| 【発明の名称】 |
低ＮＯｘバーナ |
| 【発明者】 |
【氏名】永山 聡
【氏名】雫石 伸
|
| 【要約】 |
【課題】現在のところ最も低ＮＯｘ化を実現できるものの一つは、予混合濃淡燃焼とＦＧＲの組合せ、もしくは予混合多段燃焼とＦＧＲの組合せであると考えられている。しかしながら自己排ガス再循環と予混合燃焼を組み合わせたバーナで、安定して燃焼可能な超低ＮＯｘバーナの構造は、未だ開発されていない。
【解決手段】そこで本発明では、バーナ燃焼室１の一側に予混合気チャンバー３を構成し、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部６からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とすると共に、バーナ燃焼室内には予混合気噴出部による予混合気の噴出方向からずらした位置に、下流側から上流側に至る排ガス再循環路１０を設け、またバーナ燃焼室の側壁側には二次空気流路１８を構成し、二次空気流路に設けた二次空気噴出部５からバーナ燃焼室の下流側に二次空気を噴出する構成とした低ＮＯｘバーナを提案する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とすると共に、バーナ燃焼室内には予混合気噴出部による予混合気の噴出方向からずらした位置に、下流側から上流側に至る排ガス再循環路を設け、またバーナ燃焼室の側壁側には二次空気流路を構成し、二次空気流路に設けた二次空気噴出部からバーナ燃焼室の下流側に二次空気を噴出する構成としたことを特徴とする低ＮＯｘバーナ【請求項２】 バーナ燃焼室の中心側に配置した筒体により排ガス再循環路を構成したことを特徴とする請求項１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項３】 バーナ燃焼室と同軸状に配置した筒体内に予混合気を噴出するように予混合気噴出部を配置することにより、排ガス再循環路を、バーナ燃焼室と同軸状に配置した筒体とバーナ燃焼室の側壁間に構成したことを特徴とする請求項１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項４】 バーナ燃焼室内に仕切板を設置して、予混合気が噴出される区画と、予混合気の噴出方向からずれた区画とを構成し、予混合気の噴出方向からずれた区画により排ガス再循環路を構成したことを特徴とする請求項１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項５】 バーナ燃焼室の中心側に配置した排ガス再循環路の先端側は、バーナ燃焼室を越えて適宜突出させることを特徴とする請求項１、２又は４に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項６】 二次空気流路は、バーナ燃焼室の全周に対応して構成したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項７】 二次空気流路は、バーナ燃焼室の対向壁に対応して構成したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項８】 バーナ燃焼室の下流側において、二次空気流路からバーナ燃焼室の中心方向に向かって二次空気噴出管を突設し、この二次空気噴出管に二次空気噴出部を設けたことを特徴とする請求項１〜６までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項９】 二次空気噴出部は、横方向に二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１〜７までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１０】 二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方に向かって二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１〜７までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１１】 二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方にある角度をもって二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１〜７までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１２】 バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーと二次空気チャンバーを構成し、二次空気チャンバーからバーナ燃焼室内の中心側に二重筒体を突設すると共に、予混合気チャンバーには、二重筒体の外側に予混合気を噴出するように予混合気噴出部を構成し、二重筒体の外筒と内筒間の空間を二次空気流路として構成し、その先端側に二次空気噴出部を設けると共に、二重筒体の内管の先端側を開口すると共に基側に内管から外管の外側に連通する連通口を設けることにより、内管を排ガス再循環路に構成したことを特徴とする低ＮＯｘバーナ【請求項１３】 二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の側壁方向に向かって二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１４】 二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方に向かって二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１５】 二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方にある角度をもって二次空気を噴出するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１６】 バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた複数の予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とし、バーナ燃焼室内には、予混合気噴出部から予混合気が噴出される複数の筒体を構成すると共に、これらの複数の筒体は、中央側に空間を形成するように環状に結合し、中央側の空間を排ガス再循環路に構成すると共に、バーナ燃焼室の周壁と、結合した複数の筒体の外壁間の空間を二次空気流路に構成したことを特徴とする低ＮＯｘバーナ【請求項１７】 予混合気チャンバーに、予混合気噴出部に加えて、保炎機構を備えた保炎バーナを適数設けた特徴とする請求項１〜１５までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１８】 保炎バーナは、予混合気噴出部の開口部にメタルニット等の多孔質材を装着して構成することを特徴とする請求項１６に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項１９】 保炎バーナは、袖火保炎機構を備えたステクタイトバーナとして構成したことを特徴とする請求項１６に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項２０】 バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とすると共に、バーナ燃焼室の側壁側には二次空気流路を構成し、二次空気流路に設けた二次空気噴出部からバーナ燃焼室の下流側に二次空気を噴出する構成としたことを特徴とする低ＮＯｘバーナ【請求項２１】 バーナ燃焼室は末広がり形状に構成したことを特徴とする請求項１〜２０までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘバーナ【請求項２２】 バーナ燃焼室と排ガス再循環路を末広がり形状に構成したことを特徴とする請求項１〜１９までのいずれか１項に記載の低ＮＯｘ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、低ＮＯｘバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バーナにおける低ＮＯｘ化技術としては、ａ．濃淡燃焼、ｂ．燃料または酸化剤多段燃焼、ｃ．予混合希薄燃焼、ｄ．排ガス再循環（ＦＧＲ）、ｅ．蒸気または水噴霧、等があり、多くの低ＮＯｘバーナは、これらを単独で利用したり、または組み合わせた機構を持っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した低ＮＯｘ化技術を利用して、現在のところ最も低ＮＯｘ化を実現できるものの一つは、予混合濃淡燃焼とＦＧＲの組合せ、もしくは予混合多段燃焼とＦＧＲの組合せであると考えられている。しかしながら自己排ガス再循環と予混合燃焼を組み合わせたバーナで、安定して燃焼可能な超低ＮＯｘバーナの構造は、未だ開発されていない。本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために本発明では、バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とすると共に、バーナ燃焼室内には予混合気噴出部による予混合気の噴出方向からずらした位置に、下流側から上流側に至る排ガス再循環路を設け、またバーナ燃焼室の側壁側には二次空気流路を構成し、二次空気流路に設けた二次空気噴出部からバーナ燃焼室の下流側に二次空気を噴出する構成とした低ＮＯｘバーナを提案する。
【０００５】そして本発明では、上記の構成において、バーナ燃焼室の中心側に配置した筒体により排ガス再循環路を構成することを提案する。
【０００６】また本発明では、上記の構成において、バーナ燃焼室と同軸状に配置した筒体内に予混合気を噴出するように予混合気噴出部を配置することにより、排ガス再循環路を、バーナ燃焼室と同軸状に配置した筒体とバーナ燃焼室の側壁間に構成することを提案する。
【０００７】また本発明では、上記の構成において、バーナ燃焼室内に仕切板を設置して、予混合気が噴出される区画と、予混合気の噴出方向からずれた区画とを構成し、予混合気の噴出方向からずれた区画により排ガス再循環路を構成することを提案する。
【０００８】また本発明では、バーナ燃焼室の中心側に配置した再循環路の先端側は、バーナ燃焼室を越えて適宜突出させることを提案する。
【０００９】また本発明では、上記の構成において、二次空気流路は、バーナ燃焼室の全周に対応して構成することを提案する。
【００１０】また本発明では、上記の構成において、二次空気流路は、バーナ燃焼室の対向壁に対応して構成することを提案する。
【００１１】また本発明では、上記の構成において、バーナ燃焼室の下流側において、二次空気流路からバーナ燃焼室の中心方向に向かって二次空気噴出管を突設し、この二次空気噴出管に二次空気噴出部を設けることを提案する。
【００１２】また本発明では、上記の構成において、二次空気噴出部は、横方向に二次空気を噴出するように構成することを提案する。
【００１３】また本発明では、上記の構成において、二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方に向かって二次空気を噴出するように構成することを提案する。
【００１４】また本発明では、上記の構成において、二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方にある角度をもって二次空気を噴出するように構成することを提案する。
【００１５】また本発明では、バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーと二次空気チャンバーを構成し、二次空気チャンバーからバーナ燃焼室内の中心側に二重筒体を突設すると共に、予混合気チャンバーには、二重筒体の外側に予混合気を噴出するように予混合気噴出部を構成し、二重筒体の外筒と内筒間の空間を二次空気流路として構成し、その先端側に二次空気噴出部を設けると共に、二重筒体の内管の先端側を開口すると共に基側に内管から外管の外側に連通する連通口を設けることにより、内管を排ガス再循環路に構成した低ＮＯｘバーナを提案する。
【００１６】そして本発明では、この構成において、上記と同様に、二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の側壁方向に向かって二次空気を噴出するよう構成するか、または、二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方に向かって二次空気を噴出するように構成するか、または二次空気噴出部は、バーナ燃焼室の前方にある角度をもって二次空気を噴出するように構成することを提案する。
【００１７】また本発明ではバーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた複数の予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とし、バーナ燃焼室内には、予混合気噴出部から予混合気が噴出される複数の筒体を構成すると共に、これらの複数の筒体は、中央側に空間を形成するように環状に結合し、中央側の空間を排ガス再循環路に構成すると共に、バーナ燃焼室の周壁と、結合した複数の筒体の外壁間の空間を二次空気流路に構成した低ＮＯｘバーナを提案する。
【００１８】また本発明では、上記の全ての構成において、予混合気チャンバーに、予混合気噴出部に加えて、保炎機構を備えた保炎バーナを適数設けることを提案する。
【００１９】そして本発明では、この構成において、保炎バーナは、予混合気噴出部の開口部にメタルニット等の多孔質材を装着して構成したり、または保炎バーナは、袖火保炎機構を備えたステクタイトバーナとして構成することを提案する。
【００２０】また本発明では、以上の全ての構成において、バーナ燃焼室及び／又は排ガス再循環路を末広がり形状に構成することを提案する。
【００２１】また本発明では、バーナ燃焼室の一側に予混合気チャンバーを構成し、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に予混合気を噴出する構成とすると共に、バーナ燃焼室の側壁側には二次空気流路を構成し、二次空気流路に設けた二次空気噴出部からバーナ燃焼室の下流側に二次空気を噴出する構成とした低ＮＯｘバーナを提案する。そして、この構成において、バーナ燃焼室を末広がり形状に構成することを提案する。
【００２２】以上の本発明のバーナにおいては、予混合気チャンバーに設けた予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に噴出した予混合気は、空気比１以下の予混合火炎を形成するが、噴出する際に、バーナ燃焼室の下流側の燃焼排ガスを、排ガス再循環路を通して巻き込むため、この火炎により生成されるＮＯｘは非常に少ない。そして本発明バーナにおいては、この後、バーナの下流側において、二次空気噴出部から二次空気が供給されることで未燃分が完全に酸化される。このようにして本発明のバーナにおいては、予混合多段燃焼と自己排ガス再循環が合理的に行われて、非常に低ＮＯｘな燃焼を可能とするものである。また本発明のバーナにおいては、予混合気噴出部からバーナ燃焼室内に噴出する予混合気の空気比を１以上としても非常に低ＮＯｘな燃焼を可能とするものである。
【００２３】本発明において、バーナ燃焼室の中心側に配置した排ガス再循環路の先端側の位置は適宜に調整することができ、バーナ燃焼室を越えて適宜突出させることもできる。また本発明においては、ＮＯｘの生成レベルは少し高くなるが、これを許容すればバーナ燃焼室の中心側に配置する排ガス再循環路は取り除くことも可能である。
【００２４】また本発明において、バーナ燃焼室及び／又は排ガス再循環路を末広がり形状に構成したものでは、排ガスの再循環面積を大きくとることができるので、排ガス再循環による低ＮＯｘ効果が増大する。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１〜図１３共に本発明の実施の形態を示すもので、夫々の図において、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面（もしくは矢視）図である。まず第１の実施の形態を示す図１において、符号１はバーナ燃焼室であり、このバーナ燃焼室１は、側壁に対応する二次空気チャンバー２と、その一側に対応する予混合気チャンバー３とから構成されている。この二次空気チャンバー２は二次空気流路を構成するもので、この実施の形態では円筒状に構成されており、予混合気チャンバー３側に二次空気入口４が設けられ、またバーナ燃焼室１の下流側に対応して二次空気噴出部５を設けており、この二次空気噴出部５は、二次空気をバーナ燃焼室１の中心方向に向かって横方向に噴出するように構成されている。また予混合気チャンバー３には予混合気噴出部６が設けられ、バーナ燃焼室１内に突出している。この実施の形態では、予混合気噴出部６はバーナ燃焼室１の中心側から離れて環状に配置されている。そして本発明では、バーナ燃焼室１内の中心側に、下流側から上流側に至る筒体７を設けており、この筒体７は予混合気噴出部６による予混合気の噴出方向とはずれており、そして上流側と下流側が開口していることにより、排ガス再循環路が構成される。尚、図において符号８はパイロットバーナ、９は予混合気入口である。
【００２６】以上の構成において、予混合気入口９から予混合気チャンバー３に供給された予混合気は予混合気噴出部６からバーナ燃焼室１内に噴出し、パイロットバーナ８の火炎により着火されて燃焼する。このように予混合気が予混合気噴出部６から噴出して燃焼に供される際に、この予混合気は、その噴出エネルギーにより、バーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを筒体７による排ガス再循環路１０を通して巻き込むため、この燃焼では、予混合低空気比燃焼と自己排ガス再循環が行われ、この火炎により生成されるＮＯｘは非常に少ない。次いで、この予混合気の燃焼排ガスは、バーナ燃焼室１の下流側に至り、ここで二次空気チャンバー２の二次空気噴出部５から噴出された二次空気が供給されることで未燃分が完全に酸化される。こうしてこのバーナにおいては、予混合多段燃焼と自己排ガス再循環が合理的に行われて、非常に低ＮＯｘな燃焼を可能とするものである。
【００２７】次に図２は第２の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即ち、この実施の形態では、複数の予混合気噴出部６はバーナ燃焼室１の中心側に配置されると共に、バーナ燃焼室１と同軸状に配置した筒体１１は図１の筒体６よりも径大に構成しており、上記複数の予混合気噴出部６からの予混合気は、この筒体１１内に噴出する。このように、この実施の形態では、複数の予混合気噴出部６からの予混合気は筒体１１内に噴出して燃焼し、この際、筒体１１と二次空気チャンバー２間の空間をとおしてバーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを巻き込んで燃焼する。即ち、この実施の形態では、筒体１１と二次空気チャンバー２間の空間が排ガス再循環路１０となる。
【００２８】次に図３は第３の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即ち、この実施の形態では、上記筒体７又は１１に代え、バーナ燃焼室１内には仕切板１２を設置して、予混合気噴出部６に対向する区画、即ち予混合気が噴出される区画１３ａと、予混合気の噴出方向からずれた区画、即ち予混合気が噴出されない区画１３ｂとを構成している。このように、この実施の形態では、複数の予混合気噴出部６からの予混合気は区画１３ａ内に噴出して燃焼し、この際、予混合気が噴出されない区画１３ｂをとおしてバーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを巻き込んで燃焼する。即ち、この実施の形態では、予混合気が噴出されない区画１３ｂが排ガス再循環路１０となる。
【００２９】以上の第１〜第３の実施の形態では、二次空気流路としての二次空気チャンバー２によりバーナ燃焼室１の周壁が構成されており、従って二次空気流路は、バーナ燃焼室１の全周に対応して構成されているが、周壁の一部に対応して二次空気流路を構成することもできる。即ち、図４は本発明の第４の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即ち、この実施の形態では、バーナ燃焼室１は横断面が矩形形状に構成されており、二次空気流路としての二次空気チャンバー２は、対向壁、この場合上下壁に対応して構成され、他の対向壁は単なる壁として構成されている。一方、予混合気チャンバー３に設けた複数の予混合気噴出部６は直線的に列として配置されており、これらの予混合気噴出部６の直線的な列の間に、仕切板１２により、予混合気が噴出されない区画１３ｂが配置されている。そして、仕切板１２と二次空気チャンバー２間は予混合気が噴出される区画１３ａとして構成されている。従って、この実施の形態においても、複数の予混合気噴出部６からの予混合気は区画１３ａ内に噴出して燃焼し、この際、予混合気が噴出されない区画１３ｂをとおしてバーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを巻き込んで燃焼する。即ち、この実施の形態では、一対の仕切板１２により区画され、予混合気が噴出されない区画１３ｂが排ガス再循環路１０となる。
【００３０】以上の実施の形態を含め、本発明に係るバーナでは、火炎は非常に短炎であり、例えばボイラ等への適用では、多管式貫流ボイラにおいて管群燃焼（水管に火炎を直接当てることにより火炎を冷却する低ＮＯｘ化手法）を用いれば、更に低ＮＯｘ化を実現できる。この場合、図４に示す第４の実施の形態のように角形の構成の方が利用しやすい。
【００３１】次に図５は第５の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即ち、この実施の形態では、バーナ燃焼室１の下流側において、二次空気チャンバー２からバーナ燃焼室１の中心方向に向かって複数の二次空気噴出管１４を突設し、この二次空気噴出管１４に二次空気噴出部５を設けている。この実施の形態では、二次空気噴出管１４により燃焼ガスに渦流が生じるため、二次燃焼における保炎性が高くなり、これを設けない構成のものと比較して、リフトを起こし難くすることができる。
【００３２】以上の第１〜第５の実施の形態では、二次空気噴出部５からの二次空気の噴出方向は、横方向であるが、その他の方向とすることもできる。即ち、図６は本発明の第６の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、二次空気噴出部５は、バーナ燃焼室１の前方に向かって二次空気を噴出するように構成している。また図７は本発明の第７の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、二次空気噴出部５は、バーナ燃焼室１の前方にある角度をもって二次空気を噴出するように構成している。このように二次空気噴出部５からの二次空気の噴出方向は、本発明のバーナを利用する用途等に応じて適宜に選択することができる。
【００３３】次に図８は本発明の第８の実施の形態を示すもので、上述と同様に図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、バーナ燃焼室１の中心側に配置した排ガス再循環路１０の先端側は、バーナ燃焼室１を越えて適宜突出させている。このように排ガス再循環路１０の先端側の位置は適宜に調整することができるものであり、この構成は、代表的には図１又は図４に示すものに適用するのであるが、この他、図５〜７、図１０にも適用できるものである。
【００３４】次に図９は本発明の第９の実施の形態を示すもので、上述と同様に図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、図１、図４、図５〜図７、図１０に示しているバーナ燃焼室１の中心側に配置する排ガス再循環路１０は取り除いている。このように排ガス再循環路１０を取り除くと、ＮＯｘの生成レベルは少し高くなるが、これを許容することができる場合には構成が簡素化されるという利点がある。
【００３５】次に図１０は本発明の第１０の実施の形態を示すものである。この実施の形態では、バーナ燃焼室１の側壁は二次空気チャンバー２ではなく、耐火物１５等で構成しており、二次空気チャンバー２は予混合気チャンバー３と隣接させてバーナ燃焼室１側に設置している。この構成においては、二次空気チャンバー２からバーナ燃焼室１内の中心側に、外筒１６と内筒１７とからなる二重筒体を突設し、また予混合気チャンバー３には、二重筒体の外筒１６よりも外側に予混合気を噴出するように予混合気噴出部６を構成している。そして二重筒体は、外筒１６と内筒１７間の空間を二次空気流路１８として構成し、その先端側に、二次空気を横方向に噴出する二次空気噴出部５を設けている。更に、二重筒体の内筒１７の先端側は開口すると共に、二重筒体の基側には内筒１７から外筒１６の外側に連通する連通口１９を設けている。この実施の形態では、複数の予混合気噴出部６からの予混合気は、二重筒体の外筒１６よりも外側のバーナ燃焼室１内に噴出して燃焼し、この際、予混合気の噴出エネルギーにより、二重筒体の開口から内筒１７、連通口１９を通してバーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを巻き込んで燃焼する。即ち、この実施の形態では、二重筒体の内筒１７が排ガス再循環路１０となる。
【００３６】以上の第１０の実施の形態においても、二次空気噴出部５からの二次空気の噴出方向は、本発明のバーナを利用する用途等に応じて適宜に選択することができる。
【００３７】次に図１１は本発明の第１１の実施の形態を示すもので、上述と同様に図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、バーナ燃焼室１と排ガス再循環路１０を末広がり形状に構成したおり、このような構成では、排ガスの再循環面積を大きくとることができるので、排ガス再循環による低ＮＯｘ効果が増大する。
【００３８】次に図１２は第１２の実施の形態を示すもので、この実施の形態ではバーナ燃焼室１の一側に予混合気チャンバー３を構成し、予混合気チャンバー３に設けた複数の予混合気噴出部６からバーナ燃焼室１内に予混合気を噴出する構成とし、バーナ燃焼室１内には、予混合気噴出部６と対向させて配置し、その中に予混合気が噴出される複数の筒体２０を構成すると共に、これらの複数の筒体２０は、中央側に空間２１を形成するように環状に結合したもので、バーナ燃焼室１の基側に二次空気入口４を設けたものである。この実施の形態では、予混合気入口９から予混合気チャンバー３に供給された予混合気は予混合気噴出部６からバーナ燃焼室１内に設置した各筒体２０内に噴出して燃焼し、この際、その噴出エネルギーにより、バーナ燃焼室１の下流側の燃焼排ガスを空間２１を通して巻き込む。即ち、この実施の形態では、複数の筒体２０を環状に結合して形成した中央側の空間２１を排ガス再循環路１０として排ガス再循環が行われる。この燃焼状態において、二次空気入口４からバーナ燃焼室１の基側に流入した二次空気は、バーナ燃焼室１と周壁と、結合した複数の筒体２０の外壁間の空間２２を通ってバーナ燃焼室１の下流側に至り、筒体２０から流出した燃焼排ガスと混合して二次燃焼が行われる。即ち、この実施の形態では、上記空間２２が二次空気流路１８となる。この実施の形態では、環状に結合した筒体２０の外側を二次空気が流れるので、その冷却効果により筒体２０の過熱を防止することができる。
【００３９】次に図１３は本発明の第１３の実施の形態を示すもので、図１に示した第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。この実施の形態では、予混合気チャンバー３に、予混合気噴出部６に加えて、保炎機構を備えた保炎バーナ２３を適数設けたものである。この保炎バーナ２３は、上記予混合気噴出部６の開口部にメタルニット等の多孔質材２４を装着して構成したり、又は袖火保炎機構を備えたステクタイトバーナ等として構成することができる。この実施の形態では、保炎バーナ２３が着火源となるので、他の実施の形態のようにパイロットバーナ８を常時燃焼させておく必要がなく、時限パイロット方式でも運転が可能となる。この第１０の実施の形態は、図１０に示すように第１の実施の形態に適用する他、全ての実施の形態に適用できるものである。
【００４０】図１４は本発明のバーナによるＮＯｘ、ＣＯ特性図の一例を示すもので、この特性図は、図１の構成において測定した結果を示すものである。尚、このデータは二次空気量変化による燃焼特性図であり、ガス流量、一次空気量は一定である。図に示すように、本発明のバーナでは、ＮＯｘ及びＣＯの発生が極めて低いことが明らかである。
【００４１】
【発明の効果】本発明は以上のとおり、予混合多段燃焼と自己排ガス再循環が同時に可能であるので、超低ＮＯｘなバーナを実現できるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０２６２
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１１０２
【弁理士】
【氏名又は名称】三觜 晃司
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４２０７（Ｐ２００１−７４２０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４６５５２ |
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