(57)【要約】【課題】ボイラの火炉などに適用されるボイラ用バーナにおいて、低コストでより効果的に騒音を低減することができるボイラ用バーナ。【解決手段】筐体３と、筐体内に配置されたバーナ本体５と、筐体の内外にわたって配置されバーナ本体５に燃料を供給する燃料配管７と、少なくとも燃料配管７の内周面に設けられた吸音材からなるサイレンサ１０と、を備えるボイラ用バーナ１を提供する。吸音材からなるサイレンサ１０により効果的にボイラの騒音を低減することができる。【選択図】図１
2013213654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
該筐体内に配置されたバーナ本体と、
前記筐体の内外にわたって配置され該バーナ本体に燃料を供給する燃料配管と、
少なくとも前記燃料配管の内周面に設けられた吸音材からなるサイレンサと、を備えることを特徴とするボイラ用バーナ。
【請求項２】
前記サイレンサは、前記筐体の外部において前記燃料配管に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のボイラ用バーナ。
【請求項３】
前記サイレンサは、前記筐体の内部であって、バーナ風箱内の前記燃料配管に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボイラ用バーナ。
【請求項４】
多段オリフィスを有し、
前記サイレンサは、前記筐体の内部であってバーナ風箱内の前記燃料配管、及び前記筐体の外部において前記多段オリフィスの前後に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のボイラ用バーナ。
【請求項５】
多段オリフィスを有し、
前記サイレンサは、前記筐体の内部であってバーナ風箱外の前記燃料配管、及び前記筐体の外部において前記多段オリフィスの前後に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のボイラ用バーナ。
【請求項６】
前記サイレンサは、前記燃料配管の他の範囲よりも拡径された燃料配管拡径部と、
前記燃料配管拡径部の内部に配置され、該燃料配管拡径部より小径の筒状部材と、
前記筒状部材と前記燃料配管拡径部との間に充填されているとともに、前記筒状部材の内部に該筒状部材を二つの通路に分けるように軸方向に延在する吸音材と、を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のボイラ用バーナ。
【請求項７】
前記筒状部材はパンチングメタルによって形成され、
前記筒状部材の内部に該筒状部材の軸方向に沿って互いに平行に延在する２つの仕切壁を有し、
前記吸音材は、前記仕切壁同士の間に充填されていることを特徴とする請求項６に記載のボイラ用バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラの火炉などに適用されるボイラ用バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＮＧ（液化天然ガス）などのガス燃料を燃焼するボイラにおいて、ガス燃料は、ガス貯蔵タンク燃料配管を介してから各段のバーナへ供給されている（例えば特許文献１参照）。このようなボイラでは、多段オリフィスなどの減圧装置を用いてガス供給圧力をバーナの燃焼に適した圧力まで減圧しているが、従来、この減圧装置において高周波音の騒音が発生するとされてきた。
【０００３】
そこで、燃料配管の周囲に保温材などの吸音材料を貼り付け、その表面を鉄板やモルタルで被覆して防音ラギングを構成することによって、燃焼時の騒音（燃焼音）を低減させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６１８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、防音ラギングによる防音手段は、施工の制限から生ずる継ぎ目や、重量の制限などから効果が限定的であり、かつ、施工費が嵩むという問題がある。また、防音ラギングでは要求される吸音性能を達成することができない場合があった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低コストでより効果的に騒音を低減することができるボイラ用バーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らは、前記従来技術に鑑みて騒音問題を起こした実機を詳細に調査した結果、減圧装置で騒音が大きいわけではなく、バーナノズル部において騒音が発生している可能性が大きいことを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
上記課題を解決する本発明のボイラ用バーナは、筐体と、該筐体内に配置されたバーナ本体と、前記筐体の内外にわたって配置され該バーナ本体に燃料を供給する燃料配管と、少なくとも前記燃料配管の内周面に設けられた吸音材からなるサイレンサと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、吸音材からなるサイレンサにより効果的にボイラの騒音を低減することができる。また、防音ラギングが不要になるため、より低コストで防音機能を付加することができる。
【００１０】
上記ボイラ用バーナにおいて、前記サイレンサは、前記筐体の外部において前記燃料配管に設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、筐体内部にサイレンサを設置する必要がないため、既存のボイラ設備への導入が容易となり、より低コストで防音機能を付加することができる。
【００１１】
上記ボイラ用バーナにおいて、前記サイレンサは、前記筐体の内部であって、バーナ風箱内の前記燃料配管に設けられている構成としてもよい。
上記構成によれば、音源であるバーナのより近くにサイレンサを配置することにより、バーナ風箱の騒音をさらに低減することができる。
【００１２】
上記ボイラ用バーナにおいて、多段オリフィスを有し、前記サイレンサは、前記筐体の内部であってバーナ風箱内の前記燃料配管、及び前記筐体の外部において前記多段オリフィスの前後に設けられていることが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、サイレンサを少なくとも三つ設けることによって、バーナ本体までの配管系全体で発生している騒音を効果的に低減することができる。
【００１４】
上記ボイラ用バーナにおいて、多段オリフィスを有し、前記サイレンサは、前記筐体の内部であってバーナ風箱外の前記燃料配管、及び前記筐体の外部において前記多段オリフィスの前後に設けられている構成としてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、サイレンサを少なくとも三つ設けることによって、バーナ本体までの配管系全体で発生している騒音を効果的に低減することができる。
また、バーナ風箱の外部にサイレンサを配置することで、バーナ風箱の内部に配置することと比較してバーナ風箱の小型化が可能となり、ボイラ全体が大型化しコスト増となることを抑制することができる。
【００１６】
上記ボイラ用バーナにおいて、前記サイレンサは、前記燃料配管の他の範囲よりも拡径された燃料配管拡径部と、前記燃料配管拡径部の内部に配置され、該燃料配管拡径部より小径の筒状部材と、前記筒状部材と前記燃料配管拡径部との間に充填されているとともに、前記筒状部材の内部に該筒状部材を二つの通路に分けるように軸方向に延在する吸音材と、を有することが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、サイレンサの部分において燃料配管が拡径していることによって、ガスの供給量を確保しながら、騒音を低減することができる。また、筒状部材と燃料配管との間のみならず、筒状部材の内側にもガス通路を分断するように吸音材が配置されるため、吸音面積が増加し、より効果的に騒音を提言することができる。
【００１８】
上記ボイラ用バーナにおいて、前記筒状部材はパンチングメタルによって形成され、前記筒状部材の内部に該筒状部材の軸方向に沿って互いに平行に延在する２つの仕切壁を有し、前記吸音材は、前記仕切壁同士の間に充填されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、吸音材からなるサイレンサにより効果的にボイラの騒音を低減することができる。また、防音ラギングが不要になるため、より低コストで防音機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るボイラ用バーナの概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であって、本発明の実施形態に係るサイレンサの断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係るボイラ用バーナの概略構成図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係るボイラ用バーナの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係るボイラ用バーナ１は、例えばガス焚きボイラ２に用いられるものである。ガス焚きボイラ２は、ボイラ筐体３と、ボイラ筐体３内に収容された火炉４と、火炉４にガスを供給し燃焼を行うバーナ本体５と、バーナ本体５の上流側においてガスの流れを整える風箱６と、バーナ本体５に燃料を供給する燃料配管７と、を主な構成要素として備えている。燃料配管７は図示しないガス貯蔵タンクに接続されている。
【００２２】
燃料配管７には上流側より、ガスの流量を調整する流量調整弁８と、ガスを減圧、流量制限するための多段オリフィス９が設けられている。なお、バーナ本体５は複数設けられているが、図１には一つのみ示す。
【００２３】
そして、燃料配管７上であって、ボイラ筐体の外部にはサイレンサ１０が設けられている。詳しくは、サイレンサ１０は、バーナ本体５の上流側であって、バーナ本体５に近い位置のボイラ筐体３の外部に配置されている。
図２に示すように、サイレンサ１０は、燃料配管７の一部を拡径することによって形成された断面円形の燃料配管拡径部１１、燃料配管拡径部１１内に充填されている吸音材１２、及び燃料配管拡径部１１より小径の筒状部材１３を有している。
【００２４】
筒状部材１３は、燃料配管拡径部１１の内部に配置され、燃料配管拡径部１１より小径の円筒形状のパンチングメタル（多孔鋼板）からなる部材である。吸音材１２は、筒状部材１３と燃料配管拡径部１１との間に充填されている。
【００２５】
さらに、筒状部材１３内には、燃料配管７の軸方向に沿って互いに平行に延在する２つの仕切壁１４が設けられており、これら仕切壁１４と仕切壁１４の間にも吸音材１２が充填されている。
【００２６】
パンチングメタルは、所定の鋼板に規則的に複数の孔を形成し、メッシュ状としたものである。吸音材１２としては、例えばグラスウール、ステンレスウール、ロックウールなどを採用することができる。
【００２７】
各所寸法については、ガス通路Ｇの断面面積が、燃料配管７の内径と略同一となるように調節される。具体的には、例えば燃料配管拡径部１１の直径を１５０ｍｍとすると、吸音材１２の厚さ、即ち仕切壁１４間の距離及び燃料配管拡径部１１と筒状部材１３との距離は例えば３０ｍｍ〜５０ｍｍとすることが好ましい。即ち、吸音材１２の厚さは、配管径の１／４程度とすることが好ましい。このような厚さとすることによって、２ｋＨｚ〜４ｋＨｚにピークを持つ騒音を抑制することができる。
【００２８】
また、各所寸法に関しては、上記寸法に限らず、バーナ本体５の容量や必要とされる騒音の低減量に応じて適宜決定される。さらに、サイレンサ１０の軸方向の長さについても、必要とされる騒音の低減量などに応じて決定される。
【００２９】
多段オリフィス９は、流量調整弁８の下流側に設けられ、ガス供給圧力をバーナ本体５の燃焼に適した圧力まで減圧するものである。
【００３０】
本実施形態によれば、吸音材１２からなるサイレンサ１０により効果的にボイラの騒音を低減することができる。また、防音ラギングが不要になるため、より低コストで防音機能を付加することができる。
【００３１】
また、ボイラ筐体３の内部にサイレンサを設置する必要がないため、既存のボイラ設備への導入が容易となり、より低コストで防音機能を付加することができる。
また、音源であるバーナ本体５のより近くにサイレンサ１０を配置することにより、バーナ風箱６の騒音をさらに低減することができる。
【００３２】
さらに、サイレンサ１０の部分において燃料配管７が拡径していることによって、ガスの供給量を確保しながら、騒音を低減することができる。また、パンチングメタルからなる筒状部材１３と燃料配管拡径部１１との間のみならず、筒状部材１３の内側にもガス通路を分断するように吸音材１２が配置されるため、より効果的に騒音を提言することができる。
【００３３】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係るボイラ用バーナ１Ｂについて説明する。
図３に示すように、本実施形態に係るボイラ用バーナ１Ｂは、ガス焚きボイラ２Ｂに用いられるものであって、サイレンサ１０がバーナ風箱６の内部に配置されていることを特徴としている。即ち、本実施形態のサイレンサ１０は、第一実施形態のサイレンサ１０と比較して、よりバーナ本体５に近い位置に配置されている。
【００３４】
本実施形態のボイラ用バーナ１Ｂは、特に新規にガス焚きボイラ２Ｂを設計する場合において採用することが好ましい。
【００３５】
上記実施形態によれば、バーナ風箱６の内部にサイレンサ１０を設置することにより、騒音の音源となるバーナ本体５の近くにサイレンサ１０が位置することになるため、バーナ風箱６外の騒音を更に低減することが可能となる。
【００３６】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係るボイラ用バーナ１Ｃについて説明する。
図４に示すように、本実施形態に係るボイラ用バーナ１Ｃは、ガス焚きボイラ２Ｂに用いられるものであって、サイレンサ１０がバーナ風箱６の外部であってバーナ本体５に近いボイラ筐体３内、及び多段オリフィス９の前後に配置されていることを特徴としている。即ち、本実施形態のサイレンサ１０は、ボイラ筐体３内、サイレンサ１０の上流側及び下流側の少なくとも三箇所に配置されている。
【００３７】
多段オリフィス９とサイレンサ１０との距離Ｌは、燃料配管７の内径をＤとすると、（Ｌ＝）３Ｄ〜５Ｄとされている。即ち、サイレンサ１０は、多段オリフィス９の際には配置されておらず、多段オリフィス９とサイレンサ１０とは離間して配置されている。
【００３８】
上記実施形態によれば、バーナ本体５までの配管系全体で発生している騒音を効果的に低減することができる。
また、多段オリフィス９とサイレンサ１０とを十分離間させることによって、偏流がなくなり流量の不均一を抑制することができる。
また、バーナ風箱６の外部にサイレンサ１０を配置することで、バーナ風箱６の内部に配置することと比較してバーナ風箱６の小型化が可能となり、ボイラ全体が大型化しコスト増となることを抑制することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、サイレンサ１０をバーナ風箱６の外部に配置する構成としたが、これに限ることはなく、ボイラの大型化が問題とならなければ、サイレンサ１０をバーナ風箱６の内部に配置してもよい。
【００４０】
また、最も下流側のサイレンサ１０については、必ずしもボイラ筐体３の内部に配置する必要はなく、バーナ本体５に近い位置であればボイラ筐体３の外部に配置する構成としてもよい。
【００４１】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、サイレンサは円筒形状に限ることはなく、角筒形状としてもよい。またガス通路を分断する吸音材の幅、数量なども要求される仕様に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  ボイラ用バーナ
２  ガス焚きボイラ
３  ボイラ筐体（筐体）
４  火炉
５  バーナ本体
６  バーナ風箱
７  燃料配管
８  流量調整弁
９  多段オリフィス
１０  サイレンサ
１１  燃料配管拡径部
１２  吸音材
１３  筒状部材
１４  仕切壁
【図１】
2013213654.tif 000003
【図２】
2013213654.tif 000004
【図３】
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【図４】
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