【手続補正書】
【提出日】平成29年9月1日(2017.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炉の壁面のスロートに設けられた固体燃料バーナであって、
バーナ中心軸周りに設けられ、火炉に向かって開口を有する直管部と、該直管部に連続する曲管部とを備え、曲管部に供給される固体燃料とその搬送気体の混合流体を直管部の開口から火炉に噴出する燃料ノズルと、
前記直管部内のバーナ中心軸側に設けられると共に、前記燃料ノズルの内壁から離して設けられ、混合流体に旋回を与える第一の旋回手段と、
前記第一の旋回手段の混合流体の流れ方向下流のバーナ中心軸側に設けられると共に、前記燃料ノズルの内壁から離して設けられ、混合流体に第一の旋回手段とは逆方向の旋回を与える第二の旋回手段であって、前記第二の旋回手段による旋回成分が残らないように前記直管部の開口から前記混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置された前記第二の旋回手段と、
を設けたことを特徴とする固体燃料バーナ。
【請求項２】
前記直管部の開口外周に保炎器を設けたことを特徴とする請求項１記載の固体燃料バーナ。
【請求項３】
火炉の壁面のスロートに設けられた固体燃料バーナであって、
バーナ中心軸周りに設けられ、火炉に向かって開口を有する直管部と、該直管部に連続する曲管部とを備え、曲管部に供給される固体燃料とその搬送気体の混合流体を直管部の開口から火炉に噴出する燃料ノズルと、
前記直管部内に設けられ、周方向に設置された複数の羽根から構成されると共に、前記燃料ノズルの内壁から離して設けられ、混合流体に旋回を与える第一旋回器と、
前記直管部内の第一旋回器の混合流体の流れ方向下流に設けられ、周方向に設置された複数の羽根から構成されると共に、前記燃料ノズルの内壁から離して設けられ、前記第一旋回器の羽根の設置向きとは逆向きに設置された第二旋回器であって、前記第二旋回器による旋回成分が残らないように前記直管部の開口から前記混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置された前記第二旋回器と、
を設けたことを特徴とする固体燃料バーナ。
【請求項４】
前記直管部の開口外周に保炎器を設けたことを特徴とする請求項３記載の固体燃料バーナ。
【請求項５】
前記第二旋回器の各羽根のバーナ中心軸方向に対する設置角度が、第一旋回器の各羽根のバーナ中心軸方向に対する設置角度と同じ又はそれよりも小さくなるように、前記第二旋回器の各羽根が設置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナ。
【請求項６】
前記第二旋回器の各羽根の径方向の長さが、第一旋回器の各羽根の径方向の長さと同じ又はそれよりも短いことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナ。
【請求項７】
前記第二旋回器の各羽根の横幅が、第一旋回器の各羽根の横幅と同じ又はそれよりも小さいことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナ。
【請求項８】
前記曲管部内に固体燃料粒子の分散器を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の固体燃料バーナ。
【請求項９】
前記分散器は、バーナ中心軸に設けた油バーナの、混合流体の流れに対向する側の側面に設置されていることを特徴とする請求項８記載の固体燃料バーナ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記本発明の課題は、下記の構成を採用することにより達成できる。
請求項１記載の発明は、火炉（１３）の壁面のスロート（１３ａ）に設けられた固体燃料バーナ（１）であって、バーナ中心軸周りに設けられ、火炉（１３）に向かって開口を有する直管部（２）と、該直管部（２）に連続する曲管部（５）とを備え、曲管部（５）に供給される固体燃料とその搬送気体の混合流体を直管部（２）の開口から火炉（１３）に噴出する燃料ノズル（９）と、前記直管部（２）内のバーナ中心軸側に設けられると共に、前記燃料ノズル（９）の内壁（９ａ）から離して設けられ、混合流体に旋回を与える第一の旋回手段（６）と、前記第一の旋回手段（６）の混合流体の流れ方向下流のバーナ中心軸側に設けられると共に、前記燃料ノズル（９）の内壁（９ａ）から離して設けられ、混合流体に第一の旋回手段（６）とは逆方向の旋回を与える第二の旋回手段（７）であって、前記第二の旋回手段（７）による旋回成分が残らないように前記直管部（２）の開口から前記混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置された前記第二の旋回手段（７）と、を設けたことを特徴とする固体燃料バーナである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記直管部（２）の開口外周に保炎器（１０）を設けたことを特徴とする請求項１記載の固体燃料バーナである。
請求項３記載の発明は、火炉（１３）の壁面のスロート（１３ａ）に設けられた固体燃料バーナ（１）であって、バーナ中心軸周りに設けられ、火炉（１３）に向かって開口を有する直管部（２）と、該直管部（２）に連続する曲管部（５）とを備え、曲管部（５）に供給される固体燃料とその搬送気体の混合流体を直管部（２）の開口から火炉（１３）に噴出する燃料ノズル（９）と、前記直管部（２）内に設けられ、周方向に設置された複数の羽根（６ａ）から構成されると共に、前記燃料ノズル（９）の内壁（９ａ）から離して設けられ、混合流体に旋回を与える第一旋回器（６）と、前記直管部（２）内の第一旋回器（６）の混合流体の流れ方向下流に設けられ、周方向に設置された複数の羽根（７ａ）から構成されると共に、前記燃料ノズル（９）の内壁（９ａ）から離して設けられ、前記第一旋回器（６）の羽根（６ａ）の設置向きとは逆向きに設置された第二旋回器（７）であって、前記第二旋回器（７）による旋回成分が残らないように前記直管部（２）の開口から前記混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置された前記第二旋回器（７）と、を設けたことを特徴とする固体燃料バーナである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記直管部（２）の開口外周に保炎器（１０）を設けたことを特徴とする請求項３記載の固体燃料バーナである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記第二旋回器（７）の各羽根（７ａ）のバーナ中心軸方向に対する設置角度が、第一旋回器（６）の各羽根（６ａ）のバーナ中心軸方向に対する設置角度と同じ又はそれよりも小さくなるように、前記第二旋回器（７）の各羽根（７ａ）が設置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記第二旋回器（７）の各羽根（７ａ）の径方向の長さが、第一旋回器（６）の各羽根（６ａ）の径方向の長さと同じ又はそれよりも短いことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナである。  
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項７記載の発明は、前記第二旋回器（７）の各羽根（７ａ）の横幅が、第一旋回器（６）の各羽根（６ａ）の横幅と同じ又はそれよりも小さいことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体燃料バーナである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項８記載の発明は、前記曲管部（５）内に固体燃料粒子の分散器（１４）を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の固体燃料バーナである。
請求項９記載の発明は、前記分散器（１４）は、バーナ中心軸に設けた油バーナ（８）の、混合流体の流れに対向する側の側面に設置されていることを特徴とする請求項８記載の固体燃料バーナである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、請求項３記載の発明によっても、曲管部によって濃度分布が生じた混合流体に第一旋回器により旋回をかけることで、内壁近傍の燃料濃度を増加させ、更に第二旋回器により逆旋回をかけることで旋回強度を一気に低減できる。更に、第一旋回器と第二旋回器を、それぞれ周方向に設置した複数の旋回羽根から構成することで、簡素な構成となり、これらの旋回器を容易に形成できる。
さらに、請求項１や請求項３に記載の発明によれば、第一の旋回手段や第二の旋回手段（第一旋回器や第二旋回器）は、燃料ノズルの内壁から離して設けられている。したがって、バーナ中心部を流れる燃料は径方向に移動するものの、羽根の端部と燃料ノズルの内壁間を流れる、燃料ノズルの内壁近傍の混合流体は旋回による作用を殆ど受けず、そのまま直進し、出口に向かう流れとなる。従って、旋回強度を弱める作用も大きく、内壁近傍の固体燃料がバーナ外周に飛び散ることを防止できる。また、各旋回器の羽根の設置や取り外しが容易となる。
また、請求項１や請求項３に記載の発明によれば、第二の旋回手段（第二旋回器）は、第二旋回器による旋回成分が残らないように直管部の開口から混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置されている。したがって、石炭粒子が火炉内に広く散らばることを抑制でき、ＮＯｘ濃度が高くなることを抑制できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、第一旋回器によって旋回がかかった混合流体に第二旋回器により逆旋回をかける際に、第二旋回器の各羽根のバーナ中心軸方向に対する設置角度や各羽根の径方向の長さ、各羽根の横幅などを第一旋回器の各羽根のそれらとは異なるようにすることで、旋回の強度を変更できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
そこで、請求項５記載の発明によれば、上記請求項３又は請求項４に記載の発明の作用に加えて、第二旋回器の各羽根の設置角度が、第一旋回器の各羽根の設置角度と同じ又はそれよりも小さいことで、混合流体に強い逆旋回がかからず、燃料ノズル出口における旋回強度を適正に保つことが出来る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、請求項６記載の発明によっても、上記請求項３又は請求項４に記載の発明の作用に加えて、第二旋回器の各羽根の径方向の長さが、第一旋回器の各羽根の径方向の長さと同じ又はそれよりも短いことで、混合流体に強い逆旋回がかからず、燃料ノズル出口における旋回強度を適正に保つことが出来る。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、請求項７記載の発明によっても、上記請求項３又は請求項４に記載の発明の作用に加えて、第二旋回器の各羽根の横幅が、第一旋回器の各羽根の横幅と同じ又はそれよりも小さいことで、混合流体に強い逆旋回がかからず、燃料ノズル出口における旋回強度を適正に保つことが出来る。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
尚、混合流体は曲管部を経由することにより、遠心力が作用するため、曲管部を通過後の固体燃料は、遠心力の作用方向に偏った状態となる。そこで、請求項８記載の発明によれば、上記請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明の作用に加えて、曲管部に固体燃料粒子の分散器を設けることで、混合流体中の固体燃料粒子の偏りが低減される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
更に、請求項９記載の発明によれば、上記請求項８記載の発明の作用に加えて、分散器を、バーナ中心軸の油バーナの、混合流体の流れに対向する側の側面に設置することで、混合流体は分散器に当たった後、バーナ中心軸から径方向に迂回するため、固体燃料粒子を燃料ノズルの外周側に分散させることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、請求項３記載の発明によっても、内壁近傍の燃料濃度を増加させると共に、燃料ノズル出口での混合流体の旋回力を弱めることで、着火性や火炎の安定性が向上する。更に、第一旋回器と第二旋回器が簡素な構成であることから、バーナの大型化を招くことなく、これらの旋回器を容易に低コストで設置できる。
更に、請求項１や請求項３記載の発明によれば、固体燃料がバーナ外周に飛び散ることを防止できることで、更に火炎の安定性が向上し、ＮＯｘ排出量が低減する。また、各旋回器の羽根の設置や取り外しが容易となり、メンテナンス性が向上する。
また、請求項１や請求項３に記載の発明によれば、第二の旋回手段（第二旋回器）は、第二旋回器による旋回成分が残らないように直管部の開口から混合流体の搬送方向の上流側に予め設定された間隔をあけて配置されている。したがって、石炭粒子が火炉内に広く散らばることを抑制でき、ＮＯｘ濃度が高くなることを抑制できる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
請求項５から請求項７記載の発明によれば、上記請求項３又は請求項４に記載の発明の効果に加えて、燃料ノズル出口における旋回強度を適正に保つことができ、着火性及び火炎の安定性が向上する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
請求項８記載の発明によれば、上記請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明の効果に加えて、分散器により固体燃料粒子の偏りが低減されることで、それよりも下流側での旋回効果を、より一層高めることが出来る。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
請求項９記載の発明によれば、上記請求項８記載の発明の作用に加えて、混合流体は分散器によって、バーナ中心軸から径方向、更に周方向へ流れ、固体燃料粒子が燃料ノズルの外周側に分散することで、固体燃料バーナを安定燃焼させることが出来る。