| 【発明の名称】 |
リジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】雫石 伸
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| 【要約】 |
【課題】バーナ本体内の給排気経路中に蓄熱体を充填するリジェネレイティブバーナにおいて、従来の、燃料供給部材は火炎形成部とは反対側のバーナ本体の背面側から充填層を通して前方の燃焼部まで設置される構成であるので、ａ．バーナの背面側の構造が複雑になり、コストが上昇すると共に、大型化する、ｂ．燃料供給部材内の燃料が加熱、熱分解され、カーボン等の蓄積が生じる、ｃ．メンテナンスが煩雑となる等の課題がある。
【解決手段】そこで本発明では、蓄熱体３の充填層２の前側に、燃焼部の一部を構成する流路４を設けた耐火材６を設置し、この耐火材を通して前記流路まで上側から燃料供給部材７を設置して流路内に燃料を供給する構成とした燃料供給機構を提案するものである。燃料供給部材に加えて着火装置８も耐火材を通して設置する構成とすることにより、バーナの背面側の構造が単純となり、更にコストダウン及びバーナの背面側の省スペースが可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バーナ本体内の給排気経路中に蓄熱体を充填するリジェネレイティブバーナにおいて、蓄熱体の充填層の前側に、燃焼部の一部を構成する流路を設けた耐火材を設置し、この耐火材を通して前記流路まで燃料供給部材を設置して流路内に燃料を供給する構成としたことを特徴とするリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項２】 燃料供給部材は流路の上側から設置することを特徴とする請求項１に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項３】 着火装置を、耐火材を通して流路まで設置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項４】 着火装置は燃料供給部材の設置位置よりも下流側に設置したことを特徴とする請求項３に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項５】 着火装置は燃料供給部材内に同軸状に設置したことを特徴とする請求項３に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項６】 着火装置はパイロットバーナであることを特徴とする請求項５に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項７】 燃料供給部材は、流路の接線方向に燃料を供給するように配置したことを特徴とする請求項１〜６までのいずれか１項に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構【請求項８】 燃料供給部材は、二重管構造とし、その中心側から燃料、外周部側から冷却用の気体を流す構成としたことを特徴とする請求項１〜７までのいずれか１項に記載のリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構 |
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リジェネレイティブバーナは、バーナ本体内の給排気経路中に蓄熱体を充填したバーナ２台を一対として適宜時間、例えば数十秒毎に燃焼と排気を繰り返す交番燃焼を行い、蓄熱体を介しての排熱回収により高効率な燃焼を行うものである。図６、図７は、ほぼ水平に設置されるリジェネレイティブバーナの従来例を示すものであり、符号ａはバーナ本体、ｂはバーナ本体内の給排気経路中に多数の蓄熱体ｃを充填して成る充填層を示すものであり、燃料供給部材ｄは、火炎形成部とは反対側のバーナ本体ａの背面側から充填層ｂを通して前方の燃焼部まで設置される。このようなリジェネレイティブバーナでは、燃料供給部材ｄが、燃焼時の高温に予熱された燃焼用空気や、排気時の高温排気ガスに曝されるため、熱変形等を抑えるための対策がとられる。例えば図６のものでは、燃料供給部材ｄは二重管構造として、内側配管ｅ内に燃料を供給すると同時に外側配管ｆ内に冷却用空気を供給する構成としている。また図７のものでは、燃料供給部材ｄの外周に断熱材ｇを施工している。そして図６、図７の構成とも、燃料供給部材ｄに沿ってパイロットバーナやスパークロッド等の着火装置ｈを設置している。また充填層ｂの前側には通気孔ｉを設けた耐火材ｊを設置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのような従来のリジェネレイティブバーナでは、次のような課題がある。
（１）．熱変形等を抑えるための上述したような対策を施すため、構造が複雑になり、コストが上昇すると共に、大型化する等の問題がある。
（２）．燃料供給部材内に存在する燃料が加熱、熱分解され、カーボン等の蓄積が生じる。これによって配管の圧損が増加し、燃料の流れを妨げることと、燃料供給部材が浸炭されて脆くなること等の問題が生じる。このような課題を解決するために、上述したような対策を施すことに加えて、燃料停止時毎に空気や不活性ガスで燃料供給部材をパージすることや、定期的に配管内を掃除すること等が行われているが、設備が複雑になることによるコストの上昇や、メンテナンスの煩雑さが欠点となっている。従って本発明は、以上のような課題を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために本発明では、バーナ本体内の給排気経路中に蓄熱体を充填するリジェネレイティブバーナにおいて、蓄熱体の充填層の前側に、燃焼部の一部を構成する流路を設けた耐火材を設置し、この耐火材を通して前記流路まで燃料供給部材を設置して流路内に燃料を供給する構成としたリジェネレイティブバーナにおける燃料供給機構を提案する。
【０００５】そして本発明では、上記の構成において、燃料供給部材は流路の上側から設置することを提案する。
【０００６】また本発明では、上記構成において、着火装置を、耐火材を通して流路まで設置することを提案する。着火装置は燃料供給部材の設置位置よりも下流側に設置したり、または燃料供給部材内に同軸状に設置することができ、後者の着火装置はパイロットバーナとすることができる。
【０００７】更に本発明では、以上の構成において、燃料供給部材は、流路の接線方向に燃料を供給するように配置することを提案する。
【０００８】更に本発明では、以上の構成において、燃料供給部材は、二重管構造とし、その中心側から燃料、外周部側から冷却用の気体を流す構成とすることを提案する。
【０００９】以上の本発明によれば、燃料供給部材は耐火材中に設置するため、過熱が避けられる。燃料供給部材を流路の上側から設置するものでは、燃料供給部材内に生じたカーボンは、燃焼部の一部を構成する流路内に自然と落下して、そこで燃焼するため、目詰まり等の問題が生じにくい。燃料供給部材に加えて着火装置も耐火材を通して設置する構成では、バーナの背面側の構造が単純となり、コストダウン及びバーナの背面側の省スペースが可能となる。この際、着火装置と燃料供給部材を一体化することによって、構造が単純となり更にコストダウンが図れる。また着火装置は、燃料供給部材の下流側に設置することにより確実な点火が可能となる。燃料供給部材により燃料を流路の接線方向に供給するものでは、燃料と空気の混合が促進されるため火炎長さが短くなる。燃料供給部材を二重管構造として、中心側に燃料、外周部側に冷却用の気体を流す構成としたものでは、燃料供給部材を、より高温条件で使用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明を適用したリジェネレイティブバーナの第１の実施の形態を示す縦断面図である。図において、符号１はバーナ本体、２はバーナ本体内の給排気経路中に多数の蓄熱体３を充填して成る充填層を示すものであり、充填層２の前側には燃焼部の一部を構成する流路４と通気孔５を設けた耐火材６を設置している。そしてこの耐火材６には流路４の上側から燃料供給部材７を設置しており、さらにその下流側にパイロットバーナはスパークロッド等の着火装置８を設置している。また流路４の充填層２側には蓄熱体の落下を防止するための多孔セラミック板９を設置している。この実施の形態では、燃料供給部材７は、耐火材６に形成した外部から流路４に通じる孔１１内に設置した燃料供給管１２により構成しているが、この燃料供給管１２の下端は、前記孔７の下端まで至らせずに短く構成してもよいし、孔１１自体を燃料供給部材７として利用することもできる。以上の構成において、燃焼時には、通気口１０から供給された燃焼用空気が充填層２を流れ、蓄熱体３と熱交換して予熱された後、多孔セラミック板９を通って流路４内に流入すると共に、流路４内には燃料供給部材７を通して燃料が供給されるため、流路４内において燃焼が開始される。次いで流路４内の燃焼生成物は流路４から外側に流出し、通気孔５から流出する燃焼用空気と混合して未燃分の燃焼が行われる。このように燃料供給部材７は耐火材５中に設置しているので、過熱が避けられ、熱変形を防ぐことができると共に、燃料が加熱、熱分解されることによる、カーボン等の蓄積を抑制することができる。また燃料供給部材７内にカーボン等が生じた場合でも、燃料供給部材７は流路４の上側から設置しているので、流路４内に自然と落下して、そこで燃焼するため、目詰まり等の問題が生じにくい。このようなことから燃料供給部材７は、この実施の形態に示すように流路４の上側から設置することが好ましい。尚、燃料供給部材７は流路４の上側からであれば、傾斜させても良いことは勿論である。こうして、本発明のリジェネレイティブバーナでは、バーナの背面側に燃料供給部材と着火装置が突出していないので、このバーナの背面側の構造が単純となり、コストダウン及びバーナの背面側の省スペースが可能となる。またこの実施の形態では、着火装置８は燃料供給部材７の下流側に構成しているので、確実な点火が可能である。
【００１１】次に図２は本発明の第２の実施の形態を示すもので、図１に示す第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即ち、この実施の形態では、着火装置８はパイロットバーナで、これを燃料供給部材７内に同軸状に設置して一体化しており、燃料はパイロットバーナ８の周囲を流れて流路４内に供給される。このようにこの実施の形態では、着火装置８と燃料供給部材７を一体化することによって、構造が単純となり更にコストダウンが図れる。
【００１２】次に図３、図４は本発明の第３の実施の形態を示すもので、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略している。この実施の形態では、燃料供給部材７は燃料を流路４の接線方向に供給するように構成しているため、流路４内に旋回流が生じて燃料と空気の混合が促進されるため火炎長さが短くなる。
【００１３】次に図５は本発明の第４の実施の形態を示すもので、この実施の形態においても第１の実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略している。この実施の形態では、燃料供給部材７を二重管構造としており、即ち、燃料供給管１２の外側に冷却用気体供給管１３を設けた構成とすることにより、中心側に燃料、外周部側に冷却用の気体、例えば空気や排気ガスを流す構成としている。このような構成では、燃料供給部材７を、より高温条件で使用できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．燃料供給部材は耐火材中に設置するため、過熱が避けられる。
ｂ．燃料供給部材を流路の上側から設置するものでは、燃料供給部材内に生じたカーボンは、燃焼部の一部を構成する流路内に自然と落下して、そこで燃焼するため、目詰まり等の問題が生じにくい。このため燃料停止時毎に空気や不活性ガスで燃料供給部材をパージすることや、定期的に配管内を掃除すること等によるコストの上昇や、メンテナンスの煩雑さを緩和することができる。
ｃ．燃料供給部材に加えて着火装置も耐火材を通して設置する構成では、バーナの背面側の構造が単純となり、コストダウン及びバーナの背面側の省スペースが可能となる。
ｄ．この際、着火装置と燃料供給部材を一体化することによって、構造が単純となり更にコストダウンが図れる。
ｅ．着火装置は、燃料供給部材の下流側に設置することにより確実な点火が可能となる。
ｆ．燃料供給部材により燃料を流路の接線方向に供給するものでは、燃料と空気の混合が促進されるため火炎長さが短くなる。
ｇ．燃料供給部材を二重管構造として、中心側に燃料、外周部側に冷却用の気体を流す構成としたものでは、燃料供給部材を、より高温条件で使用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０２６２
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１１０２
【弁理士】
【氏名又は名称】三觜 晃司
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４２３１（Ｐ２００１−７４２３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４６５５４ |
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