(57)【要約】【課題】噴出ノズルの赤熱化を抑制し、その耐久性を向上させることができるバーナを提供すること。【解決手段】バーナ１は、第１流体Ｆ１を通過させる外側パイプ２と、外側パイプ２内に挿通され第２流体Ｆ２を通過させる内側パイプ３とを有している。内側パイプ３は、その先端部において径方向Ｒの外方に向けて突出形成したフランジ部３１と、フランジ部３１の先端側に配設した噴出ノズル４とを有している。フランジ部３１は、第１流体Ｆ１を噴出させるための噴出溝３２を複数有している。噴出溝３２は、フランジ部３１の後端部側の表面に形成した第１流体Ｆ１の入口開口部３２１と、フランジ部３１の先端部側の表面に形成した第１流体Ｆ１の出口開口部３２２とを、周方向にずれた位置に形成してなり、かつ出口開口部３２２の径方向Ｒの幅を、入口開口部３２１の径方向Ｒの幅よりも小さく形成してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体を通過させる外側パイプと、該外側パイプ内に挿通され第２流体を通過させる内側パイプとを有するバーナにおいて、
上記第１流体は、燃料ガスもしくは燃料ガスと燃焼用空気との混合気であり、
上記内側パイプは、その先端部において径方向外方に向けて突出形成したフランジ部と、該フランジ部の先端側に配設され上記第２流体を噴出させる噴出ノズルとを有しており、
上記フランジ部は、上記第１流体を噴出させるための噴出溝を複数有しており、該噴出溝は、上記フランジ部の後端部側の表面に形成した上記第１流体の入口開口部と、上記フランジ部の先端部側の表面に形成した上記第１流体の出口開口部とを、周方向にずれた位置に形成してなり、かつ上記出口開口部の径方向の幅を、上記入口開口部の径方向の幅よりも小さく形成してなることを特徴とするバーナ。
【請求項２】
請求項１において、上記外側パイプの先端面は、上記内側パイプにおける上記フランジ部の先端部側の表面よりも突出していることを特徴とするバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１流体を通過させる外側パイプと第２流体を通過させる内側パイプとを有するバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱炉内等を燃焼により加熱するバーナとしては、例えば、図４に示すごとく、燃料ガスと燃焼用空気との混合気Ｇを通過させて噴出させる外側パイプ９２と、この外側パイプ９２内に挿通され燃料ガスＦを通過させて噴出させる内側パイプ９３とを有するバーナ９がある。内側パイプ９３は、その先端部において径方向外方に向けて突出形成したフランジ部９３１と、このフランジ部９３１の先端側に配設した燃料ガスＦの噴出ノズル９４とを有している。また、フランジ部９３１には、混合気Ｇを噴出させるための噴出穴９３２を複数形成している。
そして、複数の噴出穴９３２から噴出させた混合気Ｇを燃焼させてパイロット火炎Ｈを形成し、このパイロット火炎Ｈを着火源として、噴出ノズル９４から噴出させた燃料ガスＦを燃焼させている。
【０００３】
しかしながら、上記従来のバーナ９においては、上記混合気Ｇは、バーナ９の軸方向Ｌに平行に噴出され、上記パイロット火炎Ｈは、バーナ９の軸方向Ｌに平行に形成される。そのため、噴出ノズル９４の側近にパイロット火炎Ｈが形成されることになり、噴出ノズル９４が加熱されて赤熱化してしまい、その耐久性を向上させるためには十分ではなかった。
【０００４】
また、例えば、特許文献１においては、燃料ガスが流れる外管内に一次空気が流れる中間管を挿通し、この中間管内に予混合ガスが流れる内管を挿通してなるガスバーナが開示されている。そして、特許文献１においては、ガスバーナの中心部に予混合ガスによるパイロット火炎を形成している。また、中間管から噴出させる一次空気は、燃料ガスと燃焼してメイン火炎のリフティングを防止すると共に、燃料ガスの燃焼による燃焼排気が予混合ガスに混入するのを防止することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のガスバーナは、その中心部にパイロット火炎を形成するものであり、パイロット火炎の周囲に燃料ガスを噴出させて燃焼を行うものである。そのため、ガスノズルの赤熱化を抑制する工夫はなされていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１１７６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、バーナノズルの赤熱化を抑制し、その耐久性を向上させることができるバーナを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１流体を通過させる外側パイプと、該外側パイプ内に挿通され第２流体を通過させる内側パイプとを有するバーナにおいて、
上記第１流体は、燃料ガスもしくは燃料ガスと燃焼用空気との混合気であり、
上記内側パイプは、その先端部において径方向外方に向けて突出形成したフランジ部と、該フランジ部の先端側に配設され上記第２流体を噴出させる噴出ノズルとを有しており、
上記フランジ部は、上記第１流体を噴出させるための噴出溝を複数有しており、該噴出溝は、上記フランジ部の後端部側の表面に形成した上記第１流体の入口開口部と、上記フランジ部の先端部側の表面に形成した上記第１流体の出口開口部とを、周方向にずれた位置に形成してなり、かつ上記出口開口部の径方向の幅を、上記入口開口部の径方向の幅よりも小さく形成してなることを特徴とするバーナにある（請求項１）。
【０００９】
本発明のバーナは、上記外側パイプと内側パイプとの２重管構造を有しており、内側パイプにおけるフランジ部に形成した複数の噴出溝の形状に工夫を行っている。
すなわち、上記噴出溝は、上記第１流体が流入する入口開口部と第１流体が流出する出口開口部とを、周方向にずれた位置に形成してなり、かつ出口開口部の径方向の幅を入口開口部の径方向の幅よりも小さく形成してなる。
【００１０】
そして、外側パイプ内を通過する第１流体は、フランジ部に衝突すると共に、入口開口部から噴出溝内に流入し、噴出溝内を通過する際には、周方向に回ると共に径方向外方に向けて流れる。これにより、第１流体は、出口開口部から噴出されるときには、斜め外方に向けて広がる旋回流となる。
【００１１】
そのため、第１流体を燃焼させたときには、この燃焼により形成した火炎が、上記噴出ノズルに衝突してしまうことを抑制することができる。
それ故、本発明のバーナによれば、バーナノズルの赤熱化を抑制し、その耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記第２流体は、燃料ガス、燃料ガスと燃焼用空気との混合気又は燃焼用空気とすることができる。
また、上記外側パイプの先端面は、上記内側パイプにおける上記フランジ部の先端部側の表面よりも突出していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記第１流体の燃焼による火炎を、外側パイプの先端部における内周面に衝突させて形成することができる。そのため、上記火炎の保炎性（火炎を安定保持する性能）を向上させることができる。
【実施例】
【００１３】
以下に、本発明のバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のバーナ１は、図１〜図３に示すごとく、第１流体Ｆ１を通過させる外側パイプ２と、外側パイプ２内に挿通され第２流体Ｆ２を通過させる内側パイプ３とを有している。
本例の第１流体Ｆ１は、燃料ガスと燃焼用空気との混合気であり、第２流体Ｆ２は、燃料ガスである。
【００１４】
また、図１〜図３に示すごとく、内側パイプ３は、その先端部において径方向Ｒの外方に向けて突出形成したフランジ部３１と、このフランジ部３１の先端側に配設され第２流体Ｆ２を噴出させる噴出ノズル４とを有している。また、フランジ部３１は、上記第１流体Ｆ１を噴出させるための噴出溝３２を複数有している。
【００１５】
この噴出溝３２は、フランジ部３１の後端部側の表面３０１に形成した第１流体Ｆ１の入口開口部３２１と、フランジ部３１の先端部側の表面３０２に形成した第１流体Ｆ１の出口開口部３２２とを、周方向Ｃにずれた位置に形成してなる。また、噴出溝３２は、出口開口部３２２の径方向Ｒの幅Ｗ２を、入口開口部３２１の径方向Ｒの幅Ｗ１よりも小さく形成してなる。
なお、先端部側とは、第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２の流れの下流側のことをいい、後端部側とは、第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２の流れの上流側のことをいう。
【００１６】
以下に、本例のバーナ１につき詳説する。
図１〜図３に示すごとく、上記複数の噴出溝３２は、上記入口開口部３２１と出口開口部３２２とを連結して形成されており、上記フランジ部３１の周方向Ｃにおける一方に向けて傾斜形成されている。この各噴出溝３２から噴出させる混合気は、バーナ１の軸方向Ｌの回りに旋回する旋回流にして噴出させることができる。
また、図２、図３に示すごとく、本例の入口開口部３２１は、フランジ部３１の後端部側の表面３０１において、内周端３０３から外周端３０４までの径方向Ｒの全長にわたって形成されている。また、出口開口部３２２は、フランジ部３１の先端部側の表面３０２において、外周端３０４から切り欠き形成されている。
【００１７】
また、外側パイプ２と内側パイプ３との間には、スパークを発生させるスパークロッド（図示略）が配設されている。そして、図１、図２に示すごとく、スパークロッドから発生させたスパークによって第１流体Ｆ１としての混合気を着火させて、パイロット火炎Ｈを形成する。このパイロット火炎Ｈは、噴出ノズル４から噴出させた第２流体Ｆ２としての燃料ガスを、バーナ１の周辺における燃焼用空気と燃焼させるときの着火源として用いることができる。
また、外側パイプ２の先端面は、内側パイプ３におけるフランジ部３１の先端部側の表面３０２よりも突出しており、パイロット火炎Ｈの保炎を行うよう構成されている。
【００１８】
また、図１、図２に示すごとく、内側パイプ３のフランジ部３１は、外側パイプ２の先端部のほとんどを塞いでいる。また、本例のフランジ部３１の外周には、フランジ部３１の外側パイプ２内への挿入を容易にするための複数の突起３３が形成されている。そして、フランジ部３１と外側パイプ２の内周面との間には、複数の突起３３によって若干の間隙が形成されている。
また、本例の燃料ガスは、天然ガス（都市ガス１３Ａ）であり、燃焼用空気は、フレッシュエアである。
【００１９】
図１に示すごとく、本例の噴出ノズル４は、第２流体Ｆ２としての燃料ガスの噴出距離を長くし、この燃料ガスの燃焼によるメイン火炎を遠方まで形成するために、φ８〜１６ｍｍの口径を有する燃料噴出口４１を１つ形成してなるものである。
なお、上記噴出ノズル４から噴出させた燃料ガスは、外側パイプ２及び内側パイプ３の周辺における燃焼用空気と燃焼させて、メイン火炎を形成することができる。
【００２０】
本例において、上記第１流体Ｆ１を燃焼させてパイロット火炎Ｈを形成する際には、外側パイプ２内に第１流体Ｆ１を通過させる。
このとき、外側パイプ２内を通過する第１流体Ｆ１は、フランジ部３１に衝突すると共に、入口開口部３２１から噴出溝３２内に流入し、噴出溝３２内を通過する際には、周方向Ｃに回ると共に径方向Ｒの外方に向けて流れる。これにより、第１流体Ｆ１は、出口開口部３２２から噴出されるときには、斜め外方に向けて広がる旋回流となる。
【００２１】
そのため、第１流体Ｆ１を燃焼させてパイロット火炎Ｈを形成したときには、このパイロット火炎Ｈが、噴出ノズル４に衝突してしまうことを抑制することができる。
また、パイロット火炎Ｈは、外側パイプ２の先端部における内周面に衝突して形成される。そのため、第１流体Ｆ１を燃焼させて形成したパイロット火炎Ｈを安定して維持することができる。
それ故、本例のバーナ１によれば、噴出ノズル４の赤熱化を抑制し、その耐久性を向上させることができ、かつパイロット火炎Ｈの保炎性を向上させることができる。
【００２２】
図４には、従来のバーナ９におけるパイロット火炎Ｈの形成状態が示してあり、図１には、本例のバーナ１におけるパイロット火炎Ｈの形成状態が示してある。両図からわかるように、従来のバーナ９においては、パイロット火炎Ｈが噴出ノズル９４に接触してしまうことがあるため、噴出ノズル９４が赤熱化してしまい、その耐久性を向上させることが困難であった。
これに対し、本例のバーナ１によれば、パイロット火炎Ｈが噴出ノズル４にほとんど接触せず、噴出ノズル４の赤熱化を抑制して、その耐久性を向上させることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例における、バーナの要部を側方から見た状態で示す断面説明図。
【図２】実施例における、バーナの要部を軸方向から見た状態で示す図で、図１におけるＡ−Ａ矢視線断面説明図。
【図３】実施例における、フランジ部における噴出溝の形成状態を示す斜視説明図。
【図４】従来例における、バーナの要部を側方から見た状態で示す断面説明図。
【符号の説明】
【００２４】
１  バーナ
２  外側パイプ
３  内側パイプ
３１  フランジ部
３０１  後端部側の表面
３０２  先端部側の表面
３２  噴出溝
３２１  入口開口部
３２２  出口開口部
４  噴出ノズル
Ｆ１  第１流体
Ｆ２  第２流体
Ｈ  パイロット火炎
Ｌ  軸方向
Ｃ  周方向
Ｒ  径方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006250431.tif 000006