JPS6237727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一方向に引き伸ばされた断面を有し
そして互いに置き違いられ、互に平行に導かれそ
して交互に隣接配置されそして燃焼室に接続して
いる燃焼ガスと酸化剤のため、壁によつて分離さ
れた流動暗渠を有する陶磁製バーナーチツプに関
する。

熱風炉のための陶磁製のバーナーチツプは例え
ばドイツ連邦共和国特許公告第2347934号により
公知となつている。このバーナーチツプでは燃焼
空気を導く分配暗渠の中に、空気の流れに直角
に、互に並行に配置されている多数の流動暗渠を
介して燃焼ガスが供給され、この際燃焼ガスが燃
焼室に流入する直前に燃焼ガスが燃焼空気と混合
される様になつている。この様なバーナーチツプ
の構造は比較的費用を必要とするものとなつてお
り、特に燃焼ガスを酸化剤の中に一様に分配する
能力を維持しながら燃焼空気のための分配暗渠
を、燃焼面を拡げるために拡張してやる場合に費
用がかかるものとなつている。

大なる燃焼能力を有するバーナーチツプはドイ
ツ連邦共和国特許公告第2044813号に記載されて
いる。このバーナーチツプでは燃焼ガスと酸化剤
のための並行に導かれている多数の流動暗渠は次
の様に隣接配置されている。即ち酸化剤のための
流動暗渠は燃焼ガスのための流動暗渠によつて取
り囲まれている。この様な流動暗渠は、燃焼ガス
又は酸化剤を包含している分配室に接続する場合
に不利である。即ち酸化剤を供給する流動暗渠は
分配室に直接接続できるけれども、燃焼ガスを供
給する流動暗渠を接続するためには付加的な案内
が必要となり、該案内の配置は、バーナーチツプ
は設けられた燃焼ガスの流動暗渠に精密に適合し
ていなければならない。この様なバーナーチツプ
の製造および組み付けはそのため非常に高価なも
のになる。

バーナーチツプの効率を高めてやるため酸化剤
および燃焼ガスを予熱することが行われる。この
ことはドイツ連邦共和国特許公開第2706043号に
より、燃焼ガスと酸化剤を包含している混合ガス
が、バーナー板に流入する前に、復熱装置の中で
燃焼室の中から排出されるガスにより予熱するこ
とが公知となつている。燃焼空気を燃焼ガスと混
合する前に熱することもドイツ連邦共和国特許公
開第2408542号より公知となつており、この場合
には燃焼空気は、金属から成り立つている燃焼室
の壁を冷却するために用いられている。燃焼ガス
を酸化剤と混合する前に熱することも望ましいこ
とである。

本発明の目的は燃焼ガスと酸化剤とを燃焼室に
別々に供給するバーナーチツプを創成し、該バー
ナーチツプは、燃焼室の中に燃焼ガスおよび酸化
剤が流入した後で燃焼し易い混合物を形成するた
め好都合な渦流を発生することが可能でありそし
て燃焼ガスと酸化剤とが燃焼室に流入する位置に
できるだけ近くまで達している予熱区域が設けら
れているものである。更に該バーナーチツプは簡
単に製造可能なものである。

上記の目的は冒頭に述べた種類のバーナーチツ
プにおいて、本発明により、流動暗渠は２つの覆
い板の間を走行していること、隣接している流動
暗渠の間に形成されている壁は酸化剤から燃焼ガ
スへの熱の伝導に役立つていること、それぞれの
流動暗渠はそれらの全長に亘つて隣接する流動暗
渠よりも２つの覆い板の一方に向かつて丈高く形
成されていること、２つの板の少なくとも一方の
一部が取り除かれこの板に近接している燃焼ガス
又は酸化剤の流動暗渠が開放されていること、及
びこの様にして開放された流動暗渠は燃焼室の反
対側に位置する端が閉鎖されていることにより達
成される。バーナーチツプは一方向に引き伸ばさ
れた断面形状の流動暗渠を有し、従つて酸化剤お
よび燃焼ガスの出口として密接して並んでいるス
リツト状の出口が形成されている。従つて酸化剤
および燃焼ガスは燃焼室の中で相互によく混合さ
れる。バーナーの能力は燃焼ガスの量の微細な調
節と酸化剤の供給量の微細な調節によつて、広い
範囲に亘つて調節可能である。燃焼ガスが燃焼室
に送られる酸化剤により加熱されるということ
は、液体状の燃焼物質が燃焼室に流入する前に気
化される様になつている場合には特に有利であ
る。燃焼ガスと酸化剤のための流動暗渠は共通な
分離壁を有し、該壁は加熱された酸化剤と燃焼ガ
スの間の熱交換に適合したものとなつている。更
にバーナーチツプの流動暗渠が燃焼ガスおよび酸
化剤の供給導管に簡単に接続可能となることが有
利である。即ち一つの流動暗渠は、それの全長に
亘り、その流動暗渠に隣接している流動暗渠より
も、長手方向に亘つて流動暗渠を覆つている双方
の板の一方に向かつて丈高く形成されており、そ
して酸化剤又は燃焼ガスを導びく流動暗渠のため
の流入開口を形成するため、流動暗渠を覆つてい
る板の少くとも一方の一部分が取り除かれ、隣接
している流動暗渠よりも上記の取り除かれる板に
近寄つている流動暗渠が開放されそしてこの様に
して開放された流動暗渠は燃焼室の反対側に位置
する端が閉鎖されているのである。この様にして
形成された流入開口の形成と配置は希望されてい
る要求に簡単に適合可能である。

本発明によるバーナーチツプの特徴ある形成に
よれば、酸化剤を導く流動暗渠は、酸化剤をバー
ナーチツプに流入する前に加熱するための熱交換
器に接続されている。該熱交換器は復熱装置とし
て形成され、加熱媒質は、バーナーチツプの中の
燃焼ガスのための流動暗渠の延長直線上に配置さ
れている流動暗渠の中を導かれ、燃焼ガスの流動
暗渠とは隔壁によつて気密に閉鎖されている流動
暗渠の中を導かれる。酸化剤を予熱するための加
熱媒質としては燃焼室から排出する廃棄ガスが特
に使用される。

本発明のその他の特徴ある形成は、加熱媒質を
導く流動暗渠には燃焼室から排出される廃棄ガス
が供給され、多くのバーナーチツプがリング状に
配置され、燃焼室から排出される廃棄ガスは、加
熱媒質を導く流動暗渠に流入する前に、酸化剤を
吸い込むための送風機を駆動するガスタービンを
貫流している。

本発明の一つの変形によれば、流動暗渠は一方
に引き伸ばされた断面を有しそして次の様に配置
されている。即ち隣接する流動暗渠の間に、それ
らの中を導かれている媒質の間の熱交換に役立つ
分離壁が形成されており、酸化剤のための流動暗
渠は、酸化剤を予熱するのに役立つ復熱交換器の
中を貫通し、その際加熱媒質を導く流動暗渠は、
燃焼ガスの流動暗渠と一直線上に配置されている
が、燃焼ガスの流動暗渠とは分離壁によつて分離
されてバーナーチツプの内部に配置されている。

本発明は添付図に略図によつて示されている若
干の実施例により詳細に説明される。

第１図から明らかな如くバーナーチツプは流動
暗渠２，３および流動暗渠を長手方向に亘つて覆
つている板４，５を有する陶磁製の物体１から成
り立つている。流動暗渠２，３は一方に引き伸ば
された断面形状を有しそしてこの実施例では長方
形断面を有し陶磁製物体１の内部を直線状に走行
している約１mmの幅を持つたスリツトとして形成
されている。流動暗渠は互に平行に導かれそして
一対毎に互いに置き違えられ、その際隣接する流
動暗渠の夫々の間には分離壁６が形成され、該壁
は流動する暗渠の中を流れる媒質の間の熱交換に
適合したものである。分離壁の厚さは0.3mmまで
減少させられる。流動暗渠２，３の流入開口は流
動暗渠を長手方向に亘つて覆つている板４，５の
一部を取り除くことによつて形成される。暗渠を
覆つている板は、隣接している流動暗渠よりも該
板に近寄つている流動暗渠のみが開放される様に
取り除かれる。暗渠を覆つている板４の一部が取
り除かれると流動暗渠２のための流入開口７が形
成され、暗渠を覆つている板５の一部が取り除か
れると流動暗渠３のための流入開口８が形成され
る。第１図では流入開口８は斜視図で表現された
バーナーチツプの陰の部分に存在する。流動暗渠
が燃焼室に注ぎ込む端の反対側に存在するバーナ
ーチツプの端面では流動暗渠が閉鎖されている。
第１図に示した実施例では気密な閉鎖板９が取り
付けられている。流入開口７を介してバーナーチ
ツプの中に酸化剤としての空気が流入し、流入開
口８を介して燃焼ガスが流入する。バーナーチツ
プの正面１０に位置する流動暗渠２，３の出口か
ら流出した后で酸化剤と燃焼ガスとは混合されて
燃焼可能なガス混合体となる。この際点火された
混合ガスの燃焼区域は、燃焼する混合ガスによる
バーナーチツプ自体の加熱が比較的僅かである様
に形成される。バーナーチツプの温度は先づ第一
に予熱された酸化剤の温度によつて定まる。

第２図は酸化剤の予熱区域１１を有するバーナ
ーチツプを示している。この予熱区域は復熱交換
器として形成されている。燃焼ガスはバーナーチ
ツプに分配器１２を介して導かれ、該分配器は流
動暗渠３ａの流入開口８を覆つている。流動方向
が第２図において点鎖線の矢印で示されている燃
焼ガスは、バーナーチツプから酸化剤と共に流出
口１３から側方に流出する。このためバーナーチ
ツプはその位置において覆い板４ばかりでなく壁
１も削り取られ、流動暗渠２，３ａのすべてが開
放されている。燃焼ガスと酸化剤とがバーナーチ
ツプから側方に流出する時一様に混合される様に
するため、流出位置１３の所には流れの案内１４
が設けられており、この案内は特に燃焼ガスの流
動暗渠の自由流動断面積を出口１３の所で狭ばめ
ている。

酸化剤のための流動暗渠２は、第２図の実施例
のバーナーチツプでは、バーナーチツプの予熱区
域１１を貫通して導かれている。流動暗渠２への
流入開口７は燃焼室と反対側のバーナーチツプの
端１５の近傍に位置する。この位置で覆い板４の
一部は、流動暗渠２が開放されるまで取り除かれ
ている。陶磁製物体１の中で流動暗渠３ａと同列
に走行している流動暗渠３ｂは加熱媒質を導くた
めに使用され、該媒質は覆い板５の一部を取り除
いて形成された流入開口１６を通つて予熱区域１
１に流入する。一直線上に配置されている流動暗
渠３ａおよび３ｂの間にはこれらの暗渠を互に気
密に閉鎖している分離壁１７が存在している。

バーナーチツプの予熱区域１１の中では熱交換
のための媒質が逆方向に流動している。加熱媒質
の流動方向は第２図において実線の矢印で示さ
れ、酸化剤の流動方向は破線の矢印で示されてい
る。加熱媒質は予熱区域１１の端面１５から外部
に流出する。酸化剤の流動暗渠２はこの端面で閉
鎖されている。

予熱区域１１の横断面が第３図に示されてい
る。この断面図から予熱区域の形成は、燃焼ガス
と加熱された酸化剤とが貫流するバーナーチツプ
の先端部分の形成と同じであることが明らかであ
る。

燃焼ガスのため延長された加熱区域を有するバ
ーナーチツプが第４図に示されている。燃焼ガス
の流入開口８は流動暗渠２および３ａの流出口か
ら離れた位置に配置され、かくして場合によつて
はバーナーチツプに供給される液体状の燃焼ガス
も、燃焼室に流入する前に、流動暗渠３ａの中で
気化される様になつている。第４図のバーナーチ
ツプは後方の端１８の所に導かれた燃焼ガス又は
液体状燃料のための流動管１９を備えている。

酸化剤を予熱する加熱媒質はバーナーチツプの
予熱区域１１の中に流入開口２０を有する分配器
２１を介して導入される。該分配器は次の様に形
成されたものである。即ちこの位置で覆い板４お
よび陶磁製の物体１の一部を取り除いて開放され
た流動暗渠２および３ｂを再び覆つて加熱媒質の
流入開口１６のみを残す様に形成されたものであ
る。第２図に示したバーナーチツプの場合と同様
に陶磁製物体１の内部に一直線上に配置されてい
る流動暗渠３ｂと流動暗渠３ａとの間にはまた分
離壁１７が挿入されている。

例えば水又は水蒸気の加熱器の中に組み込まれ
たバーナーチツプ２２を第５図が示している。こ
のバーナーチツプの構造は第４図に示された実施
例と同じである。バーナーチツプ２２は鏡板２３
により加熱器に挿入されそして該加熱器の燃焼室
２４の中に突き出され、流入口１６が燃焼室から
流出する廃棄ガスの範囲に位置する。廃棄ガスは
酸化剤を予熱するためバーナーチツプ２２の予熱
区域１１を貫流しそして該バーナーチツプの端１
８から引き出される。酸化剤としてバーナーチツ
プに燃焼空気が導管２５を介して導かれ、燃焼ガ
スは燃焼ガス導管２６を介してバーナーチツプに
流入する。加熱器は燃焼可能に混合されたガスの
範囲に点火装置２７を備えている。加熱されるべ
き媒質は加熱器の中で導管２８の中を通つて燃焼
室２４に導かれる。

バーナーチツプを加熱器の中に組み込んだ上記
とは別の実施例を第６図が示している。この加熱
器では数箇のバーナーチツプがリング状に配置さ
れ、これらのバーナーチツプの群に同軸的に配置
されているタービン３１のまわりを取り囲んでい
る。第６図ではこれらのバーナーチツプのうちの
２９，３０が示されている。燃焼室３２から流出
する廃棄ガスが、バーナーチツプ２９，３０の予
熱区域１１に流入する前にタービン３１を貫流す
る。タービン３１は送風機３３を駆動し、それに
よつて、この実施例では、酸化剤としての空気が
バーナーチツプのために吸い込まれる。第６図で
は図の左側には酸化剤を導くバーナーチツプ２９
の流動暗渠２が示されており、図の右側には供給
管３４を介してバーナーチツプに導かれている燃
焼ガスのための流動暗渠３ａ並びにタービン３１
から流出する廃棄ガスが貫流する流動暗渠３ｂが
示されている。廃棄ガスの排出のため廃棄ガス導
管３５が設けられている。

リング状に配置されているバーナーチツプ２
９，３０は、第６図に示した加熱器の中ではばね
要素３６によつてその位置に保持されている。こ
れらのばね要素は加熱器の容器３７に固着されて
おりそして相互間で支持される如くリング状に配
置されているバーナーチツプの群を、容器３７側
に位置する外壁面３８で押し付けている。バーナ
ーチツプ２９，３０を気密に取り付けるためパツ
キング要素３９が設けられている。

内部に数箇のバーナーチツプが挿入されている
バーナーノズル４０が第７図に示されている。図
にはバーナーチツプ４１および４２のみが示され
ている数箇のバーナーチツプはバーナーノズル４
０の燃焼室４３の中に、第６図に示した実施例と
同様にリング状に配置されている。導管４４によ
り供給される酸化剤を予熱するため、第７図には
略図で示されている炉４５から廃棄ガスがフイル
ター４６を通つてバーナーチツプ４１，４２の予
熱区域１１に流入する。燃焼ガスは導管４７を介
してバーナーチツプに導かれる。

バーナーチツプ４１，４２は、第６図に示した
実施例と同じ態様で、ばね要素４８によりその位
置に保持され、該ばね要素は容器４９に固定され
ておりそしてバーナーチツプを一緒に押し付けて
いる。パツキング要素がバーナーチツプを気密に
取り付けるために用いられている。廃棄ガスは酸
化剤を予熱するためバーナーチツプを貫流した後
で排出管４４ａを介して排出される。

第８図には本発明の変形の実施例が示されてい
る。このバーナーチツプでは５０，５１の記号を
付けられている酸化剤および燃焼ガスの流動暗渠
がバーナーチツプの内部では同じ高さで相互に平
行に走行している。このバーナーチツプではこれ
らの流動暗渠に対して加熱媒質のための流動暗渠
５２のみが置き違いられて下方に配置されたもの
になつている。第８図に示されているバーナーチ
ツプの予熱区域１１の断面は第３図に示されたも
のと同じになつている。この様な形成の結果、燃
焼ガスのための流入開口５３および酸化剤のため
の流入開口５４は、流動暗渠５０，５１を覆つて
いる板５５の２つの部分を取り除くことで形成さ
れる。予熱区域に導入してやる加熱媒質のための
流入開口５６は覆い板５７の一部分を取り除くこ
とにより形成される。その他の点では第８図に示
したバーナーチツプはすでに前述したバーナーチ
ツプと同様である。酸化剤のための流動暗渠５０
はバーナーチツプの予熱区域１１から燃焼室への
注入口まで真直に貫通している。燃焼ガスのため
の流動暗渠５１および加熱媒質のための流動暗渠
５２はバーナーチツプ内で一直線上に配置され、
その際双方の流動暗渠の間には分離壁５８が形成
されている。流動暗渠５０，５１の流出口の範囲
には流動案内５９が配置されており該案内は流動
暗渠５１の自由流動断面積を狭ばめそしてそうす
ることによつて空気を余分に含んだ混合ガスの成
生を可能にしている。

本発明による陶磁製のバーナーチツプの製造
は、陶磁製の物体をフライス加工する公知の方法
により行われ、その際酸化剤、燃焼ガスおよび加
熱媒質のための流動暗渠は、陶磁製の物体の向き
合つている両側面からフライス加工を行うことで
形成される。流動暗渠は覆い板を取り付けること
により覆われ、該覆い板は媒質の流入開口を形成
する範囲が取り除かれる。次に流動暗渠の端は必
要なだけ閉鎖されそして流動案内片が挿入され、
該案内片は燃焼ガスを導く流動暗渠を狭ばめるも
のである。完成したバーナーチツプは再度焼成さ
れる。

本発明の陶磁製のバーナーチツプを使用する場
合には、酸化剤として使用される燃焼空気の予熱
温度を800℃以上にすることが可能であり、従つ
て燃焼ガスを、空気を余分に含ませることにより
高い温度にすることが可能である。若し燃焼空気
の予熱が800℃以下の温度で充分な場合には本発
明の特徴を有するバーナーチツプは金属によつて
形成することも可能である。この場合には、酸化
剤および燃焼ガスの流動暗渠のために設けられて
いる断面が蛇行形に形成された陶磁製の物体１か
ら成るバーナーチツプの部材は、実施例に対応す
る如く折り畳まれた高温に耐える金属板材料から
成り立つているのが好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバーナーチツプの斜視
図、第２図は酸化剤のための予熱区域を有しそし
て燃焼ガスと酸化剤を燃焼室の中に注入するため
の側方に設けられた流出口を有する本発明による
バーナーチツプ、第３図は第２図の―線によ
る断面積、第４図は酸化剤のための予熱区域を有
し前端に、燃焼ガスと酸化剤を燃焼室の中に注入
する流出口を有する本発明によるバーナーチツ
プ、第５図は本発明のバーナーチツプを備えた加
熱器、第６図はリング状に配置された若干箇のバ
ーナーチツプを有する加熱器、第７図は若干箇の
バーナーチツプを挿入されているバーナーノズ
ル、第８図は燃焼ガスの加熱区域が延長された本
発明のバーナーチツプの実施例を示す。図におい
て ２，３，３ａ，３ｂ…流動暗渠、４，５…覆い
板、６…分離壁、７，８…流入開口、１１…熱交
換器、１７…分離壁、３１…ガスタービン、３３
…送風機、５０，５１，５２…流動暗渠、５８…
分離壁、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方向に引き伸ばされた断面を有しそして互
   いに置き違いられ、互いに平行に導かれそして交
   互に隣接配置されそして燃焼室に接続している燃
   焼ガスと酸化剤のための、壁によつて分離された
   流動暗渠を有する陶磁製バーナーチツプにおい
   て、流動暗渠２，３は２つの覆い板４，５の間を
   走行していること、隣接している流動暗渠２，３
   の間に形成されている壁６は、酸化剤から燃焼ガ
   スへの熱の伝導に役立つていること、それぞれの
   流動暗渠２，３はそれらの全長に亘つて隣接する
   流動暗渠３，２よりも２つの覆い板４，５の一方
   に向かつて丈高く形成されていること、２つの板
   の少なくとも一方の一部が取り除かれこの板に近
   接している燃焼ガス又は酸化剤の流動暗渠２，３
   が開放されていること、及びこの様にして開放さ
   れた流動暗渠は燃焼室の反対側に位置する端が閉
   鎖されていることを特徴とする陶磁製バーナーチ
   ツプ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の陶磁製バーナー
   チツプにおいて、酸化剤を導く流動暗渠２は、酸
   化剤を、バーナーチツプ先端に流入する前に加熱
   するための熱交換器１１に直接接続されているこ
   とを特徴とする陶磁製バーナーチツプ。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の陶磁製バーナー
   チツプにおいて、酸化剤のための流動暗渠２に隣
   接している流動暗渠３は燃焼室に近い範囲３ａで
   は燃焼ガスを導きそしてこの範囲と分離壁１７で
   仕切られ、酸化剤の流入側に向かつて延長してい
   る熱交換器１１の中の範囲３ｂでは加熱媒質を導
   いていることを特徴とする陶磁製バーナーチツ
   プ。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の陶磁製バーナー
   チツプにおいて、加熱媒質を導く流動暗渠３ｂに
   は燃焼室から排出される廃棄ガスが導かれること
   を特徴とする陶磁製バーナーチツプ。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の陶磁製バーナー
   チツプにおいて、若干個のバーナーチツプがリン
   グ状に配置されている時、燃焼室から排出される
   廃棄ガスは、加熱媒質を導く流動暗渠３ｂに流入
   する前に、酸化剤を吸い込むための送風機３３を
   駆動するガスタービン３１を貫流していることを
   特徴とする陶磁製バーナーチツプ。 ６ 特許請求の範囲第３項記載のバーナーチツプ
   において、バーナーチツプ内の範囲３ａ，５１は
   熱交換器１１内部の範囲３ｂ，５２と一直線上に
   配置されていることを特徴とする陶磁製バーナー
   チツプ。