(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．炉壁内に配置され、バーナ・カップを有するとともに該バーナ・カップの底部に至る貫通穴を内部に有するバーナ・ブロックと、
ｂ． 前記貫通穴に接続され、前記バーナ・カップを貫通して延在する一次空気供給手段と、
ｃ． 前記バーナ・ブロックに沿って延在し、前記一次空気とともに燃料ガスを供給するように接続された燃料ガス供給手段と、
ｄ． 前記燃料ガスに渦流を付与するように配置された複数の渦流ノズルを有するバーナと、
ｅ． 前記により渦流動しているガスを前記一次空気と合流せしめ、前記渦流ノズルの下流側に渦流動ガスと空気の混合物を形成する手段と、
ｆ． 前記渦流ノズルおよびバーナ・カップから離間して下流側に配置され、かつ、前記、燃料ガスと一次空気とからなる混合物の流れの方向を、下流方向に向かう流れから、前記バーナ・カップの表面に沿い横方向へ向かう流れに偏向させる位置に、前記貫通穴の軸線に直交して配置されるデフレクタ板と、を有して成る渦流バーナであって、
前記デフレクタ板は、前記貫通穴の軸線に直交し且つ前記混合物を形成する手段とは反対側の外側に向いた下流側表面を有し、前記下流側表面が、周囲の燃焼生成物を偏向させることにより、該渦流バーナの効率的な作動への干渉を防ぎ、高温の炉ガスが前記貫通穴をとおして外部に移動することを防止する、渦流バーナ。
【請求項２】
前記デフレクタ板は、前記貫通穴内の前記一次空気および燃料ガスの流路を実質的に完全に横断して拡がり、前記貫通穴の下流側に離間して配置されるものであることを特徴とする請求項１に記載の渦流バーナ。
【請求項３】
前記デフレクタ板は、前記ノズルに側に向く上流側表面と前記炉の内部に向く下流側表面とを有し、前記デフレクタ板を貫通して前記デフレクタ板の下流側表面に至る二次燃料ガス供給手段を具備し、前記下流側表面に二次燃料ガスが供給されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の渦流バーナ。
【請求項４】
前記デフレクタ板の前記下流側表面には、さらに二次燃料ガスの分配手段が設けられ、前記二次燃料ガスを前記下流側表面に展開させ、前記炉内からの再循環ガスと反応させるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の渦流バーナ。
【請求項５】
前記二次燃料ガス分配手段は、前記ガス供給手段に螺着されるリブ付きセラミックプラグであって、該プラグには、前記二次燃料ガスを分配するための互いに離間した複数の流路が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の渦流バーナ。
【請求項６】
前記バーナ・カップはエクスボリュート（ｅｘｖｏｌｕｔｅｄ）表面を有することを特徴とする請求項１に記載の渦流バーナ。
【請求項７】
前記渦流ノズルから外側に向けて拡がり、前記バーナブロック開口に隣接する部分をほぼ完全に覆う調節リングを具備し、それにより、燃焼生成物が前記バーナブロック開口を通って逆流するのを阻止するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の渦流バーナ。
【請求項８】
前記デフレクタ板は前記炉壁内面とほぼ同じ面内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の渦流バーナ。
【請求項９】
水素もしくはプロパンまたはそれらの混合物を燃焼させ、内壁を有し、かつ一面にカップ状の凹部を有するとともに、該カップ状の凹部の底部から反対側表面まで延在する開口を有するバーナ・ブロックと組み合わせて使用され、バーナ・ブロック開口に接して配置される渦流バーナにおいて、
前記渦流バーナは、
ａ． 一次空気の流路を形成する手段と、
ｂ． 前記流路内の前記渦流バーナ内に設置された環状のフレーム・リングを形成する手段と、
ｃ． 前記一次空気流路に並設された燃料供給管と、
ｄ． 前記燃料供給管から延び、前記フレーム・リングのほぼ内周に沿って配置され、燃料ガスと一次空気流路内で下流側に向かって流れる一次空気との渦流動混合物を形成する一群のガス分配管と、
ｅ． 前記フレーム・リングから離間して下流側に配設され、かつ、前記ガス分配管から離間して下流側に配設されるとともに、前記燃料および一次空気の流路をほぼ完全に横断して拡がり、前記下流方向の流れを転換して、前記混合物を前記バーナカップに沿い外側方向に流れるようにするデフレクタ板と、を有して成る渦流バーナであって、
前記デフレクタ板は、前記一次空気流路の軸線に直交し且つ前記フレーム・リングとは反対側の外側に向いた下流側表面を有し、前記下流側表面が、周囲の燃焼生成物を偏向させることにより、該渦流バーナの効率的な作動への干渉を防ぎ、高温の炉ガスが前記一次空気流路をとおして外部に移動することを防止する、渦流バーナ。
【請求項１０】
前記バーナ・カップはエクスボリュート面を有することを特徴とする請求項９に記載の渦流バーナ。
【請求項１１】
前記フレーム・リングから外側方向に拡がり、前記バーナ・ブロック開口部の隣接部分をほぼ完全に覆う調節リングを具備し、前記一次空気の内側への流れおよび前記バーナブロックに隣接する燃焼生成物の逆流を阻止するようになっていることを特徴とする請求項９に記載の渦流バーナ。
【請求項１２】
前記デフレクタ板は、前記炉壁内面とほぼ同じ面内に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の渦流バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は渦流バーナに係り、特に、天然ガスまたは１００％水素、プロパン、ブタンまたはこれら二つのガスの任意比率での混合物を含有する液化石油ガス、もしくは水素または天然ガスと液化石油ガスとの任意の混合物を効率的に燃焼させることのできる渦流バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
渦流バーナは、種々の工業炉において利用されるノズル混合バーナである。典型的な渦流バーナにおいては、燃料ガスの角運動量を利用し、炉のドラフトによって、燃焼空気を吸引し、その燃焼空気を渦流ガスと混合し、燃焼混合物をバーナの放射カップ部に向け、さらに炉壁の隣接面に沿って外方向に放出する。
【０００３】
１９８０年１２月１６日付けでセーラス（Ｓｅｌａｓ）  コーポレーション  オブ  アメリカに付与されたモーク（Ｍｏｒｃｋ）の米国特許第４，２３９，４８１号には、ウォッベ指数の異なる各種のガスを燃焼できる渦流バーナが開示されている。そのバーナは、第１の燃料ガスを運ぶ第１の供給管と、その第１の供給管内に配置され、第１の燃料ガスとはウォッベ指数が高いかあるは低いために異なる第２の燃料ガスを運ぶ第２の供給管とを有する。このバーナは、ガス燃料に渦流動を与えるために接線方向に向けて配置された多数の噴出口を必要とすることはもちろん、何種類ものガス分配管および弁を必要とする。一般的な渦流バーナの場合と同様に、渦流動するガスは、空気と混合して点火し、遠心力によって、バーナを取囲むカップ形状の凹部に向けて外側方向に向けて放出され、それからカップに向かい、さらに隣接する炉壁の内側表面に向かい、外側に放出される。
【０００４】
１９８３年１１月２２日付けでセーラス  コーポレーション  オブ  アメリカに付与されたモークの米国特許第４，４１６，６２０号には、石油化学ガスを燃やすために設計された大容量渦流バーナが開示されている。そのバーナには、バーナ・ブロックがあり、バーナ・ブロックには特殊な波形の表面を有するカップ形状の凹部があり、また、バーナ・ブロックを貫通する穴が形成され、二次空気を運ぶ通路となっている。その穴の中に、一次空気を運ぶ一つの空気スリーブが設置されている。ガス供給管は前記空気スリーブ内に配置されている。通常の渦流バーナのように渦流動を起こすために複数組のガスノズルがあり、また一つの小さなデフレクタ板が空気スリーブから外側に向かって拡がり、隣接するバーナ・カップの直上の波形形状の表面と協働して、燃料ガスと一次空気および二次空気の混合物をカップ状凹部内に形成された特殊設計の波形内に吸引して、外側に向かう流れを起すようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の渦流バーナは、典型的には接線方向に配列された複数のガス噴射口を有するが、これらは液化石油ガス、プロパンまたはブタンには適していない。ガスの発熱量によって、好ましくない輝炎およびトーチング（ｔｏｒｃｈｉｎｇ）を生じるからである。このような好ましからざる現象は、プロパンで他の燃料から得られるのと同じ放熱量を得ようとすると、ガス流量が下がり、その結果、バーナ効率が低下することによっても起こる。したがって、液化石油ガスを燃焼させて平坦なフレーム特性を得るためには、ガス噴射口を小さくし、圧力を高める必要があるが、そのような小さなオリフィスは、天然ガスまたは水素の場合には不適当である。規定能力を得ようとすると、さらにガス圧力を上げなければならないことになるからである。しかしながら、種々の燃料を燃焼させるようにするために、渦流バーナの燃料噴射口を変更しなければならないということは、時間が非常にかかり、またコストもかかる。したがって、本発明の目的の一つは、広範囲の燃料を燃焼させるために燃料噴射口の交換を不要にすることにある。
【０００６】
ユーザにとって、ある時期は天然ガスが利用できるが、別の時期には水素または液化石油ガスだけしか利用できないこともある。しかし、燃料を切り替えることは大きな問題となる。普通の炉には多数のバーナがあって、それらすべてを交換しなければならないからである。
したがって、ガス噴射口を交換する必要がなく、しかも効率性や経済性を犠牲にせず、液化石油ガスまたは水素、さらには天然ガスでも操業可能な渦流バーナが提供されることが望ましい。
したがって、この発明の一つの目的は、天然ガスもしくは水素、さらには液化石油ガスさえも効率よく燃焼させることができ、しかも、ウォッベ指数を同じにしておく限り、バーナ、すなわちそのガス噴射口を機械的に調整しなくとも、燃料ガスを切り替えることのできるバーナを提供することにある。
【０００７】
上述の理由によって、液化石油ガスや１００％水素を代替的に燃焼させる場合には、深刻な問題があることがわかった。さらに、日々の炉の運転に伴う加熱と冷却が炉の支持構造の膨張と収縮を惹起し、それにより、そりや割れが生じ、その結果、再循環した煙道生成物が漏れる流路が形成される可能性がある。そのような流路は、炉壁のセラミック部やバーナ・カップ自体の割れによって開かれることもある。一つの炉壁に多数のバーナが取り付けられ、それぞれが異なる温度と圧力の下で操業される場合は、そりや割れのために逸散流路が開き、燃焼生成物の一部が外部に流出し、構造物の局所的過熱を引き起こし、さらには炉の支持構造が破壊する可能性もある。燃焼生成物がバーナ・カップの表面や炉壁の周辺に再循環して戻り、これにより重大な破壊的影響が生ずるのを回避することが重要である。
発明者らは、液化石油ガスを燃焼させる際、フレームを平坦にして、フレームが主にバーナ・カップの表面に密着して離れないようにすることが重要であることを見出した。その目的のために、発明者らは、フレームが渦流バーナから離れ、バーナ・カップの表面に沿って通過するときにそのフレームに平坦化する力を加えるのが重要であることを見出した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液化石油ガス、１００％水素またはそれらの混合物、さらに天然ガスを燃焼することのできる渦流バーナを提供する。そのバーナには、接線方向に複数のガスノズルを配列したガスノズルセットが１組と、ガス供給管が１本設けられる。炉外には、必要に応じて液化石油ガス、水素、あるいは天然ガスを供給する供給管やヘッダが別々に設けられ、これらの供給管やヘッダには適当な弁が設けられ、実際の操業にあたってオペレータは、いつでも、いずれか１種のガス、２種のガスの混合物、または天然ガスを選択することができる。
後に詳述するように、新規な設計のディフレクタ板すなわち平坦化板は、ガスおよび一次空気流が流れる方向を横断するように配置され、ガスノズルの下流側にガスノズルから距離を置き、かつバーナ・カップの表面からも距離をおいて置かれる。それにより、ノズル混合バーナでありながら、一次空気とガスとの混合が著しく促進され、フレームが平坦化され、バーナ・カップの表面およびそれに隣接する炉壁に沿って滑らかに、かつ密着して流れるようになる。
【０００９】
具体的には、渦流バーナを、炉壁内に配置され、内部にバーナ・カップを有し、該バーナ・カップの底部に至る貫通穴を有するバーナ・ブロックと、前記貫通穴に接続され、前記バーナ・カップを貫通して延在する一次空気供給手段と、前記バーナ・ブロックに沿って延在し、前記一次空気とともに燃料ガスを供給するように接続された燃料ガス供給手段と、前記燃料ガスに渦流動を付与するように配置された複数の渦流ノズルを有するバーナと、前記により渦流動しているガスを前記一次空気に合流せしめ、前記渦流ノズルの下流側に渦流動ガスと空気の混合物を形成する手段と、前記渦流ノズルおよびバーナ・カップから離間して下流側に配置され、かつ、前記、燃料ガスと一次空気とからなる混合物の流れの方向を、下流方向へ向かう流れから、前記バーナ・カップの表面に沿い横方向に向かう流れに偏向させるような位置に、横断的に配置されたるデフレクタ板とを、有して成るものとする。
【００１０】
上記において、デフレクタ板は、前記一次空気および燃料ガスの流路を実質的に完全に横断して前記貫通穴内に拡がり、かつ前記貫通穴の下流側に配置されるものとする。また、前記デフレクタ板は前記炉壁内面とほぼ同一面内に配置されたものとする。
【００１１】
さらに、前記デフレクタ板は、前記ノズル側に向く上流側表面と前記炉の内部に向く下流側表面とを有し、前記デフレクタ板を貫通して前記デフレクタ板の下流側表面に至る二次燃料ガス供給手段を具備し、前記下流側表面に二次燃料ガスが供給されるようになっているものとし、その下流側表面には、さらに二次燃料ガスの分配手段が設けられ、前記二次燃料ガスを前記下流側表面に展開させ、前記炉内からの再循環ガスと反応させるようになっているものとする。ここにおいて、前記二次燃料ガス分配手段は、前記ガス供給手段に螺着されるリブ付きセラミックプラグであって、該プラグには、前記二次燃料ガスを分配するための互いに離間した複数の流路が形成されているものとするのがよい。
【００１２】
さらにまた、本発明による渦流バーナは、前記渦流ノズルから外側に向けて拡がり、前記バーナブロック開口に隣接する部分をほぼ完全に覆う調節リングを具備し、それにより、燃焼生成物が前記バーナブロック開口を通って逆流するのを阻止するようになっているものである。
【００１３】
なお、本発明において、前記バーナ・カップはエクスボリュート（ｅｘｖｏｌｕｔｅｄ）表面を有するものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の特徴を具体化した渦流バーナの断面図である。
図１において、本発明の渦流バーナ１０は、耐火材から成る炉壁１１の中に設置される。渦流バーナ１０は、炉壁１１内に配置されたバーナ・ブロック１２を有するが、このバーナ・ブロックも通常耐火材製である。バーナ・ブロック１２はカップ状の凹部１４を有するが、当該凹部１４は、好ましくは耐火性凸表面１５を有する。ブロック１２は外方に拡がり、炉壁１１の内表面１６につながっている。
バーナ・ブロック１２は、公知の方法によって炉ケーシング１７に機械的に固定され、一次空気を取り入れる中央穴２０を有する。一次空気は矢印（ａ）に示す下流側に向かって流れる。中央穴２０内には燃料ガス導入管２１が取り付けられており、燃料ガスは、燃料ガス導入管２１内を矢印（ｂ）に示す向きに流れる。流入ガスは、たとえば、天然ガス、水素、液化石油ガス、プロパン、ブタンまたはこれらの混合物である。
【００１５】
燃料ガス流入管２１の端部には先端（ｔｉｐ）ノズル組立体２２が取り付けられており、この先端ノズル組立体２２には、バーナ・カップ・リング２３とそれから立ち上がったフレーム・リング２４とが設けられており、これらによって全体としてカップ状の円筒状の窪みが形成され、燃料ガス導入管２１から流入する燃料ガスを渦流にするようになっている。複数の渦流管２５、２５がフレーム・リング２４の内側に配置され、各渦流管２５は燃料ガス導入管２１内に接続する開口部を有し、また、フレーム・リング２４内でほぼ接線方向に向いた噴射口２６、２６を有する。図１に示すように、左側の噴射口２６は紙面手前側に向いており、右側の噴射口２６は紙面背面側に向いている。かくすることにより、噴射口が相互に協同し、フレーム・リング２４内に渦流が生成されることになる。
【００１６】
デフレクタ板３０は、支持ロッド３１に取り付けられており、該支持ロッド３１は燃料ガス導入管２１の閉端部に取り付けられる。デフレクタ板３０は炉壁１１の内表面に平行に、かつほぼそれらの面が接するように、いいかえればほぼ同じ面内に配置される。すなわち炉壁１１の内表面にほぼ平行に、いいかえれば燃料ガス導入管２１の軸に対しほぼ垂直に拡がっている。デフレクタ板３０は、好ましくは耐火合金鋼製の頑丈な円盤であり、中央穴２０の直径と等しいかそれよりもやや小さな直径を有する。その直径は、フレーム・リング２４の直径に対しやや小さいことが望ましい。
調節リング３２は、バーナ・カップ・リング２３とフレーム・リング２４の底面に固定されて、図に示すように中央に開口部を有し、その開口部を通って図１の矢印（ａ）に示した流路に沿い、一次空気が流れるようになっている。この調節リング３２は、中央穴２０の内径とほぼ等しい外径を有し、フレーム・リング２４の周りの空隙３３を通って空気が流れるのを阻止する効果がある。
【００１７】
図２は、図1の部分拡大図である。
図２を参照して、図１のバーナの動作をさらに詳細に説明する。図から分かるように、フレーム・リング２４は底部に開口を有するバーナ・カップ・リング２３と共にバーナ・カップを形成し、そのバーナ・カップの中において、流入ガス（（ｂ）の方向に流れる。）は、円周上に配置された渦流管２５、２５から生ずる角運動量のため渦流になる。一次空気は、（ａ）、（ａ）の方向に沿い、調節リング３２の中央部を通り、フレーム・リング２４内のバーナ・カップへ流入する。これによって渦流状のガスが一次空気と混合するときに点火され、バーナ・カップの上方、かつデフレクタ板３０の下方の領域に流入する。これにより予混合部３３が作り出される。デフレクタ板３０は一次空気が矢印（ａ）の方向に流れることによって与えられた軸方向の流れを変え、燃料ガスの渦流運動と協働して、燃焼予混合ガスが、図２の（ｃ）に模式的に示すような外側に向かう流路に沿って、連続的に外側へ向かうようにする。これにより、燃焼混合ガスは、バーナ・ブロック１２の耐火性凸面１５に沿い、密着して流れることになる。したがって、デフレクタ板３０は、燃料ガスと一次空気との混合物の流れを、長手下流方向に向かう流れから、カップの表面に沿う横方向への流れにするような位置に置かれる。
【００１８】
図２からわかるように、デフレクタ板３０は、一次空気および燃料ガスの流路をほぼ完全に横断して中央穴２０の中に拡がって存在しており、かつ当該中央穴２０の下流側に距離をおいて配設される。デフレクタ板３０は、ノズル２５、２５側に向く上流側表面３０（ａ）と、炉の内部に向く下流側表面３０（ｂ）とを有する。下流側表面３０（ｂ）は、炉の本体部で生成された周りの種々の燃焼生成物の向きを変え、燃焼生成物が図２に示す流路（ｄ），（ｄ）に沿ってバーナに戻ろうとするのをそらせるという役割を有し、非常に重要である。上流側表面３０（ａ）は、バーナの効率的な操業が妨げられるのを防止し、また、高温の炉ガスが中央穴２０を通って外部に逸出し、炉の外側部分および構造体が過熱されるのを防止する。
この点に関して付言すれば、調節リング３２の存在することは、それによって（ａ）の方向から流入してくる一次空気がフレーム・リング２４の外周の回りを通過するのが防止され、液化石油ガスのフレームがバーナ・カップ壁に密着して流れるようなるになるという理由だけで重要なわけではない。再循環する炉ガス燃焼生成物が、フレーム・リング２４と中央穴２０の間の上記空間を通り、逆流するのを防止する役割も有するのである。
【００１９】
図３は、本発明の渦流バーナの他の形態の一部切欠側断面図であり、図４は、図３の部分拡大図である。また図５は、図３および図４に示される二次燃料供給円錐の拡大断面図である。
図３は、本発明の別の実施形態を示すものであって、特に、燃焼生成物の中の窒素酸化物の値を低くするのに有効である。燃料ガス導入管２１の通路は、バーナ・カップ・リング２３、支持ロッド３１およびデフレクタ板３０の支持部を貫通し、燃料ガスがデフレクタ板３０の端部まで達し、通過するようになっている。ガス分配円錐３４がデフレクタ板３０の端部に螺着され、燃料ガス導入管２１の燃料ガス導入通路の中に入り込んでいる。なお、ガス分配円錐３４は好ましくは耐火セラミック材製とする。
【００２０】
図４および図５にさらに詳しく示すように、ガス分配円錐３４は、デフレクタ板３０の中に切った雌ねじと螺合するねじ３５を有し、図５に示すように、ガス分配円錐３４の周囲に沿い、間隔をあけて設けた複数の長手方向の通路３６、３６を有し、出口３７、３７を通して燃料ガスを外に導くようになっている。このようにして、燃料ガスはデフレクタ板３０の下流側表面、すなわち炉の内部を向いた表面、に導かれる。これは、二次ガスを多数の分離流として炉内に導入することになるが、上記分離流はいずれも、元の燃料ガスの流れ、すなわち、渦流ノズル２５に導入され、かつ渦流ノズル２５を通過する流れ、からは分離している。
【００２１】
二次ガスは、多数のノズル３７を通して噴射され、デフレクタ板３０の下流表面３０（ｂ）に沿う放射状に外側に向かう流れができるようにされ、再循環炉ガス（ｄ）と反応する。再循環炉ガスは酸素が少ないため、炉ガス中の残留酸素により低温反応が起こる。これによりフレームの温度が下がるが、それが重要であると考えられる。ＮＯｘ量の減少の理由は十分には解明されていないが、二次ガスの導入が窒素酸化物の生成を最少にすることは事実である。このことは、燃焼ガス中のＮＯｘ量を最少にしようとすることは環境上重要な問題なので、大いに有利である。
【００２２】
【実施例】
本発明を、以下の実施例によりさらに説明する。
図１に示すバーナを、標準的なセーラス（Ｓｅｌａｓ）Ｋ９２０６バーナ・ブロックに取り付け、天然ガス、水素およびプロパンを供給する供給管に接続した。燃料ガスは４２番オリフィスを通して導入され、燃焼は標準的なセラミック・ブロック試験炉内で行われた。
天然ガス、水素およびプロパンのそれぞれについて、表１に示す結果が得られた。何れの場合も、バーナの過熱は認められず、ノイズ・レベルは良好であり、ノズル交換は不要であって、実際に交換はしなかった。何れの場合も、フレームはバーナ・カップおよびその周囲の炉の内壁に密着しているのが観察された。
試験結果は次の表１のとおりである。
【００２３】
【表１】
0004018198.tif 000002
【００２４】
この発明は、水素あるいは液化石油ガスを単独で燃焼させるのにきわめて効率的であるが、このバーナを用いてこれら燃料の混合物を燃焼させることも可能であり、いずれの場合にも有効である。
本発明は、明細書に記載の特定の実施の形態を引用し、さらに若干の変形例に言及して説明したが、本発明の精神と目的を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。たとえばプロパンとブタンの種々の割合で混合して使用すること、あるいは凹面状のバーナ・カップまたは特殊設計のバーナ・カップ、たとえばエクスボリュート（ｅｘｖｏｌｕｔｅｄ）面を有するものとすることも可能である。
【００２５】
ガスおよび空気は、その何れかを、供給管内に設けた内側供給管を通して供給することにしてもよい。その場合、供給管と内側供給管の間できる環状空間部は一方のバーナ・チップに接続し、内側供給管は他方のバーナ・チップに接続することとする。この発明においては、バーナ・チップは２個だけしか使用できないというものではなく、３個または４個以上を使用も可能である。
【００２６】
さらに、上記二重管構造においては、空気供給手段を何れかの流路に設け、この空気供給手段を、図５に示すように、セラミック・チップ製の出口３７を通じて分配するように接続してもよい。これにより、燃焼ガス中の酸化窒素の含有量をさらに低下させることができる。
【００２７】
本発明は、明細書および図面に記載のバーナとカップと炉の形態を引用し、さらに明細書および図面に示した若干の変形例について説明したが、この発明の精神および目的から逸脱しない限り、種々の変形も可能である。特許請求の範囲に記載の発明の精神および目的から逸脱しない限り、たとえば、明細書および図面に具体的に示し記載した要素はそれと均等な要素で置換することができ、また部品を逆にし、あるいはある特定の特徴事項を他の特徴事項と独立して使用してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したから、ノズルの交換をすることなく水素あるいは液化石油ガスを単独で燃焼させることができるほか、これら燃料の混合物を燃焼させることも可能である。さらに、燃焼フレームがバーナ・カップおよびその周囲の炉の内面に密着する結果、炉の運転に伴う加熱・冷却のためそりや割れが生じ、そのために燃焼生成物の一部が外部に流出したり、構造物の局所的過熱を引き起こし、さらには炉の支持構造が破壊する可能性がなくなった。さらに、燃焼生成物がバーナ・カップの表面や炉壁の周辺に再循環して戻り、これにより重大な破壊的影響が生ずるのも回避するできた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を具体化した渦流バーナの断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の渦流バーナの他の形態の一部切欠側断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図３および図４に示される二次燃料供給円錐の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  渦流バーナ
１１  炉壁
１２  バーナ・ブロック
１４  カップ状の凹部
１５  耐火性凸表面
１６  内表面
１７  炉ケーシング
２０  中央穴
２１  燃料ガス導入管
２２  先端（ｔｉｐ）ノズル組立体
２３  バーナ・カップ・リング
２４  フレーム・リング
２５  渦流管
２６  噴射口
３０  デフレクタ板
３０（ａ）  上流側表面
３０（ｂ）  下流側表面
３１  支持ロッド
３２  調節リング
３３  フレーム・リング周りの空隙
３４  ガス分配円錐
３５  ねじ
３６  通路
３７  出口ノズル
３８  予混合部
【図１】
0004018198.tif 000003
【図２】
0004018198.tif 000004
【図３】
0004018198.tif 000005
【図４】
0004018198.tif 000006
【図５】
0004018198.tif 000007