(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ノズル４を備えたバーナ部２と蓄熱体Ｓを収納した蓄熱室５とからなる蓄熱式バーナ１が少なくとも一対で構成され、前記一対の蓄熱式バーナを交互に燃焼と排気とを行わせる蓄熱式交番燃焼装置Ａであって、前記蓄熱室を略Ｌ字状に形成し、前記蓄熱室の先端が多孔板６を介して前記バーナ部の燃焼室後端に接続され、前記蓄熱室の底部に蓄熱体排出用開閉弁Ｖ１を備えた蓄熱体排出管Ｐ１を設ける一方、前記蓄熱室の上部と蓄熱体貯蔵タンク１０とを分配器１３および当該分配器の下流に位置する蓄熱体供給用開閉弁Ｖ２を備えた蓄熱体供給管Ｐ２で接続し、前記蓄熱体を送風で供給する機構を備えたものにおいて、
バケット１１と、前記蓄熱体貯蔵タンク１０の上部を連通する第１吸込管Ｐ４と、
前記蓄熱体貯蔵タンク１０の上部と送風機１２の吸込口１２aとを連通するとともに途中に給気弁Ｖ４を備えた第２吸込管Ｐ５と、
前記送風機の吐出口１２bと前記分配器１３へ連通し、途中に前記蓄熱体貯蔵タンク１０の下部に設けた排出弁Ｖ３と接続し、前記排出弁Ｖ３と前記送風機１２との間に排気弁Ｖ５を備えた集合供給管Ｐ６とを設け、
前記排気弁Ｖ５を開、給気弁Ｖ４を閉として送風機１２を駆動することにより前記蓄熱体貯蔵タンク１０にバケット１１内の蓄熱体Ｓを供給する一方、前記排気弁Ｖ５を閉、給気弁Ｖ４と排出弁Ｖ３を開として前記送風機１２を駆動することにより前記蓄熱体貯蔵タンク１０内の蓄熱体を分配器１３への送出することを特徴とする蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料ノズルを備えたバーナ部と蓄熱体を収納した蓄熱室とからなる蓄熱式バーナを少なくとも一対炉壁に配設し、一方の蓄熱式バーナを燃焼させるとともに、炉内の燃焼排ガスを他方の蓄熱式バーナの蓄熱室を介して排気させることにより当該蓄熱体を加熱し、つぎの交番燃焼時に燃焼用空気を前記加熱された蓄熱体により予熱して、熱効率の向上を図った蓄熱式交番燃焼装置が広く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、たとえばアルミ溶解炉のように炉内に塵埃が多い場合、排気中の蓄熱式バーナが塵埃を多く含んだ燃焼排ガスを吸引し、この塵埃が当該蓄熱式バーナの蓄熱体表面に付着堆積して、いわゆる目詰まりを生じて燃焼状態が早期に悪化する。
【０００４】
したがって、従来、目詰まりが生じると、当該蓄熱式バーナの排気動作を停止、他方の対をなす蓄熱式バーナを消火して蓄熱体を冷却したのち人手により蓄熱体を蓄熱室から取出して洗浄し、その後再充填するようにしているため、前記交換作業は非常に面倒であって交換に時間がかかるばかりか、炉温が低下した状態から再操業するまでに長時間を要してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、蓄熱体の交換を自動的に短時間に、しかも簡単な構造で行えるようにして、前記課題を解決することのできる蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、燃料ノズルを備えたバーナ部と蓄熱体を収納した蓄熱室とからなる蓄熱式バーナが少なくとも一対で構成され、前記一対の蓄熱式バーナを交互に燃焼と排気とを行わせる蓄熱式交番燃焼装置であって、前記蓄熱室を略Ｌ字状に形成し、前記蓄熱室の先端が多孔板を介して前記バーナ部の燃焼室後端に接続され、前記蓄熱室の底部に蓄熱体排出用開閉弁を備えた蓄熱体排出管を設ける一方、前記蓄熱室の上部と蓄熱体貯蔵タンクとを分配器および当該分配器の下流に位置する蓄熱体供給用開閉弁を備えた蓄熱体供給管で接続し、前記蓄熱体を送風で供給する機構を備えたものにおいて、
バケットと、前記蓄熱体貯蔵タンクの上部を連通する第１吸込管と、
前記蓄熱体貯蔵タンクの上部と送風機の吸込口とを連通するとともに途中に給気弁を備えた第２吸込管と、
前記送風機の吐出口と前記分配器へ連通し、途中に前記蓄熱体貯蔵タンクの下部に設けた排出弁と接続し、前記排出弁と前記送風機との間に排気弁を備えた集合供給管とを設け、
前記排気弁を開、給気弁を閉として送風機を駆動することにより前記蓄熱体貯蔵タンクにバケット内の蓄熱体を供給する一方、前記排気弁を閉、給気弁と排出弁を開として前記送風機を駆動することにより前記蓄熱体貯蔵タンク内の蓄熱体を分配器への送出することを特徴とする蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図１〜図４にしたがって説明する。
蓄熱式交番燃焼装置Ａは、図１，図２に示すように、燃料ノズル４を備えたバーナ部２と、たとえば、直径１０〜２０ｍｍのセラミックボールからなる蓄熱体Ｓを収納した略Ｌ字状の蓄熱室５とからなる蓄熱式バーナ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・）が少なくとも一対で構成されている。
【０００８】
そして、前記蓄熱室５の高温側端面と、前記燃焼室３の後端面とは多孔板６を介して接続されたものである。また、前記蓄熱室５の底部には蓄熱体排出用開閉弁Ｖ1を備えた蓄熱体排出管Ｐ1が接続される一方、前記蓄熱室５の上部には蓄熱体供給用開閉弁Ｖ2を備えた蓄熱体供給管Ｐ2が接続されるとともに、燃焼用空気供給兼排ガス排出管Ｐが図示しない切換弁を介して燃焼用空気供給ファンおよび排ガス吸引ファン（ともに図示せず）に連通している。
【０００９】
図３は、前記構成からなる蓄熱式交番燃焼装置Ａの蓄熱体交換機構Ｂを示し、図において、複数（図では４台）の前記蓄熱式バーナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ(
対をなす他の蓄熱式バーナは図示していない）が並設され、その各蓄熱体排出管Ｐ1は先端が下方に傾斜した集合排出管Ｐ3に接続されている。
【００１０】
１０は下端に排出弁Ｖ3を備えた蓄熱体貯蔵タンクで、該蓄熱体貯蔵タンク１０の上部には、下記するバケット１１内に連通する第１吸込管Ｐ4と、送風機１２の吸込口１２ａの近傍に給気弁Ｖ4を備えた第２吸込管Ｐ5の一端がそれぞれ接続されているとともに、前記第２吸込管Ｐ5の他端は送風機１２の吸込口１２ａに連通している。
【００１１】
また、前記送風機１２の吐出口１２ｂに集合供給管Ｐ6が接続してあり、この集合供給管Ｐ6に前記蓄熱体貯蔵タンク１０の下部が前記排出弁Ｖ3を介して連通するとともに、その連通部と送風機１２との間に排気弁Ｖ5が設けてある。
【００１２】
さらに、前記集合供給管Ｐ6には、前記蓄熱式バーナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応して、各々排気弁Ｖ6を備えた複数（図では４個）の分配器１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）が設けられ、また、各分配器１３との間には遮断弁Ｖ7（Ｖ7ａ，Ｖ7ｂ，Ｖ7ｃ）が設けられている。そして、各分配器１３の下端は各蓄熱式バーナ１の蓄熱室５に前記供給弁Ｖ2を備えた蓄熱体供給管Ｐ2で接続されている。なお、１４は蓄熱体表面の付着堆積物を除去するふるいで、必要であれば更に洗浄装置で付着堆積物を除去してもよい。
【００１３】
つぎに、前記構成からなる蓄熱体交換機構Ｂを備えた蓄熱式交番燃焼装置Ａの操業について説明する。
【００１４】
まず、いま、各蓄熱室５と蓄熱体貯蔵タンク１０内にそれぞれ所定量の蓄熱体Ｓが充填され、各一対の蓄熱式バーナ１のうち一方が燃焼状態にあり、他方が排気状態にあるとする。
【００１５】
そして、排気状態にある蓄熱式バーナのうち、たとえば蓄熱式バーナ１ａの蓄熱体層Ｓａが炉内塵埃の吸引により目詰まりを生じると、当該蓄熱式バーナ１ａの排気動作を停止する一方、他方の対をなす蓄熱式バーナの燃焼を停止する。
【００１６】
この場合において、目詰まりが生じたことの検知は、たとえば、蓄熱室５の蓄熱体層Ｓａの上流側と下流側との圧力差が所定値を超えた場合、目詰まりを生じたものと判断する。ただし、これに限らない。
【００１７】
そして、目詰まりを生じた蓄熱式バーナ１ａの蓄熱体排出用開閉弁Ｖ1を開とし、当該蓄熱体Ｓを集合排出管Ｐ3によりふるい１４に供給する。蓄熱室５から蓄熱体Ｓが排出されると、前記蓄熱体排出用開閉弁Ｖ1を閉とするとともに当該蓄熱式バーナ１ａの分配器１３ａに付設した排気弁Ｖ6を開、遮断弁Ｖ7ａを閉とする。そして、給気弁Ｖ4を開としたうえで送風機１２を駆動し、蓄熱体貯蔵タンク１０の排出弁Ｖ3を開とする。
【００１８】
送風機１２の駆動により排出弁Ｖ3から排出された所定量の蓄熱体Ｓは集合供給管Ｐ6を通って前記所定の分配器１３ａ内に搬送される。ここで、分配器１３ａに付設した排気弁Ｖ6と排出弁Ｖ3、給気弁Ｖ4を閉、遮断弁Ｖ7ａを開とするとともに送風機１２を停止し、前記分配器１３ａ下方の蓄熱体供給用開閉弁Ｖ2を開として、所定量の蓄熱体Ｓを前記蓄熱式バーナ１ａの蓄熱室５に再充填することにより蓄熱体Ｓの交換作業を終了する。その後、前記蓄熱体供給用開閉弁Ｖ2を閉とし蓄熱式バーナ１ａの燃焼を再び開始する。
【００１９】
一方、前記ふるい１４に供給された蓄熱体Ｓは、ここで塵埃などの付着物が除去される。なお、このふるい１４でも付着物が除去できない場合は、図示しない洗浄装置にて洗浄する。
【００２０】
このように、塵埃が除去された蓄熱体Ｓはバケット１１に投入され、その後、前記蓄熱体貯蔵タンク１０に搬送される。すなわち、排気弁Ｖ5を開とし送風機１２を駆動することにより第１，第２吸込管Ｐ4，Ｐ5内を負圧とし、バケット１１内の除塵された蓄熱体Ｓを蓄熱体貯蔵タンク１０内に吸引搬送するものである。このように蓄熱体貯蔵タンク１０内に所定量の蓄熱体Ｓが供給されると、排気弁Ｖ5を閉、送風機１２を停止し、次の蓄熱体Ｓの供給に備える。
【００２１】
前記説明では、一対の蓄熱式バーナ１の一方側のみについて述べたが、他方側の蓄熱式バーナ１ａ'，１ｂ'，１ｃ'，１ｄ'（いずれも図示せず）も前記と同様である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、蓄熱室を略Ｌ字状に形成しているため、蓄熱体の投入口を熱交換後の低温部分に設けることができ、分配器や蓄熱体供給用開閉弁の断熱構造を簡単にできるばかりか、上方から洗浄済の蓄熱体を投入し、塵埃の付着した蓄熱体の排出は蓄熱室の底部から行うため蓄熱体の投入・排出が人手によることなく迅速かつ容易に、しかも安全に行うことができ、バーナの消火から再操業するまでの時間を大幅に短縮できる。
しかも、１台の送風機でバケット内の蓄熱体を蓄熱体貯蔵ダンクに供給し、また蓄熱体貯蔵タンクから各蓄熱式バーナの分配器へ蓄熱体を供給でき、構造の簡単な安価な蓄熱式交番燃焼装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  蓄熱式バーナの断面図。
【図２】  図１の正面図。
【図３】  蓄熱体交換機構を備えた蓄熱式交番燃焼装置の概略図。
【符号の説明】
１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）〜蓄熱式バーナ、２〜バーナ部、３〜燃焼室、４〜燃料ノズル、５〜蓄熱室、１０〜蓄熱体貯蔵タンク、１１〜バケット、１２〜送風機、１３〜分配器、Ｐ1〜蓄熱体排出管、Ｐ2〜蓄熱体供給管、Ｖ1〜蓄熱体排出用開閉弁、Ｖ2〜蓄熱体供給用開閉弁、Ｖ３〜排出弁、Ｖ４〜給気弁、Ｖ５〜排気弁、Ｐ４〜第１吸込管、Ｐ５〜第２吸込管、Ｐ６〜集合供給管、Ｓ〜蓄熱体。
【図１】
0004181289.tif 000002
【図２】
0004181289.tif 000003
【図３】
0004181289.tif 000004