KR101271861B1

KR101271861B1 - 축열식 연소 장치 및 가열로

Info

Publication number: KR101271861B1
Application number: KR1020110069762A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 가와바타; 다케시 오오하시; ？스케 야마모토
Original assignee: 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-06-07
Also published as: CN102401394A; JP2012057873A; JP5202594B2; TWI438384B; KR20120026442A; TW201221868A; CN102401394B

Abstract

축열식 연소 장치에서, 연료를 가열로 내에서 연소시키는데 있어서, 공기 분출구나 연료 분출구가 설치된 가열로 내벽의 근처에서도 연소가 이루어지도록 하는 동시에, 연소 시에 NOx가 발생하는 것을 억제한다.
축열재(11)가 수용된 축열부(12)를 통해 연소용 공기 공급부(13)로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구(14)로부터 가열로(1) 내로 분출시키는 동시에, 연료 공급부(15)를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구(16)로부터 가열로 내로 분출시켜, 연료를 가열로 내에서 연소하는 축열식 연소 장치(10)에 있어서, 공기 분출구와 연료 분출구를 소요 간격을 두고 설치하는 동시에, 상기한 연소용 공기 공급부에서의 공기 분출구 부분에, 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 설치하였다.

Description

축열식 연소 장치 및 가열로{REGENERATIVE-COMBUSTION APPARATUS AND HEATING FURNACE}

이 발명은 축열재가 수용된 축열부를 통해 연소용 공기 공급부로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구로부터 가열로(加熱爐) 내로 분출하는 동시에, 연료 공급부를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구로부터 가열로 내로 분출시켜, 연료를 가열로 내에서 연소하는 축열식 연소 장치 및 이러한 축열식 연소 장치를 사용한 가열로에 관한 것이다. 특히, 상기한 축열식 연소 장치에 있어서, 상기와 같이 하여 연료를 가열로 내에서 연소하는데 있어서, 상기한 공기 분출구나 연료 분출구가 설치된 가열로의 내벽 근처에서도 연소가 적절하게 이루어지게 하는 동시에, 연소될 때 NOx가 발생하는 것을 억제하도록 한 점에 특징을 가지는 것이다.

종래부터, 가열로에서는 연소 배기 가스의 열을 이용해 효율적인 연소를 하기 위하여, 비연소 시에, 가열로 내에서의 연소 배기 가스를 축열재가 수용된 축열부를 통해 배출하게 하고, 연소 배기 가스의 열을 축열재에 축열시키는 한편, 연소 시에, 연소용 공기를 이와 같이 축열된 축열재가 수용된 축열부를 통해 가열하고, 이와 같이 가열된 연소용 공기를 연소용 공기 공급부를 통해 공기 분출구로부터 가열로 내로 분출하여 연료를 연소시키도록 한 축열식 연소 장치가 사용되고 있다.

여기서, 축열식 연소 장치로는, 예를 들면, 일본 특개2002-139217호 공보에 나타나 있는 바와 같이, 연소 배기 가스의 열을 축열한 축열부를 통해 가열된 연소용 공기를 공기 도입부로부터 혼합실로 끌어오는 동시에, 연료 공급 노즐을 통해 연료를 상기한 혼합실로 끌어와서, 이 혼합실에서 상기한 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합하여, 이것을 혼합실에서 노(爐) 측의 연소실로 끌어와 연소하게 한 것이 이용되고 있다.

또한, 일본국 특허 제3031908호 공보 및 일본국 특허 제3557028호 공보에 나타나 있는 바와 같이, 연소 배기 가스의 열을 축열한 축열부에 있어서 가열된 연소용 공기를 끌어오는 연소용 공기 공급부에, 1차 연료 노즐에서 1차 연료를 공급하여 1차 연소시키는 동시에, 상기한 연소용 공기 공급부로부터 가열로 내로 연소용 공기를 분출시키는 공기 분출구의 주변에, 2차 연료를 가열로 내에 분출시키는 2차 연료 분출구를 설치하고, 이 2차 연료 분출구로부터 2차 연료를 가열로 내로 분출하여, 이 2차 연료를 가열로 내에서 2차 연소하도록 한 것이 이용되고 있다.

그러나, 일본국 특개2002-139217호 공보에 나타나 있는 바와 같이, 가열된 연소용 공기와 연료를 혼합한 혼합기를 연소실에서 연소하도록 한 경우, 연소실에서의 연소 온도가 높아지고, NOx의 발생이 많아지는 문제가 있다.

또한, 일본국 특허 제3031908호 공보 및 일본국 특허 제3557028호 공보에 나타나 있는 바와 같이, 가열된 연소용 공기를 끌어오는 연소용 공기 공급부에 1차 연료 노즐에서 1차 연료를 공급하여 1차 연소시키고, 1차 연소된 후의 연소용 공기를 연소용 공기 공급부로부터 공기 분출구를 통해 가열로 내로 분출하게 하는 동시에, 이 공기 분출구의 주변에 설치된 2차 연료 분출구로부터 2차 연료를 가열로 내로 분출하여, 2차 연료를 가열로 내에서 2차 연소할 경우에는, 2차 연료 분출구로부터 가열로 내로 분출된 2차 연료가, 상기한 공기 분출구로부터 분출된 연소용 공기와 바로 접촉하여 연소되고, 이 부분의 연소 온도가 높아져, 여전히 NOx의 발생이 많아진다.

이 때문에, 종래에는 상기한 2차 연료 분출구를 상기한 공기 분출구로부터 먼 위치에 설치하거나, 공기 분출구로부터 가열로 내로 분출시키는 연소용 공기의 유속을 높여 연소용 공기와 2차 연료를 공기 분출구나 2차 연료 분출구로부터 먼 위치에서 서서히 접촉하게 연소시켜서 NOx의 발생을 억제하는 것이 제안되고 있다.

그러나, 이와 같이 연소용 공기와 2차 연료를 공기 분출구나 2차 연료 분출구로부터 먼 위치에서 서서히 접촉하게 연소시킨 경우, 공기 분출구나 2차 연료 분출구가 설치된 내벽 근방에서의 가열로 내의 온도가 충분히 상승하지 않아 가열로 내에 온도차가 생기고, 피처리물을 적절하게 가열 처리할 수 없게 되는 문제가 있었다. 또한, 상기와 같은 경우, 2차 연료가 충분히 연소되지 않고 남은 2차 연료가 연소 배기 가스와 함께 다른 축열식 연소 장치에서의 축열부로 끌어올려지게 되어 연소 효율이 저하하는 문제가 생기거나, 이와 같이 2차 연료가 끌어올려진 다른 축열식 연소 장치의 축열부에서 연소가 이루어져, 이 축열부에서의 축열재가 과열하는 등의 문제가 있었다.

이 발명은, 축열재가 수용된 축열부를 통해 연소용 공기 공급부로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구에서 가열로 내에 분출시키는 동시에, 연료 공급부를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구에서 가열로 내에 분출하여, 연료를 가열로 내에서 연소시키는 축열식 연소 장치 및 이러한 축열식 연소 장치를 이용한 가열로에서의 상기와 같은 문제를 해결하는 것을 과제로 한다.

즉, 이 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상기와 같은 축열식 연소 장치에 있어서, 연료를 가열로 내에서 연소시키는데 있어서, 연소할 때 NOx가 발생하는 것을 억제하는 동시에, 공기 분출구나 연료 분출구가 설치된 가열로의 내벽 근처에 있어서도 연소가 적절하게 이루어지고, 가열로의 내벽 근방에서의 온도도 충분히 상승하여 가열로 내에 온도차가 생기는 것을 방지하고, 피처리물이 적절하게 가열 처리되도록 하는 것이다. 또한, 연료가 충분히 연소되지 않은 상태로 연소 배기 가스와 함께 다른 축열식 연소 장치에서의 축열부로 끌어올려지는 것을 억제하고, 연소 효율이 저하되는 것을 방지하며, 또한 다른 축열식 연소 장치에 있어서 축열부에 수용된 축열재가 과열하거나 하는 것을 방지하는 것이다.

이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 축열재가 수용된 축열부를 통해 연소용 공기 공급부로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구에서 가열로 내에 분출시키는 동시에, 연료 공급부를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구에서 가열로 내에 분출하여, 연료를 가열로 내에서 연소시키는 축열식 연소 장치에 있어서, 상기한 공기 분출구와 연료 분출구를 소요 간격을 두고 설치하는 동시에, 상기한 연소용 공기 공급부에서의 공기 분출구 부분에, 가열로 내를 향해 테이퍼(taper) 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치하였다.

여기서, 이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 가열로를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 상기한 경사부의 경사각 θ를 1°∼ 3.5°의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 상기한 연소용 공기 공급부가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 직경(Da)과, 테이퍼 형상으로 퍼진 경사부에서의 경사 개시 위치로부터 공기 분출구까지의 직선 최단 거리(X)가, 0.5≤X／Da≤2.0의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 상기한 연소용 공기 공급부가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 직경(Da)과, 상기한 공기 분출구의 중심과 연료 분출구의 중심과의 사이의 간격(L)이, 0.25≤Da／L≤0.30의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 연료를 가열로 내에 분출시키는 연료 분출구 부분에도, 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치할 수 있다.

그리고, 이 발명의 가열로에 있어서는, 상기와 같은 축열식 연소 장치를 사용하도록 하였다.

이 발명의 축열식 연소 장치에 있어서는, 공기 분출구와 연료 분출구를 소요 간격을 두고 설치하는 동시에, 연소용 공기 공급부에서의 공기 분출구 부분에 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치하였기 때문에, 축열재가 수용된 축열부를 통해 연소용 공기 공급부로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구에서 가열로 내에 분출시키는 동시에, 연료 공급부를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구에서 가열로 내에 분출하여 연료를 가열로 내에서 연소시킬 때, 공기 분출구에서 분출되는 연소용 공기가 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 따라 가열로 내로 넓게 분출된다.

그리고, 이와 같이 퍼져서 분출된 연소용 공기가, 상기한 연료 분출구에서 분출된 연료와 신속하게 접촉하여 연소되고, 공기 분출구나 연료 분출구가 설치된 가열로의 내벽 근처에 있어서도 적절하게 연소가 이루어져, 이 부분의 온도도 상승하게 된다.

이 결과, 이러한 축열식 연소 장치를 사용한 가열로에 있어서는, 가열로 내에 온도차가 생기는 것이 방지되고, 피처리물이 적절하게 가열 처리되는 동시에, 연료가 충분히 연소되지 않은 상태로 연소 배기 가스와 함께 다른 축열식 연소 장치에서의 축열부로 끌어올려지는 것이 방지되어, 연소 효율이 저하하거나, 다른 축열식 연소 장치에서의 축열부에 수용된 축열재가 과열되는 것이 방지된다.

또한, 상기와 같이 공기 분출구에서 분출되는 연소용 공기가, 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 따라 가열로 내로 넓게 분출된 결과, 퍼져서 분출된 연소용 공기가 가열로 내의 연소 배기 가스와 혼합하여, 이 연소용 공기 중의 산소 농도가 저하한다. 그리고, 이와 같이 산소 농도가 저하한 연소용 공기가 광각(廣角)으로 퍼져서, 연료 분출구에서 분출된 연료와 가열로의 내벽에 가까운 위치에서 접촉하여 연소가 이루어지게 되고, 연소 시 연소 온도가 급격히 상승하는 것이 방지되며, NOx가 발생하는 것도 억제된다.

이 결과, 본 발명의 가열로에 있어서는, 공기 분출구의 부분에 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치하였기 때문에, 가열로의 내벽 근방에 있어서도 연소가 이루어져, 가열로 내의 구석구석까지 균일하게 온도가 상승하는 동시에, NOx의 발생도 억제된다.

도 1은 이 발명의 하나의 실시형태에 관한 축열식 연소 장치를 사용한 가열로의 부분 설명도이다.
도 2는 상기한 실시형태에 관한 축열식 연소 장치에 있어서, 공기 분출구의 부분에 가열로를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치한 상태를 나타낸 개략 설명도이다.
도 3은 공기 분출구의 부분이 직선 형상으로 되어 있으며, 가열로를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부가 설치되어 있지 않은 참고예에 관한 축열식 연소 장치의 개략 설명도이다.
도 4는 공기 분출구의 경사부에서의 경사각(θ)과, 연소용 공기와 연료가 접촉하는 교점 위치(P)에서의 연소용 공기 중에서의 산소 농도와의 관계를 나타낸 도이다.
도 5는 상기한 실시형태에 관한 축열식 연소 장치에 있어서, 연료를 가열로 내로 분출시키는 연료 분출구의 부분에도, 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치한 상태를 나타낸 개략 설명도이다.

이하, 이 발명의 실시형태에 관한 축열식 연소 장치 및 이 축열식 연소 장치를 사용한 가열로를 첨부 도면에 의거하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이 발명에 관한 축열식 연소 장치 및 가열로는, 하기의 실시형태에 나타낸 것에 한정되지 않고, 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

이 실시형태에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 쌍으로 이루어진 축열식 연소 장치(10)를 가열로(1) 내부를 향해 대향하도록 설치하고 있다.

여기서, 상기한 축열식 연소 장치(10)에서 연소를 할 경우에는, 연소용 공기를 축열재(11)가 수용된 축열부(12)로 끌어오고, 이 축열부(12)에 있어서 상기한 연소용 공기를 가열하도록 한다. 그리고, 이와 같이 가열된 연소용 공기를 축열부(12)로부터 연소용 공기 공급부(13)를 통해 그 선단에 설치된 공기 분출구(14)로부터 가열로(1) 내로 분출시키는 동시에, 가스 공급관(연료 공급부)(15)을 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구(16)로부터 가열로(1) 내로 분출하고, 이렇게 분출된 연료를 상기한 공기 분출구(14)에서 분출된 연소용 공기와 가열로(1) 내에서 접촉하여 연소시키도록 한다.

한편, 연소를 하지 않은 축열식 연소 장치(10)에 있어서는, 가스 공급관(15)을 통해 연료를 연료 분출구(16)로 끌어오는 것을 정지시켜서 연소하지 않도록 하는 동시에, 가열로(1) 내의 연소 배기 가스를 상기한 축열부(12)를 통해 흡인하고, 이 연소 배기 가스의 열을 이 축열부(12)에 수용된 축열재(11)에 축열시킨 후, 이 연소 배기 가스를 배출하게 한다.

그리고, 이 실시형태의 축열식 연소 장치(10)에 있어서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 공기 분출구(14)와 연료 분출구(16)를 소요 간격을 두고 설치하는 동시에, 상기한 연소용 공기 공급부(13)에서의 공기 분출구(14) 부분에, 가열로(1)를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 설치하고 있다.

이와 같이 연소용 공기 공급부(13)에서의 공기 분출구(14) 부분에, 가열로(1)를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 설치하면, 공기 분출구(14)에서 분출되는 연소용 공기가 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 따라 가열로(1) 내로 넓게 분출된다.

그리고, 이와 같이 퍼져서 분출된 연소용 공기가 가열로(10) 내의 연소 배기 가스와 혼합하여, 이 연소용 공기 중에서의 산소 농도가 저하하는 동시에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이와 같이 산소 농도가 저하한 연소용 공기가 광각으로 퍼져서 상기한 연료 분출구(16)로부터 분출된 연료와 가열로(1)의 내벽(1a)에 가까운 교점 위치(P)에서 접촉하여 연소가 이루어지게 된다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 경사부가 설치되어 있지 않은 직선 형상으로 된 공기 분출구(14')로부터 연소용 공기를 직선적으로 분출시킨 경우에, 이 연소용 공기가 연료 분출구(16')로부터 분출된 연료와 접촉하는 교점 위치(P')와 비교하면, 상기한 교점 위치(P)가 가열로(1)의 내벽(1a)에 가까워져서, 공기 분출구(14)나 연료 분출구(16)가 설치된 가열로(1)의 내벽(1a)에 가까워지더라도 적절하게 연소가 이루어지게 된다.

이 결과, 가열로(1)의 내벽(1a) 근처에 있어서도 온도가 적절하게 상승하여, 가열로(1) 내에서 온도차가 생기는 것이 방지되고, 피처리물(도시하지 않음)이 적절하게 가열 처리된다. 또한, 상기한 연료가 가열로(1) 내에서 충분히 연소되어, 연료가 충분히 연소되지 않은 상태에서 연소 배기 가스와 함께 다른 축열식 연소 장치(10)에서의 축열부(12)로 끌어오는 것이 방지되므로 연소 효율이 저하하거나, 다른 축열식 연소 장치(10)에서의 축열부(12)에 수용된 축열재(11)가 과열되거나 하는 것이 방지된다.

또한, 상기한 바와 같이 공기 분출구(14)에서 분출되는 연소용 공기가, 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 따라 가열로(1) 내로 넓게 분출되면, 분출된 연소용 공기가 가열로(1) 내의 연소 배기 가스와 신속히 혼합하여, 이 연소용 공기 중에서의 산소 농도가 저하하게 된다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 공기 분출구(14)의 경사부(13a)에서의 경사각(θ)이 커지게 됨에 따라, 연소용 공기와 연료가 접촉하는 상기한 교점 위치(P)에서의 연소용 공기 중의 산소 농도가 저하하고, 이와 같이 산소 농도가 저하한 연소용 공기가 연료 분출구(16)에서 분출된 연료와 접촉하여 연소가 이루어지게 된다.

그리고, 이와 같이 산소 농도가 저하한 연소용 공기에 의해 연소가 이루어지기 때문에, 체적당의 반응열이 적어지고, 상기와 같이 연료가 가열로(1)의 내벽(1a) 근처에서 연소용 공기와 접촉하여 연소됨에도 불구하고, 연소 시 연소 온도가 급격히 상승하는 것이 방지되어, NOx가 발생하는 것도 억제된다.

여기서, 연소용 공기 공급부(13)에서의 공기 분출구(14) 부분에, 가열로(1)를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 설치하는데 있어서, 이 경사각(θ)이 작아지면, 공기 분출구(14)에서 가열로(1) 내에 분출되는 연소용 공기의 확산이 적어져서, 상기한 바와 같은 충분한 효과를 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 이 경사각(θ)이 지나치게 커진 경우에는, 연소용 공기가 경사부(13a)로부터 박리되어 와류 등이 생기고, 연소용 공기가 경사부(13a)를 따라 공기 분출구(14)로 적절하게 끌려오지 않게 되어, 공기 분출구(14)에서 가열로(1) 내로 분출되는 연소용 공기의 확산이 나빠져서, 상기한 바와 같은 충분한 효과를 얻는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 상기한 경사부(13a)에서의 경사각(θ)을 1°∼ 3.5°의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(13a)를 설치하는데 있어서, 이 경사부(13a)의 길이가 짧으면, 연소용 공기가 경사부(13a)를 따라 공기 분출구(14)로 끌려올려지는 길이가 짧아져서, 공기 분출구(14)에서 분출되는 연소용 공기가 적절하게 퍼진 상태로 분출되지 않게 된다. 한편, 경사부(13a)의 길이를 길게 한 경우에는, 연소용 공기가 경사부(13a)에서 쉽게 박리하는 동시에 장치가 대형화한다. 이 때문에, 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 연소용 공기 공급부(13)의 직경(Da)과, 테이퍼 형상으로 퍼진 경사부(13a)에서의 경사 개시 위치에서 공기 분출구(14)까지의 직선 최단 거리(X)가, 0.5≤X／Da≤2.0의 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이 공기 분출구(14)와 연료 분출구(16)를 소요 간격을 두고 설치하는데 있어서, 공기 분출구(14)와 연료 분출구(16)의 간격이 지나치게 작아지면, 공기 분출구(14)에서 분출되는 연소용 공기가 충분히 퍼지지 않은 상태로, 연료 분출구(16)로부터 분출된 연료와 접촉하게 되어, 연소용 공기 중의 산소 농도가 연소 배기 가스와의 혼합에 의해 적절하게 저하하지 않은 상태로 연소가 이루어져서, 연소 온도가 상승하여 NOx가 발생하기 쉬워진다. 한편, 공기 분출구(14)와 연료 분출구(16)의 간격이 지나치게 커지면, 공기 분출구(14)로부터 분출되는 연소용 공기와, 연료 분출구(16)로부터 분출된 연료가 적절하게 접촉하지 않게 되어, 가열로(1)의 내벽(1a)으로부터 먼 위치에서 연소가 이루어지져서, 가열로(1) 내에 온도차가 생기거나, 연료가 충분히 연소되지 않은 상태로 연소 배기 가스와 함께 다른 축열식 연소 장치(10)에서의 축열부(12)로 끌어올려지게 된다. 이 때문에, 연소용 공기 공급부(13)가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 직경(Da)과, 상기한 공기 분출구(14)의 중심과 연료 분출구(16)와의 사이의 간격(L)이, 0.25≤Da／L≤0.30의 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이 실시형태의 축열식 연소 장치(10)에 있어서는, 연소용 공기를 1차 연소시키는 예를 나타내고 있지 않지만, 상기한 연소용 공기 공급부(13)에 1차 연료를 공급하는 1차 연료 공급관(도시하지 않음)과 파일럿 버너(도시하지 않음)를 설치하고, 이 연소용 공기 공급부(13)를 통해 끌어올린 연소용 공기를 1차 연소시키도록 하는 것도 가능하다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 연료 분출구(16)의 부분에도, 상기한 공기 분출구(14)와 마찬가지로, 가열로(1) 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(16a)를 설치하게 할 수도 있다. 그리고, 이와 같이 연료 분출구(16)의 부분에도, 가열로(1) 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부(16a)를 설치하면, 이 연료 분출구(16)로부터 분출되는 연료가 상기한 경사부(16a)를 따라 가열로(1) 내에 넓게 분출되고, 상기한 바와 같이 경사부(13a)를 따라 공기 분출구(14)로부터 가열로(1) 내로 넓게 분출된 연소용 공기와 접촉하는 교점 위치(P)가 더욱 가열로(1)의 내벽(1a)에 가까워져서, 가열로(1)의 내벽(1a)에 더욱 가까운 위치에서 적절하게 연소가 이루어지게 된다.

1: 가열로 1a: 내벽
10: 축열식 연소 장치 11: 축열재
12: 축열부 13: 연소용 공기 공급부
13a: 경사부 14: 공기 분출구
15: 가스 공급관(연료 공급부) 16: 연료 분출구
16a: 경사부 θ: 경사부의 경사각
Da: 연소용 공기 공급부가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전의 부분의 직경
X: 경사부에서의 경사 개시 위치로부터 공기 분출구까지의 직선 최단 거리
L: 공기 분출구의 중심과 연료 분출구의 중심과의 사이의 간격
P: 공기 분출구로부터 분출된 연소용 공기와 연료 분출구로부터 분출된 연료가 접촉하는 교점 위치

Claims

축열재가 수용된 축열부를 통해 연소용 공기 공급부로 끌어올려진 연소용 공기를 공기 분출구로부터 가열로 내로 분출시키는 동시에, 연료 공급부를 통해 끌어올려진 연료를 연료 분출구로부터 가열로 내로 분출시켜, 연료를 가열로 내에서 연소하는 축열식 연소 장치에 있어서,
상기한 공기 분출구와 연료 분출구를 소요 간격을 두고 설치하는 동시에, 상기한 연소용 공기 공급부에서의 공기 분출구 부분에, 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치한 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 공기 분출구의 중심부로부터 가열로 내로 분출되는 연소용 공기와, 상기 연료 분출구의 중심부로부터 가열로 내로 분출되는 연료가 평행하게 되는 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기한 공기 분출구의 부분에, 가열로를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사지게 설치한 경사부의 경사각(θ)이 1°∼ 3.5°의 범위인 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기한 연소용 공기 공급부가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 직경(Da)과, 테이퍼 형상으로 퍼진 경사부에서의 경사 개시 위치로부터 공기 분출구까지의 직선 최단 거리(X)가, 0.5≤X／Da≤2.0의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기한 연소용 공기 공급부가 테이퍼 형상으로 퍼지기 전 부분에서의 직경(Da)과, 상기한 공기 분출구의 중심과 연료 분출구의 중심과의 사이의 간격(L)이, 0.25≤Da／L≤0.30의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
연료를 가열로 내로 분출시키는 상기한 연료 분출구의 부분에, 가열로 내를 향해 테이퍼 형상으로 퍼지도록 경사진 경사부를 설치한 것을 특징으로 하는 축열식 연소 장치.
청구항 1 또는 청구항 2항에 기재된 축열식 연소 장치를 사용한 것을 특징으로 하는 가열로.