(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力媒体を供給する媒体通路と、混炭燃料を供給する燃料通路を設け、圧力媒体と混炭燃料を金属製チップボディ内で混合し、混合した燃料をセラミックチップから噴霧すると共にセラミックチップを内側からセラミック製ターゲットで支持するものにおいて、
前記金属製チップボディとセラミック製ターゲットの少なくとも一方に凹部と凸部を設け、両者の接触面積を少なくしたことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉状固体燃料と液体燃料との混合物、あるいは粉体固体燃料と水との混合物等の混炭燃料を噴霧して燃焼する燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石油系燃料の代替エネルギーの一つとして、石炭を粉砕機により粗粉炭、微粉炭に粉砕した石炭と、重油を混合した混炭燃料（Ｃｏａｌ  Ｏｉｌ  Ｍｉｘｔｕｒｅ略してＣＯＭという）や、粗粉炭、微粉炭と水を混合した混炭燃料（Ｃｏａｌ  Ｗａｔｅｒ  Ｍｉｘｔｕｒｅ略してＣＷＭという）が脚光をあびている。
【０００３】
このＣＯＭ燃料やＣＷＭ燃料等の混炭燃料は、重油の消費量を大幅に節約でき、またこの混炭燃料を流体としてパイプライン輸送をすることができ、しかもＣＯＭ燃料においては石炭燃料の着火性が良好であるなどの利点がある。
【０００４】
例えばＣＯＭ燃料は微粉ＣＯＭ燃料と粗粉ＣＯＭ燃料に大別され、微粉ＣＯＭ燃料は石炭を２００メッシュ通過７０〜８０％程度の微粉炭に粉砕し、重油中にコロイド状態にしたものであり、一方粗粉ＣＯＭ燃料は石炭を１ｍｍ程度に粉砕し、重油と混合したものである。
【０００５】
この様にＣＯＭ燃料、ＣＷＭ燃料などの混炭燃料においては、いずれも微粉炭や粗粉炭が含まれており、この混合燃料を空気、蒸気などの圧力媒体で噴霧化すると、この微粉炭や粗粉炭が一種の研磨剤となり、燃焼装置の混合通路が激しく摩耗する欠点がある。
【０００６】
図６は燃焼装置の全体構成図、図７は図６のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【０００７】
図６において、１は炉壁、２は火炉、３は炉壁１に穿設されたバーナスロート、４はバーナスロート３内に配置されたバーナ、５はバーナ４のバーナチップ、６はインペラ、７はウインドボックスである。
【０００８】
そして、このウインドボックス７とバーナスロート３内には、仕切板８、スリーブ９によって一次空気通路１０と二次空気通路１１に区画されている。
【０００９】
この様な構造において、一次空気Ａはスリーブ９に設けられた一次空気取入口１２より一次空気通路１０へ供給され、一次ダンパ１３によって一次空気量が調整されてスリーブ９の先端より火炉２内へ供給される。
【００１０】
二次空気Ｂは二次エアレジスタ１４より二次空気通路１１へ供給され、二次エアレジスタ１４によって旋回力が与えられた後、火炉２内へ供給される。
【００１１】
図７は図６のバーナチップを拡大した拡大断面図である。
【００１２】
図７において、バーナチップ５の中央部の燃料通路１５からＣＷＭ燃料Ｆが、その両側の媒体通路１６から噴霧媒体である蒸気Ｓが気液衝突孔１７で衝突・混合して１次微粒化が行われた後、混合室１８内で再びＣＷＭ燃料Ｆと蒸気Ｓとの衝突によって再微粒化されたのち、セラミックチップ１９を通過して噴霧孔２０から噴霧され噴霧燃焼するものである。このセラミックチップ１９の孔径は４ｍｍφ程度と小さく、しかもＣＷＭ燃料Ｆと蒸気Ｓが激しく衝突するために摩耗損傷が大きいとともにこのセラミックチップ１９は運転／停止の繰り返し熱サイクルを受けるために熱衝撃により割れが発生し、破断に至る。
【００１３】
さらに、この混合室１８内ではＣＷＭ燃料Ｆの再微粒化のために蒸気Ｓとの衝突・混合が激しく行われる為にセラミックチップ１９を固定しているセラミック製ターゲット２１と金属製チップボディ２２との隙間にスラリーが染み込むという現象が生じる。このスラリー中には界面活性剤としてポリスチレンスルホン酸ナトリウム等が多量に含まれており、このポリスチレンスルホン酸ナトリウム等が固着して接着剤の働きをするためにセラミックチップ１９を固定しているセラミック製ターゲット２１の着脱が困難で、外力により取り外そうとするとセラミックチップ１９やセラミック製ターゲット２１がセラミックのために亀裂あるいは破損に至る。
【００１４】
また、このセラミック製ターゲット２１並びにセラミックチップ１９は永久的なものではなく、運転時間とともに摩耗が進行するため取り替えが必然的に生じるものである。
【００１５】
なお、図７の符号２３はセラミックチップ１９をセラミック製ターゲット２１で支持する止めネジである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の燃焼装置においては、セラミック製ターゲットと金属製チップボディが界面活性剤の接着作用により接着されるために、セラミックチップやセラミック製ターゲットを取替えるときに破損する欠点があった。
【００１７】
本発明はかかる従来技術の欠点を解消しようとするもので、その目的とするところは、セラミック製ターゲットと金属製チップボディとの接着面積を極力小さくし、取替のための手間を省くことができる燃焼装置を提供するにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の目的を達成するために、金属製チップボディとセラミック製ターゲットの少なくとも一方に凹部と凸部を設け、両者の接触面積を少なくしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この様にチップボディとセラミック製ターゲットとの接触面積を極力小さくすることによって、接着力は小さくなり、取替の手間も省ける。
【００２０】
以下、本発明の具体例について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は本発明の具体例に係るバーナチップの拡大断面図、図２は図１の側面図、図３から図５は本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図である。
【００２２】
図１から図５において、符号５から符号２３は従来のものと同一のものを示す。
【００２３】
２４，２５はセラミック製ターゲット２１および金属製チップボディ２２の少なくとも一方に設けた凹部と凸部、２６は凹部２４と凸部２５によって形成された空間、２７は空間２６に挿入されたセラミックボール、２８はセラミック製ターゲット２１と金属製チップボディ２２の外周面である。
【００２４】
この様な構造において、図７に示す従来技術の燃焼装置と図１に示す本発明の具体例に係る燃焼装置の異なる点は、図７のものにおいてはセラミック製ターゲット２１と金属製チップボディ２２の接触面が面接触であるのに対し、図１に示すものにおいては金属製チップボディ２２側に凹部２４と凸部２５を設け、セラミック製ターゲット２１と金属製チップボディ２２の接触面を点接触にしたものである。
【００２５】
つまり、図１に示す金属製チップボディ２２の凸部２５では金属製チップボディ２２とセラミック製ターゲット２１は接触しているが、金属製チップボディ２２の凹部２４では金属製チップボディ２２とセラミック製ターゲット２１の間には空間２６が形成され接触していない。
【００２６】
従って、金属製チップボディ２２とセラミック製ターゲット２１の接触面は凸部２５で接触し、凹部２４では空間２６だけ離れて非接触であり、この様に接触と非接触を繰り返して点接触の構造になっている。
【００２７】
この結果、金属製チップボディ２２とセラミック製ターゲット２１の接触面積は空間２６分だけ少なくなり、界面活性剤による接着力はそれだけ小さくなるのでセラミックチップ１９やセラミック製ターゲット２１の取替のための手間も省ける。
【００２８】
また、セラミック製ターゲット２１と金属製チップボディ２２の外周面２８は界面活性剤の染み込みを防止するために、面接触構造にしている。
【００２９】
図３は本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図を示すもので、図１に示す具体例と図３に示す具体例の異なる点は、凹部２４と凸部２５の形状が異なるのみである。
【００３０】
つまり、図１に示す具体例においては金属製チップボディ２２に切り欠き溝の凹部２４と凸部２５を形成したものであるのに対し、図３に示す具体例においては金属製チップボディ２２に切り欠き溝に代えて山形状の溝からなる凹部２４と凸部２５を設けたものであり、他の説明は図１のものと同一である。
【００３１】
図４は本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図を示すもので、図１および図３に示す具体例と、図４に示す具体例の異なる点は、図１および図３に示す具体例においては金属製チップボディ２２側に凹部２４と凸部２５を設けたものであるのに対し、図４に示す具体例においてはセラミック製ターゲット２１側に凹部２４と凸部２５を設けたものであり、他の説明は図１および図３に示す具体例のものと同一である。
【００３２】
図５は本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図を示すもので、図１、図３および図４に示す具体例と図５に示す具体例の異なる点は、図１、図３および図４に示す具体例においては、金属製チップボディ２２やセラミック製ターゲット２１の少なくとも一方に凹部２４と凸部２５を設けたものであるのに対し、図５に示す具体例においてはこの凹部２４と凸部２５をセラミック製ターゲット２１に設け、凹部２４による空間２６にセラミック製ボール（Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2等）２７を挿入したものであり、他の説明は図１、図３および図４に示す具体例のものと同一である。
【００３３】
なお、セラミックチップ１９やセラミック製ターゲット２１の材質としては、耐摩耗性に重点を置く場合にはＳｉＣセラミックが好ましく、一方、熱衝撃に重点を置く場合にはＳｉ3Ｎ4セラミックを採用することが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、セラミック製ターゲットと金属製チップボディとの接着力を小さくでき、しかも取替の手間も省ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例に係るバーナチップの拡大断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図である。
【図４】本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図である。
【図５】本発明の他の具体例に係るバーナチップの拡大断面図である。
【図６】燃焼装置の全体構成図である。
【図７】図６のＡ部を拡大した拡大断面図で、従来技術のバーナチップを示した拡大断面図である。
【符号の説明】
１５  燃料通路
１６  媒体通路
１９  セラミックチップ
２１  セラミック製ターゲット
２２  金属製チップボディ
２４  凹部
２５  凸部
【図１】
0003765432.tif 000002
【図２】
0003765432.tif 000003
【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】
0003765432.tif 000008