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公開番号2024154804
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023068885
出願日2023-04-19
発明の名称バーナノズル
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F23Q 9/00 20060101AFI20241024BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】逆火の危険がなく安定したパイロット火炎の形成が可能なパイロットバーナを有し、燃焼容量が小さいガス種においても十分なメイン燃料の流量を確保することができるバーナノズルを提供する。
【解決手段】本発明によるバーナノズル1は、ガンヘッド9に、メインバーナ用の燃料であるメイン燃料をメインバーナに供給するメイン燃料流路8と、メイン燃料とは別に、パイロットバーナ用の燃料であるパイロット燃料を供給するパイロット燃料流路6と、パイロットバーナ用のエアであるパイロットエアを供給するパイロットエア流路7とを形成し、パイロット燃料流路とパイロットエア流路とを有するパイロットバーナは、メインバーナとは互いに独立したパイロットバーナ機能を有することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バーナの燃料を供給するバーナノズルにおいて、
ガンヘッドに、メインバーナ用の燃料であるメイン燃料を前記メインバーナに供給するメイン燃料流路と、前記メイン燃料とは別に、パイロットバーナ用の燃料であるパイロット燃料を供給するパイロット燃料流路と、前記パイロットバーナ用のエアであるパイロットエアを供給するパイロットエア流路とを形成し、前記パイロット燃料流路とパイロットエア流路とを有する前記パイロットバーナは、前記メインバーナとは独立したパイロットバーナ機能を有することを特徴とするバーナノズル。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ガンヘッドに、パイロット燃料吐出用パイプと、該パイロット燃料吐出用パイプの外側に配置したパイロットエア吐出用パイプと、該パイロットエア吐出用パイプの外側に配置したメイン燃料吐出用パイプとからなる三重管構造を有し、
前記パイロット燃料吐出用パイプの内部に前記パイロット燃料流路が設けられ、前記パイロット燃料吐出用パイプと前記パイロットエア吐出用パイプとの間に前記パイロットエア流路が設けられ、前記パイロットエア吐出用パイプと前記メイン燃料吐出用パイプとの間に前記メイン燃料流路が設けられており、前記メイン燃料吐出用パイプのメイン燃料吐出口付近にて前記パイロット燃料と前記パイロットエアとが混合されて拡散燃焼するように構成されている、請求項１に記載のバーナノズル。
【請求項３】
前記パイロット燃料吐出用パイプの先端部に、前記パイロット燃料をノズル中央から半径方向外側へ放射状に分散させる流路を複数有するノズルキャップを有し、前記ノズルキャップによって前記パイロット燃料が前記メイン燃料吐出口よりも上流側で径方向外側に吐出され、前記パイロット燃料と前記パイロットエアとが混合される、請求項２に記載のバーナノズル。
【請求項４】
前記メイン燃料吐出用パイプの先端部内側に前記バーナノズルの下流側に突出するメイン燃料吐出部を有し、さらに前記メイン燃料吐出用パイプの先端部に前記メイン燃料吐出部より下流側に延びる保炎フードを有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のバーナノズル。
【請求項５】
前記ノズルキャップの先端部が前記バーナノズルの下流側に向かって半径方向外側に広がる構造を有し、前記メイン燃料吐出部との間に隙間を形成し、該隙間においてスパークを発生させる、請求項４に記載のバーナノズル。
【請求項６】
前記ノズルキャップによって前記パイロットエア吐出用パイプと前記パイロット燃料吐出用パイプとが一体となった導電性を有する内筒と、前記メイン燃料吐出用パイプのメイン燃料吐出部とが耐熱性を有する電気絶縁材によって支持され、該電気絶縁材よりも上流において前記内筒と前記メイン燃料吐出用パイプとが樹脂材によって電気的に絶縁されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のバーナノズル。
【請求項７】
前記内筒を高圧電極とし、前記メイン燃料吐出用パイプを接地側電極として、前記内筒と前記メイン燃料吐出用パイプとの間に高電圧を印加して、前記パイロット燃料と前記パイロットエアとの混合部にスパークを発生させてパイロット火炎を形成する、請求項１～３のいずれか一項に記載のバーナノズル。
【請求項８】
前記ガンヘッドに、パイロット火炎の点火状態を目視で監視するためのサイトホールと、パイロット火炎の検出が可能なウルトラビジョンとを、少なくとも各１つずつ設け、目視およびセンサによるパイロット火炎の状態の監視を両立できるように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のバーナノズル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナノズルに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のパイロットバーナ機能を有したバーナノズルとしては、メインバーナ用の燃料ガスが流れる外管内に一次空気が流れる中間管を設置し、この中間管内にバイロットバーナ用の燃料ガスである予混合ガスが流れる内管を設置したバーナノズルがある（特許文献１参照）。このバーナノズルにおいて、バーナの中心部に予混合ガスによるパイロット火炎が形成され、また中間管から噴出させる一次空気がパイロット火炎を安定燃焼させている。
【０００３】
また、内側から外側に向かってメイン燃料吐出用パイプ、パイロット燃料吐出用パイプ、パイロットエア吐出用パイプが順に配置された三重管構造を有し、各流路に設けられる流量検出用オリフィスや圧力プラグをガンヘッドに一体化したバーナノズルも提案されている（特許文献２参照）。このバーナノズルにより、燃料吐出構造のコンパクト化を図るとともに、安定燃焼を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平６－１１７６１２号公報
特開平９－３１０８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたバーナノズルにおいては、パイロットバーナに予混合ガスを用いるため、逆火が発生するおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたバーナノズルにおいては、最も内側のパイプをメインバーナ用の燃料ガスの流路としているため、燃焼容量の小さいガス種をメインバーナ用の燃料として使用する際に十分なメイン燃料流量を確保できない問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、逆火の危険がなく安定したパイロット火炎の形成が可能であり、燃焼容量が小さいガス種においても十分なメイン燃料の流量を確保することができるバーナノズル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】
上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
［１］バーナの燃料を供給するバーナノズルにおいて、
ガンヘッドに、メインバーナ用の燃料であるメイン燃料を前記メインバーナに供給するメイン燃料流路と、前記メイン燃料とは別に、パイロットバーナ用の燃料であるパイロット燃料を供給するパイロット燃料流路と、前記パイロットバーナ用のエアであるパイロットエアを供給するパイロットエア流路とを形成し、前記パイロット燃料流路とパイロットエア流路とを有する前記パイロットバーナは、前記メインバーナとは独立したパイロットバーナ機能を有することを特徴とするバーナノズル。
【０００９】
［２］前記ガンヘッドに、パイロット燃料吐出用パイプと、該パイロット燃料吐出用パイプの外側に配置したパイロットエア吐出用パイプと、該パイロットエア吐出用パイプの外側に配置したメイン燃料吐出用パイプとからなる三重管構造を有し、
前記パイロット燃料吐出用パイプの内部に前記パイロット燃料流路が設けられ、前記パイロット燃料吐出用パイプと前記パイロットエア吐出用パイプとの間に前記パイロットエア流路が設けられ、前記パイロットエア吐出用パイプと前記メイン燃料吐出用パイプとの間に前記メイン燃料流路が設けられており、前記メイン燃料吐出用パイプのメイン燃料吐出口付近にて前記パイロット燃料と前記パイロットエアとが混合されて拡散燃焼するように構成されている、上記［１］に記載のバーナノズル。
【００１０】
［３］前記パイロット燃料吐出用パイプの先端部に、前記パイロット燃料をノズル中央から半径方向外側へ放射状に分散させる流路を複数有するノズルキャップを有し、前記ノズルキャップによって前記パイロット燃料が前記メイン燃料吐出口よりも上流側で径方向外側に吐出され、前記パイロット燃料と前記パイロットエアとが混合される、前記［２］に記載のバーナノズル。
（【００１１】以降は省略されています）

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