JP7078588B2 - burner - Google Patents

Description

本発明は、燃焼用空気の流量が少ない場合であっても、失火し難いバーナーに関する。 The present invention relates to a burner that is unlikely to misfire even when the flow rate of combustion air is small.

従来から、バーナーとして、例えば特許文献１～４が知られている。特許文献１の「燃焼量可変石油バーナ、および該バーナを備えた給湯機または給湯付風呂釜」における燃焼量可変石油バーナは、外筒の内側に送風機により通風される空気通路を介して内筒を設け、内筒の後端面に空気通路と連通する一次空気導入口を開設し、内筒内の後端面付近に噴霧口を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器を設置するとともに、噴霧口の前方に、中心に丸孔を有し、その周りに前方が間隔を存して旋回羽根によりほぼおおわれる通気口を有する旋回器を設け、さらに旋回器前方側の内筒に複数個の二次空気導入口を開設してなる燃焼量可変石油バーナにおいて、上記旋回羽根を、旋回器の外周方向と一方の周方向にのみ開口部を有するように形成されている。 Conventionally, for example, Patent Documents 1 to 4 are known as burners. The variable combustion amount oil burner in "a variable combustion amount oil burner and a water heater equipped with the burner or a bath kettle with hot water supply" of Patent Document 1 is an inner cylinder through an air passage ventilated by a blower inside the outer cylinder. A primary air inlet that communicates with the air passage is opened on the rear end surface of the inner cylinder, and a variable flow rate atomizer for liquid fuel is installed near the rear end surface of the inner cylinder with the spray port on the front side. In front of the spray port, a swivel is provided with a round hole in the center and a vent around which the front is almost covered by swivel blades, and a plurality of swivels are provided in the inner cylinder on the front side of the swivel. In a variable combustion amount petroleum burner having a secondary air inlet, the swivel vane is formed so as to have an opening only in the outer peripheral direction of the swirler and in one circumferential direction.

特許文献２の「燃焼装置」は、空気案内用筒体内に、メインバーナーが、その火口を風道出口付近に配置した状態に設けられ、かつ該火口付近にスワラーが設けられた燃焼装置において、前記スワラーの風上側に、漏斗状の空気集約誘導筒が設けられる。該誘導筒は、一端の小径側開口を火口とスワラーとの間の環状空気流路に連通接続されている。 The "combustion device" of Patent Document 2 is a combustion device in which a main burner is provided in a cylinder for air guidance in a state where the crater is arranged near the air passage outlet, and a swirler is provided near the crater. A funnel-shaped air aggregation guide tube is provided on the wind side of the swirler. The induction cylinder has a small diameter side opening at one end communicated with an annular air flow path between the crater and the swirler.

特許文献３の「ガンタイプバーナ」は、筒状の筺体の一端部に、中央に空気孔を有する皿状又は円錐状の部材の傾斜面に筺体と同軸な旋回気流を生じさせ得る案内羽根を備えた旋回気流孔を多数放散同形に設けて成る空気案内板を取付けると共に、その空気案内板の外周縁部に不旋回気流を生じさせる環状空気孔を筺体と同軸に設け、更に、筺体と同軸に且つその先端を中央空気孔に臨ませて燃料噴射用ノズルを設け、これに公知の燃料及び空気供給装置、点火装置、火炎監視装置等を設けて成るガンタイプバーナに於て、空気案内板の旋回気流孔とその外側の環状空気孔の間の斜面に、単純透孔から成る第４の空気孔を複数放散同形に設けている。 The "gun type burner" of Patent Document 3 has a guide blade at one end of a tubular housing, which can generate a swirling airflow coaxial with the housing on an inclined surface of a dish-shaped or conical member having an air hole in the center. An air guide plate having a large number of swirling air holes provided in the same shape is attached, and an annular air hole for generating non-swirl airflow is provided coaxially with the housing on the outer peripheral edge of the air guide plate, and further coaxial with the housing. An air guide plate in a gun type burner provided with a fuel injection nozzle with its tip facing the central air hole, and a known fuel and air supply device, ignition device, flame monitoring device, etc. On the slope between the swirling air hole and the annular air hole on the outer side thereof, a plurality of fourth air holes composed of simple through holes are provided in the same shape as the divergence.

特許文献４の「ラジアントチューブバーナ」は、ラジアントチューブ内に設けられた燃焼筒内へ、ガスバーナのノズルを同心的に臨ませ、ガスバーナから噴出される燃料ガスをこのガスバーナと燃焼筒との間の環状空間を通して供給される一次空気により一次燃焼させ、さらに燃焼筒とラジアントチューブとの間の環状空間を通して供給される二次空気により燃焼させるものにおいて、単孔型ノズルとして構成されたノズルを軸線方向に移動可能に構成するとともに、その外周上に旋回羽根を設け、さらに一次空気と二次空気との比を調整する空気調整ダンパを設けている。 In the "radiant tube burner" of Patent Document 4, the nozzle of the gas burner faces concentrically into the combustion cylinder provided in the radiant tube, and the fuel gas ejected from the gas burner is between the gas burner and the combustion cylinder. In the case of primary combustion by the primary air supplied through the annular space and further combustion by the secondary air supplied through the annular space between the combustion cylinder and the radiant tube, the nozzle configured as a single-hole type nozzle is axially oriented. In addition to being movable, a swivel vane is provided on the outer circumference thereof, and an air adjustment damper for adjusting the ratio of the primary air to the secondary air is provided.

特に、特許文献１は、外筒の内側に通風される空気通路を介して内筒を設け、内筒の噴霧口と反対側の端に液体燃料用の流量可変霧化器を設置するとともに、外筒において噴霧口より前方に、旋回羽根を設けた構成を示し、特許文献２は、空気案内用筒体内において、火口を風道出口付近に配置した状態でメインバーナーが設けられており、火口付近にスワラーを設ける構成を示している。 In particular, in Patent Document 1, an inner cylinder is provided via an air passage ventilated inside the outer cylinder, and a variable flow rate atomizer for liquid fuel is installed at the end opposite to the spray port of the inner cylinder. A configuration in which a swivel vane is provided in front of the spray port in the outer cylinder is shown, and Patent Document 2 provides a main burner in a state where the crater is arranged near the air passage outlet in the air guiding cylinder, and the crater is provided. The configuration in which a swirler is provided in the vicinity is shown.

実開平２－１０００１２号公報Jikkenhei 2-100012 Gazette 特開平６－１４７４１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-147416 実公昭５８－４２７３４号公報Jikkensho 58-42734 Gazette 特公平４－５０４８２号公報Special Fair 4-50482 Bulletin

上記従来の燃焼量可変石油バーナや燃焼装置のように、バーナーに旋回羽根やスワラーが設けられている場合には、燃焼用空気により旋回羽根やスワラーが旋回することにより、燃料ガスと燃焼用空気が混合されやすいものの、燃焼用空気には流通の抵抗となる。 When the burner is provided with a swivel blade or a swirler as in the conventional variable combustion amount variable oil burner or a combustion device, the swirling blade or the swirler is swirled by the combustion air, so that the fuel gas and the combustion air are swiveled. Is easy to mix, but it becomes a resistance to the flow of combustion air.

このため、特に燃焼量を小さくするために燃焼用空気の流量を少なくすると、燃焼用空気が十分に流通できず、失火してしまうおそれがあるという課題があった。 Therefore, in particular, if the flow rate of the combustion air is reduced in order to reduce the amount of combustion, there is a problem that the combustion air cannot circulate sufficiently and there is a risk of misfire.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、燃焼用空気の流量が少ない場合であっても、失火し難いバーナーを提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a burner that is unlikely to misfire even when the flow rate of combustion air is small.

本発明にかかるバーナーは、燃料ガスが供給される円筒形状の内筒と、該内筒と同軸でかつ当該内筒を間隔を隔てて包囲して配置され、燃焼用空気が供給される円筒形状の外筒と、該外筒と上記内筒との間に設けられ、旋回されて燃料ガスと燃焼用空気とを混合する旋回羽根とを備え、上記旋回羽根は、上記外筒の軸方向に対して傾斜する傾斜部を有し、該傾斜部には、上記内筒の軸方向に連通する開口が設けられ、上記開口の寸法は、燃焼用空気が上記内筒と上記外筒との間にて、径方向に幅広く通過するように、該外筒の周方向に沿う幅よりも、該外筒の径方向に沿う幅の方が長く、上記開口は、流速の速い燃焼用空気が、上記旋回羽根の旋回のために、該開口に至る前に上記傾斜部に長い距離で沿う流れとなるように、かつ、流速の遅い燃焼用空気が、ゆっくりと該傾斜部に沿って流れて該旋回羽根の該開口を通過する流れとなるように、該旋回羽根の該傾斜部において、燃焼用空気の流れ方向下流側に偏らせて配置されていることを特徴とする。 The burner according to the present invention has a cylindrical inner cylinder to which fuel gas is supplied, and a cylindrical shape which is coaxial with the inner cylinder and surrounds the inner cylinder at intervals to supply combustion air. The outer cylinder is provided between the outer cylinder and the inner cylinder, and is provided with a swirling blade that is swiveled to mix fuel gas and combustion air. The swirling blade is provided in the axial direction of the outer cylinder. It has an inclined portion that is inclined with respect to the inclined portion, and the inclined portion is provided with an opening that communicates in the axial direction of the inner cylinder, and the dimension of the opening is such that the combustion air is between the inner cylinder and the outer cylinder. The width along the radial direction of the outer cylinder is longer than the width along the circumferential direction of the outer cylinder so that it can pass widely in the radial direction. Due to the swirling of the swivel blade, the combustion air that flows along the inclined portion for a long distance before reaching the opening and has a slow flow velocity slowly flows along the inclined portion. It is characterized in that, in the inclined portion of the swivel vane, the flow is biased toward the downstream side in the flow direction of the combustion air so that the flow passes through the opening of the swivel vane .

燃焼用空気の流れ方向で、前記旋回羽根における前記開口よりも上流側の部位は、当該開口よりも下流側の部位よりも広いことを特徴とする。 In the flow direction of the combustion air, the portion of the swirl vane on the upstream side of the opening is wider than the portion on the downstream side of the opening.

前記旋回羽根は、その羽根面が燃焼用空気の流れ方向で上流側に面するときに、前記開口よりも上流側の部位について、該羽根面の裏面が当該羽根面よりも該開口内方へ迫り出すようにして口縁が形成されていることを特徴とする。 When the blade surface of the swivel blade faces the upstream side in the flow direction of the combustion air, the back surface of the blade surface faces the inside of the opening with respect to the portion upstream of the opening. It is characterized in that the rim is formed so as to protrude.

本発明にかかるバーナーにあっては、燃焼用空気の流量が少ない場合であっても、失火することを防止することができる。詳細には、開口の寸法は、燃焼用空気が内筒と外筒との間にて、径方向に幅広く通過するように、外筒の周方向に沿う幅よりも、外筒の径方向に沿う幅の方が長いので、燃焼用空気は、内筒と外筒との間にて径方向に幅広く開口を通過し、このため、燃焼用空気の流速が遅くても、燃料ガスと燃焼用空気とをムラ無く混合することができる。また、開口は、流速の速い燃焼用空気が、旋回羽根の旋回のために、開口に至る前に傾斜部に長い距離で沿う流れとなるように、かつ、流速の遅い燃焼用空気が、ゆっくりと傾斜部に沿って流れて旋回羽根の開口を通過する流れとなるように、旋回羽根の傾斜部において、燃焼用空気の流れ方向下流側に偏らせて配置されているため、傾斜面に沿って流通する流速の速い燃焼用空気は、開口に至る前に、傾斜面に長い距離で沿う流れとなり、燃焼用空気により旋回羽根をより確実に旋回させつつ流通することができると共に、一方、傾斜面に沿って流通する流速が遅い燃焼用空気は、ゆっくりと傾斜面に沿って流れ、開口を通過して内筒の先方に向けて送り出されるので、燃焼用空気の流速が遅い場合であっても、流れが旋回羽根に妨げられ難いので、より確実に燃焼用空気を供給することができる。
In the burner according to the present invention, it is possible to prevent misfire even when the flow rate of the combustion air is small. Specifically, the dimensions of the opening are in the radial direction of the outer cylinder rather than the width along the circumferential direction of the outer cylinder so that the combustion air passes widely in the radial direction between the inner cylinder and the outer cylinder. Since the width along the line is longer, the combustion air passes through a wide opening in the radial direction between the inner cylinder and the outer cylinder, so that the fuel gas and the combustion air can be used even if the flow velocity of the combustion air is slow. It can be mixed with air evenly. Further, the opening is such that the combustion air having a high flow velocity flows along the inclined portion for a long distance before reaching the opening due to the swirling of the swirling vane, and the combustion air having a slow flow velocity slowly flows. In the inclined part of the swirling blade, the flow is biased to the downstream side in the flow direction of the combustion air so that the flow flows along the inclined part and passes through the opening of the swirling blade, so that the flow is along the inclined surface. The fast-flowing combustion air that flows through the air flows along the inclined surface for a long distance before reaching the opening, and the combustion air can circulate while swirling the swirling blades more reliably, while at the same time tilting. Combustion air that flows along the surface and has a slow flow velocity slowly flows along the inclined surface, passes through the opening, and is sent out toward the tip of the inner cylinder, so that the flow rate of the combustion air is slow. However, since the flow is not easily obstructed by the swirling vanes, combustion air can be supplied more reliably.

本発明にかかるバーナーの好適な一実施形態を示すラジアントチューブバーナーの要部拡大側断面図である。It is a main part enlarged side sectional view of the radiant tube burner which shows one preferable embodiment of the burner which concerns on this invention. 図１中、Ａ－Ａ線矢視断面図である。In FIG. 1, it is a cross-sectional view taken along the line AA. 図２に示した旋回羽根を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the swivel vane shown in FIG. 本発明にかかるバーナーの効果を説明するグラフ図である。It is a graph which explains the effect of the burner which concerns on this invention. 図３に示した旋回羽根の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the deformation example of the swivel vane shown in FIG. 図２に示した旋回羽根の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the swivel vane shown in FIG. 図６に示した変形例における第１及び第２の例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 1st and 2nd examples in the modification shown in FIG.

以下に、本発明にかかるバーナーの好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ラジアントチューブバーナーを例に挙げて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the burner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a radiant tube burner will be described as an example.

本実施形態におけるラジアントチューブバーナー１は、図１に示すように、加熱炉３の炉壁３ａを通して炉内に配設されている。 As shown in FIG. 1, the radiant tube burner 1 in the present embodiment is arranged in the furnace through the furnace wall 3a of the heating furnace 3.

このラジアントチューブバーナー１においては、加熱炉３の炉外に延出された外筒としての燃焼筒７の一端部からその内方へ挿通して、当該燃焼筒７内へ燃料ガスを案内する内筒としての燃料ガス案内筒４が設けられ、この燃料ガス案内筒４の中心部に、着火用の点火プラグ５が設けられている。 In the radiant tube burner 1, the fuel gas is guided into the combustion cylinder 7 by inserting it inward from one end of the combustion cylinder 7 as an outer cylinder extending to the outside of the heating furnace 3. A fuel gas guide cylinder 4 as a cylinder is provided, and an ignition plug 5 for ignition is provided at the center of the fuel gas guide cylinder 4.

燃焼筒７は、燃料ガス案内筒４を、間隔を隔てて包囲して、当該燃料ガス案内筒４と同軸に配置され、燃焼用空気は、燃焼筒７を通じて供給される。燃焼筒７には、これに燃焼用空気を送り込む燃焼用空気供給筒６が炉壁３ａの外方で接続されている。 The combustion cylinder 7 surrounds the fuel gas guide cylinder 4 at intervals and is arranged coaxially with the fuel gas guide cylinder 4, and the combustion air is supplied through the combustion cylinder 7. A combustion air supply cylinder 6 for sending combustion air to the combustion cylinder 7 is connected to the outside of the furnace wall 3a.

ラジアントチューブバーナー１においては、燃焼筒７は、燃料ガス案内筒４の先端部から突出するように設けられており、燃焼用空気は、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間から供給される。 In the radiant tube burner 1, the combustion cylinder 7 is provided so as to protrude from the tip of the fuel gas guide cylinder 4, and the combustion air is supplied from between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4. To.

燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間に導かれた燃焼用空気は、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間に設けた旋回羽根８により旋回されながら送出される。 The combustion air guided between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4 is sent out while being swirled by the swivel blade 8 provided between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4.

旋回する燃焼用空気は、燃料ガス案内筒４の先端に設けられた燃料ガス噴出口４ａから噴出された燃料ガスと混合され、この混合ガスが加熱炉３内へ向けた燃焼筒７に供給される。 The swirling combustion air is mixed with the fuel gas ejected from the fuel gas ejection port 4a provided at the tip of the fuel gas guide cylinder 4, and this mixed gas is supplied to the combustion cylinder 7 directed into the heating furnace 3. To.

旋回羽根８は、燃料ガス案内筒４の先端部の近傍に設けられており、図２に示すように、燃料ガス案内筒４の先端側から見た形状が扇形状をなしている。 The swivel vane 8 is provided in the vicinity of the tip end portion of the fuel gas guide cylinder 4, and as shown in FIG. 2, the shape seen from the tip end side of the fuel gas guide cylinder 4 is fan-shaped.

旋回羽根８は、図３に示すように、燃焼用空気の流れ方向Ｘに対して所定の傾斜角θで傾斜しており、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間において周方向に複数枚（図に示す例では８枚）配置されている。本実施形態においては、旋回羽根８の各羽根面８ｄ全体が、燃焼筒７の軸方向（燃焼用空気の流れ方向Ｘ）に対して傾斜する傾斜部に相当する。 As shown in FIG. 3, the swivel vanes 8 are inclined at a predetermined inclination angle θ with respect to the flow direction X of the combustion air, and a plurality of swivel blades 8 are inclined in the circumferential direction between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4. Sheets (8 sheets in the example shown in the figure) are arranged. In the present embodiment, the entire blade surface 8d of the swirling blade 8 corresponds to an inclined portion inclined with respect to the axial direction of the combustion cylinder 7 (combustion air flow direction X).

各旋回羽根８は、図２及び図３に示すように、例えば、燃料ガス噴出口４ａ側から見たときに時計回り方向で前方側となる前縁８ａが、時計回り方向の前方側にて隣接する他の旋回羽根８０（８）において時計回り方向で後方側となる後縁８ａよりも、燃焼用空気の流れ方向Ｘの下流側に位置している。 As shown in FIGS. 2 and 3, for example, the leading edge 8a, which is the front side in the clockwise direction when viewed from the fuel gas ejection port 4a side, is on the front side in the clockwise direction. It is located downstream of the trailing edge 8a, which is the rear side in the clockwise direction of the other adjacent swivel blades 80 (8), in the flow direction X of the combustion air.

すなわち、各旋回羽根８は、燃料ガス噴出口４ａ側から見たときに時計回り方向で後方側となる後縁８ｂが、時計回り方向の後方側にて隣接する他の旋回羽根８１（８）において時計回り方向で前方側となる前縁８ａよりも、燃焼用空気の流れ方向Ｘの上流側に位置している。 That is, each swivel vane 8 has a trailing edge 8b that is rearward in the clockwise direction when viewed from the fuel gas ejection port 4a side, and another swivel vane 81 (8) adjacent to the rear edge in the clockwise direction. Is located upstream of the leading edge 8a, which is on the front side in the clockwise direction, in the flow direction X of the combustion air.

各旋回羽根８には各々、燃料ガス案内筒４の軸方向に連通させて、燃焼筒７の直径方向に長い開口８ｃが設けられている。より具体的には、開口８ｃは、燃焼筒７の周方向に沿う幅Ｗ１よりも、燃焼筒７の径方向に沿う幅Ｗ２の方が広く形成されている。 Each swivel vane 8 is provided with an opening 8c long in the diameter direction of the combustion cylinder 7 so as to communicate with the fuel gas guide cylinder 4 in the axial direction. More specifically, the opening 8c is formed so that the width W2 along the radial direction of the combustion cylinder 7 is wider than the width W1 along the circumferential direction of the combustion cylinder 7.

開口８ｃは、図３に示すように、各旋回羽根８の羽根面８ｄにおいて、燃焼用空気の流れ方向Ｘの下流側に偏った位置に設けられている。つまり、羽根面８ｄにおいては、開口８ｃよりも上流側の部位８ｅの幅もしくは面積（図中、Ａ１で示す）の方が、開口８ｃよりも下流側の部位８ｆの幅もしくは面積（図中、Ａ２で示す）よりも広く形成されている。 As shown in FIG. 3, the opening 8c is provided at a position biased toward the downstream side of the flow direction X of the combustion air on the blade surface 8d of each swivel blade 8. That is, on the blade surface 8d, the width or area of the portion 8e on the upstream side of the opening 8c (indicated by A1 in the figure) is the width or area of the portion 8f on the downstream side of the opening 8c (in the figure,). It is formed wider than (indicated by A2).

旋回羽根８は、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間に燃焼用空気が送り込まれた際に、燃焼用空気により旋回され、燃焼用空気を旋回させて燃料ガス案内筒４より先に向けて送り出し、燃料ガス噴出口４ａから噴出された燃料ガスと燃焼用空気とが速やかに混合するように構成されている。 When the combustion air is sent between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4, the swivel vane 8 is swirled by the combustion air and swirls the combustion air before the fuel gas guide cylinder 4. It is configured so that the fuel gas ejected from the fuel gas ejection port 4a and the combustion air are rapidly mixed.

このとき、旋回羽根８は、旋回する際に供給される燃焼用空気の抵抗となるため、燃焼用空気は流れにくくなるが、本実施形態のラジアントチューブバーナー１によれば、旋回羽根８に燃焼筒７の軸方向、すなわち、燃焼用空気の流れ方向Ｘに連通する開口８ｃが設けられているので、燃焼用空気への抵抗を少なくして、燃料ガスと燃焼用空気とを良好に混合することができる。 At this time, since the swivel vane 8 becomes a resistance of the combustion air supplied when swirling, the combustion air becomes difficult to flow, but according to the radiant tube burner 1 of the present embodiment, the swivel vane 8 burns. Since the opening 8c communicating with the axial direction of the cylinder 7, that is, the flow direction X of the combustion air is provided, the resistance to the combustion air is reduced and the fuel gas and the combustion air are mixed well. be able to.

開口８ｃは、流通する燃焼用空気が沿って流れる傾斜部をなす旋回羽根８に設けられている。このため、燃焼用空気の流量が多く流速が速いときには、当該燃焼用空気は、傾斜面をなす羽根面８ｄに沿って流れるため、開口８ｃを通過しにくく、開口８ｃが設けられていない状態とほぼ同等に燃焼用空気が流通する。 The opening 8c is provided in the swirling vane 8 forming an inclined portion through which the circulating combustion air flows. Therefore, when the flow rate of the combustion air is large and the flow velocity is high, the combustion air flows along the blade surface 8d forming the inclined surface, so that it is difficult to pass through the opening 8c and the opening 8c is not provided. Combustion air circulates almost equally.

一方、燃焼用空気の流量が少なく流速が遅いときには、燃焼用空気は開口８ｃを通過し易い。このため、開口８ｃが設けられていない場合と比べて、流通する燃焼用空気への抵抗を小さくすることができる。従って、図４に示すように、燃焼用空気の流量を少なくしていった場合でも、失火し難くなるので、より小さな火炎を形成し、維持することができる。 On the other hand, when the flow rate of the combustion air is small and the flow velocity is slow, the combustion air easily passes through the opening 8c. Therefore, the resistance to the circulating combustion air can be reduced as compared with the case where the opening 8c is not provided. Therefore, as shown in FIG. 4, even if the flow rate of the combustion air is reduced, misfire is less likely to occur, and a smaller flame can be formed and maintained.

開口８ｃは、燃焼筒７の周方向に沿う幅Ｗ１よりも、燃焼筒７の径方向に沿う幅Ｗ２の方が長いので、燃焼用空気は、燃料ガス案内筒４と燃焼筒７との間にて径方向に幅広く開口８ｃを通過する。このため、燃焼用空気の流速が遅くても、燃料ガスと燃焼用空気とをムラ無く混合することができる。 Since the opening 8c has a longer width W2 along the radial direction of the combustion cylinder 7 than a width W1 along the circumferential direction of the combustion cylinder 7, the combustion air is between the fuel gas guide cylinder 4 and the combustion cylinder 7. It passes through the opening 8c widely in the radial direction. Therefore, even if the flow velocity of the combustion air is slow, the fuel gas and the combustion air can be mixed evenly.

開口８ｃは、旋回羽根８の羽根面８ｄにおいて、燃焼用空気の流れ方向Ｘにおける下流側に偏らせて配置されている。すなわち、羽根面８ｄは、燃焼用空気の流れ方向Ｘにおいて、開口８ｃよりも上流側の部位８ｅの方が、下流側の部位８ｆよりも広く形成されている。 The opening 8c is arranged on the blade surface 8d of the swirling blade 8 so as to be biased toward the downstream side in the flow direction X of the combustion air. That is, the blade surface 8d is formed so that the portion 8e on the upstream side of the opening 8c is wider than the portion 8f on the downstream side in the flow direction X of the combustion air.

このため、羽根面８ｄに沿って流通する流速の速い燃焼用空気は、開口８ｃに至る前に、羽根面８ｄに長い距離で沿う流れとなるので、燃焼用空気により旋回羽根８をより確実に旋回させつつ流通することができる。 Therefore, the combustion air having a high flow velocity flowing along the blade surface 8d flows along the blade surface 8d for a long distance before reaching the opening 8c, so that the combustion air makes the swirling blade 8 more reliable. It can be distributed while turning.

一方、羽根面８ｄに沿って流通する流速が遅い燃焼用空気は、ゆっくりと羽根面８ｄに沿って流れ、開口８ｃを通過して燃料ガス案内筒４の先方に向けて送り出される。このため、燃焼用空気の流速が遅い場合であっても、流れが旋回羽根８に妨げられ難いので、より確実に燃焼用空気を供給することができる。 On the other hand, the combustion air flowing along the blade surface 8d and having a slow flow velocity slowly flows along the blade surface 8d, passes through the opening 8c, and is sent out toward the tip of the fuel gas guide cylinder 4. Therefore, even when the flow velocity of the combustion air is slow, the flow is less likely to be obstructed by the swirling vanes 8, so that the combustion air can be supplied more reliably.

以上のことから、旋回羽根８を有する構成において、燃焼用空気の流量が少ない場合であっても失火し難いラジアントチューブバーナー１を構成することができる。 From the above, in the configuration having the swirling vane 8, it is possible to configure the radiant tube burner 1 which is unlikely to misfire even when the flow rate of the combustion air is small.

上記実施形態においては、旋回羽根８の羽根面８ｄにおける開口８ｃは、羽根面８ｄに対し直角に形成する例について説明したが、これに限るものではない。 In the above embodiment, an example in which the opening 8c in the blade surface 8d of the swivel blade 8 is formed at a right angle to the blade surface 8d has been described, but the present invention is not limited to this.

例えば、図５に示すように、旋回羽根８の羽根面８ｄが燃焼用空気の流れ方向Ｘで上流側に面し、羽根面８の裏面８ｈが下流側に位置するときに、燃焼用空気の流れ方向Ｘで開口８ｃよりも上流側の部位８ｅについて、羽根面８ｄの裏面８ｈが羽根面８ｄよりも開口８ｃ内方へ迫り出すようにして口縁８ｇが形成され、そして例えば、当該口縁８ｇが、裏面８ｈ側と羽根面８ｄ側とを、湾曲した曲面または傾斜面でつなげる形態となるように開口８ｃを形成してもよい。 For example, as shown in FIG. 5, when the blade surface 8d of the swivel blade 8 faces the upstream side in the flow direction X of the combustion air and the back surface 8h of the blade surface 8 is located on the downstream side, the combustion air For the portion 8e upstream of the opening 8c in the flow direction X, the rim 8g is formed so that the back surface 8h of the blade surface 8d protrudes inward of the opening 8c from the blade surface 8d, and the rim 8g is formed, for example. The opening 8c may be formed so that 8g connects the back surface 8h side and the blade surface 8d side with a curved curved surface or an inclined surface.

この場合には、燃焼用空気が旋回羽根８の羽根面８ｄに沿って流通した際に、開口８ｃの曲面をなす口縁８ｇにて、コアンダ効果によって燃焼用空気を開口８ｃに誘引することができる。このため、燃焼用空気の流速が遅い場合には、燃焼用空気をより効率良く開口８ｃに流通させつつ旋回させることができる。 In this case, when the combustion air flows along the blade surface 8d of the swirl vane 8, the combustion air may be attracted to the opening 8c by the Coanda effect at the mouth edge 8g forming the curved surface of the opening 8c. can. Therefore, when the flow velocity of the combustion air is slow, the combustion air can be swirled while being circulated through the opening 8c more efficiently.

上記実施形態においては、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間に複数枚の旋回羽根８が放射状に設けられている例について説明したが、これに限るものではない。 In the above embodiment, an example in which a plurality of swivel blades 8 are radially provided between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4 has been described, but the present invention is not limited to this.

例えば、図６に示すように、燃焼筒７と燃料ガス案内筒４との間に、複数の羽根９ａが傾斜させて曲げ起こされた円盤状の旋回羽根９を設けるようにし、第１の例として図７（ａ）に示すように、各羽根９ａに開口９ｂを設けるようにしてもよい。 For example, as shown in FIG. 6, a disk-shaped swivel blade 9 having a plurality of blades 9a tilted and bent is provided between the combustion cylinder 7 and the fuel gas guide cylinder 4, and the first example is made. As shown in FIG. 7A, each blade 9a may be provided with an opening 9b.

また、第２の例として図７（ｂ）に示すように、羽根９ａが、曲げ起こされた傾斜部９ｃと、傾斜部９ｃの先端部に、羽根の円盤面９ｄと平行な平面部９ｅとを備えるようにし、この傾斜部９ｃに開口９ｆを設けるようにした構成であってもよい。 Further, as shown in FIG. 7B as a second example, the blade 9a has a bent inclined portion 9c and a flat surface portion 9e parallel to the disk surface 9d of the blade at the tip portion of the inclined portion 9c. , And an opening 9f may be provided in the inclined portion 9c.

上記実施形態においては、ラジアントチューブバーナー１を例に挙げて説明したが、これに限らず、燃料ガスが供給される内筒と、内筒の外側に間隔を隔てて同軸に配置され、燃焼用空気が供給される外筒とを有するバーナーであれば、どのようなバーナーであってもよい。 In the above embodiment, the radiant tube burner 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Any burner may be used as long as it has an outer cylinder to which air is supplied.

また、加熱炉３に用いる場合を例示して説明したが、本発明にかかるバーナーは、どのような炉に用いても良いことはもちろんである。 Moreover, although the case of using it in the heating furnace 3 has been described as an example, it goes without saying that the burner according to the present invention may be used in any kind of furnace.

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。 The above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.

１ ラジアントチューブバーナー
３ 加熱炉
３ａ 炉壁
４ 燃料ガス案内筒
４ａ 燃料ガス噴出口
５ 点火プラグ
６ 燃焼用空気供給筒
７ 燃焼筒
８ 旋回羽根
８ａ 旋回羽根の前縁
８ｂ 旋回羽根の後縁
８ｃ 開口
８ｄ 羽根面
８ｅ 開口より上流側の羽根面の部位
８ｆ 開口より下流側の羽根面の部位
８ｇ 口縁
８ｈ 羽根面の裏面
９ 旋回羽根
９ａ 羽根
９ｂ 開口
９ｃ 傾斜部
９ｄ 円盤面
９ｅ 平面部
９ｆ 開口
８０ 隣接する旋回羽根
８１ 隣接する旋回羽根
Ａ１ 開口よりも上流側の部位の幅もしくは面積
Ａ２ 開口よりも下流側の部位の幅もしくは面積
Ｗ１ 開口における燃焼筒の周方向に沿う幅
Ｗ２ 開口における燃焼筒の径方向に沿う幅
Ｘ 燃焼用空気の流れ方向
θ 傾斜角 1 Radiant tube burner 3 Heating furnace 3a Furnace wall 4 Fuel gas guide cylinder 4a Fuel gas outlet 5 Ignition plug 6 Combustion air supply cylinder 7 Combustion cylinder 8 Swivel vane 8a Swivel vane front edge 8b Swivel vane trailing edge 8c Opening 8d Blade surface 8e The part of the blade surface on the upstream side of the opening 8f The part of the blade surface on the downstream side of the opening 8g Mouth edge 8h Back side of the blade surface 9 Swirling blade 9a Blade 9b Opening 9c Inclined part 9d Disc surface 9e Flat part 9f Opening 80 Adjacent Swivel vane 81 Adjacent swivel vane Width or area of the part upstream of the A1 opening A2 Width or area of the part downstream of the opening W1 Width along the circumferential direction of the combustion cylinder at the opening W2 Diameter of the combustion cylinder at the opening Width along the direction X Combustion air flow direction θ Tilt angle

Claims (3)

燃料ガスが供給される円筒形状の内筒と、該内筒と同軸でかつ当該内筒を間隔を隔てて包囲して配置され、燃焼用空気が供給される円筒形状の外筒と、該外筒と上記内筒との間に設けられ、旋回されて燃料ガスと燃焼用空気とを混合する旋回羽根とを備え、
上記旋回羽根は、上記外筒の軸方向に対して傾斜する傾斜部を有し、該傾斜部には、上記内筒の軸方向に連通する開口が設けられ、
上記開口の寸法は、燃焼用空気が上記内筒と上記外筒との間にて、径方向に幅広く通過するように、該外筒の周方向に沿う幅よりも、該外筒の径方向に沿う幅の方が長く、
上記開口は、流速の速い燃焼用空気が、上記旋回羽根の旋回のために、該開口に至る前に上記傾斜部に長い距離で沿う流れとなるように、かつ、流速の遅い燃焼用空気が、ゆっくりと該傾斜部に沿って流れて該旋回羽根の該開口を通過する流れとなるように、該旋回羽根の該傾斜部において、燃焼用空気の流れ方向下流側に偏らせて配置されていることを特徴とするバーナー。 A cylindrical inner cylinder to which fuel gas is supplied, a cylindrical outer cylinder that is coaxial with the inner cylinder and is arranged so as to surround the inner cylinder at intervals, and to which combustion air is supplied, and an outer cylinder. It is provided between the cylinder and the inner cylinder, and is equipped with a swivel blade that is swiveled to mix fuel gas and combustion air.
The swivel blade has an inclined portion that inclines with respect to the axial direction of the outer cylinder, and the inclined portion is provided with an opening that communicates with the inner cylinder in the axial direction.
The dimension of the opening is the radial direction of the outer cylinder rather than the width along the circumferential direction of the outer cylinder so that the combustion air passes widely in the radial direction between the inner cylinder and the outer cylinder. The width along the line is longer,
In the opening, the combustion air having a high flow velocity flows along the inclined portion for a long distance before reaching the opening due to the swirling of the swirling vane, and the combustion air having a slow flow velocity flows. In the inclined portion of the swivel blade, the flow is biased toward the downstream side in the flow direction of the combustion air so that the flow slowly flows along the inclined portion and passes through the opening of the swivel blade. A burner characterized by being there. 燃焼用空気の流れ方向で、前記旋回羽根における前記開口よりも上流側の部位は、当該開口よりも下流側の部位よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のバーナー。 The burner according to claim 1 , wherein a portion of the swirl vane on the upstream side of the opening is wider than a portion on the downstream side of the opening in the flow direction of the combustion air. 前記旋回羽根は、その羽根面が燃焼用空気の流れ方向で上流側に面するときに、前記開口よりも上流側の部位について、該羽根面の裏面が当該羽根面よりも該開口内方へ迫り出すようにして口縁が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバーナー。 When the blade surface of the swivel blade faces the upstream side in the flow direction of the combustion air, the back surface of the blade surface faces the inside of the opening with respect to the portion upstream of the opening. The burner according to claim 1 or 2, wherein the rim is formed so as to protrude.

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