JP3279433B2 - Combustion burner equipment - Google Patents
Combustion burner equipmentInfo
- Publication number
- JP3279433B2 JP3279433B2 JP11847494A JP11847494A JP3279433B2 JP 3279433 B2 JP3279433 B2 JP 3279433B2 JP 11847494 A JP11847494 A JP 11847494A JP 11847494 A JP11847494 A JP 11847494A JP 3279433 B2 JP3279433 B2 JP 3279433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel gas
- combustion
- air
- chamber
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は燃焼バーナ装置に関す
る。この燃焼バーナ装置は機器例えばスターリング機関
等の加熱器に適用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion burner device. This combustion burner device can be applied to equipment such as a heater of a Stirling engine or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より燃焼バーナ装置としては、燃料
ガスと空気とを先混合形態で混合するものが知られてい
る。この燃焼バーナ装置１００は、一般的には、図６に
示す様にノズル本体１０２と１枚のバッフル１０４とを
もつ燃焼ノズル１０６を備えている（書籍：ガス燃焼理
論と実際，１９９２年１０月１３日発行第１版，発行：
省エネルギセンタ−）。ノズル本体１０２は燃料ガス先
混合用の主孔１０２ａを備えている。バッフル１０４は
給気孔１０４ａを備えている。このものでは、主孔１０
２ａから吹き出される燃料ガスと給気孔１０４ａからの
空気とがバッフル１０４の先方で混合し、即ち『先混合
形態』で混合して燃焼火炎を形成する。ここで、『先混
合形態』とは、燃焼火炎の根元よりも先方で燃料ガスと
空気とを混合して所定の可燃用の空燃比（空気と燃料の
比率）、即ち燃焼を可能とする空燃比にする形態を意味
する。2. Description of the Related Art Heretofore, as a combustion burner device, a device in which fuel gas and air are mixed in a premixed form is known. The combustion burner apparatus 100 generally includes a combustion nozzle 106 having a nozzle body 102 and one baffle 104 as shown in FIG. 6 (book: Gas Combustion Theory and Practice, October 1992). 13th edition, 1st edition, issued:
Energy saving center). The nozzle body 102 has a main hole 102a for fuel gas premixing. The baffle 104 has an air supply hole 104a. In this case, the main hole 10
The fuel gas blown from 2a and the air from the air supply hole 104a are mixed at the front of the baffle 104, that is, mixed in a "premixed form" to form a combustion flame. Here, the “premixed form” refers to a predetermined combustible air-fuel ratio (ratio of air to fuel) by mixing fuel gas and air before the base of the combustion flame, that is, air that enables combustion. Means the form of setting the fuel ratio.
【０００３】また従来より、燃焼バーナ装置としては、
燃料ガスと空気とを『完全予混合形態』で混合するもの
が知られている。ここで『完全予混合形態』とは、燃焼
火炎の根元よりも手前に予混合室を設け、予混合室にお
いて燃料ガスと空気とを予め混合し、可燃用の空燃比に
するものである。[0003] Conventionally, as a combustion burner device,
It is known to mix fuel gas and air in a “completely premixed form”. Here, the “complete premixing mode” refers to a process in which a premixing chamber is provided before the base of the combustion flame, and the fuel gas and the air are premixed in the premixing chamber to obtain a combustible air-fuel ratio.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料ガスと
空気とを『先混合形態』で混合する図６に示す燃焼バー
ナ装置では、燃料ガスと空気とを燃焼室において均一混
合するのに時間を要する。燃料ガスの拡散時間を要する
からである。よって燃焼火炎が長くなり長炎化する傾向
にある。By the way, in the combustion burner apparatus shown in FIG. 6 for mixing the fuel gas and the air in the "premixed form", it takes time to uniformly mix the fuel gas and the air in the combustion chamber. It costs. This is because fuel gas diffusion time is required. Therefore, the combustion flame tends to be long and prolonged.
【０００５】この場合、燃焼火炎において高温域と低温
域とが分かれ易くなる。よって高温域で発生し易い窒素
酸化物（ＮＯｘ）が発生するおそれがある。更に、燃焼
室の長さ方向における温度分布の不均一性が増し、均一
加熱性に不利である。更に燃料ガスと空気との均一混合
に時間を要するため、燃焼の不均一性により燃焼騒音が
大きくなる不具合がある。[0005] In this case, the high temperature region and the low temperature region are easily separated in the combustion flame. Therefore, there is a possibility that nitrogen oxides (NOx), which are easily generated in a high temperature range, are generated. Further, the non-uniformity of the temperature distribution in the longitudinal direction of the combustion chamber increases, which is disadvantageous for uniform heating. Further, since it takes time to uniformly mix the fuel gas and the air, there is a problem that combustion noise is increased due to non-uniformity of combustion.
【０００６】また、（燃焼火炎の入熱量／燃焼室の容
積）を示す燃焼負荷率が増大することは、加熱器の小型
化という長所を招来する。しかし上記した『先混合形
態』で混合する燃焼バーナ装置では、均一混合に時間を
要する関係上、燃焼室の長さの短縮化にも限界がある。
そのため燃焼負荷率の向上にも限度があり、加熱器の小
型化には限界がある。Further, an increase in the combustion load ratio indicating (heat input of combustion flame / volume of combustion chamber) leads to an advantage of downsizing the heater. However, in the above-described combustion burner apparatus that performs mixing in the "premixed form", there is a limit in shortening the length of the combustion chamber because of the time required for uniform mixing.
Therefore, there is a limit in improving the combustion load factor, and there is a limit in reducing the size of the heater.
【０００７】また、もう一方の混合形態である『完全予
混合形態』で燃料ガスと空気とを混合する燃焼バーナ装
置では、燃焼火炎の根元よりも手前の予混合室において
燃料ガスと空気とを混合し所定の可燃用の空燃比にする
ため、予混合室において既に燃焼可能状態となり、従っ
て燃焼火炎が予混合室に逆火するおそれがある。予混合
室において逆火が生じると、安全上不利である。Further, in a combustion burner apparatus which mixes fuel gas and air in the other mixing mode, "complete premixing mode", the fuel gas and air are mixed in a premixing chamber before the base of the combustion flame. Since the mixture is made to have a predetermined air-fuel ratio for combustibility, the combustion chamber is already in a combustible state in the premixing chamber, so that the combustion flame may flash back into the premixing chamber. If flashback occurs in the premixing chamber, it is disadvantageous for safety.
【０００８】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、請求項１、２の課題は、燃焼火炎の手前側の予
混合室において、燃料ガスと空気との混合割合を、希薄
可燃限界以下（可燃濃度範囲の空燃比よりも燃料ガスの
割合が小さな割合）、いわば『部分予混合形態』で混合
し、その後に完全混合して可燃用の空燃比とする方式を
採用することにより、燃焼負荷率の増大を図り、小型
化、窒素酸化物の抑制、燃焼騒音の低減に有利な燃焼バ
ーナ装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of claims 1 and 2 is to set a mixing ratio of fuel gas and air to a lean flammable limit in a premixing chamber on the front side of a combustion flame. In the following (the ratio of the fuel gas is smaller than the air-fuel ratio in the flammable concentration range), so-called "partial premixing" is used, and then the mixture is completely mixed to obtain the flammable air-fuel ratio. An object of the present invention is to provide a combustion burner device which is advantageous in reducing the size, suppressing nitrogen oxides, and reducing combustion noise by increasing the combustion load factor.
【０００９】請求項２の課題は、予混合孔と主孔との合
計開口面積を規定することにより、燃料ガス供給管の予
混合孔から予混合室への燃料ガスの流入を一層確実にし
た燃焼バーナ装置を提供することにある。A second object of the present invention is to further secure the flow of the fuel gas from the premixing hole of the fuel gas supply pipe into the premixing chamber by defining the total opening area of the premixing hole and the main hole. It is to provide a combustion burner device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の燃焼バーナ装
置は、可燃用の空気が供給される空気室と燃焼火炎が形
成される燃焼室とを有する基体と、基体に装備され、燃
料ガスが供給される燃料ガス供給路と先端に形成され燃
料ガス供給路に連通する燃料ガス先混合用の主孔とを有
する燃料ガス供給管と、燃料ガス供給管の外周側にほぼ
同軸的にかつ燃焼室に対面して配置され、燃焼室に連通
する第１給気孔を有するリング状の第１隔壁とを具備す
る燃焼バーナ装置において、燃料ガス供給管の外周側に
これの軸長方向において第１隔壁の後方に第１隔壁から
所定距離隔ててかつ空気室に対面して配置され、空気室
に連通する第２給気孔を有するリング状の第２隔壁と、
燃料ガス供給管にこれの軸長方向において第１隔壁と第
２隔壁との間に位置して設けられ、燃料ガス供給路に連
通する燃料予混合用の予混合孔と、第１隔壁及び第２隔
壁を用いて区画され燃料ガス供給管の外周面を１周する
と共に第１給気孔及び第２給気孔に連通し、第２給気孔
から供給された空気と予混合孔から供給された燃料ガス
とが可燃用の空燃比よりも燃料ガスの割合が小さい割合
で混合されて予混合気となるリング状の予混合室とを具
備し、第１給気孔から燃焼室に流入する予混合気を主孔
からの燃料ガスと燃焼室において混合して可燃用の空燃
比とする様にしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a combustion burner apparatus comprising: a base having an air chamber to which combustible air is supplied and a combustion chamber in which a combustion flame is formed; A fuel gas supply pipe having a fuel gas supply path to which the fuel gas is supplied and a main hole formed at the tip end and communicating with the fuel gas supply path for fuel gas premixing, and substantially coaxially on the outer peripheral side of the fuel gas supply pipe and A combustion burner device comprising: a ring-shaped first partition wall having a first supply hole communicating with the combustion chamber, the first burner device being provided facing the combustion chamber; A ring-shaped second partition wall having a second air supply hole disposed behind the first partition wall at a predetermined distance from the first partition wall and facing the air chamber and communicating with the air chamber;
A premixing hole for fuel premixing provided in the fuel gas supply pipe in the axial direction between the first partition and the second partition and communicating with the fuel gas supply path; The fuel gas is supplied from the second supply hole and the fuel supplied from the pre-mixing hole, is defined by two partition walls, makes one round around the outer peripheral surface of the fuel gas supply pipe, communicates with the first supply hole and the second supply hole. A ring-shaped premixing chamber in which the gas and the fuel gas are mixed at a smaller ratio than the combustible air-fuel ratio to form a premixed gas, wherein the premixed gas flowing into the combustion chamber from the first air supply hole is provided. Is mixed with the fuel gas from the main hole in the combustion chamber to obtain a combustible air-fuel ratio.
【００１１】請求項２の燃焼バーナ装置では、予混合孔
の合計開口面積は、主孔の合計開口面積よりも大きく設
定されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the total opening area of the premixing holes is set to be larger than the total opening area of the main holes.
【００１２】[0012]
【作用及び発明の効果】請求項１では、空気室の空気は
第２隔壁の第２給気孔から予混合室に流入する。燃料ガ
ス供給管の燃料ガス供給路から燃料ガスが予混合室に流
入する。そして予混合室において燃料ガスと空気とが
『予混合形態』で混合され、予混合気が形成される。
『予混合形態』では、燃料ガスは希薄可燃限界以下（可
燃濃度範囲の空燃比よりも燃料ガスの割合が小さな割
合）で混合される。According to the first aspect, the air in the air chamber flows into the premixing chamber from the second air supply hole of the second partition. Fuel gas flows into the premixing chamber from the fuel gas supply path of the fuel gas supply pipe. Then, the fuel gas and the air are mixed in the “premixing form” in the premixing chamber, and a premixed gas is formed.
In the "premixing mode", the fuel gas is mixed at a level lower than the lean flammable limit (the ratio of the fuel gas is smaller than the air-fuel ratio in the flammable concentration range).
【００１３】この様な予混合気は、燃焼室に対面する第
１隔壁の第１給気孔から燃焼室に吹き出される。そして
この吹き出された予混合気と主孔からの燃料ガスとが燃
焼室側において混合し、これにより燃料ガスと空気との
混合割合が可燃用の空燃比となり、以て燃焼火炎が形成
される。この様にまず希薄可燃限界以下（可燃濃度範囲
の空燃比よりも燃料ガスの割合が小さな割合）の予混合
気を予混合室において得、次にこの予混合気を、主孔か
らの燃料ガスと混合させて可燃用の空燃比にするので、
燃焼ガスの拡散時間が短くなる。[0013] Such a premixed gas is blown into the combustion chamber from the first air supply hole of the first partition wall facing the combustion chamber. Then, the blown premixed gas and the fuel gas from the main hole are mixed on the combustion chamber side, whereby the mixing ratio of the fuel gas and the air becomes the combustible air-fuel ratio, thereby forming a combustion flame. . As described above, first, a premixed gas having a proportion equal to or less than the lean flammable limit (the ratio of the fuel gas is smaller than the air-fuel ratio in the flammable concentration range) is obtained in the premixing chamber. To make the air-fuel ratio for combustible,
The diffusion time of the combustion gas is shortened.
【００１４】従って（燃焼火炎の入熱量／燃焼室の容
積）を示す燃焼負荷率を従来に比較して増大させ得、燃
焼室の容積の小型化を図り得る。更に燃焼室における燃
料ガスと空気との均一混合が良好になされるため、燃焼
火炎における燃焼の均一化にも有利である。従って従来
に比較して燃焼火炎における高温域と低温域との峻別を
軽減または回避できる。即ち、燃焼火炎における局所的
な高温域を軽減または回避でき、燃焼室における温度分
布の均一性が向上し、均熱性が向上すると共に、高温域
で生成し易い窒素酸化物の低減に有利である。Accordingly, the combustion load ratio indicating (heat input amount of combustion flame / volume of combustion chamber) can be increased as compared with the prior art, and the volume of the combustion chamber can be reduced. Further, since the uniform mixing of the fuel gas and the air in the combustion chamber is performed well, it is also advantageous for making the combustion in the combustion flame uniform. Therefore, it is possible to reduce or avoid the distinction between the high temperature region and the low temperature region in the combustion flame as compared with the related art. That is, a local high-temperature region in the combustion flame can be reduced or avoided, the uniformity of the temperature distribution in the combustion chamber is improved, the heat uniformity is improved, and the reduction of nitrogen oxides that are easily generated in the high-temperature region is advantageous. .
【００１５】更に燃焼室における燃焼騒音の低減にも有
利である。また第１隔壁と第２隔壁とは空気流入に対す
る邪魔板として機能する。この様な第１隔壁と第２隔壁
とで区画された予混合室に第２給気孔から空気が流入す
るので、予混合室の内圧が高くなり、燃料ガス供給管の
予混合孔から予混合室へ燃料ガスが流入することが規制
される傾向となる。この場合、燃料ガス供給管の予混合
孔から予混合室へ燃料ガスを流入させるのに支障となり
易い。この点請求項２では、予混合孔の合計開口面積
は、主孔の合計開口面積よりも大きく設定されているた
め、燃料ガス供給管の予混合孔から予混合室への燃料ガ
スの流入性が確保される。よって予混合における燃料ガ
スの割合の確保に有利である。Further, it is advantageous in reducing combustion noise in the combustion chamber. Further, the first partition and the second partition function as a baffle against air inflow. Since air flows into the premixing chamber defined by the first partition and the second partition from the second air supply hole, the internal pressure of the premixing chamber increases, and the premixing through the premixing hole of the fuel gas supply pipe. The flow of fuel gas into the chamber tends to be regulated. In this case, it tends to be an obstacle for the fuel gas to flow into the premixing chamber from the premixing hole of the fuel gas supply pipe. According to this aspect, the total opening area of the premixing holes is set to be larger than the total opening area of the main holes, so that the inflow of fuel gas from the premixing holes of the fuel gas supply pipe into the premixing chamber. Is secured. Therefore, it is advantageous for securing the ratio of the fuel gas in the premixing.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例の構成）図１に示す様に、この燃焼バーナ装置
１のハウジングとして機能する基体２には空気室２ａ、
壁体２ｄ、２ｅ、２ｆが形成されている。基体２の一端
側には、第１ノズル挿通孔２０ｒを備えた第１円筒体２
０が配置され、同様に基体２の他端側には、第２ノズル
挿通孔２２ｒを備えた第２円筒体２２が第１円筒体２０
と対向する位置に配置されている。Embodiments of the present invention will be described below. (Structure of Embodiment) As shown in FIG. 1, a base 2 functioning as a housing of the combustion burner device 1 has an air chamber 2a,
Walls 2d, 2e, 2f are formed. A first cylindrical body 2 having a first nozzle insertion hole 20r is provided at one end side of the base 2.
0, and a second cylindrical body 22 having a second nozzle insertion hole 22r is provided on the other end side of the base body 2 in the same manner.
Is disposed at a position opposite to the above.
【００１７】基体２には殻体としてのセラミックス筒体
３が配置されている。セラミックス筒体３は所定の肉厚
を備えた円筒形状をなしており、内壁面で円筒形状をな
す燃焼室３１が区画されている。セラミックス筒体３の
材質は耐熱性を考慮して炭化珪素であるが、これに限ら
ずアルミナ、窒化珪素でも良い。セラミックス筒体３の
外面側には、多数個のヒータチューブ３３が略同軸的に
かつ排気ガス等の排出性を確保すべく所定の隙間を存し
つつ多重に巻装されている。ここでヒータチューブ３３
は、セラミックス筒体３の一端部から他端部にかけて巻
装されている。ヒータチューブ３３は、被加熱媒体（例
えばヘリウムや空気等の気体、水等の液体）が通る経路
を形成する。A ceramic cylinder 3 as a shell is disposed on the base 2. The ceramic cylindrical body 3 has a cylindrical shape with a predetermined thickness, and a cylindrical combustion chamber 31 is defined by an inner wall surface. The material of the ceramic cylinder 3 is silicon carbide in consideration of heat resistance, but is not limited thereto, and may be alumina or silicon nitride. A plurality of heater tubes 33 are wound around the outer surface of the ceramic cylinder 3 in multiple layers substantially coaxially and with a predetermined gap in order to ensure the dischargeability of exhaust gas and the like. Here, the heater tube 33
Is wound from one end to the other end of the ceramic cylindrical body 3. The heater tube 33 forms a path through which a medium to be heated (for example, a gas such as helium or air, or a liquid such as water) passes.
【００１８】セラミックス筒体３の周壁の略全面には、
その厚み方向に貫通する多数個の貫通孔３０ｃからなる
貫通孔群３０が形成されている。貫通孔３０ｃには燃焼
室３１の燃焼火炎または燃料ガスが通る。図３は図１の
Ｙ１−Ｙ１にそう矢視図である。図３から理解できる様
に各ヒータチューブ３３には鍔状の受熱フィン３３ｓが
延設されている。なお図３において一部の受熱フィン３
３ｓは仮想線として略記されている。この受熱フィン３
３ｓにより受熱面積が確保され、ヒータチューブ３３を
効果的に加熱できる。図３から理解できる様に、ヒータ
チューブ３３とセラミックス筒体３の外周面との間には
隙間が形成されている。従って燃料ガスや排気ガスの排
出性が確保されている。On substantially the entire peripheral wall of the ceramic cylinder 3,
A through-hole group 30 including a large number of through-holes 30c penetrating in the thickness direction is formed. The combustion flame or fuel gas of the combustion chamber 31 passes through the through hole 30c. FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows Y1-Y1 in FIG. As can be understood from FIG. 3, a flange-like heat receiving fin 33s extends from each heater tube 33. Note that some of the heat receiving fins 3 in FIG.
3s is abbreviated as a virtual line. This heat receiving fin 3
The heat receiving area is secured by 3s, and the heater tube 33 can be effectively heated. As can be understood from FIG. 3, a gap is formed between the heater tube 33 and the outer peripheral surface of the ceramic cylinder 3. Therefore, the exhaustability of fuel gas and exhaust gas is ensured.
【００１９】更に基体２には、燃焼用の空気が外部から
吸い込まれる空気吸込口２５が形成されており、また、
空気吸込口２５から吸い込まれた空気が流れる空気通路
２６を区画する仕切板２７が形成されている。更に基体
２の上部には、燃焼後の排気ガスが排出される排気口２
９が形成されている。図１から理解できる様に、第１円
筒体２０の第１ノズル挿通孔２０ｒには、１個の第１燃
焼ノズル４が略同軸的に配置されている。第２円筒体２
２の第２ノズル挿通孔２２ｒには、１個の第２燃焼ノズ
ル５が略同軸的に配置されている。従って第１燃焼ノズ
ル４および第２燃焼ノズル５は、互いに対面して配置さ
れている。Further, an air inlet 25 through which combustion air is sucked from the outside is formed in the base 2.
A partition plate 27 that defines an air passage 26 through which the air sucked from the air inlet 25 flows is formed. Further, an exhaust port 2 through which exhaust gas after combustion is discharged is provided at an upper portion of the base 2.
9 are formed. As can be understood from FIG. 1, one first combustion nozzle 4 is disposed substantially coaxially in the first nozzle insertion hole 20r of the first cylindrical body 20. Second cylindrical body 2
One second combustion nozzle 5 is disposed substantially coaxially in the second second nozzle insertion hole 22r. Therefore, the first combustion nozzle 4 and the second combustion nozzle 5 are arranged facing each other.
【００２０】第１燃焼ノズル４について図２を参照して
説明する。図２に示す様に、第１燃焼ノズル４は、管状
の燃料ガス供給管４０と、第１隔壁としての円盤状の第
１バッフルプレート４１と、第２隔壁としての円盤状の
第２バッフルプレート４２とを備えている。第１バッフ
ルプレート４１は、燃料ガス供給管４０の先端部に略同
軸的に保持されており、適数個の第１給気孔４１ｈ及び
第１傾斜フランジ部４１ｘを有する。第２バッフルプレ
ート４２は、燃料ガス供給管４０の先端部よりもやや奥
方に位置して略同軸的に保持されており、適数個の第２
給気孔４２ｈ及び第２傾斜フランジ部４２ｘを有する。The first combustion nozzle 4 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the first combustion nozzle 4 includes a tubular fuel gas supply pipe 40, a disk-shaped first baffle plate 41 as a first partition, and a disk-shaped second baffle plate as a second partition. 42. The first baffle plate 41 is held substantially coaxially at the end of the fuel gas supply pipe 40, and has an appropriate number of first air supply holes 41h and first inclined flange portions 41x. The second baffle plate 42 is located slightly behind the tip end of the fuel gas supply pipe 40 and is held substantially coaxially.
It has an air supply hole 42h and a second inclined flange portion 42x.
【００２１】第１バッフルプレート４１と第２バッフル
プレート４２とを利用して区画された空間は、予混合室
４５とされている。この予混合室４５はリング状をな
す。燃料ガス供給管４０の燃料ガス供給路４０ｋには、
燃料ガス供給源から燃料ガス（この例では都市ガス）が
矢印Ｘ４方向に供給される。燃料ガス供給管４０の周壁
には、燃料ガス供給路４０ｋに連通する主孔４８及び予
混合孔４９が形成されている。図２から理解できる様
に、主孔４８は燃料ガスを『先混合形態』で混合するた
めの孔であり、燃焼室３１に対面している。主孔４８
は、燃料ガス供給管４０のうち第１バッフルプレート４
１よりも先方に位置して、且つ燃料ガス供給管４０の周
方向にそって適数個（適宜選択できるが、例えば３個〜
１０個）形成されている。予混合孔４９は燃料ガスを
『予混合形態』で予混合するための孔である。予混合孔
４９は、燃料ガス供給管４０のうち第１バッフルプレー
ト４１と第２バッフルプレート４２との間に位置して、
且つ燃料ガス供給管４０の周方向にそって適数個（適宜
選択できるが、例えば３個〜１０個）形成されている。A space defined by using the first baffle plate 41 and the second baffle plate 42 is a premixing chamber 45. The premixing chamber 45 has a ring shape. In the fuel gas supply path 40k of the fuel gas supply pipe 40,
Fuel gas (in this example, city gas) is supplied in the direction of arrow X4 from the fuel gas supply source. On the peripheral wall of the fuel gas supply pipe 40, a main hole 48 and a premixing hole 49 communicating with the fuel gas supply passage 40k are formed. As can be understood from FIG. 2, the main hole 48 is a hole for mixing the fuel gas in the “premixed form”, and faces the combustion chamber 31. Main hole 48
Is the first baffle plate 4 of the fuel gas supply pipe 40.
1 and a suitable number along the circumferential direction of the fuel gas supply pipe 40 (can be selected as appropriate;
10) are formed. The premixing hole 49 is a hole for premixing the fuel gas in the “premixing form”. The premixing hole 49 is located between the first baffle plate 41 and the second baffle plate 42 in the fuel gas supply pipe 40,
In addition, an appropriate number (for example, three to ten) can be formed along the circumferential direction of the fuel gas supply pipe 40.
【００２２】本実施例では、図２から理解できる様に主
孔４８の口径は予混合孔４９の口径よりも小さい。適数
個の主孔４８の合計開口面積は、適数個の予混合孔４９
の合計開口面積よりも小さい。なお本発明者による燃焼
試験によれば、主孔４８は口径が３．１ｍｍで個数が６
個であり、予混合孔４９は口径が８ｍｍで個数が８個の
とき、燃焼火炎が良好であり、排気口２９から排出され
た排気ガス中のＣＯ濃度が少なかった。In this embodiment, the diameter of the main hole 48 is smaller than the diameter of the premixing hole 49 as can be understood from FIG. The total opening area of the appropriate number of main holes 48 is
Is smaller than the total opening area of. According to the combustion test conducted by the inventor, the main holes 48 have a diameter of 3.1 mm and a number of 6 holes.
When the diameter of the premixing holes 49 was 8 mm and the number was 8, the combustion flame was good, and the CO concentration in the exhaust gas discharged from the exhaust port 29 was small.
【００２３】第１バッフルプレート４１、第２バッフル
プレート４２や燃料ガス供給管４０は、耐熱性をもつ材
質例えば耐熱合金鋼、ステンレス鋼、セラミックスで形
成できる。この例では第１バッフルプレート４１は耐熱
鋼で形成され、第２バッフルプレート４２はステンレス
鋼（ＳＵＳ３０４）で形成されている。ここで、図略の
ブロア等の流体機械が作動すると、空気は基体２の空気
吸込口２５から空気通路２６を流れる。空気通路２６を
通過する空気は、仕切板２７等に接触するので予熱され
る。予熱された空気は、図２に示す矢印Ｘ１方向に流れ
て空気室２ａに至る。更に、図２に示す矢印Ｘ２として
記載した様に第２バッフルプレート４２の第２給気孔４
２ｈから予混合室４５に流入し、更に図２に示す矢印Ｘ
３として記載した様に第１バッフルプレート４１の第１
給気孔４１ｈから燃焼室３１に流入する。The first baffle plate 41, the second baffle plate 42, and the fuel gas supply pipe 40 can be formed of a heat-resistant material such as heat-resistant alloy steel, stainless steel, or ceramics. In this example, the first baffle plate 41 is formed of heat-resistant steel, and the second baffle plate 42 is formed of stainless steel (SUS304). Here, when a fluid machine such as a blower (not shown) operates, air flows from the air suction port 25 of the base 2 to the air passage 26. The air passing through the air passage 26 comes into contact with the partition plate 27 and the like, and is thus preheated. The preheated air flows in the arrow X1 direction shown in FIG. 2 and reaches the air chamber 2a. Further, as described by an arrow X2 shown in FIG.
2h, flow into the premixing chamber 45, and furthermore, an arrow X shown in FIG.
As described above, the first baffle plate 41
The gas flows into the combustion chamber 31 from the air supply hole 41h.
【００２４】この様に空気が第２給気孔４２ｈを通過し
第２給気孔４２ｈで絞られる際に圧力が低減するので、
第１燃料ガス供給管４０の燃料ガス供給路４０ｋ内の燃
料ガスは予混合孔４９から予混合室４５に矢印Ｋ２方向
（図２参照）に効果的に吸入される。この結果、予混合
孔４９から予混合室４５に吸入された燃料ガスと、第２
給気孔４２ｈから予混合室４５に流入した空気とは、予
混合室４５において『予混合形態』で混合される。更に
この様な予混合気が第１給気孔４１ｈを通過し燃焼室３
１に流入する。このとき第１給気孔４１ｈで絞られて圧
力が低減するので、第１燃料ガス供給管４０の燃料ガス
供給路４０ｋ内の燃料ガスは、主孔４８から燃料室３１
に矢印Ｋ１方向（図２参照）に効果的に吸入される。こ
の結果、予混合室４５で予混合された予混合気と、主孔
４８から吸入された燃料ガスとが『先混合形態』で混合
し、これにより燃料ガスの割合が可燃用の空燃比に至
る。この結果、第１燃焼ノズル４から噴出する第１燃焼
火炎４Ａが形成される。As described above, the pressure is reduced when the air passes through the second air supply hole 42h and is throttled at the second air supply hole 42h.
The fuel gas in the fuel gas supply passage 40k of the first fuel gas supply pipe 40 is effectively sucked from the premixing hole 49 into the premixing chamber 45 in the direction of arrow K2 (see FIG. 2). As a result, the fuel gas sucked into the premix chamber 45 from the premix hole 49 and the second
The air that has flowed into the premixing chamber 45 from the air supply hole 42h is mixed in the premixing chamber 45 in a “premixing mode”. Further, such premixed gas passes through the first air supply hole 41h and passes through the combustion chamber 3
Flow into 1. At this time, since the pressure is reduced by being throttled by the first air supply hole 41 h, the fuel gas in the fuel gas supply passage 40 k of the first fuel gas supply pipe 40 flows from the main hole 48 to the fuel chamber 31.
Is effectively sucked in the direction of arrow K1 (see FIG. 2). As a result, the premixed gas premixed in the premixing chamber 45 and the fuel gas sucked from the main hole 48 are mixed in a “premixed form”, whereby the ratio of the fuel gas is reduced to the flammable air-fuel ratio. Reach. As a result, a first combustion flame 4A ejected from the first combustion nozzle 4 is formed.
【００２５】予混合室４５における燃料ガスの予混合の
割合は、第１燃焼ノズル４における燃料ガスの消費量
（予混合量＋先混合量）を１００％としたとき、３５〜
４５％程度例えば４３％程度である。この様に予混合室
４５では燃料ガスの混合割合が低く、希薄可燃限界以下
であるので、予混合室４５の空気が予混合室４５で予熱
されるといえども、予混合室４５において燃焼火炎が着
火する不具合、つまり逆火の不具合は回避される。The premixing ratio of the fuel gas in the premixing chamber 45 is 35 to 35% when the fuel gas consumption (premixing amount + premixing amount) in the first combustion nozzle 4 is 100%.
It is about 45%, for example, about 43%. As described above, since the mixing ratio of the fuel gas is low in the premixing chamber 45 and is equal to or lower than the lean flammable limit, the air in the premixing chamber 45 is preheated in the premixing chamber 45, but the combustion flame Is avoided, that is, the problem of flashback is avoided.
【００２６】上記は第１燃焼火炎４Ａを形成する第１燃
焼ノズル４に関する説明であるが、第２燃焼火炎５Ａを
形成する第２燃焼ノズル５についても同様の構造や材質
が採用されており、第２燃焼ノズル５における燃料ガス
の予混合の割合も第１燃焼ノズル４と同程度である。即
ち図１に示す様に、第２燃焼ノズル５は、管状の燃料ガ
ス供給管５０と、第１隔壁としての円盤状の第１バッフ
ルプレート５１と、第２隔壁としての円盤状の第２バッ
フルプレート５２とを備えている。従って図１に示す様
に第２燃焼ノズル５には予混合室５５、予混合用の予混
合孔５９、先混合用の主孔５８が形成されており、予混
合室５５で燃料ガスが予混合される。そしてこの予混合
気と、主孔５８から吸入された燃料ガスとが『先混合形
態』で燃焼室３１側において混合し、これにより燃料ガ
スの割合が可燃用の空燃比に至り、この結果、第２燃焼
ノズル５から噴出する第２燃焼火炎５Ａが形成される。Although the above description relates to the first combustion nozzle 4 forming the first combustion flame 4A, the same structure and material are adopted for the second combustion nozzle 5 forming the second combustion flame 5A. The rate of premixing of the fuel gas in the second combustion nozzle 5 is also substantially the same as that in the first combustion nozzle 4. That is, as shown in FIG. 1, the second combustion nozzle 5 includes a tubular fuel gas supply pipe 50, a disk-shaped first baffle plate 51 as a first partition, and a disk-shaped second baffle as a second partition. And a plate 52. Therefore, as shown in FIG. 1, a premixing chamber 55, a premixing hole 59 for premixing, and a main hole 58 for premixing are formed in the second combustion nozzle 5, and fuel gas is premixed in the premixing chamber 55. Mixed. Then, this premixed gas and the fuel gas sucked from the main hole 58 are mixed in the combustion chamber 31 side in a “premixed form”, whereby the ratio of the fuel gas reaches the combustible air-fuel ratio, and as a result, A second combustion flame 5A ejected from the second combustion nozzle 5 is formed.
【００２７】上記した実施例では図１から理解できる様
に、第１燃焼ノズル４から第１燃焼火炎４Ａが燃焼室３
１において噴出すると共に、第２燃焼ノズル５から第２
燃焼火炎５Ａが燃焼室３１において噴出する。そして第
１燃焼火炎４Ａの先端と第２燃焼火炎５Ａの先端とが対
面衝突する。この様な第１燃焼火炎４Ａ及び第２燃焼火
炎５Ａにより燃焼室３１は高温になると共に、セラミッ
クス筒体３も高温（一般的には１０００〜１６００°Ｃ
程度）に加熱される。従ってセラミックス筒体３からの
輻射熱や熱伝達等によってヒータチューブ３３は加熱さ
れ、これによりヒータチューブ３３内を流れる被加熱媒
体は加熱される。更にセラミックス筒体３の貫通孔３０
ｃから燃焼火炎が矢印Ｃ１方向に出てヒータチューブ３
３に触れるので、この意味でもヒータチューブ３３は加
熱される。In the above-described embodiment, as can be understood from FIG. 1, the first combustion flame 4A is supplied from the first combustion nozzle 4 to the combustion chamber 3.
1 and the second combustion nozzle 5
Combustion flame 5A is ejected in combustion chamber 31. Then, the tip of the first combustion flame 4A and the tip of the second combustion flame 5A collide face to face. The combustion chamber 31 is heated to a high temperature by the first combustion flame 4A and the second combustion flame 5A, and the ceramic cylinder 3 is also heated to a high temperature (generally 1000 to 1600 ° C.).
About). Therefore, the heater tube 33 is heated by radiant heat, heat transfer, or the like from the ceramic tube 3, and thereby the medium to be heated flowing in the heater tube 33 is heated. Furthermore, the through hole 30 of the ceramic cylinder 3
c, the combustion flame comes out in the direction of arrow C1 and the heater tube 3
3, the heater tube 33 is also heated in this sense.
【００２８】（実施例の効果）以上説明した様に本実施
例では、まず、可燃用の空燃比よりも燃料ガスの割合が
小さい割合の予混合気を予混合室４５において形成し、
次に、この予混合気を、主孔４８からの燃料ガスと混合
させて燃焼室３１において可燃用の空燃比にするので、
燃焼室３１における燃料ガスと空気との均一混合が良好
となる。しかも燃焼室３１における均一混合時間が短縮
化される。よって燃焼室３１の長さ方向の寸法Ｌ１（図
１参照）を短縮化できる。そのため（燃焼火炎の入熱量
／燃焼室の容積）を示す燃焼負荷率を従来に比較して増
大させ得、燃焼室３１の容積の小型化を図り得る。(Effects of Embodiment) As described above, in this embodiment, first, a premixed gas having a proportion of the fuel gas smaller than the combustible air-fuel ratio is formed in the premixing chamber 45,
Next, this premixed gas is mixed with the fuel gas from the main hole 48 to make the combustible air-fuel ratio in the combustion chamber 31.
The uniform mixing of the fuel gas and air in the combustion chamber 31 is improved. In addition, the uniform mixing time in the combustion chamber 31 is reduced. Therefore, the length L1 (see FIG. 1) in the length direction of the combustion chamber 31 can be reduced. Therefore, the combustion load ratio indicating (heat input amount of combustion flame / volume of combustion chamber) can be increased as compared with the related art, and the volume of combustion chamber 31 can be reduced.
【００２９】更に前述の様に燃焼室３１における均一混
合時間が短縮化され、燃料ガスと空気との拡散混合が良
好になされるため、燃焼火炎における燃焼の均一化にも
有利であり、従って従来に比較して燃焼火炎における高
温域と低温域との峻別を軽減または回避できる。即ち、
局所的な高温域を軽減または回避でき、燃焼室３１にお
ける温度分布の均一性が向上し、均熱性が向上すると共
に、高温域で生成し易い窒素酸化物の低減に有利であ
る。更に燃焼室３１における燃焼の均一化を期待できる
ので、燃焼騒音の低減にも有利である。Further, as described above, the uniform mixing time in the combustion chamber 31 is shortened, and the diffusion and mixing of the fuel gas and the air is favorably performed. This is advantageous for uniform combustion in a combustion flame. As a result, the distinction between the high-temperature region and the low-temperature region in the combustion flame can be reduced or avoided. That is,
The local high-temperature region can be reduced or avoided, and the uniformity of the temperature distribution in the combustion chamber 31 is improved, the uniformity is improved, and the reduction of nitrogen oxides that are easily generated in the high-temperature region is advantageous. Further, since uniform combustion in the combustion chamber 31 can be expected, it is advantageous in reducing combustion noise.
【００３０】更にまた本実施例では第１燃焼火炎４Ａの
先端と第２燃焼火炎５Ａの先端とが対面衝突するので、
互いの燃焼圧力が衝突し、燃焼火炎の長炎化は抑制され
る。この様に燃焼火炎の長炎化が抑制されるので、この
意味においても燃焼室３１の長さ方向の寸法Ｌ１（図１
参照）の短縮化が図られる。よって、この意味において
も（燃焼火炎の入熱量／燃焼室３１の容積）を示す燃焼
負荷率を従来に比較して増大させ得、燃焼室３１の容積
の小型化を図り得る。Further, in the present embodiment, the front end of the first combustion flame 4A and the front end of the second combustion flame 5A collide face to face.
The combustion pressures of the two collide with each other, and the combustion flame is prevented from being prolonged. In this way, the lengthening of the combustion flame is suppressed, and in this sense, the length L1 (FIG.
) Can be shortened. Therefore, in this sense as well, the combustion load ratio indicating (heat input amount of combustion flame / volume of combustion chamber 31) can be increased as compared with the related art, and the volume of combustion chamber 31 can be reduced.
【００３１】更に本実施例では第１燃焼火炎４Ａと第２
燃焼火炎５Ａとが対面衝突するので、第１燃焼火炎、第
２燃焼火炎の長炎化が抑制されることから、火炎の根元
と先端との温度差が小さくなり、その結果、殻体内の温
度が均一にできる。従って従来に比較して燃焼火炎にお
ける高温域と低温域との峻別を一層軽減でき、燃焼室３
１の長さ方向における温度分布の均一性が一層向上し、
高温で生成し易い窒素酸化物（ＮＯｘ）の抑制に一層有
利である。Further, in this embodiment, the first combustion flame 4A and the second combustion flame 4A
Since the combustion flame 5A collides face-to-face, the prolongation of the first combustion flame and the second combustion flame is suppressed, so that the temperature difference between the root and the tip of the flame is reduced, and as a result, the temperature inside the shell body is reduced. Can be made uniform. Therefore, the distinction between the high temperature region and the low temperature region in the combustion flame can be further reduced as compared with the conventional art, and the combustion chamber 3
1, the uniformity of the temperature distribution in the length direction is further improved,
It is more advantageous for suppressing nitrogen oxides (NOx) which are easily generated at high temperatures.
【００３２】加えて本実施例では、セラミックス筒体３
の外面側には、被加熱媒体が通るヒータチューブ３３が
略同軸的に巻装されているので、ヒータチューブ３３を
通る被加熱媒体を効果的に加熱することができる。特に
本実施例では燃焼室３１の長さ方向における温度分布の
均一性が向上するので、セラミックス筒体３の一端部か
ら他端部にかけて多数個のヒータチューブ３３が並設状
態で巻装されていても、各ヒータチューブ３３の加熱の
均一性を確保でき、被加熱媒体の均熱化に有利である。In addition, in this embodiment, the ceramic cylinder 3
Since the heater tube 33 through which the medium to be heated passes is wound substantially coaxially on the outer surface of the heater, the medium to be heated passing through the heater tube 33 can be effectively heated. Particularly, in this embodiment, since the uniformity of the temperature distribution in the longitudinal direction of the combustion chamber 31 is improved, a large number of heater tubes 33 are wound side by side from one end to the other end of the ceramic cylinder 3. Even so, uniformity of heating of each heater tube 33 can be ensured, which is advantageous for soaking the medium to be heated.
【００３３】更に本実施例ではセラミックス筒体３の貫
通孔３０ｃから燃焼火炎が矢印Ｃ１方向に出てヒータチ
ューブ３３に触れるので、ヒータチューブ３３の被加熱
媒体を一層効果的に加熱するのに有利である。 （適用例）図４及び図５に示す例は、上記したバーナ装
置１をスターリング機関において作動ガス（ヘリウム）
を加熱して膨張させる加熱器として適用したものであ
る。従って、スターリング機関のハウジングには、上記
した燃焼バーナ装置１が装備されている。この燃焼バー
ナ装置１は、作動ガスを加熱して膨張させる加熱器を構
成する。燃焼用の空気を外部から燃焼バーナ装置１の第
１燃焼ノズル４及び第２燃焼ノズル５に供給する流体機
械としてのブロア８０が装備されている。更に、作動ガ
スと熱交換する蓄熱器８１、作動ガスを冷却する冷却器
８２が装備されている。Further, in this embodiment, the combustion flame comes out from the through-hole 30c of the ceramic cylinder 3 in the direction of arrow C1 and touches the heater tube 33, which is advantageous for heating the medium to be heated of the heater tube 33 more effectively. It is. (Application Example) In the example shown in FIGS. 4 and 5, the above-described burner device 1 is operated with a working gas (helium) in a Stirling engine.
Is applied as a heater for heating and expanding. Therefore, the housing of the Stirling engine is equipped with the combustion burner device 1 described above. The combustion burner device 1 constitutes a heater that heats and expands a working gas. A blower 80 is provided as a fluid machine that supplies combustion air to the first combustion nozzle 4 and the second combustion nozzle 5 of the combustion burner device 1 from outside. Further, a regenerator 81 for exchanging heat with the working gas and a cooler 82 for cooling the working gas are provided.
【００３４】図４から理解できる様に、スターリング機
関のハウジングのシリンダ部８４には多数個のシリンダ
孔８５が矢印Ｅ方向にそって並設されている。各シリン
ダ孔８５にそれぞれ挿入されたピストン部８６により、
膨張室８７（８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ）及び圧
縮室８８（８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ）が区画さ
れている。As can be understood from FIG. 4, a large number of cylinder holes 85 are arranged in the cylinder portion 84 of the housing of the Stirling engine along the direction of arrow E. By the piston part 86 inserted in each cylinder hole 85, respectively,
The expansion chamber 87 (87a, 87b, 87c, 87d) and the compression chamber 88 (88a, 88b, 88c, 88d) are defined.
【００３５】ここで、フロント側の膨張室８７ａは、隣
設する圧縮室８８ｂにヒータチューブ３３、蓄熱器８１
及び冷却器８２を介して連通している。別の膨張室８７
ｂは、隣設する圧縮室８８ｃにヒータチューブ３３、蓄
熱器８１を介して連通している。別の膨張室８７ｃは、
隣設する圧縮室８８ｄにヒータチューブ３３、蓄熱器８
１を介して連通している。リヤ側の膨張室８７ｄは、フ
ロント側の圧縮室８８ａにヒータチューブ３３、蓄熱器
８１を介して連通している。The expansion chamber 87a on the front side is connected to the adjacent compression chamber 88b by the heater tube 33 and the heat accumulator 81.
And a cooler 82. Another expansion chamber 87
b communicates with the adjacent compression chamber 88c via the heater tube 33 and the heat storage unit 81. Another expansion chamber 87c is
The heater tube 33 and the heat accumulator 8 are placed in the adjacent compression chamber 88d.
1 is connected. The rear expansion chamber 87d communicates with the front compression chamber 88a via the heater tube 33 and the heat storage unit 81.
【００３６】そして圧縮室８８ｂ内の作動ガスは冷却器
８２、蓄熱器８１を介してヒータチューブ３３内を通る
と、燃焼バーナ装置１により高温に加熱されて膨張室８
７ａに至る。他の圧縮室８８ａ、８８ｃ、８８ｄの作動
ガスも同様である。この際において作動ガスは、蓄熱器
８１で奪熱され更に冷却器８２で冷却されるので、圧力
が下がる。この様な圧力の高低により各ピストン部８６
が往復駆動する。ピストン部８６の往復駆動は、出力軸
としてのクランク軸８９の回転として取り出される。な
お９０はオイルポンプ、９１は作動ガスの漏れを防止す
るガスシールである。When the working gas in the compression chamber 88b passes through the heater tube 33 via the cooler 82 and the regenerator 81, it is heated to a high temperature by the combustion burner device 1 and
7a. The same applies to the working gases of the other compression chambers 88a, 88c, 88d. At this time, the working gas is deprived of heat by the heat accumulator 81 and further cooled by the cooler 82, so that the pressure decreases. Due to such high and low pressures, each piston portion 86
Drives back and forth. The reciprocating drive of the piston 86 is taken out as the rotation of a crankshaft 89 as an output shaft. Reference numeral 90 denotes an oil pump, and 91 denotes a gas seal for preventing leakage of working gas.
【００３７】この例においても前述同様に、まず可燃用
の空燃比よりも燃料ガスの割合が小さい割合の予混合気
を燃焼バーナ装置１の予混合室４５において形成し、次
にこの予混合気を、可燃用の空燃比にすべく主孔４８か
らの燃料ガスと混合させるものである。よって、燃料ガ
スと空気との均一混合性が良好となる。従って燃焼の均
一化に有利であり、窒素酸化物の抑制にも有利である。
更にバーナ装置１の燃焼室３１の長さ方向（即ち図４に
示す矢印Ｅ方向）における温度分布の均一性が向上する
ので、並設されている各ヒータチューブ３３の均一加熱
性が向上し、ひいては各膨張室８７における作動ガスの
膨張性が均等化し、矢印Ｅ方向に並設されている各膨張
室８７の温度の均一化にも有利となり、スターリング機
関の出力確保に有利となる。In this example, as described above, first, a premixed gas having a proportion of the fuel gas smaller than the flammable air-fuel ratio is formed in the premixing chamber 45 of the combustion burner device 1, and then the premixed gas is formed. Is mixed with the fuel gas from the main hole 48 in order to obtain an air-fuel ratio for combustibility. Therefore, the uniform mixing property between the fuel gas and the air is improved. Therefore, it is advantageous for making combustion uniform and for suppressing nitrogen oxides.
Furthermore, since the uniformity of the temperature distribution in the length direction of the combustion chamber 31 of the burner device 1 (that is, the direction of arrow E shown in FIG. 4) is improved, the uniform heating property of the heater tubes 33 arranged in parallel is improved. Eventually, the expandability of the working gas in each of the expansion chambers 87 is equalized, which is advantageous for equalizing the temperature of each of the expansion chambers 87 juxtaposed in the direction of the arrow E, and is also advantageous for ensuring the output of the Stirling engine.
【００３８】勿論、スターリング機関における燃焼バー
ナ装置１の燃焼騒音の低減に有利である。更に（燃焼火
炎の入熱量／燃焼室の容積）を示す燃焼負荷率を従来に
比較して増大させ得、燃焼室３１の容積の小型化を図り
得る。更にこの例においても第１燃焼火炎４Ａの先端と
第２燃焼火炎５Ａの先端とが対面衝突するので、燃焼火
炎の長炎化は抑制され、燃焼室３１の長さ方向（即ち図
４に示す矢印Ｅ方向）の寸法の短縮化が一層図られ、燃
焼負荷率を増大させ得る。よって、スターリング機関の
出力を維持しつつ燃焼室３１の容積の小型化、ひいては
スターリング機関の小型化を図るのに一層有利である。Of course, this is advantageous for reducing the combustion noise of the combustion burner device 1 in a Stirling engine. Further, the combustion load ratio indicating (heat input amount of combustion flame / volume of combustion chamber) can be increased as compared with the related art, and the volume of combustion chamber 31 can be reduced. Further, also in this example, since the front end of the first combustion flame 4A and the front end of the second combustion flame 5A face-to-face colliding with each other, the combustion flame is prevented from being prolonged, and the lengthwise direction of the combustion chamber 31 (ie, as shown in FIG. 4). The dimension in the direction of arrow E) can be further reduced, and the combustion load factor can be increased. Therefore, it is more advantageous to reduce the volume of the combustion chamber 31 while maintaining the output of the Stirling engine, and further downsize the Stirling engine.
【００３９】（付記）上記した例から次の技術的思想も
把握できる。 作動ガスが膨張する膨張室および作動ガスが収縮する
圧縮室を区画するピストン部を有するシリンダ部と、膨
張室と圧縮室との間の間で作動ガスが移送される経路
と、経路を通る作動ガスを加熱する加熱器と、経路を通
る作動ガスと熱交換する蓄熱器とをもつスターリング機
関において、加熱器は、特許請求の範囲の請求項１に記
載の燃焼バーナ装置で形成されていることを特徴とする
スターリング機関。(Supplementary Note) The following technical idea can be understood from the above example. A cylinder section having a piston section defining an expansion chamber in which the working gas expands and a compression chamber in which the working gas contracts; a path through which the working gas is transferred between the expansion chamber and the compression chamber; In a Stirling engine having a heater for heating gas and a regenerator for exchanging heat with working gas passing through a passage, the heater is formed by the combustion burner device according to claim 1 of the claims. A Stirling institution.
【図１】燃焼バーナ装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a combustion burner device.
【図２】燃焼バーナ装置の要部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of the combustion burner device.
【図３】図１のＹ１−Ｙ１線にそう矢視図である。FIG. 3 is a view taken along line Y1-Y1 of FIG. 1;
【図４】燃焼バーナ装置を備えたスターリング機関の断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of a Stirling engine provided with a combustion burner device.
【図５】図４のＹ２−Ｙ２線にそう矢視図である。FIG. 5 is a view taken along line Y2-Y2 of FIG. 4;
【図６】従来例に係る燃焼バーナ装置の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a combustion burner device according to a conventional example.
図中、１は燃焼バーナ装置、２は基体、３１は燃焼室、
３３はヒータチューブ、４は第１燃焼ノズル、４Ａは第
１燃焼火炎、４０は燃料ガス供給管、４０ｋは燃料ガス
供給路、４１は第１バッフルプレート（第１隔壁）、４
１ｈは第１給気孔、４２は第２バッフルプレート（第２
隔壁）、４２ｈは第２給気孔、４８は主孔、４９は予混
合孔、５は第２燃焼ノズル、５Ａは第２燃焼火炎、５０
は燃料ガス供給管、５１は第１バッフルプレート（第１
隔壁）、４２ｈは第２給気孔、５２は第２バッフルプレ
ート（第２隔壁）を示す。In the figure, 1 is a combustion burner device, 2 is a base, 31 is a combustion chamber,
33 is a heater tube, 4 is a first combustion nozzle, 4A is a first combustion flame, 40 is a fuel gas supply pipe, 40k is a fuel gas supply path, 41 is a first baffle plate (first partition), 4
1h is a first air supply hole, 42 is a second baffle plate (second
Partition wall), 42h is a second supply hole, 48 is a main hole, 49 is a premixing hole, 5 is a second combustion nozzle, 5A is a second combustion flame, 50
Is a fuel gas supply pipe, 51 is a first baffle plate (first
42h, a second air supply hole, and 52, a second baffle plate (second partition).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 勝洋 岐阜県羽島郡岐南町みやまち１丁目177 番地 株式会社加藤鉄工バーナー製作所 内 (72)発明者 小林 尚雄 岐阜県羽島郡岐南町みやまち１丁目177 番地 株式会社加藤鉄工バーナー製作所 内 (56)参考文献 特開 昭58−122341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−6307（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 14/22 F23D 14/04 F23D 14/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Katsuhiro Inoue 1-177 Miyamachi, Ginan-cho, Hashima-gun, Gifu Prefecture Inside Kato Burner Works, Ltd. (56) References JP-A-58-122341 (JP, A) JP-A-63-6307 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23D 14/22 F23D 14/04 F23D 14/62
Claims (2)
炎が形成される燃焼室とを有する基体と、 該基体に装備され、燃料ガスが供給される燃料ガス供給
路と先端に形成され該燃料ガス供給路に連通する燃料ガ
ス先混合用の主孔とを有する燃料ガス供給管と、 該燃料ガス供給管の外周側にほぼ同軸的にかつ該燃焼室
に対面して配置され、該燃焼室に連通する第１給気孔を
有するリング状の第１隔壁とを具備する燃焼バーナ装置
において、 該燃料ガス供給管の外周側にこれの軸長方向において該
第１隔壁の後方に該第１隔壁から所定距離隔ててかつ該
空気室に対面して配置され、該空気室に連通する第２給
気孔を有するリング状の第２隔壁と、 該燃料ガス供給管にこれの軸長方向において該第１隔壁
と該体２隔壁との間に位置して設けられ、該燃料ガス供
給路に連通する燃料予混合用の予混合孔と、 該第１隔壁及び該第２隔壁を用いて区画され該燃料ガス
供給管の外周面を１周すると共に該第１給気孔及び該第
２給気孔に連通し、該第２給気孔から供給された空気と
該予混合孔から供給された燃料ガスとが可燃用の空燃比
よりも燃料ガスの割合が小さい割合で混合されて予混合
気となるリング状の予混合室とを具備し、 該第１給気孔から該燃焼室に流入する予混合気を、該主
孔からの燃料ガスと該燃焼室において混合して可燃用の
空燃比とする様にした燃焼バーナ装置。1. A base having an air chamber to which air for combustion is supplied and a combustion chamber in which a combustion flame is formed, and a fuel gas supply passage provided at the base and formed at a front end of a fuel gas supply passage through which fuel gas is supplied. A fuel gas supply pipe having a main hole for fuel gas premixing communicating with the fuel gas supply path, and disposed substantially coaxially on the outer peripheral side of the fuel gas supply pipe and facing the combustion chamber; A ring-shaped first partition wall having a first air supply hole communicating with the combustion chamber, wherein the fuel gas supply pipe is provided on an outer peripheral side of the fuel gas supply pipe in an axial direction behind the first partition wall. A ring-shaped second partition disposed at a predetermined distance from the first partition and facing the air chamber and having a second air supply hole communicating with the air chamber; Is provided between the first partition and the body 2 partition, A pre-mixing hole for fuel pre-mixing communicating with the fuel gas supply passage; and a first supply hole defined by using the first partition and the second partition, making one round of an outer peripheral surface of the fuel gas supply pipe. And the air supplied from the second air supply hole and the fuel gas supplied from the premixing hole are mixed at a ratio where the fuel gas ratio is smaller than the combustible air-fuel ratio. A ring-shaped pre-mixing chamber that becomes a pre-mixed gas and mixes the pre-mixed gas flowing into the combustion chamber from the first air supply hole with the fuel gas from the main hole in the combustion chamber. Combustion burner device with an air-fuel ratio for use.
口面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請
求項１に記載の燃焼バーナ装置。2. The combustion burner device according to claim 1, wherein the total opening area of the premixing holes is set larger than the total opening area of the main holes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11847494A JP3279433B2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Combustion burner equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11847494A JP3279433B2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Combustion burner equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324712A JPH07324712A (en) | 1995-12-12 |
| JP3279433B2 true JP3279433B2 (en) | 2002-04-30 |
Family
ID=14737574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11847494A Expired - Fee Related JP3279433B2 (en) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Combustion burner equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279433B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105526587A (en) * | 2016-02-01 | 2016-04-27 | 湖南惠同新材料股份有限公司 | Gas mixing device of burner |
| CN114111034B (en) * | 2021-11-09 | 2023-03-28 | 同济大学 | Low-nitrogen hot air nozzle device with adjustable temperature |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11847494A patent/JP3279433B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07324712A (en) | 1995-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3460441B2 (en) | Combustion device and thermal equipment equipped with the combustion device | |
| US10571122B2 (en) | Fuel/air mixture and combustion apparatus and associated methods for use in a fuel-fired heating apparatus | |
| CN100491823C (en) | Method and apparatus to facilitate flameless combustion without catalyst or high temperature oxidant | |
| US5746159A (en) | Combustion device in tube nested boiler and its method of combustion | |
| JP6172523B2 (en) | Axial piston engine and method of operating axial piston engine | |
| JP2000028141A (en) | Premixed fuel injector and its centerbody | |
| JP3814604B2 (en) | Gas combustion burner realizing multi-stage control | |
| KR101045952B1 (en) | Alternating combustion regenerative radiant tube burners | |
| CA2101047A1 (en) | Fire tube boiler | |
| JP3279433B2 (en) | Combustion burner equipment | |
| CN218626829U (en) | Combustor and combustion system | |
| JP3279432B2 (en) | Combustion burner equipment | |
| JP2002139217A (en) | Premixing heat storage alternating combustion apparatus | |
| JP2004053144A (en) | In-cylinder swirl combustor | |
| JPH08128608A (en) | Double-end type radiant tube burner system | |
| JP4122410B2 (en) | Alternating combustion type heat storage type radiant tube burner | |
| JP3511585B2 (en) | Exhaust gas circulation type indirect heating heating device | |
| JPH09178101A (en) | Gas flow circulating type tube heating apparatus | |
| JP3606310B2 (en) | Premixed swirl combustor | |
| JPH04158109A (en) | High load burner of totally primary type | |
| JP3302888B2 (en) | Gas combustion equipment | |
| JPH07190319A (en) | Air multistage supply type burner and its combustion method | |
| JP2953237B2 (en) | boiler | |
| Marbach et al. | Fuel vaporization and combustion with the use of porous inert media | |
| JPH0616263Y2 (en) | Catalytic combustion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |