負荷を満足して層流火炎にする
ためには、ノズルからの吐出速度を数ｍ／ｓｅｃ以下と
いう低速に抑える必要がある。硝子溶融炉のような平炉
では、水平方向に伸びる火炎が必要であり、その時に、
ノズルからの吐出速度を数ｍ／ｓｅｃ以下という低速に
抑えると、火炎の推進力が不足となり、火炎は舞い上が
ってしまい、炉の天井を損傷してしまう。また、火炎の
推進力を増すためには、ノズルからの吐出速度を大きく
すれば良いが、この吐出速度を大きくすればするほど乱
流火炎となり、輝度は低くなってしまうという矛盾が生
じる。
【０００７】本発明の目的は、輝度が高く、推進力のあ
る火炎を生成し得る気体燃料−酸素バーナーを提供する
ことにある。
る火炎を生成し得る気体燃料−酸素バーナーを提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、中心部から気体燃料を、その周囲から酸
素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーに
おいて、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノズル
先端部近傍に複数の管状物で構成される整流管を備えて
いることを特徴とする。
め、本発明は、中心部から気体燃料を、その周囲から酸
素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーに
おいて、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノズル
先端部近傍に複数の管状物で構成される整流管を備えて
いることを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、中心部から気体燃料を、
その周囲から酸素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−
酸素バーナーにおいて、酸素ノズルに対して気体燃料ノ
ズルを偏心させて配置したことを特徴とする。
その周囲から酸素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−
酸素バーナーにおいて、酸素ノズルに対して気体燃料ノ
ズルを偏心させて配置したことを特徴とする。
【００１０】上記偏心配置した酸素ノズルと気体燃料ノ
ズルとの一方又は両方が、ノズル先端部近傍に複数の管
状物で構成される整流管を備えていることを特徴とす
る。
ズルとの一方又は両方が、ノズル先端部近傍に複数の管
状物で構成される整流管を備えていることを特徴とす
る。
【００１１】また、上記したいずれかのバーナーを炉壁
に気体燃料及び酸素の吐出方向を略平行にして複数個並
列的に連設することを特徴とする。
に気体燃料及び酸素の吐出方向を略平行にして複数個並
列的に連設することを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明は、中心部から気体燃料を、その周囲か
ら酸素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナ
ーにおいて、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノ
ズル先端部近傍に複数の管状物で構成される整流管を備
えているため、ノズルからの吐出流が整流管の存在によ
り層流に近くなるので、気体燃料と酸素の混合が緩慢に
なり、火炎の輝度を増すことができる。同時に流れの推
進力も増大するので火炎の舞い上がりも少なくなる。本
発明において、複数の管状物なる用語は、金属製若しく
はセラミック製の円形、多角形等の管状物を複数個束状
に、又は、ハニカム状に構成した、流体の流れを層流に
近い状態に整流するための管状物群を意味するものと理
解されたい。
ら酸素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナ
ーにおいて、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノ
ズル先端部近傍に複数の管状物で構成される整流管を備
えているため、ノズルからの吐出流が整流管の存在によ
り層流に近くなるので、気体燃料と酸素の混合が緩慢に
なり、火炎の輝度を増すことができる。同時に流れの推
進力も増大するので火炎の舞い上がりも少なくなる。本
発明において、複数の管状物なる用語は、金属製若しく
はセラミック製の円形、多角形等の管状物を複数個束状
に、又は、ハニカム状に構成した、流体の流れを層流に
近い状態に整流するための管状物群を意味するものと理
解されたい。
【００１３】また、酸素と燃料を同心円状でなく、偏心
した形態で供給することにより、さらに気体燃料と酸素
の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増すことができる。
した形態で供給することにより、さらに気体燃料と酸素
の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増すことができる。
【００１４】また、上記したバーナーを炉壁に気体燃料
及び酸素の吐出方向を略平行にして複数個並列的に連接
することにより、個々のバーナーの中間部が周囲に比較
して低圧状態となるため、各バーナーから吐出される気
体燃料と酸素との吐出流が先端部で相互に接近して合流
する形態となり、この合流点は炉内奥部となることか
ら、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混合を促進さ
せ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温燃焼させる
ことができ、溶融対象物への輻射伝熱量を増加させ、熱
効率を向上させることができる。
及び酸素の吐出方向を略平行にして複数個並列的に連接
することにより、個々のバーナーの中間部が周囲に比較
して低圧状態となるため、各バーナーから吐出される気
体燃料と酸素との吐出流が先端部で相互に接近して合流
する形態となり、この合流点は炉内奥部となることか
ら、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混合を促進さ
せ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温燃焼させる
ことができ、溶融対象物への輻射伝熱量を増加させ、熱
効率を向上させることができる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明に係る気体燃料−酸素バーナー
の第１実施例の縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線にお
ける縦断正面図、図３は本発明の第２実施例の縦断正面
図、図４は本発明の第３実施例を示す平面図、図５は本
発明に使用する整流管の縦断正面図、図６は本発明に係
るノズルと従来のノズルとの吐出流体の流速分布を示す
比較図である。
の第１実施例の縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線にお
ける縦断正面図、図３は本発明の第２実施例の縦断正面
図、図４は本発明の第３実施例を示す平面図、図５は本
発明に使用する整流管の縦断正面図、図６は本発明に係
るノズルと従来のノズルとの吐出流体の流速分布を示す
比較図である。
【００１６】本発明者等の研究によれば、この種の気体
燃料−酸素バーナーにおいて、火炎の輝度を高くするた
めには、燃焼反応を緩慢にし、火炎中にすすを多く発生
させる必要があり、そのためには燃料と酸素の混合を出
来る限り緩慢にすることが一番有効であり、整流管が有
効な手段となることが判明した。
燃料−酸素バーナーにおいて、火炎の輝度を高くするた
めには、燃焼反応を緩慢にし、火炎中にすすを多く発生
させる必要があり、そのためには燃料と酸素の混合を出
来る限り緩慢にすることが一番有効であり、整流管が有
効な手段となることが判明した。
【００１７】上記点を確認するため、図５に示すよう
に、円筒形断面の金属製外管１内に薄肉の金属製細管２
を管束形状に密接配置してなる整流管３を備えたノズル
４と、整流管のないノズル（図示省略）からの吐出流の
特性を調査した。図６はノズル４から一定距離離れた所
での吐出流の流速分布を示すもので、実線ａが整流管３
を備えたノズルの流速分布曲線を示し、点線ｂが整流管
３のないノズルの流速分布曲線を示している。この図６
より、整流管３を備えたノズル４からの吐出流の方が中
心部の流速が大きく、かつ、より狭い領域に流れが集中
していることが解る。この時はノズルからの吐出初速度
を同じにしているが、整流管３を備えることにより吐出
流の推進力が増していることは明らかであり、逆にノズ
ル４から一定距離離れた所での流速を同じにするために
はより低い吐出初速度とすることができるので、流れの
乱れの程度を表すレイノルズ数が小さくなり、より層流
に近い流れとすることができる。また、流れの中に煙を
流し、流れのパターンを目視で確認比較した。整流管３
がある場合には煙は比較的長く直進するが、無い場合に
は煙の流れは乱雑で鮮明にならず、明らかな差異が認め
られた。煙が比較的長く直進するということは、気体の
混合が緩慢であることを意味するので、中心部の化学量
論的に燃料過多（酸素不足）の領域が大きくなり、すす
が発生しやすくなるので、火炎の輝度は高くなる。
に、円筒形断面の金属製外管１内に薄肉の金属製細管２
を管束形状に密接配置してなる整流管３を備えたノズル
４と、整流管のないノズル（図示省略）からの吐出流の
特性を調査した。図６はノズル４から一定距離離れた所
での吐出流の流速分布を示すもので、実線ａが整流管３
を備えたノズルの流速分布曲線を示し、点線ｂが整流管
３のないノズルの流速分布曲線を示している。この図６
より、整流管３を備えたノズル４からの吐出流の方が中
心部の流速が大きく、かつ、より狭い領域に流れが集中
していることが解る。この時はノズルからの吐出初速度
を同じにしているが、整流管３を備えることにより吐出
流の推進力が増していることは明らかであり、逆にノズ
ル４から一定距離離れた所での流速を同じにするために
はより低い吐出初速度とすることができるので、流れの
乱れの程度を表すレイノルズ数が小さくなり、より層流
に近い流れとすることができる。また、流れの中に煙を
流し、流れのパターンを目視で確認比較した。整流管３
がある場合には煙は比較的長く直進するが、無い場合に
は煙の流れは乱雑で鮮明にならず、明らかな差異が認め
られた。煙が比較的長く直進するということは、気体の
混合が緩慢であることを意味するので、中心部の化学量
論的に燃料過多（酸素不足）の領域が大きくなり、すす
が発生しやすくなるので、火炎の輝度は高くなる。
【００１８】そこで、本発明は図１及び図２の実施例に
示すように、中心部に気体燃料を吐出する前記整流管３
を備えたノズル４を配置し、その外側に、酸素を吐出す
るノズル５を同心円状に配置して気体燃料−酸素バーナ
ーを構成したものである。
示すように、中心部に気体燃料を吐出する前記整流管３
を備えたノズル４を配置し、その外側に、酸素を吐出す
るノズル５を同心円状に配置して気体燃料−酸素バーナ
ーを構成したものである。
【００１９】図３の実施例は、酸素を吐出するノズル５
と気体燃料を吐出する前記整流管３を備えたノズル４を
同心円状でなく、偏心した形態で配置したものである。
この実施例のバーナーで気体燃料と酸素を供給すると、
さらに燃料過多（酸素不足）の領域を大きくすることが
できる。
と気体燃料を吐出する前記整流管３を備えたノズル４を
同心円状でなく、偏心した形態で配置したものである。
この実施例のバーナーで気体燃料と酸素を供給すると、
さらに燃料過多（酸素不足）の領域を大きくすることが
できる。
【００２０】整流管３の形状や設置位置についても検討
し、テストした結果、整流管３を構成する細管２は円で
ある必要はないが、各要素である細管２の内径は３ｍｍ
以下が好ましく、長さは３０ｍｍ以上好ましくは１００
ｍｍ位確保する必要があることが解った。また整流管３
の各要素を構成する細管２の肉厚は薄いほど良いが、実
用的には０．５ｍｍ以下とするのが好ましい。整流管３
の終端部はノズル４の吐出端より０〜１００ｍｍ以内の
近傍に設置する必要があることも解った。
し、テストした結果、整流管３を構成する細管２は円で
ある必要はないが、各要素である細管２の内径は３ｍｍ
以下が好ましく、長さは３０ｍｍ以上好ましくは１００
ｍｍ位確保する必要があることが解った。また整流管３
の各要素を構成する細管２の肉厚は薄いほど良いが、実
用的には０．５ｍｍ以下とするのが好ましい。整流管３
の終端部はノズル４の吐出端より０〜１００ｍｍ以内の
近傍に設置する必要があることも解った。
【００２１】以上のように整流管３を備えることによ
り、ノズル４からの吐出流がより層流に近くなるので、
気体燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増す
ことができる。同時に流れの推進力も増大するので火炎
の舞い上がりも少なくなる。
り、ノズル４からの吐出流がより層流に近くなるので、
気体燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増す
ことができる。同時に流れの推進力も増大するので火炎
の舞い上がりも少なくなる。
【００２２】図１、図２に示す第１実施例のバーナー
は、例えば、中心部に、外径３ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、
長さ１００ｍｍの耐熱鋼細管２の管束でできた整流管３
を有する気体燃料流路６を形成し、その周囲に同心状に
酸素ガス流路７を形成する。
は、例えば、中心部に、外径３ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、
長さ１００ｍｍの耐熱鋼細管２の管束でできた整流管３
を有する気体燃料流路６を形成し、その周囲に同心状に
酸素ガス流路７を形成する。
【００２３】このバーナーと、整流管を除いた以外は同
じバーナーを用いて同じ燃焼負荷で発熱量９０００Ｋｃ
ａｌ／Ｎｍ3 のガスを燃焼させ比較したところ輝度、火
炎形状共に整流管３を有するものの方が明らかに優れて
いることが確認できた。
じバーナーを用いて同じ燃焼負荷で発熱量９０００Ｋｃ
ａｌ／Ｎｍ3 のガスを燃焼させ比較したところ輝度、火
炎形状共に整流管３を有するものの方が明らかに優れて
いることが確認できた。
【００２４】しかし、燃焼負荷を６０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ
以上に増大させると、輝度の低下が認められた。実用的
にはもっと大きな燃焼容量のバーナーが必要となる場合
があるので、このままでは不都合である。
以上に増大させると、輝度の低下が認められた。実用的
にはもっと大きな燃焼容量のバーナーが必要となる場合
があるので、このままでは不都合である。
【００２５】そこで第１実施例のバーナーを２つ製作
し、図４に示すように、隣接させて燃焼テストを行っ
た。２つのバーナー８、９の炉壁１０に対する配置の仕
方により火炎形状は変化するが、２つの火炎を衝突させ
ない限り、燃焼負荷が全体で６０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ以上
になっても輝度の高い火炎を得ることができた。好まし
い火炎形状は用途により異なるので、一様には決めるこ
とができないが、複数個のノズルを備えたバーナーで燃
焼負荷６０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ以上に対応できることが解
った。上記図４の実施例の場合、２つのバーナー８、９
の中間部が周囲よりも低圧となるため、相互の火炎が先
端部で接近して合流する傾向を生じ、この合流点は炉内
奥部となるため、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混
合を促進させ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温
燃焼させることができる。
し、図４に示すように、隣接させて燃焼テストを行っ
た。２つのバーナー８、９の炉壁１０に対する配置の仕
方により火炎形状は変化するが、２つの火炎を衝突させ
ない限り、燃焼負荷が全体で６０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ以上
になっても輝度の高い火炎を得ることができた。好まし
い火炎形状は用途により異なるので、一様には決めるこ
とができないが、複数個のノズルを備えたバーナーで燃
焼負荷６０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ以上に対応できることが解
った。上記図４の実施例の場合、２つのバーナー８、９
の中間部が周囲よりも低圧となるため、相互の火炎が先
端部で接近して合流する傾向を生じ、この合流点は炉内
奥部となるため、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混
合を促進させ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温
燃焼させることができる。
【００２６】さらに、実施例のバーナーの気体燃料ノズ
ルを酸素ノズルに対して５ｍｍまたは１０ｍｍ偏心させ
て設置し、燃焼テストを行った。偏心量が多いほど火炎
形状は軸対称でなくなり、不完全燃焼に特有の赤みが部
分的に認められ、火炎の色調が変化した。そのため、輝
度の評価が困難であったが、すすの発生量は増えてお
り、酸素流量を増やすことで輝度が増すことが判明し
た。
ルを酸素ノズルに対して５ｍｍまたは１０ｍｍ偏心させ
て設置し、燃焼テストを行った。偏心量が多いほど火炎
形状は軸対称でなくなり、不完全燃焼に特有の赤みが部
分的に認められ、火炎の色調が変化した。そのため、輝
度の評価が困難であったが、すすの発生量は増えてお
り、酸素流量を増やすことで輝度が増すことが判明し
た。
【００２７】酸素は高価なので、不必要に酸素を多く消
費することは好ましくないが、ノズルを偏心して設置す
ることが好ましい場合もある。通常、硝子溶融炉にはバ
ーナーは複数個設置され、排ガス煙道が設置されるの
で、炉内には他のバーナーの燃焼ガスの流れも存在す
る。本発明のバーナーのように、吐出速度が小さいバー
ナーを使用する場合には、そうした燃焼ガスの流れが無
視できず、特に外周の酸素が影響を受けやすい。そのよ
うな場合には、偏心していることが、むしろ好都合にな
ることがある。
費することは好ましくないが、ノズルを偏心して設置す
ることが好ましい場合もある。通常、硝子溶融炉にはバ
ーナーは複数個設置され、排ガス煙道が設置されるの
で、炉内には他のバーナーの燃焼ガスの流れも存在す
る。本発明のバーナーのように、吐出速度が小さいバー
ナーを使用する場合には、そうした燃焼ガスの流れが無
視できず、特に外周の酸素が影響を受けやすい。そのよ
うな場合には、偏心していることが、むしろ好都合にな
ることがある。
【００２８】さらに、上記実施例のバーナーの酸素流路
７にも整流管３を追加したバーナー（図示省略）を製作
し、燃焼テストを行った。この場合の整流管３として
は、気体燃料流路６に使用したものと同じ外径３ｍｍ、
肉厚０．５ｍｍ、長さ１００ｍｍの耐熱鋼細管束を用い
た。この場合、輝度、火炎形状共に改善が認められた。
上記各実施例は、整流管３として、円形の細管２を使用
した場合を例示しているが、他の管束形状、例えば、楕
円形、四角形、六角形、その他適宜の形状を単独で、或
いは、組み合わせて採用してもよく、ハニカム形状とし
てもよい。
７にも整流管３を追加したバーナー（図示省略）を製作
し、燃焼テストを行った。この場合の整流管３として
は、気体燃料流路６に使用したものと同じ外径３ｍｍ、
肉厚０．５ｍｍ、長さ１００ｍｍの耐熱鋼細管束を用い
た。この場合、輝度、火炎形状共に改善が認められた。
上記各実施例は、整流管３として、円形の細管２を使用
した場合を例示しているが、他の管束形状、例えば、楕
円形、四角形、六角形、その他適宜の形状を単独で、或
いは、組み合わせて採用してもよく、ハニカム形状とし
てもよい。
【００２９】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ノズルからの
吐出流が整流管の存在により層流に近くなるので、気体
燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増すこと
ができ、硝子溶融炉のような輻射伝熱を主体とした炉で
はエネルギー効率の向上が期待できる。同時に流れの推
進力も増大するので火炎の舞い上がりも少なくなり、炉
の天井の損傷も少なくなるため、炉の寿命が長くなる効
果も期待できる。
吐出流が整流管の存在により層流に近くなるので、気体
燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度を増すこと
ができ、硝子溶融炉のような輻射伝熱を主体とした炉で
はエネルギー効率の向上が期待できる。同時に流れの推
進力も増大するので火炎の舞い上がりも少なくなり、炉
の天井の損傷も少なくなるため、炉の寿命が長くなる効
果も期待できる。
【００３０】また、酸素と燃料を同心円状でなく、偏心
した形態で供給する請求項２および３の発明によれば、
さらに気体燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度
を一層増大させることができる。
した形態で供給する請求項２および３の発明によれば、
さらに気体燃料と酸素の混合が緩慢になり、火炎の輝度
を一層増大させることができる。
【００３１】また、上記したバーナーを炉壁に気体燃料
及び酸素の噴出方向を略平行にして複数個並列的に連接
する請求項４の発明によれば、個々のバーナーの中間部
が周囲に比較して低圧状態となるため、各バーナーから
噴出される気体燃料と酸素との噴射流が先端部で相互に
接近して合流する形態となり、この合流点は炉内奥部と
なることから、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混合
を促進させ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温燃
焼させることができ、溶融対象物への輻射伝熱量を増加
させ、熱効率を向上させることができる。
及び酸素の噴出方向を略平行にして複数個並列的に連接
する請求項４の発明によれば、個々のバーナーの中間部
が周囲に比較して低圧状態となるため、各バーナーから
噴出される気体燃料と酸素との噴射流が先端部で相互に
接近して合流する形態となり、この合流点は炉内奥部と
なることから、この炉内奥部で気体燃料と酸素との混合
を促進させ、火炎の輝度を増加させるとともに、高温燃
焼させることができ、溶融対象物への輻射伝熱量を増加
させ、熱効率を向上させることができる。
【図１】本発明に係る気体燃料−酸素バーナーの第１実
施例の縦断側面図。
施例の縦断側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における縦断正面図。
【図３】本発明の第２実施例の縦断正面図。
【図４】本発明の第３実施例を示す平面図。
【図５】本発明に使用する整流管の縦断正面図。
【図６】本発明に係るノズルと従来のノズルとの吐出流
体の流速分布を示す比較図。
体の流速分布を示す比較図。
１ 金属製外管 ２ 金属製細管 ３ 整流管 ４ 気体燃料吐出ノズル ５ 酸素吐出ノズル ６ 気体燃料流路 ７ 酸素ガス流路 ８、９ バーナー １０ 炉壁
Claims (4)
- 【請求項１】 中心部から気体燃料を、その周囲から酸
素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーに
おいて、気体燃料及び酸素の一方又は両方の吐出ノズル
先端部近傍に複数の管状物で構成される整流管を備えて
いることを特徴とする気体燃料−酸素バーナー。 - 【請求項２】 中心部から気体燃料を、その周囲から酸
素を支燃ガスとして吐出する気体燃料−酸素バーナーに
おいて、酸素ノズルに対して気体燃料ノズルを偏心させ
て配置したことを特徴とする気体燃料−酸素バーナー。 - 【請求項３】 酸素ノズルと気体燃料ノズルとの一方又
は両方が、ノズル先端部近傍に複数の管状物で構成され
る整流管を備えていることを特徴とする請求項２に記載
の気体燃料−酸素バーナー。 - 【請求項４】 バーナーを炉壁に気体燃料及び酸素の吐
出方向を略平行にして複数個並列的に連設することを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気体燃料−酸
素バーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31897794A JP3580438B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 気体燃料−酸素バーナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31897794A JP3580438B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 気体燃料−酸素バーナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178226A true JPH08178226A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3580438B2 JP3580438B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=18105116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31897794A Expired - Fee Related JP3580438B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 気体燃料−酸素バーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3580438B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100886228B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2009-03-02 | 한국에너지기술연구원 | 편심 분사형 가스연료용 저질소산화물 산소연소기 |
| JP2013516385A (ja) * | 2010-01-04 | 2013-05-13 | リンデ アクチエンゲゼルシャフト | ガラス溶融システム用の非同軸酸素バーナー |
| JP2016070532A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 中川産業株式会社 | 燃焼用バーナ |
| CN110160047A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-23 | 华帝股份有限公司 | 一种管式蜂窝体及燃烧器 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP31897794A patent/JP3580438B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100886228B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2009-03-02 | 한국에너지기술연구원 | 편심 분사형 가스연료용 저질소산화물 산소연소기 |
| WO2009057839A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Korea Institute Of Energy Research | Eccentric jet oxyfuel burner with low nitrogen oxide emission |
| JP2013516385A (ja) * | 2010-01-04 | 2013-05-13 | リンデ アクチエンゲゼルシャフト | ガラス溶融システム用の非同軸酸素バーナー |
| JP2016070532A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 中川産業株式会社 | 燃焼用バーナ |
| CN110160047A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-23 | 华帝股份有限公司 | 一种管式蜂窝体及燃烧器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3580438B2 (ja) | 2004-10-20 |
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