(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉壁に対して自由度をもって固定されると共に、透明窓部材、該透明窓部材を炉壁に固定する固定部材、及び前記透明窓部材と前記固定部材との間に介挿される弾性体から構成される内部観察用窓と、
透明窓部材を横方向に摺動自在に支持すると共に、前記固定部材によって前記炉壁に固定される窓枠とを備え、
前記透明窓部材は、前記窓枠の横幅よりも２倍以上の幅に形状設定されている
ことを特徴とする燃焼炉。
【請求項２】
前記内部観察用窓が連接状態に複数設けら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】
前記透明窓部材はガラスで形成さ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部観察用窓を備えた燃焼炉に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
内部観察用窓は、特に試験用燃焼炉においては、内部の燃焼状態を観察するために必要となる。この場合、できるだけ大きな内部観察用窓を設けた方が内部の観察を容易に、かつ、正確に行うことができる。
【０００３】
ところで、このような大型の内部観察用窓を設ける場合、燃焼炉の稼働による内部圧力の上昇に耐えるために、内部観察用窓のガラス窓材を厚くする方策がとられている。しかしながら、ガラス窓材を厚くすると、その分燃焼炉のコストが高くなる。また、大型の内部観察用窓は、稼動時における燃焼炉の熱膨張に耐えられず破損する場合がある。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、内部観察用窓材に掛かる圧力や応力のストレスを軽減させることを目的とする。
【０００５】
【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、炉壁に弾性固定された内部観察用窓を備えるという手段を採用する。これにより、燃焼炉稼動時の内部圧力の上昇により内部観察用窓にかかる、炉壁に対し垂直な力を弾性体で吸収することにより上記内部観察用窓にかかるストレスを軽減させる。
【０００６】
第２の手段として、上記第１の手段において、内部観察用窓は、透明窓部材と、該透明窓部材を炉壁に固定する固定部材と、透明窓部材と固定部材との間に介挿される弾性体とから構成されるという手段を採用する。これにより、燃焼炉の燃焼条件により内圧が変化する場合であっても固定部材の位置を調節することにより最適なストレス軽減が可能である。
【０００７】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、透明窓部材を摺動自在に支持する窓枠をさらに備え、上記窓枠が固定部材によって炉壁に固定されるという手段を採用する。これにより、透明窓部材内部が汚れた場合であっても、上記透明窓部材を摺動させることにより容易に透明窓部材内部を清掃することが可能である。
【０００８】
第４の手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、内部観察用窓が連接状態に複数設けられているという手段を採用する。これにより、燃焼炉の熱膨張による内部観察用窓にかかる応力を分散させることにより、上記内部観察用窓にかかるストレスを軽減することができる。
【０００９】
第５の手段として、上記第１〜第４のいずれかの手段において、透明窓部材はガラスで形成されているという手段を採用する。これにより、ガラスは光透過性に優れているため燃焼炉内部の観察を容易、かつ、確実に行うことができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１は、本実施形態に係わる燃焼炉の概要構成図である。この図において、符号Ａは燃焼炉、１は炉壁、２は窓部、３は煙道、４はバーナーである。
【００１２】
燃焼炉Ａは、石炭焚き、重油焚きあるいはガス焚きされるものであり、例えば高さ３ｍ、外径１ｍの略円筒形状を有している。炉壁１は、このような燃焼炉Ａの外壁及び内壁を形成している。窓部２は、後述する内部観察用窓が複数連設状態に設けられている部分であり、縦長の長方形に設定されている。また、この窓部２は、燃焼炉Ａ内の燃焼状態が観察し易いように燃焼炉Ａの側部に配置されている。煙道３は、このような燃焼炉Ａの上部に取り付けられており、下部に取り付けられたバーナー４による燃焼により生成された排ガスを外部に導くものである。
【００１３】
図２は、上記窓部２の詳細構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。この図に示すように、窓部２には、ベース固定ボルト５によって上記炉壁１に固定された長方形状の窓ベース６に填め込まれる状態で合計５個の内部観察用窓ａが上下方向に連設されている。各内部観察用窓ａは、窓枠７、ガラス板８、バネ固定ボルト（固定部材）９、ガラス板固定ボルト１０及び圧縮バネ１１から構成されている。
【００１４】
窓枠７は、図３にも示すように、ナット１２、平座金１３及び圧縮バネ１１の順で先に挿通されたバネ固定ボルト９によって、窓ベース６に弾性的に取り付けられている。また、窓枠７に設けられた、上記バネ固定ボルト９が挿通する貫通孔１４の内径は上記バネ固定ボルト９の径よりも大径に設定されているため、バネ固定ボルト９と窓枠７の間に隙間が形成されている。ガラス板８は、長方形に形成されており、上記窓枠７に形成された溝に当該窓枠７と窓ベース６との間に挟み込まれる状態で支持されている。すなわち、このガラス板８は、窓ベース６に弾性的に取り付けられた窓枠７を介して炉壁１に弾性固定されている。
【００１５】
また、このガラス板８は、図２に示すように窓枠７の横幅よりも２倍以上の幅に形状設定されていると共に、横方向に摺動するように当該窓枠７と窓ベース６との間に挟み込まれている。さらに、このように摺動自在に支持されたガラス板８は、窓枠７に取り付けられたガラス板固定ボルト１０によって摺動が規制されるようになっている。
【００１６】
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。
【００１７】
本燃焼炉Ａが稼動すると、内部の燃焼によって内部圧力が上昇すると共に炉壁１が熱膨張する。すなわち、各々の内部観察用窓ａを構成する各ガラス板８には内部圧力が直接作用し、また炉壁１の熱膨張による応力が窓ベース６及び窓枠７を介して間接的に作用する。
【００１８】
これに対して、各ガラス板８は、窓枠７及び圧縮バネ１１を介して炉壁１に弾性固定されているので、圧縮バネ１１の弾性作用によって炉壁１に対して鉛直方向にある程度移動可能である。すなわち、内部圧力の上昇に応じて各ガラス板８は炉壁１に対して移動するので、当該内部圧力による各ガラス板８の破損が防止される。しかも、内部観察用窓ａを連設しているので、炉壁１の熱膨張による応力は各々の内部観察用窓ａつまり各ガラス板８に分散されると共に、全体として大型窓を形成することができる。
【００１９】
また、燃焼炉Ａの稼働によってガラス板８の内側が汚れて内部が良好に観察できない状態に至った場合に、ガラス板８は窓枠７に摺動自在に取り付けられており、窓枠７の横幅よりも２倍以上の幅に形状設定されているので、上記ガラス板８を摺動させることによりガラス板８の汚れていない側で観察を行えると同時に窓枠７から突出したガラス板８の汚れた側の内側を容易に清掃することができる。また、燃焼炉Ａの稼動時の振動によりガラス板８が容易に移動しないように、ガラス板固定ボルト１０によってガラス板８の移動を規制することもできる。
【００２０】
さらに、バネ固定ボルト７に対するナット１２及び平座金１３の位置を調節することにより圧縮バネ１１の弾性力を調節することができるので、内部圧力のガラス板８へのストレス軽減が実現できる。
【００２１】
また、バネ固定ボルト（固定部材）９と窓枠７の間に隙間が形成されているため、燃焼炉稼動時の炉壁１の熱膨張によりバネ固定ボルト９の位置が変位しても上記隙間が詰まるため窓枠７に直接応力がかからないので、結果、ガラス板８へ直接かかる応力を軽減する。
【００２２】
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。
（１）例えばレーザー光を用いて燃焼炉Ａの内部燃焼状態を観察する場合は、レーザー光を燃焼炉Ａ内に照射する窓（入射窓）とレーザー光の透過光を受光するために出射させる窓（出射窓）とが必要になる。すなわち、この場合には、少なくとも１対の窓部が必要になる。
【００２３】
（２）上記実施形態ではガラス板８を炉壁１に弾性固定するための手段として圧縮バネ１１を用いたが、当該圧縮バネ１１に代えて他の弾性材料、例えば板バネや耐温度性能を有するゴム等を用いても良い。
【００２４】
（３）圧縮バネ１１の弾性力を調節する必要がない場合には、ナット１２及び平座金１３は不要である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内部観察用窓を炉壁に弾性固定するので、燃焼炉の内圧が上昇しても、弾性体により内部観察用窓に作用する圧力を軽減することが可能であり、よって内部観察用窓の破損を防止することができる。
【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概要構成図である。
【図２】  本発明の一実施形態における内部観察用窓の詳細構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】  本発明の一実施形態における内部観察用窓の拡大図である。
【符号の説明】
Ａ……燃焼炉
ａ……内部観察用窓
１……炉壁
２……窓部
３……煙道
４……バーナー
５……窓ベース固定ボルト
６……窓ベース
７……窓枠
８……ガラス板
９……バネ固定ボルト（固定部材）
１０……ガラス板固定ボルト
１１……バネ
１２……ナット
１３……平座金
１４……貫通孔
【図１】
0004039125.tif 000002
【図２】
0004039125.tif 000003
【図３】
0004039125.tif 000004