ボイラ
【課題】燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路を備えたボイラにおいて、簡易な構成で、全体的な送風量の調整や、各空気路への分配割合の変更を行う。また、低燃焼時におけるバーナの焼損や、燃焼ガスの逆流を防止する。
【解決手段】燃焼用空気は、共通空気路４４を介した後、第一空気路３９と第二空気路４０とに分かれて、燃焼室６へ供給される。共通空気路４４には、第一ダンパ４１が設けられ、第二空気路４０には第二ダンパ４２が設けられる。第一ダンパ４１は、燃焼室６内へ供給する全体の空気量を調整する。第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないことで、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止する。
【解決手段】燃焼用空気は、共通空気路４４を介した後、第一空気路３９と第二空気路４０とに分かれて、燃焼室６へ供給される。共通空気路４４には、第一ダンパ４１が設けられ、第二空気路４０には第二ダンパ４２が設けられる。第一ダンパ４１は、燃焼室６内へ供給する全体の空気量を調整する。第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないことで、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼量を変更可能なバーナを備えたボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、バーナ（２）が、通常燃焼部（５）と低燃焼用燃焼部（６）とに分けて設けられ、高燃焼と中燃焼とは通常燃焼部（５）で行うが、低燃焼は低燃焼用燃焼部（６）で行うボイラが知られている。このボイラの場合、通常燃焼部（５）へ燃焼用空気を送る通常用送風路（７）と、低燃焼用燃焼部（６）へ燃焼用空気を送る低燃焼用送風路（８）とを備え、通常用送風路（７）にのみダンパ（風量調節装置１５）が設けられ、低燃焼時にはダンパが全閉されることで、低燃焼用送風路（８）からのみ燃焼用空気が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１９１３５９号公報（請求項１、段落番号００１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、通常用送風路（７）にのみ設けたダンパ（風量調節装置１５）で、各燃焼部（５，６）へ送る燃焼用空気量を調整するものであり、全体的な送風量の変更や、各送風路（７，８）への分配割合の柔軟な変更はできない。
【０００５】
また、低燃焼時には、ダンパ（１５）を全閉して低燃焼用燃焼部（６）へのみ燃焼用空気を供給するので、燃焼用空気が供給されない通常燃焼部（５）のバーナが焼損したり、燃焼室（３）内から通常燃焼部（５）へ燃焼ガスが逆流したりするおそれがある。
【０００６】
さらに、そもそもバーナ（２）を通常燃焼部（５）と低燃焼用燃焼部（６）とに分けて設けることは、バーナ（２）の構成を複雑にするものである。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、全体的な送風量の調整や、各空気路への分配割合の変更ができ、また、低燃焼時におけるバーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路と、この二つの空気路を介して前記燃焼室内へ供給する全体の空気量を調整する第一ダンパと、前記二つの空気路の内、一方の空気路に設けられ、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しない第二ダンパとを備えることを特徴とするボイラである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路を備え、第一ダンパにより全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパにより各空気路への分配割合の調整ができる。また、第二ダンパは、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないので、バーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ノズルパイプの先端部にノズルチップが設けられ、燃料を噴霧するノズルと、このノズルを取り囲むように設けられる円筒状の整流筒と、この整流筒を取り囲むように設けられる円筒状のエアレジスタと、前記整流筒と前記エアレジスタとの円筒状空間に差し込まれる複数の空気パイプと、前記整流筒と前記空気パイプとを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第一空気路と、前記エアレジスタを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第二空気路とを備え、送風機からの空気は、共通空気路を介して、前記第一空気路と前記第二空気路とに分岐され、前記共通空気路に、前記第一ダンパが設けられ、前記第二空気路に、前記第二ダンパが設けられることを特徴とする請求項１に記載のボイラである。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、燃焼室へは、整流筒と空気パイプとを介して燃焼用空気を供給できると共に、エアレジスタを介して燃焼用空気を供給できる。そして、これら二つのルートを介して供給する燃焼用空気について、第一ダンパにより全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパにより分配割合の調整ができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記バーナは、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で燃焼量を変化させるか、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で燃焼量を変化させ、高燃焼時および中燃焼時には、前記第一空気路と前記第二空気路との二つの空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給し、低燃焼時には、前記バーナの焼損と前記燃焼室内から前記バーナへの燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室内へ供給する位置に前記第二ダンパを配置した状態で、前記第一空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給することを特徴とする請求項２に記載のボイラである。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、三位置制御または四位置制御のボイラにおいて、高燃焼時や中燃焼時には、二つの空気路を介して、必要な燃焼用空気を供給するが、低燃焼時には、基本的には第一空気路を介して燃焼用空気を供給することで、燃焼用空気の流速を確保することができる。但し、第二空気路を介して、微量の空気を供給することで、バーナの焼損と燃焼室内からバーナへの燃焼ガスの逆流とを防止することができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記ノズルとして、燃料の送り路と戻り路とが接続され戻り路の流量を調整して噴霧量を変化させるリターンフローノズルと、このリターンフローノズルに着火させるための着火用ノズルとを備え、前記リターンフローノズルが前記着火用ノズルで着火された後、前記リターンフローノズルのみで燃料を噴霧し、前記リターンフローノズルの噴霧量を調整して、燃焼量を変更することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラである。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、リターンフローノズルを用いて燃焼量を変化させるので、高燃焼時に複数のノズルから同時に噴霧することもなく、燃料や火炎の重なりを防止して、局所的な高温部の発生を防止し、燃焼性を改善することができる。また、まずは着火用ノズルに着火し、その火炎をリターンフローノズルへ移して、リターンフローノズルが着火後には、リターンフローノズルのみで燃料を噴霧するので、リターンフローノズルの着火を円滑に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路を備えたボイラにおいて、簡易な構成で、全体的な送風量の調整や、各空気路への分配割合の変更ができる。また、低燃焼時におけるバーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のボイラの一実施例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１におけるバーナのノズル先端部の拡大図である。
【図３】図２におけるIII−III断面図である。
【図４】図１のボイラにおいて、各燃焼段階における燃焼用空気の供給量と、各ダンパの位置、および送風機の出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のボイラの一実施例を示す概略縦断面図であり、缶体上部のバーナの箇所を拡大して示している。また、図２は、図１におけるバーナのノズル先端部の拡大図であり、図３は、そのIII−III断面図である。
【００１９】
本実施例のボイラ１は、円筒状の缶体２を備えた多管式貫流ボイラである。この缶体２は、周知のとおり（たとえば前記特許文献１や特開２００９−９２２７８）、円環状の上部管寄せ３と下部管寄せ（図示省略）との間を、円筒状に配列された多数の水管４，４，…で接続して構成される。そして、円筒状の水管列の径方向中央上部に、バーナ５が下方へ向けて設けられる。バーナ５から噴霧される燃料は、円筒状の水管列の内側で燃焼を図られる。つまり、円筒状の水管列の内側が、燃焼室６として機能する。
【００２０】
本実施例のバーナ５は、液体燃料を燃焼させるバーナであり、リターンフローノズル７と着火用ノズル８との二つのノズルを備える。各ノズル７，８は、それぞれ、ノズルパイプ９，１０の先端部にノズルチップ１１，１２が設けられて構成される。
【００２１】
各ノズル７，８は、それぞれ、軸線を上下方向へ沿って配置され、近接して並列に設けられる。この際、各ノズル７，８のノズルチップ１１，１２同士は、近接してほぼ同一高さに配置される。
【００２２】
着火用ノズル８には、点火装置１３が設けられる（図３）。具体的には、着火用ノズル８に近接して着火碍子が設けられ、その下端部の電極１４，１４間にスパークを発生させることで、着火用ノズル８からの噴霧燃料に点火することができる。
【００２３】
各ノズル７，８には、それぞれ、オイルタンク１５からの燃料が、給油路１６を介して供給可能とされる。具体的には、オイルタンク１５からの給油路１６は、燃料ポンプ１７と第一燃料元弁１８とを介した後、二股に分岐され、一方の給油路１９はリターンフローノズル用燃料弁２０を介してリターンフローノズル７に接続され、他方の給油路２１は着火ノズル用燃料弁２２を介して着火用ノズル８に接続される。
【００２４】
リターンフローノズル７は、オイルタンク１５からの燃料の送り路（給油路１６，１９）の他、オイルタンク１５への燃料の戻り路２３も接続される。戻り路２３には、リターンフローノズル７の側から順に、流量調整弁２４、第二燃料元弁２５および逆止弁２６が設けられる。
【００２５】
各燃料元弁１８，２５は、ボイラ１の運転時には開放状態に維持される。従って、燃料ポンプ１７を作動させた状態で着火ノズル用燃料弁２２を開くと、着火用ノズル８へ燃料が供給され、そのノズルチップ１２から下方へ燃料が略円錐状に噴霧される。一方、燃料ポンプ１７を作動させた状態でリターンフローノズル用燃料弁２０を開くと、リターンフローノズル７へ燃料が供給され、そのノズルチップ１１から下方へ燃料が略円錐状に噴霧される。この際、流量調整弁２４の開度を調整して、戻り路２３を介してオイルタンク１５へ戻す流量、言い換えれば戻り路２３の油圧を調整することにより、リターンフローノズル７からの噴霧量を変化させることができる。
【００２６】
バーナ５は、さらに、各ノズル７，８を取り囲むように、整流筒２７とエアレジスタ２８とを備える。整流筒２７とエアレジスタ２８とは、それぞれ円筒状であり、その軸線を上下方向へ沿って配置されると共に、同心円筒状に配置される。そして、各ノズル７，８は、整流筒２７の径方向中央部において、整流筒２７の上部開口から下端部まで差し込まれた状態で保持される。これにより、各ノズル７，８を取り囲むように整流筒２７が設けられ、その整流筒２７を取り囲むようにエアレジスタ２８が設けられる。
【００２７】
なお、本実施例では、リターンフローノズル７は、バーナ中心軸Ｘに沿って配置されるか、着火用ノズル８よりもバーナ中心軸Ｘに近くなるよう配置されているが、両ノズル７，８間の中点がバーナ中心軸Ｘに合うように配置されてもよい。ここで、バーナ中心軸Ｘとは、整流筒２７の中心軸であり、また通常、缶体２および燃焼室６の中心軸と一致する。
【００２８】
整流筒２７の下部開口には、バッフル板２９が設けられている。このバッフル板２９は、整流筒２７の下部開口を塞ぐように設けられる邪魔板であるが、図２および図３に示すように、各ノズルチップ１１，１２および点火装置１３の下端部と対応した箇所に開口３０が形成されている。
【００２９】
整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間の下端部には、所望により空気開口形成板３１が設けられる。本実施例では、円環状の板材からなる空気開口形成板３１が設けられ、この空気開口形成板３１には周方向等間隔に同一形状の複数の開口３２，３２,…が形成されている。この際、空気開口形成板３１に単に開口３２を形成するだけでもよいが、本実施例では、空気開口形成板３１から下方へ突出して短円筒状の空気ノズル３３を設けている。各空気ノズル３３は、整流筒２７およびエアレジスタ２８と同心円状に配置される。
【００３０】
このようにして、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間は、周方向等間隔に配置された複数の空気ノズル３３の中空穴を介して、下方へ開口する。但し、空気開口形成板３１に設ける開口３２や空気ノズル３３の個数や形状は適宜に変更可能である。また、場合により、空気開口形成板３１の設置を省略して、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間の全域を開口させてもよい。
【００３１】
さらに、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間には、周方向等間隔に複数の空気パイプ３４，３４，…が設けられる。各空気パイプ３４は、その軸線を上下方向へ沿って配置され、上端部がエアレジスタ２８より上方へ延出する一方、下端部がエアレジスタ２８よりも下方へ延出し、図示例の場合、空気ノズル３３に差し込まれて空気ノズル３３の下端部付近まで延出している。
【００３２】
整流筒２７およびエアレジスタ２８の下方には、燃焼筒３５が設けられる。燃焼筒３５は、整流筒２７の周方向に配置された複数の空気ノズル３３，３３，…を取り囲む大きさの円筒状で、エアレジスタ２８と同等の直径を有する短円筒状である。また、燃焼筒３５は、整流筒２７およびエアレジスタ２８と同心に配置され、適宜の取付材（図示省略）によりエアレジスタ２８の下端部に保持され、図示例では、各空気ノズル３３の下端部が燃焼筒３５の上端部とほぼ対応した高さに配置される。
【００３３】
バーナ５は、さらに、下方へのみ開口した略円筒状のウィンドボックス３６を備える。ウィンドボックス３６の下部開口付近に設けた円環状の取付板３７に、エアレジスタ２８の外周部に設けたフランジ３８が保持される。これにより、ウィンドボックス３６は、整流筒２７の開口、エアレジスタ２８の開口（空気ノズル３３）、および空気パイプ３４を介してのみ、下方へ開口する。
【００３４】
ウィンドボックス３６の周側壁上部には、送風機（図示省略）からの空気路（第一空気路３９、第二空気路４０）が接続される。各ノズル７，８から燃料を噴霧して燃焼を図る際には、ダンパ（第一ダンパ４１、第二ダンパ４２）や送風機を制御して、燃焼量に応じた量の空気が燃焼用空気として燃焼室６内へ送り込まれる。
【００３５】
本実施例では、ウィンドボックス３６は、仕切板４３で上下に仕切られている。そして、送風機からの空気は、共通空気路４４を介して、第一空気路３９と第二空気路４０とに分岐されて、ウィンドボックス３６の上下の各空間へ供給される。共通空気路４４には、第一ダンパ４１が設けられ、第二空気路４０には第二ダンパ４２が設けられている。
【００３６】
ウィンドボックス３６の上部空間には、整流筒２７と各空気パイプ３４の上端部が開口する。このような構成であるから、第一空気路３９を介してウィンドボックス３６の上部空間に供給された空気は、整流筒２７および各空気パイプ３４の上部開口へ送り込まれる。そして、その空気は、整流筒２７の内側を通りバッフル板２９の開口３０から吐出されると共に、空気パイプ３４の中空穴を通りその下部開口から吐出される。
【００３７】
一方、ウィンドボックス３６の下部空間には、エアレジスタ２８の上端部が開口する。そのため、第二空気路４０を介してウィンドボックス３６の下部空間に供給された空気は、エアレジスタ２８の上部開口へ送り込まれる。そして、その空気は、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間を通りその下部開口（空気ノズル３３）から吐出される。
【００３８】
本実施例のボイラ１は、まずは点火装置１３を用いて着火用ノズル８からの噴霧燃料に点火し、その後、着火用ノズル８からの火炎をリターンフローノズル７からの噴霧燃料に移した後、着火用ノズル８からの燃料の噴霧を停止すればよい。そして、流量調整弁２４の開度を調整して、リターンフローノズル７からの噴霧量を調整して、燃焼量が制御される。この燃焼量の制御は、周知のとおり、ボイラ１からの蒸気圧に基づき、蒸気の使用負荷を監視して、圧力センサ（圧力スイッチを含む）により行うことができる。この際、たとえば、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で制御してもよいし、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で制御してもよい。
【００３９】
本実施例のボイラ１によれば、送風機からの燃焼用空気は、第一空気路３９と第二空気路４０との二つの空気路を介して燃焼室６へ供給されることになる。そして、第一空気路３９と第二空気路４０とは、上流側で共通空気路４４として統一されており、この共通空気路４４に設けた第一ダンパ４１により、燃焼室６内へ供給する全体の空気量が調整可能とされる。また、これに加えて、送風機の回転速度をインバータで制御して、送風機の出力を変えてもよい。
【００４０】
また、第二空気路４０には第二ダンパ４２を設けているので、第二ダンパ４２により、第一空気路３９と第二空気路４０への分配割合を調整することができる。この第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中（つまり、バーナ５の作動中、バーナ５からの噴霧燃料の燃焼中）はその燃焼量に拘わらず全閉しない構成とされている。そのために、第二ダンパ４２は、ボイラ１の停止時にも全閉できない締切性のない構造としてもよいし、ボイラ１の停止時には全閉はできるがバーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないように回転停止位置を調整する構成としてもよい。いずれにしても、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず第二ダンパ４２を全閉しないことで、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【００４１】
図４は、本実施例のボイラ１において、各燃焼段階における燃焼用空気の供給量と、各ダンパ４１，４２の位置、および送風機の出力を示す図である。具体的には、各燃焼段階における、整流筒２７を通過する燃焼用空気量、空気パイプ３４を通過する燃焼用空気量、エアレジスタ２８を通過する燃焼用空気量、第一ダンパ４１の位置、第二ダンパ４２の位置、インバータ制御する送風機の周波数（停止時を０とし高燃焼時を１００とした出力）を示す概略図である。
【００４２】
図４の場合、ボイラ１は、停止、低燃焼状態、中燃焼状態および高燃焼状態の四位置で燃焼量を制御される。ここでは、低燃焼は最大燃焼量（高燃焼）の２０％で燃焼させ、中燃焼は最大燃焼量（高燃焼）の６０％で燃焼させ、高燃焼は最大燃焼量の１００％で燃焼させているが、各燃焼段階における出力（最大燃焼量の何％で燃焼させるか）は適宜に変更可能である。
【００４３】
停止状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２が全閉位置にある。前述したように、第二ダンパ４２は、第二空気路４０を最も閉じた状態でも、第二空気路４０を全閉できない締切性のない構造としてもよいが、その場合でも、停止状態では、第一ダンパ４１が全閉位置にあるので、第一空気路３９および第二空気路４０の双方への給気を停止することができる。従って、停止状態では、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ０、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ０、エアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ０は、いずれも０である。
【００４４】
低燃焼状態では、第一ダンパ４１が低燃焼用風量位置に配置される。第二ダンパ４２が全閉可能な構成の場合、低燃焼状態では第二ダンパ４２は若干開いた状態とされ、第二ダンパ４２が全閉不能な（つまり締切性のない）構成の場合、低燃焼状態ではその締切性のない閉鎖位置に維持される。いずれにしても、第二ダンパ４２を介しても、微量の空気が燃焼室６へ供給される。
【００４５】
このようにして、低燃焼状態では、第一空気路３９を介した燃焼用空気の供給をメインとしつつも、第二空気路４０を介した燃焼用空気の供給が微量ながらなされる。言い換えれば、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ２０と、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ２０とにより、必要な燃焼用空気量が確保されるが、エアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ２０も微量ながらある。このエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ２０は、バーナ５の焼損と燃焼室６内からバーナ５への燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室６内へ供給する量とされる。なお、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ２０，ａ６０，ａ１００は、バッフル板２９の影響により、燃焼段階に拘わらず常に微量とされ、この整流筒２７を介した空気量と、低燃焼状態におけるエアレジスタ２８を介した空気量とは大差ない。
【００４６】
中燃焼状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２は、それぞれ中燃焼用風量位置に配置される。つまり、第一空気路３９と第二空気路４０との双方を介して、燃焼用空気が燃焼室６へ供給される。本実施例では、第一ダンパ４１は全開位置とされ、第二ダンパ４２も全開位置とされるか、第二ダンパ４２は全開位置と全閉位置との中途の所定位置とされる。中燃焼状態では、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ６０およびエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ６０の双方による給気がメインとなる。
【００４７】
高燃焼状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２は、それぞれ高燃焼用風量位置に配置される。つまり、第一空気路３９と第二空気路４０との双方を介して、燃焼用空気が燃焼室へ供給される。本実施例では、第一ダンパ４１は全開位置とされ、第二ダンパ４２も全開位置とされる。高燃焼状態では、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ１００およびエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ１００の双方による給気がメインとなる。
【００４８】
なお、図４において、ａ２０＜ａ６０＜ａ１００の関係にあるが、ａ２０，ａ６０，ａ１００のいずれも、ｃ２０と同様に微量である。また、ｂ２０＜ｂ６０＜ｂ１００の関係にある。さらに、ｃ２０＜ｃ６０＜ｃ１００の関係にあるが、ｃ２０はバーナ５の焼損と燃焼室６内からバーナ５への燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室６内へ供給する量とされ、ｃ２０≪ｃ６０の関係にあり、たとえばｃ２０は、ｃ１００の数十分の一（１／４０〜１／６０程度）とされている。
【００４９】
いずれにしても、本実施例によれば、燃焼用空気を燃焼室６内へ供給する二つの空気路３９，４０を備え、第一ダンパ４１により全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパ４２により各空気路３９，４０への分配割合の調整ができる。そして、第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないので、つまり低燃焼時も全閉しないので、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止することができる。しかも、基本的には、低燃焼時には、第一空気路３９を介して燃焼用空気を燃焼室６へ供給するので、燃焼用空気の流速は確保することができる。
【００５０】
本発明のボイラ１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、第一空気路３９の空気は、整流筒２７と空気パイプ３４とを介して燃焼室６へ供給し、第二空気路４０の空気は、エアレジスタ２８を介して燃焼室６へ供給したが、各空気路３９，４０の空気をどのように燃焼室６へ供給するかの具体的構造は適宜に変更可能である。
【００５１】
また、前記実施例では、リターンフローノズル７を用いたが、高燃焼用ノズルと低燃焼用ノズルとの二本であってもよい。その際、低燃焼時には、低燃焼用ノズルからのみ燃料を噴霧し、高燃焼時には、低燃焼用ノズルと高燃焼用ノズルの双方から燃料を噴霧するか、高燃焼用ノズルのみから燃料を噴霧する。また、四位置で制御する場合には、さらに中燃焼用ノズルを加えた三本のノズルを備えればよい。
【００５２】
さらに、図４では、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で制御した例を説明したが、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で制御してもよい。つまり、燃焼量を何段階に変化させるかは適宜に変更可能である。また、段階値制御の他、比例制御のボイラであってもよい。比例制御の場合も、バーナからの燃料の燃焼がなされている限りは、第二空気路にも微量の空気を流せばよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ ボイラ
５ バーナ
６ 燃焼室
７ リターンフローノズル
８ 着火用ノズル
９，１０ ノズルパイプ
１１，１２ ノズルチップ
１６ 送り路（給油路）
２３ 戻り路
２７ 整流筒
２８ エアレジスタ
３４ 空気パイプ
３９ 第一空気路
４０ 第二空気路
４１ 第一ダンパ
４２ 第二ダンパ
４４ 共通空気路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼量を変更可能なバーナを備えたボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、バーナ（２）が、通常燃焼部（５）と低燃焼用燃焼部（６）とに分けて設けられ、高燃焼と中燃焼とは通常燃焼部（５）で行うが、低燃焼は低燃焼用燃焼部（６）で行うボイラが知られている。このボイラの場合、通常燃焼部（５）へ燃焼用空気を送る通常用送風路（７）と、低燃焼用燃焼部（６）へ燃焼用空気を送る低燃焼用送風路（８）とを備え、通常用送風路（７）にのみダンパ（風量調節装置１５）が設けられ、低燃焼時にはダンパが全閉されることで、低燃焼用送風路（８）からのみ燃焼用空気が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１９１３５９号公報（請求項１、段落番号００１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、通常用送風路（７）にのみ設けたダンパ（風量調節装置１５）で、各燃焼部（５，６）へ送る燃焼用空気量を調整するものであり、全体的な送風量の変更や、各送風路（７，８）への分配割合の柔軟な変更はできない。
【０００５】
また、低燃焼時には、ダンパ（１５）を全閉して低燃焼用燃焼部（６）へのみ燃焼用空気を供給するので、燃焼用空気が供給されない通常燃焼部（５）のバーナが焼損したり、燃焼室（３）内から通常燃焼部（５）へ燃焼ガスが逆流したりするおそれがある。
【０００６】
さらに、そもそもバーナ（２）を通常燃焼部（５）と低燃焼用燃焼部（６）とに分けて設けることは、バーナ（２）の構成を複雑にするものである。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、全体的な送風量の調整や、各空気路への分配割合の変更ができ、また、低燃焼時におけるバーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路と、この二つの空気路を介して前記燃焼室内へ供給する全体の空気量を調整する第一ダンパと、前記二つの空気路の内、一方の空気路に設けられ、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しない第二ダンパとを備えることを特徴とするボイラである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路を備え、第一ダンパにより全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパにより各空気路への分配割合の調整ができる。また、第二ダンパは、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないので、バーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ノズルパイプの先端部にノズルチップが設けられ、燃料を噴霧するノズルと、このノズルを取り囲むように設けられる円筒状の整流筒と、この整流筒を取り囲むように設けられる円筒状のエアレジスタと、前記整流筒と前記エアレジスタとの円筒状空間に差し込まれる複数の空気パイプと、前記整流筒と前記空気パイプとを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第一空気路と、前記エアレジスタを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第二空気路とを備え、送風機からの空気は、共通空気路を介して、前記第一空気路と前記第二空気路とに分岐され、前記共通空気路に、前記第一ダンパが設けられ、前記第二空気路に、前記第二ダンパが設けられることを特徴とする請求項１に記載のボイラである。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、燃焼室へは、整流筒と空気パイプとを介して燃焼用空気を供給できると共に、エアレジスタを介して燃焼用空気を供給できる。そして、これら二つのルートを介して供給する燃焼用空気について、第一ダンパにより全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパにより分配割合の調整ができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記バーナは、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で燃焼量を変化させるか、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で燃焼量を変化させ、高燃焼時および中燃焼時には、前記第一空気路と前記第二空気路との二つの空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給し、低燃焼時には、前記バーナの焼損と前記燃焼室内から前記バーナへの燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室内へ供給する位置に前記第二ダンパを配置した状態で、前記第一空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給することを特徴とする請求項２に記載のボイラである。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、三位置制御または四位置制御のボイラにおいて、高燃焼時や中燃焼時には、二つの空気路を介して、必要な燃焼用空気を供給するが、低燃焼時には、基本的には第一空気路を介して燃焼用空気を供給することで、燃焼用空気の流速を確保することができる。但し、第二空気路を介して、微量の空気を供給することで、バーナの焼損と燃焼室内からバーナへの燃焼ガスの逆流とを防止することができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記ノズルとして、燃料の送り路と戻り路とが接続され戻り路の流量を調整して噴霧量を変化させるリターンフローノズルと、このリターンフローノズルに着火させるための着火用ノズルとを備え、前記リターンフローノズルが前記着火用ノズルで着火された後、前記リターンフローノズルのみで燃料を噴霧し、前記リターンフローノズルの噴霧量を調整して、燃焼量を変更することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラである。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、リターンフローノズルを用いて燃焼量を変化させるので、高燃焼時に複数のノズルから同時に噴霧することもなく、燃料や火炎の重なりを防止して、局所的な高温部の発生を防止し、燃焼性を改善することができる。また、まずは着火用ノズルに着火し、その火炎をリターンフローノズルへ移して、リターンフローノズルが着火後には、リターンフローノズルのみで燃料を噴霧するので、リターンフローノズルの着火を円滑に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路を備えたボイラにおいて、簡易な構成で、全体的な送風量の調整や、各空気路への分配割合の変更ができる。また、低燃焼時におけるバーナの焼損や燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のボイラの一実施例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１におけるバーナのノズル先端部の拡大図である。
【図３】図２におけるIII−III断面図である。
【図４】図１のボイラにおいて、各燃焼段階における燃焼用空気の供給量と、各ダンパの位置、および送風機の出力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のボイラの一実施例を示す概略縦断面図であり、缶体上部のバーナの箇所を拡大して示している。また、図２は、図１におけるバーナのノズル先端部の拡大図であり、図３は、そのIII−III断面図である。
【００１９】
本実施例のボイラ１は、円筒状の缶体２を備えた多管式貫流ボイラである。この缶体２は、周知のとおり（たとえば前記特許文献１や特開２００９−９２２７８）、円環状の上部管寄せ３と下部管寄せ（図示省略）との間を、円筒状に配列された多数の水管４，４，…で接続して構成される。そして、円筒状の水管列の径方向中央上部に、バーナ５が下方へ向けて設けられる。バーナ５から噴霧される燃料は、円筒状の水管列の内側で燃焼を図られる。つまり、円筒状の水管列の内側が、燃焼室６として機能する。
【００２０】
本実施例のバーナ５は、液体燃料を燃焼させるバーナであり、リターンフローノズル７と着火用ノズル８との二つのノズルを備える。各ノズル７，８は、それぞれ、ノズルパイプ９，１０の先端部にノズルチップ１１，１２が設けられて構成される。
【００２１】
各ノズル７，８は、それぞれ、軸線を上下方向へ沿って配置され、近接して並列に設けられる。この際、各ノズル７，８のノズルチップ１１，１２同士は、近接してほぼ同一高さに配置される。
【００２２】
着火用ノズル８には、点火装置１３が設けられる（図３）。具体的には、着火用ノズル８に近接して着火碍子が設けられ、その下端部の電極１４，１４間にスパークを発生させることで、着火用ノズル８からの噴霧燃料に点火することができる。
【００２３】
各ノズル７，８には、それぞれ、オイルタンク１５からの燃料が、給油路１６を介して供給可能とされる。具体的には、オイルタンク１５からの給油路１６は、燃料ポンプ１７と第一燃料元弁１８とを介した後、二股に分岐され、一方の給油路１９はリターンフローノズル用燃料弁２０を介してリターンフローノズル７に接続され、他方の給油路２１は着火ノズル用燃料弁２２を介して着火用ノズル８に接続される。
【００２４】
リターンフローノズル７は、オイルタンク１５からの燃料の送り路（給油路１６，１９）の他、オイルタンク１５への燃料の戻り路２３も接続される。戻り路２３には、リターンフローノズル７の側から順に、流量調整弁２４、第二燃料元弁２５および逆止弁２６が設けられる。
【００２５】
各燃料元弁１８，２５は、ボイラ１の運転時には開放状態に維持される。従って、燃料ポンプ１７を作動させた状態で着火ノズル用燃料弁２２を開くと、着火用ノズル８へ燃料が供給され、そのノズルチップ１２から下方へ燃料が略円錐状に噴霧される。一方、燃料ポンプ１７を作動させた状態でリターンフローノズル用燃料弁２０を開くと、リターンフローノズル７へ燃料が供給され、そのノズルチップ１１から下方へ燃料が略円錐状に噴霧される。この際、流量調整弁２４の開度を調整して、戻り路２３を介してオイルタンク１５へ戻す流量、言い換えれば戻り路２３の油圧を調整することにより、リターンフローノズル７からの噴霧量を変化させることができる。
【００２６】
バーナ５は、さらに、各ノズル７，８を取り囲むように、整流筒２７とエアレジスタ２８とを備える。整流筒２７とエアレジスタ２８とは、それぞれ円筒状であり、その軸線を上下方向へ沿って配置されると共に、同心円筒状に配置される。そして、各ノズル７，８は、整流筒２７の径方向中央部において、整流筒２７の上部開口から下端部まで差し込まれた状態で保持される。これにより、各ノズル７，８を取り囲むように整流筒２７が設けられ、その整流筒２７を取り囲むようにエアレジスタ２８が設けられる。
【００２７】
なお、本実施例では、リターンフローノズル７は、バーナ中心軸Ｘに沿って配置されるか、着火用ノズル８よりもバーナ中心軸Ｘに近くなるよう配置されているが、両ノズル７，８間の中点がバーナ中心軸Ｘに合うように配置されてもよい。ここで、バーナ中心軸Ｘとは、整流筒２７の中心軸であり、また通常、缶体２および燃焼室６の中心軸と一致する。
【００２８】
整流筒２７の下部開口には、バッフル板２９が設けられている。このバッフル板２９は、整流筒２７の下部開口を塞ぐように設けられる邪魔板であるが、図２および図３に示すように、各ノズルチップ１１，１２および点火装置１３の下端部と対応した箇所に開口３０が形成されている。
【００２９】
整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間の下端部には、所望により空気開口形成板３１が設けられる。本実施例では、円環状の板材からなる空気開口形成板３１が設けられ、この空気開口形成板３１には周方向等間隔に同一形状の複数の開口３２，３２,…が形成されている。この際、空気開口形成板３１に単に開口３２を形成するだけでもよいが、本実施例では、空気開口形成板３１から下方へ突出して短円筒状の空気ノズル３３を設けている。各空気ノズル３３は、整流筒２７およびエアレジスタ２８と同心円状に配置される。
【００３０】
このようにして、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間は、周方向等間隔に配置された複数の空気ノズル３３の中空穴を介して、下方へ開口する。但し、空気開口形成板３１に設ける開口３２や空気ノズル３３の個数や形状は適宜に変更可能である。また、場合により、空気開口形成板３１の設置を省略して、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間の全域を開口させてもよい。
【００３１】
さらに、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間には、周方向等間隔に複数の空気パイプ３４，３４，…が設けられる。各空気パイプ３４は、その軸線を上下方向へ沿って配置され、上端部がエアレジスタ２８より上方へ延出する一方、下端部がエアレジスタ２８よりも下方へ延出し、図示例の場合、空気ノズル３３に差し込まれて空気ノズル３３の下端部付近まで延出している。
【００３２】
整流筒２７およびエアレジスタ２８の下方には、燃焼筒３５が設けられる。燃焼筒３５は、整流筒２７の周方向に配置された複数の空気ノズル３３，３３，…を取り囲む大きさの円筒状で、エアレジスタ２８と同等の直径を有する短円筒状である。また、燃焼筒３５は、整流筒２７およびエアレジスタ２８と同心に配置され、適宜の取付材（図示省略）によりエアレジスタ２８の下端部に保持され、図示例では、各空気ノズル３３の下端部が燃焼筒３５の上端部とほぼ対応した高さに配置される。
【００３３】
バーナ５は、さらに、下方へのみ開口した略円筒状のウィンドボックス３６を備える。ウィンドボックス３６の下部開口付近に設けた円環状の取付板３７に、エアレジスタ２８の外周部に設けたフランジ３８が保持される。これにより、ウィンドボックス３６は、整流筒２７の開口、エアレジスタ２８の開口（空気ノズル３３）、および空気パイプ３４を介してのみ、下方へ開口する。
【００３４】
ウィンドボックス３６の周側壁上部には、送風機（図示省略）からの空気路（第一空気路３９、第二空気路４０）が接続される。各ノズル７，８から燃料を噴霧して燃焼を図る際には、ダンパ（第一ダンパ４１、第二ダンパ４２）や送風機を制御して、燃焼量に応じた量の空気が燃焼用空気として燃焼室６内へ送り込まれる。
【００３５】
本実施例では、ウィンドボックス３６は、仕切板４３で上下に仕切られている。そして、送風機からの空気は、共通空気路４４を介して、第一空気路３９と第二空気路４０とに分岐されて、ウィンドボックス３６の上下の各空間へ供給される。共通空気路４４には、第一ダンパ４１が設けられ、第二空気路４０には第二ダンパ４２が設けられている。
【００３６】
ウィンドボックス３６の上部空間には、整流筒２７と各空気パイプ３４の上端部が開口する。このような構成であるから、第一空気路３９を介してウィンドボックス３６の上部空間に供給された空気は、整流筒２７および各空気パイプ３４の上部開口へ送り込まれる。そして、その空気は、整流筒２７の内側を通りバッフル板２９の開口３０から吐出されると共に、空気パイプ３４の中空穴を通りその下部開口から吐出される。
【００３７】
一方、ウィンドボックス３６の下部空間には、エアレジスタ２８の上端部が開口する。そのため、第二空気路４０を介してウィンドボックス３６の下部空間に供給された空気は、エアレジスタ２８の上部開口へ送り込まれる。そして、その空気は、整流筒２７とエアレジスタ２８との間の円筒状空間を通りその下部開口（空気ノズル３３）から吐出される。
【００３８】
本実施例のボイラ１は、まずは点火装置１３を用いて着火用ノズル８からの噴霧燃料に点火し、その後、着火用ノズル８からの火炎をリターンフローノズル７からの噴霧燃料に移した後、着火用ノズル８からの燃料の噴霧を停止すればよい。そして、流量調整弁２４の開度を調整して、リターンフローノズル７からの噴霧量を調整して、燃焼量が制御される。この燃焼量の制御は、周知のとおり、ボイラ１からの蒸気圧に基づき、蒸気の使用負荷を監視して、圧力センサ（圧力スイッチを含む）により行うことができる。この際、たとえば、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で制御してもよいし、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で制御してもよい。
【００３９】
本実施例のボイラ１によれば、送風機からの燃焼用空気は、第一空気路３９と第二空気路４０との二つの空気路を介して燃焼室６へ供給されることになる。そして、第一空気路３９と第二空気路４０とは、上流側で共通空気路４４として統一されており、この共通空気路４４に設けた第一ダンパ４１により、燃焼室６内へ供給する全体の空気量が調整可能とされる。また、これに加えて、送風機の回転速度をインバータで制御して、送風機の出力を変えてもよい。
【００４０】
また、第二空気路４０には第二ダンパ４２を設けているので、第二ダンパ４２により、第一空気路３９と第二空気路４０への分配割合を調整することができる。この第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中（つまり、バーナ５の作動中、バーナ５からの噴霧燃料の燃焼中）はその燃焼量に拘わらず全閉しない構成とされている。そのために、第二ダンパ４２は、ボイラ１の停止時にも全閉できない締切性のない構造としてもよいし、ボイラ１の停止時には全閉はできるがバーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないように回転停止位置を調整する構成としてもよい。いずれにしても、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず第二ダンパ４２を全閉しないことで、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止することができる。
【００４１】
図４は、本実施例のボイラ１において、各燃焼段階における燃焼用空気の供給量と、各ダンパ４１，４２の位置、および送風機の出力を示す図である。具体的には、各燃焼段階における、整流筒２７を通過する燃焼用空気量、空気パイプ３４を通過する燃焼用空気量、エアレジスタ２８を通過する燃焼用空気量、第一ダンパ４１の位置、第二ダンパ４２の位置、インバータ制御する送風機の周波数（停止時を０とし高燃焼時を１００とした出力）を示す概略図である。
【００４２】
図４の場合、ボイラ１は、停止、低燃焼状態、中燃焼状態および高燃焼状態の四位置で燃焼量を制御される。ここでは、低燃焼は最大燃焼量（高燃焼）の２０％で燃焼させ、中燃焼は最大燃焼量（高燃焼）の６０％で燃焼させ、高燃焼は最大燃焼量の１００％で燃焼させているが、各燃焼段階における出力（最大燃焼量の何％で燃焼させるか）は適宜に変更可能である。
【００４３】
停止状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２が全閉位置にある。前述したように、第二ダンパ４２は、第二空気路４０を最も閉じた状態でも、第二空気路４０を全閉できない締切性のない構造としてもよいが、その場合でも、停止状態では、第一ダンパ４１が全閉位置にあるので、第一空気路３９および第二空気路４０の双方への給気を停止することができる。従って、停止状態では、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ０、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ０、エアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ０は、いずれも０である。
【００４４】
低燃焼状態では、第一ダンパ４１が低燃焼用風量位置に配置される。第二ダンパ４２が全閉可能な構成の場合、低燃焼状態では第二ダンパ４２は若干開いた状態とされ、第二ダンパ４２が全閉不能な（つまり締切性のない）構成の場合、低燃焼状態ではその締切性のない閉鎖位置に維持される。いずれにしても、第二ダンパ４２を介しても、微量の空気が燃焼室６へ供給される。
【００４５】
このようにして、低燃焼状態では、第一空気路３９を介した燃焼用空気の供給をメインとしつつも、第二空気路４０を介した燃焼用空気の供給が微量ながらなされる。言い換えれば、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ２０と、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ２０とにより、必要な燃焼用空気量が確保されるが、エアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ２０も微量ながらある。このエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ２０は、バーナ５の焼損と燃焼室６内からバーナ５への燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室６内へ供給する量とされる。なお、整流筒２７を介した燃焼用空気量ａ２０，ａ６０，ａ１００は、バッフル板２９の影響により、燃焼段階に拘わらず常に微量とされ、この整流筒２７を介した空気量と、低燃焼状態におけるエアレジスタ２８を介した空気量とは大差ない。
【００４６】
中燃焼状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２は、それぞれ中燃焼用風量位置に配置される。つまり、第一空気路３９と第二空気路４０との双方を介して、燃焼用空気が燃焼室６へ供給される。本実施例では、第一ダンパ４１は全開位置とされ、第二ダンパ４２も全開位置とされるか、第二ダンパ４２は全開位置と全閉位置との中途の所定位置とされる。中燃焼状態では、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ６０およびエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ６０の双方による給気がメインとなる。
【００４７】
高燃焼状態では、第一ダンパ４１および第二ダンパ４２は、それぞれ高燃焼用風量位置に配置される。つまり、第一空気路３９と第二空気路４０との双方を介して、燃焼用空気が燃焼室へ供給される。本実施例では、第一ダンパ４１は全開位置とされ、第二ダンパ４２も全開位置とされる。高燃焼状態では、空気パイプ３４を介した燃焼用空気量ｂ１００およびエアレジスタ２８を介した燃焼用空気量ｃ１００の双方による給気がメインとなる。
【００４８】
なお、図４において、ａ２０＜ａ６０＜ａ１００の関係にあるが、ａ２０，ａ６０，ａ１００のいずれも、ｃ２０と同様に微量である。また、ｂ２０＜ｂ６０＜ｂ１００の関係にある。さらに、ｃ２０＜ｃ６０＜ｃ１００の関係にあるが、ｃ２０はバーナ５の焼損と燃焼室６内からバーナ５への燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室６内へ供給する量とされ、ｃ２０≪ｃ６０の関係にあり、たとえばｃ２０は、ｃ１００の数十分の一（１／４０〜１／６０程度）とされている。
【００４９】
いずれにしても、本実施例によれば、燃焼用空気を燃焼室６内へ供給する二つの空気路３９，４０を備え、第一ダンパ４１により全体的な送風量の調整ができる一方、第二ダンパ４２により各空気路３９，４０への分配割合の調整ができる。そして、第二ダンパ４２は、バーナ５の燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しないので、つまり低燃焼時も全閉しないので、バーナ５の焼損や、燃焼室６からバーナ５への燃焼ガスの逆流を防止することができる。しかも、基本的には、低燃焼時には、第一空気路３９を介して燃焼用空気を燃焼室６へ供給するので、燃焼用空気の流速は確保することができる。
【００５０】
本発明のボイラ１は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、第一空気路３９の空気は、整流筒２７と空気パイプ３４とを介して燃焼室６へ供給し、第二空気路４０の空気は、エアレジスタ２８を介して燃焼室６へ供給したが、各空気路３９，４０の空気をどのように燃焼室６へ供給するかの具体的構造は適宜に変更可能である。
【００５１】
また、前記実施例では、リターンフローノズル７を用いたが、高燃焼用ノズルと低燃焼用ノズルとの二本であってもよい。その際、低燃焼時には、低燃焼用ノズルからのみ燃料を噴霧し、高燃焼時には、低燃焼用ノズルと高燃焼用ノズルの双方から燃料を噴霧するか、高燃焼用ノズルのみから燃料を噴霧する。また、四位置で制御する場合には、さらに中燃焼用ノズルを加えた三本のノズルを備えればよい。
【００５２】
さらに、図４では、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で制御した例を説明したが、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で制御してもよい。つまり、燃焼量を何段階に変化させるかは適宜に変更可能である。また、段階値制御の他、比例制御のボイラであってもよい。比例制御の場合も、バーナからの燃料の燃焼がなされている限りは、第二空気路にも微量の空気を流せばよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ ボイラ
５ バーナ
６ 燃焼室
７ リターンフローノズル
８ 着火用ノズル
９，１０ ノズルパイプ
１１，１２ ノズルチップ
１６ 送り路（給油路）
２３ 戻り路
２７ 整流筒
２８ エアレジスタ
３４ 空気パイプ
３９ 第一空気路
４０ 第二空気路
４１ 第一ダンパ
４２ 第二ダンパ
４４ 共通空気路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路と、
この二つの空気路を介して前記燃焼室内へ供給する全体の空気量を調整する第一ダンパと、
前記二つの空気路の内、一方の空気路に設けられ、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しない第二ダンパと
を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
ノズルパイプの先端部にノズルチップが設けられ、燃料を噴霧するノズルと、
このノズルを取り囲むように設けられる円筒状の整流筒と、
この整流筒を取り囲むように設けられる円筒状のエアレジスタと、
前記整流筒と前記エアレジスタとの円筒状空間に差し込まれる複数の空気パイプと、
前記整流筒と前記空気パイプとを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第一空気路と、
前記エアレジスタを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第二空気路とを備え、
送風機からの空気は、共通空気路を介して、前記第一空気路と前記第二空気路とに分岐され、
前記共通空気路に、前記第一ダンパが設けられ、
前記第二空気路に、前記第二ダンパが設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記バーナは、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で燃焼量を変化させるか、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で燃焼量を変化させ、
高燃焼時および中燃焼時には、前記第一空気路と前記第二空気路との二つの空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給し、
低燃焼時には、前記バーナの焼損と前記燃焼室内から前記バーナへの燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室内へ供給する位置に前記第二ダンパを配置した状態で、前記第一空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する
ことを特徴とする請求項２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記ノズルとして、燃料の送り路と戻り路とが接続され戻り路の流量を調整して噴霧量を変化させるリターンフローノズルと、このリターンフローノズルに着火させるための着火用ノズルとを備え、
前記リターンフローノズルが前記着火用ノズルで着火された後、前記リターンフローノズルのみで燃料を噴霧し、
前記リターンフローノズルの噴霧量を調整して、燃焼量を変更する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラ。
【請求項１】
燃焼用空気を燃焼室内へ供給する二つの空気路と、
この二つの空気路を介して前記燃焼室内へ供給する全体の空気量を調整する第一ダンパと、
前記二つの空気路の内、一方の空気路に設けられ、バーナの燃焼中はその燃焼量に拘わらず全閉しない第二ダンパと
を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
ノズルパイプの先端部にノズルチップが設けられ、燃料を噴霧するノズルと、
このノズルを取り囲むように設けられる円筒状の整流筒と、
この整流筒を取り囲むように設けられる円筒状のエアレジスタと、
前記整流筒と前記エアレジスタとの円筒状空間に差し込まれる複数の空気パイプと、
前記整流筒と前記空気パイプとを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第一空気路と、
前記エアレジスタを介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する第二空気路とを備え、
送風機からの空気は、共通空気路を介して、前記第一空気路と前記第二空気路とに分岐され、
前記共通空気路に、前記第一ダンパが設けられ、
前記第二空気路に、前記第二ダンパが設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記バーナは、高燃焼、低燃焼および停止の三位置で燃焼量を変化させるか、高燃焼、中燃焼、低燃焼および停止の四位置で燃焼量を変化させ、
高燃焼時および中燃焼時には、前記第一空気路と前記第二空気路との二つの空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給し、
低燃焼時には、前記バーナの焼損と前記燃焼室内から前記バーナへの燃焼ガスの逆流とを防止するだけの空気を燃焼室内へ供給する位置に前記第二ダンパを配置した状態で、前記第一空気路を介して前記燃焼室内へ燃焼用空気を供給する
ことを特徴とする請求項２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記ノズルとして、燃料の送り路と戻り路とが接続され戻り路の流量を調整して噴霧量を変化させるリターンフローノズルと、このリターンフローノズルに着火させるための着火用ノズルとを備え、
前記リターンフローノズルが前記着火用ノズルで着火された後、前記リターンフローノズルのみで燃料を噴霧し、
前記リターンフローノズルの噴霧量を調整して、燃焼量を変更する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のボイラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９３９３１（Ｐ２０１２−１９３９３１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６００２１（Ｐ２０１１−６００２１）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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