JPS6361813A - バ−ナ／噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばオイルあるいはガスを燃焼させるボイ
ラに用いるのに適当なバーナ／噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

英国特許第１５５３７６７号にはバーナ／噴射装置が開
示されている。このバーナ／噴射装置においては、空気
吸入ファンがコンプレッサに対して軸線方向に連結され
、このため空気が該コンプレッサ中に流入されると、軸
線方向に配置された渦流パターンとして該コンプレッサ
から流出させられ得るようになっており、また燃料噴射
ヘッドは燃料を共通の長手方向軸線に沿って空気渦流の
中心に噴射すべくコンプレッサと空気吸入ファンとに対
して一直線上に配置され、さらに点火手段が空気／燃料
混合物を点火すべく設けられている。

〔発明の目的および構成〕

本発明の目的は上述したような従来のバーナ／噴射装置
を改善することである。

本発明によれば、特にオイル燃焼ボイラに用いられるバ
ーナ／噴射装置であって、直列に配置された一対の空気
吸入ファンを具備し、該空気吸入ファンの各々がコンプ
レッサに軸線方向に連結され、このため空気が該コンプ
レッサ中に流入されると、軸線方向に配置された渦流パ
ターンとして各コンプレッサから流出させられ得るよう
になっており、上述のように直列に配置された空気吸入
ファンと前記コンプレッサとが燃料噴射ヘッドと共に二
段階圧縮機を構成し、該燃料噴射ヘッドが燃料を共通の
長手方向軸線に沿って空気渦流の中心に噴射すべく前記
二段階圧縮機に対して一直線上に配置されており、さら
に、空気／燃料混合物を点火するための点火手段を具備
し、前記二段階圧縮機の第１段目圧縮部のコンプレッサ
の出口部と前記二段階圧縮機の第２段目圧縮部の空気吸
入ファンの入口部との間に空気移送室が形成され、該空
気移送室が前記第１段目圧縮部から流出する加圧空気流
の方向に変更を生じさせて、該加圧空気流の回転質量体
が前記第２段目圧縮部の空気吸入ファンの入口部中に送
り込まれるようになっているバーナ／噴射装置が提供さ
れる。

このようなバーナ／噴射装置の構成によれば、第２段目
圧縮部では、空気に運動を開始させるということにおい
て消費されるエネルギは皆無とされて、該第２段目圧縮
部の直径特性に対する圧力が改善されることになる。

本発明において、好ましくは、上述の空気移送室には複
数の翼要素が設けられ、第１段目圧縮部から流出する加
圧空気が第２段目圧縮部に流入する手前で該翼要素によ
って該加圧空気に渦流パターンが生じさせられる。この
ような構成によれば、第２段目圧縮部では、導入空気に
運動を開始させるということにおいて消費されるエネル
ギは殆ど無いかあるいは皆無とされて、該第２段目圧縮
部の直径特性に対する空気圧力が改善されることになる
。

本発明において、好ましくは、上述の一対の空気吸入フ
ァンがその間に介在させられた共通の原動機によって駆
動される。このような構成によれば、原動機は第１段目
圧縮部から流出する空気流を受け、これにより該原動機
は冷却されることになるので、別個の冷却ファンを設け
る必要はなくなる。

本発明において、好ましくは、上述の一対の空気吸入フ
ァンを共通のシャフト上に設置する際の相対的設置関係
については、空気流の特性と、各空気吸入ファンの先端
速度と、各空気吸入ファンによって得られる空気圧力と
の間に所定の相関関係が成立するように予め決められる
。

空気吸入ファンのそれぞれの翼数間の比と上述の相関関
係とについては、一対の空気吸入ファンの各々から音圧
バランスが得られるようにされ、これにより互いの圧力
波の相殺が行われることになる。この結果、本発明によ
るバーナ／噴射装置はきわめて静かな作動を行うことに
なる。例えば、３１．５ヘルツないし８にヘルツ間の倍
音（オクターブ）では低ノイズ定格となるような音スペ
クトルを得ることができる。

以下余白 〔実施例〕 次に、添付図面を参照して、本発明によるバーナ／噴射
装置の実施例について説明することにする。

第１図に示すように、バーナ／噴射装置はケーシング１
０を具備し、このケーシング１０は二段階圧縮機上にす
なわち第１段目圧縮部Ａと第２段目圧縮部Ｂとの上に設
けられる。

第１段目圧縮部Ａは空気吸入ファン１１を具備し、この
空気吸入ファン１１はフランジ付きプレート１２によっ
て原動機１３に取り付けられる。

詳しく述べると、空気吸入ファン１１はフランジ付きプ
レート１２の中央スリーブ１５とクランプ手段１６とに
よって原動機１３の後方側出力シャフト１４に固着され
る。

空気吸入ファン１１は一体化された空気入口室すなわち
空気導入開口部１７が設けられ、その中にはファン翼１
８の後方部が延在する。空気吸入ファン１１は適宜の数
のファン翼を備えてもよいが、その翼数については、好
ましくは、８枚ないし１２枚とされる。

空気入口室すなわち空気導入開口部１７は空気取入れダ
クト１９と整合させられ、その空気取入れダクト１９は
ケーシング１０に連結される。

第１段目圧縮部Ａには、また、ケーシング１０と剛直に
一体化されたコンプレッサ２０と一連の弧状質２１とが
設けられる。この弧状質２１の翼数についても、適宜の
枚数とすることができるが、好ましくは１０枚あるいは
１２枚とされる。

第１段目圧縮部Ａのコンプレッサ２０の出口部には空気
移送室２２が設けられ、この空気移送室２２は後でＮ単
に言及するように第２段目圧縮部Ｂの入口部と整合させ
られる。

空気移送室２２内では渦流発生機構が作動するようにな
っており、該渦流発生機構は一連の弧状質２３からなり
、これら弧状質２３は取付手段２４によって原動機１３
の本体に固定される。弧状質２３はコンプレッサ２０の
弧状質２１とは反対側に円弧を描くようにされる。

第１段目圧縮部Ａから流出される加圧空気は弧状質２３
によって所定の渦流パターンで渦流とされ、その結果と
してまたその渦流空気が回転質量体として第２段目圧縮
部Ｂに流入するという事実（すなわち、第２段目圧縮部
Ｂでは、空気に運動を開始させるということにおいて消
費されるエネルギは皆無であるという事実）から、第２
段目圧縮部Ｂの直径特性に対する空気圧力が大巾に改善
されることになる。

第２段目圧縮部Ｂもまた空気吸入ファン２５を具備し、
この空気吸入ファン２５には空気入口室すなわち空気導
入開口部２６が設けられる。空気導入開口部２６は空気
移送室２２と直ぐ隣接された状態で整合させられる。空
気吸入ファン２５は原動機１３の前方側出力シャフト２
７に固着されこの固着態様は空気吸入ファン１１を原動
機１３の後方側出力シャフト１４に固着する場合と同様
である。なお、空気吸入ファン２５の固着に係わる構成
要素については、空気吸入ファン１１の固着に係わる構
成要素を示す参照番号に英文字“Ａ”を付したもので示
されている。

第２段目圧縮部Ｂにもまた弧状質２８を備えたコンプレ
ッサ２７が設けられる。また、空気吸入ファン２５の弧
状質２８の枚数とコンプレッサ２７の弧状質２８の枚数
とについても、空気吸入ファン１１とコンプレッサ２０
との場合と一致させられる。

バーナ／噴射装置の点火手段付き燃料噴射ヘッドは参照
番号３０でもって示され、また燃料噴射ヘッド３０の入
口部は参照番号３１でもって示されている。

二段階圧縮機は参照番号３２で示す箇所で燃料噴射ヘッ
ド３０にヒンジ付けされ、これにより二段階圧縮機と燃
料噴射ヘッドとが清掃や保守のために分離され得るよう
になっている。

共通の原動機１３は好ましくは電動モータとされ、これ
は第１段目圧縮部Ａから流出して第２段目圧縮部Ｂに流
入する空気流中に置かれるので、電動モータ１３に別個
の冷却ファンを取り付ける必要はない。

注目すべき点としては、バーナ／噴射装置の出力が減少
されると、電動モータ１３を通過する空気量も少なくな
って冷却効果が低下し、その結果電動モータ１３の力率
が増大するという点が挙げられる。

しかしながら、第５図に示すような第２の実施例におい
ては、バーナ／噴射装置のケーシング１０Ｂの外部モー
タ３５が配置されることになる。

このような構成によれば、ファン速度を増すことによっ
て同一寸法構成のものから得られるファン圧力を一層大
きくすることが可能である。モータ３５の配置が異なる
点を別にすれば、第２の実施例の種々の構成要素は第１
図に示した実施例のものと同様であるので、第５図では
同様な構成要素については、第１図で用いた参照番号に
英文字“Ｂ”を付したもので示されている。

本発明によるバーナ／噴射装置の構成では、ファン翼１
８および２９の位置については、互いに調整された関係
とすることができるので、空気の流れ特性と、ファン翼
の先端速度と、第１段目圧縮部Ａおよび第２段目圧縮部
Ｂで得られる空気圧力との間の相関関係を予め決めてお
くことができる。このような相関関係によって空気吸入
ファン１１および２５の各々から音圧バランスが得られ
、これにより互いの圧力波の相殺が特にバーナ／噴射装
置を静かに作動させるような程度で行われることになる
。例えば、３１．５ヘルツないし８にヘルツ間の倍音（
オクターブ）によって分析的に測定された際の音スペク
トルによれば、低ノイズ定格が得られることになる。

また、低ノイズ定格については、別の方法、例えばファ
ン翼１８および２９の翼長を互いに関して変えることに
よってかつ空気導入開口部の直径を変えることによって
も得ることができる。空気吸入ファン１１の弧状Ｒ１８
の長さを空気吸入ファン２５の弧状質２９の長さの１０
％長くすると、バーナ／噴射装置のノイズレベルが大巾
に減少することが分かった。この場合、空気導入開口部
１７の直径については、空気吸入ファン１１の寸法形状
の変動に対応する程度まで調節されなければならない。

一方、空気吸入ファン１１および２５が互いに異なった
翼数を持つ場合には、ファン翼１８および２９を必ずし
も互いに調整された配置関係とする必要なしにノイズレ
ベルを十分に減少させ得ることも分かった。第１の空気
吸入ファン１１のファン翼１８の枚数と第２の空気吸入
ファン２５のファン翼２９の枚数との比率が２：３であ
る場合に最良の結果が得られることが判明した。例えば
、第１の空気吸入ファン１１には８枚のファン翼１８を
設け、また第２の空気吸入ファン２５には１２枚のファ
ン翼２９を設けることができる。

最後に、本発明によるバーナ／噴射装置においては、そ
れを適用し得るオイル燃焼ボイラや炉の高い出力空気圧
と空気流の容量との望ましい組合わせについては広範囲
に亙って得られるということが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバーナ／噴射装置の縦断面の半分
を示す半縦断面図、第２図は本発明によるバーナ／噴射
装置の側面図、第３図は本発明によるバーナ／噴射装置
の平面図、第４図は本発明によるバーナ／噴射装置の端
面図、第５図は本発明によるバーナ／噴射装置を別の実
施例として示す縦断面図である。 １０・・・ケーシング、 １１　、２５・・・空気吸入ファン １４・・・後方側出力シャフト、 １３　、３５・・・原動機（電動モータ）、１７　、２
６・・・空気入口室（空気導入開口部）、１８　、２９
・・・ファン翼（弧状質）、２７′・・・前方側出力シ
ャフト、 ２０　、２７・・・コンプレッサ、 Ａ・・・第１段目圧縮部、 Ｂ・・・第２段目圧縮部。 以下余白 手続補正書（方式） 昭和６２年８月ｚｔ日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 】、事件の表示 昭和６２年特許願第１１０９２６号 ２、発明の名称 バーナ／噴射装置 ３ｏ　　補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 名称　ダンフィー　オイル　アンド　ガスバーナーズ　
リミティド　（外１名） ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光
虎ノ門ビル　電話５０４−０７２１５、補正命令の日付 ６、補正の対象 ｆｌｌ　　ｉｊ書の「出願人の代表者」の欄（２）委任
状 （３）明細書 ７、　補正の内容 ＋ｌ）　（２＋　　別紙の通り （３）　　明細書の浄書（内容に変更なし）８、添付書
類の目録 （１）訂正願書　　　　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特にオイル燃焼ボイラに用いられるバーナ／噴射装
   置であって、直列に配置された一対の空気吸入ファンを
   具備し、該空気吸入ファンの各々がコンプレッサに軸線
   方向に連結され、このため空気が該コンプレッサ中に流
   入されると、軸線方向に配置された渦流パターンとして
   各コンプレッサから流出させられ得るようになっており
   、上述のように直列に配置された空気吸入ファンと前記
   コンプレッサとが燃料噴射ヘッドと共に二段階圧縮機を
   構成し、該燃料噴射ヘッドが燃料を共通の長手方向軸線
   に沿って空気渦流の中心に噴射すべく前記二段階圧縮機
   に対して一直線上に配置されており、さらに、空気／燃
   料混合物を点火するための点火手段を具備し、前記二段
   階圧縮機の第１段目圧縮部のコンプレッサの出口部と前
   記二段階圧縮機の第２段目圧縮部の空気吸入ファンの入
   口部との間に空気移送室が形成され、該空気移送室が前
   記第１段目圧縮部から流出する加圧空気流の方向に変更
   を生じさせて、該加圧空気流の回転質量体が前記第２段
   目圧縮部の空気吸入ファンの入口部中に送り込まれるよ
   うになっているバーナ／噴射装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のバーナ／噴射装置に
   おいて、前記空気移送室には複数の翼要素が設けられ、
   前記第１段目圧縮部から流出する加圧空気が前記第２段
   目圧縮部に流入する手前で前記翼要素によって該加圧空
   気に渦流パターンが生じさせられることを特徴とするバ
   ーナ／噴射装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載のバーナ
   ／噴射装置において、前記一対の空気吸入ファンがその
   間に介在させられた共通の原動機によって駆動されるこ
   とを特徴とするバーナ／噴射装置。 ４、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに
   １項に記載のバーナ／噴射装置において、前記一対の空
   気吸入ファンを共通のシャフト上に設置する際の相対的
   設置関係については、空気流の特性と、各空気吸入ファ
   ンの先端速度と、各空気吸入ファンによって得られる空
   気圧力との間に所定の相関関係が成立するように予め決
   められていることを特徴とするバーナ／噴射装置。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   項に記載のバーナ／噴射装置において、前記第１段目圧
   縮部の空気吸入ファンの翼数と前記第２段目圧縮部の空
   気吸入ファンの翼数との比が２：３であることを特徴と
   するバーナ／噴射装置。 ６、特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   項に記載のバーナ／噴射装置において、前記第１段目圧
   縮部の空気吸入ファンの翼長が前記第２段目圧縮部の空
   気吸入ファンの翼長よりも１０％長いことを特徴とする
   バーナ／噴射装置。