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JP5513151B2 - Tubular flame burner - Google Patents
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Description

本発明は、円筒状の燃焼室の側面に管軸方向に沿って開口されたスリットから、燃焼室の接線方向に向けて、燃料ガス及び空気を、燃料ガスと空気との混合気を、空気及び燃料ガスと空気との混合気を、又は、燃料ガスと空気と燃料ガス及び空気の混合気を対向して噴出させて旋回燃焼させる管状火炎バーナに関する。 The present invention is, from the opened slit along the tube axis direction on the side surface of the cylindrical combustion chamber, toward the tangential direction of the combustion chamber, the fuel gas and air, a mixture of fuel gas and air, the air In addition, the present invention relates to a tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture of fuel gas and air or an air-fuel mixture of fuel gas and air and fuel gas and air facing each other.

近年、外形のコンパクト化が可能であり、且つ、工業用、業務用、及び家庭用の燃焼機器に適用可能な気体、液体、又は微粉状固体等の各種燃料を汎用的に燃焼させることのできる燃焼器として、管状火炎バーナが利用されている。かかる管状火炎バーナは、円筒状の燃焼室の管軸方向に沿って開口されたスリットから前記燃焼室内に向けて、前記燃焼室に燃料ガス及び空気を夫々単独で、或いは燃料ガスと空気との混合気を、又は、燃料ガスと空気とを夫々単独に且つ燃料ガス及び空気の混合気を組み合せて偏芯導入させて旋回燃焼させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, it has been possible to reduce the size of the external shape and to burn various fuels such as gases, liquids, or finely divided solids that can be applied to industrial, commercial, and household combustion equipment. A tubular flame burner is used as a combustor. Such a tubular flame burner is configured such that a fuel gas and air are individually supplied to the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of the cylindrical combustion chamber, or each of the fuel gas and air. The air-fuel mixture or the fuel gas and the air are combined individually and combined with the fuel gas and air to be eccentrically introduced and swirl-combusted (see, for example, Patent Document 1).

特許第3358527号公報Japanese Patent No. 3358527

管状火炎は一般に層流で燃焼すると言われている。とはいえ、予混合気又は燃料ガスや空気を供給するスリットは、燃焼室の管軸方向に長いため、その方向に流速の変動する自由度が残っている。従って、予混合燃焼又は拡散燃焼のいずれにおいても、スリットから供給される予混合気又は燃料ガスや空気の流量に管軸方向の乱流的変動が生じて燃焼騒音が発生する。燃焼室内で混合が促進する拡散燃焼の管状火炎バーナでは、燃料ガス又は空気の流量変動が、燃焼室内で形成される混合気の濃度変動を生じて燃焼の不安定性や燃焼騒音発生に繋がることがある。
燃焼室の管軸方向の両端部が開口された両端開放型管状火炎バーナは、その管軸方向の中心において管軸方向の流動のない安定な火炎が存在し、これが保炎の役割を果たすため、極めて吹き飛びの起きにくい安定な火炎を形成する。しかしながら、片端閉塞型管状火炎バーナは、閉塞端における管軸方向の流れは無いものの、閉塞壁によって冷却されたり、旋回流に対する摩擦抵抗が発生したりするため、閉塞端においては管軸方向の流れのない安定な火炎は形成されがたく、両端開放型管状火炎バーナよりも燃焼や流動が不安定である。
Tubular flames are generally said to burn in a laminar flow. However, since the slit for supplying the premixed gas or the fuel gas or air is long in the direction of the tube axis of the combustion chamber, the degree of freedom in which the flow rate fluctuates in that direction remains. Therefore, in either premixed combustion or diffusion combustion, turbulent fluctuations in the tube axis direction occur in the flow rate of the premixed gas or fuel gas or air supplied from the slit, and combustion noise is generated. In diffusion combustion tubular flame burners where mixing is promoted in the combustion chamber, fluctuations in the flow rate of the fuel gas or air can cause fluctuations in the concentration of the mixture formed in the combustion chamber, leading to combustion instability and combustion noise generation. is there.
The open-ended tubular flame burner with both ends in the tube axis direction of the combustion chamber has a stable flame with no flow in the tube axis direction at the center of the tube axis direction, which plays a role of holding the flame Forms a stable flame that is extremely difficult to blow away. However, the closed-end tubular flame burner has no flow in the tube axial direction at the closed end, but is cooled by the closed wall and generates frictional resistance against swirling flow. A stable flame without air is difficult to form and is more unstable in combustion and flow than a tubular flame burner with open ends.

本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、主として片端閉塞型管状火炎バーナを安定燃焼させて火炎の吹き飛び限界を拡大すると共に、両端開放型、片端閉塞型いずれの管状火炎バーナにおいても発生するスリットでの管軸方向の流速の乱流的変動に起因する燃焼騒音を抑制することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is mainly to stably burn a one-end closed tubular flame burner to expand the blow-off limit of the flame and to open both ends and one-end closed. It is intended to suppress combustion noise caused by turbulent fluctuations in the flow velocity in the tube axis direction at the slit generated in the tubular flame burner.

本発明の管状火炎バーナは、円筒状の燃焼室の側面に管軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室の接線方向に向けて、燃料ガス及び空気を、燃料ガスと空気との混合気を、空気及び燃料ガスと空気との混合気を、又は、燃料ガスと空気と燃料ガス及び空気の混合気を対向して噴出させて旋回燃焼させるものであって、その特徴構成は、前記スリットが前記燃焼室に向けて開口する開口部に近接する流路が、隔壁にて管軸方向で複数に細分割された細分割部を備え、前記スリットの前記開口部、及び、その開口部における気体通流方向における直上流部分が、単一のスリットからなる連続スリット部となっている点にある。 The tubular flame burner according to the present invention allows fuel gas and air to flow between a fuel gas and air in a tangential direction of the combustion chamber from a slit opened along a tube axis direction on a side surface of a cylindrical combustion chamber. The air-fuel mixture is swirled by causing the air-fuel mixture of air and fuel gas and air, or the fuel gas and air-fuel gas and air-fuel mixture to face each other, and its characteristic configuration is: The flow path adjacent to the opening where the slit opens toward the combustion chamber includes a subdivided portion that is subdivided into a plurality of portions in the tube axis direction by a partition wall , and the opening of the slit and the opening thereof The point immediately upstream in the gas flow direction in the portion is a continuous slit portion composed of a single slit .

すなわち、前記スリットが前記燃焼室に向けて開口する開口部に近接する流路が、隔壁にて管軸方向で複数に細分割された細分割部を備えている。つまり、スリットは隔壁によって細分化され、管周方向に形成され且つ管軸方向に並ぶ細い管路の集合体となるため、主流以外の方向の流れの変動が妨げられ、その結果燃料ガスと空気又は混合気のスリット長手方向の流速変動が抑えられる。結果として、予混合燃焼においては、混合気の流動の乱流的変動が抑えられ、拡散燃焼においては燃料ガス及び空気の流動の乱流的変動及びそれに起因する燃料濃度の変動が抑えられ、これらの効果として、両端開放型、片端閉塞型いずれの管状火炎バーナにおいても燃焼の不安定性や燃焼騒音が抑制できるものとなった。特に、火炎の形成位置が安定しにくい片端閉塞型の管状火炎バーナでその効果は大きい。
また、隔壁が燃焼室壁まで達する場合、その隔壁によって燃料、空気又は混合気の流れない部分が生じて、管状火炎に速度や濃度の一様でない部分ができる。具体的には、観察される火炎に縞模様が生じることがある。また、吹出し流速が遅く隔壁が厚い場合には、隔壁に火炎が付着して、燃焼室壁を過熱することがある。前者の場合、それが直ちに悪影響を生じるわけではなく、後者の場合には、そのような燃焼条件を外して使用すれば問題ないわけであるが、そのような状況が発生する可能性は未然に防いでおくに越したことはない。そこで、本特徴構成では、燃焼室内壁に接する部分のみは、細分割部が存在せず連続した開口とする連続スリット部とすることで、本来のスリットの形状を保持し、その連続スリット部よりも上流部のみ流れの細分割を行えば良い。
具体的には、スリットの長手方向と垂直に複数枚配設される薄い板状部材を隔壁とする場合には、燃焼室開口から、わずかの距離を置いた部分に板状部材の下流端を留め、切削加工し残しを隔壁とする場合には、燃焼室開口部から直上流部分まで、連続開口の隔壁部を開削して本来のスリット状に戻す。
これにより、隔壁を設けることによる上述のような負の効果を減殺しながら、スリット長手方向の大きな流動変化を抑えるという本来の目的を達成することができ、燃焼の不安定性や燃焼騒音を抑制することができる管状火炎バーナを得ることが可能となった。
That is, the flow path close to the opening where the slit opens toward the combustion chamber includes a subdivided portion that is subdivided into a plurality of portions in the tube axis direction by the partition wall. In other words, the slits are subdivided by the partition walls and become aggregates of narrow pipe lines formed in the pipe circumferential direction and arranged in the pipe axis direction, so that fluctuations in the flow in directions other than the main stream are prevented, resulting in fuel gas and air Or the flow velocity fluctuation | variation of the slit longitudinal direction of an air-fuel | gaseous mixture is suppressed. As a result, in premixed combustion, turbulent fluctuations in the mixture flow are suppressed, and in diffusive combustion, turbulent fluctuations in the flow of fuel gas and air and resulting fluctuations in fuel concentration are suppressed. As an effect, combustion instability and combustion noise can be suppressed in both open-ended and open-ended tubular flame burners. In particular, the effect is great in the one-end closed tubular flame burner in which the formation position of the flame is difficult to stabilize.
Further, when the partition wall reaches the combustion chamber wall, a portion where fuel, air, or an air-fuel mixture does not flow is generated by the partition wall, and a portion having a nonuniform speed and concentration is formed in the tubular flame. Specifically, the observed flame may have a striped pattern. Further, when the blowout flow rate is slow and the partition walls are thick, a flame may adhere to the partition walls and the combustion chamber wall may be overheated. In the former case, it does not immediately cause an adverse effect, and in the latter case, it is not a problem if it is used without such combustion conditions. However, there is a possibility that such a situation will occur. There is no better way to prevent it. Therefore, in this feature configuration, only the portion in contact with the combustion chamber wall is a continuous slit portion that does not have a subdivided portion and is a continuous opening, thereby maintaining the original slit shape. However, the flow may be subdivided only in the upstream portion.
Specifically, when a plurality of thin plate-like members arranged perpendicularly to the longitudinal direction of the slit are used as the partition walls, the downstream end of the plate-like member is placed at a position slightly spaced from the combustion chamber opening. When the remaining part is cut and processed to form a partition wall, the partition wall part of the continuous opening is cut from the combustion chamber opening part to the immediately upstream part to return to the original slit shape.
Accordingly, the original purpose of suppressing a large flow change in the slit longitudinal direction can be achieved while diminishing the negative effect as described above by providing the partition wall, thereby suppressing combustion instability and combustion noise. It has become possible to obtain a tubular flame burner that can.

本発明の管状火炎バーナの更なる特徴構成は、上述の特徴構成に加えて、前記細分割部の隔壁がスリットの長手方向と垂直に複数枚配設される薄い板状部材にて構成されている点にある。   A further characteristic configuration of the tubular flame burner according to the present invention includes, in addition to the above-described characteristic configuration, a thin plate-like member in which a plurality of partition walls of the subdivided portion are arranged perpendicular to the longitudinal direction of the slit. There is in point.

すなわち、スリットの長手方向と垂直に薄い板状部材を設けることで、スリット長手方向への燃料、空気もしくは混合気の流れの大きなゆらぎを抑止することができる。これにより、燃焼の不安定性や燃焼騒音を抑制することが可能となる。
なお、管状火炎バーナは、燃焼室壁が比較的低温に保たれるので、この特長を活かして、上記隔壁を例えば2mm以下程度の金属薄板で構成することができる。薄い板状部材は、スリット長手方向への燃料、空気もしくは混合気の流れの大きなゆらぎの抑止が目的であるから、スリット幅もしくはその10倍程度以内の間隔で隔壁を設けるのが合理的である。また、隔壁を構成する薄い板状部材は、例えば、格子状やハニカム状に組むことにより、隔壁間隔を所期の値に保つことができる。
That is, by providing a thin plate-like member perpendicular to the longitudinal direction of the slit, it is possible to suppress large fluctuations in the flow of fuel, air or air-fuel mixture in the longitudinal direction of the slit. This makes it possible to suppress combustion instability and combustion noise.
In the tubular flame burner, the wall of the combustion chamber is kept at a relatively low temperature. Therefore, taking advantage of this feature, the partition wall can be made of a thin metal plate of about 2 mm or less, for example. The purpose of thin plate-like members is to prevent large fluctuations in the flow of fuel, air, or air-fuel mixture in the longitudinal direction of the slit, so it is reasonable to provide partition walls with a slit width or an interval within about 10 times the slit width. . In addition, the thin plate-like member constituting the partition walls can be maintained at an expected value by separating the partition walls into, for example, a lattice shape or a honeycomb shape.

本発明の管状火炎バーナの更なる特徴構成は、上述の特徴構成に加えて、前記スリットが、前記円筒状の燃焼室を構成する燃焼室構成部材の一部を切削加工した切削開口部にて形成され、前記スリットの細分割部の隔壁が、前記切削開口部の一部を切削加工し残して構成されている点にある。   The tubular flame burner according to the present invention is further characterized in that, in addition to the above-described characteristic configuration, the slit is a cutting opening formed by cutting a part of the combustion chamber constituting member constituting the cylindrical combustion chamber. The partition wall of the slit sub-divided portion formed is formed by cutting and leaving a part of the cutting opening.

すなわち、管状火炎バーナの燃焼室が厚みのある材料や、燃料や空気又は混合気の流路を一体的に組み込んだ成形部材である場合には、燃焼室構成部材の一部を切削加工した切削開口部にてスリットを形成することができる。そこで、本特徴構成によれば、切削開口部の一部を切削加工し残して、管周方向に連続し且つスリットの長手方向に亘って管軸方向に並ぶ小孔を設けることによって、切削加工し残した部分を隔壁とし、板状の隔壁を隔てて細分割されたスリットとほぼ同等の導入路を形成することができる。これにより、追加部材を何ら必要とせず、加工方法の変更のみによって隔壁を形成することができ、隔壁の作成に要するコストを低減しながらも燃焼の不安定性や燃焼騒音を抑制することができる管状火炎バーナを得ることが可能となった。   That is, in the case where the combustion chamber of the tubular flame burner is a molded member in which a thick material or a flow path of fuel, air, or an air-fuel mixture is integrated, cutting by cutting a part of the combustion chamber constituent member A slit can be formed at the opening. Therefore, according to this characteristic configuration, a part of the cutting opening is left to be cut and a small hole is provided which is continuous in the pipe circumferential direction and arranged in the pipe axis direction over the longitudinal direction of the slit. The remaining portion can be used as a partition, and an introduction path substantially equivalent to a slit that is subdivided across a plate-like partition can be formed. This makes it possible to form the partition wall only by changing the processing method without requiring any additional members, and to reduce the cost required to create the partition wall while suppressing instability of combustion and combustion noise. It became possible to obtain a flame burner.

本発明の管状火炎バーナの更なる特徴構成は、上述の特徴構成に加えて、前記細分割部における隔壁の長手方向の端部が、断面視において角部分が曲線状に形成されている点にある。   A further characteristic configuration of the tubular flame burner according to the present invention is that, in addition to the above-described characteristic configuration, the end portion in the longitudinal direction of the partition wall in the subdivision portion is formed with a corner portion in a curved shape in a sectional view. is there.

すなわち、流路の細分割部材の厚みが大きいと、音響的には部材の後流で発生する渦によって騒音の発生や圧損の増大が生じる可能性がある。そこで、本特徴構成では、例えば、隔壁を構成する部材の長手方向の上流端や下流端を丸めることにより、カルマン渦の発生を抑えて騒音や圧損の低減を図ることができる。燃料や空気又は混合気の流れと接する細分割部材の形状を流線型とすることができれば理想的である。
これにより、隔壁を設けるに際しての悪影響を更に解消して、燃焼の安定化や燃焼騒音の低減に寄与することができるものとなった。
That is, if the thickness of the subdividing member of the flow path is large, there is a possibility that the generation of noise and an increase in pressure loss may occur acoustically due to vortices generated in the wake of the member. Therefore, in this characteristic configuration, for example, by rounding the upstream end and the downstream end in the longitudinal direction of the members constituting the partition wall, generation of Karman vortex can be suppressed and noise and pressure loss can be reduced. It is ideal if the shape of the subdividing member in contact with the flow of fuel, air, or air-fuel mixture can be streamlined.
As a result, the adverse effect of providing the partition walls can be further eliminated, contributing to stabilization of combustion and reduction of combustion noise.

本発明の第1実施形態における管状火炎バーナの斜視図The perspective view of the tubular flame burner in 1st Embodiment of this invention. 図1におけるII−II断面図II-II sectional view in FIG. 図2におけるIII−III断面図III-III sectional view in FIG. 本発明の第1実施形態における管状火炎バーナの組立斜視図Assembly perspective view of tubular flame burner in the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態における空気用スリット形成部材を示す図The figure which shows the slit formation member for air in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における空気用スリット形成部材を示す図The figure which shows the slit formation member for air in 2nd Embodiment of this invention.

〔第1実施形態〕
以下、図面に基づいて本発明の第1実施形態に係る管状火炎バーナを説明する。
本発明の第1実施形態に係る管状火炎バーナ1は、図1〜図3に示すように、一端がエンドプレート40(閉塞壁)にて閉塞され、他端がフロントフランジ50に設けられた開口部にて開口された円筒状の燃焼室Nと、その円筒状の燃焼室Nの側面に管軸方向(図中Y方向)に沿って開口する空気用スリット22s及びガス用スリット32sとを備えた、所謂片端閉塞型管状火炎バーナである。そして、空気用スリット22sとガス用スリット32sとから燃焼室Nの側壁の接線方向に向けて、燃料ガスと空気と各別に偏芯導入させて旋回燃焼させるように構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a tubular flame burner according to a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the tubular flame burner 1 according to the first embodiment of the present invention has an opening in which one end is closed by an end plate 40 (blocking wall) and the other end is provided in the front flange 50. A cylindrical combustion chamber N opened at the section, and an air slit 22s and a gas slit 32s that open along the tube axis direction (Y direction in the figure) on the side surface of the cylindrical combustion chamber N. It is a so-called one-end closed tubular flame burner. Then, the fuel gas and the air are eccentrically introduced separately from the air slit 22 s and the gas slit 32 s toward the tangential direction of the side wall of the combustion chamber N, and swirl combustion is performed.

ここで、燃焼室Nの管軸方向に沿う方向を、単に管軸方向(図中Y方向)と表現し、その管軸方向と直交する方向を管周方向(図中X方向)と表現する。また、形成される管状火炎においては、基端側となる燃焼室Nの閉塞側端部側を管軸方向上流側、火炎噴出側となる燃焼室Nの開放端側を管軸方向下流側と称する。   Here, a direction along the tube axis direction of the combustion chamber N is simply expressed as a tube axis direction (Y direction in the drawing), and a direction orthogonal to the tube axis direction is expressed as a tube circumferential direction (X direction in the drawing). . Further, in the formed tubular flame, the closed side end portion side of the combustion chamber N that is the base end side is the upstream side in the tube axis direction, and the open end side of the combustion chamber N that is the flame ejection side is the downstream side in the tube axis direction. Called.

円筒状の燃焼室Nは、図4に示すように、空気用スリット形成部材22とガス用スリット形成部材32とを組み合せて取り付けることで形成されている。この実施形態では、2つの空気用スリット形成部材22と2つのガス用スリット形成部材32とを組み合わせている。そして、空気用スリット形成部材22とガス用スリット形成部材32とを組み合せることで形成された円筒状の燃焼室Nに対して、管軸方向の一端側にエンドプレート40を取り付け、他端側に開口部50hを備えるフロントフランジ50を取り付けることで、管軸方向の一端が閉塞され他端が開口された燃焼室Nが形成されている。エンドプレート40は、円板状に形成され、点火プラグ孔40aとフレームロッド孔40bとが離間状態で穿設されている。そして、燃焼室Nの外部と内部とを貫通して、図示しない点火プラグとフレームロッドとが取付けられるように構成されている。尚、フロントフランジ50は、バーナを熱利用機器に取付けるためのフランジを兼ねている。   As shown in FIG. 4, the cylindrical combustion chamber N is formed by combining and attaching an air slit forming member 22 and a gas slit forming member 32. In this embodiment, two air slit forming members 22 and two gas slit forming members 32 are combined. Then, with respect to the cylindrical combustion chamber N formed by combining the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32, an end plate 40 is attached to one end side in the tube axis direction, and the other end side. By attaching a front flange 50 having an opening 50h to the combustion chamber N, one end in the tube axis direction is closed and the other end is opened. The end plate 40 is formed in a disc shape, and the spark plug hole 40a and the frame rod hole 40b are formed in a separated state. And it is comprised so that the ignition plug and flame | frame rod which are not shown in figure through the exterior and the inside of the combustion chamber N may be attached. The front flange 50 also serves as a flange for attaching the burner to the heat utilization device.

この実施形態では、図示はしていないが、各部材をネジ止めによって固定するように構成している。しかしながら、取付け方法はそのような方法に限定されるものではなく、各部材に嵌合部と被嵌合部とを設け、嵌合取付けする形態や、嵌合取付けとネジ止めを複合的に用いる形態等、耐熱強度を損なわない限りにおいて各種の取付け方法が適用可能である。
以下、管軸方向において、エンドプレート40が取付けられる端部側を閉塞端側、フロントフランジ50が取付けられる端部側を開放端側と称し、エンドプレート40で閉塞される端部を閉塞側端部と称する。
In this embodiment, although not shown, each member is configured to be fixed by screwing. However, the mounting method is not limited to such a method, and each member is provided with a fitting portion and a fitted portion, and a fitting and fitting form or a combination of fitting and screwing is used. Various attachment methods can be applied as long as the heat resistance strength such as form is not impaired.
Hereinafter, in the tube axis direction, an end side to which the end plate 40 is attached is referred to as a closed end side, an end side to which the front flange 50 is attached is referred to as an open end side, and an end portion closed by the end plate 40 is referred to as a closed side end. Part.

また、空気用スリット形成部材22の燃焼室Nの径方向外側には、エアオリフィス21が嵌め込まれた状態でエアチャンバー20が取り付けられ、ガス用スリット形成部材32の燃焼室Nの径方向外側には、ガスオリフィス31が嵌め込まれた状態でガスチャンバー30が取り付けられている。図示は省略するが、エアチャンバー20には、空気を供給する供給管が接続されており、その供給管には送風ファン又はブロワ等が取付けられ、酸素含有気体としての外部空気を取り込んで空気供給管に圧送するように構成されている。なお、前記酸素含有気体は、燃料ガスを燃焼させる為の酸化剤として用いるものであり、外部空気以外の酸素含有気体を用いることも可能である。図示は省略するが、ガスチャンバー30には、燃料ガスを供給する供給管が接続されている。   Further, the air chamber 20 is attached to the outside of the air slit forming member 22 in the radial direction of the combustion chamber N with the air orifice 21 fitted therein, and the gas slit forming member 32 is arranged outside of the combustion chamber N in the radial direction. The gas chamber 30 is attached in a state where the gas orifice 31 is fitted. Although not shown, a supply pipe for supplying air is connected to the air chamber 20, and a blower fan or a blower is attached to the supply pipe to take in external air as an oxygen-containing gas and supply the air. It is configured to pump into a tube. The oxygen-containing gas is used as an oxidant for burning fuel gas, and an oxygen-containing gas other than external air can also be used. Although not shown, the gas chamber 30 is connected to a supply pipe for supplying fuel gas.

燃焼室Nに噴出する空気については、図3に示すように、エアチャンバー20に導入された空気が、エアオリフィス21に設けられた貫通孔21hより空間22vに導かれ、空気用スリット22sを通して、円筒状の燃焼室Nの接線方向に噴出される。燃焼室Nに噴出する燃料ガスについては、ガスチャンバー30に導入された燃料ガスが、ガスオリフィス31に設けられた貫通孔31hより空間32vに導かれ、ガス用スリット32sを通して、円筒状の燃焼室Nの接線方向に噴出される。このようにして、燃焼室Nに燃料ガスと空気と各別に偏芯導入させて旋回燃焼させるように構成されている。   As shown in FIG. 3, the air injected into the combustion chamber N is introduced into the space 22v from the through hole 21h provided in the air orifice 21 and passes through the air slit 22s. It is ejected in the tangential direction of the cylindrical combustion chamber N. With respect to the fuel gas ejected into the combustion chamber N, the fuel gas introduced into the gas chamber 30 is guided to the space 32v from the through hole 31h provided in the gas orifice 31, and passes through the gas slit 32s to form a cylindrical combustion chamber. N is ejected in the tangential direction. In this way, the combustion chamber N is configured to be eccentrically introduced separately into the fuel gas and air, and swirl and burned.

空気用スリット形成部材22及びガス用スリット形成部材32について説明する。
空気用スリット形成部材22は、図5に示すように、円筒状の燃焼室Nにおける周壁の1/4に対応する部分である周壁形成部分22aとそれ以外の直線状部分22bとを備えて構成されている。また、ガス用スリット形成部材32は、図5と同様に、円筒状の燃焼室Nにおける周壁の1/4に対応する部分である周壁形成部分とそれ以外の直線状部分とを備えて構成されている。そして、図3及び図4に示すように、夫々が対向する状態で4つが組み合わされることによって、円筒状の燃焼室Nが形成されている。以下、空気用スリット形成部材22とガス用スリット形成部材32とを組み合せて燃焼室Nを形成した部材を、燃焼室形成部Mと称することがある。
The air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32 will be described.
As shown in FIG. 5, the air slit forming member 22 includes a peripheral wall forming portion 22 a that is a portion corresponding to ¼ of the peripheral wall in the cylindrical combustion chamber N and a linear portion 22 b other than that. Has been. Similarly to FIG. 5, the gas slit forming member 32 includes a peripheral wall forming portion that is a portion corresponding to ¼ of the peripheral wall in the cylindrical combustion chamber N, and other linear portions. ing. And as shown in FIG.3 and FIG.4, the cylindrical combustion chamber N is formed by combining four in the state which each opposes. Hereinafter, a member in which the combustion chamber N is formed by combining the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32 may be referred to as a combustion chamber forming portion M.

図5に示すように、空気用スリット形成部材22における周壁形成部分22aの周壁外方側の面には、空気導入路となる凹部が設けられ、空気用スリット形成部材22における周壁形成部分22aの端部にはスリット形成凹部22cが設けられている。
また、図示は省略するが、図5と同様に、ガス用スリット形成部材32における周壁形成部分の周壁外方側の面にはガス導入路となる凹部が設けられ、ガス用スリット形成部材32における周壁形成部分の端部にはスリット形成凹部が設けられている。
スリット形成凹部22cは、図4に示すように空気用スリット形成部材22とガス用スリット形成部材32とを組み合せて燃焼室形成部Mを構成した際に、燃焼室Nとなる周壁面にその管軸方向に沿って開口する。すなわち、空気用スリット形成部材22のスリット形成凹部22cによって形成される開口が空気用スリット22sとなる。同様に、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部によって形成される開口がガス用スリット32sとなる。
As shown in FIG. 5, a concave portion serving as an air introduction path is provided on the outer wall surface of the peripheral wall forming portion 22 a of the air slit forming member 22, and the peripheral wall forming portion 22 a of the air slit forming member 22 is formed. A slit forming recess 22c is provided at the end.
Although not shown in the figure, as in FIG. 5, a concave portion serving as a gas introduction path is provided on the surface on the outer peripheral wall side of the peripheral wall forming portion of the gas slit forming member 32. A slit forming recess is provided at the end of the peripheral wall forming portion.
As shown in FIG. 4, the slit forming recess 22 c is formed on the peripheral wall surface that becomes the combustion chamber N when the combustion slit forming member M is configured by combining the slit forming member 22 for air and the slit forming member 32 for gas. Open along the axial direction. That is, the opening formed by the slit forming recess 22c of the air slit forming member 22 becomes the air slit 22s. Similarly, the opening formed by the slit forming concave portion of the gas slit forming member 32 becomes the gas slit 32s.

尚、上記空気用スリット形成部材22、及びガス用スリット形成部材32の夫々は、例えば鋳造等によって一体形成して構成されている。そして、空気用スリット形成部材22のスリット形成凹部22cは、その一体形成された空気用スリット形成部材22の周壁形成部分22aの端部を切削することで形成され、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部は、その一体形成されたガス用スリット形成部材32の周壁形成部分の端部を切削することで形成される。   Each of the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32 is integrally formed by casting or the like, for example. The slit forming recess 22c of the air slit forming member 22 is formed by cutting the end of the peripheral wall forming portion 22a of the integrally formed air slit forming member 22, and the slit of the gas slit forming member 32 is formed. The formation recess is formed by cutting the end of the peripheral wall forming portion of the gas slit forming member 32 formed integrally therewith.

説明を加えると、図5に示すように、空気用スリット形成部材22の周壁形成部分22aの周壁外方側の面から周壁内方側の面に連続する状態で、周壁形成部分22aの端部にスリット形成凹部22cを切削加工にて形成する。
また、図示は省略するが、図5と同様に、ガス用スリット形成部材32の周壁形成部分の周壁外方側の面から周壁内方側の面に連続する状態で、その周壁形成部分の端部にスリット形成凹部を切削加工にて形成する。
When the description is added, as shown in FIG. 5, the end of the peripheral wall forming portion 22a is continuous from the outer surface of the peripheral wall forming portion 22a of the air slit forming member 22 to the inner surface of the peripheral wall. The slit forming recess 22c is formed by cutting.
Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the edge of the surrounding wall formation part in the state which continues from the surface of the surrounding wall outer side of the surrounding wall formation part of the gas slit formation member 32 to the surface of the surrounding wall inner side similarly to FIG. A slit forming recess is formed in the part by cutting.

尚、上述の空気用スリット形成部材22のスリット形成凹部22cの切削深さは、隣接する隔壁22k(図5、6参照)の間隔の1/3程度とし、上述のガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部の切削深さも、同様に、隣接する隔壁の間隔の1/3程度としている。   The cutting depth of the slit forming recess 22c of the air slit forming member 22 is about 1/3 of the interval between adjacent partition walls 22k (see FIGS. 5 and 6). Similarly, the cutting depth of the slit forming recess is set to about 1/3 of the interval between adjacent partition walls.

ガスオリフィス31は、図4に示すように板状に形成されている。そして、このガスオリフィス31におけるガス用スリット形成部材32の周壁形成部分側に、管軸方向に並ぶ状態で、且つガスオリフィス31の管軸方向における両端部からは離間してその中央部分寄りとなるように3つの貫通孔31hが等間隔に穿設されている。   The gas orifice 31 is formed in a plate shape as shown in FIG. The gas orifice 31 is arranged in the tube axis direction on the peripheral wall forming portion side of the gas slit forming member 32 and is spaced from both ends in the tube axis direction of the gas orifice 31 and closer to the center portion. In this way, three through holes 31h are formed at equal intervals.

ガスチャンバー30には、ガス導入空間が設けられ、そのガス導入空間には、管軸方向に離間して2つのガス供給用孔が設けられている。そして、ガスチャンバー30はガスオリフィス31が嵌合する状態でガス用スリット形成部材32に取付け可能に構成されている。
従って、ガスチャンバー30のガス導入空間に導入された燃料ガスは、ガスオリフィス31の3つの貫通孔31hを介して、ガス用スリット形成部材32の周壁形成部分の周壁外方側の面、ガスオリフィス31、及び、空気用スリット形成部材22の直線状部分22bに囲まれる空間32vに導入されることとなる。なお、上述のように、貫通孔31hはガスオリフィス31の管軸方向における中央部寄りに設けられるものであり、燃料ガスの分布は燃焼室Nの中央部が高濃度になるような分布を意図している。
The gas chamber 30 is provided with a gas introduction space, and the gas introduction space is provided with two gas supply holes spaced apart in the tube axis direction. The gas chamber 30 is configured to be attachable to the gas slit forming member 32 in a state in which the gas orifice 31 is fitted.
Accordingly, the fuel gas introduced into the gas introduction space of the gas chamber 30 passes through the three through holes 31 h of the gas orifice 31, the surface on the outer peripheral wall side of the peripheral wall forming portion of the gas slit forming member 32, the gas orifice 31 and the space 32v surrounded by the linear portion 22b of the slit forming member 22 for air. As described above, the through hole 31h is provided closer to the central portion of the gas orifice 31 in the tube axis direction, and the distribution of the fuel gas is intended to be a high concentration in the central portion of the combustion chamber N. doing.

エアオリフィス21は、図4に示すように板状に形成されている。そして、このエアオリフィス21における空気用スリット形成部材22の周壁形成部分22a側に、管軸方向に並ぶ状態で4つの貫通孔21hが等間隔に離間して穿設されている。   The air orifice 21 is formed in a plate shape as shown in FIG. Then, four through holes 21h are formed at equal intervals in the air orifice 21 on the side of the peripheral wall forming portion 22a of the air slit forming member 22 in a state of being aligned in the tube axis direction.

エアチャンバー20には、空気導入空間が設けられ、その空気導入空間の側面側に空気供給用開口20aが備えられている。そして、エアチャンバー20はエアオリフィス21が嵌合する状態で空気用スリット形成部材22に取付け可能に構成されている。
従って、エアチャンバー20のガス導入空間に導入された空気は、エアオリフィス21に設けられた4つの貫通孔21hを介して、空気用スリット形成部材22の周壁形成部分22aの周壁外方側の面、エアオリフィス21、及び、ガス用スリット形成部材32の直線状部分に囲まれる空間22vに導入されることとなる。なお、上述のように、貫通孔21hはエアオリフィス21の管軸方向において均等に配置するように設けられるものであり、噴出する空気の量の分布は燃焼室Nの管軸方向に亘って均等となる。
The air chamber 20 is provided with an air introduction space, and an air supply opening 20a is provided on a side surface side of the air introduction space. And the air chamber 20 is comprised so that attachment to the slit formation member 22 for air is possible in the state which the air orifice 21 fits.
Therefore, the air introduced into the gas introduction space of the air chamber 20 passes through the four through holes 21h provided in the air orifice 21 and is a surface on the outer peripheral wall side of the peripheral wall forming portion 22a of the air slit forming member 22. The air orifice 21 and the gas slit forming member 32 are introduced into the space 22v surrounded by the linear portions. As described above, the through holes 21h are provided so as to be evenly arranged in the tube axis direction of the air orifice 21, and the distribution of the amount of air to be ejected is uniform over the tube axis direction of the combustion chamber N. It becomes.

このようにして、本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナ1では、図2中A1にて示すように、エアチャンバー20の空気導入空間に導入された空気の一部を、ガス側貫通小孔21b、貫通孔22h、空間32v、ガス用スリット32sを通して燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入することで、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に空気を導入している。また、図2中A2に示すように、エアチャンバー20の空気導入空間に導入された空気の一部を、ガス側貫通大孔21a、貫通孔22h、空間32v、ガス用スリット32sを通して燃焼室Nの管軸方向の開放側端部に導入している。   In this way, in the one-end closed tubular flame burner 1 according to the present invention, as shown by A1 in FIG. 2, a part of the air introduced into the air introduction space of the air chamber 20 is removed from the gas side through small hole. 21b, through-hole 22h, space 32v, and gas slit 32s are introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction so that air is introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. Yes. 2, a part of the air introduced into the air introduction space of the air chamber 20 passes through the gas side through large hole 21a, the through hole 22h, the space 32v, and the gas slit 32s to the combustion chamber N. It is introduced at the open end of the tube axis direction.

以下、本発明の第1実施形態に係る管状火炎バーナの特徴構成について説明する。
この第1実施形態においては、図5(a)及び(b)に示すように、空気用スリット形成部材22のスリット形成凹部22cに、支持部材22mにて支持される状態で、薄い板状部材(隔壁22k)を空気用スリット22sの長手方向と垂直に、管軸方向に複数枚離間状態で配設する。また、同様の構成なので図示は省略するが、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部に、支持部材にて支持される状態で、薄い板状部材(隔壁)をガス用スリット32sの長手方向と垂直に複数枚離間状態で配設する。この板状部材(隔壁22k)は、空気用スリット22sの流路を細分割する細分割部となり、同様に、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部に配設する板状部材(隔壁)は、ガス用スリット32sの流路を細分割する細分割部となる。
Hereinafter, the characteristic configuration of the tubular flame burner according to the first embodiment of the present invention will be described.
In this first embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, a thin plate-like member is supported by the support member 22m in the slit-forming recess 22c of the air slit-forming member 22. A plurality of (partition walls 22k) are arranged in a state of being separated from each other in the tube axis direction perpendicular to the longitudinal direction of the air slit 22s. Although not shown in the figure because of the same configuration, a thin plate-like member (partition wall) is placed in the longitudinal direction of the gas slit 32s while being supported by the support member in the slit forming recess of the gas slit forming member 32. A plurality of sheets are arranged vertically apart. The plate member (partition wall 22k) is a subdivided portion that subdivides the flow path of the air slit 22s. Similarly, the plate member (partition wall) disposed in the slit forming recess of the gas slit forming member 32 is The sub-divided portion subdivides the flow path of the gas slit 32s.

空気用スリット22sに隔壁22kを形成するに当たり、板状部材同士の離間幅は空気用スリット22sのスリット形成凹部22c切削深さの10倍又はそれ以内とし、板状部材の厚さを約2mm又はそれ以下とする。さらに、板状部材の空気用スリット22sにおける気体通流方向の長さを、空気用スリット22sのスリット形成凹部22c切削深さ又は隣接する隔壁22k間の距離のいずれか大きいものの3倍から5倍程度として、複数の隔壁22kが管軸方向に離間して並設される状態に形成する。これは、隔壁22kの管周方向の長さが短いと流れの方向を規制するには足りず、逆に長いと圧損が増加するためである。また、この隔壁22kの長手方向の両端部は、図5(b)に示すように断面視において角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側(気体通流方向下流側)の端部は気体通流方向上流側に引退した状態となっている。隔壁22kのない本来のスリット状流路とする燃焼室Nからの距離(つまり上述の気体通流方向上流側への引退距離)は、隔壁22kの厚みにより異なるが、隔壁22kによって分流された流れが再び合流してほぼ一様な流速になるまでの距離とし、具体的には、隔壁22kの厚みの数倍程度とする。   In forming the partition 22k in the air slit 22s, the separation width between the plate-like members is 10 times or less than the cutting depth of the slit-forming recess 22c of the air slit 22s, and the thickness of the plate-like member is about 2 mm or Less than that. Further, the length of the air slit 22s of the plate-like member in the gas flow direction is 3 to 5 times the larger of the slit forming recess 22c cutting depth of the air slit 22s or the distance between the adjacent partition walls 22k. As a degree, the plurality of partition walls 22k are formed in a state in which they are arranged apart from each other in the tube axis direction. This is because if the length of the partition wall 22k in the tube circumferential direction is short, it is not sufficient to regulate the flow direction, and conversely if it is long, the pressure loss increases. Further, as shown in FIG. 5 (b), both end portions of the partition wall 22k in the longitudinal direction are formed with curved corners in a cross-sectional view, and are on the inner side of the peripheral wall (downstream side in the gas flow direction). The part is in a state of being retreated to the upstream side in the gas flow direction. The distance from the combustion chamber N as the original slit-shaped flow path without the partition wall 22k (that is, the retraction distance to the upstream side in the gas flow direction described above) varies depending on the thickness of the partition wall 22k, but the flow divided by the partition wall 22k. Is a distance until the two flow again to obtain a substantially uniform flow velocity, and specifically, about several times the thickness of the partition wall 22k.

また、空気用スリット形成部材22と同様の構成なので図示は省略するが、ガス用スリット形成部材32に隔壁を形成するに当たり、板状部材同士の離間幅をガス用スリット32sのスリット形成凹部切削深さの10倍又はそれ以内とし、板状部材の厚さを約2mm又はそれ以下とする。さらに、板状部材のガス用スリット32sにおける気体通流方向の長さをガス用スリット32sのスリット形成凹部切削深さ又は隣接する隔壁間の距離のいずれか大きいものの3倍から5倍程度として、複数の隔壁が管軸方向に離間して並設される状態に形成する。これは、隔壁の管周方向の長さが短いと流れの方向を規制するには足りず、逆に長いと圧損が増加するためである。また、この隔壁の長手方向の両端部は、その断面視において角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側(気体通流方向下流側)の端部は気体通流方向上流側に引退した状態となっている。隔壁のない本来のスリット状流路とする燃焼室Nからの距離(つまり上述の気体通流方向上流側への引退距離)は、隔壁の厚みにより異なるが、隔壁によって分流された流れが再び合流してほぼ一様な流速になるまでの距離とし、具体的には、隔壁の厚みの数倍程度とする。   Further, since the structure is the same as that of the air slit forming member 22, the illustration is omitted, but when forming the partition wall in the gas slit forming member 32, the separation width between the plate-like members is set to the slit forming recess cutting depth of the gas slit 32 s. The thickness of the plate member is about 2 mm or less. Furthermore, the length of the gas flow direction in the gas slit 32s of the plate-like member is set to about 3 to 5 times the larger one of the slit forming recess cutting depth of the gas slit 32s or the distance between adjacent partition walls, A plurality of partition walls are formed in a state of being arranged side by side in the tube axis direction. This is because if the length of the partition wall in the pipe circumferential direction is short, it is not sufficient to regulate the flow direction, and conversely if it is long, the pressure loss increases. Further, both end portions in the longitudinal direction of the partition wall are formed in a curved shape in a sectional view, and the end portion on the inner side of the peripheral wall (downstream side in the gas flow direction) is on the upstream side in the gas flow direction. Retired. Although the distance from the combustion chamber N as the original slit-shaped flow path without the partition wall (that is, the retraction distance to the upstream side in the gas flow direction described above) varies depending on the thickness of the partition wall, the flow divided by the partition wall joins again. The distance until the flow rate becomes substantially uniform, specifically, about several times the thickness of the partition wall.

つまり、空気用スリット22sが燃焼室Nに向けて開口する開口部に近接する流路が、隔壁22kにて管軸方向で複数に細分割された細分割部を備え、その細分割部の隔壁22kが空気用スリット22sの長手方向と垂直に複数枚配設される薄い板状部材にて構成されている。
これにより、空気用スリット22sが管周方向に形成され且つ管軸方向に並ぶ細い管路の集合体となるため、それらを通過する空気は、主流以外の方向の流れの変動が妨げられ、その結果空気用スリット22sの長手方向(管軸方向)の流速変動が抑えられる。結果として、予混合燃焼においては、混合気の流動の乱流的変動が抑えられ、拡散燃焼においては燃料ガス及び空気の流動の乱流的変動及びそれに起因する燃料濃度の変動が抑えられ、これらの効果として燃焼の不安定性や燃焼騒音が抑制されることになる。
That is, the flow path adjacent to the opening where the air slit 22s opens toward the combustion chamber N includes a subdivided portion that is subdivided into a plurality of portions in the tube axis direction by the partition 22k, and the partition of the subdivided portion 22k is constituted by a thin plate-like member arranged in a plurality perpendicular to the longitudinal direction of the air slit 22s.
As a result, the air slits 22s are formed in the circumferential direction of the pipe and become an assembly of narrow pipe lines aligned in the pipe axis direction, so that the air passing through them is prevented from flowing in directions other than the mainstream, As a result, the flow velocity fluctuation in the longitudinal direction (tube axis direction) of the air slit 22s is suppressed. As a result, in premixed combustion, turbulent fluctuations in the mixture flow are suppressed, and in diffusive combustion, turbulent fluctuations in the flow of fuel gas and air and resulting fluctuations in fuel concentration are suppressed. As an effect, combustion instability and combustion noise are suppressed.

また、隔壁として板状部材を設ける場合には、その板状部材の周壁内方側の端部を、空気用スリット22sが燃焼室に向けて開口する位置から所定距離だけ気体通流方向上流側に引退した状態とし、燃焼室N内壁に接する部分は連続した開口として本来のスリットの形状を保持しその上流部のみ流れの細分割を行う、つまり、空気用スリット22sの開口部、及び、その開口部の気体通流方向における直上流部分が、隔壁22kを空気用スリット22sにおける気体通流方向上流側に引退する状態とすることによって、単一のスリットとして形成され細分割部が存在しない連続スリット部となっている。
そして、隔壁を設けることにより生じる負の効果、すなわち、スリットを細分割する隔壁が燃焼室Nの周壁面にまで達する場合には、その隔壁によって燃料、空気又は混合気の流れない部分が生じることによって管状火炎に速度や濃度の一様でない部分ができたり、吹出し流速が遅く隔壁が厚い場合には、隔壁に火炎が付着して、燃焼室壁を過熱するという負の効果を、上述のように薄い板状部材の燃焼室N周壁側の端部を、空気用スリット22sが燃焼室Nに向けて開口する位置から所定距離だけ気体通流方向の上流側に引退した状態とすることにより減殺できるものとなる。
When a plate-like member is provided as a partition wall, the end on the inner side of the peripheral wall of the plate-like member is upstream of the gas flow direction by a predetermined distance from the position where the air slit 22s opens toward the combustion chamber. The portion in contact with the inner wall of the combustion chamber N keeps the original slit shape as a continuous opening and subdivides the flow only in the upstream portion thereof, that is, the opening portion of the air slit 22s, and its The portion immediately upstream in the gas flow direction of the opening portion is formed as a single slit by making the partition wall 22k retreat to the upstream side in the gas flow direction of the air slit 22s, so that there is no continuous subdivision. It is a slit part.
Further, when the partition wall that subdivides the slit reaches the peripheral wall surface of the combustion chamber N, a portion where fuel, air, or an air-fuel mixture does not flow is generated by the partition wall. As a result, the negative effect of overheating the combustion chamber wall is caused by the flame adhering to the partition wall when the tubular flame has a part with uneven speed and concentration, or when the blowout flow rate is slow and the partition wall is thick. The end of the thin plate-like member on the peripheral wall side of the combustion chamber N is reduced by retreating a predetermined distance from the position where the air slit 22s opens toward the combustion chamber N to the upstream side in the gas flow direction. It will be possible.

さらに、細分割部における隔壁22kの周壁外方側及び周壁内方側の両端部が、断面視において角部分が曲線状に構成されている。
つまり空気用スリット22sにおける細分割部を構成する隔壁22kの厚みが大きいと、音響的にはそれら隔壁22kの部材の後流で発生する渦(カルマン渦)によって騒音の発生や圧損の増大が生じる可能性がある。そこで、それら細分割部における隔壁22kの周壁外方側及び周壁内方側の両端部を、断面視において角部分が曲線状となるように形成することによって、カルマン渦の発生を抑えて騒音や圧損の低減を図ることができる。さらに、燃料や空気又は混合気の流れと接する細分割部材の形状を流線型とすることができれば理想的である。これにより、隔壁22kを設けるに際しての悪影響を更に解消して、燃焼の安定化や燃焼騒音の低減に寄与することができる。
また、ガス用スリット32sの隔壁も、空気用スリット22sの隔壁22kが奏する作用効果と同様の作用効果を奏するものである。
Further, both end portions of the partition wall 22k on the outer peripheral wall outer side and the peripheral wall inner side in the subdivided portion are configured to have curved corners in a sectional view.
That is, if the partition wall 22k constituting the subdivided portion in the air slit 22s has a large thickness, generation of noise and an increase in pressure loss occur acoustically due to vortices (Karman vortices) generated downstream of the members of the partition wall 22k. there is a possibility. Therefore, by forming both end portions of the partition wall 22k on the outer peripheral wall side and the peripheral wall inner side in the subdivided portions so that the corner portions are curved in a cross-sectional view, generation of Karman vortices can be suppressed and noise and The pressure loss can be reduced. Furthermore, it is ideal if the shape of the subdividing member in contact with the flow of fuel, air, or air-fuel mixture can be streamlined. Thereby, the bad influence at the time of providing the partition 22k can further be eliminated, and it can contribute to stabilization of combustion and reduction of combustion noise.
Further, the partition wall of the gas slit 32s has the same effect as that of the partition wall 22k of the air slit 22s.

〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態に係る管状火炎バーナの特徴構成について説明する。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、隔壁の形成方法を変更したものであるので、共通する構成については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
第2実施形態においては、図6(a)及び(b)に示すように、空気用スリット22sが、円筒状の燃焼室Nを形成するスリット形成部材としての空気用スリット形成部材22を切削加工した切削開口部(スリット形成凹部22c)にて形成されるとともに、そのスリット形成凹部22cの一部を切削加工し残すことによって、隔壁22kを形成している。説明を加えると、スリット形成凹部22cの切削部分の幅を空気用スリット22sのスリット形成凹部切削深さの約10倍又はそれ以内とし、隣接する切削部分との間隔を約2mm又はそれ以下として、管軸方向と略直交する方向、つまり管周方向(接線方向)に流路が形成され、管軸方向に複数の隔壁22kが離間して並設される状態に形成する。また、この隔壁22kの周壁外方側及び周壁内方側の両端部は、図6(c)に示すようにその断面視において角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側(気体通流方向下流側)の端部は気体通流方向上流側に引退した状態となっている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the characteristic structure of the tubular flame burner which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the second embodiment, the method for forming the partition wall is changed with respect to the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to common configurations, and detailed description thereof is omitted.
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the air slit forming member 22 as a slit forming member for forming the cylindrical combustion chamber N is cut by the air slit 22s. The partition wall 22k is formed by leaving a part of the slit forming concave portion 22c to be cut away while being formed by the cut opening portion (slit forming concave portion 22c). In addition, the width of the cut portion of the slit forming recess 22c is set to about 10 times or less of the slit forming recess cutting depth of the air slit 22s, and the distance between adjacent cutting portions is set to about 2 mm or less. The flow paths are formed in a direction substantially perpendicular to the tube axis direction, that is, in the tube circumferential direction (tangential direction), and a plurality of partition walls 22k are formed in a state of being arranged in parallel with being separated in the tube axis direction. Further, as shown in FIG. 6 (c), both end portions of the partition wall 22k on the outer side of the peripheral wall and the inner side of the peripheral wall are formed with curved corners in the cross-sectional view, and on the inner side of the peripheral wall (gas The end of the downstream side in the flow direction is in a state of being retreated to the upstream side in the gas flow direction.

また、図5と同様であるため図示は省略するが、ガス用スリット32sが、円筒状の燃焼室Nを形成するスリット形成部材としてのガス用スリット形成部材32を切削加工した切削開口部(スリット形成凹部)にて形成されるとともに、ガス用スリット32sのスリット形成凹部の一部を切削加工し残すことによって、隔壁を形成している。説明を加えると、ガス用スリット32sのスリット形成凹部の切削部分の幅をガス用スリット32sのスリット形成凹部切削深さの約10倍又はそれ以内とし、隣接する切削部分との間隔を約2mm又はそれ以下として、管軸方向と略直交する方向、つまり管周方向に流路が形成され、管軸方向に複数の隔壁が離間して並設される状態に形成する。また、この隔壁の周壁外方側及び周壁内方側の両端部は、図6(c)と同様にその断面視において角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側(気体通流方向下流側)の端部は気体通流方向上流側に引退した状態となっている。   Although not shown because it is the same as FIG. 5, the gas slit 32 s is a cutting opening (slit) obtained by cutting the gas slit forming member 32 as a slit forming member that forms the cylindrical combustion chamber N. The partition wall is formed by cutting and leaving a part of the slit forming recess of the gas slit 32s. In other words, the width of the cut portion of the slit forming recess of the gas slit 32s is about 10 times or less than the slit forming recess cutting depth of the gas slit 32s, and the distance between adjacent cutting portions is about 2 mm or The flow path is formed in a direction substantially perpendicular to the tube axis direction, that is, in the tube circumferential direction, and a plurality of partition walls are separated from each other in the tube axis direction. Further, both end portions on the outer peripheral wall outer side and the inner peripheral wall inner side of the partition wall are formed with curved corners in the sectional view similarly to FIG. 6C, and the peripheral wall inner side (gas flow The end of the direction downstream side is in a state of being retreated to the upstream side in the gas flow direction.

尚、本実施形態では、第1実施形態と同様に、空気用スリット形成部材22のスリット形成凹部22cの切削深さは、隣接する切削部分との間隔、つまり隣接する隔壁22kの間隔の1/3程度とし、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部の切削深さは、ガス用スリット形成部材32のスリット形成凹部において隣接する切削部分との間隔、つまり隣接する隔壁の間隔の1/3程度としている。   In this embodiment, as in the first embodiment, the cutting depth of the slit forming recess 22c of the air slit forming member 22 is 1 / (1) of the interval between adjacent cutting portions, that is, the interval between adjacent partition walls 22k. The cutting depth of the slit forming concave portion of the gas slit forming member 32 is about one third of the distance between adjacent slits in the slit forming concave portion of the gas slit forming member 32, that is, the interval between adjacent partition walls. It is said.

つまり、空気用スリット22sが燃焼室Nに向けて開口する開口部に近接する流路が、隔壁22kにて管軸方向で複数に細分割された細分割部を備え、スリットが、円筒状の燃焼室Nを構成する燃焼室構成部材としての空気用スリット形成部材22の一部を切削加工した切削開口部にて形成され、スリットの細分割部の隔壁22kが、切削開口部の一部を切削加工し残すことによって構成されている。
そして、これによって、管状火炎バーナ1の燃焼室Nを構成する燃焼室構成部材が厚みのある材料にて形成されていたり、燃料や空気又は混合気の流路を一体的に組み込んだ部材である場合には、空気用スリット22sを開口するに際して、第1実施形態の如く管軸方向に長孔を設けてその長孔に薄い板状部材を並置するように配設するのではなく、空気用スリット形成部材22の周壁形成部分22aにおける周壁内方側から外方側に連通した小孔を空気用スリット22sの長手方向に並べて開口することによって、薄い板状部材による隔壁22kを隔てて細分割されたスリットとほぼ同等の導入路とすることができる。
That is, the flow path adjacent to the opening where the air slit 22s opens toward the combustion chamber N includes a subdivided portion that is subdivided into a plurality of portions in the tube axis direction by the partition wall 22k, and the slit is cylindrical. It is formed by a cutting opening obtained by cutting a part of a slit forming member 22 for air as a combustion chamber constituting member constituting the combustion chamber N, and a partition 22k of a slit subdivided portion covers a part of the cutting opening. It is configured by leaving it cut.
And thereby, the combustion chamber constituting member constituting the combustion chamber N of the tubular flame burner 1 is formed of a thick material, or a member in which a flow path of fuel, air, or an air-fuel mixture is integrated. In this case, when the air slit 22s is opened, a long hole is not provided in the tube axis direction and a thin plate member is juxtaposed in the long hole as in the first embodiment. A small hole communicating from the inner side of the peripheral wall to the outer side of the peripheral wall forming part 22a of the slit forming member 22 is arranged side by side in the longitudinal direction of the slit 22s for air, so that it is subdivided across the partition wall 22k made of a thin plate member. The introduction path can be almost the same as the slit formed.

また、この第2実施形態における隔壁22kにおいても、第1実施形態と同様に、空気用スリット22sの開口部、及び、その開口部における気体通流方向における直上流部分が、隔壁22kを空気用スリット22sの気体通流方向上流側に引退する状態とすることによって、細分割部が存在しない連続スリット部となっている。また、切削加工の際に切削し残した隔壁22kの厚みが比較的厚い場合には、気体通流方向の上流端及び下流端に丸みを付けて(アールを取って)流れの抵抗を下げるように構成する。隔壁22kの断面そのものを流線型に切削し残すとさらなる圧損低減が可能になる。すなわち、細分割部における隔壁22kの周壁外方側及び周壁内方側の両端部は、断面視において角部分が曲線状に形成されている。
これらの構成による作用効果は第1実施形態と同様であるので省略する。
Also in the partition wall 22k in the second embodiment, as in the first embodiment, the opening of the air slit 22s and the portion immediately upstream in the gas flow direction in the opening serve as the partition 22k for air. By setting the slit 22s to retreat to the upstream side in the gas flow direction, a continuous slit portion without subdividing portions is formed. Further, when the thickness of the partition wall 22k left after cutting is relatively thick, the upstream end and the downstream end in the gas flow direction are rounded (rounded) to reduce the flow resistance. Configure. If the cross section itself of the partition wall 22k is left to be streamlined, the pressure loss can be further reduced. In other words, the corner portions of the both ends of the partition wall 22k on the outer side and the inner side of the partition wall 22k are formed in a curved shape in a cross-sectional view.
Since the effect by these structures is the same as that of 1st Embodiment, it abbreviate | omits.

つまり、この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に燃焼の不安定性や燃焼騒音を抑制することができるという作用効果を奏し、しかも何らの追加部材を必要とせず、加工方法の変更のみによって経済的に隔壁22kを形成することができるものとなる。
また、この実施形態におけるガス用スリット32sの隔壁も、空気用スリット22sの隔壁22kが奏する作用効果と同様の作用効果を奏するものである。
That is, according to the second embodiment, the instability of combustion and combustion noise can be suppressed as in the first embodiment, and no additional members are required, and the machining method is The partition 22k can be formed economically only by the change.
Further, the partition wall of the gas slit 32s in this embodiment has the same function and effect as the partition wall 22k of the air slit 22s.

〔別実施形態〕
次に、本発明の管状火炎バーナの別実施形態を説明する。
(イ)上記第1及び第2実施形態では、空気を噴出する空気用スリット22s及び混合気を噴出するガス用スリット32sの双方に隔壁を設けて細分割部を形成する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、空気側、つまり空気用スリット22sにのみ隔壁を設けるように構成してもよい。これにより、空気の流れを細分化することができる。
[Another embodiment]
Next, another embodiment of the tubular flame burner of the present invention will be described.
(A) In the first and second embodiments described above, a partition is formed in both the air slit 22 s for ejecting air and the gas slit 32 s for ejecting air-fuel mixture to form subdivided portions. It is not limited to such a configuration, and a partition may be provided only on the air side, that is, the air slit 22s. Thereby, the flow of air can be subdivided.

(ロ)上記第1及び第2実施形態では空気用スリット22sの隔壁22k(又はガス用スリット32sの隔壁)の周壁外方側及び周壁内方側の両端部は、その断面視において角部分が曲線状に形成されるように構成したが、空気用スリット22sの隔壁22k(又はガス用スリット32sの隔壁)の周壁外方側、つまり気体通流方向の上流側は角部分を曲線状にしない状態としてもよい。このとき、気体通流方向の上流側の端部を薄刃状にすることも可能である。 (B) In the first and second embodiments, the both ends of the partition wall 22k of the air slit 22s (or the partition wall of the gas slit 32s) on the outer side of the peripheral wall and the inner side of the peripheral wall have corner portions in the cross-sectional view. Although it is configured to be curved, the corner portion is not curved on the outer side of the peripheral wall 22k of the air slit 22s (or the partition of the gas slit 32s), that is, on the upstream side in the gas flow direction. It is good also as a state. At this time, it is also possible to make the edge part of the upstream of a gas flow direction into a thin blade shape.

(ハ)上記第1及び第2実施形態では、片端閉塞型の管状火炎バーナにおける構成を説明したが、空気用スリット22sを隔壁22kによって細分割する、又は、ガス用スリット32sをその隔壁によって細分割するという本発明の構成は、両端が開口する一般的な管状火炎バーナに用いることも可能である。 (C) In the first and second embodiments described above, the configuration of the one-end closed tubular flame burner has been described. However, the air slit 22s is subdivided by the partition wall 22k, or the gas slit 32s is narrowed by the partition wall. The structure of the present invention of dividing can also be used for a general tubular flame burner having both ends open.

(ニ)上記第1又は第2実施形態においては、空気用スリット22sから空気を、ガス用スリット32sから燃料ガスと空気との混合気を各別に燃焼室Nに偏芯導入させて旋回燃焼させるように構成したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば混合気のみを燃焼室Nに偏芯導入させて旋回燃焼させるようにしてもよい。
さらに、上記構成に限定されるものではなく、空気、燃料ガス、及びそれらの混合気を各別に燃焼室Nに偏芯導入させて旋回燃焼させるように構成してもよい。
すなわち、円筒状の燃焼室の側面に管軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室の接線方向に向けて、燃料ガス及び空気、燃料ガスと空気との混合気、又は、燃料ガスと空気と燃料ガス及び空気の混合気のいずれかを対向して噴出させて旋回燃焼させるものとなる。
(D) In the first or second embodiment, air is introduced from the air slit 22s and the mixture of fuel gas and air is introduced into the combustion chamber N eccentrically from the gas slit 32s to cause swirl combustion. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, only the air-fuel mixture may be eccentrically introduced into the combustion chamber N and swirled and burned.
Further, the present invention is not limited to the above-described configuration, and air, fuel gas, and a mixture thereof may be separately introduced into the combustion chamber N and swirled and burned.
That is, fuel gas and air, a mixture of fuel gas and air, or a fuel gas from a slit opened in the tube axis direction on the side surface of the cylindrical combustion chamber toward the tangential direction of the combustion chamber Then, any one of air, fuel gas, and air mixture is jetted oppositely and swirled and burned.

本発明は、片端閉塞の管状火炎バーナにおける燃焼の不安定性を解消することで、産業用から業務用及び家庭用までの管状火炎バーナの性能の安定・向上に利用できる。同時に燃焼騒音(轟音)の低減が可能になるため、特に、小規模業務用や家庭用の燃焼機器への適用に利用価値の高いものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to stabilize and improve the performance of tubular flame burners from industrial use to business use and household use by eliminating the instability of combustion in a tubular flame burner closed at one end. At the same time, combustion noise (noise) can be reduced, so that it is particularly useful for application to combustion equipment for small-scale business and home use.

22 空気用スリット形成部材
22h 貫通孔
22c スリット形成凹部
22a 周壁形成部分
22b 直線状部分
22m 支持部材
22k 隔壁
22 air slit forming member 22h through hole 22c slit forming recess 22a peripheral wall forming portion 22b linear portion 22m support member 22k partition wall

Claims (4)

円筒状の燃焼室の側面に管軸方向に沿って開口されたスリットから、前記燃焼室の接線方向に向けて、燃料ガス及び空気を、燃料ガスと空気との混合気を、空気及び燃料ガスと空気との混合気を、又は、燃料ガスと空気と燃料ガス及び空気の混合気を対向して噴出させて旋回燃焼させる管状火炎バーナであって、
前記スリットが前記燃焼室に向けて開口する開口部に近接する流路が、隔壁にて管軸方向で複数に細分割された細分割部を備え
前記スリットの前記開口部、及び、その開口部における気体通流方向における直上流部分が、単一のスリットからなる連続スリット部となっている管状火炎バーナ。
From a slit opened along the tube axis direction on the side surface of the cylindrical combustion chamber, the fuel gas and air, the mixture of the fuel gas and air, the air and the fuel gas are directed toward the tangential direction of the combustion chamber. A flame flame burner that swirls and burns a mixture of air and air , or a mixture of fuel gas and air and fuel gas and air facing each other,
The flow path close to the opening where the slit opens toward the combustion chamber includes a subdivided portion that is subdivided into a plurality in the tube axis direction by a partition wall ,
The tubular flame burner in which the opening portion of the slit and the immediately upstream portion in the gas flow direction in the opening portion are continuous slit portions formed of a single slit .
前記細分割部の隔壁がスリットの長手方向と垂直に複数枚配設される薄い板状部材にて構成されている請求項1記載の管状火炎バーナ。   The tubular flame burner according to claim 1, wherein the partition wall of the subdivided portion is constituted by a thin plate-like member arranged in a plurality perpendicular to the longitudinal direction of the slit. 前記スリットが、前記円筒状の燃焼室を構成する燃焼室構成部材の一部を切削加工した切削開口部にて形成され、前記スリットの細分割部の隔壁が、前記切削開口部の一部を切削加工し残して構成されている請求項1記載の管状火炎バーナ。   The slit is formed by a cutting opening formed by cutting a part of a combustion chamber constituting member constituting the cylindrical combustion chamber, and the partition of the subdivided portion of the slit forms a part of the cutting opening. 2. The tubular flame burner according to claim 1, wherein the tubular flame burner is left uncut. 前記細分割部における隔壁の両端部が、断面視において角部分が曲線状に形成されている請求項1〜3の何れか一項記載の管状火炎バーナ。 The tubular flame burner according to any one of claims 1 to 3, wherein both end portions of the partition wall in the subdivided portion are formed with curved corners in a cross-sectional view .
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