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公開番号2024119599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023026608
出願日2023-02-22
発明の名称蓄熱式バーナー
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F23L 15/02 20060101AFI20240827BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】直火燃焼による短い火炎長と、通常の拡散燃焼による長い火炎長と、それらの中間的な火炎長を形成する蓄熱式バーナーを提供する。
【解決手段】内部に配設される蓄熱体12a、12bを介して支燃ガスの供給および排気ガスの排出を行う給排気部11a、11bと、給排気部11a、11bの内部に配設されて燃料を吐出する第1ノズル21a、21bと、給排気部11a、11bから離間配置されて給排気部11a、11bから供給される支燃ガスの流れ方向に沿って燃料を吐出する第2ノズル22a、22bと、給排気部11a、11bと第2ノズル22a、22bとの間に配設されて、給排気部11a、11bから供給される支燃ガスに対して燃料を吐出する第3ノズル23a、23bと、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
内部に配設される蓄熱体を介して支燃ガスの供給および排気ガスの排出を行う給排気部と、
前記給排気部の内部に配設されて燃料を吐出する第１ノズルと、
前記給排気部から離間配置されて前記給排気部から供給される前記支燃ガスの流れ方向に沿って前記燃料を吐出する第２ノズルと、
前記給排気部と前記第２ノズルとの間に配設されて、前記給排気部から供給される前記支燃ガスに対して前記燃料を吐出する第３ノズルと、を備えることを特徴とする蓄熱式バーナー。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記第３ノズルは、前記支燃ガスの流れに向けて前記燃料を斜めに吐出するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の蓄熱式バーナー。
【請求項３】
前記第１ノズルと前記第２ノズルと前記第３ノズルに前記燃料を供給する燃料供給管には、それぞれへの前記燃料の供給量を調整する第１バルブと第２バルブと第３バルブとを配設して、前記第３ノズルによる第３火炎の火炎長は、前記第１ノズルによる第１火炎の最大火炎長と前記第２ノズルによる第２火炎の最小火炎長とを含むように調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の蓄熱式バーナー。
【請求項４】
前記第１ノズルおよび前記第３ノズルから前記燃料を吐出することを特徴とする、請求項１に記載の蓄熱式バーナー。
【請求項５】
内部に配設される蓄熱体を介して支燃ガスの供給および排気ガスの排出を行う給排気部と、
前記給排気部の内部に配設されて燃料を吐出する第１ノズルと、
前記給排気部から離間配置されて前記給排気部から供給される前記支燃ガスの流れ方向に沿って燃料を吐出する第２ノズルとを備える蓄熱式バーナーに対して、
前記給排気部と前記第２ノズルとの間に配設されて、前記給排気部から供給される前記支燃ガスに対して前記燃料を吐出する第３ノズルを追加することを特徴とする、蓄熱式バーナーの改造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄熱式バーナーに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の蓄熱式バーナーは、支燃ガスの供給および排気ガスの排出とを交互に行い、排気ガスの熱を回収して支燃ガスの予熱に利用することによって、高い熱効率を達成している。
【０００３】
特許文献１は、燃料ガス内流と外流の流量比率を変更することにより、火炎長などを変更可能にするバーナーを開示する。特許文献２および特許文献３は、炉の立ち上げ時や炉内が着火温度以下であるときに、予め混合した空気および燃料を中央ノズルから吐出して直進性の火炎とし、炉内雰囲気が燃料の着火温度以上になると、炉内に直接吐出される燃料を拡散燃焼させる蓄熱式バーナーを開示する。
【０００４】
特許文献４は、一対の副燃料管、給排気部および主燃料管を横並びで配置して、副燃料管による燃焼タイミングと主燃料管による燃焼タイミングとをずらすことによって、火炎長さや炉内温度分布を調整するリジェネバーナー装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭６０－１１０１８号公報
特開２００３－７４８３４号公報
特開２００８－２３２４７５号公報
特許６４４８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来より、蓄熱式バーナーでは、火炎長が短い直火燃焼と、火炎長が長い拡散燃焼とを使い分けて、それぞれの燃焼量を調整することによって、火炎長を調整して、炉内の温度分布を調整している。しかしながら、拡散燃焼において、燃焼量を絞って火炎長を短くしようとしても、安定的な拡散燃焼を維持するためには、例えば、拡散燃焼の通常の火炎長の約３０％の長さにしか短くすることができない。また、直火燃焼において、燃焼量を最大にして火炎長を最大にしようとしても、拡散燃焼の通常の火炎長の約２０％相当の長さにしか長くすることができない。直火燃焼での火炎長を長くするためには直火燃焼用ノズルを大型化すればよいが、高温の火炎によって窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が増加してしまう。したがって、従来の蓄熱式バーナーでは、通常の拡散燃焼による火炎長と直火燃焼による火炎長との間に、空白になっている火炎長が存在する。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、直火燃焼による短い火炎長と、通常の拡散燃焼による長い火炎長との中間的な火炎長を形成する蓄熱式バーナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の一態様に係る蓄熱式バーナーは、
内部に配設される蓄熱体を介して支燃ガスの供給および排気ガスの排出を行う給排気部と、
前記給排気部の内部に配設されて燃料を吐出する第１ノズルと、
前記給排気部から離間配置されて前記給排気部から供給される前記支燃ガスの流れ方向に沿って燃料を吐出する第２ノズルと、
前記給排気部と前記第２ノズルとの間に配設されて、前記給排気部から供給される前記支燃ガスに対して前記燃料を吐出する第３ノズルと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼によって、第１ノズルの直火燃焼による短い火炎長と、第２ノズルの通常の拡散燃焼による長い火炎長との中間的な火炎長を形成でき、第１ノズルを大型化することなく、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出を抑制した状態で炉内温度分布を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
蓄熱式バーナーにおいて、給排気部を用いた直火燃焼を模式的に説明する図である。（Ａ）は一方の第１ノズルを用いた直火燃焼を示し、（Ｂ）は他方の第１ノズルを用いた直火燃焼を示す。
蓄熱式バーナーにおいて、通常の拡散燃焼を模式的に説明する図である。（Ａ）は一方の第２ノズルを用いた通常の拡散燃焼を示し、（Ｂ）は他方の第２ノズルを用いた通常の拡散燃焼を示す。
第１実施形態に係る蓄熱式バーナーを模式的に説明する図である。（Ａ）は一方の第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼を示し、（Ｂ）は他方の第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼を示す。
第２実施形態に係る蓄熱式バーナーを模式的に説明する図である。（Ａ）は一方の第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼を示し、（Ｂ）は他方の第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼を示す。
この発明の蓄熱式バーナーの特徴を模式的に説明する図である。（Ａ）は第１ノズルを用いた直火燃焼時の最大火炎長を示し、（Ｂ）は第２ノズルを用いた通常の拡散燃焼時の最大火炎長を示し、（Ｃ）は第２ノズルを用いた通常の拡散燃焼時の最小火炎長を示し、（Ｄ）は第３ノズルを用いた新規の拡散燃焼時の火炎長を示す。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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