特許第6929063号(P6929063)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6929063
(24)【登録日】2021年8月12日
(45)【発行日】2021年9月1日
(54)【発明の名称】2種燃料バーナ
(51)【国際特許分類】
   F23D 17/00 20060101AFI20210823BHJP
   B05B 7/06 20060101ALI20210823BHJP
【FI】
   F23D17/00 101
   B05B7/06
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2017-1753(P2017-1753)
(22)【出願日】2017年1月10日
(65)【公開番号】特開2018-112332(P2018-112332A)
(43)【公開日】2018年7月19日
【審査請求日】2019年12月13日
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】柴田 侑希
【審査官】 藤原 弘
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−002535(JP,A)
【文献】 特開2010−060281(JP,A)
【文献】 特開2013−155917(JP,A)
【文献】 特開2011−112346(JP,A)
【文献】 特開昭57−031720(JP,A)
【文献】 特開平11−141877(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F23D 17/00
F02K 3/10
F23C 1/08
F23D 11/22,14/64,14/70
F23R 3/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間にて燃焼させる2種燃料バーナであって、
バーナ中心部に、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気にて液体燃料供給路を通して供給される前記液体燃料を霧化して、霧化させた前記液体燃料を前記燃焼空間に噴出する液体燃料噴出部が設けられ、
バーナ外周部に、先端の環状の空気噴出孔を通して前記燃焼空間に燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路が設けられ、
前記液体燃料噴出部と前記燃焼用空気供給路との間に相当する箇所に、前記気体燃料を前記燃焼空間に噴出するバーナ先端側の気体燃料噴出路と、気体燃料供給路を通して供給される前記気体燃料を前記気体燃料噴出路に噴出する気体燃料噴出ノズルとが設けられて、バーナ中心部から外周部に向けて、前記液体燃料噴出部、前記気体燃料噴出路、及び、前記空気噴出孔が並ぶ状態に構成され、
前記燃焼用空気供給路を通流する空気の一部を、前記気体燃料噴出路と前記気体燃料噴出ノズルとの間の負圧空間に導入する連通部が形成され
バーナ軸心方向に沿う液体燃料供給管にて形成される前記液体燃料供給路が前記液体燃料供給管を内部に配置するバーナ軸心方向に沿う内管にて形成される前記霧化用空気供給路の内部に配置され、
前記液体燃料噴出部が、前記液体燃料供給路の先端から噴出される前記液体燃料を前記液体燃料供給路の先端の周囲から噴出される前記霧化用空気にて霧化するように構成されている2種燃料バーナ。
【請求項2】
前記気体燃料噴出路が、前記液体燃料噴出部を囲繞する環状体に、周方向に間隔を隔てて複数設けられ、
前記気体燃料噴出ノズルが、複数の前記気体燃料噴出路の夫々に対応して設けられている請求項1記載の2種燃料バーナ。
【請求項3】
前記気体燃料噴出路及び前記燃焼用空気供給路の先端側部分が、バーナ先端側ほど径方向内方側に位置する傾斜状に形成されている請求項1又は2記載の2種燃料バーナ。
【請求項4】
前記液体燃料の供給量を調節する液体燃料調節部、前記霧化用空気の供給量を調節する霧化用空気調節部、前記気体燃料の供給量を調節する気体燃料調節部、及び、前記燃焼用空気の供給量を調節する燃焼用空気調節部が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の2種燃料バーナ。
【請求項5】
前記燃焼空間が、先端側ほど拡径する円錐台状に形成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の2種燃料バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間にて燃焼させる2種燃料バーナに関する。
【背景技術】
【0002】
かかる2種燃料バーナは、都市ガス等の気体燃料と重油等の液体燃料とを燃焼空間にて燃焼させるものであり、各種の加熱炉等に装備されて使用される。
液体燃料は霧化させることによって、燃焼性を確保することになり、液体燃料を霧化させる方式としては、液体燃料を加圧して、液体燃料噴出ノズルから霧状に噴霧する方式があるが、この場合、液体燃料を高圧に加圧するポンプを要する不都合がある。
また、蒸気圧を利用して霧化させる方式があるが、この方式の場合には、霧化用の蒸気が無いときには、実施できないものとなる。
【0003】
このため、液体燃料を霧化させる方式として、気体燃料を霧化用の気体として用いて、液体燃料を霧化させるように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
ちなみに、特許文献1においては、燃焼空間に向けて気体燃料を噴出する噴出体に、気体燃料噴出路及びその先端側の混合室を形成し、混合室の外周側から液体燃料を混合室の内部に供給することにより、気体燃料と霧化させた液体燃料とを噴出体から燃焼空間に噴出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006‐137965号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の2種燃料バーナは、液体燃料を霧化させる気体として気体燃料を用いる構成であるため、液体燃料を適切に霧化させながら燃焼させるためには、液体燃料と気体燃料との比率を大きく変更させることができないものであった。
【0006】
すなわち、2種燃料バーナにおいては、使用状況によっては、液体燃料を気体燃料よりも多めにして燃焼させることや、気体燃料を液体燃料よりも多めにして燃焼させることが望まれる場合があり、場合によっては、液体燃料のみを燃焼させることや、気体燃料のみを燃焼させることが望まれる場合がある。
【0007】
しかしながら、従来の2種燃料バーナは、液体燃料を霧化させる気体として気体燃料を用いる構成であるため、液体燃料を適切に霧化させながら燃焼させるためには、液体燃料を気体燃料よりも多めにして燃焼させることや、液体燃料のみを燃焼させることができないものであり、改善が望まれるものであった。
【0008】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、液体燃料と気体燃料との比率を大きく変更させることができ、しかも、液体燃料と気体燃料とを混焼状態で燃焼させる際に、液体燃料を気体燃料の燃焼炎にて適切に保炎しながら良好に燃焼させることができる2種燃料バーナを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の2種燃料バーナは、気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間にて燃焼させるものであって、その特徴構成は、
バーナ中心部に、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気にて液体燃料供給路を通して供給される前記液体燃料を霧化して、霧化させた前記液体燃料を前記燃焼空間に噴出する液体燃料噴出部が設けられ、
バーナ外周部に、先端の環状の空気噴出孔を通して前記燃焼空間に燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路が設けられ、
前記液体燃料噴出部と前記燃焼用空気供給路との間に相当する箇所に、前記気体燃料を前記燃焼空間に噴出するバーナ先端側の気体燃料噴出路と、気体燃料供給路を通して供給される前記気体燃料を前記気体燃料噴出路に噴出する気体燃料噴出ノズルとが設けられて、バーナ中心部から外周部に向けて、前記液体燃料噴出部、前記気体燃料噴出路、及び、前記空気噴出孔が並ぶ状態に構成され、
前記燃焼用空気供給路を通流する空気の一部を、前記気体燃料噴出路と前記気体燃料噴出ノズルとの間の負圧空間に導入する連通部が形成され
バーナ軸心方向に沿う液体燃料供給管にて形成される前記液体燃料供給路が前記液体燃料供給管を内部に配置するバーナ軸心方向に沿う内管にて形成される前記霧化用空気供給路の内部に配置され、
前記液体燃料噴出部が、前記液体燃料供給路の先端から噴出される前記液体燃料を前記液体燃料供給路の先端の周囲から噴出される前記霧化用空気にて霧化するように構成されている点にある。
【0010】
すなわち、液体燃料供給路を通して供給される液体燃料が、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気にて霧化されて、バーナ中心部の液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出される。
この場合、霧化された液体燃料の霧化用空気に対する濃度が低すぎると、液体燃料の着火性が低下する等により、液体燃料の燃焼性が低下することになるので、霧化用空気の供給量を、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量よりも少ない量、例えば、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量の2割程度にして、液体燃料の燃焼性を確保しながら液体燃料を霧化することになる。
【0011】
燃焼用空気供給路を通して供給される燃焼用空気がバーナ外周部の環状の空気噴出孔から燃焼空間に噴出されるから、空気噴出孔から噴出される燃焼用空気が、液体燃料に対する燃焼用空気として用いられて、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料が燃焼されることになる。
【0012】
気体燃料が、液体燃料噴出部と燃焼用供給路との間に設けた気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出されることになるが、気体燃料供給路を通して供給される気体燃料を気体燃料噴出路に噴出する気体燃料噴出ノズルが設けられ、かつ、燃焼用空気供給路を通流する空気の一部を、気体燃料噴出路と気体燃料噴出ノズルとの間の負圧空間に導入する連通部が設けられているから、気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出される気体燃料には燃焼用空気が予混合されることになり、気体燃料の燃焼性を向上させることになる。
【0013】
つまり、気体燃料を気体燃料噴出ノズルから気体燃料噴出路に噴出することにより、ベンチュリー効果によって、気体燃料噴出路と気体燃料噴出ノズルとの間の空間が負圧状態となり、その負圧空間にて吸引される形態で、燃焼用空気供給路を通流する空気の一部が連通部を通して気体燃料噴出路に流動することになる。
その結果、気体燃料噴出路から噴出される気体燃料には、燃焼用空気が予混合された状態になる。
【0014】
気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出される気体燃料には燃焼用空気が予混合されるものの、燃焼に必要とする燃焼用空気が不足するものであるから、バーナ外周部の空気噴出孔から燃焼空間に噴出される燃焼用空気が、気体燃料に対する燃焼用空気として用いられて、気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出された気体燃料が燃焼されることになる。
つまり、バーナ外周部の空気噴出孔から燃焼空間に噴出される燃焼用空気が、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料と、気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出された気体燃料との燃焼用空気として用いられることになる。
【0015】
そして、気体燃料噴出路から燃焼空間に噴出される気体燃料は、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料の周囲を覆う形態で燃焼するものとなるから、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料は、気体燃料の燃焼炎にて保炎されながら燃焼されることになる。
【0016】
つまり、液体燃料と気体燃料とを燃焼させる際には、燃焼用空気が予混合されることにより安定性良く燃焼する気体燃料の燃焼炎にて適切に保炎しながら、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料を燃焼させる状態で、液体燃料と気体燃料とを混焼させることになる。
【0017】
また、液体燃料を霧化用空気にて霧化させるものであるから、気体燃料の供給量を減少させても、液体燃料を適切に霧化させて燃焼させることができるものであるため、気体燃料の供給量を減少させる、場合によっては、気体燃料の供給を無くして、液体燃料のみを燃焼させることもできる。
ちなみに、気体燃料の供給量を減少させるときには、バーナ外周部の燃焼用空気供給路を通して供給する燃焼用空気の供給量を、気体燃料の供給量の減少に合わせて減少させることによって、不必要に多量の燃焼用空気が供給されることを回避することになる。
【0018】
気体燃料噴出路より燃焼空間に噴出される気体燃料に対する燃焼用空気が、バーナ外周部の空気噴出孔から燃焼空間に噴出されるものであるから、液体燃料の供給量を減少させる、場合によっては、液体燃料の供給を無くして、気体燃料のみを燃焼させることもできる。
ちなみに、液体燃料の供給量を減少させるときには、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気の供給量やバーナ外周部の燃焼用空気供給路を通して供給する燃焼用空気の供給量を、液体燃料の供給量の減少に合わせて減少させることによって、不必要に多量の霧化用空気が供給されることや不必要に多量の燃焼用空気が供給されることを回避することになる。
尚、気体燃料には、予め燃焼用空気が予混合されるものであるから、気体燃料の燃焼用空気として、バーナ外周部の燃焼用空気供給路を通して供給する燃焼用空気の供給量を少なめにする、換言すれば、低空気比で気体燃料を燃焼させることができる。
【0019】
このように、液体燃料を霧化用空気にて霧化させるようにすることによって、液体燃料を適切に霧化させて良好に燃焼させるようにしながらも、気体燃料の供給量や液体燃料の供給量を大きく変更することができる。換言すれば、液体燃料と気体燃料との比率を大きく変更させることができる。
【0020】
要するに、本発明の2種燃料バーナの特徴構成によれば、液体燃料と気体燃料との比率を大きく変更させることができ、しかも、液体燃料と気体燃料とを混焼状態で燃焼させる際に、液体燃料を気体燃料の燃焼炎にて適切に保炎しながら良好に燃焼させることができる。
また、液体燃料供給路の先端の周囲から霧化用空気を噴出することによって、液体燃料供給路の先端から噴出される液体燃料を霧化させるものであるから、液体燃料供給路を霧化用空気供給路の内部に配置した簡素な構成にて、液体燃料を霧化させることができる。
要するに、本発明の2種燃料バーナの特徴構成によれば、液体燃料を霧化する構成の簡
素化を図ることができる。
【0021】
本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成は、前記気体燃料噴出路が、前記液体燃料噴出部を囲繞する環状体に、周方向に間隔を隔てて複数設けられ、
前記気体燃料噴出ノズルが、複数の前記気体燃料噴出路の夫々に対応して設けられている点にある。
【0022】
すなわち、気体燃料噴出路が、液体燃料噴出部の囲繞する環状体に、周方向での位相を異ならせて形成されるものであるから、環状体を液体燃料噴出部の外周囲を覆う形態に設置すれば、複数の気体燃料噴出路を周方向での位相を異ならせて設けることができる。
つまり、複数の気体燃料噴出路の設置構成の簡素化を図ることができる。
【0023】
そして、複数の気体燃料噴出路の夫々に対応させて、複数の気体燃料噴出ノズルを設けることにより、液体燃料と気体燃料とを燃焼させる際に、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料の周囲を気体燃料の燃焼炎にて適切に覆うようにして、気体燃料の燃焼炎にて保炎しながら、燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料を良好に燃焼させることができる。
【0024】
要するに、本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成によれば、複数の気体燃料噴出路の設置構成の簡素化を図るようにしながら、燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料を気体燃料の燃焼炎にて適切に保炎して良好に燃焼させることができる。
【0025】
本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成は、前記気体燃料噴出路及び前記燃焼用空気供給路の先端側部分が、バーナ先端側ほど径方向内方側に位置する傾斜状に形成されている点にある。
【0026】
すなわち、気体燃料噴出路及び燃焼用空気供給路の先端側部分が、バーナ先端側ほど径方向内方側に位置する傾斜状に形成されているから、バーナ先端部の小径化を図ることができるため、例えば、2種燃料バーナを加熱炉の炉壁に設置する際に、炉壁に開口するバーナ設置用孔の小径化を図ることができる等、2種燃料バーナの設置に関する利便性を向上させることができる。
【0027】
また、気体燃料噴出路から噴出される気体燃料及び空気噴出孔から噴出される燃焼用空気がバーナ中心側に向かうものとなるから、液体燃料と気体燃料とを燃焼させる際に、気体燃料の燃焼炎を、外方への拡がりを抑制しながら燃焼させることにより、液体燃料噴出部から燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料を、気体燃料の燃焼炎にて一層適切に保炎しながら良好に燃焼させることができる。
【0028】
要するに、本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成によれば、設置に関する利便性を向上させることができ、しかも、燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料を気体燃料の燃焼炎にて一層適切に保炎しながら良好に燃焼させることができる。
【0032】
本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成は、前記液体燃料の供給量を調節する液体燃料調節部、前記霧化用空気の供給量を調節する霧化用空気調節部、前記気体燃料の供給量を調節する気体燃料調節部、及び、前記燃焼用空気の供給量を調節する燃焼用空気調節部が設けられている点にある。
【0033】
すなわち、液体燃料の供給量、霧化用空気の供給量、気体燃料の供給量、及び、燃焼用空気の供給量を調節できるものであるから、液体燃料と気体燃料との比率を大きく変更させるようにしながら、液体燃料と気体燃料とを混焼させることができ、また、液体燃料のみを燃焼させる状態や気体燃料のみを燃焼させる状態に切換えることを適切に行うことができる。
【0034】
要するに、本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成によれば、燃焼状態を適切に変更することができる。
【0035】
本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成は、前記燃焼空間が、先端側ほど拡径する円錐台状に形成されている点にある。
【0036】
すなわち、先端側ほど拡径する円錐台状に形成された燃焼空間にて、気体燃料や液体燃料を径方向の拡がりを抑制しながら混焼状態で燃焼させることができるものであるから、気体燃料及び液体燃料を混焼状態で良好に燃焼させることができる。
【0037】
要するに、本発明の2種燃料バーナの更なる特徴構成によれば、気体燃料及び液体燃料を混焼状態で良好に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
図1】2種燃料バーナの縦断側面図
図2】バーナ先端部の縦断側面図
図3】バーナ先端部の正面図
図4】別実施形態の2種燃料バーナの先端部の縦断側面図
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(2種燃料バーナの全体構成)
図1に示すように、加熱炉の炉壁Rに装着されたバーナタイル1に、先端側ほど拡径する円錐台状の燃焼空間Nが形成され、その燃焼空間Nの内部に火炎Fを形成して燃焼する2種燃料バーナBが設けられている。
【0040】
2種燃料バーナBは、重油等の液体燃料と都市ガス等の気体燃料とを燃料として燃焼するように構成されている。
つまり、気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間Nにて燃焼させるように構成されている。
【0041】
すなわち、バーナタイル1の端面部に装着された環状の支持体2に連結される状態で、外筒3が設けられ、その外筒3の端部に環状連結体4が設けられ、その環状連結体4に支持される状態で、第1中間筒5が設けられている。
第1中間筒5よりも小径な第2中間筒6及び当該第2中間筒6に内嵌する内筒7が、第1中間筒5の端部の支持体8にて連結支持される状態で設けられている。
内筒7の内部に、液体燃料を供給する液体燃料供給管9が、内筒7の端部に連結された接続体10に支持される状態で設けられている。
【0042】
図2に示すように、内筒7の先端部に、先端側ほど小径となる空気案内体7Aが設けられ、液体燃料供給管9の先端部に、液体燃料の噴出体9Aが設けられ、その噴出体9Aの先端部の外面が、空気案内体7Aに対向する状態で、先端側ほど小径となるように形成されている。
【0043】
外筒3、第1中間筒5、第2中間筒6、内筒7及び液体燃料供給管9の夫々は、2種燃料バーナBの軸心を中心とする同芯状に配置されている。
内筒7の先端部の空気案内体7Aの外周囲を覆う状態で環状体11が設けられている。そして、この環状体11に、気体燃料を燃焼空間Nに噴出する気体燃料噴出路12が、周方向に間隔を隔てて設けられている(図3参照)。
【0044】
本実施形態においては、環状体11が、内筒7の先端部の空気案内体7Aと一体に形成する状態で設けられている。つまり、環状体11が、径方向の内方側に空気案内体7Aを備え、かつ、径方向外方側に気体燃料噴出路12を形成する環状部を備える形態に形成されている。
尚、このような構成に代えて、環状体11と空気案内体7Aとを別体に形成して、環状体11を空気案内体7Aに外嵌させる形態で設けるようにしてもよい。
【0045】
内筒7と液体燃料供給管9との間にて、霧化用空気を供給する霧化用空気供給路Lmが形成され、液体燃料供給管9の内部にて、霧化用空気供給路Lmの内部に配置される液体燃料供給路Lnが形成されている。
尚、噴出体9Aと空気案内体7Aとの間に相当する箇所に、霧化用空気を旋回させる旋回羽根16が設けられている。
従って、噴出体9Aから噴出される液体燃料を、噴出体9Aと空気案内体7Aとの間を通して、径方向内方側に向けて噴出される霧化用空気にて霧化して、霧化させた液体燃料を燃焼空間Nに噴出する液体燃料噴出部Dが、バーナ中心部に形成されている。
【0046】
つまり、液体燃料噴出部Dが、液体燃料供給路Lnの先端から噴出される液体燃料を液体燃料供給路Lnの先端の周囲から噴出される霧化用空気にて霧化する形態で、バーナ中心部に設けられ、環状体11が液体燃料噴出部Dを囲繞する状態で設けられている。
ちなみに、液体燃料の霧化用空気に対する濃度が低すぎると、液体燃料の着火性が低下する等により、液体燃料の燃焼性が低下することになるので、霧化用空気の供給量を、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量よりも少ない量にしてあり、本実施形態では、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量の2割程度にしてある。
【0047】
また、支持体2と環状体11との間にて、燃焼空間Nに燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出孔13が形成され、外筒3の内方側であって環状体11及び第1中間筒5の外方側に相当する箇所(換言すれば、外筒3と環状体11及び第1中間筒5との間)に、先端の空気噴出孔12に燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路Lsが形成されている。
つまり、バーナ外周部に、環状の空気噴出孔13及び空気噴出孔12に燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路Lsが設けられている。
【0048】
そして、液体燃料噴出部Dと燃焼用空気供給路Lsの間に、上述の環状体11に形成した気体燃料噴出路12と、第1中間筒5と第2中間筒6との間にて円筒状に形成された気体燃料供給路Lgを通して供給される気体燃料を気体燃料噴出路12に噴出する気体燃料噴出ノズル14が設けられている。
つまり、液体燃料噴出部Dと燃焼用空気供給路Lsとの間に相当する箇所に、気体燃料を燃焼空間Nに噴出するバーナ先端側の気体燃料噴出路12と、気体燃料供給路Lgを通して供給される気体燃料を気体燃料噴出路12に噴出する気体燃料噴出ノズル14とが設けられている。
【0049】
さらに、燃焼用空気供給路Lsを通流する空気の一部を、気体燃料噴出路12と気体燃料噴出ノズル14との間の負圧空間に導入する連通部Eが、気体燃料噴出路12と気体燃料噴出ノズル14との間の空間と燃焼用空気供給路Lsとを連通する状態に形成されている。
つまり、連通部Eが、燃焼用空気供給路Lsにおける径方向内方側の一部を気体燃料噴出路12と気体燃料噴出ノズル14との間の空間に連通させる形態で構成されている。
【0050】
従って、気体燃料を気体燃料噴出ノズル14から気体燃料噴出路12に噴出することにより、ベンチュリー効果によって、気体燃料噴出路12と気体燃料噴出ノズル14との間の空間が負圧状態となり、その負圧空間にて吸引される形態で、燃焼用空気供給路Lsを通流する空気の一部が気体燃料噴出路12に導入されることになり、その結果、気体燃料噴出路12から噴出される気体燃料には、燃焼用空気が予混合された状態になるように構成されている。
【0051】
ちなみに、第1中間筒5の先端と第2中間筒6の先端との間の環状の開口を閉塞する環状の閉塞板15が、気体燃料噴出ノズル14の接続箇所は開口する状態で、第1中間筒5及び第2中間筒6の先端部に付設され、気体燃料噴出ノズル14が、閉塞板15に付設されている。
【0052】
したがって、2種燃料バーナBは、バーナ中心部の液体燃料噴出部Dから燃焼空間Nに噴出される霧化された液体燃料及び気体燃料噴出路12から燃焼空間N噴出される気体燃料を、空気噴出孔12から噴出される燃焼用空気を用いて燃焼させる形態で、燃焼空間Nにおいて混焼状態で燃焼させるように構成されている。
【0053】
加えて、2種燃料バーナB2は、気体燃料噴出ノズル14から気体燃料噴出路12に噴出される気体燃料に対して燃焼用空気供給路Lsを通流する空気の一部を混合させて、気体燃料噴出路12から噴出される気体燃料に対して燃料用空気を予混合させることにより、気体燃料を安定性良く燃焼させ、かつ、安定性良く燃焼する気体燃料の燃焼炎にて、液体燃料噴出部Dから燃焼空間Nに噴出された霧化された液体燃料を適切に保炎しながら、液体燃料と気体燃料とを混焼させるように構成されている。
【0054】
(燃焼状態の調節について)
図1に示すように、液体燃料供給管9に接続される外部液体燃料路Znに、液体燃料の供給量を調節する液体燃料調節部として、液体燃料調整弁Vnが設けられている。
又、霧化用空気供給路Lmの霧化用空気入口部Wmに接続される外部霧化用空気路Zmに、霧化用空気の供給量を調節する霧化用空気調節部として、霧化用空気調整弁Vmが設けられている。
【0055】
同様に、気体燃料供給路Lgの気体燃料入口部Wgに接続される外部気体燃料路Zgに、気体燃料の供給量を調節する気体燃料調節部として、気体燃料調整弁Vgが設けられている。
さらに、燃焼用空気供給路Lsの燃焼用空気入口部Wsに接続される外部燃焼用空気路Zsに、燃焼用空気の供給量を調節する燃焼用空気調節部として、燃焼用空気調整弁Vsが設けられている。
【0056】
尚、本実施形態においては、外部霧化用空気路Zm及び外部燃焼用空気路Zsが、空気供給ブロア等の空気供給部からの空気を導く共通の空気供給路Zkから分岐される形態で設けられているが、外部霧化用空気路Zm及び外部燃焼用空気路Zsの夫々に対して、空気供給ブロア等の空気供給部を各別に設ける形態で実施してもよい。
【0057】
したがって、液体燃料の供給量や気体燃料の供給量を使用状況等に応じて変更することができ、そして、液体燃料の供給量や気体燃料の供給量に変更に合わせて、燃焼用空気の供給量を変更することができる。
しかも、液体燃料の供給量を変更するときには、液体燃料の供給量に合わせて、霧化用空気の供給量を変更することができる。
【0058】
つまり、本実施形態の2種燃料バーナBは、液体燃料を霧化用空気にて霧化させるものであるから、気体燃料の供給量を減少させても、液体燃料を適切に霧化させて燃焼させることができるものであるため、気体燃料の供給量を減少させることができ、場合によっては、気体燃料の供給を無くして、液体燃料のみを燃焼させることもできる。
【0059】
また、気体燃料噴出路12より燃焼空間Nに噴出される気体燃料に対する燃焼用空気が、バーナ外周部の空気噴出孔13から燃焼空間Nに噴出されるものであるから、液体燃料の供給量を減少させる、場合によっては、液体燃料の供給を無くして、気体燃料のみを燃焼させることもできる。
【0060】
そして、気体燃料の供給量や液体燃料の供給量を増減させるときには、燃焼用空気供給路Lsを通して供給する燃焼用空気の供給量を、気体燃料や液体燃料の供給量に合わせて増減調節することになる。
【0061】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を説明するが、この別実施形態は、バーナ先端部の別実施形態を示すものであって、その他の構成は、上記実施形態と同様な構成であるから、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明して、上記実施形態と同様な構成の部分についての説明を省略する。
【0062】
上記実施形態では、気体燃料噴出路12及び燃焼用空気供給路Lsの先端側部分が、バーナ長手方向に沿うバーナ軸心と平行する形態で形成される場合を例示したが、この別実施形態では、図4に示すように、気体燃料噴出路12及び燃焼用空気供給路Lsの先端側部分が、バーナ先端側ほど径方向内方側に位置する傾斜状に形成されている。
【0063】
このように、気体燃料噴出路12及び燃焼用空気供給路Lsの先端側部分をバーナ先端側ほど径方向内方側に位置する傾斜状に形成することによって、バーナ先端部の小径化を図ることができるものとなり、2種燃料バーナBを装着するために炉壁Rに形成する開口の小径化を図ることができる等、2種燃料バーナBの設置性を向上することができる。
【0064】
〔その他の別実施形態〕
次に、その他の別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、液体燃料噴出部Dが、液体燃料供給路Lnの先端から噴出される液体燃料を液体燃料供給路Lnの先端の周囲から噴出される霧化用空気にて霧化する形態に構成される場合を例示したが、例えば、霧化用空気供給路Lmの内部に液体燃料を供給して、液体燃料と霧化用空気との混合状態で噴出させることにより、液体燃料を霧化させるように構成する等、液体燃料噴出部Dの具体構成は各種変更できる。
【0065】
(2)上記実施形態では、液体燃料噴出部Dを囲繞する環状体11に、気体燃料噴出路12を形成する場合を例示したが、気体燃料噴出路12を形成する部材を、周方向に並べる形態で、気体燃料噴出路12を形成してもよい。
【0066】
(3)上記実施形態では、気体燃料供給路Lgを筒状に形成し、その気体燃料供給路Lg先端部に、気体燃料噴出ノズル14を接続する場合を例示したが、周方向の位相を異ならせて位置させる気体燃料噴出ノズル14の夫々に対して各別に接続される複数の気体燃料供給路Lgを設ける形態で実施してもよい。
【0067】
(4)上記実施形態では、2種燃料バーナBを加熱炉に設置する場合を例示したが、2種燃料バーナBは、例えば、ボイラに設置する等、種々の加熱に適用できるものである。
【0068】
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【0069】
11 環状体
12 気体燃料噴出路
13 空気噴出孔
14 気体燃料噴出ノズル
D 液体燃料噴出部
E 連通部
Lg 気体燃料供給路
Ln 液体燃料供給路
Lm 霧化用空気供給路
Ls 燃焼用空気供給路
N 燃焼空間
Vg 気体燃料調節部
Vn 液体燃料調節部
Vm 霧化用空気調節部
Vs 燃焼用空気調節部
図1
図2
図3
図4