JP2004225932A - Combustion device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To keep the superior ignition property by preventing the sagging and bending of a spark rod in a combustion device wherein a combustion gas is ignited by sparking between spark and ground rods. <P>SOLUTION: In a single type regenerative burner 12, an outer periphery of the spark rod 28 is covered by an insulating body 29, an outer periphery of the insulating member 29 is covered by a conductive protection pipe 30, and they are fixed to a thermal storage body 14. The insulating member 29 and the protection pipe 30 are extended near an igniting position, and a tip of the spark rod 28 is further extended to a flame generating position. The combustion gas is ignited by the spark generated between the spark rod 28 and the protection pipe 30. A tip part of the spark rod 28 used also as the flame rod detects the generation of flame. As the spark rod 28 is protected by the insulating body 29 and the protection pipe 30, its sagging and bending can be prevented, and further the superior ignition proper can be kept as a clearance between the spark rod 28 and the protection pipe 30 can be kept constant by the insulating body 29. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃焼ガスに着火するためのスパークロッドおよび火炎を検知するためのフレームロッドを備えた燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置として、シングル型蓄熱バーナが知られている。シングル型蓄熱バーナは、単一のバーナ本体と、複数の給排気通路を有する蓄熱体と、給気用ブロワと、給排気切換弁装置とを備え、給排気切換弁装置によって蓄熱体の複数の通路に給排気を交互に流通させ、給排気間で熱交換することにより、給気(燃焼用空気)を予熱すると共に排気温度を低下させることにより、熱効率を高めるものである。
【0003】
従来のシングル型蓄熱バーナにおける着火および火炎検知装置について、図7を参照して説明する。図7に示すシングル型蓄熱バーナ1では、ハニカム状の蓄熱体2の一端部にバーナ本体3が取付けられている。蓄熱体2には、そのハニカム形状によって、多数の給排気通路4、燃料ガス通路5およびパイロットエア通路6が形成されている。バーナ本体3には、蓄熱体2の給排気通路4に連通する複数の給排気口7が円周方向に沿って配置され、また、燃料ガス通路5およびパイロットエア通路6に連通するパイロット通路8が中央に配置されている。パイロット通路8の中心には、スパークロッド9が挿入されている。スパークロッド9の基端部は、蓄熱体2に挿通されて固定されている。パイロット通路8の内壁には、スパークロッド9の先端部に所定(2〜3mm程度)の隙間(スパークギャップ)をもって対向する一対のグランドロッド10が取付けられている。なお、図7中、符号11は、燃料ガスとパイロットエアとの混合を促進するためのバッフル板である。
【0004】
この構成により、蓄熱体2の燃料ガス通路5およびパイロットエア通路6からパイロット通路6内に燃料ガス及びパイロットエアを供給し、これらの混合気に、スパークロッド9とグランドロッド10との間でスパークを発生させて着火する。そして、一部の給排気口7から燃焼用エアを供給して燃焼を行い、残りの給排気口7から燃焼後の排ガスを排出する。そして、蓄熱体2の給排気通路4に給気(燃焼用エア)および排ガスを交互に通過させ、給排気間で熱交換を行って給気温度を高めると共に排気温度を低下させることにより、熱効率を高める。
【0005】
また、スパークロッド9は、火炎を検知するためのフレームロッドを兼ねており、燃焼時に生成されるイオンによってスパークロッド9(フレームロッド)に生じる電流を検知することにより、着火及び火炎の発生を検知することができる。このように、スパークロッド9がフレームロッドを兼ねることによって、着火および火炎検知装置を小型化することができる。着火装置と火炎検知装置とを一体化したバーナについては、例えば特許文献1および2に記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開昭61−180834号公報
【特許文献2】
特開平3−247914号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図7に示す従来の着火及び火炎検知装置を備えたシングル型蓄熱バーナ1では、次のような問題がある。
着火性を高めるべく、良好なスパークを得るためには、スパークギャップを一定に維持する必要がある。また、図8に示すように、スパークロッド9の先端部とグランドロッド10との間でスパークさせた場合のほうが、図9に示すように、スパークロッド9の側面とグランドロッド10との間でスパークさせた場合よりも良好なスパークを得ることができる。
【0008】
ところが、スパークロッド9は、基端側が蓄熱体2に固定され、先端部が自由端となっているため、燃焼時の高温によって垂れや曲りを生じてスパークギャップが変化しやすく、良好なスパークを維持することが困難である。これに対して、スパークロッド9の先端部を支持することが考えられるが、支持部材の焼損が問題となるため、実現は困難である。
【0009】
一方、火炎検知の感度を高めるためには、スパークロッド9(フレームロッド)を長くして、火炎にできるだけ深く挿入する必要がある。このようにした場合、スパークロッド9の先端部でスパークさせるためには、グランドロッド10を火炎にさらされる下流側に配置する必要があり、グランドロッド10の焼損の問題を生じる。このため、実際には、図9に示すように、スパークロッド9の先端を長くして火炎に深く挿入し、グランドロッド10は、火炎による焼損を抑制すべく上流側に配置して、スパークロッド10の側面部でスパークさせるようにしている。
【0010】
その結果、スパークロッド9の垂れや曲りにより、スパークギャップが変化して、良好なスパークを得ることができず、失火しやすくなるという問題があり、また、グランドロッド10が焼損した場合、バーナ本体3ごと交換する必要があり、メンテナンス性が悪いという問題がある。
【0011】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、スパークロッドの垂れや曲りを防止して、良好な着火性を維持することができる燃焼装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、スパークロッドとグランドロッドとの間でスパークさせて燃料ガスに着火する燃焼装置において、前記スパークロッドは、基端側が支持され、先端側が自由端とされて着火位置へ向けて延ばされ、支持部から着火位置付近までの外周が絶縁体で覆われ、さらに、該絶縁体の外周が保護管で覆われており、前記スパークロッドの先端部が前記絶縁体および前記保護管から延出されて火炎を検知するためのフレームロッドを兼ねていることを特徴とする。
このように構成したことにより、フレームロッドを兼ねるスパークロッドによって着火および火炎検知が行われ、スパークロッドが絶縁体及び保護管によって支持される。
請求項2の発明に係る燃焼装置は、上記請求項1の構成において、前記保護管は、前記グランドロッドを兼ねており、前記スパークロッドと前記保護管との間でスパークさせることを特徴とする。
このように構成したことにより、絶縁体によってスパークロッドと保護管との隙間(スパークギャップ)が一定に維持される。
請求項3の発明に係る燃焼装置は、上記請求項1または2の構成に加えて、燃焼用エアおよび排ガスを蓄熱体に交互に流通させて、熱交換によって燃焼用エアを予熱する蓄熱バーナであって、前記スパークロッドが前記蓄熱体によって支持されていることを特徴とする。
このように構成したことにより、スパークロッドは、蓄熱体から着火位置付近にわたって、絶縁体および保護管によって支持される。
また、請求項4の発明に係る燃焼装置は、上記請求項1ないし3のいずれかの構成において、前記スパークロッド、絶縁体および保護管を含む一体構造のスパークロッドアセンブリを備え、該スパークロッドアセンブリを前記スパークロッドの支持部に対して着脱可能としたことを特徴とする。
このように構成したことにより、スパークロッド、絶縁体および保護管を一体として、支持部に対して着脱することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態は、本発明に係る燃焼装置をシングル型蓄熱バーナに適用したものであり、図1に示すように、シングル型蓄熱バーナ12は、バーナ本体13と、蓄熱体14と、給排気切換弁装置15とを備えている。バーナ本体13は、中央部に、燃料ガス及びパイロットエアを流通させる円筒状のパイロット通路16を有し、その周囲に周方向に沿って配置された複数(図示の例では6個)の給排気口17が設けられている。
【0014】
蓄熱体14は、軸方向に沿って断面六角形の多数の通路を形成するハニカム構造体であり、一端がバーナ本体13の基端部に結合されている。蓄熱体14の多数の通路によって、バーナ本体13の各給排気口17に連通する給排気通路18、パイロット通路16に連通するパイロットエア通路19および燃料ガス通路20が形成されている。そして、多数の通路に高温の排ガスが流通する際、排ガスから熱を吸収して蓄熱し、これらの通路に燃焼用エアが流通する際、放熱して燃焼用エアを排ガス温度近くまで予熱する。
【0015】
給排気切換弁装置15は、蓄熱体14の他端部に結合されており、バーナ本体13の各給排気口17に連通する蓄熱体14の給排気通路18を順次、給気ポート21および排気ポート22に接続し、これらの接続を交互に切換えるロータリバルブ23を備えている。ロータリバルブ23は、モータ24によってギヤ25、26を介して駆動され、給排気通路18の一部(例えば6つ給排気口17の内の2つに連通されたもの)を給気ポート21に接続し、同時に、残り(例えば6つ給排気口17の内の残りの4つに連通されたもの)を排気ポート22に接続し、順次、給排気ポート21、22への接続を交互に切換える。給排気切換弁装置15の給気ポート21には、燃焼用エアを供給するための給気ブロワが接続され、排気ポート22には、排ガスを排出するための排気筒が接続される。
【0016】
バーナ本体13、蓄熱体14及び給排気切換弁装置15の中心部には、給排気切換弁装置15側からスパークロッドアセンブリ27が挿通されている。スパークロッドアセンブリ27は、図2及び図3に示すように、スパークロッド28の外周が絶縁体29で被覆され、さらに、絶縁体29の外周が導電性の保護管30で覆われており、スパークロッド28の先端部が絶縁体29及び保護管30から突出されている。絶縁体29は、Al2O3、MgO2等の必要な絶縁性、耐熱性および強度を有するセラミックス等とすることができる。保護管30は、スパークロッド28との間でスパークを発生させるグランドロッドを兼ねており、例えばニッケルをベースとした耐熱合金とすることができる。
【0017】
保護管30の基端側は、燃料ガス管31によって覆われており、保護管30と燃料ガス管31との間に環状ガス通路32が形成されている。燃料ガス管31は、保護管30の基端部に固定された結合部材33に嵌合されて固定されており、環状ガス通路32が結合部材33に形成された通路34に連通されている。スパークロッド28の基端部の端子には、給電線35が接続され、保護管30の基端部には、給電板36が取付けられており、給電板36とスパークロッド28とは、絶縁カバー37によって絶縁されている。
【0018】
スパークロッドアセンブリ27は、給排気切換弁装置15、蓄熱体14およびバーナ本体13の中心部に挿入されており、保護管30および燃料ガス管31の先端部が蓄熱体14に嵌合され、また、結合部材33が給排気切換弁装置15のケースに嵌合されて固定されている。そして、環状ガス通路32は、蓄熱体14の燃料ガス通路20に連通され、また、結合部材33の通路34を介して、燃料ガス供給源に接続されている。燃料ガス管31は、給排気切換弁装置15に設けられたパイロットエア管38に挿通されて、燃料ガス管31とパイロットエア管38との間に環状エア通路39が形成され、この環状エア通路は、蓄熱体14のパイロットエア通路19に連通され、また、給排気切換弁装置15に形成された通路40を介して給気ブロワに接続されている。
【0019】
絶縁体29及び保護管30の先端部は、バーナ本体13のパイロット通路16内の着火位置付近まで延ばされている。スパークロッド28の先端部は、絶縁体29および保護管30の先端部から延出され、パイロット通路16から外部に突出して火炎生成位置へ延ばされており、スパークロッド28が火炎を検知するためのフレームロッドを兼ねている。パイロット通路16内には、蓄熱体14の燃料ガス通路20から供給される燃料ガスとパイロットエア通路19から供給されるパイロットエアとを適度に混合するためのバッフル板41が設けられている。
【0020】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
燃料ガス供給源からの燃料ガスは、通路34、環状ガス通路32、燃料ガス通路19を介して、バーナ本体13のパイロット通路16内に供給される。給気ブロワからのパイロットエアは、通路40、環状エア通路39およびパイロットエア通路19を介して、パイロット通路16内に供給される。給電線35および給電板36への給電によって、スパークロッド28と保護管30との間でスパークさせて、パイロット通路16内の燃料ガスとパイロットエアとの混合気に着火すする。
【0021】
給気ブロワからの燃焼用エアは、給気ポート21、ロータリバルブ23、一部の給排気通路18を通って、バーナ本体13の一部の給排気口17から燃焼空間へ供給されて、燃料ガスを燃焼させる。同時に、燃焼後の排ガスは、残りの給排気口17および給排気通路18を通り、ロータリバルブ23を介して排気ポート22から排出される。このとき、ロータリバルブ23によって、蓄熱体14の給排気通路18に燃焼用エアと排ガスとを交互に通過させて、給排気間で熱交換することにより、燃焼用エアを予熱すると共に、排ガス温度を低下させて熱効率を高める。
【0022】
燃料ガスの着火後は、フレームロッドを兼ねるスパークロッド28に生じる電流を監視することにより、燃焼時に生成されるイオンによってスパークロッド28に生じる電流に基づいて火炎の発生を検知する。
【0023】
パイロット通路16内において、スパークロッド28は、絶縁体29および保護管30によって支持および保護されるので、火炎にさらされても、曲りや垂れが生じることがない。これにより、スパークロッド28の先端部を火炎に深く挿入することができ、火炎の検出感度を高めることができる。絶縁体29および保護管30から突出したスパークロッドの先端部が変形しても、スパークロッド28とグランドロッドを兼ねる保護管30との間のスパークギャップは、絶縁体29によって一定に維持されるので、良好な着火性を確保することができる。絶縁体29は、保護管30によって覆われて保護されているので、損傷しにくく、また、万一、損傷した場合でも脱落することがなく、絶縁性を維持することができる。
【0024】
フレームロッドを兼ねるスパークロッド28とグランドロッドを兼ねる保護管30と、これらの間の絶縁体29とを一体化してスパークロッドアセンブリ27としたことにより、小型化を図ることができる。また、保護管30またはスパークロッド28が焼損等によって劣化した場合には、スパークロッドアセンブリ27として、簡単に交換することができ、バーナ本体13等を交換する必要がないので、メンテナンス性に優れる。
【0025】
バーナ本体13を交換することなく、絶縁体29および保護管30の長さを変えるだけで、スパーク発生位置(着火位置)を調整することができるので、混合気の着火限界範囲に応じて、容易にスパーク発生位置を調整することができ、確実な着火を可能にすることができる。この場合、スパークロッド28と絶縁体29および保護管30とを可動式にして、伸縮させることにより、スパーク発生位置および火炎検知位置を調整可能とすることもできる。
【0026】
上記実施形態において、図4に示すように、スパークロッドアセンブリ27の絶縁体29の外径が大きい場合、保護管30の先端部を内側へ延ばして縮径し、又は、内側に突出させて突出部30Aを形成することにより、スパークロッド28と保護管30との隙間を小さくすることができ、スパークギャップSを調整することができる。
【0027】
また、図5に示すように、絶縁体29の外径が小さい場合、保護管30の先端部から絶縁体29を突出させることにより、スパークロッド28と保護管30との隙間を大きくすることができ、スパークギャップSを調整することができる。
【0028】
なお、上記実施形態では、スパークロッド28と保護管30との間でスパークさせているが、図6に示すように、パイロット通路16内に、スパークロッド28に対向させて、グランドロッド42を別途設け、上述の従来例のように、スパークロッド28とグランドロッド42との間でスパークさせるようにすることもできる。このようにした場合、絶縁体29および保護管30によって、スパークロッド28の支持を確実に行うことができ、スパークロッド20の変形によるスパークギャップの変動を抑制することができる。ただし、グランドロッド42がスパークロッドアセンブリ27と別体になるので、グランドロッド42の焼損に対しては、上記従来例と同様の対応が必要となる。
【0029】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る燃焼装置によれば、スパークロッドの垂れや曲りを防止して、良好な着火性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るシングル型蓄熱バーナの縦断面図である。
【図2】図1に示す装置のスパークロッドアセンブリの縦断面図である。
【図3】図2に示すスパークロッドアセンブリの先端部の拡大図である。
【図4】図2に示すスパークロッドアセンブリの先端部の変形例を示す拡大図である。
【図5】図2に示すスパークロッドアセンブリの先端部の他の変形例を示す拡大図である。
【図6】図1に示す装置において、パイロット通路内にグランドロッドを設けた変形例を示すパイロット通路部の拡大図である。
【図7】従来のシングル型蓄熱バーナの先端部の縦断面図である。
【図8】図7に示す従来例において、スパークロッドの先端部とグランドロッドとの間でスパークさせる場合の着火部を拡大して示す概略図である。
【図9】図7に示す従来例において、スパークロッドの側面部とグランドロッドとの間でスパークさせる場合の着火部を拡大して示す概略図である。
【符号の説明】
12 シングル型蓄熱バーナ(燃焼装置)
14 蓄熱体
27 スパークロッドアセンブリ
28 スパークロッド
29 絶縁体
30 保護管
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a combustion device provided with a spark rod for igniting combustion gas and a frame rod for detecting a flame.
[0002]
[Prior art]
A single-type heat storage burner is known as a combustion device for burning fuel gas. The single-type heat storage burner includes a single burner main body, a heat storage body having a plurality of supply / exhaust passages, an air supply blower, and a supply / exhaust switching valve device. By alternately circulating the supply and exhaust air in the passage and exchanging heat between the supply and exhaust, the air supply (combustion air) is preheated and the exhaust temperature is lowered, thereby increasing the thermal efficiency.
[0003]
An ignition and flame detection device in a conventional single-type heat storage burner will be described with reference to FIG. In the single-type heat storage burner 1 shown in FIG. 7, a burner main body 3 is attached to one end of a honeycomb-shaped heat storage body 2. A large number of supply / exhaust passages 4, fuel gas passages 5, and pilot air passages 6 are formed in the heat storage body 2 by its honeycomb shape. A plurality of supply / exhaust ports 7 communicating with the supply / exhaust passage 4 of the heat storage body 2 are arranged in the burner main body 3 along the circumferential direction, and a pilot passage 8 communicating with the fuel gas passage 5 and the pilot air passage 6. Are arranged in the center. A spark rod 9 is inserted into the center of the pilot passage 8. The base end of the spark rod 9 is inserted and fixed in the heat storage body 2. A pair of ground rods 10 are attached to the inner wall of the pilot passage 8 so as to oppose the tip of the spark rod 9 with a predetermined gap (spark gap) of about 2 to 3 mm. In FIG. 7, reference numeral 11 denotes a baffle plate for promoting mixing of fuel gas and pilot air.
[0004]
With this configuration, the fuel gas and the pilot air are supplied from the fuel gas passage 5 and the pilot air passage 6 of the regenerator 2 into the pilot passage 6, and the mixture thereof is sparked between the spark rod 9 and the ground rod 10. To ignite. Then, combustion air is supplied from some of the supply and exhaust ports 7 to perform combustion, and the exhaust gas after combustion is discharged from the remaining supply and exhaust ports 7. Then, the supply air (combustion air) and the exhaust gas are alternately passed through the supply / exhaust passage 4 of the heat storage body 2, and heat exchange is performed between the supply / exhaust air to increase the supply air temperature and to lower the exhaust gas temperature, thereby achieving thermal efficiency. Enhance.
[0005]
The spark rod 9 also serves as a flame rod for detecting a flame, and detects ignition and generation of a flame by detecting a current generated in the spark rod 9 (flame rod) by ions generated during combustion. can do. Thus, the ignition and flame detection device can be downsized by using the spark rod 9 also as the frame rod. Patent References 1 and 2 disclose a burner in which an ignition device and a flame detection device are integrated.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-61-180834 [Patent Document 2]
JP-A-3-247914
[Problems to be solved by the invention]
However, the single-type heat storage burner 1 provided with the conventional ignition and flame detection device shown in FIG. 7 has the following problems.
In order to obtain a good spark in order to enhance the ignitability, it is necessary to keep the spark gap constant. In addition, as shown in FIG. 8, when sparking is performed between the tip end of the spark rod 9 and the ground rod 10, as shown in FIG. A better spark can be obtained than when sparking is performed.
[0008]
However, since the base end of the spark rod 9 is fixed to the heat storage body 2 and the distal end is a free end, the spark gap easily changes due to dripping or bending due to high temperature during combustion, and a good spark is generated. Difficult to maintain. On the other hand, it is conceivable to support the tip portion of the spark rod 9, but it is difficult to realize the problem because burnout of the support member becomes a problem.
[0009]
On the other hand, in order to increase the sensitivity of flame detection, it is necessary to lengthen the spark rod 9 (frame rod) and insert it as deep as possible into the flame. In this case, in order to spark at the tip of the spark rod 9, the ground rod 10 needs to be arranged on the downstream side exposed to the flame, which causes a problem of burning of the ground rod 10. Therefore, in practice, as shown in FIG. 9, the tip of the spark rod 9 is lengthened and inserted deeply into the flame, and the ground rod 10 is disposed on the upstream side to suppress burning by the flame. A spark is formed on the side surface of the ten.
[0010]
As a result, the spark gap changes due to the drooping or bending of the spark rod 9, so that it is not possible to obtain a good spark, and there is a problem that a misfire is easily caused. It is necessary to replace every three, and there is a problem that maintenance is poor.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a combustion device that can prevent a spark rod from sagging or bending and maintain good ignitability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a combustion apparatus that ignites a fuel gas by sparking between a spark rod and a ground rod, wherein the spark rod has a base end supported and a tip end. The spark rod has a free end extending toward the ignition position, an outer periphery from the support portion to the vicinity of the ignition position is covered with an insulator, and an outer periphery of the insulator is covered with a protective tube. Is characterized in that a front end portion thereof extends from the insulator and the protective tube and also serves as a frame rod for detecting a flame.
With this configuration, ignition and flame detection are performed by the spark rod also serving as the frame rod, and the spark rod is supported by the insulator and the protection tube.
According to a second aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to the first aspect, the protection tube also serves as the ground rod, and causes sparking between the spark rod and the protection tube. .
With such a configuration, the gap between the spark rod and the protective tube (spark gap) is kept constant by the insulator.
A combustion apparatus according to a third aspect of the present invention is a heat storage burner that, in addition to the configuration of the first or second aspect, alternately circulates combustion air and exhaust gas through the heat storage body and preheats the combustion air by heat exchange. The spark rod is supported by the heat storage body.
With such a configuration, the spark rod is supported by the insulator and the protection tube from the heat storage body to the vicinity of the ignition position.
A combustion apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the combustion apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising a spark rod assembly having an integral structure including the spark rod, an insulator, and a protection tube. Can be attached to and detached from the support portion of the spark rod.
With this configuration, the spark rod, the insulator, and the protection tube can be integrally attached to and detached from the support portion.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, the combustion device according to the present invention is applied to a single-type heat storage burner. As shown in FIG. 1, the single-type heat storage burner 12 includes a burner main body 13, a heat storage body 14, and a supply / exhaust switch. And a valve device 15. The burner main body 13 has a cylindrical pilot passage 16 at the center thereof for passing fuel gas and pilot air, and a plurality (six in the illustrated example) of supply / exhaust arranged around the circumference along the circumferential direction. A mouth 17 is provided.
[0014]
The heat storage body 14 is a honeycomb structure that forms a number of passages having a hexagonal cross section along the axial direction, and has one end connected to the base end of the burner main body 13. A large number of passages of the heat storage body 14 form a supply / exhaust passage 18 communicating with each supply / exhaust port 17 of the burner body 13, a pilot air passage 19 communicating with the pilot passage 16, and a fuel gas passage 20. When high-temperature exhaust gas flows through many passages, heat is absorbed from the exhaust gas and heat is stored. When combustion air flows through these passages, heat is released and the combustion air is preheated to near the exhaust gas temperature.
[0015]
The air supply / exhaust switching valve device 15 is coupled to the other end of the heat storage body 14, and sequentially passes through the air supply / exhaust passage 18 of the heat storage body 14 that communicates with each air supply / exhaust port 17 of the burner body 13. A rotary valve 23 is connected to the port 22 and switches these connections alternately. The rotary valve 23 is driven by a motor 24 via gears 25 and 26, and connects a part of the supply / exhaust passage 18 (for example, one connected to two of the six supply / exhaust ports 17) to the intake port 21. At the same time, the rest (for example, those connected to the remaining four of the six supply / exhaust ports 17) are connected to the exhaust port 22, and the connection to the supply / exhaust ports 21 and 22 is sequentially switched in turn. . The air supply port 21 of the air supply / exhaust switching valve device 15 is connected to an air supply blower for supplying combustion air, and the exhaust port 22 is connected to an exhaust pipe for discharging exhaust gas.
[0016]
A spark rod assembly 27 is inserted through the center of the burner body 13, the heat storage body 14, and the supply / exhaust switching valve device 15 from the supply / exhaust switching valve device 15 side. As shown in FIGS. 2 and 3, the spark rod assembly 27 has an outer periphery of a spark rod 28 covered with an insulator 29, and an outer periphery of the insulator 29 covered with a conductive protective tube 30. The tip of the rod 28 protrudes from the insulator 29 and the protection tube 30. The insulator 29 can be made of ceramics having necessary insulation, heat resistance and strength, such as Al2O3 and MgO2. The protection tube 30 also serves as a ground rod for generating a spark with the spark rod 28, and may be, for example, a heat-resistant alloy based on nickel.
[0017]
The base end side of the protection pipe 30 is covered with a fuel gas pipe 31, and an annular gas passage 32 is formed between the protection pipe 30 and the fuel gas pipe 31. The fuel gas pipe 31 is fitted and fixed to a coupling member 33 fixed to the base end of the protection pipe 30, and the annular gas passage 32 communicates with a passage 34 formed in the coupling member 33. A power supply line 35 is connected to a terminal at a base end of the spark rod 28, and a power supply plate 36 is attached to a base end of the protective tube 30. The power supply plate 36 and the spark rod 28 are separated from each other by an insulating cover. Insulated by 37.
[0018]
The spark rod assembly 27 is inserted into the supply / exhaust switching valve device 15, the heat storage body 14, and the center of the burner main body 13, and the distal ends of the protection tube 30 and the fuel gas pipe 31 are fitted to the heat storage body 14, and The coupling member 33 is fitted and fixed to the case of the supply / exhaust switching valve device 15. The annular gas passage 32 communicates with the fuel gas passage 20 of the heat storage unit 14 and is connected to a fuel gas supply source via a passage 34 of the coupling member 33. The fuel gas pipe 31 is inserted into a pilot air pipe 38 provided in the supply / exhaust switching valve device 15 to form an annular air passage 39 between the fuel gas pipe 31 and the pilot air pipe 38. Is connected to a pilot air passage 19 of the heat storage unit 14 and is connected to an air supply blower via a passage 40 formed in the air supply / exhaust switching valve device 15.
[0019]
The distal end portions of the insulator 29 and the protection tube 30 are extended to near the ignition position in the pilot passage 16 of the burner body 13. The tip of the spark rod 28 extends from the insulator 29 and the tip of the protective tube 30, projects outward from the pilot passage 16 and extends to a flame generating position, and the spark rod 28 detects a flame. Also serves as a frame rod. In the pilot passage 16, a baffle plate 41 for appropriately mixing the fuel gas supplied from the fuel gas passage 20 of the heat storage unit 14 and the pilot air supplied from the pilot air passage 19 is provided.
[0020]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The fuel gas from the fuel gas supply source is supplied into the pilot passage 16 of the burner body 13 via the passage 34, the annular gas passage 32, and the fuel gas passage 19. The pilot air from the air supply blower is supplied into the pilot passage 16 through the passage 40, the annular air passage 39, and the pilot air passage 19. By supplying power to the power supply line 35 and the power supply plate 36, a spark is generated between the spark rod 28 and the protection tube 30 to ignite a mixture of fuel gas and pilot air in the pilot passage 16.
[0021]
Combustion air from the air supply blower passes through an air supply port 21, a rotary valve 23, and a part of an air supply / exhaust passage 18, is supplied from a part of an air supply / exhaust port 17 of the burner main body 13 to the combustion space, and Burn the gas. At the same time, the exhaust gas after combustion passes through the remaining supply / exhaust port 17 and supply / exhaust passage 18 and is discharged from the exhaust port 22 via the rotary valve 23. At this time, the combustion air and the exhaust gas are alternately passed through the supply / exhaust passage 18 of the heat storage unit 14 by the rotary valve 23, and heat is exchanged between the supply / exhaust air to preheat the combustion air and to reduce the exhaust gas temperature. Reduce the thermal efficiency.
[0022]
After the ignition of the fuel gas, the generation of a flame is detected based on the current generated in the spark rod 28 by the ions generated during combustion by monitoring the current generated in the spark rod 28 also serving as the flame rod.
[0023]
In the pilot passage 16, the spark rod 28 is supported and protected by the insulator 29 and the protection tube 30, so that it does not bend or sag even when exposed to a flame. Thus, the tip of the spark rod 28 can be inserted deeply into the flame, and the flame detection sensitivity can be increased. Even if the tip of the spark rod protruding from the insulator 29 and the protection tube 30 is deformed, the spark gap between the spark rod 28 and the protection tube 30 also serving as a ground rod is maintained constant by the insulator 29. , Good ignitability can be ensured. Since the insulator 29 is covered and protected by the protective tube 30, it is hard to be damaged, and even if it is damaged, it does not fall off and the insulation can be maintained.
[0024]
The spark rod assembly 27 is formed by integrating the spark rod 28 also serving as a frame rod, the protective tube 30 also serving as a ground rod, and the insulator 29 therebetween, whereby the size can be reduced. Further, when the protection tube 30 or the spark rod 28 is deteriorated due to burnout or the like, the spark rod assembly 27 can be easily replaced, and the burner main body 13 and the like do not need to be replaced.
[0025]
The spark generation position (ignition position) can be adjusted only by changing the lengths of the insulator 29 and the protection tube 30 without replacing the burner body 13, so that the spark generation position can be easily adjusted according to the ignition limit range of the air-fuel mixture. Thus, the spark generation position can be adjusted, and reliable ignition can be performed. In this case, the spark generation position and the flame detection position can be adjusted by making the spark rod 28, the insulator 29, and the protection tube 30 movable and expanding and contracting.
[0026]
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, when the outer diameter of the insulator 29 of the spark rod assembly 27 is large, the distal end of the protective tube 30 is extended inward to reduce the diameter, or is projected inward to protrude. By forming the portion 30A, the gap between the spark rod 28 and the protective tube 30 can be reduced, and the spark gap S can be adjusted.
[0027]
Further, as shown in FIG. 5, when the outer diameter of the insulator 29 is small, the gap between the spark rod 28 and the protective tube 30 can be increased by projecting the insulator 29 from the tip of the protective tube 30. Thus, the spark gap S can be adjusted.
[0028]
In the above-described embodiment, the spark is formed between the spark rod 28 and the protection tube 30. However, as shown in FIG. It is also possible to provide a spark between the spark rod 28 and the ground rod 42 as in the above-described conventional example. In this case, the spark rod 28 can be reliably supported by the insulator 29 and the protection tube 30, and the fluctuation of the spark gap due to the deformation of the spark rod 20 can be suppressed. However, since the ground rod 42 is separate from the spark rod assembly 27, the same measures as in the above-described conventional example are required for burnout of the ground rod 42.
[0029]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the combustion device of the present invention, it is possible to prevent the spark rod from sagging or bending, and to maintain good ignitability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a single-type heat storage burner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a spark rod assembly of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a distal end portion of the spark rod assembly shown in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view showing a modification of the distal end portion of the spark rod assembly shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing another modification of the distal end portion of the spark rod assembly shown in FIG.
FIG. 6 is an enlarged view of a pilot passage portion showing a modification in which a ground rod is provided in the pilot passage in the device shown in FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a tip portion of a conventional single-type heat storage burner.
8 is an enlarged schematic view showing an ignition portion when sparking is caused between the tip of the spark rod and the ground rod in the conventional example shown in FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram showing, in an enlarged manner, an ignition portion in the case of sparking between the side portion of the spark rod and the ground rod in the conventional example shown in FIG.
[Explanation of symbols]
12 Single type heat storage burner (combustion device)
14 Thermal Storage 27 Spark Rod Assembly 28 Spark Rod 29 Insulator 30 Protection Tube

Claims (4)

スパークロッドとグランドロッドとの間でスパークさせて燃料ガスに着火する燃焼装置において、前記スパークロッドは、基端側が支持され、先端側が自由端とされて着火位置へ向けて延ばされ、支持部から着火位置付近までの外周が絶縁体で覆われ、さらに、該絶縁体の外周が保護管で覆われており、前記スパークロッドの先端部が前記絶縁体および前記保護管から延出されて火炎を検知するためのフレームロッドを兼ねていることを特徴とする燃焼装置。In a combustion device that ignites a fuel gas by sparking between a spark rod and a ground rod, the spark rod has a base end supported, a distal end set as a free end and extended toward an ignition position, and a support portion. To the vicinity of the ignition position are covered with an insulator, and furthermore, the outer periphery of the insulator is covered with a protective tube, and the tip of the spark rod is extended from the insulator and the protective tube to form a flame. A combustion device characterized in that it also serves as a frame rod for detecting the pressure. 前記保護管は、前記グランドロッドを兼ねており、前記スパークロッドと前記保護管との間でスパークさせることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the protection tube also serves as the ground rod, and causes sparking between the spark rod and the protection tube. 3. 燃焼用エアおよび排ガスを蓄熱体に交互に流通させて、熱交換によって燃焼用エアを予熱する蓄熱バーナであって、前記スパークロッドが前記蓄熱体によって支持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼装置。2. A heat storage burner for preheating the combustion air by heat exchange by alternately circulating combustion air and exhaust gas through the heat accumulator, wherein the spark rod is supported by the heat accumulator. Or the combustion device according to 2. 前記スパークロッド、絶縁体および保護管を含む一体構造のスパークロッドアセンブリを備え、該スパークロッドアセンブリを前記スパークロッドの支持部に対して着脱可能としたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の燃焼装置。4. The spark rod assembly according to claim 1, further comprising a spark rod assembly having an integral structure including the spark rod, an insulator, and a protection tube, wherein the spark rod assembly is detachable from a support portion of the spark rod. A combustion device according to any one of the above.
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