JP3784175B2 - 加熱炉用バーナ設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉内に燃焼用ガスを供給するガス供給部を、炉内に燃焼用空気を供給する空気供給部の途中に設け、前記燃焼用ガスと前記燃焼用空気とを混合しつつ前記溶融炉の内部に供給する加熱炉用バーナ設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の加熱炉用バーナ設備にあっては、炉の内部に燃焼用ガス等の燃料を供給する方式として、予熱した燃焼用空気を炉内に供給する空気供給口の内部に燃料供給部を設け、前記燃料と前記燃焼用空気とを混合させつつ供給する所謂スルーポート式のものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の加熱炉用バーナ設備を用いて加熱炉内の加熱を行う場合には次のような問題があった。
例えば、上記高温加熱炉がガラス溶解炉である場合には、ガラス原料を溶解させるために炉内を１５００〜１６００℃の極めて高温下に加熱する必要がある。
この場合、ガラス原料を容器などに溜めて間接的に加熱することが困難なため、主に火炎の輻射熱によって加熱することが必要となる。
しかし、ＬＰＧやメタン系の燃焼用ガスを燃焼させる場合には、重油等を燃焼させる場合と比較して、火炎の輝度が低い。特に、上記のスルーポート式のバーナを用いて燃料供給を行った場合には、燃料と燃焼用空気とが混合し易いためさらに輝度の低い火炎が形成されてしまい、バーナ近傍の温度が低温になるばかりでなく、火炎が発生させ得る全体の輻射熱の量も低下することになる。この結果、ガラス原料の溶融効率が低下するという不都合が生じる。
一方、ガラス溶解炉内の温度を高めるべく燃焼用ガスの供給量を増加させると、火炎中に極度に高温の領域が発生してＮＯｘの発生量を増加させるという問題も生じていた。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、炉内を均等に加熱することができ、ＮＯｘの発生を抑制し得る加熱炉用バーナ設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の特徴構成を、図１〜図１０に示した例を参考に説明する。
【０００６】
（基本構成）
本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項１に記載したごとく、ガス供給部５が、炉内に向けて直進状態で前記燃焼用ガスを噴射する中央噴射口１２ａと、当該中央噴射口１２ａから噴射された燃焼用ガスの周囲に別の燃焼用ガスを旋回させつつ噴射する旋回噴射路１２ｂ、１２ｃとを有し、
旋回噴射路１２ｂ、１２ｃから噴射される旋回噴射流の螺旋状を成す主流が、噴射流下流側で中央噴射口１２ａから噴射する燃焼用ガス側に収束する、もしくは、主流の螺旋径が旋回噴射流基端側と下流側とで等しい構成とした点に特徴を有する。
（作用・効果）
本構成のごとく、中央噴射口１２ａから噴出させた燃焼用ガス（以降においては、単に「直進ガス」と称する）の周囲に、複数の旋回噴射路１２ｂ、１２ｃを用いて別の燃焼用ガスを旋回させつつ噴射する（以降においては、単に「旋回ガス」と称する）ことによって、直進ガスの拡散を抑制するため、当該直進ガスの燃焼反応を遅延させることができる。ここで、旋回噴射流の螺旋状を成す主流が、噴射流下流側で中央噴射口１２ａから噴射する燃焼用ガス側に収束する、もしくは、主流の螺旋径が旋回噴射流基端側と下流側とで等しい構成されることで、この効果を確実なものとできる。
つまり、燃焼は前記旋回ガスの周囲から開始されるから、前記直進ガスが燃焼を開始するまでには一定の時間差が生じることとなる。この間において、前記直進ガスは前記旋回ガスによって加熱されるのみであり、当該直進ガスは熱分解されて炭素を発生させる。そして燃焼を開始した前記直進ガスは輝度の高い火炎となり、当該火炎からの輻射熱量が増大して炉内を均等に加熱することが可能となる。
また、前記直進ガスの燃焼を遅らせることによって発熱が分散されるから、火炎中に極度の高温域が形成されなくなってＮＯｘの発生を抑制することもできる。
（構成１−１）
本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項２に記載したごとく、旋回噴射路が、中央噴射口１２ａの周部に設けられる複数の噴射口１２ｂから構成されており、中央噴射口１２ａから噴射された燃焼用ガスＧ１の噴射方向に係る第１軸芯Ｘ１と、夫々の旋回噴射口１２ｂから噴射された別の燃焼用ガスＧ２の噴射方向に係る第２軸芯Ｘ２とがねじれの位置関係にあり、
前記第１軸芯Ｘ１と、前記旋回噴射口１２ｂの出口に於ける前記第２軸芯Ｘ２とのなす距離を第１距離Ｄ１とし、旋回噴射口１２ｂから前記燃焼用ガスが噴射された後の所定の位置における前記第２軸芯Ｘ２と前記第１軸芯Ｘ１との距離を第２距離Ｄ２とした場合に、前記第２距離Ｄ２が前記第１距離Ｄ１に対して等しいか、小さくなる状態が存在するように中央噴射口１２ａと複数の旋回噴射口１２ｂとを構成した点に特徴を有する。
（作用・効果）
このように構成することで、中央噴射口のみならず、旋回噴射路をもそれ自身の流路は、その軸芯が直線である流路から構成でき、容易、簡便に、目的を達成できる機器系を構築できる。
【０００７】
（構成１−２）
本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項３に記載したごとく、前記複数の第２軸芯Ｘ２の夫々を、前記燃焼用ガスＧの噴射方向下流側において、前記第１軸芯Ｘ１を中心とした周方向に１０〜３０度（さらに好ましくは２０〜３０度）傾斜させ、かつ、前記第１軸芯Ｘ１の径方向に０〜２０度（さらに好ましくは１０〜２０度）傾斜させて構成することができる。
（作用・効果）
上記構成１−１で示したごとく、前記直進ガスの拡散を抑制し、前記直進ガスの燃焼を遅延させて直進ガスの輝度を最も高めるためには、前記旋回ガスの噴射方向を本構成のごとく設定するとよい。
【０００８】
（構成２−１） 本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項４に記載したごとく、前記中央噴射口１２ａが直線状の軸芯を備えた噴射口であり、前記旋回噴射路１２０が、前記中央噴射口１２ａの周部に、当該中央噴射口１２ａとは別個に、且つ略同芯に設けられる複数の螺旋流路１２ｃであり、この螺旋流路１２ｃが、流路下流側の噴射流下流側で中央噴射口の軸芯側に収束する、もしくは、螺旋流路の螺旋径が流路基端側と下流側とで等しく構成した点に特徴を有する。
ここで、略同芯とは、同芯を含む概念であり、同一の作用・効果を奏する程度で完全に一致することがない範囲を含む（本願において以下同じ）。
（作用・効果）
この構成の場合は、螺旋流路を構成するに、例えば、螺旋状に軸部に対して巻かれたブレードを有する部材を利用して、良好に旋回流を形成することができる。
【０００９】
（構成２−２）
本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項５に記載したごとく、中央噴射口の軸芯に対して、螺旋流路の接線方向が１０〜７５度（さらに好ましくは３０〜６０度）の傾斜を備え、かつ、螺旋流路の収束角が、０〜２０度（さらに好ましくは０〜１０度）であることができる。
（作用・効果）
上記構成２−１で示したごとく、直進ガスの拡散を抑制し、直進ガスの燃焼を遅延させて直進ガスの輝度を最も高めるためには、前記旋回ガスの噴射方向を本構成のごとく設定するとよい。
【００１０】
（構成３）
これまで説明してきた構成にあって、請求項６に記載したごとく、前記中央噴射口１２ａからの燃焼用ガスＧの供給量を、前記ガス供給部５からの全ガス供給量の１０〜４０％に設定して構成することができる。
（作用・効果）
本発明においては、前記直進ガスの輝度を高めるためには、前記直進ガスの供給量と前記旋回ガスの供給量とを最適の比率に設定する必要がある。
即ち、仮に、前記旋回ガスの供給比率が低いと、直進ガスの拡散を抑制する効果も低くなり、直進ガスが燃焼用空気中に容易に拡散してしまう。この結果、直進ガスの燃焼が早期に開始されて輝度の高い炎を得ることができなくなる。
一方、前記旋回ガスの供給比率が高い場合には、これら旋回ガスは早期に燃焼用空気中に拡散して燃焼を開始するから、結局、輝炎を発生させ得る直進ガスそのものが少なくなることになる。よって、この場合には、必要な輝炎を得ることができない。
しかし、前記直進ガスと前記旋回ガスとの供給比率を本構成のごとく設定することで、必要な輝炎を発生させ得る直進ガスの供給量と、直進ガスの拡散をよく防止しつつ直進ガスの温度をより高め得る旋回ガスの供給量とがうまく均衡して、最も加熱効果の高い炎を得ることができる。
【００１１】
（構成４）
本発明の加熱炉用バーナ設備は、請求項７に記載したごとく、旋回状態で噴射される燃焼ガスの径方向外周部を覆う、前記中央噴射口１２ａと略同軸芯状の燃焼用ガス案内筒部１４を有する構成とすることができる。
（作用・効果）
本構成のごとく案内筒部を設けることで、前記直進ガスおよび前記旋回ガスに係る拡散の抑制効果をより高めることができる。ここで、この燃焼用ガス案内筒部の軸方向長さは、内径（開口径）の０．１〜２倍程度の長さに選択することが好ましい。
【００１２】
尚、上記課題を解決するための手段の説明中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符号を記すが、当該記入により本発明が添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の加熱炉用バーナ設備を採用する加熱炉１の一例として図１および図２にガラス溶解炉１ａを示す。図１は、ガラス原料２の搬送方向と同方向から見た場合の側面図であり、図２は図１におけるII−II平断面図である。
当該ガラス溶解炉１ａはガラス原料２の搬送方向に対して左右対称の構成を有する。図１に示すごとく、中央に溶解槽３を備えると共に、当該溶解槽３の両側部を形成する炉壁４の上部には、夫々、燃焼用ガスＧを供給するガス供給部５と、燃焼用空気Ａを供給する空気供給部６とを備えている。
前記ガス供給部５は、前記空気供給部６の内部空間に突出配置してあり、前記ガス供給部５から噴出させた燃焼用ガスＧは、前記燃焼用空気Ａに混合させつつ炉内に供給する。本実施形態に係るガラス溶解炉１ａは所謂スルーポート式を構成する。
さらに、前記空気供給部６の外側には、蓄熱室７を備えている。尚、前記空気供給部６と蓄熱室７とは、燃焼したのちの燃焼排ガスｇを排出するための排ガス排出部８としても機能する。
【００１４】
図１は、ガラス溶解炉１ａの内部に対し、左側の前記空気供給部６から燃焼用空気Ａを供給すると共に、前記空気供給部６の内部に設けた前記ガス供給部５から燃焼用ガスＧを供給する場合を示している。図１の状態において、前記燃焼用空気Ａは、左側の蓄熱室７で加熱された後に前記空気供給部６を介してガラス溶解炉１ａの内部に供給される。この燃焼用ガスＧは、ガラス溶解炉１ａの内部において火炎９を形成し、当該燃焼の輻射熱によってガラス原料２を溶解する。前記ガラス溶解炉１ａの天井部１０はアーチ状を呈しており、前記火炎９からの輻射熱を反射させる機能を有する。
燃焼により発生した燃焼排ガスｇは、火炎９が形成されていない側の空気供給部６および前記蓄熱室７を介して排出される。燃焼側と排気側とは、所定時間毎に双方の役割を交代し、いわゆる交番燃焼が行われる。
前記蓄熱室７には、例えば煉瓦１１等の蓄熱材を設けてあり、排ガス排出部８として機能している間に前記燃焼排ガスｇの保有熱を蓄熱する。当該蓄熱は、後に空気供給部６として機能する際に、燃焼用空気Ａを加熱するための熱源として利用する。
尚、図２において、ガラス原料２は溶解槽３の内部を投入口３ａから作業槽３ｂに向かって流下する。溶解槽３と作業槽３ｂとの間には挿通孔３ｃを有する隔壁３ｄを設けてあり、溶融および清澄を完了したガラスのみを作業槽３ｂに導くように構成してある。
【００１５】
図３には本発明に関する第１の実施形態のガス供給部５の主要部の断面を示し、併せて図４には前記ガス供給部５を構成する主要部の分解斜視図を示す。
当該ガス供給部５からは、前記空気供給部６に供給する前記燃焼用空気Ａの内部に燃焼用ガスＧを供給する。燃焼用ガスＧとしては、例えば、ＬＰＧやメタン（ＣＨ4）を主成分とするガス等を用いる。その際、当該燃焼用ガスＧは、ガス供給部本体５ａの先端部近傍に設けた二種類の噴射口１２ａ，１２ｂから噴射される。
具体的には、前記ガス供給部５は、例えば中央噴射口１２ａおよび旋回噴射路としての旋回噴射口１２ｂを有するガスチップ１３を備えて構成する。前記ガスチップ１３は、略円柱状を呈しており、前記中央噴射口１２ａは前記ガスチップ１３の軸芯Ｘと同軸芯状に一つ設けてある。ガスチップ１３の厚みは例えば７〜１０ｍｍとし、前記中央噴射口１２ａの口径は例えば５ｍｍに構成する。
一方、前記中央噴射口１２ａの外周部分には、複数の旋回噴射口１２ｂを設けてある。図４では六つの旋回噴射口１２ｂを示す。当該旋回噴射口１２ｂの口径は例えば６ｍｍに構成する。本実施形態では、前記中央噴射口１２ａおよび夫々の前記旋回噴射口１２ｂは直線状に構成する。
【００１６】
前記複数の旋回噴射口１２ｂは、前記中央噴射口１２ａに対してねじれの位置関係となるように設ける。即ち、図５および図６に示すごとく、前記中央噴射口１２ａから噴射された直進ガスＧ１の噴射方向に係る第１軸芯Ｘ１と、夫々の前記旋回噴射口１２ｂから噴射された旋回ガスＧ２の噴射方向に係る第２軸芯Ｘ２とが非平行であり、本実施形態では、前記複数の第２軸芯Ｘ２の夫々を、前記燃焼用ガスＧの噴射方向下流側において、前記第１軸芯Ｘ１を中心とした周方向に１０〜３０度傾斜させ、かつ、前記第１軸芯Ｘ１の径方向に０〜２０度傾斜させてある。
本構成によれば、前記第１軸芯Ｘ１と、前記旋回噴射口１２ｂの出口に於ける前記第２軸芯Ｘ２とのなす距離を第１距離Ｄ１とし、前記旋回ガスＧ２が噴射された後の所定の位置における前記第２軸芯Ｘ２と前記第１軸芯Ｘ１との距離を第２距離Ｄ２とした場合に、前記第２距離Ｄ２が前記第１距離Ｄ１よりも小さくなる状態が存在する。つまり、前記旋回ガスＧ２を、前記直進ガスＧ１に近接しつつ螺旋状に巻付かせるようにするのである。
【００１７】
前記直進ガスＧ１の具体的な供給量は、例えば、燃焼用ガスＧの全供給量の１０〜４０％に設定する。この場合のガス流速は例えば５０〜３００ｍ／ｓである。一方、前記旋回ガスＧ２の供給量は、ガス供給部５からの全ガス供給量の９０〜６０％となる。この場合のガス流速は例えば３０〜２００ｍ／ｓである。このような状態にあって、ガス供給部５の周囲を流れる燃焼用空気は、流速３０〜２００ｍ／ｓ程度である。
仮に、前記旋回ガスの供給比率が低いと、直進ガスの拡散を抑制する効果も低くなり、直進ガスが燃焼用空気中に容易に拡散してしまう。この結果、直進ガスの燃焼が早期に開始されて輝度の高い炎を得ることができなくなる。
一方、前記旋回ガスの供給比率が高い場合には、これら旋回ガスは早期に燃焼用空気中に拡散して燃焼を開始するから、結局、輝炎を発生させ得る直進ガスそのものが少なくなることになる。よって、この場合には、必要な輝炎を得ることができない。
しかし、前記直進ガスと前記旋回ガスとの供給比率を上記範囲内で適宜設定することで、必要な輝度を有し、加熱効果の高い炎を得ることができる。
【００１８】
前記ガスチップ１３は、案内筒部１４およびホルダ１５によって前記供給部本体５ａに固定する。即ち、図３および図４に示すごとく、前記供給部本体５ａに形成したチップ固定用凹部１６に前記ガスチップ１３を配置し、前記ガスチップ１３の軸芯Ｘに沿った外方側から案内筒部材１４ａを取付ける。
前記チップ固定用凹部１６のうち、当該チップ固定用凹部１６の軸芯部分には、前記直進ガスＧ１を前記中央噴射口１２ａに供給するための中央供給口１７を設けてあり、当該中央供給口１７の外側部分には、前記旋回ガスＧ２を前記旋回噴射口１２ｂに供給するための外側供給口１８を設けてある。
前記案内筒部材１４ａは略円筒状を呈しており、その内周面１４ｂには、前記ガスチップ１３の端面を押圧するためのチップ押え部１４ｃを形成してある。前記案内筒部材１４ａの長さは、例えば１６ｍｍに構成し、前記燃焼用ガスＧを案内する部分の内径は、例えば２０ｍｍに構成する。
尚、前記ガスチップ１３と前記案内筒部材１４ａとは一体的に形成してもよい。要は、前記ガスチップ１３の先端部に、旋回ガスＧ２等に方向性を与えるための所定の案内筒部１４を構成するものであれば何れの構成であってもよい。
前記案内筒部材１４ａの軸芯方向に沿って更に外側から、前記案内筒部材１４ａを保持するためのホルダ１５を取付ける。その際には、前記ホルダ１５の外周面１５ａに形成した雄ねじ部１５ｂを、前記供給部本体５ａに形成した雌ねじ部５ｂに螺合して行う。
前記供給部本体５ａの内部には、当該供給部本体５ａ自身を冷却するための冷却ジャケット１９を設けてある。前記冷却ジャケット１９の内部には冷却水あるいは冷却用空気等を流通させる。
【００１９】
図７には本発明に関する第２の実施形態のガス供給部５の主要部の断面を示し、併せて図８には前記ガス供給部５を構成する主要部の分解斜視図を示す。
当該ガス供給部５からは、前記空気供給部６に供給する前記燃焼用空気Ａの内部に燃焼用ガスＧを供給する。燃焼用ガスＧは、先に示した例と同一である。その際、当該燃焼用ガスＧは、ガス供給部本体５ａの先端部近傍に設けた中央噴射口１２ａと、旋回流路１２ｃから噴射される。
具体的には、前記ガス供給部５は、例えば中央噴射口１２ａおよび旋回流路１２ｃを形成するガスチップ１３０を備えて構成する。前記ガスチップ１３０は、略円柱状を呈しており、前記中央噴射口１２ａは前記ガスチップ１３０の軸芯Ｘと同軸芯状に一つ設けてある。ガスチップ１３０の厚みは例えば７〜１０ｍｍとし、前記中央噴射口１２ａの口径は例えば５ｍｍに構成する。
一方、前記中央噴射口１２ａの外周部分には、複数の旋回流路１２ｃを形成するための螺旋羽１２ｄが設けてある。図８では４条の旋回噴射路１２ｃを示す。当該旋回流路１２ｃの幅は例えば５ｍｍ程度に構成する。
【００２０】
前記複数の旋回流路１２ｃは、前記中央噴射口１２ａに対して、これを実質的な軸芯とする螺旋となるように設ける。即ち、図９に示すごとく、前記中央噴射口１２ａから噴射された直進ガスＧ１の噴射方向に係る第１軸芯Ｘ１と、夫々の前記旋回流路１２ｃから噴射された旋回ガスＧ２の噴射方向に係る螺旋の接線方向は斜交する構成とされており、この交叉方向は、前記第１軸芯Ｘ１に対して１０〜７５度傾斜した構成とされている。さらに、この螺旋径路は、その螺旋径（第１軸芯Ｘ１から螺旋までの径方向の離間距離）が、変わらないか、収束する構成とされている。第１軸芯Ｘ１に対する収束角は、０〜２０度である。
【００２１】
この例の場合にあっても、前記直進ガスＧ１の具体的な供給量は、例えば、燃焼用ガスＧの全供給量の１０〜４０％に設定する。この場合のガス流速は例えば５０〜３００ｍ／ｓである。一方、前記旋回ガスＧ２の供給量は、ガス供給部５からの全ガス供給量の９０〜６０％となる。この場合のガス流速は例えば３０〜２００ｍ／ｓである。このような状態にあって、ガス供給部５の周囲を流れる燃焼用空気は、流速３０〜２００ｍ／ｓ程度である。
仮に、前記旋回ガスの供給比率の効果に関しては、先の例とほぼ同一のことが言える。
【００２２】
この例の場合は、図８に示すように、前記ガスチップ１３０は、案内筒部を兼ねるホルダ１５０によって前記供給部本体５ａに固定する。即ち、図７および図８に示すごとく、前記供給部本体５ａに形成したチップ固定用凹部１６に前記ガスチップ１３０を配置し、前記ガスチップ１３０の軸芯Ｘに沿った外方側からホルダ１５０を取付ける。
先に示した例と同様に、前記チップ固定用凹部１６のうち、当該チップ固定用凹部１６の軸芯部分には、前記直進ガスＧ１を前記中央噴射口１２ａに供給するための中央供給口１７を設けてあり、当該中央供給口１７の外側部分には、前記旋回ガスＧ２を前記旋回流路１２ｃに供給するための外側供給口１８を設けてある。
前記ホルダ１５０は略円筒状を呈しており、その内周面１５０ｂには、前記ガスチップ１３０の端面を押圧するためのチップ押え部１５０ｃを形成してある。前記ホルダ１５０の長さは、例えば１６ｍｍに構成し、前記燃焼用ガスＧを案内する部分の内径は、例えば２０ｍｍに構成する。
前記ホルダ１５０の外周面１５０ａに形成した雄ねじ部１５０ｂを、前記供給部本体５ａに形成した雌ねじ部５ｂに螺合して行う。
前記供給部本体５ａの内部には、当該供給部本体５ａ自身を冷却するための冷却ジャケット１９を設けてある。前記冷却ジャケット１９の内部には冷却水あるいは冷却用空気等を流通させる。
以上が、第２実施形態の説明である。
【００２３】
本発明の加熱炉用バーナ設備であれば、中央噴射口から噴射された直進ガスの周囲に、複数の旋回噴射口を用いて別の旋回ガスを噴射することによって、前記直進ガスの拡散を抑制し、当該直進ガスの燃焼反応を遅延させることができる。
【００２４】
つまり、燃焼は前記旋回ガスの周囲から開始されるから、前記直進ガスが燃焼を開始するまでには一定の時間差が生じることとなる。この間において、前記直進ガスは前記旋回ガスによって加熱されるのみであり、当該直進ガスは熱分解されて炭素を発生させる。この結果、その後、燃焼を開始した前記直進ガスは輝度の高い火炎となり、当該火炎からの輻射熱量が増大して炉内を均等に加熱することが可能となる。
また、直進ガスの燃焼を遅らせることによって発熱が分散されるから、火炎中に極度の高温域が形成されなくなってＮＯｘの発生を抑制することもできる。
【００２５】
〔別実施形態〕
〈１〉 上記実施形態においては、前記中央噴射口１２ａと前記旋回噴射口１２ｂとの形状は略直線状に構成したが、両者は屈曲した形状に構成されていてもよい。要するに、前記旋回噴射口１２ｂから噴出された旋回ガスＧ２が、前記中央噴射口１２ａから噴出された直進ガスＧ１の周囲に旋回し、当該直進ガスＧ１の直進性を維持できるものであれば何れの構成であってもよい。
【００２６】
〈２〉 これまでの実施形態では、ガラス原料２の搬送方向に対して直角方向に火炎９を形成するガラス溶解炉１ａを示したが、図１０に示すごとく、ガラス原料２の搬送方向に沿って火炎９を形成するものであってもよい。尚、この場合のガラス原料２は溶解槽３を蛇行しながら流下するが、全体としては、前記火炎９の方向に沿って流れるものである。
本別実施形態の場合には、例えば、ガラス原料２の投入側の炉壁２０に四組のガス供給部５と空気供給部６とを設け、左右夫々二組ずつを燃焼側と排気側とに区別して交番燃焼させるものとする。この場合のガラス溶解炉１ａの内部の燃焼排ガスｇ等の流れは、燃焼している側のガス供給部５から一旦ガラス溶解炉１ａの下流側に至り、そこで反転して燃焼していない側の空気供給部６すなわち排ガス排出部８に戻ることとなる。
本構成の場合でも、先の実施形態における効果と同様に、ガラス溶解炉１ａの内部を均等に加熱することができ、ＮＯｘの発生を抑制することができる加熱炉用バーナ設備を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱炉用バーナ設備を用いた加熱炉の一例を示す側面図
【図２】図１におけるII−II平断面図
【図３】第１実施形態のガス供給部の縦断面図
【図４】第１実施形態のガス供給部の分解斜視図
【図５】第１実施形態のガスチップの正面図
【図６】第１実施形態のガスチップの縦断面図
【図７】第２実施形態のガス供給部の縦断面図
【図８】第２実施形態のガス供給部の分解斜視図
【図９】第２実施形態のガスチップの縦断面図（イ）及び側面図（ロ）
【図１０】別実施形態に係る加熱炉用バーナ設備を用いた加熱炉の一例を示す平面図
【符号の説明】
５ ガス供給部
６ 空気供給部
１２ａ 中央噴射口
１２ｂ 旋回噴射口
１２ｃ 旋回流路
１２ｄ 旋回羽
１４ 燃焼用ガス案内筒部
Ａ 燃焼用空気
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｇ 燃焼用ガス
Ｘ１ 第１軸芯
Ｘ２ 第２軸芯

Claims (7)

1. 炉内に燃焼用ガスを供給するガス供給部を、炉内に燃焼用空気を供給する空気供給部の途中に設け、前記燃焼用ガスと前記燃焼用空気とを混合しつつ前記炉内に供給する加熱炉用バーナ設備であって、
   前記ガス供給部が、炉内に向けて直進状態で前記燃焼用ガスを噴射する中央噴射口と、当該中央噴射口から噴射された燃焼用ガスの周囲に別の燃焼用ガスを旋回させつつ噴射する旋回噴射路とを有し、
   前記旋回噴射路から噴射される旋回噴射流の螺旋状を成す主流が、噴射流下流側で前記中央噴射口から噴射する燃焼用ガス側に収束する、もしくは、主流の螺旋径が旋回噴射流基端側と下流側とで等しい加熱炉用バーナ設備。
2. 前記旋回噴射路が、前記中央噴射口の周部に設けられる複数の噴射口から構成されており、
   前記中央噴射口から噴射された燃焼用ガスの噴射方向に係る第１軸芯と、夫々の前記旋回噴射口から噴射された別の燃焼用ガスの噴射方向に係る第２軸芯とがねじれの位置関係にあり、
   前記第１軸芯と、前記旋回噴射口の出口に於ける前記第２軸芯とのなす距離を第１距離とし、前記旋回噴射口から前記燃焼用ガスが噴射された後の所定の位置における前記第２軸芯と前記第１軸芯との距離を第２距離とした場合に、前記第２距離が前記第１距離に対して等しいか、小さくなる状態が存在するように前記中央噴射口と前記複数の旋回噴射口とを構成してある請求項１記載の加熱炉用バーナ設備。
3. 前記複数の第２軸芯の夫々を、前記燃焼用ガスの噴射方向下流側において、前記第１軸芯を中心とした周方向に１０〜３０度傾斜させ、かつ、前記第１軸芯の径方向に０〜２０度傾斜させてある請求項２に記載の加熱炉用バーナ設備。
4. 前記中央噴射口が直線状の軸芯を備えた噴射口であり、
   前記旋回噴射路が、前記中央噴射口の周部に、当該中央噴射口とは別個に、且つ略同芯に設けられる複数の螺旋流路であり、
   前記螺旋流路が、流路下流の噴射流下流側で中央噴射口の軸芯側に収束する、もしくは、螺旋流路の螺旋径が流路基端側と下流側とで等しい請求項１に記載の加熱炉用バーナ設備。
5. 前記中央噴射口の軸芯に対して、前記螺旋流路の接線方向が１０〜７５度の傾斜を備え、かつ、前記螺旋流路の収束角が、０〜２０度である請求項４に記載の加熱炉用バーナ設備。
6. 前記中央噴射口からの燃焼用ガスの供給量を、前記ガス供給部からの全ガス供給量の１０〜４０％に設定してある請求項１から５の何れかに記載の加熱炉用バーナ設備。
7. 旋回状態で噴射される燃焼ガスの径方向外周部を覆う、前記中央噴射口と略同軸芯状の燃焼用ガス案内筒部を有する請求項１から６の何れかに記載の加熱炉用バーナ設備。

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