JP4225981B2 - 加熱炉用の燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、基端側から先端側に向けてガス燃料を通流させるガス燃料流路を内部に備えた横断面形状が円筒状の長尺状の燃料噴出体が、加熱炉横側部の供給口を通して炉内に燃焼用酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路内に突入する状態で設けられ、
前記燃料噴出体の側周壁の先端側に形成されたノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着されるノズルに、前記ガス燃料流路から供給されるガス燃料を噴出する噴出孔が、前記ノズル嵌め込み用開口より露出するガス燃料噴出側の前面と前記燃料噴出体の内部に位置する内面との間に亘る状態で形成された加熱炉用の燃焼装置に関する。

かかる加熱炉用の燃焼装置（以下、単に燃焼装置と略記する場合がある）は、酸素含有ガス供給路を通じて燃焼用酸素含有ガスを加熱炉横側部の供給口から炉内に供給すると共に、長尺状の燃料噴出体の先端側に備えたノズルの噴出孔から、ガス燃料を酸素含有ガス供給路内を通して炉内に噴出する所謂スルーポート式のものであり、例えば、ガラス原料を溶解させる溶解槽の上方に炎を形成して、溶解槽を加熱するものである。

ノズルは、燃料噴出体の側周壁の先端側に形成されたノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着し、そのノズルには、ガス燃料流路から供給されるガス燃料を噴出する噴出孔を、ノズル嵌め込み用開口より露出するガス燃料噴出側の前面と燃料噴出体の内部に位置する内面との間に亘る状態で形成してある。
そして、ガス燃料を燃料噴出体内のガス燃料流路を通して基端側から先端側に向けて通流させて、ノズルの噴出孔から炉内に噴出させるように構成してある。

このような燃焼装置において、従来は、図１２に示すように、燃料噴出体Ｂの側周壁の先端側に形成したノズル嵌め込み用開口１０にノズル９を嵌め込み状態で装着するに当たって、その燃料噴出体Ｂにおけるノズル９の装着部Ｂｎを、ノズル９を、そのノズル９における燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面を接触支持する状態で装着するように構成していた。
つまり、ノズル９における、ガス燃料流路２０のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面９ｆの燃料噴出体Ｂの内部に位置する部分の周縁部、後面９ｄの燃料噴出体Ｂの内部に位置する部分の周縁部、及び、前記ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面９ｅにおける燃料噴出体Ｂの内部に位置する部分の全面を接触支持するように構成していた。

説明を加えると、前記装着部Ｂｎは、前記燃料噴出体Ｂにその内部に突出する状態で設けられて、前記上手側面９ｆの前記周縁部を接触支持する枠状の上手側面接触支持枠４１、前記燃料噴出体Ｂ内に設けられて、前記後面９ｄの前記周縁部を接触支持する後面接触支持枠４２、及び、前記燃料噴出体Ｂ内に設けられて、ノズル９の下手側面９ｅを接触支持する下手側面支持板４３を備えて構成していた（例えば、特許文献１参照。）。
尚、図１３中、９ａは、前記ノズル９に、ノズル嵌め込み用開口１０より露出するガス燃料噴出側の前面９ｃと燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面との間に亘る状態で形成された噴出孔である。

特開２００４−３１７１１６号公報

ところで、このような燃焼装置では、炉内をその温度分布を小さくするように加熱できるようにすること、及び、低ＮＯｘ化を図ることが要求されるものであり、そのように炉内の温度分布を小さくし、又、低ＮＯｘ化を図るには、ガス燃料を緩慢燃焼させる必要がある。
つまり、ガス燃料を緩慢燃焼させることにより、火炎の形成範囲を広くすることができるので、炉内の温度分布を小さくすることが可能となり、又、火炎の最高温度を低くすることが可能となって低ＮＯｘ化を図ることができる。

そして、ガス燃料を緩慢燃焼させるには、ノズルの噴出孔からのガス燃料の噴出速度を遅くして、その噴出孔から噴出されるガス燃料と供給口を通して炉内に供給される燃焼用酸素含有ガスとの混合を緩やか行わせることが必要となる。

しかしながら、従来では、燃料噴出体内のガス燃料流路が、前記下手側面接触支持枠及び前記後面接触支持枠により狭められるので、ガス燃料流路を通流するガス燃料の流速が、下手側面接触支持枠及び後面接触支持枠により狭められる流路部分を通過することにより速められることになる。従って、ガス燃料流路を通してノズルの噴出孔に供給するガス燃料の流速が速められ、延いては、ノズルの噴出孔からのガス燃料の噴出速度が速くなるので、緩慢燃焼を行わせ難いという問題があった。
特に、燃焼量が多いときは、ガス燃料流路を通流するガス燃料の流量が多くなって、ガス燃料流路のガス燃料の流速が速くなるので、ノズルの噴出孔からのガス燃料の噴出速度を遅くし難く、緩慢燃焼を行わせ難いものであった。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、緩慢燃焼を良好に行わせ得る加熱炉用の燃焼装置を提供することにある。

本発明の加熱炉用の燃焼装置は、基端側から先端側に向けてガス燃料を通流させるガス燃料流路を内部に備えた横断面形状が円筒状の長尺状の燃料噴出体が、加熱炉横側部の供給口を通して炉内に燃焼用酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路内に突入する状態で設けられ、
前記燃料噴出体の側周壁の先端側に形成されたノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着されるノズルに、前記ガス燃料流路から供給されるガス燃料を噴出する噴出孔が、前記ノズル嵌め込み用開口より露出するガス燃料噴出側の前面と前記燃料噴出体の内部に位置する内面との間に亘る状態で形成された加熱炉用の燃焼装置であって、
前記ノズルの前記前面が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記燃料噴出体の側周面に沿う円弧状に形成され、前記ノズルのガス燃料受入側の後面が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記前面の側に凹入する凹入状でかつ円弧状に形成され、
前記噴出孔が、前記ノズルの前記後面と前記前面との間に亘る状態で形成され、
前記燃料噴出体における前記ノズルの装着部が、前記ノズルにおける、前記ガス燃料流路のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面、前記ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面、及び、前記燃料噴出体の長手方向視にて両端側に位置する両端側部分を接触支持するように構成されている点を特徴とする。

即ち、ノズルを、燃料噴出体内に突出させる部材及び燃料噴出体内に位置させる部材等、燃料噴出体内のガス燃料流路を狭めるような部材を用いることなく、ノズルを燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着することが可能となる。

そして、ノズルを、燃料噴出体内のガス燃料流路を狭めるような部材を用いることなく支持することが可能となることにより、ガス燃料流路が狭められるのを抑制することが可能となるので、ガス燃料流路を通してノズルの噴出孔に供給するガス燃料の流速が速められるのを抑制することが可能となり、延いては、ノズルの噴出孔からのガス燃料の噴出速度を遅くして、その噴出孔から噴出されるガス燃料と供給口を通して炉内に供給される燃焼用酸素含有ガスとの混合を緩やか行わせることが可能となる。
従って、緩慢燃焼を良好に行わせ得る加熱炉用に燃焼装置を提供することができるようになった。

また、第１特徴構成によれば、料噴出体におけるノズルの装着部により、ノズルにおける、ガス燃料流路のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面、ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面、及び、燃料噴出体の長手方向視にて両端側に位置する両端側部分が接触支持されることにより、ノズルが燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着される。

つまり、ノズルの装着部により、ノズルにおける、ガス燃料流路のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面、ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面、及び、燃料噴出体の長手方向視にて両端側に位置する両端側部分を接触支持するようにすることにより、燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口の開口縁部の全周にてノズルを接触支持することが可能となるので、ノズルを燃料噴出体に、より堅固に装着することが可能となる。
従って、ノズルをより堅固に支持することができるようになった。

また、第１特徴構成によれば、燃料噴出体の長手方向視にて、ノズルの前面が燃料噴出体の側周面に沿う円弧状に形成され、ノズルのガス燃料受入側の後面が、前面の側に凹入する凹入状に形成されているので、ノズルを、燃料噴出体の外周面からの突出量を極力少なくするように又は燃料噴出体の外周面から突出しないように、且つ、ノズルにて燃料噴出体内のガス燃料流路を狭めるのを回避する又は抑制するように、燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に装着することが可能となる。

つまり、ノズルを燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に装着したときに、燃料噴出体の外周面からの突出量が多くなると、ノズルが過熱され易くなって、耐久性が低下する虞がある。
そこで、上述のように、ノズルの前面を燃料噴出体の側周面に沿う円弧状に形成することにより、ノズルを燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に装着したときに、燃料噴出体の外周面からの突出量を極力少なくするように、又は、燃料噴出体の外周面から突出しないようにすることが可能となるので、ノズルの過熱を防止してノズルの耐久性を向上することが可能となる。

又、ノズルのガス燃料受入側の後面を、前面の側に凹入する凹入状に形成することにより、ノズルを燃料噴出体のノズル嵌め込み用開口に装着したときに、そのノズルにて燃料噴出体内のガス燃料流路を狭めるのを回避する又は抑制することができるので、ガス燃料流路を通してノズルの噴出孔に供給するガス燃料の流速が速められるのをより一層抑制することが可能となる。
従って、緩慢燃焼をより一層良好に行わせることができ、しかも、ノズルの耐久性を向上することができるようになった。

第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記噴出孔が、孔の長さが孔の直径の２倍以上になるように形成されている点を特徴とする。

即ち、噴出孔が、孔の長さが孔の直径の２倍以上になるように形成されているので、噴出孔から噴出されるガス燃料の直進性を向上させて、ガス燃料の拡散を抑制することが可能となる。
そして、噴出孔から噴出されるガス燃料の拡散を抑制することが可能となることにより、形成される火炎の形状を安定化させることができる。
従って、火炎の形状を安定化させることができるので、炉内の加熱対象物の加熱を安定化させることができるようになった。

第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、
前記ノズルが、前記前面を前記燃料噴出体の周方向の半周又は略半周にわたるように形成し、且つ、前記後面を前記燃料噴出体の長手方向視にて中心角が１８０°又は略１８
０°の円弧状に形成して構成され、
前記噴出孔として、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記ノズルにおける前記前面の周方向において異なる位置に開口する複数の噴出孔が形成されている点を特徴とする。

即ち、ノズルが、前面を燃料噴出体の周方向の半周又は略半周にわるように形成し、且つ、後面を燃料噴出体の長手方向視にて中心角が１８０°又は略１８０°の円弧状に形成して構成されているので、そのノズルに、複数の噴出孔を、燃料噴出体の長手方向視にてノズルにおける前面の周方向において異なる位置に開口させる状態で、燃料噴出体の周方向における広い範囲に分散させて設けることが可能となる。
そして、複数の噴出孔を、ノズルにおける、燃料噴出体の周方向における広い範囲に分散させて設けることが可能となることにより、幅広の火炎を形成することが可能となるので、炉内の温度分布を均一化させることが可能となる。

又、ノズルの前面が燃料噴出体の側周面に沿う円弧状に形成され、ノズルの後面が、前面の側に凹入する凹入状に形成されていることにより、先に、第１特徴構成について説明したのと同様に、ノズルの過熱を防止してノズルの耐久性を向上することが可能となり、又、ガス燃料流路を通してノズルの噴出孔に供給するガス燃料の流速が速められるのをより一層抑制して、緩慢燃焼をより一層良好に行わせることが可能となる。
従って、緩慢燃焼をより一層良好に行わせることができ、しかも、ノズルの耐久性を向上することができるようにしながら、炉内の温度分布を均一化させることができるようになった。

第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、
前記複数の噴出孔が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、放射状に形成されている点を特徴とする。

即ち、複数の噴出孔が、燃料噴出体の長手方向視にて、放射状に形成されていることから、複数の噴出孔からガス燃料が放射状に噴出されるので、より一層幅広の火炎を形成することが可能となる。
従って、より一層幅広の火炎を形成して、炉内の温度分布をより一層均一化させることができるようになった。

第５特徴構成は、上記第３又は第４特徴構成に加えて、
前記複数の噴出孔の横断面積の総和が、前記ガス燃料流路における、前記ノズルのガス燃料受入側の後面と前記燃料噴出体の内周面とにより形成される流路部分の横断面積よりも小さくなるように構成されている点を特徴とする。

即ち、複数の噴出孔の横断面積の総和が、前記ガス燃料流路における、ノズルのガス燃料受入側の後面と燃料噴出体の内周面とにより形成される流路部分の横断面積よりも小さいことから、ガス燃料がノズルにおける燃料噴出体の内部に位置する内面に圧力がかかる状態でガス燃料流路を通流して、複数の噴出孔に供給されるので、ガス燃料が複数の噴出孔夫々から拡散が抑制される状態で噴出される。

つまり、ノズルを、燃料噴出体の内部に位置する内面の全体をガス燃料流路に露呈させる状態で支持する場合、通常は、ノズルのガス燃料受入側の後面は、燃料噴出体の内周面と面一となるか、あるいは、燃料噴出体の内周面よりも多少内方側に突出することになる。
そして、ノズルの後面が燃料噴出体の内周面よりも内方側に突出している場合、ガス燃料流路は、そのノズルにより狭められることになる。
そこで、複数の噴出孔の横断面積の総和をガス燃料流路における、ノズルのガス燃料受入側の後面と燃料噴出体の内周面とにより形成される流路部分の横断面積よりも小さくすることにより、ガス燃料がノズルにおける燃料噴出体の内部に位置する内面に圧力がかかる状態でガス燃料流路を通流して複数の噴出孔に供給して、複数の噴出孔夫々から噴出されるガス燃料の拡散を抑制することが可能となるのである。

そして、上述のように、ガス燃料流路が狭められるのを抑制することによって、ガス燃料流路を通してノズルの複数の噴出孔に供給されるガス燃料の流速が速められるのを抑制して、複数の噴出孔夫々からのガス燃料の噴出速度を遅くしながら、更に、ガス燃料が複数の噴出孔夫々から拡散が抑制される状態で噴出されるようにすることが可能となるので、酸素含有ガスとの混合をより一層緩やかに行わせることが可能となる。
従って、緩慢燃焼をより一層良好に行わせることができるようになった。

第６特徴構成は、上記第１〜第５特徴構成のいずれかに加えて、
前記ノズルが、前記ノズル嵌め込み用開口を通して挿脱自在に構成され、
前記ノズル嵌め込み用開口を通して挿入して前記燃料噴出体に嵌め込んだ状態の前記ノズルの外れを止める止め具が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記ノズルの両端側部分に、前記燃料噴出体の外部より螺入操作自在に設けられている点を特徴とする。

即ち、ノズルをノズル嵌め込み用開口を通して燃料噴出体に挿入して嵌め込んだ状態で、燃料噴出体の外部より、止め具を操作して外れ止めをすることにより、ノズルを燃料噴出体に嵌め込み状態で装着することができる。
又、両止め具をノズルの外れ止めを解除するように操作して、ノズルをノズル嵌め込み用開口から抜き出すことにより、ノズルを燃料噴出体から取り外すことができる。
つまり、ノズルのメンテナンスのときや、燃料噴出体に装着されているノズルを異なるノズルに交換するとき等、ノズルを燃料噴出体から取り外したり、燃料噴出体に装着したりする場合に、そのノズルの着脱作業を燃料噴出体の外部より止め具を操作して行うことが可能であるので、簡単に行うことができる。
従って、ノズルの着脱作業を簡略化することができるようになった。

以下、図面に基づいて、本発明を加熱炉の一例であるガラス溶解炉用の燃焼装置に適用した場合の実施形態を説明する。
先ず、燃焼装置を設けたガラス溶解炉について説明する。
図７及び図８に示すように、ガラス溶解炉は、溶解槽２を下部に備えると共にアーチ型の天井を備えた炉本体１を中央に設け、溶解槽２の一端からガラス原料を投入し、他端から溶融ガラスを取り出すように構成し、ガラス原料の移送方向Ｔに対して、炉本体１の左右夫々に、蓄熱室３を原料移送方向Ｔに沿って延設し、炉本体１の左右の炉壁４の上部に、複数の空気口（所謂ポート）５を原料移送方向Ｔに沿って並設し、蓄熱室３と各空気口５とを空気供給路６にて連通させて、所謂サイドポート式に構成してある。
つまり、空気供給路６は、溶解炉横側部の空気口５（供給口に相当する）を通して炉内７に空気を燃焼用酸素含有ガスとして供給するように構成してあり、酸素含有ガス供給路に相当する。

炉本体１の炉壁４に投入口４ｉを形成し、投入口４ｉを形成した炉壁４と対面する炉壁４の外部に作業槽８を設けると共に、その作業槽８を溶解槽２に連通させる取り出し孔４ｅを炉壁４に形成して、投入口４ｉから投入したガラス原料を、溶解槽２にて溶融させて作業槽８に向かって流動させ、取り出し孔４ｅを通じて、清浄な溶融ガラスを作業槽８に導くように構成してある。

図９にも示すように、炉内７にガス燃料を噴出するノズル９を先端側に備えた横断面形状が円筒状の長尺状の燃料噴出体Ｂを、炉本体１の左右夫々の前記複数の空気供給路６夫々に対して、夫々の内部に下方側から上方に向かって突入する状態で設けてある。

左右の燃料噴出体Ｂは、一定時間（例えば、約１５〜３０分）毎に交互に、ガス燃料Ｇの噴出と噴出停止を繰り返し、ガス燃料Ｇを噴出している燃料噴出体Ｂの側の空気口５からは、蓄熱室３を通って高温（１０００〜１２００°Ｃ程度）に予熱された燃焼用空気Ａが炉内７に供給され、ガス燃料Ｇの噴出を停止している燃料噴出体Ｂの側の空気口５からは炉内７の燃焼ガスＥを排出させるようにして、左右の燃料噴出体Ｂにて交互に燃焼させる、所謂交番燃焼を行わせるようにしてある。尚、図７及び図８は、左側の燃料噴出体Ｂにて燃焼させている状態を示している。

燃料噴出体Ｂのノズル９から噴出されたガス燃料Ｇの周囲に、その噴出方向に沿って、そのガス燃料Ｇを噴出している燃料噴出体Ｂが設けられている空気口５から燃焼用空気Ａが供給されて、ガス燃料Ｇと燃焼用空気Ａとが接触して拡散燃焼して、所謂、緩慢燃焼し、高輝度の燃焼炎（輝炎）Ｆが形成され、その燃焼炎の輻射熱により、溶解槽２内のガラス原料を溶解する。炉本体１のアーチ状の天井は、燃焼炎の輻射熱を反射させる。
炉内７の燃焼ガスＥは、ガス燃料Ｇの噴出を停止している燃料噴出体Ｂの側の空気口５から、蓄熱室３に流入し、蓄熱材を通過して、蓄熱材に排熱が回収された後、排気される。
蓄熱室３においては、燃焼ガスＥを排出させる状態のときに、燃焼ガスＥから排熱を蓄熱材に回収して蓄熱し、燃焼用空気Ａを供給する状態のときには、蓄熱材の蓄熱により燃焼用空気Ａを予熱する。そして、そのように予熱された燃焼用空気Ａが、空気供給路６を通流して空気口５から炉内７に供給されるのである。

以下、図１ないし図４に基づいて、燃焼装置について説明を加える。
前述のように前記空気供給路６に設ける前記燃料噴出体Ｂは、基端側から先端側に向けてガス燃料を通流させるガス燃料流路２０を内部に備えた横断面形状が円筒状の長尺状に形成してある。
燃料噴出体Ｂの側周壁の先端側に形成したノズル嵌め込み用開口１０に嵌め込み状態で装着するノズル９に、ガス燃料流路２０から供給されるガス燃料を噴出する噴出孔９ａを、ノズル嵌め込み用開口１０より露出するガス燃料噴出側の前面９ｃと燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面における後面９ｄとの間に亘る状態で形成してある。

そして、本発明においては、燃料噴出体Ｂにおけるノズルの装着部Ｂｎを、ノズル９を、燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面の全体をガス燃料流路２０に露呈させる状態で支持するように構成してある。

燃料噴出体Ｂについて、説明を加える。
図１ないし図４に示すように、燃料噴出体Ｂは、それぞれ円筒状の外筒体１１と内筒体１２とを略同軸芯状に配置して、外筒体１１及び内筒体１２の基端部を、底板１３にて閉塞し、内筒体１２の先端は外筒体１１の先端よりも引退させて、その外筒体１１の先端部をキャップ１４にて閉塞して構成してある。つまり、横断面形状が円筒状の燃料噴出体Ｂの側周壁は、外筒体１１及び内筒体１２から構成されている。

そして、燃料噴出体Ｂの先端側において、外筒体１１及び内筒体１２を夫々の周方向における略半分にわたる範囲で切り欠いて、その切り欠き部分における外筒体１１と内筒体１２との間を、その切り欠き部分の上部に位置する上部閉じ板１５、切り欠き部分の下部に位置する下部閉じ板１６、切り欠き部分の左右両側に夫々位置する一対の側方閉じ板１７により閉じることにより、燃料噴出体Ｂの側周壁の先端側に略半周にわたって凹入する凹入部を形成して、その凹入部をノズル嵌め込み用開口１０としてある。

前記上部閉じ板１５は、外径が外筒体１１の外径と略同一の半円状部と、外径が内筒体１２の外径と略同一の半円状部を備えた形状に形成して、その上部閉じ板１５により、内筒体１２の上端開口の全体、及び、前記切り欠き部分における上部部分の内筒体１２と外筒体１１との間を閉塞してある。
前記下部閉じ板１６は、厚み方向視で円弧状に形成して、その下部閉じ板１６により、前記切り欠き部分における下部部分の内筒体１２と外筒体１１との間を閉塞してある。
前記側方閉じ板１７は、夫々長方形状に形成して、前記切り欠き部分における左右夫々の側の部分の内筒体１２と外筒体１１との間を閉塞してある。

更に、左右夫々の側方閉じ板１７の板面には、ノズル装着用柱１８を取り付けてある。
各ノズル装着用柱１８には、外側から内側に貫通するようにネジ挿通孔１８ｂを形成してある。

そして、前記上部閉じ板１５、前記下部閉じ板１６及び前記一対のノズル装着用柱１８により、後述するノズル９の装着部Ｂｎ（以下、ノズル装着部と記載する場合がある）を構成してある。

図３及び図４に示すように、内筒体１２の内部を、基端側から先端側に向けてガス燃料を通流させるガス燃料流路２０とし、そのガス燃料流路２０には、底板１３を介してガス燃料流路２０に連通接続したガス燃料供給管１９にてガス燃料が供給されるように構成してある。

又、外筒体１１及びキャップ１４と、内筒体１２及び上部閉じ板１５との間に、底板１３、下部閉じ板１６及び左右の側方閉じ板１７にて閉じられる状態で形成される閉塞空間を、冷却水を通流させる冷却ジャケット２１に構成し、その冷却ジャケット２１には、外筒体１１の下端を介して連通接続した冷却水供給２２にて冷却水が供給され、キャップ１４を介して連通接続した冷却水排出管２３にて冷却水が排出されるように構成してある。

次に、図１ないし図４に基づいて、前記ノズル９について説明を加える。
この実施形態では、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて、ノズル９の前記前面９ｃを燃料噴出体Ｂの側周面に沿う円弧状に形成し、ノズル９のガス燃料受入側の後面９ｄを、前面９ｃの側に凹入する凹入状に前記前面９ｃに平行状に形成し、燃料噴出体Ｂの長手方向に並ぶ上面９ｅ及び下面９ｆを互いに平行で且つ前記前面９ｃに直交する平面状に形成してある。
又、ノズル９は、その前面９ｃを燃料噴出体Ｂの周方向の略半周にわたるように形成し、且つ、その後面９ｄを燃料噴出体Ｂの長手方向視にて中心角が略１８０°の円弧状に形成して構成してある。

又、ノズル９の周方向の両端部夫々には、取付板２４をノズル９の内周面から延びる状態で突設してある。

そして、ノズル９には、前記噴出孔９ａとして、複数の噴出孔９ａを、燃料噴出体Ｂの長手方向に沿う長手方向視にて、ノズル９のガス燃料噴出側の前面９ｃの周方向において異なる位置に開口する状態で形成してある。
具体的には、１０個の噴出孔９ａを、燃料噴出体Ｂの周方向に５個並ぶ列が燃料噴出体Ｂの長手方向に２列になるように形成し、各列の５個の噴出孔９ａは、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて放射状に形成してある。
この実施形態では、各列の５個の噴出孔９ａは、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて、最も外側の噴出孔９ａ同士の噴出方向（即ち、軸心の延びる方向）の広がり角度が４０°、外から２個目の噴出孔９ａ同士の噴出方向（即ち、軸心の延びる方向）の広がり角度が２０°となる放射状に形成してある。
又、燃料噴出体Ｂの径方向に沿う径方向視にて、各噴出孔９ａの噴出方向は燃料噴出体Ｂの軸心に直交する方向になるように構成してある。

又、この実施形態では、各噴出孔９ａは、孔の長さが孔の直径の２倍以上になるように形成してある。

ノズル９として、ノズル嵌め込み用開口１０に装着自在な複数種のノズル９を用意してある。
これら複数種のノズル９は、いずれも、複数の噴出孔９ａを燃料噴出体Ｂの長手方向に沿う長手方向視にてノズル９の前面９ｃの周方向において異なる位置に開口する状態で形成してあるが、複数の噴出孔９ａの具体的な形成形態が、図１ないし図４を用いて説明した上記の形成形態と異なるものである。

尚、これら複数種のノズル９は、外形形状は、図１ないし図４を用いて説明したノズル９の形状と同様であるとともに、図１ないし図４を用いて説明したノズル９と同様に、ノズル９の周方向の両端部夫々に取付板２４を設けてあり、いずれの種類のノズル９も、後述するように、ノズル嵌め込み用開口１０に装着自在なように構成してある。

例えば、図５に示すノズル９は、上述のように、複数の噴出孔９ａとして、１０個の噴出孔９ａを燃料噴出体Ｂの周方向に５個並ぶ列が燃料噴出体Ｂの長手方向に２列になるように形成してあるが、各列の５個の噴出孔９ａは、噴出方向が互いに平行になるように形成してある。

又、図６に示すノズル９は、複数の噴出孔９ａとして、５個の噴出孔９ａを、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて、燃料噴出体Ｂの周方向に並ぶ状態で且つ放射状に形成してある。

又、図示は省略するが、燃料噴出体Ｂの周方向に並ぶ噴射孔９ａの列を燃料噴出体Ｂの長手方向に２列になるように形成した２列タイプ（図１ないし図４参照）、及び、１列になるように形成した１列タイプ（図６参照）のいずれのタイプにおいても、複数の噴出孔９ａを燃料噴出体Ｂの長手方向視にて放射状に形成するときの放射角度の異なる複数種のものを用意してある。

図１ないし図４に示すように、ノズル９をノズル嵌め込み用開口１０に挿入して、前記ガス燃料流路２０のガス燃料通流方向において上手側に位置する下面９ｆ（上手側面に相当する）の前記前面９ｃ側に隣接する部分を前記下部閉じ板１６に接触させ、前記ガス燃料通流方向において下手側に位置する上面９ｅ（下手側面に相当する）を前記上部閉じ板１５に接触させ、前記燃料噴出体Ｂの長手方向視にて両端側に位置する両端側部分夫々を各ノズル装着用柱１８に接触させた状態で、燃料噴出体Ｂに嵌め込み状態で装着するように構成してある。
更に、各ノズル装着用柱１８のネジ挿通孔１８ｂに外れ止め用ネジ２５を挿通してノズル９の取付板２４に螺入することにより、ノズル９の外れを止めるように構成してある。

つまり、ノズル９は、そのガス燃料流路２０のガス燃料通流方向において下手側に位置する上面９ｅ（下手側面）を、燃料噴出体Ｂの先端を閉塞する部材、即ち、上部閉じ板１５に接触させて支持するので、ノズル９における燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面とは、ノズル９の外周面のうち、前記下面９ｆ（上手側面）及び後面９ｄの夫々における燃料噴出体Ｂのノズル嵌め込み用開口１０の開口縁部よりも燃料噴出体内側に位置する部分である。
そして、本発明では、上述したように、燃料噴出体Ｂの前記ノズル装着部Ｂｎを、ノズル９を、燃料噴出体Ｂの内部に位置する内面の全体をガス燃料流路２０に露呈させる状態で支持するように構成してある。

又、上述したように、燃料噴出体Ｂにおける前記ノズル装着部Ｂｎを、前記上部閉じ板１５、前記下部閉じ板１６及び前記一対のノズル装着用柱１８により構成して、そのノズル装着部Ｂｎを、前記ノズル９における、前記ガス燃料流路２０のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面９ｆの前記前面９ｃ側に隣接する部分、前記ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面９ｅ、及び、前記燃料噴出体Ｂの長手方向視にて両端側に位置する両端側部分を接触支持するように構成してある。

尚、この実施形態では、ノズル９のガス燃料受入側の後面９ｄを前面９ｃの側に凹入する凹入状に前記前面９ｃに平行状に形成して、ノズル９における燃料噴出体Ｂの径方向に沿う方向の幅を前記下部閉じ板１６の幅よりもやや大きい程度に形成してあるので、上手側面９ｆにおいて前記ノズル装着部Ｂｎにて接触支持する前記前面９ｃ側に隣接する部分は、上手側面９ｆの略全面に相当することになる。

又、前記一対の外れ止め用ネジ２５が、ノズル嵌め込み用開口１０を通して挿入して燃料噴出体Ｂに嵌め込んだ状態のノズル９の外れを止める止め具に相当し、その止め具２５を、燃料噴出体Ｂの長手方向に沿う長手方向視にて、燃料噴射体Ｂの外周部のうちで空気供給路６の壁部に近い位相に位置する両側部に、燃料噴出体Ｂの外部より操作自在に設けてある。

図２ないし図４に示すように、ノズル９をノズル嵌め込み用開口１０に挿入して燃料噴出体Ｂに嵌め込み状態で装着した状態では、ノズル９のガス燃料噴出側の前面９ｃが燃料噴出体Ｂの側周面からやや突出する状態となるように構成してある。

いずれの種類のノズル９も、ノズル９に形成される複数の噴出孔９ａの横断面積の総和が、ガス燃料流路２０における、前記ノズル９のガス燃料受入側の後面９ｄと前記燃料噴出体Ｂの内周面（即ち、内筒体１２の内周面）とにより形成される流路部分の横断面積よりも小さくなるように構成してある。
つまり、図３及び図４に示すように、前記ガス燃料流路２０におけるガス燃料通流方向に直交する面での横断面積は、ノズル９の後面９ｄと内筒体１２の内周面とにより区画される部分にて最も狭くなるので、その部分の面積が、前記複数の噴出孔９ａの横断面積の総和よりも大きくなるように構成してある。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） ノズル９の外形形状は上記の実施形態において例示した形状に限定されるものではない。

燃料噴出体Ｂの長手方向視にて、ノズル９の前面９ｃを燃料噴出体Ｂの側周面に沿う円弧状に形成し、後面９ｄを前面９ｃの側に凹入する円弧状に形成する場合、前面９ｃ及び後面９ｄのいずれも中心角が１８０°よりも小さい円弧状に形成しても良い。
又、その場合、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて円弧状の前面９ｃ及び後面９ｄ夫々の中心角を互いに異ならせても良い。

又、ノズル９の前面９ｃは、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて燃料噴出体Ｂの側周面に沿う円弧状に形成する場合に限定されるものではなく、例えば、燃料噴出体Ｂの長手方向視にて、多角形状や直線状に形成しても良い。

（ロ） ノズル９に形成する噴出孔９ａの個数及び形成形態は、上記の実施形態において例示した個数及び形成形態に限定されるものではない。
例えば、燃料噴出体Ｂの周方向に並ぶ噴出孔９ａの列における噴出孔９ａの個数は、５個よりも多くしても良いし、少なくしても良い。
又、燃料噴出体Ｂの長手方向に並ぶ噴出孔９ａの列数は、３列以上でも良い。
又、ノズル９に形成する噴出孔９ａの個数は、複数個に限らず１個でも良い。

（ハ） 本発明の燃焼装置は、上記の実施形態に例示したサイドポート式のガラス溶解炉以外に、図１０及び図１１に示すように、所謂エンドポート式のガラス溶解炉の燃焼装置にも適用することができる。
以下、エンドポート式のガラス溶解炉について説明する。
炉体１の一側面を形成する炉壁４の外側に、２室の蓄熱室３を設けると共に、その炉壁４に、各蓄熱室３に対応させて空気口５を形成し、各蓄熱室３と各空気口５とを空気供給路６にて連通させて、各空気供給路６に対して、第１実施形態と同様の燃料噴出体Ｂを第１実施形態と同様に設けて、左右の燃料噴出体Ｂを用いて交番燃焼を行わせるように構成してある。
燃料噴出体Ｂを設けた側面に隣接する側面を形成する炉壁４における燃料噴出体Ｂの側の端部に、ガラス原料の投入口４ｉを設け、燃料噴出体Ｂを設けた側面に対向する側面を形成する炉壁４の外部に作業槽８を設けると共に、その作業槽８と溶解槽２との間の炉壁４には、溶解槽２と作業槽８とを連通させる取り出し孔４ｅ形成してある。
つまり、投入口４ｉからガラス原料を溶解槽２に投入して、そのガラス原料を、取り出し孔４ｅの側に向かって蛇行状に流動させながら溶融させ、取り出し孔４ｅを通じて、清浄な溶融ガラスを作業槽８に導くように構成してある。

（ニ） 噴出孔９ａの直径に対する長さの比率は、上記の実施形態において例示した２以上に限定されるものではなく、２より小さくても良いが、小さくする程ガス燃料噴出の直進性が劣るので、極力大きくする方が良い。

（ホ） 上記の実施形態においては、ノズル９をノズル嵌め込み用開口１０に挿入して燃料噴出体Ｂに嵌め込み状態で装着した状態で、ノズル９のガス燃料噴出側の前面９ｃが燃料噴出体Ｂの側周面からやや突出する状態となるように構成する場合について例示したが、ノズル９の前面９ｃが燃料噴出体Ｂの側周面と同一面となるように構成したり、ノズル９の前面９ｃが燃料噴出体Ｂの側周面から引退するように構成しても良い。

（ヘ） 上記の実施形態では、燃料噴出体Ｂを縦姿勢で設けて、扁平状の火炎をその横幅方向を水平方向に向けて形成する場合について例示したが、扁平状の火炎を形成する向きは燃焼装置を設置する対象の加熱炉に応じて変更可能であり、例えば、燃料噴出体Ｂをその長手方向を水平方向に向けた横向き姿勢で設けて、扁平状の炎をその横幅方向を縦向きに向けて形成することが可能である。

（ト） 空気口５から炉内７に供給する燃焼用酸素含有ガスとしては、上記の実施形態において例示した空気以外に、空気に炉内７から排出した燃焼排ガスを混合したものや、酸素含有率を高くした酸素富化空気等、種々のものを用いることができる。

実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置における燃料噴出体の要部の分解斜視図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置における燃料噴出体の要部の斜視図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置における燃料噴出体の縦断面図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置における燃料噴出体の横断面図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置のノズルを示す平面図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置のノズルを示す斜視図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置を備えたガラス溶解炉の縦断面図 図７のイ−イ矢視図 実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置を備えたガラス溶解炉の空気口付近の図 別実施形態に係る加熱炉用の燃焼装置を備えたガラス溶解炉の縦断面図 図１０のロ−ロ矢視図 従来の加熱炉用の燃焼装置における燃料噴出体の要部の分解斜視図

符号の説明

５ 供給口
６ 酸素含有ガス供給路
７ 炉内
９ ノズル
９ａ 噴出孔
９ｃ 前面
９ｄ 内面、後面
９ｅ 下手側面
９ｆ 上手側面
１０ ノズル嵌め込み用開口
２０ ガス燃料流路
２５ 止め具
Ｂ 燃料噴出体
Ｂｎ 装着部

Claims (6)

1. 基端側から先端側に向けてガス燃料を通流させるガス燃料流路を内部に備えた横断面形状が円筒状の長尺状の燃料噴出体が、加熱炉横側部の供給口を通して炉内に燃焼用酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給路内に突入する状態で設けられ、
   前記燃料噴出体の側周壁の先端側に形成されたノズル嵌め込み用開口に嵌め込み状態で装着されるノズルに、前記ガス燃料流路から供給されるガス燃料を噴出する噴出孔が、前記ノズル嵌め込み用開口より露出するガス燃料噴出側の前面と前記燃料噴出体の内部に位置する内面との間に亘る状態で形成された加熱炉用の燃焼装置であって、
   前記ノズルの前記前面が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記燃料噴出体の側周面に沿う円弧状に形成され、前記ノズルのガス燃料受入側の後面が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記前面の側に凹入する凹入状でかつ円弧状に形成され、
   前記噴出孔が、前記ノズルの前記後面と前記前面との間に亘る状態で形成され、
   前記燃料噴出体における前記ノズルの装着部が、前記ノズルにおける、前記ガス燃料流路のガス燃料通流方向において上手側に位置する上手側面、前記ガス燃料通流方向において下手側に位置する下手側面、及び、前記燃料噴出体の長手方向視にて両端側に位置する両端側部分を接触支持するように構成されている加熱炉用の燃焼装置。
2. 前記噴出孔が、孔の長さが孔の直径の２倍以上になるように形成されている請求項１記載の加熱炉用の燃焼装置。
3. 前記ノズルが、前記前面を前記燃料噴出体の周方向の半周又は略半周にわたるように形成し、且つ、前記後面を前記燃料噴出体の長手方向視にて中心角が１８０°又は略１８０°の円弧状に形成して構成され、
   前記噴出孔として、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記ノズルにおける前記前面の周方向において異なる位置に開口する複数の噴出孔が形成されている請求項１または２記載の加熱炉用の燃焼装置。
4. 前記複数の噴出孔が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、放射状に形成されている請求項３記載の加熱炉用の燃焼装置。
5. 前記複数の噴出孔の横断面積の総和が、前記ガス燃料流路における、前記ノズルのガス燃料受入側の後面と前記燃料噴出体の内周面とにより形成される流路部分の横断面積よりも小さくなるように構成されている請求項３又は４記載の加熱炉用の燃焼装置。
6. 前記ノズルが、前記ノズル嵌め込み用開口を通して挿脱自在に構成され、
   前記ノズル嵌め込み用開口を通して挿入して前記燃料噴出体に嵌め込んだ状態の前記ノズルの外れを止める止め具が、前記燃料噴出体の長手方向視にて、前記ノズルの両端側部分に、前記燃料噴出体の外部より螺入操作自在に設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱炉用の燃焼装置。

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