(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炉のバーナスロート部に先端部が位置するようウィンドボックスの正面板を貫通して配設され且つ後端部に燃料供給弁を備えた燃料供給管及び噴霧媒体供給弁を備えた噴霧媒体供給管が夫々接続されている油バーナの少なくとも先端部外周に、該油バーナを包囲する筒状のジャケットチューブを設け、該ジャケットチューブに、クーリングエア供給弁を備えたクーリングエア供給管を接続すると共に、前記ジャケットチューブの先端部に、火炉内に向かってクーリングエアを噴射し得る複数のクーリングエア噴射孔を周方向等間隔に穿設し、
前記クーリングエア噴射孔がジャケットチューブ軸心の火炉内延長線上で交わるよう傾斜して形成され、
前記燃料供給弁及び噴霧媒体供給弁を開放する燃焼信号に基づいてクーリングエア供給弁を閉鎖し、燃料供給弁及び噴霧媒体供給弁を閉鎖する停止信号に基づいてクーリングエア供給弁を開放する開閉装置を備え、クーリングエアの噴射を自動的に行うよう構成したことを特徴とする油バーナのクーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油バーナのクーリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、一般に使用されている油焚きのボイラの概略を示したもので、図中、１は火炉、２は火炉１に副側壁３を介し接続された後部伝熱部、４は火炉１の外周部に多段に設けられた油バーナ、５は油バーナ４を被覆し該油バーナ４の燃料噴射部分に燃焼用空気を導くようにするためのウィンドボックス、６は該ウィンドボックス５に接続された空気供給用ダクト、７は排ガスを排出するための排ガスダクトである。
【０００３】
このようなボイラにおいては、油バーナ４から燃料を噴射させると共に燃焼用空気を空気供給用ダクト６からウィンドボックス５内へ導入し、該燃料と前記燃焼用空気と混合させて、この状態で着火して火炉１内での燃焼を行なっており、前記火炉１内での燃焼により生じた燃焼ガスは、前記火炉１から副側壁３内を通り後部伝熱部２に送られて、排ガスとして排ガスダクト７から排出される。
【０００４】
前記したボイラの燃焼においては、上記のように重油等の燃料を霧状にして噴射する油バーナ４が使用されており、斯かる油バーナ４及びその周辺の構造は図７に示す如くなっている。
【０００５】
即ち、ウィンドボックス５の壁部分を形成する正面板８の油バーナ４配設位置に、ローラ９ａを介して油バーナ４を支持し得るバーナ支持台９が設けてあり、火炉１の炉壁１０に形成されたバーナスロート部１１に先端部が位置する油バーナ４が、前記正面板８に対して垂直となるように前記バーナ支持台９に支持されている。
【０００６】
正面板８を貫通して配置されている油バーナ４の先端部には、小さな噴孔を複数備えて硬度材料により形成されたバーナチップ１２が装着され、前記油バーナ４の後端部には、バーナ支持台９に支持された油バーナ４を軸方向に押し引き可能なエアシリンダ１５が接続配置されていると共に、燃料供給弁１３ａを備えた燃料供給管１３及び噴霧媒体供給弁１４ａを備えた噴霧媒体供給管１４が夫々接続されている。
【０００７】
又、正面板８には、該正面板８より火炉１側の油バーナ４の略全体を包囲する外筒１６が設けられている。
【０００８】
更に、バーナスロート部１１には、開度調整可能なレジスタベーン１７を備えた二次空気（燃焼用空気）ａを吹込む二次空気吹込口１８が形成されていると共に、前記外筒１６の後端部（反火炉１側位置）には、三次空気（火炎調整用補助空気）ｂを供給する三次空気導入口１９が設けられている。なお、図７中、２０は点火バーナ、３２は整流筒、ｃはバーナガンシール空気である。
【０００９】
斯かる油バーナ４においては、燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを開放して前記油バーナ４内に燃料（例えば重油）と噴霧媒体（例えば蒸気）を送り込み、重油と蒸気とを混合させて蒸気の圧力でバーナチップ１２の噴孔から霧状の燃料を噴射させ、ウィンドボックス５内へ導入した二次空気ａを二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１に導いて前記燃料と混合させ、点火バーナ２０により着火して火炎の形成を行なわせると共に、三次空気導入口１９から取入れた三次空気ｂを外筒１６内を経て該外筒１６の先端側から噴射させ、火炎を調整することにより燃焼を行なっている。
【００１０】
上記のように各油バーナ４を使用して火炉１での燃焼を行なっているが、油バーナ４は火炉１の負荷に応じて、その一部を燃焼させたり、停止させたりする必要があり、この際、燃焼を停止させた状態の油バーナ４においては、バーナチップ１２が燃焼中の油バーナ４の火炎による輻射熱（約８００℃）の影響を受けることになる。
【００１１】
前記した硬度材料からなるバーナチップ１２は、約５００℃以上に温度が上がると、硬度が大幅に低下してしまう問題を有し、硬度が低下すると、小さな噴孔が摩耗により広がってしまい、燃料の噴射流量が変化すると共に噴霧の切れが悪くなり、その結果、ボイラ性能が低下するという問題が生じていた。
【００１２】
このため、従来は、油バーナ４の後端部に接続したエアシリンダ１５を駆動させ、バーナ支持台９を介して輻射熱が影響しない位置（図７中、Ａで示す位置）まで前記油バーナ４を引き込み、外筒１６により輻射熱を防いで前記油バーナ４を保護するようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、油バーナ４を引き込むためのエアシリンダ１５は装置自体が大掛かりなものであり、前記エアシリンダ１５を各油バーナ４に夫々設けると、油バーナ４の構造が複雑になったり、又ウィンドボックス５の正面板８に設けたバーナ支持台９により油バーナ４を支持した構造であると、この油バーナ４とバーナ支持台９との間のシール性が困難であるため、シール構造が複雑になったり、完全シールができないという問題を有していた。
【００１４】
本発明は、上述の実情に鑑み、輻射熱によって油バーナに生じるトラブルを防ぐと共に、油バーナ周辺の構造を簡略化でき且つウィンドボックスの完全なシール構造を簡単に行ない得る油バーナのクーリング装置を提供することを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、火炉のバーナスロート部に先端部が位置するようウィンドボックスの正面板を貫通して配設され且つ後端部に燃料供給弁を備えた燃料供給管及び噴霧媒体供給弁を備えた噴霧媒体供給管が夫々接続されている油バーナの少なくとも先端部外周に、該油バーナを包囲する筒状のジャケットチューブを設け、該ジャケットチューブに、クーリングエア供給弁を備えたクーリングエア供給管を接続すると共に、前記ジャケットチューブの先端部に、火炉内に向かってクーリングエアを噴射し得る複数のクーリングエア噴射孔を周方向等間隔に穿設し、
前記クーリングエア噴射孔がジャケットチューブ軸心の火炉内延長線上で交わるよう傾斜して形成され、
前記燃料供給弁及び噴霧媒体供給弁を開放する燃焼信号に基づいてクーリングエア供給弁を閉鎖し、燃料供給弁及び噴霧媒体供給弁を閉鎖する停止信号に基づいてクーリングエア供給弁を開放する開閉装置を備え、クーリングエアの噴射を自動的に行うよう構成したことを特徴とする油バーナのクーリング装置、にかかるものである。
【００１８】
【作用】
本発明においては、油バーナの燃焼を停止させたら、クーリングエア供給弁を開放してジャケットチューブ内にクーリングエアを送り込み、前記ジャケットチューブのクーリングエア噴射孔から火炉内にクーリングエアを噴射させる。
【００１９】
この際、噴射されるクーリングエアによりエアカーテンが形成され、このエアカーテンが油バーナの先端部に当たる火炉内からの輻射熱を遮断すると共に、噴射されるクーリングエアが油バーナの先端部を冷却するため、該先端部は輻射熱による影響を受けなくなって前記油バーナのクーリングが行なわれる。
【００２０】
又、本発明において、クーリングエア噴射孔をジャケットチューブ軸心の火炉内延長線上で交わるよう傾斜して形成してあるので、クーリングエアの噴射の際に形成されるエアカーテンは油バーナの先端部を完全に覆うようになるので輻射熱を完全に遮断でき、よって前記油バーナのクーリングをより確実に行なうことができる。
【００２１】
更に、本発明においては、油バーナの燃焼停止時にクーリングエア供給弁を開放すると共に前記油バーナの燃焼時にクーリングエア供給弁を閉鎖する作業を自動的に行ない、油バーナのクーリング作業を自動的に行なうことができる。
【００２２】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１〜図５は本発明における油バーナのクーリング装置の一実施例を示しており、図７に示すものと同一にものには同一の符号を付し説明は省略する。
【００２４】
本実施例においては、図１に示すように、ウィンドボックス５の正面板８を貫通し、該正面板８に対して垂直となるよう設けられた油バーナ４の外周を包囲する該油バーナ４と略同じ長さの２重管式のジャケットチューブ２１が前記正面板８にガスケット２２を介して取付けられている。
【００２５】
前記した油バーナ４の先端部には、小さな噴孔を複数備えたバーナチップ１２が装着され、前記油バーナ４の後端部には、カップリング２３を介して燃料供給弁１３ａを備えた燃料供給管１３及び噴霧媒体供給弁１４ａを備えた噴霧媒体供給管１４が夫々接続されている。
【００２６】
又、前記したジャケットチューブ２１の先端部には、図２及び図３に示すごとく軸心がジャケットチューブ軸心２４の火炉１内延長線上で交わるよう傾斜したクーリングエア噴射孔２５が周方向等間隔に穿設されており、又前記ジャケットチューブ２１の後端部には、クーリングエア供給弁２６ａを備えたクーリングエア供給管２６が接続されている。尚、クーリングエア噴射孔２５については、図４及び図５に示すように２重にして穿設することもできる。
【００２７】
更に、油バーナ４の燃焼を行なうために燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを開放する燃焼信号２８を送ると共に油バーナ４を停止させるために燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを閉鎖する停止信号２９を送り得る制御装置２７が設けられ、該制御装置２７からの燃焼信号２８を検出して該燃焼信号２８に基づきクーリングエア供給弁２６ａを閉鎖し、該制御装置２７からの停止信号２９を検出して該停止信号２９に基づきクーリングエア供給弁２６ａを開放する開閉装置３０が設けられている。なお、図１中、１８はレジスタベーン１７を備えた二次空気（燃焼用空気）ａを吹込むための二次空気吹込口、１９は三次空気（火炎調整用補助空気）ｂを供給するための三次空気導入口、２０は点火バーナである。
【００２８】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００２９】
本実施例において油バーナ４の燃焼を行なうには、燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを開放して油バーナ４内に燃料（例えば重油）と噴霧媒体（例えば蒸気）を送り込み、バーナチップ１２の噴孔から霧状の燃料を噴射させ、二次空気ａを二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１に導いて前記燃料と混合させ、点火バーナ２０により着火して火炎の形成を行なわせると共に、三次空気導入口１９から取入れた三次空気ｂを外筒１６の先端側から噴射させ、火炎を調整することにより油バーナ４の燃焼を行なう。
【００３０】
この燃焼状態では、油バーナ４のバーナチップ１２は、噴出される燃料及び噴霧媒体によって冷却されている。
【００３１】
上記した油バーナ４の燃焼を停止する場合には、燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを閉鎖し、同時にクーリングエア供給弁２６ａを開放してジャケットチューブ２１内にクーリングエアを送り込み、前記ジャケットチューブ２１のクーリングエア噴射孔２５から火炉１内に向かってクーリングエアを噴射させる。
【００３２】
この際、クーリングエアにより油バーナ４の先端部を完全に覆う図２及び図４で示すようなエアカーテン３１が形成され、このエアカーテン３１が前記油バーナ４の先端部に当たり得る火炉１内からの輻射熱を遮断すると共に、噴射されるクーリングエアにより油バーナ４のバーナチップ１２が冷却されるため、該油バーナ４のバーナチップ１２は火炉１内からの輻射熱による影響を受けなくなって前記油バーナ４のクーリングが確実に行なわれ、前記バーナチップ１２の焼損によるトラブルの発生が防止される。
【００３３】
又、従来のように大掛かりな装置であるエアシリンダ１５を使用せずに油バーナ４のクーリングを行なうことができるので、油バーナ４周片の構造を簡略化することができ、又油バーナ４を移動させるためのバーナ支持台９を使用する必要がないので、油バーナ４と正面板８との間の完全なシール構造を簡単に行なうことができ、よって前記油バーナ４の配設作業を短期間に行なうことができる。
【００３４】
更に、油バーナ４の燃焼を停止する際にクーリングエア供給弁２６ａを開放し、前記油バーナ４の燃焼の際にクーリングエア供給弁２６ａを閉鎖する作業を自動的に行なうことができるので、クーリングエアの噴射を自動的に且つ確実に行なうことができる。
【００３５】
なお、本発明の実施例においては、油バーナ４を包囲するジャケットチューブ２１の長さを前記油バーナ４の長さと略同じ長さにしてあるが、少なくとも油バーナ４の先端部を包囲する長さのジャケットチューブ２１であれば良く、その際、ジャケットチューブ２１を設けない部分には従来例で示した外筒１６を設ければ良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、バーナチップの焼損によるトラブルの発生を防止できると共に、油バーナ周辺の構造を簡略化することができ且つ前記油バーナと正面板との間の完全なシール構造を簡単に行なうことができるので前記油バーナの配設作業を短期間に行なうことができ、又、クーリングエアの噴射により油バーナの先端部を完全に覆うようにエアカーテンが形成されるので、前記油バーナの先端部に当たる輻射熱を完全に遮断でき、よって前記油バーナのクーリングを確実に行なうことができ、更に、油バーナの燃焼を停止する際にクーリングエア供給弁を開放し、前記油バーナの燃焼を行なう際にクーリングエア供給弁を閉鎖する作業を開閉装置で行なうことにより、クーリングエアの噴射をより確実に且つ自動的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油バーナのクーリング装置の一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１のジャケットチューブに穿設したクーリングエア噴射孔の一例を示す縦断側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】図１のジャケットチューブに穿設したクーリングエア噴射孔の他の例を示す縦断側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】一般に使用される油焚きボイラの概略図である。
【図７】従来の油バーナ及びその周辺構造の一例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１                  火炉
４                  油バーナ
５                  ウィンドボックス
８                  正面板
１１                  バーナスロート部
１３                  燃料供給管
１３ａ                燃料供給弁
１４                  噴霧媒体供給管
１４ａ                噴霧媒体供給弁
２１                  ジャケットチューブ
２４                  ジャケットチューブ軸心
２５                  クーリングエア噴射孔
２６                  クーリングエア供給管
２６ａ                クーリングエア供給弁
２８                  燃焼信号
２９                  停止信号
３０                  開閉装置
【図１】
0003591021.tif 000002
【図２】
0003591021.tif 000003
【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】
0003591021.tif 000008