(57)【要約】【課題】人手により容易にアルミナボール等の蓄熱体を取り出せるよう蓄熱体支持部材を傾斜させる際に、蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分に燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが多く流れることを防止して、偏流による熱交換効率の低下を防止できる蓄熱式バーナを提供すること。【解決手段】蓄熱体８を充填するための蓄熱器６を有する蓄熱式バーナ１において、蓄熱器１側面の蓄熱体取出用蓋９側が下になるように蓄熱器６内に蓄熱体支持部材７を傾斜させて設ける。蓄熱体８を蓄熱体支持金物７上に充填したときに、蓄熱体８の充填層の厚みが変わるために生じる偏流を防止するため、蓄熱器６内に蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分を覆う偏流防止部１０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱体を充填するための蓄熱器を有する蓄熱式バーナにおいて、蓄熱器側面の蓄熱体取出用蓋側が下になるように蓄熱器内に蓄熱体支持部材を傾斜させて設け、蓄熱体を蓄熱体支持金物上に充填したときに蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分を覆う偏流防止部を蓄熱器内に設けたことを特徴とする蓄熱式バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交互燃焼させる蓄熱式バーナに関し、とくにその蓄熱器の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱式バーナは、燃焼排ガスと燃焼用空気を交互に通過させる流路を有し、その中にアルミナボール等からなる蓄熱体を充填した蓄熱器を設けたもので、燃焼排ガスの持つ熱エネルギーを効率的に燃焼用空気の加熱源として回収するものである。通常は、一基の炉に一対もしくは複数対の蓄熱式バーナを設置し、これを所定時間間隔で交互燃焼させる。具体的には、燃焼側バーナで燃焼させた燃焼排ガスを対となる排気側バーナで吸引して燃焼排ガスのもつ熱エネルギーを蓄熱器内に充填された蓄熱体に蓄える。モードが切り替わると流れが逆になり、燃焼用空気が熱を蓄えた蓄熱体により予熱され、燃料とともに炉内に供給され燃焼する。そして、燃焼排ガスは反対側のバーナに吸収され蓄熱体を加熱する。これが交互に繰り返される。
【０００３】
このような蓄熱式バーナにおいては、炉内から吸引された燃焼排ガスが蓄熱器を通過する過程で蓄熱体にダストやスケール（以下総称して「ダスト類」という。）が付着して目詰まりを起こし、燃焼に支障をきたしてくるため、定期的に蓄熱体を清掃する必要がある。
【０００４】
従来、蓄熱体の清掃方法としては、蓄熱体をバーナ外に取り出して付着したダスト類を除去するという方法が一般的である。例えば、図３に示す従来の一般的な蓄熱式バーナ１では、燃焼用空気あるいは燃焼排ガスの偏流防止のため、蓄熱器６の下部に金網からなる蓄熱体支持部材７を水平に設置し、蓄熱体支持部材７の上にアルミナボール等の蓄熱体８を厚み一定として充填する。この蓄熱体８を取り出す場合には蓄熱器６側面の蓄熱体取出蓋９を開けて、蓄熱体支持部材７上の蓄熱体８を取り出す。しかし、この従来の蓄熱器構造では、ある程度は蓄熱体８が自然に出てくるが、残りは人が手で掻き出す必要がある。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、アルミナボール等の蓄熱体を取り出すフランジ部を蓄熱器の下部に設けたものが開示されている。また、特許文献２には、下面に多数の通気孔を有する耐火物製升型容器に蓄熱体を収納し、蓄熱体が劣化すると、耐火物製升型容器ごと蓄熱体を引き出して交換するようにしたものが開示されている。さらに、図４に示すように蓄熱体支持部材７の中央部にヒンジ７ａを設け、蓄熱体８を取り出す際には、蓄熱体取出用蓋９を開け、ヒンジ７ａから先の蓄熱体支持部材７を傾斜させて蓄熱体８を排出させるものもある。
【特許文献１】特開昭６３−１３１９９２号公報
【特許文献２】特開平７−１８０９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の蓄熱器下部から蓄熱体を取り出す方法は、上下に蓄熱式バーナを配置する場合等、レイアウト上設置不可能な場合がある。また、特許文献２記載の方法は、耐火物製升型容器が出し入れ時に破損したり、高温のため変形したりする。さらに、図４に示すヒンジ７ａから先の蓄熱体支持部材７を傾斜させる方法では、蓄熱器出側の排ガス温度が１００℃以下になることがあり、結露が発生するため、図４のヒンジ７ａあるいは蓄熱体支持部材７先端を蓄熱器６内壁に固定するための支持ボルト１１に錆が発生し、ヒンジ７ａが固着して動かなくなることや支持ボルト１１の腐食により蓄熱体支持部材７の先端側が落下することがある。
【０００７】
これに対して、蓄熱体支持部材７全体を当初から傾斜させることが考えられるが、この場合、蓄熱体支持部材７上の蓄熱体８の充填層の厚さに勾配が生じ、蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分、すなわちガス流れの抵抗が小さい部分に、燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが多く流れ、その結果、熱交換効率が低下して蓄熱器６から排出される燃焼排ガス温度が高くなったり、予熱空気温度が低下したりするという問題が発生する。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、人手により容易にアルミナボール等の蓄熱体を取り出せるよう蓄熱体支持部材を傾斜させる際に、蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分に燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが多く流れることを防止して、偏流による熱交換効率の低下を防止できる蓄熱式バーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、蓄熱体を充填するための蓄熱器を有する蓄熱式バーナにおいて、蓄熱器側面の蓄熱体取出用蓋側が下になるように蓄熱器内に蓄熱体支持部材を傾斜させて設け、蓄熱体を蓄熱体支持金物上に充填したときに蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分を覆う偏流防止部を蓄熱器内に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蓄熱器側面の蓄熱体取出用蓋側が下になるように蓄熱器内に蓄熱体支持部材を傾斜させて設けたことで、蓄熱体取出用蓋を開けたときに蓄熱体を自然に取り出すことができる。また、蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分を覆う偏流防止部を蓄熱器内に設けたことで、蓄熱体の充填層の厚みが薄くなる部分に燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが多く流れることが防止され、偏流による熱交換効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に示す実施例の基づき本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の第１実施例を示す断面図である。
【００１３】
図１に示す蓄熱式バーナ１は、従来と同様に通常は一基の炉２に対して一対もしくは複数対設置され、所定時間間隔で交互燃焼させる。蓄熱式バーナ１は、ブロアまたは排気ファン（図示せず）と連通する第１のガス出入口３と、炉２の内部と連通する第２のガス出入口４とを有し、燃焼時には第１のガス出入口３から燃焼用空気を導入し、第２のガス出入口４から炉内に燃焼用空気を供給し、燃料ノズル５から噴射された燃料を燃焼させる。一方、非燃焼時には、第２のガス出入口４から炉内の燃焼排ガスを吸引して第１のガス出入口３から排出する。
【００１４】
また、第１のガス出入口３と第２のガス出入口４との間のガス流路には、蓄熱器６が設けられている。蓄熱器６の下部には金網によって形成した蓄熱体支持部材７が設けられており、その上部にセラミックボールからなる蓄熱体８が、上面がほぼ水平となるように充填される。この蓄熱体支持部材７は、蓄熱器６の側面に設けられた蓄熱体取出用蓋９側が下になるように傾斜して設けられている。また、蓄熱器６内には、蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分を覆うように偏流防止部１０が設けられている。
【００１５】
以上の構成において、非燃焼時には、第２のガス出入口４から炉内の燃焼排ガスを吸引して第１のガス出入口３から排出する途中過程において、燃焼排ガスの持つ熱エネルギーが蓄熱体８に蓄えられ、燃焼時には、第１のガス出入口３から導入された燃焼用空気が熱を蓄えた蓄熱体８により予熱される。このとき、本実施例では、蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分を覆うように板状の偏流防止部１０が設けられているので、蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分に、燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが多く流れることが防止され、蓄熱体８の充填層全体にほぼ均一に燃焼用空気あるいは燃焼排ガスが流れるので、偏流による熱交換効率の低下を防止することができる。
【００１６】
蓄熱体８を清掃する際には、蓄熱体取出用蓋９を開けて蓄熱体支持部材７上の蓄熱体８を取り出す。このとき、本実施例では、蓄熱体取出用蓋９側が下になるように蓄熱体支持部材７を傾斜して設けているので、蓄熱体支持部材７上の蓄熱体８を自然に取り出すことができる。
【実施例２】
【００１７】
図２は、本発明の第２実施例を示す断面図である。図２において、図１に示した第１実施例と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
第１実施例では、蓄熱器６の内壁から板状の部材を突出させることにより偏流防止部１０を形成したが、本実施例では、蓄熱器６の内壁自体を内方に突出させることにより偏流防止部１０を形成し、これによって蓄熱体８の充填層の厚みが薄くなる部分を覆うようにした。この実施例においても、第１実施例と同様の作用効果を奏することできる。
【００１９】
以上の各実施例では蓄熱体８の充填層の上部に偏流防止部１０を形成しているが、本発明は蓄熱体の充填層の下部に偏流防止部を設置する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図３】従来の一般的な蓄熱式バーナを示す断面図である。
【図４】蓄熱体支持部材をヒンジで傾斜させるようにした従来の蓄熱式バーナを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  蓄熱式バーナ
２  炉
３  第１のガス出入口
４  第２のガス出入口
５  燃料ノズル
６  蓄熱器
７  蓄熱体支持部材
７ａ  ヒンジ
８  蓄熱体
９  蓄熱体取出用蓋
１０  偏流防止部
１１  支持ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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