專利名稱：熔化爐用的燃燒裝置及熔化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔化爐用的燃燒裝置及具備該熔化爐用的燃燒裝置的熔化爐，所述熔化爐用的燃燒裝置中，對(duì)熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出部設(shè)置為，從上述燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料噴出，對(duì)上述燃燒空間將燃燒用空氣朝斜下供給的燃燒用空氣供給部設(shè)在上述燃料噴出部的上部部位。
背景技術(shù)：
這樣的熔化爐用的燃燒裝置是在將玻璃或金屬等熔化對(duì)象物熔化的熔化爐中使用的，作為裝備有這樣的熔化爐用的燃燒裝置的熔化爐，周知有側(cè)口型的結(jié)構(gòu)、端口型的結(jié)構(gòu)。側(cè)口型的熔化爐的熔化爐用的燃燒裝置N為沿著熔化槽2的將原料投入的投入口4i和將熔融物取出的取出口 4e排列的方向排列在熔化槽的橫側(cè)部的構(gòu)造(參照?qǐng)D2)。另一方面，端口型的熔化爐的將原料投入的投入口 4i設(shè)在熔化槽2的上游側(cè)側(cè)部，將熔融物取出的取出口 4e設(shè)在熔化槽的下游側(cè)正面，燃燒裝置N設(shè)在投入口 4i的附近(參照?qǐng)D22)。作為這樣的熔化爐用的燃燒裝置，發(fā)明者們提出了下述結(jié)構(gòu):具備將氣體燃料噴出的中央噴出路、和位于其周部的環(huán)狀的周圍噴出路，使周圍噴出路的前端側(cè)比中央噴出路突出，并且形成為越靠前端側(cè)越小徑的尖細(xì)狀，將氣體燃料以在前端側(cè)聚束的方式噴出。通過采用該結(jié)構(gòu)，不需要用來將燃料噴出部冷卻的專用的冷卻用流體，同時(shí)能夠形成火勢(shì)較強(qiáng)(直線性高且強(qiáng))的火焰并且能夠抑制NOx的發(fā)生(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:特許第4046633號(hào)公報(bào)(圖5、圖6)。

發(fā)明內(nèi)容
目前，作為采用這樣的燃燒裝置的熔化爐，也正在出現(xiàn)其熔化槽為小型的結(jié)構(gòu)。在以這樣的小型的熔化槽為對(duì)象的情況下，例如，在圖23所示的側(cè)口型的熔化爐中，位于熔融物的移動(dòng)方向的兩側(cè)(圖23的左右兩側(cè))的爐壁接近。另一方面，在端口型的熔化爐中，在熔融物的移動(dòng)方向的下游側(cè)(圖22的右側(cè))，對(duì)置于具備燃燒用空氣供給部及燃料噴出部的爐壁的分隔壁(圖22的100)的位置接近于燃燒裝置。在這樣的熔化爐中，在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余(在燃燒空間中該方向的距離較短)，在以往型的例如專利文獻(xiàn)I所示的燃燒裝置中，為了使火焰變短而需要提高氣體噴出速度。如果這樣提高氣體噴出速度，則發(fā)生因火焰亮度下降帶來的效率惡化，NOx生成量增加。進(jìn)而，在采用側(cè)口型的交替燃燒形式的熔化爐構(gòu)造的情況下，如圖23所示，有通過一方燃燒裝置形成的火焰侵入到另一方燃燒用空氣供給口中的情況，不能將通過火焰產(chǎn)生的熱充分地用于熔化對(duì)象物的熔化，并且將圖23的用X表示的爐頂部位加熱，有可能將爐損傷。本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而做出的，其目的是提供一種在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度下降帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的燃燒裝置。用來達(dá)到上述目的的熔化爐用的燃燒裝置，對(duì)熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出部設(shè)置為，從上述燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料噴出；在上述燃料噴出部的上部部位，設(shè)有對(duì)上述燃燒空間將燃燒用空氣朝向斜下方供給的燃燒用空氣供給部；該熔化爐用的燃燒裝置的特征結(jié)構(gòu)為，作為上述燃料噴出部，在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察至少具備在特定方向上排列的第I燃料噴出部和第2燃料噴出部而構(gòu)成；構(gòu)成為，從上述第I燃料噴出部噴出的第I噴出流和從上述第2燃料噴出部噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。該熔化爐用的燃燒裝置設(shè)置在熔化爐中，但從燃燒用空氣供給部對(duì)燃燒空間將燃燒用空氣朝斜下方供給，從燃料噴出部將氣體燃料向熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出。因而，從燃料噴出部噴出的氣體燃料在燃燒空間中與燃燒用空氣混合，在熔化槽上方燃燒。該燃料噴出部在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察至少具備沿特定方向排列的第I燃料噴出部和第2燃料噴出部而構(gòu)成。通過該燃燒形成的火焰以從第I燃料噴出部噴出的第I噴出流和從第2燃料噴出部噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞的狀態(tài)形成，所以成為在包括第I噴出流及第2噴出流的燃料噴出部和碰撞位置的面內(nèi)沿特定方向擴(kuò)展的火焰。即，作為火焰整體，能夠容易地形成在其噴出方向上比較短、在特定方向上打開的(擴(kuò)展的)火焰。結(jié)果，成為即使在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余(在燃燒空間中該方向的距離較短)的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度下降帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的燃燒裝置。為了構(gòu)成具備上述特征結(jié)構(gòu)的熔化爐用的燃燒裝置，優(yōu)選的是，上述第I燃料噴出部及上述第2燃料噴出部分別具備單一的燃料噴出孔而構(gòu)成，構(gòu)成為，從位于上述特定方向的一方的第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流與從位于上述特定方向的另一方的第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。通過這樣構(gòu)成，能夠以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成火焰長(zhǎng)比較短、在特定方向上充分地打開(擴(kuò)展)的火焰。因而，在爐側(cè)壁的附近也能夠充分地進(jìn)行爐頂、被加熱物的加熱。此外，在該結(jié)構(gòu)中，容易在某種程度上抑制在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與特定方向正交的正交方向上的火焰的擴(kuò)展。為了構(gòu)成具備上述特征結(jié)構(gòu)的熔化爐用的燃燒裝置，優(yōu)選的是，在上述第I燃料噴出部及上述第2燃料噴出部的各自上，在上述燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察以沿與上述特定方向正交的正交方向排列的狀態(tài)具備多個(gè)燃料噴出孔；在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔間，關(guān)于位于成對(duì)的一方的第I燃料噴出孔和位于另一方的第2燃料噴出孔，構(gòu)成為，從上述第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流與從上述第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。通過這樣構(gòu)成，能夠形成火焰長(zhǎng)比較短、在特定方向上充分地打開(擴(kuò)展)的火焰。因而，即使在爐側(cè)壁的附近也能夠充分地進(jìn)行爐頂、被加熱物的加熱。進(jìn)而，在該結(jié)構(gòu)中，能夠某種程度上確保在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與特定方向正交的正交方向上的火焰的擴(kuò)展。
在具備上述多個(gè)燃料噴出孔的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述第I燃料噴出部上具備的多個(gè)上述第I燃料噴出孔及上述第2燃料噴出部上具備的多個(gè)上述第2燃料噴出孔構(gòu)成為，在上述特定方向觀察中，在噴出下游側(cè)以放射狀擴(kuò)展、或者會(huì)聚到規(guī)定范圍內(nèi)。通過采用以放射狀擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，能夠充分確保在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與特定方向正交的正交方向上的火焰的擴(kuò)展。通過采用會(huì)聚到規(guī)定范圍內(nèi)那樣的結(jié)構(gòu)，能夠充分抑制在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與特定方向正交的正交方向上的火焰的擴(kuò)展。進(jìn)而，在具備在上述特定方向上成對(duì)的第I燃料噴出孔及第2燃料噴出孔而構(gòu)成的熔化爐用的燃燒裝置中，優(yōu)選的是，具備輔助噴出孔，所述輔助噴出孔相對(duì)于這些在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔位于上述第I燃料噴出孔與上述第2燃料噴出孔之間的上述特定方向上的中間位置，相對(duì)于在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔在上述燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與上述特定方向正交的正交方向上位于兩側(cè)。通過這樣在上述正交方向兩側(cè)設(shè)置輔助噴出孔，能夠進(jìn)行到此為止說明的火焰的從上述正交方向的控制，并且通過從該輔助噴出孔噴出的氣體，還能夠?qū)⑷剂蠂姵霾俊⑷剂蠂姵隹椎壤鋮s而保護(hù)。進(jìn)而，在到此為止說明的熔化爐用的燃燒裝置中，優(yōu)選的是，上述第I燃料噴出部及上述第2燃料噴出部分別具備燃料噴出孔而構(gòu)成，從位于上述特定方向的一方的第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流的氣體燃料量和從位于另一方的第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流的氣體燃料量能夠相互或獨(dú)立地調(diào)整而構(gòu)成。這樣，在第I燃料噴出孔和對(duì)應(yīng)的第2燃料噴出孔之間能夠相互關(guān)聯(lián)或獨(dú)立地調(diào)整從燃料噴出孔噴出的氣體燃料的量，由此能夠調(diào)整形成的火焰的“火焰長(zhǎng)”、“特定方向上的火焰的擴(kuò)展的程度及擴(kuò)展方向”、還有“火焰強(qiáng)度”。在以上的說明中，對(duì)有關(guān)本申請(qǐng)發(fā)明的熔化爐用的燃燒裝置進(jìn)行了說明，但有關(guān)本申請(qǐng)發(fā)明的熔化爐通過做成以下的結(jié)構(gòu)，能夠達(dá)到本申請(qǐng)發(fā)明的目的。S卩，為了構(gòu)成熔化爐，所述熔化爐對(duì)熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出部設(shè)置為，從上述燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料噴出；在上述燃料噴出部的上部部位，設(shè)有對(duì)上述燃燒空間將燃燒用空氣朝向斜下方供給的燃燒用空氣供給部；進(jìn)行氣體燃料的燃燒；通過在爐壁上設(shè)置到此為止說明的熔化爐用的燃燒裝置，能夠得到即使在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度低下帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的熔化爐。此外，為了構(gòu)成該結(jié)構(gòu)的熔化爐，優(yōu)選的是采用以下結(jié)構(gòu):設(shè)有至少一對(duì)燃燒裝置，所述燃燒裝置具有上述燃料噴出部、和對(duì)從該燃料噴出部噴出的氣體燃料供給燃燒用空氣的上述燃燒用空氣供給部；在從一側(cè)的燃燒裝置的上述燃料噴出部供給氣體燃料、從燃燒用空氣供給部供給燃燒用空氣的狀態(tài)下，另一側(cè)的燃燒裝置的上述燃燒用空氣供給部成為排放氣體導(dǎo)入部，所述排放氣體導(dǎo)入部從燃燒空間接納通過上述一側(cè)的燃燒裝置的燃燒產(chǎn)生的排放氣體，在成對(duì)的上述燃燒裝置間進(jìn)行交替燃燒，所述交替燃燒指交替地重復(fù)氣體燃料的燃燒和排放氣體的接納。在采用能夠有效率且穩(wěn)定地進(jìn)行熔化對(duì)象物的加熱熔化的交替燃燒方式的熔化爐中，也通過將有關(guān)本申請(qǐng)發(fā)明的燃燒裝置設(shè)置在爐壁上，能夠得到即使在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度低下帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的交替燃燒形態(tài)的熔化爐。在進(jìn)行這樣的交替燃燒的熔化爐中，優(yōu)選的是，關(guān)于夾著上述熔化對(duì)象物的移動(dòng)方向在兩側(cè)設(shè)有一對(duì)上述燃燒裝置的所謂側(cè)口型的熔化爐，上述另一側(cè)的燃燒裝置的燃燒用空氣供給部在火焰的軸線方向前端側(cè)開口，所述火焰通過從上述一側(cè)的燃燒裝置的上述燃料噴出部噴出的氣體燃料的燃燒形成。由有關(guān)本申請(qǐng)發(fā)明的燃燒裝置形成的火焰其火焰長(zhǎng)較短，特定方向的火焰寬度變大。結(jié)果，在下述構(gòu)造的進(jìn)行交替燃燒的熔化爐中，所述構(gòu)造指另一側(cè)的燃燒裝置的燃燒用空氣供給部在通過從一側(cè)的燃燒裝置的燃料噴出部噴出的氣體燃料的燃燒形成的火焰的軸線方向前端側(cè)開口，也能夠得到火焰不會(huì)侵入到另一側(cè)的燃燒裝置的燃燒用空氣供給部中、能夠通過直接火焰更有效率地進(jìn)行熔化對(duì)象物的熔化、爐內(nèi)的加熱的熔化爐。進(jìn)而，在到此為止說明的熔化爐中，優(yōu)選的是，在設(shè)置上述燃料噴出部的爐壁貫通孔中，爐壁貫通孔的截面積從上述燃料噴出部的前端朝向爐壁爐內(nèi)側(cè)端面依次增加；從上述第I燃料噴出部噴出的第I噴出流與從上述第2燃料噴出部噴出的第2噴出流碰撞的位置設(shè)定在比上述爐壁爐內(nèi)側(cè)端面靠爐壁內(nèi)側(cè)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制燃料噴出部的升溫、良好地保護(hù)設(shè)在該部位的噴嘴。


圖1是玻璃熔化爐的縱剖主視圖(投入口側(cè)截面)。圖2是圖1的A — A向視圖。圖3是玻璃熔化爐的縱剖主視圖(熔化對(duì)象物移動(dòng)方向的中間位置截面)。圖4是玻璃熔化爐的縱剖主視圖(取出口側(cè)截面)。圖5是玻璃熔化爐的主要部的側(cè)視圖。圖6是燃料供給部的部分切掉側(cè)視圖。圖7是表示氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖8是表示由形狀不同的噴嘴形成的各火焰的狀態(tài)的說明圖。圖9是表示由形狀不同的噴嘴加熱的爐的爐頂溫度分布的圖。圖10是表示由形狀不同的噴嘴加熱的爐的爐床溫度分布的圖。圖11是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖12是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的詳細(xì)情況的詳細(xì)圖。圖13是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖14是具備輔助火焰孔的另一實(shí)施方式的燃料噴出噴嘴的主視圖。圖15是表示能夠通過上方燃料噴出孔和下方燃料噴出孔調(diào)整燃料噴出量的燃料供給部的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是表示將燃料噴出孔在上下方向上具備4個(gè)系列、能夠獨(dú)立地調(diào)整燃料噴出量的燃料供給部的結(jié)構(gòu)的圖。圖17是另一實(shí)施方式的玻璃熔化爐的主要部的側(cè)視圖。
圖18是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖19是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖20是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖21是表示另一實(shí)施方式的氣體供給室部及燃料噴出噴嘴的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖。圖22是將有關(guān)本發(fā)明的燃燒裝置用在端口型的熔化爐中的圖。圖23是表示側(cè)口型的玻璃熔化爐中的以往技術(shù)的問題的說明圖。
具體實(shí)施例方式〔實(shí)施方式〕
以下，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，對(duì)將燃料噴出長(zhǎng)度方向設(shè)為圖5的紙面進(jìn)深方向(在圖1中是左右方向)、將燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向設(shè)為圖5的上下方向(在圖1中是上下方向)、將與燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向正交的正交方向設(shè)為圖5的左右方向(在圖1中是紙面進(jìn)深方向)的例子進(jìn)行說明。另外，所謂燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察，是指氣體燃料的總體的流動(dòng)方向觀察，例如從氣體燃料的下游側(cè)觀察上游側(cè)方向的狀態(tài)。如圖1及圖2所示，作為熔化爐的玻璃熔化爐在爐頂形成為拱型的爐主體I的下部，具備俯視(上下方向觀察)為矩形狀的熔化槽2，在區(qū)劃形成熔化槽2的爐壁4的前面部，形成有將作為熔化對(duì)象物的玻璃原料投入的投入口 4i，在爐壁4的后面部，形成有將熔化玻璃取出的取出口 4e。此外，玻璃熔化爐在形成有取出口 4e的爐壁部分的外部，設(shè)有在取出口 4e與熔化槽2連通的作業(yè)槽3，在熔化槽2的兩橫側(cè)部設(shè)有在熔化槽2的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間使氣體燃料燃燒的熔化爐用的燃燒裝置N。由此構(gòu)成為，使從投入口 4i投入的玻璃原料一邊在熔化槽2中熔化一邊朝向作業(yè)槽3流動(dòng)，通過取出口 4e將清潔的熔化玻璃向作業(yè)槽3引導(dǎo)。燃燒裝置N如圖1所示，以在熔化槽2的左右兩橫側(cè)部的各自中沿著投入口 4i和取出口 4e排列的方向(是玻璃原料的流動(dòng)方向，圖5的左右方向)排列各3個(gè)的狀態(tài)設(shè)置。并且，在圖1中構(gòu)成為，左側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N和右側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N按照一定時(shí)間(例如約15 30分鐘)交替地燃燒。如圖1所示，在爐主體I的左右的橫外側(cè)部的各自中，設(shè)有沿熔化槽前后方向(圖5的左右方向)延伸的蓄熱室T。燃燒裝置N如后述那樣構(gòu)成為，通過經(jīng)過蓄熱室T而被預(yù)熱為高溫(1000 1300°C)的燃燒用空氣A使氣體燃料燃燒。蓄熱室T構(gòu)成為，進(jìn)行了用燃燒裝置N的燃燒后的排放氣體E經(jīng)過，由此將該排放氣體E保有的熱蓄熱。燃燒裝置N分別也如圖5所示，具備從燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料向燃燒空間噴出的燃料供給部W、和設(shè)在該燃料供給部W的上方部位且對(duì)燃燒空間將燃燒用空氣A朝斜下方供給的燃燒用空氣供給部K。燃燒用空氣供給部K由在爐壁4上開口的空氣口 5、和將蓄熱室T與空氣口 5連通的空氣供給路6構(gòu)成，如上述那樣構(gòu)成為，將經(jīng)過蓄熱室T而被預(yù)熱為高溫的燃燒用空氣A向氣體燃料的燃燒區(qū)域供給。另外，燃燒用空氣A的供給速度例如是8 15m/s?？諝夤┙o路6的截面形狀及其前端的空氣口 5的形狀如圖5所示是下述魚糕狀(圓頂狀):形成為下緣是直線狀并且具備將該直線狀的下緣的兩端連結(jié)的向上方突出的彎曲狀的上緣的狀態(tài)。并且形成為，空氣供給路6的下緣部分在側(cè)視(圖1的紙面進(jìn)深方向觀察)中，相對(duì)于水平方向(圖1的左右方向)以10度朝下傾斜，空氣供給路6的上緣的頂部部分在側(cè)視(圖1的紙面進(jìn)深方向觀察)中，相對(duì)于水平方向(圖1的左右方向)以20度朝下傾斜。如圖1所示，設(shè)有流路切換機(jī)構(gòu)V，所述流路切換機(jī)構(gòu)V切換為將送風(fēng)機(jī)S的空氣向左右的蓄熱室T的一方供給并將從另一方的蓄熱室T排出的排放氣體E向外部排出的狀態(tài)、和將送風(fēng)機(jī)S的空氣向左右的蓄熱室T的另一方供給并將從一方的蓄熱室T排出的排放氣體向外部排出的狀態(tài)。構(gòu)成為，通過該流路切換機(jī)構(gòu)V切換為對(duì)左側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N供給燃燒用空氣A的狀態(tài)、和對(duì)右側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N供給燃燒用空氣A的狀態(tài)，如上述那樣，切換為使左側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N燃燒的狀態(tài)和使右側(cè)的3個(gè)燃燒裝置N燃燒的狀態(tài)。如圖6所示，燃料供給部W具備被從氣體燃料供給源供給氣體燃料的氣體供給管部10、連接在該氣體供給管部10的前端上的氣體供給室部11、以及連接在該氣體供給室部11的前端上、向燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出噴嘴12而構(gòu)成。S卩，燃料供給部W構(gòu)成為將氣體供給管部10、氣體供給室部11及燃料噴出噴嘴12一體地組裝的單元狀，并且，在使燃料噴出噴嘴12插入在爐壁4的爐壁貫通孔4s中的狀態(tài)下安裝在爐壁4上。順便說一下，燃料供給部W以氣體供給管部10的長(zhǎng)度方向以相對(duì)于水平方向(圖5的紙面進(jìn)深方向)以5 15度朝上傾斜的方式安裝。另外，在本實(shí)施方式的例示圖中，以10度朝上傾斜。在燃料噴出噴嘴12上，如在圖6、圖7中也表示那樣，在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察(圖5的紙面進(jìn)深方向觀察)在上下方向(圖5的上下方向)上排列形成有兩個(gè)燃料噴出部F1、F2，這兩個(gè)燃料噴出部F1、F2分別在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察(圖5的紙面進(jìn)深方向觀察)以沿水平方向(圖5的左右方向)排列的狀態(tài)具備多個(gè)(在該例中是3個(gè))燃料噴出孔13、14。圖7在該圖左側(cè)表示氣體供給管部10、氣體供給室部11及燃料噴出噴嘴12的側(cè)視圖(作為圖5的左右方向視圖的圖7(a))，在該圖右上方，表示氣體供給室部11及燃料噴出噴嘴12的俯視圖(作為圖5的上下方向視圖的圖7(c))，在該圖右下方，表示燃料噴出噴嘴12的主視圖(作為圖5的紙面進(jìn)深方向視圖的圖7 (b))(在圖11、圖12、圖13中相同)。并且，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14形成為，使得在側(cè)視(圖5的左右方向觀察)中來自各燃料噴出孔13、14的噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。這里，關(guān)于燃料噴出部F1、F2及燃料噴出孔13、14，由于燃料噴出部Fl及燃料噴出孔13位于鉛直方向上方(特定方向的一方)，所以構(gòu)成本發(fā)明的上方燃料噴出部(第I燃料噴出部的一例)及上方燃料噴出孔(第I燃料噴出孔的一例)。燃料噴出部F2及燃料噴出孔14由于位于鉛直方向下方(特定方向的另一方)，所以構(gòu)成本發(fā)明的下方燃料噴出部(第2燃料噴出部的一例)及下方燃料噴出孔(第2燃料噴出孔的一例)。此外，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14的燃料噴出方向關(guān)于燃料噴出部Fl及燃料噴出孔13為斜下方，關(guān)于燃料噴出部F2及燃料噴出孔14，形成為斜上方的狀態(tài)。此外，如圖7所示，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14的燃料噴出長(zhǎng)度方向形成為在俯視(圖5的上下方向觀察)中并行排列的狀態(tài)。兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14形成為，使它們的孔徑相同，并且孔的長(zhǎng)度與孔的直徑相比為2倍以上。氣體供給室部11如圖6及圖7所示，形成為相對(duì)于燃料噴出噴嘴12的兩個(gè)燃料噴出部F1、F2具備共同的燃料供給室G的狀態(tài)。具體而言，圓筒狀的主體部IlA的前端開口連接在燃料噴出噴嘴12的背面部，在圓筒狀的主體部IlA的背部，設(shè)有連接氣體供給管部10的背壁部11B。氣體供給管部10采用在其基端側(cè)連接到氣體供給管(未圖示)的連接部上的構(gòu)造，采用其前端側(cè)連接到氣體供給室部11的燃料供給室G上的結(jié)構(gòu)。在氣體供給管部10的基端上，配設(shè)有具備流量調(diào)整用的操作杠桿21的流量調(diào)整閥R。該流量調(diào)整閥R構(gòu)成流量變更調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)H，所述流量變更調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)H將從燃料噴出噴嘴12的兩個(gè)燃料噴出部F1、F2噴出的氣體燃料量變更調(diào)節(jié)。并且，來自燃燒裝置N的燃料噴出噴嘴12的兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的氣體流量通過流量變更調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)H如下述這樣設(shè)定，所述燃燒裝置N以在熔化槽2的左右兩橫側(cè)部的各自上各排列3個(gè)的狀態(tài)設(shè)置。S卩，向沿著投入口 4i和取出口 4e排列的方向(是玻璃原料的流動(dòng)方向，圖5的左右方向)排列設(shè)置的3個(gè)燃燒裝置N供給的氣體燃料的量設(shè)定為，隨著從接近于投入口 4i的一側(cè)向取出口 4e接近而依次增加。因而，如圖1 圖4所示，如由接近于投入口 4i的燃燒裝置N形成的火焰比由投入口 4i與取出口 4e之間的中間的燃燒裝置N形成的火焰短、由該中間的燃燒裝置N形成的火焰比由接近于取出口 4e的燃燒裝置N形成的火焰短這樣，由各燃燒裝置N形成的火焰的長(zhǎng)度變化。在接近于投入口 4i的部位，熔化前的熔化對(duì)象物(玻璃原料)以在上下方向上凹凸的狀態(tài)存在，所以為了避免燃燒火焰接觸到熔化對(duì)象物(玻璃原料)，基本上希望燃燒火焰向斜上方側(cè)延伸。在本實(shí)施方式中，通過氣體燃料量的調(diào)整，能夠由接近于投入口 4i的燃燒裝置N形成作為向斜上方側(cè)延伸的狀態(tài)的燃燒火焰。此外，在接近于取出口 4e的部位，基本上熔化的熔化對(duì)象物(玻璃原料)以使上表面為平坦?fàn)畹臓顟B(tài)存在，所以為了能夠用燃燒火焰將熔化對(duì)象物(玻璃原料)的整體均勻地加熱，優(yōu)選的是燃燒火焰沿著熔化對(duì)象物的上表面較大地延伸。在本實(shí)施方式中，能夠由接近于取出口 4e的燃燒裝置N形成朝向水平方向(圖4的左右方向)的長(zhǎng)度變大的狀態(tài)的燃燒火焰。進(jìn)而，在投入口 4i與取出口 4e之間的中間部位，基本上雖然熔化中途的熔化對(duì)象物(玻璃原料)不比接近于投入口 4i的部位大，但是以在上下方向上凹凸的狀態(tài)存在。因此，雖然不需要比接近于投入口 4i的部位更大地朝上，但為了避免燃燒火焰接觸到熔化對(duì)象物(玻璃原料)，優(yōu)選的是燃燒火焰向斜上方側(cè)延伸。在本實(shí)施方式中，通過氣體燃料量的調(diào)整，由投入口 4i與取出口 4e之間的中間的燃燒裝置N，能夠形成雖然不比由接近于投入口 4i的燃燒裝置N形成的燃燒火焰更大地朝向上方、但是向斜上方側(cè)延伸的狀態(tài)的燃燒火焰，并且，能夠形成雖然不比由接近于取出口 4e的燃燒裝置N形成的燃燒火焰長(zhǎng)、但大致朝向水平方向(圖3的左右方向)的長(zhǎng)度變大的狀態(tài)的燃燒火焰。
總之，沿著熔化槽2的將原料投入的投入口 4i和將熔融物取出的取出口 4e排列的方向(圖5的左右方向)排列的3個(gè)燃燒裝置N分別在該熔化爐中形成希望的燃燒火焰。進(jìn)而，根據(jù)圖6可知，在設(shè)置燃料噴出噴嘴12的爐壁貫通孔4s中，爐壁貫通孔4s的截面積從燃料噴出噴嘴12的前端朝向爐壁爐內(nèi)側(cè)端面依次增加，從燃料噴出部Fl (上方燃料噴出部)噴出的上方噴出流與從燃料噴出部F2 (下方燃料噴出部)噴出的下方噴出流碰撞的位置設(shè)定在比爐壁爐內(nèi)側(cè)端面靠爐壁內(nèi)側(cè)。進(jìn)而，根據(jù)圖4等可知，關(guān)于燃燒噴出部W，另一側(cè)的燃燒裝置N的燃燒用空氣供給部6在通過從一側(cè)的燃燒裝置N的燃料噴出部W噴出的氣體燃料的燃燒形成的火焰的軸線方向前端側(cè)(實(shí)際上是燃料噴出部W的軸線前端)開口?！碴P(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果〕
接著，說明將在上述實(shí)施方式中敘述的燃燒噴出部W裝備到實(shí)驗(yàn)用加熱爐中進(jìn)行燃燒的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)用加熱爐的進(jìn)深D是8.8m,高度Y是1.6m,并且橫寬L為1.8m。供給燃燒用空氣A的空氣口及連接在該空氣口上的空氣供給路的截面形狀是橫長(zhǎng)的長(zhǎng)方形狀。具體而言，橫寬是0.9m,高度是0.45m,空氣供給路的下表面相對(duì)于水平方向(圖1的左右方向)以10度朝下傾斜，上表面相對(duì)于水平方向(圖1的左右方向)以20度朝下傾斜。該構(gòu)造相對(duì)于圖5所示的爐主要部形狀，呈現(xiàn)出空氣口的開口形狀不同。作為燃燒用空氣么，將1000°C的空氣以4m/s供給。在燃燒排放氣體流過的煙道中，設(shè)有調(diào)節(jié)排氣阻力的風(fēng)門，此外，加熱爐的底部形成在單純的爐床面上。基于圖8、圖9、圖10，說明在這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中將燃料供給部W上裝備的噴嘴進(jìn)行各種變更的情況下的結(jié)果。在圖8中，表示作為研究的對(duì)象的各種噴嘴的種類、正視(圖5的紙面進(jìn)深方向)的孔形狀、形成的火焰形狀(俯視(圖5的上下方向觀察)及側(cè)視(圖5的左右方向觀察))。這里，俯視的火焰形狀是圖8的上側(cè)為火焰前端側(cè)，側(cè)視的火焰形狀是圖8的左側(cè)為火焰前端側(cè)。作為噴嘴的種類，為圓孔噴嘴、在水平方向(圖5的左右方向)上具有長(zhǎng)軸的橢圓孔噴嘴、將在水平方向(圖5的左右方向)上具有多個(gè)小徑孔的噴嘴以上下二級(jí)配設(shè)的扁平火焰噴嘴、以及將在水平方向(圖5的左右方向)上具有3個(gè)中徑孔的噴嘴以上下二級(jí)配設(shè)的有關(guān)本發(fā)明的碰撞噴流噴嘴。研究的結(jié)果如圖8所示，通過圓孔噴嘴，形成俯視、側(cè)視都在火焰長(zhǎng)軸方向上以直線狀延伸的火焰，通過橢圓孔噴嘴，形成從俯視可知那樣在水平方向上扁平地?cái)U(kuò)展、從側(cè)視可知那樣在上下方向上不會(huì)擴(kuò)展的火焰。對(duì)于這些噴嘴，通過扁平火焰噴嘴，形成在水平方向及上下方向上都擴(kuò)展的火焰，相對(duì)于此，通過有關(guān)本申請(qǐng)發(fā)明的碰撞噴流噴嘴，相對(duì)于在水平方向(圖5的左右方向)上保持比較聚束的狀態(tài)，在上下方向(圖5的上下方向)上能夠?qū)⒒鹧鏀U(kuò)展。進(jìn)而，對(duì)于各噴嘴計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)用加熱爐的爐頂溫度、爐床溫度，為圖9 圖10的結(jié)果。這里，圖9所示的油噴嘴是以往在玻璃熔化爐中采用的、以重油等液體燃料為燃料的噴嘴。
通過該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，有關(guān)本發(fā)明的碰撞噴流噴嘴在爐頂溫度、爐床溫度的方面看，能夠?qū)⒕鄧娮熳罱奈恢?在設(shè)置在爐中的狀態(tài)下距爐壁最近的位置)適當(dāng)?shù)丶訜?。另外，?jì)測(cè)在煙道中流動(dòng)的排放氣體的NOx的結(jié)果是，也得到了成為能夠容許的濃度的結(jié)果?！踩剂瞎┙o部的另一實(shí)施方式〕
接著，說明燃料供給部W的另一實(shí)施方式。如圖11及圖12所示，在該另一實(shí)施方式中，與上述實(shí)施方式同樣，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2在上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)上排列形成，并且，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14在側(cè)視(圖5的左右方向觀察)中形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)，并且，在燃料噴出孔13、14分別形成有3個(gè)這一點(diǎn)上與上述實(shí)施方式是同樣的。與上述實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，在各燃料噴出部F1、F2中，分別設(shè)置的3個(gè)燃料噴出孔13、14在圖11所示的例子中如俯視圖(作為圖5的上下方向視圖的圖11 (C))所示，采用以放射狀向噴出側(cè)擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，在圖12所示的例子中，如俯視圖(作為圖5的上下方向視圖的圖12 (C))所示，采用在噴出側(cè)會(huì)聚到規(guī)定的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。如圖13所示，在該另一實(shí)施方式中，與上述實(shí)施方式同樣，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2在上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)上排列形成，并且，在成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14在側(cè)視(圖5的左右方向觀察)中形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)這一點(diǎn)上，與上述實(shí)施方式是同樣的。與上述實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，在各燃料噴出部F1、F2中，分別設(shè)置的燃料噴出孔13、14的數(shù)量在圖13所示的例子中是單單一個(gè)。如圖14所示，在該實(shí)施方式中，與圖13所示的實(shí)施方式同樣，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2在上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)上排列形成，并且，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14在側(cè)視(圖5的左右方向觀察)中形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)。進(jìn)而，在各燃料噴出部F1、F2中，分別設(shè)置的燃料噴出孔13、14的數(shù)量在圖14所示的例子中是單單一個(gè)這一點(diǎn)上是同樣的。與上述圖13所示的實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，在各燃料噴出部F1、F2中具備輔助噴出孔23、23，所述輔助噴出孔23、23相對(duì)于在上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上成對(duì)的燃料噴出孔13、14位于燃料噴出孔13 (上方燃料噴出孔)與燃料噴出孔14 (下方燃料噴出孔)之間的上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上的中間位置，相對(duì)于在上下方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上成對(duì)的燃料噴出孔13、14在水平方向(在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與特定方向正交的正交方向)上位于兩側(cè)。該輔助噴出孔23、23也從氣體供給管部(圖示省略)、氣體供給室部(圖示省略)接受氣體燃料的供給。該輔助噴出孔23、23使其氣體燃料的噴出方向?yàn)樯舷轮虚g方向(在圖14中是紙面表背方向，是向上偵U、下側(cè)的哪側(cè)都不傾斜的方向)，在從燃料噴出孔13 (上方燃料噴出孔)及燃料噴出孔14(下方燃料噴出孔)噴出的噴出流的碰撞位置的水平方向(圖14的左右方向)上的左右位置，并行地使其火焰孔徑比燃料噴出孔13、14小徑而設(shè)置，將氣體燃料噴出。結(jié)果，能夠?qū)⑷剂瞎┙o部W的前端冷卻。這樣的輔助噴出孔不僅對(duì)圖13所示的實(shí)施方式設(shè)置，對(duì)到此為止說明的實(shí)施方式都能夠設(shè)置。在到此為止說明的實(shí)施方式中，為從單一的氣體供給管部、單一的氣體供給室部對(duì)燃料噴出部Fl (上方燃料噴出部)及燃料噴出部F2 (下方燃料噴出部)、換言之對(duì)燃料噴出孔13 (上方燃料噴出孔)和燃料噴出孔14 (下方燃料噴出孔)的兩者供給氣體燃料的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，從兩燃料噴出部F1、F2或燃料噴出孔13、14噴出的氣體燃料的量為大致同量。因而，形成的火焰的形狀或方向基本上受燃料供給部W的傾斜方向支配。對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)，如果能夠調(diào)整在燃料噴出部Fl (上方燃料噴出部)及燃料噴出部F2 (下方燃料噴出部)、換言之燃料噴出孔13 (上方燃料噴出孔)與燃料噴出孔14 (下方燃料噴出孔)之間分別供給或噴出的氣體燃料的流量而構(gòu)成，則能夠調(diào)整碰撞后的噴流的方向、換言之火焰的形成方向。在圖15中表示這樣的燃料供給部W的一實(shí)施例。如果關(guān)于與圖6所示的實(shí)施方式的差異點(diǎn)說明，則在該實(shí)施方式中，流量變更調(diào)整機(jī)構(gòu)H使用流量調(diào)整閥Rl、R2構(gòu)成，所述流量調(diào)整閥Rl、R2配設(shè)在單一共同的基端側(cè)管部IOA與一對(duì)管路部分IOB之間。g卩，將一對(duì)流量調(diào)整閥Rl、R2用連結(jié)軸20連接以便一體地(同時(shí))開閉，設(shè)有將這些流量調(diào)整閥R1、R2 —體地(同時(shí))開閉操作的往復(fù)擺動(dòng)操作式的操作杠桿21。進(jìn)而，一對(duì)流量調(diào)整閥R1、R2能夠?qū)㈤_度向反方向變更而構(gòu)成，以使得越使操作杠桿21向一側(cè)擺動(dòng)則一側(cè)的開度變得越大而另一側(cè)的開度變得越小、并且越使操作杠桿21向另一側(cè)擺動(dòng)則另一側(cè)的開度變得越大而一側(cè)的開度變得越小。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)整在燃料噴出部Fl (上方燃料噴出部)及燃料噴出部F2 (下方燃料噴出部)、換言之在燃料噴出孔13 (上方燃料噴出孔)與燃料噴出孔14 (下方燃料噴出孔)之間分別供給或噴出的氣體燃料的流量。也如前面所示，在接近于投入口 4i的部位中，由于熔化前的熔化對(duì)象物(玻璃原料)以在上下方向上凹凸的狀態(tài)存在，所以為了避免燃燒火焰接觸到熔化對(duì)象物(玻璃原料)，優(yōu)選的是燃燒火焰向斜上方側(cè)伸展。此外，在接近于取出口 4e的部位，由于熔化的熔化對(duì)象物(玻璃原料)以使上表面為平坦?fàn)畹臓顟B(tài)存在，所以為了能夠用燃燒火焰將熔化對(duì)象物(玻璃原料)的整體均勻地加熱，優(yōu)選的是燃燒火焰沿著熔化對(duì)象物的上表面較大地伸展。進(jìn)而，在投入口 4i與取出口 4e之間的中間部位，熔化中途的熔化對(duì)象物(玻璃原料)雖然不比接近于投入口 4i的部位大，但由于以在上下方向上凹凸的狀態(tài)存在，所以不需要比接近于投入口 4i的部位更大地朝上，但是為了避免燃燒火焰接觸到熔化對(duì)象物(玻璃原料)，優(yōu)選的是燃燒火焰向斜上方側(cè)伸展。通過采用能夠?qū)怏w燃料量單獨(dú)或相互關(guān)聯(lián)調(diào)整的燃料供給部W，能夠通過向各燃料噴出部F1、F2、各燃料噴出孔13、14的氣體燃料的供給量的調(diào)整，良好地執(zhí)行這樣的投入口 4i附近、取出口 4e附近、或它們的中間位置的火焰位置的調(diào)整。在上述實(shí)施方式中，表示了燃料噴出部F1、F2上下成對(duì)的結(jié)構(gòu)，但在圖16所示的例子中，也可以構(gòu)成為，將燃料噴出部F1、F2、F3、F4在上下方向(圖5的上下方向)上設(shè)置4級(jí)、對(duì)應(yīng)于燃料噴出部F1、F2、F3、F4而設(shè)置燃料噴出孔13、14、15、16、使來自上方兩級(jí)和下方兩級(jí)的噴流碰撞，并且能夠單獨(dú)地設(shè)定向各燃料噴出部Fl、F2、F3、F4、各燃料噴出孔13、
14、15、16的氣體燃料的供給量。
S卩，如圖16所示，在該實(shí)施方式中，4個(gè)燃料噴出部F1、F2、F3、F4在上下方向(圖5的上下方向)上排列形成，4個(gè)燃料噴出部F1、F2、F3、F4分別在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察(圖5的紙面進(jìn)深方向觀察)以沿水平方向(圖5的左右方向)排列的狀態(tài)具備多個(gè)燃料噴出孔13、14、15、16。如果加以說明，則燃料供給部Fl在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察具備沿水平方向排列的多個(gè)燃料噴出孔13，同樣，燃料供給部F2具備多個(gè)燃料噴出孔14，燃料供給部F3具備多個(gè)燃料噴出孔15，燃料供給部F4具備多個(gè)燃料噴出孔16。并且，4個(gè)燃料噴出部F1、F2、F3、F4的燃料噴出孔13 16構(gòu)成為，在側(cè)視(圖5的左右方向觀察)中，來自上方兩級(jí)和下方兩級(jí)的噴流碰撞。此外，在該實(shí)施方式中，設(shè)有4個(gè)管部分10B，氣體供給室部11被區(qū)劃為4個(gè)燃料室Gl、G2、G3、G4，并且，構(gòu)成流量變更調(diào)整機(jī)構(gòu)H的4個(gè)流量調(diào)整閥Rl、R2、R3、R4在單獨(dú)操作自如的狀態(tài)下，與上述4個(gè)管部分IOB分別對(duì)應(yīng)而設(shè)置。進(jìn)而，說明燃料供給部W的另一實(shí)施方式。如圖17、圖18所示，在該另一實(shí)施方式中，與上述實(shí)施方式同樣，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向上排列形成，并且，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)，并且燃料噴出孔13、14分別形成有3個(gè)這一點(diǎn)上，與上述實(shí)施方式是同樣的。與上述實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，采用了下述結(jié)構(gòu):將各燃料噴出部F1、F2排列配置的燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向在圖17及圖18所示的例子中設(shè)為圖17的左右方向(圖1的紙面進(jìn)深方向)，將與燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向正交的正交方向設(shè)為圖17的上下方向(圖1的上下方向)。即，將圖5所示的各燃料噴出部F1、F2配置為，使各燃料噴出部F1、F2位于以燃料噴出噴嘴12的中心軸為中心在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察向右或向左旋轉(zhuǎn)90度的位置。具體而言，在該另一實(shí)施方式的燃料噴出噴嘴12中，也如圖18所示，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察(圖17的紙面進(jìn)深方向觀察)在左右方向(圖17的左右方向)上排列形成，這兩個(gè)燃料噴出部F1、F2分別在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察(圖17的紙面進(jìn)深方向觀察)以沿上下方向(圖17的上下方向)排列的狀態(tài)具備多個(gè)(在該例中是3個(gè))燃料噴出孔13、14。圖18在該圖上側(cè)表示氣體供給管部10、氣體供給室部11及燃料噴出噴嘴12的俯視圖(作為圖17的上下方向視圖的圖18 (a))，在該圖右下方表示氣體供給室部11及燃料噴出噴嘴12的側(cè)視圖(作為圖17的左右方向視圖的圖18 (c))，在該圖左下方表示燃料噴出噴嘴12的主視圖(作為圖17的燃料噴出長(zhǎng)度方向視圖的圖18 (b))(在圖19、圖20、圖21中相同)。并且，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14形成為，在俯視(圖17的上下方向觀察)中，來自各燃料噴出孔13、14的噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。這里，關(guān)于燃料噴出部F1、F2及燃料噴出孔13、14，燃料噴出部Fl及燃料噴出孔
13如圖18 (b)所示，由于位于左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)的左方(特定方向的一方)，所以構(gòu)成本發(fā)明的左方燃料噴出部(第I燃料噴出部的一例)及左方燃料噴出孔(第I燃料噴出孔的一例)。燃料噴出部F2及燃料噴出孔14由于位于左右方向的右方(特定方向的另一方)，所以構(gòu)成本發(fā)明的右方燃料噴出部(第2燃料噴出部的一例)及右方燃料噴出孔(第2燃料噴出孔的一例)。此外，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14的燃料噴出方向形成為關(guān)于燃料噴出部Fl及燃料噴出孔13為斜右方、關(guān)于燃料噴出部F2及燃料噴出孔14為斜左方的狀態(tài)。進(jìn)而，如圖18所示，兩個(gè)燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14的燃料噴出長(zhǎng)度方向形成為在側(cè)視(圖17的左右方向觀察)中并行地排列的狀態(tài)。如圖19及圖20所示，在該另一實(shí)施方式中，與上述另一實(shí)施方式同樣(參照?qǐng)D17、圖18)，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2在左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)上排列形成，并且成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14在俯視(圖17的上下方向觀察)中形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)，并且燃料噴出孔13、14分別形成有3個(gè)這一點(diǎn)上與上述另一實(shí)施方式是同樣的。與上述另一實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，在各燃料噴出部F1、F2中分別設(shè)置的3個(gè)燃料噴出孔13、14在圖19所示的例子中，如側(cè)視圖(作為圖17的左右方向視圖的圖19 (c))所示，采用以放射狀向噴出側(cè)擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，在圖20所示的例子中，如側(cè)視圖(作為圖17的左右方向視圖的圖20 (C))所示，采用在噴出側(cè)會(huì)聚到規(guī)定的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。如圖21所示，在該另一實(shí)施方式中，與上述另一實(shí)施方式同樣(參照?qǐng)D17、圖18)，成對(duì)的燃料噴出部Fl、F2在左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的一例)上排列形成，并且，成對(duì)的燃料噴出部F1、F2的燃料噴出孔13、14在俯視(圖17的上下方向觀察)中形成為噴流在噴流下游側(cè)碰撞的狀態(tài)這一點(diǎn)上與上述另一實(shí)施方式同樣。與上述另一實(shí)施方式不同的點(diǎn)是，在各燃料噴出部F1、F2中分別設(shè)置的燃料噴出孔13、14的數(shù)量在圖21所示的例子中是單單一個(gè)。另外，雖然沒有圖示，但是也可以使在上述實(shí)施方式中表示的輔助噴出孔23、23在各燃料噴出部F1、F2中配置為，相對(duì)于在左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上成對(duì)的燃料噴出孔13、14位于燃料噴出孔13 (左方燃料噴出孔)與燃料噴出孔14 (右方燃料噴出孔)之間的左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上的中間位置、相對(duì)于在左右方向(燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向)上成對(duì)的燃料噴出孔13、14在上下方向(在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察中與特定方向正交的正交方向)上位于兩側(cè)。該輔助噴出孔23、23使其氣體燃料的噴出方向?yàn)樽笥抑虚g方向(例如，在圖21中是紙面表背方向，向右側(cè)、左側(cè)的哪側(cè)都不傾斜的方向)，在從燃料噴出孔13 (左方燃料噴出孔)及燃料噴出孔14 (右方燃料噴出孔)噴出的噴出流的碰撞位置的上下方向(例如，圖21的左右方向)上的上下位置上，并行地使其火焰孔徑比燃料噴出孔13、14小徑而設(shè)置，將氣體燃料噴出。結(jié)果，能夠?qū)⑷剂瞎┙o部W的前端冷卻。〔其他實(shí)施方式〕
接著說明其他實(shí)施方式。(I)本發(fā)明的熔化爐用的燃燒裝置如在上述實(shí)施方式中例示那樣，優(yōu)選的是在熔化槽的橫側(cè)部上沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置(側(cè)口型)，但并不需要一定以這樣的形態(tài)設(shè)置，能夠應(yīng)用到各種形態(tài)的熔化爐中。在圖22所示的實(shí)施方式中，也可以為所謂端口型，在作為圖22的表背方向的方向上，在作為該圖的左側(cè)的熔化槽2的原料的投入口 4i側(cè)設(shè)置成對(duì)的燃燒裝置，將一方的燃燒裝置N (處于圖22表面?zhèn)鹊娜紵b置)作為氣體燃料的燃燒側(cè)使用，將另一方的燃燒裝置N (處于圖22背面?zhèn)鹊娜紵b置)作為通過燃燒產(chǎn)生的燃燒排放氣體的接納側(cè)。在圖22中，將火焰的燃燒所需要的含有燃燒用氧的氣體的流動(dòng)方向用實(shí)線表示，將燃燒排放氣體的流動(dòng)方向用點(diǎn)劃線表示。進(jìn)而，將玻璃原料的流動(dòng)方向用虛線表示。(2)本發(fā)明的熔化爐用的燃燒裝置除了應(yīng)用到在上述實(shí)施方式中例示的玻璃熔化爐中以外，還能夠作為使玻璃原料以外的金屬熔化的熔化爐等各種熔化爐的燃燒裝置使用。(3)在上述實(shí)施方式中，例示了熔化爐用的燃料裝置在熔化槽的橫側(cè)部沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置3個(gè)的情況。但是，也可以將兩個(gè)熔化爐用的燃燒裝置沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置，此外，也可以將4個(gè)以上的熔化爐用的燃燒裝置沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置。另外，在將兩個(gè)熔化爐用的燃燒裝置沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置的情況下，在接近于投入口的燃燒裝置中形成朝上的燃燒火焰，在接近于取出口的燃燒裝置中形成沿著熔化對(duì)象物的上表面較大地伸展的燃燒火焰。此外，在將4個(gè)以上的熔化爐用的燃燒裝置沿著將原料投入的投入口和將熔融物取出的取出口排列的方向(玻璃原料的流動(dòng)方向)排列設(shè)置的情況下，可以與將燃燒裝置排列3個(gè)的情況同樣，在接近于投入口的燃燒裝置中，形成作為向斜上方側(cè)伸展的狀態(tài)的燃燒火焰，在接近于取出口的燃燒裝置中，形成朝向水平方向(例如，圖1的左右方向)的長(zhǎng)度變大的狀態(tài)的燃燒火焰，在位于投入口與取出口之間的中間的燃燒裝置中，形成雖然不比由接近于投入口的燃燒裝置形成的燃燒火焰更大地朝向上方、但向斜上方側(cè)伸展的狀態(tài)、并且雖然不比由接近于取出口的燃燒裝置形成的燃燒火焰長(zhǎng)、但朝向水平方向(例如，圖1的左右方向)的長(zhǎng)度變大的狀態(tài)的燃燒火焰。(4)在上述實(shí)施方式中，例示了在燃料噴出噴嘴上沿作為燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察的特定方向的上下方向或左右方向排列具備兩個(gè)或4個(gè)燃料噴出部的情況，但也可以具備5個(gè)以上的燃料噴出部。此外，也可以采用將該特定方向設(shè)定為該上下方向及該左右方向的兩方向、作為燃料噴出部而做成上方燃料噴出部、下方燃料噴出部、左方燃料噴出部、右方燃料噴出部的4個(gè)燃料噴出部的結(jié)構(gòu)。在此情況下，構(gòu)成為，使從成對(duì)的上方燃料噴出部、下方燃料噴出部分別噴出的噴出流在噴出下游側(cè)碰撞、從成對(duì)的左方燃料噴出部、右方燃料噴出部分別噴出的噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。進(jìn)而，作為該特定方向，并不限于上述上下方向及左右方向，在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察，可以設(shè)定為經(jīng)過圓筒狀的燃料噴出噴嘴12的中心軸的任意的直徑方向。即，例如也可以是，將圖5所示的各燃料噴出部F1、F2配置為，使各燃料噴出部F1、F2位于以燃料噴出噴嘴12的中心軸為中心在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察向右或向左旋轉(zhuǎn)任意的旋轉(zhuǎn)角度的位置，構(gòu)成為，使從各燃料噴出部F1、F2噴出的噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。此外，關(guān)于各燃料噴出部，在水平方向(例如，圖5的左右方向)上排列具備的燃料噴出孔的數(shù)量可以進(jìn)行各種變更，并且，關(guān)于各燃料噴出部具備的燃料噴出孔的數(shù)量不需要一定相同，可以變更。(5)在上述實(shí)施方式中，在交替燃燒用的燃燒裝置中，關(guān)于使從成對(duì)的氣體燃料的噴出部噴出的噴出流在前端側(cè)碰撞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但在所謂的蓄熱式燃燒器或能量回收型燃燒器中，通過采用同樣的構(gòu)造，也能夠調(diào)整火焰長(zhǎng)及作為特定方向的上下方向或左右方向上的火焰的擴(kuò)展的程度。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠作為在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度下降帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的燃燒裝置或具備該燃燒裝置的熔化爐使用。附圖標(biāo)記說明
2熔化槽 4i投入口 4e取出口 4s爐壁貫通孔
12燃料噴出噴嘴 13燃料噴出孔
14燃料噴出孔 15燃料噴出孔 16燃料噴出孔 23輔助噴出孔 A燃燒用空氣 Fl燃料噴出部 F2燃料噴出部 F3燃料噴出部 F4燃料噴出部 H流量變更調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) K燃燒用空氣供給部 N熔化爐用的燃燒裝置 W燃料供給部。
權(quán)利要求
1.一種熔化爐用的燃燒裝置，對(duì)熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出部設(shè)置為，從上述燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料噴出； 在上述燃料噴出部的上部部位，設(shè)有對(duì)上述燃燒空間將燃燒用空氣朝向斜下方供給的燃燒用空氣供給部； 其特征在于， 作為上述燃料噴出部，在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察至少具備在特定方向上排列的第I燃料噴出部和第2燃料噴出部而構(gòu)成； 構(gòu)成為，從上述第I燃料噴出部噴出的第I噴出流和從上述第2燃料噴出部噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。
2.如權(quán)利要求1所述的熔化爐用的燃燒裝置，其特征在于， 上述第I燃料噴出部及上述第2燃料噴出部分別具備單一的燃料噴出孔而構(gòu)成，構(gòu)成為，從位于上述特定方向的一方的第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流與從位于上述特定方向的另一方的第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。
3.如權(quán)利要求1所述的熔化爐用的燃燒裝置，其特征在于， 在上述第I燃料噴出 部及上述第2燃料噴出部的各自上，在上述燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察以沿與上述特定方向正交的正交方向排列的狀態(tài)具備多個(gè)燃料噴出孔； 在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔間，關(guān)于位于成對(duì)的一方的第I燃料噴出孔和位于另一方的第2燃料噴出孔，構(gòu)成為，從上述第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流與從上述第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。
4.如權(quán)利要求3所述的熔化爐用的燃燒裝置，其特征在于， 上述第I燃料噴出部上具備的多個(gè)上述第I燃料噴出孔及上述第2燃料噴出部上具備的多個(gè)上述第2燃料噴出孔構(gòu)成為，在上述特定方向觀察中，在噴出下游側(cè)以放射狀擴(kuò)展、或者會(huì)聚到規(guī)定范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的熔化爐用的燃燒裝置，其特征在于， 具備輔助噴出孔，所述輔助噴出孔相對(duì)于在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔位于上述第I燃料噴出孔與上述第2燃料噴出孔之間的上述特定方向上的中間位置，相對(duì)于在上述特定方向上成對(duì)的燃料噴出孔在上述燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察與上述特定方向正交的正交方向上位于兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熔化爐用的燃燒裝置，其特征在于， 上述第I燃料噴出部及上述第2燃料噴出部分別具備燃料噴出孔而構(gòu)成，從位于上述特定方向的一方的第I燃料噴出孔噴出的第I噴出流的氣體燃料量和從位于另一方的第2燃料噴出孔噴出的第2噴出流的氣體燃料量能夠相互或獨(dú)立地調(diào)整而構(gòu)成。
7.一種熔化爐，對(duì)熔化槽的熔化對(duì)象物存在區(qū)域的上方的燃燒空間噴出氣體燃料的燃料噴出部設(shè)置為，從上述燃燒空間的橫側(cè)部位將氣體燃料噴出； 在上述燃料噴出部的上部部位，設(shè)有對(duì)上述燃燒空間將燃燒用空氣朝向斜下方供給的燃燒用空氣供給部； 進(jìn)行氣體燃料的燃燒； 其特征在于， 在爐壁上設(shè)有權(quán)利要求1所述的熔化爐用的燃燒裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的熔化爐，其特征在于， 設(shè)有至少一對(duì)燃燒裝置，所述燃燒裝置具有上述燃料噴出部、和對(duì)從該燃料噴出部噴出的氣體燃料供給燃燒用空氣的上述燃燒用空氣供給部； 在從一側(cè)的燃燒裝置的上述燃料噴出部供給氣體燃料、從燃燒用空氣供給部供給燃燒用空氣的狀態(tài)下，另一側(cè)的燃燒裝置的上述燃燒用空氣供給部成為排放氣體導(dǎo)入部，所述排放氣體導(dǎo)入部從燃燒空間接納通過上述一側(cè)的燃燒裝置的燃燒產(chǎn)生的排放氣體，在成對(duì)的上述燃燒裝置間進(jìn)行交替燃燒，所述交替燃燒指交替地重復(fù)氣體燃料的燃燒和排放氣體的接納。
9.如權(quán)利要求8所述的熔化爐，其特征在于， 夾著上述熔化對(duì)象物的移動(dòng)方向，在兩側(cè)設(shè)有一對(duì)上述燃燒裝置； 上述另一側(cè)的燃燒裝置的燃燒用空氣供給部在火焰的軸線方向前端側(cè)開口，所述火焰通過從上述一側(cè)的燃燒裝置的上述燃料噴出部噴出的氣體燃料的燃燒形成。
10.如權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的熔化爐，其特征在于， 在設(shè)置上述燃料噴出部的爐壁貫通孔中，爐壁貫通孔的截面積從上述燃料噴出部的前端朝向爐壁爐內(nèi)側(cè)端面依次增加； 從上述第I燃料噴出部噴出的第1噴出流與從上述第2燃料噴出部噴出的第2噴出流碰撞的位置設(shè)定在比上述爐壁爐內(nèi)側(cè)端面靠爐壁內(nèi)側(cè)。
全文摘要
目的是提供一種在火焰長(zhǎng)度方向的燃燒空間中沒有富余的情況下也不會(huì)導(dǎo)致因火焰亮度下降帶來的效率惡化或NOx生成量的增加的燃燒裝置。作為燃料噴出部(F)，在燃料噴出長(zhǎng)度方向觀察至少具備在特定方向上排列的第1燃料噴出部(F1)和第2燃料噴出部(F2)而構(gòu)成，構(gòu)成為，從第1燃料噴出部(F1)噴出的第1噴出流與從第2燃料噴出部(F2)噴出的第2噴出流在噴出下游側(cè)碰撞。
文檔編號(hào)F23D14/58GK103201560SQ20118005473
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者平野誠, 井上仁司 申請(qǐng)人:大阪瓦斯株式會(huì)社