JP2014238244A - 管状ガスバーナ及び管状ガスバーナの燃焼方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナを提供する。【解決手段】管状のバーナ本体1の周壁部に、炎孔3がバーナ本体1の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、一対の保炎用突出部Hが、2列に並ぶ炎孔3の両横脇の夫々に分散して位置する状態で設けられ、ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスをバーナ本体1の内部に供給する混合ガス供給部が設けられ、一対の保炎用突出部Hの間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータ5が、2列に並ぶ炎孔3の間に位置させる状態で設けられ、燃焼制御手段が、燃焼開始指令が指令されると、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、電気ヒータ5の加熱作動を開始させ、その後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるように構成されている。【選択図】図2
Description
本発明は、管状のバーナ本体の周壁部に、炎孔が前記バーナ本体の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナ及びその管状ガスバーナの燃焼方法に関する。
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナ及びその管状ガスバーナの燃焼方法に関する。
かかる管状ガスバーナは、一般に、バーナ本体を加熱対象物の下方に配置して、加熱対象物を下方側から加熱するのに利用されることになり、そして、通常は、複数本のバーナ本体を水平方向に沿って並置する形態で使用されることが多い。
このような管状ガスバーナは、一対の保炎用突出部の間に形成される燃焼空間にて、2列に並ぶ炎孔から噴出させる混合ガスを燃焼させることになり、従来一般に、燃焼炎が一対の保炎用突出部よりも外方に突出する状態で燃焼するように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
このような管状ガスバーナは、一対の保炎用突出部の間に形成される燃焼空間にて、2列に並ぶ炎孔から噴出させる混合ガスを燃焼させることになり、従来一般に、燃焼炎が一対の保炎用突出部よりも外方に突出する状態で燃焼するように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1では、混合ガス供給部が、空気比が1.0以上の混合ガスを供給する完全予混合式に構成され、また、2列に並ぶ炎孔の夫々が、噴出する混合ガスを隣接する保炎用突出部に当て付けるように形成されて、火炎のリフトを抑制しながら良好な燃焼状態を得られるように構成されている。
また、特許文献1には説明されていないが、従来では、2列に並ぶ炎孔から噴出された混合ガスを点火する点火器や、混合ガスが着火状態であることを検出する着火検出センサを設けて、混合ガスの点火や着火の確認が行われることになり、加えて、燃焼中に着火検出センサが失火を検出すると、ガス燃料の供給を停止する安全制御部が備えられることになる。
さらに、特許文献1には詳細な説明は省略されているが、特許文献1に記載の管状ガスバーナは、完全予混合式とするために燃焼用空気を強制通風するものであるから、燃焼を開始する際には、予め、燃焼用空気をバーナ本体に供給して、2列に並ぶ炎孔を通して外部に排出する、いわゆるプレパージを実行し、その後、バーナ本体に混合ガスを供給して燃焼を開始させることになる。
このようなプレパージは、燃焼中に失火が生じた後に再点火する場合や、温度制御のために燃焼を一時停止した後に再点火する場合等の再点火時にも行われることになる。
このようなプレパージは、燃焼中に失火が生じた後に再点火する場合や、温度制御のために燃焼を一時停止した後に再点火する場合等の再点火時にも行われることになる。
管状ガスバーナにおいては、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることが望まれるものであるが、従来の管状ガスバーナにおいては、低廉化や燃焼運転の効率化を十分に図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。
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナを提供する点にある。
また、別の目的は、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナの燃焼方法を提供する点にある。
また、別の目的は、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナの燃焼方法を提供する点にある。
本発明の管状ガスバーナは、管状のバーナ本体の周壁部に、炎孔が前記バーナ本体の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられたものであって、その第1特徴構成は、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼制御手段が、
燃焼開始指令が指令されると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるように構成されている点を特徴とする。
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられたものであって、その第1特徴構成は、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼制御手段が、
燃焼開始指令が指令されると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるように構成されている点を特徴とする。
すなわち、燃焼制御手段が、燃焼開始指令が指令されると、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に設けた棒状の電気ヒータの加熱作動を開始させることになる。
棒状の電気ヒータの加熱作動を開始した後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、燃焼制御手段が、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させることになる。
棒状の電気ヒータの加熱作動を開始した後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、燃焼制御手段が、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させることになる。
そして、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるときには、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上であるため、2列に並ぶ炎孔から噴出される混合ガスは、自然に燃焼を開始することになる。
また、ガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上である燃焼空間には、未燃焼状態のガス燃料が残存しないため、2列に並ぶ炎孔から混合ガスを噴出しても、爆発着火を起こすことがない。
また、ガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上である燃焼空間には、未燃焼状態のガス燃料が残存しないため、2列に並ぶ炎孔から混合ガスを噴出しても、爆発着火を起こすことがない。
ちなみに、混合ガスの燃焼により形成される燃焼炎が、一対の保炎用突出部の間に収まる状態に形成される場合と、一対の保炎用突出部よりも外方に伸びる状態に形成される場合とがあり、燃焼炎が一対の保炎用突出部の間に収まる状態に形成される場合には、燃焼空間が、一対の保炎用突出部の間の空間のみにて形成され、燃焼炎が一対の保炎用突出部よりも外方に伸びる状態で形成される場合には、燃焼空間が、一対の保炎用突出部の間の空間とその外方に存在する空間とから構成されることになるが、いずれの場合においても、一対の保炎用突出部の間の空間は、燃焼空間として機能することになる。
尚、混合ガス供給部が、空気比が1.0以上の混合ガスを供給する完全予混合式に構成される場合と、空気比が1.0未満の混合ガスを供給する一部混合式に構成される場合とがあり、一部混合式の場合には、一対の保炎用突出部の横外側部に、二次空気流動用空間が形成されて、ブンゼン燃焼が行われることになる。
このように、本発明の第1特徴構成によれば、燃焼開始指令が指令されると、電気ヒータを作動させて、予め、燃焼空間の温度をガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上となるように昇温し、その後、2列の炎孔から混合ガスを噴出させるものであるから、2列の炎孔から混合ガスを噴出して燃焼させるときに、点火器及び着火センサが不要となり、低廉化を図ることができる。
また、2列の炎孔から混合ガスを噴出するときには、内部温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上となっている燃焼空間には、ガス燃料が残存することがないため、燃焼用空気を強制通風する形式の場合において、温度の制御のために燃焼を一時停止した後に再点火する場合等の再点火時におけるプレパージを省略できるのであり、燃焼運転の効率化を図ることができる。
ちなみに、「工業用ガス燃焼設備の安全技術指標:社団法人日本ガス協会 平成21年1月」の記載内容においても、燃焼空間の温度を、ガス燃料の発火温度よりも高い760℃以上にすれば、着火センサ等の燃焼監視装置を省略し、燃焼用空気を強制通風する形式の場合において、再点火時のプレバージを省略できるものとなる。
したがって、設定燃焼開始温度を、760℃以上に設定することにより、着火検出センサや点火器を省略して低廉化を図り、また、燃焼用空気を強制通風する形式の場合において、再点火時のプレパージを省略して燃焼運転の効率化を図るようにしながらも、社団法人日本ガス協会の安全技術指標を満たす設備として使用できることになる。
したがって、設定燃焼開始温度を、760℃以上に設定することにより、着火検出センサや点火器を省略して低廉化を図り、また、燃焼用空気を強制通風する形式の場合において、再点火時のプレパージを省略して燃焼運転の効率化を図るようにしながらも、社団法人日本ガス協会の安全技術指標を満たす設備として使用できることになる。
要するに、本発明の第1特徴構成によれば、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナを提供できる。
本発明の管状ガスバーナの第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記燃焼空間の温度を検出する温度検出センサが設けられ、
前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度以上であることを判別するように構成されている点を特徴とする。
前記燃焼空間の温度を検出する温度検出センサが設けられ、
前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度以上であることを判別するように構成されている点を特徴とする。
すなわち、燃焼制御手段が、燃焼空間の温度を検出する温度検出センサの検出情報に基づいて、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上であることを判別するものであるから、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上になったことを的確に判別しながら、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を適切に開始させることができる。
つまり、電気ヒータの加熱作動を開始させた時点からの経過時間が昇温用設定時間に達すると、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上であるとして、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるようにする形態が考えられる。
尚、昇温用設定時間は、実験により求めて設定することになる。
尚、昇温用設定時間は、実験により求めて設定することになる。
この形態の場合には、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上であることを的確に判別するには、昇温用設定時間を、余裕時間を加えた長めの時間に設定することになるため、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させる時点が遅れ気味となるが、燃焼空間の温度を検出する温度検出センサの検出情報に基づいて、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上であることを判別するようにすれば、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上になった時点にて、遅滞なく、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を適切に開始させることができるのである。
要するに、本発明の第2特徴構成によれば、上記第1特徴構成による作用効果に加えて、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を適切に開始させることができる管状ガスバーナを提供できる。
本発明の管状ガスバーナの第3特徴構成は、上記第2特徴構成に加えて、
前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度よりも高い設定加熱停止温度以上であることを判別すると、前記電気ヒータの加熱作動を停止するように構成されている点を特徴とする。
前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度よりも高い設定加熱停止温度以上であることを判別すると、前記電気ヒータの加熱作動を停止するように構成されている点を特徴とする。
すなわち、燃焼制御手段が、温度検出センサの検出情報に基づいて、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度よりも高い設定加熱停止温度以上であることを判別すると、電気ヒータの加熱作動を停止することになるから、電気ヒータの消費電力を軽減して、ランニングコストの低下を図ることができる。
しかも、電気ヒータの加熱作動が停止されるのは、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度よりも高い設定加熱停止温度以上であるから、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始して燃焼を開始する際には、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度以上となる状態に確実に維持されるため、2列の炎孔から噴出させる混合ガス中のガス燃料を適切に発火させるようにしながら、適切に燃焼を開始させることができる。
要するに、本発明の第3特徴構成によれば、ランニングコストの低下を図り、しかも、適切に燃焼を開始させることができる管状ガスバーナを提供できる。
本発明の管状ガスバーナの第4特徴構成は、上記第1〜第3特徴構成のいずれかに加えて、
前記混合ガス供給部が、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するように構成され、
一対の前記保炎用突出部の横外側部に、二次空気流動用空間が設けられている点を特徴とする。
前記混合ガス供給部が、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するように構成され、
一対の前記保炎用突出部の横外側部に、二次空気流動用空間が設けられている点を特徴とする。
すなわち、混合ガス供給部から、空気比が1.0未満の混合ガスがバーナ本体に供給されて、2列の炎孔から噴出される混合ガス中のガス燃料が、一次燃焼し、そして、その一次燃焼した燃焼炎に、一対の保炎用突出部の横外側部の二次空気流動用空間を通して二次空気が供給されることにより、ガス燃料が二次燃焼する、いわゆる、ブンゼン燃焼が行われることになる。
2列の炎孔から噴出される混合ガスは、空気比が1.0未満であるから、燃焼用空気量が少ないため、炎孔からの噴出速度が低くなるのであり、その結果、2列の炎孔から噴出される混合ガス中のガス燃料の燃焼によって生成される燃焼炎は、リフトが発生する等の不安定な燃焼状態となることなく、安定した燃焼状態を維持することになる。
要するに、本発明の第4特徴構成によれば、上記第1〜第3特徴構成のいずれかによる作用効果に加えて、安定した燃焼状態を維持できる管状ガスバーナを提供できる。
本発明の管状ガスバーナの燃焼方法は、管状のバーナ本体の周壁部に、炎孔が前記バーナ本体の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナの燃焼方法であって、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼を開始させる際には、先ず、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させる点を特徴とする。
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナの燃焼方法であって、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼を開始させる際には、先ず、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させる点を特徴とする。
すなわち、燃焼制御手段が、燃焼を開始させる際には、先ず、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に設けた棒状の電気ヒータの加熱作動を開始させることになる。
棒状の電気ヒータの加熱作動を開始した後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、燃焼制御手段が、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させることになる。
棒状の電気ヒータの加熱作動を開始した後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、燃焼制御手段が、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させることになる。
そして、混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるときには、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上であるため、2列に並ぶ炎孔から噴出される混合ガスは、自然に燃焼を開始することになる。
また、ガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上である燃焼空間には、未燃焼状態のガス燃料が残存しないため、2列に並ぶ炎孔から混合ガスを噴出しても、爆発着火を起こすことがない。
また、ガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上である燃焼空間には、未燃焼状態のガス燃料が残存しないため、2列に並ぶ炎孔から混合ガスを噴出しても、爆発着火を起こすことがない。
このように、本発明の管状ガスバーナの燃焼方法によれば、燃焼を開始させる際には、先ず、電気ヒータを作動させて、予め、燃焼空間の温度をガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上となるように昇温し、その後、2列の炎孔から混合ガスを噴出させるものであるから、2列の炎孔から混合ガスを噴出して燃焼させるときに、点火器及び着火センサが不要となり、低廉化を図ることができる。
また、2列の炎孔から混合ガスを噴出するときには、内部温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上となっている燃焼空間には、ガス燃料が残存することがないため、燃焼用空気を強制通風する形式の場合において、温度の制御のために燃焼を一時停止した後に再点火する場合等の再点火時におけるプレパージを省略できるのであり、燃焼運転の効率化を図ることができる。
要するに、本発明の管状ガスバーナの燃焼方法によれば、低廉化や燃焼運転の効率化を図ることができる管状ガスバーナの燃焼方法を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(管状ガスバーナの全体構成)
図1に示すように、管状ガスバーナBは、管状のバーナ本体1、及び、ガス燃料Gと燃焼用空気Aとの混合ガスをバーナ本体1の内部に供給する混合ガス供給部Kを備える形態に構成されている。
(管状ガスバーナの全体構成)
図1に示すように、管状ガスバーナBは、管状のバーナ本体1、及び、ガス燃料Gと燃焼用空気Aとの混合ガスをバーナ本体1の内部に供給する混合ガス供給部Kを備える形態に構成されている。
バーナ本体1は、円筒状のパイプを用いて、先端部が閉塞されかつ基端部が開口される状態に形成され、基端部には、混合ガス供給部Kの構成要素と機能するベンチュリー管構造の混合ガス供給管2が接続されている。
ちなみに、本実施形態の混合ガス供給部Kは、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するものであって、その具体構成は後述する。
ちなみに、本実施形態の混合ガス供給部Kは、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するものであって、その具体構成は後述する。
バーナ本体1の周壁部における上方側部分には、図2及び図3に示すように、バーナ本体1の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で複数の炎孔3が形成されている。
そして、一対の保炎用突出部Hが、2列に並ぶ炎孔3の両脇の夫々に分散して位置しかつバーナ本体の外方(上方)に向けて突出する状態で設けられている。
そして、一対の保炎用突出部Hが、2列に並ぶ炎孔3の両脇の夫々に分散して位置しかつバーナ本体の外方(上方)に向けて突出する状態で設けられている。
一対の保炎用突出部Hは、本実施形態においては、一対の保炎板4をバーナ本体1に装着することによって構成されている。
つまり、一対の保炎板4は、バーナ本体1の外周面に沿う形状の基端側部分4aと、バーナ本体1の外方に突出する保炎作用部分4bとからなり、基端側部分4aが、バーナ本体1にビス止めされている。
つまり、一対の保炎板4は、バーナ本体1の外周面に沿う形状の基端側部分4aと、バーナ本体1の外方に突出する保炎作用部分4bとからなり、基端側部分4aが、バーナ本体1にビス止めされている。
一対の保炎板4が備える一対の保炎作用部分4bが、バーナ本体1の長手方向視にて、先端側ほど間隔が狭くなる姿勢で設けられている。
2列の炎孔3が、バーナ本体1の長手方向視にて、バーナ本体1の中心Pから放射状に伸びる2つの線Psの夫々に沿う状態で、かつ、隣接する保炎作用部分4bの根元部に対向する状態で形成されている。
2列の炎孔3が、バーナ本体1の長手方向視にて、バーナ本体1の中心Pから放射状に伸びる2つの線Psの夫々に沿う状態で、かつ、隣接する保炎作用部分4bの根元部に対向する状態で形成されている。
尚、本実施形態においては、バーナ本体1が、呼び径が32Aのパイプにて形成されている。
そして、炎孔3の径が、2.5mmであり、放射状に伸びる2つの線Psの間の角度が、45度に定められている。
また、炎孔3が、6mmの間隔で列状に並ぶ状態に形成されている。
そして、炎孔3の径が、2.5mmであり、放射状に伸びる2つの線Psの間の角度が、45度に定められている。
また、炎孔3が、6mmの間隔で列状に並ぶ状態に形成されている。
図2に示すように、上述の如く、混合ガス供給部Kからバーナ本体1に対して、空気比が1.0未満の混合ガスが供給されため、一対の保炎板4の横外側部に、二次空気流動用空間Qが設けられている。
また、本実施形態においては、2列の炎孔3から噴出される混合ガスにて形成される燃焼炎が、保炎板4よりも外方(上方)に伸びる状態で形成されるように構成されている。
また、本実施形態においては、2列の炎孔3から噴出される混合ガスにて形成される燃焼炎が、保炎板4よりも外方(上方)に伸びる状態で形成されるように構成されている。
すなわち、混合ガス供給部Kからバーナ本体1に対して、空気比が1.0未満の混合ガスが供給されて、2列の炎孔3から噴出される混合ガス中のガス燃料Gが、保炎板4よりも外方に突出する状態の燃焼炎を形成して一次燃焼し、そして、一次燃焼した燃焼炎に、二次空気流動用空間Qを通して二次燃焼用空気Ajが供給されて、ガス燃料Gの二次燃焼が行われる、いわゆる、ブンゼン燃焼が行われるように構成されている。
一対の保炎板4の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータ5が、2列に並ぶ炎孔3の間に位置させる状態で設けられている。
この電気ヒータ5は、燃焼炎にて加熱されることになるため、石英管等の保護管に入ったヒータ線を用いて構成されている。
この電気ヒータ5は、燃焼炎にて加熱されることになるため、石英管等の保護管に入ったヒータ線を用いて構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、燃焼炎が、保炎板4よりも外方(上方)に伸びる状態で形成されるものであるから、2列の炎孔3から噴出される混合ガスが燃焼する燃焼空間は、一対の保炎板4の間の空間と、一対の保炎板4の外方(上方)に位置する空間とを加えた空間であり、電気ヒータ5は、一対の保炎板4よりも少し上方に突出する状態で設けられている。
尚、バーナ本体1の一対の保炎板4の間に位置する上側部分における最頂部に対して、一対の保炎板4が、6mm程度突出するように設けられ、電気ヒータ5の外径が、例えば、10mmである。
尚、バーナ本体1の一対の保炎板4の間に位置する上側部分における最頂部に対して、一対の保炎板4が、6mm程度突出するように設けられ、電気ヒータ5の外径が、例えば、10mmである。
(混合ガス供給部の構成)
図1に示すように、都市ガス等のガス燃料Gを供給するガス燃料路6からのガス燃料Gを噴出するガスノズル7が設けられ、このガスノズル7が、混合ガス供給管2の入口部にガス燃料Gを噴出するように構成されている。
ガス燃料路6には、ガス燃料Gの供給を断続する開閉弁8と、ガス燃料Gの供給量を調整する燃料調整弁9とが設けられている。
図1に示すように、都市ガス等のガス燃料Gを供給するガス燃料路6からのガス燃料Gを噴出するガスノズル7が設けられ、このガスノズル7が、混合ガス供給管2の入口部にガス燃料Gを噴出するように構成されている。
ガス燃料路6には、ガス燃料Gの供給を断続する開閉弁8と、ガス燃料Gの供給量を調整する燃料調整弁9とが設けられている。
したがって、混合ガス供給部Kは、ガスノズル7が混合ガス供給管2に対してガス燃料Gを噴出するに伴って、エジェクタ作用によって、燃焼用空気Aを混合ガス供給管2に導入し、導入された燃焼用空気Aとガスノズル7から噴射されたガス燃料Gとを、混合ガス供給管2の内部にて混合した後、バーナ本体1の内部に供給するように構成されている。
また、混合ガス供給部Kは、開閉弁8の開閉により、混合ガスを供給する状態と混合ガスの供給を停止する状態とに切換えられ、かつ、燃料調整弁9の開度調整により、燃焼量を調整できるように構成されている。
(燃焼制御の構成)
図1に示すように、燃焼制御手段としての制御装置M、及び、燃焼開始指令及び燃焼停止指令並びに燃焼量調整指令を制御装置Mに対して指令する運転指令部19が設けられている。
また、図1及び図2に示すように、燃焼空間の温度を検出する温度検出センサ11が設けられている。
図1に示すように、燃焼制御手段としての制御装置M、及び、燃焼開始指令及び燃焼停止指令並びに燃焼量調整指令を制御装置Mに対して指令する運転指令部19が設けられている。
また、図1及び図2に示すように、燃焼空間の温度を検出する温度検出センサ11が設けられている。
制御装置Mは、燃焼開始指令が指令されると、開閉弁8を閉じ状態にして、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を停止した状態で、ヒータ駆動回路5Aを作動させて電気ヒータ5の加熱作動を開始させる。
その後、制御装置Mは、温度検出センサ11の検出温度情報に基づいて、燃焼空間の温度がガス燃料Gの発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になっていることを判別すると、開閉弁8を開き状態に操作しかつ燃料調整弁9を点火用開度に調整して、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を開始させるように構成されている。
その後、制御装置Mは、温度検出センサ11の検出温度情報に基づいて、燃焼空間の温度がガス燃料Gの発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になっていることを判別すると、開閉弁8を開き状態に操作しかつ燃料調整弁9を点火用開度に調整して、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を開始させるように構成されている。
このように、燃焼空間の温度がガス燃料Gの発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になっている状態において、燃焼空間に混合ガスを供給するものであるから、点火器にて点火させなくても、混合ガス中のガス燃料Gが自然に発火して燃焼することになるため、点火器が不要であり、また、ガス燃料Gが燃焼していることを検出する着火センサは不要である。
ちなみに、本実施形態においては、設定燃焼開始温度が、「工業用ガス燃焼設備の安全技術指標:社団法人日本ガス協会 平成21年1月」の記載内容に合わせて、760℃以上に設定されている。
ちなみに、本実施形態においては、設定燃焼開始温度が、「工業用ガス燃焼設備の安全技術指標:社団法人日本ガス協会 平成21年1月」の記載内容に合わせて、760℃以上に設定されている。
また、制御装置Mは、運転指令部19からの燃焼量調整指令に基づいて、燃料調整弁9の開度を調整して燃焼量を調整することになる。
さらに、制御装置Mは、燃焼停止指令が指令されると、開閉弁8を閉じ状態に操作して燃焼を停止し、かつ、電気ヒータ5の加熱作動を停止するように構成されている。
さらに、制御装置Mは、燃焼停止指令が指令されると、開閉弁8を閉じ状態に操作して燃焼を停止し、かつ、電気ヒータ5の加熱作動を停止するように構成されている。
つまり、本実施形態においては、燃焼開始指令に基づいて、電気ヒータ5の加熱作動を開始すると、燃焼停止指令が指令されるまで、電気ヒータ5の加熱作動を継続するように構成されている。
ちなみに、このように電気ヒータ5の加熱作動を継続するように構成することにより、電気ヒータ5の駆動構成の簡素化を図るようにしてある。
ちなみに、このように電気ヒータ5の加熱作動を継続するように構成することにより、電気ヒータ5の駆動構成の簡素化を図るようにしてある。
(加熱装置の構成)
上述した管状ガスバーナBを用いた加熱装置Rを、図4に基づいて説明する。
この加熱装置Rは、大型の鍋等の加熱対象物13を載置する装置本体14の内部に、複数本のバーナ本体1を水平方向に並べた形態に構成されている。
そして、隣接するバーナ本体1の間に相当する箇所や並び方向において端部に位置するバーナ本体1の横外方箇所に、二次燃焼用空気Ajを流動させる二次空気流動用空間Qが形成されている。
上述した管状ガスバーナBを用いた加熱装置Rを、図4に基づいて説明する。
この加熱装置Rは、大型の鍋等の加熱対象物13を載置する装置本体14の内部に、複数本のバーナ本体1を水平方向に並べた形態に構成されている。
そして、隣接するバーナ本体1の間に相当する箇所や並び方向において端部に位置するバーナ本体1の横外方箇所に、二次燃焼用空気Ajを流動させる二次空気流動用空間Qが形成されている。
ちなみに、上述した実施形態においては、制御装置Mが、燃焼を開始させる際には、先ず、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を停止した状態で、電気ヒータ5の加熱作動を開始させ、その後、燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を開始させる管状ガスバーナBの燃焼方法を実行することになる。
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態においては、混合ガス供給部Kを、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するように構成して、ブンゼン燃焼を行わせる形態を例示したが、混合ガス供給部Kを、空気比が1.0以上の混合ガスを供給するように構成して、全一次燃焼を行わせる形態で実施してもよい。
次に、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態においては、混合ガス供給部Kを、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するように構成して、ブンゼン燃焼を行わせる形態を例示したが、混合ガス供給部Kを、空気比が1.0以上の混合ガスを供給するように構成して、全一次燃焼を行わせる形態で実施してもよい。
このように、全一次燃焼を行わせる場合には、一対の保炎用突出部Hのバーナ本体1からの突出高さを高くして、燃焼炎が一対の保炎用突出部Hの間の空間に収まる状態で燃焼させるようにする形態、つまり、一対の保炎用突出部Hの間の空間のみにて、燃焼空間を形成する形態で実施できる。
(2)上記実施形態においては、混合ガス供給部Kが、ガスノズル7が混合ガス供給管2にガス燃料Gを噴出するときに、エジェクタ作用によって、燃焼用空気Aを導入する形態に構成される場合を例示したが、混合ガス供給部Kを、燃焼用空気Aを送風する送風機、及び、燃焼用空気Aとガス燃料Gとを混合する混合器を備えさせて、強制通風式に構成してもよい。
このように、混合ガス供給部Kを強制通風式に構成する場合には、燃焼制御手段としての制御装置Mは、最初に燃焼を開始するときには、ガス燃料Gの供給を停止した状態で、送風機からの空気をバーナ本体1に供給するプレパージを行うことになるものの、温度の制御のために燃焼を一時停止した後に再点火する場合等の再点火時においては、上述したプレパージを省略して、直ちに、電気ヒータ5の加熱作動を開始させて、燃焼空間の温度がガス燃料Gの発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、混合ガス供給部Kからの混合ガスの供給を開始させることになる。
(3)上記実施形態においては、燃焼開始指令に基づいて、電気ヒータ5の加熱作動を開始すると、燃焼停止指令が指令されるまで、電気ヒータ5の加熱作動を継続するように構成する場合を例示したが、燃焼制御手段としての制御装置Mが、温度検出センサ11の検出情報に基づいて、燃焼空間の温度が設定燃焼開始温度(例えば、760℃)よりも高い設定加熱停止温度(例えば、850℃)以上であることを判別すると、電気ヒータ5の加熱作動を停止する形態で実施してもよい。
(4)上記実施形態においては、一対の保炎用突出部Hが、バーナ本体1に一対の保炎板4を装着することによって構成される場合を例示したが、保炎用突出部Hの具体構成は各種変更できる。
例えば、バーナ本体1を、肉厚の大きなパイプ材にて形成し、そのバーナ本体1の周壁部の一部(例えば、上側部分)に、径方向内方に向けて凹入する4角状の凹溝を形成し、その凹溝の底部に、2列に並ぶ炎孔3を形成し、その凹溝の両側面を、一対の保炎用突出部Hとする形態で実施してもよい。
例えば、バーナ本体1を、肉厚の大きなパイプ材にて形成し、そのバーナ本体1の周壁部の一部(例えば、上側部分)に、径方向内方に向けて凹入する4角状の凹溝を形成し、その凹溝の底部に、2列に並ぶ炎孔3を形成し、その凹溝の両側面を、一対の保炎用突出部Hとする形態で実施してもよい。
(5)上記実施形態においては、バーナ本体1が、円筒状のパイプを用いて構成される場合を例示した、バーナ本体1は、例えば、横断面形状が4角や6角のパイプ等、種々の形状のパイプを用いて構成できる。
(6)上記実施形態においては、2列に並ぶ炎孔3の夫々が、隣接する保炎用突出部Hに混合ガスを当て付けるように噴出する形態に形成される場合を例示したが、2列に並ぶ炎孔3の夫々を、保炎用突出部Hの突出方向と平行な方向に沿って混合ガスを噴出する形態に形成して実施してもよい。
(7)上記実施形態においては、管状ガスバーナBを、鍋等の加熱対象物13を下方より加熱する加熱装置Rに装備する場合を例示したが、本発明の管状ガスバーナBは、パン製造用のオーブンや塗装膜乾燥用の乾燥炉等、種々の用途に適用できるものである。
(8)上記実施形態では、設定燃焼開始温度を、「工業用ガス燃焼設備の安全技術指標:社団法人日本ガス協会 平成21年1月」の記載内容に合わせて、760℃に設定する場合を例示したが、設定燃焼開始温度は、760℃よりも高い温度や低い温度に設定することができるものであり、要は、ガス燃料Gを的確に燃焼させることができる温度に設定すればよい。
1 バーナ本体
3 炎孔
5 電気ヒータ
11 温度検出センサ
H 保炎用突出部
K 混合ガス供給部
M 燃焼制御手段
Q 二次空気流動用空間
3 炎孔
5 電気ヒータ
11 温度検出センサ
H 保炎用突出部
K 混合ガス供給部
M 燃焼制御手段
Q 二次空気流動用空間
Claims (5)
- 管状のバーナ本体の周壁部に、炎孔が前記バーナ本体の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナであって、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼制御手段が、
燃焼開始指令が指令されると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させるように構成されている管状ガスバーナ。 - 前記燃焼空間の温度を検出する温度検出センサが設けられ、
前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度以上であることを判別するように構成されている請求項1記載の管状ガスバーナ。 - 前記燃焼制御手段が、前記温度検出センサの検出情報に基づいて、前記燃焼空間の温度が前記設定燃焼開始温度よりも高い設定加熱停止温度以上であることを判別すると、前記電気ヒータの加熱作動を停止するように構成されている請求項2記載の管状ガスバーナ。
- 前記混合ガス供給部が、空気比が1.0未満の混合ガスを供給するように構成され、
一対の前記保炎用突出部の横外側部に、二次空気流動用空間が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の管状ガスバーナ。 - 管状のバーナ本体の周壁部に、炎孔が前記バーナ本体の長手方向に沿って2列に並ぶ状態で形成され、
一対の保炎用突出部が、2列に並ぶ前記炎孔の両横脇の夫々に分散して位置しかつ前記バーナ本体の外方に向けて突出する状態で設けられ、
ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを前記バーナ本体の内部に供給する混合ガス供給部が設けられた管状ガスバーナの燃焼方法であって、
前記一対の保炎用突出部の間の燃焼空間に、棒状の電気ヒータが、2列に並ぶ前記炎孔の間に位置させる状態で設けられ、
燃焼を開始させる際には、先ず、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を停止した状態で、前記電気ヒータの加熱作動を開始させ、その後、前記燃焼空間の温度がガス燃料の発火温度よりも高い設定燃焼開始温度以上になると、前記混合ガス供給部からの混合ガスの供給を開始させる管状ガスバーナの燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013121938A JP2014238244A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 管状ガスバーナ及び管状ガスバーナの燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013121938A JP2014238244A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 管状ガスバーナ及び管状ガスバーナの燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014238244A true JP2014238244A (ja) | 2014-12-18 |
Family
ID=52135522
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|---|---|---|---|
| JP2013121938A Pending JP2014238244A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 管状ガスバーナ及び管状ガスバーナの燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014238244A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2026019316A1 (en) * | 2024-07-18 | 2026-01-22 | Bngs Beheer B.V. | A hybrid heater for heating an oven, an oven comprising the hybrid heater, a method for operating the hybrid heater |
-
2013
- 2013-06-10 JP JP2013121938A patent/JP2014238244A/ja active Pending
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| WO2026019316A1 (en) * | 2024-07-18 | 2026-01-22 | Bngs Beheer B.V. | A hybrid heater for heating an oven, an oven comprising the hybrid heater, a method for operating the hybrid heater |
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