JPH08285236A - 供給可変型の面燃焼を用いた燃料ガスの低ＮＯｘ燃焼方法およびそのバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易かつ低コストな構造により、しかも安定
した火炎の形成を確保しつつ低ＮＯｘで燃焼させる。 【構成】 燃料ガスおよび燃焼用空気の混合体を第１多
孔質体６を通して噴出させ燃焼せしめると共に、当該第
１多孔質体６のバーナ軸方向下流側に当該軸方向に対し
移動可能に設けられた第２多孔質体８を通して二次燃料
ガスを噴出させることにより、面燃焼による二段燃焼を
行う。また、第２多孔質体８を通して噴出される燃料ガ
スは、第１および第２多孔質体６，８双方を通して噴出
される燃料ガスの総量に対して、１０〜３０％に設定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガスおよび燃焼用
空気を所定量混合し、点火して燃焼させる燃料ガスの燃
焼方法およびそのバーナに係り、特に、燃料ガスおよび
燃焼用空気の混合ガスをセラミックスなどの多孔質体を
通して噴出させ燃焼せしめる面燃焼を用いたものに改良
を加えて燃焼ガス中のＮＯｘ濃度の低減を図ったものに
関し、本発明は、工業用加熱炉、各種溶解炉、熱処理
炉、ボイラ等の燃焼機器として使用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境保全の観点から、工業用
バーナについても、特に窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出低
減の要請が高まっている。

【０００３】一般に、燃焼により発生するＮＯｘには、
燃焼用空気中の窒素が酸化して生成されるものであっ
て、燃焼温度が高いほど発生しやすいサーマルＮＯｘ
と、燃料中の窒素化合物が酸化して生成されるフューエ
ルＮＯｘとがあり、これらのＮＯｘは光化学スモッグな
どの原因にも考えられているため、その低減対策が急務
となっている。

【０００４】従来の燃焼におけるＮＯｘ低減法として
は、希薄予混合燃焼、排ガス再循環、濃淡燃焼・
緩慢燃焼、燃料の二段燃焼、空気の二段燃焼、火
炎形状の変更（分割火炎・薄膜火炎等）、水蒸気の噴
射および水噴射などが知られており、それらの単独また
は組合わせの種々のＮＯｘ低減法が提案され、実用化に
供されてきている。

【０００５】これらの中でも、燃料及び空気の二段燃焼
による方法を中心として、排ガス再循環や水蒸気の噴射
などの抑止手段を組合わせたものが多く用いられる。例
えば空気の二段燃焼は、燃焼用空気を二段に分割して供
給し、一次空気は理論空気量よりも少なくして燃焼を行
い、残りを二次空気として送り込む方法である。これに
よれば、空気の分割により火炎温度が上昇せず、高温領
域の酸素濃度が低下するために、ＮＯｘの発生が抑えら
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
空気の二段燃焼を利用したバーナでは、一般に、燃料噴
射ノズルを中央に配置してその回りに燃焼用空気の噴出
口を分割配置するので、バーナの中心軸近傍に燃料の過
濃領域が形成され、中央付近の燃料は空気との混合が遅
れて混合不均一となる虞れがあり、特に低空気比での燃
焼時には火炎が乱れやすいという欠点がある。（ここ
で、空気比とは、燃料を燃焼させるのに必要な空気量に
対する使用空気量の割合をいう。） これに対し、燃焼用空気をさらに多段に分割して供給す
ることにより、燃料と燃焼用空気との混合不均一の解消
を図ったものもあるが、実質的に燃焼用空気の供給系統
がさらに増え、構造が複雑かつ大型化するばかりか、コ
スト高になるという問題があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡易かつ
低コストな構造により、しかも安定した火炎の形成を確
保しつつ低ＮＯｘで燃焼させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、請求項毎に次のように構成される。請求項
１に記載の発明の構成は、燃料ガスおよび燃焼用空気を
多孔質体の一方の側に供給して当該多孔質体を通過した
他方の側で燃焼を行わせる面燃焼を用いた燃料ガスの燃
焼方法において、燃料ガスおよび燃焼用空気の混合体を
第１多孔質体を通して噴出させ燃焼せしめると共に、当
該第１多孔質体の前記混合体の送り方向下流側に当該送
り方向に対し移動可能に設けられた第２多孔質体を通し
て燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のう
ちのいずれかを噴出させるようにしたことを特徴とする
面燃焼を用いた燃料ガスの燃焼方法である。

【０００９】請求項２に記載の発明の構成は、上記請求
項１記載の面燃焼を用いた燃料ガスの燃焼方法におい
て、前記第２多孔質体を通して噴出される燃料ガス、燃
焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちのいずれか
は、前記第１および第２多孔質体) 双方を通して噴出さ
れるそれぞれの総量に対して、１０〜３０％に設定され
ていることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明の構成は、燃料ガス
および燃焼用空気を多孔質体の一方の側に供給して当該
多孔質体を通過した他方の側で燃焼を行わせる面燃焼を
用いたガスバーナにおいて、燃料ガスおよび燃焼用空気
の混合体を案内する第１供給管と、第１供給管により送
られる混合体が通過する第１多孔質体と、燃料ガス、燃
焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちのいずれかを
案内する第２供給管と、第１多孔質体のバーナ軸方向下
流側に当該軸方向に対し移動可能に設けられ、第２供給
管により送られる燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれ
らの混合体のうちのいずれかが通過する第２多孔質体と
を有することを特徴とする面燃焼を用いたガスバーナで
ある。

【００１１】請求項４に記載の発明の構成は、上記請求
項３記載の面燃焼を用いたガスバーナにおいて、前記第
１多孔質体は多孔質体の筒状部と当該筒状部の内孔の一
端を閉じる多孔質体の底板とからなり、前記第２供給管
は第１多孔質体の底板を挿通し、バーナ軸に沿って当該
軸方向に移動可能に設けられ、前記第２多孔質体は多孔
質体の円板からなり、第２供給管の下流側端部に設けら
れ、前記第２多孔質体を通して噴出される燃料ガス、燃
焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちのいずれか
は、前記第１および第２多孔質体双方を通して噴出され
るそれぞれの総量に対して、１０〜３０％に設定されて
いることを特徴とする。

【００１２】請求項５に記載の発明の構成は、上記請求
項４記載の面燃焼を用いたガスバーナにおいて、前記第
２供給管には、開口面積を調整可能とした燃料ガス供給
孔と、第２多孔質体の直近上流側に当該第２多孔質体を
通過する燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合
体のうちのいずれかの流量を調整し得る流量調整手段と
が設けられていることを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように構成した本発明にあっては、あらか
じめ第２供給管を移動調整することにより、当該第２供
給管の下流側端部に設けられた第２多孔質体を第１多孔
質体のバーナ軸方向下流側に所定距離だけ離間して配置
する。また、燃料ガス供給孔および流量調整手段を調整
することにより第２多孔質体を通過する燃料ガスの燃料
ガス総量に対する割合を調整する。このようにして、き
わめて効率良く低ＮＯｘでの燃焼を達成し得る最適な条
件に設定する。

【００１４】そして、燃料ガスおよび燃焼用空気の混合
体は、第１供給管により案内されて、第１多孔質体の一
方の側に供給される。次いで、前記混合体は、第１多孔
質体を通過することにより混合が促進されて第１多孔質
体の他方の面の表面全体から均一に噴出され、当該第１
多孔質体の表面で燃焼が行われて一次火炎が形成され
る。

【００１５】また、燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこ
れらの混合体のうちのいずれかは、第２供給管により案
内されて、第２多孔質体の一方の側に供給され、当該第
２多孔質体を通して他方の面全体から均一に噴出され
る。そして、第１多孔質体の表面で形成される一次火炎
の上に供給され、二次火炎面が形成される。ここで、第
２多孔質体を通して噴出される燃料ガス、燃焼用空気、
若しくはこれらの混合体のうちのいずれかは、前述のよ
うに、燃料ガス供給孔および流量調整手段の調整により
第１および第２多孔質体双方を通して噴出されるそれぞ
れの総量に対して、１０〜３０％に設定されている。

【００１６】このような多孔質体を使用して面燃焼を行
わせることにより、多孔質体による燃料ガスと空気とが
混合攪拌強化されて希薄予混合燃焼が確保される。これ
により火炎温度が一様に低減されてＮＯｘが抑制される
と共に、低空気比においても面全体からの均一で安定的
な火炎の形成がなされ、さらにＮＯｘが低減される。し
かも、二段階に分割して燃焼されることにより火炎温度
がさらに低下し、ＮＯｘの発生がより一層低減される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例に係る面燃焼を用いたガ
スバーナの概略断面図、図２は図１に示されるガスバー
ナの燃料ガス調節手段周辺の拡大断面図である。

【００１８】図１に示したように、本実施例のガスバー
ナ１０は、燃料ガスおよび燃焼用空気を多孔質体の一方
の側に供給して当該多孔質体を通過した他方の側で燃焼
を行わせる面燃焼を用いたガスバーナである。

【００１９】このガスバーナ１０は、燃焼用空気供給管
１と、その内部の同軸上に配置される燃料ガス供給管２
とを有している。燃料ガス供給管２には、連絡配管１１
が接続されており、当該連絡配管１１に設けられた図示
しない供給口から燃料ガスが送り込まれるようになって
いる。また、燃料ガス供給管２の下流側（図中左側）端
部近傍には、第１燃料ガス供給孔１２が複数形成され
る。このように、燃料ガスが第１燃料ガス供給孔１２か
ら燃焼用空気供給管１内に供給されるようになってお
り、その下流側には、これらの燃料ガスと燃焼用空気と
を充分に混合させるための混合器５が燃焼用空気供給管
１の内壁に対して垂直方向に設けられる。この混合器５
は、例えば中央孔５ａを有する多孔質体の円板からなる
が、このような形状および材料に限定されるものではな
い。

【００２０】燃焼用空気供給管１の下流側には、当該燃
焼用空気供給管１と一体的構成をなして連設される第１
供給管３が設けられる。前述のように混合された燃料ガ
スおよび燃焼用空気の混合体は、第１供給管３により案
内されて、第１多孔質体６の外側に供給されるように構
成される。

【００２１】第１多孔質体６は、多孔質体の筒状部とし
ての円筒側面面燃焼パネル６ａと、当該円筒側面面燃焼
パネル６ａの内孔の一端を閉じる多孔質体の底板として
の円筒底板面燃焼パネル６ｂとからなる。

【００２２】これらの面燃焼パネル６ａ，６ｂは、セラ
ミックスまたは金属の多孔質体であり、好ましくは、三
次元網目構造の空孔率の大きな（８０〜９０％）多孔質
体を使用する。面燃焼パネルの必要条件は、ガスの混合
および均一な噴出、表面の耐熱性、パネルとしての機械
的強度であり、使用条件に応じて最適なパネル材質の選
定を行う。

【００２３】本実施例では、燃料ガス供給管２と第２燃
料ガス供給孔１３を介して連通する第２供給管４が設け
られている。この第２供給管４は、第１多孔質体６の底
板６ｂを挿通し、バーナ軸上に配置されて全体としてコ
ンパクトな構成となっている。

【００２４】第２燃料ガス供給孔１３は、燃料ガス調節
手段７によりその開口面積を調整することができる。図
２に示したように、燃料ガス調節手段７は、雄螺子部７
ａとつまみ部７ｂとを有しており、当該雄螺子部７ａ
は、第２供給管４の上流側端部の内孔に形成された雌螺
子部４ａに気密を保持しつつ螺合される。したがって、
燃料ガス調節手段７のつまみ部７ｂを回すことによって
雄螺子部７ａが軸方向に移動し、第２燃料ガス供給孔１
３の開口面積が調整される。また、燃料ガス調節手段７
をバーナ軸方向に移動させることにより、第２供給管４
を軸方向に移動させ、後述する第２多孔質体８を軸方向
の所定の位置に保持することができるようになってい
る。即ち、二次燃料ガスの噴出位置を調整することがで
きる。

【００２５】第２多孔質体８は、多孔質体の円板からな
り、第２供給管４の下流側端部に設けられる。そして、
第２多孔質体８は、第１多孔質体６のバーナ軸方向下流
側に所定距離だけ離間して配置されるように構成され
る。また、第２多孔質体８の直近上流側に、当該第２多
孔質体８を通過する燃料ガスの流量を調整し得る流量調
整手段９が設けられている。この流量調整手段９は、燃
料ガスが通過する内孔径を絞って変化させることができ
る構造を採用しているが、このような構成に限定される
ものではなく、種々の流量弁を使用することが可能であ
る。

【００２６】このように、第２多孔質体８を通過する燃
料ガスは燃料供給管２から供給され、まず第２燃料ガス
供給孔１３で一次の燃料量調整がなされ、さらに第２供
給管４の下流側端部の流量調整手段９で二次の燃料量調
整が可能な構造となっている。このようにして燃料ガス
は第２供給管４により案内され、流量調整手段９を経て
第２多孔質体８に供給される。

【００２７】第２供給管４により案内された燃料ガス
は、第１多孔質体４の内表面で形成されるガス火炎の上
に二次燃料ガスとして供給され、バーナタイル１５の出
口側で二次火炎面が形成される。ここで、第２多孔質体
８を通して噴出される二次燃料ガスＧ₂ は、第１および
第２多孔質体６，８双方を通して噴出される燃料ガスの
総量Ｇ_T に対して、１０〜３０％に設定される。

【００２８】このように、配管が一系統で、その中に仕
切りを設置することだけで、燃料系を二分割することが
でき、このため、従来の二段燃焼では実質的に２本のバ
ーナが必要であったのに対し、簡単な構造で低コストに
て二段燃焼を行うことができる。そして、このように二
段階で燃焼させることにより火炎温度の低下が実現さ
れ、ＮＯｘの発生を一層低減することが可能である。

【００２９】ここで、本実施例に係るガスバーナ１０の
特徴的な構成である多孔質体を使用した面燃焼バーナ単
独（燃料・空気の一段燃焼）についての基礎実験を行っ
たので、その燃焼結果（図３〜図６）の説明を行う。

【００３０】図３は燃焼ガス組成と空気比との関係を示
すグラフである。この場合の実験条件は、燃料：ＬＰ
Ｇ、温度：１０００〜１１００℃、多孔質体（面燃焼パ
ネル）：７０ｍｍ×７０ｍｍとした。図３から、低空気
比においてＮＯｘ濃度が急激に低下することがわかる。

【００３１】図４は低空気比燃焼下におけるＣＯ、ＣＯ
₂ 濃度を示すグラフである。この場合の実験条件は、燃
料：ＬＰＧ、温度：１０００〜１２００℃、多孔質体
（面燃焼パネル）：１３０ｍｍ×１３０ｍｍとした。図
４から、ＣＯ、ＣＯ₂ 濃度は、データ取得した空気比
０．５５まで理論的に良く一致しており、本バーナは低
空気比下でも完全燃焼していることがわかる。したがっ
て、すすの発生もない。

【００３２】図５は低空気比燃焼下におけるＯ₂ 濃度を
示すグラフである。この場合の実験条件は、ガス：ＣＯ
Ｇ，ＬＰＧ、温度：８５０〜１２５０℃とした。図５か
ら、Ｏ₂ 濃度は空気比０．９５以下では２０ｐｐｍ以下
というきわめて低い値を示し、図中に示したプレミック
ス（予混合）型の還元バーナＡ若しくは無酸化バーナＢ
と同一水準にあることがわかる。

【００３３】図６はバーナ軸方向のガス組成分布を示す
グラフである。この場合の実験条件は、炉温：１１９０
℃、空気比ｍ：０．８、ガス：ＬＰＧとした。図６か
ら、各ガス共に変化はほとんどなく、燃焼は短距離で完
全燃焼しており、予混合炎の特徴を有している。

【００３４】本発明は、このような多孔質体を使用した
面燃焼により、低空気比においても安定的な希薄予混合
燃焼が確保されることの知見に基づいて、さらに鋭意研
究を重ねた結果、ガスバーナにおけるＮＯｘ濃度のさら
なる抑制を実現するに至ったものである。

【００３５】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例のガスバーナ１０を使用する場合にあっては、あらか
じめ燃料ガス調節手段７をバーナ軸方向に移動させるこ
とにより、第２供給管４の下流側端部に設けられた第２
多孔質体８を第１多孔質体６のバーナ軸方向下流側に所
定距離だけ離間して配置する。また、燃料ガス調節手段
７および流量調整手段９により二次燃料ガスの燃料ガス
総量に対する割合（Ｇ₂ ／Ｇ_T ）を調整する。

【００３６】そして、燃焼用空気は燃焼用空気供給管１
の図示しない供給口から送り込まれ、バーナ軸方向下流
側に向けて送られる。一方、燃料ガスは、連絡配管１１
に設けられた図示しない供給口から送り込まれ、当該連
絡配管１１を経て燃料ガス供給管２に送られ、さらに、
当該燃料ガス供給管２の下流側端部近傍に複数形成され
た第１燃料ガス供給孔１２から燃焼用空気供給管１内に
供給される。このように、燃焼用空気の中に一次燃料ガ
スＧ₁ として燃料ガスが混入され、さらに下流に設けら
れた混合器５の作用により両者が充分に予め混合され
る。これら燃料ガスおよび燃焼用空気の混合体は、第１
供給管３により案内されて、第１多孔質体６の外側に供
給される。次いで、前記混合体は、第１多孔質体６を通
過することにより一層混合が促進されて第１多孔質体６
の内表面全体から均一に内孔に噴出され、当該第１多孔
質体６の内表面で燃焼が行われて一次火炎が形成され
る。

【００３７】また、燃料ガス供給管２に送られた燃料ガ
スは、第２燃料ガス供給孔１３を通過して一次の燃料量
調整がなされた後に第２供給管４により下流方向に案内
され、さらに流量調整手段９を経て二次の燃料量調整が
なされ、第２多孔質体８に供給される。このようにして
燃料ガスの供給量を微妙に調整することができる。第２
多孔質体８を通過した燃料ガスは、当該第２多孔質体８
の面全体から均一に下流側に噴出し、第１多孔質体６の
内表面で形成される一次火炎の上に二次燃料ガスとして
供給され、バーナタイル１５の出口側で二次火炎面が形
成される。ここで、第２多孔質体８を通して噴出される
二次燃料ガスＧ₂ は、第１および第２多孔質体４，６双
方を通して噴出される燃料ガスの総量Ｇ_T に対して、１
０〜３０％に設定される。

【００３８】このような多孔質体を使用して面燃焼を行
わせることにより、多孔質体による燃料ガスと空気とが
混合攪拌強化された希薄予混合燃焼を確保することがで
きる。これにより火炎温度が一様に低減されてＮＯｘの
発生が抑制されると共に、低空気比においても面全体か
らの均一で安定的な火炎の形成が可能となり、さらにＮ
Ｏｘが低減できる。しかも、二段階に分割して燃焼させ
ることにより火炎温度の低下がさらに実現され、ＮＯｘ
の発生をより一層低減することができる。また、低空気
比燃焼が容易なため、ターンダウン比（最大投入熱量／
最小投入熱量）も約６くらいに大きく採ることができ
る。

【００３９】図７は本実施例のガスバーナを使用した場
合の二次燃料ガスの噴出位置および二次燃料ガスの燃料
ガス総量に対する割合を変化させたときのＮＯｘ濃度を
示すグラフである。ここで、二次燃料ガスの燃料ガス総
量に対する割合（Ｇ₂ ／Ｇ_T）を０，１０，３０％に変
化させて測定した。

【００４０】具体的には、燃焼炉（１．７ｍ×２．０ｍ
×１．８ｍ、容積約６ｍ³ ）の側壁に、本実施例のガス
バーナ１０を設置し、燃焼条件を変化させたときには、
約３時間後の定常条件下で、燃焼特性を測定した。な
お、図７においては、燃料ガスとしてＬＰＧを用い、燃
料ガス総量に対し空気比が０．８となるように燃焼用空
気を供給して、炉温を１１９０℃に維持しながら燃焼さ
せた場合のバーナタイル１５から８５０ｍｍ離れた位置
でのＮＯｘ濃度測定値である。

【００４１】図７から、二次燃料ガスの噴出位置に相応
する第２多孔質体８が円筒底板面燃焼パネル６ｂから３
００ｍｍ離れた位置にあり、かつ二次燃料ガスの燃料ガ
ス総量に対する割合（Ｇ₂ ／Ｇ_T ）が３０％の場合にお
いて最もＮＯｘ濃度が低くなることがわかる。

【００４２】また、多少のばらつきがあるものの、低Ｎ
Ｏｘ濃度の観点から言えば、二次燃料ガスの噴出位置に
ついては最適な位置が存在し、二次燃料ガスの燃料ガス
総量に対する割合（Ｇ₂ ／Ｇ_T ）については、（Ｇ₂ ／
Ｇ_T ）を３０％近くに増加させた方がＮＯｘ低減の効果
が大きく発揮される傾向にあることがわかる。但し、二
次燃料ガスＧ₂ を、（Ｇ₂ ／Ｇ_T ）が３０％より大きく
なるように増加させると、炉温の維持が困難となり、し
たがって、二次燃料ガスの燃料ガス総量に対する割合
（Ｇ₂ ／Ｇ_T ）は３０％以下とすることが好ましい。

【００４３】ＮＯｘ濃度を最小とする条件は個々のガス
バーナによりある程度異なるものであるが、本実施例は
最適な条件に調整可能としたものである。即ち、本実施
例では、燃料ガス調節手段７をバーナ軸方向に移動させ
ることにより二次燃料ガスの噴出位置を調整できると共
に、燃料ガス調節手段７および流量調整手段９の調整に
より二次燃料ガスの燃料ガス総量に対する割合を調整で
きるように構成したので、最適な条件で燃焼させること
ができ、きわめて効率良く低ＮＯｘを達成することが可
能である。

【００４４】また、本発明は、多孔質体による面燃焼を
利用しており、この多孔質体はセラミックス製または金
属製であるため容易に成形可能で、上述した実施例のよ
うな円筒や円板（リング状を含む）のほか、角状（三
角、四角など）やスリット状（細長い長方形）の形、球
体等の任意の形状にパネル成形することができる。した
がって、この多孔質体の形状の自在性により、任意の形
状の火炎形成が可能である。

【００４５】なお、以上説明した実施例は、本発明の理
解を容易にするために記載されたものであって、本発明
を限定するために記載されたものではなく、したがっ
て、上記実施例に開示された各要素は、本発明の技術的
範囲に属する全ての変更をも含む趣旨である。

【００４６】たとえば、上述した実施例では、燃料ガス
の一部を分割供給して二段階に燃焼させるように構成し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、燃焼用空気の一部を分割供給して二段階に燃焼させ
るように構成してもよい。さらには、燃料ガスおよび燃
焼用空気の混合体を分割供給して二段階に燃焼させるよ
うに構成することも可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、多孔
質体を使用して面燃焼を行わせることにしたので、多孔
質体により燃料ガスと燃焼用空気とが混合攪拌強化され
て希薄予混合燃焼が確保できる。これにより火炎温度が
一様に低減されてＮＯｘの発生が抑制されると共に、低
空気比においても面全体からの均一で安定的な火炎の形
成が可能となり、さらにＮＯｘが低減できる。しかも、
二段階に分割して燃焼させることにより火炎温度の低下
がさらに実現され、ＮＯｘの発生をより一層低減するこ
とができる。また、低空気比燃焼が容易なため、ターン
ダウン比も大きく採ることができる。

【００４８】さらに、多孔質体を用いることにより、一
系統の配管の中に仕切りを設置するだけで、燃料や空気
等の供給系を二分割することができ、このため、従来の
二段燃焼では実質的に２つの供給系統が必要であったの
に対し、簡単な構造で低コストにて二段燃焼を行うこと
ができる。また、多孔質体の形状の自在性により、任意
の形状の火炎形成が可能となる。

【００４９】しかも、二次燃料ガスの噴出位置を調整で
きると共に、二次燃料ガスの燃料ガス総量に対する割合
を調整できるように構成したので、最適な条件で燃焼さ
せることができ、きわめて効率良く低ＮＯｘを達成する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る供給可変型の面燃焼
を用いたガスバーナの概略断面図である。

【図２】 図１に示されるガスバーナの燃料ガス調節手
段周辺の拡大断面図である。

【図３】 一段の面燃焼バーナの場合の燃焼ガス組成と
空気比との関係を示すグラフである。

【図４】 一段の面燃焼バーナの場合の低空気比燃焼下
におけるＣＯ、ＣＯ₂ 濃度を示すグラフである。

【図５】 一段の面燃焼バーナの場合の低空気比燃焼下
におけるＯ₂ 濃度を示すグラフである。

【図６】 一段の面燃焼バーナの場合のバーナ軸方向の
ガス組成分布を示すグラフである。

【図７】 本実施例のガスバーナを使用した場合の二次
燃料ガスの噴出位置および二次燃料ガスの燃料ガス総量
に対する割合を変化させたときのＮＯｘ濃度を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１…燃焼用空気供給管、 ２…燃料ガス供給管、 ３…第１供給管、 ４…第２供給管、 ５…混合器、 ６…第１多孔質体、 ６ａ…円筒側面面燃焼パネル（筒状部）、 ６ｂ…円筒底板面燃焼パネル（底板）、 ７…燃料ガス調節手段、 ８…第２多孔質体、 ９…流量調整手段、 １０…ガスバーナ １１…連絡配管、 １２…第１燃料ガス供給孔、 １３…第２燃料ガス供給孔（燃料ガス供給孔）、 １５…バーナタイル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスおよび燃焼用空気を多孔質体の
   一方の側に供給して当該多孔質体を通過した他方の側で
   燃焼を行わせる面燃焼を用いた燃料ガスの燃焼方法にお
   いて、 燃料ガスおよび燃焼用空気の混合体を第１多孔質体(6)
   を通して噴出させ燃焼せしめると共に、当該第１多孔質
   体(6) の前記混合体の送り方向下流側に当該送り方向に
   対し移動可能に設けられた第２多孔質体(8) を通して燃
   料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちの
   いずれかを噴出させるようにしたことを特徴とする面燃
   焼を用いた燃料ガスの燃焼方法。
2. 【請求項２】 前記第２多孔質体(8) を通して噴出され
   る燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のう
   ちのいずれかは、前記第１および第２多孔質体(6,8) 双
   方を通して噴出されるそれぞれの総量に対して、１０〜
   ３０％に設定されてなる請求項１記載の面燃焼を用いた
   燃料ガスの燃焼方法。
3. 【請求項３】 燃料ガスおよび燃焼用空気を多孔質体の
   一方の側に供給して当該多孔質体を通過した他方の側で
   燃焼を行わせる面燃焼を用いたガスバーナにおいて、 燃料ガスおよび燃焼用空気の混合体を案内する第１供給
   管(3) と、 第１供給管(3) により送られる混合体が通過する第１多
   孔質体(6) と、 燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のうち
   のいずれかを案内する第２供給管(4) と、 第１多孔質体(6) のバーナ軸方向下流側に当該軸方向に
   対し移動可能に設けられ、第２供給管(4) により送られ
   る燃料ガス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のう
   ちのいずれかが通過する第２多孔質体(8) とを有するこ
   とを特徴とする面燃焼を用いたガスバーナ。
4. 【請求項４】 前記第１多孔質体(6) は多孔質体の筒状
   部(6a)と当該筒状部(6a)の内孔の一端を閉じる多孔質体
   の底板(6b)とからなり、 前記第２供給管(4) は第１多孔質体(6) の底板(6b)を挿
   通し、バーナ軸に沿って当該軸方向に移動可能に設けら
   れ、 前記第２多孔質体(8) は多孔質体の円板からなり、第２
   供給管(4) の下流側端部に設けられ、 前記第２多孔質体(8) を通して噴出される燃料ガス、燃
   焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちのいずれか
   は、前記第１および第２多孔質体(6,8) 双方を通して噴
   出されるそれぞれの総量に対して、１０〜３０％に設定
   されてなる請求項３記載の面燃焼を用いたガスバーナ。
5. 【請求項５】 前記第２供給管(4) には、開口面積を調
   整可能とした燃料ガス供給孔(13)と、第２多孔質体(8)
   の直近上流側に当該第２多孔質体(8) を通過する燃料ガ
   ス、燃焼用空気、若しくはこれらの混合体のうちのいず
   れかの流量を調整し得る流量調整手段(9) とが設けられ
   てなる請求項４記載の面燃焼を用いたガスバーナ。