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JPH11223314A - 酸素―燃料バーナー - Google Patents

酸素―燃料バーナー

Info

Publication number
JPH11223314A
JPH11223314A JP10340458A JP34045898A JPH11223314A JP H11223314 A JPH11223314 A JP H11223314A JP 10340458 A JP10340458 A JP 10340458A JP 34045898 A JP34045898 A JP 34045898A JP H11223314 A JPH11223314 A JP H11223314A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
oxygen
fuel
flame
rich gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10340458A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephane Arnoux
ステファン・アルノー
Dominique Robillard
ドミニク・ロビラード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of JPH11223314A publication Critical patent/JPH11223314A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/725—Protection against flame failure by using flame detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/32—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】クォールの機械的強度を弱めたり、この中を通
るガスの流れの質を悪化させることなく、点火装置や火
炎分析装置などの補助装置を装備したバーナーを提供す
る。 【解決手段】酸素―燃料バーナー１０は、３つの燃料供
給パイプ１６と、酸素リッチガスを供給するためのパイ
プ１８とを具備し、これらパイプの出口は、ほぼ同じ方
向（Ｘ−Ｘ）に向けられており、また、これらパイプが
加熱炉のクォール１２中へと向けられ状態で加熱炉の壁
の中を通るように取り付けられる。このバーナーは、炎
に対して作用するための第１の補助装置としての点火装
置５０と、炎の状態を検出するセル６２を備えた第２の
補助装置６０とを備えている。これら、補助部材は、上
記パイプにより供給される燃料ガスと酸素リッチガスと
が合流する領域のバーナーの上流部に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つの燃料
供給パイプと、酸素リッチガスを供給するための少なく
とも１つのパイプとを具備し、これらパイプの出口は、
ほぼ同じ方向に向けられており、また、前記パイプが加
熱炉の中へと向けられ状態で加熱炉の壁の中を通るよう
に取り付けられるように設計された酸素―燃料バーナー
に関する。
【０００２】
【従来技術】このようなバーナーは、特にエナメル溶融
用又はアルミニウム溶融用の加熱炉で使用されている。
これらのバーナーは、中にホールが貫通しているレンガ
を介して加熱炉の壁を通して設置されている。このレン
ガはクォール（ｑｕａｒｌ）と呼ばれる。燃料供給パイ
プの出口側端部及び酸素リッチガス供給パイプの出口側
端部は前記クォールの通路の中に現れる。後者は一般
に、加熱炉に向かって末広がりの輪郭を有する。炎の根
元はクォールの中の、燃料と酸素リッチガスとが合流し
て混ざる領域に設置される。
【０００３】中の温度が燃料の自然発火温度より低い温
度の囲いの中でバーナーに点火できるようにするために
は、バーナー点火装置を使用する必要がある。従って、
このような装置は、加熱炉の壁の中に備え付けられるこ
とが知られている。燃料と酸素リッチガスとが合流する
領域に点火装置を近づけるために、該点火装置は一般
に、クォールの中に具備されて且つ後者の中を通る通路
の中に現れるダクトの中に設置される。
【０００４】同様に、バーナーの出口に炎があることを
チェックするために、火炎保持領域付近の紫外線放射を
検出するための手段を備えることが知られている。これ
らの手段は、例えば紫外線放射を検出するためのセルを
具備する。このセルは、クォールの中に形成され且つ後
者の通路の中に現れるダクトの中に備え付けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】クォールは耐火物で作
られる。クォールの中を通る通路に現れるダクトの存在
により、これら（クォール）の構造が弱くなる。更に、
これらの出現ダクトは、末広通路の中のガス流の流れる
状態を悪化させる。
【０００６】本発明の目的は、このようにクォールの機
械的強度を弱めたりまた後者の中を通るガスの流れの質
を悪化させることなく、点火装置や火炎分析装置などの
補助装置を装備したバーナーを提供することにより、上
記の問題を解決することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明の主題は、上記タイプの酸素―燃料バーナーであっ
て、前記バーナーが、炎に作用するための少なくとも１
つの補助部材を含み、前記補助部材が、燃料ガスと酸素
リッチガスとが合流する領域のバーナーの上流部に配置
されることを特徴とする、酸素―燃料バーナーである。
【０００８】特定の実施の形態に係われば、バーナー
は、以下の特徴のうちの１つ以上を備えている。
【０００９】バーナーは前記パイプを有するする本体を
備え、この本体は加熱炉の内側に向かってのみ開いてお
り、且つ酸素リッチガスを供給するための供給源に接続
するための少なくとも１つの流体栓を含み、従って前記
本体は前記酸素リッチガス供給パイプを規定し、前記本
体の中には１つ又は各燃料供給パイプが通っており、１
つ又は各補助部材が前記本体に取り付けられており、バ
ーナーに酸素リッチガスを供給するときに酸素リッチガ
ス流がこの補助部材を通り抜けるようになっている。
【００１０】前記本体の中を通る１つ又は各燃料供給パ
イプが後者上に取り外し可能に取り付けられている。
【００１１】前記１つ又は各補助部材は、動作主軸を有
し、１つ又は各主軸は前記パイプの前記出口方向に対し
て０°〜４５°、都合良くは０°〜２０°の角度を規定
している。
【００１２】前記１つ又は各補助部材は、火炎保持領域
の中で動作するように傾けられている。
【００１３】前記補助部材のうちの１つは点火装置を備
えている。
【００１４】前記点火装置は種火を供給するためのチュ
ーブを備え、前記チューブの出口は燃料が酸素リッチガ
スと合流する領域の２ｃｍ〜１０ｃｍ上流の距離に位置
されている。
【００１５】前記補助部材のうちの１つがウィンドウを
備えている。
【００１６】前記補助部材のうちの１つが火炎分析装置
を備えている。
【００１７】前記火炎分析装置が、紫外線領域において
炎が発する光強度を測定するためのセルを備え、前記セ
ルが、測定された前記強度を少なくとも２つの予め決め
られた閾値と比較してそこからバーナーが正常ではない
動作状態にあることを推測するための手段に接続されて
いる。
【００１８】
【実施の形態】図１は、クォール１２と組み合わされた
酸素―燃料バーナー１０を示す。このバーナー１０は、
燃料ガスをクォールの中に供給するための３つのパイプ
又はチューブ１６を備えた本体１４を有する。また、こ
の本体１４は、クォールの中に純粋でない酸素を供給す
るためのパイプ１８を中に規定している。
【００１９】前記本体１４は、軸Ｘ−Ｘを中心軸とする
ほぼ円筒形のシェル又はケーシング２０を備えている。
このシエルの後端部は、部分球形のキャップ形状の端部
壁２２で終わっている。また、このシェル２０は、開口
部２４により、正面端部でその全断面にわたって大きく
開口し、この開口部２４はクォールの中を通る通路２６
と連通している。
【００２０】前記シェル２０は、符号２８及び３０で示
された２つの連続したチャンバを規定している。これら
２つのチャンバは、横断壁３２によって隔てられてい
る。
【００２１】一方のチャンバ２８は、横断壁３２と端部
壁２２との間に延びており、また、他方のチャンバ３０
は、横断壁３２と開口２４との間に延びている。前記チ
ャンバ２８は、シェル２０の側壁に設けられた流体栓
（タップ）３４を介して供給される燃料ガスを受け取る
ようになっている。この流体栓３４は、チャンバ２８の
中に直接延びており、また、燃料ガス供給源に接続する
ための手段（図示せず）を備える。
【００２２】前記３つのパイプ１６は、同じ長さの３つ
のチューブにより形成され、これらは互いに並行になっ
て、これらの断面が正三角形を規定するようにして延び
ている。これらの３つのチューブは、前記横断壁３２の
中を通って燃料ガスチャンバ２８と連通している。これ
らチューブは、本体１４の軸Ｘ−Ｘに平行に延び、チャ
ンバ３０を貫通している。
【００２３】３つのパイプ１６の端部は、本体１４から
突き出ており、クォールの通路２６の中に、これと同軸
的になっている。
【００２４】前記チャンバ３０は、シェル２０の側壁を
貫通したサイド流体栓３６によって運ばれる酸素リッチ
ガスを受け取るようになっている。この流体栓３６は、
チャンバ３０の中に突出し、また、酸素リッチガス（例
えば空気蒸留によって得られる純粋でない酸素）の供給
源に接続される手段（図示せず）を備えている。本体の
円筒形側壁は、チャンバ３０の全長にわたって、酸素リ
ッチガス供給パイプ１８を規定し、このパイプ１８は、
前記開口２４を介してクォールの通路２６に連通してい
る。
【００２５】前記シェル２０は、２つのフランジ３７と
１セットのボルトとによって横断壁３２の所で互いに連
結された２つの同軸的なパーツにより形成されることが
好ましい。
【００２６】前記クォール１２は、平行六面体の外形を
有する耐火物で作られたレンガでできている。そして、
この通路２６は、クォールの中をその最も長い方向に沿
って貫通している。この通路は、ガスの流れる方向から
順次、入口備え、小断面の円筒形部分２６Ａと、出口を
備え、円筒形部分２６Ａよりも直径が大きくかつこれと
同軸の円筒形部分２６Ｂとを有している。これらの２つ
の部分２６Ａ及び２６Ｂは、末広部分２６Ｃによって互
いに連結されており、この末広部分２６Ｃでは、通路の
直径は、ガスの流れ方向に向かって大きくなっている。
【００２７】前記入口側では、前記円筒形部分２６Ａ
は、端ぐり２６Ｄを備え、該端ぐり２６Ｄの外径は、シ
ェル２０の側壁の外径よりわずかに大きい。
【００２８】更に、クォールは、加熱炉の外側に向いた
面上に４つのアンカーピン４０を備え、これらアンカー
ピンは、耐火物の中に入り込んでおり、ピンの突出端部
は、所定長さのねじ付きロッドによって形成されてい
る。
【００２９】前記バーナーをクォールに固定するため
に、シェル２０はその外側に、アンカーピン４０のねじ
部分が挿入される孔を備えたフランジ４２を有し、バー
ナーが４つのナット４４によってクォールに固定される
ようになっている。
【００３０】図１に示されたように、３つのパイプ１６
の出口端部は、前記末広部分２６Ｃの中にほぼ位置され
ている。
【００３１】本発明に従えば、前記本体は、炎に作用す
ることを目的とした２つの補助部材を備えている。これ
ら補助部材は、燃料ガスと酸素リッチガスが合流する領
域の上流に設置されている。
【００３２】特に、本体は、点火装置（第１の補助部
材）５０を支持している。この点火装置は、混合燃料を
供給するためのパイプ５２を有する。このパイプ５２
は、バーナーの前記軸Ｘ−Ｘに平行な軸Ｙ−Ｙに沿って
延びている。また、このパイプ５２は、前記端部壁３２
に横断壁２２を連結する、直径が大きく同軸的なチュー
ブによって規定されたトンネルを介して、チャンバ２８
の中を通過している。
【００３３】前記パイプ５２には、その後端部、つまり
端部壁２２から外側に突き出たその端部に、予混合手段
５６が設けられ、この記予混合手段５６は、パイプ５２
のこれと反対側端部に混合燃料を供給する。好適なタイ
プのこのの手段５６は、例えば、天然ガス又はプロパン
等の燃料供給源（図示せず）に接続するためのコネクタ
５８と、及び空気入口５９とを具備する。
【００３４】前記チューブ５２は、その自由端が３つの
チューブ１６の出口端部の上流側でクォールの中に位置
されている。３つのパイプ１６の出口端部をチューブ５
２の出口端部から隔てる距離は、軸Ｘ−Ｘに沿って測定
すると、２〜１０ｃｍ、例えば５ｃｍであることが都合
良い。
【００３５】更に、バーナーは、炎を分析するための装
置によって形成される第２の補助部材（符号６０で示し
た）を具備する。この装置は、紫外線に対応する波長に
対して炎の光強度を測定するためのセル６２を有する。
このセルは、一端が開口した円筒形ハウジング６４の中
に備え付けられている。また、このセルは、チャンバ２
８の中を通るチューブ６６によって延びている。。従っ
て、チューブ６６の片側は端部壁２２の中を通り、その
反対側は横断壁３２の中を通って、チャンバ３０の中に
自由に位置している。
【００３６】前記チューブ６６の軸Ｚ−Ｚは、バーナー
の軸Ｘ−Ｘに平行であり、セル６２は軸Ｚ−Ｚに沿って
設置されている。
【００３７】図２に示すように、前記両チューブ５２、
６６は、２つの燃料ガス供給パイプ１６の間で、角度を
なして離間するようにして配置されている。尚、この図
では、チューブ６６は、その断面の平面には実際には存
在しないために、２点鎖線で示されている。
【００３８】前記ハウジング６４は、その後端部に、セ
ル６２をデータ処理ユニット７０に接続する電線のため
の密閉された出口通路を有する。
【００３９】前記データ処理ユニット７０は、異常を検
出するためにバーナーの動作を分析するように設計され
ている。このため、データ処理ユニット７０は、例え
ば、セル６２から入ってくる信号をデジタル信号に変え
るアナログデジタル変換器を備えている。このアナログ
デジタル変換器は、例えば、マイクロプロセッサを備え
る論理演算装置に接続されている。
【００４０】後者は、セル６２により測定された強度Ｉ
を、少なくとも２つの予め設定された閾値のセットと比
べ、そこからバーナーの動作が異常な状態である可能性
を推測するようにプログラムされている。
【００４１】特に、この閾値のセットは、少なくとも第
１の閾値Ｉ1 （例えば、バーナーの動作の標準強度Ｉ0
の約１１５％に等しい）を有している。セルにより測定
された強度が、この第１閾値Ｉ1 を超えると、データ処
理ユニット７０はバーナーの中の円筒状部分２６Ｂの上
流まで炎が入ったと推測し、これは円筒状部分２６Ｂの
構造が破壊される危険性をはらむ。
【００４２】例えば、バーナーの動作の標準強度の８５
％に相当する第２の閾値Ｉ2 は、もしセル６２によって
測定された強度がこの第２の予め設定された閾値Ｉ2 未
満であれば、火炎分離又はパイプ１６の詰まりを検出す
ることを可能にする。
【００４３】図１及び図２に示されたバーナーは以下の
ように動作する。バーナーを点火するために、点火装置
５０がまず作動する。このために、予混合手段５６に混
合燃料が供給され、この混合燃料はチューブ５２の開口
端へと流れる。圧電素子（図示せず）によって、チュー
ブ５２の前記開口端にスパークが発生され、前記混合物
を点火する。
【００４４】バーナーを適切に点火するために、バーナ
ーには、流体栓３４を介して、例えば（主にメタンから
形成される）天然ガスなどの燃料ガスが供給される。同
時に、流体栓３６を介してバーナーに純粋ではない酸素
が供給される。
【００４５】前記燃料ガスは、チャンバ２８に充満し、
次に３つのパイプ１６を通ってクォールへと流れる。一
方、酸素は、チャンバ３０に充満し、次にクォールの中
を通る通路の小径部分２６Ａに入るシェル２０の開口端
に直接流れ込む。
【００４６】これら酸素と天然ガスとが、シェルの側壁
によって規制された酸素供給パイプ１８の下流であっ
て、３つのパイプ１６の出口の上流側に位置する領域
で、互いに接触すると、チューブ５２の端部の所で維持
されている炎の作用で、燃料ガスは酸素と接触して炎と
なって燃える。
【００４７】従って、バーナーの炎は、燃料ガス／酸素
混合領域を形成するクォールの広がった部分２６Ｂに位
置する３つのパイプ１６の出口端部の所で生成されるこ
とが理解されるであろう。
【００４８】次に点火装置５０は停止し、点火炎は消さ
れる。
【００４９】バーナーの動作中、光電セル６２は、火炎
保持領域の中の炎によって放射される紫外線の光強度を
連続的に測定する。先に述べたように、バーナーの動作
における異常の可能性を検出するために、測定された強
度は所定の閾値Ｉ1 及びＩ2と比較される。
【００５０】前記２つの補助部材５０及び６０は、燃料
ガス／酸素混合領域の上流に配置されているので、バー
ナーの動作中は、これら補助部材は、多くても複数のガ
スのうちの１つのみとしか接触しない。従って、これら
補助部材は、バーナーの端部で持続される炎の熱に直接
さらされることはない。
【００５１】従って、前記チューブ５２又はセル６２に
ダメージを与える危険性は減じられる。
【００５２】更に、前記チューブ５２、又は火炎分析装
置の端部には、酸素流が常に流されて連続的に冷却され
ており、これにより、これらが炎によって放射される熱
の作用によって破壊される危険性はかなり減る。
【００５３】更に、従来技術の装置において、点火装置
又は火炎分析装置は、クォールの中に作られ且つ後者の
中を通る通路の中に現れる補助ダクトの中に配置される
ので、（補助部材が連続的に冷却されるように中にこの
補助部材が備え付けられている）ダクト中に冷却ガス流
を確保することが必要である。冷却用に使用されるガス
は一般には空気である。
【００５４】このような冷却流の流入は、加熱炉の適切
な動作に障害となり、特に、冷却流が空気流である場
合、空気中の窒素が加熱炉に導入された酸素と反応して
酸化窒素となるので、酸化窒素により重大な汚染のもと
となり得る。
【００５５】本発明に従ったバーナーを用いて、補助部
材を空気が通り抜けることにより、酸化窒素の生成がか
なり抑制される。
【００５６】図３ないし図５は、クォール１０２にはめ
込まれたバーナーの他の実施の形態（符号１００で示
す）を示す。
【００５７】クォール１０２は、先の実施の形態のクォ
ール１２に概ね似ており、残りの説明の中では追加的な
特徴のみを記載することにする。
【００５８】バーナー１００は、クォールの入口に酸素
リッチガスを運び込むためのパイプによって規定された
本体１０４を一方では有し、燃料ガスを運ぶための３つ
のパイプ又はチューブ１０６からなるセットを他方では
有する。
【００５９】前記本体１０４は、前側に、クォールに接
続するための円筒形部分１１０を有する、軸Ｘ−Ｘに関
して軸対称のシェル１０８によって規定されている。こ
の円筒形部分１１０は、直径が端部壁１１４まで徐々に
大きくなっている切頭円錐形部分１１２によって上流に
延長されている。
【００６０】酸素リッチガス供給源（図示せず）に接続
するための流体栓１１６は、前記切頭円錐形部分１１２
の側壁に形成されている。
【００６１】このバーナーをクォールに固定するため
に、接続部分（円筒形部分）１１０は、図１及び図２の
実施の形態のフランジ４２に似た外部フランジ１１８を
有する。
【００６２】前記端部壁１１４には、軸Ｘ−Ｘに平行に
シェル１０８の外側までのみに延びたチューブ１２０が
貫通している。このチューブは、３つの注入チューブ１
０６を支持するためのものである。また、このチューブ
１２０は、その自由端にフランジ１２２を有し、該フラ
ンジ１２２は、３つのチューブ１０６を保持する端部装
着体１２４を受け取るように設計されている。この端部
装着体１２４からは、燃料ガス供給源（図示せず）に接
続するためのパイプ１２６が延びている。また、この端
部装着体１２４は、取り外し可能な保持リング１２８に
よってフランジ１２２に接続されている。
【００６３】前記リング１２８は、チューブ１２０と端
部装着体１２４との間が密閉接続されるようにする。更
に、このリング１２８は、バーナーの軸Ｘ−Ｘに対して
平行な方向にきっちり沿ってチューブ１０６を機械的に
保持する。
【００６４】更に、図３に示すように、火炎分析装置１
３０は、後部壁１１４に取り付けられている。この装置
は、本体１０４の中に突出した接続チューブ１３２を有
する。このチューブ１３２は、その自由端に密閉された
ハウジング１３４を有し、このハウジング１３４の中に
は、紫外線領域の光強度を測定するためのセル１３６が
入れられている。このセルは、チューブ１３２の軸Ｙ−
Ｙに沿った方向に向けられている。この軸Ｙ−Ｙは、バ
ーナーの軸Ｘ−Ｘに対して、７．５°の角度で傾斜して
いる。前記セル１３６は、前記ユニット７０に似たデー
タ処理ユニットに接続されている。
【００６５】図３に示すように、前記軸Ｙ−Ｙは、だい
たい注入チューブ１０６の出口平面、つまり火炎保持領
域で、バーナーの軸Ｘ−Ｘに交わる。
【００６６】セル１３６の視線をはっきりさせるため
に、クォール１０２の断面の小さな方である第１部分
は、クォールの通路の中に長手方向溝を形成する排出口
（ｏｆｆｔａｋｅ）１３８を側面に備えている。
【００６７】更に、バーナーは点火装置１４０を具備し
ている。この装置は、図４に示すように、端部壁１１４
に固定されている。このため、端部壁は、環状開口部１
４２を有し、ここから支持チューブ１４４が外方に延び
ている。この支持チューブは、シェル１０８中に開口し
ている。また、この支持チューブ１４４の軸Ｚ−Ｚは、
パイプ１０６のセットの軸Ｘ−Ｘに対して約５°の角度
をなしている。
【００６８】混合燃料供給源（図示せず）に接続される
コネクタを一端に有する予混合手段１４６は、チューブ
１４４の自由端に取り付けられている。この予混合手段
１４６のもう一方の端部は、チューブ１４４の中にはめ
込まれ、且つシェル１０８の中を通って延在するチュー
ブ１４８によって延長されている。このチューブ１４８
の自由端は、パイプ１０６の出口平面のクォール上流に
開口している。特に、チューブ１４８の端部をパイプ１
０６の端部から隔てる距離は、例えば５ｃｍである。
【００６９】前記チューブ１４８をクォールの小径部分
に通すために、後者は第１排出口１３８に関して角度の
ずれた第２排出口１５０を有する。
【００７０】最後に、図５に示すように、前記端部壁１
１４は、この端部壁１１４の中に密閉された状態で固定
され、透明材料で形成されたディスクからなるウィンド
ウ１５２を有する。このウィンドウは、バーナーの中身
への視覚的アクセスを可能にし、特にバーナーの動作中
に炎を見ることを可能とする。
【００７１】この実施の形態で提供される補助部材の配
置を用いて、燃料ガスが酸素リッチガスと合流する領域
の上流に補助部材が配置されるため、後者はバーナーに
よって維持される炎からの熱放射からも保護されること
が理解されよう。更に、先の実施の形態と同じように、
これら３つの補助部材には酸素リッチガスのストリーム
が通り抜けるため、これらの部材は連続的に冷却され
る。
【００７２】この実施の形態において、複数の燃料ガス
注入パイプ１０６のセットは、チューブ１２０の端部に
取り外し可能に取り付けられている。従って、本体１０
４によって直接保持される補助部材を取り除く必要な
く、パイプ１０６を取り替えてこれらに予防用メンテナ
ンス操作を行うことが簡単である。
【００７３】実際に、パイプ１０６のみの取り外しは、
リング１２８をロック解除し、そこからパイプを支持す
るエンドフィッティング１２４を取り出すことによって
行うことができる。
【００７４】どちらの実施の形態においても、燃料ガス
混合物が酸素リッチガスに合流する領域の後部に点火装
置を取り付けることは、どんな燃料をバーナーに使用す
る場合でも、注入パイプの端部で良好な火炎を維持する
助けとなる。これは、この配置を用いれば、注入パイプ
の出口ですぐに着火が起こるからである。
【００７５】一方、点火装置がクォールの中に現れる従
来技術の装置において、混合物は、クォールの中で注入
パイプの出口から一定の距離のところで点火されるた
め、確実に火炎保持するために燃料ガス流の流れる方向
とは反対方向に前進燃焼しなければならない。このよう
な燃焼流の移動は、特に、燃料が液体燃料であり流速が
速い場合、常に満足に行われるわけではない。
【００７６】勿論、補助部材をしっかり保護しながら、
燃料及び酸素リッチガスの入口を逆にしてこの補助部材
を燃料とのみ接触させてもよい。
【００７７】予想に反して、放射された強度はバーナー
の火力とともに変化しないので、炎は紫外線放射の強度
の単一測定に基づいて分析されてもよい。従って、バー
ナー中の燃料ガス及び酸素リッチガスの流速がどれくら
いの速度であっても、火炎保持領域で測定された強度
は、ほぼ一定に保たれる。
【００７８】この現象を説明する考え得る仮説は、燃料
パイプの燃料注入平面のすぐ下流に位置する混合領域
が、燃料ガスの流速にかかわらず紫外線で充満している
と推測される。従って、注入パイプの出口のすぐそばの
混合領域（つまり火炎保持領域）の観測を可能にする測
定装置を注入領域の上流に配置すれば、バーナーによっ
て送られる熱量に依存しない強度を測定することが可能
となり、これにより、信号の簡単な分析を行うことが可
能となり、そこからバーナーの動作状態を推測できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ガラス加熱炉クォールに組み込まれた
本発明の一実施の形態に係わるバーナーの縦断面図であ
る。
【図２】図２は、図１のバーナーをＩＩ―ＩＩ線に沿っ
て切断した断面図である。
【図３】図３は、本発明に従ったバーナーの他の実施の
形態を示し、図５のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う縦断面図で
ある。
【図４】図４は、図３に示すバーナーの図５のＩＶ―Ｉ
Ｖ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３のＶ―Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】 １０…酸素―燃料バーナー、１２…クォール、１６…チ
ューブ（パイプ）、１４…本体、１８…パイプ、２０…
シェル、２４…開口部、２６…通路、２８，３０…チャ
ンバ、５０…点火装置（第１の補助部材）、５６…予混
合手段、６０…第２の補助部材、６２…セル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドミニク・ロビラード フランス国、78000 ベルサイユ、レジダ ンス・デ・ペピニエール ８、リュ・シャ ン・ラガルド 23

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの燃料供給パイプ（１
    ６；１０６）と、酸素リッチガスを供給するための少な
    くとも１つのパイプ（１８、１０８）とを具備し、これ
    らパイプの出口は、ほぼ同じ方向（Ｘ−Ｘ）に向けられ
    ており、また、前記パイプが加熱炉の中へと向けられ状
    態で加熱炉の壁の中を通るように取り付けられるように
    設計された酸素―燃料バーナーにおいて、このバーナー
    は、炎に対して作用するための少なくとも１つの補助部
    材（５０、６０；１３０、１４０、１５２）を備えるこ
    とと、この補助部材（５０、６０；１３０、１４０、１
    ５２）が燃料ガスと酸素リッチガスとが合流する領域の
    バーナーの上流部に配置されていることとを特徴とす
    る、酸素―燃料バーナー。
  2. 【請求項２】 前記パイプを備えた本体（１４、１０
    ４）をさらに具備し、この本体は、加熱炉の内部に向か
    ってのみ開いており、かつ、酸素リッチガスを供給する
    ための供給源に接続される少なくとも１つの流体栓（３
    ６；１１６）を備え、従って、この本体は、前記酸素リ
    ッチガス供給パイプ（１８）を規定し、そして、前記本
    体には１つ又は各燃料供給パイプ（１６；１０６）が貫
    通しており、また１つ又は各補助部材（５０；６０；１
    ３０、１４０、１５２）が、酸素リッチガスをバーナー
    に供給するときに、酸素リッチガスの流れが該補助部材
    を吹き抜けるように、本体に取り付けられていることを
    特徴とする、請求項１記載のバーナー。
  3. 【請求項３】 前記本体（１０４）の中を通る１つ又は
    各燃料供給パイプ（１０６）が本体に取り外し可能に取
    り付けられることを特徴とする、請求項２記載のバーナ
    ー。
  4. 【請求項４】 前記１つ又は各補助部材（５０、６０；
    １３０、１４０、１５２）が動作主軸（Ｙ−Ｙ、Ｚ−
    Ｚ）を有し、これら動作主軸は、前記パイプ（１６、１
    ８；１０６、１０８）の前記出口方向（Ｘ−Ｘ）に対し
    て０ないし４５°傾斜していることを特徴とする請求項
    １ないし３のいずれか１に記載のバーナー。
  5. 【請求項５】 前記１つ又は各補助部材が火炎保持領域
    に作用するように傾けられている、請求項１ないし４の
    いずれか１に記載のバーナー。
  6. 【請求項６】 前記補助部材のうちの１つが点火装置
    （５０；１４０）を備えることを特徴とする、請求項１
    ないし５のいずれか１に記載のバーナー。
  7. 【請求項７】 前記点火装置が点火火を供給するための
    チューブ（５２；１４８）を含むことを特徴とし、前記
    チューブ（５２；１４８）が、燃料が酸素リッチガスと
    合流する領域の２ｃｍ〜１０ｃｍ上流の距離のところに
    位置する出口端を有する、請求項６記載のバーナー。
  8. 【請求項８】 前記補助部材のうちの１つがウィンドウ
    （１５２）を備えることを特徴とする、請求項１ないし
    ７のいずれか１に記載のバーナー。
  9. 【請求項９】 前記補助部材のうちの１つが火炎分析装
    置（６０；１３０）を備えることを特徴とする、請求項
    １ないし８のいずれか１に記載のバーナー。
  10. 【請求項１０】 前記火炎分析装置（６０；１３０）が
    紫外線領域の炎によって生成された光強度を測定するた
    めのセル（６２；１３６）を備えることと、前記セル
    （６２；１３６）が前記測定された強度を少なくとも２
    つの予め設定された閾値（Ｉ１、Ｉ２）と比較してそこ
    からそのバーナーが正常でない動作状態であることを推
    測することと、を特徴とする、請求項９記載のバーナ
    ー。
JP10340458A 1997-12-02 1998-11-30 酸素―燃料バーナー Withdrawn JPH11223314A (ja)

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