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公開番号2025161504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064750
出願日2024-04-12
発明の名称バーナ
出願人東京瓦斯株式会社,日工株式会社
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F23L 1/00 20060101AFI20251017BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】炉外に排気される排ガス中のNOx値を低減する。
【解決手段】バーナ100は、炉10の内部空間20と連通する保炎流路122と、保炎流路122に開口し、炉10の内部空間20に向けて設けられる燃料噴射口162と、保炎流路122に開口し、燃料噴射口162と離隔して炉10の内部空間20に向けて設けられる酸素含有ガス噴射口150と、燃料噴射口162と、酸素含有ガス噴射口150との間に設けられる保炎器140と、燃料噴射口162、酸素含有ガス噴射口150、および、保炎器140よりも、炉10の内部空間20側に設けられ、保炎流路122の流路断面積よりも小さい収束口134を有する絞り130と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炉の内部空間と連通する保炎流路と、
前記保炎流路に開口し、前記炉の内部空間に向けて設けられる燃料噴射口と、
前記保炎流路に開口し、前記燃料噴射口と離隔して前記炉の内部空間に向けて設けられる酸素含有ガス噴射口と、
前記燃料噴射口と、前記酸素含有ガス噴射口との間に設けられる保炎器と、
前記燃料噴射口、前記酸素含有ガス噴射口、および、前記保炎器よりも、前記炉の内部空間側に設けられ、前記保炎流路の流路断面積よりも小さい収束口を有する絞りと、
を備える、バーナ。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記保炎器は、前記収束口に向けて設けられる平坦面を有する保炎板を含み、
前記収束口の口径は、前記保炎板の外径よりも小さい、請求項１に記載のバーナ。
【請求項３】
前記収束口の口径は、前記保炎板の外径の４／５以下である、請求項２に記載のバーナ。
【請求項４】
前記保炎流路の軸方向の長さは、
前記保炎流路の径のうちの最小の径の１／２倍以上、１．５倍以下である、請求項１または２に記載のバーナ。
【請求項５】
前記保炎流路を形成する保炎管を備え、
前記保炎板の外周面は、前記保炎管の内周面と離隔し、
前記保炎板の外周面と前記保炎管の内周面との間に形成される間隙は、前記酸素含有ガス噴射口を含む、請求項２または３に記載のバーナ。
【請求項６】
前記保炎器は、前記収束口に向けて設けられる平坦面を有する保炎板を含み、
前記燃料噴射口を有し、前記保炎板を貫通する燃料噴射ノズルを備える、請求項１または２に記載のバーナ。
【請求項７】
前記燃料噴射口は、前記収束口に臨む、請求項１または２に記載のバーナ。
【請求項８】
前記保炎流路は、軸方向に亘って径が一定である、請求項１または２に記載のバーナ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を防止するために、ＣＯ
２
（二酸化炭素）排出量の削減が求められている。このため、都市ガス等の炭化水素系燃料ガスに代えて、水素を燃焼させる技術が注目されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１６３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素を燃焼させる場合の火炎の温度は、炭化水素系燃料ガスを燃焼させる場合の火炎の温度よりも高い。高温雰囲気下では、空気中の窒素と酸素との反応によって生成される窒素酸化物（以下、「サーマルＮＯｘ」という。）が増加する。したがって、水素を燃焼させるバーナでは、火炎温度が高いのでサーマルＮＯｘが増加し、排ガス中の窒素酸化物の濃度（以下、「ＮＯｘ値」という。）が上昇してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、炉外に排気される排ガス中のＮＯｘ値を低減することが可能なバーナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、炉外に排気される排ガス中のＮＯｘ値を大気汚染防止法のＮＯｘ排出基準値未満まで下げるには、バーナ先端内部では噴射した水素と空気との混合性を低下させつつも、バーナから炉内に噴射する未燃の水素および空気を含む混合ガスの噴射流速を高めることができれば、炉内に再循環流が発生し、水素を緩慢燃焼させて火炎温度を下げることが可能となり、炉外に排気する排ガス中のＮＯｘ値を排出基準値未満まで下げることが可能になるのではないかと考え、本発明に至ったものである。
【０００７】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明のバーナは、炉の内部空間と連通する保炎流路と、保炎流路に開口し、炉の内部空間に向けて設けられる燃料噴射口と、保炎流路に開口し、燃料噴射口と離隔して炉の内部空間に向けて設けられる酸素含有ガス噴射口と、燃料噴射口と、酸素含有ガス噴射口との間に設けられる保炎器と、燃料噴射口、酸素含有ガス噴射口、および、保炎器よりも、炉の内部空間側に設けられ、保炎流路の流路断面積よりも小さい収束口を有する絞りと、を備える。
【０００８】
また、保炎器は、収束口に向けて設けられる平坦面を有する保炎板を含み、収束口の口径は、保炎板の外径よりも小さくてもよい。
【０００９】
また、収束口の口径は、保炎板の外径の４／５以下であってもよい。
【００１０】
また、保炎流路の軸方向の長さは、保炎流路の径のうちの最小の径の１／２倍以上、１．５倍以下であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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