JP7084902B2

JP7084902B2 - Heat exchange part structure of heat storage type burner

Info

Publication number: JP7084902B2
Application number: JP2019198511A
Authority: JP
Inventors: 健友影山
Original assignee: TYK Corp
Current assignee: TYK Corp
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: JP2021071242A

Description

特許法第３０条第２項適用２０１９年８月２６日、株式会社ＴＹＫ大阪営業所Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act August 26, 2019, TYK Osaka Sales Office

本発明は、蓄熱式バーナの熱交換部構造に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange section structure of a heat storage type burner.

鍛造炉、熱処理炉、溶解炉、焼成炉などの工業炉で使用される蓄熱式バーナ（リジェネバーナ）は、バーナの燃焼により高温となった排ガスと、バーナの燃焼のために供給されるガスとを、交互に熱交換部に流通させるべく、ガスの流通方向が所定の時間間隔で切り換えられるバーナである。熱交換部の内部には蓄熱体が配置されており、排ガスの熱は蓄熱体で回収され、バーナの燃焼のために新たに供給されるガスを予熱するために利用される。このような蓄熱式バーナには、それぞれ熱交換部と組み合わせられた一対のバーナを用いるタイプ（ツインリジェネバーナ）と、一つのバーナでガスの流通方向を切り替えるタイプ（セルフリジェネバーナ）とがある。 The heat storage type burner (regeneration burner) used in industrial furnaces such as forging furnaces, heat treatment furnaces, melting furnaces, and firing furnaces contains exhaust gas that has become hot due to the combustion of the burner and gas supplied for the combustion of the burner. Is a burner in which the gas flow direction is switched at predetermined time intervals so that the gas can be alternately circulated to the heat exchange unit. A heat storage body is arranged inside the heat exchange unit, and the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage body and used to preheat the gas newly supplied for the combustion of the burner. Such heat storage type burners include a type that uses a pair of burners combined with a heat exchange unit (twin regen burner) and a type that switches the gas distribution direction with one burner (self-regeneration burner).

蓄熱式バーナの熱交換部には多数の蓄熱体が充填されているが、蓄熱体としては、従前よりアルミナ製の中実ボール（「アルミナボール」と称されている）が使用されている（例えば、特許文献１参照）。また、アルミナ、コージェライト、ムライト等のセラミックスのハニカム構造体を、蓄熱式バーナ用の蓄熱体として使用する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。 The heat exchange section of the heat storage type burner is filled with a large number of heat storage bodies, and as the heat storage body, solid alumina balls (called "alumina balls") have been used for some time (referred to as "alumina balls"). For example, see Patent Document 1). Further, a technique of using a honeycomb structure of ceramics such as alumina, cordierite, and mullite as a heat storage body for a heat storage type burner has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

ハニカム構造体は、多数の隔壁により区画されたセルを備え、セルは単一の方向に延びているため、ガスの流通に伴う圧力損失が小さいというメリットがある。これに対し、ボール状の蓄熱体を熱交換部に充填した場合、ガスは蓄熱体間の空隙を流通するため、圧力損失が大きいというデメリットがある。 The honeycomb structure includes cells partitioned by a large number of partition walls, and since the cells extend in a single direction, there is an advantage that the pressure loss associated with the gas flow is small. On the other hand, when a ball-shaped heat storage body is filled in the heat exchange portion, the gas flows through the voids between the heat storage bodies, so that there is a demerit that the pressure loss is large.

また、ハニカム構造体は比表面積が非常に大きいため、流体に接触する面積が非常に大きい利点がある反面、嵩高さが同程度の中実の蓄熱体に比べて質量が非常に小さい。そのため、嵩高さが同程度の蓄熱体に関しては、ハニカム構造体よりも中実のボール状の蓄熱体の方が、熱容量が大きいというメリットがある。 Further, since the honeycomb structure has a very large specific surface area, it has an advantage that the area in contact with the fluid is very large, but the mass is very small as compared with a solid heat storage body having the same bulkiness. Therefore, with respect to the heat storage body having the same bulkiness, the solid ball-shaped heat storage body has an advantage that the heat capacity is larger than that of the honeycomb structure.

更に、ハニカム構造体は、押出成形によって成形されていることにより断面形状が単一の柱状であり、セルの延びる方向を一致させるように蓄熱部内に積み重ねられるため、多数を蓄熱部に充填する作業が非常に煩雑である。これに対し、ボール状の蓄熱体は、蓄熱部に投入するだけで自ずとデッドスペースが小さくなるように充填されるため、作業性が高いというメリットがある。 Further, since the honeycomb structure is formed by extrusion molding, the cross-sectional shape is a single columnar shape, and the honeycomb structure is stacked in the heat storage section so as to match the extending directions of the cells. Is very complicated. On the other hand, the ball-shaped heat storage body has an advantage of high workability because it is filled so that the dead space is naturally reduced just by putting it in the heat storage section.

上記のようなメリット及びデメリットを勘案した結果として、ボール状の蓄熱体は、依然として蓄熱式バーナの蓄熱体として採用されることが多い。 As a result of considering the above-mentioned merits and demerits, the ball-shaped heat storage body is still often adopted as the heat storage body of the heat storage type burner.

一方、蓄熱式バーナに対しては、全体が占める体積をコンパクトにすることを意図して、排ガスを排出する排気口、及び、新たに供給されるガスを導入する導入口の少なくとも一方として使用される通気口の縁まで、熱交換部として使用したいという要請がある。しかしながら、ボール状の蓄熱体を通気口の縁まで充填すると、通気口から蓄熱体が転がり落ちてしまうという問題がある。 On the other hand, for heat storage type burners, it is used as at least one of the exhaust port that discharges exhaust gas and the introduction port that introduces newly supplied gas with the intention of making the volume occupied by the whole compact. There is a request to use it as a heat exchange part up to the edge of the vent. However, when the ball-shaped heat storage body is filled up to the edge of the vent, there is a problem that the heat storage body rolls down from the vent.

特開２００３－３４３８２９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-343829 特開平８－２４７６７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-247671

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、通気口の縁まで熱交換部として使用されている蓄熱式バーナであっても、ボール状の蓄熱体が転がり落ちることなく充填されている蓄熱式バーナの熱交換部構造の提供を、課題とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention is a heat storage type burner in which a ball-shaped heat storage body is filled without rolling down even if the heat storage type burner is used as a heat exchange part up to the edge of the vent. The subject is to provide the heat exchange part structure of the above.

上記の課題を解決するため、本発明にかかる蓄熱式バーナの熱交換部構造は、
「筒状に延びる外筒部、及び、該外筒部の内部で筒状に延びる内筒部を備え、前記外筒部と前記内筒部との間の空間に蓄熱体が充填された熱交換部を備えており、前記内筒部に供給された燃焼ガスの燃焼により高温となった排ガスを前記熱交換部に通すことにより、前記排ガスの熱を前記蓄熱体で回収する第一モードと、前記燃焼ガスの燃焼のために供給される空気を前記熱交換部に通すことにより、前記蓄熱体によって前記空気を予熱する第二モードとが、交互に切り替えられる蓄熱式バーナにおいて、
前記排ガスを排出する排出口、前記空気が供給される供給口、及び、前記排出口と前記供給口を兼ねる給排気口の何れかである通気口が前記熱交換部の一部で開口しており、
前記熱交換部において少なくとも前記通気口に臨む部分にボール状の蓄熱体が充填されていると共に、
通気性を有する材料で形成された被覆部によって前記通気口が被覆されている」ものである。 In order to solve the above problems, the heat exchange part structure of the heat storage type burner according to the present invention is
"A heat storage body is provided in an outer cylinder portion extending in a tubular shape and an inner cylinder portion extending in a tubular shape inside the outer cylinder portion, and the space between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion is filled with a heat storage body. A first mode in which the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage body by passing the exhaust gas having a high temperature due to the combustion of the combustion gas supplied to the inner cylinder portion through the heat exchange portion. In a heat storage type burner in which the second mode in which the air is preheated by the heat storage body is alternately switched by passing the air supplied for burning the combustion gas through the heat exchange unit.
An exhaust port for discharging the exhaust gas, a supply port to which the air is supplied, and a ventilation port which is either an exhaust port and a supply / exhaust port which also serves as the supply port are opened at a part of the heat exchange portion. Ori,
At least the portion of the heat exchange portion facing the vent is filled with a ball-shaped heat storage body, and the heat exchange portion is filled with a ball-shaped heat storage body.
The vent is covered with a covering made of a breathable material. "

「ボール状の蓄熱体」の材質は特に限定されるものではなく、炭化珪素、チタン酸アルミニウム、アルミナ、コージェライト等のセラミックスであっても良いし、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属であっても良い。 The material of the "ball-shaped heat storage body" is not particularly limited, and may be ceramics such as silicon carbide, aluminum titanate, alumina, and cordierite, or metals such as aluminum, stainless steel, and copper. Is also good.

「通気口」は、燃焼ガスの燃焼により高温となった排ガスを排出する「排出口」、燃焼ガスの燃焼のために供給される空気が供給される「供給口」、及び、排出口と供給口を兼ねる「給排気口」の総称である。 The "vent" is the "exhaust port" that discharges the exhaust gas that has become hot due to the combustion of the combustion gas, the "supply port" that is supplied with the air supplied for the combustion of the combustion gas, and the exhaust port and supply. It is a general term for "air supply / exhaust port" that doubles as a mouth.

「通気性を有する材料」としては、網体、パンチングメタルのシート、金属製の糸やリボンを交絡させたシート、セラミックス繊維を織編した、または交絡させたシート、を例示することができる。 Examples of the "breathable material" include a mesh body, a punching metal sheet, a sheet in which metal threads and ribbons are entangled, and a sheet in which ceramic fibers are woven or entangled.

本構成では、熱交換部において少なくとも通気口に臨む部分にボール状の蓄熱体が充填されているため、通気口からボール状の蓄熱体が転がり落ちてしまうおそれがあるところ、通気性を有する材料で形成された被覆部で通気口が被覆されているため、ボール状の蓄熱体が転がり落ちることなく、熱交換部の内部に確実に保持される。 In this configuration, at least the portion of the heat exchange section facing the vent is filled with a ball-shaped heat storage body, so that the ball-shaped heat storage body may roll off from the vent, which is a breathable material. Since the vent is covered with the covering portion formed by the above, the ball-shaped heat storage body is surely held inside the heat exchange portion without rolling down.

本発明にかかる蓄熱式バーナの熱交換部構造は、上記構成に加え、
「前記蓄熱式バーナは、前記外筒部及び前記内筒部の延びる軸方向に交差する方向に前記通気口が開口している枝管型の蓄熱式バーナであり、
通気性を有する材料で筒状に形成されており前記外筒部の内周面に当接している通気性外筒と、筒状に形成されており前記内筒部の外周面に当接している内筒当接部と、通気性を有する材料で形成されており前記通気性外筒及び内筒当接部それぞれの一端を同じ側で連結している通気性底部とを有するカゴ体を備えており、
前記通気性外筒の一部が前記被覆部を構成している」ものとすることができる。 In addition to the above configuration, the heat exchange section structure of the heat storage type burner according to the present invention has a structure.
"The heat storage type burner is a branch pipe type heat storage type burner in which the vent is opened in a direction intersecting the axial direction in which the outer cylinder portion and the inner cylinder portion extend.
A breathable outer cylinder that is formed in a cylindrical shape with a breathable material and is in contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, and a tubular outer cylinder that is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion. It is provided with a basket body having an inner cylinder contact portion and a breathable bottom portion made of a breathable material and connecting one ends of the breathable outer cylinder and the inner cylinder contact portion on the same side. And
A part of the breathable outer cylinder constitutes the covering portion. "

本構成は、蓄熱式バーナが枝管型の場合であって、カゴ体の通気性外筒の一部が通気口を被覆する被覆部に相当する場合である。通気口と熱交換部との間で流通するガスは、通気性を有する材料で形成された通気性底部と通気性外筒とを、問題なく通過することができる。なお、通気性外筒を形成している通気性を有する材料と、通気性底部形成している通気性を有する材料とは、同一であっても異なっていてもよい。 This configuration is a case where the heat storage type burner is a branch pipe type, and a part of the breathable outer cylinder of the basket body corresponds to a covering portion covering the vent. The gas flowing between the vent and the heat exchange can pass through the breathable bottom and the breathable outer cylinder made of the breathable material without any problem. The breathable material forming the breathable outer cylinder and the breathable material forming the breathable bottom may be the same or different.

カゴ体において通気性外筒と内筒当接部との間の空間に、予めボール状の蓄熱体を充填しておき、蓄熱式バーナの外筒部と内筒部との間の空間にカゴ体を挿入すれば、多数の蓄熱体をカゴ体ごと、短時間で容易に熱交換部の内部に配置することができる。 In the cage body, the space between the breathable outer cylinder and the inner cylinder contact portion is filled with a ball-shaped heat storage body in advance, and the space between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion of the heat storage type burner is filled with the cage. By inserting the body, a large number of heat storage bodies can be easily arranged inside the heat exchange unit in a short time together with the basket body.

本発明にかかる蓄熱式バーナの熱交換部構造は、上記構成に替えて、
「前記蓄熱式バーナは、前記外筒部及び前記内筒部の延びる軸方向に前記通気口が開口している直管型の蓄熱式バーナであり、
筒状に形成されており前記外筒部の内周面に当接している外筒当接部と、筒状に形成されており前記内筒部の外周面に当接している内筒当接部と、通気性を有する材料で形成されており前記外筒当接部及び内筒当接部それぞれの一端を同じ側で連結している通気性底部と、通気性を有する材料で形成されており前記通気性底部とは反対側で前記外筒当接部と内筒当接部との間の空間を開閉する通気性蓋部とを有するカゴ体を備えており、
前記通気性蓋部の一部が前記被覆部を構成している」ものとすることができる。 The heat exchange section structure of the heat storage type burner according to the present invention is replaced with the above configuration.
"The heat storage type burner is a straight tube type heat storage type burner in which the vent is opened in the axial direction in which the outer cylinder portion and the inner cylinder portion extend.
An outer cylinder contact portion that is formed in a cylindrical shape and is in contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, and an inner cylinder contact portion that is formed in a cylindrical shape and is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion. It is made of a breathable bottom, which is made of a breathable material and connects one ends of the outer cylinder contact portion and the inner cylinder contact portion on the same side, and a breathable material. The cage is provided with a basket body having a breathable lid portion that opens and closes a space between the outer cylinder contact portion and the inner cylinder contact portion on the side opposite to the breathable bottom portion.
A part of the breathable lid portion constitutes the covering portion. "

本構成は、蓄熱式バーナが直管型の場合であって、カゴ体の通気性蓋部の一部が通気口を被覆する被覆部に相当する場合である。通気口と熱交換部との間で流通するガスは、通気性を有する材料で形成された通気性底部と通気性蓋部とを、問題なく通過することができる。なお、通気性蓋部を形成している通気性を有する材料と、通気性底部形成している通気性を有する材料とは、同一であっても異なっていてもよい。 This configuration is a case where the heat storage type burner is a straight tube type, and a part of the breathable lid portion of the basket body corresponds to a covering portion covering the vent. The gas flowing between the vent and the heat exchange can pass through the breathable bottom and the breathable lid made of the breathable material without any problem. The breathable material forming the breathable lid portion and the breathable material forming the breathable bottom portion may be the same or different.

カゴ体において外筒当接部と内筒当接部との間の空間に、予めボール状の蓄熱体を充填しておき、蓄熱式バーナの外筒部と内筒部との間の空間にカゴ体を挿入すれば、多数の蓄熱体をカゴ体ごと、短時間で容易に熱交換部の内部に配置することができる。 In the basket body, the space between the outer cylinder contact portion and the inner cylinder contact portion is filled with a ball-shaped heat storage body in advance, and the space between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion of the heat storage type burner is filled. By inserting the cage body, a large number of heat storage bodies can be easily arranged inside the heat exchange portion together with the cage body in a short time.

本発明にかかる蓄熱式バーナの熱交換部構造は、上記構成において、
「前記被覆部を形成している前記通気性を有する材料は、網体である」ものとすることができる。 The heat exchange section structure of the heat storage type burner according to the present invention has the above configuration.
"The breathable material forming the covering is a reticular formation."

網体は、汎用的な材料で入手しやすく安価であるため、本構成における被覆部は、低コストで容易に製造することができる。 Since the net body is a general-purpose material that is easily available and inexpensive, the covering portion in this configuration can be easily manufactured at low cost.

本発明にかかる蓄熱式バーナの熱交換部構造は、上記構成において、
「前記ボール状の蓄熱体は、炭化ケイ素質の焼結体で形成された中実ボールである」ものとすることができる。 The heat exchange section structure of the heat storage type burner according to the present invention has the above configuration.
"The ball-shaped heat storage body is a solid ball formed of a silicon carbide sintered body."

炭化ケイ素は熱伝導率が高い。そのため、炭化ケイ素質の焼結体で形成された中実ボールである蓄熱体は、従前より多用されているアルミナボールに比べて、排ガスから速やかに熱を回収し、供給される空気に速やかに熱を与えて予熱することができる。 Silicon carbide has high thermal conductivity. Therefore, the heat storage body, which is a solid ball formed of a silicon carbide sintered body, recovers heat more quickly from the exhaust gas and more quickly to the supplied air than the alumina ball, which has been widely used in the past. It can be preheated by giving heat.

また、ボール状の蓄熱体を中実とすると熱容量を大きくできると期待されるが、中実のアルミナボールでは、内外方向に温度分布があり中心部の温度が低いため、中心部が熱交換に寄与しにくい。これに対し、炭化ケイ素は熱伝導率が高いため、内外方向の温度分布が殆どなく、中心部も有効に熱交換に寄与させることができる。 In addition, it is expected that the heat capacity can be increased if the ball-shaped heat storage body is solid, but in the solid alumina ball, the temperature is distributed in the inner and outer directions and the temperature in the central part is low, so the central part is used for heat exchange. Hard to contribute. On the other hand, since silicon carbide has a high thermal conductivity, there is almost no temperature distribution in the inward and outward directions, and the central portion can also effectively contribute to heat exchange.

加えて、炭化ケイ素は熱膨張率が小さいため、排ガスから熱を回収する第一モードと空気に熱を与えて予熱する第二モードとの切り替えが繰り返されることによる熱衝撃に対する耐性が高い。そのため、炭化ケイ素質の焼結体であるボール状の蓄熱体は、アルミナボールに比べて、熱衝撃に起因する割れ等の損傷が大幅に低減されている。 In addition, since silicon carbide has a small coefficient of thermal expansion, it has high resistance to thermal shock due to repeated switching between the first mode of recovering heat from exhaust gas and the second mode of applying heat to air to preheat. Therefore, the ball-shaped heat storage body, which is a silicon carbide sintered body, has significantly reduced damage such as cracks due to thermal shock as compared with the alumina ball.

以上のように、本発明によれば、通気口の縁まで熱交換部として使用されている蓄熱式バーナであっても、ボール状の蓄熱体が転がり落ちることなく充填されている蓄熱式バーナの熱交換部構造を提供することができる。 As described above, according to the present invention, even if the heat storage type burner is used as a heat exchange part up to the edge of the vent, the heat storage type burner is filled with the ball-shaped heat storage body without rolling down. A heat exchange section structure can be provided.

図１（ａ）は枝管型の蓄熱式バーナの縦断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の蓄熱式バーナの熱交換部に蓄熱体が充填された状態の縦断面図であり、図１（ｃ）は通気性円筒の斜視図であり、図１（ｄ）は変形例の通気性円筒の斜視図である。FIG. 1A is a vertical cross-sectional view of a branch pipe type heat storage type burner, and FIG. 1B is a vertical cross section of the heat storage type burner of FIG. 1A in a state where a heat storage body is filled. 1 (c) is a perspective view of a breathable cylinder, and FIG. 1 (d) is a perspective view of a modified breathable cylinder. 図２（ａ）は図１（ａ）の蓄熱式バーナに使用されるカゴ体の斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のカゴ体の縦断面図である。2 (a) is a perspective view of a basket body used for the heat storage type burner of FIG. 1 (a), and FIG. 2 (b) is a vertical sectional view of the basket body of FIG. 2 (a). 図３（ａ）は図１（ａ）の蓄熱式バーナに使用される他のカゴ体の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のカゴ体の縦断面図である。3A is a perspective view of another basket body used for the heat storage type burner of FIG. 1A, and FIG. 3B is a vertical cross-sectional view of the basket body of FIG. 3A. 図４（ａ）は直管型の蓄熱式バーナの縦断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の蓄熱式バーナに使用されるカゴ体の斜視図である。FIG. 4A is a vertical cross-sectional view of a straight tube type heat storage type burner, and FIG. 4B is a perspective view of a basket used for the heat storage type burner of FIG. 4A. 図５は図１（ａ）の蓄熱式バーナの熱交換部にボール状の蓄熱体のみが充填される場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram in the case where only the ball-shaped heat storage body is filled in the heat exchange portion of the heat storage type burner of FIG. 1 (a).

以下、本発明の実施形態である蓄熱式バーナ１，２の熱交換部２０の構造について、図面を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, the structure of the heat exchange section 20 of the heat storage type burners 1 and 2 according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

蓄熱式バーナ１，２は、円筒状に延びる外筒部１１、及び、外筒部１１の内部で円筒状に延びる内筒部１２を備えており、外筒部１１と内筒部１２との間の空間が、蓄熱体が充填される熱交換部２０である。蓄熱式バーナ１，２では、内筒部１２に供給された燃焼ガスの燃焼により高温となった排ガスを熱交換部２０に通すことにより、排ガスの熱を蓄熱体で回収する第一モードと、燃焼ガスの燃焼のために供給される空気を熱交換部２０に通すことにより蓄熱体によって空気を予熱する第二モードとが、交互に切り替えられる。 The heat storage type burners 1 and 2 include an outer cylinder portion 11 extending in a cylindrical shape and an inner cylinder portion 12 extending in a cylindrical shape inside the outer cylinder portion 11, and the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12 are provided with each other. The space between them is the heat exchange unit 20 filled with the heat storage body. In the heat storage type burners 1 and 2, the first mode in which the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage body by passing the exhaust gas having a high temperature due to the combustion of the combustion gas supplied to the inner cylinder portion 12 through the heat exchange portion 20. The second mode in which the air is preheated by the heat storage body by passing the air supplied for the combustion of the combustion gas through the heat exchange unit 20 is alternately switched.

蓄熱式バーナ１，２では、外筒部１１と内筒部１２との間の空間を外部に開放する通気口１０が設けられている。本実施形態の蓄熱式バーナ１，２は、全体が占める体積をコンパクトにすることを意図して、外筒部１１と内筒部１２との間の空間において通気口１０に臨む部分まで、熱交換部２０として使用している。ここでは、熱交換部２０のうち、通気口１０に臨む部分を開口付き熱交換部２１と称し、それ以外の部分を熱交換主部２２と称する。 The heat storage type burners 1 and 2 are provided with a vent 10 that opens a space between the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12 to the outside. The heat storage type burners 1 and 2 of the present embodiment are intended to reduce the volume occupied by the whole, and heat up to the portion facing the ventilation port 10 in the space between the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12. It is used as a replacement unit 20. Here, the portion of the heat exchange unit 20 facing the vent 10 is referred to as a heat exchange unit 21 with an opening, and the other portion is referred to as a heat exchange main unit 22.

熱交換主部２２において、第一モードの上流端（第二モードの下流端）には、蓄熱体の移動を制限するストッパ１８が設けられている。ストッパ１８は、外筒部１１と内筒部１２との間の空間を、放射状に連結する複数の棒状部材で構成されている。また、蓄熱式バーナ１，２には、通気口１０に対して第一モードにおける上流側で、蓄熱式バーナ１，２を工業炉の炉壁に取り付けるためのフランジ部１９が、外筒部１１の外表面から外方に張り出すように設けられている。 In the heat exchange main unit 22, a stopper 18 for limiting the movement of the heat storage body is provided at the upstream end of the first mode (downstream end of the second mode). The stopper 18 is composed of a plurality of rod-shaped members that radially connect the space between the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12. Further, the heat storage type burners 1 and 2 have a flange portion 19 for attaching the heat storage type burners 1 and 2 to the furnace wall of the industrial furnace on the upstream side in the first mode with respect to the vent 10, and an outer cylinder portion 11. It is provided so as to project outward from the outer surface of the fire.

蓄熱式バーナ１は、図１に示すように、外筒部１１及び内筒部１２の延びる軸方向に交差する方向に通気口１０が開口している枝管型である。通気口１０は、第一モードにおける下流端の近傍（第二モードにおける上流端の近傍）で、外筒部１１を貫通している。ここでは、通気口１０が、排出口と供給口を兼ねる給排気口である場合を例示する。外筒部１１と内筒部１２との間の空間において、第一モードにおける下流端（第二モードにおける上流端）は、蓋部１６によって開閉される端部開口１５である。蓋部１６には、内筒部１２の内部空間と連通する孔部１６ｈが貫設されている。 As shown in FIG. 1, the heat storage type burner 1 is a branch pipe type in which a vent 10 is opened in a direction intersecting the extending axial direction of the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12. The vent 10 penetrates the outer cylinder portion 11 in the vicinity of the downstream end in the first mode (near the upstream end in the second mode). Here, the case where the ventilation port 10 is an air supply / exhaust port that also serves as an exhaust port and a supply port is illustrated. In the space between the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12, the downstream end in the first mode (upstream end in the second mode) is an end opening 15 opened and closed by the lid portion 16. The lid portion 16 is provided with a hole portion 16h that communicates with the internal space of the inner cylinder portion 12.

このような蓄熱式バーナ１の熱交換部２０には、多数の隔壁により区画されたセルが単一の方向に延びているハニカム構造の蓄熱体５２と、中実のボール状の蓄熱体５１とを、組み合わせて充填することができる。例えば、図１（ｂ）に示すように、熱交換主部２２にハニカム構造の蓄熱体５２を複数段に積層すると共に、開口付き熱交換部２１にボール状の蓄熱体５１を充填することができる。ハニカム構造の蓄熱体５２は、外径が外筒部１１の内径より僅かに小さく、内径が内筒部１２の外径より僅かに大きい円環状であり、セルが延びる方向を外筒部１１及び内筒部１２の軸方向に一致させて充填する。なお、本実施形態では、ハニカム構造の蓄熱体５２、及び、ボール状の蓄熱体５１として、何れも炭化ケイ素質の焼結体を使用している。 In the heat exchange section 20 of such a heat storage type burner 1, a heat storage body 52 having a honeycomb structure in which cells partitioned by a large number of partition walls extend in a single direction, and a solid ball-shaped heat storage body 51 are provided. Can be combined and filled. For example, as shown in FIG. 1 (b), the heat exchange main portion 22 may be laminated with the heat storage body 52 having a honeycomb structure in a plurality of stages, and the heat exchange portion 21 with an opening may be filled with the ball-shaped heat storage body 51. can. The heat storage body 52 having a honeycomb structure has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 11 and an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the inner cylinder portion 12, and the direction in which the cell extends is the outer cylinder portion 11 and the outer cylinder portion 11. Filling is performed so as to match the axial direction of the inner cylinder portion 12. In this embodiment, a silicon carbide sintered body is used as the honeycomb-structured heat storage body 52 and the ball-shaped heat storage body 51.

本実施形態では、開口付き熱交換部２１にボール状の蓄熱体５１を充填するに当たり、図１（ｃ）に示すように、通気性を有する材料で円筒状に形成された通気性円筒３１を使用する。本実施形態では、通気性を有する材料として、ステンレス鋼製の網体を使用している。通気性円筒３１の径は、外筒部１１の内径より僅かに小さく設定されている。通気性円筒３１は、外筒部１１の内周面に当接するように外筒部１１の内部に挿入されており、その一部で通気口１０を被覆している。 In the present embodiment, when the ball-shaped heat storage body 51 is filled in the heat exchange portion 21 with an opening, as shown in FIG. 1 (c), a breathable cylinder 31 formed in a cylindrical shape with a breathable material is provided. use. In this embodiment, a stainless steel mesh is used as a breathable material. The diameter of the breathable cylinder 31 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 11. The breathable cylinder 31 is inserted inside the outer cylinder portion 11 so as to abut on the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 11, and a part thereof covers the ventilation port 10.

なお、通気性円筒は、このように網体で形成する他、図１（ｄ）に示すように、パンチングメタルのシートで円筒状に形成された通気性円筒３１ｂとすることもできる。 In addition to being formed of a mesh in this way, the breathable cylinder may be a breathable cylinder 31b formed in a cylindrical shape with a punching metal sheet, as shown in FIG. 1 (d).

蓄熱式バーナ１の熱交換部２０をこのような構造とすることにより、圧力損失が小さいハニカム構造の蓄熱体５２の利点と、熱容量が大きいボール状の蓄熱体５１の利点とを、バランスさせて使用することができる。 By having the heat exchange section 20 of the heat storage type burner 1 having such a structure, the advantages of the heat storage body 52 having a honeycomb structure with a small pressure loss and the advantages of the ball-shaped heat storage body 51 having a large heat capacity are balanced. Can be used.

また、このような枝管型の蓄熱式バーナ１を、通気口１０の縁までを熱交換部２０（開口付き熱交換部２１）として使用する場合、その開口付き熱交換部２１にハニカム構造の蓄熱体５２を充填したとすると、熱交換部２０におけるガスの流通に不具合を生じる。つまり、通気口１０が開口している方向が外筒部１１及び内筒部１２の軸方向と交差しているため、開口付き熱交換部２１におけるハニカム構造の蓄熱体５２のセルの方向を、熱交換主部２２におけるハニカム構造の蓄熱体５２のセルの方向と一致させると、ガスを通気口１０に流通させることができない。一方、開口付き熱交換部２１においてハニカム構造の蓄熱体５２のセルの方向を通気口１０の方向と一致させると、そこを通過したガスを、熱交換主部２２におけるハニカム構造の蓄熱体５２に流通させることができない。これに対し、開口付き熱交換部２１にボール状の蓄熱体５１を充填している本実施形態では、蓄熱体５１間でランダムな方向に空隙が存在している。そのため、熱交換主部２２に充填されたハニカム構造の蓄熱体５２のセルと通気口１０との間で、ガスを問題なく流通させることができる。 Further, when such a branch pipe type heat storage type burner 1 is used as a heat exchange section 20 (heat exchange section 21 with an opening) up to the edge of the vent 10, the heat exchange section 21 with an opening has a honeycomb structure. If the heat storage body 52 is filled, a problem will occur in the flow of gas in the heat exchange unit 20. That is, since the opening direction of the vent 10 intersects the axial direction of the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12, the direction of the cell of the heat storage body 52 having the honeycomb structure in the heat exchange portion 21 with the opening is changed. If the direction of the cell of the heat storage body 52 having a honeycomb structure in the heat exchange main portion 22 is matched, the gas cannot be circulated to the vent 10. On the other hand, when the direction of the cell of the heat storage body 52 having a honeycomb structure is aligned with the direction of the vent 10 in the heat exchange section 21 with an opening, the gas passing therethrough is transferred to the heat storage body 52 having a honeycomb structure in the heat exchange main portion 22. Cannot be distributed. On the other hand, in the present embodiment in which the heat exchange portion 21 with an opening is filled with the ball-shaped heat storage body 51, voids exist in random directions between the heat storage bodies 51. Therefore, the gas can be circulated without any problem between the cell of the heat storage body 52 having a honeycomb structure filled in the heat exchange main portion 22 and the vent 10.

更に、本実施形態では、ボール状の蓄熱体５１、及び、ハニカム構造の蓄熱体５２の何れも炭化ケイ素質の焼結体である。炭化ケイ素は熱伝導率が高いため、流通させるガスとの間の熱交換が速やかに行われる利点がある。すなわち、燃焼ガスの燃焼により高温となった排ガスから速やかに熱を回収できると共に、燃焼ガスの燃焼のために新たに供給される空気に、蓄熱体から速やかに熱を与えることができる。加えて、炭化ケイ素は熱膨張率が小さいため、第一モードと第二モードとの切り替えの繰り返しに伴う熱衝撃に対する耐性が高い利点がある。 Further, in the present embodiment, both the ball-shaped heat storage body 51 and the honeycomb-structured heat storage body 52 are silicon carbide sintered bodies. Since silicon carbide has a high thermal conductivity, it has an advantage that heat exchange with a circulating gas can be performed quickly. That is, heat can be quickly recovered from the exhaust gas that has become hot due to the combustion of the combustion gas, and heat can be quickly applied from the heat storage body to the air newly supplied for the combustion of the combustion gas. In addition, since silicon carbide has a small coefficient of thermal expansion, it has an advantage of high resistance to thermal shock caused by repeated switching between the first mode and the second mode.

そして、枝管型の蓄熱式バーナ１では、通気口１０に臨んでいる開口付き熱交換部２１にボール状の蓄熱体５１を充填した場合、通気口１０からボール状の蓄熱体５１が転がり落ちてしまうおそれがあるところ、本実施形態では網体で形成された通気性円筒３１の一部で通気口１０が被覆されているため、ボール状の蓄熱体５１が転がり落ちることなく、開口付き熱交換部２１の内部に確実に保持されている。すなわち、通気性円筒３１の一部が本発明の「被覆部」に相当する。 In the branch pipe type heat storage type burner 1, when the ball-shaped heat storage body 51 is filled in the heat exchange portion 21 with an opening facing the vent 10, the ball-shaped heat storage body 51 rolls off from the vent 10. However, in the present embodiment, since the vent 10 is covered with a part of the breathable cylinder 31 formed of the net body, the ball-shaped heat storage body 51 does not roll down and the heat with an opening is formed. It is securely held inside the exchange unit 21. That is, a part of the breathable cylinder 31 corresponds to the "covered portion" of the present invention.

上記では、通気口１０を被覆する被覆部が通気性円筒３１の一部である場合を例示したが、これに限定されず、図２に示すようなカゴ体３２を使用することができる。カゴ体３２は、通気性を有する材料で円筒状に形成された通気性外筒４１と、通気性を有する材料で円筒状に形成されており通気性外筒４１の内部に同心に設けられた内筒当接部４２と、通気性を有する材料で形成されており通気性外筒４１及び内筒当接部４２それぞれの一端を同じ側で連結している通気性底部４３とを備えている。ここでは、通気性外筒４１、内筒当接部４２、及び、通気性底部４３それぞれを形成している通気性を有する材料が、何れもステンレス鋼製の網体である場合を例示している。通気性外筒４１の径は蓄熱式バーナ１の外筒部１１の内径より僅かに小さく設定されており、内筒当接部４２の径は内筒部１２の外径より僅かに大きく設定されている。 In the above, the case where the covering portion covering the vent 10 is a part of the breathable cylinder 31 has been exemplified, but the present invention is not limited to this, and the basket body 32 as shown in FIG. 2 can be used. The basket body 32 is formed concentrically with a breathable outer cylinder 41 formed of a breathable material in a cylindrical shape and a breathable outer cylinder 41 formed in a cylindrical shape of a breathable material. It is provided with an inner cylinder contact portion 42 and a breathable bottom portion 43 which is made of a breathable material and connects one ends of the breathable outer cylinder 41 and the inner cylinder contact portion 42 on the same side. .. Here, an example is illustrated in which the breathable material forming the breathable outer cylinder 41, the inner cylinder contact portion 42, and the breathable bottom portion 43 is all made of stainless steel. There is. The diameter of the breathable outer cylinder 41 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 11 of the heat storage type burner 1, and the diameter of the inner cylinder contact portion 42 is set to be slightly larger than the outer diameter of the inner cylinder portion 12. ing.

このようなカゴ体３２は、枝管型の蓄熱式バーナ１を縦向き（外筒部１１及び内筒部１２の軸方向が鉛直方向となる向き）で使用する場合、ボール状の蓄熱体５１を開口付き熱交換部２１に充填する作業を容易とする。具体的には、通気性外筒４１と内筒当接部４２との間の充填空間Ｓにボール状の蓄熱体５１を充填した状態で、蓋部１６を外した蓄熱式バーナ１の端部開口１５から、通気性底部４３を第一モードにおける上流側に向けた状態で、カゴ体３２を開口付き熱交換部２１に挿入することができる。これにより、通気性外筒４１が外筒部１１の内周面に当接すると共に、内筒当接部４２が内筒部１２の外周面に当接し、通気性底部４３が最上層のハニカム構造の蓄熱体５２の上に載置された状態となる。 In such a basket body 32, when the branch pipe type heat storage type burner 1 is used in the vertical direction (the axial direction of the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12 is the vertical direction), the ball-shaped heat storage body 51 is used. To facilitate the work of filling the heat exchange section 21 with an opening. Specifically, the end portion of the heat storage type burner 1 from which the lid portion 16 is removed while the filling space S between the breathable outer cylinder 41 and the inner cylinder contact portion 42 is filled with the ball-shaped heat storage body 51. The cage 32 can be inserted into the heat exchange section 21 with an opening from the opening 15 with the breathable bottom portion 43 facing upstream in the first mode. As a result, the breathable outer cylinder 41 comes into contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 11, the inner cylinder contact portion 42 comes into contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 12, and the breathable bottom portion 43 has a honeycomb structure of the uppermost layer. It is in a state of being placed on the heat storage body 52 of.

熱交換部２０と通気口１０との間で流通するガスは、網体で形成された通気性底部４３と通気性外筒４１とを、問題なく通過することができる。なお、本実施形態では、内筒当接部４２も網体で形成されているが、内筒当接部４２は薄板状の材料など、通気性を有していない材料で形成されていても構わない。 The gas flowing between the heat exchange section 20 and the vent 10 can pass through the breathable bottom 43 formed of the mesh and the breathable outer cylinder 41 without any problem. In the present embodiment, the inner cylinder contact portion 42 is also formed of a mesh body, but the inner cylinder contact portion 42 may be formed of a non-breathable material such as a thin plate-like material. I do not care.

ボール状の蓄熱体５１が通気口１０から転がり落ちるおそれは、カゴ体３２の通気性外筒４１によって防止されている。すなわち、このようなカゴ体３２では、通気性外筒４１の一部が本発明の「被覆部」に相当する。 The possibility that the ball-shaped heat storage body 51 rolls down from the vent 10 is prevented by the breathable outer cylinder 41 of the basket body 32. That is, in such a basket body 32, a part of the breathable outer cylinder 41 corresponds to the “covered portion” of the present invention.

一般に、蓄熱式バーナが使用されている工業炉では、定期的に蓄熱体の交換が行われる。蓄熱式バーナを使用する時間の経過に伴って、蓄熱体に目詰まりや損傷が生じるおそれがあるためである。蓄熱体を交換する作業の際、蓄熱式バーナの温度を作業に適した温度まで下げてしまうと、次の使用のための昇温に時間とエネルギーを要する。そのため、通常は、蓄熱式バーナの温度を十分に下げることなく、高温の環境下で蓄熱体の交換作業が行われる。そこで、蓄熱式バーナが使用されている現場では、蓄熱体の交換作業をできるだけ短時間で素早く行いたいという要請がある。上記構成のカゴ体３２を使用することにより、予め常温の場所でカゴ体３２の充填空間Ｓにボール状の蓄熱体５１を充填しておくことができ、多数の蓄熱体をカゴ体３２ごと一度に蓄熱式バーナ１の開口付き熱交換部２１の内部に設置することができる。これにより、高温の環境下で行う蓄熱体の交換作業を、短時間で素早く行うことができる。 Generally, in an industrial furnace in which a heat storage type burner is used, the heat storage body is replaced regularly. This is because the heat storage body may be clogged or damaged with the passage of time when the heat storage type burner is used. If the temperature of the heat storage type burner is lowered to a temperature suitable for the work during the work of replacing the heat storage body, it takes time and energy to raise the temperature for the next use. Therefore, normally, the heat storage body is replaced in a high temperature environment without sufficiently lowering the temperature of the heat storage type burner. Therefore, at the site where the heat storage type burner is used, there is a demand to quickly replace the heat storage body in the shortest possible time. By using the basket body 32 having the above configuration, the ball-shaped heat storage body 51 can be filled in the filling space S of the basket body 32 in advance at a place at room temperature, and a large number of heat storage bodies can be filled once for each basket body 32. It can be installed inside the heat exchange unit 21 with an opening of the heat storage type burner 1. As a result, the heat storage body replacement work performed in a high temperature environment can be quickly performed in a short time.

カゴ体としては、図３に示すように、更に内筒延出部４６を備えるカゴ体３３を使用することもできる。内筒延出部４６は、通気性底部４３から突出するように、内筒当接部４２の端部から同径の円筒状に延出している。 As the basket body, as shown in FIG. 3, a basket body 33 further provided with an inner cylinder extending portion 46 can also be used. The inner cylinder extending portion 46 extends in a cylindrical shape having the same diameter from the end portion of the inner cylinder contact portion 42 so as to protrude from the breathable bottom portion 43.

このような構成のカゴ体３３は、上記のカゴ体３２と同様に、蓄熱式バーナ１の端部開口１５から開口付き熱交換部２１の内部に配置することができる。通気性底部４３を最上層のハニカム構造の蓄熱体５２の上に載置したとき、内筒延出部４６は最上層のハニカム構造の蓄熱体５２と内筒部１２との間に挿入された状態となる。これにより、カゴ体３３が開口付き熱交換部２１に配置された状態が安定する。 Similar to the above-mentioned basket body 32, the basket body 33 having such a configuration can be arranged inside the heat exchange portion 21 with an opening from the end opening 15 of the heat storage type burner 1. When the breathable bottom portion 43 was placed on the heat storage body 52 having a honeycomb structure on the uppermost layer, the inner cylinder extending portion 46 was inserted between the heat storage body 52 having a honeycomb structure on the uppermost layer and the inner cylinder portion 12. It becomes a state. As a result, the state in which the basket body 33 is arranged in the heat exchange portion 21 with an opening is stabilized.

一方、蓄熱式バーナ２は、図４（ａ）に示すように直管型である。枝管型の蓄熱式バーナ１では通気口１０が外筒部１１を貫通していたのに対し、直管型の蓄熱式バーナ２では、端部開口１５を開閉する蓋部１６に通気口１０が設けられている。蓋部１６には、通気口１０に加えて、内筒部１２の内部空間と連通する孔部１６ｈが貫設されている。 On the other hand, the heat storage type burner 2 is a straight tube type as shown in FIG. 4A. In the branch pipe type heat storage type burner 1, the vent 10 penetrates the outer cylinder portion 11, whereas in the straight pipe type heat storage type burner 2, the vent 10 is formed in the lid portion 16 that opens and closes the end opening 15. Is provided. In addition to the vent 10, the lid portion 16 is provided with a hole portion 16h that communicates with the internal space of the inner cylinder portion 12.

このような蓄熱式バーナ２においても、蓋部１６で端部開口１５を閉鎖した状態で通気口１０に臨んでいる状態となる開口付き熱交換部２１に、ボール状の蓄熱体５１を充填し、熱交換部２０におけるそれ以外の部分である熱交換主部２２に、ハニカム構造の蓄熱体５２を充填することができる。 Even in such a heat storage type burner 2, the ball-shaped heat storage body 51 is filled in the heat exchange portion 21 with an opening that faces the vent 10 with the end opening 15 closed by the lid portion 16. The heat exchange main portion 22, which is the other portion of the heat exchange portion 20, can be filled with the heat storage body 52 having a honeycomb structure.

その際、ボール状の蓄熱体５１は、図４（ｂ）に示すようなカゴ体３４に充填する。カゴ体３４は、通気性を有する材料で円筒状に形成されている外筒当接部４１ｂと、通気性を有する材料で円筒状に形成されており外筒当接部４１ｂの内部に同心に設けられている内筒当接部４２と、通気性を有する材料で形成されており外筒当接部４１ｂ及び内筒当接部４２それぞれの一端を同じ側で連結している通気性底部４３と、通気性を有する材料で形成されており通気性底部４３とは反対側で外筒当接部４１ｂと内筒当接部４２との間の空間を開閉する通気性蓋部４４とを有している。ここでは、外筒当接部４１ｂ、内筒当接部４２、通気性底部４３、及び通気性蓋部４４それぞれを形成している通気性を有する材料が、何れもステンレス鋼製の網体である場合を例示している。外筒当接部４１ｂの径は蓄熱式バーナ１の外筒部１１の内径より僅かに小さく設定されており、内筒当接部４２の径は内筒部１２の外径より僅かに大きく設定されている。また、通気性蓋部４４は、中心に孔部４４ｈを有する円板であり、ヒンジ４９によって外筒当接部４１ｂに連結されている。 At that time, the ball-shaped heat storage body 51 is filled in the basket body 34 as shown in FIG. 4 (b). The basket body 34 is concentrically formed inside the outer cylinder contact portion 41b formed of a breathable material in a cylindrical shape and the outer cylinder contact portion 41b formed of a breathable material in a cylindrical shape. A breathable bottom 43 that is formed of a breathable material and connects one end of each of the outer cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion 42 on the same side. And a breathable lid 44 that is made of a breathable material and opens and closes the space between the outer cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion 42 on the side opposite to the breathable bottom portion 43. is doing. Here, the breathable material forming each of the outer cylinder contact portion 41b, the inner cylinder contact portion 42, the breathable bottom portion 43, and the breathable lid portion 44 is a stainless steel net body. An example is given in one case. The diameter of the outer cylinder contact portion 41b is set to be slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder portion 11 of the heat storage type burner 1, and the diameter of the inner cylinder contact portion 42 is set to be slightly larger than the outer diameter of the inner cylinder portion 12. Has been done. Further, the breathable lid portion 44 is a disk having a hole portion 44h in the center, and is connected to the outer cylinder contact portion 41b by a hinge 49.

そして、カゴ体３４は、通気性底部４３を第一モードにおける上流側に向けた状態で、蓄熱式バーナ２の端部開口１５から開口付き熱交換部２１の内部に配置される。これにより、外筒当接部４１ｂが外筒部１１の内周面に当接すると共に、内筒当接部４２が内筒部１２の外周面に当接し、通気性底部４３が最外層のハニカム構造の蓄熱体５２に当接した状態となる。外筒当接部４１ｂと内筒当接部４２との間の空間を通気性蓋部４４で閉鎖した状態では、通気性底部４３とは反対側で外筒当接部４１ｂ及び内筒当接部４２それぞれの一端が通気性蓋部４４によって連結され、孔部４４ｈが内筒当接部４２の内部空間と連通する。 Then, the basket body 34 is arranged inside the heat exchange portion 21 with an opening from the end opening 15 of the heat storage type burner 2 with the breathable bottom portion 43 facing the upstream side in the first mode. As a result, the outer cylinder contact portion 41b abuts on the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 11, the inner cylinder contact portion 42 abuts on the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 12, and the breathable bottom portion 43 is the outermost honeycomb. It is in contact with the heat storage body 52 of the structure. When the space between the outer cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion 42 is closed by the breathable lid portion 44, the outer cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion are on the opposite side of the breathable bottom portion 43. One end of each portion 42 is connected by a breathable lid portion 44, and the hole portion 44h communicates with the internal space of the inner cylinder contact portion 42.

このようなカゴ体３４も、カゴ体３２，３３と同様に、予め充填空間Ｓにボール状の蓄熱体５１を充填しておけば、多数の蓄熱体をカゴ体３４ごと一度に蓄熱式バーナ２の開口付き熱交換部２１に配置することができるため、蓄熱体の交換作業を短時間に素早く行うことができる。 Similar to the cage bodies 32 and 33, such a cage body 34 can also be filled with a ball-shaped heat storage body 51 in advance in the filling space S, so that a large number of heat storage bodies can be stored together with the cage body 34 at once. Since it can be arranged in the heat exchange unit 21 with an opening, the heat storage body can be exchanged quickly in a short time.

熱交換部２０と通気口１０との間で流通するガスは、網体で形成されている通気性底部４３と通気性蓋部４４とを、問題なく通過することができる。なお、本実施形態では、外筒当接部４１ｂ及び内筒当接部４２も網体で形成されているが、これらは薄板状の材料など、通気性を有していない材料で形成されていても構わない。 The gas flowing between the heat exchange portion 20 and the ventilation port 10 can pass through the breathable bottom portion 43 and the breathable lid portion 44 formed of the mesh without any problem. In the present embodiment, the outer cylinder contact portion 41b and the inner cylinder contact portion 42 are also formed of a mesh body, but these are formed of a non-breathable material such as a thin plate-like material. It doesn't matter.

蓄熱式バーナ２が横向き（外筒部１１及び内筒部１２の軸方向が水平方向となる向き）に使用される場合、カゴ体３４を使用しない場合は、開口付き熱交換部２１に充填されたボール状の蓄熱体５１が通気口１０から転がり落ちるおそれがあるところ、カゴ体３４の通気性蓋部４４の一部が通気口１０を被覆しているため、ボール状の蓄熱体５１が通気口１０から転がり落ちるおそれが防止されている。すなわち、このようなカゴ体３４では、通気性蓋部４４の一部が本発明の「被覆部」に相当する。 When the heat storage type burner 2 is used sideways (the axial direction of the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12 is the horizontal direction), when the cage body 34 is not used, the heat exchange portion 21 with an opening is filled. Where the ball-shaped heat storage body 51 may roll off from the vent 10, a part of the breathable lid 44 of the basket body 34 covers the vent 10, so that the ball-shaped heat storage 51 ventilates. The risk of rolling off the mouth 10 is prevented. That is, in such a basket body 34, a part of the breathable lid portion 44 corresponds to the "covered portion" of the present invention.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 Although the present invention has been described above with reference to suitable embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and as shown below, various improvements are made without departing from the gist of the present invention. And the design can be changed.

例えば、上記では、熱交換主部２２にハニカム構造の蓄熱体５２が充填され、開口付き熱交換部２１にボール状の蓄熱体５１が充填される場合を例示した。これに限定されず、枝管型の蓄熱式バーナ１を縦向きで使用する場合は、熱交換主部２２及び開口付き熱交換部２１の双方に、ボール状の蓄熱体５１を充填することもできる。この場合、図５に示すように、多数の貫通孔が貫設された円板状部材６０をストッパ１８の上に載置する。このような円板状部材６０により、外筒部１１と内筒部１２との間の空間を放射状に連結する複数の棒状部材で構成されているストッパ１８の隙間から、ボール状の蓄熱体５１が落下することを防止することができる。なお、図５における破線は、外筒部１１の内周面１１ｓを表したものである。 For example, in the above, the case where the heat exchange main portion 22 is filled with the heat storage body 52 having a honeycomb structure and the heat exchange portion 21 with an opening is filled with the ball-shaped heat storage body 51 has been exemplified. Not limited to this, when the branch pipe type heat storage type burner 1 is used vertically, both the heat exchange main part 22 and the heat exchange part 21 with an opening may be filled with the ball-shaped heat storage body 51. can. In this case, as shown in FIG. 5, a disc-shaped member 60 having a large number of through holes is placed on the stopper 18. A ball-shaped heat storage body 51 is provided through a gap of a stopper 18 composed of a plurality of rod-shaped members that radially connect the space between the outer cylinder portion 11 and the inner cylinder portion 12 by such a disk-shaped member 60. Can be prevented from falling. The broken line in FIG. 5 represents the inner peripheral surface 11s of the outer cylinder portion 11.

また、上記では、通気口１０が排出口と供給口を兼ねる給排気口である場合を例示した。これに限定されず、枝管型の蓄熱式バーナ１の場合、外筒部１１を貫通する通気口１０を排出口及び供給口の一方とし、端部開口１５を開閉する蓋部１６に排出口及び供給口の他方を設けることができる。また、直管型の蓄熱式バーナ２の場合、端部開口１５を開閉する蓋部１６に、排出口及び供給口を別個に設けることもできる。 Further, in the above, the case where the ventilation port 10 is an air supply / exhaust port that serves as both an exhaust port and a supply port is illustrated. Not limited to this, in the case of the branch pipe type heat storage type burner 1, the ventilation port 10 penetrating the outer cylinder portion 11 is set as one of the discharge port and the supply port, and the discharge port 16 is the lid portion 16 that opens and closes the end opening 15. And the other of the supply ports can be provided. Further, in the case of the straight pipe type heat storage type burner 2, the discharge port and the supply port may be separately provided on the lid portion 16 that opens and closes the end opening 15.

１，２蓄熱式バーナ
１０通気口
１１外筒部
１２内筒部
２０熱交換部
２１開口付き熱交換部（熱交換部において通気口に臨む部分）
３１通気性円筒（被覆部）
３２，３３，３４カゴ体
４１通気性外筒（被覆部）
４１ｂ外筒当接部
４２内筒当接部
４３通気性底部
４４通気性蓋部（被覆部）
５１ボール状の蓄熱体 1, 2 Heat storage type burner 10 Vent 11 Outer cylinder 12 Inner cylinder 20 Heat exchange 21 Heat exchange with opening (part facing the vent in the heat exchange)
31 Breathable cylinder (cover)
32, 33, 34 Basket body 41 Breathable outer cylinder (covering part)
41b Outer cylinder contact part 42 Inner cylinder contact part 43 Breathable bottom 44 Breathable lid part (covering part)
51 Ball-shaped heat storage body

Claims

A heat exchange having an outer cylinder portion extending in a tubular shape and an inner cylinder portion extending in a tubular shape inside the outer cylinder portion, and a heat storage body filled in a space between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion. A first mode in which the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage body by passing the exhaust gas having a high temperature due to the combustion of the combustion gas supplied to the inner cylinder portion through the heat exchange portion. A heat storage type burner in which the second mode in which the air is preheated by the heat storage body by passing the air supplied for burning the combustion gas through the heat exchange section is alternately switched, and the outside is the same. A straight tube type heat storage type burner in which the vent is opened in the axial direction in which the cylinder portion and the inner cylinder portion extend.
An exhaust port for discharging the exhaust gas, a supply port to which the air is supplied, and a ventilation port which is either an exhaust port and a supply / exhaust port which also serves as the supply port are opened at a part of the heat exchange portion. Ori,
At least the portion of the heat exchange portion facing the vent is filled with a ball-shaped heat storage body, and the heat exchange portion is filled with a ball-shaped heat storage body.
The vent is covered with a covering made of a breathable material .
An outer cylinder contact portion that is formed in a cylindrical shape and is in contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, and an inner cylinder contact portion that is formed in a cylindrical shape and is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion. It is made of a breathable bottom, which is made of a breathable material and connects one ends of the outer cylinder contact portion and the inner cylinder contact portion on the same side, and a breathable material. The cage is provided with a basket body having a breathable lid portion that opens and closes a space between the outer cylinder contact portion and the inner cylinder contact portion on the side opposite to the breathable bottom portion.
A part of the breathable lid portion constitutes the covering portion.
The heat exchange part structure of the heat storage type burner is characterized by this.

A heat exchange having an outer cylinder portion extending in a tubular shape and an inner cylinder portion extending in a tubular shape inside the outer cylinder portion, and a heat storage body filled in a space between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion. A first mode in which the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage body by passing the exhaust gas having a high temperature due to the combustion of the combustion gas supplied to the inner cylinder portion through the heat exchange portion. A heat storage type burner in which the second mode in which the air is preheated by the heat storage body by passing the air supplied for combustion of the combustion gas through the heat exchange unit is alternately switched to the outside. It is a branch pipe type heat storage type burner in which the vent is opened in a direction intersecting the axial direction in which the cylinder portion and the inner cylinder portion extend.
A breathable outer cylinder that is formed in a cylindrical shape with a breathable material and is in contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, and a tubular outer cylinder that is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion. It is provided with a basket body having an inner cylinder contact portion and a breathable bottom portion made of a breathable material and connecting one ends of the breathable outer cylinder and the inner cylinder contact portion on the same side. And
A heat exchange portion structure of a heat storage type burner, wherein a part of the breathable outer cylinder constitutes the covering portion.

The heat exchange unit of the heat storage type burner according to claim 1 or 2 , wherein the ball-shaped heat storage body is a solid ball formed of a silicon carbide sintered body. structure.

The heat exchange section structure of the heat storage type burner according to any one of claims 1 to 3, wherein the breathable material forming the covering portion is a reticular formation.