(57)【要約】本発明は、燃焼炉の長さは、火炎の先端の位置が該燃焼炉の他端の位置より該燃焼炉の内部にあり、かつ該火炎の先端の位置と該他端の位置に所定の距離を設けるのに十分な長さであり、前記燃焼炉の内径は前記火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり且つその近傍の値とし、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成とされる。
2007129604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料源から燃料が供給されると共に前方先端に火炎噴射ノズルが装着された火炎噴射器と、酸素または酸素を含む気体から成る酸素含有気体を送出する送風機と、該送風機から前記火炎噴射器を取り囲んで前記火炎噴射ノズルの軸方向と同心的に前方に延設された送風管とを有し、前記火炎噴射ノズルから火炎が噴射されるバーナーと、
一端が前記バーナーに連結され、且つ、他端若しくは同他端の近傍に排気口が設けられた筒状の燃焼炉を備える炭化水素系燃料の燃焼装置において、
前記送風機は前記送風管を通じて前記燃焼炉内のみに前記酸素含有気体を送出し、前記火炎噴射器は前記燃焼炉内のみに前記火炎を噴射すると共に、前記送風機から送出された前記酸素含有気体は前記排気口のみから排出され、
前記燃焼炉の長さは、前記火炎の先端の位置が前記排気口の位置より前記燃焼炉の内部にあり、且つ前記火炎の先端の位置と前記排気口の位置に所定の距離を設けるのに十分な長さであり、前記燃焼炉の内径は前記火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり且つその近傍の値とし、
前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された
ことを特徴とする炭化水素系燃料の燃焼装置。
【請求項２】
前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向である
ことを特徴とする請求項１記載の炭化水素系燃料の燃焼装置。
【請求項３】
前記火炎により前記燃焼炉内の炉内壁近傍の全部又は一部の位置における温度が８００℃以上となる
ことを特徴とする請求項１記載の炭化水素系燃料の燃焼装置。
【請求項４】
前記炭化水素系燃料は、原油、重油、灯油、軽油、ジェット燃料、ガソリン、ナフサ、ＬＰＧ及びＬＮＧよりなる炭化水素系燃料の中から選ばれる一又は複数種を混合した燃料である
ことを特徴とする請求項１記載の炭化水素系燃料の燃焼装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素系燃料の燃焼装置および炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置に関する。詳しくは炭化水素系燃料を完全燃焼させることで燃料の有効利用を可能とする炭化水素系燃料の燃焼装置および炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば施設園芸ハウス内の内部を温風で暖房するための温風ボイラー１０１では、図７に示すように、ガンタイプバーナー１０２の噴射ノズルを大口径の燃焼炉１０４内にて燃焼させ、燃焼炉１０４に充満する燃焼ガスによって燃焼炉１０４内を高温状態とし、この高温燃焼排気ガスを熱交換器１０７のパイプ内を通過させ、この燃焼炉１０４および熱交換器１０７に送風ファン１０５によって風を当てることにより熱交換された温風をハウス１０３内に送り込んでいる。なお、燃焼炉１０４内の熱交換された排ガスは煙突１０６によってハウス外へ排気されている（参考文献１参照。）【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記温風ボイラーでは熱交換率を高めるために燃焼炉が大口径とされるが、ガンタイプバーナーでは液体燃料をノズルより霧状に噴出させて燃焼させる際に、液体燃料のかなり多くの部分が燃焼せずに燃焼炉内面に付着するなどして不完全燃焼の状態となるために一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスがハウスの外へ排気されることとなり、外気に有害物質が放出され環境に悪影響を及ぼすことになる。まして、このような排気ガスをハウス内に排出すれば植物の生育に有害であったり、ハウス内で作業する人の健康を害したり一酸化炭素中毒事故を起こしたりしかねない。【０００５】
また、前記温風ボイラーでは燃焼炉および熱交換器の外表面をファンによる送風によって熱交換するものであるが、燃焼ガスは高温の状態で煙突から外気中に放出されるために、熱交換率が非常に低く、燃費が非常に悪い。【０００６】
また、サウナ用暖房装置などにおいて、排気管を蛇行構造とすることにより完全燃焼させるとともに熱交換効率を向上させるような構造を有するものがあるが、この装置で用いることのできるバーナーの火炎噴射ノズルのサイズは小さなものに限られ、炉内温度はせいぜい４００℃前後の値になると推測される。また、無理に火炎噴射ノズルのサイズを大きくすると黒煙が発生し、完全燃焼状態が保てなくなることが本発明者により確認されている。【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、ガンタイプバーナーによる燃焼を完全燃焼とすることにより燃焼ガスを有効利用することができる炭化水素系燃料の燃焼装置および炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る炭化水素系燃料の燃焼装置は、燃料源から燃料が供給されると共に前方先端に火炎噴射ノズルが装着された火炎噴射器と、酸素または酸素を含む気体から成る酸素含有気体を送出する送風機と、該送風機から前記火炎噴射器を取り囲んで前記火炎噴射ノズルの軸方向と同心的に前方に延設された送風管とを有し、前記火炎噴射ノズルから火炎が噴射されるバーナーと、一端が前記バーナーに連結され、且つ、他端若しくは同他端の近傍に排気口が設けられた筒状の燃焼炉を備える炭化水素系燃料の燃焼装置において、前記送風機は前記送風管を通じて前記燃焼炉内のみに前記酸素含有気体を送出し、前記火炎噴射器は前記燃焼炉内のみに前記火炎を噴射すると共に、前記送風機から送出された前記酸素含有気体は前記排気口のみから排出され、前記燃焼炉の長さは、前記火炎の先端の位置が前記排気口の位置より前記燃焼炉の内部にあり、且つ前記火炎の先端の位置と前記排気口の位置に所定の距離を設けるのに十分な長さであり、前記燃焼炉の内径は前記火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり且つその近傍の値とし、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成とする。【０００９】
ここで、前記燃焼炉の内径が前記火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり、且つその近傍の値とする構成を採用することにより、狭い空間の燃焼炉内での炭化水素系燃料が燃焼することとなるので以下の４つの効果が得られ前記課題が解決される。すなわち第１に、ガンタイプバーナーで液体燃料をノズルより霧状に噴出させて燃焼させる際に液体燃料のかなり多くの部分が燃焼せずに燃焼炉内面に付着しても、燃焼炉内面は炎の直近で高温であるため付着した液体燃料は直ちに気化し、その場で着火して燃焼することになる。第２に、従来の大口径燃焼炉の場合は、バーナーより送り出される酸素含有気体の中には火炎より遠い位置を通過して燃焼には何ら利用されることなく炉外に排出される部分がある一方、火炎近傍を通過する酸素含有気体中の酸素は急速に燃焼消費されるため火炎近傍の酸素濃度が低くなってしまうのに対し、本発明ではバーナーより送り出される酸素含有体はすべて火炎の直近を通過するので、火炎近傍の酸素濃度は従来の大口径燃焼炉の場合に比べて高く保たれ、燃焼への酸素の利用効率が格段に向上することになる。第３に、燃焼炉内が狭い空間であるため燃焼炉内温度が容易に高温となり完全燃焼がさらに促進されることになる。第４に、第３の効果により燃焼炉内温度が容易に高温となるのに加えて、第２の効果に付随する効果としてバーナーより送り出される酸素含有気体はすべて高温の火炎の直近を通過して酸素含有気体が効率よく高温に加熱されることにより、高温予熱空気燃焼といわれる燃焼状態と同様の燃焼状態が実現し、たとえ酸素濃度が低くても完全燃焼することにより一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘなどの有害物資の発生を抑えることが可能となる。【００１０】
さらに、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成とすることにより排気管内を流れる酸素含有気体の流れが抑制されて前記燃焼炉内部の気圧が高まり、前記〔０００９〕で詳述した４つの効果はさらに助長され、炉内温度が８００℃以上の高温状態での燃焼も可能となることで、バーナーの火炎噴射ノズルのサイズを大きくしても、完全燃焼状態および高温予熱空気燃焼状態が保てることとなり、一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘの発生をも抑制することができる。【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る炭化水素系燃料の燃焼装置は、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の逆出方向と略逆方向である構成とする。【００１２】
ここで、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成に加えて、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向である構成とすることにより、前記排気管内を流れる前記酸素含有気体の流れはさらに抑制されることになり、前記〔０００９〕で詳述した４つの効果はさらに助長され、炉内温度が８００℃以上の高温状態での燃焼も可能となることで、バーナーの火炎噴射ノズルのサイズを大きくしても、完全燃焼状態および高温予熱空気燃焼状態が保てることとなり、一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘの発生をもさらに容易に抑制することができる。【００１３】
また、前記火炎による前記燃焼炉内の炉内壁近傍の全部又は一部の位置における温度が８００℃以上とすることにより、ノズルより霧状に噴出させて燃焼させ際に燃焼させる際に燃焼せずに燃焼炉内面に付着する炭化水素系燃料が完全燃焼することになり、一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘの発生を抑止することができる。【００１４】
また、前記炭化水素系燃料は、原油、重油、灯油、軽油、ジェット燃料、ガソリン、ナフサ、ＬＰＧ及びＬＮＧよりなる炭化水素系燃料の中から選ばれる一又は複数種を混合した燃料とするものであるが、特に灯油、あるいは軽油を使用した場合に顕著な効果を得ることができる。【００１５】
また、前記構成の炭化水素系燃料の燃焼装置を熱発生源として具備する装置としてビニールハウス用としての温風ボイラーがあり、前記燃焼炉から排気される燃焼ガスを温風として併用することで燃料の使用量を大幅に減少させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る炭化水素系燃料の燃焼装置では、燃焼炉の内径はバーナーによる火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり且つその近傍の値とし、前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成とすることにより、燃焼炉の内部気圧が高まり燃焼炉内の燃焼温度が８００℃以上となり高温予熱空気燃焼といわれる燃焼状態と同様の燃焼状態が実現し、酸素濃度が低くても完全燃焼することにより一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘなどの有害物質の発生を抑えることが可能となる。【００１７】
また、前記燃焼炉内の火炎の先端から排気口までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れる方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向であることにより、前記燃焼炉内の内部気圧をさらに効果的に高めることとなり高温予熱空気燃焼といわれる燃焼状態と同様の燃焼状態が実現し、酸素濃度が低くても完全燃焼することが可能となる。【００１８】
また、本発明に係る炭化水素系燃料の燃焼装置を温風ボイラーとして具備した場合には、有毒物質の発生を抑えた燃焼ガスを温風としてビニールハウス内に放出することにより熱交換率が高まり燃費が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の一例を示すための側面説明図である。
【図２】本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の他の例を示すための側面説明図である。
【図３】本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の請求の範囲第１項における排気口の設置機構の他の例を示すための側面説明図である。
【図４】本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の請求の範囲第２項における排気口の設置機構の他の例を示すための側面説明図である。
【図５】図１における燃焼装置を具備する温風ボイラーの一例を示すための側面説明図である。
【図６】図２における燃焼装置を具備する温風ボイラーの他の例を示すための側面説明図である。
【図７】従来型の温風ボイラーの一例を示すための側面説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      燃焼装置
２      燃焼炉
３      一端
４      バーナー
５      火炎噴射器
６      送風機
７      送風管
８      他端
９      排気管
１０    突起部
１１    温風ボイラー
１２    燃焼装置収納ケース
１３    送風ファン
１４    温風吹出し口
２０    火炎噴射ノズル
２１    排気口
２２    蓋体
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１に、本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の一例を示すための説明図、図２に、本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置の他の例を示すための説明図を示す。【００２２】
ここで示す燃焼装置１は、全長１５００ｍｍ、内径が２５０ｍｍの筒形状の燃焼炉２と、この燃焼炉２の一端３に連結されるガンタイプ式のバーナー４とから構成される。このバーナー４は、燃料源から燃料（例えば灯油燃料）が供給されると共に、前方先端に火炎噴射ノズル２０が装着された火炎噴射器５と、酸素または酸素を含む気体から成る酸素含有気体を送出する送風機６と、この送風機６から前記火炎噴射器５を取り囲んで前記火炎噴射ノズル２０の軸方向と同心的に前方に延設される送風管７とから構成される。【００２３】
ここで、前記燃焼炉２の一端３には前記バーナー４の火炎噴射器５および送風管７のみが前記燃焼炉２内に設置され、かつ前記火炎噴射器５の火炎噴射ノズル２０が前記燃焼炉２の同心軸線上で前記燃焼炉２の他端８に向けて突出された状態で連結され、さらに前記燃焼炉２の他端８は内径が１００ｍｍであり、上方に排気口２１を有する排気管９が連結された構成とする。【００２４】
また、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズル２０から噴射される火炎の先端から該燃焼炉２の他端までの領域において前記酸素含有気体の流路が狭く制限されるための突起部１０が前記燃焼炉２内周面に沿って突設されている。【００２５】
したがって、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズル２０から噴射される火炎の先端から前記排気口２１までの領域内で前記酸素含有気体の流路が前記突起部１０および前記燃焼炉２の他端に連結された排気管９によって狭く制限されることになる。【００２６】
また、図２に示すように、内径が３００ｍｍの燃焼炉２の一端３には前記バーナー４の火炎噴射器および送風管７のみが前記燃焼炉２内に設置され、かつ前記火炎噴射器の火炎噴射ノズルが前記燃焼炉２の同心軸線上で前記燃焼炉２の開放端に向けて突出された状態で連結され、この燃焼炉２の他端８には、内径が２００ｍｍの排気管９が連結され、この排気管９は、その内部を流れる酸素含有気体と燃焼炉２を流れる酸素含有気体との流方向が逆方向となるように１８０度折り曲げられ、さらに前記排気管９の内部を流れる酸素含有気体と酸素含有気体の流方向が逆方向となるように前記排気管９が１８０度折り曲げられている。更に、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズル２０から噴射される火炎の先端から該燃焼炉２の他端８までの領域および前記排気管９の領域内において前記酸素含有気体の流路が狭く制限されるための突起部１０が前記燃焼炉２内周面および前記排気管９内周面に沿って突設されている。【００２７】
したがって、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズルから噴射される火炎の先端から前記排気口２１までの領域内で前記酸素含有気体の流路が前記燃焼炉２の他端８に連結された排気管９および突起部１０によって狭く制限されるとともに、前記燃焼炉内の火炎の先端から排気口までの少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向となる。【００２８】
このような構成の燃焼装置１では、前記バーナー４の送風機６は送風管７を通して前記燃焼炉２内のみに酸素含有気体（空気）を送出するとともに前記火炎噴射器５は燃焼炉２内のみに火炎を噴射させることとなり、前記酸素含有気体と火炎とによる燃焼ガスは燃焼炉２の他端８に連結される排気管９の排気口２１から排出される。【００２９】
また、図３（イ）で示すように、前記燃焼炉２の一端には前記バーナー４の火炎噴射器および送風管７のみが前記燃焼炉２内に設置され、かつ前記火炎噴射器の火炎噴射ノズルが前記燃焼炉２の同心軸線上で前記燃焼炉２の他端８に向けて突出された状態で連結され、前記他端８は密閉された状態で該他端８の近傍の燃焼炉２の外壁面に排気口２１を開口した構成とすると共に、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズル２０から噴射される火炎の先端から該燃焼炉２の前記排気口２１までの領域において前記酸素含有気体の流路が狭く制限されるための突起部１０が前記燃焼炉２内周面に沿って突設される構成としても良い。【００３０】
これにより、前記酸素含有気体は前記他端８の近傍の燃焼炉２の外壁面に排気口２１より排気されることとなり、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズルから噴射される火炎の先端から前記排気口２１までの領域内で前記突起部１０および前記排気口２１によって前記酸素含有気体の流路が狭く制限されることになる。【００３１】
あるいは、図３（ロ）で示すように、前記燃焼炉２の一端３には前記バーナー４の火炎噴射器および送風管７のみが前記燃焼炉２内に設置され、かつ前記火炎噴射器の火炎噴射ノズルが前記燃焼炉２の同心軸線上で前記燃焼炉２の他端８に向けて突出させた状態で連結され、前記他端８の開口端には、その周辺より前記酸素含有気体が排出される排気口２１が形成される蓋体２２が設置された構成としても良い。【００３２】
これにより、前記酸素含有気体は前記他端８の開口端に設置される蓋体２２の周辺に形成される排気口２１より排気されることとなり、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズルから噴射される火炎の先端から前記排気口２１までの領域内で前記酸素含有気体の流路が狭く制限されることになる。【００３３】
また、図４で示すように、前記燃焼炉２の一端３には前記バーナー４の火炎噴射器および送風管７のみが前記燃焼炉２内に設置され、かつ前記火炎噴射器の火炎噴射ノズルが前記燃焼炉２の同心軸線上で前記燃焼炉２の他端８に向けて突出された状態で連結され、前記燃焼炉２内の前記火炎の先端から他端８の排気口２１までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記火炎噴射器による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向となるように略１８０度に折り曲げた状態で形成するとともに、前記燃焼炉２内に設置された前記火炎噴射ノズル２０から噴射される火炎の先端から該燃焼炉２の他端８までの領域において前記酸素含有気体の流路が狭く制限されるための突起部１０が前記燃焼炉２内周面に沿って突設される構成としても良い。【００３４】
これにより、前記燃焼炉２に設置された前記火炎噴射ノズルから噴射される火炎の先端から前記排気口２１までの領域内で前記酸素含有気体の流路が前記突起部１０によって狭く制限されるとともに、前記燃焼炉内の火炎の先端から排気口までの少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向となる。【００３５】
ここで、前記それぞれに示す燃焼炉２の内径は火炎噴射ノズルより噴射される火炎Ａと接触しない範囲で最小値以上の値であり、かつその近傍の値とする。この火炎Ａの外径は火炎噴射ノズルのサイズによって異なり、例えば火炎噴射ノズルのサイズを０．５ガロン／時間から２．０ガロン／時間とした場合の燃焼炉２の内径を１５０ｍｍ〜２５０ｍｍの範囲内とする。【００３６】
前記燃焼炉２の長さは、前記火炎Ａの先端の位置が該燃焼炉２の他端８手前の位置となる長さとするものあり、具体的には前記火炎Ａの先端が前記燃焼炉２の一端３から全長２／３以内の位置となる長さとすることが望ましいものである。例えば火炎噴射ノズルのサイズを０．５ガロン／時間から２．０ガロン／時間とした場合の燃焼炉２の全長を６００ｍｍ〜４０００ｍｍの範囲内とする。【００３７】
ところで、前記バーナー４より送り出される酸素含有気体はすべて火炎の直近を通過するので、火炎近傍の酸素濃度は従来の大口径燃焼炉の場合に比べて高く保たれ、燃焼への酸素の利用効率が格段に向上することになる。さらに燃焼炉内が狭い空間であるため燃焼炉内温度が容易に高温となり完全燃焼がさらに促進されることになる。また、前記送風機６より送り出される酸素含有気体はすべて高温の火炎の直近を通過して酸素含有気体が効率よく高温に加熱されることにより、高温予熱空気燃焼といわれる燃焼状態と同様の燃焼状態が実現し、たとえ酸素濃度が低くても完全燃焼することになり一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘなどの有害物質の発生を抑えることが可能となる。【００３８】
また、前記燃焼炉２内の前記火炎の先端から前記排気口２１までの領域で、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成とすることにより前記燃焼炉２内部の気圧が高まり、炉内温度が８００℃以上の高温状態での燃焼も可能となることで、バーナー４の火炎噴射ノズルのサイズを大きくしても、完全燃焼状態および高温予熱空気燃焼状態が保てることになり、一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘの発生をも抑制することできる。【００３９】
また、前記燃焼炉２内の前記火炎の先端から前記排気口２１までの領域で、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された構成に加えて、前記燃焼炉２内の前記火炎の先端から前記排気口２１までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機６による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向である構成とすることにより、前記排気管９内を流れる前記酸素含有気体の流れはさらに抑制されることになり、前記燃焼炉２内部の気圧が高まることがさらに助長され、炉内温度が８００℃以上の高温状態での燃焼も可能となることで、バーナー４の火炎噴射ノズルのサイズを大きくしても、完全燃焼状態および高温予熱空気燃焼状態が保てることとなり、一酸化炭素や揮発した未燃焼物質など有毒ガスのみならずＮＯｘの発生をもさらに容易に抑制することができる。【００４０】
次に、図５は本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置を具備する温風ボイラーの一例を示す説明図、図６は本発明を適用した炭化水素系燃料の燃焼装置を具備する温風ボイラーの他の例を示す説明図である。【００４１】
ここで示す温風ボイラー１１は、前記図１に示す燃焼装置１、あるいは前記図２に示す燃焼装置１が収納される燃焼装置収納ケース１２と、該燃焼装置収納ケース１２の上端に設けられる送風ファン１３と、前記燃焼装置ケース１２側面に開口される温風吹き出し口１４とから構成される。【００４２】
このような構成の前記温風ボイラー１１は、前記送風ファン１３の吸引側によって前記燃焼装置収納ケース１２外の空気が燃焼装置収納ケース１２内に取り込まれる。取り込まれた空気は、燃焼装置１の排気管９より排気される燃焼ガスと該燃焼装置１の燃焼炉２および排気管９の外表面に接触することにより熱交換された空気との混合気体による温風が前記温風吹き出し口１４から送出されることになる。【００４３】
そこで前記図９に示すように、燃焼炉からの燃焼ガスは全て煙突からビニールハウス外へ排気する従来型の温風ボイラーと図６に示すように燃焼炉からの燃焼ガスは全てビニールハウスの内部に送る本発明の温風ボイラーとの送風温度の比較試験結果を下記表１に示す。
この場合に、従来型の温風ボイラーでは４ガロン／時間の噴射ノズルを使用し、本発明の温風ボイラーでは１．２ガロン／時間の噴射ノズルを使用し、従来型の温風ボイラーおよび本発明の温風ボイラーともに同等の送風量によって行った。【００４４】
【表１】
2007129604.tif 000003
【００４５】
前記送風温度の比較試験結果より、従来型の温風ボイラーの火炎噴射ノズルのサイズ４ガロン／時間に対して本発明の温風ボイラーの火炎噴射ノズルのサイズ１．２ガロン／時間を使用したにもかかわらず送風温度が従来型の温風ボイラーよりも３℃低くなるだけである。これは本発明のボイラーでは燃焼炉からの燃焼ガス全てを温風として活用することにより熱交換率が高まったものと推測される。【００４６】
また、前記従来型の温風ボイラーと本発明の温風ボイラーにより、３００坪のバラ栽培のビニールハウス内部の設定温度を１４℃とした場合の１日における燃料使用量と稼動時間の比較試験結果を下記表２に示す。【００４７】
【表２】
2007129604.tif 000004
【００４８】
前記の試験結果より従来の温風ボイラーの１日の燃料使用量が１８２リットルに対して本発明の温風ボイラーの１日の燃料使用量が９２リットルであり、燃料の使用量が約２分の１に削減することが可能となった。【００４９】
次に、従来型の温風ボイラーの燃焼炉として長さ１５０ｃｍ×内径１００ｃｍを使用した場合と、本発明の温風ボイラーの燃焼炉として長さ１５０ｃｍ×内径１５ｃｍを使用した場合における燃焼炉内の温度の比較試験結果を下記表３に示す。
なお、バーナーのノズルのサイズは両者とも２．５ガロン／時間とした。【００５０】
【表３】
2007129604.tif 000005
【００５１】
前記比較試験結果より、従来型の燃焼炉内の温度が６８０℃であり、燃焼ガスには一酸化炭素および揮発した未燃焼物質などの有毒ガスのみならずＮＯｘ濃度が高く温風として活用することができず煙突によりビニールハウス外へ排気しなければならない状況であった。
それに対して本発明の燃焼炉内の温度が８１３℃であり、燃焼ガスには一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガスおよびＮＯｘが検出されず、温風としてビニールハウス内へ送出することが可能となった。
このことから燃焼炉内径をバーナーによる火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり、かつその近傍の値とし、燃焼炉内の火炎の先端から開放端までの領域で酸素含有気体の流路が狭く制限されることで燃焼炉内の気圧を高めることにより８００℃以上の燃焼炉内での燃料（例えば灯油燃料）の完全燃焼を可能とすることで一酸化炭素や揮発した未燃焼物質などの有毒ガス並びにＮＯｘの発生を抑止することができる。
【図１】
2007129604.tif 000006
【図２】
2007129604.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007129604.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【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】
燃焼装置収納ケース内に設置された燃焼装置との接触により熱変換された温風と、前記燃焼装置より前記燃焼装置収納ケース内に排出された温風とを共に、前記燃焼装置収納ケースの温風吹出し口より排出可能に構成された構成の温風ボイラーにおいて、
前記燃焼装置は、燃料源から炭化水素系燃料が供給されると共に前方先端に火炎噴射ノズルが装着された火炎噴射器と、
酸素また酸素を含む気体から成る酸素含有気体を送出する送風機と、
前記送風機から前記火炎噴射器を取り囲んで前記火炎噴射ノズルの軸方向と同心的に前方に延設された送風管とを有し、前記火炎噴射ノズルから火炎が噴射されるバーナーと、
一端が前記バーナーに連結され、且つ、他端若しくは同他端の近傍に排気口が設けられた筒状の燃焼炉を備え、
前記燃焼炉の長さは、前記火炎の先端の位置が前記排気口の位置より前記燃焼炉の内部にあり、且つ前記火炎の先端の位置と前記排気口の位置に所定の距離を設けるのに十分な長さであり、前記燃焼炉の内径は前記火炎と接触しない範囲での最小値以上の値であり且つその近傍の値とし、
前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域の一又は複数の箇所において、前記酸素含有気体の流路が狭く制限された
温風ボイラー。
【請求項２】
前記燃焼炉内の前記火炎の先端から前記排気口までの領域内の少なくとも一部領域における前記酸素含有気体の流れ方向が、前記送風機による前記酸素含有気体の送出方向と略逆方向である
請求項１に記載の温風ボイラー。
【請求項３】
前記火炎により前記燃焼炉内の炉内壁近傍の全部又は一部の位置における温度が８００℃以上となる
請求項１に記載の温風ボイラー。
【請求項４】
前記炭化水素系燃料は、原油、重油、灯油、軽油、ジェット燃料、ガソリン、ナフサ、ＬＰＧ及びＬＮＧよりなる炭化水素系燃料の中から選ばれる一又は複数種を配合した燃料である
請求項１に記載の温風ボイラー。
【国際調査報告】
2007129604.tif 000013
2007129604.tif 000014
2007129604.tif 000015
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