(57)【要約】    【課題】  燃焼空気の供給量を最小限に抑えるとともに、火炎を細い短炎とすることができるノズルアセンブリに用いられる火炎保持器を提供することである。    【解決手段】  ノズルアセンブリ（１０）に用いられる火炎保持器（１８）は、ノズル（１２）の先端から僅かに離れた個所に配置され、中央に開口部（１８ａ）を備えており、燃焼空気流入側に、燃焼空気を火炎保持器に案内するための気流収束器（２０）が設けられている。気流収束器は、燃焼空気が流入する側から開口部に向かって徐々に縮小するように形作られている。【選択図】  図１
2005207652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルアセンブリに用いられる火炎保持器であって、
前記火炎保持器が、ノズルの先端から僅かに離れた個所に配置され、中央に開口部を備えており、
前記火炎保持器の燃焼空気流入側に、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器が設けられていることを特徴とする火炎保持器。
【請求項２】
前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られていることを特徴とする請求項１に記載の火炎保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、ノズルアセンブリに用いられる火炎保持器に関する。より詳細には、本発明は、気流収束器付きの火炎保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の典型的な燃焼装置用ノズルアセンブリ３０を模式的に示した拡大断面図である。図７において参照符号３２はノズルを示しており、ノズル３２に隣接して着火電極３４が配置されている。ノズル３２及び着火電極３４は、一端が開放した燃焼空気案内筒３６内に収容されている。また、ノズル３２の先端から僅かに離れた個所には、ノズル３２の先端から燃焼空気案内筒３６の開放端に向かって徐々に拡大するように形作られた火炎保持器（保炎器）３８が配置されている。火炎保持器３８には、中央に開口部３８ａが設けられているとともに、中央から周縁に至る個所に多数のスリット又は小孔３８ｂが設けられている。
【０００３】
図８は、図７に示されるノズルアセンブリ３０の作動状態を模式的に示した拡大断面図である。ノズル３２から噴霧される霧化油滴に着火電極３４で着火して燃焼させる。それとともに、燃焼空気案内筒３６から燃焼空気が供給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノズル３２から噴霧された霧化油滴は、火炎保持器３８が配置されているため、火炎による高温ガスの循環により保炎される。図７に示されるノズルアセンブリでは、霧化油滴と燃焼空気との混合は、スリット又は小孔３８ｂを通る空気流Ｂ0 の速度が相対的に速くなるため、空気流Ａ0 、Ｃ0 が空気流Ｂ0 に引き込まれ、火炎保持器３８の近傍で起きる高温ガスの循環で蒸発し、火炎が形成されて更に残りの霧化油滴を蒸発燃焼させ燃焼が終了する。このような型式のノズルアセンブリにおける課題は、燃焼空気案内筒３６を通して過剰な燃焼空気を供給しなければ、霧化油滴を完全燃焼させることはできず、煤の発生を伴った不完全燃焼を引き起こしがちであることである。また、このような型式のノズルアセンブリでは、火炎保持器３８の近傍で行われる霧化油滴と燃焼空気との混合並びにその蒸発が緩やかであるため、火炎は、直径が大きい長炎となり、必然的に大きな燃焼炉を必要とするという不都合がある。
【０００５】
したがって、本発明は、燃焼空気の供給量を最小限に抑えるとともに、火炎を細い短炎とすることができるノズルアセンブリに用いられる火炎保持器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】
【０００６】
本願請求項１に記載の火炎保持器は、ノズルの先端から僅かに離れた個所に配置され、中央に開口部を備えており、火炎保持器の燃焼空気流入側に、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項２に記載の火炎保持器は、前記請求項１の火炎保持器において、前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の火炎保持器では、燃焼に不要な空気の量を減少させることができ、これにより燃焼効率を向上させることが可能になる。また、本発明の火炎保持器では、燃焼時の火炎の形状を細くて短いものにすることができるので、燃焼炉の小型化を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る火炎保持器について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る火炎保持器がノズルアセンブリ１０に取り付けられている状態を模式的に示した断面図である。図１において、参照符号１２はノズル、参照符号１４は着火電極、参照符号１６は燃焼空気案内筒をそれぞれ示している。ノズル１２、着火電極１４、燃焼空気案内筒１６はそれぞれ、従来の型式のものを使用してよい。
【００１０】
ノズル１２の先端から僅かに離れた個所には、ノズル１２の先端から燃焼空気案内筒１６の開放端に向かって徐々に拡大するように形作られた火炎保持器（保炎器）１８が配置されている。火炎保持器１８には、図２に最も良く示されるように、中央に開口部１８ａが設けられているとともに、中央から周縁に至る個所に多数（図２の例では、８個）のスリット１８ｂが設けられている。
【００１１】
火炎保持器１８の燃焼空気流入側（即ち、ノズル１４が設けられている側）には、送風機（図示せず）から供給される燃焼空気を、火炎保持器１８に案内するための気流収束器２０が設けられている。気流収束器２０は、燃焼空気を開口部１８ａに案内し易くするために、火炎保持器１８の開口部１８ａから燃焼空気流入側に向かって徐々に拡大するように（換言すると、燃焼空気が流入する側２０ａから火炎保持器１８の開口部１８ａに向かって徐々に縮小するように）形作られている。
【００１２】
火炎保持器１８と空気収束器２０は、両者を一体のものとして形成してもよく、或いは別々に形成して溶接等で互いに結合したり近接して設置したりしてもよい。
【００１３】
以上のように構成された本発明の好ましい実施の形態に係る火炎保持器１８の作動について説明する。まず、ノズル１２から噴霧される霧化油滴に着火電極１４で着火して燃焼させる。それとともに、燃焼空気案内筒１６から燃焼空気が供給される。その際、火炎保持器１８に気流収束器２０が設けられているため、燃焼空気の流速は、火炎保持器１８のスリット１８ｂから流出する空気流Ｂ及び火炎保持器１８の外縁と燃焼空気案内筒１６との間の領域から流出する空気流Ｃよりも、気流収束器２０に沿って火炎保持器１８の開口部１８ａから流出する空気流Ａの方が速くなる。その結果、霧化油滴は、高流速の空気流Ａにより強い攪拌作用を受けて均一に混合され、霧化油滴の蒸発燃焼進行過程における空気との混合も急速に進行する。一方、燃焼空気との混合が急速であればある程、燃焼空気中の酸素は、蒸発燃焼進行過程において消費される。また、空気流Ａが空気流Ｂ、Ｃよりも速くなるため、空気流Ｂ、Ｃは空気流Ａに引き込まれ、従って、火炎は、空気流Ａに沿った細くて短い形状を呈することとなる。このように、火炎がノズルアセンブリの中央付近で細くて短い形状となるため、燃焼に不要な空気流Ｂ、Ｃを減少させることができ、供給すべき空気量を理論空気量に近いものにすることが可能になる。
【００１４】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００１５】
例えば、図１に示される実施の形態では、気流収束器２０が湾曲状の側面視を有するものとして示されているが、図４に示されるように、開口部１８ａに向かって直線的に縮小するように形作られた気流収束器２０′を用いてもよい。また、図５に示されるように、平らな板状の火炎保持器１８′（中央の開口部１８′ａ、スリット１８′ｂ）を用いてもよい。さらに、火炎保持器１８′′のスリットを、例えば、図６に示されるような小孔１８′′ｂにしてもよい。
【００１６】
また、前記実施の形態では、ノズル１２から霧化油滴が噴射されるものとして記載されているが、油滴の代わりにガスが噴射されるノズルアセンブリに本発明の火炎保持器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る火炎保持器が取り付けられたノズルアセンブリを模式的に示した拡大断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１の火炎保持器の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の線２ａ−２ａに沿って見た図、図２（ｃ）は図２（ａ）の線２ｃ−２ｃに沿って見た図、図２（ｄ）は図２（ｂ）の線２ｄ−２ｄに沿った見た図である。
【図３】図１の火炎保持器が取り付けられたノズルアセンブリの作動状態を示した図である。
【図４】気流収束器の変形形態を示した図１と同様の図である。
【図５】火炎保持器の変形形態を示した図１と同様の図である。
【図６】火炎保持器のスリットの変形形態を示した図である。
【図７】従来の典型的なノズルアセンブリを模式的に示した拡大断面図である。
【図８】図７に示されるノズルアセンブリの作動状態を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  ノズルアセンブリ
１２  ノズル
１４  着火電極
１６  燃焼空気案内筒
１８  火炎保持器（保炎器）
１８ａ  開口部
１８ｂ  スリット
２０  気流収束器
【図１】
2005207652.tif 000003
【図２】
2005207652.tif 000004
【図３】
2005207652.tif 000005
【図４】
2005207652.tif 000006
【図５】
2005207652.tif 000007
【図６】
2005207652.tif 000008
【図７】
2005207652.tif 000009
【図８】
2005207652.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月30日(2004.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルアセンブリに用いられる火炎保持器であって、
前記火炎保持器が、ノズルの先端から僅かに離れた箇所に配置され、中央に開口部を備えており、
前記火炎保持器の燃焼空気流入側に、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器が設けられており、
前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られていることを特徴とする火炎保持器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本願請求項１に記載の火炎保持器は、ノズルの先端から僅かに離れた箇所に配置され、中央に開口部を備えており、前記火炎保持器の燃焼空気流入側に、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器が設けられており、前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られていることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】