JPH09210323A - スス発生装置、及び、これを用いた輝炎バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スス生成の安定性に優れたスス発生装置、ま
た、構造が簡単で高性能の輝炎バーナを提供する。 【解決手段】 スス発生装置として、燃焼筒１の底部側
に、炭素を含む燃料ガスＧを燃焼筒１内に供給する燃料
ガス導入口２を配置し、燃焼筒１の底部側及び先端側の
夫々に、燃焼用の酸素含有気体Ａを燃焼筒内に供給する
酸素含有気体導入口３ａ，３ｂを配置し、これら底部側
及び先端側の酸素含有気体導入口３ａ，３ｂの夫々に各
々所定流量の酸素含有気体Ａを給送する給気手段１２を
設ける。また、輝炎バーナとして、燃料ガス供給路２１
からの燃料ガスＧを、酸素含有気体供給路２２からの燃
焼用の酸素含有気体Ａと燃焼させるバーナ本体２３を設
け、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路２１による供給燃料
ガスＧ、又は、輝炎バーナ用の酸素含有気体供給路Ａに
よる供給酸素含有気体Ａに対し、前記燃焼筒１の先端側
開口部５からの送出ススを混入させるスス混入用の接続
路２４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スス（煤）発生装
置、及び、これを用いた輝炎バーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は本出願人が先に提案したスス発生
装置（特願平３−２８８３５４号）を示し、燃焼室形成
ケースとしての有底筒状の燃焼筒１の底部側において筒
内に燃料ガス導入口２を配置するとともに、燃焼筒外部
の周囲空気Ａ’を燃焼用の一次空気として筒内に導入す
る為の空気導入口３を、筒底部側において燃焼筒１に形
成した構造としてある。

【０００３】そして、この構造において、燃料ガス導入
口２から燃焼筒１の先端側開口に向けて燃料ガスＧを噴
出させ、また、燃焼による先端側開口へ向けての筒内対
流に伴い底部側の空気導入口３から燃焼用の一次空気
Ａ’を筒内に吸入させ、これにより、燃焼筒１の先端側
開口を出たところの周囲空気Ａ’を燃焼用の二次空気と
して燃焼を完結させる形態で、燃焼筒１の筒内におい
て、その底部から先端側開口へ向けて延びる酸素不足状
態の層流状の細長い火炎Ｆｓを形成し、これにより、ス
スを発生させるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構造で
は、既存のスス発生装置、すなわち、燃料ガスを燃焼さ
せる主バーナ部に加え、燃料ガスの熱分解を促進させる
補助バーナや補助ヒータを設ける装置に比べ、構造を簡
略化できるものの、燃焼による筒内対流で底部側の空気
導入口３から筒外部の周囲空気Ａ’を燃焼用一次空気と
して筒内に吸入させるため、また、燃焼筒１の先端側開
口を出たところの周囲空気Ａ’を燃焼用二次空気とする
ため、燃焼筒外部の気流状態など、周囲空気の状態によ
って燃焼状態が変化し易く、この為、層流状の細長い火
炎Ｆｓを安定的に維持できずにスス生成効率の低下を来
すことがあり、この点、改善の余地があった。

【０００５】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
燃焼筒の内部など、周壁により外部空間と仕切った燃焼
用の制限空間で細長い火炎を形成してススを発生させる
形式において、スス生成の安定化を図る点にある。

【０００６】また、本発明の付加的課題は、構造が簡単
でありながら高性能を得られる輝炎バーナを提供する点
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

〔請求項１記載の発明〕請求項１記載の発明では、燃焼
室形成ケースの底部側に配置した酸素含有気体導入口、
及び、燃焼室形成ケースの先端側に配置した酸素含有気
体導入口の夫々に対し、給気手段により、各々所定流量
の酸素含有気体（例えば、空気や酸素富化空気、あるい
は、酸素そのものなど）を給送することにより、これら
底部側及び先端側の酸素含有気体導入口から、燃焼室形
成ケース内部の底部側と先端側とに各々所定流量の燃焼
用の酸素含有気体を供給する。

【０００８】そして、この酸素含有気体の供給ととも
に、底部側の燃料ガス導入口から燃焼室形成ケースの先
端開口部に向けてケース内に炭素含有の燃料ガスを供給
することにより、先端側の酸素含有気体導入口から供給
する酸素含有気体をもって燃焼を完結させる、ないし
は、完結に近い状態に近づける形態で、燃焼室形成ケー
スの内部において、その底部から先端側開口部に向かっ
て延びる酸素不足状態の層流状の細長い火炎を形成し、
これにより、燃焼熱による熱分解で生じる遊離炭素のう
ち酸素不足で燃焼に至らないものを多量に生じさせてス
スを発生させ、このススを燃焼室形成ケースの先端側開
口部から燃焼ガスとともに送出させる。

【０００９】つまり、請求項１記載の発明によれば、給
気手段により燃焼室形成ケース内の底部側と先端側とに
各々所定流量の酸素含有気体を定量供給して、燃焼室形
成ケース内に層流状の細長い火炎を形成するから、燃焼
室形成ケース外部の気流状態など、周囲空気の状態によ
って燃焼状態が変化するといったことを抑止できて、層
流状の細長い火炎を安定的に保つことができ、これによ
り、効率の良いスス生成を安定的に継続できる。

【００１０】〔請求項２記載の発明〕請求項２記載の発
明では、底部側及び先端側の酸素含有気体導入口の夫々
を、燃焼室形成ケースの底部側から先端側へ向かうケー
ス中心軸芯周りで分散させて複数配置することにより、
燃焼室形成ケース内の底部側及び先端側の夫々に対し、
燃焼用の酸素含有気体をケース中心軸芯周りで均等化し
て供給し、これにより、ケース中心軸芯周りでの酸素含
有気体の偏り供給に原因する火炎の乱れを防止して、燃
焼室形成ケース内における層流状の細長い火炎の安定化
を促進する。

【００１１】したがって、請求項２記載の発明によれ
ば、所期目的であるスス生成の安定化を一層効果的に達
成できる。

【００１２】〔請求項３記載の発明〕請求項３記載の発
明では、燃焼室形成ケースの先端側開口部に、その開口
径を燃焼室形成ケースのケース径よりも小さくする環状
縮径部を設けることにより、燃焼室形成ケースの外部に
おける周囲空気の乱れが先端側開口から燃焼室形成ケー
ス内に及ぶことを、この環状縮径部をもって抑止し、こ
れにより、燃焼室形成ケース内の火炎の安定化を促進す
る。

【００１３】したがって、請求項３記載の発明によれ
ば、所期目的であるスス生成の安定化を一層効果的に達
成できる。

【００１４】〔請求項４記載の発明〕請求項４記載の発
明では、燃焼室形成ケースとこれを囲む外ケースとの間
に形成した給気チャンバとしての閉空間に対し、送風機
により所定流量の酸素含有気体を給気路を介して加圧供
給し、これにより、この給気チャンバとしての閉空間か
ら底部側及び先端側の酸素含有気体導入口を介して、各
々所定流量の燃焼用の酸素含有気体を燃焼室形成ケース
内の底部側と先端側とに供給する。

【００１５】すなわち、上記送風機、給気路、及び、給
気チャンバは、底部側及び先端側の酸素含有気体導入口
の夫々に各々所定流量の酸素含有気体を給送する前記の
給気手段を構成する。

【００１６】そして、請求項４記載の発明によれば、給
気チャンバとしての上記閉空間を流通する酸素含有気体
により燃焼室形成ケースを冷却してケースの過熱を抑止
でき、これにより、装置耐久性を高めることができる。
また、上記閉空間の流通過程において酸素含有気体が予
熱されることにより、燃焼性を高めることができ、これ
により、燃料ガスの熱分解を促進してスス発生効率を高
めることができる。

【００１７】〔請求項５記載の発明〕請求項５記載の発
明では、燃料ガス導入口からの供給燃料ガスを完全燃焼
させるのに要する酸素含有気体の必要供給流量を、底部
側の酸素含有気体導入口からの酸素含有気体の供給と、
先端側の酸素含有気体導入口からの酸素含有気体の供給
とで確保することにより、燃焼室形成ケースの内部にお
いてその先端側開口部に至るところで燃焼を完結させ、
これにより、先端側開口部に至るところで未だ燃焼が完
結していない為に、先端側開口部を出たところの周囲空
気を補充の燃焼用空気とするような燃焼となって、燃焼
室形成ケース内での燃焼がケース外部の周囲空気の影響
を受け易くなるといったことを防止する。また、生成対
象であるススは別として、不完全燃焼の燃焼ガスが排出
されることによる衛生・環境面での不都合やスス利用装
置への悪影響を防止する。

【００１８】そして、上記の如く先端側開口部に至ると
ころで燃焼を完結させるにあたり、実験結果によれば、
底部側の酸素含有気体導入口からの供給流量と先端側の
酸素含有気体導入口からの供給流量との配分比によっ
て、スス発生効率が変化することから、この実験結果に
基づき、上記の必要供給量における１０％〜４０％の酸
素含有気体を底部側の酸素含有気体導入口から供給し、
かつ、上記の必要供給量における６０％〜９０％の酸素
含有気体を先端側の酸素含有気体導入口から供給する配
分比とすることにより、極大値的な高いスス発生効率を
得る。

【００１９】すなわち、請求項５記載の発明によれば、
スス生成の安定性、スス発生効率、並びに、衛生環境面
やスス利用装置への影響面の夫々について優れた実用効
果の高いスス発生装置とすることができる。

【００２０】〔請求項６記載の発明〕請求項６記載の発
明では、輝炎バーナのバーナ本体において、輝炎バーナ
用の燃料ガス供給路から供給される燃料ガスを、輝炎バ
ーナ用の酸素含有気体供給路から供給される燃焼用の酸
素含有気体と燃焼させる。

【００２１】そして、前記燃焼室形成ケースの先端側開
口部から送出されるススを接続路を介して、上記輝炎バ
ーナ用の燃料ガス供給路による供給燃料ガス、又は、上
記輝炎バーナ用の酸素含有気体供給路による供給酸素含
有気体に混入することにより、輝炎バーナのバーナ本体
における上記燃焼において、混入ススの赤熱（具体的に
はススを形成する炭素粒状物の火炎中赤熱）により輝炎
を生じさせる。

【００２２】つまり、請求項６記載の発明によれば、前
記の請求項１ないし５記載の発明により、前記の燃焼室
形成ケースにおいて、ススが効率良く安定的に生成され
ることから、この生成ススの混入により輝炎を生じさせ
る輝炎バーナのバーナ本体において、輝度の高い輝炎を
安定的に形成することができ、輝炎バーナとして高性能
のものを得ることができる。

【００２３】しかも、輝炎バーナのバーナ本体は、燃料
ガスを燃焼用の酸素含有気体と燃焼させるだけの単純な
構造とすることができ、また、使用するスス発生装置
（すなわち、請求項１ないし５記載の発明によるスス発
生装置）は、既存のスス発生装置の如き熱分解促進用の
補助バーナや補助ヒータを必要とせずに、燃焼室形成ケ
ース内での層流状の細長い火炎の形成だけでススを効率
良く発生させ得る構造簡単なものであり、そして、この
スス発生装置をスス混入用の接続路を介して接続するだ
けの簡単な付帯構造を採ることから、全体構造が簡単な
ものとなり、これにより、高性能でありながらも製作が
容易で装置コストが安価な輝炎バーナとすることができ
る。

【００２４】〔請求項７記載の発明〕請求項７記載の発
明よれば、前記の燃焼室形成ケースにおける底部側及び
先端側の酸素含有気体導入口の夫々と、輝炎バーナ用の
酸素含有気体供給路とに対し、共通の送風機から供給さ
れる酸素含有気体を分配することにより、すなわち、付
帯装置であるスス発生装置と輝炎バーナのバーナ本体と
に対する酸素含有気体供給用の送風機を兼用化すること
により、付帯装置であるスス発生装置と輝炎バーナ用の
バーナ本体とに対し各別の送風機をもって酸素含有気体
を供給する構成を採るに比べ、全体構造の簡略化を一層
効果的に達成でき、また、装置メンテナンスを容易にす
ることができる。

【００２５】〔請求項８記載の発明〕請求項８記載の発
明によれば、前記の燃焼室形成ケースにおける燃料ガス
導入口と、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路とに対し、共
通の元ガス路から燃料ガスを分配することにより、すな
わち、付帯装置であるスス発生装置と輝炎バーナのバー
ナ本体とにおいて同一種の燃料ガスを使用することによ
り、付帯装置であるスス発生装置と輝炎バーナ用のバー
ナ本体とにおいて、互いに異種の燃料ガスを使用するに
比べ、単一の燃料ガス供給源で済むことから、装置の運
転管理を容易にすることができ、また、汎用性を高める
ことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１はスス発生装置Ｓを示し、周
壁により外部空間と仕切った燃焼用の制限空間を内部に
形成する燃焼室形成ケースとして縦姿勢の燃焼筒１を設
け、そして、この燃焼筒１の内部において、筒底部側に
燃料ガス導入口２を設け、また、燃焼筒１の周壁におい
て、筒底部側と筒先端側の夫々に酸素含有気体導入口と
しての空気導入口３ａ，３ｂを形成してある。

【００２７】つまり、燃料ガス供給路４から所定流量の
炭素含有燃料ガスＧ（例えば、メタンを主成分とする天
然ガスなど）を供給して、この燃料ガスＧを底部側の燃
料ガス導入口２から燃焼筒１の先端側開口部５へ向けて
燃焼筒１内へ噴出させるとともに、底部側及び先端側の
空気導入口３ａ，３ｂから燃焼用の一次空気及び二次空
気として、燃焼筒１内の底部側及び先端側に各々所定流
量の空気Ａを供給することにより、先端側の空気導入口
３ｂから供給する燃焼用二次空気をもって燃焼を完結さ
せる、ないしは、完結に近い状態に近づける形態で、燃
焼筒１の内部において、その底部から先端側開口部５に
向かって延びる酸素不足状態の層流状の細長い火炎Ｆｓ
を形成し、これにより、燃焼熱による熱分解で生じる遊
離炭素のうち酸素不足で燃焼に至らないものを多量に生
じさせて、ススを効率良く発生させ、このススを燃焼筒
１の先端側開口部５から燃焼ガスとともに送出させる。

【００２８】底部側及び先端側の空気導入口３ａ，３ｂ
は、夫々、燃焼筒１の周方向に等間隔に分散させて、各
々４個づつを燃焼筒１の周壁に形成してあり、これに対
し、燃焼筒１を囲む外ケースとしての外筒６を設け、燃
焼筒１と外筒６、及び、底壁７と環状の内上壁８ａをも
って燃焼筒１と外筒６との間に閉空間を形成し、この閉
空間を底部側及び先端側の空気導入口３ａ，３ｂに対す
る共通の給気チャンバ９としてある。

【００２９】そして、この給気チャンバ９に給気路１０
を介して空気Ａを加圧供給する送風機１１を設け、これ
により、送風機１１からの空気供給流量を流量調整弁Ｖ
により調整して、底部側及び先端側の空気導入口３ａ，
３ｂからの空気供給の全体流量を設定し、また、底部側
の空気導入口３ａと先端側の空気導入口３ｂとの開口面
積比により、底部側の空気導入口３ａからの空気供給と
先端側の空気導入口３ｂからの空気供給との流量比を設
定する形態で、底部側及び先端側の空気導入口３ａ，３
ｂから各々所定流量の燃焼用空気Ａを燃焼筒１内部の底
部側と先端側とに供給する。

【００３０】すなわち、上記の給気チャンバ９、給気路
１０、送風機１１、及び、流量調整弁Ｖは、底部側及び
先端側の空気導入口３ａ，３ｂの夫々に各々所定流量の
空気Ａを給送する給気手段１２を構成する。

【００３１】なお、上記構造において、底部側及び先端
側の空気導入口３ａ，３ｂからの空気供給の全体流量、
及び、流量比を設定するにあたり、好適な設定例として
は、燃料ガス導入口２からの供給燃料ガスＧを完全燃焼
させるに要する空気Ａの必要供給量を、底部側の空気導
入口３ａからの空気供給と、先端側の空気導入口３ｂか
らの空気供給とで確保するように、送風機１１からの空
気供給流量を設定し、また、上記の必要供給量の１０％
〜４０％の空気Ａを底部側の空気導入口３ａから供給
し、かつ、上記の必要供給量の６０％〜９０％の空気Ａ
を先端側の空気導入口３ｂから供給するように、底部側
及び先端側の空気導入口３ａ，３ｂの開口面積比を設定
する。

【００３２】燃焼筒１における先端開口部５の具体的構
造については、中央にスス出口５ａ，５ｂを形成した環
状の内上壁８ａ及び外上壁８ｂを、燃焼筒１の先端及び
外筒６の先端に設け、これら内上壁８ａ及び外上壁８ｂ
のスス出口５ａ，５ｂどうしにわたらせて出口路形成部
材としての管部材８ｃを設けてある。

【００３３】そして、この構造により、環状の内上壁８
ａ、外上壁８ｂ、及び、管部材８ｃをもって、先端開口
部５の開口径ｄを燃焼筒１の筒径Ｄ（すなわち、燃焼室
形成ケースのケース径）よりも小さくする環状縮径部１
３を構成し、これにより、周囲空気の気流の影響が燃焼
筒１の内部に及ぶことを阻止して、燃焼筒１内部におけ
る火炎Ｆｓの層流状態を安定的に保つようにしてある。

【００３４】図２は上記のスス発生装置Ｓを用いた輝炎
バーナを示し、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路２１から
供給される燃料ガスＧを、輝炎バーナ用の酸素含有気体
供給路としての空気供給路２２から供給される燃焼用の
空気Ａと燃焼させるバーナ本体２３を設け、そして、輝
炎バーナ用の燃料ガス供給路２１に対し、前記のスス発
生装置Ｓにおける燃焼筒１の先端開口部５を、スス混入
用の接続路２４を介して接続した構造としてある。

【００３５】つまり、スス発生装置Ｓにおける燃焼筒１
の先端側開口部５から送出されるススを接続路２４を介
して、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路２１による供給燃
料ガスＧに混入することにより、輝炎バーナのバーナ本
体２３における燃焼において、混入ススの赤熱により輝
炎Ｆｐを生じさせる。

【００３６】輝炎バーナのバーナ本体２３は、縮径の先
端開口を炎口２４とする混合室２５の内部に、輝炎バー
ナ用の燃料ガス供給路２１から供給される燃料ガスＧ
（ススが混入した燃料ガス）を炎口２４に向けて噴出す
るガスノズル２６を配置し、そして、この混合室２５に
輝炎バーナ用の空気供給路２２を接続した構造としてあ
る。

【００３７】スス発生装置Ｓの給気チャンバ９に対する
給気路１０と、輝炎バーナ用の空気供給路２２とには、
共通の送風機１１から送出される空気Ａを分流して供給
し、これら給気路１０及び空気供給路２２に介装した流
量調整弁Ｖａ，Ｖｂにより、スス発生装置Ｓの給気チャ
ンバ９への空気供給流量、及び、輝炎バーナのバーナ本
体２３への空気供給流量を調整する構造としてある。

【００３８】また、スス発生装置Ｓに対する燃料ガス供
給路４と、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路２１とには、
共通の元ガス路２７から燃料ガスＧを分流して供給し、
これら燃料ガス供給路４，２１に介装した流量調整弁Ｇ
Ｖａ，ＧＶｂにより、スス発生装置Ｓへの燃料ガス供給
流量、及び、輝炎バーナのバーナ本体２３への燃料ガス
供給流量を調整する構造としてある。

【００３９】図３は前記のスス発生装置Ｓによる発生ス
スを熱吸収促進剤として用いる金属加熱炉を示し、梯子
状のコンベア３１により加熱対象の金属板３２を炉内搬
送する炉３３の内部において、加熱用バーナ３４よりも
搬送方向の上手側位置に前記のスス発生装置Ｓを配備し
てある。

【００４０】すなわち、スス発生装置Ｓにおける燃焼筒
１の先端開口部５からススを金属板３２の板面に向けて
吐出させることにより、ススを金属板３２の板面に付着
させ、そして、この後、ススが付着した金属板３２の板
面に向けて加熱用バーナ３４を加熱作用させることによ
り、加熱用バーナ３２から放射される輻射熱の吸収を板
面の付着ススにより促進した形態で、金属板３２を効率
良く加熱する。

【００４１】〔別の実施形態〕次に別の実施形態を列記
する。

【００４２】前述の実施形態のスス発生装置Ｓでは、底
部側及び先端側の空気導入口３ａ，３ｂから供給する空
気Ａを燃焼用の酸素含有気体として、燃料ガスＧを燃焼
させる例を示したが、燃焼用の酸素含有気体は、空気に
限らず、酸素富化空気や酸素そのものなど、酸素を含む
ものであれば種々の気体を採用できる。したがって、前
述実施形態の空気導入口３ａ，３ｂを含め、燃焼用の酸
素含有気体Ａを燃焼筒１内部の底部側及び先端側に供給
する供給口を、底部側及び先端側の酸素含有気体導入口
３ａ，３ｂと総称する。

【００４３】図４に示すように、スス発生装置Ｓの構造
として、外筒６の付設による給気チャンバ９の形成を省
略し、送風機１１からの送出される酸素含有気体Ａを導
く給気路１０を、燃焼筒１における底部側及び先端側の
酸素含有気体導入口３ａ，３ｂの個々に分岐接続する構
造を採用してもよい。なお、この場合、底部側の酸素含
有気体導入口３ａに対する分岐路１０ａと、先端側の酸
素含有気体導入口３ｂに対する分岐路１０ｂとに弁やオ
リフィスなどの流量調整具Ｖｘを介装し、この流量調整
具Ｖｘにより、底部側及び先端側の各酸素含有気体導入
口３ａ，３ｂに対する空気供給流量を設定する。

【００４４】すなわち、この構造では、送風機１１、給
気路１０，１０ａ，１０ｂ、及び、流量調整具Ｖｘが、
底部側及び先端側の空気導入口３ａ，３ｂに各々所定流
量の酸素含有気体Ａを給送する給気手段１２を構成す
る。

【００４５】なお、図４に示すスス発生装置Ｓでは、燃
焼筒１の先端に設けた環状の上壁８ａにより、先端開口
部５の開口径ｄを燃焼筒１の筒径Ｄよりも小さくする環
状縮径部１３を構成してある。

【００４６】図５に示すように、スス発生装置Ｓの構造
として、燃焼筒１を形成する筒部材に延長部１ａを設
け、この延長部１ａの先端に、ネジ部やフランジ等の装
置連結用の接続部Ｊを設け、これにより、上記延長部１
ａをスス利用装置に対する連結支持具とスス供給用の接
続路２４とに兼ねる形態で、スス発生装置Ｓをスス利用
装置に連結する構造としてもよい。

【００４７】なお、図５に示すスス発生装置Ｓでは、底
部側及び先端側の酸素含有気体導入口３ａ、３ｂを、各
々一個づつ燃焼筒１の周壁に形成した構造としてある。

【００４８】底部側及び先端側の酸素含有気体導入口３
ａ，３ｂの具体的構造については、夫々、燃焼筒１の周
方向において一口のみを配置する構造、複数口を燃焼筒
１の周方向に分散配置する構造、あるいはまた、スリッ
ト状の開口を燃焼筒１の周方向に延設する構造や、小孔
群を燃焼筒１の周方向に分散配置する構造など、種々の
構造を採用できる。

【００４９】また、底部側の酸素含有気体導入口３ａ，
３ｂは、燃焼筒１の底壁に設ける構造としてもよい。

【００５０】燃料ガス導入口２から燃焼筒１の内部に供
給する燃料ガスＧは、炭素を含む燃料ガスであれば、天
然ガスに限らず種々のガス燃料を採用できる。

【００５１】燃料ガス導入口２には、単口構造や多孔構
造、あるいは、スリット構造など、種々の構造を採用で
きる。

【００５２】燃焼筒１の先端開口部５は、前述の如き環
状縮径部１３を設ける構造に代えて、単なる筒開口とし
てもよく、また、環状縮径部１３を設ける場合、この環
状縮径部１３を、出口側ほど小径となるテーパ構造にし
てもよい。

【００５３】底部側及び先端側の酸素含有気体導入口３
ａ，３ｂに各々所定流量の酸素含有気体Ａを給送する給
気手段１２としては、酸素含有気体導入口３ａ，３ｂに
対する給気チャンバ９を設ける形式、あるいは、酸素含
有気体導入口３ａ，３ｂの各々に給気路１０を分岐接続
する形式のいずれを採用してもよく、また、給気チャン
バ９を設ける場合、底部側の酸素含有気体導入口３ａと
先端側の酸素含有気体導入口３ｂとについて各別の給気
チャンバを設けるようにしてもよい。

【００５４】前述実施形態の輝炎バーナでは、輝炎バー
ナ用の空気供給路２２から供給される空気Ａを燃焼用の
酸素含有気体として、燃料ガスＧを燃焼させる例を示し
たが、輝炎バーナについても、燃焼用の酸素含有気体
は、空気に限らず、酸素富化空気や酸素そのものなど、
酸素を含むものであれば種々の気体を採用できる。した
がって、前述実施形態における輝炎バーナ用の空気供給
路２２を含め、燃焼用の酸素含有気体Ａを輝炎バーナの
バーナ本体２３に供給する供給路を、輝炎バーナ用の酸
素含有気体供給路２２と総称する。

【００５５】輝炎バーナにおいて、輝炎バーナ用の燃料
ガス供給路２１から供給する燃料ガスＧは、スス発生装
置Ｓに供給する燃料ガスＧと別種のものであってもよ
く、また、輝炎バーナ用のバーナ本体２３に供給する燃
焼用の酸素含有気体Ａについても、スス発生装置Ｓに供
給する酸素含有気体Ａと別種のものを使用するようにし
てもよい。

【００５６】輝炎バーナのバーナ本体２３に対する酸素
含有気体供給用の送風機と、スス発生装置Ｓに対する酸
素含有気体供給用の送風機１１とは、兼用してもよく、
また、各別に装備してもよい。

【００５７】輝炎バーナにおけるバーナ本体２３の具体
的構造は、前述の実施形態で示した構造に限定されるも
のではなく、種々の構成変更が可能である。

【００５８】前述の実施形態では、スス発生装置Ｓにお
ける燃焼筒１の先端側開口部５から送出されるススを接
続路２４を介して、輝炎バーナ用の燃料ガス供給路２１
に混入するようにしたが、これに代え、スス発生装置Ｓ
における燃焼筒１の先端側開口部５から送出されるスス
を、接続路を介して、輝炎バーナ用の酸素含有気体供給
路２２に混入する形式、あるいは、輝炎バーナのバーナ
本体２３における燃料ガスＧと酸素含有気体Ａとの混合
部に混入する形式を採用してもよい。

【００５９】本発明によるスス発生装置Ｓは、生成スス
を輝炎形成用に用いたり、輻射熱の吸収促進剤に用いた
りする他、例えば、ガラス成形においてガラスと型との
分離剤に用いるなど、種々の用途に使用できる。

【００６０】本発明による輝炎バーナは、高い熱輻射性
能が要求される加熱用途や、高い輝度が要求される発光
用途など、種々の用途に使用できる。

【００６１】また、以上の説明では、燃焼室形成ケース
として筒状のケース、すなわち、燃焼筒１を採用する実
施形態を例示したが、周壁により外部空間と仕切った燃
焼用の制限空間を内部に形成する燃焼室形成ケース１
は、円筒や角筒、あるいは、楕円筒などの筒状ケースに
限定されるものではなく、種々の形状のケース構造を採
用できる。

【００６２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】スス発生装置の全体構造を示す斜視図

【図２】輝炎バーナの構造図

【図３】金属加熱炉の構造を示す破断斜視図

【図４】別実施形態を示すスス発生装置の斜視図

【図５】他の別実施形態を示すスス発生装置の斜視図

【図６】従来のスス発生装置を示す斜視図

【符号の説明】 １ 燃焼室形成ケース Ｇ 燃料ガス ５ 先端側開口部 ２ 燃料ガス導入口 Ａ 酸素含有気体 ３ａ 底部側の酸素含有気体導入口 ３ｂ 先端側の酸素含有気体導入口 １２ 給気手段 ｄ 先端側開口部の開口径 Ｄ 燃焼室形成ケースのケース径 １３ 環状縮径部 ６ 外ケース ９ 給気チャンバ １０ 給気路 １１ 送風機 ２１ 輝炎バーナ用の燃料ガス供給路 ２２ 輝炎バーナ用の酸素含有気体供給路 ２３ 輝炎バーナのバーナ本体 ２４ スス混入用の接続路 ２７ 元ガス路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周壁により外部空間と仕切った燃焼用の
   制限空間を内部に形成する燃焼室形成ケース（１）の底
   部側に、炭素を含む燃料ガス（Ｇ）を燃焼室形成ケース
   （１）の先端側開口部（５）に向けてケース内に供給す
   る燃料ガス導入口（２）を配置し、 前記燃焼室形成ケース（１）の底部側及び先端側の夫々
   に、燃焼用の酸素含有気体（Ａ）をケース内に供給する
   酸素含有気体導入口（３ａ），（３ｂ）を配置し、 これら底部側及び先端側の酸素含有気体導入口（３
   ａ），（３ｂ）の夫々に各々所定流量の酸素含有気体
   （Ａ）を給送する給気手段（１２）を設けたスス発生装
   置。
2. 【請求項２】 前記の底部側及び先端側の酸素含有気体
   導入口（３ａ），（３ｂ）の夫々を、前記燃焼室形成ケ
   ース（１）の底部側から先端側へ向かうケース中心軸芯
   周りで分散させて複数配置した請求項１記載のスス発生
   装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼室形成ケース（１）の先端側開
   口部（５）に、その開口径（ｄ）を燃焼室形成ケース
   （１）のケース径（Ｄ）よりも小さくする環状縮径部
   （１３）を設けた請求項１又は２記載のスス発生装置。
4. 【請求項４】 前記燃焼室形成ケース（１）と、これを
   囲む外ケース（６）との間に閉空間を形成して、この閉
   空間を前記の底部側及び先端側の酸素含有気体導入口
   （３ａ），（３ｂ）の夫々に対する給気チャンバ（９）
   とし、 この給気チャンバ（９）に給気路（１０）を介して酸素
   含有気体（Ａ）を供給する送風機（１１）を設け、 これら給気チャンバ（９）、給気路（１０）、及び、送
   風機（１１）により前記給気手段（１２）を構成してあ
   る請求項１、２又は３記載のスス発生装置。
5. 【請求項５】 前記給気手段（１２）は、 前記燃料ガス導入口（２）からの供給燃料ガス（Ｇ）を
   完全燃焼させるのに要する酸素含有気体（Ａ）の必要供
   給流量を、前記底部側の酸素含有気体導入口（３ａ）か
   らの酸素含有気体（Ａ）の供給と、前記先端側の酸素含
   有気体導入口（３ｂ）からの酸素含有気体（Ａ）の供給
   とで確保し、かつ、 前記の必要供給流量における１０％〜４０％の酸素含有
   気体（Ａ）を、前記底部側の酸素含有気体導入口（３
   ａ）から供給し、前記の必要供給流量における６０％〜
   ９０％の酸素含有気体（Ａ）を、前記先端側の酸素含有
   気体導入口（３ｂ）から供給する構成としてある請求項
   １、２、３又は４記載のスス発生装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載のスス
   発生装置を用いた輝炎バーナであって、 輝炎バーナ用の燃料ガス供給路（２１）から供給される
   燃料ガス（Ｇ）を、輝炎バーナ用の酸素含有気体供給路
   （２２）から供給される燃焼用の酸素含有気体（Ａ）と
   燃焼させるバーナ本体（２３）を設け、 前記輝炎バーナ用の燃料ガス供給路（２１）による供給
   燃料ガス（Ｇ）、又は、前記輝炎バーナ用の酸素含有気
   体供給路（２２）による供給酸素含有気体（Ａ）に対
   し、前記燃焼室形成ケース（１）の先端側開口部（５）
   から送出されるススを導いて混入させるスス混入用の接
   続路（２４）を設けた輝炎バーナ。
7. 【請求項７】 前記の底部側及び先端側の酸素含有気体
   導入口（３ａ），（３ｂ）の夫々と、前記輝炎バーナ用
   の酸素含有気体供給路（２２）とに対し、共通の送風機
   （１１）から供給される酸素含有気体（Ａ）を分配する
   構成としてある請求項６記載の輝炎バーナ。
8. 【請求項８】 前記燃料ガス導入口（２）と、前記輝炎
   バーナ用の燃料ガス供給路（２１）とに対し、共通の元
   ガス路（２７）から燃料ガス（Ｇ）を分配する構成とし
   てある請求項６又は７記載の輝炎バーナ。