(57)【要約】【課題】外部に取り出すことができる燃焼熱量を減少させることなく、ＮＯｘの発生を抑制することができる、水素ガス燃焼バーナー装置を提供する。【解決手段】水素ガス燃焼バーナー装置１は、一端が燃焼空間１１Ａに通じており、且つ、燃焼空間１１Ａにおいて水素ガス及び空気による燃焼によって発生した燃焼排ガスの一部を還流する還流管１５を有している。水素ガス燃焼バーナー装置１において、水素ガス供給管１２は、噴出口１２Ａよりも上流側に設けられ、且つ、還流管１５の燃焼空間１１Ａと反対側の他端と接続されて燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入する、排ガス導入口１２Ｂを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空間に臨む噴出口を有して、前記噴出口から水素ガスを前記燃焼空間へ噴出する水素ガス供給路と、
空気を前記燃焼空間へ導入する空気導入路と、
一端が前記燃焼空間に通じており、且つ、前記燃焼空間において前記水素ガス及び前記空気による燃焼によって発生した燃焼排ガスの一部を還流する還流路と、
を有する水素ガス燃焼バーナー装置において、
前記水素ガス供給路は、前記噴出口よりも上流側に設けられ、且つ、前記還流路の前記燃焼空間と反対側の他端と接続されて前記燃焼排ガスを前記水素ガス供給路内に導入する、燃焼排ガス導入口を有する、
水素ガス燃焼バーナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガス燃焼バーナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガスを燃焼空間に還流する燃焼バーナー装置が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示される燃焼バーナー装置では、ＮＯｘが燃焼空間に還流されて二次燃焼に用いられることにより、ＮＯｘの排出量の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１８４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の燃焼バーナー装置では、排ガスを燃焼空間に還流することによって排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができるものの、燃焼温度が高いため、ＮＯｘ低減効果には限界がある。
【０００５】
また、燃焼空間に還流する排ガス量を増やして、燃焼バーナー装置から排出されるＮＯｘ量を低減しようとすると、燃焼バーナー装置から外部に取り出すことができる燃焼熱量が減少してしまうので、排ガス還流量を増やすことにも限界がある。さらに、排ガス還流量を増やすと、燃焼バーナー装置が失火してしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、外部に取り出すことができる燃焼熱量を減少させることなく、ＮＯｘの発生を抑制することができる、水素ガス燃焼バーナー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る水素ガス燃焼バーナー装置は、燃焼空間に臨む噴出口を有して、前記噴出口から水素ガスを前記燃焼空間へ噴出する水素ガス供給路と、空気を前記燃焼空間へ導入する空気導入路と、一端が前記燃焼空間に通じており、且つ、前記燃焼空間において前記水素ガス及び前記空気による燃焼によって発生した燃焼排ガスの一部を還流する還流路と、を有する。前記水素ガス供給路は、前記噴出口よりも上流側に設けられ、且つ、前記還流路の前記燃焼空間と反対側の他端と接続されて前記燃焼排ガスを前記水素ガス供給路内に導入する、燃焼排ガス導入口を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部に取り出すことができる燃焼熱量を減少させることなく、ＮＯｘの発生を抑制することができる、水素ガス燃焼バーナー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の水素ガス燃焼バーナー装置の構成を示す模式図である。
【図２】一実施形態の水素ガス燃焼バーナー装置における燃焼状況を示した模式図である。
【図３】比較例のバーナー装置における燃焼状況を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、一実施形態の水素ガス燃焼バーナー装置の構成を示す模式図である。図１において、水素ガス燃焼バーナー装置１は、燃焼室１１と、水素ガス供給管（水素ガス供給路）１２と、空気導入管（空気導入路）１３と、排ガス管１４と、還流管（還流路）１５と、バルブ１６とを有している。
【００１２】
燃焼室１１は、中空であり、その空間が燃焼空間１１Ａとなっている。
【００１３】
水素ガス供給管１２は、燃焼空間１１Ａに臨む噴出口１２Ａを有しており、噴出口１２Ａから水素ガスを燃焼空間１１Ａへ噴出する。また、水素ガス供給管１２において噴出口１２Ａよりも上流側には、排ガス導入口１２Ｂが設けられている。
【００１４】
空気導入管１３は、燃焼空間１１Ａに臨む空気導入口１３Ａを有しており、空気導入口１３Ａから燃焼空間１１Ａへ空気を導入する。こうして燃焼空間１１Ａ内へ導かれた水素ガス及び空気に基づいて燃焼が起こっている。
【００１５】
排ガス管１４は、燃焼空間１１Ａと連通しており、燃焼空間１１Ａで発生した排ガスを水素ガス燃焼バーナー装置１の外部に排出する。例えば、排ガス管１４の燃焼空間１１Ａ側と反対側の端部は乾燥室内に配設されており、これにより、排ガス管１４は、乾燥室内に温風を供給することができる。この温風は、例えば、乾燥室内に置かれたワークの乾燥に用いることができる。
【００１６】
排ガス管１４には、還流管１５の一端が接続され、排ガス管１４と還流管１５とは連通している。すなわち、還流管１５の一端は、燃焼空間１１Ａと排ガス管１４を介して通じている。
【００１７】
一方、還流管１５の燃焼空間１１Ａと反対側の他端は、排ガス導入口１２Ｂと接続されている。これにより、排ガス導入口１２Ｂから燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入することができる。なお、水素ガス供給管１２内へ導入する排ガス量は、バルブ１６の開度を制御することによって、調節することができる。
【００１８】
図２は、一実施形態の水素ガス燃焼バーナー装置における燃焼状況を示した模式図である。図３は、比較例のバーナー装置における燃焼状況を示した模式図である。
【００１９】
図２に示すように、水素ガス燃焼バーナー装置１では、水素ガス供給管１２において噴出口１２Ａよりも上流側に設けられた排ガス導入口１２Ｂから燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入しているので、燃焼室１１の内部空間（燃焼空間）において水素ガスの広がり体積が大きくなっている。
【００２０】
このように燃焼室１１の内部空間（燃焼空間）における水素ガスの広がり体積を拡大できると、水素ガス燃焼時の体積当たりの発熱量を下げることができるので、ＮＯｘの発生を抑制することができる。また、排ガス導入口１２Ｂから燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入しているので、少量の還流排ガスによって効率良く水素ガスの広がり体積を拡大することができる。そして、還流排ガスの量を少なくできるので、排ガス管１４から外部に取り出すことができる熱量を大きくすることができる。
【００２１】
一方、図３に示す比較例のバーナー装置では、還流排ガスが燃焼室へ直接還流されているため、燃焼室１１の内部空間（燃焼空間）において水素ガスの広がり体積が、水素ガス燃焼バーナー装置１に比べて小さいので、ＮＯｘの発生量を低減することは難しい。また、排ガス管から外部に排出されるＮＯｘの量を減らすために、還流排ガスの量を増やすことも考えられるが、この場合には、バーナー装置から外部に取り出すことができる燃焼熱量が減少してしまう。また、還流排ガス量を増やすと、バーナー装置が失火してしまう虞がある。
【００２２】
以上のように本実施形態によれば、水素ガス燃焼バーナー装置１において、水素ガス供給管１２は、噴出口１２Ａよりも上流側に設けられ、且つ、還流管１５の燃焼空間１１Ａと反対側の他端と接続されて燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入する、排ガス導入口１２Ｂを有している。
【００２３】
この水素ガス燃焼バーナー装置１の構成により、燃焼空間１１Ａにおいて水素ガスの広がり体積を大きくすることができる。このため、水素ガス燃焼時の体積当たりの発熱量を下げることができるので、ＮＯｘの発生を抑制することができる。また、排ガス導入口１２Ｂから燃焼排ガスを水素ガス供給管１２内に導入することができるので、少量の還流排ガスによって効率良く水素ガスの広がり体積を拡大することができる。そして、還流排ガスの量を少なくできるので、排ガス管１４から外部に取り出すことができる熱量を大きくすることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  水素ガス燃焼バーナー装置
１１  燃焼室
１１Ａ  燃焼空間
１２  水素ガス供給管
１２Ａ  噴出口
１２Ｂ  排ガス導入口
１３  空気導入管
１３Ａ  空気導入口
１４  排ガス管
１５  還流管
１６  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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