(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸を有し、かつ
少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；および
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ
を含む、中心部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第一の外側部材であって、該第一の外側部材と該中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている、第一の外側部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第二の外側部材であって、該第二の外側部材と該第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている、第二の外側部材と
を含む、燃焼装置であって、
流体が該第一の流路を通って移動して該第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ
流体が該第二の流路を通って移動して該第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されており、
該中心部材のチップが第一端および第二端を有し、
該第一及び第二の流路を通って移動した流体が該中心部材、第一の外側部材及び第二の外側部材のチップの湾局面上に流れて、低圧領域を発生させ、かつ該中心部材のチップの実質的に凹状部分の近くで再循環ゾーンを形成するように、該チップの第二端が実質的に凹状であり、かつ該第一及び第二の外側部材のチップが実質的に湾曲している、燃焼装置。
【請求項２】
第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分がそれぞれ中心部材のチップに向かって延びるか、または
中心部材のチップが第一端および第二端を有し、かつ該チップの第二端が実質的に凹状である、
請求項1記載の装置。
【請求項３】
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材が第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能であるか、または
該第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように該第一の外側部材が該中心部材に対して調節可能であるか、または
該第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように該第二の外側部材が該中心部材に対して調節可能である、
請求項1記載の装置。
【請求項４】
第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第一の流路に入ることができる、四つの入口；および
第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第二の流路に入ることができる、四つの入口
をさらに含む、請求項1記載の装置。
【請求項５】
中心部材に結合された渦流式導流板をさらに含み、
第一の流路および第二の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、該渦流式導流板が、少なくとも部分的に該第一の流路および該第二の流路の中に広がるか、または
該中心部材が、該中心部材の縦軸と同心的でありかつ該中心部材のボディおよびチップを通って延びる内腔を含み、該中心部材の内腔を通って移動する流体が攪乱される、
請求項1記載の装置。
【請求項６】
第一の外側部材が、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入することができるように構成されているか、または
第二の外側部材が、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入することができるように構成されている、
請求項1記載の装置。
【請求項７】
ボディがベースに結合されており、中心部材のチップの少なくとも一部分が第一の外側部材のチップよりも該ベースから遠く、かつ該中心部材のチップの少なくとも一部分が第二の外側部材のチップよりも該ベースから遠い、ベースと；
該中心部材に結合された点火プラグと
をさらに含む、請求項1記載の装置。
【請求項８】
チップを有する中心部材であって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、中心部材；および
第一の外側部材
によって画定される第一の流路に第一の流体を導入する工程；
該第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路に第二の流体を導入する工程；
該第一の流体および該第二の流体を該中心部材のチップの上に流し、混合させる工程；および
該第一の流体と該第二の流体との混合物を発火させる工程
を含む、燃焼方法であって、
該中心部材のチップが第一端および第二端を有し、
該第一及び第二の流路を通って移動した流体が該中心部材、第一の外側部材及び第二の外側部材のチップの湾局面上に流れて、低圧領域を発生させ、かつ該中心部材のチップの実質的に凹状部分の近くで再循環ゾーンを形成するように、該チップの第二端が実質的に凹状であり、かつ該第一及び第二の外側部材のチップが実質的に湾曲している、方法。
【請求項９】
第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入する工程；または
第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入する工程
をさらに含む、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程、または
該第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように該第一の外側部材を該中心部材に対して調節する工程、または
該第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように該第二の外側部材を該中心部材に対して調節する工程
をさらに含む、請求項8記載の方法。
【請求項１１】
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程であって、該第一の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、工程、または
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を該中心部材に対して調節する工程であって、該第二の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、工程
をさらに含む、請求項8記載の方法。
【請求項１２】
第一の流体が燃料を含み、かつ第二の流体が空気を含むか、
該第一の流体が空気を含み、かつ該第二の流体が燃料を含むか、
該第一の流体が燃料を含み、かつ該第二の流体が酸化剤を含むか、
該第一の流体が酸化剤を含み、かつ該第二の流体が燃料を含むか、
該第一の流体が空気と燃料との混合物を含み、かつ該第二の流体が燃料と空気との混合物を含むか、または
該第一の流体が酸化剤と燃料との混合物を含み、かつ該第二の流体が燃料と酸化剤との混合物を含む、
請求項8記載の方法。
【請求項１３】
第一の流体が希薄予混合物を含み、かつ第二の流体が濃厚予混合物を含み、かつ該希薄予混合物および該濃厚予混合物が可燃性であるか、または
該第一の流体が濃厚予混合物を含み、かつ該第二の流体が希薄予混合物を含み、かつ該希薄予混合物および該濃厚予混合物が可燃性である、
請求項8記載の方法。
【請求項１４】
第三の流体を中心部材の内腔を通って導入する工程であって、該中心部材が、縦軸を有し、かつ
少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；および
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ
を含み、該中心部材の内腔が該中心部材の縦軸と同心的でありかつ該ボディおよび該チップを通って延びる、工程
をさらに含み、
第一の流体および第二の流体を該中心部材のチップの上に流し、該第三の流体と混合させる工程；および
該第一の流体、該第二の流体および該第三の流体の混合物を発火させる工程
を含む、
請求項8記載の方法。
【請求項１５】
第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を点火プラグで発火させる工程であって、該第一の流体が燃料を含み、該第二の流体が空気を含み、かつ該第三の流体が燃料を含むか、該第一の流体が空気を含み、該第二の流体が燃料を含み、かつ該第三の流体が燃料を含む、工程
をさらに含み、点火プラグが中心部材に結合されている、請求項14記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2013年12月4日に出願された米国特許仮出願第61/911,582号への優先権を主張する。この出願は全体として参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
1.発明の分野
本発明は、概して、燃焼装置（たとえばバーナー）および方法に関し、より具体的には、ただし非限定的に、とりわけ流体の混合および火炎安定性を促進するように構成された燃焼装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
2.関連技術の説明
燃焼装置および方法の例が、たとえば、韓国特許登録第1002257500000号（特許文献1）および米国特許第2,836,234号（特許文献2）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許登録第1002257500000号
【特許文献２】米国特許第2,836,234号
【発明の概要】
【０００５】
概要
本開示は、たとえば、とりわけ流体の混合および火炎安定性を促進するように構成された燃焼装置（たとえばバーナー）および方法の態様を含む。開示される燃焼装置および方法は、一部にはコアンダ効果を利用することにより、火炎安定性を高め、バーナー負荷および燃焼効率を高め、流体が装置を出た後の流体乱流を増し、ひずみ速度を増強し（たとえば、装置の中を通って移動する流体の速度勾配および噴流衝突を最大化することにより）、ブローオフ速度を高め、装置を出る流体の混合を増し、逆火を減らす（たとえば、装置と接触している間の反応体の消炎距離を減らすことにより）ことができる。さらに、本装置および方法は、とりわけ温度、火炎高さ、流体流量ならびに装置の中を通って移動する流体のタイプおよび組成のようなパラメータの変更を可能にする。
【０００６】
本燃焼装置のいくつかの態様は、中心部材（縦軸を有し、少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；およびボディと一体である、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップを含む）と；第一の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第一の外側部材であって、第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている）と；第二の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第二の外側部材であって、第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている）とを含み；本装置は、流体が第一の流路の中を通って移動して第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ、流体が第二の流路の中を通って移動して第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている。いくつかの態様において、第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分はそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる。いくつかの態様において、中心部材は長さ250〜320ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は長さ285ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は25〜75ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、中心部材は50ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ230〜300ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ265ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は20〜80ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は56ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は70〜120ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は96ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ190〜260ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ228ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は70〜140ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は106ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は110〜160ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は131.5ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分は3ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分は5ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材は第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第二の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通��て流体が第一の流路に入ることができる、四つの入口；および第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が第二の流路に入ることができる、四つの入口を含む。いくつかの態様において、中心部材のチップは第一端および第二端を有し、チップの第二端は実質的に凹状である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第一の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路および第二の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第二の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材に結合された渦流式導流板を含み、中心部材が、中心部材の縦軸と同心的であり、かつ中心部材のボディおよびチップの中を通って延びる内腔を含むならば、中心部材の内腔の中を通って移動する流体は攪乱される。いくつかの態様において、第一の外側部材は、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、第二の外側部材は、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材に結合された点火プラグを含む。
【０００７】
本燃焼装置のいくつかの態様は、中心部材（縦軸を有し、少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；ボディと一体である、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップ；およびボディおよびチップの中を通って延びる、中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む）と；第一の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第一の外側部材であって；第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている）と；第二の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第二の外側部材であって；第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている）とを含み；本装置は、流体が中心部材の内腔の中を通って移動して中心部材のチップから出ることを可能にし；かつ、流体が第一の流路の中を通って移動して第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；流体が第二の流路の中を通って移動して第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている。いくつかの態様において、第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分はそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる。いくつかの態様において、中心部材は長さ250〜320ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は長さ285ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は25〜75ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、中心部材は50ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ230〜300ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ265ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は20〜80ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は56ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は70〜120ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は96ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ190〜260ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ228ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は70〜140ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は106ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は110〜160ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は131.5ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分は3ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分は5ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材は第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することが��きるように第二の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が第一の流路に入ることができる、四つの入口；および第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が第二の流路に入ることができる、四つの入口を含む。いくつかの態様において、中心部材のチップは第一端および第二端を有し、チップの第二端は実質的に凹状である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第一の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路および第二の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第二の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材の内腔の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合された渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、第二の外側部材は、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材に結合された点火プラグを含む。
【０００８】
本燃焼装置のいくつかの態様は、ベースと；中心部材（縦軸を有し、ベースに結合された、少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；およびボディと一体である、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップを含む）と；第一の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ（中心部材のチップの少なくとも一部分が第一の外側部材のチップよりもベースから遠い）；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第一の外側部材であって；第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている）と；第二の外側部材（ボディ；ボディと一体であるチップ（中心部材のチップの少なくとも一部分が第二の外側部材のチップよりもベースから遠い）；および中心部材の縦軸と同心的である内腔を含む第二の外側部材であって；第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている）とを含み；本装置は、流体が第一の流路の中を通って移動して第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ流体が第二の流路の中を通って移動して第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている。いくつかの態様において、第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分はそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる。いくつかの態様において、中心部材は長さ250〜320ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は長さ285ミリメートルである。いくつかの態様において、中心部材は25〜75ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、中心部材は50ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ230〜300ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材は長さ265ミリメートルである。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は20〜80ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材の内腔は56ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は70〜120ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の外側部材は96ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ190〜260ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材は長さ228ミリメートルである。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は70〜140ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材の内腔は106ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は110〜160ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第二の外側部材は131.5ミリメートルの直径を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分は3ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分は5ミリメートルの幅を含む。いくつかの態様において、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材は第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、第二の流��の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第二の外側部材は中心部材に対して調節可能である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が第一の流路に入ることができる、四つの入口；および第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が第二の流路に入ることができる、四つの入口を含む。いくつかの態様において、中心部材のチップは第一端および第二端を有し、チップの第二端は実質的に凹状である。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第一の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、第一の流路および第二の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるような、中心部材に結合され、少なくとも部分的に第二の流路の中に広がる渦流式導流板を含む。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材に結合された渦流式導流板を含み、中心部材が、中心部材の縦軸と同心的であり、かつ中心部材のボディおよびチップの中を通って延びる内腔を含むならば、中心部材の内腔の中を通って移動する流体が攪乱される。いくつかの態様において、第一の外側部材は、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、第二の外側部材は、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入することができるように構成されている。いくつかの態様において、装置はさらに、中心部材に結合された点火プラグを含む。
【０００９】
本方法のいくつかの態様は、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップを有する中心部材および第一の外側部材によって画定される第一の流路に第一の流体を導入する工程；第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路に第二の流体を導入する工程；第一の流体および第二の流体を中心部材のチップの上に流し、混合させる工程；および第一の流体と第二の流体との混合物を発火させる工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している。いくつかの態様において、方法はさらに、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している。いくつかの態様において、点火プラグが中心部材に結合され、方法はさらに、第一の流体と第二の流体との混合物を点火プラグで発火させる工程を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は空気を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は酸化剤を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と空気との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と酸化剤との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は希薄予混合物を含み、第二の流体は濃厚予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。いくつかの態様において、第一の流体は濃厚予混合物を含み、第二の流体は希薄予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。
【００１０】
本方法のいくつかの態様は、中心部材および第一の外側部材によって画定される第一の流路に第一の流体を導入する工程；第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路に第二の流体を導入する工程；第三の流体を中心部材の内腔に導入する工程であって、中心部材が、縦軸を有し、少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；およびボディと一体である、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップを含み；中心部材の内腔が中心部材の縦軸と同心的であり、ボディおよびチップの中を通って延びる、工程；第一の流体および第二の流体を中心部材のチップの上に流し、第三の流体と混合させる工程；および第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を発火させる工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、方法はさらに、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している。いくつかの態様において、方法はさらに、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している。いくつかの態様において、点火プラグが中心部材に結合され、方法はさらに、第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を点火プラグで発火させる工程を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は空気を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は酸化剤を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と空気との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と酸化剤との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は希薄予混合物を含み、第二の流体は濃厚予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。いくつかの態様において、第一の流体は濃厚予混合物を含み、第二の流体は希薄予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は空気を含み、第三の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含み、第三の流体は燃料を含む。
【００１１】
語「結合された」とは、必ずしも直接的または必ずしも機械的ではないが、接続されていることと定義される。二つの物品は、互いに結合されることができるならば、「結合可能」である。文脈がそうでないことを明示的に要求しない限り、結合可能である物品は分断可能でもあり、分断可能である物品は結合可能でもある。第一の構造が第二の構造に結合可能である一つの非限定的な方法は、第一の構造が第二の構造に結合されるように構成される（または結合可能であるように構成される）ことである。本開示がそうでないことを明示的に要求しない限り、「a」および「an」は一つまたは複数と定義される。語「実質的に」とは、当業者によって理解されるように、必ずしも全部ではないが、概ね指定されたとおりである（かつ、指定されたとおりを含む。たとえば、実質的に90°は90°を含み、実質的に平行は平行を含む）と定義される。開示される任意の態様において、語「実質的に」、「概ね」および「約」は、指定されたもの「の何％以内」と置き換えられ得、％は0.1、1、5および10％を含む。
【００１２】
語「含む（comprise）」（およびcompriseの任意の活用形、たとえば「comprises」および「comprising」）、「有する（have）」（およびhaveの任意の活用形、たとえば「has」および「having」）、「含む（include）」（およびincludeの任意の活用形、たとえば「includes」および「including」）、および「包含する（contain）」（およびcontainの任意の活用形、たとえば「contains」および「containing」）は非限定的な連結動詞である。その結果、一つまたは複数の要素または特徴を「含む（comprise）」、「有する」、「含む（include）」または「包含する」装置または装置の部品は、それら一つまたは複数の要素または特徴を所有するが、それらの要素または特徴のみを所有することに限定されない。同様に、一つまたは複数の工程を「含む（comprise）」、「有する」、「含む（include）」または「包含する」方法は、それら一つまたは複数の工程を所有するが、それら一つまたは複数の工程のみを所有することに限定されない。加えて、「第一の」および「第二の」のような語は、構造または特徴を区別するために使用されるだけであり、様々な構造または特徴を特定の順序に限定するために使用されるものではない。
【００１３】
本発明の燃焼装置および方法のいずれかの任意の態様は、記載された要素および／または特徴のいずれかからなる、またはそれらから本質的になることができる（含む（comprise）／含む（include）／包含する／有するではなく）。したがって、請求項のいずれかにおいて、語「〜からなる」または「〜から本質的になる」は、所与の請求の範囲を、非限定的な連結動詞を使用した場合の範囲から変更するために、上記非限定的な連結動詞のいずれかに代えて用いられ得る。
【００１４】
本開示または態様の性質によって明示的に禁じられない限り、一つの態様の特徴は、たとえ記載または例示されない他の態様にも適用され得る。
【００１５】
[本発明1001]
縦軸を有し、かつ
少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；および
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ
を含む、中心部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第一の外側部材であって、該第一の外側部材と該中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている、第一の外側部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第二の外側部材であって、該第二の外側部材と該第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている、第二の外側部材と
を含む、燃焼装置であって、
流体が該第一の流路を通って移動して該第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ
流体が該第二の流路を通って移動して該第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている、
燃焼装置。
[本発明1002]
第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分がそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる、本発明1001の装置。
[本発明1003]
中心部材が長さ250〜320ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1004]
中心部材が長さ285ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1005]
中心部材が25〜75ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1006]
中心部材が50ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1007]
第一の外側部材が長さ230〜300ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1008]
第一の外側部材が長さ265ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1009]
第一の外側部材の内腔が20〜80ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1010]
第一の外側部材の内腔が56ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1011]
第一の外側部材が70〜120ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1012]
第一の外側部材が96ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1013]
第二の外側部材が長さ190〜260ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1014]
第二の外側部材が長さ228ミリメートルである、本発明1001の装置。
[本発明1015]
第二の外側部材の内腔が70〜140ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1016]
第二の外側部材の内腔が106ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1017]
第二の外側部材が110〜160ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1018]
第二の外側部材が131.5ミリメートルの直径を含む、本発明1001の装置。
[本発明1019]
第一の流路の少なくとも一部分が3ミリメートルの幅を含む、本発明1001の装置。
[本発明1020]
第二の流路の少なくとも一部分が5ミリメートルの幅を含む、本発明1001の装置。
[本発明1021]
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材が第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である、本発明1001の装置。
[本発明1022]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1001の装置。
[本発明1023]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第二の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1001の装置。
[本発明1024]
第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第一の流路に入ることができる、四つの入口；および
第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第二の流路に入ることができる、四つの入口
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1025]
中心部材のチップが第一端および第二端を有し、かつ該チップの第二端が実質的に凹状である、本発明1001の装置。
[本発明1026]
第一の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第一の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1027]
第一の流路および第二の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第二の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1026の装置。
[本発明1028]
中心部材が、該中心部材の縦軸と同心的でありかつ該中心部材のボディおよびチップを通って延びる内腔を含むならば、該中心部材の内腔を通って移動する流体が攪乱される、該中心部材に結合された渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1029]
第一の外側部材が、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入することができるように構成されている、本発明1001の装置。
[本発明1030]
第二の外側部材が、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入することができるように構成されている、本発明1001の装置。
[本発明1031]
中心部材に結合された点火プラグ
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1032]
縦軸を有し、かつ
少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ；および
該ボディおよび該チップを通って延びる内腔であって、中心部材の縦軸と同心的である、内腔
を含む、中心部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第一の外側部材であって、該第一の外側部材と該中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている、第一の外側部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第二の外側部材であって、該第二の外側部材と該第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている、第二の外側部材と
を含む、燃焼装置であって、
流体が該中心部材の内腔を通って移動して該中心部材のチップから出ることを可能にし；
流体が該第一の流路を通って移動して該第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ
流体が該第二の流路を通って移動して該第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている、
燃焼装置。
[本発明1033]
第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分がそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる、本発明1032の装置。
[本発明1034]
中心部材が長さ250〜320ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1035]
中心部材が長さ285ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1036]
中心部材が25〜75ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1037]
中心部材が50ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1038]
第一の外側部材が長さ230〜300ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1039]
第一の外側部材が長さ265ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1040]
第一の外側部材の内腔が20〜80ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1041]
第一の外側部材の内腔が56ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1042]
第一の外側部材が70〜120ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1043]
第一の外側部材が96ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1044]
第二の外側部材が長さ190〜260ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1045]
第二の外側部材が長さ228ミリメートルである、本発明1032の装置。
[本発明1046]
第二の外側部材の内腔が70〜140ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1047]
第二の外側部材の内腔が106ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1048]
第二の外側部材が110〜160ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1049]
第二の外側部材が131.5ミリメートルの直径を含む、本発明1032の装置。
[本発明1050]
第一の流路の少なくとも一部分が3ミリメートルの幅を含む、本発明1032の装置。
[本発明1051]
第二の流路の少なくとも一部分が5ミリメートルの幅を含む、本発明1032の装置。
[本発明1052]
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材が第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である、本発明1032の装置。
[本発明1053]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1032の装置。
[本発明1054]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第二の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1032の装置。
[本発明1055]
第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第一の流路に入ることができる、四つの入口；および
第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第二の流路に入ることができる、四つの入口
をさらに含む、本発明1032の装置。
[本発明1056]
中心部材のチップが第一端および第二端を有し、かつ該チップの第二端が実質的に凹状である、本発明1032の装置。
[本発明1057]
第一の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第一の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1058]
第一の流路および第二の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第二の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1026の装置。
[本発明1059]
中心部材の内腔を通って移動する流体が攪乱されるように、該中心部材に結合された渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1060]
第一の外側部材が、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入することができるように構成されている、本発明1032の装置。
[本発明1061]
第二の外側部材が、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入することができるように構成されている、本発明1032の装置。
[本発明1062]
中心部材に結合された点火プラグ
をさらに含む、本発明1032の装置。
[本発明1063]
ベースと；
縦軸を有し、かつ
該ベースに結合されたボディであって、該ボディの少なくとも一部分が実質的に円柱形である、ボディ；および
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ
を含む、中心部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップであって、該中心部材のチップの少なくとも一部分が第一の外側部材のチップよりも該ベースから遠い、チップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第一の外側部材であって、該第一の外側部材と該中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている、第一の外側部材と；
ボディ；
該ボディと一体であるチップであって、該中心部材のチップの少なくとも一部分が第二の外側部材のチップよりも該ベースから遠い、チップ；および
該中心部材の縦軸と同心的である内腔
を含む第二の外側部材であって、該第二の外側部材と該第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている、第二の外側部材と
を含む、燃焼装置であって、
流体が該第一の流路を通って移動して該第一の外側部材のチップから出ることを可能にし；かつ
流体が該第二の流路を通って移動して該第二の外側部材のチップから出ることを可能にするように構成されている、
燃焼装置。
[本発明1064]
第一の外側部材のチップの少なくとも一部分および第二の外側部材のチップの少なくとも一部分がそれぞれ中心部材のチップに向かって延びる、本発明1063の装置。
[本発明1065]
中心部材が長さ250〜320ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1066]
中心部材が長さ285ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1067]
中心部材が25〜75ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1068]
中心部材が50ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1069]
第一の外側部材が長さ230〜300ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1070]
第一の外側部材が長さ265ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1071]
第一の外側部材の内腔が20〜80ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1072]
第一の外側部材の内腔が56ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1073]
第一の外側部材が70〜120ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1074]
第一の外側部材が96ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1075]
第二の外側部材が長さ190〜260ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1076]
第二の外側部材が長さ228ミリメートルである、本発明1063の装置。
[本発明1077]
第二の外側部材の内腔が70〜140ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1078]
第二の外側部材の内腔が106ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1079]
第二の外側部材が110〜160ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1080]
第二の外側部材が131.5ミリメートルの直径を含む、本発明1063の装置。
[本発明1081]
第一の流路の少なくとも一部分が3ミリメートルの幅を含む、本発明1063の装置。
[本発明1082]
第二の流路の少なくとも一部分が5ミリメートルの幅を含む、本発明1063の装置。
[本発明1083]
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように中心部材が第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節可能である、本発明1063の装置。
[本発明1084]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第一の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1063の装置。
[本発明1085]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化することができるように第二の外側部材が中心部材に対して調節可能である、本発明1063の装置。
[本発明1086]
第一の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第一の流路に入ることができる、四つの入口；および
第二の流路と流体連通した四つの入口であって、これらを通って流体が該第二の流路に入ることができる、四つの入口
をさらに含む、本発明1063の装置。
[本発明1087]
中心部材のチップが第一端および第二端を有し、かつ該チップの第二端が実質的に凹状である、本発明1063の装置。
[本発明1088]
第一の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第一の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1089]
第一の流路および第二の流路を通って移動する流体が攪乱されるように、中心部材に結合されかつ少なくとも部分的に該第二の流路の中に広がる渦流式導流板
をさらに含む、本発明1026の装置。
[本発明1090]
中心部材が、該中心部材の縦軸と同心的でありかつ該中心部材のボディおよびチップを通って延びる内腔を含むならば、該中心部材の内腔を通って移動する流体が攪乱される、該中心部材に結合された渦流式導流板
をさらに含む、本発明1001の装置。
[本発明1091]
第一の外側部材が、流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入することができるように構成されている、本発明1063の装置。
[本発明1092]
第二の外側部材が、流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入することができるように構成されている、本発明1063の装置。
[本発明1093]
中心部材に結合された点火プラグ
をさらに含む、本発明1063の装置。
[本発明1094]
チップを有する中心部材であって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、中心部材；および
第一の外側部材
によって画定される第一の流路に第一の流体を導入する工程；
該第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路に第二の流体を導入する工程；
該第一の流体および該第二の流体を該中心部材のチップの上に流し、混合させる工程；および
該第一の流体と該第二の流体との混合物を発火させる工程
を含む、燃焼方法。
[本発明1095]
第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入する工程
をさらに含む、本発明1094の方法。
[本発明1096]
第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入する工程
をさらに含む、本発明1094の方法。
[本発明1097]
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1094の方法。
[本発明1098]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1094の方法。
[本発明1099]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、本発明1098の方法。
[本発明1100]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1094の方法。
[本発明1101]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、本発明1100の方法。
[本発明1102]
第一の流体と第二の流体との混合物を点火プラグで発火させる工程
をさらに含み、点火プラグが中心部材に結合されている、本発明1094の方法。
[本発明1103]
第一の流体が燃料を含み、かつ第二の流体が空気を含む、本発明1094の方法。
[本発明1104]
第一の流体が空気を含み、かつ第二の流体が燃料を含む、本発明1094の方法。
[本発明1105]
第一の流体が燃料を含み、かつ第二の流体が酸化剤を含む、本発明1094の方法。
[本発明1106]
第一の流体が酸化剤を含み、かつ第二の流体が燃料を含む、本発明1094の方法。
[本発明1107]
第一の流体が空気と燃料との混合物を含み、かつ第二の流体が燃料と空気との混合物を含む、本発明1094の方法。
[本発明1108]
第一の流体が酸化剤と燃料との混合物を含み、かつ第二の流体が燃料と酸化剤との混合物を含む、本発明1094の方法。
[本発明1109]
第一の流体が希薄予混合物を含み、かつ第二の流体が濃厚予混合物を含む、本発明1094の方法。
[本発明1110]
希薄予混合物および濃厚予混合物が可燃性である、本発明1109の方法。
[本発明1111]
第一の流体が濃厚予混合物を含み、第二の流体が希薄予混合物を含む、本発明1094の方法。
[本発明1112]
希薄予混合物および濃厚予混合物が可燃性である、本発明1111の方法。
[本発明1113]
中心部材および第一の外側部材によって画定される第一の流路に第一の流体を導入する工程；
第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路に第二の流体を導入する工程；
第三の流体を該中心部材の内腔を通って導入する工程であって、該中心部材が、縦軸を有し、かつ
少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ；および
該ボディと一体であるチップであって、該チップの少なくとも一部分が実質的に半球形である、チップ
を含み、該中心部材の内腔が該中心部材の縦軸と同心的でありかつ該ボディおよび該チップを通って延びる、工程；
該第一の流体および該第二の流体を該中心部材のチップの上に流し、該第三の流体と混合させる工程；および
該第一の流体、該第二の流体および該第三の流体の混合物を発火させる工程
を含む、燃焼方法。
[本発明1114]
第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に該第一の流路に導入する工程
をさらに含む、本発明1113の方法。
[本発明1115]
第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に該第二の流路に導入する工程
をさらに含む、本発明1113の方法。
[本発明1116]
第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1113の方法。
[本発明1117]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1113の方法。
[本発明1118]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、本発明1117の方法。
[本発明1119]
第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程
をさらに含む、本発明1113の方法。
[本発明1120]
第一の流路の少なくとも一部分の幅が消炎距離に類似している、本発明1119の方法。
[本発明1121]
第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を点火プラグで発火させる工程
をさらに含み、点火プラグが中心部材に結合されている、本発明1113の方法。
[本発明1122]
第一の流体が燃料を含み、かつ第二の流体が空気を含む、本発明1113の方法。
[本発明1123]
第一の流体が空気を含み、かつ第二の流体が燃料を含む、本発明1113の方法。
[本発明1124]
第一の流体が燃料を含み、かつ第二の流体が酸化剤を含む、本発明1113の方法。
[本発明1125]
第一の流体が酸化剤を含み、かつ第二の流体が燃料を含む、本発明1113の方法。
[本発明1126]
第一の流体が空気と燃料との混合物を含み、かつ第二の流体が燃料と空気との混合物を含む、本発明1113の方法。
[本発明1127]
第一の流体が酸化剤と燃料との混合物を含み、かつ第二の流体が燃料と酸化剤との混合物を含む、本発明1113の方法。
[本発明1128]
第一の流体が希薄予混合物を含み、かつ第二の流体が濃厚予混合物を含む、本発明1113の方法。
[本発明1129]
希薄予混合物および濃厚予混合物が可燃性である、本発明1128の方法。
[本発明1130]
v
第一の流体が濃厚予混合物を含み、かつ第二の流体が希薄予混合物を含む、本発明1113の方法。
[本発明1131]
希薄予混合物および濃厚予混合物が可燃性である、本発明1130の方法。
[本発明1132]
第一の流体が燃料を含み、第二の流体が空気を含み、かつ第三の流体が燃料を含む、本発明1113の方法。
[本発明1133]
第一の流体が空気を含み、第二の流体が燃料を含み、かつ第三の流体が燃料を含む、本発明1113の方法。
上記態様および他の態様に関する詳細を以下に提示する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下の図面は例を示すものであり、限定ではない。簡潔および明確に示すために、所与の構造のすべての特徴が、その構造が見られる各図面の中で常に標識されているわけではない。同一の参照番号が必ずしも同一の構造を示すわけではない。むしろ、非同一な参照番号で示してもよいような、類似した特徴または類似した機能性を有する特徴を示すために同じ参照番号が使用される場合もある。図面の少なくともいくつかは、当業者によって理解される図記号またはグラフ表示を示す。図面に示す本燃焼装置およびその部品の態様は原寸に比例して描かれている。
【００１７】
【図１】ベース、中心部材、第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置された第一の外側部材、および第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置された第二の外側部材を含む燃焼装置の態様の側断面図を示す。
【図２】図1の燃焼装置の上面図を示す。
【図３Ａ】中心部材、第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置された第一の外側部材、および第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置された第二の外側部材を含む燃焼装置の一部分の態様を示す。
【図３Ｂ】中心部材、第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置された第一の外側部材、および第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置された第二の外側部材を含む燃焼装置の一部分のもう一つの態様を示す。
【図４Ａ】中心部材のチップが第一端および第二端を有し、チップの第二端が実質的に凹状である、燃焼装置の中心部材の一部分の態様を示す。
【図４Ｂ】燃焼装置の中心部材の一部分のもう一つの態様を示す。
【図４Ｃ】中心部材が内腔を有する、燃焼装置の中心部材の一部分のもう一つの態様を示す。
【図４Ｄ】燃焼装置が、中心部材に結合された渦流式導流板を含む、燃焼装置の中心部材の一部分のもう一つの態様を示す。
【図４Ｅ】燃焼装置が、中心部材に結合された点火プラグを含む、燃焼装置の中心部材の一部分のもう一つの態様を示す。
【図５】燃焼装置の第一の外側部材の一部分の態様を示す。
【図６】燃焼装置の第二の外側部材の一部分の態様を示す。
【図７】コアンダ（Coanda）効果の例を示す。
【図８】本燃焼装置の一つの態様の一部分の上の流体流の例を示す。
【図９】本燃焼装置の一つの態様の使用からの実験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
例示的態様の詳細な説明
ここで図面、特に図1〜2を参照すると、ベース14を含む燃焼装置10が示されている。ベース14は、たとえば燃焼装置10を安定化する、燃焼装置10に流体を提供する、などのように構成された任意の数の部材を含むことができる。たとえば、図1に示す態様において、ベース14は、上部縦部材22に結合された下部横部材18を含む。下部横部材18は、任意の適当な方法（たとえばボルト、釘、接着剤、溶接など）で上部横部材22に結合されることができる。他の態様において、下部横部材18と上部横部材22とは一体である（たとえば、同じ材料片で形成されている）ことができる。図1に示す態様において、装置10は、ベース14（たとえば、上部縦部材22に結合された下部横部材18）の中を通って延びる入口26を含む。装置10は、任意の数の入口26、たとえば一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つまたはより多くの入口26を含むことができる。流体が入口26を通って装置10に入ることができるように入口26は装置10と流体連通している。
【００１９】
図示する態様において、燃焼装置10はさらに、縦軸を有する中心部材30を含む。中心部材30は、ベース14（たとえば下部横部材18）に結合されたボディ34を含む。図示する態様において、中心部材30のボディ34はねじ38（たとえば、図2に示すような六つのねじ38）によってベース14（たとえば下部横部材18）に結合されている。しかし、いくつかの態様において、中心部材30のボディ34は、任意の適当な方法（たとえばボルト、釘、接着剤、溶接など）でベース14（たとえば下部横部材18）に結合されることができ；他の態様において、ベース14（たとえば下部横部材18）と中心部材30とは一体である（たとえば、同じ材料片で形成されている）ことができる。図示する態様において、中心部材30のボディ34は実質的に円柱形である。中心部材30はまた、ボディ34と一体であるチップ42を含む。図示する態様において、中心部材30のチップ42は実質的に半球形である。チップ42は、ベース14に近く、ボディ34と一体である第一端46と、ベース14から遠い第二端50とを含む。いくつかの態様において、中心部材30は250〜320ミリメートル（たとえば285ミリメートル）の長さを含み；他の態様において、中心部材30の長さは、250ミリメートル未満（たとえば245、240、235ミリメートルまたはそれ未満）または320ミリメートル超（たとえば325、330、335ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。いくつかの態様において、中心部材30のボディ34は25〜75ミリメートル（たとえば50ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、中心部材30のボディ34の直径は、25ミリメートル未満（たとえば20、15、10ミリメートルまたはそれ未満）または75ミリメートル超（たとえば80、85、90ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。いくつかの態様において、中心部材30のチップ42の最大直径は25〜70ミリメートル（たとえば50ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、中心部材30のチップ42の最大直径は、25ミリメートル未満（たとえば20、15、10ミリメートルまたはそれ未満）または70ミリメートル超（たとえば75、80、85ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。
【００２０】
図示する態様において、燃焼装置10はさらに、第一の外側部材54を含む。第一の外側部材54は、ベース14（たとえば上部横部材22）に結合されたボディ58を含む。図示する態様において、第一の外側部材54のボディ58はねじ60によってベース14（たとえば上部横部材22）に結合されている。しかし、いくつかの態様において、第一の外側部材54のボディ58は、任意の適当な方法（たとえばボルト、釘、接着剤、溶接など）でベース14（たとえば上部横部材22）に結合されることができ；他の態様において、ベース14（たとえば上部横部材22）と第一の外側部材54とは一体である（たとえば、同じ材料片で形成されている）ことができる。図示する態様において、第一の外側部材54のボディ58は実質的に円柱形である。第一の外側部材54はまた、ボディ54と一体であるチップ62を含む。図示する態様において、第一の外側部材54のチップ62は実質的に湾曲している。図示する態様において、中心部材30のチップ42の少なくとも一部分は、第一の外側部材54のチップ62よりもベース14から遠い。さらに、図示する態様において、第一の外側部材54のチップ62の少なくとも一部分は中心部材30のチップ42に向かって延びる。いくつかの態様において、第一の外側部材54は230〜300ミリメートル（たとえば265ミリメートル）の長さを含み；他の態様において、第一の外側部材54の長さは、230ミリメートル未満（たとえば235、225、220ミリメートルまたはそれ未満）または300ミリメートル超（たとえば305、310、315ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。いくつかの態様において、第一の外側部材54は70〜120ミリメートル（たとえば96ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、第一の外側部材54の直径は、70ミリメートル未満（たとえば65、60、55ミリメートルまたはそれ未満）または120ミリメートル超（たとえば125、130、135ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。図示する態様において、第一の外側部材54はさらに、中心部材30の縦軸と同心的である内腔66を含む。内腔66はボディ58およびチップ62の中を通って延びる。さらに、第一の外側部材54は、第一の外側部材54と中心部材30との間に流路70（内腔66の一部分）が画定されるように配置されている。たとえば、いくつかの態様において、流路70は1〜5ミリメートル（たとえば3ミリメートル）の幅を含むことができる。そのような流路70の幅は、たとえば、気体燃料および空気とともに使用することができる。もう一つの例として、中心部材30のチップ42および第一の外側部材54のチップ62の近くの流路70の幅は、消炎距離に等しい、またはそれ未満であることができる。他の態様において、中心部材30のチップ42および第一の外側部材54のチップ62の近くの流路70の幅は、消炎距離に等しい、またはそれ以上であることができる。いくつかの態様において、第一の外側部材54の内腔66は20〜80ミリメートル（たとえば56ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、内腔66の直径は、20ミリメートル未満（たとえば15、10、5ミリメートルまたはそれ未満）または80ミリメートル超（たとえば85、90、95ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。装置10は、流体が入口26を通って装置10に入り、流路70の中（たとえば、図示する態様においては、ボディ34とボディ58との間およびチップ42の少なくとも一部��とチップ62の少なくとも一部分との間）を通って移動し、第一の外側部材54のチップ62から出ることを可能にするように構成されている。
【００２１】
図示する態様において、燃焼装置10はさらに、第二の外側部材74を含む。第二の外側部材74は、ベース14（たとえば上部横部材22）に結合されたボディ78を含む。第二の外側部材74のボディ78は、任意の適当な方法（たとえばねじ、ボルト、釘、接着剤、溶接など）でベース14（たとえば上部横部材22）に結合されることができ；他の態様において、ベース14（たとえば上部横部材22）と第二の外側部材74とは一体である（たとえば、同じ材料片で形成されている）ことができる。図1に示す態様において、装置10は、第二の外側部材74の一部分の中を通って延びる入口80を含む。装置10は、任意の数の入口80、たとえば一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つまたはより多くの入口80を含むことができる。流体が入口80を通って装置10に（たとえば流路90に）入ることができるように入口80は装置10と流体連通している。図示する態様において、第二の外側部材74のボディ78は実質的に円柱形である。第二の外側部材74はまた、ボディ74と一体であるチップ82を含む。図示する態様において、第二の外側部材74のチップ82は実質的に湾曲している。第一の外側部材54のチップ62は、第二の外側部材74のチップ82とは異なる湾曲を含むが、いくつかの態様において、チップ62とチップ82とは同一または類似の湾曲を含むことができる。図示する態様において、中心部材30のチップ42の少なくとも一部分は、第二の外側部材74のチップ82よりもベース14から遠い。さらに、図示する態様において、第二の外側部材74のチップ82の少なくとも一部分は中心部材30のチップ42に向かって延びる。いくつかの態様において、第二の外側部材74は190〜260ミリメートル（たとえば228ミリメートル）の長さを含み；他の態様において、第二の外側部材74の長さは、190ミリメートル未満（たとえば185、180、175ミリメートルまたはそれ未満）または260ミリメートル超（たとえば265、270、275ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。いくつかの態様において、第二の外側部材74は110〜160ミリメートル（たとえば131．5ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、第二の外側部材74の直径は、110ミリメートル未満（たとえば105、100、95ミリメートルまたはそれ未満）または160ミリメートル超（たとえば165、170、175ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。図示する態様において、第二の外側部材74はさらに、中心部材30の縦軸と同心的である内腔86を含む。内腔86はボディ78およびチップ82の中を通って延びる。さらに、第二の外側部材74は、第一の外側部材54と第二の外側部材74との間に流路90（内腔86の一部分）が画定されるように配置されている。たとえば、いくつかの態様において、流路90は2〜8ミリメートル（たとえば5ミリメートル）の幅を含むことができる。そのような流路90の幅は、たとえば、気体燃料および空気とともに使用することができる。もう一つの例として、中心部材30のチップ42および／または第一の外側部材54のチップ62の近くの流路90の幅は、消炎距離に等しい、またはそれ未満であることができる。他の態様において、中心部材30のチップ42および／または第一の外側部材54のチップ62の近くの流路90の幅は、消炎距離に等しい、またはそれ以上であることができる。いくつかの態様において、第二の外側部材74の内腔86は70〜140ミリメートル（たとえば106ミリメートル）の直径を含み；他の態様において、内腔86の直径は、70ミリメートル未満（たとえば65、60、55ミリメートルまたはそれ未満）または140ミリメートル超（たとえば145、150、155ミリメートルまたはそれ以上）であることができる。装置10は、流体が入口80を通って装置10に入り、流路90の中（たとえば、図示する態様においては、ボディ58とボディ78との間およびチップ42の少なくとも一部分とチップ82の少なくとも一部分との間）を通って移動し、第二の外側部材74のチップ82から出ることを可能にするように構成されている。
【００２２】
図示する態様において、燃焼装置10はさらに、第三の外側部材94を含む。第三の外側部材94は第二の外側部材74に結合されている。第三の外側部材94は、任意の適当な方法（たとえばねじ、ボルト、釘、接着剤、溶接など）で第二の外側部材74に結合されることができ；他の態様において、第二の外側部材74と第三の外側部材94とは一体である（たとえば、同じ材料片で形成されている）ことができる。図1に示す態様において、装置10は、第三の外側部材94の一部分の中を通って延びる入口98を含む。装置10は、任意の数の入口98、たとえば一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つまたはより多くの入口98を含むことができる。流体が入口98を通って装置10に入ることができるように入口98は装置10と流体連通している。図示する態様において、第三の外側部材94は実質的に円柱形である。第三の外側部材94はさらに、中心部材30の縦軸と同心的である内腔102を含む。さらに、第三の外側部材94は、第二の外側部材74と第三の外側部材94との間に流路106（内腔102の一部分）が画定されるように配置されている。装置10は、たとえば第二の流体（たとえば空気）を装置10に供給することが望ましいならば、流体が入口98を通って装置10に入り、流路106の中を通って移動し、第三の外側部材94から出ることを可能にするように構成されている。
【００２３】
先に説明したように、装置10は、流体が入口26を通って流路70に入り、第一の外側部材54のチップ62から出ることを可能にするように構成されている。さらに、装置10は、流体が入口80を通って流路90に入り、第二の外側部材74のチップ82から出ることを可能にするように構成されている。装置10は、第一の外側部材54のチップ62から出る流体および第二の外側部材74のチップ82から出る流体が中心部材30のチップ42の少なくとも一部分の上を通過し、混合して、チップ62およびチップ82の両方からの少なくともいくらかの流体が中心部材30のチップ42の近くで再循環する（たとえば再循環ゾーンで）ように構成されている。たとえば、いくつかの態様において、第一の流体は、入口26を通って流路70に入り、第一の外側部材54のチップ62から出ることができ、第二の流体は、入口80を通って流路90に入り、第二の外側部材74のチップ82から出ることができ、第一の流体と第二の流体とが混合し（たとえば中心部材30のチップ42の近くで）、発火させるならば、燃焼することができる。
【００２４】
装置10の中を通って移動する流体は、非予混合流体、部分的予混合流体および／または予混合流体であることができる。たとえば、非予混合流体の態様においては、燃料（たとえばメタン、プロパン、水素、エチレンなど）を入口26から流路70に導入し、第一の外側部材54のチップ62から出すことができ、酸化剤（たとえば空気、酸素など）を入口80から流路90に導入し、第二の外側部材74のチップ82から出すことができる。もう一つの例として、酸化剤（たとえば空気、酸素など）を入口26から流路70に導入し、第一の外側部材54のチップ62から出すことができ、燃料（たとえばメタン、プロパン、水素、エチレンなど）を入口80から流路90に導入し、第二の外側部材74のチップ82から出すことができる。さらなる例として、部分的予混合流体の態様においては、燃料と酸化剤との混合物（たとえば濃厚混合気）を入口26から流路70に導入し、第一の外側部材54のチップ62から出すことができ、酸化剤（たとえば空気、酸素など）を入口80から流路90に導入し、第二の外側部材74のチップ82から出すことができる。もう一つの例として、予混合流体の態様においては、希薄予混合物を入口26から流路70に導入し、第一の外側部材54のチップ62から出すことができ、濃厚予混合物を入口80から流路90に導入し、第二の外側部材74のチップ82から出すことができる。他の予混合流体の態様においては、濃厚予混合物を入口26から流路70に導入し、第一の外側部材54のチップ62から出すことができ、希薄予混合物を入口80から流路90に導入し、第二の外側部材74のチップ82から出すことができる。希薄および濃厚予混合物は可燃性混合物であってよく（たとえば気体燃料のタイプに依存して、たとえば、濃厚予混合物の濃度を高め、希薄予備混合物の濃度を下げることにより）、それが、たとえば、逆火の可能性を減らすことができる。いくつかの態様においては、希釈燃料を使用することもできる。
【００２５】
図3Aは燃焼装置10aの一部分の態様を示す。燃焼装置10aは、縦軸を有する中心部材30aを含む。中心部材30aは、ボディ34aおよびボディ34aと一体であるチップ42aを含む。図示する態様において、中心部材30aのチップ42aは実質的に半球形である。チップ42aは、ボディ34aに近い第一端46aと、ボディ34aから遠い第二端50aとを含む。さらに、図示する態様において、燃焼装置10aは第一の外側部材54aを含む。第一の外側部材54aは、実質的に円柱形であるボディ58aと、ボディ54aと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ62aとを含む。図示する態様において、第一の外側部材54aのチップ62aの少なくとも一部分は中心部材30aのチップ42aに向かって延びる。図示する態様において、第一の外側部材54aはさらに、中心部材30aの縦軸と同心的である内腔66aを含む。内腔66aはボディ58aおよびチップ62aの中を通って延びる。さらに、第一の外側部材54aは、第一の外側部材54aと中心部材30aとの間に流路70a（内腔66aの一部分）が画定されるように配置されている。装置10aは、流体が流路70aの中を通って移動し、第一の外側部材54aのチップ62aから出ることを可能にするように構成されている。燃焼装置10aはさらに、第二の外側部材74aを含む。第二の外側部材74aは、実質的に円柱形であるボディ78aと、ボディ74aと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ82aとを含む。図3A中、第一の外側部材54aのチップ62aは、第二の外側部材74aのチップ82aとは異なる湾曲を含むが、いくつかの態様において、チップ62aとチップ82aとは同一または類似の湾曲を含むことができる。図示する態様において、第二の外側部材74aのチップ82aの少なくとも一部分は中心部材30aのチップ42aに向かって延びる。第二の外側部材74aはさらに、中心部材30aの縦軸と同心的である内腔86aを含む。内腔86aはボディ78aおよびチップ82aの中を通って延びる。第二の外側部材74aは、第一の外側部材54aと第二の外側部材74aとの間に流路90a（内腔86aの一部分）が画定されるように配置されている。装置10aは、流体が流路90aの中を通って移動し、第二の外側部材74aのチップ82aから出ることを可能にするように構成されている。
【００２６】
図3Bは燃焼装置10bの一部分の態様を示す。燃焼装置10bは、縦軸を有する中心部材30bを含む。中心部材30bは、ボディ34bおよびボディ34bと一体であるチップ42bを含む。図示する態様において、中心部材30bのチップ42bは実質的に半球形である。チップ42bは、ボディ34bに近い第一端46bと、ボディ34bから遠い第二端50bとを含む。さらに、図示する態様において、燃焼装置10bは第一の外側部材54bを含む。第一の外側部材54bは、実質的に円柱形であるボディ58bと、ボディ54bと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ62bとを含む。図示する態様において、第一の外側部材54bのチップ62bの少なくとも一部分は中心部材30bのチップ42bに向かって延びる。図示する態様において、第一の外側部材54bはさらに、中心部材30bの縦軸と同心的である内腔66bを含む。内腔66bはボディ58bおよびチップ62bの中を通って延びる。さらに、第一の外側部材54bは、第一の外側部材54bと中心部材30bとの間に流路70b（内腔66bの一部分）が画定されるように配置されている。装置10bは、流体が流路70bの中を通って移動し、第一の外側部材54bのチップ62bから出ることを可能にするように構成されている。燃焼装置10bはさらに、第二の外側部材74bを含む。第二の外側部材74bは、実質的に円柱形であるボディ78bと、ボディ74bと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ82bとを含む。図3B中、第一の外側部材54bのチップ62bは、第二の外側部材74bのチップ82bとは異なる湾曲を含むが、いくつかの態様において、チップ62bとチップ82bとは同一または類似の湾曲を含むことができる。図示する態様において、第二の外側部材74bのチップ82bの少なくとも一部分は中心部材30bのチップ42bに向かって延びる。第二の外側部材74bはさらに、中心部材30bの縦軸と同心的である内腔86bを含む。内腔86bはボディ78bおよびチップ82bの中を通って延びる。第二の外側部材74bは、第一の外側部材54bと第二の外側部材74bとの間に流路90b（内腔86bの一部分）が画定されるように配置されている。装置10bは、流体が流路90bの中を通って移動し、第二の外側部材74bのチップ82bから出ることを可能にするように構成されている。
【００２７】
図3A〜3B中の両方向矢印によって示されるように、本燃焼装置およびそのような装置の部品は調節可能であることができる。図3Aを例として使用すると、中心部材30a、第一の外側部材54aおよび／または第二の外側部材74aは、流路70aの少なくとも一部分（たとえば、チップ42aおよびチップ62aに近い流路70aの一部分）および／または流路90aの少なくとも一部分（たとえば、チップ42aおよびチップ82aに近い流路90aの一部分）の幅が変化するように、その他の一つまたは複数に対して（または、図1に関して例が記載されているベースに対して）調節可能（たとえば中心部材30aの縦軸に沿って）であることができる。たとえば、中心部材30aが調節可能であり、第一の外側部材54aおよび／または第二の外側部材74aが固定であるならば、流路70aの少なくとも一部分および／または流路90aの少なくとも一部分の幅が増減するように中心部材30aを調節する（たとえば縦方向に）ことができる。もう一つの例として、中心部材30aが固定であり、第一の外側部材54aおよび／または第二の外側部材74aが調節可能であるならば、流路70aおよび／または流路90aそれぞれの少なくとも一部分の幅が増減するように第一の外側部材54aおよび／または第二の外側部材74aを調節する（たとえば縦方向に）ことができる。いくつかの態様においては、中心部材、第一の外側部材および第二の外側部材がすべて調節可能であることができる。そのような調節可能性は、たとえば、火炎速度および火炎安定性の制御を高めることができる。もう一つの例として、流路の幅は、消炎距離（たとえば、使用燃料に対応する）と比べながら調節することができ、それにより逆火を防ぐことができる。
【００２８】
図4A〜4Eは、燃焼装置の一部分の他の態様、より具体的には、中心部材の一部分の他の態様を示す。たとえば、図4Aは、縦軸を有する中心部材30cを示す。中心部材30cは、ボディ34cおよびボディ34cと一体であるチップ42cを含む。図示する態様において、中心部材30cのチップ42cは実質的に半球形である。チップ42cは、ボディ34cに近い第一端46cと、ボディ34cから遠い第二端50cとを含む。図4Aに示す態様において、チップ42cの第二端50cは実質的に凹状である。同様に、図1に示す態様において、チップ42の第二端50は実質的に凹状である。チップの第二端の凹状部分の直径は、たとえば再循環ゾーンの所望のサイズまたは空間的広がり、所望の火炎外観、所望の火炎高さおよび／または所望の火炎安定性に依存して、様々であることができる。たとえば、いくつかの態様において、チップの第二端の凹状部分の直径は16〜32ミリメートル（たとえば24ミリメートル）であることができる。中心部材のチップの第二端の凹状形態（たとえば図1および4Aに示すもの）は、たとえば、火炎安定性を高め、流体の再循環を促進し（たとえば、中心部材のチップの第二端の近くの、再循環のための多少の空間による）、バーナー負荷を高め、火炎外観を変化させ、火炎高さを変化させることができる。
【００２９】
図4Bに示すように、中心部材のチップは凹状部分を含まなくてもよい。たとえば、中心部材30dは、縦軸を有し、ボディ34dおよびボディ34dと一体であるチップ42dを含む。図示する態様において、中心部材30dのチップ42dは実質的に半球形である。チップ42dは、ボディ34dに近い第一端46dと、ボディ34dから遠い第二端50dとを含む。
【００３０】
いくつかの態様において、図4Cに示すように、中心部材30eは、縦軸および中心部材30eの縦軸と同心的である内腔110eを含む。中心部材30eは、ボディ34eおよびボディ34cと一体であるチップ42eを含む。図示する態様において、中心部材30eのチップ42eは実質的に半球形である。チップ42eは、ボディ34eに近い第一端46eと、ボディ34eから遠い第二端50eとを含む。内腔110eは中心部材30eのボディ34eおよびチップ42eの中を通って延びる。中心部材30eは、流体が内腔110eの中を通って移動し、チップ42eから出ることを可能にするように構成されており、それが、たとえば、火炎安定性を高め（たとえば、一定の割合の燃料を中心部材30eのチップ42eの近くの流体（たとえば再循環流体）に供給してそのような流体の温度を高めて、高ひずみ領域で消炎が減るようにすることにより）、中心部材30eのチップ42eの近くの再循環ゾーンを空気力学的に強化することができる。たとえば、燃料を、燃料が中心部材30eのチップ42eの第二端50eの近くで（たとえば再循環ゾーンで）他の流体と混合することができるように中心部材30eの内腔110eに導入することができる。
【００３１】
図4Dに示すもう一つの例として、中心部材30fは、縦軸、ボディ34fおよびボディ34fと一体であるチップ42fを有する。図示する態様において、中心部材30fのチップ42fは実質的に半球形である。チップ42fは、ボディ34fに近い第一端46fと、ボディ34fから遠い第二端50fとを含む。図示する態様においては、たとえば、流体の渦流動および混合を促進するために、渦流式導流板114fが中心部材30fに結合されている。いくつかの態様において、中心部材30fが、中心部材30fの縦軸と同心的であり、かつ中心部材30fのボディ34fおよびチップ42fの中を通って延びる内腔を含む場合（たとえば、図4Cに示すものと同様に）、渦流式導流板114fは、中心部材30fの内腔の中を通って移動する流体を攪乱するように構成されている。他の態様において、渦流式導流板114fは、中心部材30fおよび第一の外側部材によって画定される第一の流路の中に少なくとも部分的に延びて、第一の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるようにする。さらに他の態様において、渦流式導流板114fは、第一の外側部材および第二の外側部材によって画定される第二の流路の中に少なくとも部分的に延びて、第二の流路および／または第一の流路の中を通って移動する流体が攪乱されるようにする。
【００３２】
本燃焼装置のいくつかの態様は、所与の流れ、所与の内腔および／または所与の流路（たとえば、中心部材の内腔の中を通る流れ、中心部材および同心的な第一の外側部材によって画定される第一の流路の中を通る流れ、第一の外側部材および同心的な第二の外側部材によって画定される第二の流路の中を通る流れ、など）に対して実質的に垂直に流体を燃焼装置に導入することによって流体の渦流動および混合を増すように構成されることができる。そのような流体の導入は、たとえば、中心部材のチップの近くで接線速度成分を流れ場に与えることができ、それが、中心部材のチップの近くで流体の再循環を促進する。
【００３３】
図4Eに示すように、中心部材30gは、縦軸、ボディ34gおよびボディ34gと一体であるチップ42gを含む。図示する態様において、中心部材30gのチップ42gは実質的に半球形である。チップ42gは、ボディ34gに近い第一端46gと、ボディ34gから遠い第二端50gとを含む。図示する態様においては、点火プラグ118gが中心部材30gに結合されている。点火プラグ118gは、起動されると、中心部材30gのチップ42gの近くの流体（たとえば、中心部材30gの内腔からの流体、中心部材および同心的な第一の外側部材によって画定される第一の流路からの流体および／または第一の外側部材および同心的な第二の外側部材によって画定される第二の流路からの流体の混合物）を発火させることができる。
【００３４】
図5は、燃焼装置の一部分のもう一つの態様、より具体的には、第一の外側部材の一部分のもう一つの態様を示す。図5に示す第一の外側部材54hは、実質的に円柱形であるボディ58hと、ボディ58hと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ62hとを含む。図示する態様において、第一の外側部材54hはさらに、ボディ58hおよびチップ62hの中を通って延びる内腔66hを含む。第一の外側部材54hは、第一の外側部材54hと中心部材との間に流路（内腔66hの一部分）が画定されるように中心部材の縦軸と同心的に配置されることができる（たとえば、図1〜4Eに示す中心部材のいずれかのように）。第一の外側部材54hは、流体が流路の中を通って移動して、第一の外側部材54hのチップ62hから出ることを可能にするように構成されている。
【００３５】
図6は、燃焼装置の一部分のもう一つの態様、より具体的には、第二の外側部材の一部分のもう一つの態様を示す。図5に示す第二の外側部材74iは、実質的に円柱形であるボディ78iと、ボディ78iと一体であり、かつ実質的に湾曲しているチップ82iとを含む。図示する態様において、第二の外側部材74iはさらに、ボディ78iおよびチップ82iの中を通って延びる内腔86iを含む。第二の外側部材74iは、第一の外側部材（たとえば、図1〜3B、5および8に示す第一の外側部材のいずれかのような）が中心部材の縦軸と同心的に配置されるならば、第一の外側部材と第二の外側部材74iとの間に流路（内腔86iの一部分）が画定されるように中心部材（たとえば、図1〜4Eおよび8に示す中心部材のいずれかのような）の縦軸と同心的に配置されることができる。第二の外側部材74iは、流体が流路の中を通って移動して、第二の外側部材74iのチップ82iから出ることを可能にするように構成されている。
【００３６】
流体が湾曲面の上（たとえば、湾曲面の二つの側の上、たとえば図7に示すように、円の上）を流れるならば、コアンダ効果を観測することができ、これは、開示される燃焼装置によって促進される。湾曲面上の流体流は低圧領域を発生させ、それが、流体分離の相対的な遅れを生じさせる。流体が湾曲面の終点に接近するとき、流体は静圧を回復し、周囲圧に近づき始める。再循環ゾーンが湾曲面の終端に生じうる。流体が、円のような湾曲面の二つの側の上を流れるならば、湾曲面の各側の流体は再循環ゾーンで混合し（たとえば気流同伴を引き起こし）、再循環ゾーンから下流で混合し続けることができる。
【００３７】
図8は燃焼装置10jの一部分の態様を示す。燃焼装置10jは、縦軸を有する中心部材30jを含む。中心部材30jは、ボディ34jおよびボディ34jと一体であるチップ42jを含む。図示する態様において、中心部材30jのチップ42jは実質的に半球形である。チップ42jは、ボディ34jに近い第一端46jと、ボディ34jから遠い第二端50jとを含む。図8に示す態様において、チップ42jの第二端50jは実質的に凹状である。さらに、図示する態様において、燃焼装置10jは第一の外側部材54jを含む。図示する態様において、第一の外側部材54jは、実質的に湾曲しているチップ62jを含む。図示する態様において、第一の外側部材54jはさらに、中心部材30jの縦軸と同心的である内腔66jを含む。内腔66jはチップ62jの中を通って延びる。さらに、第一の外側部材54jは、第一の外側部材54jと中心部材30jとの間に流路70j（内腔66jの一部分）が画定されるように配置される。装置10jは、流体が流路70jの中を通って移動し、第一の外側部材54jのチップ62jから出ることを可能にするように構成されている。燃焼装置10jはさらに、第二の外側部材74jを含む。第二の外側部材74jは、実質的に湾曲しているチップ82jを含む。図8中、第一の外側部材54jのチップ62jおよび第二の外側部材74jのチップ82jは類似の湾曲を含むが；他の態様において、チップ62jとチップ82jとは異なる湾曲を含むことができる。第二の外側部材74jはさらに、中心部材30jの縦軸と同心的である内腔86jを含む。内腔86jはチップ82jの中を通って延びる。第二の外側部材74jは、第一の外側部材54jと第二の外側部材74jとの間に流路90j（内腔86jの一部分）が画定されるように配置される。装置10jは、流体が流路90jの中を通って移動して、第二の外側部材74jのチップ82jから出ることを可能にするように構成されている。図8に示す態様は、図8の燃焼装置および本開示に記載され、示される他の燃焼装置によって促進されるコアンダ効果の例を示す。チップ42j、チップ62jおよびチップ82jの湾曲面上の流体流は低圧領域を発生させ、それが、流体分離の相対的な遅れを生じさせる。流体が湾曲面の終点に接近するとき、流体は静圧を回復し、周囲圧に近づき始める。図8に示すように、中心部材30jのチップ42jの実質的に凹状の部分の近くに再循環ゾーンが形成する。流体は再循環ゾーンで混合し（たとえば気流同伴を引き起こし）、再循環ゾーンから下流で混合し続けることができる。
【００３８】
図9は、縦軸および実質的に半球形のチップを有する中心部材と、内腔を有し、第一の外側部材と中心部材との間に第一の流路が画定されるように配置されている第一の外側部材と、内腔を有し、第二の外側部材と第一の外側部材との間に第二の流路が画定されるように配置されている第二の外側部材とを含む、本燃焼装置の一つの態様の使用からの実験結果を示す。
【００３９】
本方法のいくつかの態様は、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップ（たとえばチップ42）を有する中心部材（たとえば中心部材30）、および第一の外側部材（たとえば第一の外側部材54）によって画定される第一の流路（たとえば流路70）に第一の流体を導入する工程；第一の外側部材および第二の外側部材（たとえば第二の外側部材74）によって画定される第二の流路（たとえば流路90）に第二の流体を導入する工程；第一の流体および第二の流体を中心部材のチップの上に流し、混合させる工程；および第一の流体と第二の流体との混合物を発火させる工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している（たとえば、それに等しい、それより大きい、またはそれ未満である）。いくつかの態様において、方法は、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している（たとえば、それに等しい、それより大きい、またはそれ未満である）。いくつかの態様において、点火プラグ（たとえば点火プラグ118g）が中心部材に結合され、方法はさらに、第一の流体と第二の流体との混合物を点火プラグで発火させる工程を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は空気を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は酸化剤を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と空気との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と酸化剤との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は希薄予混合物を含み、第二の流体は濃厚予混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は濃厚予混合物を含み、第二の流体は希薄予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。
【００４０】
本方法のいくつかの態様は、中心部材（たとえば中心部材30e）および第一の外側部材（たとえば第一の外側部材54）によって画定される第一の流路（たとえば流路70）に第一の流体を導入する工程；第一の外側部材および第二の外側部材（たとえば第二の外側部材74）によって画定される第二の流路（たとえば流路90）に第二の流体を導入する工程；第三の流体を中心部材の内腔（たとえば内腔110e）に導入する工程であって、中心部材が、縦軸を有し、少なくとも一部分が実質的に円柱形であるボディ（たとえばボディ34e）と；ボディと一体である、少なくとも一部分が実質的に半球形であるチップ（たとえばチップ42e）とを含み、中心部材の内腔が中心部材の縦軸と同心的であり、ボディおよびチップの中を通って延びる、工程；第一の流体および第二の流体を中心部材のチップの上に流し、第三の流体と混合させる工程；および第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を発火させる工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流体を第一の流路に対して実質的に垂直に第一の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第二の流体を第二の流路に対して実質的に垂直に第二の流路に導入する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流路および第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように中心部材を第一の外側部材および第二の外側部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、方法は、第一の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第一の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第二の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している（たとえば、それに等しい、それより大きい、またはそれ未満である）。いくつかの態様において、方法は、第二の流路の少なくとも一部分の幅が変化するように第二の外側部材を中心部材に対して調節する工程を含む。いくつかの態様において、第一の流路の少なくとも一部分の幅は消炎距離に類似している（たとえば、それに等しい、それより大きい、またはそれ未満である）。いくつかの態様において、点火プラグ（たとえば点火プラグ118g）が中心部材に結合され、方法はさらに、第一の流体、第二の流体および第三の流体の混合物を点火プラグで発火させる工程を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は空気を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み、第二の流体は酸化剤を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤を含み、第二の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と空気との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は酸化剤と燃料との混合物を含み、第二の流体は燃料と酸化剤との混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は希薄予混合物を含み、第二の流体は濃厚予混合物を含む。いくつかの態様において、第一の流体は濃厚予混合物を含み、第二の流体は希薄予混合物を含む。いくつかの態様において、希薄予混合物および濃厚予混合物は可燃性である。いくつかの態様において、第一の流体は燃料を含み��第二の流体は空気を含み、第三の流体は燃料を含む。いくつかの態様において、第一の流体は空気を含み、第二の流体は燃料を含み、第三の流体は燃料を含む。
【００４１】
上記詳細な説明および例が例示的な態様の構造および使用の完全な説明を提供する。ある程度の具体性をもって、または一つまたは複数の個別の態様を参照しながら特定の態様を先に説明したが、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、開示された態様に対して数多くの変更を加えることもできる。そのようなものとして、本装置および方法の様々な例示的態様は、開示された特定の形態に限定されるとは解釈されない。むしろ、特許請求の範囲に入るすべての変形および代替を含み、示されたもの以外の態様が、示された態様の特徴のいくつかまたはすべてを含んでもよい。たとえば、部品が一体構造として組み合わされてもよいし、接続が置き換えられてもよい。さらに、適切ならば、上記例のいずれかの局面を、記載された他の例のいずれかの局面と組み合わせて、匹敵しうる、または異なる性質を有し、かつ同じまたは異なる問題に対応するさらなる例を形成してもよい。同様に、上記恩恵および利点は、一つの態様に関してもよいし、いくつかの態様に関してもよいことが理解されよう。
【００４２】
特許請求の範囲は、所与の請求項の中でそれぞれ句「ための手段」または「ための工程」を使用してそのような限定が明示的に述べられない限り、手段と機能または工程と機能の限定を含むことを意図せず、また、含むものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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