CN103180667B

CN103180667B - 燃烧加热系统

Info

Publication number: CN103180667B
Application number: CN201180051914.5A
Authority: CN
Inventors: 佐藤公美
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2031-11-01
Also published as: CN103180667A; BR112013010561A2; US20130216965A1; JPWO2012060377A1; EP2636950B1; TW201233952A; WO2012060377A1; US9447968B2; EP2636950A4; EP2636950A1; TWI435035B; KR101405277B1; JP5445691B2; KR20130065699A

Abstract

该燃烧加热系统具有连结多个燃烧加热器的构造，燃烧加热器具有：加热板、与加热板对置配置的配置板、配置在加热板和配置板之间的环状的外周壁、配置在加热板和配置板之间的分隔板、沿外周壁布置且令燃料气体与外周壁的一部分的火焰稳定部位撞击而稳定火焰的燃烧室、以配置板和分隔板为侧壁而令燃料气体向燃烧室流动的导入路；以加热板和分隔板为侧壁而令排放气体从燃烧室向外部流动且经由分隔板以排放气体的热预热燃料气体的导出路。此外，该燃烧加热系统具有配置于多个燃烧加热器的连结部且令各燃烧室相互连通的连通路。此外，火焰稳定部位和连通路沿加热板和配置板的对置方向并列设置。

Description

燃烧加热系统

技术领域

本发明涉及一种燃烧加热系统，将令燃料燃烧而加热被加热物的多个燃烧加热器相互连结而成。

本申请基于2010年11月4日在日本提出申请的特愿2010－247371号主张优先权，并在此引用其内容。

背景技术

以往以来下述燃烧加热器已经得到广泛普及：利用由于燃料气体的燃烧而产生的燃烧热加热辐射体，利用来自辐射体的辐射面的辐射热对工业材料及食品等加热。对于这样的燃烧加热器，例如提出有为了提高辐射强度而辐射面使用辐射率高的材料及形状的技术（例如参照专利文献1）。

上述的以往的燃烧加热器中，利用设置于辐射面的表面的燃料气体排出口令燃料气体燃烧，对于排放气体不进行回收而向周围的环境排气。因而，无法回收排热而热效率变低，此外，由于燃料气体排出口的形成而辐射面的面积变小，所以难以提高辐射强度。进而，有可能由于排放气体的热而装置周边的温度上升、充满了排放气体而无法实现周围的环境的改善。

因此，提出有提高了热效率的被称为微燃烧器的燃烧加热器。该燃烧加热器为，将燃料气体的导入路、燃烧室、以及燃烧后的排放气体的导出路的范围都形成为密闭构造，令导入路和导出路邻接，利用排放气体的热预热燃烧前的燃料气体而提高热效率（例如参照专利文献2）。

【专利文献1】日本特开2004－324925号公报

【专利文献2】日本特开2007－212082号公报。

【发明所要解决的课题】

上述的专利文献2那样的燃烧加热器具有用于有效地利用排放气体的热并且回收排放气体的密闭构造。在此，如果为了增加燃烧加热器的热量及加热面积而简单地在二维方向（平行于加热面的方向）中加大燃烧加热器，则有可能为了稳定地维持密闭性而制造成本增大。此外，有可能分隔燃烧加热器内的导入路和导出路的分隔板的热变形变大而温度分布偏置、不完全燃烧导致的CO（一氧化碳）排出浓度增加而不能充分地发挥燃烧加热器的性能。因此，本申请发明者尝试了将多个燃烧加热器相互连结而令其热量及加热面积增加。

在连结多个燃烧加热器的燃烧加热系统中，要求利用一次的点火将连结的全部的燃烧加热器点火的功能。但是，在专利文献2那样的燃烧加热器中，由于必须保持密闭性，所以有可能无法容易地形成火焰延烧构造（用于令燃烧在多个燃烧加热器间传播的构造）。此外，由于在燃烧加热器中外周壁具有火焰稳定功能，所以如果为了设置火焰延烧构造而将外周壁切去，则有可能火焰稳定性降低而CO排出浓度增加、无法得到本来的热效率。

发明内容

本发明鉴于这样的课题，其目的在于提供一种燃烧加热系统，即便在将多个燃烧加热器连结时也能够同时实现火焰延烧性和火焰稳定性。

【用于解决课题的手段】

本发明的燃烧加热系统具有连结多个燃烧加热器而成的构造，所述燃烧加热器具有：加热板；与加热板对置配置的配置板；配置在加热板和配置板之间的环状的外周壁；配置在加热板和配置板之间的分隔板；令燃料气体向沿外周壁布置且为外周壁的一部分的火焰稳定部位撞击而令火焰稳定的燃烧室；以配置板和分隔板作为侧壁而令燃料气体向燃烧室流动的导入路；以加热板和分隔板作为侧壁而令排放气体从燃烧室向外部流动、并且经由分隔板利用排放气体的热预热燃料气体的导出路。此外，本发明的燃烧加热系统具有连通路，其配置在多个燃烧加热器的连结部并且令各燃烧室相互连通。此外，火焰稳定部位和连通路沿加热板和配置板的对置方向并列设置。

此时，外周壁的高度可以是火焰稳定所需要的火焰稳定部位的高度和基于连通路的消焰距离而决定的连通路的高度的总和。

此外，连通路可以配置于下述位置：使得连结的多个燃烧加热器的各自的燃烧室间的距离最短。

此外，本发明的燃烧加热系统可以进而具有与导入路连接而令燃料气体向燃烧加热器内流动的第1配管部、与导出路连接而令排放气体向燃烧加热器的外部流动的第2配管部、令多个燃烧加热器的各自的第2配管部相互连通的连通管。此外，连通管也可以具有比流路面积比第2配管部大的扩大部。

此外，也可以第1配管部以及第2配管部的一方配置在另一方的内部而形成双套管。

【发明的效果】

根据本发明，即便在连结多个燃烧加热器时也能够同时实现火焰延烧性和火焰稳定性。

附图说明

图1是用于说明燃烧加热器的构造的组装图。

图2A是图1的A－A线的剖视图。

图2B是图2A的区域X1的放大图。

图3A是用于说明多个突起部的立体图。

图3B是图3A的B－B线的立体剖视图。

图4是表示燃烧加热系统的外观例的立体图。

图5A是用于说明燃烧加热系统的构造的平面图。

图5B是图5A的C－C线的剖视图。

图5C是图5B的区域X2的放大图。

图6是用于说明火焰延烧部的立体图。

图7是用于说明火焰的传播的平面图。

图8A是用于说明连通管的立体图。

图8B是图8A的D－D线的剖视图。

图9A是用于说明压力波的传播的垂直剖视图。

图9B是用于说明压力波的传播的垂直剖视图。

附图标记说明

100…燃烧加热系统

110…燃烧加热器

118…加热板

120…配置板

122…外周壁

124…分隔板

126…燃烧室

128…导入路

130…导出路

132、132a、132b…第1配管部

134、134a、134b…第2配管部

170…火焰延烧部

172…火焰稳定部位

174…连通路

176…点火装置

180…连通管

182…扩大部。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的适宜的实施方式。下述实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等是为了令发明容易理解的例示，除了特别地否定时本发明不由这些特征限定。另外，在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同的功能或者构成的元件标注相同的符号而省略重复说明。此外，对于与本发明没有直接关系的元件省略图示。

燃烧加热器具有本体容器，该本体容器以燃烧室、燃料气体（未燃烧气体：燃烧前的气体）的导入路、排放气体（燃烧气体：燃烧后的气体）的导出路密闭的状态形成。此外，该燃烧加热器通过利用在导出路中流动的排放气体的热对在导入路中流动的燃料气体进行预热，在燃烧室中实现超额焓燃烧。这样的燃烧加热器对排放气体的热进行回收，所以热效率高，由于排放气体被回收，所以不会影响周围的环境。此外，由于无需在辐射面形成燃料气体排出口，所以辐射面的面积不会减少而辐射强度高。

在这样的燃烧加热器中，特别地在盘式的燃烧加热器中，负责传热的分隔板由比构成本体容器的一对的平板（加热板、配置板）小型的平板构成。此外，盘式的燃烧加热器以在一对的平板之间设置空隙地配置的简单的构成来实施导入路和导出路之间的热交换。进而，盘式的燃烧加热器中，具有辐射面的平板的形状的自由度高。

由于这样的能够同时实现高热效率和排放气体的回收功能的良好的使用性，能够预见在今后将原样地将结束了燃烧后的排放气体向周围的环境排放的以往的燃烧加热器替换为本实施方式那样的盘式的燃烧加热器的机会增加。但是，上述以往的燃烧加热器大多较为大型，另一方面，当前的盘式燃烧加热器大多较为小型，难以马上将以往的大型燃烧加热器置换为较小型的盘式燃烧加热器。

如果为了增加盘式燃烧加热器的热量及加热面积而简单地在二维方向（平行于加热面的方向）中加大燃烧加热器，则有可能为了稳定地维持密闭性而制造成本增大。此外，有可能分隔燃烧加热器内的导入路和导出路的分隔板的热变形变大而温度分布偏置、不完全燃烧导致的CO排出浓度增加而无法充分地发挥燃烧加热器的性能。因此，本申请发明者着眼于连结多个燃烧加热器而成的燃烧加热系统。另外，连结是指将燃烧加热器设置为相连的状态，也包含将多个燃烧加热器一体地形成的情况。但是，在燃烧加热器中，必须保持密闭性，所以有可能无法容易地形成火焰延烧构造（在多个燃烧加热器间传播燃烧用的构造）。此外，燃烧加热器中外周壁具有火焰稳定功能，所以如果为了设置火焰延烧构造而随意地去除外周壁则有可能火焰稳定性降低而CO排出浓度增加、无法得到本来的热效率。

本实施方式中的连结多个燃烧加热器而成的燃烧加热系统的目的在于同时实现火焰延烧性和火焰稳定性。以下，为了容易理解，首先说明构成燃烧加热系统100的各燃烧加热器110，其后详细描述燃烧加热系统100的特别是火焰延烧功能。

（燃烧加热器110）

图1是用于说明燃烧加热器110的构造的组装图。图2A是图1的A－A线的剖视图。图2B是图2A的区域X1的放大图。另外，图2A的纸面上下方向是燃烧加热器110的铅直方向。如图2A所示，燃烧加热器110包含加热板118、配置板120、外周壁122、分隔板124、燃烧室126、导入路128、导出路130、第1配管部132、第2配管部134。另外，在本实施方式中，燃烧加热器110举例说明二维方向中的外形为220mm×140mm（若如后所述地沿长度方向连结两个则为440mm×140mm）程度的燃烧加热器。但是，燃烧加热器110的外形并不限定于该大小，能够设定为任意的大小。

本实施方式中的燃烧加热器110是向本体容器供给民用燃气等和作为燃烧用氧化剂气体的空气预先混合而成的燃料气体（预混合气体）的预混合类型。另外，并不限定于这种情况，燃烧加热器110也可以是在燃烧室126及燃烧室126的稍前方的导入路128中将两者混合而进行扩散燃烧的扩散类型。

加热板118以及配置板120由耐热性以及耐氧化性高的材料例如不锈钢（SUS：Stainless Used Steel）及导热率高的材料例如黄铜（铜锌合金）等形成。加热板118以及配置板120相互对置地配置并且相互大致平行（为了引起本实施方式中的超额焓燃烧的实质的平行）地配置。此外，加热板118以及配置板120作为被由燃烧室126生成的燃烧热加热的辐射体起作用。但是，配置板120并不限定为作为辐射体起作用的构成，例如也可以为隔热构造。

外周壁122在俯视中内周形成为跑道形状（由大致平行的两个线段和连接该两个线段的两个圆弧（半圆）构成的形状），外周形成为矩形。外周壁122配置在加热板118以及配置板120之间。此外，也能够将外周壁122的外周面用作辐射面。外周壁122配置在加热板118和配置板120之间，俯视中形成为环状。

燃烧加热器110的本体容器包括外周壁122、从上下封闭外周壁122的加热板118、和配置板120。该本体容器中，上下壁面（加热板118、配置板120的板面）的面积大于外周面（外周壁122的外周面）的面积。即，上下壁面占据本体容器的外表面的大部分。该上下壁面中，例如上侧的面（加热板118的上表面）为辐射面，如果在燃烧室126中燃料气体燃烧，则首先借助该燃烧加热加热板118，接着利用辐射及空气的对流而从辐射面传递热而加热燃烧加热器110的外部的被加热物。此外，在如燃烧加热系统100那样地连结多个燃烧加热器110时，在该多个燃烧加热器110全部的辐射面中，能够得到大致同等的辐射热。在本实施方式中，将上下壁面中上侧的面（加热板118的上表面）作为辐射面，但并不限定于此，也可以仅将下侧的面（配置板120的下表面）作为辐射面、或将上下壁面的两面作为辐射面。

分隔板124形成为外形小于加热板118以及配置板120且沿着外周壁122的内周面的形状。分隔板124在加热板118以及配置板120之间与加热板118以及配置板120大致平行地配置。在分隔板124和加热板118之间，以及分隔板124和配置板120之间分别形成有空隙。此外，分隔板124由耐热性以及耐氧化性高的材料例如不锈钢及导热率高的材料例如黄铜等形成。分隔板124只要分别在与加热板118以及配置板120之间形成空隙则也可以倾斜地对置配置。此外，分隔板124、加热板118、以及配置板120其厚度没有限制，不限定为平板也可以凹凸地形成。

使用图1的组装图说明加热板118、配置板120、外周壁122、以及分隔板124的位置关系。在配置板120上从上方重叠分隔板124和外周壁122。详细而言，如图2A所示，配置板120固定于第1配管部132的端部，相对于此分隔板124固定于比第1配管部132更向上方突出的第2配管部134的端部。因此，配置板120和分隔板124分离第1配管部132的端部和第2配管部134的端部之间的距离。此外，分隔板124配置在外周壁122的内部。此时，在分隔板124的外周端部和外周壁122的筒状的内周面之间形成有作为燃烧室126的空隙。最后，在外周壁122上从上方重叠加热板118。

燃烧室126由外周壁122、加热板118、配置板120、以及分隔板124的外周端部包围，在比外周壁122靠内侧沿外周壁122形成。由于这样地沿外周壁122形成燃烧室126，所以能够充分地确保燃烧室126的体积，能够降低燃烧负荷率。

如图2A所示，在本体容器中，沿厚度方向（垂直于加热板118的上表面的方向）重叠形成导入路128和导出路130。导入路128是以配置板120和分隔板124作为侧壁而被配置板120和分隔板124夹入的空间。导入路128令流入本体容器中央的燃料气体向燃烧室126放射状地流动。

导出路130是以加热板118和分隔板124为侧壁而被加热板118和分隔板124夹入的空间。导出路130令排放气体从燃烧室126向本体容器中央聚集而向燃烧加热器110的外部流动。此外，如图2A所示，在本体容器内，沿厚度方向重叠地形成导入路128和导出路130，所以能够经由分隔板124传递排放气体的热而预热燃料气体。

第1配管部132与导入路128连接，令燃料气体向燃烧加热器110内流动。具体而言，在配置板120的中心部，设置与第1配管部132的内径为相同直径的孔158，该孔158与第1配管部132连接。

第2配管部134配置在第1配管部132的内侧。即，由第1配管部132和第2配管部134形成双套管。此外，第2配管部134与导出路130连接，令排放气体向燃烧加热器110的外部流动。具体而言，在分隔板124的中心部设置有与第2配管部134的外径相同直径的孔160，该孔160与第2配管部134连接。进而，第2配管部134还起到将在其内部流动的排放气体的热传递给在第1配管部132中流动的燃料气体的作用。

在本实施方式中，在第1配管部132的内侧配置第2配管部134，但并不限定于此，也可以在第2配管部134的内侧配置第1配管部132，并且令第1配管部132以及第2配管部134分别从加热板118侧与导入路128以及导出路130连接。

接着，具体说明燃料气体以及排放气体的流动。在将图2A的区域X1放大的图2B中，用涂为淡灰色的箭头表示燃料气体的流动，用涂为深灰色的箭头表示排放气体的流动，用涂为黑色的箭头表示热的移动。如果向第1配管部132供给燃料气体，则燃料气体从配置板120的中心部流入导入路128，一边沿水平方向放射状地扩开一边向燃烧室126流动。燃料气体在燃烧室126中与外周壁122撞击，在燃烧后成为高温的排放气体。排放气体从燃烧室126通过导出路130而流入第2配管部134。

分隔板124由较容易导热的材料形成，通过导出路130的排放气体的热经由分隔板124而被传递至通过导入路128的燃料气体（传热）。在本实施方式中，在导出路130中流动的排放气体和在导入路128中流动的燃料气体隔着分隔板124而成为对置流（对面流），所以能够利用排放气体的热有效地预热燃料气体，能够得到高的热效率。通过这样地预热燃料气体后燃烧的所谓超额焓燃烧，能够令燃料气体的燃烧稳定化，能够将由于不完全燃烧而产生的CO的浓度抑制为非常低的浓度。

进而，为了能够实现燃烧室126中的稳定的燃烧，在导入路128与燃烧室126的连接部，考虑能够防止火焰向导入路128侧进入的（燃烧反应不会向导入路128内传播）程度的消焰距离（包含消焰等价直径），优选令垂直于燃料气体的流动的截面形状（以下称为流路截面形状）中的特性尺寸为消焰距离以下。另外，特性尺寸是由燃料气体即将流入燃烧室126之前的流路的截面形状决定的尺寸。例如，在流路截面形状为圆形形状时，特性尺寸指圆形截面的直径，在流路截面形状为圆形以外时，特性尺寸指截面的等价水力直径。等价水力直径由4×流路截面积／润湿边长度求得。润湿边长度表示流路截面中的与燃料气体接触的壁（配置板120、分隔板124）部分的长度。

例如，如果配置板120和分隔板124的距离为消焰距离以下，则能够防止火焰进入导入路128内，燃烧能够稳定化。但是，为了令配置板120和分隔板124的距离为消焰距离以下且均一，需要提高配置板120和分隔板124的表面精度及安装精度，有可能增加制造成本。在本实施方式中，为了允许配置板120和分隔板124的距离大于消焰距离，在分隔板124的燃烧室126附近的下表面（配置板120侧）隔开既定的间隔L（图3B参照）配置多个与配置板120抵接的突起部152。

图3A是用于说明多个突起部152的立体图。此外，图3A是燃烧加热器110的透视图。图3B是从箭头方向看图3A的B－B线的截面的立体剖视图。在图3B中，为了令多个突起部152的构造容易理解，在突起部152中，用虚线表示被分隔板124隐去的部分。此外，箭头154表示燃料气体的流动的方向。导入路128由于设置于分隔板124的多个突起部152而其流路截面变窄。如图2B以及图3B所示，燃料气体通过导入路128中邻接的突起部152之间的空隙而流入燃烧室126。此时，突起部152彼此的间隔L为流路截面形状的特性尺寸。即，能够无需严格地设定配置板120和分隔板124的距离而由间隔L来设定流路截面形状的特性尺寸。

燃料气体的消焰距离d由管壁模型的直径的大小表示，由式（1）求得。

d＝2λ・Ｎｕ¹ ^／ ²／Cｐ・ρｕ・Ｓｕ　　　…式（1）

在式（1）中，λ为导热率、Ｎｕ为努塞尔数，Cｐ为定压比热，ρｕ为燃料气体的密度，Ｓｕ为燃烧速度。

本实施方式的燃烧加热器110设计为上述的特性尺寸（突起部152彼此的间隔L）为消焰距离d以下，所以燃烧室126的稳定的燃烧成为可能。此外，不限定为设置多个突起部152的构成，也可以在分隔板124的燃烧室126附近的下表面设置一个圆环形的突起部。此时，突起部和配置板120的距离为特性尺寸。根据所述构成，能够以更为简单的构造令导入路128的特性尺寸为消焰距离d以下。

如以上说明的那样，在燃烧加热器110单体中，从导出路130向导入路128传递热，所以能够令热效率非常高。此外，由于能够通过第2配管部134回收排放气体，所以能够防止影响周围的环境。

接着说明将这样的燃烧加热器110以与所要求的热量及加热面积对应的数量连结多个而构成的燃烧加热系统100。

（燃烧加热系统100）

图4是表示燃烧加热系统100的外观例的立体图。图5A是用于说明燃烧加热系统100的构造的平面图。图5B是图5A的C－C线的剖视图。图5C是图5B的区域X2的放大图。图6是用于说明火焰延烧部170的立体图。其中，在图6中，为了便于说明而省略在燃烧加热系统100的图中近前侧延伸的部位，此外，省略了关于省略的部分的截面的详细的记载。

如图4所示，燃烧加热系统100具有将多个燃烧加热器110相互连结的构造，令供给的燃料气体燃烧而加热各燃烧加热器110，回收其排放气体。

在本实施方式中，为了得到大的热量及加热面积，组合多个热量及加热面积较小的燃烧加热器110。由于能够使用较小的燃烧加热器110，所以与较大地设计燃烧加热器110单体时相比，能够抑制燃烧时的各自的热变形。此外，即便随着热量及加热面积的增加要求而进一步连结燃烧加热器110，各自的燃烧能力也不受燃烧加热器110的连结数增加的影响。因此，能够维持其稳定性及耐久性。

在本实施方式中，为了便于说明，举例了仅连结两个燃烧加热器110的情况，但能够在燃烧加热器110的长边方向以及短边方向任意地连结燃烧加热器110，能够构成各种纵横比的燃烧加热系统100。

此外，如图5A以及图6所示，在燃烧加热系统100中的多个燃烧加热器110的连结部位中形成将连结的多个燃烧加热器110内的密闭空间（燃烧室126、导入路128、导出路130）相互连通的火焰延烧部170。另外，该密闭空间在将燃烧加热系统100在气体中使用时不要求必须完全地密闭。此外，如果将加热板118和配置板120和外周壁122之间完全密闭，则燃烧加热器110即便在液体中也能够使用。

在将多个燃烧加热器110相互连结的燃烧加热系统100中，要求借助例如点火器等的点火装置的一次的点火将连结的全部的燃烧加热器110点火的功能。燃烧加热器110必须保持密闭性地形成火焰延烧部170。此外，在燃烧加热器110中，外周壁122具有火焰稳定功能，所以如果在形成火焰延烧部170时简单地去除外周壁122，则有可能在外周壁122处不形成停滞点（气体的流动停滞的部位），有可能伴随着火焰稳定性的恶化CO排出浓度增加而无法得到本来的热效率。

本实施方式的火焰延烧部170具有作为外周壁122的一部分的火焰稳定部位172、和令连结的多个燃烧加热器110中各自的燃烧室126彼此连通的连通路174。火焰稳定部位172和连通路174沿加热板118的垂直方向（加热板118和配置板120的对置方向，即外周壁122的高度方向）并列设置。火焰稳定部位172设置于配置板120侧，连通路174设置于加热板118侧。

（火焰稳定部位172）

在本实施方式中，如图6所示，不在外周壁122的整个高度方向全部中形成连通路174，作为令火焰稳定所需要的高度的火焰稳定部位172，保留外周壁122的一部分。因此，在导入路128中流动的燃料气体如放大图5B的区域X2的图5C所示，在燃烧室126中与火焰稳定部位172撞击而燃烧。火焰稳定部位172具有对于在燃烧室126中确保火焰稳定性而言足够的高度，所以能够进行与没有连通路174的燃烧室126同样的燃烧，能够不排出CO地实现热效率的维持。另外，燃烧室126为，令燃料气体与外周壁122的配置板120侧的内周面撞击而令其流动停滞，从而稳定火焰。即，燃烧室126令燃料气体与作为外周壁122的一部分的火焰稳定部位172撞击而稳定火焰。

（连通路174）

如图5C所示，连通路174作为贯通孔形成，其在火焰稳定部位172的上方令连结的多个燃烧加热器110的燃烧室126相互连通。借助该构成，能够将通过点火而在一方的燃烧加热器110中生成的火焰通过连通路174向另一方传播，能够以短时间将连结的全部的燃烧加热器110点火。在本实施方式中，举出了将连通路174形成在火焰稳定部位172的上方的例子，但作为火焰稳定部位172只要能够确保火焰稳定性，则也可以形成在火焰稳定部位172的下方。此外，在本实施方式中，举出了将连通路174的截面形状形成为矩形的例子，但不限定于这种情况，也可以使用圆形及多边形等各种形状。

此外，与导入路128的特性尺寸不同，需要设计连通路174的截面形状使得火焰通过连通路174（使得燃烧反应在连结的多个燃烧加热器110间传播）。因此，连通路174的特性尺寸设定为大于上述式（1）的消焰距离d。例如，在消焰距离d为3mm时，如果令连通路174的截面形状为高度3mm×幅10mm的矩形，则其特性尺寸为4．6mm而能够充分地传播火焰。因而，如图5C所示，构成燃烧加热系统100的燃烧加热器110的外周壁122的高度h₁为火焰稳定所需要的火焰稳定部位172的高度h₂和基于连通路174的消焰距离d而决定的连通路174的高度h₃的和。

进而，连通路174形成于下述位置：使得连结的多个燃烧加热器110的各燃烧室126间的距离最短。例如，在图5A中，连通路174形成在连结的多个燃烧加热器110的连结部分且燃烧加热系统100的短边方向大致中央。在本实施方式中，燃烧加热器110的外周壁122的内周形成为跑道形状，所以通过令连通路174位于连结该跑道形状的圆弧的中心彼此的直线上，多个燃烧室126间的距离成为最短。通过这样地缩短多个燃烧室126间的距离，能够缩短连通路174的消焰距离d。从而，即便将连通路174的特性尺寸设定得小时，也能够可靠地令火焰传播，能够提高点火的可靠性。另外，连通路174的位置不限定于多个燃烧室126间的距离成为最短的位置，能够在可火焰延烧的范围中任意地设定。通过设置这样的连通路174，能够确认在燃烧加热系统100的运用条件下稳定的火焰延烧。

此外，不仅是基于连通路174附近的燃烧室126中的燃烧的火焰的传播，还能够利用在燃烧加热器110内产生的压力波辅助火焰的传播。

图7是用于说明火焰的传播的平面图。例如，如果点火装置176对附近的燃烧室126点火，则如图7中箭头所示，沿外周壁122的内周面，火焰顺次地在燃烧室126内传播。借助对燃料气体点火时在燃烧室126内产生的压力，产生朝向连结的其他的燃烧加热器110的方向（图7的纸面右方）的压力波，借助该压力波而火焰的传播速度变高。此外，这样的压力波借助俯视半圆形状的外周壁122的内周面而被聚集，进而加速而流入连通路174，所以火焰能够容易地向连结的其他的燃烧加热器110传播。

借助这样地将火焰稳定部位172和连通路174沿上下方向并列设置的构成，能够在点火时同时实现火焰延烧性和火焰稳定性。此外，与燃烧加热器110的连结数无关，能够仅利用一次的点火将全部的燃烧加热器110点火，能够实现成本降低和作业性的提高。此外，定常燃烧时，在构成燃烧加热系统100的各燃烧加热器110中，能够如上所述地实现高的热效率的维持和周围的环境的提高。

图8A是用于说明连通管180的立体图。此外，图8A是燃烧加热系统100的配管部分的立体图。图8B是图8A的D－D线的剖视图。图8A、图8B以及后述的图9A、图9B中，为了容易理解而仅示出了配管部分，该配管部分与燃烧加热器110的本体容器连接。

此外，在以下中，将第1配管部132以及第2配管部134中与配置有点火装置176的燃烧加热器110的本体容器连接的配管作为第1配管部132a以及第2配管部134a。此外，将通过连通路174而与火焰延烧侧的燃烧加热器110的本体容器连接的配管作为第1配管部132b以及第2配管部134b。

燃烧加热系统100如图8B所示具有令多个燃烧加热器110的第2配管部134a、134b连通的连通管180。该连通管180具有流路面积比第2配管部134a、134b大的扩大部182。该流路面积是垂直于排放气体的流动方向的方向中的流路的截面积。在本实施方式中，如图8A、图8B所示，连通管180的流路整体形成为比第2配管部134a、134b的流路宽。即，在连通管180整体范围中形成扩大部182。另外，也可以令连通管180的一部分的流路面积大于第2配管部134a、134b的流路面积，仅将扩大部182设置在连通管180的一部分处。

在燃烧加热系统100中，如果借助点火装置176将一方的燃烧加热器110点火，则如上述所述，火焰沿着外周壁122的内周面顺次地在燃烧室126内传播，在对燃料气体点火时产生的压力波流入连通路174，火焰向连结的其他的燃烧加热器110传播。此时，有时从点火的燃烧加热器110，压力波以第2配管部134a、连通管180、第2配管部134b、火焰延烧侧的燃烧加热器110的顺序传递。对于该压力波的传播使用图9A、图9B进行详细描述。

图9A、图9B是用于说明压力波的传播的垂直剖视图。图9A表示本实施方式的构成，图9B表示比较例的构成。另外，为了易于理解，随着压力波变强而令多个椭圆的圆弧184相互接近地表示。在图9B所示的比较例中，连通管10的流路面积与第2配管部134a、134b的流路面积相等。此时，发生的压力波在连通管10内几乎不变弱地向在火焰延烧侧的燃烧加热器110的第2配管部134b中逆流的方向（与排放气体的流动方向相反的方向）传播。

如果这样地压力波向火焰延烧侧的燃烧加热器110内传播，则该火焰延烧侧的燃烧加热器110中的排放气体的流动被阻碍，抑制连通路174中的火焰的传播，火焰延烧性降低。即，有时可火焰延烧的条件的范围变窄而无法实现火焰延烧。

在本实施方式的燃烧加热系统100中，如图9A所示，连通管180具有扩大部182。通过第2配管部134a、134b向火焰延烧侧的燃烧加热器110传播的压力波从第2配管部134a向扩大部182传播后由于流路的扩大而衰减。

此外，扩大部182的流路的截面积大，所以压力波传播的介质（连通管180内的排放气体及空气等的气体）的体积也大。因此，与图9B的比较例相比，由于在连通管180内传播而压力波的能量容易削弱。

此外，在连通管180和第2配管部134b的连接部分中，从流路面积大的配管向流路面积小的配管传播压力波，所以压力波变得更难以传播。

这样一来，燃烧加热系统100能够抑制经由第2配管部134a、134b的压力波的传播的影响，能够进一步提高基于通过连通路174而传播的火焰的、向连结的其他的燃烧加热器110的火焰延烧性。

以上，参照附图说明了本发明的适宜的实施方式，但本发明不限定于所述实施方式。本领域技术人员能够在权利要求书记载的范围内想到各种的变更例或者修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式中，外周壁122的内周面在俯视中形成为跑道形状，但只要为环状则为何种形状都可以。外周壁122的内周面也可以形成为在俯视中为圆环状及矩形环状。

【产业上的利用可能性】

本发明能够利用于将多个令燃料燃烧而加热被加热物的燃烧加热器相互连结而成的燃烧加热系统。

Claims

1.一种燃烧加热系统，连结多个燃烧加热器而成，所述燃烧加热器具备：加热板；与上述加热板以板面相互面对的方式配置的配置板；配置在上述加热板和上述配置板之间的环状的外周壁；配置在上述加热板和上述配置板之间的分隔板；燃烧室，所述燃烧室沿上述外周壁布置，令燃料气体与作为上述外周壁的一部分的火焰稳定部位撞击而稳定火焰；将上述配置板和上述分隔板作为侧壁而令燃料气体朝向上述燃烧室流动的导入路；将上述加热板和上述分隔板作为侧壁而令排放气体从上述燃烧室向外部流动且经由上述分隔板利用排放气体的热预热燃料气体的导出路，其中，

具有连通路，配置于多个上述燃烧加热器的连结部，并且令各个上述燃烧室相互连通，

上述火焰稳定部位和上述连通路沿上述外周壁的高度方向并列设置。

2.根据权利要求1所述的燃烧加热系统，其特征在于，

上述外周壁的高度是火焰稳定所必须的上述火焰稳定部位的高度、和基于上述连通路的消焰距离而决定的上述连通路的高度的总和，所述连通路的消焰距离是上述连通路中的能够防止火焰向上述导入路侧进入的距离。

3.根据权利要求1所述的燃烧加热系统，其特征在于，

上述连通路配置于下述位置：使得连结的多个上述燃烧加热器的各上述燃烧室间的距离最短。

4.根据权利要求1所述的燃烧加热系统，其特征在于，

还具有：

与上述导入路连接而令燃料气体向上述燃烧加热器流动的第1配管部；

与上述导出路连接而令排放气体向上述燃烧加热器的外部流动的第2配管部；

令多个上述燃烧加热器的各自的上述第2配管部相互连通的连通管，

上述连通管具有流路面积比上述第2配管部大的扩大部。

5.根据权利要求4所述的燃烧加热系统，其特征在于，

上述第1配管部以及上述第2配管部的一方配置在另一方的内部而形成双套管。