(57)【要約】【課題】内部観察用窓内への燃焼ガスの侵入を抑制して煤等の透明窓部材への付着を防止する。【解決手段】中空枠体１の一端面に透明窓部材２が填め込まれた内部観察用窓Ａが設けられた燃焼炉であって、上記中空枠体１に外部から気体を噴き込む複数の気体噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄを設け、各気体噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄを、噴出方向が中空枠体１の中心線Ｌ上で交差するように姿勢設定し、上記内部観察用窓Ａは絞り部Ｂを介して燃焼炉に設ける。【選択図】　　　　　　図１
2004093046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空枠体（１）の一端面に透明窓部材（２）が填め込まれた内部観察用窓（Ａ）が設けられた燃焼炉であって、
前記中空枠体（１）には外部から気体を噴き込む複数の気体噴出用ノズル（３Ａ〜３Ｄ）が設けられ、各気体噴出用ノズル（３Ａ〜３Ｄ）は、噴出方向が中空枠体（１）の中心線（Ｌ）上で交差するように姿勢設定されることを特徴とする燃焼炉。
【請求項２】
各気体噴出用ノズル（３Ａ〜３Ｄ）は、透明窓部材（２）に向けて気体を噴き付けるように姿勢設定されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼炉。
【請求項３】
前記内部観察用窓（Ａ）は絞り部（Ｂ）を介して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の燃焼炉。
【請求項４】
中空枠体（１）の一端面に透明窓部材（２）が填め込まれた内部観察用窓（Ａ）が設けられた燃焼炉であって、
前記内部観察用窓（Ａ）は絞り部（Ｂ）を介して設けられていることを特徴とする燃焼炉。
【請求項５】
絞り部（Ｂ）の断面形状は四角形であることを特徴とする請求項３または４記載の燃焼炉。
【請求項６】
絞り部（Ｂ）内にはスワール止め板（４）が設けられていることを特徴とする請求項３〜５いずれかに記載の燃焼炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部観察用窓が設けられた燃焼炉に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の燃焼炉は、例えば中空円筒状の枠体の一底面にガラス板（透明窓部材）を填め込んだ内部観察用窓を有するものがある。そして、上記枠体には、ガラス板への煤等の付着を防止するために、外部から枠体内に空気を噴き込む噴出用ノズルが複数設けられている。これらの各噴出ノズルは、円筒形状の枠体内において当該枠体の中心軸線（円筒中心軸）を回転中心とする空気の渦（スワール）を発生させることにより、ガラス板への煤等の付着を防止するように姿勢設定されている。
【０００３】
しかしながら、上記スワールを発生させた場合、回転中心の圧力が低下するために、煤等が回転中心を通って枠体内に侵入し、ガラス板の中央部に付着するという問題点がある。このような事態が生じた場合、内部の燃焼状態を良好に観察することができない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−７３５４８号公報
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、内部観察用窓内への燃焼ガスの侵入を抑制して煤等の透明窓部材への付着を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、中空枠体の一端面に透明窓部材が填め込まれた内部観察用窓が設けられた燃焼炉であって、上記中空枠体には外部から気体を噴き込む複数の気体噴出用ノズルが設けられ、各気体噴出用ノズルは、噴出方向が中空枠体の中心線上で交差するように姿勢設定されるという手段を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、各気体噴出用ノズルは、透明窓部材に向けて気体を噴き付けるように姿勢設定されているという手段を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記内部観察用窓は絞り部を介して設けられているという手段を採用する。
【０００９】
第４の手段として、中空枠体の一端面に透明窓部材が填め込まれた内部観察用窓が設けられた燃焼炉であって、上記内部観察用窓は絞り部を介して設けられているという手段を採用する。
【００１０】
第５の手段として、上記第３または第４の手段において、絞り部の断面形状は四角形であるという手段を採用する。
【００１１】
第６の手段として、上記第３〜第５いずれかの手段において絞り部内にはスワール止め板が設けられているという手段を採用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる燃焼炉の一実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の要部構成図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。これらの図において、符号Ａは内部観察用窓、Ｂは絞り部である。内部観察用窓Ａは、中空枠体１、ガラス板２（透明窓部材）及び空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄ（気体噴出用ノズル）から構成されている。このように構成された内部観察用窓Ａは例えば人為的に目視することで燃焼炉内部を観察する場合、レーザー等を用いた光学的測定によって燃焼炉内部を観察する場合に用いられる。
【００１４】
中空枠体１は、有底円筒状に形成されており、一底面の中心には円盤状のガラス板２が同心状に填め込まれ、他底面には、正方形の断面形状をした絞り部Ｂが中心枠体１に連接されている。このようなガラス板２及び絞り部Ｂは、各々の中心が円筒状の中空枠体１の中心線Ｌ上に配置されている。すなわち、絞り部Ｂの断面中心とガラス板２の中心は中空枠体１の中心線Ｌ上に位置する。
【００１５】
また、上記中空枠体１には、外部から中空枠体１内に空気を噴き込む４つの空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄが設けられている。各空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄは、ガラス板２に向けて空気を噴き付けるように、噴出方向が上記中心線Ｌ上の点Ｏで交差する状態に姿勢設定されている。すなわち、空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄから噴き出された空気は、中心線Ｌ上の点Ｏにおいて衝突する。
【００１６】
図２は、上記図１におけるＣ−Ｃ線矢視図である。この図２を参照して絞り部Ｂについてさらに説明すると、絞り部Ｂ内には、４つの各頂点から中心線Ｌに向かうスワール止め板４が設けられている。このスワール止め板４は、平板であり、絞り部Ｂ内における空気の渦（スワール）の発生を抑制するためのものである。
【００１７】
次に、このように構成された燃焼炉の要部作用について詳説する。
【００１８】
本燃焼炉を稼動すると、内部の燃焼によってガスが生成される。このガスは燃焼炉本体から煙道を通り外部に排出される。このガスにはガラス板２の内側に付着し、ガラス板２から燃焼炉の内部を良好に観察できなくする煤等も含まれている。この煤等はガスと同様に、燃焼炉内に充満する。
【００１９】
空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄから空気を内部観察用窓Ａ内に噴出すると、絞り部Ｂから、燃焼炉内部へと流れる空気の流れが生まれる。この空気の流れはガラス板２に付着して燃焼炉内部の観察を良好に行えなくなる原因となる煤等をガラス窓５に到達する前に燃焼炉内部に押し戻す。
【００２０】
しかしながら、前記空気の流れに回転面が上記中空枠体１の中心線Ｌに対して垂直なスワールが発生すると、スワールの回転中心が煤等を燃焼炉内部から内部観察用窓Ａ内に引き込んでしまう。
【００２１】
そこで、空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄから同流量の空気を、上記中空枠体１の中心線Ｌ上の点Ｏに向け噴出することで、空気噴出用ノズル３Ａから噴出された空気の流れと気体噴出用ノズル３Ｃから噴出された空気の流れが、打ち消し合い、また、同様に、気体噴出用ノズル３Ｂと気体噴出用ノズル３Ｄの空気の流れも打ち消し合うことにより、上記中空枠体１の中心線Ｌに対して垂直方向の空気の流れを相殺し、内部観察用窓Ａ内での上記スワールの発生を抑止することができる。
【００２２】
また、絞り部Ｂの断面形状を正方形にすることにより、絞り部Ｂ内で空気が中空枠体１の中心線Ｌに対して垂直な面内で円を描いて流れることを抑え、上記スワールの発生を抑止すると共に、絞り部Ｂ内に、４つの各頂点から中心線Ｌに向かう平板のスワール止め板４を設けることで、仮に、絞り部Ｂ内で空気の流れが円を描いても、スワール止め板４がその流れを阻むので、より効果的に前記スワールを抑止できる。
【００２３】
さらに、空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄの噴出方向をガラス板２に向け、空気の流れを直接ガラス板２に噴き付けることで、上記の手段により防ぎ切れなかった煤等がガラス板２に付着したとしても、噴き飛ばすことが可能である。
【００２４】
燃焼炉の定常稼動時、燃焼炉上部を構成する煙道内は、ガスが燃焼炉本体から煙道の先の外部に向け流れているので、ベルヌーイの定理より内部観察用窓Ａ内部は負圧となる。そのため、例えば内部観察用窓Ａを煙道に設けた場合、空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄを送風機等、外部の空気を送り込む機材に接続しなくとも内部観察用窓Ａ内に空気を送り込むことが可能となる。しかしながら、この場合、燃焼炉の起動時は上記煙道内は加圧状態となるため、外部の送風機等から空気を送り込む必要がある。つまり、燃焼炉の起動時と定常運転時において外部の送風機と空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄの接続を切り替えることにより、送風機等の動力を削減することが可能である。
【００２５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
【００２６】
（１）上記実施形態において、４つの空気噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄを用いたが、それ以上、もしくは２つでも良い。しかしながら、全ての空気噴出用ノズルの噴出方向が上記中空枠体１の中心線Ｌ上で交差する必要がある。
【００２７】
（２）上記実施形態において、内部観察用窓Ａを構成する中空枠体１に円筒形状を用いたが、例えば、直方体形状でも良い。
【００２８】
（３）上記実施形態において、透明窓部材２にガラス板を用いたが、内部を観察できる部材なら良く、例えば、耐熱プラスチックや合成石英でも良い。
【００２９】
（４）上記実施形態において、気体噴出用ノズル３Ａ〜３Ｄから噴出させる気体に空気を用いたが、例えば窒素だけでも良い。
【００３０】
（５）上記実施形態において、絞り部Ｂの断面形状を正方形としたが、例えば三角形、五角形にしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中空枠体の一端面に透明窓部材が填め込まれた内部観察用窓が設けられた燃焼炉において、上記中空枠体に外部から気体を噴き込む複数の気体噴出用ノズルが設けられ、各気体噴出用ノズルは、噴出方向が中空枠体の中心線上で交差するように姿勢設定されているので、上記中空枠体の中心線に垂直な面内に回転面を有するスワールの発生を抑止し、ガスに含まれる煤等を内部観察用窓内部に寄せないような、燃焼炉内部への空気の流れを起こすことができる。
【００３２】
また、絞り部を介して内部観察用窓は燃焼炉に設置されているので、内部観察用窓内から燃焼炉内部へ流れ出る空気の流速を高めることが可能であり、これによっても内部観察用窓内部へのガスの流れを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる燃焼炉の要部構成図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１におけるＣ−Ｃ線矢視図である。
【符号の説明】
１……中空枠体
２……ガラス板（透明窓部材）
３Ａ〜３Ｄ……空気噴出用ノズル（気体噴出用ノズル）
４……スワール止め板
Ａ……内部観察用窓
Ｂ……絞り部
Ｌ……中心線
【図１】
2004093046.tif 000003
【図２】
2004093046.tif 000004