JP3669311B2 - 燃焼バーナー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃油や重油に水や汚水を混合させて、燃焼させる燃焼バーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、重油、特にＣ重油等を燃焼させる場合、高価な撹拌混合機を用いてＣ重油に水と乳化剤を加えて撹拌混合した燃料を、燃料供給パイプを用いて燃焼バーナーへ供給して燃焼させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃焼方法では乳化剤を用いてＣ重油と水とを混合しているため、コスト高になるとともに、高価な撹拌混合機が必要となり、気軽に燃料として使用することができないという欠点があった。
また、撹拌混合機から燃焼バーナーまで燃料供給パイプを用いて供給しているため、供給中に混合されていたＣ重油と水とが分離してしまい、効率のよい燃焼ができなくなるという欠点があった。
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、廃油や重油に水や汚水および空気をノズルの先端部で効率よく撹拌混合させて、低コストで燃焼させることができるとともに、高価な混合器等の設備を不要とし、気軽に使用することができる燃焼バーナーを提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は先端部に後端部あるいは後端部寄りの部位のエアー供給口に接続されたエアー供給装置からのエアーを供給することができるパイプ状のエアー供給ケースと、このエアー供給ケースの先端部を覆うように固定された、ほぼ中央部に噴射孔が形成された筒状のノズル本体と、このノズル本体内に前記エアー供給ケースからのエアーを先端外周部と前記噴射孔との間のエアー噴射孔より噴射できるように収納された先端部より燃料等を供給するほぼ円錐台形状の燃料等の供給通路を有する燃料ノズルと、この燃料ノズルの外周部と前記ノズル本体内との間に形成された、前記エアー噴射孔より渦巻き状にエアーを噴射させる複数個のエアーガイド孔と、前記燃料ノズルの燃料等の供給通路内に取付けられた少なくとも２個以上の燃料等の供給孔からの燃料等を前記エアー噴射孔より渦巻き状のエアーとは逆の渦巻き状態で該燃料ノズルの先端部より供給できる燃料等の供給支持部材と、この燃料等の供給支持部材の少なくとも２個以上の燃料等の供給孔に一端部が接続され、他端部が前記エアー供給ケースの後端部あるいは後端部寄りの部位より外方へ突出して廃油や重油等の供給装置、水や汚水等の供給装置に接続される少なくとも２個以上の燃料等の供給パイプとで燃焼バーナーを構成している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１ないし図１８に示す本発明の第１の実施の形態において、１はボイラー等の燃焼炉２の燃焼バーナー取付部３に取付けられて使用される本発明の燃焼バーナーで、この燃焼バーナー１は先端部に後端部あるいは後端部寄りの部位のエアー供給口４に接続されたエアー供給装置５からのエアーを供給することができるパイプ状のエアー供給ケース６と、このエアー供給ケース６の先端部を覆うように固定された、ほぼ中央部に噴射孔７が形成された筒状のノズル本体８と、このノズル本体８内に前記エアー供給ケース６からのエアーを先端外周部と前記噴射孔７との間のエアー噴射孔９より噴射できるように収納された先端部より燃料等を供給するほぼ円錐台形状の燃料等の供給通路１０を有する燃料ノズル１１と、この燃料ノズル１１の外周部と前記ノズル本体８内との間に形成された、前記エアー噴射孔９より渦巻き状にエアーを噴射させる複数個のエアーガイド孔１２と、前記燃料ノズル１１の燃料等の供給通路１０内に取付けられた少なくとも２個以上、本発明の実施の形態では４個の燃料等の供給孔１３、１３、１３、１３からの燃料等を前記エアー噴射孔９より渦巻き状のエアーとは逆の渦巻き状態で、該燃料ノズル１１の先端部より供給できる燃料等の供給支持部材１４と、この燃料等の供給支持部材１４の４個の燃料等の供給孔１３、１３、１３、１３に一端部が接続され、他端部が前記エアー供給ケース６の後端部あるいは後端部寄りの部位より外方へ突出して廃油や重油等の供給装置１５、１５、１５、水や汚水等の供給装置１６に接続される４個の燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８とで構成されている。
【０００９】
前記エアー供給ケース６は図７に示すように、パイプ状のエアー供給ケース本体１９と、このエアー供給ケース本体１９の先端内壁面に形成されたねじ部２０と、前記エアー供給ケース本体１９の後端部寄りの部位に形成されたエアー供給口４と、前記エアー供給ケース本体１９の後端部を覆う閉塞板２１と、この閉塞板２１を固定する前記エアー供給ケース本体１９の後端外周部に形成されたねじ部２２と螺合するねじ部２３が形成された閉塞板固定リング２４とで構成されている。
【００１０】
前記エアー供給装置５はブロア２５と、このブロア２５からのエアーを前記エアー供給ケース６のエアー供給口４に接続されたエアー供給ホース２６とで構成されている。
【００１１】
前記ノズル本体８は図８および図９に示すように、耐熱、耐酸性のステンレス等の金属材で形成されたもので、後端外周部に形成された前記エアー供給ケース本体１９の先端部のねじ部２０と螺合固定されるねじ部２７と、後端部に形成された中央部に噴射孔７を有するほぼ円錐台形状の先端部が前記燃料等の供給通路１０となる燃料ノズル収納凹部２８と、先端部に形成されたほぼＷ字状の噴射凹部２９とで構成されている。
【００１２】
前記燃料ノズル１１は図１０ないし図１３に示すように、前記ノズル本体８の燃料ノズル収納凹部２８内に収納される、ほぼ円錐台形状の燃料ノズル本体３０と、この燃料ノズル本体３０の先端部のほぼ中央部より前方へ突出し、前記ノズル本体８の噴射孔７との間よりエアーを噴射できるように形成されたノズル口３１と、このノズル口３１と連通するように前記燃料ノズル本体３０に円錐台形状の凹部形状に形成された燃料等の供給支持部材収納凹部３２と、前記燃料ノズル本体３０のノズル口３１を除く先端部に形成された渦巻き状にエアーを噴射する複数個のエアーガイド溝３３および、該エアーガイド溝３３にそれぞれ連通された前記エアー供給ケース６内に開口するエアー孔３４とからなる複数個のエアーガイド孔１２とで構成されている。
【００１３】
前記燃料等の供給支持部材１４は図１４ないし図１８に示すように、前記燃料ノズル１１の燃料等の供給支持部材収納凹部３２内に収納された前記エアー噴射孔９より渦巻き状のエアーとは逆の渦巻き状態で燃料等を供給する円錐台形状の燃料等のガイド部材３６および、この燃料等のガイド部材３６の後端中央部に一体形成された支持柱３７が挿入固定された円柱状の燃料等の供給パイプ支持部材３８とからなる燃料等の供給支持部材１４と、この燃料等の供給支持部材１４の燃料等のガイド部材３６の外周部に渦巻き状に燃料等を供給する４個の燃料等のガイド溝３９と、前記燃料等の供給支持部材１４の燃料等の供給パイプ支持部材３８に形成された前記燃料等のガイド部材３６の４個の燃料等のガイド溝３９、３９、３９、３９と連通するとともに、前記燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８の一端部が挿入固定される燃料等の供給孔１３、１３、１３、１３とで構成されている。
【００１４】
前記燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８の他端部は前記エアー供給ケース６の閉塞板２１に形成された貫通孔４０、４０、４０、４０を通過して外部に突出するように設けられるとともに、該貫通孔４０、４０、４０、４０と燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８との間はエアー漏れを防止できるようにシール剤４１、４１、４１、４１が充填されている。
【００１５】
前記水や汚水等の供給装置１６は水槽あるいは汚水槽４２の水を前記燃料等の供給パイプ１８へ導くことができる水供給ホース４３と、この水供給ホース４３に介装されたポンプ４４、ほぼ７０℃に加熱することができる加熱ヒーター４５および開閉弁４６とで構成されている。
【００１６】
前記廃油や重油等の供給装置１５、１５、１５は、ほぼ７０℃に廃油や重油等を加熱することができる加熱装置４７、４７、４７付きの燃料タンク４８、４８、４８と、この燃料タンク４８、４８、４８からの燃料を、前記燃料等の供給パイプ１７、１７、１７へ導く燃料供給ホース４９、４９、４９と、この燃料供給ホース４９、４９、４９にそれぞれ介装されたポンプ５０、５０、５０および開閉弁５１、５１、５１とで構成されている。
【００１７】
上記構成の燃焼バーナー１は、エアー供給装置５からのエアーはエアー供給ケース６内より、燃料ノズル１１の複数個のエアーガイド孔１２のエアー孔３４よりエアーガイド溝３３へ入り、渦巻き状態でエアー噴射孔９より外部へ噴射される。
また、燃料ノズル１１のノズル口３１からは水や汚水等の供給装置１６から供給された水や汚水等が燃料等の供給パイプ１８、燃料等の供給支持部材１４の燃料等のガイド溝３９および廃油や重油等の供給装置１５、１５、１５から供給された廃油や重油等の燃料が燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、燃料等の供給支持部材１４の燃料等のガイド溝３９、３９、３９を通過して、前記エアーの渦巻き状態とは逆の渦巻き状態で吸引あるいは噴射される。
この渦巻き状態のエアー内に逆の渦巻き状態で水や汚水と廃油や重油等が入り込むため、５ミクロン〜１０ミクロンの微細混合のガス化した状態となり、効率よく燃焼させることができる。
なお、この本発明の実施の形態では燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８に水や汚水等の供給装置１６からの水や汚水等と廃油や重油等の供給装置からの廃油や重油等を供給するものに付いて説明したが、これに限らず、４本の燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８の１本の燃料等の供給パイプに悪臭やガス等の気体を供給しても良い。
また４本の燃料等の供給パイプ１７、１７、１７、１８には水や汚水等、廃油や重油等、悪臭やガス等の気体の内の少なくとも２種類を任意に選択して供給しても良い。
【００１８】
【発明の異なる実施の形態】
次に、図１９ないし図３１に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
図１９ないし図２２に示す本発明の第２の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、１本の水や汚水等の供給パイプ１８と２本の廃油や重油等の燃料等の供給パイプ１７、１７とを用いた点で、このように構成した燃焼バーナー１Ａにしても、前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２０】
図２３ないし図２６に示す本発明の第３の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、１本の水や汚水等の供給パイプ１８と１本の廃油や重油等の燃料等の供給パイプ１７とを用いた点で、このように構成した燃焼バーナー１Ｂにしても、前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２１】
図２７ないし図３１に示す本発明の第４の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、ノズル本体８Ａの燃料ノズル収納凹部２８に多数個のエアーガイド溝３３を形成した多数個のエアーガイド孔１２を設けた点で、このように多数個のエアーガイド孔１２を設けた燃焼バーナー１Ｃにしても、前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００２３】
（１）先端部に後端部あるいは後端部寄りの部位のエアー供給口に接続されたエアー供給装置からのエアーを供給することができるパイプ状のエアー供給ケースと、このエアー供給ケースの先端部を覆うように固定された、ほぼ中央部に噴射孔が形成された筒状のノズル本体と、このノズル本体内に前記エアー供給ケースからのエアーを先端外周部と前記噴射孔との間のエアー噴射孔より噴射できるように収納された先端部より燃料等を供給するほぼ円錐台形状の燃料等の供給通路を有する燃料ノズルと、この燃料ノズルの外周部と前記ノズル本体内との間に形成された、前記エアー噴射孔より渦巻き状にエアーを噴射させる複数個のエアーガイド孔と、前記燃料ノズルの燃料等の供給通路内に取付けられた少なくとも２個以上の燃料等の供給孔からの燃料等を前記エアー噴射孔より渦巻き状のエアーとは逆の渦巻き状態で該燃料ノズルの先端部より供給できる燃料等の供給支持部材と、この燃料等の供給支持部材の少なくとも２個以上の燃料等の供給孔に一端部が接続され、他端部が前記エアー供給ケースの後端部あるいは後端部寄りの部位より外方へ突出して廃油や重油等の供給装置、水や汚水等の供給装置に接続される少なくとも２個以上の燃料等の供給パイプとで構成されているので、渦巻き状に噴射されるエアー内に逆の渦巻き状態で水や汚水と廃油や重油等の燃料が混合された状態で供給することができる。
したがって、エアーと水や汚水と廃油や重油等の燃料等が微細に混合されたガス化状態にでき、効率よく燃焼させることができる。
【００２４】
（２）前記（１）によって、ノズル本体の先端部で水や汚水と、廃油や重油等を混合させるため、従来のように乳化剤を用いた撹拌混合機を用いる必要がなく、安価で、低コストで燃焼させることができる。
【００２５】
（３）前記（１）によって、廃油や重油に水や汚水を加えて燃焼させるため、窒素酸化物の発生を効率よく阻止できる状態で燃焼させることができる。
【００２６】
（４）前記（１）によって、低コストで特別な設備を用いることなく、Ｃ重油や廃油等、従来、燃焼に不向きなものを燃料として気軽に使用することができる。
【００２７】
（５）請求項２も前記（１）〜（４）と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の使用状態の説明図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の側面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の平面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の拡大正面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の拡大背面図。
【図６】図３の６−６線に沿う断面図。
【図７】本発明の第１の実施の形態のエアー供給ケースの説明図。
【図８】本発明の第１の実施の形態のノズル本体の正面図。
【図９】図８の９−９線に沿う断面図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の燃料ノズルの側面図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の燃料ノズルの正面図。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の燃料ノズルの背面図。
【図１３】図１１の１３−１３線に沿う断面図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の燃料等の供給支持部材の側面図。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の燃料等の供給支持部材の正面図。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の燃料等の供給支持部材の背面図。
【図１７】図１５の１７−１７線に沿う断面図。
【図１８】本発明の第１の実施の形態の燃料等の供給支持部材の分解図。
【図１９】本発明の第２の実施の形態の使用状態の説明図。
【図２０】本発明の第２の実施の形態の側面図。
【図２１】本発明の第２の実施の形態の拡大背面図。
【図２２】図２１の２２−２２線に沿う断面図。
【図２３】本発明の第３の実施の形態の使用状態の説明図。
【図２４】本発明の第３の実施の形態の側面図。
【図２５】本発明の第３の実施の形態の拡大背面図。
【図２６】図２５の２６−２６線に沿う断面図。
【図２７】本発明の第４の実施の形態の側面図。
【図２８】本発明の第４の実施の形態のノズル本体の背面図。
【図２９】図２８の２９−２９線に沿う断面図。
【図３０】本発明の第４の実施の形態の燃料ノズルの側面図。
【図３１】本発明の第４の実施の形態の燃料ノズルの正面図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：燃焼バーナー、
２：燃焼炉、 ３：燃焼バーナー取付部、
４：エアー供給口、 ５：エアー供給装置、
６：エアー供給ケース、 ７：噴射孔、
８、８Ａ：ノズル本体、 ９：エアー噴射孔、
１０：燃料等の供給通路、１１：燃料ノズル、
１２：エアーガイド孔、 １３：燃料等の供給孔、
１４：燃料等の供給支持部材、
１５：廃油や重油等の供給装置、
１６：水や汚水等の供給装置、
１７、１８：燃料等の供給パイプ、
１９：エアー供給ケース本体、
２０：ねじ部、 ２１：閉塞板、
２２：ねじ部、 ２３：ねじ部、
２４：閉塞板固定リング、２５：ブロア、
２６：エアー供給ホース、２７：ねじ部、
２８：燃料ノズル収納凹部、
２９：噴射凹部、 ３０：燃料ノズル本体、
３１：ノズル口、
３２：燃料等の供給支持部材収納凹部、
３３：エアーガイド溝、 ３４：エアー孔、
３６：燃料等のガイド部材、
３７：支持柱、
３８：燃料等の供給パイプ支持部材、
３９：燃料等のガイド溝、４０：貫通孔、
４１：シール剤、 ４２：水槽あるいは汚水槽、
４３：水供給ホース、 ４４：ポンプ、
４５：加熱ヒーター、 ４６：開閉弁、
４７：加熱装置、 ４８：燃料タンク、
４９：燃料供給ホース、 ５０：ポンプ、
５１：開閉弁。

Claims (1)

1. エアーを供給するためのパイプ状のエアー供給ケース（６）と、
   前記エアー供給ケース（６）の先端部を覆うように固定された、噴射孔（７）を有する筒状のノズル本体（８）と、
   前記ノズル本体（８）に前記噴射孔（７）と連通して形成された円錐台形状の凹部（２８）内に収納された、廃油および重油の少なくとも一方と水および汚水の少なくとも一方を噴射するためのノズル口（３１）を前記噴射孔（７）に臨んで有する円錐台形状の燃料ノズル（１１）であって、前記エアー供給ケース（６）を介して供給される前記エアーを通す複数個のエアー孔（３４）が設けられるとともに前記エアーを渦巻き状に噴射させるための前記エアー孔（３４）と連通する複数個のガイド溝（３３）が設けられたものと、
   前記ノズル本体（８）の前記噴射孔（７）と前記燃料ノズル（１１）の前記ノズル口（３１）との間に形成された、前記渦巻き状の前記エアーを噴射するためのエアー噴射孔（９）と、
   前記燃料ノズル（１１）に前記ノズル口（３１）と連通して形成された円錐台形状の凹部（３２）内に収納された円錐台形状の部材（１４）であって、前記エアー噴射孔（９）を介して噴射される前記エアーとは逆方向の渦巻き状に前記廃油および重油の少なくとも一方と水および汚水の少なくとも一方を噴射させるための複数個のガイド溝（３９）を外周部に有するものとを
   具備した燃焼バーナー。

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