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JP5749507B2 - Single-end closed tubular flame burner - Google Patents
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JP5749507B2 - Single-end closed tubular flame burner - Google Patents

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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Description

本発明は、一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させる片端閉塞型管状火炎バーナに関する。   The present invention provides fuel gas and air to the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. The present invention relates to a one-end closed tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture, or a mixture of fuel gas, air, fuel gas, and air eccentrically.

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、片端閉塞型管状火炎バーナが利用されている。このような片端閉塞型管状火炎バーナは、一端が閉塞され他端が開口された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。   In recent years, various types of fuels such as gas, liquid, or pulverized solid can be burned for general use, which can be compacted in outer shape and can be applied to industrial, commercial, and household combustion equipment. As a combustor that can be used, a one-end closed tubular flame burner is used. Such a one-end closed type tubular flame burner has a fuel in the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. The swirl combustion is performed by introducing the gas and air separately, or the mixture of the fuel gas and air, or the fuel gas and the air alone and the combination of the fuel gas and the air and introducing the eccentricity. It is configured.

かかる片端閉塞型管状火炎バーナでは、従来、火炎形成位置を調整する構成として、当該片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞端にスペーサーを置き、燃焼量に応じてスペーサーの位置を移動させることで火炎形成位置を調整するように構成されたものがある。また、開放端を縮径することで、燃焼室下流部(開口側端部)の過熱焼損を防止するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。   In such a one-end closed tubular flame burner, conventionally, as a configuration for adjusting the flame forming position, a spacer is placed at the closed end of the one-end closed tubular flame burner, and the position of the spacer is moved according to the amount of combustion to form a flame. Some are configured to adjust position. Moreover, it is comprised so that the overheating burning of a combustion chamber downstream part (opening side edge part) may be prevented by reducing an open end (for example, refer patent document 1).

特許第3358527号公報Japanese Patent No. 3358527

このような片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞端近傍は、管軸方向上流側(閉塞端側)からの流れがないので、燃料ガスや空気を導入するスリットよりも管軸方向上流側(閉塞端側)の位置にも、可燃混合気が拡散して管状火炎が形成される。この火炎形成位置の管軸方向上流側の端部がどのような位置となるかを予め予測するには限界がある。そのため、このようなバーナの設計においては、閉塞側端部の過熱焼損を防止するために片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部近傍に予め比較的大きなスペースを備えておく必要があり、片端閉塞型管状火炎バーナの設計を困難にしていただけでなく、バーナが大型化する一因となっていた。   Since there is no flow from the upstream side (closed end side) in the tube axis direction in the vicinity of the closed end of such a one-end closed type tubular flame burner, the upstream side (closed end) from the slit for introducing fuel gas or air. Also in the position of the side), the combustible mixture is diffused to form a tubular flame. There is a limit to predicting in advance what position the end of the flame forming position on the upstream side in the tube axis direction will be. Therefore, in the design of such a burner, it is necessary to provide a relatively large space in the vicinity of the closed end of the one-end closed tubular flame burner in order to prevent overheating burnout at the closed end. This not only made the design of the closed tubular flame burner difficult, but also contributed to an increase in the size of the burner.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部の過熱による変形、焼損を防止すると共に、バーナをコンパクトに構成することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent deformation and burnout due to overheating of the closed end of the one-end closed tubular flame burner and to make the burner compact. is there.

本発明の片端閉塞型管状火炎バーナは、一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させるものであって、その特徴構成は、前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第1設定温度以上であると、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させる制御を行うように構成されている点にある。
The one-end closed type tubular flame burner of the present invention is a fuel which enters the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. Gas and air are swirled by introducing an air-fuel mixture of fuel gas and air, or an air-fuel mixture of fuel gas and air and fuel gas and air eccentrically. It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration to the closed end in the tube axis direction in the chamber ,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset first set temperature, the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber In this point, control is performed to increase the amount of air introduced into the section or the amount of lean air-fuel mixture below the combustion limit concentration .

すなわち、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するものであるから、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部近傍は空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気で覆われ、その閉塞側端部近傍には火炎が形成されないものとなる。また、導入した空気又は希薄混合気の全体としての燃焼室管軸方向の流れにより、管状火炎は燃焼室における管軸方向の開口部側に押し流され、閉塞側端部内面から一定の距離をおいて形成される。これらの効果によって、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)は、過熱による変形及び焼損を防止できるものとなった。   In other words, air or a lean mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration is introduced into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber. It is covered with a lean air-fuel mixture having a concentration lower than that, and no flame is formed in the vicinity of the closed end portion. In addition, due to the flow of the introduced air or lean mixture as a whole in the direction of the combustion chamber tube axis, the tubular flame is swept away toward the opening in the direction of the tube axis in the combustion chamber, leaving a certain distance from the inner surface of the closed end. Formed. Due to these effects, the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber can prevent deformation and burnout due to overheating.

従って、燃焼室の閉塞端側に閉塞側端部の過熱を防止するためのスペースを大きくとる必要がないものとなり、片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止すると共に、バーナをコンパクトに構成することができるものとなった。
図10は、燃料ガスの流量を一定とし、燃焼室に空気を供給する送風ファンの回転速度を低下させた場合において、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度、及び、空気比についての変化を示した実験結果である。実験1〜4では、燃料ガスの流量を11.4(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。実験5〜8では、燃料ガスの流量を12(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。実験9〜13では、燃料ガスの流量を11(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。
この図10の表によれば、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度と空気比とを比較すると、実験1〜3、実験5〜7、実験9〜12では、温度が徐々に上昇しているとともに、空気比が徐々に低下している。そして、実験4、実験8、実験13において、温度が急激に上昇しているとともに、空気比が急激に低下している。これにより、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度と空気比との間には強い相関があることがわかる。そして、燃焼室の火炎が管軸方向の閉塞側端部に近接して位置している場合には、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇するとともに、燃焼が振動(揺動)して燃焼室圧が上昇する結果、空気流量が減少して空気比が急激に低下していると言える。
したがって、図10の表の実験結果から、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇している場合には、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接しており、例えば、目視では火炎が閉塞側端部に接触しているように見える状態にあると言える。逆に、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇していない場合には、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)となっていると言える。
そこで、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その温度が急激に上昇しているか否かによって、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接している状態にあるのか、或いは、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)となっている状態にあるのかを判別することができる。
本特徴構成によれば、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が予め設定した第1設定温度以上であると、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接している状態にあると判別して、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させる制御を行っている。この制御を行うことで、火炎形成位置を、燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接している状態から、燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)とすることができるので、燃焼振動に伴う燃焼騒音の発生を抑制することができるとともに、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)での過熱による変形及び焼損を防止することができる。
本発明の片端閉塞型管状火炎バーナは、一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させるものであって、その特徴構成は、前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第2設定温度以上であると、前記燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている点にある。
すなわち、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するものであるから、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部近傍は空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気で覆われ、その閉塞側端部近傍には火炎が形成されないものとなる。また、導入した空気又は希薄混合気の全体としての燃焼室管軸方向の流れにより、管状火炎は燃焼室における管軸方向の開口部側に押し流され、閉塞側端部内面から一定の距離をおいて形成される。これらの効果によって、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)は、過熱による変形及び焼損を防止できるものとなった。
従って、燃焼室の閉塞端側に閉塞側端部の過熱を防止するためのスペースを大きくとる必要がないものとなり、片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止すると共に、バーナをコンパクトに構成することができるものとなった。
また、上述の特徴構成で述べた如く、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度によって、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接しているか或いは離れているかを判別することができる。そこで、本特徴構成によれば、燃焼振動に伴う燃焼騒音の発生を抑制するとともに、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)での過熱による変形及び焼損を防止するために、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が予め設定した第2設定温度以上であると、燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うようにしている。
本発明の片端閉塞型管状火炎バーナは、一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させるものであって、その特徴構成は、前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第3設定温度以上であると、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させ、その空気量又は希薄混合気量が上限値に達した場合に、前記燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている点にある。
すなわち、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するものであるから、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部近傍は空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気で覆われ、その閉塞側端部近傍には火炎が形成されないものとなる。また、導入した空気又は希薄混合気の全体としての燃焼室管軸方向の流れにより、管状火炎は燃焼室における管軸方向の開口部側に押し流され、閉塞側端部内面から一定の距離をおいて形成される。これらの効果によって、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)は、過熱による変形及び焼損を防止できるものとなった。
従って、燃焼室の閉塞端側に閉塞側端部の過熱を防止するためのスペースを大きくとる必要がないものとなり、片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止すると共に、バーナをコンパクトに構成することができるものとなった。
また、上述の特徴構成で述べた如く、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度によって、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接しているか或いは離れているかを判別することができる。そこで、本特徴構成によれば、燃焼振動に伴う燃焼騒音の発生を抑制するとともに、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)での過熱による変形及び焼損を防止するために、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が予め設定した第3設定温度以上であると、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させる制御を行っている。更に、本特徴構成によれば、空気量又は希薄混合気量を増加させるだけでなく、その空気量又は希薄混合気量が上限値に達した場合でも、燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うことで、燃焼騒音の発生の抑制、及び、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部での過熱による変形及び焼損を適切に防止することができる。
本発明の片端閉塞型管状火炎バーナは、一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させるものであって、その特徴構成は、前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した設定範囲内になるように、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増減させる制御を行うように構成されている点にある。
すなわち、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するものであるから、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部近傍は空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気で覆われ、その閉塞側端部近傍には火炎が形成されないものとなる。また、導入した空気又は希薄混合気の全体としての燃焼室管軸方向の流れにより、管状火炎は燃焼室における管軸方向の開口部側に押し流され、閉塞側端部内面から一定の距離をおいて形成される。これらの効果によって、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)は、過熱による変形及び焼損を防止できるものとなった。
従って、燃焼室の閉塞端側に閉塞側端部の過熱を防止するためのスペースを大きくとる必要がないものとなり、片端閉塞型管状火炎バーナの閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止すると共に、バーナをコンパクトに構成することができるものとなった。
また、上述の特徴構成で述べた如く、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度によって、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接しているか或いは離れているかを判別することができる。そこで、本特徴構成によれば、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が予め設定した設定範囲内になるように、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増減させる制御を行うことで、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れている適切な状態に維持して、燃焼振動に伴う燃焼騒音の発生を抑制するとともに、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)での過熱による変形及び焼損を防止することができる。すなわち、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接している状態となると、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が設定範囲よりも高くなるので、空気量又は希薄混合気量を増加させて、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を設定範囲内として、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れている適切な状態とすることができる。逆に、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れ過ぎると、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が設定範囲よりも低くなるので、空気量又は希薄混合気量を減少させて、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を設定範囲内として、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れている適切な状態とすることができる。
Therefore, it is not necessary to take a large space for preventing overheating of the closed end on the closed end side of the combustion chamber, and deformation due to overheating of the closed end (closed wall) of the one-end closed tubular flame burner, Burnout was prevented and the burner could be made compact.
FIG. 10 shows the temperature near the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber and the air when the flow rate of the fuel gas is constant and the rotational speed of the blower fan that supplies air to the combustion chamber is reduced. It is the experimental result which showed the change about ratio. Experiments 1 to 4 show the case where the flow rate of the fuel gas is constant at 11.4 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced. Experiments 5 to 8 show the case where the flow rate of the fuel gas is kept constant at 12 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced. Experiments 9 to 13 show a case where the flow rate of the fuel gas is kept constant at 11 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced.
According to the table of FIG. 10, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber and the air ratio are compared, in Experiments 1 to 3, Experiments 5 to 7, and Experiments 9 to 12, the temperature is The air ratio is gradually increasing and the air ratio is gradually decreasing. And in Experiment 4, Experiment 8, and Experiment 13, while the temperature is rising rapidly, the air ratio is rapidly decreasing. Thereby, it turns out that there is a strong correlation between the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber and the air ratio. When the flame in the combustion chamber is located close to the closed end in the tube axis direction, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber rises rapidly, and combustion occurs. As a result, the combustion chamber pressure increases and the air flow rate decreases and the air ratio rapidly decreases.
Therefore, from the experimental results in the table of FIG. 10, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber rises rapidly, the flame forming position is closed on the closed side in the tube axis direction of the combustion chamber. It can be said that it is close to the end, for example, that the flame appears to be in contact with the closed end. Conversely, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber does not increase rapidly, the position where the flame is formed is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, It can be said that it is the open end side with respect to the center of the combustion chamber in the tube axis direction of the combustion chamber.
Therefore, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and the flame forming position is in the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber depending on whether or not the temperature is rising rapidly. Or a position where the flame formation position is far from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, the open end of the combustion chamber in the tube axis direction than the center portion of the combustion chamber). Side)).
According to this characteristic configuration, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is equal to or higher than the first preset temperature set in advance, the flame forming position is in the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. Is determined to be close to the combustion chamber, and control is performed to increase the amount of air introduced to the closed side end portion in the tube axis direction of the combustion chamber or the amount of lean air-fuel mixture below the combustion limit concentration. By performing this control, the flame forming position is located away from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber from the state close to the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, combustion (The open end side of the center of the combustion chamber in the direction of the tube axis of the chamber), so that generation of combustion noise associated with combustion vibration can be suppressed, and the closed end of the combustion chamber in the direction of the tube axis It is possible to prevent deformation and burnout due to overheating at the portion (blocking wall).
The one-end closed type tubular flame burner of the present invention is a fuel which enters the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. Gas and air are swirled by introducing an air-fuel mixture of fuel gas and air, or an air-fuel mixture of fuel gas and air and fuel gas and air eccentrically. It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration to the closed end in the tube axis direction in the chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset second set temperature, the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped. Thus, control is performed to stop combustion.
In other words, air or a lean mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration is introduced into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber. It is covered with a lean air-fuel mixture having a concentration lower than that, and no flame is formed in the vicinity of the closed end portion. In addition, due to the flow of the introduced air or lean mixture as a whole in the direction of the combustion chamber tube axis, the tubular flame is swept away toward the opening in the direction of the tube axis in the combustion chamber, leaving a certain distance from the inner surface of the closed end. Formed. Due to these effects, the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber can prevent deformation and burnout due to overheating.
Therefore, it is not necessary to take a large space for preventing overheating of the closed end on the closed end side of the combustion chamber, and deformation due to overheating of the closed end (closed wall) of the one-end closed tubular flame burner, Burnout was prevented and the burner could be made compact.
Further, as described in the above characteristic configuration, the flame formation position is close to or separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber depending on the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. Can be determined. Therefore, according to the present characteristic configuration, in order to suppress the generation of combustion noise accompanying combustion vibration, and to prevent deformation and burning due to overheating at the closed side end portion (closed wall) in the tube axis direction in the combustion chamber, When the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is equal to or higher than a preset second set temperature, the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped to stop the combustion. Yes.
The one-end closed type tubular flame burner of the present invention is a fuel which enters the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. Gas and air are swirled by introducing an air-fuel mixture of fuel gas and air, or an air-fuel mixture of fuel gas and air and fuel gas and air eccentrically. It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration to the closed end in the tube axis direction in the chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset third set temperature, the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber When the amount of air or lean mixture below the combustion limit concentration is increased and the air amount or lean mixture reaches the upper limit, the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped. It is the point which is comprised so that control which stops combustion may be performed.
In other words, air or a lean mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration is introduced into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber. It is covered with a lean air-fuel mixture having a concentration lower than that, and no flame is formed in the vicinity of the closed end portion. In addition, due to the flow of the introduced air or lean mixture as a whole in the direction of the combustion chamber tube axis, the tubular flame is swept away toward the opening in the direction of the tube axis in the combustion chamber, leaving a certain distance from the inner surface of the closed end. Formed. Due to these effects, the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber can prevent deformation and burnout due to overheating.
Therefore, it is not necessary to take a large space for preventing overheating of the closed end on the closed end side of the combustion chamber, and deformation due to overheating of the closed end (closed wall) of the one-end closed tubular flame burner, Burnout was prevented and the burner could be made compact.
Further, as described in the above characteristic configuration, the flame formation position is close to or separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber depending on the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. Can be determined. Therefore, according to the present characteristic configuration, in order to suppress the generation of combustion noise accompanying combustion vibration, and to prevent deformation and burning due to overheating at the closed side end portion (closed wall) in the tube axis direction in the combustion chamber, When the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is equal to or higher than a preset third set temperature, the amount of air introduced to the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber or the combustion limit concentration or less Control is performed to increase the amount of lean mixture. Further, according to this feature, not only the air amount or lean mixture amount is increased, but also the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped even when the air amount or lean mixture amount reaches the upper limit value. By performing the control to stop the combustion in this way, it is possible to appropriately prevent the generation of combustion noise and the deformation and burnout due to overheating at the closed end in the tube axis direction in the combustion chamber.
The one-end closed type tubular flame burner of the present invention is a fuel which enters the combustion chamber from a slit opened along the tube axis direction of a cylindrical combustion chamber having one end closed and the other end opened. Gas and air are swirled by introducing an air-fuel mixture of fuel gas and air, or an air-fuel mixture of fuel gas and air and fuel gas and air eccentrically. It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration to the closed end in the tube axis direction in the chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is set so that the measured temperature is within a preset setting range. It is configured to perform control to increase / decrease the amount of air to be introduced into the gas or the amount of lean mixture below the combustion limit concentration.
In other words, air or a lean mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration is introduced into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber. It is covered with a lean air-fuel mixture having a concentration lower than that, and no flame is formed in the vicinity of the closed end portion. In addition, due to the flow of the introduced air or lean mixture as a whole in the direction of the combustion chamber tube axis, the tubular flame is swept away toward the opening in the direction of the tube axis in the combustion chamber, leaving a certain distance from the inner surface of the closed end. Formed. Due to these effects, the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber can prevent deformation and burnout due to overheating.
Therefore, it is not necessary to take a large space for preventing overheating of the closed end on the closed end side of the combustion chamber, and deformation due to overheating of the closed end (closed wall) of the one-end closed tubular flame burner, Burnout was prevented and the burner could be made compact.
Further, as described in the above characteristic configuration, the flame formation position is close to or separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber depending on the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. Can be determined. Therefore, according to this characteristic configuration, the combustion chamber is introduced into the closed end of the combustion chamber in the tube axis direction so that the temperature in the vicinity of the closed end of the combustion chamber in the tube axis direction is within a preset setting range. By controlling to increase or decrease the amount of air or lean mixture below the combustion limit concentration, the vibration formation position is maintained in an appropriate state away from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. It is possible to suppress the generation of combustion noise accompanying the above, and to prevent deformation and burnout due to overheating at the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber. That is, when the flame formation position is close to the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber, the temperature near the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber becomes higher than the set range. Increase the amount of air or lean mixture so that the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is within the set range, and the flame formation position is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. You can be in the proper state. Conversely, if the flame formation position is too far from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber becomes lower than the set range. Reduce the amount of lean mixture so that the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is within the set range, and the flame formation position is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber. It can be in a state.

本発明の片端閉塞型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、前記閉塞側端部に導入する前記空気又は前記希薄混合気を、前記旋回燃焼の旋回方向と同一方向に導入する点にある。   A further characteristic configuration of the one-end closed tubular flame burner of the present invention is the same as the above-described characteristic configuration, in which the air or the lean air-fuel mixture introduced into the closed side end is the same as the swirl direction of the swirl combustion. The point is to introduce in the direction.

すなわち、前記空気又は前記希薄混合気が、前記旋回燃焼の旋回方向と同一方向に導入されるものであるから、閉塞側端部内面に沿って、あるいはその近傍にこれら空気又は希薄混合気を導入すれば、その旋回燃焼の旋回方向と同一方向の旋回によって、閉塞側端部内面が空気又は希薄混合気に覆われるようになり、閉塞側端部の壁面の冷却と火炎の押し出し効果が同時に得られることとなる。   That is, since the air or the lean mixture is introduced in the same direction as the turning direction of the turning combustion, the air or the lean mixture is introduced along or in the vicinity of the inner surface of the closed end. Then, the swirl in the same direction as the swirl direction of the swirl combustion allows the inner surface of the closed end to be covered with air or a lean air-fuel mixture, so that the cooling of the wall of the closed end and the extrusion effect of the flame can be obtained simultaneously. Will be.

説明を加えると、管状火炎を管軸方向に押し出すためには、管軸方向閉塞側に空気又は希薄混合気を導入することが効果的である。一方で、管状火炎は完全に空間に浮いた火炎であり、どこにも足をつけずに燃焼しているため、ブラフボディ下流の逆流を保炎に利用するような一般のバーナ火炎と異なって、火炎形成位置は不定であって、容易に管軸方向の流れで押し流されてしまい、一般のバーナでのリフティング(飛び火、吹き消え)と同様の結果となる。従って、管状火炎を管軸方向にわずかに押し出して閉塞側端部の壁面から離脱させ、かつ閉塞側端部を冷却するためには、例えば、閉塞側端部の壁面を多孔質板で形成して、多孔質板を通じて空気等を導入する、というような方法を採用する必要がある。この場合、閉塞側端部の燃焼室外部側に空気供給管を接続する等、構造が複雑化し、閉塞側端部に点火プラグ、フレームロッド、あるいは覗き窓等を取付け難くなるといった不都合が発生する。   In other words, in order to push out the tubular flame in the tube axis direction, it is effective to introduce air or a lean mixture to the tube axis direction blocking side. On the other hand, the tubular flame is a flame that floats completely in space, and burns without anywhere, so unlike the general burner flame that uses the backflow downstream of the bluff body for flame holding, The flame formation position is indefinite, and is easily pushed away by the flow in the tube axis direction, resulting in the same result as lifting (sparkling, blowing off) with a general burner. Therefore, in order to extrude the tubular flame slightly in the tube axis direction to disengage it from the wall surface of the closed side end portion and to cool the closed side end portion, for example, the wall surface of the closed side end portion is formed of a porous plate. Therefore, it is necessary to adopt a method of introducing air or the like through a porous plate. In this case, the structure is complicated, for example, an air supply pipe is connected to the outside of the combustion chamber at the closed end, and there is a problem that it is difficult to attach a spark plug, a frame rod, a viewing window or the like to the closed end. .

そこで、本特徴構成によれば、管状火炎形成のためのスリットの一部を用いて、あるいは別個に、燃焼室内面の周方向かつ火炎の旋回方向に空気又は希薄混合気を吹込むものとすることにより、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止できると共に、点火プラグ等の付属部品が閉塞壁に取付けられる場合にも、容易かつコンパクトにバーナを構成することができるものとなった。   Therefore, according to the present characteristic configuration, by using a part of the slit for forming the tubular flame or separately, by blowing air or a lean mixture in the circumferential direction of the combustion chamber inner surface and the swirling direction of the flame, It is possible to prevent deformation and burning due to overheating of the closed side end (closed wall) in the tube axis direction in the combustion chamber, and to easily and compactly configure the burner even when accessory parts such as a spark plug are attached to the closed wall. It became something that could be done.

本発明の片端閉塞型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、前記燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される前記空気の単位面積当りの流量が、それよりも管軸方向の閉塞端側において前記燃焼室に導入する空気の単位面積当りの平均空気流量よりも大きく、又は、前記燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される混合気の濃度が、前記燃焼室に導入する混合気の平均混合気濃度よりも低くなるように設定されている点にある。   A further characteristic configuration of the one-end closed tubular flame burner of the present invention is that, in addition to the above-described characteristic configuration, the flow rate per unit area of the air introduced in the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber is Is higher than the average air flow rate per unit area of air introduced into the combustion chamber on the closed end side in the tube axis direction, or the concentration of the air-fuel mixture introduced near the opening in the tube axis direction in the combustion chamber However, there exists in the point set so that it may become lower than the average mixture density | concentration of the mixture introduced into the said combustion chamber.

上述のように、管状火炎は足をつけることなく燃焼室の空間に形成されるため、管軸方向のわずかな流れにも影響されて火炎形成位置が変化する。従って、閉塞側端部近傍即ち管軸方向の最上流部から上述のように空気等の流れを与えると火炎形成位置は管軸方向下流側に移動する。一方で、燃焼室の開放端近傍即ち管軸方向の最下流部からスリットを通過する空気等の流量よりも大きな流量を流すことで、管軸方向の流れに抵抗を付けると火炎形成位置は管軸方向上流側に移動する。つまり、燃焼室壁の過熱を避けるために導入する管軸方向上流での空気等の流量を大きくしたい場合には、管軸方向下流側に導入する空気等の流量も増加させて釣り合いを取らない限り、吹き飛びを防止して安定的な火炎を形成することができない。従って、火炎形成位置を予め予想することの困難な管状火炎を、所期位置に安定的に形成するためには、管軸方向上流側に付加する管軸方向の流れと管軸方向下流側に付加する管軸方向流れの抵抗(圧損)の釣り合いを取ればよい。   As described above, since the tubular flame is formed in the space of the combustion chamber without a foot, the flame forming position is changed by being influenced by a slight flow in the tube axis direction. Therefore, when the flow of air or the like is applied as described above from the vicinity of the closed end, that is, the most upstream portion in the tube axis direction, the flame forming position moves downstream in the tube axis direction. On the other hand, if a flow rate larger than the flow rate of air or the like passing through the slit is passed from the vicinity of the open end of the combustion chamber, that is, the most downstream portion in the tube axis direction, and resistance to the flow in the tube axis direction, Move upstream in the axial direction. In other words, when it is desired to increase the flow rate of air or the like upstream in the tube axis direction introduced to avoid overheating of the combustion chamber wall, the flow rate of air or the like introduced downstream in the tube axis direction is also increased so as not to balance. As long as it is not possible to prevent a blow-off and form a stable flame. Therefore, in order to stably form a tubular flame in which it is difficult to predict the flame formation position in advance, the flow in the tube axis direction added to the upstream side in the tube axis direction and the downstream side in the tube axis direction are necessary. What is necessary is just to balance the resistance (pressure loss) of the flow in the pipe axial direction to be added.

そこで、本特徴構成では、燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される前記空気の単位面積当りの流量を、前記燃焼室に導入する平均空気流量よりも大きく、又は、前記燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される濃度を、前記燃焼室に導入する平均混合気濃度よりも低くなるように設定することにより、燃焼室における管軸方向の開口部近傍に空気等の流れを付加することで火炎が管軸方向下流側に押し出される(リフティングする)ことを抑止することができる。よって、燃焼室の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形や焼損を防止することと、安定的な管状火炎を形成することとの両立が可能となった。   Therefore, in this feature configuration, the flow rate per unit area of the air introduced in the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber is larger than the average air flow rate introduced into the combustion chamber or in the combustion chamber. By setting the concentration introduced near the opening in the tube axis direction to be lower than the average mixture concentration introduced into the combustion chamber, air or the like flows near the opening in the tube axis direction in the combustion chamber. It is possible to prevent the flame from being pushed out (lifted) downstream in the tube axis direction by adding. Therefore, it has become possible to achieve both prevention of deformation and burning due to overheating of the closed side end (closed wall) of the combustion chamber and formation of a stable tubular flame.

本発明の片端閉塞型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、前記燃焼室の開口部の面積が前記燃焼室の断面視における面積よりも小である点にある。   A further characteristic configuration of the one-end closed tubular flame burner of the present invention is that, in addition to the above-described characteristic configuration, the area of the opening of the combustion chamber is smaller than the area of the combustion chamber in a sectional view.

すなわち、前記開口部の面積が前記燃焼室の断面視における面積よりも小であるから、円筒状の前記燃焼室から下流に押し出す方向に対して、圧損を増大することができるものとなる。そして、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱を避けるために導入する管軸方向上流側での空気等の流量を大きくしたい場合には、燃焼室の開口部の径をより縮小すれば良いことになる。従って、管軸方向上流側に付加する管軸方向の流れと管軸方向下流側に付加する管軸方向流れの抵抗(圧損)の釣り合いを取ることができるものとなり、火炎が管軸方向下流側に押し出される(リフティングする)ことを抑止することができ、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形や焼損を防止することと、安定的な管状火炎を形成することの両立が可能になる。   That is, since the area of the opening is smaller than the area of the combustion chamber in a sectional view, the pressure loss can be increased with respect to the direction in which the cylindrical combustion chamber is pushed downstream. When it is desired to increase the flow rate of air or the like on the upstream side in the tube axis direction to avoid overheating of the closed end (blocking wall) in the tube axis direction in the combustion chamber, the diameter of the opening of the combustion chamber It would be good to reduce more. Accordingly, it is possible to balance the resistance (pressure loss) of the flow in the tube axis direction added to the upstream side in the tube axis direction and the resistance (pressure loss) of the flow in the tube axis direction added to the downstream side in the tube axis direction. Can be prevented from being pushed out (lifted) to prevent deformation and burning due to overheating of the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber, and form a stable tubular flame It becomes possible to achieve both.

また、燃焼室の開口部を金属等で形成する場合には、縮径することでその部分の温度が上昇して、焼損の危険が生じる。この場合には、冷却用の空気を燃焼室内における管軸方向の開口部近傍に導入することが過熱防止対策の一つとなり得る。そこで、上述の特徴構成の如く、燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される空気の流量や混合気の濃度を設定することで、火炎押し出しの抑止効果を得ることができるとともに、過熱防止対策を講じることもできることになる。
以上のように、燃焼室における管軸方向の開口部を縮径することあるいはそれに併用して燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される空気の流量や混合気の濃度を設定することにより、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止することと、安定的な管状火炎を形成することとの両立が可能となった。
In addition, when the opening of the combustion chamber is formed of metal or the like, the diameter of the portion increases due to the diameter reduction, and there is a risk of burning. In this case, introducing cooling air in the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber can be one of the measures against overheating. Therefore, as described above, by setting the flow rate of air introduced to the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber and the concentration of the air-fuel mixture, it is possible to obtain a flame extrusion suppression effect and Preventive measures can also be taken.
As described above, the diameter of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber is reduced, or in combination, the flow rate of air introduced into the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber and the concentration of the air-fuel mixture are set. Thus, it is possible to prevent both deformation and burnout due to overheating of the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber and to form a stable tubular flame.

本発明の片端閉塞型管状火炎バーナの更なる特徴構成は、前記スリットにて前記燃焼室に偏芯導入される空気の導入範囲の上流側端部が、前記スリットにて前記燃焼室に偏芯導入される燃料ガスの導入範囲の上流側端部よりも燃焼室の管軸方向の上流側となるように設定されている点にある。   A further characteristic configuration of the one-end closed tubular flame burner of the present invention is that the upstream end of the air introduction range eccentrically introduced into the combustion chamber by the slit is eccentric to the combustion chamber by the slit. It is in the point set so that it may become the upstream of the upstream of the upstream side of the introduction range of the introduced fuel gas in the tube axis direction of the combustion chamber.

本特徴構成によれば、燃焼室における管軸方向において、空気の導入範囲の方が燃料ガスの導入範囲よりも閉塞側端部である上流側に広がった状態となり、スリットから導入させる空気を燃焼室における管軸方向の閉塞側端部近傍に存在させることができる。したがって、その閉塞側端部近傍での火炎の形成を適切に抑制することができ、燃焼室における管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)での過熱による変形及び焼損を的確に防止できる。   According to this feature configuration, in the tube axis direction in the combustion chamber, the air introduction range is expanded to the upstream side, which is the closed end portion of the fuel gas introduction range, and the air introduced from the slit is combusted. It can be present in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the chamber. Therefore, it is possible to appropriately suppress the formation of a flame in the vicinity of the closed side end, and it is possible to accurately prevent deformation and burning due to overheating at the closed side end (closed wall) in the tube axis direction in the combustion chamber.

本発明における管状火炎バーナの斜視図The perspective view of the tubular flame burner in 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 present invention 本発明におけるガス用スリット形成部材を示す図The figure which shows the slit formation member for gas in this invention 本発明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 this invention 第2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 second embodiment 第2実施形態における管状火炎バーナの縦断面図Vertical sectional view of a tubular flame burner in the second embodiment 第2実施形態における管状火炎バーナの概略構成を示す横断面での模式図Schematic view in cross section showing a schematic configuration of the tubular flame burner in the second embodiment 燃料ガスの流量を一定とし、燃焼室に空気を供給する送風ファンの回転速度を低下させた場合において、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度、及び、空気比についての変化を示した実験結果Changes in temperature and air ratio in the vicinity of the closed end of the combustion chamber in the tube axis direction when the flow rate of the fuel gas is constant and the rotational speed of the blower fan that supplies air to the combustion chamber is reduced. Experimental results showing 第3実施形態における管状火炎バーナの概略構成を示す横断面での模式図Schematic diagram in cross section showing a schematic configuration of the tubular flame burner in the third embodiment 別実施形態に係るエアオリフィスを示す図The figure which shows the air orifice which concerns on another embodiment

以下、図面に基づいて本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナの実施形態を説明する。
〔第1実施形態〕
本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナ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とを備えている。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、燃料ガスと空気とを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。
Hereinafter, an embodiment of a one-end closed tubular flame burner according to the present invention will be described based on the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 to 3, the one-end closed tubular flame burner 1 according to the present invention has one end closed by an end plate 40 (blocking wall) and the other end in an opening provided in the front flange 50. A cylindrical combustion chamber N opened on the side, and a slit 22s for air and a slit 32s for gas opening along the tube axis direction (Y direction in the drawing) on the side surface of the cylindrical combustion chamber N. . Then, fuel gas and air are separately introduced into the tangential direction of the side wall of the combustion chamber N from the air slit 22 s and the gas slit 32 s, and are configured to perform swirl combustion.

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. It is ejected in the tangential direction of N. 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6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32aとそれ以外の直線状部分32b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、対を成す各部材22、32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. 6, the air slit forming member 22 includes a peripheral wall forming portion 22 a that is a portion corresponding to a quarter of the peripheral wall in the cylindrical combustion chamber N and a linear portion 22 b other than the peripheral wall forming portion 22 a. Has been. Further, as shown in FIG. 5, the gas slit forming member 32 includes a peripheral wall forming portion 32 a that is a portion corresponding to ¼ of the peripheral wall in the cylindrical combustion chamber N and a linear portion 32 b other than that. Configured. And as shown in FIG.3 and FIG.4, the cylindrical combustion chamber N is formed by combining four in the state which each member 22 and 32 which comprises a pair 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、ガス用スリット形成部材32における周壁形成部分32a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32aの端部にはスリット形成凹部32cが設けられている。
また、図6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。
スリット形成凹部22c及び32c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、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となり、スリット形成凹部32c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 a gas introduction path is provided on the outer wall surface of the peripheral wall forming portion 32 a of the gas slit forming member 32, and the end of the peripheral wall forming portion 32 a of the gas slit forming member 32 is provided. The portion is provided with a slit forming recess 32c.
Further, as shown in FIG. 6, 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 of the air slit forming member 22. A slit forming recess 22c is provided at the end of 22a.
The slit forming recesses 22c and 32c are formed on the peripheral wall surface that becomes the combustion chamber N when the combustion chamber forming portion M is configured by combining the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32 as shown in FIG. It opens along the tube axis direction. That is, the opening formed by the slit forming recess 22c becomes the air slit 22s, and the opening formed by the slit forming recess 32c 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、夫々のスリット形成凹部22c、及び32cは、その一体形成された空気用スリット形成部材22、ガス用スリット形成部材32の周壁形成部分22a、及び32aの端部を切削することで形成されると共に、未切削部分が管周方向に離間する状態で複数形成されている。この未切削部分は、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とを組み合せた状態において、空気用スリット22s及びガス用スリット32sの流体流路を複数の流路に分割する隔壁22k、32kとなる。   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 recesses 22c and 32c are formed by cutting the end portions of the integrally formed air slit forming member 22 and the peripheral wall forming portions 22a and 32a of the gas slit forming member 32, respectively. At the same time, a plurality of uncut portions are formed in a state of being separated in the pipe circumferential direction. The uncut portion includes a partition wall 22k that divides the fluid flow paths of the air slit 22s and the gas slit 32s into a plurality of flow paths in a state where the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32 are combined. 32k.

説明を加えると、図5に示すように、ガス用スリット形成部材32の周壁形成部分32a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32aの端部にスリット形成凹部32cを切削加工にて形成する。このとき、切削部分の幅をガス用スリット32sのスリット形成凹部32c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32kが離間して並設される状態に形成する。また、この隔壁32kの周壁外方側及び周壁内方側の両端部は、その平面視において、図5(c)に示すように角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側の端部は気体通流方向の上流側に引退した状態となっている。   In other words, as shown in FIG. 5, the end of the peripheral wall forming portion 32a is continuous from the outer peripheral surface of the peripheral wall forming portion 32a of the gas slit forming member 32 to the inner surface of the peripheral wall. The slit forming recess 32c is formed by cutting. At this time, the width of the cutting portion is about 10 times or less than the cutting depth of the slit forming recess 32c of the gas slit 32s, and the interval between the adjacent cutting portions is about 2 mm or less, and is substantially orthogonal to the tube axis direction. The flow path is formed in the direction of the pipe, that is, in the pipe circumferential direction, and the plurality of partition walls 32k are separated from each other in the pipe axis direction. Further, both end portions of the partition wall 32k on the outer side of the peripheral wall and the inner side of the peripheral wall are formed with curved corners as shown in FIG. 5C in plan view, and on the inner side of the peripheral wall. The end is in a state of being retreated to the upstream side in the gas flow direction.

また、図6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。このとき、ガス用スリット形成部材32と同様に、切削部分の幅を空気用スリット22sのスリット形成凹部22c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、その平面視において角部分が曲線状に形成されると共に、周壁内方側の端部は気体通流方向の上流側に引退した状態となっている。   In addition, as shown in FIG. 6, slits are formed at the end of the peripheral wall forming portion 22a in a state of being continuous from the outer wall surface of the peripheral wall forming portion 22a of the air slit forming member 22 to the inner surface of the peripheral wall. The recess 22c is formed by cutting. At this time, similarly to the gas slit forming member 32, the width of the cutting portion is about 10 times or less than the cutting depth of the slit forming recess 22c of the air slit 22s, and the interval 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 22k are separated from each other in the tube axis direction. In addition, 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 plan view, and the end portion on the inner side of the peripheral wall is upstream in the gas flow direction. Retired.

尚、本実施形態では、上述のスリット形成凹部32c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32kの間隔の1/3程度とし、また、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程度としている。
尚、この隔壁22k又は32kは、空気用スリット22s又はガス用スリット32sから噴出する空気又は混合気を整流すると共に、後述するように、燃料ガス通路の一部を閉塞端及び開放端の冷却用の空気通路に利用する際に、燃料ガスと空気が混じり合うことを抑制するものである。
In the present embodiment, the cutting depth of the slit forming recess 32c is about 1/3 of the interval between adjacent cutting portions, that is, the interval between adjacent partition walls 32k, and the cutting depth of the slit forming recess 22c. The distance is set to about 1/3 of the interval between adjacent cutting portions, that is, the interval between adjacent partition walls 22k.
The partition wall 22k or 32k rectifies the air or air-fuel mixture ejected from the air slit 22s or the gas slit 32s, and, as will be described later, partially cools the closed end and the open end of the fuel gas passage. When this is used for the air passage, the fuel gas and air are prevented from being mixed.

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32a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 side of the peripheral wall forming portion 32a of the gas slit forming member 32 and is spaced from both ends of the gas orifice 31 in the tube axis direction and closer to the center portion. The three through-holes 31h are drilled at equal intervals so as to be.

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30a、30b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32a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 two gas supply holes 30a and 30b are provided in the gas introduction space so as to be separated from each other 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 32 a of the gas slit forming member 32, It will be introduced into the space 32v surrounded by the orifice 31 and the linear portion 22b of the air slit forming member 22. 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32b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 is introduced into the space 22v surrounded by the linear portion 32b of the gas slit forming member 32. 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.

以下、本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナの特徴構成について説明する。
図4に示すように、エアオリフィス21における空気用スリット形成部材22の直線状部分22b側には、ガス側貫通小孔21bが管軸方向における閉塞端側に位置し、ガス側貫通大孔21aが管軸方向における開放端側に位置するように穿設されている。そして、空気用スリット形成部材22には、その直線状部分22bにおいて、管軸方向に離間して2つの貫通孔22hが設けられている。この貫通孔22hは、エアオリフィス21のガス側貫通大孔21aとガス側貫通小孔21bとに夫々連通する位置に設けられている。尚、貫通孔22hの穴径は、夫々ガス側貫通大孔21a及びガス側貫通小孔21bの穴径と略同じ又は若干大きく形成されている。
Hereinafter, the characteristic configuration of the one-end closed tubular flame burner according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, on the linear portion 22b side of the air slit forming member 22 in the air orifice 21, a gas side through small hole 21b is positioned on the closed end side in the tube axis direction, and the gas side through large hole 21a. Is drilled so as to be located on the open end side in the tube axis direction. The air slit forming member 22 is provided with two through holes 22h spaced apart in the tube axis direction in the linear portion 22b. The through hole 22h is provided at a position communicating with the gas side through large hole 21a and the gas side through small hole 21b of the air orifice 21, respectively. The through hole 22h has a hole diameter that is substantially the same as or slightly larger than the hole diameters of the gas side through hole 21a and the gas side through hole 21b.

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は、エアオリフィス21に設けられたガス側貫通小孔21b及び空気用スリット形成部材22に設けられた貫通孔22hを通して空間32vの閉塞端側に噴出し、さらに、エアオリフィス21に設けられたガス側貫通大孔21a及び空気用スリット形成部材22に設けられた貫通孔22hを通して空間32vの開放端側に噴出する。そして、ガス側貫通小孔21b及び貫通孔22hを通して空間32vの閉塞端側に導入された空気は、空間32vで、ガスオリフィス31の3つの貫通孔31hを通して供給される燃料ガスと混合され、その混合気がガス用スリット32sを通して燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に円筒状の燃焼室Nの接線方向に噴出される。また、ガス側貫通大孔21a及び貫通孔22hを通して空間32vの開放端側に導入された空気は、空間32vで、ガスオリフィス31の3つの貫通孔31hを通して供給される燃料ガスと混合され、その混合気がガス用スリット32sを通して燃焼室Nの管軸方向の開放側端部に円筒状の燃焼室Nの接線方向に噴出される。   Part of the air introduced into the air introduction space of the air chamber 20 passes through the gas side through hole 21b provided in the air orifice 21 and the through hole 22h provided in the air slit forming member 22, and the closed end of the space 32v. The air is further ejected to the open end side of the space 32v through the gas side through hole 21a provided in the air orifice 21 and the through hole 22h provided in the air slit forming member 22. The air introduced to the closed end side of the space 32v through the gas side through small hole 21b and the through hole 22h is mixed with the fuel gas supplied through the three through holes 31h of the gas orifice 31 in the space 32v. The air-fuel mixture is jetted in the tangential direction of the cylindrical combustion chamber N through the gas slit 32 s to the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. Further, the air introduced to the open end side of the space 32v through the gas side through large holes 21a and 22h is mixed with the fuel gas supplied through the three through holes 31h of the gas orifice 31 in the space 32v. The air-fuel mixture is jetted in the tangential direction of the cylindrical combustion chamber N to the open end of the combustion chamber N in the tube axis direction through the gas slit 32s.

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。これにより、燃焼室Nの閉塞側端部内面近傍は空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気で覆われ、片端閉塞型管状火炎バーナ1の閉塞側端部(エンドプレート40近傍)には火炎が形成されないものとなる。また、導入した空気は全体としての燃焼室Nの管軸下流方向の流れにより、管状火炎は管軸方向下流側に押し流され、エンドプレート40内面から一定の距離を置いて形成されるようになる。これらの効果によって、エンドプレート40の過熱による変形、焼損を防止できる。そして、エンドプレート40の壁面には冷却のための構造物が必要でないため、点火プラグ、火炎検知センサー及び覗き窓等を通常の手法にて容易にエンドプレート40に取付けることができ、全体としてコンパクトなバーナを構成することに寄与することとなった。   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. As a result, the vicinity of the inner surface of the closed end of the combustion chamber N is covered with air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration, and a flame is generated at the closed end (near the end plate 40) of the one-end closed tubular flame burner 1. It will not be formed. Further, the introduced air is caused to flow downstream in the tube axis direction of the combustion chamber N as a whole, and the tubular flame is pushed downstream in the tube axis direction, and is formed at a certain distance from the inner surface of the end plate 40. . These effects can prevent deformation and burnout due to overheating of the end plate 40. Since no cooling structure is required on the wall of the end plate 40, a spark plug, a flame detection sensor, a viewing window and the like can be easily attached to the end plate 40 by a normal method, and the overall compact. This contributed to the construction of a simple burner.

そして、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に空気を導入するに当たり、燃焼室Nに空気及び燃料ガスを噴出させるための構成を利用して、エアオリフィス21にガス側貫通小孔21bを設ける及び空気用スリット形成部材22に貫通孔22hを設けるという簡易な構成により、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に空気を導入することができる。また、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に導入される空気は、空間32vにて燃料ガスと混合されて混合気として燃焼室Nに導入されることから、上記空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気は、旋回燃焼の旋回方向と同一方向に導入されることになる。   Then, when air is introduced into the closed end portion in the tube axis direction of the combustion chamber N, a configuration for ejecting air and fuel gas into the combustion chamber N is used, and the gas side through small hole 21b is formed in the air orifice 21. And the air slit forming member 22 is provided with a through hole 22h, air can be introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. Further, the air introduced into the closed end in the tube axis direction in the combustion chamber N is mixed with the fuel gas in the space 32v and introduced into the combustion chamber N as an air-fuel mixture. The following lean mixture is introduced in the same direction as the swirl direction of swirl combustion.

本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナ1では、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することで、燃焼室Nの管軸方向の開口部50h近傍に導入される空気の単位面積当りの流量を、それよりも管軸方向の閉塞端側において燃焼室に導入する空気の単位面積当りの平均空気流量よりも大きくしている。これは、換言すると、燃焼室Nの管軸方向の開口部50h近傍に導入される混合気の濃度を、燃焼室Nに導入する混合気の平均混合気濃度よりも低くなるようにしているということである。   In the one-end closed type tubular flame burner 1 according to the present invention, as shown by A2 in FIG. 2, a part of the air introduced into the air introduction space of the air chamber 20 is changed into a gas side through large hole 21a, a through hole 22h, By introducing the opening 32h in the tube axis direction of the combustion chamber N through the space 32v and the gas slit 32s, the flow rate per unit area of the air introduced in the vicinity of the opening 50h in the tube axis direction of the combustion chamber N is reduced. The average air flow rate per unit area of air introduced into the combustion chamber on the closed end side in the tube axis direction is larger than that. In other words, the concentration of the air-fuel mixture introduced in the vicinity of the opening 50h in the tube axis direction of the combustion chamber N is set to be lower than the average air-fuel mixture concentration of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber N. That is.

これにより、燃焼室Nの開放端近傍即ち最下流部からスリットを通過する空気等の流量よりも大きな流量を流す(又は燃焼室Nに導入する混合気の平均混合気濃度よりも低い濃度の混合気を導入する)ことで、管軸方向の流れに開口部50h側で抵抗を付けることができ、火炎形成位置を上流に移動させることができる。そして、エンドプレート40内面近傍、つまり閉塞側端部に導入する空気の管軸方向下流側への流れと、フロントフランジ50の開口部50h近傍における空気の管軸方向下流側への流れに対する抵抗との釣り合いを取ることができ、火炎の形成位置を所期位置に安定的に形成することができるものとなる。また、ガス側貫通大孔21aを通過して燃焼室Nに供給される空気が開放端側(フロントフランジ50の開口部50h近傍)の冷却用となる。   Accordingly, a flow rate larger than the flow rate of air or the like passing through the slit from the vicinity of the open end of the combustion chamber N, that is, the most downstream portion (or mixing with a concentration lower than the average mixture concentration of the mixture to be introduced into the combustion chamber N) By introducing gas, resistance can be applied to the flow in the tube axis direction on the opening 50h side, and the flame formation position can be moved upstream. Then, the flow of the air introduced into the vicinity of the inner surface of the end plate 40, that is, the downstream end in the tube axis direction, and the resistance to the downstream flow of the air in the tube axis direction in the vicinity of the opening 50 h of the front flange 50. Therefore, the flame can be stably formed at the intended position. Further, the air supplied to the combustion chamber N through the gas side through hole 21a is for cooling on the open end side (near the opening 50h of the front flange 50).

また、本発明に係る片端閉塞型管状火炎バーナ1では、フロントフランジ50に設けられる開口部50hの内径は、燃焼室Nの内径よりも小さい、つまり、開口部50hの面積は燃焼室Nの断面視における面積よりも小となるように構成されている。この開口部50hは、図2に示すようにその内径をr1とし、燃焼室Nの内径をr2としたとき、r1/r2が0.8〜0.9となるように、すなわち、開口部50hの内径が燃焼室Nの内径よりも10%〜20%小さくなるように構成されている。   Further, in the one-end closed tubular flame burner 1 according to the present invention, the inner diameter of the opening 50 h provided in the front flange 50 is smaller than the inner diameter of the combustion chamber N, that is, the area of the opening 50 h is a cross section of the combustion chamber N. It is configured to be smaller than the visual area. As shown in FIG. 2, the opening 50h has an inner diameter r1, and the combustion chamber N has an inner diameter r2, so that r1 / r2 is 0.8 to 0.9, that is, the opening 50h. Is configured to be 10% to 20% smaller than the inner diameter of the combustion chamber N.

これにより、燃焼室Nの開口部50hから管軸方向下流側に押し出す方向に対して、圧損を増大する。従って、管軸方向上流側に付加する管軸方向の流れがそのまま燃焼室Nから流出して火炎がリフティングすることを抑止することができ、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形や焼損を防止することと、安定的な管状火炎を形成することの両立が可能になる。   Thereby, a pressure loss increases with respect to the direction extruded from the opening part 50h of the combustion chamber N to a pipe-axis direction downstream. Accordingly, it is possible to prevent the flow in the tube axis direction added to the upstream side in the tube axis direction from flowing out of the combustion chamber N as it is, and to prevent the flame from being lifted. It is possible to prevent both deformation and burning due to overheating of the wall) and to form a stable tubular flame.

そして、フロントフランジ50を金属等で形成する場合には、上述の如く、開口部50hを縮径することでその部分の温度が上昇して、焼損の危険が生じるが、ガス側貫通大孔21aを通過して燃焼室Nに供給される空気が開放端側(フロントフランジ50の開口部50h近傍)の冷却用となり、火炎押し出しの抑止効果を得ることができるとともに、フロントフランジ50等の過熱防止対策を講じることもできることになる。よって、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部(閉塞壁)の過熱による変形、焼損を防止することと、安定的な管状火炎を形成することとの両立が可能となった。   When the front flange 50 is formed of metal or the like, as described above, the diameter of the opening 50h is reduced to increase the temperature of that portion, resulting in the risk of burning. The air supplied to the combustion chamber N after passing through is used for cooling on the open end side (in the vicinity of the opening 50h of the front flange 50), so that it is possible to obtain an effect of suppressing flame extrusion and to prevent overheating of the front flange 50 and the like. Measures can also be taken. Therefore, it is possible to prevent both deformation and burning due to overheating of the closed end (blocked wall) in the tube axis direction in the combustion chamber N and to form a stable tubular flame.

〔第2実施形態〕
この第2実施形態は、上記第1実施形態において、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部での過熱を防止するとともに、燃焼騒音の抑制を図るための制御を行う構成を追加した実施形態である。図7〜図9に基づいて、追加する構成を中心に説明し、その他の構成については、上記第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。図7は、上記第1実施形態の図4と同様に、第2実施形態における管状火炎バーナの組立斜視図であり、図8は、上記第1実施形態の図2と同様に、第2実施形態における管状火炎バーナの縦断面図であり、図9は、第2実施形態における管状火炎バーナの概略構成を示す横断面での模式図である。
[Second Embodiment]
The second embodiment is an embodiment in which, in the first embodiment, a configuration for preventing overheating at the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N and performing control for suppressing combustion noise is added. It is a form. Based on FIGS. 7-9, it demonstrates centering around the structure to add, and since it is the same as that of the said 1st Embodiment about the other structure, the description is abbreviate | omitted. FIG. 7 is an assembled perspective view of the tubular flame burner in the second embodiment, similar to FIG. 4 of the first embodiment, and FIG. 8 is a second embodiment similar to FIG. 2 of the first embodiment. It is a longitudinal cross-sectional view of the tubular flame burner in a form, and FIG. 9 is a schematic diagram in the cross section which shows schematic structure of the tubular flame burner in 2nd Embodiment.

上記第1実施形態では、図5、及び、図6に示すように、空気用スリット形成部材22では、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となり、ガス用スリット形成部材32では、スリット形成凹部32cによって形成される開口がガス用スリット32sとなる。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とでは、スリット形成凹部22cの方がスリット形成凹部32cよりも燃焼室Nの管軸方向の閉塞端側(図5及び図6中下方側)に延設して形成されている。これにより、図8に示すように、空気用スリット22sにて燃焼室Nに偏芯導入される空気の導入範囲Paの上流側端部が、ガス用スリット32sにて燃焼室Nに偏芯導入される燃料ガスの導入範囲Pgの上流側端部よりも燃焼室Nの管軸方向の上流側(図8中Y方向の下方側)となっている。これにより、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を通してだけでなく、貫通孔21h、空間22v、空気用スリット22sを通しても、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入することができる。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, in the air slit forming member 22, the opening formed by the slit forming recess 22 c becomes the air slit 22 s, and in the gas slit forming member 32, The opening formed by the slit forming recess 32c becomes the gas slit 32s. In the air slit forming member 22 and the gas slit forming member 32, the slit forming recess 22c is closer to the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N than the slit forming recess 32c (the lower side in FIGS. 5 and 6). It is extended and formed. As a result, as shown in FIG. 8, the upstream end of the air introduction range Pa that is eccentrically introduced into the combustion chamber N by the air slit 22s is eccentrically introduced into the combustion chamber N by the gas slit 32s. It is on the upstream side in the tube axis direction of the combustion chamber N (lower side in the Y direction in FIG. 8) than the upstream side end portion of the fuel gas introduction range Pg. Thereby, a part of the air introduced into the air introduction space of the air chamber 20 is not only passed through the gas side through hole 21b, the through hole 22h, the space 32v, and the gas slit 32s, but also through the through hole 21h, the space 22v, Even through the air slit 22s, it can be introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction.

この第2実施形態では、上記第1実施形態におけるエンドプレート40に代えて、図7及び図8に示すように、第1エンドプレート60と第2エンドプレート61とが設けられている。第1エンドプレート60は、その中央部に略円形状の貫通空間60aが形成された略矩形状に形成されている。第1エンドプレート60には、貫通空間60a内に突出させる状態で熱電対62、或いは、点火プラグや火炎検知センサー(図示省略)等の各種部材を設置させる設置部60bが貫通空間60aから外側に延設された溝状に形成されている。第2エンドプレート61は、第1エンドプレート60の貫通空間60aを閉塞するためのものであり、覗き窓等が取り付けられている。熱電対62が装着された第1エンドプレート60と第2エンドプレート61とを設置することで、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部には、第1エンドプレート60の貫通空間60aが燃焼室Nに連通する状態で燃焼室Nの管軸方向に突出するように設けられている。そして、熱電対62が貫通空間60aの温度を検出することで、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測している。   In the second embodiment, instead of the end plate 40 in the first embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, a first end plate 60 and a second end plate 61 are provided. The 1st end plate 60 is formed in the substantially rectangular shape by which the substantially circular penetration space 60a was formed in the center part. The first end plate 60 has an installation portion 60b for installing various members such as a thermocouple 62 or a spark plug or a flame detection sensor (not shown) in a state of protruding into the through space 60a. It is formed in an extended groove shape. The second end plate 61 is for closing the through space 60a of the first end plate 60, and a viewing window or the like is attached thereto. By installing the first end plate 60 and the second end plate 61 to which the thermocouple 62 is attached, a through space 60a of the first end plate 60 is formed at the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. It is provided so as to protrude in the tube axis direction of the combustion chamber N in a state communicating with the combustion chamber N. The thermocouple 62 detects the temperature of the through space 60a, thereby measuring the temperature in the vicinity of the closed side end of the combustion chamber N in the tube axis direction.

図10は、燃料ガスの流量を一定とし、燃焼室に空気を供給する送風ファンの回転速度を低下させた場合において、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度、及び、空気比についての変化を示した実験結果である。実験1〜4では、燃料ガスの流量を11.4(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。実験5〜8では、燃料ガスの流量を12(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。実験9〜13では、燃料ガスの流量を11(L/min)の一定とし、送風ファンの回転速度を低下させた場合を示している。   FIG. 10 shows the temperature near the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber and the air when the flow rate of the fuel gas is constant and the rotational speed of the blower fan that supplies air to the combustion chamber is reduced. It is the experimental result which showed the change about ratio. Experiments 1 to 4 show the case where the flow rate of the fuel gas is constant at 11.4 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced. Experiments 5 to 8 show the case where the flow rate of the fuel gas is kept constant at 12 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced. Experiments 9 to 13 show a case where the flow rate of the fuel gas is kept constant at 11 (L / min) and the rotational speed of the blower fan is reduced.

この図10の表によれば、実験1〜12では、送風ファンの回転速度の低下に伴って空気比も低下している。しかしながら、実験12と実験13とでは、送風ファンの回転速度を同一回転速度としているので、本来、送風ファンの回転速度が同一回転速度であれば、燃焼室に供給される空気の流量も一定となり、燃料ガスの流量が一定であることから、空気比も一定の値となるが、実験12と実験13とでは、空気比が低下していることが分かる。
それに対して、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度と空気比とを比較すると、実験1〜3、実験5〜7、実験9〜12では、温度が徐々に上昇しているとともに、空気比も徐々に低下している。そして、実験4、実験8、実験13において、温度が急激に上昇しているとともに、空気比も急激に低下している。これにより、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度と空気比との間には強い相関があることがわかる。そして、燃焼室の火炎が管軸方向の閉塞側端部に近接して位置している場合には、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇するとともに、燃焼が振動(揺動)して燃焼室圧が上昇する結果、空気流量が減少して空気比が急激に低下している。
According to the table of FIG. 10, in Experiments 1 to 12, the air ratio also decreases as the rotational speed of the blower fan decreases. However, in Experiment 12 and Experiment 13, since the rotation speed of the blower fan is the same, the flow rate of air supplied to the combustion chamber is essentially constant if the rotation speed of the blower fan is essentially the same. Since the flow rate of the fuel gas is constant, the air ratio is also a constant value. However, in Experiment 12 and Experiment 13, it can be seen that the air ratio is decreased.
On the other hand, when the temperature and the air ratio in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber are compared, in Experiments 1 to 3, Experiments 5 to 7, and Experiments 9 to 12, the temperature gradually increases. In addition, the air ratio is gradually decreasing. In Experiment 4, Experiment 8, and Experiment 13, the temperature increases rapidly and the air ratio also decreases abruptly. Thereby, it turns out that there is a strong correlation between the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber and the air ratio. When the flame in the combustion chamber is located close to the closed end in the tube axis direction, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber rises rapidly, and combustion occurs. Oscillates (oscillates) and the combustion chamber pressure increases, resulting in a decrease in the air flow rate and a sudden decrease in the air ratio.

上述の如く、図10の表の実験結果から、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇している場合には、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接しており、例えば、目視では火炎があたかも閉塞側端部に接触しているように見える状態にあった。逆に、燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が急激に上昇していない場合には、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)となっていた。
したがって、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その温度が急激に上昇しているか否かによって、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部に近接している状態にあるのか、或いは、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)となっている状態にあるのかを判別することができる。
As described above, from the experimental results in the table of FIG. 10, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber rises rapidly, the flame formation position is in the tube axis direction of the combustion chamber. It was close to the closed side end, and for example, it was in a state that the flame seemed to be in contact with the closed side end by visual inspection. Conversely, when the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber does not increase rapidly, the position where the flame is formed is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, In the direction of the tube axis of the combustion chamber, it was the open end side of the center of the combustion chamber).
Therefore, the temperature near the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction of the combustion chamber N is measured by the thermocouple 62, and the flame forming position is determined depending on whether or not the temperature is rising rapidly. In the direction close to the closed end or the position where the flame is formed is away from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, the combustion chamber in the tube axis direction of the combustion chamber). It is possible to determine whether or not it is in the state of being on the open end side with respect to the central portion.

そこで、この第2実施形態では、図9に示すように、空気供給量調整手段63、燃料ガス断続手段64、及び、制御手段65を備えて、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した設定温度(第3設定温度に相当する)以上であると、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させ、その空気量が上限値に達した場合に、燃焼室Nへの燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている。ここで、設定温度(第3設定温度に相当する)については、実験等により、燃焼室の火炎が管軸方向の閉塞側端部に近接して位置している状態にあると判別できる温度に設定することができ、例えば、500〜600℃に設定することができる。また、空気量の増加については、熱電対62による計測温度が設定温度以上となるたびに、予め設定された増加設定量だけ、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させるようにしている。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, the air supply amount adjusting means 63, the fuel gas intermittent means 64, and the control means 65 are provided, and the thermocouple 62 is used in the direction of the tube axis of the combustion chamber N. The temperature in the vicinity of the closed side end of the combustion chamber N is measured, and if the measured temperature is equal to or higher than a preset temperature (corresponding to the third set temperature), the closed side end in the tube axis direction of the combustion chamber N When the amount of air introduced into the part is increased and the amount of air reaches the upper limit value, the supply of the fuel gas to the combustion chamber N is stopped to stop the combustion. Here, the set temperature (corresponding to the third set temperature) is determined to be a temperature at which it can be determined by experiments or the like that the flame in the combustion chamber is located close to the closed end in the tube axis direction. For example, it can be set to 500 to 600 ° C. Further, regarding the increase in the air amount, every time the temperature measured by the thermocouple 62 becomes equal to or higher than the set temperature, the air amount introduced into the closed side end portion in the tube axis direction of the combustion chamber N by a preset increase set amount. Try to increase.

このようにして、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度が予め設定した設定温度以上であると、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させることにより、火炎形成位置を、燃焼室Nの管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室Nの管軸方向で燃焼室Nの中央部よりも開放端側)とすることができ、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部での過熱を防止するとともに、燃焼騒音の抑制を図ることができる。しかも、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量が上限値に達してしまい、空気量の増加では対応できない場合でも、燃焼室Nへの燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させることで、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部での過熱防止、及び、燃焼騒音の抑制を確実に図ることができる。   In this way, if the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N is equal to or higher than a preset temperature, the amount of air introduced into the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N is reduced. By increasing the position, the flame forming position is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N (for example, the open end side of the center of the combustion chamber N in the tube axis direction of the combustion chamber N). It is possible to prevent overheating at the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction and to suppress combustion noise. Moreover, even if the amount of air introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction reaches the upper limit, and the increase in the amount of air cannot cope, the supply of fuel gas to the combustion chamber N is stopped. By stopping the combustion, it is possible to reliably prevent overheating at the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction and suppress combustion noise.

この第2実施形態では、空気供給量調整手段63が、エアチャンバー20に供給する空気の供給量を調整自在に構成されており、例えば、送風ファンや、エアチャンバー20に空気を供給する供給管での空気の流量を調整自在な流量調整弁によって、空気供給量調整手段63を構成することができる。そして、制御手段65が、送風ファンの回転速度や流量調整弁の開度を調整してエアチャンバー20への空気の供給量を増加させることで、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量だけでなく、燃焼室N全体に導入する空気量も増加させるようにしている。
燃料ガス断続手段64は、ガスチャンバー30に供給する燃料ガスを断続自在に構成されており、例えば、ガスチャンバー30に燃料ガスを供給する供給管を開閉自在な開閉弁によって、燃料ガス断続手段64を構成することができる。例えば、送風ファンの回転速度を調整してエアチャンバー20への空気の供給量を増加させている場合には、制御手段65が、その送風ファンの回転速度が上限値に達すると、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に供給する空気量が上限値に達したと判別して、開閉弁を閉弁してガスチャンバー30への燃料ガスの供給を停止することで、燃焼を停止させている。
In the second embodiment, the air supply amount adjusting means 63 is configured to be able to adjust the supply amount of air supplied to the air chamber 20, for example, a blower fan or a supply pipe for supplying air to the air chamber 20. The air supply amount adjustment means 63 can be configured by a flow rate adjustment valve that can adjust the flow rate of air at. The control means 65 adjusts the rotational speed of the blower fan and the opening of the flow rate adjustment valve to increase the amount of air supplied to the air chamber 20, thereby closing the end of the combustion chamber N in the tube axis direction. In addition to the amount of air introduced into the combustion chamber N, the amount of air introduced into the entire combustion chamber N is also increased.
The fuel gas interrupting means 64 is configured to be able to intermittently supply the fuel gas supplied to the gas chamber 30. For example, the fuel gas interrupting means 64 is configured by an on-off valve that can open and close a supply pipe that supplies the fuel gas to the gas chamber 30. Can be configured. For example, when the rotational speed of the blower fan is adjusted to increase the amount of air supplied to the air chamber 20, when the rotational speed of the blower fan reaches the upper limit value, the combustion chamber N It is determined that the amount of air supplied to the closed end in the tube axis direction has reached the upper limit, and the combustion is stopped by closing the on-off valve and stopping the supply of fuel gas to the gas chamber 30 I am letting.

〔第3実施形態〕
この第3実施形態は、上記第2実施形態において、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部での過熱を防止するとともに、燃焼騒音の抑制を図るための制御についての別実施形態である。その他の構成については、上記第1及び第2実施形態と同様であるので、制御の異なる点のみ説明する。
[Third Embodiment]
This third embodiment is another embodiment of the control for preventing overheating at the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N and suppressing combustion noise in the second embodiment. . Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments, only different points of control will be described.

上記第2実施形態では、図9に示すように、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した設定温度以上であると、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させ、その空気量が上限値に達した場合に、燃焼室Nへの燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている。
それに対して、この第3実施形態では、図11に示すように、空気供給量調整手段63、及び、制御手段65を備えて、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した設定範囲内となるように、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増減させる制御を行うように構成されている。ここで、設定範囲については、実験等により、火炎形成位置が燃焼室の管軸方向で閉塞側端部から離れた位置(例えば、燃焼室の管軸方向で燃焼室の中央部よりも開放端側)となっている状態にあると判別できる温度範囲に設定することができ、例えば、250〜300℃の範囲に設定することができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the thermocouple 62 measures the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N, and the measured temperature is set in advance. If the temperature is higher than the temperature, the amount of air introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction is increased, and when the amount of air reaches the upper limit, the supply of fuel gas to the combustion chamber N is stopped. Thus, the control for stopping the combustion is performed.
On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 11, the air supply amount adjusting means 63 and the control means 65 are provided, and the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N is provided by the thermocouple 62. The temperature in the vicinity of the section is measured, and control is performed to increase or decrease the amount of air introduced into the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N so that the measured temperature is within a preset setting range. It is configured as follows. Here, with respect to the set range, a position where the flame formation position is separated from the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber (for example, an open end relative to the center portion of the combustion chamber in the tube axis direction of the combustion chamber) It can be set to a temperature range that can be determined as being in a state of being (side), for example, can be set to a range of 250 to 300 ° C.

制御手段65は、熱電対62によって計測した計測温度が設定範囲よりも高くなる場合に、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させ、熱電対62によって計測した計測温度が設定範囲よりも低くなる場合に、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を減少させるように、空気供給量調整手段63の作動を制御している。空気供給量調整手段63については、上記第2実施形態と同様に、送風ファンや、エアチャンバー20に空気を供給する供給管での空気の流量を調整自在な流量調整弁にて構成することができる。制御手段65が、送風ファンの回転速度や流量調整弁の開度を調整してエアチャンバー20への空気の供給量を調整することで、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に供給する空気量だけでなく、燃焼室N全体に導入する空気量も調整するようにしている。この第3実施形態では、燃料ガス断続手段64を省略することができる。   When the measured temperature measured by the thermocouple 62 is higher than the set range, the control means 65 increases the amount of air introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction, and measured by the thermocouple 62. When the measured temperature is lower than the set range, the operation of the air supply amount adjusting means 63 is controlled so as to reduce the amount of air introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. As with the second embodiment, the air supply amount adjusting means 63 may be constituted by a blower fan or a flow rate adjusting valve that can adjust the flow rate of air in a supply pipe that supplies air to the air chamber 20. it can. The control means 65 adjusts the amount of air supplied to the air chamber 20 by adjusting the rotational speed of the blower fan and the opening of the flow rate adjusting valve, thereby supplying the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. The amount of air introduced into the entire combustion chamber N as well as the amount of air to be adjusted is adjusted. In the third embodiment, the fuel gas intermittent means 64 can be omitted.

〔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〜第3実施形態では、燃焼室Nの閉塞端側に空気を導入するために、エアオリフィス21にガス側貫通小孔20bを設ける構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、図12に示すように、ガス側貫通小孔20bに加えて、4つの貫通孔21hの更に閉塞端側に別途貫通孔21cを設ける構成としてもよい。
また、エアオリフィス21のガス側貫通小孔20bを設けず、貫通孔21cを設ける構成としてもよい。
[Another embodiment]
Next, another embodiment of the tubular flame burner of the present invention will be described.
(A) In the first to third embodiments, in order to introduce air to the closed end side of the combustion chamber N, the gas-side through hole 20b is provided in the air orifice 21. Without being limited thereto, as shown in FIG. 12, in addition to the gas side through hole 20b, another through hole 21c may be provided on the closed end side of the four through holes 21h.
Moreover, it is good also as a structure which does not provide the gas side through-hole 20b of the air orifice 21, but provides the through-hole 21c.

(ロ)上記第1〜第3実施形態においては、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞端側に導入する空気又は開放端側に導入する空気は、燃料ガスと混合させた状態でガス用スリット32sより導入するものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞端側に導入する空気又は開放端側に、空気用スリット22s又はガス用スリット32sとは独立した導入口を設けて、そこから所定量の空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を燃焼室Nに偏芯導入するように構成してもよい。
さらに、上記の構成に代えて、エンドプレート40や第1エンドプレート60に導入孔を設け、その導入孔より所定量の空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を、管軸方向の閉塞端側に向けて導入することも可能である。
ここで、燃焼限界濃度以下の希薄混合気を燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する場合には、第2及び第3実施形態では、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量に代えて、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する希薄混合気量を調整することになる。
(B) In the first to third embodiments, the air introduced into the closed end side in the tube axis direction of the combustion chamber N or the air introduced into the open end side is a gas slit in a state of being mixed with the fuel gas. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the air slit 22s or the gas slit is provided on the closed end side in the tube axis direction in the combustion chamber N or on the open end side. An inlet that is independent of 32s may be provided, and a predetermined amount of air or a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less may be eccentrically introduced into the combustion chamber N therefrom.
Further, instead of the above configuration, an introduction hole is provided in the end plate 40 or the first end plate 60, and a predetermined amount of air or a lean mixture having a combustion limit concentration or less is passed through the introduction hole to the closed end side in the tube axis direction. It is also possible to introduce it toward.
Here, in the case where a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less is introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction, the closed side of the combustion chamber N in the tube axis direction is used in the second and third embodiments. Instead of the amount of air introduced into the end, the amount of lean air-fuel mixture introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction is adjusted.

(ハ)上記第1〜第3実施形態においては、空気用スリット22s、ガス用スリット32sから噴出する空気の導入量比率をエアオリフィス21にて調整するように構成したが、そのような形態に限定されるものではなく、例えば空気供給管を燃焼用空気供給管、燃焼室閉塞壁冷却用空気供給管、及び燃焼室開放端冷却用空気供給管の3つに分割し、夫々燃焼用空気、燃焼室閉塞壁冷却用空気、及び燃焼室開放端冷却用空気を供給するように構成してもよい。各空気量については、燃焼用空気は設定空気比から計算される量よりも少なめ、閉塞壁冷却用空気量は、火炎を壁から離れた位置に形成させ、かつ壁温度を所定の値以下に保つ最小量、燃焼室開放端冷却用空気量は、開放端材料の耐熱温度を下回り、同時に火炎を所定位置に保つような流量に設定する。燃焼の総括空気比は、これらの合計流量から定まるので、燃焼用空気供給管を通して供給する燃焼用空気量は、設定空気比から計算される空気量から、燃焼室N両端、つまり燃焼室閉塞壁冷却用空気供給管及び燃焼室開放端冷却用空気供給管から供給する空気量を減じたものとなる。 (C) In the first to third embodiments, the air orifice 21 adjusts the ratio of the amount of air ejected from the air slit 22s and the gas slit 32s. For example, the air supply pipe is divided into three parts, that is, a combustion air supply pipe, a combustion chamber closing wall cooling air supply pipe, and a combustion chamber open end cooling air supply pipe. You may comprise so that combustion chamber obstruction | occlusion wall cooling air and combustion chamber open end cooling air may be supplied. For each air amount, the combustion air is less than the amount calculated from the set air ratio, the closed wall cooling air amount allows the flame to be formed at a position away from the wall, and the wall temperature to be below a predetermined value. The minimum amount to be maintained and the combustion chamber open end cooling air amount are set to a flow rate that is lower than the heat resistance temperature of the open end material and at the same time keeps the flame in a predetermined position. Since the overall air ratio of combustion is determined from these total flow rates, the amount of combustion air supplied through the combustion air supply pipe is determined from the air amount calculated from the set air ratio, at both ends of the combustion chamber N, that is, the combustion chamber blocking wall. The amount of air supplied from the cooling air supply pipe and the combustion chamber open end cooling air supply pipe is reduced.

(ニ)上記第1〜第3実施形態においては、空気用スリット22s、及びガス用スリット32sはそれらを細分割する隔壁22k、及び32kを備えるように構成したが、そのような構成に限定されるものではなく、隔壁22k及び32kを備えない構成とすることも可能である。このとき、ガス用スリット32sにおける開放端側及び閉塞端側に、エアオリフィス21におけるガス側貫通大孔21a及びガス側貫通小孔21bに比例する量の空気が供給されるので、その量に応じて混合気が希薄化されることになる。 (D) In the first to third embodiments, the air slit 22s and the gas slit 32s are configured to include the partition walls 22k and 32k that subdivide them, but the configuration is limited to such a configuration. However, it is possible to adopt a configuration without the partition walls 22k and 32k. At this time, an amount of air proportional to the gas side through large hole 21a and the gas side through small hole 21b in the air orifice 21 is supplied to the open end side and the closed end side of the gas slit 32s. As a result, the air-fuel mixture is diluted.

(ホ)上記第1〜第3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、例えば空気と燃料ガスとを予め混合させた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。この場合には、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に導入する混合気濃度を燃焼限界濃度以下とし、燃焼室Nの管軸方向の開口部50h近傍に導入される混合気の濃度を燃焼室Nに導入する平均混合気濃度よりも低くなるように設定する。
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。この場合には、燃焼室Nにおける管軸方向の閉塞側端部に空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成し、加えて、燃焼室Nの管軸方向の開口部50h近傍に導入される空気の単位面積当りの流量を、それよりも管軸方向の閉塞端側において燃焼室Nに導入する空気の単位面積当りの平均空気流量よりも大きくする、又は、燃焼室Nの管軸方向の開口部50h近傍に導入される混合気の濃度を燃焼室Nに導入する混合気の平均混合気濃度よりも低くなるように設定する。
(E) In the first to third embodiments, air is introduced from the air slit 22s and the air-fuel mixture of the fuel gas and air is introduced into the combustion chamber N from the gas slit 32s separately to cause the swirl combustion. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, only the air-fuel mixture obtained by mixing air and fuel gas in advance may be eccentrically introduced into the combustion chamber N and swirled and burned. . In this case, the concentration of the air-fuel mixture introduced into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber N is set to the combustion limit concentration or less, and the concentration of the air-fuel mixture introduced in the vicinity of the opening 50h in the tube axis direction of the combustion chamber N Is set to be lower than the average mixture concentration introduced into the combustion chamber N.
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. In this case, the configuration is such that air or a lean air-fuel mixture having a concentration equal to or lower than the combustion limit concentration is introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. The flow rate per unit area of air introduced in the vicinity is made larger than the average air flow rate per unit area of air introduced into the combustion chamber N at the closed end side in the tube axis direction, or the combustion chamber N The concentration of the air-fuel mixture introduced near the opening 50h in the tube axis direction is set to be lower than the average air-fuel mixture concentration of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber N.

(ヘ)上記第1〜第3実施形態においては、フロントフランジ50の開口部50hを円形に形成したが、開口部50hを円形以外の多角形状に形成してもよい。ただしこの場合にもその各頂点は、燃焼室Nの周壁よりも筒内方側に位置し、全体として開口部50hの面積が燃焼室Nの断面視における面積よりも小となるように構成するものとする。 (F) In the first to third embodiments, the opening 50h of the front flange 50 is formed in a circular shape, but the opening 50h may be formed in a polygonal shape other than a circle. However, also in this case, each apex is positioned on the cylinder inner side of the peripheral wall of the combustion chamber N, and the area of the opening 50h is configured to be smaller than the area of the combustion chamber N in a sectional view as a whole. Shall.

(ト)上記第2実施形態では、焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させる制御と、その空気量が上限値に達した場合に、燃焼室Nへの燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御との両者を行うようにしているが、どちらか一方の制御だけを行うようにすることもできる。
すなわち、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第1設定温度以上であると、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させる制御を行うように構成することができる。ここで、第1設定温度については、上述の第3設定温度と同じ温度、又は、異なる温度とすることができる。
或いは、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第2設定温度以上であると、燃焼室Nへの燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成することもできる。ここで、第2設定温度については、上述の第3設定温度と同じ温度、又は、異なる温度とすることができる。
(G) In the second embodiment, when the amount of air introduced into the closed end of the firing chamber N in the tube axis direction is increased, and when the amount of air reaches the upper limit, Although both the control of stopping the supply of the fuel gas and stopping the combustion are performed, it is also possible to perform only one of the controls.
That is, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N is measured by the thermocouple 62, and if the measured temperature is equal to or higher than a preset first set temperature, Control can be performed to increase the amount of air introduced to the closed end in the tube axis direction. Here, the first preset temperature can be the same temperature as the third preset temperature or a different temperature.
Alternatively, the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N is measured by the thermocouple 62, and if the measured temperature is equal to or higher than a preset second set temperature, the combustion chamber N is returned to. It is also possible to perform control to stop the combustion by stopping the supply of the fuel gas. Here, about the 2nd preset temperature, it can be set as the same temperature as the above-mentioned 3rd preset temperature, or a different temperature.

(チ)上記第2及び第3実施形態では、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量を増加させる制御を行うに当たり、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量だけでなく、燃焼室N全体に導入する空気量も増加させるようにしているが、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量だけを増加させることもできる。 (H) In the second and third embodiments, when performing control to increase the amount of air introduced into the closed side end of the combustion chamber N in the tube axis direction, the closed side end of the combustion chamber N in the tube axis direction In addition to increasing the amount of air introduced into the combustion chamber N, the amount of air introduced into the entire combustion chamber N is also increased, but it is also possible to increase only the amount of air introduced into the closed end of the combustion chamber N in the tube axis direction. it can.

(リ)上記第2及び第3実施形態では、熱電対62によって、燃焼室Nの管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測しているが、熱電対に代えて、ガスセンサー(例えば、CO2センサー又はO2センサー)を適応することも可能である。 (I) In the second and third embodiments, the thermocouple 62 measures the temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber N. However, instead of the thermocouple, a gas sensor ( For example, a CO 2 sensor or an O 2 sensor) can be applied.

本発明は、片端閉塞型管状火炎バーナにおける閉塞端壁の過熱による変形、焼損を効果的に抑制するものであり、バーナをコンパクトに構成することに寄与する。併せて、火炎形成位置を制御することができ、安定操業に有用である。
本発明によれば、片端閉塞型管状火炎バーナ全体を低温に保つことができるので、燃焼機器の筐体内部に電子部品等と共存させながらコンパクトに実装可能であり、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。
The present invention effectively suppresses deformation and burnout due to overheating of the closed end wall in the one-end closed tubular flame burner, and contributes to a compact configuration of the burner. In addition, the flame formation position can be controlled, which is useful for stable operation.
According to the present invention, since the entire one-end closed tubular flame burner can be kept at a low temperature, it can be mounted in a compact manner while coexisting with electronic components inside the casing of the combustion equipment, and can be used for commercial and household combustion. It has high utility value for application to equipment.

20 エアチャンバー
20a 空気供給用開口
21 エアオリフィス
21a ガス側貫通大孔
21b ガス側貫通小孔
21h 貫通孔
22 空気用スリット形成部材
22h 貫通孔
22s 空気用スリット
32 ガス用スリット形成部材
32s ガス用スリット
40 エンドプレート
50 フロントフランジ
50h 開口部
20 Air chamber 20a Air supply opening 21 Air orifice 21a Gas side through hole 21b Gas side through hole 21h Through hole 22 Air slit forming member 22h Through hole 22s Air slit 32 Gas slit forming member 32s Gas slit 40 End plate 50 Front flange 50h Opening

Claims (8)

一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させる片端閉塞型管状火炎バーナであって、
前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第1設定温度以上であると、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させる制御を行うように構成されている片端閉塞型管状火炎バーナ。
From the slit opened along the tube axis direction of the cylindrical combustion chamber whose one end is closed and the other end is opened toward the combustion chamber, the fuel gas and the air are supplied to the combustion chamber. A one-end closed tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture or a mixture of fuel gas and air and a mixture of fuel gas and air eccentrically,
It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber ,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset first set temperature, the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber One end closed type tubular flame burner configured to perform control to increase the amount of air introduced into the section or the amount of lean mixture below the combustion limit concentration .
一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させる片端閉塞型管状火炎バーナであって、
前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第2設定温度以上であると、前記燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている片端閉塞型管状火炎バーナ。
From the slit opened along the tube axis direction of the cylindrical combustion chamber whose one end is closed and the other end is opened toward the combustion chamber, the fuel gas and the air are supplied to the combustion chamber. A one-end closed tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture or a mixture of fuel gas and air and a mixture of fuel gas and air eccentrically,
It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset second set temperature, the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped. And a one-end closed tubular flame burner configured to perform control to stop combustion .
一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させる片端閉塞型管状火炎バーナであって、
前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した第3設定温度以上であると、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増加させ、その空気量又は希薄混合気量が上限値に達した場合に、前記燃焼室への燃料ガスの供給を停止して燃焼を停止させる制御を行うように構成されている片端閉塞型管状火炎バーナ。
From the slit opened along the tube axis direction of the cylindrical combustion chamber whose one end is closed and the other end is opened toward the combustion chamber, the fuel gas and the air are supplied to the combustion chamber. A one-end closed tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture or a mixture of fuel gas and air and a mixture of fuel gas and air eccentrically,
It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and when the measured temperature is equal to or higher than a preset third set temperature, the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber When the amount of air or lean mixture below the combustion limit concentration is increased and the air amount or lean mixture reaches the upper limit, the supply of fuel gas to the combustion chamber is stopped. A one-end closed tubular flame burner configured to control to stop combustion .
一端が閉塞され他端が開口された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、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偏芯導入させて旋回燃焼させる片端閉塞型管状火炎バーナであって、
前記燃焼室における管軸方向の閉塞側端部に、空気又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気を導入するように構成され、
前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部近傍での温度を計測して、その計測した計測温度が予め設定した設定範囲内になるように、前記燃焼室の管軸方向の閉塞側端部に導入する空気量又は燃焼限界濃度以下の希薄混合気量を増減させる制御を行うように構成されている片端閉塞型管状火炎バーナ。
From the slit opened along the tube axis direction of the cylindrical combustion chamber whose one end is closed and the other end is opened toward the combustion chamber, the fuel gas and the air are supplied to the combustion chamber. A one-end closed tubular flame burner that swirls and burns an air-fuel mixture or a mixture of fuel gas and air and a mixture of fuel gas and air eccentrically,
It is configured to introduce air or a lean air-fuel mixture having a combustion limit concentration or less into the closed end portion in the tube axis direction in the combustion chamber,
The temperature in the vicinity of the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is measured, and the closed end in the tube axis direction of the combustion chamber is set so that the measured temperature is within a preset setting range. One-end closed tubular flame burner configured to increase or decrease the amount of air introduced into the fuel or the amount of lean air-fuel mixture below the combustion limit concentration .
前記閉塞側端部に導入する前記空気又は前記希薄混合気を、前記旋回燃焼の旋回方向と同一方向に導入する請求項1〜4の何れか一項に記載の片端閉塞型管状火炎バーナ。 5. The one-end closed tubular flame burner according to claim 1, wherein the air or the lean air-fuel mixture introduced into the closed end is introduced in the same direction as the swirl direction of the swirl combustion . 前記燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される前記空気の単位面積当りの流量が、それよりも管軸方向の閉塞端側において前記燃焼室に導入する空気の単位面積当りの平均空気流量よりも大きく、又は、前記燃焼室における管軸方向の開口部近傍に導入される混合気の濃度が、前記燃焼室に導入する混合気の平均混合気濃度よりも低くなるように設定されている請求項1〜5の何れか一項に記載の片端閉塞型管状火炎バーナ。 The flow rate per unit area of the air introduced in the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber is an average air per unit area of the air introduced into the combustion chamber on the closed end side in the tube axis direction. It is set so that the concentration of the air-fuel mixture introduced in the vicinity of the opening in the tube axis direction in the combustion chamber is lower than the average air-fuel mixture concentration of the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber. one end closed tubular flame burner according to any one of claims 1 to 5 are. 前記燃焼室の開口部の面積が前記燃焼室の断面視における面積よりも小である請求項1〜の何れか一項に記載の片端閉塞型管状火炎バーナ。 The one-end closed tubular flame burner according to any one of claims 1 to 6 , wherein an area of the opening of the combustion chamber is smaller than an area in a sectional view of the combustion chamber . 前記スリットにて前記燃焼室に偏芯導入される空気の導入範囲の上流側端部が、前記スリットにて前記燃焼室に偏芯導入される燃料ガスの導入範囲の上流側端部よりも燃焼室の管軸方向の上流側となるように設定されている請求項1〜の何れか一項に記載の片端閉塞型管状火炎バーナ。 The upstream end portion of the air introduction range eccentrically introduced into the combustion chamber by the slit burns more than the upstream end portion of the fuel gas introduction range eccentrically introduced into the combustion chamber by the slit. The one-end closed tubular flame burner according to any one of claims 1 to 7 , which is set to be upstream of the chamber in the tube axis direction .
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