(57)【要約】  【課題】  スロートにおける燃料油と燃焼用空気との混合性能を向上させて安定して良好な燃焼状態が得られるバーナ装置を提供する。  【解決手段】    スロート８の先端部にテーパー形状の所定長さの筒状体から成る絞り部材８ａをその小径部がスロート８内部側に位置するように取り付ける。そして、保炎板５周囲からスロート８内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気を絞り部材８ａに衝突させて後方側へと反転させてスロート８内に乱流を発生させる。これによって燃料噴射ノズル３から噴射される燃料油と燃焼用空気とが強く撹拌されて十分な混合が行われ、安定した良好な燃焼状態が得られる。【選択図】  図１
2006125724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のバーナ本体内部の略中央位置に配置される燃料噴射ノズルの前方に保炎域を形成するための保炎板を備え、該保炎板の前方に燃料噴射ノズルから噴射する燃料油と燃焼用空気とを混合させながら燃焼させて火炎を形成するスロートを配設して成るバーナ装置において、前記スロートの先端部にテーパー形状の所定長さの筒状体から成る絞り部材をその小径部がスロート内部側に位置するように取り付け、保炎板周囲からスロート内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気を前記絞り部材に衝突させて後方側へと反転させてスロート内に乱流を発生させるように構成したことを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記絞り部材はテーパー角度を５〜６０度の範囲の所定角度とすることを特徴とする請求項１記載のバーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧した燃料油と燃焼用空気とをバーナ本体先端部に備えたスロート内で混合させながら燃焼させて火炎を形成するバーナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーナ装置として、筒状のバーナ本体内部の略中央位置に燃料噴射ノズルを配置し、該燃料噴射ノズルの前方には保炎域を形成するために円盤状の保炎板を備えると共に、バーナ本体先端部に燃料噴射ノズルから噴射する燃料油と、前記保炎板の中央及び周囲の開口部を介して流れ込む燃焼用空気とを混合させながら燃焼させて火炎を形成するスロート（火炎形成室）を配設したものがある。
【０００３】
前記バーナ装置において、スロートの先端部に燃焼用空気の流れと直行方向に絞り部材を取り付け、スロート開口部の径を絞るようにしたものがある。このバーナ装置では、保炎板周囲からスロート内壁に沿って直進する燃焼用空気を絞り部材に衝突させて燃焼用空気を中心方向へ向けて方向転換させ、霧化された燃料と直角に交わる形で混合を促進し、燃焼性能を向上させている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１３０３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成の絞り部材を採用したバーナ装置においては、時として鋼製のスロートの表面が異常高温となって赤熱し、絞り部材などに伸びが生じて大きく歪んでしまうことや、燃焼不良による白煙や黒煙などの煤煙が発生することもあった。そこで、より良好な燃焼状態を得るためには、燃料油と燃焼用空気の混合の仕方について何らかの改良を行う必要が生じてきた。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑み、スロートにおける燃料油と燃焼用空気との混合性能を向上させて安定して良好な燃焼状態が得られるバーナ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するために、筒状のバーナ本体内部の略中央位置に配置される燃料噴射ノズルの前方に保炎域を形成するための保炎板を備え、該保炎板の前方に燃料噴射ノズルから噴射する燃料油と燃焼用空気とを混合させながら燃焼させて火炎を形成するスロートを配設して成るバーナ装置において、前記スロートの先端部にテーパー形状の所定長さの筒状体から成る絞り部材をその小径部がスロート内部側に位置するように取り付け、保炎板周囲からスロート内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気を前記絞り部材に衝突させて後方側へと反転させてスロート内に乱流を発生させるように構成したことを特徴としている。
【０００７】
また、前記絞り部材はテーパー角度を５〜６０度の範囲の所定角度とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明のバーナ装置によれば、スロートの先端部にテーパー形状の所定長さの筒状体から成る絞り部材をその小径部がスロート内部側に位置するように取り付け、保炎板周囲からスロート内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気を前記絞り部材に衝突させて後方側へと反転させてスロート内に乱流を発生させるように構成したので、スロート先端付近で非常に強い乱流が生じ、燃料噴射ノズルから噴射される燃料油と燃焼用空気とが強く撹拌されて十分に混合でき、安定して良好な燃焼状態が得られる。
【０００９】
また、前記絞り部材はテーパー角度を５〜６０度の範囲で、バーナの燃焼量に応じて最適角度を適宜決定するようにすれば、スロート内に乱流を発生させて燃料油と燃焼用空気の混合を促進でき、良好な燃焼状態が得られる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のバーナ装置にあっては、スロートの先端部にテーパー形状の所定長さの筒状体から成る絞り部材をその小径部がスロート内部側に位置するように取り付ける。これによって、絞り部材はスロート内方向に折り返されたような状態となる。なお、絞り部材はテーパー角度（折り返し角度）を５〜６０度の範囲で、バーナの燃焼量に応じて燃焼テストを行って最適角度を適宜決定する。そして、このバーナ装置を燃焼運転させると、燃料噴射ノズルから噴射される霧状の燃料油と、保炎板中央、及び周囲の開口部から流れ込んでくる燃焼用空気とがスロート内部で混合される。このとき、特に保炎板周囲からスロート内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気は、スロート先端部の折り返された状態の絞り部材に衝突して後方側へと急激に反転させられ、スロート内部に強い乱流を生み出し、その結果、霧状の燃料油と燃焼用空気とは強く撹拌されて十分な混合が行われる。
【００１１】
このように、絞り部材によって燃焼用空気が後方側へと急激に反転させられ、スロート内部に強い乱流が生じることによって、燃料油と燃焼用空気の十分な混合が行われ、安定して良好な燃焼状態が維持され、従来のように混合不足によってスロート表面が異常高温となってスロートに歪みが生じたり、或いは白煙や黒煙などの煤煙が頻繁に生じるといったことを回避できる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図中の１は本発明のバーナ装置であって、筒状に形成したバーナ本体２内部の略中央位置に燃料噴射ノズル３を先端開口側に向けて配置していると共に、該燃料噴射ノズル３の先端部に臨ませて点火電極４を備えている。また、前記燃料噴射ノズル３の前方に保炎域を形成するための円盤状の保炎板５を備えている一方、燃料噴射ノズル３の後方位置には燃焼用空気を供給するための送風機６と、この燃焼用空気の供給量を調整するためのダンパー７とを備えている。
【００１４】
なお、前記送風機６は図示例では軸流ファンを採用しているが、これに限定するものではなく、例えば斜流ファンや、バーナ本体２の外部に設置するターボファンなどを採用しても良いのは勿論である。
【００１５】
８はバーナ本体２の先端部に取り付けたスロートであって、該スロート８内で燃料噴射ノズル３より噴射させる霧状の燃料油と送風機６から供給する燃焼用空気との混合を推進し、良好に燃焼させて火炎を形成するためのものであり、スロート８の外径はバーナ本体２の筒状の外径より若干大きくして膨らませている。また、前記スロート８先端部に取り付けた絞り部材８ａは、燃焼用空気を衝突させてスロート８内に乱流を生じさせるもので、図２に示すように、テーパー形状の所定長さの筒状体であり、その小径部がスロート８内部側に位置するように取り付けており、これによって絞り部材８ａをスロート８内方向に折り返したような状態としている。
【００１６】
前記絞り部材８ａは、保炎板５周囲からスロート８内壁に沿って前方へと流れる燃焼用空気を衝突させて後方側に反転させる。これによって、スロート８内部に強い乱流を生じさせ、霧状の燃料油と燃焼用空気とを強く撹拌させて十分な混合を行う。
【００１７】
図２に示す絞り部材８ａのテーパー角度ｒ及び長さｌは、燃焼量に応じて適宜決定すればよいが、本発明者らが試行錯誤のテストを重ねた結果、それぞれある一定の範囲内にあるものが安定して良好な燃焼状態を維持するのに特に有効であることを見いだした。例えば、絞り部材８ａのテーパー角度ｒは、５〜６０度程度、特に好ましくは４５〜６０度程度の角度が良い。また、絞り部材８ａの長さｌを決定するときは、絞り部材８ａの小径部の内径と保炎板５外径がほぼ同一径程度となるようにして長さｌを決定すると良い。これによって、絞り部材８ａの長さｌはテーパー角度ｒに応じて適宜決定されることとなるが、スロート８の全長Ｌに対して１／１０〜１／２程度、特に好ましくは１／５〜１／３程度の長さ程度とすると良い。この絞り部材８ａのテーパー角度ｒ及び長さｌは、バーナの燃焼量に応じて燃焼テストを行い、火炎の形状、スロート８の温度、及び煤煙の状態等を考慮して適宜決定すると良い。
【００１８】
なお、スロート８の表面温度を抑えるだけならば、絞り部材８ａの長さｌを長くするほどより効果的であることが判明したが、あまり長くし過ぎると今度は燃焼状態が低下して白煙が生じると共に火炎の吹き消えも起こり、また逆に短すぎると温度低下の効果が小さい上にやはり燃焼状態が低下して今度は黒煙が生じるため、煤煙の発生を抑えるということも考慮すれば上記範囲に設定するのが好ましい。
【００１９】
図３は上記実験データの一例を示すものであり、従来の平板形状の絞り部材と、本発明のテーパー形状の絞り部材８ａとを取り付けたそれぞれのバーナ装置で燃焼運転を行い、そのときのそれぞれのスロート表面の温度変化を運転時間の経過を横軸にとって表したものである。ここで、ａは従来の絞り部材を採用したスロート表面の温度、ｂは本発明のテーパー形状の絞り部材を採用したスロート表面の温度を表している。このデータからも明らかなように、バーナ装置の運転開始とともに何れの形状のスロート表面の温度も上昇しているが、本発明のテーパー形状のスロートの方が温度の上昇率が明らかに緩やかであり、かつ最高到達温度もおよそ１５０℃程度も低いことが分かる。
【００２０】
しかして、本発明のバーナ装置１を燃焼運転するときには、燃料噴射ノズル３から燃料油を噴射して霧状としながら、送風機６を駆動して燃焼用空気をスロート８内部に供給していく。このとき、燃焼用空気は保炎板５中央、及び周囲の開口部からスロート８内部側へと流れていくのであるが、特に保炎板５周囲からスロート８内壁に沿って前方へと流れていく燃焼用空気は、図２に示すように、スロート８先端の折り返し部分である絞り部材８ａに衝突して後方側へと急激に反転させられる。これによってスロート８内部に強い乱流を生じ、その結果、霧状となった燃料油と共に激しく撹拌され、効率良く混合されていく。このように十分に混合がなされた状態で燃焼が行われると、着火性も良く、安定して良好な燃焼状態が維持でき、スロート８表面が異常高温となってスロート８に歪みが生じたり、或いは白煙や黒煙などの煤煙を頻繁に生じることも防げる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るバーナ装置の一実施例を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】図１のスロート部分の拡大図である。
【図３】従来のバーナ装置と、本発明に係るバーナ装置とを燃焼運転したときのそれぞれのスロート表面温度の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１…バーナ装置                  ２…バーナ本体
３…燃料噴射ノズル              ５…保炎板
８…スロート                    ８ａ…絞り部材
【図１】
2006125724.tif 000003
【図２】
2006125724.tif 000004
【図３】
2006125724.tif 000005