(57)【要約】【課題】簡単な構造によって、部品間の当接面の面圧を増大でき、燃料漏れを防止可能とした燃料用バーナを提供する。【解決手段】ノズル基台２と、ノズル基台２に当接したバックプレート３と、バックプレート３に当接したノズルチップ４とがノズル軸線方向に順に配置され、キャップ１３の肩部１４によりノズルチップ４をノズル基台２側に押圧し、キャップ１３の内周とノズル基台２とを締結して固定した燃料用バーナ１において、ノズル基台２とバックプレート３との当接面２ａ、３ｂ及びバックプレート３とノズルチップ４との当接面３ａ、４ａが、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル基台と、前記ノズル基台に当接したバックプレートと、前記バックプレートに当接したノズルチップとがノズル軸線方向に順に配置され、キャップの肩部により前記ノズルチップを前記ノズル基台側に押圧し、前記キャップの内周と前記ノズル基台とを締結して固定した燃料用バーナにおいて、
前記ノズル基台と前記バックプレートとの当接面及び前記バックプレートと前記ノズルチップとの当接面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状を有していることを特徴とする燃料用バーナ。
【請求項２】
前記ノズル基台と前記バックプレートとの当接面と、前記バックプレートと前記ノズルチップとの当接面とが、同一のテーパ角度を有していることを特徴とする請求項１に記載の燃料用バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を噴霧する燃料用バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃焼空間内に液体燃料（スラリー状を含む）を噴霧して燃焼させる燃料用バーナが、油焚きボイラ等に幅広く用いられている。
図３は従来の燃料用バーナの一例を示す断面図である。燃料用バーナ５０は、ノズル本体５１に燃料通路５２と噴霧媒体通路５３とが形成されており、燃料通路５２から供給される燃料と噴霧媒体通路５３から供給される噴霧媒体とを、ノズルチップ５４に形成された混合体噴霧孔５５で混合して燃焼空間に噴霧する。
【０００３】
ノズル本体５１は、ノズルボディ５１ａとバックプレート５１ｂとを有している。バックプレート５１ｂとノズルチップ５４は、円環状のキャップ５６によりノズルボディ５１ａに固定される。具体的には、キャップ５６は、先端側にキャップ肩部５６ａを有し、基部側にネジ部５６ｂが形成されており、キャップ肩部５６ａによりノズルチップ５４をノズルボディ５１ａ側に押圧した状態でネジ部５６ｂをノズルボディ５１ａに締結することにより、ノズルチップ５４とバックプレート５１ｂとをノズルボディ５１ａに固定している。
【０００４】
図４は従来のノズル先端の部品構造を説明する断面図である。同図において、燃料通路と噴霧媒体通路と混合体噴霧孔とは省略している。
ノズルチップ５４とバックプレート５１ｂの当接面６１、バックプレート５１ｂとノズルボディ５１ａの当接面６２はそれぞれ平面に、且つ互いに平行に形成されている（特許文献１等参照）。
【０００５】
このような燃料用バーナでは、液体燃料や噴霧媒体がノズルチップ内を高圧で送られるため、部品同士の締結状態によってはこれらの流体が漏れ出すおそれがある。
そこで、特許文献２（特開平８−１７８２３１号公報）には、スプレイプレートとバックプレートとの間の接合部を、パッキンを介装した嵌め合い構造にしたバーナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０６８１２号公報
【特許文献２】特開平８−１７８２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の燃料用バーナでは、キャップのネジ部による締め付け力が小さいと、ノズルボディとバックプレートとの当接面やバックプレートとノズルチップとの当接面等の燃料通路を形成する部位で面圧が低下し、当接面から燃料漏れが生じて、燃焼効率が低下したり、場合によっては火災を引き起こす可能性があった。
常温でキャップの締め付け力が十分であっても、運転時にバーナ周辺温度が上昇するとキャップがノズル本体より高温となり、熱伸び差により締め付け力が低下することがある。
【０００８】
特に、燃料用バーナが大型になるほどキャップの締め付け力が低下し、燃料漏れの可能性が高くなる。一般に、ノズルチップは大型であるほど燃焼性能が高くなるが、ネジによる締結は、締め付けトルクが同じ場合バーナ径が大きいほど締め付け力が低下する。燃焼性能を向上させるためにノズルチップを大型化すると、ネジの締め付け力低下による燃料漏れの可能性が高くなってしまう。
また、特許文献１に開示されるように、パッキンを介装した嵌め合い構造を採用することで燃料漏れの可能性を低減することはできるが、これは燃料通路や噴霧媒体通路、及び燃料室や噴霧媒体室ごとに溝を設けて、それぞれにパッキンを介装しなければならず、製造工程が増え、部品点数も増加してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、簡単な構造によって、部品間の当接面の面圧を増大でき、燃料漏れを防止可能とした燃料用バーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の燃料用バーナは、ノズル基台と、前記ノズル基台に当接したバックプレートと、前記バックプレートに当接したノズルチップとがノズル軸線方向に順に配置され、キャップの肩部により前記ノズルチップを前記ノズル基台側に押圧し、前記キャップの内周と前記ノズル基台とを締結して固定した燃料用バーナにおいて、前記ノズル基台と前記バックプレートとの当接面及び前記バックプレートと前記ノズルチップとの当接面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状を有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、ノズル基台とバックプレートとの当接面及びバックプレートとノズルチップとの当接面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状であり、二重テーパ構造を有しているため、それぞれの当接面においてテーパ面反力により面圧を増大することができ、両方の当接面のシール機密性を向上させることができる。
また、室温でキャップを締め付けた時、ノズル基台は、バックプレートによりテーパ面が押圧されて半径方向外周側へ拡径する。キャップはノズル基台と締結されているため、ノズル基台とともに外周側へ移動する。そして、バーナ運転中にノズル周辺温度が上昇すると、キャップが高温になるため熱伸びにより締め付け力が低下し、ノズル基台は縮小する。このとき、キャップとノズルチップの当接面は、ノズル基台やバックプレートの当接面とは逆テーパ形状であることから、キャップの内周側への移動により、締め付け力が維持される。
【００１２】
また、前記ノズル基台と前記バックプレートとの当接面と、前記バックプレートと前記ノズルチップとの当接面とが、同一のテーパ角度を有していることが好ましい。
これにより、ノズル基台とバックプレートとの当接面と、バックプレートとノズルチップとの当接面とにおいて、応力分布が均一になり、シール機密性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
以上記載のように本発明によれば、ノズル基台とバックプレートとの当接面及びバックプレートとノズルチップとの当接面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状であり、二重テーパ構造を有しているため、それぞれの当接面においてテーパ面反力により面圧を増大することができ、両方の当接面のシール機密性を向上させることができる。
また、室温でキャップを締め付けた時、ノズル基台は、バックプレートによりテーパ面が押圧されて半径方向外周側へ拡径する。キャップはノズル基台と締結されているため、ノズル基台とともに外周側へ移動する。そして、バーナ運転中にノズル周辺温度が上昇すると、キャップが高温になるため熱伸びにより締め付け力が低下し、ノズル基台は縮小する。このとき、キャップとノズルチップの当接面は、ノズル基台やバックプレートの当接面とは逆テーパ形状であることから、キャップの内周側への移動により、締め付け力が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料用バーナの断面図である。
【図２】ノズル先端の部品構造を説明する断面図である。
【図３】従来の燃料用バーナの断面図である。
【図４】従来のノズル先端の部品構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
まず最初に、図１を参照して、本実施形態に係る燃料用バーナの全体構成を説明する。なお、ここで説明する燃料用バーナは一例であり、以下の構成に限定されるものではない。
燃料用バーナ１は、基部側から先端側に向けて、ノズルボディ（ノズル基台）２とバックプレート３とノズルチップ４とが順に配設されている。
【００１６】
ノズルチップ４とバックプレート３は、円環状のキャップ１３でノズルボディ２に固定されている。具体的には、円環状のキャップ１３は、先端側にキャップ肩部１４を有し、基部側にネジ部１５が形成されており、ノズルボディ２との間にバックプレート３を挟んだ状態でノズルチップ４をキャップ肩部１４で押圧し、ネジ部１５でノズルボディ２の外周に螺合することにより、ノズルチップ４とバックプレート３とをノズルボディ２に固定している。
【００１７】
ノズルボディ２には、燃料通路６と噴霧媒体通路８とが形成されている。バックプレート３からノズルチップ４にかけて、燃料通路６に通じる燃料室７と、噴霧媒体通路８に通じる噴霧媒体室９が形成されている。さらに、ノズルチップ４には、燃料室７と噴霧媒体室９に通じる混合体噴霧孔１０が形成されており、混合体噴霧孔１０はノズルチップ４の前面側に開口している。
【００１８】
上記した燃料用バーナ１において、図示しない燃料圧送装置から供給される燃料は、燃料供給路１１を通ってノズルボディ２へ達する。そして、燃料はノズルボディ２の燃料通路６を通って、バックプレート３及びノズルチップ４に形成された燃料室７に溜められる。一方、図示しない噴霧媒体圧送装置から供給される噴霧媒体は、噴霧媒体供給路１２からノズルボディ２へ達する。そして、ノズルボディ２の噴霧媒体通路８を通って、バックプレート３及びノズルチップ４に形成された噴霧媒体室９に溜められる。
噴霧媒体室９内の噴霧媒体と燃料室７内の燃料は混合体噴霧孔１０で混合され、燃料が霧状化されて混合体噴出孔１０の開口より燃焼空間へ噴霧される。
燃料用バーナ１で噴霧される燃料は、スラリー状を含む液体燃料とし、例えば重油等が挙げられる。燃料用バーナ１で噴霧される噴霧媒体は、圧縮空気又は蒸気等の圧縮性の噴霧媒体が好適に用いられる。
【００１９】
図２はノズル先端の部品構造を説明する断面図である。同図において、燃料通路と噴霧媒体通路と混合体噴霧孔とは省略している。
ノズルチップ４は、バックプレート３に当接する面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ面４ａを形成している。同様に、バックプレート３は、ノズルチップ４に当接する面がこれに対応したテーパ面３ａを形成している。
また、バックプレート３は、ノズルボディ２に当接する面が、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ面３ｂを形成している。同様に、ノズルボディ２は、バックプレート３に当接する面がこれに対応したテーパ面２ａを形成している。
そして、ノズルチップ４のテーパ面４ａとバックプレート３のテーパ面３ａとが当接し、バックプレート３のテーパ面３ｂとノズルボディ２のテーパ面２ａとが当接している。
【００２０】
このように、ノズルボディ２とバックプレート３との当接面２ａ、３ｂ及びバックプレート３とノズルチップ４との当接面３ａ、４ａを、中心側から外周側に向けてノズル先端側へ傾斜したテーパ形状とし、二重テーパ構造とすることにより、それぞれの当接面２ａ、３ｂ、当接面３ａ、４ａにおいてテーパ面反力により面圧を増大することができ、両方の当接面のシール機密性を向上させることができる。
【００２１】
また、室温でキャップ１３を締め付けた時、ノズルボディ２は、バックプレート３によりテーパ面２ａが押圧されて半径方向外周側へ拡径する。キャップ１３はノズルボディ２と締結されているため、ノズルボディ２とともに外周側へ移動する。そして、バーナ運転中にノズル周辺温度が上昇すると、キャップ１３が高温になるため熱伸びにより締め付け力が低下し、ノズルボディ２は縮小する。このとき、キャップ１３とノズルチップ４の当接面は、ノズルボディ２やバックプレート３の当接面とは逆テーパ形状であることから、キャップ１３の内周側への移動により、締め付け力が維持される。
【００２２】
さらに、ノズルボディ２とバックプレート３との当接面２ａ、３ｂと、バックプレート３とノズルチップ４との当接面３ａ、４ａとが、同一のテーパ角度を有していることが好ましい。
これにより、ノズルボディ２とバックプレート３との当接面２ａ、３ｂと、バックプレート３とノズルチップ４との当接面３ａ、４ａとにおいて、応力分布が均一になり、シール機密性が向上する。
【符号の説明】
【００２３】
１    燃料用バーナ
２    ノズルボディ
２ａ、３ａ、３ｂ、４ａ  テーパ面
３    バックプレート
４    ノズルチップ
６    燃料通路
７    燃料室
８    噴霧媒体通路
９    噴霧媒体室
１０  混合体噴霧孔
１３  キャップ
１４  キャップ肩部
１５  ネジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011127833.tif 000005
【図４】
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