(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるルートから各別に供給される空気と空気以外の流体とを混合流体としてその噴射口から拡散噴射する混合流体側噴射ノズルと、これらとは別のルートから燃焼ガスを導入して混合流体側噴射ノズルの前記噴射口の周囲側から前記混合流体の噴射方向に向けて噴出させてその全体を混和させる複数個の噴気小孔を有する燃焼ガス側噴射ノズルとを具備させた流体混和噴射用ノズル体において、
前記混合流体側噴射ノズルは、空気を供給すべくその軸方向に設けた給気孔と、該給気孔と交差方向にて連通させて空気以外の流体を供給する１以上の流体供給孔とを有する基台と、該基台側から突出させた円筒部側に前記給気孔と連通させて形成される導入路を介してその先端面に備える前記噴射口からの前記混合流体の噴射量を調整自在とした調整弁体とで形成し、
前記燃焼ガス側噴射ノズルは、先端面を閉止して内部空間を画成する外筒部と、該外筒部内にて前記内部空間を内側空間部と外側空間部とに仕切って前記先端面側にて外部と連通させた内筒部とを備え、前記外筒部の周壁部側に設けた１以上の供給口から供給される前記燃焼ガスを前記外側空間部を経て前記先端面に設けた前記噴気小孔からの噴射を自在に形成され、
これら混合流体側噴射ノズルと燃焼ガス側噴射ノズルとは、前記内筒部内に挿入配置される前記調整弁体がその先端面に有する前記噴射口を表出させた配置関係のもとで相互を組み合わせて、前記混合流体と前記燃焼ガスとの均等な混和噴射を自在としたことを特徴とする流体混和噴射用ノズル体。
【請求項２】
前記調整弁体は、その先端面に前記噴射口を有して前記基台側に具備させた円筒部と、該円筒部内に刻入された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部をその基端側に有する螺合部と、該螺合部の上端側に連続形成されて前記混合流体の通過を許す細径部と、該細径部の頂端面の中心部位から軸方向に突設されて前記噴射口の開口面積を拡縮自在に微調整する突起部とを少なくとも有する進退弁部とで形成され、
前記導入路は、前記給気孔と連通して進退弁部の前記螺合部内から前記細径部内の途中へと至る第１流路部と、該第１流路部の終端からその軸方向と交差する方向に延設されて前記細径部の外周面へと至る１以上の第２流路部と、前記円筒部と前記細径部との間に確保されて前記噴射口へと至る第３流路部とで形成した請求項１に記載の流体混和噴射用ノズル体。
【請求項３】
調整弁体側が備える前記突起部は、円筒部の前記噴射口との関係で前記混合流体の拡散噴射方向をより拡大させるべくその先端方向に向かって拡径させたテーパー部を有する請求項２に記載の流体混和噴射用ノズル体。
【請求項４】
混合流体側噴射ノズルが備える前記流体供給孔は、流量調整材を介して前記流体の流入量の微調整を自在に形成した請求項１ないし３のいずれかに記載の流体混和噴射用ノズル体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスと液体や気体や粉体として供給される流体とを均等に混和させた状態のもとでガスバーナー側に効率よく供給することができるようにした流体混和噴射用ノズル体に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
近時、産業用や民生用として用いられる燃料は、原油価格の高騰や省エネ対策の推進などの影響もあって、化石燃料に代わる廉価な代替燃料についての関心が高まってきており、このような流れのなかでブラウンガスとも称されている酸水素ガスに対する燃料としての利用法が注目されるに至ってきている。
【０００３】
完全無公害特性や完全燃焼特性等の優れた特性を備える理想的なクリーン燃料とされている酸水素ガスは、水を電気分解して生成される水素と酸素との混合比が２：１の混合ガスであり、これを燃料とするバーナーとしては、例えば下記特許文献１に開示されているものなどが既に提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２０７１０７号公報
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているバーナーは、酸水素ガスのみを燃料として使用するものであり、例えば重油と酸水素ガスとを混焼燃料として用いる構造を備えているものではない。
【０００５】
一方、油燃料とガス燃料とを混焼用の燃料として用いるバーナーとしては、下記特許文献２に開示されている油・ガス混合燃焼バーナーなどが既に提案されている。
【特許文献２】特開２０００−２４０９１１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、特許文献２に開示されている油・ガス混合燃焼バーナーは、ガス燃料として酸水素ガスを用いるものではなく、したがって、そのノズルも酸水素ガスの噴射に適合する構造を備えるものでないという不都合があった。
【０００７】
本発明は、従来からあるノズルにみられた上記課題に鑑み、酸水素ガスなどの燃焼ガスと、重油などの液体や天然ガスなどの気体やナノメートル単位に微粉化された廃プラスチックやガラス粉などのような粉体からなる流体とを、均等混和させた状態のもとでガスバーナー側に効率よく供給することができるようにした流体混和噴射用ノズル体を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、異なるルートから各別に供給される空気と空気以外の流体とを混合流体としてその噴射口から拡散噴射する混合流体側噴射ノズルと、これらとは別のルートから燃焼ガスを導入して混合流体側噴射ノズルの前記噴射口の周囲側から前記混合流体の噴射方向に向けて噴出させてその全体を混和させる複数個の噴気小孔を有する燃焼ガス側噴射ノズルとを具備させた流体混和噴射用ノズル体において、前記混合流体側噴射ノズルは、空気を供給すべくその軸方向に設けた給気孔と、該給気孔と交差方向にて連通させて空気以外の流体を供給する１以上の流体供給孔とを有する基台と、該基台側から突出させた円筒部側に前記給気孔と連通させて形成される導入路を介してその先端面に備える前記噴射口からの前記混合流体の噴射量を調整自在とした調整弁体とで形成し、前記燃焼ガス側噴射ノズルは、先端面を閉止して内部空間を画成する外筒部と、該外筒部内にて前記内部空間を内側空間部と外側空間部とに仕切って前記先端面側にて外部と連通させた内筒部とを備え、前記外筒部の周壁部側に設けた１以上の供給口から供給される前記燃焼ガスを前記外側空間部を経て前記先端面に設けた前記噴気小孔からの噴射を自在に形成され、これら混合流体側噴射ノズルと燃焼ガス側噴射ノズルとは、前記内筒部内に挿入配置される前記調整弁体がその先端面に有する前記噴射口を表出させた配置関係のもとで相互を組み合わせて、前記混合流体と前記燃焼ガスとの均等な混和噴射を自在としたことを最も主要な特徴とする。
【０００９】
【００１０】
この場合、前記調整弁体は、その先端面に前記噴射口を有して前記基台側に具備させた円筒部と、該円筒部内に刻入された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部をその基端側に有する螺合部と、該螺合部の上端側に連続形成されて前記混合流体の通過を許す細径部と、該細径部の頂端面の中心部位から軸方向に突設されて前記噴射口の開口面積を拡縮自在に微調整する突起部とを少なくとも有する進退弁部とで形成され、前記導入路は、前記給気孔と連通して進退弁部の前記螺合部内から前記細径部内の途中へと至る第１流路部と、該第１流路部の終端からその軸方向と交差する方向に延設されて前記細径部の外周面へと至る１以上の第２流路部と、前記円筒部と前記細径部との間に確保されて前記噴射口へと至る第３流路部とで形成するのが望ましい。
【００１１】
また、調整弁体側が備える前記突起部は、円筒部の前記噴射口との関係で前記混合流体の拡散噴射方向をより拡大させるべくその先端方向に向かって拡径させたテーパー部を有するものであってもよい。さらに、混合流体側噴射ノズルが備える前記流体供給孔は、流量調整材を介して前記流体の流入量の微調整を自在に形成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異なるルートから各別に供給される空気と空気以外の流体とを混合流体としてその噴射口から拡散噴射する混合流体側噴射ノズルと、これらとは別のルートから燃焼ガスを導入して混合流体側噴射ノズルの前記噴射口の周囲側から前記混合流体の噴射方向に向けて噴射させてその全体を混和させる複数個の噴気小孔を有する燃焼ガス側噴射ノズルとを備えているので、燃焼ガスと混合流体とを、均等に混和させた状態のもとで拡散噴射させながらガスバーナー側に安定的に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の一例につき、その一部を切り欠いて示す全体斜視図であり、図２は、図１に示す例についての平面図を、図３は、図２の縦断面図をそれぞれ示す。なお、以下の説明および添付図面において、同一の機能および構成を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。
【００１４】
これらの図によれば、流体混和噴射用ノズル体１１は、異なるルートから各別に供給される空気Ａと空気以外の流体Ｏとを混合流体Ｍとしてその噴射口２６から拡散噴射する混合流体側噴射ノズル１２と、これらとは別のルートから燃料ガスＧを導入して混合流体側噴射ノズル１２の噴射口２６の周囲側から混合流体Ｍの噴射方向に向けて噴出させてその全体を混和させる複数個の噴気小孔５７を有する燃焼ガス側噴射ノズル５２とで構成されている。
【００１５】
このうち、混合流体側噴射ノズル１２は、空気Ａを供給すべくその軸方向に設けた給気孔１４と、該給気孔１４と直交方向を含む交差方向にて連通させて空気以外の流体Ｏを供給する１以上の流体供給孔１５とを有する基台１３と、該基台１３側から突出させた円筒部２４側に給気孔１４の送気方向と同方向に向けて連通させて形成される導入路３７を介してその先端面２５に備える噴射口２６から拡散噴射される混合流体Ｍの噴射量を調整自在とした調整弁体２３とで形成されている。
【００１６】
この場合、基台１３と円筒部２４とは、相互を一体に形成することができるほか、適宜の螺合構造のもとで相互の着脱を自在に組み合わせて形成することもできる。また、基台１３が備える給気孔１４の内周面には、その長さ方向での基端側に一側雌ねじ部１４ａが、その先端側に他側雌ねじ部１４ｂがそれぞれ刻入されている。
【００１７】
また、基台１３が備える流体供給孔１５は、適宜の螺合構造や嵌着構造のもとで図示しない流体供給管が連結されるようになっている。この場合、流体供給孔１５内には、図示しない適宜構造の流量調整材を介在させることで、流体Ｏの供給量を微調整することができるようにしておくこともできる。
【００１８】
調整弁体２３は、その先端面２５に噴射口２６を有する円筒部２４と、該円筒部２４内に進退自在に螺合配置される進退弁部３４とで構成されている。
【００１９】
このうち、円筒部２４は、その基端部２７側から適宜部位にまで至る内周面に他側雌ねじ部１４ｂと連続させた雌ねじ部２８が刻入されており、進退弁部３４がその基端側の螺合部３５に備える雄ねじ部３６と螺合させることで、該進退弁部３４の進退を自在に保持することができるようになっている。
【００２０】
進退弁部３４は、螺合部３５の上端側に連続形成されて混合流体Ｍの通過を許す細径部３８と、該細径部３８の頂端面３９の中心部位から軸方向に突設されて噴射口２６の開口面積を拡縮自在に微調整する突起部４１とを少なくとも有して形成されている。
【００２１】
この場合、進退弁部３４が備える細径部３８は、その周面に凹凸を設けて形成したり、円筒部２４との間に確保される流路中にメッシュ材を介在させるなどして、通過する混合流体Ｍをより好ましく拡散させることができるようにしておくこともできる。なお、図中の符号４３は、螺合部３５の端面側に刻設された掛止溝であり、該掛止溝５４にドライバーの刃先などを掛止して回すことで進退弁部３４を円筒部２４内で進退操作することができることになる。
【００２２】
混合流体Ｍが導入される導入路３７は、給気孔１４と連通して進退弁部３４の螺合部３５内から細径部３８内の途中へと至る第１流路部３７ａと、該第１流路部３７ａの終端からその軸方向と交差する方向、例えば直交する方向へと延設されて細径部３８の外周面３８ａへと至る１以上の第２流路部３７ｂと、円筒部２４と細径部３８との間に確保されて噴射口２６へと至る第３流路部３７ｃとで形成されている。
【００２３】
一方、燃焼ガス側噴出ノズル５２は、先端面５４を閉止して内部空間５８を区画形成する外筒部５３と、該外筒部５３内にて内部空間５８を内側空間部６４と外側空間部５９とに仕切って先端面５４側に設けた開口部６０を介して外部と連通させた内筒部６３とを備えて形成されている。
【００２４】
外筒部５３の周壁部５５には、外側空間部５９と連通させた１以上の供給口５６が形成されており、該供給口５６を介して外側空間部５９内に供給される酸水素ガスを含む各種の燃料ガスＧを先端面５４に設けた各噴気小孔５７から噴射させることができるようになっている。
【００２５】
しかも、これら混合流体側噴射ノズル１２と燃焼ガス側噴出ノズル５２とは、内筒部６３内に挿入配置される調整弁体２３がその先端面２５に有する噴射口２６を表出させた配置関係のもとで、相互を螺合させたり嵌着させるなどして一体化することで、混合流体Ｍと燃焼ガスＧとを均等に混和された状態のもとで拡散噴射させることができるよう組み合わせることができる。
【００２６】
図４は、本発明の他例を示す平面図であり、図５は、その縦断面図である。この場合、燃焼ガス側噴出ノズル５２は、図１に示す例と同じ構造を備えているのでその説明は省略するが、混合流体側噴射ノズル１２は、図１に示す例とは具体的な構造を異にしているので、その相違点につき、以下に説明する。
【００２７】
混合流体側噴射ノズル１２は、図１に示す例と同様に基台１３と調整弁体２３とで構成されている。このうち、基台１３は、図１に示す例と同じ構造を備えている。
【００２８】
一方、調整弁体２３は、円筒部２４と進退弁部３４とで構成されてはいるものの、調整弁体２３が備える突起部４１は、円筒部２４が備える噴射口２６との関係で混合流体Ｍの拡散噴射方向をより拡大させるべくその先端方向に向かって拡径させたテーパー部４２を有している。
【００２９】
また、円筒部２４の噴射口２６は、調整弁体２３の突起部４１に形成されているテーパー部４２との関係で、混合流体Ｍの噴射方向をより拡散させるためのガイド面とすべく、その先端方向に向かって拡径させたテーパー部２６ａを有している。なお、進退弁部３４自体は、図１に示す例よりも短寸に形成することで、円筒部２４側の雌ねじ部２８も先端部寄りにのみ形成することができることになる。
【００３０】
次に、本発明の作用・効果を図１に示す例に基づいて説明すれば、調整弁体２３は、円筒部２４内に進退弁部３４をその進退を自在に螺合配置して組み立てられる。円筒部２４側に対する進退弁部３４の進退操作は、その掛止溝４３にドライバーの刃先などを掛止して回すことで簡単に行うことができる。
【００３１】
また、基台１３に対する調整弁体２３側の取付けは、基台１３と円筒部２４とを一体に形成したり、適宜の螺合構造のもとで相互の着脱を自在に組み合わせたりした上で、該円筒部２４内に進退弁部３４を螺合配置することで行い、その全体で混合流体側噴射ノズル１２を形成することができる。
【００３２】
一方、混合流体側噴射ノズル１２と燃焼ガス側噴射ノズル５２とで流体混和噴射用ノズル体１１を組み立てる際には、内筒部６３内に挿入配置される調整弁体２３がその先端面２５に有する噴射口２６を表出させた配置関係のもとで、相互を螺合させたり嵌着させるなどして一体化することで行うことができる。
【００３３】
このようにして組み立てられた流体混和噴射用ノズル体１１は、その一側雌ねじ部１４ａを介して給気孔１４に螺合接続された図示しない給気管から供給される空気Ａを、流体供給孔１５に接続された図示しない給液管から供給される流体Ｏを、それぞれ混合流体側噴射ノズル１２内へと適量供給して混合流体Ｍとする。
【００３４】
この場合、流体Ｏの供給量の調節は、流体供給孔１５内に介在配置される図示しない流量調整材を適宜操作することで行うことができる。
【００３５】
このようにして混合流体側噴射ノズル１２内に空気Ａと流体Ｏとを供給して生成される混合流体Ｍは、第１流路部３７ｂ→第２流路部３７ｂ→第３流路部３７ｃからなる導入路３７を経て円筒部２４の先端面２５に形成されている噴射口２６へと導かれ、該噴射口２６から外方へと拡散噴射されることになる。
【００３６】
この場合、進退弁部３４が備える細径部３８の周面に図示しない凹凸を設けて形成したり、円筒部２４との間に確保される流路（第３流路部３７ｃ）中に図示しないメッシュ材を介在させるなどしておく場合には、通過する混合流体Ｍをより好ましく拡散させることができ、これにより噴射口２６からより好ましい拡散状態のもとで均等に噴射させることができる。
【００３７】
また、噴射口２６からの混合流体Ｍの噴射量は、進退弁部３４を進退させてその突起部４１と噴射口２６との位置関係を変えながら該噴射口２６の開口面積を拡縮することで容易に行うことができる。
【００３８】
一方、燃焼ガス側噴射ノズル５２側への燃焼ガスＧの供給は、外筒部５３の周壁部５５に設けられている供給口５６が備える雌ねじ部５６ａに図示しないガス管を螺着し、その外側空間部５８内へと燃焼ガスＧを送り込むことで行われる。
【００３９】
このようにして外側空間部５８内へと送り込まれた燃焼ガスＧは、その逃げ口である各噴気小孔５７へと向かい、これらの各噴気小孔５７を介して外方へと均等に噴射されるされることになる。
【００４０】
しかも、このような混合流体Ｍの拡散噴射と燃焼ガスＧの噴射とは、同時に行われることになるので、図示しないガスバーナー側に対し均等に混和された状態のもとで送り込むことができることになる。
【００４１】
また、図４および図５に示例による場合は、調整弁体２３が備える突起部４１が円筒部２４が備える噴射口２６との関係で混合流体Ｍの拡散噴射方向をより拡散させることができるテーパー部４２を有しているので、円筒部２４の噴射口２６に設けたテーパー部４２をガイド面として、より広範囲へと拡散させながら混合流体Ｍを噴射させることことできる。しかも、この例による場合には、混合流体Ｍの拡散噴射方向に燃焼ガスＧの噴射方向も追随させることができるので、図示しないガスバーナーに組み込むこでより広い範囲を効率よく熱したりすることができることになる。
【００４２】
つまり、本発明によれば、異なるルートから各別に供給される空気Ａと流体Ｏとを混合流体Ｍとして噴射量の調整を自在にその噴射口２６から拡散噴射させる混合流体側噴射ノズル１２と、燃焼ガスＧを導入して混合流体側噴射ノズル１２の噴射口２６の周囲側から混合流体Ｍの拡散噴射方向に向けて噴射させてその全体を均等に混和させる複数個の噴気小孔５７を有する燃焼ガス側噴射ノズル５２とを備えているので、例えば重油からなる流体Ｏと酸水素ガスからなる燃焼ガスＧとを混焼用燃料として用いることで、その消費量をそれだけ少なくすることができる。
【００４３】
また、本発明によれば、流体Ｏとしてナノメートル単位に微粉化されたガラス粉などのような粉体が用いられる場合には、これを相手材に溶射して確実に溶着させることができるデザイン用の流体混和噴射用ノズル体として好適に用いることができる。
【００４４】
さらに、本発明によれば、流体Ｏが産業廃棄物を固形化したり生ゴミを固形燃料化する際に発生する悪臭を伴ったガスである場合には、燃焼ガスＧと混和させて完全燃焼させることでその無臭化処理を確実に行うことができる流体混和噴射用ノズル体として好適に用いることができる。
【００４５】
以上は、本発明を図面に基づいて説明したものであり、その具体的な内容はこれに限られるものではない。例えば、流体Ｏの流体供給孔１５および／または燃焼ガスＧは、所望に応じ１以上の適宜の数を設けることができる。さらに、進退弁部３４を含む調整弁体２３側の具体的な構造も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の設計変更を加えることもできる。また、本発明において利用可能な流体Ｏには、重油などの液体燃料のほか、ＬＰＧや天然ガスなどの気体燃料やナノメートル単位に微粉化されたガラス粉などの粉体、さらには産業廃棄物を固形化したり生ゴミを固形燃料化する際に発生する悪臭を伴ったガスや悪臭を伴う廃棄ガスも含まれる。さらにまた、燃焼ガスＧには、酸水素ガスや都市ガスなどの各種の気体燃料が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、混焼バーナーのための流体混和噴射用ノズル体のほか、排気ガスの無臭・無害化処理を図る際に好適に用いることができる流体混和噴射用ノズルや、デザイナーがガラス層を相手材の表面に形成する表面処理を行う際に好適な流体混和噴射用ノズル体としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一例につき、その一部を切り欠いてその内部構造とともに示す全体斜視図。
【図２】図１に示す例の平面図。
【図３】図１に示す例の縦断面図。
【図４】本発明の他例についての平面図。
【図５】本発明の他例についての縦断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１１  流体混和噴射用ノズル体
１２  混合流体側噴射ノズル
１３  基台
１４  給気孔
１４ａ  一側雌ねじ部
１４ｂ  他側雌ねじ部
１５  流体供給孔
１８  雄ねじ部
１９  掛止溝
２３  調整弁体
２４  円筒部
２５  先端面
２６  噴射口
２６ａ  テーパー部
２７  基端部
２８  雌ねじ部
３４  進退弁部
３５  螺合部
３６  雄ねじ部
３７  導入路
３７ａ  第１流路部
３７ｂ  第２流路部
３７ｃ  第３流路部
３８  細径部
３８ａ  外周面
３９  頂端面
４１  突起部
４２  テーパー部
４３  掛止溝
５２  燃焼ガス側噴射ノズル
５３  外筒部
５４  先端面
５５  周壁部
５６  供給口
５６ａ  雌ねじ部
５７  噴気小孔
５８  内部空間
５９  外側空間部
６０  開口部
６３  内筒部
６４  内側空間部
Ａ  空気
Ｇ  燃焼ガス
Ｍ  混合流体
Ｏ  流体
【図１】
0004799124.tif 000002
【図２】
0004799124.tif 000003
【図３】
0004799124.tif 000004
【図４】
0004799124.tif 000005
【図５】
0004799124.tif 000006