(57)【要約】【課題】燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供すること。【解決手段】本発明は、第１方向Ｘ１に燃料ガスを流す燃料用ノズル１３と、燃料用ノズル１３の回りに設けられ、第１方向Ｘ１に空気を流す空気用第１通路１１と、燃料ガスと空気用第１通路１１から供給された空気とを混合し混合気体にする混合容器１４と、空気用第１通路１１から混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させるための第２方向Ｘ２から混合容器１４に空気を供給する空気用第２通路１２と、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上の場合、空気用第２通路１２から空気を供給する制御部と、を備えることを特徴とするガスバーナ１０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に燃料ガスを流す燃料用ノズルと、
前記燃料用ノズルの回りに設けられ、前記第１方向に空気を流す空気用第１通路と、
前記燃料ガスと前記空気用第１通路から供給された空気とを混合し混合気体にする混合容器と、
前記空気用第１通路から前記混合容器に流入した空気の流速を低下させるための第２方向から前記混合容器に空気を供給する空気用第２通路と、
前記空気用第１通路の空気の流速が所定速度以上の場合、前記空気用第２通路から空気を供給する制御部と、
を備えることを特徴とするガスバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスバーナに関するものであり、特に、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスの周りに燃料ガスと並行にして空気を流し、燃料ガスと空気とを混合して燃料ガスを燃焼させるガスバーナが知られている。ガスバーナにおいては、燃焼時における窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生が環境問題になっている。燃料ガスは空気との反応性が高いので、燃料ガスと空気とを並行に高速で流し、燃料ガスの空気との混合を抑制することで、局所的火炎によるホットスポット（温度が高い部分）を少なくし、窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を低減することができる。
【０００３】
一方で、燃料ガスと空気の流速を高速にさせ過ぎて混合を過度に抑制し過ぎると、未燃焼の燃料ガス（未燃焼ガスと称する）が下流に流れて残り、未燃焼ガスの量が増加して危険な状態になることがある。このように、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させるための燃焼条件と未燃焼ガスを低減させるための燃焼条件は相反するものであるため、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することは難しいという問題があった。
【０００４】
特許文献１には、燃料ガスの一部（一次ガス）と空気を混合する部分と、混合された燃料ガスと空気を複数個に分割し噴出させる分割板と、燃料ガスの残部（二次ガス）を該分割板の燃焼側に噴出させる機構を有するガスバーナが開示されている。しかし、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼を制御することは開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【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、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナ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】
本発明は、
第１方向に燃料ガスを流す燃料用ノズルと、
前記燃料用ノズルの回りに設けられ、前記第１方向に空気を流す空気用第１通路と、
前記燃料ガスと前記空気用第１通路から供給された空気とを混合し混合気体にする混合容器と、
前記空気用第１通路から前記混合容器に流入した空気の流速を低下させるための第２方向から前記混合容器に空気を供給する空気用第２通路と、
前記空気用第１通路の空気の流速が所定速度以上の場合、前記空気用第２通路から空気を供給する制御部と、
を備えることを特徴とするガスバーナである。
このようなガスバーナによれば、混合容器の空気の流速は適度に制限され、燃料ガスと空気とが適正に混合される。そして、適正に混合された混合気体が燃焼するので、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスを低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るガスバーナを例示する模式図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と混合容器内の未燃焼ガスの量との関係を例示するグラフである。
【図２Ｂ】実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と混合容器内の窒素酸化物（ＮＯｘ）の量との関係を例示するグラフである。
【図２Ｃ】実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と燃焼による発熱量との関係を例示するグラフである。
【図２Ｄ】実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速とバルブの開閉との関係を例示するグラフである。
【図３】実施の形態１の比較例に係るガスバーナを例示する模式図である。
【図４】実施の形態２に係るガスバーナを例示する模式図である。
【図５】図４に示す部分Ｂを例示する模式図である。
【図６】実施の形態３に係るガスバーナを例示する模式図である。
【図７】図６に示す流速Ｖ１と流速Ｖ２との関係を例示するグラフである。
【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実施形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。
【００１１】
［実施の形態１］
実施の形態１に係るガスバーナの構成について説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態１に係るガスバーナを例示する模式図である。
図１に示すように、ガスバーナ１０は、空気用第１通路１１と空気用第２通路１２と燃料用ノズル１３と混合容器１４と制御部（図示せず）とを備える。
【００１３】
燃料用ノズル１３は、例えば、水素ガスなどの燃料ガスを第１方向Ｘ１に流す。燃料用ノズル１３内を流れてきた燃料ガスは、燃料用ノズル１３の先端部分１３ｔに設けられた穴から混合容器１４内に噴射される。
【００１４】
空気用第１通路１１は、燃料用ノズル１３の回りに設けられ、第１方向Ｘ１に空気を流す。空気用第１通路１１は、例えば、空気用第１通路１１ａと空気用第１通路１１ｂとを有する。空気用第１通路１１内を流れてきた空気は、混合容器１４内を直進する。
【００１５】
混合容器１４は、燃料ガスと空気用第１通路１１から供給された空気とを混合して混合気体にする。具体的には、燃料用ノズル１３の先端部分１３ｔに設けられた穴から噴射された燃料ガスと、空気用第１通路１１内を流れ、混合容器１４内を直進してきた空気とが、混合容器１４内で混合される。
【００１６】
空気用第１通路１１から混合容器１４内に供給された空気の流速Ｖ１ａが高くなると、空気流の直進性が増し、燃料ガスとの混合が抑えられ、未燃焼ガスが発生しやすくなる。そこで、ガスバーナ１０においては、空気の流速が高くなった場合、空気流に対し抵抗成分の空気を供給して燃料ガスと混合しやすくして燃焼し、未燃焼ガスを低減する。
【００１７】
そのため、空気用第２通路１２は、空気用第１通路１１から混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させるための第２方向Ｘ２から混合容器１４に空気を供給する。
【００１８】
具体的には、空気用第１通路１１から混合容器１４に流入した空気に対し、空気用第２通路１２から別の空気をぶつけることで、混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させる。このため、第２方向Ｘ２は、混合容器１４内を第１方向Ｘ１に直進してきた空気の流速Ｖ１ａを低下させる方向としなければならない。よって、図１に示す角度（第１方向Ｘ２と第２方向Ｘ２とのなす角度）θは、概ね、９０度以上１８０度以下である。
【００１９】
尚、空気用第２通路１２は、例えば、空気用第２通路１２ａと空気用第２通路１２ｂとを有してもよい。また、空気用第２通路１２は、３つ以上の空気用第２通路を有してもよい。また、角度θは、空気の流速Ｖ１ａに基づいて調整されてもよい。
【００２０】
制御部は、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上の場合、空気用第２通路１２から空気を供給する。混合容器１４に流入し、第１方向Ｘ１に直進してきた空気に対して抵抗となる第２方向Ｘ２から別の空気が供給されるので、第１方向Ｘ１に直進してきた空気の流速Ｖ１ａを低下させることができる。
【００２１】
これにより、燃料ガスと空気とを適正に混合することができ、局所的火炎の発生が抑えられ、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生が抑えられる。また、燃料ガスと空気との混合を抑制し過ぎて未燃焼ガスが下流に流れることがないようにすることもできるので、未燃焼ガスの発生も抑えられる。その結果、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することができる。
【００２２】
尚、ガスバーナ１０は、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を測定するセンサ（図示せず）を有してもよい。センサは、空気の流速Ｖ１を測定し、制御部は、空気の流速Ｖ１に基づいて、空気用第２通路１２からの空気の供給を制御する。
【００２３】
また、未燃焼ガスが発生する手前まで、空気の流速Ｖ１を上げて空気の流れの直進性を上げてもよい。具体的には、ガスバーナ１０は、混合気体が燃焼してできる火炎の第１方向Ｘ１の先端部分に未燃料ガスを検出するガスセンサ１５を設ける。そして、ガスバーナ１０は、ガスセンサ１５が未燃焼ガスを検出しない場合、空気用第２通路１２から空気を供給せず、空気の流速Ｖ１を上げる。また、ガスバーナ１０は、ガスセンサ１５が未燃焼ガスを検出した場合、空気用第２通路１２から空気を供給する。
【００２４】
実施の形態１に係るガスバーナの動作結果について説明する。
【００２５】
図２Ａは、実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と混合容器内の未燃焼ガスの量との関係を例示するグラフである。
図２Ａの横軸は空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を示し、縦軸は混合容器１４内の未燃焼ガスの量を示す。また、図２Ａのグラフｇｈ１は、空気用第２通路１２が設けられていない場合を示し、グラフｇｈ２は、空気用第２通路１２が設けられている場合を示す。また、燃料ガスとして、水素ガスを使用した。
【００２６】
図２Ａに示すように、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１未満の場合、グラフｇｈ１とグラフｇｈ２においては共に、未燃焼ガスの量は殆ど無く、ゼロに近い。これは、空気の流速Ｖ１が低速な場合には空気流の直線性がそれほど高く、このような状態で燃料ガスとの混合が行われ、未燃焼ガスの発生が抑えられたからである。
【００２７】
空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上において、グラフｇｈ１（空気用第２通路１２が設けられていない）の場合には、空気の流速Ｖ１の増加と共に未燃焼ガスの量が増加する。これは、空気の流速Ｖ１が高速な場合には空気流の直線性が増し、燃料ガスとの混合が抑えられ、未燃焼ガスが発生しやすくなったからである。
【００２８】
空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上において、グラフｇｈ２（空気用第２通路１２が設けられている）の場合、すなわち、実施の形態１の場合には、空気の流速Ｖ１が増加しても、未燃焼ガスの量はあまり増加しない。これは、空気用第１通路１１から混合容器１４内に流入した空気と、空気用第２通路１２から混合容器１４内に供給された別の空気とがぶつかることで、混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａが低下し、燃料ガスと適正に混合し、未燃焼ガスの発生が抑えられたからである。
【００２９】
図２Ｂは、実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と混合容器内の窒素酸化物（ＮＯｘ）の量との関係を例示するグラフである。
図２Ｂの横軸は空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を示し、縦軸は混合容器１４内の窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を示す。また、図２Ｂのグラフｇｎ１は、空気用第２通路１２が設けられていない場合を示し、グラフｇｎ２は、空気用第２通路１２が設けられている場合を示す。
【００３０】
図２Ｂに示すように、窒素酸化物（ＮＯｘ）の量は、空気の流速Ｖ１にあまり関係なく、規制値である１００ｐｐｍ（ピーピーエム）以下という少ない量である。これは、燃料用ノズル１３を流れる燃料ガスと空気用第１通路１１を流れる空気とが共に第１方向Ｘ１に流れることにより、燃料ガスと空気との並行流の直進性を向上させて、局所的火炎を少なくし、窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を低減させているからである。
【００３１】
図２Ｃは、実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速と燃焼による発熱量との関係を例示するグラフである。
図２Ｃの横軸は空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を示し、縦軸は燃焼による発熱量を示す。また、図２Ｃのグラフｇｆ１は、空気用第２通路１２が設けられていない場合を示し、グラフｇｆ２は、空気用第２通路１２が設けられている場合を示す。
【００３２】
図２Ｃに示すように、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１未満の場合、グラフｇｆ１とグラフｇｆ２においては共に、空気の流速Ｖ１の増加と共に発熱量も増加する。これは、空気の流速Ｖ１が低速な場合には、空気流の直線性がそれほど高くないので、燃料ガスとの混合が適正に行われて燃焼し、それに伴う熱が発生したからである。
【００３３】
空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上において、グラフｇｎ１（空気用第２通路１２が設けられていない）の場合には、空気の流速Ｖ１の増加しても、燃焼による発熱量はあまり増加しない。これは、空気の流速Ｖ１が高速な場合には空気流の直線性が増し、燃料ガスとの混合が抑えられ、混合気体の量が増加せず、それに伴い発生する発熱量が抑えられたからである。
【００３４】
空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上において、グラフｇｎ２（空気用第２通路１２が設けられている）の場合、すなわち、実施の形態１の場合には、空気の流速Ｖ１の増加と共に発熱量が増加する。この場合は、発熱量のダウンを回避し、通常の発熱量を確保することができる。これは、空気用第１通路１１から混合容器１４内に流入した空気と、空気用第２通路１２から混合容器１４内に供給された別の空気とがぶつかることで、混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａが低下し、燃料ガスと適正に混合し、混合気体の量が増加し、増加した混合気体が燃焼するので、それに伴い発生する発熱量が増加したからである。
【００３５】
図２Ｄは、実施の形態１に係るガスバーナの空気用第１通路の空気の流速とバルブの開閉との関係を例示するグラフである。
図２Ｄの横軸は空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を示し、縦軸は空気用第２通路１２に設けられた第２通路用バルブ１６の開閉動作を示す。
【００３６】
制御部は、空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１未満から所定速度Ｖｔｈ１になった場合、第２通路用バルブ１６を開じた状態から開いた状態にする。制御部は、空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１よりも高い速度から所定速度Ｖｔｈ１になった場合、第２通路用バルブ１６を開いた状態から閉じた状態にする。制御部は、第２通路用バルブ１６をこのように制御して、空気用第２通路１２から混合容器１４内に空気を供給する。
【００３７】
実施の形態１に係るガスバーナ１０においては、空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上の場合、空気用第１通路１１から混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させるための第２方向Ｘ２から別の空気を供給する。
【００３８】
これにより、混合容器１４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させ、空気の直進性を低下させ、燃料ガスと空気とを適正に混合させることができる。燃料ガスと空気とを適正に混合させることで、局所的火炎の発生が抑えられ、それに伴い窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生が抑えられる。また、適正に混合させることで、未燃焼ガスが下流に流れて残ることも抑えられる。また、適正に混合させることで、混合気体の量が増加し、増加した混合気体が燃焼するので、それに伴い発生する発熱量が増加し、通常の発熱量を確保することができる。
【００３９】
すなわち、空気の流れを阻害して空気の流速を低下させ、混合を促進させて燃焼させることにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えつつ、未燃焼ガスの発生を抑えると共に、通常の発熱量も確保することができる。
【００４０】
その結果、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供することができる。
【００４１】
また、燃料ガスと空気とを適正に混合する（燃料ガスと空気との混合の最適化）ので、安定した燃焼を実現することができる。
【００４２】
また、燃料ガスと空気とを適正に混合するので混合気体の量が増加し、増加した混合気体が燃焼するので、それに伴い発生する発熱量が増加する。これにより、空気用第２通路１２が設けられていない場合と比べて、発熱量のダウンを回避することができる。
【００４３】
また、以下に、実施の形態１の特徴を記載する。
実施の形態１に係るガスバーナは、燃料ガスと空気との並行流の直進性を向上させて、局所的火炎を少なくし、窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減を図り、燃料ガスを検出するガスセンサを火炎の先端部分に配置し、未燃焼ガスが検出されると、空気用第２通路１２から空気を供給し、流れの直進性を減少させて、過度な混合不足を防止し、未燃焼ガスを発生する事無く、ガスバーナの最大能力まで窒素酸化物（ＮＯｘ）を抑えることができる。
【００４４】
［比較例］
実施の形態１の比較例に係るガスバーナについて説明する。
【００４５】
図３は、実施の形態１の比較例に係るガスバーナを例示する模式図である。
図３に示すように、比較例に係るガスバーナ５０は、実施の形態１に係るガスバーナ１０と比べて、空気用第２通路１２及び第２通路用バルブ１６が設けられていない点が異なる。
【００４６】
比較例に係るガスバーナ５０においては、空気用第１通路５１の空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ１以上に達した場合でも、混合容器５４に流入した空気の流速Ｖ１ａを低下させることができない。
【００４７】
このため、混合容器５４に流入した空気の直進性を低下させ、燃料ガスと空気とを適正に混合させることが難しい。そして、局所的火炎の発生を抑えることができず、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えることが難しい。
【００４８】
その結果、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供することが難しい。
【００４９】
［実施の形態２］
実施の形態２に係るガスバーナについて説明する。
【００５０】
図４は、実施の形態２に係るガスバーナを例示する模式図である。
図５は、図４に示す部分Ｂを例示する模式図である。
【００５１】
図４及び図５に示すように、実施の形態２に係るガスバーナ２０は、実施の形態１に係るガスバーナ１０と比べて、空気用第２通路１２及び第２通路用バルブ１６に代わって、プレート２７が設けられる点が異なる。
【００５２】
プレート２７は、混合容器１４の管壁１４ｗに設けられる。プレート２７は、プレート２７ａ、プレート２７ｂ等の複数のプレート２７を有していてもよい。プレート２７は、空気の流速Ｖ１ａが増加するにつれて、例えば、図５に示すように弾性変形する。空気の流速Ｖ１ａが増加するにつれて、空気の流れに対する抵抗を増加させて空気の流速Ｖ１ａをさらに増加させないようにする。これにより、燃料ガスと空気との混合を促進させて、未燃焼ガスの発生を抑制して未燃焼ガスの量を低減する。
【００５３】
その結果、実施の形態２に係るガスバーナ２０においても、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供することができる。
【００５４】
［実施の形態３］
実施の形態３に係るガスバーナについて説明する。
【００５５】
図６は、実施の形態３に係るガスバーナを例示する模式図である。
図７は、図６に示す流速Ｖ１と流速Ｖ２との関係を例示するグラフである。
図７の横軸は空気用第１通路１１の空気の流速Ｖ１を示し、縦軸はバイパス通路３９の空気の流速Ｖ２を示す。
【００５６】
図６に示すように、実施の形態３に係るガスバーナ３０は、実施の形態１に係るガスバーナ１０と比べて、空気用第２通路１２及び第２通路用バルブ１６に代わって、可変バルブ３８及びバイパス通路３９が設けられる点が異なる。
【００５７】
バイパス通路３９は、空気用第１通路１１ｂと混合容器１４とを繋ぐようにして設けられる。バイパス通路３９の一端は、空気用第１通路１１ｂに接続し、バイパス通路３９の他端は、燃料用ノズル１３の先端部分１３ｔよりもさらに第１方向Ｘ１の側の混合容器１４の管壁１４ｗに接続される。
【００５８】
図７に示すように、ガスバーナ３０は、空気用第１通路１１ｂを流れる空気の流速Ｖ１が所定速度Ｖｔｈ２以上の場合、空気用第１通路１１ｂを流れる空気の流速Ｖ１の増加と共にバイパス通路３９の空気の流速Ｖ２が増加するように可変バルブ３８を制御する。
【００５９】
これにより、バイパス通路３９を介して、第１方向Ｘ１と垂直な方向Ｙから空気を混合容器１４内に供給し、空気の流速Ｖ１ａを低下させる。具体的には、ガスバーナ３０は、空気の流速Ｖ１に基づいて、可変バルブ３８を開閉の度合いを制御し、バイパス通路３９に流入する空気の量を制御し、空気の流速Ｖ２を制御して空気の流速Ｖ１ａを低下させる。そして、燃料ガスと空気との混合を促進させ、未燃焼ガスの発生を抑制して未燃焼ガスの量を低減する。
【００６０】
その結果、実施の形態３に係るガスバーナ３０においても、燃料ガスと空気とを適正に混合して燃焼し、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃焼ガスとを共に低減することが可能なガスバーナを提供することができる。
【００６１】
尚、本発明は上記実施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】
【００６２】
１０、２０、３０、５０…ガスバーナ  １１、１１ａ、１１ｂ、５１、５１ａ、５１ｂ…空気用第１通路  １２、１２ａ、１２ｂ…空気用第２通路  １３…燃料用ノズル  １３、５３…燃料用ノズル  １３ｔ…先端部分  １４、５４…混合容器  １４ｗ…管壁  １５…ガスセンサ  １６、１６ａ、１６ｂ…第２通路用バルブ  ２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ…プレート  ３８…可変バルブ  ３９…バイパス通路  Ｂ…部分  ｇｈ１、ｇｈ２、ｇｎ１、ｇｎ２、ｇｆ１、ｇｆ２、…グラフ  Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１ａ…流速  Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２…所定速度  Ｘ１…第１方向  Ｘ２…第２方向  Ｙ…方向  θ…角度
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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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【図７】
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