(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に配置した給排気流路中に、両側を通気性支持板により支持した蓄熱部を構成して、蓄熱部内に蓄熱体を充填する構成とし、少なくとも一方側の通気性支持板は、より上側が蓄熱部の外方に向かう傾斜部を構成すると共に、給排気流路には傾斜部を構成した通気性支持板の上部に対応して逃げ空間部を構成したことを特徴とするリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【請求項２】
通気性支持板は、全体を同一角度で傾斜させて傾斜部としたことを特徴とする請求項１に記載のリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【請求項３】
通気性支持板は、全体を傾斜させ、上部と下部とで傾斜角度を異ならせることを特徴とする請求項１に記載のリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【請求項４】
通気性支持板は、下部のみに傾斜部を構成したことを特徴とする請求項１に記載のリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【請求項５】
給排気流路中に蓄熱部を通して燃料供給管を設置し、燃料供給管には、少なくとも傾斜部を構成した通気性支持板側の下部に案内突起を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【請求項６】
給排気流路中に蓄熱部を通して燃料供給管を設置し、少なくとも傾斜部を構成した通気性支持板側において、給排気流路の下部壁から燃料供給管の下部方向に案内板を設けたことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載のリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横方向に配置した給排気流路中に、両側を通気性支持板により支持した蓄熱部を構成して、蓄熱部内に蓄熱体を充填する構成としたリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リジェネレイティブバーナシステムは、内部の給排気流路中にアルミナボール等の蓄熱体を充填した蓄熱部を設けたバーナの２台を一組として交互に切換燃焼を行わせることで、蓄熱部内の蓄熱体により廃熱回収を行う高効率の燃焼システムである。
【０００３】
図７はリジェネレイティブバーナにおける蓄熱部、この場合、給排気流路を横方向に配置して、給排気がほぼ水平方向に流れる蓄熱部の従来の構成例を示すものである。これらの図において符号ａは給排気流路であり、この給排気流路ａ中に両側をパンチングプレート等の通気性支持板ｂにより支持して蓄熱部ｃが構成されており、この蓄熱部ｃを通して燃料供給管ｄが設置されている。蓄熱部ｃには給排気流路ａの上部に設けた充填口ｅからアルミナボール等の蓄熱体ｆが充填され、充填後、蓋ｇが閉じられる構成である。尚、符号ｈはバーナタイルである。
【０００４】
以上の構成において、図示している側のバーナの燃焼時には、図中実線で示すように蓄熱部ｃには燃焼用空気が右方向に流れ、この際、前のサイクルで蓄熱体ｆに蓄熱された熱が回収されると共に、燃料供給管ｄには燃料が右方向に流れ、下流側において混合されて燃焼が行われる。
【０００５】
一方、図示している側のバーナの燃焼停止時、即ち排気時には、他のバーナ側の燃焼で発生した排気ガスが図中破線で示すように蓄熱部ｃ内を左方向に流れ、この際、蓄熱体７に蓄熱が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
蓄熱部ｃは完全に閉鎖された空間であり、その中に蓄熱体ｆが密な状態で充填されているため、蓄熱体ｆの廃熱回収による膨張、燃焼用空気や排気ガスの流れによる流動等が原因で蓄熱体ｆ同士が押し合う現象がおき、これにより蓄熱部ｃにおいて各蓄熱体ｆや通気性支持板ｂ等との間に外力が発生して、その作用により内部に生じる応力によりバーナタイルｈ、通気性支持板ｂ、燃料供給管ｄが損傷、変形したり、蓄熱体ｆが摩耗したりする場合がある。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、横方向に配置した給排気流路中に、両側を通気性支持板により支持した蓄熱部を構成して、蓄熱部内に蓄熱体を充填する構成とし、少なくとも一方側の通気性支持板は、より上側が蓄熱部の外方に向かう傾斜部を構成すると共に、給排気流路には傾斜部を構成した通気性支持板の上部に対応して逃げ空間部を構成したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構を提案する。
【０００８】
上記の構成において、本発明では、通気性支持板は、全体を同一角度で傾斜させて傾斜部としたり、全体を傾斜させるが、上部と下部とで傾斜角度を異ならせたり、又は下部のみに傾斜部を構成することができる。
【０００９】
また本発明では、上述した構成において、給排気流路中に蓄熱部を通して燃料供給管を設置し、燃料供給管には、少なくとも傾斜部を構成した通気性支持板側の下部に案内突起を設けることを提案する。
【００１０】
また本発明では、上述した構成において、給排気流路中に蓄熱部を通して燃料供給管を設置し、少なくとも傾斜部を構成した通気性支持板側において、給排気流路の下部壁から燃料供給管の下部方向に案内板を設けることを提案する。
【００１１】
本発明においては、上述したような原因により、蓄熱体同士が押し合う現象がおき、各蓄熱体や通気性支持板との間に給排気の流れ方向の外力が生じると、傾斜している通気性支持板に接している蓄熱体には、外力の作用により上方への分力が生じる。
【００１２】
この際、給排気流路には、傾斜させている通気性支持板の上部に対応して逃げ空間部を構成しているため、通気性支持板に接している蓄熱体は、上記分力により次第に上部の逃げ空間部内に移動して行き、このようにして、蓄熱体同士が押し合う現象による外力、従って蓄熱体や通気性支持板等の間に発生する応力が軽減される。
【００１３】
給排気流路中に蓄熱部を通して燃料供給管を設置している場合、上述したように蓄熱体が分力により上方に移動する際には、蓄熱体と燃料供給管の下部との間にも外力、そしてそれにより応力が発生するのであるが、燃料供給管の下部に案内突起を設けたり、給排気流路の下部壁から燃料供給管の下部方向に案内板を設ければ、これらにより蓄熱体は燃料供給管の左右側に案内されて上方に移動するようになるので、それらの間の外力、そして夫々の応力を軽減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１、図２は本発明に係るリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第１の実施の形態を示すものである。
図において、符号１は横方向に配置された給排気流路であり、この給排気流路１中にパンチングプレート等の通気性支持板２ａ，２ｂにより、給排気がほぼ水平方向に通過する蓄熱部３を構成しており、そして蓄熱部３を通る燃料供給管４を設置している。
図中、左側の通気性支持板２ａは、全体を同一角度で傾斜させて、より上側が蓄熱部３の外方に向かう傾斜部５を構成している。そして、この通気性支持板２の上部に対応して蓄熱部３の上部には逃げ空間部６を構成している。この実施の形態では、逃げ空間部６は蓄熱体７の充填口８に構成しており、その上部に蓋９を設けた構成であるが、この他、逃げ空間部６は充填口８とは別に構成することもできる。尚、図中、符号１０はバーナタイルである。
【００１５】
以上の構成において、蓄熱部３には、図１に示すように、充填口８からアルミナボール等の蓄熱体７を密に充填し、充填後、蓋９を閉じるのであるが、蓄熱体７は、充填口８の下方に上記逃げ空間部６が形成される高さまで充填する。
【００１６】
以上の構成において、蓄熱体７の廃熱回収による膨張、燃焼用空気や排気ガスの流れによる流動等が原因で蓄熱体７同士が押し合う現象がおき、これにより蓄熱部３において各蓄熱体７や通気性支持板２ａ，２ｂ、バーナタイル１０間に外力が発生し、このうち、蓄熱体７と通気性支持板２ａ，２ｂとの間には給排気の流れ方向の外力が発生する。
【００１７】
この場合には、傾斜している通気性支持板２ａに接している蓄熱体７には、外力の作用により上方への分力が生じるため、通気性支持板２ａに接している蓄熱体７は、この分力により、図２に示されるように、次第に上部の逃げ空間部６内に移動して行く。このため、蓄熱体７同士が押し合う現象による外力、そしてその作用により蓄熱体７や通気性支持板２ａ，２ｂやバーナタイル１０等に発生する応力が軽減され、その変形や、損傷等が防止される。
【００１８】
図３は本発明に係るリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第２の実施の形態を示すものである。
この第２の実施の形態は、通気性支持板２ａに関する構成のみが第１の実施の形態とは異なっているため、第２の実施の形態を示す図３において、第１の実施の形態と対応する構成要素には図１、図２と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
即ち、この第２の実施の形態では、通気性支持板２ａは、上部は従来のものと同様にし、下部のみに傾斜部５を構成している。
このように下部のみに傾斜部５を構成している場合においては、下部の傾斜部５に当接している蓄熱体７が上述した分力により上方に移動する際、それよりも上方の蓄熱体７も同時に上方に移動させるので、第１の実施の形態と同様に、蓄熱体７同士が押し合う現象による外力、そしてその作用により蓄熱体７や通気性支持板２ａ，２ｂやバーナタイル１０等に発生する応力が軽減され、その変形や、損傷等が防止される。
【００１９】
図４は本発明に係るリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第３の実施の形態を示すものである。
この第３の実施の形態は、通気性支持板２ａに関する構成のみが第１、第２の実施の形態とは異なっているため、第３の実施の形態を示す図４において、第１の実施の形態と対応する構成要素には図１、図２と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
即ち、この第３の実施の形態では、通気性支持板２ａは、第１の実施の形態と同様に、全体を傾斜させるのであるが、上部と下部とで傾斜角度を異ならせているものである。
この構成では、蓄熱体７に対する分力を、通気性支持板２ａの上部と下部とで異ならせて調節することができる。
【００２０】
次に図５は本発明に係るリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第４の実施の形態、この場合、蓄熱部３を通る燃料供給管４を設置している場合の、燃料供給管４に関する実施の形態を示すものであり、この実施の形態では、燃料供給管４において、例えば図１〜図４の通気性支持板２ａ側の下部に案内突起１１を設けたものである。
【００２１】
上述したような原因により、蓄熱体同士が押し合う現象がおきて、上述したように蓄熱体７が分力により上方に移動する際には、蓄熱体７と燃料供給管４の下部との間にも外力、そしてそれにより応力が発生するのであるが、この実施の形態のように、燃料供給管４の下部に案内突起１１を設ければ、蓄熱体７は図中矢印で示すように燃料供給管４の左右側に案内されて上方に移動するようになるので、それらの間の外力、そして夫々の応力を軽減することができる。
【００２２】
このように蓄熱体７が燃料供給管４の左右側に案内されて上方に移動するようにするために、図５に示す第４の実施の形態に代えて、図６に示す第５の実施の形態を適用することができる。
即ち、図６に示す第５の実施の形態においては、給排気流路１の下部壁１２（バーナタイルは図示を省略している。）から燃料供給管４の下部方向に案内板１３を設ければ、この案内板１３により蓄熱体７は図中矢印で示すように燃料供給管４の左右側に案内されて上方に移動するようになるので、それらの間の外力、そして夫々の応力を軽減することができる。
【００２３】
以上の実施の形態では、横方向に配置した給排気流路中に蓄熱部を構成するための両側の通気性支持板のうちの一方側のみに傾斜部を構成しているが、傾斜部は、両側の通気性支持板に設けることもできるものであり、この場合には、両側の通気性支持板に対応して逃げ空間部を構成する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、リジェネレイティブバーナの蓄熱部において、蓄熱体の廃熱回収による膨張、燃焼用空気や排気ガスの流れによる流動等が原因で蓄熱体同士が押し合う現象がおき、これにより蓄熱部において各蓄熱体や通気性支持板等との間に外力、そしてその作用により各要素の内部に応力が発生しても、それらを通気性支持板の傾斜部と逃げ空間部とにより、効果的に軽減することができ、バーナタイル、通気性支持板、燃料供給管が損傷、変形したり、また蓄熱体が摩耗したりすることを低減することができる。
以上に説明した外力、そして応力の軽減を行うための本発明の動作に起因して生じる燃料供給管と蓄熱体の間の外力、そして応力は、案内突起又は案内板により、蓄熱体を燃料供給管の左右側に案内することにより軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第１の実施の形態の構成及び動作を示す縦断面図である。
【図２】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構機構の第１の実施の形態の構成及び動作を、蓄熱体が押し合う現象が生じた状態において示す縦断面図である
【図３】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第２の実施の形態の構成及び動作を示す縦断面図である。
【図４】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第３の実施の形態の構成及び動作を示す縦断面図である。
【図５】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第４の実施の形態の構成及び動作を示す要部の横断面図である。
【図６】  本発明を適用したリジェネレイティブバーナの蓄熱部における応力軽減機構の第５の実施の形態の構成及び動作を示す要部の横断面図である。
【図７】  従来のリジェネレイティブバーナの蓄熱部の構成及び動作を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１                  給排気流路
２ａ，２ｂ          通気性支持板
３                  蓄熱部
４                  燃料供給管
５                  傾斜部
６                  逃げ空間部
７                  蓄熱体
８                  充填口
９                  蓋
１０                バーナタイル
１１                案内突起
１２                下部壁
１３                案内板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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