(57)【要約】【課題】ＮＯｘの排出量を上昇させることなく不完全燃焼を防止して、ＣＯの発生をも低減することのできる円筒内面炎孔バーナを提供すること。【解決手段】上面が開口するとともに筒状空間部２を有する有底筒形状のバーナ本体１の底面の略中央部に火炎の内部から二次空気を供給する二次空気供給孔６と、この二次空気に旋回流を発生させる旋回流発生手段７を設けた。旋回流が加えらた二次空気は、四方に拡散せずに筒状空間部の中央に集中して流れることになるため、バーナ本体１の内壁に設けられた炎孔４付近には二次空気が供給されないので、ＮＯｘの発生量を増加させることなく、火炎の内部から二次空気を供給してＣＯの発生を抑えることができる。【選択図】図１
2007057163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口するとともに筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体の内壁に複数設けられた炎孔と、燃料ガスと空気を予混合する予混合室と、バーナ本体の底面の略中央部に設けられ二次空気を供給する二次空気供給孔と、二次空気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を有することを特徴とする円筒内面炎孔バーナ。
【請求項２】
上面が開口するとともに筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体の内壁に複数設けられた炎孔と、燃料ガスと空気を予混合する予混合室と、バーナ本体の底面の略中央部に設けられ二次空気を供給する二次空気供給孔と、前記二次空気供給孔と連通しバーナ本体の上面開口部より下流に二次空気を供給する二次空気通路を有することを特徴とする円筒内面炎孔バーナ。
【請求項３】
前記二次空気通路は下流端が閉塞され、周壁に二次空気噴出孔を複数有することを特徴とする請求項２記載の円筒内面炎孔バーナ。
【請求項４】
前記二次空気通路は、二次空気噴出部位の径より大径である変向板を有することを特徴とする請求項２または３に記載の円筒内面炎孔バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒内面炎孔バーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼の際に発生する有害物質の低減が重要課題となっており、中でも、近年においてはＮＯｘの低減の要求が高まってきている。そこで、ＮＯｘを低減するために種々のバーナが考えられているが、その一つとして凹形状のバーナ本体の内壁に炎孔を多数穿設した構造のいわゆる円筒内面炎孔バーナが知られている。
【０００３】
図５は円筒内面炎孔バーナを示した図であって、上部が開口するとともに筒状空間部２２を有する有底筒形状のバーナ本体２１と、燃焼ガスと空気を混合する予混合室２３と、バーナ本体２１の内壁に多数設けられ予混合気が噴出する炎孔２４とを備えた構造となっている。
【０００４】
上述の構成により、火炎は炎孔２４から立ち上るように燃焼するため、筒状空間部２２内には太矢印で示す二次空気が供給されにくい構造となっている。そのため、バーナ本体２１の内壁に設けられた炎孔２４付近へはほとんど二次空気は供給されず、燃焼時に発生するＮＯｘを低くすることができるのである。
【特許文献１】特開平９−１５９１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、円筒内面炎孔バーナは炎孔付近への二次空気の供給を少なくしてＮＯｘの発生量を抑えることができる反面、不完全燃焼が起こりやすく、ＣＯが発生してしまうという問題がある。この原因として、円筒内面炎孔バーナで形成される火炎は円筒の中央部分に集合する傾向があり、火炎に対してバーナの外側から二次空気を供給しても中央部には届きにくいため、火炎の中央部分では酸素不足の状態になってしまうことが考えられる。
【０００６】
そのため、従来はバーナ本体の底面に孔を設けてここから二次空気を導入し、火炎の内部に二次空気を供給する方法が採られていた。しかしながら、底面から導入された二次空気は炎孔付近にも供給されてしまうため、ＮＯｘ排出値の上昇は避けられず、ある程度はＮＯｘ値が上昇することを容認した上で、ＣＯの排出量を減らすように二次空気量を調節するものでしかなかった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのもので、ＮＯｘの排出量を上昇させることなく不完全燃焼を防止して、ＣＯの発生をも低減することのできる円筒内面炎孔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】
【０００８】
本発明は、上面が開口するとともに筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体の内壁に複数設けられた炎孔と、燃料ガスと空気を予混合する予混合室と、バーナ本体の底面の略中央部に設けられ二次空気を供給する二次空気供給孔と、二次空気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を有することを特徴とする円筒内面炎孔バーナである。
【０００９】
また、上面が開口するとともに筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体の内壁に複数設けられた炎孔と、燃料ガスと空気を予混合する予混合室と、バーナ本体の底面の略中央部に設けられ二次空気を供給する二次空気供給孔と、前記二次空気供給孔と連通しバーナ本体の上面開口部より下流に二次空気を供給する二次空気通路を有することを特徴とする円筒内面炎孔バーナである。
【００１０】
また、前記二次空気通路は下流端が閉塞され、周壁に二次空気噴出孔を複数有することを特徴とする請求項２記載の円筒内面炎孔バーナである。
【００１１】
また、前記二次空気通路は、二次空気噴出部位の径より大径である変向板を有することを特徴とする請求項２または３に記載の円筒内面炎孔バーナである。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように構成することにより、炎孔付近へは二次空気を供給せずにバーナ底面から火炎内部に二次空気を供給することができるので、ＮＯｘの排出量を上昇させることなく不完全燃焼を防止して、ＣＯの発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。
【００１４】
本発明は、上面が開口するとともに筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体の内壁に炎孔を多数穿設した構造のいわゆる円筒内面炎孔バーナであって、バーナ本体の底面の略中央部には火炎の内部から二次空気を供給する二次空気供給孔と、この二次空気に旋回流を発生させる旋回流発生手段が設けられている。
【００１５】
円筒内面炎孔バーナで形成される火炎は、円筒の中央部分に集合する傾向があり、火炎に対してバーナの外側から二次空気を供給しても中央部には届きにくいため、火炎の中央部分では酸素不足の状態になってしまうことがある。そのため、バーナ本体底面の略中央部に孔を設けて、ここから火炎の内部に二次空気を供給することで酸素不足を解消してＣＯの発生を抑えるのである。
【００１６】
また、二次空気は、旋回流発生手段を通過する際に旋回流が加えられることにより、四方に拡散せずに筒状空間部の中央に集中して流れることになる。したがって、バーナ本体の内壁に設けられた炎孔付近には二次空気が供給されないので、ＮＯｘの発生量を増加させてしまうことはなく、さらに、旋回流が加えられた二次空気は、燃焼火炎に接触すると火炎を巻き込むようにして混合されるため、少量の二次空気であっても火炎との混合が効果的に行われて良好な燃焼状態を維持することができる。
【００１７】
また、その他の構成としては、バーナ本体底面の略中央部に火炎の内部から二次空気を供給する二次空気供給孔と、二次空気供給孔と連通し二次空気をバーナ本体の上面開口部よりも下流に導く二次空気通路を設けている。
【００１８】
二次空気供給孔から導入された二次空気は、二次空気通路を通りバーナ本体の上面開口部よりも下流まで導かれた後、燃焼火炎に供給されるから、炎孔付近に二次空気が供給されるのを防止して、ＮＯｘの発生量を抑えることができる。また、火炎に内部から確実に二次空気を供給することができるので酸素不足を解消してＣＯの発生を抑えることとなる。
【実施例１】
【００１９】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の円筒内面炎孔バーナの断面図であって、バーナ本体１は上面が開口するとともに、その内部に筒状空間部２を有する有底筒形状をなしており、バーナ本体１の内部には、灯油等の石油燃料を気化した気化ガスや都市ガス等に代表される燃料ガスと一次空気とを混合して予混合気を生成する予混合室３が設けられている。
【００２１】
バーナ本体１には、筒状空間部２とによって形成された内壁の全周にわたって予混合気を噴出するための多数の炎孔４が設けられていて、炎孔４には逆火を防止するための網材５がバーナ本体１の内壁の内側から取り付けられている。
【００２２】
バーナ本体１の底面の略中央には、二次空気を取り入れるための二次空気供給孔６と、複数の羽根を備えた旋回板からなる旋回流発生手段７が設けられていて、二次空気供給孔６から筒状空間部２に導入される二次空気に旋回流を発生させるようになっている。
【００２３】
上述の構成において、燃焼開始の指示が出されると、燃料ガスが予混合室３へ噴出される。すると、周囲の空気も一次空気として予混合室３へ引き込まれるので、予混合室３内では燃料ガスと一次空気が予混合された予混合気が生成される。そして、この予混合気はバーナ本体１の内壁に設けられた炎孔４より噴出し、図示しない点火装置により点火されて燃焼が開始される。
【００２４】
そして燃焼が開始されると、火炎には二次空気が供給され、この二次空気を取り込んで火炎は完全燃焼するようになっている。
【００２５】
この円筒内面炎孔バーナを用いて構成される燃焼機には図示しない送風機が設けられており、送風機から送られる空気は二次空気としてバーナ本体１の外部より火炎に供給される（破線矢印）。なお、火炎は炎孔４から上方に向かって立ち上がるようにして形成されるため、筒状空間部２内には外部から二次空気が供給されにくい構造となっている。したがって、バーナ本体１の内壁に設けられた炎孔４付近へは送風機からの二次空気はほとんど供給されないので、二次空気は火炎の先端付近に供給されるため、ＮＯｘの発生量を低く抑えることができる。
【００２６】
ところが、バーナで形成される火炎は、円筒の中央部分に集合する傾向があり、火炎に対してバーナの外側から二次空気を供給しても中央部には届きにくいため、火炎の中央部分では酸素不足の状態になってしまうことがある。そこで、バーナ本体１の底面に設けられた二次空気供給孔６から旋回流発生手段７を介して筒状空間部２へ二次空気を導入し、火炎の内部からも二次空気が供給される(実線矢印)。
【００２７】
二次空気供給孔６から導入される二次空気は、旋回流発生手段７を通過する際に旋回流が加えられることにより、四方に拡散せずに筒状空間部２の中央に集中して流れるため、バーナ本体１の内壁に設けられた炎孔４付近には二次空気が供給されない。よって、ＮＯｘの発生量を増加させてしまうことはない。
【００２８】
また、旋回流が加えられた二次空気は、燃焼火炎に接触すると火炎を巻き込むようにして混合されるため、必要以上に多量の二次空気を供給しなくとも火炎との混合が効果的に行われて良好な燃焼状態を維持するとともに、短炎化を可能として、燃焼機を小型に構成することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明の第２実施例について図２を用いて説明する。
【００３０】
バーナ本体１の底部の略中央には、二次空気を取り入れるための二次空気供給孔６が設けられ、この二次空気供給孔６と連通し二次空気をバーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流に導く二次空気通路８が筒状空間部２内に設けられている。そして、二次空気通路８は下流端が開口しており、ここから二次空気が噴出するようになっている。
【００３１】
上述の構成において、火炎に対して内部から供給される二次空気は、バーナ本体１の底面の二次空気供給孔６から導入され、二次空気通路８を通過して下流に導かれた後、バーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流において噴出し、火炎に供給される。したがって、二次空気は炎孔４付近に供給されないのでＮＯｘの発生量が増加するのを防ぐことができる。
【実施例３】
【００３２】
次に、本発明の第３実施例について図３を用いて説明する。
【００３３】
バーナ本体１の底部の略中央には、二次空気を取り入れるための二次空気供給孔６が設けられ、この二次空気供給孔６と連通し二次空気をバーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流に導く二次空気通路８が筒状空間部２内に設けられている。この二次空気通路８は、下流端が閉塞されており、周壁に二次空気を噴出する複数の二次空気噴出孔９を有した構成となっている。
【００３４】
上述の構成において、火炎に対して内部から供給される二次空気は、バーナ本体１の底面の二次空気供給孔６から導入され、二次空気通路８を通過して下流に導かれた後、バーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流において二次空気噴出孔９よりバーナ本体１の円周方向に噴出し、火炎に供給される。したがって、ＮＯｘの発生量が増加するのを防ぐとともに、二次空気はバーナ本体１の円周方向に噴出するため、火炎との混合が効果的に行われて良好な燃焼状態を維持して短炎化を可能とし、燃焼機を小型に構成することができる。
【実施例４】
【００３５】
次に、本発明の第４実施例について図４を用いて説明する。
【００３６】
バーナ本体１の底部の略中央には、二次空気を取り入れるための二次空気供給孔６が設けられ、この二次空気供給孔６と連通し二次空気をバーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流に導く二次空気通路８が筒状空間部２内に設けられている。そして、二次空気通路８は二次空気を噴出する複数の二次空気噴出孔９を有しており、さらに二次空気噴出孔９の下流には二次空気通路８の径よりも大径である変向板１０が設けられた構成となっている。
【００３７】
上述の構成において、火炎に対して内部から供給される二次空気は、バーナ本体１の底面の二次空気供給孔６から導入され、二次空気通路８を通過して下流に導かれた後、バーナ本体１の上面開口部Ｌよりも下流において二次空気通路８に設けられた二次空気噴出孔９から噴出する。そして、二次空気噴出孔９から噴出した二次空気は変向板１０によってその向きがバーナの円周方向に向かうように整流され、火炎に供給される。したがって、ＮＯｘの発生量が増加するのを防ぐとともに、二次空気はバーナ本体１の円周方向に整流されているため、火炎との混合が効果的に行われて良好な燃焼状態を維持して短炎化を可能とし、燃焼機を小型に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１の円筒内面炎孔バーナの断面図である。
【図２】本発明の実施例２の円筒内面炎孔バーナの断面図である。
【図３】本発明の実施例３の円筒内面炎孔バーナの断面図である。
【図４】本発明の実施例４の円筒内面炎孔バーナの断面図である。
【図５】従来の円筒内面炎孔バーナの断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    バーナ本体
２    筒状空間部
３    予混合室
４    炎孔
６    二次空気供給孔
７    旋回流発生手段
８    二次空気通路
９    二次空気噴出孔
１０  変向板
【図１】
2007057163.tif 000003
【図２】
2007057163.tif 000004
【図３】
2007057163.tif 000005
【図４】
2007057163.tif 000006
【図５】
2007057163.tif 000007