(57)【要約】脈動燃焼による工業用炉の公知の加熱方法において、酸化剤と燃料を含む気体状反応物質或いは液体状反応物質は、バーナ（３）に供給され、バーナ出口（７）から出る少なくとも一つの反応物質の容積流量は時間経過に伴って変化する。これに基づいて、脈動燃焼中の単純でフレキシブルな流量変化を可能にする方法を提供するために、本発明によれば、バーナ（３）の上流に接続され、反応物質が出入り可能な膜スペース（１３）中の、少なくとも一つの膜（１４）に電気的作動によりたわみを付与し、そのたわみが、膜スペースの容積変化を引き起こすことにより、時間経過に伴うその反応物質の容積流量の変化が生み出されることが提案されている。その方法を実施するのに適した、単純な設計の低メンテナンス装置は、時間経過に伴い容積流量が変動する装置が、バーナ（３）の上流に接続され、反応物質が出入り可能な膜スペース（１３）中に配置された少なくとも一つの膜（１４）を有し、その膜でのたわみは電気的作動により付与され、そのたわみが膜スペース（１３）の容積変化を引き起こすものであるという事実によって、特徴付けられる。
2008527303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤及び燃料を含有する気体反応物質或いは液体反応物質が、バーナ（３）に供給され、バーナ出口（７）から出る少なくとも一つの反応物質の容積流量が、時間経過に伴い変化する、脈動燃焼による工業用炉の加熱方法であって、バーナ（３）の上流に接続され、反応物質が出入り可能な膜スペース（１３）中にある、少なくとも一つの膜（１４）に電気的作動によりたわみを付与し、そのたわみが、膜スペースの容積変化を引き起こすことにより、時間経過に伴う反応物質の容積流量の変化が生み出されることを特徴とする加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、該電気的作動は、膜（１４）或いは膜に接続した強磁性体に作用する電磁石（１５）によりなされることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、膜（１４）の該電気的作動は、制御ユニット（１６）を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項記載の方法であって、膜スペースからの反応物質の逆流は、反応物質供給路に設置された制流装置により回避或いは減少されるものであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、制流装置は、スロットル或いはダイアフラムとして設計されたものであることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４或いは５記載の方法であって、反応物質の容積流量は制流装置の上流では一定であることを特徴とする方法。  
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項記載の方法であって、反応物質の容積流量に対する最小水準が、予め決められており、その容積流量が変化している時でも常に、その容積流量がその最小水準未満に低下しないことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項記載の方法であって、少なくとも二つのバーナ群（３；３ａ，３ｂ，３ｃ）が、工業用炉（１）の加熱用に配備され、一方のバーナ（３，３ｂ）への反応物質の容積流量が、他方のバーナ（３ａ，３ｃ）への反応物質の容積流量に対して、逆位相に変えられることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、両バーナの膜スペースが、互いに隣接配置され、かつ、共通の膜によって互いに分離されていることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項記載の方法であって、バーナ出口での燃料の容積流量が変化することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項記載の方法を実施するための装置であって、気体反応物質流或いは液体反応物質流をバーナ出口（７）へと導く供給ライン（９，１０）を包含するバーナ（３）及び、少なくとも一つの反応物質の容積流量を、時間経過に伴い変動させる装置を有し、その容積流量を時間経過に伴い変動させる装置は、少なくとも一つの膜（１４）を有し、その膜は、バーナ（３）の上流に接続され、反応物質が出入り可能な膜スペース（１３）中に配置され、電気的作動によりたわみが付与され、そのたわみが、膜スペース（１３）の容積変化を引き起こすものであることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置であって、該電気的作動は、膜（１４）或いは膜に接続した強磁性体に作用する電磁石（１５）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１１乃至１２何れか一項記載の装置であって、膜スペース（１３）へと反応物質を導く供給ライン（９，１０）は、反応物質の逆流を回避或いは減少される制流装置（１７）を備えることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の装置であって、制流装置は、スロットル（１７）或いはダイアフラムとして設計されたものであることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４何れか一項記載の装置であって、少なくとも二つのバーナ群（３；３ａ，３ｂ，３ｃ）が、工業用炉（１）の加熱用に配備され、一方のバーナ（３，３ｂ）への反応物質の容積流量は、他方のバーナ（３ａ，３ｃ）への反応物質の容積流量に対して逆位相に変化することができることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の装置であって、両バーナ群の膜スペースは、互いに隣接配置され、共通の膜によって互いに分離されていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６何れか一項記載の装置であって、膜スペース（１３）は、反応物質をバーナ(１３)へと供給する供給ライン（９，１０）に配備されることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置であって、膜スペース（１３）は、燃料供給ライン（９）に配備されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、脈動燃焼による工業用炉の加熱方法に関するものであって、酸化剤及び燃料を含有する気体反応物質或いは液体反応物質が、バーナに供給され、バーナ出口から出る少なくとも一つの反応物質の容積流量が、時間経過に伴って変化するものに関する。
【０００２】
更に、本発明は、脈動燃焼による工業用炉の加熱装置に関するものであって、気体反応物質或いは液体反応物質流をバーナ出口へと導く供給ラインを含むバーナ及び少なくとも一つの反応物質の容積流量を時間経過に伴い変動させる装置を有するものに関する。
【０００３】
金属或いは溶融ガラス加熱用の工業用炉に燃料/酸素バーナを使用することが、一般的に知られている。酸化剤として空気を使用する溶融方法と比較すると、酸素を使用すると、炉の溶融力が高まり、エネルギー消費が減少する。燃料節約は、空気に含まれる窒素を加熱する必要がないという事実に、主に基づいている。排ガス量が少ないほど、排ガス浄化設備の全体サイズが減少する結果となる。
【０００４】
ＮＯｘの全量は、純酸素を使用し、無窒素燃料を使用することにより相当程度減らすことができる。しかしながら、工業的応用においては、酸素も燃料も共に少量の窒素を含有する。この少量の窒素は、空気燃焼より温度の高い約９００℃の酸素燃焼と相俟って、排ガス中のＮＯｘ水準の増加をもたらす。
【０００５】
これを回避するために、ＤＥ６９２１６３１７Ｔ２が提案され、導入部で説明された一般的タイプの方法及び装置が開示されているが、これは、それぞれの供給ラインに配置されるソレノイド弁を使って、燃料流量或いは酸化剤流量の何れか一方を、３Ｈｚ以下の周波数で周期的に変動させるものである。ソレノイド弁を使う同様のコンセプトは、ＤＥ６９３０２０６０Ｔ２、ＳＵ８５７６４２に見出すことができ、気体流をローターの助けにより周期的に中断することが提案されている。
【０００６】
公知の方法は、脈動燃焼を効果的にするために、弁、コントロールフラップ、ローター等の如き機械的な可動部品や複雑な測定法及び制御技術の使用を必要とする。追加的な要因としては、従前の解決法は、脈動の周期或いは振幅を変化させることについてややもすればフレキシブルでないことである。例えば、ソレノイド弁による制御は、オンオフ状態を許容するだけで、如何なる中間状態も許容しない。また、例えばソレノイド弁の開閉速度に依存して、限定された範囲で脈動周期を変化させることができるだけである。更に、ソレノイド弁の使用寿命は、約１０００００００回の開閉作動に制限されるが、これは、例えば１Ｈｚの開閉周期において、約６月の使用寿命に相当し、実際には殆ど受け入れ不可能な、短期のメンテナンス期間となる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、脈動燃焼中の流量変化が単純でフレキシブルである方法を提供することである。
【０００８】
更に、本発明の目的は、その方法を実施するのに適し、単純な設計で、メンテナンスの容易な装置を提供することである。
【０００９】
方法に関しては、この目的は、本発明によれば、導入部で説明した方法に基づいて、バーナ出口の上流に接続され、反応物質が出入り可能な膜スペース中にある、少なくとも一つの膜を、電気的作動によりたわみを付与し、そのたわみにより、膜スペースの容積変化を引き起こし、その反応物質の容積流量の時間経過に伴う変化を生み出すことにより達成される。
【００１０】
本発明による方法においては、燃焼反応に関与する少なくとも一つの反応物質、すなわち、燃料ガス或いは酸化剤、の容積流量は、少なくとも一つの膜にたわみを引き起こすことにより、時間経過に伴い変動する。その膜は、膜スペースに配置されているが、その膜スペースは、夫々の反応物質のバーナへの供給路に流体接続され、それゆえ反応物質が出入り可能となっている。膜スペースは、そこに配置された膜を、可能な限り障害なくたわむことを可能にする。膜スペース及びそこに配置された膜を、以下、「膜モジュール」という。
【００１１】
膜スペースにおいて、当の反応物質が存在するときに、膜は、電気的作動によりたわまされ、このようにして、ラウドスピーカーに関して一般に知られるように、膜スペース中で、電力は、圧力変化に付随して、容積変化に変換される。
【００１２】
ラウドスピーカー構成に関して知られる構成及び作動原理は、振動する膜と励起手段とを含み、本発明による方法に関連して、反応物質流量の容積変化を生み出すために本来適したものである。実例に言及すると、ダイナミックラウドスピーカー、静電ラウドスピーカー、強誘電ラウドスピーカー、磁気ラウドスピーカー、或いは超音波ラウドスピーカーである。機械的な膜を使用しない設計は、イオン或いはプラズマラウドスピーカーで使用されるように、周囲大気が変調された高電圧により励起され、その結果生じた局所的イオン化が熱膨張と音圧を引き起こすものであり、これもまた、本発明による方法を実施するのに原則として適するものである。
【００１３】
膜スペースの容積変化は、バーナ出口での時間経過に伴う反応物質容積流量変化の周期、振幅及びプロフィールにより決められる。したがって、本発明による方法は、電気的に励起された膜のたわみによって、膜とは別の可動或いは回転部品を使うことなく、反応物質流量を変化させることができる。膜自身は非常に磨耗が少なく、したがって、長い使用寿命と長いメンテナンス期間が達成される。
【００１４】
更に、反応物質の容積流量の変化は、オンオフ状態に加えて、最大振幅或いは方形波、鋸波、正弦波、台形波分布のような時間経過に伴う予め決められた容積流量プロフィールに対する、如何なる所望の中間値をも包含している。このタイプの膜モジュールに燃料及び酸化剤の両方の供給ラインを装備することにより、例えば、時間経過に伴い互いに独立させ、或いは、時間経過に伴い互いの関数として、両反応物質の容積流量を変動させることがたやすく可能になるし、例えば、同位相方式、逆位相方式或いは位相シフト方式で、両反応物質の容積流量を変動させることがたやすく可能になる。本発明による方法は、例えば、方形波プロフィールのような事前設定したプロフィールを、顕著な無駄時間或いは漏れも無く、正確に維持することが可能となる。
【００１５】
バーナのこの型の機器構成に必要な追加的設計費用はごく僅かであり、たいした費用もかけずに既存バーナを改造することさえもできるが、その場合、作動と対応する膜モジュールは、既存の供給ラインに組み入れられる。
【００１６】
膜或いは膜に接続した強磁性体に作用する電磁石によりなされる電気的作動が、特に好適であることがわかった。
【００１７】
これは、例えば、伝統的な強誘電ラウドスピーカーに関して知られる、膜モジュールに対する単純な設計原理である。膜振動の振幅と周期は、この場合電磁石の電気パルスにより予め決まっている。この型の膜モジュールは、頑丈さと作動信頼性により特徴付けられる。
【００１８】
制御ユニットを包含することが、膜の電気的作動には有利である。
【００１９】
関連する反応物質のガス流の時間経過に伴う容積変化は、制御ユニットによって、特に単純な方法でセットされ制御される。予め決められたたわみサイクルが制御プログラムのもと実行され、必要であれば適合させることも容易である。
【００２０】
膜スペースからの反応物質の逆流を、反応物質供給路に装備された制流装置によって、回避或いは減少させることが、特に好適であることがわかった。
【００２１】
制流装置は、反応物質の逆流を回避或いは減少させる。この手段により、膜スペースに生じた容積変化は、バーナ出口方向に作用し、当の反応物質の給源の「背後」方向には、作用しないか、してもより低い程度である。制流装置の効果は、膜スペースと近接すればする程より効果的となる。
【００２２】
バルブ、フラップ、スロットル或いはダイアフラムが制流装置として使用される。しかしながら、可動機械部品は可能な限り回避されるべきであることから、設計すべき制流装置としては、スロットル或いはダイアフラムが好ましい。
【００２３】
スロットル或いはダイアフラムは、この場合、膜スペースへの入口に可能な限り近接して供給ラインに設置される。この結果、膜スペース方向への圧力降下が生じ、反応物質の逆流を防止し、バーナ出口方向への効果的な容積変化を促進する。この手段は、可動部品を必要とせず、単純で迅速で特に効率的な方法で、減衰することなく、膜スペースの容積変化を、バーナ出口での反応物質の流量変化或いは速度変化に変換する。
【００２４】
本発明による方法は、制流装置の上流での反応物質の容積流量を一定にすることを可能にする。
【００２５】
本発明によれば、時間経過に伴い変動するのは、制流装置の上流での反応物質の容積流量ではなく、むしろ、その点まで一定であった流れに、純粋に膜の動きによって、容積変化が課せられるものであり、時間経過に伴うバーナ出口での反応物質の流出速度の変化を結果として生じるものである。制流装置までの一定の容積流量は簡単に実施され、それゆえ、バルブ等の如き機械部品或いは、容積流量変化を不要とすることができる。
【００２６】
特に好適な変形例においては、容積流量が変化している時でさえ、容積流量が常にそれを下回って低下することのない、反応物質の容積流量に対する最低水準が予め決められる。
【００２７】
この場合、ベース負荷は、対応する反応物質の全容積流量の部分量として予め決められ、容積流量は、容積流量が変化する間でさえいつでも、この部分量を下回って低下することはない。最も単純な場合には、このことは、膜スペースと並行するバイパスにより達成される。
【００２８】
時間経過に伴う反応物質の容積流量の変動のために、圧力変動が炉スペースで発生し、外部空気の進入を導き、それ故ＮＯｘの発生が起こることとなる。これは、負荷水準が、予め決められた反応物質のベース負荷を下回って低下しないようにするか、或いは、理想的には炉スペースでの圧力降下を回避すれば、防止できる。
【００２９】
この点で、少なくとも二つのバーナが工業用炉加熱用に装備され、一方のバーナへの反応物質の容積流量が、他方のバーナへの反応物質の容積流量に対して逆位相に変化されると特に適当であることが判明した。
【００３０】
例えば、炉スペース内で互いに対向し、食い違い配置され得る二つのバーナの容積流量が逆位相に変えられた結果、ほぼ一定の圧力が炉スペースで常に維持されることになり、その結果外部空気の進入の危険がなくなる。この効果は、複数の一対のバーナの容積流量が逆位相に変化する時でさえ、達成される。
【００３１】
これに関連して、二つのバーナの膜スペースを互いに隣接して配置し、そして共通の膜によって互いに分離することが、特に有利であることが判明した。
【００３２】
二つのバーナの膜スペースが一枚の膜を共有することにより、別の制御装置を必要とせずに、反応物質の容積流量を逆位相に変化させることができる。膜は、膜スペースを両側に分割するので、膜に欠陥がある場合でさえも、環境に漏れが生ぜず、むしろ、脈動燃焼を乱すだけである。これは、装置の操作信頼性を改善する。
【００３３】
バーナ出口での燃料の容積流量を変化させると、特に好都合であることが判明した。
【００３４】
この場合、酸化剤の容積流量を一定に保つことが好ましい。
【００３５】
装置に関しては、導入部で説明した一般的型の装置から出発して、本発明に従い、時間経過に伴い容積流量を変動させる装置が、少なくとも一枚の膜を含み、その膜は、バーナ上流に接続され反応物質が出入り可能な膜スペースに配置され、電気的作動により膜のたわみが付与され、そのたわみが、膜スペースの容積変化を引き起こすことにより、上で言及した目的が達成される
本発明の装置は、膜を含むが、その膜はたわむことができ、振動できるように取付けられ、電気的作動が膜を機械的にたわますために使用される。燃焼反応に使われる少なくとも一つの反応物質、すなわち、燃料ガス及び/又は酸化剤、の容積流量の変化が、膜のたわみによりもたらされる。この目的のために、当の反応物質が出入り可能で、最も単純な場合にはバーナ出口に隣接し、夫々の反応物質の供給ライン上に配置された膜スペースがある。
【００３６】
膜と励起手段は、ラウドスピーカー構成で標準的である設計にマッチするように同様に作製される。この観点で、本発明による方法と関連して上記説明に参照がなされる。
【００３７】
本発明による装置は、膜を電気的に励起することにより、所望の、時間経過に伴う反応物質の予め決められた容積流量変化を得ることができ、膜とは別の如何なる可動部品を必要としない。膜自身は非常に磨耗が少なく、したがって、長い使用寿命と長いメンテナンス期間を達成できる。
【００３８】
更に、オンオフ状態に加えて、反応物質の容積流量の変化は、ゼロから最大振幅の間の、如何なる所望の中間値或いは、例えば、方形波、鋸波、正弦波、台形波の容積流量プロフィールのような、時間経過に伴う予め決められた容積流量プロフィールを包含する。燃料及び酸化剤両方の供給ラインにこのタイプの膜モジュールを装備することにより、燃料及び酸化剤の容積容量を互いに独立して変動させることができるし、これらの容積容量は、同位相方式、逆位相方式或いは位相シフト方式で変動させることができる。
【００３９】
この機器にバーナを装備する経費は安価であり、既存バーナを改造することさえも、適当な膜モジュールを電気的作動と共に既存のガスラインに組み入れることにより、構造的経費を必要としない。
【００４０】
本発明による装置の有利な機器構成は従属請求項から明らかになる。従属請求項で言及された装置の機器構成が、本発明の方法に関連する従属請求項で説明された方法と対応するところでは、追加的説明のために、対応する方法請求項と関連して上記記載に参照がなされる。
【００４１】
本発明は、実施例と図面に基づいて、以下に更に詳細に説明される。
【００４２】
図１で表された平面図は、複数の構造的に同一の天然ガス/酸素バーナ３、３ａ、３ｂ、３ｃを有するガラス溶融タンク１を図示しており、バーナは、炉スペース１８に向けて、タンク１の反対側の側壁２上に、互いに交互に二つ一組になって取付けられている。
【００４３】
バーナ３、３ａ、３ｂ、３ｃは、単純なチューブインチューブ型バーナであり、燃料供給用の内管４を有し、内管は、外管６により同軸的に囲まれ、酸素通過用の環状空隙５を形成している。バーナ出口７から出てきた反応物質は、互いに反応しバーナ炎８を形成する。天然ガスと酸素用の供給連結部は、参照番号９、１０により示される。
【００４４】
脈動燃焼を生み出すために、容積変化がガス流（酸素ガス及び天然ガス）の一方或いは双方に付与される。この目的で、膜モジュール１１と１２は、バーナと天然ガス供給ライン９及び酸素供給ライン１０の夫々との間に配置される。
【００４５】
これら膜モジュールはどの場合でも膜スペース１３を含み、その中に、それぞれ膜１４を有する二つのダイナミックラウドスピーカーが互いに反対側に取付けられている。膜１４は夫々気密で伸縮性材料を含み、たわみが、電磁石１５により膜に同位相で付与される。膜１４の膜スペース１３から遠く離れた側は、開放雰囲気下に位置する。
【００４６】
周期、振幅或いは同じバーナ３或いは別のバーナ３ａ、３ｂ、３ｃの二つの反応物質間の位相シフトのような、膜スペース１３内部の容積変化に対するパラメータは、膜モジュール１１および１２両方に対する一つの制御モジュールにより予め決められている。夫々のガスの流れ方向に見られるように、ダイアフラム１７は、夫々の膜スペース１３のすぐ上流の位置で供給ライン９、１０に取付けられている。
【００４７】
以下に、図１で図示されるガラス溶融タンク１のチューブインチューブ型バーナ３を参照して、実施例により、本発明方法のより詳細な説明を行う。
【００４８】
バーナ３、３ａ、３ｂ、３ｃの夫々は、加熱電力２００ｋＷで設計されている。通常操作中、天然ガス（ＣＨ４）２０ｍ３/ｈ及び酸素４０ｍ３/ｈが供給される。
【００４９】
膜モジュール１１によってバーナ出口７に出る天然ガスの容積流量変化は制御モジュール１６によって、膜１４に付与されるたわみにより生み出され、そのたわみは、時間経過に伴い、例えば１Ｈｚの周波数で変化する容積流量を引き起こす。この方法で生み出される容積変化の時間プロフィールは正確に方形波プロフィールである。容積変化はスルーフローに変化を引き起こし、膜スペース１３を経てバーナ出口７まで内管４の内部に連続し、その結果、バーナ出口７での天然ガスの流速変動を引き起こす。
【００５０】
膜１４のサイズと変位及び膜スペース１３の容積は、４０ｍ３/ｈの天然ガス容積流量が完全に周波数１Ｈｚでオンオフ切り替えされることができるように設計され、その結果平均容積流量は２０ｍ３/ｈ（s.t.p）となる。ダイアフラム１７は、天然ガス供給ライン９への天然ガスの逆流を防止し、こうして、膜１４により生み出された容積変化が、完全にバーナ出口７での天然ガスの容積流量の変化として作用することを保証する。  
時間経過に伴って意図的に変更された天然ガスの容積流量のプロフィールは、理想的には、図２ａ）で図示されるように、方形波プロフィールである。
【００５１】
ガラス溶融タンク１内の圧力変動及び外部空気の進入を最小化するために、一対のバーナの膜モジュール１１は、夫々の場合逆位相で動作する。バーナ３での（そしてバーナ３ａでの）圧力プロフィールはバーナ３ｃでの（そしてバーナ３ｂでの）圧力プロフィールと逆位相になっている。通常の操業と比較すると、この型の脈動燃焼は、炎の放射特性に如何なる有害な影響を与えることなく、ＮＯｘ放出水準を３０％減少する。隣接するバーナ３、３ａの膜モジュールを逆位相にしても同様の効果が得られる。本発明に関連する脈動燃焼に対する更に適当な手法を図２乃至５に図示する。
【００５２】
図２は、（ａ）方形波、（ｂ）鋸波、（ｃ）正弦波、（ｄ）台形波及び（ｅ）自由に選ばれたランダムな容積流量変化を示す。図の全スルーフローは正の範囲にある、すなわち結果として生じる容積流量は常に予め決められた最小ベース負荷よりもいつも高い。
【００５３】
図３に示された容積流量変化は、一定のガス流量割合（ベース負荷３１）に更に、意図的に変化させられたガス流量割合３２を重ね合わせたものである。結果として生じる容積流量３３（図３ｂ）は、負の値はとらない。というのは、負の値は、望ましくない火炎の逆流をもたらすからである。安全のために、結果として生じる最小容積流量は常に正の値でなければならず、定義された水準以下に低下してはならない。
【００５４】
天然ガス及び酸素双方の供給ラインが膜モジュール１１或いは１２に装備された結果として、双方の反応物質容積流量を、例えば、時間経過に伴い互いに独立して、或いは時間経過に伴い互いの関数として変動させることも可能であり、例えば、同位相方式、逆位相方式或いは位相シフト方式で、変動させることも可能である。
【００５５】
図４ａ）は、天然ガス流量及び酸素流量共に変化する状況での好適な時間経過に伴う容積流量プロフィールを示す。実施例においては、酸素の容積流量変化４１は、天然ガスの容積流量変化４２の２倍の周期と振幅を持つ。図４ｂ）は、酸素流量が時間経過に伴って一定に保たれる変動方法を図示している。
【００５６】
図５ａ）で表された例では、酸素５１及び天然ガス５２の時間経過に伴う容積流量変化が同位相で振幅だけが異なるものである。図５ｂ）で表された例では、酸素５１及び天然ガス５２の変調プロフィールは位相シフトのものである。
【００５７】
制御ユニット１６も、固定的反復周期を有さない容積流量変化を生み出すために容易に使用することができる。
【００５８】
図６に示された膜モジュール６０の具体例は、反応物質を二つの分離されたバーナ（図示されていない）に逆位相で供給する操作に、特に好適である。この場合、二つのバーナは、膜モジュール６０を分割する。膜６１は、二つの膜スペ−ス６２及び６３を同じ大きさで分割する。電磁石６４は膜スペース６２に装備される。一方のバーナに対する膜スペース６２のガス入口及びガス出口は接続装置６５により表され、他方のバーナに対する膜スペース６３のガス入口及びガス出口は接続装置６６により表される。
【００５９】
夫々の膜スペース６２、６３への膜６１の二つの最大のたわみは、破線６７で表される。一方の膜スペース６２のへのたわみにより引き起こされた容積減少は、他方の膜スペース６３に同時に同じ規模の容積増加を生み出す。したがって、これは、二つのバーナに対する天然ガスの容積流量が正確に逆位相に変化することを保証する。
【００６０】
本発明の方法においては、膜のたわみは、膜空間の容積の増減に関連する。容積変化は、音波を発生することなく、物質移動を生み出す。しかしながら、本発明の方法は特定の応用に限定されるものではない。可動膜を使用して、物質移動なしで圧力波を発生し、脈動燃焼を許容することも可能である。この場合、膜のたわみ方向は、バーナ火炎の伝播する主方向と一致している。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図で示された平面図の形で、脈動燃焼用側壁に取付けられた多数のバーナを持つガラス溶融タンクを示す。
【図２】脈動燃焼のための時間経過に伴う反応物質容量流量の種々の変化を示す。
【図３】一定ベース負荷への変化する容量流量の重ね合わせ。
【図４】時間経過に伴う燃料及び酸化剤の容積流量の種々の変化を示す。
【図５】燃料と酸化剤との間の容積流量の位相シフト変化を示す。
【図６】二つのバーナへの反応物質の容積流量の逆位相変化で作動する膜モジュールの更なる実施例を示す。
【図１】
2008527303.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008527303.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2008527303.tif 000009
2008527303.tif 000010
2008527303.tif 000011