JPH0351614Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、バーナノズルに関し、詳しくは、
高圧気流式で霧化噴霧させるもので、ターンダウ
ン比が大きくでき、負荷変動の大きなものを含め
てあらゆるボイラに使用可能なバーナノズルに関
するものである。

従来の技術 霧化噴霧式の油バーナとして、従来、油圧式、
回転式、低圧空気式、高圧式等があるが、上記油
圧式のものでは、ターンダウン比が小さく（１：
５以下）負荷変動の大きなものには使用出来ない
欠点があり、また、回転式のものは中小容量で大
型ボイラには不敵であると共に回転カツプにカー
ボンは付着して噴霧が悪化する欠点がある。ま
た、低圧空気式のものはターンダウン比が小さ
く、小容量であるため、負荷変動の少ない小型ボ
イラにしか適用出来ないと共に、粘度の低い良質
重油を必要とする等の欠点があつた。

高圧空気式のものは、ターンダウン比が上記し
た形式のものに比べて大きくでき、あらゆるボイ
ラに適用できる利点を有するものである。

考案が解決しようとする問題点 上記した高圧空気式のものは、他の形式のもの
と比較してターンダウン比を大きく出来る等の利
点を有するが、この種の従来のものは、噴角が比
較的狭く、特に、噴量が少なくなると噴角が著し
く狭くなり粒径が粗くなる欠点があり、かつ、飛
翔距離が長いと共に霧のスピードが速いため、着
火性に問題があり、また、火炎分布が悪い等の欠
点もあつた。

問題を解決するための手段 この考案は上記した問題を解決せんとするもの
で、アダプター内にステムを挿入すると共に、該
アダプターの先端にノズル本体を連結し、該ノズ
ル本体内にノズルチツプをセンタリングして組込
んで上記ステムと接続し、上記ノズル本体内周面
とノズルチツプ外周面の間に空気通路を設けてア
ダプターに開口した空気供給孔と連通する一方、
連接するステムおよびノズルチツプの軸芯に沿つ
て油通路を穿設したバーナノズルであつて、 上記ノズルチツプの四隅を円弧状に切欠いた角
柱部をノズル本体の筒部が外嵌して、４方向に分
離された混合通路を形成し、該ノズルチツプ油通
路先端より上記各混合通路に開口する４個の油通
路を90度間隔をあけて設け、上記混合通路で気液
を混合すると共に、該混合部位より先端側で、ノ
ズルチツプに先端に向かつて縮小するテーパ部
と、該テーパ部の先端を径方向に拡張した厚肉の
先端円柱部を形成すると共に、ノズル本体に上記
ノズルチツプテーパ部の外周を混合液通路を形成
して囲繞する筒部を形成し、該筒部の先端を内方
に屈折させ、該屈折部の先端を上記先端円柱部の
外周縁と所定間隔をあけて対向させ、この屈折部
先端と先端円柱部背面との間に噴霧が軸芯方向と
直角に噴出すると共に、その中心部が先端円柱部
の周面に沿つて流れる噴口を形成していることを
特徴とするバーナノズルを提供するものである。

実施例 以下、この考案を図面に示す実施例により詳細
に説明する。

図中、１はアダプター、２はアダプター１内に
軸芯に沿つて挿入するステム、３はアダプター１
の後端に螺嵌して連結するキヤツプ、４はアダプ
ター１の先端に螺嵌して連結するノズル本体、５
はノズル本体４内に組付けてステム２の先端に接
続するノズルチツプである。上記した各部材は全
て熱による歪みが発生しにくい応力除去焼なまし
をした耐熱材を使用して形成している。

上記ステム２はその先端をノズル本体４に螺嵌
し、ノズル本体４をアダプター１に連結すること
によりアダプター１内に挿入し、その後端をアダ
プター１の後端に連結したキヤツプ３の先端に嵌
合保持されて、アダプター１内にその内周面と所
定間隔をあけて軸芯に沿つて配置される。該ステ
ム２の外周とアダプター１の内周との間には、中
央部に細い環状の空気通路７を形成すると共に、
該空気通路７の先端側に大径の空気通路８を形成
してするまた、ステム２の先端近傍を、ノズル本
体との螺嵌部２ａを残して左右両側を切欠き、該
切欠部２ｂとノズル本体４の後端内周面の間に、
周方向に２分割された空気通路９を上記空気通路
８に連通して設けている。更に、ステム２の先端
に漸次小径としたテーパ部２ｃを形成し、該テー
パ部２ｃとノズル本体４との間に環状の空気通路
１０を上記空気通路９に連通して設けている。ア
ダプター１の中央部には空気供給孔３１を穿設し
て上記空気通路７に空気を供給し、通路８，９，
１０へと高圧空気を流通させるようにしている。
また、ステム２の軸芯に沿つて油通路１１を貫通
し穿設し、該油通路１１の先端側１１ａを後側部
１１ｂより小径とし、該後側部をキヤツプ３の軸
芯に沿つて貫設した大径の油供給路１２に連通し
ている。

ノズル本体４内に組込んだステム２の先端に連
接するノズルチツプ５は、図示の如く、大径の円
柱部１３の先端中央部より四隅を円弧状に切り欠
いた角柱部１４を突出し、該角柱部１４の先端に
続いて漸次縮小したテーパ部１５を形成し、該テ
ーパ部１５の先端を拡張して先端円柱部１６を形
成している。上記大径円柱部１３から角柱部１４
にかけて中央軸芯に沿つて油通路１７を穿設する
と共に、該油通路１７の先端近傍に90度間隔をあ
けて４個の分岐油通路１８を屈折して穿設し周面
に開口している。また、大径円柱部１３には、油
通路１７の周囲に90度間隔をあけて４つの空気通
路１９を穿設し、大径部１３の先端面に開口して
いる。該ノズルチツプ５を組込むノズル本体４
は、図示の如く、ノズルチツプ５の円柱大径部１
３を嵌合する円筒部２０と、該円筒部２０の先端
より漸次縮小しノズルチツプ５の角柱部１４の円
弧部と嵌合して囲繞するテーパ状筒部２１と、該
筒部２１の先端より突出してノズルチツプ５のテ
ーパ部１５を囲繞する円筒部２２と、該円筒部２
２の先端より内方に屈折し、その先端がノズルチ
ツプ５の先端円柱部１６の外周と所定間隔をあけ
て対向する屈折部２３を一体に形成している。該
ノズル本体４とノズルチツプ５との間には、テー
パ状筒部２１と角柱部１４との間の漸次芯縮小す
る空気通路２４と、上記筒部先端内周面と角柱部
外周面との間の４方向に分離された混合通路２５
と、円筒部２２とテーパ部１５との間の通路２６
を設け、屈折部２３の先端と先端円柱部１６の背
面との間の噴出口２７を設けている。

次に、上記構造のバーナノズルにおける噴霧作
用について説明する。

キヤツプ３の油供給路１２より供給される油
は、ステム２内の油通路１１、ノズルチツプ５内
の油通路１７，１８を経て、ノズル本体４との間
の混合通路２５へ流通される。一方、高圧空気は
アダプター１の供給孔３１より供給され、アダプ
ター１とステム２との間の空気通路７，８を経
て、ステム２とノズル本体４との間の空気通路
９，１０へ流通し、ノズルチツプ５内の４個の空
気通路１９を経てノズルチツプ５とノズル本体４
との間の空気通路２４へ流通し、上記混合通路２
５で油と混合する。該混合液は通路２５より通路
２６を経て、噴出口２７より噴霧される。その
際、噴出口２７が、ノズルチツプ５の先端円柱部
１６の背面外周縁と該外周縁と対向する屈折部２
３の先端に位置し軸芯方向と直交する方向に開口
しているため、該噴出口２７より霧は軸芯方向よ
り該軸芯に対して直角方向の広い範囲に向かつて
噴出され、噴霧角度は極めて広くなる（40°〜
130°）。また、中心部は先端円柱部１６の周面に
沿つて流れ、円柱部１６の前方で内方に巻き込
み、噴霧パターンが第９図Ｉに示すように、燃焼
に最も適したキノコ状、即ち、一旦広がつた後に
内方に向かう状態となる。

このような噴霧の直径Ｄと距離Ｌの比が、Ｌ／
Ｄ≒１／２のキノコパターンとなると、噴霧の飛
翔距離が短くなり、かつ、噴角が広い場合も狭い
場合も安定した飛翔距離が得られる。また、キノ
コパターンのため霧のスピードが遅くなると共に
中心部に巻き込まれた低速領域が出来るため、着
火性が良好となる。これに対して、この種の従来
のバーナノズルでは飛翔距離が長く、かつ、第９
図に示す噴角が広角の場合は比較的短炎とな
り、に示す狭角の場合は比較的長炎となり安定
性を欠くと共に、いずれも霧のスピードが速いた
め着火性が悪い欠点があつた。また、本バーナノ
ズルではノズル噴角が広角であるため、特に、小
噴量のときでも、噴射角が狭くならず、（１時間
当たり１リツトルの時、40°）かつ、粉径も粗く
ならない。上記ノズルを空気圧1.5、液圧1.2で試
験した場合の噴角と噴霧のパターンとの相関関係
は第１０図に示す通りである。さらに、本バーナ
ノズルではターンダウン比が１：２（噴量１〜20
リツトル／時間、粒径30〜70μ）と大きくするこ
とができ、負荷変動の大きなものにも好適に適用
することができる。

また、ノズルチツプ５はその大径円柱部１３が
ノズル本体４の円柱部２０にセンターリングして
嵌合するため、ノズルチツプ５とノズル本体４と
のセンターズレがなく、かつ、４方向に分離され
た通路２５にそれぞれ油通路１８より油が流出し
て空気と混合するため、４本の強炎部があり油の
幾何学的分散が良好となり、火炎分布もよくな
る。かつ、ノズルチツプ５やノズル本体４等を耐
熱材で形成しているため熱による歪みが少ない。
よつて、噴出される霧の片寄り及びねじれが少な
く、火炎分布が良好となる。

さらに、本バーナノズルでは空気の消費量が、
１分間当たり25〜38リツトルと少なく、かつ、従
来のノズルでは噴出直後に特に粗大粒子が出る
が、本ノズルでは空気と油のコントロールにより
粗大粒子の噴出が防止出来る。

効 果 以上の説明よりあきらかなように、この考案に
係るバーナノズルによれば、噴角が広角で小噴量
になつてもあまり狭くならず、かつ、ターンダウ
ン比が１：20であるため、負荷変動の大きなもの
にも好適に使用できる。また、噴射パターンが燃
焼用に最も適したキノコ状であるため、飛翔距離
が短く、安定しており、かつ、霧のスピードが遅
いため着火性がよく、さらに、火炎分布が良いた
め、燃焼が安定して行える。また、本バーナノズ
ルは各部材の組付、分解が簡単であり、かつ、構
造が簡単で小型化できる等の種々の利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図の本バーナノズルの正面図、第２図は第
１図の−線断面図、第３図は第１図の左側面
図、第４図は第１図の右側面図、第５図は第２図
の−線断面図、第６図は第２図の−線断
面図、第７図は第２図の−線断面図、第８図
はノズル先端部の拡大図では断面図、は側面
図、第９図は噴射パターンを示し、は本バーナ
ノズルのパターン、，は従来のパターンを示
す概略図、第１０図は噴角と噴射パターンとの関
係を示す線図である。 １……アダプター、２……ステム、３……キヤ
ツプ、４……ノズル本体、５……ノズルチツプ、
７，８，９，１０，１９，２４……空気通路、１
１，１７，１８……油通路、２５，２６……混合
通路、１６……先端円柱部、２３……屈折部、２
７……噴出口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アダプター内にステムを挿入すると共に、該ア
   ダプターの先端にノズル本体を連結し、該ノズル
   本体内にノズルチツプをセンタリングして組込ん
   で上記ステムと接続し、上記ノズル本体内周面と
   ノズルチツプ外周面の間に空気通路を設けてアダ
   プターに開口した空気供給孔と連通する一方、連
   接するステムおよびノズルチツプの軸芯に沿つて
   油通路を穿設したバーナノズルであつて、 上記ノズルチツプの四隅を円弧状に切欠いた角
   柱部をノズル本体の筒部が外嵌して、４方向に分
   離された混合通路を形成し、該ノズルチツプ油通
   路先端より上記各混合通路に開口する４個の油通
   路を90度間隔をあけて設け、上記混合通路で気液
   を混合すると共に、該混合部位より先端側で、ノ
   ズルチツプに先端に向かつて縮小するテーパ部
   と、該テーパ部の先端を径方向に拡張した厚肉の
   先端円柱部を形成すると共に、ノズル本体に上記
   ノズルチツプテーパ部の外周を混合液通路を形成
   して囲繞する筒部を形成し、該筒部の先端を内方
   に屈折させ、該屈折部の先端を上記先端円柱部の
   外周縁と所定間隔をあけて対向させ、この屈折部
   先端と先端円柱部背面との間に噴霧が軸芯方向と
   直角に噴出すると共に、その中心部が先端円柱部
   の周面に沿つて流れる噴口を形成していることを
   特徴とするバーナノズル。