JPS5817370B2 - 火「えん」ジエツトバ−ナ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火焔ジェットバーナーに関する。

火焔ジェットバーナーは、先端にノズルを有する燃焼筒
内に、その基部から空気と燃料を噴射して燃焼させ、ノ
ズルから高温の燃焼ガスを高速で噴出させるものである
。

従来の火焔ジェットバーナーは、燃焼筒基部の周縁部に
一重の環状空気噴射口を設け、中央部に燃料噴射口を設
けると共に空気噴射口への空気誘導路内に、噴射された
空気が旋回流となるような案内手段を設けたものである
。

この従来の火焔ジェットバーナーが基部の周縁部に環状
の空気噴射口を有しているのは、噴射された燃料が燃焼
筒内壁に接触して不完全燃焼を起すことを防止しつつ旋
回流による吸引力によって中心部の燃料を吸引して空気
と混合させるためである。

しかしながら、噴射された空気は、燃焼筒内壁に沿った
比較的規則的な流れとなってしまい、旋回流による吸引
力だけでは最も濃度の高い中心部付近の燃料と混合しに
くい欠点がある。

即ち、旋回流として噴射された空気は、その遠心力によ
って外方に広がろうとする流れが強くなるため、その多
くは燃焼筒内壁に沿って流れてしまい、中心部付近の空
気が不足になりがちとなって混合が遅延する。

従って、燃焼速度が遅く炎が長くなるため、燃焼筒が長
尺となって取付は位置等に制限を受けやすい。

また、噴射された空気は、燃焼に供される他、かなりの
量がノズルから排出されてしまい、過剰空気率を大きく
しないと完全燃焼しにくいものである。

本発明は、火焔ジェットバーナーにおける燃料と空気の
混合を迅速かつ均一にし、もって燃焼効率を高めること
を目的とするもので、従来の火焔ジェットバーナーは基
部周縁部に環状の空気噴射口を一重に設けただけのもの
であるために流れの規則化及び空気と燃料の混合遅延が
生じていることに着目し、二以上の空気噴射口を設けた
ところ。

迅速に空気と燃料が混合燃焼されるため、基部周縁部に
環状の空気噴射口を設けなくとも燃料が燃焼筒内壁に接
触して不完全燃焼するおそれがないことを見出してなさ
れたものである。

即ち、燃焼筒基部に空気を旋回流として噴射する二以上
の空気噴射口を設け、各々の空気噴射口から噴出された
空気の旋回流に燃量を巻き込むと共に空気同士の衝突に
よる乱れという二つの作用を利用して燃料と空気の混合
を迅速かつ均一にしようとするものである。

以下本発明を図面に基づいて更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る火焔ジェットバーナーの一実施
例を示す縦断面図、第２図は、その基部の拡大図である
。

図中１は、三重のケース１ａ。１ｂ、１ｃからなる燃焼
筒で、先端にはノズル２が設けられている。

燃焼筒１のケースＩａ、１ｂ１ｃ間には、適宜の間隙が
設けられており、そこを冷却水が流れるようになってい
る。

冷却水は、注水口３から入って排水口４へと流れるもの
で、燃焼による高温から燃焼筒１を保護するためのもの
である。

燃焼筒１の基部周縁部には、環状の空気噴射口５ａが開
口しており、中央部には円形の空気噴射］コ５ｂが設け
られている。

この両空気噴射口５ａ５ｂへ、各々空気を導く空気誘導
路６ａ、６ｂ内には、噴射される空気を旋回流とするた
めの案内手段である螺旋状の羽７ａ 、７ｂが設けられ
ている。

案内手段としては、羽７ａ、７ｂの代りに螺旋状に溝を
形成しておいてもよく、噴射される空気が旋回流となれ
ばどのようなものでもよい。

また、両空気噴射口５ａ、５ｂ間には、先端が燃料噴射
口８となっているインジェクター９が等間隔で突出して
いる。

空気噴射口５ａ、５ｂには、空気供給口１０がら空気誘
導路６ａ、６ｂを通って高圧の空気が供給され、また燃
料噴射口８には、燃料供給口１１から燃料誘導路１２を
通って高圧の燃料が供給されるものである。

このように構成すれば、燃料噴射口８から噴射された燃
料は、まず中央部に空気噴射口５ｂから噴射された空気
の旋回流に巻き込まれ、これが除徐に外方に拡散して周
縁部の空気噴射口５ａから噴射された空気の旋回流と衝
突して乱流が生じ、燃焼筒１内に均一に広がって燃料と
空気が完全に混合される。

このとき、両空気噴射口５ａ、５ｂから噴射される空気
の旋回方向が互に逆になるように羽７ａ 、７ｂを配設
しておけば一層効果的である。

このような火焔ジェットバーナーは、従来の火焔ジェッ
トバーナーの如く空気の旋回流が持つ中心部から外方へ
の吸引力を利用して燃料を空気の流れに巻き込むばかり
でな（、燃料を空気の旋回流に巻き込むと共に空気の流
れ同士を衝突させて乱流を生ゼしぬ、もって空気を燃焼
筒１内に均一に分散させて燃料と混合させるものである
から、混合が迅速でかつ無駄にノズル２から排出されて
しまう空気も少ない。

従って、燃焼速度が速く炎が短かいので燃焼筒１が比較
的短かくてすみ、バーナー全体の大きさを小さくするこ
とができる。

更に、供給空気量も少なくて完全燃焼させることができ
るため、より高温の燃焼ガスをノズル２から噴出させる
ことができる。

また、火焔ジェットバーナーの点火時には、空気に酸素
を混入して点火を助けているが、空気との混合が極めて
良好であるため、酸素の混入量が少なくても十分点火で
きるという利点もある。

尚、第１図及び第２図に示される火焔ジェットバーナー
では、燃焼筒１の基部中央に内側の空気噴射口５ｂが設
けられ、その周囲に複数の燃料噴射口８が設けられてい
るが、燃料噴射口８を単数としたり、燃料噴射口８との
位置関係によって空気噴射口５ｂを中央からずらせて設
けても何ら差し支えない。

第３図は、空気噴射口と燃料噴射口の他の配置例を示す
ものである。

ａは、燃焼筒基部の周縁部に二重の環状空気噴射口１３
ａ、１３ｂを設け、中央に燃料噴射口１４を設けたもの
である。

このように配置すれば、燃料噴射口１４から噴射された
燃料は、内側の空気噴射口１３ｂから噴射された空気の
旋回流に吸引されるばかりでなく、両空気噴射口１３ａ
、１３ｂから噴射された空気の衝突によって生ずる乱流
により全体的に空気と混合されることになる。

また、燃料噴射口１４を複数としても良く、更には両空
気噴射口１３ａ。

１３ｂより噴射された空気の旋回流が逆方向となるよう
にしておけばより効果的である。

ｂ）ま、等間隔で複数の空気噴射口１５を並べ、空気噴
射口間に燃料噴射口１６を位置させたものである。

このように配置すれば、燃料噴射口１６から噴射された
燃料は、隣接する空気噴射口１５から噴射された空気の
旋回流に巻き込まれるばかりでなく、各々の空気噴射口
から噴射された空気の衝突によって生ずる乱流により全
体的に空気と混合される。

この場合、相隣接する空気噴射口１５より噴出される空
気の旋回方向を互に逆になるようにしておけばより効果
的である。

以上説明の如く、本発明に係る火焔ジェットバーナーは
、旋回流として噴射される空気への巻き込みと、噴射さ
れた空気同士の衝突による乱流という二つの作用によっ
て空気と燃料を混合するものであるため、混合が迅速か
つ均一で燃焼効率の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る火焔ジェットバーナーの一実施例
を示す縦断面図、第２図はその基部の拡大図、第３図ａ
〜ｂは空気噴射口と燃料噴射口の他の配置例を示す図で
ある。 に燃焼筒、１ａ、１ｂ、１ｃ：ケース、２：ノズル、３
：注水口、４二排水口、５ａ 、 ５ｂ ：空気噴射口
、６ａ、６ｂ：空気誘導路、７ａ、７ｂ：羽、８：燃料
噴射口、９：インジェクター、１０：空気供給口、１１
：燃料供給口、１２：燃料誘導路、１３ａ、１３ｂ：空
気噴射口、１４：燃料噴射口、１５：空気噴射口、１６
：燃料噴射口○

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端にノズルを有する燃焼筒基部に設けられた空気
   噴射口と燃料噴射口から空気と燃料を燃焼筒内に噴射し
   て燃焼させる火焔ジェットバーナーにおいて、燃焼筒基
   部に二以上の空気噴射口を設け、かつ各々の空気噴射口
   への空気誘導路内に、噴射された空気を旋回流とする案
   内手段を設けたことを特徴とする火焔ジェットバーナー
   。 ２ 逆方向の旋回流を含むべく各空気誘導路内の案内手
   段が配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の火焔ジェットバーナー。 ３ 燃焼筒基部周縁部に環状の空気噴射口を設けかつ中
   央部にも空気噴射口を設け、両空気噴射口間に一または
   二以上の燃料噴射口を位置させたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の火焔ジェットバーナー。 ４ 燃焼筒基部周縁部に環状の空気噴射口を二重に設け
   、中央部に一または二以上の燃料噴射口を位置させたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の火焔ジェッ
   トバーナー。 ５ 噴射された空気が互に逆方向の旋回流となるべく両
   空気誘導路内の案内手段が配設されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項または第４項記載の火焔ジェ
   ットバーナー。