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公開番号2024169002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023086164
出願日2023-05-25
発明の名称バーナーおよび燃焼器
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F23R 3/28 20060101AFI20241128BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】簡易な構成で逆火を抑制することができるバーナーを提供する。
【解決手段】バーナー3は、主燃焼用空気とガス燃料の混合気が流れる流路40を形成する筒体4を含む。筒体4は、下流側に向かって縮径し、流路面積が最小となる縮小部41を有する。バーナー3は、筒体4内に配置された、前記主燃焼用空気中に前記ガス燃料を噴射する燃料噴射器8をさらに含んでもよい。この場合、縮小部41は燃料噴射器8よりも下流側に位置してもよい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
主燃焼用空気とガス燃料の混合気が流れる流路を形成する筒体を備え、
前記筒体は、下流側に向かって縮径し、流路面積が最小となる縮小部を有する、バーナー。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記筒体内に配置された、前記主燃焼用空気中に前記ガス燃料を噴射する燃料噴射器をさらに備え、
前記縮小部は前記燃料噴射器よりも下流側に位置する、請求項１に記載のバーナー。
【請求項３】
前記筒体よりも前方にある空間内で前記ガス燃料を噴射する燃料噴射器をさらに備える、請求項１に記載のバーナー。
【請求項４】
前記筒体の径方向において前記燃料噴射器と前記筒体との間に配置された、前記主燃焼用空気または前記混合気を前記筒体の軸方向の流れに整える整流板をさらに備える、請求項２に記載のバーナー。
【請求項５】
前記筒体内に配置された、前記混合気を前記筒体の軸方向の流れに整える整流板をさらに備える、請求項３に記載のバーナー。
【請求項６】
前記燃料噴射器は筒状であり、径方向内向きに開口する複数の内側噴射孔および径方向外向きに開口する複数の外側噴射孔を有し、
前記整流板は環状の外側整流板であり、前記主燃焼用空気が前記複数の外側噴射孔を横断するように前記燃料噴射器の外側面に沿って流れることを許容する複数の外側ガイド溝を有し、
前記筒体内の中心に配置されたランスと、
前記筒体の径方向において前記ランスと前記燃料噴射器との間に配置された、前記主燃焼用空気が前記複数の内側噴射孔を横断するように前記燃料噴射器の内側面に沿って流れることを許容する複数の内側ガイド溝を有する環状の内側整流板と、
をさらに備える、請求項４に記載のバーナー。
【請求項７】
前記筒体は第１筒体であり、
前記第１筒体の外側に配置された第２筒体であって、前記第１筒体よりも下流側に、パイロット燃料を噴射するパイロットバーナーを有する第２筒体と、
前記第２筒体の外側に配置された、下流側に向かって拡径し、前記第２筒体の下流側の燃焼ゾーンを囲繞する第３筒体と、をさらに備え、
前記第１筒体と前記第２筒体の間を通ってパイロット燃焼用空気が前記パイロットバーナーへ供給され、
前記第３筒体を保護する保護空気が前記第３筒体に沿って流れるように前記第２筒体と前記第３筒体の間を通って前記燃焼ゾーンへ供給される、請求項１乃至６の何れか一項に記載のバーナー。
【請求項８】
前記第３筒体は内壁および外壁を有し、前記保護空気の一部は前記内壁と前記外壁の間を流れた後に前記前記第２筒体と前記第３筒体の間を通って前記燃焼ゾーンへ供給される、請求項７に記載のバーナー。
【請求項９】
前記ガス燃料は水素である、請求項１乃至６の何れか一項に記載のバーナー。
【請求項１０】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のバーナーを複数備える燃焼器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、火炎を生成するためのバーナー、および前記バーナーを含む燃焼器に関する。
続きを表示（約 980 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、火炎を生成するためにガス燃料と空気の混合気を噴射するバーナーが知られている。例えば、特許文献１には、ガスタービンに用いられる、複数のバーナーを含む燃焼器が開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１では、各バーナーが、１つの混合流路と、前記混合流路の周囲に配置された４つの燃料ノズルを含む。混合流路はストレートな穴で構成されており、燃料ノズルは混合流路の上流端近傍で、混合流路に流入した空気中にガス燃料を噴射する。ガス燃料と空気の混合気はバーナーの下流側で点火され、これにより火炎が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１７３１９１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のバーナーは予混合燃焼であるため、ＮＯｘの排出量が少ない。また、特許文献１のバーナーでは、混合流路の出口からの逆火を防ぐための構成が採用されている。これに対し、さらに簡易な構成で逆火を抑制することが望まれる。
【０００６】
そこで、本開示は、簡易な構成で逆火を抑制することができるバーナー、および前記バーナーを含む燃焼器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】
【０００７】
本開示は、一つの側面から、主燃焼用空気とガス燃料の混合気が流れる流路を形成する筒体を備え、前記筒体は、下流側に向かって縮径し、流路面積が最小となる縮小部を有する、バーナーを提供する。
【０００８】
本開示は、別の側面から、上記のバーナーを複数備える燃焼器を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、簡易な構成で逆火を抑制することができるバーナー、および前記バーナーを含む燃焼器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係るバーナーを含む燃焼器の断面図である。
前記バーナーを部分的に断面で示した斜視図である。
前記バーナーの中間部分の斜視図である。
【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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