(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、
前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、
前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、
前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、
前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置であって、
前記パイロット用ガス筒と前記バッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、当該隙間が、前記燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされ、
前記パイロット用ガス噴出部が、前記パイロット用ガス筒の先端側の端面に形成され燃料ガスを前方向に噴出するパイロット用ガス噴出孔と、前記パイロット用ガス筒の前方に配置され前記パイロット用ガス噴出孔から噴出される燃料ガスを衝突させて放射状に拡散させる、前記パイロット用ガス筒の外径と略同径の外径に構成された円板状ガス拡散体と、で構成されている燃焼装置。
【請求項２】
前記パイロット用ガス筒の外周壁から外方側に延出してなる板状の保持フランジが前記バッフル板の基端側の面に複数のネジで固定されることで、前記パイロットバーナが前記バッフル板に固定されており、
前記保持フランジと前記バッフル板との間に、前記パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されている請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、
前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、
前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、
前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、
前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置であって、
前記パイロット用ガス筒と前記バッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、当該隙間が、燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされており、
前記パイロット用ガス筒の外周壁から外方側に延出してなる板状の保持フランジが前記バッフル板の基端側の面に複数のネジで固定されることで、前記パイロットバーナが前記バッフル板に固定されており、
前記保持フランジと前記バッフル板との間に、前記パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されている燃焼装置。
【請求項４】
前記スペーサが、前記保持フランジと前記バッフル板との間において前記複数のネジを外囲する円筒状のスペーサである請求項２または３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
燃焼量調節範囲における低燃焼量域において、前記主ガス噴出孔からの燃料ガスの噴出を停止し、前記パイロット用ガス噴出部からの燃料ガスの噴出を行うパイロット燃焼単独運転を実行する請求項１〜４の何れか一項に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、
前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、
前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、
前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、
前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる燃焼装置は、着火対象の燃焼装置の主ガス噴出孔から噴出される燃料ガスをパイロットバーナにより形成されるパイロット火炎により着火するものであり、例えば、そのパイロットバーナは、着火対象の燃焼装置の燃焼用空気の流路中にパイロット用ガス筒を設け、その流路を通流する燃焼用空気にてパイロット用ガス噴出孔から噴出される燃料ガスを燃焼させてパイロット火炎を形成するように構成される。
このような燃焼装置として、燃料ガスに対するパイロット火炎による着火性能を向上させたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この燃焼装置は、パイロットバーナにおいてパイロット用ガス筒の先端側に設けられたパイロット用ガス噴出部を、パイロット用ガス筒の先端側の端面に形成され燃料ガスを前方向に噴出するパイロット用ガス噴出孔と、パイロット用ガス筒の前方に配置されパイロット用ガス噴出孔から噴出される燃料ガスを衝突させて放射状に拡散させるガス拡散体とで構成して、当該パイロット用ガス噴出部から燃料ガスを放射状に噴出させるように構成されている。
【０００３】
かかる燃焼装置では、パイロット用ガス噴出孔から噴出された燃料ガスがパイロット用ガス筒の先端側から放射状に噴出するので、当該噴射方向と直交する方向に流通する燃焼用空気との混合が促進されて、パイロット用ガス筒の先端側の周部にてパイロット火炎が比較的安定して形成される。一方、バッフル板に分散形成された複数の空気口に燃焼用空気が通過するので、バッフル板の先端側の上記パイロット火炎が形成されている空間には負圧域が形成され、複数の主ガス噴出孔から噴出された燃料ガスの一部がその負圧域に誘引される。即ち、この誘引された燃料ガスが安定して形成されたパイロット火炎により良好に着火されるというように、着火性能が向上されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７３９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の燃焼装置では、通常、パイロットバーナはあくまで着火対象の主ガス噴出孔から噴出される燃料ガスを着火するための着火手段として設けられていたため、当該燃料ガスの着火が完了した後には、パイロット用ガス噴出部からの燃料ガスの噴出は停止されてパイロットバーナの作動は停止する。
従って、従来のパイロットバーナの作動時間は、燃焼装置を起動させるときの極めて短い時間であるので、そのパイロットバーナが形成するパイロット火炎の低エミッション化、例えばＮＯｘやＣＯの排出量低減については、特に課題として認識されてこなかった。
しかしながら、近年の燃焼装置では、燃焼量調節範囲を低い側にできるだけ広げてターンダウン比（燃焼量の絞り比）を拡大することが望まれるようになり、それを実現するためには、燃焼量調節範囲における低燃焼量域において、主ガス噴出孔からの燃料ガスの噴出を停止し、パイロット用ガス噴出部からの燃料ガスの噴出を行うことで、パイロットバーナのみを作動させるパイロット燃焼単独運転を実行することが検討されている。
しかしながら、従来のパイロットバーナでは、上記のように低エミッション化が図られていないため、かかるパイロットバーナを低燃焼量域において長時間に亘り作動させることは、燃焼量調節範囲全域における低エミッション化が求められる場合に問題となる場合がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、パイロットバーナが形成するパイロット火炎の低エミッション化を実現し、更には、燃焼量調節範囲における低燃焼量域において長時間に亘ってパイロットバーナを作動させても当該燃焼量調節範囲全域における低エミッション化が実現可能な技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための本発明に係る燃焼装置は、
燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、
前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、
前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、
前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、
前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置であって、
その特徴構成は、
前記パイロット用ガス筒と前記バッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、当該隙間が、前記燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされ、
前記パイロット用ガス噴出部が、前記パイロット用ガス筒の先端側の端面に形成され燃料ガスを前方向に噴出するパイロット用ガス噴出孔と、前記パイロット用ガス筒の前方に配置され前記パイロット用ガス噴出孔から噴出される燃料ガスを衝突させて放射状に拡散させる、前記パイロット用ガス筒の外径と略同径の外径に構成された円板状ガス拡散体と、で構成されている点にある。 
【０００８】
上記特徴構成によれば、バッフル板に分散形成された複数の空気口に燃焼用空気が通過するので、バッフル板の先端側の空間においては、複数の主ガス噴出孔から噴出された着火対象の燃料ガスの一部がパイロット火炎に近づく方向に誘引される。よって、着火対象の燃料ガスに対するパイロット火炎による着火性能が向上される。
更に、このように着火性能が向上された燃焼装置において、パイロット用ガス筒とバッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、この隙間が燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされている。よって、パイロット用ガス噴出部から外方側に向けて放射状に噴出した燃料ガスに対しては、その直上流側のパイロット用ガス筒の外周に形成されたパイロット用空気口を通過した燃焼用空気が、略直交する方向に供給されることになる。即ち、パイロット用ガス噴出部から外方側に向けて放射状に噴出した燃料ガスは、パイロット用ガス筒の外周において略均等且つ良好に、パイロット用空気口を通過した燃焼用空気と混合されることになるので、その混合気が燃焼して形成されるパイロット火炎は安定したものとなり、更にそのパイロット火炎におけるＮＯｘやＣＯ等の排出が抑制されて低エミッション化が実現される。
また、パイロット用ガス噴出孔からパイロット用ガス筒の前方に噴出された燃料ガスをパイロット用ガス筒の前方に設けられているガス拡散体に衝突させて放射状に拡散させる形態で、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を構成することができる。
また、このように構成した場合には、ガス拡散体に衝突して放射状に拡散した燃料ガスは、パイロット用ガス筒の外周において略均等に分散することになるから、その直上流側のパイロット用ガス筒の外周に形成されたパイロット用空気口を通過した燃焼用空気との混合が非常に均等に促進されることになる。従って、パイロット用ガス筒の外周において非常に安定したパイロット火炎を形成することができ、パイロット火炎の一層の低エミッション化を実現することができる。
【０００９】
本発明に係る燃焼装置の更なる特徴構成は、
前記パイロット用ガス筒の外周壁から外方側に延出してなる板状の保持フランジが前記バッフル板の基端側の面に複数のネジで固定されることで、前記パイロットバーナが前記バッフル板に固定されており、
前記保持フランジと前記バッフル板との間に、前記パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されている点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、パイロット用ガス筒の外周壁に設けられた保持フランジと、その保持フランジが基端面側に複数のネジにて固定されるバッフル板との間には、パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されることで、燃焼用空気が流入可能な隙間が形成される。この隙間に対しては、基端側から供給された燃焼用空気が保持フランジの全周から略均等に流入することになる。即ち、パイロット用ガス路の外周に形成されたパイロット用空気口には、パイロット用ガス筒の外周において略均等に燃焼用空気が通過することになる。よって、パイロット用ガス筒の先端側のパイロット用ガス噴出部から放射状に噴出された燃料ガスに対して、パイロット用ガス筒の外周において略均等に燃焼用空気が混合されることになるので、パイロット火炎の更なる安定化且つ低エミッション化を実現することができる。
【００１１】
この目的を達成するための本発明に係る燃焼装置は、
燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、
前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、
前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、
前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、
前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置であって、
その特徴構成は、
前記パイロット用ガス筒と前記バッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、当該隙間が、燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされており、
前記パイロット用ガス筒の外周壁から外方側に延出してなる板状の保持フランジが前記バッフル板の基端側の面に複数のネジで固定されることで、前記パイロットバーナが前記バッフル板に固定されており、
前記保持フランジと前記バッフル板との間に、前記パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されている点にある。
【００１２】
この特徴構成によれば、バッフル板に分散形成された複数の空気口に燃焼用空気が通過するので、バッフル板の先端側の空間においては、複数の主ガス噴出孔から噴出された着火対象の燃料ガスの一部がパイロット火炎に近づく方向に誘引される。よって、着火対象の燃料ガスに対するパイロット火炎による着火性能が向上される。
更に、このように着火性能が向上された燃焼装置において、パイロット用ガス筒とバッフル板の挿入口との間に隙間が形成され、この隙間が燃焼用空気を通過させるパイロット用空気口とされている。よって、パイロット用ガス噴出部から外方側に向けて放射状に噴出した燃料ガスに対しては、その直上流側のパイロット用ガス筒の外周に形成されたパイロット用空気口を通過した燃焼用空気が、略直交する方向に供給されることになる。即ち、パイロット用ガス噴出部から外方側に向けて放射状に噴出した燃料ガスは、パイロット用ガス筒の外周において略均等且つ良好に、パイロット用空気口を通過した燃焼用空気と混合されることになるので、その混合気が燃焼して形成されるパイロット火炎は安定したものとなり、更にそのパイロット火炎におけるＮＯｘやＣＯ等の排出が抑制されて低エミッション化が実現される。
また、パイロット用ガス筒の外周壁に設けられた保持フランジと、その保持フランジが基端面側に複数のネジにて固定されるバッフル板との間には、パイロット用ガス筒の軸心周りに分散配置された複数のスペーサが介装されることで、燃焼用空気が流入可能な隙間が形成される。この隙間に対しては、基端側から供給された燃焼用空気が保持フランジの全周から略均等に流入することになる。即ち、パイロット用ガス路の外周に形成されたパイロット用空気口には、パイロット用ガス筒の外周において略均等に燃焼用空気が通過することになる。よって、パイロット用ガス筒の先端側のパイロット用ガス噴出部から放射状に噴出された燃料ガスに対して、パイロット用ガス筒の外周において略均等に燃焼用空気が混合されることになるので、パイロット火炎の更なる安定化且つ低エミッション化を実現することができる。
【００１３】
本発明に係る燃焼装置の更なる特徴構成は、
前記スペーサが、前記保持フランジと前記バッフル板との間において前記複数のネジを外囲する円筒状のスペーサである点にある。
【００１４】
この特徴構成によれば、保持フランジをバッフル板に固定するための複数のネジの夫々に、当該ネジを外囲する円筒状のスペーサを設けるという簡単な構成を採用するだけで、保持フランジとバッフル板との間に隙間を設けることができ、パイロット火炎の更なる安定化且つ低エミッション化を実現することができる。
【００１５】
本発明に係る燃焼装置の更なる特徴構成は、
燃焼量調節範囲における低燃焼量域において、前記主ガス噴出孔からの燃料ガスの噴出を停止し、前記パイロット用ガス噴出部からの燃料ガスの噴出を行うパイロット燃焼単独運転を実行する点にある。
【００１６】
この特徴構成によれば、燃焼量調節範囲における低燃焼量域において、主ガス噴出孔からの燃料ガスの噴出を停止し、パイロット用ガス噴出部からの燃料ガスの噴出を行うことで、パイロットバーナのみを作動させるパイロット燃焼単独運転を実行するように構成されることで、燃焼量調節範囲を低い側にできるだけ広げて燃焼量のターンダウン比を拡大することができる。また、このようにパイロット燃焼単独運転を実行する場合でも、パイロット火炎の低エミッション化が図られているため、燃焼量調節範囲全域における低エミッション化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の燃焼装置の縦断側面図
【図２】本実施形態の燃焼装置の正面図
【図３】本実施形態の燃焼装置の要部の縦断側面図
【図４】本実施形態の燃焼装置の要部の正面図
【図５】本実施形態の燃焼装置におけるパイロットバーナ設置部分の縦断側面図
【図６】本実施形態の燃焼装置におけるパイロットバーナ設置部分の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
〔燃焼装置〕
先ず、上述のように構成したパイロットバーナＰを装着する燃焼装置について説明する。
図１及び図２に示すように、燃焼装置は、燃料ガスＧを噴出する複数の主ガス噴出孔としての筒状ガスノズル３が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒２と、この主ガス筒２を外囲し主ガス筒２との間に燃焼用空気Ａが通流される円筒状の燃焼筒１とを備える。即ち、燃焼用空気Ａが、この燃焼筒１とその内部に同心状に設けられた主ガス筒２との間を通して、筒先端側に向けて通流することになる。
上記複数の筒状ガスノズル３は、その周壁から突出する状態で、主ガス筒２の軸心周り（以下、「主軸心周り」と呼ぶ。）に分散する状態で設けられている。更に、主ガス筒２と燃焼筒１との間には板状のバッフル板４が設けられており、このバッフル板４には、燃焼用空気Ａを通過させる複数の空気口５が主軸心周りに分散形成されている。
そして、複数の筒状ガスノズル３から噴出される燃料ガスＧが、複数の空気口５から吐出される燃焼用空気Ａにて燃焼することになる。
更に、図３及び図４にも示すように、パイロットバーナＰが設けられており、このパイロットバーナＰは、その詳細構成については後述するが、筒状ガスノズル３から噴出した燃料ガスＧを着火可能なパイロット火炎Ｆｐを形成する。
【００１９】
以下、燃焼装置の各部について説明を加える。
バッフル板４は、環状の板状部材で構成されており、そのバッフル板４の燃焼筒１の径方向（以下、単に「径方向」と呼ぶ。）において外周側に偏った位置には、空気口５となる８個の開口部が主軸心周りに等間隔に形成されている。また、このバッフル板４は、燃焼筒１の先端よりも後退させた位置において、その内周縁を主ガス筒２に外嵌させ、且つその外周縁を燃焼筒１に内嵌させる状態で、配置されている。
【００２０】
主ガス筒２は、その先端が閉塞された筒状部材で構成されており、その先端側の周壁には、１６本の筒状ガスノズル３が設けられている。
この１６本の筒状ガスノズル３は、主軸心周りに等間隔で８本ずつ並ぶノズル列の２列からなり、各列においては８本の筒状ガスノズル３が主軸心周りに等間隔で配置され、また、夫々の列において配置されている筒状ガスノズル３は主軸心周りで同一の位相に位置している。
燃焼筒１の軸心方向（以下、単に「軸心方向」と呼ぶ。）に並ぶノズル列のうち、軸心方向に沿って上流側に位置する側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも径内方向（径方向の内方向）側に位置している。
また、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、主ガス筒２の軸心に直交する方向であり、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、主ガス筒２の軸心に直交する方向に対して前方側に傾斜する方向である。
更に、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、その筒状ガスノズル３を主ガス筒２に取り付けた状態で、筒状ガスノズル３の先端面が主ガス筒２の軸心と直交する状態となるように傾斜状に形成してある。
【００２１】
主ガス筒２の内部には、先端を開口した内筒６が設けられており、その先端位置が主ガス筒２の先端の閉塞部と間隔を隔てた位置とされている。そして、燃料ガスＧが、この内筒６の先端開口から主ガス筒２内に供給される。
主ガス筒２の後端位置は、燃焼筒１の後端よりも突出した位置とされている。燃焼筒１の後端開口縁と主ガス筒２の周壁とにより、環状の空気導入口７が形成されており、その空気導入口７には整流体８が設けられている。また、内筒６の後端位置は、主ガス筒２の後端よりも突出した位置とされており、主ガス筒２の後端は閉塞されている。
更に、燃焼筒１と同心状に円筒箱状のウインドボックス９が設けられており、このウインドボックス９は、その前壁を燃焼筒１に外嵌させ且つ後壁を主ガス筒２に外嵌させた状態で固定されている。
【００２２】
整流体８は、円錐台筒状の部材で構成されており、大径側の径は燃焼筒１の内径と略同一で、且つ小径側の径が主ガス筒２の外径よりも大きい。その整流体８は、小径側が燃焼用空気Ａの通流方向の下流側に向けられ、燃焼筒１を横断する姿勢で、大径側が燃焼筒１の後端部に内嵌されている。
即ち、整流体８の小径側端縁と主ガス筒２の外周面とにより、燃焼筒１と同心状に開口する環状の開口部１０が形成されており、整流体８の円錐状の内周面は、燃焼用空気Ａを環状の開口部１０に向けて案内する円錐状の案内面１１として機能する。
つまり、ウインドボックス９に導入された燃焼用空気Ａは、整流体８の円錐状の案内面１１にて案内されて、動圧の低下が抑制されながら、開口部１０に向かって集中するように流れて、開口部１０から流出する。このことにより、燃焼用空気Ａは、主軸心周りに均圧化されると共に、主軸心周りに流量が均一化されて、燃焼筒１内を流れ、８個の空気口５から吐出される。よって、８個の空気口５からの燃焼用空気Ａの吐出量のバラツキが抑制される。
【００２３】
〔パイロットバーナ〕
次に、パイロットバーナＰについて説明する。
図５及び図６に示すように、パイロットバーナＰは、燃料ガスＧを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部Ｐｇを先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒２１を備えると共に、このパイロット用ガス筒２１を上述したバッフル板４に形成された挿入口４ａに挿入した状態で、バッフル板４に固定されている。
また、このパイロット用ガス噴出部Ｐｇは、パイロット用ガス筒２１の先端側の端面に形成され燃料ガスＧを前方向に噴出するパイロット用ガス噴出孔２２と、パイロット用ガス筒２１の前方に配置されパイロット用ガス噴出孔２２から噴出される燃料ガスＧを衝突させて放射状に拡散させるガス拡散体２３とで構成されている。更に、パイロット用ガス筒２１の側部には点火プラグ２４がプラグ保持部２５等により固定されている。
【００２４】
パイロット用ガス筒２１は、円筒状のパイプの先端を円板状の蓋板２６にて閉塞して、その蓋板２６に、互いに同径の複数（この実施形態では８個）のパイロット用ガス噴出孔２２が、パイロット用ガス筒２１の軸心周り（以下、「パイロット軸心周り」と呼ぶ。）に等間隔で並ぶ状態で穿設されている。その蓋板２６の中心、即ち、環状に並ぶ８個のパイロット用ガス噴出孔２２の内方側箇所には、後述するガス拡散体２３を保持するための杆状の支持体としてのネジ部２７を螺着するためのネジ孔２６ａが形成されている。
ちなみに、この実施形態では、パイロット用ガス筒２１の外径は、１７．３（１０Ａ）ｍｍであり、長さは１３６ｍｍである。
ガス拡散体２３は、外径が前記パイロット用ガス筒２１の外径と略同径の円板状の部材で構成されており、そのガス拡散体２３の中心には、ネジ部２７を螺着するためのネジ孔２６ａが形成され、そのネジ孔２６ａにネジ部２７が螺着される。ちなみに、この実施形態では、円板状のガス拡散体２３の外径は１７ｍｍ、厚さは３ｍｍである。
そして、ガス拡散体２３に固定されたネジ部２７が、それに２枚のスプリングワッシャ２８を挿入した状態で、パイロット用ガス筒２１の蓋板２６のネジ孔２６ａに螺着される。このことで、ガス拡散体２３が、パイロット用ガス筒２１に対してそれと同心状で且つそれの先端面と所定の間隔を隔てた所定の位置関係になるように位置決めされた状態で、パイロット用ガス筒２１の前方に保持される。
ちなみに、スプリングワッシャ２８の厚みは１ｍｍであり、パイロット用ガス筒２１とガス拡散体２３との間に２枚のスプリングワッシャ２８を介在されるので、ガス拡散体２３とパイロット用ガス筒２１の先端面との間には、２ｍｍの間隔を隔ててなる隙間が形成される。
【００２５】
更に、パイロット用ガス筒２１の外周壁には、外方側（パイロット用ガス筒２１）に延出してなる板状の保持フランジ２９が形成されている。この保持フランジ２９がバッフル板４の基端側の面に複数のネジ３０で固定されることで、パイロットバーナＰがバッフル板４に固定される。
説明を加えると、保持フランジ２９は、概ね菱形状の板状体で構成され、その中央部に形成された孔にパイロット用ガス筒２１を挿入した状態で、当該パイロット用ガス筒２１の外周壁に溶接にて固定されている。
この実施形態では、詳細は後述するが、パイロット用ガス筒２１をバッフル板４に形成された挿入口４ａに挿入した状態で、バッフル板４に固定される。そして、パイロット用ガス筒２１の先端側端面が、バッフル板４の先端側面と同一面上に位置するようにしてある。
【００２６】
また、バッフル板４の挿入口４ａの内径がパイロット用ガス筒２１の外径よりも大きく設定されることで、パイロット用ガス筒２１と挿入口４ａとの間には隙間が形成されており、その隙間が燃焼用空気Ａを通過させるパイロット用空気口３１とされている。
保持フランジ２９とバッフル板４との間にも隙間を形成して、パイロット用ガス筒２１の外側を通流する燃焼用空気Ａをパイロット用空気口３１に供給するために、保持フランジ２９とバッフル板４との間には、パイロット軸心周りに分散配置された複数のスペーサ３２が介装されている。
このスペーサ３２は、ネジ３０の外径よりも若干大きい内径を有する円筒状の部材で構成されており、保持フランジ２９とバッフル板４との間において複数のネジ３０を外囲するように配置されている。
保持フランジ２９は、バッフル板４の裏面側との間にスペーサ３２を間に挟んだ状態で配置され、その状態で、２個のネジ３０が保持フランジ２９のネジ挿入孔２９ａに挿入されてバッフル板４に螺入されることで、パイロットバーナＰがバッフル板４に固定される。
【００２７】
図３及び図４に示すように、パイロット用ガス筒２１の後端からパイロット用の燃料ガスＧが供給されると、パイロット用ガス筒２１の先端に、パイロット軸心周りに分散する複数のパイロット用ガス噴出孔２２から燃料ガスＧが噴出される。それら複数のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出された燃料ガスＧは、ガス拡散体２３に衝突して、ガス拡散体２３の周囲の全周に亘って放射状に拡散する。
しかも、互いに同径でパイロット軸心周りに等間隔に並ぶ８個のパイロット用ガス噴出孔２２から燃料ガスＧが噴出されるので、８個のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出された燃料ガスＧは、ガス拡散体２３に衝突する。よって、その燃料ガスＧは、パイロット軸心周りでのバラツキが抑制された状態でガス拡散体２３の周囲の全周に亘って放射状に拡散される。
一方、上記放射状に拡散した燃料ガスＧに対して、その直上流側のパイロット用ガス筒２１の外周全域に形成されたパイロット用空気口３１を通過した燃焼用空気Ａが略直交する方向に供給されることになる。即ち、複数のパイロット用ガス噴出孔２２から外方側に向けて放射状に噴出した燃料ガスＧは、パイロット用ガス筒２１の外周全域において略均等且つ良好に、パイロット用空気口３１を通過した燃焼用空気Ａと混合されることになる。よって、ガス拡散体２３の全周に亘って略均等にパイロット火炎Ｆｐが形成され、更に、そのパイロット火炎ＦｐはＮＯｘやＣＯ等の排出が抑制されて低エミッション化が実現されたものとなる。即ち、パイロット火炎Ｆｐを安定して形成することでＣＯの排出抑制が実現され、更に、パイロット用空気口３１によるパイロット用ガス筒２１近傍への燃焼用空気Ａの供給により、パイロット火炎Ｆｐを薄膜火炎として形成することで、ＮＯｘの排出抑制が実現されている。
【００２８】
図１に示すように、都市ガス等の燃料ガスＧが導入される元ガス供給路１２を主ガス供給路１２ｍとパイロット用ガス供給路１２ｐとに分岐し、主ガス供給路１２ｍを前記内筒６の後端に接続し、パイロット用ガス供給路１２ｐを前記パイロット用ガス筒２１の後端に接続してある。
主ガス供給路１２ｍには、燃焼装置への燃料ガスＧの供給を断続する主ガス用電磁弁１５、及び燃焼装置への燃料ガスＧの供給量を調節する主ガス用調節弁１６が設けられ、更に、パイロット用ガス供給路１２ｐには、パイロットバーナＰへの燃料ガスＧの供給を断続するパイロットガス用電磁弁１７が設けられている。尚、主ガス用電磁弁１５及びパイロットガス用電磁弁１７の夫々は、２個の電磁弁を直列配置した状態で設けられている。
ウインドボックス９の空気供給口９ａには、ブロア１８から供給される燃焼用空気Ａが、燃焼用空気調節弁１９による供給量調節を伴って導入される。
【００２９】
図１に示すように、燃焼装置の運転を制御する制御部２０を設けてあり、以下、この制御部２０の制御動作について説明する。
制御部２０は、操作盤（図示省略）から燃焼装置の燃焼開始が指令されると、ブロア１８を、主ガス筒２に供給する主燃料ガス供給量に対応して設定された設定空気比に相当する量の燃焼用空気Ａを供給するように作動させると共に、点火プラグ２４を作動させ、続いて、主ガス用電磁弁１５を閉弁した状態で、パイロットガス用電磁弁１７を開弁する。
ちなみに、前記設定空気比は、例えば、１．２〜１．３の範囲に設定され、パイロットガス用電磁弁１７が開弁されるときは、主ガス用電磁弁１５が閉弁されている状態であり、ブロア１８からは前記設定空気比に相当する量の燃焼用空気Ａが供給される。即ち、パイロットバーナＰの複数のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出されるパイロット用の燃料ガスＧに対しては、空気比で２０程度の燃焼用空気Ａが供給されることになる。従って、パイロットバーナＰは、パイロット用の燃料ガスＧを２０程度といった極めて高い空気比にて燃焼させることになる。
【００３０】
複数のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出されたパイロット用の燃料ガスＧが点火してパイロット火炎Ｆｐが形成されて、そのパイロット火炎Ｆｐが火炎検出器（図示省略）にて検出されると、制御部２０は、点火プラグ２４の作動を停止させ、続いて、主ガス用電磁弁１５を開弁する。
複数の筒状ガスノズル３から噴出された主燃料ガスがパイロット火炎Ｆｐにより着火して正常に燃焼すると、パイロットガス用電磁弁１７が閉弁され、火炎検出器にて火炎が検出される状態が維持されることになる。即ち、主ガス用電磁弁１５とパイロット用電磁弁１７とは、パイロット火炎Ｆｐにより主燃料ガスを着火させる移行期間と後述する主燃焼運転から低燃焼量域（パイロット燃焼単独運転）への移行期間には両方が開弁され、それ以外の期間は何れか一方側のみが開弁されることになる。
そして、制御部２０は、主ガス用電磁弁１５の開弁した後は、火炎検出器の検出情報を監視し、火炎検出器にて火炎が検出される状態が継続されている間は、その主ガス用電磁弁１５の開弁状態を維持する形態で、主燃焼運転を行う。また、この主燃焼運転では、制御部２０は、主ガス用調節弁１６及び燃焼用空気調節弁１９を制御して、燃焼装置への燃料ガスＧ及び燃焼用空気Ａの供給量を比例的又は段階的に変化させることで燃焼量を調節する。
一方、主ガス用電磁弁１５の開弁時に、複数の筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧがパイロット火炎Ｆｐにより正常に着火しなかったり、正常に着火した後に失火したりして、火炎検出器にて火炎が検出されない状態になると、制御部２０は、主ガス用電磁弁１５及びパイロットガス用電磁弁１７を閉弁する。
また、制御部２０は、主ガス用電磁弁１５の開弁状態を維持している間に、操作盤から燃焼の停止が指令されると、主ガス用電磁弁１５及びパイロットガス用電磁弁１７を閉弁する。
【００３１】
制御部２０は、燃焼量調節範囲における低燃焼量域においては、主ガス用電磁弁１５を閉弁して筒状ガスノズル３からの燃料ガスＧの噴出を停止した状態で、パイロットガス用電磁弁１７を開弁してパイロット用ガス噴出部Ｐｇからの燃料ガスＧの噴出を行う形態で、パイロットバーナＰのみを作動させるパイロット燃焼単独運転を実行する。このようなパイロット燃焼単独運転を実行することで、燃焼量調節範囲を低い側にできるだけ広げることができ、ターンダウン比が拡大されている。尚、このパイロット燃焼単独運転において、制御部２０は、燃焼用空気調節弁１９を制御して、燃焼装置への燃焼用空気Ａの供給量を、上記主燃焼運転における最低燃焼量での運転時と同等の供給量に設定する。
このパイロット燃焼単独運転時に形成されるパイロット火炎Ｆｐは、上述したように、パイロット用空気口３１がパイロット軸周りに分散形成されていることでＮＯｘやＣＯ等の排出が抑制され低エミッション化が実現されている。よって、かかるパイロット燃焼単独運転を長時間に亘り行った場合でも、燃焼量調節範囲全域における低エミッション化を阻害することはない。
【００３２】
次に、図１、図３及び図４に基づいて、パイロットバーナＰ及び燃焼装置夫々の燃焼形態について説明を加える。
ブロア１８が作動して、ウインドボックス９に燃焼用空気Ａが供給されると、その燃焼用空気Ａは燃焼筒１と主ガス筒２との間を筒先端側に通流して、間隔を隔てて主軸心周りに並ぶ複数の空気口５から燃焼用空気Ａが燃焼筒先端側に吐出される。そして、その吐出に伴って、バッフル板４の前方空間における空気口５の周囲に負圧域が形成される。
【００３３】
パイロットガス用電磁弁１７が開弁されると、燃料ガスＧがパイロット用ガス筒２１に供給されて、パイロット用ガス筒２１の先端にパイロット軸心周りに分散する複数のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出される。それら複数のパイロット用ガス噴出孔２２から噴出された燃料ガスＧは、ガス拡散体２３に衝突して、ガス拡散体２３の周囲の全周から放射状にバッフル板４の前面に沿って拡散する。そのように拡散する燃料ガスＧは、その周囲に略均等に形成されたパイロット用空気口３１から吐出された燃焼用空気Ａと良好に混合されて、ガス拡散体２３の周部の全周にて保炎され、且つバッフル板４にて保炎される状態で燃焼する。従って、パイロット火炎Ｆｐは、安定し、且つ、ＮＯｘ及びＣＯの排出量が抑制された低エミッションの状態となる。
【００３４】
このようにパイロット火炎Ｆｐを形成した状態で、主ガス用電磁弁１５が開弁されて、複数の筒状ガスノズル３から燃料ガスＧが噴出されると、その噴出した燃料ガスＧの一部が、空気口５からの燃焼用空気Ａの吐出により形成される負圧域の誘引作用によってバッフル板４の側に誘引される。よって、そのように誘引される燃料ガスＧがパイロット火炎Ｆｐにより着火されて、複数の筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧが分割状に主炎Ｆｍが形成される状態で燃焼する。
そして、パイロット火炎Ｆｐが安定して形成されていることから、複数の筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの流れや、その燃料ガスＧが着火する際の高速の気流によるパイロット火炎Ｆｐの吹き消えが十分に抑制されるようになり、着火性能が向上される。
【００３５】
即ち、間隔を隔てて主軸心周りに並ぶ複数の空気口５から燃焼用空気Ａが吐出されることに伴って、バッフル板４の前方空間における空気口５の周囲に負圧域が形成され、その負圧域の誘引作用により、複数の筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの一部がバッフル板４の側に誘引され、そのようにバッフル板４の側に誘引される燃料ガスＧにより、燃焼がバッフル板４の近傍から開始するので、複数の筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧは、バッフル板４にて保炎される状態で燃焼することになる。
また、各筒状ガスノズル３から、主軸心周りに隣接する空気口５から吐出される２つの燃焼用空気Ａの流動域同士の間を通るように燃料ガスＧが噴出されるので、各筒状ガスノズル３から噴出される燃料ガスＧと各空気口５から吐出される燃焼用空気Ａとの急激な混合を抑制して燃料ガスＧの緩慢燃焼を促進させることができると共に、火炎の分割性を向上することができ、一層の低ＮＯｘ化を図ることができる。
【００３６】
〔参考例〕
（１）上記実施形態では、燃料ガスＧを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部Ｐｇをパイロット用ガス噴出孔２２とガス拡散体２３とで構成したが、例えば放射状に噴出孔を配置した複数のガス噴出孔のみで構成するなど、適宜改変することができる。
【００３７】
〔別実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、燃焼量調節範囲における低燃焼量域においてパイロット燃焼単独運転を実行する構成を説明したが、別に、かかるパイロット燃焼単独運転を実行することなく、主ガス噴出孔としての筒状ガスノズル３からの燃料ガスＧの噴出を停止することなく、当該燃料ガスＧの着火時においてのみパイロット用ガス噴出部Ｐｇからの燃料ガスＧの噴出を行ってパイロット火炎Ｆｐを形成する構成においても、パイロット火炎Ｆｐによる低エミッション化の効果を享受できる。
【００３８】
（２）保持フランジ２９とバッフル板４との間に隙間を形成するためのスペーサ３２の形状、配置、個数等は、上記実施形態で説明したものに限らず適宜改変可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、燃料ガスを噴出する複数の主ガス噴出孔が先端側の外周壁に軸心周りに分散形成されている円筒状の主ガス筒と、前記主ガス筒を外囲し前記主ガス筒との間に燃焼用空気が通流される円筒状の燃焼筒と、前記主ガス筒と前記燃焼筒との間に設けられ、前記燃焼用空気を通過させる複数の空気口が前記主ガス筒の軸心回りに分散形成された板状のバッフル板と、前記主ガス噴出孔から噴出した燃料ガスを着火可能なパイロット火炎を形成するパイロットバーナと、を備え、前記パイロットバーナが、燃料ガスを放射状に噴出するパイロット用ガス噴出部を先端側に設けた円筒状のパイロット用ガス筒を備えると共に、前記パイロット用ガス筒を前記バッフル板に形成された挿入口に挿入した状態で、前記バッフル板に固定されている燃焼装置として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１        ：燃焼筒
２        ：主ガス筒
３        ：筒状ガスノズル（主ガス噴出孔）
４        ：バッフル板
４ａ      ：挿入口
５        ：空気口
２１      ：パイロット用ガス筒
２２      ：パイロット用ガス噴出孔
２３      ：ガス拡散体
２９      ：保持フランジ
３０      ：ネジ
３１      ：パイロット用空気口
３２      ：スペーサ
Ａ        ：燃焼用空気
Ｆｐ      ：パイロット火炎
Ｇ        ：燃料ガス
Ｐ        ：パイロットバーナ
Ｐｇ      ：パイロット用ガス噴出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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