JPS6128887B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 本発明の目的 本発明は気体燃料又は液体燃料を気化させた燃
料（以下単に気体燃料と呼ぶ）を燃焼さすバーナ
ー装置に係り、幅広い燃焼域を比較的簡単な構造
にて与えることを目的とする。

(2) 従来例の欠点 従来気体燃料を燃焼さすバーナー装置におい
て、燃焼域（能力範囲）を広くとることは、同一
バーナーで達成しようとする限り比較的困難であ
つた。

すなわち、気体燃料はその成分組成に応じた燃
焼速度が決定されるが、通常バーナー装置のノズ
ルは口径寸法が一定とされているため、気体燃料
を噴出させる場合、燃焼能力を過大に設定すると
ノズルから噴出する気体燃料速度が過大となるた
め、空気との酸化反応即ち燃焼反応がノズル部分
から外にかなり離れた位置で行なわれる。しかる
にノズルから噴出した気体燃料はノズルから離れ
るに従つて外気の影響を受けその気流に乱れが多
くなるために、燃焼反応が起きている部分はかな
り不安定な気流となる。そのため、火炎の安定形
成が非常に困難となつて炎の浮き上がり（リフテ
イング）や、吹き消え（ブローオフ）等の不都合
が生じて不安定な燃焼状態となり、完全燃焼を維
持できなかつた。

一方、燃焼域（能力範囲）を過小に設定した場
合を考えてみると、当然バーナー装置のノズルか
ら噴出する気体燃料速度が過小となるため、噴出
速度にくらべ燃焼反応速度が相対的に大きくな
り、火炎の形成位置がノズル部分に密着するた
め、ノズル自体の過熱による変形、劣化や火炎が
ノズル内部に入り込む逆火（バツクフアイア）現
象が起こり、これも不安定な燃焼状態となり完全
燃焼を維持できなかつた。

即ち口径寸法が一定に設定されている通常のノ
ズルはその口径やガス組成等に応じた適切な噴出
速度範囲を選定する場合に限り完全燃焼すること
ができるのであり、通常一定口径ノズルをもつバ
ーナー装置はこの適切な噴出速度範囲が狭いこと
が、ガス圧力変動や負荷追従特性の優れたものを
得られにくゝしている。

したがつて広範囲な燃焼域（能力範囲）を持た
せようとする場合、口径の決まつているノズルを
単独に用いては上述のようにその燃焼域が狭いた
め、機械的に等により口径を変化させて希望する
燃焼能力に対応する口径のノズルに気体燃料を送
り、燃焼させることにより完全燃焼をさせること
ができる。しかし、この方法は構造が複雑となり
保守点検が煩雑であるのみならず、バーナー装置
自体の形状・寸法の大型化、それに従う初期投資
金額の増加をもたらすため、一般に用いられにく
く、広く使用されるに至つていない。このため簡
単にバーナー装置のノズルの面積を変化さす手段
の造出が望まれている。

本発明は上記の点に鑑みて案出されたものであ
る。

以下本発明を第１図乃至第４図に図示せる一実
施例に基づいて説明する。

(3) 本発明の構成 ５は略円盤状のバーナー装置で、四方より気体
燃料の送気管６が接続されている。

バーナー装置５は内部が中空のシリンダー７に
形成され、上面に複数個のノズル１を略均等割り
に設け、内部に昇降盤４を昇降自在に周囲がシリ
ンダー７内周面に略当接する程度に遊嵌されてい
る。

該昇降盤４の上面には各ノズル１に対応せしめ
て錐状のシヤツター２が設けられている。

シヤツター２は円錐、角錐状の突起からなり、
一般にその水平断面がノズル１の口径と幾何学的
に相似なものが使用される。而して昇降盤４が上
昇するとシヤツター２がノズル１の開口部を縮小
し、昇降盤４が下降するとシヤツター２がノズル
１より離れ開口部を拡大する。

シリンダー７の底部はシリンダー８に連結され
ていて、該シリンダー８にはピストン８が嵌挿さ
れている。

ピストン３は手動、機械力、電気力等によつて
前進、後退せしめうるものが一般に使用される。

シリンダー７と８間には空気、水、油等の流体
が満されており、これら流体を介してピストン３
の一定の押圧力を受けている。

而して昇降盤４はシリンダー７からシリンダー
８内の流体に支持されてシリンダー７内に位置す
る。また昇降盤４を支持する力はピストン３の送
り込み量により可変となつている。

送気管６は昇降盤４の上面上に開口接続されて
いる。而してバーナー装置５内への気体燃料の送
り込み量を大きくすると、送り込み量に応じてシ
リンダー７内の昇降盤４上のガス圧が高まり、ガ
ス圧力に応じてピストン３や流体の抗力にうちか
つて昇降盤４を下方に押下げる。このようにして
シヤツター２は気体燃料の流量が増すとノズル１
の開口面積を拡大する。

(4) 本発明の動作状態 バーナー装置５のノズル１の口径を直接変化さ
すかわりに、そのノズル１内に円錐状のシヤツタ
ー２を出し入れすることによりノズル１の開口面
積を変えて広範囲な燃焼能力幅をもたせようとし
ている。

その動作状態は次の通りである。気体燃料の流
量が小さくバーナー装置５間の圧力が小さいとき
は第３図のように昇降盤４が上がりノズル１を円
錐状のシヤツター２がが大きくふさぐことによ
り、ノズル１の開口面積が小さくなる。そして流
量が大きくなり、バーナー装置内の気体燃料の圧
力が大きくなるに従い第４図のようにシリンダー
７，８内の流体を圧縮することにより、またはピ
ストン３を押し下げることにより流体に支持され
る昇降盤４が下がり円錐状のシヤツター２が下が
ることにより、バーナー装置５のノズル１の開口
面積が拡大する。

以上の如くノズル１の開口面積は気体燃料の供
給流量に基づくバーナー装置５のシリンダー７内
昇降盤４上の圧力変化により変化する。尚、昇降
盤４はピストン３の位置調整により微調整が可能
であるので安全燃焼に寄与する。

(5) 本発明の効果 以上の如く本発明のバーナー装置にあつては、
気体燃料の流量の増加によりノズルの開口面積が
拡大し、逆に減少によりノズルの開口面積が縮小
するため、必要な熱出力に応じた適切な気体燃料
噴出速度が得られるのである。

従つて具体的には次の効果がある。

炎の浮き上がり、吹き消え、逆火等の危険性が
少なくなり、安定火炎が形成されるために燃焼効
率の向上、負荷追従特性の向上が得られる。

緩点火、消火が可能となるため、点火時の点火
衝撃、消火時の逆火音が小さくなり、機器寿命の
延長や静粛運転が可能となる。

小火力時でも一定の燃料噴出速度が得られるた
め、火炎保持力が強く、風に対しても吹き消えし
にくい。

またノズルのシヤツターによる開閉は昇降盤４
上の気体燃料の供給圧と昇降盤４の下の流体の圧
力の釣合を利用しているので構造が簡単となり、
機器の保守、点検の簡易化及び製作費の低減が可
能となつたものであり、しかもピストンを動かす
ことによつて、上記釣合点を調節することができ
るために、気体燃料の種類の変化にも対応するこ
とができる他、ノズル面積の遠隔操作も可能なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図に示すのは本発明の一実施例
を示す図で、第１図は斜視図、第２図乃至第４図
は断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部をシリンダーに形成すると共に上面に複
   数個のノズルを配し、一端にピストンが設置され
   ているシリンダー内部に昇降盤を配してピストン
   と昇降盤との間のシリンダー内部に流体を配設
   し、ピストンからの圧力乃至流体の圧力が加えら
   れる上記昇降盤に錐状のシヤツターを前記各ノズ
   ルに対応せしめて配して該各ノズルに出入自在と
   し、気体燃料の送気管を昇降盤とノズル間に接続
   して成ることを特徴とするバーナー装置。