(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ノズルと、該燃料噴射ノズルを取り囲む本体筒部とを備えるとともに、該本体筒部に接線方向に空気を噴射する空気噴射装置を備え、燃料噴射ノズルの出力を調節する燃焼出力調節手段と、空気噴射装置の出力を調節する空気出力調節手段とを連動させ、燃焼出力調節手段と空気出力調節手段とを比例制御するようにしたバーナ装置において、燃料噴射ノズルの前面に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽するドーナツ状板体を、燃料噴射ノズルの周囲に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽する内筒をそれぞれ設けるとともに、内筒の前面にフレームを介して基端側を着脱可能に固定した先端側が拡径するコーン型を呈する燃焼筒部の先端側を本体筒部の先端に嵌挿された状態に設け、該燃焼筒部をドーナツ状板体、内筒及び燃料噴射ノズルと一体として取り外し可能としたことを特徴とするバーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナ装置に関し、特に、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができるバーナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、米穀乾燥炉等では、季節によって最適な乾燥温度が変化するため、バーナの燃焼量をコントロールする必要がある。
【０００３】
従来のガンタイプバーナでは、燃焼筒やバッフルプレートの構造から、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞ると、燃焼用空気と燃料噴霧との混合特性が悪化し、クリーンで安定した燃焼が困難になるという問題があった。
【０００４】
また、バッフルプレートに代えて、可変スワーラ等を使用することも考えられるが、この場合は、構造が複雑になりコスト高になる上、信頼性にも難があるという問題を招来する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来のバーナ装置が有する問題点に鑑み、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞っても、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができるバーナ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のバーナ装置は、燃料噴射ノズルと、該燃料噴射ノズルを取り囲む本体筒部とを備えるとともに、前記本体筒部に接線方向に空気を噴射する空気噴射装置を備え、燃料噴射ノズルの出力を調節する燃焼出力調節手段と、空気噴射装置の出力を調節する空気出力調節手段とを連動させ、燃焼出力調節手段と空気出力調節手段とを比例制御するようにしたバーナ装置において、燃料噴射ノズルの前面に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽するドーナツ状板体を、燃料噴射ノズルの周囲に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽する内筒をそれぞれ設けるとともに、内筒の前面にフレームを介して基端側を着脱可能に固定した先端側が拡径するコーン型を呈する燃焼筒部の先端側を本体筒部の先端に嵌挿された状態に設け、該燃焼筒部をドーナツ状板体、内筒及び燃料噴射ノズルと一体として取り外し可能としたことを特徴とする。
【０００７】
このバーナ装置は、燃焼用空気の全量を旋回流で本体筒部に供給するバーナ装置において、燃料噴射ノズルの出力を調節する燃焼出力調節手段と、空気噴射装置の出力を調節する空気出力調節手段とを連動させ、燃焼出力調節手段と空気出力調節手段とを比例制御することから、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞っても、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができる。
また、低燃焼側で混合特性を良好にするために空気流速を設定した場合でも、定格燃焼時に燃焼用空気流速の増大による火炎の吹き飛びがなく、再循環空気流によって燃焼を安定させることができる。
さらに、燃料噴射ノズルの前面に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽するドーナツ状板体を、燃料噴射ノズルの周囲に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽する内筒をそれぞれ設けることにより、燃料噴射ノズルに、空気の旋回流の悪影響が及ぶことを防止するとともに、噴射された空気を乱れなく旋回させることができ、炎を安定した形状に保つことができる。
そして、内筒の前面にフレームを介して基端側を着脱可能に固定した先端側が拡径するコーン型を呈する燃焼筒部の先端側を本体筒部の先端に嵌挿された状態に設け、該燃焼筒部をドーナツ状板体、内筒及び燃料噴射ノズルと一体として取り外し可能とすることにより、燃焼筒部を燃料噴射ノズル等と一緒に取り外し、消耗品である燃焼筒部の交換を容易にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバーナ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図５に、本発明のバーナ装置の一実施例を示す。
このバーナ装置は、燃料噴射ノズル１と、燃料噴射ノズルの１先端から所定の間隔をあけて配設された燃焼筒部２と、燃料噴射ノズル１及び燃焼筒部２を取り囲む本体筒部３とを備えるとともに、前記本体筒部３に接線方向に空気を噴射する空気噴射装置４を備えている。
そして、このバーナ装置は、燃料噴射ノズル１の出力を調節する燃焼出力調節手段１６と、空気噴射装置４の出力を調節する空気出力調節手段４２とをリンク機構等の連動機構により連動させ、燃焼出力調節手段１６と空気出力調節手段４２とを比例制御するように構成されている。
この比例制御により、例えば、一方の出力が大きくなったときに他方の出力も大きくなり、また、一方の出力が小さくなったときに他方の出力も小さくなるように、両者が連動して制御される。
【００１０】
この場合、燃料噴射ノズル１の前面には、空気噴射装置４により噴射された空気を遮蔽するドーナツ状板体１３を設け、さらに、燃料噴射ノズル１の周囲に、空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽する内筒５を設けるようにしている。
これにより、燃料噴射ノズルから噴射されたオイルやガス等の燃料に、空気噴射装置４により噴射された空気の旋回流の悪影響が及ぶことを防止することができる。
なお、内筒５は、前方に開口するとともに、本体筒部３の後端を閉じるように着脱可能に配設されたバックプレート６に対し、ねじ等の任意の固着手段により固定されている。
【００１１】
燃料噴射ノズル１は、ノズル本体１１と、ノズル本体１１の周囲に配設された円錐状の支持部材１２と、支持部材１２の前部に固定されたドーナツ状板体１３と、支持部材１２を貫通するように配設された点火棒１４と、燃料噴射ノズル１にオイルやガス等の燃料を供給する燃料ポンプ１５と、燃料ポンプ１５の出力を調節する燃焼出力調節手段としての調量弁１６とを備えている。
調量弁１６は、揺動することにより燃料噴射ノズル１の出力を調節するアーム１６ａを備え、このアーム１６ａは、バーナ装置の出力調節ノブ７のアーム７ａとリンクロッド（又はワイヤー）８によってリンクされている。
ノズル本体１１の後部のニップル１７には、前記燃料ポンプ１５からの燃料供給パイプ（図示省略）が接続される。
【００１２】
燃焼筒部２は、先端側が拡径するコーン型を呈し、３本のフレーム２１を介して、内筒５に着脱可能に固定されることにより、燃焼筒部２を、ドーナツ状板体１３、内筒５及び燃料噴射ノズル１と一体に取り外し可能となっている。なお、このため、燃焼筒部２の先端は、本体筒部３の先端に、溶接等を施さずに、嵌挿された状態となっている。
【００１３】
本体筒部３は、燃料噴射ノズル１と燃焼筒部２を囲繞し、後部がバックプレート６により閉塞されるとともに、前部が燃焼筒部２の先端部によって閉塞されている。
【００１４】
空気噴射装置４は、本体筒部３に空気を噴射するブロア４１と、このブロア４１の出力を調節する空気出力調節手段としてのコントローラ４２と、ブロアを駆動する電動モータ４３とを備えている。
コントローラ４２は、揺動することによりブロア４１の出力を調節するアームを備え、このアームは、前記調量弁１６のアームとリンクロッド（又はワイヤー）８によってリンクされている。
すなわち、このバーナ装置では、バーナ装置の出力調節ノブ７のアーム７ａと前記調量弁１６のアーム１６ａとをリンクロッド（又はワイヤー）８によってリンクするとともに、調量弁１６のアーム１６ａとコントローラ４２のアーム４２ａとをリンクロッド（又はワイヤー）８によってリンクし、このリンク機構により、調量弁１６とコントローラ４２とを連動させ、これら調量弁１６とコントローラ４２とを比例制御するように構成している。
【００１５】
次に、本実施例のバーナ装置を試験した結果を説明する。
（試験結果）
定格燃焼量１０．８Ｌ／ｈ、負荷率０．４の条件で、
空気比λ＝１．３では、ＣＯ＝３ｐｐｍ、ＮＯｘ＝５５ｐｐｍ、スモーク０であった。
また、空気比λ＝１．１では、ＣＯ＝４ｐｐｍ、ＮＯｘ＝７７ｐｐｍ、スモーク３であった。
【００１６】
定格燃焼量１５．７Ｌ／ｈ、負荷率０．６の条件で、
空気比λ＝１．１では、ＣＯ＝５ｐｐｍ、ＮＯｘ６１ｐｐｍ、スモーク０であった。
【００１７】
定格燃焼量２７Ｌ／ｈ、負荷率１の条件で、
空気比λ＝１．０２では、ＣＯ＝８０ｐｐｍ、ＮＯｘ＝６８ｐｐｍ、スモーク０であった。
また、空気比λ＝１．１では、ＣＯ＝１３ｐｐｍ、ＮＯｘ＝６４ｐｐｍであり、
空気比λ＝１．３では、ＣＯ＝１０ｐｐｍ、ＮＯｘ＝５３ｐｐｍであった。
【００１８】
以上の試験結果から明らかなように、本実施例のバーナ装置は、燃焼量を変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することが確認できた。
【００１９】
かくして、本実施例のバーナ装置は、燃焼用空気の全量を旋回流で円錐型の燃焼筒部２に供給するバーナ装置において、燃料噴射ノズル１の出力を調節する燃焼出力調節手段１６と、空気噴射装置４の出力を調節する空気出力調節手段４２とを連動させ、燃焼出力調節手段１６と空気出力調節手段４２とを比例制御するようにしたことから、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞っても、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができる。
また、低燃焼側で混合特性を良好にするために空気流速を設定した場合でも、定格燃焼時に燃焼用空気流速の増大による火炎の吹き飛びがなく、再循環空気流によって燃焼を安定させることができる。
これにより、例えば、空気噴射装置４を全開にし、燃料噴射ノズル１の出力を最少にしても着火することができる。
【００２０】
次に、図６〜図７を参照して、バーナ装置の参考例を説明する。
このバーナ装置は、燃料噴射ノズル１と、該燃料噴射ノズル１を取り囲む本体筒部３とを備えるとともに、該本体筒部３に接線方向に空気を噴射する空気噴射装置（図１参照）を備えている。
そして、このバーナ装置は、燃料噴射ノズル１の出力を調節する燃焼出力調節手段１６と、空気噴射装置４の出力を調節する空気出力調節手段４２とをリンク機構等の連動機構により連動させ、燃焼出力調節手段１６と空気出力調節手段４２とを比例制御するように構成されている。
この比例制御により、例えば、一方の出力が大きくなったときに他方の出力も大きくなり、また、一方の出力が小さくなったときに他方の出力も小さくなるように、両者が連動して制御される。
なお、第１実施例と同一部材は同一符号を記すことにより、重複する説明を省略する。
【００２１】
バーナ装置は、本体筒部３をドーナツ状の絞り板９で仕切り、空気噴射口４４から噴射された空気が旋回する燃焼用空気室１０を形成している。
絞り板は、中央に炎が通る円孔が形成された円板からなり、本体筒部３の燃料噴射ノズル１側に形成された空気噴射口４４に近接して、本体筒部３と同軸状に配設されている。
このように、本体筒部３を絞り板９で仕切り、燃焼用空気室１０を形成することにより、噴射された空気を乱れなく旋回させ、炎を安定した形状に保つことができる。
また、本体筒部３をこの絞り板９で仕切ることにより、燃料噴射ノズル１のドーナツ状板体１３を省略することもできる。
【００２２】
空気噴射装置４は、本体筒部３に空気を噴射するブロア４１と、このブロア４１の出力を調節する空気出力調節手段としてのコントローラ４２と、ブロアを駆動する電動モータ４３とを備えている（図１参照）。
コントローラ４２は、揺動することによりブロア４１の出力を調節するアームを備え、このアームは、前記調量弁１６のアームとリンクロッド（又はワイヤー）８によってリンクされている。
すなわち、このバーナ装置では、バーナ装置の出力調節ノブ７のアーム７ａと前記調量弁１６のアーム１６ａとをリンクロッド８によってリンクするとともに、調量弁１６のアーム１６ａとコントローラ４２のアーム４２ａとをリンクロッド８によってリンクし、このリンク機構により、調量弁１６とコントローラ４２とを連動させ、これら調量弁１６とコントローラ４２とを比例制御するように構成している。
【００２３】
かくして、この参考例のバーナ装置は、上記実施例のバーナ装置と同様に、燃焼用空気の全量を旋回流で本体筒部３に供給するバーナ装置において、燃料噴射ノズル１の出力を調節する燃焼出力調節手段１６と、空気噴射装置４の出力を調節する空気出力調節手段４２とを連動させ、燃焼出力調節手段１６と空気出力調節手段４２とを比例制御するようにしたことから、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞っても、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができる。
また、低燃焼側で混合特性を良好にするために空気流速を設定した場合でも、定格燃焼時に燃焼用空気流速の増大による火炎の吹き飛びがなく、再循環空気流によって燃焼を安定させることができる。
これにより、例えば、空気噴射装置４を全開にし、燃料噴射ノズル１の出力を最少にしても着火することができる。
【００２４】
以上、本発明のバーナ装置の実施例を説明したが、本発明の構成は、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更することが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のバーナ装置によれば、燃焼用空気の全量を旋回流で本体筒部に供給するバーナ装置において、燃料噴射ノズルの出力を調節する燃焼出力調節手段と、空気噴射装置の出力を調節する空気出力調節手段とを連動させ、燃焼出力調節手段と空気出力調節手段とを比例制御することから、定格燃焼量よりも燃料を大幅に絞っても、燃焼用空気と燃料噴霧の良好な混合特性を維持することができ、また、燃料流量を大幅に変化させても、クリーンで安定した燃焼を実現することができる。
また、低燃焼側で混合特性を良好にするために空気流速を設定した場合でも、定格燃焼時に燃焼用空気流速の増大による火炎の吹き飛びがなく、再循環空気流によって燃焼を安定させることができる。
さらに、燃料噴射ノズルの前面に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽するドーナツ状板体を、燃料噴射ノズルの周囲に空気噴射装置により噴射された空気を遮蔽する内筒をそれぞれ設けることにより、燃料噴射ノズルに、空気の旋回流の悪影響が及ぶことを防止するとともに、噴射された空気を乱れなく旋回させることができ、炎を安定した形状に保つことができる。
そして、内筒の前面にフレームを介して基端側を着脱可能に固定した先端側が拡径するコーン型を呈する燃焼筒部の先端側を本体筒部の先端に嵌挿された状態に設け、該燃焼筒部をドーナツ状板体、内筒及び燃料噴射ノズルと一体として取り外し可能とすることにより、燃焼筒部を燃料噴射ノズル等と一緒に取り外し、消耗品である燃焼筒部の交換を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のバーナ装置の一実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。
【図２】  同実施例のバーナ装置の要部を示す側面図である。
【図３】  同平面図である。
【図４】  同正面図である。
【図５】  同実施例のバーナ装置の燃料噴射部を示す拡大断面図である。
【図６】  バーナ装置の参考例を示す要部の側面図である。
【図７】  同参考例のバーナ装置の燃料噴射部を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は燃料噴射ノズルの正面図、（ｃ）は燃料噴射部の正面図である。
【符号の説明】
１    燃料噴射ノズル
１１  ノズル本体
１２  支持部材
１３  ドーナツ状板体
１４  点火棒
１５  燃料ポンプ
１６  調量弁（燃焼出力調節手段）
１６ａ  アーム
１７  ニップル
２    燃焼筒部
２１  フレーム
３    本体筒部
４    空気噴射装置
４１  ブロア
４２  コントローラ（空気出力調節手段）
４２ａ  アーム
４３  モータ
４４  空気噴射口
５    内筒
６    バックプレート
７    出力調節ノブ
７ａ  アーム
８    リンクロッド
９    絞り板
１０  燃焼用空気室
【図１】
0003756820.tif 000002
【図２】
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【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】
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