JP2009192213A - Combustor and power generating device using the combustor - Google Patents

Combustor and power generating device using the combustor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustor and a power generating device using the combustor capable of forming flame with high exoergic density while suppressing the discharge of a harmful matter. <P>SOLUTION: Multiple micro burners 20 forming micro flame being extremely little flame are closely spaced in a combustion part 25 provided in the center of a support plate 3 of the combustor 1. Since any of the micro flame is semi-spherical, an object to be heated can be brought close to a surface of the flame. By this, heat generated from the surface of the flame can be efficiently transferred to the object. Since the micro flame does not cause turbulent flow like common flame and its scale is small, the generation of the harmful matter is small. Since the micro flame has a diffusion advantage even if an orientation is changed, a semi-spherical shape can be constantly maintained. By this, the combustor 1 can be carried by a hand, and heating can be carried out by bringing the combustion part 25 close to a particular portion of the object such as an upper face or a side face in parallel with a heating object face. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃焼器及び当該燃焼器を用いた発電装置に関し、詳細には、微小火炎であるマイクロフレームを形成可能なバーナを複数備えた燃焼器及び当該燃焼器を用いた発電装置に関する。   The present invention relates to a combustor and a power generation device using the combustor, and more particularly to a combustor including a plurality of burners capable of forming a micro flame that is a micro flame and a power generation device using the combustor.

従来より、加熱用の燃焼器であるコンロには、ブンゼン燃焼式のコンロ用バーナが採用されている(例えば、特許文献1参照)。このコンロ用バーナは環状のバーナ本体を備え、その周方向には多数の炎孔が列設されている。さらにバーナ本体には混合管が一体に設けられ、その混合管の基部にはガスノズルが配置されている。従って、ガスノズルから燃料ガスが噴出すると、その燃料ガスの噴出圧によって基部から一次空気が供給され、混合管内で混合されてバーナ本体の炎孔から吐出されて燃焼するようになっている。   Conventionally, a bunsen combustion type burner for a stove has been adopted as a stove which is a combustor for heating (for example, see Patent Document 1). This stove burner includes an annular burner body, and a large number of flame holes are arranged in the circumferential direction. Further, a mixing tube is integrally provided in the burner body, and a gas nozzle is disposed at the base of the mixing tube. Therefore, when the fuel gas is ejected from the gas nozzle, the primary air is supplied from the base portion by the ejection pressure of the fuel gas, mixed in the mixing tube, discharged from the flame hole of the burner body, and combusted.

特開2000−193211号公報JP 2000-193211 A

しかしながら、特許文献1に記載のコンロ用バーナは無駄な発熱が多いという問題点があった。例えば、湯を沸かすのに大きな火炎は不要である。さらに、炎の燃焼面は特殊環境でない限り、約1mm程度の厚さに発熱部が集中していることが知られている。つまり、火炎は大きくても小さくても、発熱は「表面付近」でしか起きていない。従って、大きな発熱量が必要であれば、単純に火炎を大きくして表面積を増やせばよいのであるが、逆に無駄な発熱が増えてしまうという問題点があった。また、外部擾乱等によって火炎に乱流が起きた場合は、燃え残りやすすといった有害物が多く排出されるので、環境衛生的に好ましくなくなかった。   However, the stove burner described in Patent Document 1 has a problem that a lot of wasteful heat is generated. For example, a large flame is not required to boil hot water. Furthermore, it is known that the heat generating parts are concentrated to a thickness of about 1 mm unless the flame combustion surface is in a special environment. In other words, regardless of whether the flame is large or small, heat generation occurs only "near the surface". Therefore, if a large calorific value is required, it is sufficient to simply increase the flame to increase the surface area, but there is a problem that wasteful heat generation increases. In addition, when turbulent flow occurs in the flame due to external disturbance or the like, many harmful substances such as unburned residue and soot are discharged, which is not preferable in terms of environmental hygiene.

また、一般的なブンゼンバーナでは、上下に延びる筒状の本体の先端に拡散火炎を形成するが、本体を傾けると火炎が浮力の影響を受けてしまうため、火炎が揺れたり変形してしまう。これは一般に拡散火炎には重力と逆方向への指向性を持つものとされているからである。学術的にいえば、燃焼場における輸送過程において、重力が誘起する自然対流が拡散場を通じて燃焼状態に影響を与えていることに他ならない。そこで、本体を傾けた状態で火炎の形状を保持させるには、例えば燃料ガスの噴出量を多くすればよいのであるが、燃料ガスを無駄に消費してしまうので好ましくない。つまり、ブンゼンバーナを備える燃焼器を傾けて使用するためには、燃料ガスの噴出量を増加しなければならないので、小型で使い勝手のよい燃焼器の開発を妨げる1つの要因となっていた。   Further, in a general Bunsen burner, a diffusion flame is formed at the tip of a cylindrical main body that extends vertically, but if the main body is tilted, the flame is affected by buoyancy, so that the flame shakes or deforms. This is because diffusion flames generally have directivity in the opposite direction to gravity. Scientifically speaking, gravity-induced natural convection influences the combustion state through the diffusion field in the transport process in the combustion field. Therefore, in order to maintain the shape of the flame with the main body tilted, for example, the amount of ejection of the fuel gas may be increased, but this is not preferable because the fuel gas is wasted. In other words, in order to use a combustor equipped with a Bunsen burner at an angle, the amount of fuel gas ejected must be increased, which is one factor that hinders the development of a compact and easy-to-use combustor.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、有害物の排出を抑制しつつ、発熱密度の高い火炎を形成できる燃焼器および当該燃焼器を用いた発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a combustor capable of forming a flame having a high heat generation density while suppressing discharge of harmful substances, and a power generation apparatus using the combustor. For the purpose.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の燃焼器は、無次元数であるフルード数をFr、レイノルズ数をRe、燃料ガスの噴出速度をU(m/sec)、管内径をL(m)、重力加速度をg(m/sec)、動粘性係数ν(m/sec)とした場合に、Fr=U(Lg)−1/2>1、かつRe=ULν−1<100の関係を満たすことによって、輝炎を含まない半球状の微小火炎であるマイクロフレームを先端に形成する管状の複数のバーナと、当該複数のバーナを支持する支持手段と、前記複数のバーナに燃料ガスを各々供給する燃料ガス供給手段とを備えている。 In order to achieve the above object, the combustor according to the first aspect of the present invention is a dimensionless Froude number, a Reynolds number Re, a fuel gas injection speed U (m / sec), and a tube inner diameter. When L (m), gravitational acceleration is g (m / sec 2 ), and kinematic viscosity coefficient ν (m 2 / sec), Fr = U (Lg) −1/2 > 1 and Re = ULν −1 By satisfying the relationship <100, a plurality of tubular burners that form a microframe that is a hemispherical micro flame not containing a luminous flame at the tip, a supporting means that supports the plurality of burners, and the plurality of burners And a fuel gas supply means for supplying each of the fuel gas.

また、請求項2に係る発明の燃焼器は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記支持手段は筐体であって、前記複数のバーナは、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面から各先端を外部に突出した状態で支持され、前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなる燃焼部が形成され、前記燃料ガス供給手段は、前記筐体の側壁に設けられた燃料ガス供給口と、前記筐体の内側に設けられ、前記燃料ガス供給口から供給された燃料ガスを一時的に貯留する燃料ガス室とから構成されている。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the support means is a casing, and the plurality of burners are disposed on the tip side inside the casing. And a combustion portion formed by collecting the tips of the plurality of burners on the one surface. The fuel gas supply means is provided with a fuel gas supply port provided on a side wall of the casing, and provided inside the casing, and temporarily supplies the fuel gas supplied from the fuel gas supply port. It is comprised from the fuel gas chamber to store.

また、請求項3に係る発明の燃焼器は、請求項2に記載の発明の構成に加え、互いに隣り合う前記バーナの中心軸間の距離から前記バーナの外径を差し引いたバーナ間隔が3.0mm以上であって、前記バーナの前記筐体の前記一面から前記バーナの先端までの長さが3.0mm以上であることを特徴とする。   In addition to the configuration of the invention according to claim 2, the combustor of the invention according to claim 3 has a burner interval obtained by subtracting the outer diameter of the burner from the distance between the central axes of the burners adjacent to each other. It is 0 mm or more, and the length from the one surface of the casing of the burner to the tip of the burner is 3.0 mm or more.

また、請求項4に係る発明の燃焼器は、請求項2又は3に記載の発明の構成に加え、前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられ、前記燃料ガス室を仕切ることによって複数のガス室を形成する少なくとも1つの隔壁が設けられ、前記複数のバーナは、前記複数の燃料ガス室に各々対応する複数のバーナ群で構成され、前記一面に最も近い燃料ガス室に対応する前記バーナ群において、前記バーナの前記他端は、対応する前記燃料ガス室まで延設され、前記隔壁の前記一面側とは反対側に位置する前記燃料ガス室に対応する前記バーナ群において、前記バーナの前記他端は、前記隔壁を貫通して、対応する前記燃料ガス室まで延設され、前記ガス供給口は、前記複数の燃料ガス室に各々対応する位置に各々設けられ、複数の前記燃料ガス供給口には、外部から燃料ガスを供給する燃料ガス供給管が各々接続され、当該燃料ガス供給管には、内側の流路を開閉する開閉弁が設けられている。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect of the invention, the combustor is provided on the inner side of the casing in parallel with the one surface and partitions the fuel gas chamber. Provided with at least one partition wall forming a plurality of gas chambers, wherein the plurality of burners are composed of a plurality of burner groups each corresponding to the plurality of fuel gas chambers, and correspond to the fuel gas chamber closest to the one surface. In the burner group, the other end of the burner extends to the corresponding fuel gas chamber, and in the burner group corresponding to the fuel gas chamber located on the side opposite to the one surface side of the partition wall, The other end of the burner extends through the partition to the corresponding fuel gas chamber, and the gas supply port is provided at a position corresponding to each of the plurality of fuel gas chambers. Fuel gas The sheet inlet are connected fuel gas supply pipes each supplying a fuel gas from the outside, the said fuel gas supply pipe, the on-off valve is provided for opening and closing the inside flow path.

また、請求項5に係る発明の燃焼器は、請求項4に記載の発明の構成に加え、前記バーナ群を構成する前記バーナの数は、前記バーナ群毎に異なることを特徴とする。   Moreover, the combustor of the invention which concerns on Claim 5 adds to the structure of the invention of Claim 4, and the number of the said burners which comprise the said burner group differs for every said burner group, It is characterized by the above-mentioned.

また、請求項6に係る発明の燃焼器は、請求項4又は5に記載の発明の構成に加え、前記開閉弁は電磁弁であって、前記燃焼部の火力を切り替える切替手段と、当該切替手段による火力の切り替えに基づいて、複数の前記電磁弁を制御する制御手段とを備えている。   According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth or fifth aspect, the on-off valve is an electromagnetic valve, and switching means for switching the thermal power of the combustion section; Control means for controlling the plurality of electromagnetic valves based on switching of the thermal power by the means.

また、請求項7に係る発明の燃焼器は、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の構成に加え、前記燃料ガス供給手段は、燃料ガスに酸素又は空気を混合した混合ガスを前記複数のバーナに各々供給することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the combustor may further include a fuel gas supply unit configured to mix a mixed gas obtained by mixing oxygen or air with a fuel gas. Each of the plurality of burners is supplied.

また、請求項8に係る発明の燃焼器は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記複数のバーナに酸素又は空気を各々供給する酸化剤ガス供給手段を備え、前記バーナは、内筒と外筒とを有する二重管構造を有し、前記内筒の内側には、前記ガス供給手段から供給される燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成され、前記内筒と前記外筒とに挟まれる間には、前記酸化剤ガス供給手段から供給される酸素又は空気が流れる酸化剤ガス流路が形成されたことを特徴とする。   Further, a combustor according to an eighth aspect of the invention includes an oxidant gas supply means for supplying oxygen or air to the plurality of burners, in addition to the configuration of the invention according to the first aspect. A double-pipe structure having a cylinder and an outer cylinder, and a fuel gas passage through which fuel gas supplied from the gas supply means flows is formed inside the inner cylinder, and the inner cylinder and the outer cylinder Between the two, an oxidant gas flow path through which oxygen or air supplied from the oxidant gas supply means flows is formed.

また、請求項9に係る発明の燃焼器は、請求項8に記載の発明の構成に加え、前記支持手段は筐体であって、前記複数のバーナは、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面から各先端を外部に突出した状態で支持され、前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなる燃焼部が形成され、前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられた隔壁が設けられ、前記燃料ガス供給手段は、前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側とは反対側に設けられた燃料ガス室と、前記筐体の側壁に設けられ、前記燃料ガス室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給口とから構成され、前記酸化剤ガス供給手段は、前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側に設けられた酸化剤ガス室と、前記筐体の側壁に設けられ、前記酸化剤ガス室に酸素又は空気を供給する酸化剤ガス供給口とから構成され、前記外筒の先端とは反対の他端部は、前記酸化剤ガス室まで延設され、前記内筒の先端とは反対の他端部は、前記隔壁を貫通して、前記燃料ガス室まで延設されている。   According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the structure of the eighth aspect of the present invention, the support means is a casing, and the plurality of burners are disposed on the tip side inside the casing. And a combustion portion formed by collecting the tips of the plurality of burners on the one surface. A partition wall provided in parallel with the one surface is provided inside the housing, and the fuel gas supply means is inside the housing and opposite to the one surface side of the partition wall. A fuel gas chamber provided on a side of the casing, and a fuel gas supply port that is provided on a side wall of the casing and supplies fuel gas to the fuel gas chamber. An oxidant gas chamber provided on the inner surface and on the one surface side of the partition; and the housing. The other end of the outer cylinder opposite to the front end of the outer cylinder extends to the oxidant gas chamber. The oxidant gas supply port supplies oxygen or air to the oxidant gas chamber. The other end opposite to the tip of the inner cylinder passes through the partition wall and extends to the fuel gas chamber.

また、請求項10に係る発明の燃焼器は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記複数のバーナに酸素又は空気を各々供給する酸化剤ガス供給手段を備え、前記支持手段は筐体であって、前記複数のバーナは管状に形成され、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面に設けられた複数の貫通穴から各先端を外部に突出した状態で各々支持され、前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなる燃焼部が形成され、前記貫通穴の内縁と前記バーナの外周面との間には所定の隙間が設けられ、前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられた隔壁が設けられ、前記燃料ガス供給手段は、前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側とは反対側に設けられた燃料ガス室と、前記筐体の側壁に設けられ、前記燃料ガス室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給口とから構成され、前記酸化剤ガス供給手段は、前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側に設けられた酸化剤ガス室と、前記筐体の側壁に設けられ、前記酸化剤ガス室に酸素又は空気を供給する酸化剤ガス供給口とから構成され、前記バーナの前記先端とは反対の他端は、前記隔壁を貫通して、前記酸化剤ガス室まで延設され、前記バーナは、前記隔壁に固定されて支持されている。   A combustor according to a tenth aspect of the invention includes an oxidant gas supply means for supplying oxygen or air to each of the plurality of burners, in addition to the configuration of the invention according to the first aspect. The plurality of burners are formed in a tubular shape, the other end opposite to the tip side is accommodated inside the casing, and a plurality of through holes provided on one surface of the casing The front end of each of the plurality of burners is formed on the one surface, and a combustion portion is formed on the one surface. The combustion portion is formed between the inner edge of the through hole and the outer peripheral surface of the burner. A predetermined gap is provided between them, a partition provided in parallel with the one surface is provided inside the casing, and the fuel gas supply means is inside the casing, A fuel gas chamber provided on a side opposite to the one surface side, and a side of the housing Provided with a fuel gas supply port for supplying fuel gas to the fuel gas chamber, and the oxidant gas supply means is provided inside the casing and on the one surface side of the partition wall. An oxidant gas chamber and an oxidant gas supply port that is provided on a side wall of the housing and supplies oxygen or air to the oxidant gas chamber, and the other end opposite to the tip of the burner, The partition wall extends through the partition wall to the oxidant gas chamber, and the burner is fixed to and supported by the partition wall.

また、請求項11に係る発明の燃焼器は、請求項10に記載の発明の構成に加え、前記バーナの前記筐体の前記一面から前記バーナの先端までの長さが1.0mm以上8.0mm以下であって、前記バーナの内径面積に対する前記隙間の面積の比が2.0倍以上であることを特徴とする。   In addition to the configuration of the invention according to claim 10, the combustor of the invention according to claim 11 has a length from the one surface of the casing of the burner to the tip of the burner of 1.0 mm or more. It is 0 mm or less, and the ratio of the area of the gap to the inner diameter area of the burner is 2.0 times or more.

また、請求項12に係る発明の燃焼器は、請求項1乃至11の何れかに記載の発明の構成に加え、前記筐体の前記一面は、内側に曲がっている。   A combustor according to a twelfth aspect of the present invention is the combustor according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the one surface of the casing is bent inward.

また、請求項13に係る発明の燃焼器は、請求項12に記載の発明の構成に加え、前記筐体は筒状に形成され、前記一面は、前記バーナの内周面である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the twelfth aspect of the present invention, the casing is formed in a cylindrical shape, and the one surface is an inner peripheral surface of the burner.

また、請求項14に係る発明の発電装置は、請求項1乃至13の何れかに記載の燃焼器と、当該燃焼器の前記複数のバーナの各先端に形成される前記マイクロフレームから発せられる熱を電気に変換する熱電変換素子と、前記筐体に設けられ、前記熱電変換素子を前記複数のバーナの各先端に近接させて支持する素子支持手段とを備えている。   According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a power generation apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects. A thermoelectric conversion element that converts the heat into electricity, and an element support means that is provided in the housing and supports the thermoelectric conversion element in proximity to the tips of the plurality of burners.

請求項1に係る発明の燃焼器では、Fr=U(Lg)−1/2>1、かつRe=ULν−1<100の関係を満たすバーナを備えている。これにより、バーナの先端に、輝炎を含まない半球状の微小火炎である所謂「マイクロフレーム」を形成できる。マイクロフレームは、重力場に関係なく、内径1mm以下の管状バーナの先端に球状の火炎を形成する特徴がある。これは火炎のサイズが小さくなると相対的に重力の影響が弱くなるからである。従って、バーナを傾けてもマイクロフレームはその形状を崩さない。さらに、半球状のマイクロフレームの火炎面積は通常の火炎(層流火炎)に比べて大きいため、単位火炎面積当たりの発熱帯体積を大きくできる。 The combustor of the invention according to claim 1 includes a burner that satisfies the relationship of Fr = U (Lg) −1/2 > 1 and Re = ULν −1 <100. As a result, a so-called “microframe” which is a hemispherical micro flame not including a luminous flame can be formed at the tip of the burner. The microframe is characterized by forming a spherical flame at the tip of a tubular burner having an inner diameter of 1 mm or less regardless of the gravitational field. This is because the influence of gravity is relatively weakened as the size of the flame is reduced. Therefore, even if the burner is tilted, the shape of the microframe does not collapse. Furthermore, since the flame area of the hemispherical microframe is larger than that of a normal flame (laminar flame), the tropical volume per unit flame area can be increased.

また、マイクロフレームは一般的な火炎のような乱流を起こさず、スケールも小さいので、有害物の発生が少ない。このようなマイクロフレームを形成できる複数のバーナは支持手段によって支持されているので、複数のバーナの各先端に形成された複数のマイクロフレームに対して加熱対象物を近づけて加熱することができる。この場合、マイクロフレームは半球状であるので、層流火炎に比べて加熱対象物を火炎表面により近づけることができる。さらに、筐体を傾けてもバーナのマイクロフレームの形状は保持されるので、例えば、燃焼器を手に持って加熱対象物に近づけて加熱することもできる。また、燃料ガス供給手段によって燃料ガスが複数のバーナに各々供給されるので、各バーナにおける燃焼を維持できる。   In addition, the micro flame does not cause turbulent flow like a general flame, and the scale is small, so there is little generation of harmful substances. Since the plurality of burners capable of forming such a microframe are supported by the supporting means, the heating object can be brought close to the plurality of microframes formed at the respective tips of the plurality of burners and heated. In this case, since the microframe is hemispherical, the heating object can be brought closer to the flame surface as compared with the laminar flame. Further, since the shape of the microframe of the burner is maintained even when the casing is tilted, for example, the combustor can be held in the hand and brought close to the object to be heated for heating. Further, since the fuel gas is supplied to the plurality of burners by the fuel gas supply means, combustion in each burner can be maintained.

また、請求項2に係る発明の燃焼器では、請求項1に記載の発明の効果に加え、燃料ガス供給口から筐体内の燃料ガス室に燃料ガスが供給されて一時的に貯留される。燃料ガス室に貯留された燃料ガスはバーナの他端側から流入するため、先端側でマイクロフレームを形成できる。また、筐体の一面に形成された燃焼部では、発熱する火炎表面が集合している。従って、燃焼部に加熱対象物を近づけることによって、加熱対象物を効率良く加熱できる。   Moreover, in the combustor of the invention according to claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the fuel gas is supplied from the fuel gas supply port to the fuel gas chamber in the housing and temporarily stored. Since the fuel gas stored in the fuel gas chamber flows in from the other end side of the burner, a microframe can be formed on the front end side. Moreover, in the combustion part formed in one surface of the housing | casing, the flame surface which generate | occur | produces heat | fever collects. Therefore, the heating object can be efficiently heated by bringing the heating object close to the combustion section.

また、請求項3に係る発明の燃焼器では、請求項2に記載の発明の効果に加え、バーナ間隔が3.0mm以上であって、バーナの筐体の一面からバーナの先端までの長さが3.0mm以上であるので、火炎と火炎が干渉して合体するのを防止できる。   In the combustor of the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, the burner interval is 3.0 mm or more, and the length from one surface of the burner casing to the tip of the burner Since it is 3.0 mm or more, it can prevent that a flame and a flame interfere and unite | combine.

また、請求項4に係る発明の燃焼器では、請求項2又は3に記載の発明の効果に加え、筐体内の燃料ガス室は、隔壁によって複数の燃料ガス室に仕切られている。各燃料ガス室には、燃料ガス供給口を介して燃料ガスが供給される。各燃料ガス室に貯留された燃料ガスは、その燃料ガス室まで延設されたバーナの他端側から流入する。よって、各バーナ群において複数のマイクロフレームを形成できる。また、各燃料ガス供給管に各々設けられた開閉弁の開閉をそれぞれ切り替えることによって、燃焼させるバーナ群の数と、消火させるバーナ群の数とを自由に調整できる。即ち、燃焼部の火力をマイクロフレームの数で制御する所謂「量子制御」で行うため、マイクロフレームの特性を損なうことなく、火力調節を安全かつ速やかに行うことができる。   In the combustor of the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2 or 3, the fuel gas chamber in the housing is partitioned into a plurality of fuel gas chambers by partition walls. Fuel gas is supplied to each fuel gas chamber via a fuel gas supply port. The fuel gas stored in each fuel gas chamber flows in from the other end side of the burner extended to the fuel gas chamber. Therefore, a plurality of micro frames can be formed in each burner group. Moreover, the number of burner groups to be burned and the number of burner groups to be extinguished can be freely adjusted by switching the opening / closing valves provided in the fuel gas supply pipes. That is, since the so-called “quantum control” is performed in which the thermal power of the combustion section is controlled by the number of micro flames, the thermal power can be adjusted safely and quickly without impairing the characteristics of the micro flames.

また、請求項5に係る発明の燃焼器では、請求項4に記載の発明の効果に加え、バーナ群を構成するバーナの数はバーナ群毎に異なっているので、燃焼又は消火させるバーナ群を選択することによって火力をさらに段階的に変更できる。   Further, in the combustor of the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 4, the number of burners constituting the burner group is different for each burner group. By selecting, the firepower can be changed in stages.

また、請求項6に係る発明の燃焼器では、請求項4又は5に記載の発明の効果に加え、切替手段によって火力を切り替えると、その切り替えに基づいて制御手段が各電磁弁を制御するので、燃焼部における火力の切り替えを迅速かつ速やかに行うことができる。   Moreover, in the combustor of the invention according to claim 6, in addition to the effect of the invention of claim 4 or 5, when the switching means switches the heating power, the control means controls each solenoid valve based on the switching. The switching of the thermal power in the combustion section can be performed quickly and promptly.

また、請求項7に係る発明の燃焼器では、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の効果に加え、燃料ガス供給手段から供給される混合ガスには酸素が混合されているので、バーナの先端において、火炎面の外側からの酸素供給不足を補うことができる。よって、隣り合うバーナの各先端に形成されるマイクロフレーム同士が合体し、これによる火炎面の面積の減少やすすの生成を防止できる。さらに、複数のバーナの各先端を密集させることができるので、燃焼部における発熱をさらに向上できる。   In the combustor of the invention according to claim 7, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 6, oxygen is mixed in the mixed gas supplied from the fuel gas supply means. Insufficient oxygen supply from the outside of the flame surface can be compensated for at the tip of the burner. Therefore, the microframes formed at the tips of the adjacent burners are united, and the reduction of the flame surface area and the generation of soot due to this can be prevented. Furthermore, since the tips of the plurality of burners can be concentrated, heat generation in the combustion section can be further improved.

また、請求項8に係る発明の燃焼器では、請求項1に記載の発明の効果に加え、ガス供給手段から供給される燃料ガスは、内筒の内側に設けられた燃料ガス流路に流れる。よって、内筒の先端にマイクロフレームが形成される。そして、酸化剤ガス供給手段から供給される酸素又は空気は、内筒と外筒との間に設けられた酸化剤ガス流路に流れる。すると、内筒の外周を包むように酸素又は空気が流れるので、内筒の先端に形成されたマイクロフレームの火炎面に酸素又は空気を供給できる。従って、内筒の先端に形成されたマイクロフレームの火炎面が酸素不足になるのを防止できる。即ち、複数のバーナの各先端を密集させることができるので、燃焼部における発熱をさらに向上できる。   In the combustor of the invention according to claim 8, in addition to the effect of the invention of claim 1, the fuel gas supplied from the gas supply means flows into the fuel gas flow path provided inside the inner cylinder. . Therefore, a micro frame is formed at the tip of the inner cylinder. Then, oxygen or air supplied from the oxidant gas supply means flows into an oxidant gas flow path provided between the inner cylinder and the outer cylinder. Then, since oxygen or air flows so as to wrap around the outer periphery of the inner cylinder, oxygen or air can be supplied to the flame surface of the microframe formed at the tip of the inner cylinder. Therefore, it is possible to prevent the flame surface of the micro flame formed at the tip of the inner cylinder from becoming deficient in oxygen. That is, since the tips of the plurality of burners can be concentrated, heat generation in the combustion section can be further improved.

また、請求項9に係る発明の燃焼器では、請求項8に記載の発明の効果に加え、筐体内は、隔壁によって燃料ガス室と酸化剤ガス室とに仕切られている。燃料ガス室は、隔壁のバーナが支持された一面とは反対側に設けられ、酸化剤ガス室は、隔壁の前記一面側に設けられている。燃料ガス室には燃料ガス供給口から燃料ガスが供給されて貯留される。他方、酸化剤ガス室には酸素供給口から酸素又は空気が供給されて貯留される。そして、燃料ガス室に貯留された燃料ガスはバーナの内筒の他端側から燃料ガス流路に流入するため、内筒の先端においてマイクロフレームを形成できる。他方、酸化剤ガス室に貯留された酸素又は空気は、バーナの内筒と外筒の間の酸化剤ガス流路に流入するため、内筒の先端に形成されたマイクロフレームの火炎面に酸素又は空気を供給できる。従って、内筒の先端に形成されたマイクロフレームの火炎面が酸素不足になるのを防止できる。即ち、複数のバーナの各先端を密集させることができるので、燃焼部における発熱をさらに向上できる。   In the combustor of the invention according to claim 9, in addition to the effect of the invention of claim 8, the inside of the housing is partitioned into a fuel gas chamber and an oxidant gas chamber by a partition wall. The fuel gas chamber is provided on the side opposite to the one surface where the burner of the partition wall is supported, and the oxidant gas chamber is provided on the one surface side of the partition wall. Fuel gas is supplied from the fuel gas supply port and stored in the fuel gas chamber. On the other hand, oxygen or air is supplied from the oxygen supply port and stored in the oxidant gas chamber. Since the fuel gas stored in the fuel gas chamber flows into the fuel gas flow path from the other end side of the inner cylinder of the burner, a microframe can be formed at the tip of the inner cylinder. On the other hand, the oxygen or air stored in the oxidant gas chamber flows into the oxidant gas flow path between the inner cylinder and the outer cylinder of the burner, so that oxygen does not enter the flame surface of the microframe formed at the tip of the inner cylinder. Or air can be supplied. Therefore, it is possible to prevent the flame surface of the micro flame formed at the tip of the inner cylinder from becoming deficient in oxygen. That is, since the tips of the plurality of burners can be concentrated, heat generation in the combustion section can be further improved.

また、請求項10に係る発明の燃焼器では、請求項1に記載の発明の効果に加え、筐体内は、隔壁によって燃料ガス室と酸化剤ガス室とに仕切られている。燃料ガス室は、隔壁のバーナが支持された一面とは反対側に設けられ、酸化剤ガス室は、隔壁の前記一面側に設けられている。燃料ガス室には燃料ガス供給口から燃料ガスが供給されて貯留される。他方、酸化剤ガス室には酸素供給口から酸素又は空気が供給されて貯留される。そして、燃料ガス室に貯留された燃料ガスはバーナの他端側から燃料ガス流路に流入するため、バーナの先端においてマイクロフレームを形成できる。他方、酸化剤ガス室に貯留された酸素又は空気は、バーナの外周と貫通穴の内縁との間に形成された隙間に流入するため、バーナの先端に形成されたマイクロフレームの火炎面に酸素又は空気を供給できる。従って、バーナの先端に形成されたマイクロフレームの火炎面が酸素不足になるのを防止できる。即ち、複数のバーナの各先端を密集させることができるので、燃焼部における発熱をさらに向上できる。   In the combustor of the invention according to claim 10, in addition to the effect of the invention of claim 1, the inside of the housing is partitioned into a fuel gas chamber and an oxidant gas chamber by a partition wall. The fuel gas chamber is provided on the side opposite to the one surface where the burner of the partition wall is supported, and the oxidant gas chamber is provided on the one surface side of the partition wall. Fuel gas is supplied from the fuel gas supply port and stored in the fuel gas chamber. On the other hand, oxygen or air is supplied from the oxygen supply port and stored in the oxidant gas chamber. Since the fuel gas stored in the fuel gas chamber flows into the fuel gas flow path from the other end of the burner, a microframe can be formed at the end of the burner. On the other hand, oxygen or air stored in the oxidant gas chamber flows into a gap formed between the outer periphery of the burner and the inner edge of the through hole, so that oxygen is introduced into the flame surface of the microframe formed at the tip of the burner. Or air can be supplied. Therefore, it is possible to prevent the flame surface of the micro flame formed at the tip of the burner from becoming deficient in oxygen. That is, since the tips of the plurality of burners can be concentrated, heat generation in the combustion section can be further improved.

また、請求項11に係る発明の燃焼器では、請求項10に記載の発明の効果に加え、バーナの長さが1.0mm以上8.0mm以下であって、バーナの内径面積に対する隙間の面積の比が2.0倍以上であるので、火炎の吹き飛びや吹き消えを生じさせることなく、酸化剤ガス室に供給される酸素又は空気と、燃料ガス室に供給される燃料ガスとを混合した際の混合比を量論混合比と比べて等しく、又は燃料希薄とすることができる。これにより、混合比が燃料過濃である場合に生じる酸素不足により火炎の干渉が起きるのを防止できる。   In the combustor of the invention according to claim 11, in addition to the effect of the invention of claim 10, the length of the burner is 1.0 mm or more and 8.0 mm or less, and the area of the gap with respect to the inner diameter area of the burner The ratio of the above is 2.0 times or more, so oxygen or air supplied to the oxidant gas chamber and fuel gas supplied to the fuel gas chamber are mixed without causing the flame to blow out or blow out. The mixing ratio can be equal compared to the stoichiometric mixing ratio or can be fuel lean. Thereby, it is possible to prevent the interference of the flame due to the lack of oxygen which occurs when the mixture ratio is rich in fuel.

また、請求項12に係る発明の燃焼器では、請求項1乃至11の何れかに記載の発明の効果に加え、前記筐体の前記一面は内側に曲がっているので、例えば、被加熱物の表面が湾曲形状になっている場合、その表面を覆うようにして筐体の一面を配置できる。これにより、被加熱物の表面をムラなく加熱できる。   Further, in the combustor of the invention according to claim 12, in addition to the effect of the invention of any one of claims 1 to 11, the one surface of the casing is bent inward, so that, for example, When the surface is curved, one surface of the housing can be arranged so as to cover the surface. Thereby, the surface of a to-be-heated object can be heated evenly.

また、請求項13に係る発明の燃焼器では、請求項12に記載の発明の効果に加え、筐体は筒状に形成され、燃焼部が形成される一面は、バーナの内周面であるので、例えば、棒状の被加熱物を加熱する場合、筐体の内側に被加熱物を挿入して配置する。これにより、棒状の被加熱物の表面をムラ無く加熱できる。   In the combustor of the invention according to claim 13, in addition to the effect of the invention of claim 12, the casing is formed in a cylindrical shape, and one surface on which the combustion part is formed is the inner peripheral surface of the burner. Therefore, for example, when heating a rod-shaped object to be heated, the object to be heated is inserted and arranged inside the housing. Thereby, the surface of a rod-shaped to-be-heated object can be heated evenly.

また、請求項14に係る発明の発電装置では、素子支持手段によって、熱電変換素子が複数のバーナの各先端に形成される発熱密度の高い火炎であるマイクロフレームの火炎面、すなわち発熱面に近接して支持されているので、マイクロフレームの火炎面から発せられる熱を効率良く電気に変換できる。   Further, in the power generation device of the invention according to claim 14, the element support means makes the thermoelectric conversion element close to the flame surface of the microframe, that is, a flame having a high heat generation density formed at each end of the plurality of burners, that is, the heat generation surface. Therefore, the heat generated from the flame surface of the micro flame can be efficiently converted into electricity.

燃焼器1の斜視図(第1実施形態)である。1 is a perspective view of a combustor 1 (first embodiment). 燃焼器1の平面図である。1 is a plan view of a combustor 1. FIG. 燃焼器1の正面図である。1 is a front view of a combustor 1. FIG. 図2に示すI−I線矢視方向断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken in the direction of arrows II in FIG. 2. マイクロバーナ20の先端に形成されたマイクロフレーム(MF)を示す写真である。4 is a photograph showing a micro frame (MF) formed at the tip of the micro burner 20. バーナ間隔測定装置400の構成を示す概略図である。2 is a schematic diagram showing a configuration of a burner interval measuring device 400. FIG. 第1試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a 1st test. 第2試験の結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of a 2nd test. 第3試験の結果を示す表である。It is a table | surface which shows the result of a 3rd test. 燃焼器(バーナ高さ=0mm)の燃焼状態を示す写真である。It is a photograph which shows the combustion state of a combustor (burner height = 0 mm). 燃焼器(バーナ高さ=2.0mm)の燃焼状態を示す写真である。It is a photograph which shows the combustion state of a combustor (burner height = 2.0mm). 燃焼器(バーナ高さ=3.0mm)の燃焼状態を示す写真である。It is a photograph which shows the combustion state of a combustor (burner height = 3.0mm). 燃焼器100の部分断面図(第2実施形態)である。It is a fragmentary sectional view (2nd Embodiment) of the combustor 100. FIG. 第1変形例である燃焼器160の一部を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a part of combustor 160 which is the 1st modification. 第4試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a 4th test. 第2変形例である燃焼器ユニット260の斜視図(被加熱物Pを加熱)である。It is a perspective view (to-be-heated material P is heated) of the combustor unit 260 which is a 2nd modification. 燃焼器260Aの内側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inner side of the combustor 260A. 燃焼器260Aの一部を破断した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which fractured a part of combustor 260A. 第3変形例である燃焼器280の平面図である。It is a top view of the combustor 280 which is a 3rd modification. 燃焼器200の断面図(第3実施形態)である。It is sectional drawing (3rd Embodiment) of the combustor 200. FIG. コントローラ60のCPUによる火力制御処理のフローチャートである。3 is a flowchart of a thermal power control process by a CPU of a controller 60. マイクロバーナ20の配置態様の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the arrangement | positioning aspect of the micro burner. 熱電変換素子130を備える発電装置300の斜視図である。3 is a perspective view of a power generation device 300 including a thermoelectric conversion element 130. FIG.

以下、本発明を具体化した燃焼器の第1乃至第3実施形態について、図面を参照して説明する。まず、第1実施形態の燃焼器1について、図1乃至図5を参照して説明する。   Hereinafter, first to third embodiments of a combustor embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, the combustor 1 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG. 1 thru | or FIG.

はじめに、燃焼器1の構造について説明する。図1乃至図3に示すように、燃焼器1は略直方体状の筐体2を備えている。筐体2は、前壁5、右側壁6、左側壁7、背壁8及び底壁9を備え、開口する上面を塞ぐように平面視長方形状の支持板3が取り付けられている。支持板3の四隅には貫通孔(図示外)が各々設けられ、これらに対応する筐体2の上部の開口端の四隅にはネジ孔(図示外)が各々設けられている。従って、支持板3を筐体2の開口端に載置し、貫通孔を介してネジ孔に固定ネジ10を締め付けることで、支持板3が筐体2の開口端に隙間無く固定される。   First, the structure of the combustor 1 will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the combustor 1 includes a substantially rectangular parallelepiped casing 2. The housing 2 includes a front wall 5, a right side wall 6, a left side wall 7, a back wall 8, and a bottom wall 9, and a support plate 3 having a rectangular shape in plan view is attached so as to close the open upper surface. Through holes (not shown) are provided at the four corners of the support plate 3, and screw holes (not shown) are provided at the four corners of the upper end of the housing 2 corresponding to these. Accordingly, the support plate 3 is placed on the opening end of the housing 2 and the fixing screw 10 is fastened to the screw hole through the through hole, so that the support plate 3 is fixed to the opening end of the housing 2 without a gap.

そして、図1,図3,図4に示すように、前壁5の幅方向中央の上部には、筐体2の内側に水平に貫通する円形状の燃料ガス供給口12が設けられている。燃料ガス供給口12には、燃料ガス供給管(図示外)の下流側一端部が接続される。さらに、図4に示すように、筐体2の内側には、燃料ガス供給管から燃料ガス供給口12を介して供給される燃料ガスを一時的に貯留するための燃料ガス室15が設けられている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 4, a circular fuel gas supply port 12 that penetrates horizontally inside the housing 2 is provided at the upper center of the front wall 5 in the width direction. . The fuel gas supply port 12 is connected to a downstream end of a fuel gas supply pipe (not shown). Further, as shown in FIG. 4, a fuel gas chamber 15 for temporarily storing fuel gas supplied from the fuel gas supply pipe via the fuel gas supply port 12 is provided inside the housing 2. ing.

また、支持板3の中央には、極細の管状に形成され、先端に微小火炎(マイクロフレーム)を各々形成する100本のマイクロバーナ20が、平面視10×10(図2参照)の配列形態で、各先端側を上方に突出した状態で等間隔で支持されている。マイクロバーナ20は、支持板3の中央に平面視10×10の配列形態で設けられた100個の貫通孔(図示外)に各々挿入され、接着剤で固定されている。そして、これら100本のマイクロバーナ20の各先端の高さが揃えられ、平坦な加熱面である燃焼部25が支持板3の中央に形成されている。なお、燃焼部25の加熱面は平面に限らず、曲面であってもよい。即ち、マイクロバーナ20の各先端の高さを変えること、もしくは、支持板3を曲面にして、マイクロバーナ20をその曲面の法線方向に向かって支持することによって種々の形状に変更可能である。また、加熱する対象物の形状に合わせてもよい。   In the center of the support plate 3, 100 micro burners 20 that are formed in an extremely thin tube and each form a micro flame at the tip are arranged in a plan view of 10 × 10 (see FIG. 2). Thus, the tip ends are supported at equal intervals in a state of protruding upward. The micro burners 20 are respectively inserted into 100 through holes (not shown) provided in the center of the support plate 3 in a 10 × 10 arrangement in plan view, and are fixed with an adhesive. The heights of the tips of the 100 micro burners 20 are aligned, and a combustion portion 25 that is a flat heating surface is formed at the center of the support plate 3. The heating surface of the combustion unit 25 is not limited to a flat surface and may be a curved surface. That is, it can be changed to various shapes by changing the height of each tip of the micro burner 20 or by making the support plate 3 a curved surface and supporting the micro burner 20 toward the normal direction of the curved surface. . Moreover, you may match | combine with the shape of the target object to heat.

さらに、図4に示すように、筐体2の燃料ガス室15では、各マイクロバーナ20の下半分が支持板3の裏面から鉛直下方に各々突出されている。従って、燃料ガス供給口12から筐体2内に供給されて燃料ガス室15に貯留された燃料ガスは、各マイクロバーナ20の下側から内側を流れて先端から噴出する。そして、その燃料ガスが噴出する先端に点火することで、半球状のマイクロフレームが形成される。   Furthermore, as shown in FIG. 4, in the fuel gas chamber 15 of the housing 2, the lower half of each microburner 20 protrudes vertically downward from the back surface of the support plate 3. Therefore, the fuel gas supplied into the housing 2 from the fuel gas supply port 12 and stored in the fuel gas chamber 15 flows inward from the lower side of each microburner 20 and is ejected from the tip. And the hemispherical micro flame | frame is formed by igniting the front-end | tip from which the fuel gas ejects.

次に、マイクロバーナ20について説明する。図1,図5に示すように、マイクロバーナ20は、本実施形態では内径0.7mmの管状に形成された極細のバーナである。そして、このマイクロバーナ20の先端には、輝炎を含まない半球状の微小火炎、所謂「マイクロフレーム」が形成される。なお、輝炎とは、ろうそくの炎など、燃料が分解してできた細かい炭素粒(すす)が光っている炎のことをいう。   Next, the micro burner 20 will be described. As shown in FIGS. 1 and 5, the micro burner 20 is an extremely fine burner formed in a tubular shape having an inner diameter of 0.7 mm in this embodiment. At the tip of the micro burner 20, a hemispherical micro flame that does not include a luminous flame, a so-called “micro frame” is formed. Luminous flame refers to flames in which fine carbon particles (soot) produced by the decomposition of fuel, such as candle flames, are shining.

ここで、マイクロフレームについて説明する。図5に示すように、マイクロフレーム(MF)は、マイクロバーナ20の先端に形成される輝炎を含まない半球状の微小火炎である。マイクロフレームは、一般には数mm程度の火炎を形成し、スケールダウンに伴って拡散力が輸送過程を支配する点に特徴がある。通常の火炎(層流火炎)は、向きによって浮力の影響を受けて変形するが、マイクロフレームは変形しない。つまり、どの方向に向けても常に半球状を保持することができる。このマイクロフレームのサイズは保炎可能な最小サイズであるため、火炎体積に占める発熱体積が最も大きく、所謂「火炎片」又は「火炎塊」ともいえる。さらに、マイクロフレームは一般的な火炎のような乱流を起こさず、スケールも小さいので、燃え残りやすすといった有害物の発生が少ないといった特性を有する。   Here, the microframe will be described. As shown in FIG. 5, the micro frame (MF) is a hemispherical micro flame that does not include the bright flame formed at the tip of the micro burner 20. The microframe is generally characterized in that it forms a flame of several millimeters, and the diffusion force dominates the transport process as the scale down. A normal flame (laminar flame) is deformed by the influence of buoyancy depending on the orientation, but the microframe is not deformed. In other words, the hemisphere can always be maintained in any direction. Since the size of the microframe is the smallest size capable of holding the flame, the heat generation volume occupies the largest volume in the flame volume, and can be said to be a so-called “flame piece” or “flame lump”. Further, the micro flame does not cause a turbulent flow like a general flame and has a small scale, and therefore has a characteristic that the generation of harmful substances such as unburnt residue and so on is small.

そして、本実施形態では、このようなマイクロフレームを形成できるマイクロバーナ20について、以下の関係式を満たすものとする。   In the present embodiment, the micro burner 20 that can form such a micro frame satisfies the following relational expression.

無次元数であるフルード数をFr、レイノルズ数をRe、燃料ガスの噴出速度をU(m/sec)、管内径をL(m)、重力加速度をg(m/sec)、動粘性係数ν(m/sec)とした場合に、
・Fr=U(Lg)−1/2>1、かつ
・Re=ULν−1<100
Fr is the dimensionless number Fr, Reynolds number is Re, fuel gas ejection speed is U (m / sec), pipe inner diameter is L (m), gravity acceleration is g (m / sec 2 ), kinematic viscosity coefficient When ν (m 2 / sec),
Fr = U (Lg) −1/2 > 1 and Re = ULν −1 <100

また、マイクロバーナ20の材質としては、耐熱性が高く、熱伝導率の低い材質(例えば、ステンレス等)が挙げられる。好ましくはアルミナ主体のファインセラミックスが効果的である。ファインセラミックスを用いた場合、火炎のマイクロバーナ20への熱損失を低くすることができる。   Moreover, as a material of the micro burner 20, a material (for example, stainless steel etc.) with high heat resistance and low heat conductivity is mentioned. Preferably, fine ceramics mainly composed of alumina is effective. When fine ceramics are used, the heat loss of the flame to the micro burner 20 can be reduced.

さらに、マイクロバーナ20の表面を白金触媒でコーティングしてもよい。これにより、素反応過程で生じた水素がマイクロバーナ20の先端から上流に向かってしみ出し、バーナ先端部の外周面に塗布された白金触媒と反応する。このときの触媒燃焼反応による発熱によって断熱壁の効果を生じるので、消炎領域を狭くでき、火炎の安定化を促進できる。   Furthermore, the surface of the micro burner 20 may be coated with a platinum catalyst. Thereby, hydrogen generated in the elementary reaction process oozes out upstream from the tip of the micro burner 20 and reacts with the platinum catalyst applied to the outer peripheral surface of the tip of the burner. Since the heat generated by the catalytic combustion reaction at this time produces an effect of the heat insulating wall, the extinguishing region can be narrowed and the stabilization of the flame can be promoted.

次に、上記構造からなる燃焼器1の使用方法について説明する。まず、図1に示す燃焼器1の燃料ガス供給口12に、ガス栓(図示外)に接続された燃料ガス供給管(図示外)の下流側一端部を接続する。この燃料ガス供給管には、管内における燃料ガス流量を調整できる調整弁(図示外)が設けられている。この調整弁を調節することによって、マイクロバーナ20における燃料ガスの噴出速度U(m/sec)が調整される。なお、燃料ガスには、メタン、ブタン、プロパン等が利用可能である。   Next, a method for using the combustor 1 having the above structure will be described. First, a downstream end of a fuel gas supply pipe (not shown) connected to a gas plug (not shown) is connected to the fuel gas supply port 12 of the combustor 1 shown in FIG. The fuel gas supply pipe is provided with an adjustment valve (not shown) that can adjust the fuel gas flow rate in the pipe. By adjusting this adjustment valve, the fuel gas ejection speed U (m / sec) in the micro burner 20 is adjusted. Note that methane, butane, propane, or the like can be used as the fuel gas.

次いで、ガス栓を開き、燃料ガス供給管を介して、燃焼器1の筐体2内に燃料ガスを供給する。燃料ガスは筐体2の燃料ガス供給口12を介して燃料ガス室15(図4参照)に流入する。燃料ガス室15に貯留された燃料ガスは、燃料ガス供給管からの燃料ガスの送り込み圧によって、各マイクロバーナ20の下端側から内側に流入する。すると、各マイクロバーナ20の先端から燃料ガスが噴出するので、点火装置(図示外)によって全てのマイクロバーナ20に点火する。なお、点火装置はライターや、給湯器等で使用されるイグナイタ等が利用可能である。すると、各マイクロバーナ20の先端に半球状のマイクロフレームが各々形成され、平坦な加熱面である燃焼部25が形成される。   Next, the gas plug is opened, and the fuel gas is supplied into the casing 2 of the combustor 1 through the fuel gas supply pipe. The fuel gas flows into the fuel gas chamber 15 (see FIG. 4) through the fuel gas supply port 12 of the housing 2. The fuel gas stored in the fuel gas chamber 15 flows inward from the lower end side of each micro burner 20 by the pressure of the fuel gas supplied from the fuel gas supply pipe. Then, since fuel gas is ejected from the tip of each micro burner 20, all the micro burners 20 are ignited by an ignition device (not shown). As the ignition device, a lighter, an igniter used in a water heater or the like can be used. As a result, a hemispherical microframe is formed at the tip of each microburner 20 to form a combustion section 25 that is a flat heating surface.

そして、燃焼器1の燃焼部25に対して、加熱する対象物を上側から近づけることによって加熱できる。燃焼部25では、100個のマイクロフレームが形成されているが、何れも半球状であるため、その表面近傍にまで対象物を近づけることができる。これにより、マイクロフレームの火炎面から発せられる熱を対象物に効率良く伝達できる。また、加熱対象物の運搬ができない場合や、ある物体の特定部位を加熱したい場合等は、マイクロフレームは向きを変えても半球状を常時保持できるので、燃焼器1を手に持って、加熱対象物やその特定部位に燃焼部25を近づけて加熱することもできる。また、マイクロフレームの向きを変えてもガス噴出速度Uは一定のままでよいので、無駄なガス消費も生じない。従って、従来のような載置型の燃焼器や、噴射バーナ等に比べて、使い勝手が良く、無駄なガス消費の生じない燃焼器1を提供できる。   And it can heat by making the target object to heat close to the combustion part 25 of the combustor 1 from the upper side. In the combustion unit 25, 100 microframes are formed, but since all of them are hemispherical, the object can be brought close to the surface vicinity. Thereby, the heat generated from the flame surface of the micro flame can be efficiently transmitted to the object. In addition, when the object to be heated cannot be transported or when it is desired to heat a specific part of an object, the microframe can always hold a hemisphere even if the orientation is changed. It is also possible to heat the combustor 25 close to the object or its specific part. Further, even if the direction of the micro frame is changed, the gas ejection speed U may remain constant, so that unnecessary gas consumption does not occur. Therefore, it is possible to provide a combustor 1 that is easy to use and does not cause unnecessary gas consumption as compared with a conventional mounting type combustor, an injection burner, or the like.

以上説明したように、第1実施形態である燃焼器1は、上面が開口する筐体2を備え、その開口する上面を塞ぐように支持板3が固定されている。この支持板3の中央には、先端にマイクロフレームを形成する100本のマイクロバーナ20が、各先端側を上方に突出した状態で支持され、平坦な加熱面である燃焼部25を形成している。マイクロバーナ20は、本実施形態では内径0.7mmの管状の極細バーナである。このマイクロバーナ20の先端には、輝炎を含まない半球状のマイクロフレームが形成される。マイクロフレームは、一般には数mm程度の火炎を形成し、スケールダウンに伴って拡散力が輸送過程を支配する点に特徴がある。従って、マイクロバーナ20の向きを変えてもマイクロフレームは変形せず、どの方向に向けても常に半球状を保持する。また、一般的な火炎のような乱流を起こさず、スケールも小さいので、燃え残りやすすといった有害物の発生が少ない。   As described above, the combustor 1 according to the first embodiment includes the housing 2 whose upper surface is opened, and the support plate 3 is fixed so as to close the upper surface where the opening is opened. At the center of the support plate 3, 100 micro burners 20 forming a micro frame at the tip are supported in a state where each tip protrudes upward to form a combustion part 25 that is a flat heating surface. Yes. In this embodiment, the micro burner 20 is a tubular ultra-fine burner having an inner diameter of 0.7 mm. A hemispherical microframe that does not include a bright flame is formed at the tip of the microburner 20. The microframe is generally characterized in that it forms a flame of several millimeters, and the diffusion force dominates the transport process as the scale down. Therefore, even if the direction of the micro burner 20 is changed, the micro frame is not deformed, and always maintains a hemispherical shape in any direction. In addition, it does not cause turbulent flow like a general flame, and its scale is small.

このようなマイクロバーナ20を複数備えた燃焼器1を使用する場合、点火された燃焼部25に対して、上側から加熱する対象物を近づけることで加熱対象物を加熱できる。燃焼部25では、100個のマイクロフレームが形成されているが、何れも半球状であるため、その表面近傍にまで加熱対象物を近づけることができる。従って、マイクロフレームの火炎面から発せられる熱を加熱対象物に効率良く伝達できる。また、燃焼器1を手に持って、加熱対象物の上面や側面などの加熱対象面の特定部位に、加熱対象面と平行に燃焼部25を近づけて加熱することもできる。これは、マイクロフレームは向きを変えても拡散優位であるので、半球状を常時保持できるからである。また、マイクロフレームの向きを変えても燃料ガス噴出速度Uは一定のままでよいので、無駄なガス消費も生じない。従って、従来のような載置型の燃焼器や、噴射バーナ等に比べて、使い勝手が良く、無駄なガス消費の生じない燃焼器1を提供できる。   When using the combustor 1 having a plurality of such micro burners 20, the object to be heated can be heated by bringing the object to be heated from the upper side closer to the ignited combustion unit 25. In the combustion unit 25, 100 microframes are formed, but since all of them are hemispherical, the heating object can be brought close to the vicinity of the surface thereof. Therefore, the heat generated from the flame surface of the micro flame can be efficiently transmitted to the object to be heated. Moreover, the combustor 1 can be held in the hand and the combustion unit 25 can be heated close to a specific portion of the heating target surface such as an upper surface or a side surface of the heating target in parallel with the heating target surface. This is because the micro-frame has a diffusion advantage even if the orientation is changed, and can always hold the hemisphere. Further, even if the direction of the micro frame is changed, the fuel gas ejection speed U may remain constant, so that unnecessary gas consumption does not occur. Therefore, it is possible to provide a combustor 1 that is easy to use and does not cause unnecessary gas consumption as compared with a conventional mounting type combustor, an injection burner, or the like.

次に、互いに隣り合うバーナの火炎同士が干渉するのを防止するために、バーナ間隔と、バーナの長さとについてそれぞれ検討した。ここでは、3つの試験を行い、バーナ間隔と、バーナの長さとについての最適条件を求めた。各試験の内容は以下の通りである。   Next, in order to prevent the flames of the burners adjacent to each other from interfering with each other, the burner interval and the burner length were examined. Here, three tests were performed, and optimum conditions for the burner interval and the burner length were determined. The contents of each test are as follows.

・第1試験・・・燃料流量を変えながら火炎の干渉現象を生じるバーナ間隔を調べるための試験。
・第2試験・・・燃焼器において火炎が干渉しないバーナ間隔を調べるための試験。
・第3試験・・・燃焼器において火炎が干渉しないバーナ高さを調べるための試験。
以下、第1乃至3試験について順次説明する。
First test: A test for examining the burner interval that causes the interference phenomenon of the flame while changing the fuel flow rate.
-Second test: A test for examining the burner spacing at which the flame does not interfere in the combustor.
Third test: A test to check the burner height at which the flame does not interfere with the combustor.
Hereinafter, the first to third tests will be sequentially described.

まず、第1試験について、図6,図7を参照して説明する。第1実施形態である燃焼器1(図1参照)で形成される火炎は拡散火炎(図5参照)である。よって、互いに隣り合うマイクロバーナ20同士の間隔が狭いと、各マイクロバーナ20にそれぞれ形成される火炎と火炎が接近する。この場合、火炎間に酸素不足が生じるため、火炎間に存在していた火炎面が消失し、火炎が合体するという干渉現象が生じる。そこで、第1試験では、図6に示すバーナ間隔測定装置400を用いることによって、燃料流量を変えながら火炎の干渉現象を生じるバーナ間隔について調べた。なお、「バーナ間隔」とは、互いに隣り合うマイクロバーナの中心軸間の距離からマイクロバーナの外径を差し引いた距離をいう。   First, a 1st test is demonstrated with reference to FIG. 6, FIG. The flame formed by the combustor 1 (see FIG. 1) according to the first embodiment is a diffusion flame (see FIG. 5). Therefore, when the space | interval of the mutually adjacent micro burners 20 is narrow, the flame and flame which are each formed in each micro burner 20 approach. In this case, oxygen shortage occurs between the flames, so that the flame surface existing between the flames disappears and an interference phenomenon occurs in which the flames merge. Thus, in the first test, the burner interval measuring apparatus 400 shown in FIG. 6 was used to examine the burner interval that causes the flame interference phenomenon while changing the fuel flow rate. The “burner interval” refers to a distance obtained by subtracting the outer diameter of the micro burner from the distance between the central axes of the adjacent micro burners.

ここで、バーナ間隔測定装置400の構成について説明する。図6に示すように、バーナ間隔測定装置400は、2点間の距離を精密に測定するデジタルノギス401を備えている。デジタルノギス401の測定物支持部には、2本のマイクロバーナ20が固定され、一方のマイクロバーナ20に対して他方のマイクロバーナ20が接離可能になっている。さらに、バーナ間隔測定装置400には、燃料ガスを貯留するボンベ402と、該ボンベ402に配管410を介して接続されたレギュレータ403と、該レギュレータ403の下流側に配管411を介して接続され、燃料ガスの流量を調節するマスフローコントローラ404とが各々設けられている。マスフローコントローラ404には分岐配管412が接続され、2流路に分岐する下流側の2つの端部が2本のマイクロバーナ20,20に各々接続されている。   Here, the configuration of the burner interval measuring apparatus 400 will be described. As shown in FIG. 6, the burner interval measuring apparatus 400 includes a digital caliper 401 that accurately measures the distance between two points. Two micro burners 20 are fixed to the measured object support portion of the digital caliper 401, and the other micro burner 20 can be brought into contact with and separated from one micro burner 20. Further, the burner interval measuring device 400 is connected to a cylinder 402 for storing fuel gas, a regulator 403 connected to the cylinder 402 via a pipe 410, and a downstream side of the regulator 403 via a pipe 411. A mass flow controller 404 for adjusting the flow rate of the fuel gas is provided. A branch pipe 412 is connected to the mass flow controller 404, and two downstream ends branched into two flow paths are connected to the two micro burners 20 and 20, respectively.

このような構成からなるバーナ間隔測定装置400では、ボンベ402から供給される燃料ガスが、レギュレータ403、マスフローコントローラ404によって流量が調整されて、マイクロバーナ20,20にそれぞれ供給される。そして、各マイクロバーナ20の先端に点火し、球状火炎であるマイクロフレームをそれぞれ形成させる。この状態で、デジタルノギス401によって、2本のマイクロバーナ20同士の間隔を徐々に狭めたり、離したりして火炎が干渉するバーナ間隔について検討を行った。なお、検討は、マイクロバーナ1本あたりの燃料流量を変えながら行った。また、第1試験では、マイクロバーナ20の外径を1.0mm、内径0.7mmに調整し、燃料ガスはメタンを使用した。   In the burner interval measuring apparatus 400 having such a configuration, the flow rate of the fuel gas supplied from the cylinder 402 is adjusted by the regulator 403 and the mass flow controller 404 and supplied to the micro burners 20 and 20, respectively. And the front-end | tip of each micro burner 20 is ignited and the micro flame which is a spherical flame is formed, respectively. In this state, a digital caliper 401 was used to study the burner interval at which the flame interferes by gradually narrowing or separating the interval between the two micro burners 20. The examination was conducted while changing the fuel flow rate per microburner. In the first test, the outer diameter of the micro burner 20 was adjusted to 1.0 mm and the inner diameter was 0.7 mm, and methane was used as the fuel gas.

次に、第1試験の結果について、図7を参照して説明する。図7では、「●」はマイクロバーナ20を近づけていった場合のデータを示し、「▲」はマイクロバーナ20を離していった場合のデータを示している。図7に示すように、燃料流量が多ければ多いほど、干渉を起こさないバーナ間隔は長くなる傾向を示した。なお、マイクロバーナ20を近づけていった場合と、離していった場合とでは、データに大きな差異は見られなかった。   Next, the results of the first test will be described with reference to FIG. In FIG. 7, “●” indicates data when the micro burner 20 is brought closer, and “▲” indicates data when the micro burner 20 is moved away. As shown in FIG. 7, the greater the fuel flow rate, the longer the burner interval that does not cause interference. There was no significant difference in data between when the micro burner 20 was moved closer and when it was moved away.

図6に示すように、第1試験の測定環境では、マイクロバーナ20の先端よりも下側には、燃焼器1の支持板3(図1参照)のような壁面が存在しておらず、マイクロバーナ20は2本のみであって、さらに燃料がメタンという極めて理想的なものである。図7に示すように、このような環境下において、球状火炎を確実に形成できる燃料流量は4SCCMであった(図中点線)。つまり、火炎の干渉を防ぐには、少なくとも1.5mm以上のバーナ間隔が必要であることがわかった。また、バーナ間隔=3.0mmにおいて、互いに隣り合う火炎が干渉せずに、球状のマイクロフレームが形成される流量範囲は、4.0〜15.5SCCMであった(図7中のRが示す範囲)。   As shown in FIG. 6, in the measurement environment of the first test, there is no wall surface like the support plate 3 (see FIG. 1) of the combustor 1 below the tip of the micro burner 20, There are only two micro burners 20, and furthermore, the fuel is methane, which is extremely ideal. As shown in FIG. 7, in such an environment, the fuel flow rate capable of reliably forming a spherical flame was 4 SCCM (dotted line in the figure). In other words, it was found that a burner interval of at least 1.5 mm or more is necessary to prevent flame interference. In addition, when the burner interval is 3.0 mm, the flow rate range in which the spherical microframe is formed without interference between adjacent flames is 4.0 to 15.5 SCCM (indicated by R in FIG. 7). range).

次に、第2試験について、図8を参照して説明する。第2試験では、第1実施形態と同様の燃焼器を用いて、火炎が干渉しないバーナ間隔について検討を行った。なお、以下の説明において、燃焼器において、マイクロバーナの支持板から突出する先端までの距離を、「マイクロバーナの高さ」又は「バーナ高さ」と呼ぶ。   Next, the second test will be described with reference to FIG. In the second test, the burner interval at which the flame does not interfere was examined using the same combustor as in the first embodiment. In the following description, in the combustor, the distance from the support plate of the micro burner to the tip that protrudes is called “the height of the micro burner” or “the height of the burner”.

第2試験では、バーナ間隔に起因する火炎の干渉現象を検討するために、マイクロバーナ20の高さを6.0mmと十分に大きくした。そして、バーナ外径を0.50mm、1.0mm、2.0mm、3.0mmの4種類のマイクロバーナを作成し、バーナ間隔を2.0mm、3.0mm、4.0mmにそれぞれ調整した12種類の燃焼器を作成した。そして各燃焼器において、火炎の干渉現象が無かったものを「○」、干渉現象を生じたものを「×」としてそれぞれ評価した。なお、燃料流量はそれぞれのバーナ外径に応じて、最も小さな球面形状のマイクロフレームが形成されるように調整した。   In the second test, the height of the micro burner 20 was sufficiently increased to 6.0 mm in order to examine the interference phenomenon of the flame caused by the burner interval. Then, four types of micro burners having burner outer diameters of 0.50 mm, 1.0 mm, 2.0 mm, and 3.0 mm were prepared, and the burner intervals were adjusted to 2.0 mm, 3.0 mm, and 4.0 mm, respectively. Different types of combustors were created. In each combustor, the case where there was no flame interference phenomenon was evaluated as “◯”, and the case where the interference phenomenon occurred was evaluated as “x”. The fuel flow rate was adjusted so that the smallest spherical microframe was formed according to the burner outer diameter.

次に、第2試験の結果について説明する。図8に示すように、バーナ間隔=2.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「×」であり、干渉現象を生じた。バーナ間隔=3.0では、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。バーナ間隔=4.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。   Next, the results of the second test will be described. As shown in FIG. 8, when the burner interval was 2.0 mm, all were “x” regardless of the burner outer diameter, and an interference phenomenon occurred. When the burner interval was 3.0, all were “◯” regardless of the burner outer diameter, and no interference phenomenon occurred. When the burner interval was 4.0 mm, all were “◯” regardless of the burner outer diameter, and no interference phenomenon occurred.

これらの結果より、何れのマイクロバーナのバーナ外径においても火炎の干渉を防ぐためには、バーナ間隔が少なくとも3.0mm以上必要であることがわかった。これは、火炎の消炎距離や火炎帯厚さなどの火炎特性が主要因となって、干渉限界が決定されたためと推測される。   From these results, it was found that the burner spacing is required to be at least 3.0 mm or more in order to prevent flame interference at any burner outer diameter of any micro burner. This is presumably because the flame limit such as the flame extinguishing distance and flame zone thickness is the main factor, and the interference limit is determined.

次に、第3試験について、図9〜図12を参照して説明する。第3試験では、第1実施形態と同様の燃焼器を用いて、火炎が干渉しないマイクロバーナの高さについて検討を行った。   Next, the third test will be described with reference to FIGS. In the third test, the same combustor as that of the first embodiment was used to examine the height of the micro burner at which the flame does not interfere.

第3試験では、マイクロバーナの高さに起因する火炎の干渉現象を検討するために、マイクロバーナのバーナ間隔を3.0mmに固定した。そして、バーナ外径を0.50mm、1.0mm、2.0mm、3.0mmの4種類のマイクロバーナを作成し、バーナ高さを0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mmにそれぞれ調整した24種類の燃焼器を作成した。そして各燃焼器において、火炎の干渉現象が無かったものを「○」、干渉現象を生じたものを「×」としてそれぞれ評価した。なお、マイクロバーナ1本あたりの燃料流量はそれぞれのバーナ外径に応じて、最も小さな球面形状のマイクロフレームが形成されるように調整した。   In the third test, the burner interval of the micro burner was fixed to 3.0 mm in order to examine the flame interference phenomenon caused by the height of the micro burner. Then, four types of micro burners having burner outer diameters of 0.50 mm, 1.0 mm, 2.0 mm, and 3.0 mm are prepared, and the burner heights are 0 mm, 2.0 mm, 3.0 mm, 4.0 mm, and 5 mm. 24 types of combustors adjusted to 0.0 mm and 6.0 mm were prepared. In each combustor, the case where there was no flame interference phenomenon was evaluated as “◯”, and the case where the interference phenomenon occurred was evaluated as “x”. The fuel flow rate per microburner was adjusted so that the smallest spherical microframe was formed according to the outer diameter of each burner.

次に、第3試験の結果について説明する。図9に示すように、バーナ高さ=0mmでは、バーナ外径によらず何れも「×」であり、干渉現象を生じた。図10に示す写真のように、個々の火炎が干渉してしまい、1つの火炎と同じような燃焼状態となった。バーナ高さ=2.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「×」であり、干渉現象を生じた。図11に示す写真のように、複数の火炎が干渉して合体してしまった。バーナ高さ=3.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。図12に示す写真のように、全ての火炎が独立し、良好な燃焼状態を確保できた。バーナ高さ=4.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。バーナ高さ=5.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。バーナ高さ=6.0mmでは、バーナ外径によらず何れも「○」であり、干渉現象は生じなかった。   Next, the results of the third test will be described. As shown in FIG. 9, when the burner height was 0 mm, all were “x” irrespective of the burner outer diameter, and an interference phenomenon occurred. As shown in the photograph shown in FIG. 10, the individual flames interfered with each other, resulting in a combustion state similar to that of one flame. When the burner height was 2.0 mm, all were “x” regardless of the burner outer diameter, and an interference phenomenon occurred. As shown in the photograph in FIG. 11, a plurality of flames interfered and merged. When the burner height was 3.0 mm, all were “◯” regardless of the burner outer diameter, and no interference phenomenon occurred. As shown in the photograph in FIG. 12, all the flames were independent, and a good combustion state could be secured. When the burner height was 4.0 mm, all were “◯” regardless of the burner outer diameter, and no interference phenomenon occurred. When the burner height was 5.0 mm, regardless of the burner outer diameter, all were “◯”, and no interference phenomenon occurred. When the burner height was 6.0 mm, all were “◯” regardless of the burner outer diameter, and no interference phenomenon occurred.

これらの結果より、何れのマイクロバーナのバーナ外径においても火炎の干渉を防ぐためには、バーナ高さが少なくとも3.0mm以上必要であることがわかった。   From these results, it was found that at any burner outer diameter of any micro burner, the burner height needs to be at least 3.0 mm or more in order to prevent flame interference.

以上の第1,2,3試験の各結果より、少なくともバーナ間隔が3.0mm以上であって、バーナ高さが3.0mm以上であれば、火炎の干渉現象を起こさずに、良好なマイクロフレームを形成できることが実証された。   From the results of the above first, second, and third tests, if the burner spacing is at least 3.0 mm and the burner height is at least 3.0 mm, a good microscopic effect can be obtained without causing a flame interference phenomenon. It has been demonstrated that a frame can be formed.

次に、第2実施形態である燃焼器100について、図13を参照して説明する。第1実施形態では、燃焼部25においてマイクロバーナ20の間隔を詰めて密集の程度を増した場合には酸素不足を生じる場合がある。この場合、マイクロフレームが保持できず、隣り合う火炎と合体してしまう不都合が生じる。そこで、第2実施形態の燃焼器100では、内筒と外筒とからなる二重管構造のマイクロバーナ40を備え、酸化剤ガス(酸素又は空気)を強制的に供給可能な構造にすることで、燃焼部に密集するマイクロバーナの酸素不足を解消できる点に特徴がある。   Next, the combustor 100 which is 2nd Embodiment is demonstrated with reference to FIG. In the first embodiment, oxygen shortage may occur when the interval of the micro burners 20 is increased in the combustion unit 25 to increase the degree of congestion. In this case, there is a disadvantage that the microframe cannot be held and is combined with the adjacent flame. Therefore, the combustor 100 of the second embodiment includes a micro-burner 40 having a double tube structure including an inner cylinder and an outer cylinder, and is configured to be able to forcibly supply an oxidant gas (oxygen or air). Thus, the feature is that the oxygen shortage of the micro burner that is densely packed in the combustion section can be solved.

図13に示すように、燃焼器100は、第1実施形態の燃焼器1の筐体2(図1乃至4参照)を基本構造とする筐体30を備えている。筐体30の内側には、支持板33及び底壁32と平行な面を有し、筐体30の高さ方向中段位置に配置された隔壁35が設けられている。筐体30の前壁31の上段には、隔壁35の上側に貫通する酸化剤ガス供給口54が設けられ、その酸化剤ガス供給口54にはパイプ57が挿入されている。パイプ57には、酸素製造装置(図示外)の酸化剤ガス供給管(図示外)の下流側一端部が接続される。他方、前壁31の下段には、隔壁35の下側に貫通する燃料ガス供給口55が設けられ、その燃料ガス供給口55にはパイプ58が挿入されている。パイプ58には、ガス栓(図示外)に接続された燃料ガス供給管(図示外)の下流側一端部が接続される。   As shown in FIG. 13, the combustor 100 includes a housing 30 having a basic structure of the housing 2 (see FIGS. 1 to 4) of the combustor 1 of the first embodiment. A partition wall 35 having a surface parallel to the support plate 33 and the bottom wall 32 and disposed at a middle position in the height direction of the housing 30 is provided inside the housing 30. An oxidant gas supply port 54 penetrating above the partition wall 35 is provided on the upper stage of the front wall 31 of the housing 30, and a pipe 57 is inserted into the oxidant gas supply port 54. The pipe 57 is connected to a downstream end of an oxidant gas supply pipe (not shown) of an oxygen production apparatus (not shown). On the other hand, a lower part of the front wall 31 is provided with a fuel gas supply port 55 penetrating below the partition wall 35, and a pipe 58 is inserted into the fuel gas supply port 55. The pipe 58 is connected to a downstream end portion of a fuel gas supply pipe (not shown) connected to a gas stopper (not shown).

さらに、筐体30の内側において、隔壁35の上側には、酸化剤ガス供給口54を介して筐体30内に供給された酸素や空気などの酸化剤ガスを一時的に貯留するための酸化剤ガス室51が設けられている。隔壁35の下側には、燃料ガス供給口55を介して筐体30内に供給された燃料ガスを一時的に貯留するための燃料ガス室52が設けられている。   Further, inside the housing 30, an oxidation for temporarily storing an oxidant gas such as oxygen or air supplied into the housing 30 through the oxidant gas supply port 54 is provided above the partition wall 35. An agent gas chamber 51 is provided. A fuel gas chamber 52 for temporarily storing the fuel gas supplied into the housing 30 via the fuel gas supply port 55 is provided below the partition wall 35.

そして、支持板33には、二重管構造を備えた複数のマイクロバーナ40が、各先端側を上方に突出した状態で等間隔で支持されている。マイクロバーナ40は、内筒41と、その周りを径方向に取り囲む外筒42とから構成される。内筒41は、支持板33と隔壁35とを貫通し、燃料ガス室52まで下端側が延設されている。他方、外筒42は、支持板33のみを貫通し、酸化剤ガス室51まで下端側が延設されている。さらに、内筒41の内側には燃料ガス流路45が形成され、内筒41と外筒42とに挟まれる間には酸化剤ガス流路46が形成されている。   A plurality of micro burners 40 having a double-pipe structure are supported on the support plate 33 at regular intervals with each tip side protruding upward. The micro burner 40 includes an inner cylinder 41 and an outer cylinder 42 that surrounds the inner cylinder 41 in the radial direction. The inner cylinder 41 passes through the support plate 33 and the partition wall 35, and the lower end side extends to the fuel gas chamber 52. On the other hand, the outer cylinder 42 penetrates only the support plate 33, and the lower end side extends to the oxidant gas chamber 51. Further, a fuel gas channel 45 is formed inside the inner cylinder 41, and an oxidant gas channel 46 is formed between the inner cylinder 41 and the outer cylinder 42.

このような構造を備える燃焼器100では、燃料ガス供給管から供給された燃料ガスは、燃料ガス供給口55を介して燃料ガス室52に流入する。燃料ガス室52に貯留された燃料ガスは、燃料ガス供給管からの燃料ガスの送り込み圧によって、マイクロバーナ40の内筒41の下端側から燃料ガス流路45に流入する。すると、内筒41の先端から燃料ガスが噴出され、点火されることによって、マイクロフレームが形成される。一方、酸化剤ガス供給管から供給された酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給口54を介して酸化剤ガス室51に流入する。酸化剤ガス室51に貯留された酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給管からの送り込み圧によって、マイクロバーナ40の外筒42と内筒41との間の酸化剤ガス流路46に流入する。すると、内筒41の先端に形成されたマイクロフレームの周囲を取り囲むようにして酸化剤ガスが強制的に供給される。これにより、内筒41の先端で酸素不足になるのを防止できる。従って、マイクロバーナ40を密集させても、酸素を十分に供給できるので、隣り合うマイクロフレーム同士が合体しない。よって、より多くのマイクロバーナ40を密集させることができるので、発熱密度の大きい燃焼器100を提供できる。   In the combustor 100 having such a structure, the fuel gas supplied from the fuel gas supply pipe flows into the fuel gas chamber 52 through the fuel gas supply port 55. The fuel gas stored in the fuel gas chamber 52 flows into the fuel gas passage 45 from the lower end side of the inner cylinder 41 of the micro burner 40 due to the pressure of the fuel gas supplied from the fuel gas supply pipe. Then, fuel gas is ejected from the tip of the inner cylinder 41 and ignited to form a microframe. On the other hand, the oxidant gas supplied from the oxidant gas supply pipe flows into the oxidant gas chamber 51 through the oxidant gas supply port 54. The oxidant gas stored in the oxidant gas chamber 51 flows into the oxidant gas flow path 46 between the outer cylinder 42 and the inner cylinder 41 of the micro burner 40 due to the feeding pressure from the oxidant gas supply pipe. Then, the oxidant gas is forcibly supplied so as to surround the periphery of the microframe formed at the tip of the inner cylinder 41. Thereby, it is possible to prevent oxygen shortage at the tip of the inner cylinder 41. Therefore, even if the micro burners 40 are densely packed, oxygen can be sufficiently supplied, so that adjacent micro frames do not merge. Therefore, since more micro burners 40 can be densely packed, the combustor 100 having a large heat generation density can be provided.

以上説明したように、第2実施形態の燃焼器100は、二重管構造を有するマイクロバーナ40を備えている。マイクロバーナ40は内筒41と外筒42とから構成され、内筒41の内側には燃料ガス流路45が形成され、内筒41と外筒42とに挟まれる間には酸化剤ガス流路46が形成されている。一方、筐体30の内側には、隔壁53で仕切られた酸化剤ガス室51及び燃料ガス室52が設けられている。燃料ガス室52に流入した燃料ガスは、マイクロバーナ40の内筒41の下端側から燃料ガス流路45に流入し、内筒41の先端から噴出される。従って、内筒41の先端にマイクロフレームが形成される。一方、酸化剤ガス室51に流入した酸化剤ガスは、外筒42と内筒41との間の酸化剤ガス流路46に流入し、内筒41の先端に形成されたマイクロフレームの周囲を取り囲むように供給される。これにより、内筒41の先端で酸素不足になるのを防止できる。つまり、マイクロバーナ40を密集させても、隣り合うマイクロフレーム同士が合体しないので、より多くのマイクロバーナ40を密集させることができる。従って、発熱密度の大きい燃焼器100を提供できる。   As described above, the combustor 100 of the second embodiment includes the micro burner 40 having a double tube structure. The micro burner 40 includes an inner cylinder 41 and an outer cylinder 42. A fuel gas flow path 45 is formed inside the inner cylinder 41, and an oxidant gas flow is interposed between the inner cylinder 41 and the outer cylinder 42. A path 46 is formed. On the other hand, an oxidant gas chamber 51 and a fuel gas chamber 52 partitioned by a partition wall 53 are provided inside the housing 30. The fuel gas that has flowed into the fuel gas chamber 52 flows into the fuel gas channel 45 from the lower end side of the inner cylinder 41 of the micro burner 40 and is ejected from the tip of the inner cylinder 41. Accordingly, a micro frame is formed at the tip of the inner cylinder 41. On the other hand, the oxidant gas that has flowed into the oxidant gas chamber 51 flows into the oxidant gas flow path 46 between the outer cylinder 42 and the inner cylinder 41, and around the microframe formed at the tip of the inner cylinder 41. Supplied to surround. Thereby, it is possible to prevent oxygen shortage at the tip of the inner cylinder 41. That is, even if the micro burners 40 are densely packed, adjacent micro frames do not merge with each other, so that more micro burners 40 can be densely packed. Therefore, the combustor 100 having a large heat generation density can be provided.

次に、第2実施形態の第1変形例である燃焼器160について、図14を参照して説明する。燃焼器160は、燃焼器100と同様の構造を備えるが、マイクロバーナ170の構造が第1実施形態のマイクロバーナ40の構造と異なっている。つまり、マイクロバーナ40は二重管構造(図13参照)であるが、燃焼器160のマイクロバーナ170は1本の管である。   Next, a combustor 160, which is a first modification of the second embodiment, will be described with reference to FIG. The combustor 160 has the same structure as the combustor 100, but the structure of the micro burner 170 is different from the structure of the micro burner 40 of the first embodiment. That is, the micro burner 40 has a double tube structure (see FIG. 13), but the micro burner 170 of the combustor 160 is a single tube.

図14に示すように、燃焼器160は筐体162を備えている。筐体162の内側には、天壁である燃焼面形成板163と平行な面を有し、筐体162の高さ方向中段位置に配置された隔壁165が設けられている。隔壁165の上側には酸化剤ガス室166が設けられ、隔壁165の下側には燃料ガス室167が設けられている。   As shown in FIG. 14, the combustor 160 includes a housing 162. A partition wall 165 having a surface parallel to the combustion surface forming plate 163 that is the top wall and disposed at the middle position in the height direction of the housing 162 is provided inside the housing 162. An oxidant gas chamber 166 is provided above the partition 165, and a fuel gas chamber 167 is provided below the partition 165.

燃焼面形成板163には、複数の貫通穴164が所定位置に各々設けられている。それら貫通穴164には、複数のマイクロバーナ170が各先端を上方に突出した状態で挿入され、その下端側は隔壁165を貫通して燃料ガス室167まで延設されている。即ち、マイクロバーナ170は隔壁165に支持されている。さらに、貫通穴164と、マイクロバーナ170の外周面との間には所定の隙間169が形成されている。隙間169は、酸化剤ガス室166と連通している。   The combustion surface forming plate 163 is provided with a plurality of through holes 164 at predetermined positions. A plurality of micro burners 170 are inserted into the through holes 164 with their tips protruding upward, and the lower end side extends through the partition wall 165 to the fuel gas chamber 167. That is, the micro burner 170 is supported by the partition 165. Further, a predetermined gap 169 is formed between the through hole 164 and the outer peripheral surface of the micro burner 170. The gap 169 communicates with the oxidant gas chamber 166.

このような構造を備える燃焼器160においても、燃料ガス室167に流入した燃料ガスは、燃料ガス供給管からの燃料ガスの送り込み圧によって、マイクロバーナ170の下端側から流入する。すると、マイクロバーナ170の先端から燃料ガスが噴出され、点火されることで、マイクロフレームが形成される。一方、酸化剤ガス室166に流入した酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給管からの送り込み圧によって、マイクロバーナ170と貫通穴164の内縁との隙間169から流出し、マイクロバーナ170の先端に形成されたマイクロフレームの周囲を取り囲むようにして酸化剤ガスが強制的に供給される。これにより、マイクロバーナ170の先端で酸素不足になるのを防止できる。従って、マイクロバーナ170を密集させても、酸素を十分に供給できるので、隣り合うマイクロフレーム同士が合体しない。よって、より多くのマイクロバーナ170を密集させることができるので、発熱密度の大きい燃焼器160を提供できる。   Also in the combustor 160 having such a structure, the fuel gas that has flowed into the fuel gas chamber 167 flows from the lower end side of the micro burner 170 by the pressure of the fuel gas fed from the fuel gas supply pipe. Then, fuel gas is ejected from the tip of the micro burner 170 and ignited to form a micro frame. On the other hand, the oxidant gas that has flowed into the oxidant gas chamber 166 flows out of the gap 169 between the microburner 170 and the inner edge of the through hole 164 due to the pressure fed from the oxidant gas supply pipe, and is formed at the tip of the microburner 170. The oxidant gas is forcibly supplied so as to surround the periphery of the microframe. This can prevent oxygen shortage at the tip of the micro burner 170. Therefore, even if the micro burners 170 are densely packed, oxygen can be sufficiently supplied, so that adjacent micro frames do not merge. Therefore, since more micro burners 170 can be densely packed, the combustor 160 having a large heat generation density can be provided.

ところで、酸化剤ガス室166に供給される酸素又は空気と、燃料ガス室167に供給される燃料ガスを混合した際の混合比において燃料ガスが過剰であると、例えば、密に多数配置されたマイクロバーナにおいて、中心部のマイクロバーナ先端部で酸素不足が生じ、火炎の干渉現象を引き起こす。従って、量論混合比と比べて等しいか、又は燃料希薄となるような流量比で供給される必要がある。   By the way, if oxygen or air supplied to the oxidant gas chamber 166 and the fuel gas supplied to the fuel gas chamber 167 are mixed at an excessive mixing ratio, for example, a large number of them are arranged densely. In the micro burner, oxygen deficiency occurs at the tip of the micro burner in the center, causing a flame interference phenomenon. Therefore, it is necessary to supply at a flow rate ratio which is equal to the stoichiometric mixing ratio or is a fuel lean.

一方、マイクロバーナ170の先端から噴出される酸素又は空気の流速が大き過ぎると、吹き消えが生じる。つまり、酸素又は空気の流速が増加すると、火炎基部の希薄化と火炎基部での流速増加が起こるからと推測される。この吹き消え限界は、マイクロバーナ170の高さに対しては依存性は低いが、貫通穴164の内径の変化に対しては依存性は高い。そこで、空気と燃料ガスとの混合比が量論混合比と比べて等しいか、又は燃料希薄となるような流量比で供給するために、マイクロバーナ170の高さと、貫通穴164の内径とを変化させて、マイクロフレームを保炎可能な当量比について調べた。これを第4試験として以下説明する。   On the other hand, if the flow rate of oxygen or air ejected from the tip of the micro burner 170 is too large, blowout occurs. That is, it is estimated that when the flow rate of oxygen or air increases, the flame base becomes diluted and the flow rate increases at the flame base. This blow-off limit is less dependent on the height of the micro burner 170, but highly dependent on changes in the inner diameter of the through hole 164. Therefore, in order to supply at a flow rate ratio such that the mixing ratio of air and fuel gas is equal to the stoichiometric mixing ratio or the fuel becomes lean, the height of the micro burner 170 and the inner diameter of the through hole 164 are set to By changing, the equivalence ratio capable of holding the micro flame was examined. This will be described below as a fourth test.

第4試験について、図15を参照して説明する。第4試験では、マイクロバーナのバーナ外径を1.0mm、内径を0.7mmに固定した。そして、貫通穴164の内径を1.2mm、1.3mm、1.4mmの3種類を設定すると共に、バーナ高さを1mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0、7.0mm、8.0mmにそれぞれ変えて検討を行った。なお、図15では、「◆」が貫通穴164の内径=1.2mm、「■」が貫通穴164の内径=1.3mm、「▲」が貫通穴164の内径=1.4mmのデータを各々示している。   The fourth test will be described with reference to FIG. In the fourth test, the burner outer diameter was fixed to 1.0 mm and the inner diameter was fixed to 0.7 mm. The inner diameter of the through hole 164 is set to three types of 1.2 mm, 1.3 mm, and 1.4 mm, and the burner height is set to 1 mm, 2.0 mm, 3.0 mm, 4.0 mm, 5.0 mm, 6 mm. The change was made to 0.0, 7.0 mm, and 8.0 mm, respectively. In FIG. 15, “♦” represents the data of the inner diameter of the through hole 164 = 1.2 mm, “■” represents the inner diameter of the through hole 164 = 1.3 mm, and “▲” represents the data of the inner diameter of the through hole 164 = 1.4 mm. Each is shown.

次に、第4試験の結果について説明する。空気と燃料ガスとの混合比が量論混合比と等しい、若しくは燃料希薄となる条件とするには、当量比が1以下であることが必要とされる。図15に示すように、貫通穴164の内径=1.2mmの燃焼器では、何れも当量比が1を超えた。貫通穴164の内径=1.3mmの燃焼器では、バーナ高さ=2mmの燃焼器のみ当量比が1となった。貫通穴164の内径=1.4mmの燃焼器では、バーナ高さに関わらず、当量比が全て1以下であった。これはマイクロバーナの内径面積と、マイクロバーナの外周面と貫通穴164の内縁部との隙間169の面積との比(以下、面積比と呼ぶ。)に起因するものである。なぜなら、吹き消えを生じさせる空気流速よりも小さい流速で、混合比が量論混合比または燃料希薄となるように燃料流量に応じた空気流量を供給するには、隙間面積がバーナ内径面積に比べ、十分に大きい必要があるからである。そこで、各条件の面積比をそれぞれ算出したところ、貫通穴164の内径=1.2mmの条件における面積比は0.90、貫通穴164の内径=1.3mmの条件における面積比は1.4、貫通穴164の内径=1.4mmの条件における面積比は2.0であった。   Next, the results of the fourth test will be described. In order for the mixing ratio of air and fuel gas to be equal to the stoichiometric mixing ratio or to make the fuel lean, the equivalence ratio needs to be 1 or less. As shown in FIG. 15, in each of the combustors in which the inner diameter of the through hole 164 is 1.2 mm, the equivalence ratio exceeds 1. In the combustor with the inner diameter of the through hole 164 = 1.3 mm, the equivalent ratio was 1 only in the combustor with the burner height = 2 mm. In the combustor in which the inner diameter of the through hole 164 was 1.4 mm, the equivalence ratio was 1 or less regardless of the burner height. This is due to the ratio (hereinafter referred to as area ratio) of the inner diameter area of the micro burner and the area of the gap 169 between the outer peripheral surface of the micro burner and the inner edge of the through hole 164. This is because, in order to supply an air flow rate corresponding to the fuel flow rate so that the mixing ratio becomes a stoichiometric mixing ratio or fuel lean at a flow rate smaller than the air flow rate causing blowout, the gap area is smaller than the burner inner diameter area. Because it needs to be big enough. Thus, when the area ratio under each condition was calculated, the area ratio under the condition that the inner diameter of the through hole 164 = 1.2 mm was 0.90, and the area ratio under the condition where the inner diameter of the through hole 164 = 1.3 mm was 1.4. The area ratio under the condition of the inner diameter of the through hole 164 = 1.4 mm was 2.0.

以上の結果より、空気と燃料ガスとの混合比が量論混合比と等しい条件でマイクロフレームを保炎できる条件は、バーナ内径面積に対する(マイクロバーナの外周と貫通穴の内縁との)隙間の面積比が少なくとも2.0倍以上であることがわかった。   From the above results, the conditions under which the micro flame can be held under the condition that the mixing ratio of air and fuel gas is equal to the stoichiometric mixing ratio are as follows. It was found that the area ratio was at least 2.0 times.

次に、第2実施形態の第2変形例である燃焼器ユニット260について、図16乃至図18を参照して説明する。図16に示す燃焼器ユニット260は、第1変形例である燃焼器160の筐体を内側に曲げ、2つの燃焼器を併せて筒状にした点に特徴を有する。   Next, a combustor unit 260 that is a second modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 18. The combustor unit 260 shown in FIG. 16 is characterized in that the housing of the combustor 160 which is the first modification is bent inward and the two combustors are combined into a cylindrical shape.

燃焼器ユニット260の構造について説明する。図16に示すように、燃焼器ユニット260は、断面U字状に形成された燃焼器260Aと燃焼器260Bとからなり、筒状のユニットを形成する。その筒体の内周面がマイクロバーナ270による燃焼面となっている。例えば、筒状の被加熱物Pを加熱する場合は、燃焼器ユニット260の内側に被加熱物Pを上から挿入すればよい。   The structure of the combustor unit 260 will be described. As shown in FIG. 16, the combustor unit 260 includes a combustor 260 </ b> A and a combustor 260 </ b> B formed in a U-shaped cross section, and forms a cylindrical unit. The inner peripheral surface of the cylinder is a combustion surface by the micro burner 270. For example, when heating the cylindrical article to be heated P, the article to be heated P may be inserted into the combustor unit 260 from above.

次に、燃焼器260Aの構造について説明する。なお、燃焼器260A,260Bは互いに同じ構造であるので、ここでは燃焼器260Aの構造のみ説明する。図17に示すように、燃焼器260Aは、第1変形例である燃焼器160(図14参照)と同様の構造を備え、燃焼器160の筐体162(図14参照)を略U字状に折り曲げたような筐体262を備える。図18に示すように、筐体262の内側には、内周面である燃焼面形成板263と平行な面を有し、筐体262の高さ方向中段位置に配置された隔壁265が設けられている。隔壁265の上側(径方向内側)には酸化剤ガス室266が設けられ、隔壁265の下側(径方向外側)には燃料ガス室267が設けられている。   Next, the structure of the combustor 260A will be described. Since the combustors 260A and 260B have the same structure, only the structure of the combustor 260A will be described here. As shown in FIG. 17, the combustor 260 </ b> A has a structure similar to that of the combustor 160 (see FIG. 14) that is the first modification, and the casing 162 (see FIG. 14) of the combustor 160 is substantially U-shaped. A housing 262 that is bent in the direction is provided. As shown in FIG. 18, a partition wall 265 having a surface parallel to the combustion surface forming plate 263 that is an inner peripheral surface and disposed at a middle position in the height direction of the housing 262 is provided inside the housing 262. It has been. An oxidant gas chamber 266 is provided above the partition wall 265 (inside in the radial direction), and a fuel gas chamber 267 is provided below the partition wall 265 (outside in the radial direction).

燃焼面形成板263には、複数の貫通穴264が所定位置に各々設けられている。それら貫通穴264には、複数のマイクロバーナ270が各先端を、筐体262の径方向内側に突出した状態で挿入され、その下端側は隔壁265を貫通して燃料ガス室267に連通している。即ち、マイクロバーナ270は隔壁265に支持されている。さらに、貫通穴264と、マイクロバーナ270の外周面との間には所定の隙間269が形成されている。隙間269は、酸化剤ガス室266と連通している。   The combustion surface forming plate 263 is provided with a plurality of through holes 264 at predetermined positions. A plurality of micro burners 270 are inserted into the through holes 264 with their tips protruding inward in the radial direction of the housing 262, and the lower end side penetrates the partition wall 265 and communicates with the fuel gas chamber 267. Yes. That is, the micro burner 270 is supported by the partition wall 265. Further, a predetermined gap 269 is formed between the through hole 264 and the outer peripheral surface of the micro burner 270. The gap 269 communicates with the oxidant gas chamber 266.

このような構造を備える燃焼器260Aにおいて、燃料ガス室267に流入した燃料ガスは、燃料ガス供給管からの燃料ガスの送り込み圧によって、マイクロバーナ270の下端側から流入する。すると、マイクロバーナ270の先端から燃料ガスが噴出され、点火されることで、マイクロフレームが形成される。一方、酸化剤ガス室266に流入した酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給管からの送り込み圧によって、マイクロバーナ270と貫通穴264の内縁との隙間269から流出し、マイクロバーナ270の先端に形成されたマイクロフレームの周囲を取り囲むようにして酸化剤ガスが強制的に供給される。これにより、マイクロバーナ270の先端で酸素不足になるのを防止できる。従って、マイクロバーナ270を密集させても、酸素を十分に供給できるので、隣り合うマイクロフレーム同士が合体しない。よって、より多くのマイクロバーナ270を密集させることができるので、発熱密度の大きい燃焼器260Aを提供できる。   In the combustor 260 </ b> A having such a structure, the fuel gas that has flowed into the fuel gas chamber 267 flows from the lower end side of the micro burner 270 due to the fuel gas feed pressure from the fuel gas supply pipe. Then, fuel gas is ejected from the tip of the micro burner 270 and ignited to form a micro frame. On the other hand, the oxidant gas that has flowed into the oxidant gas chamber 266 flows out of the gap 269 between the micro burner 270 and the inner edge of the through hole 264 due to the pressure fed from the oxidant gas supply pipe, and forms at the tip of the micro burner 270. The oxidant gas is forcibly supplied so as to surround the periphery of the microframe. This can prevent oxygen shortage at the tip of the micro burner 270. Therefore, even if the micro burners 270 are densely packed, oxygen can be sufficiently supplied, so that adjacent micro frames do not merge. Therefore, since more micro burners 270 can be densely packed, the combustor 260A having a large heat generation density can be provided.

そして、燃焼器260Aは、内側に湾曲する燃焼面を備えているので、例えば、図16に示す被加熱物Pのような曲面を有するものを加熱するのに適している。例えば、被加熱物Pを加熱する場合、平面状の燃焼面では、マイクロバーナの先端に形成される火炎と、被加熱物Pの表面との距離が場所によって異なる。これにより、加熱ムラができるため、被加熱物Pを回転させる等の手間が必要であった。そこで、燃焼器260Aでは、内側に湾曲する燃焼面を備えているので、被加熱物Pのような曲面を有するものであっても加熱ムラが少なく均一に加熱することができる。そして、図16に示すように、このような燃焼器260Aと、同様の燃焼器260Bとを互いに合わせて筒状のユニットを組むことで、円筒状の燃焼面を形成できる。従って、パイプ状の被加熱物Pを加熱する場合は、燃焼器ユニット260の内側に挿入することで、被加熱物Pの位置を変えることなく、表面を均一にムラなく加熱できる。   And since combustor 260A is provided with the combustion surface curved inside, it is suitable for heating what has a curved surface like the to-be-heated material P shown in FIG. For example, when the object to be heated P is heated, on the planar combustion surface, the distance between the flame formed at the tip of the micro burner and the surface of the object to be heated P differs depending on the location. Thereby, since heating nonuniformity is made, the trouble of rotating the to-be-heated material P etc. was required. Therefore, since the combustor 260A has a combustion surface that curves inward, even if it has a curved surface such as the article to be heated P, it can be heated uniformly with little heating unevenness. And as shown in FIG. 16, a cylindrical combustion surface can be formed by combining such a combustor 260A and a similar combustor 260B to form a cylindrical unit. Therefore, when heating the pipe-shaped object P, the surface can be uniformly and uniformly heated without changing the position of the object P by being inserted inside the combustor unit 260.

なお、第2変形例の燃焼器260A,260Bは内側に湾曲する燃焼面を備えているが、被加熱物を取り囲むような形状であればこれに限定されない。例えば、図19に示す第3変形例である燃焼器280のように、平面視多角形の筒状の筐体282を備えたものでもよい。この場合、マイクロバーナの長さをそれぞれ調整することで、被加熱物Pの表面までの距離を均一にできるので加熱ムラを小さくできる。   In addition, although the combustors 260A and 260B of the second modification include a combustion surface that curves inward, the shape is not limited to this as long as the shape surrounds the object to be heated. For example, a combustor 280 that is a third modification shown in FIG. 19 may include a cylindrical casing 282 having a polygonal shape in plan view. In this case, by adjusting the lengths of the micro burners, the distance to the surface of the article P to be heated can be made uniform, so that uneven heating can be reduced.

また、燃焼器ユニット260は、2つの燃焼器260A、260Bを合わせて筒状にしているが、燃焼器自体を筒状に形成してもよい。   Moreover, although the combustor unit 260 is made into a cylindrical shape by combining the two combustors 260A and 260B, the combustor itself may be formed in a cylindrical shape.

次に、第3実施形態である燃焼器200について、図20、図21を参照して説明する。図20は、燃焼器200の断面図(第3実施形態)であり、図21は、コントローラ60のCPUによる火力制御処理のフローチャートである。第3実施形態は、第1実施形態の変形例であり、図20に示す燃焼部125の火力を3段階で切り替えできる点に特徴がある。なお、燃焼器200は、第1実施形態の燃焼器1の構造を基本に備えているので、同じ部材に関しては同符号を付して説明する共に、異なる点を中心に説明する。   Next, the combustor 200 which is 3rd Embodiment is demonstrated with reference to FIG. 20, FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view of the combustor 200 (third embodiment), and FIG. 21 is a flowchart of the thermal power control process by the CPU of the controller 60. The third embodiment is a modification of the first embodiment and is characterized in that the heating power of the combustion unit 125 shown in FIG. 20 can be switched in three stages. Since the combustor 200 basically includes the structure of the combustor 1 of the first embodiment, the same members will be described with the same reference numerals, and different points will be mainly described.

まず、燃焼器200の構造について説明する。図20に示すように、燃焼器200は、第1実施形態の燃焼器1(図4参照)と同様の筐体2を備えている。筐体2の内側には、支持板3及び底壁9と平行な面を有し、筐体2の高さ方向中段位置に配置された隔壁70が設けられている。筐体2の前壁5の上段には、隔壁70の上側に貫通する第1燃料ガス供給口75が設けられている。その第1燃料ガス供給口75には、第1燃料ガス供給管92の下流側一端部が接続されている。他方、前壁5の下段には、隔壁70の下側に貫通する第2燃料ガス供給口76が設けられている。その第2燃料ガス供給口76には、第2燃料ガス供給管93の下流側一端部が接続されている。   First, the structure of the combustor 200 will be described. As shown in FIG. 20, the combustor 200 includes a casing 2 similar to the combustor 1 (see FIG. 4) of the first embodiment. A partition wall 70 having a surface parallel to the support plate 3 and the bottom wall 9 and disposed at a middle position in the height direction of the housing 2 is provided inside the housing 2. A first fuel gas supply port 75 penetrating above the partition wall 70 is provided on the upper stage of the front wall 5 of the housing 2. The downstream end of the first fuel gas supply pipe 92 is connected to the first fuel gas supply port 75. On the other hand, a second fuel gas supply port 76 penetrating to the lower side of the partition wall 70 is provided at the lower stage of the front wall 5. The downstream end of the second fuel gas supply pipe 93 is connected to the second fuel gas supply port 76.

そして、筐体2の内側において、隔壁70の上側には、第1燃料ガス供給口75から筐体2内に供給された燃料ガスを一時的に貯留するための第1燃料ガス室71が設けられている。隔壁70の下側には、第2燃料ガス供給口76から筐体2内に供給された燃料ガスを一時的に貯留するための第2燃料ガス室72が設けられている。   A first fuel gas chamber 71 for temporarily storing the fuel gas supplied from the first fuel gas supply port 75 into the housing 2 is provided inside the housing 2 and above the partition wall 70. It has been. A second fuel gas chamber 72 for temporarily storing the fuel gas supplied from the second fuel gas supply port 76 into the housing 2 is provided below the partition wall 70.

また、支持板3には、長さが互いに異なる2種類のマイクロバーナ81,82が、平面視9×9の配列形態で、各先端側を上方に突出した状態で等間隔で支持されている。マイクロバーナ81は、支持板3と隔壁70とを貫通すると共に、第2燃料ガス室72まで下端側が延設されている。他方、マイクロバーナ82は、マイクロバーナ81よりも短く、支持板3のみを貫通し、第1燃料ガス室71まで下端側が延設されている。そして、これら81本のマイクロバーナ81,82の各先端の高さが揃えられて、平坦な加熱面である燃焼部125が支持板3の中央に形成されている。そして、燃焼部125を構成する81本のマイクロバーナは、27本のマイクロバーナ81からなる第1バーナ群と、残り54本のマイクロバーナ82からなる第2バーナ群とに分類されている。   In addition, two types of micro burners 81 and 82 having different lengths are supported on the support plate 3 at an equal interval in a state of 9 × 9 in a plan view and projecting from the tip side upward. . The micro burner 81 penetrates the support plate 3 and the partition wall 70, and the lower end side extends to the second fuel gas chamber 72. On the other hand, the micro burner 82 is shorter than the micro burner 81, penetrates only the support plate 3, and extends at the lower end side to the first fuel gas chamber 71. Then, the heights of the tips of these 81 micro burners 81 and 82 are aligned, and a combustion portion 125 that is a flat heating surface is formed in the center of the support plate 3. The 81 micro burners constituting the combustion unit 125 are classified into a first burner group including 27 micro burners 81 and a second burner group including the remaining 54 micro burners 82.

また、第1燃料ガス供給管92には、管内の燃料ガス流量を所定流量に調整するための第1圧力調整弁111と、その第1圧力調整弁111よりも上流側に配置され、管内の流路を開閉する第1電磁弁112とが各々設けられている。また、第2燃料ガス供給管93にも、同様の第2圧力調整弁113と、その第2圧力調整弁113よりも上流側に配置され、管内の流路を開閉する第2電磁弁114とが各々設けられている。   The first fuel gas supply pipe 92 is disposed upstream of the first pressure adjustment valve 111 and the first pressure adjustment valve 111 for adjusting the fuel gas flow rate in the pipe to a predetermined flow rate. A first electromagnetic valve 112 that opens and closes the flow path is provided. Further, the second fuel gas supply pipe 93 is also provided with a similar second pressure regulating valve 113 and a second electromagnetic valve 114 which is disposed upstream of the second pressure regulating valve 113 and opens and closes the flow path in the pipe. Are provided.

さらに、筐体2の背壁8の外面には、燃焼器200の動作を制御するためのコントローラ60が固定されている。コントローラ60は、中央演算処理装置であるCPUと、各種プログラムを記憶するROMと、プログラム処理中のデータを一時的に記憶する読み書き可能なRAM等を備えている。このコントローラ60には、燃焼器200を操作するための操作部62が設けられている。操作部62には、燃焼スイッチ(図示外)と、燃焼部125の火力を「大」「中」「小」の3段階に切り替え可能な火力切替スイッチ(図示外)とが各々設けられている。そして、燃焼スイッチ及び火力切替スイッチは、コントローラ60のCPUに何れも電気的に接続されている。   Further, a controller 60 for controlling the operation of the combustor 200 is fixed to the outer surface of the back wall 8 of the housing 2. The controller 60 includes a CPU that is a central processing unit, a ROM that stores various programs, a readable / writable RAM that temporarily stores data being processed. The controller 60 is provided with an operation unit 62 for operating the combustor 200. The operation unit 62 is provided with a combustion switch (not shown) and a thermal power changeover switch (not shown) that can switch the heating power of the combustion unit 125 in three stages of “large”, “medium”, and “small”. . The combustion switch and the thermal power changeover switch are both electrically connected to the CPU of the controller 60.

さらに、コントローラ60のCPUには、第1燃料ガス供給管92に設けられた第1圧力調整弁111及び第1電磁弁112と、第2燃料ガス供給管93に設けられた第2圧力調整弁113及び第2電磁弁114とが電気的に各々接続されている。従って、コントローラ60では、操作部62の操作に基づき、第1圧力調整弁111、第1電磁弁112、第2圧力調整弁113及び第2電磁弁114が各々制御されるようになっている。   Further, the CPU of the controller 60 includes a first pressure adjustment valve 111 and a first electromagnetic valve 112 provided in the first fuel gas supply pipe 92 and a second pressure adjustment valve provided in the second fuel gas supply pipe 93. 113 and the second electromagnetic valve 114 are electrically connected to each other. Therefore, in the controller 60, the first pressure adjustment valve 111, the first electromagnetic valve 112, the second pressure adjustment valve 113, and the second electromagnetic valve 114 are each controlled based on the operation of the operation unit 62.

次に、コントローラ60のCPUによる燃焼器200の火力制御処理について、図21のフローチャートを参照して説明する。まず、燃焼スイッチがオフの状態では、第1電磁弁112と第2電磁弁114とは何れも閉じられている。そして、燃焼スイッチがユーザにオンされたか否かが判断される(S1)。オンされていない場合は(S1:NO)、S1に戻って、引き続き燃焼スイッチが監視される。   Next, the thermal power control process of the combustor 200 by the CPU of the controller 60 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the combustion switch is off, both the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are closed. Then, it is determined whether or not the combustion switch is turned on by the user (S1). If it is not turned on (S1: NO), the process returns to S1 and the combustion switch is continuously monitored.

次いで、燃焼スイッチがオンされた場合(S1:YES)、第1バーナ群及び第2バーナ群を構成する全てのマイクロバーナ81,82に点火するため、第1電磁弁112と第2電磁弁114の両方が開かれる(S2)。すると、第1燃料ガス供給管92、第2燃料ガス供給管93の両方に燃料ガスが流れる。このとき、第1圧力調整弁111及び第2圧力調整弁113が各々制御され、第1燃料ガス供給管92及び第2燃料ガス供給管93における燃料ガス流量が調整される。これにより、マイクロバーナ81,82における燃料ガス噴出量がU(m/sec)となるように各々調整される。   Next, when the combustion switch is turned on (S1: YES), the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are used to ignite all the micro burners 81 and 82 constituting the first burner group and the second burner group. Both are opened (S2). Then, the fuel gas flows through both the first fuel gas supply pipe 92 and the second fuel gas supply pipe 93. At this time, the first pressure adjustment valve 111 and the second pressure adjustment valve 113 are respectively controlled, and the fuel gas flow rates in the first fuel gas supply pipe 92 and the second fuel gas supply pipe 93 are adjusted. Thereby, the fuel gas ejection amount in the micro burners 81 and 82 is adjusted so as to be U (m / sec).

そして、燃料ガスは、筐体2の第1燃料ガス供給口75と第2燃料ガス供給口76とを介して、第1燃料ガス室71と第2燃料ガス室72とに各々流入する。第1燃料ガス室71に貯留された燃料ガスは、第1燃料ガス供給管92からの燃料ガスの送り込み圧によって、マイクロバーナ82の下端側から内側に流入する。他方、第2燃料ガス室72に貯留された燃料ガスは、第2燃料ガス供給管93からの燃料ガスの送り込み圧によって、各マイクロバーナ81の下端側から内側に流入する。すると、各マイクロバーナ81,82の先端から燃料ガスが噴出する。ここで、点火装置(図示外)によって全てのマイクロバーナ81,82に点火する。これにより、各マイクロバーナ81,82の先端に半球状のマイクロフレームが各々形成され、平坦な加熱面である燃焼部125が形成される。   Then, the fuel gas flows into the first fuel gas chamber 71 and the second fuel gas chamber 72 through the first fuel gas supply port 75 and the second fuel gas supply port 76 of the housing 2, respectively. The fuel gas stored in the first fuel gas chamber 71 flows inward from the lower end side of the micro burner 82 due to the fuel gas feed pressure from the first fuel gas supply pipe 92. On the other hand, the fuel gas stored in the second fuel gas chamber 72 flows inwardly from the lower end side of each micro burner 81 due to the fuel gas feed pressure from the second fuel gas supply pipe 93. Then, fuel gas is ejected from the tips of the micro burners 81 and 82. Here, all the micro burners 81 and 82 are ignited by an ignition device (not shown). As a result, a hemispherical microframe is formed at the tip of each microburner 81, 82, and a combustion section 125, which is a flat heating surface, is formed.

次に、操作部62の火力切替スイッチが「大」、「中」、「小」の何れであるか判断される(S3,S4)。火力が「大」の場合(S3:YES)、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の両方が開状態とされる(S5)。これにより、第1バーナ群及び第2バーナ群の何れにもマイクロフレームが形成されるので、燃焼部125にて最大の火力が得られる。   Next, it is determined whether the heating power switch of the operation unit 62 is “large”, “medium”, or “small” (S3, S4). When the thermal power is “large” (S3: YES), both the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are opened (S5). Thereby, since a micro flame is formed in both the first burner group and the second burner group, the maximum heating power is obtained in the combustion portion 125.

また、火力切替スイッチが「中」の場合(S3:NO、S4:YES)、第1電磁弁112は開状態、第2電磁弁114は閉状態とされる(S6)。これにより、第2燃料ガス室72に燃料ガスが供給されないので、マイクロバーナ81は消火され、マイクロバーナ82のみが燃焼を継続する。このとき、81本のマイクロバーナ81,82のうち、54本のマイクロバーナ82のみが燃焼を継続するので、火力が「中」となる。   When the thermal power changeover switch is “medium” (S3: NO, S4: YES), the first solenoid valve 112 is opened and the second solenoid valve 114 is closed (S6). Thereby, since fuel gas is not supplied to the 2nd fuel gas chamber 72, the micro burner 81 is extinguished and only the micro burner 82 continues combustion. At this time, of the 81 micro burners 81 and 82, only 54 micro burners 82 continue to burn, so that the heating power becomes “medium”.

また、火力切替スイッチが「小」の場合(S3:NO、S4:NO)、第1電磁弁112は閉状態、第2電磁弁114は開状態とされる(S7)。これにより、第1燃料ガス室71に燃料ガスが供給されないので、マイクロバーナ82は消火され、マイクロバーナ81のみが燃焼を継続する。このとき、81本のマイクロバーナ81,82のうち、27本のマイクロバーナ82のみが燃焼を継続するので、火力が「小」となる。   When the thermal power switch is “small” (S3: NO, S4: NO), the first solenoid valve 112 is closed and the second solenoid valve 114 is opened (S7). Thereby, since fuel gas is not supplied to the 1st fuel gas chamber 71, the micro burner 82 is extinguished and only the micro burner 81 continues combustion. At this time, of the 81 micro burners 81 and 82, only 27 of the micro burners 82 continue to burn, so the heating power becomes “small”.

次に、燃焼スイッチがオフされたか否かが判断される(S8)。燃焼スイッチがオフされた場合は(S8:YES)、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の両方とも閉状態とされる(S10)。これにより、第1燃料ガス室71及び第2燃料ガス室72に供給されていた燃料ガスが停止されるため、全てのマイクロバーナ81,82が消火され、処理が終了する。   Next, it is determined whether or not the combustion switch is turned off (S8). When the combustion switch is turned off (S8: YES), both the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are closed (S10). Thereby, since the fuel gas supplied to the first fuel gas chamber 71 and the second fuel gas chamber 72 is stopped, all the micro burners 81 and 82 are extinguished, and the processing ends.

ところで、燃焼スイッチがまだオフされていない場合(S8:NO)、火力の変更があったか判断される(S9)。つまり、操作部62の火力切替スイッチがユーザによって切り替えられたか否かが判断される。火力切替スイッチの切り替えがない間は(S9:NO)、S8に戻り、燃焼スイッチの監視と、火力切替スイッチの監視とが継続される。   By the way, when the combustion switch has not been turned off (S8: NO), it is determined whether or not the heating power has been changed (S9). That is, it is determined whether or not the thermal power switch of the operation unit 62 has been switched by the user. While the thermal power switch is not switched (S9: NO), the process returns to S8, and the monitoring of the combustion switch and the monitoring of the thermal power switch are continued.

ここで、火力の変更があった場合(S9:YES)、変更する前の火力が「大」であったか否かが判断される(S11)。つまり、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の両方とも開状態の場合は、火力は「大」であったと判断される。変更前の火力が「大」であった場合(S11:YES)、全てのマイクロバーナ81,82が燃焼中である。そして、火力の切り替えは、「大」から「中」、又は「大」から「小」の何れかである。従って、火力が「中」に切り替えられた場合は(S3:NO、S4:YES)、第2電磁弁114のみが閉状態とされ(S6)、27本のマイクロバーナ81が消火される。また、火力が「小」に切り替えられた場合は(S3:NO、S4:NO)、第1電磁弁112のみが閉状態とされ(S7)、54本のマイクロバーナ82が消火される。その後、燃焼スイッチのオフと、火力切替スイッチの切り替えとが同様に監視される(S8,S9)。   Here, when there is a change in the thermal power (S9: YES), it is determined whether or not the thermal power before the change is “large” (S11). That is, when both the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are in the open state, it is determined that the heating power is “high”. When the heating power before the change is “large” (S11: YES), all the micro burners 81 and 82 are burning. The switching of the thermal power is any one of “large” to “medium” or “large” to “small”. Therefore, when the heating power is switched to “medium” (S3: NO, S4: YES), only the second electromagnetic valve 114 is closed (S6), and the 27 micro burners 81 are extinguished. When the heating power is switched to “small” (S3: NO, S4: NO), only the first solenoid valve 112 is closed (S7), and the 54 micro burners 82 are extinguished. Thereafter, the turning-off of the combustion switch and the switching of the thermal power switch are similarly monitored (S8, S9).

また、変更前の火力が「中」又は「小」であった場合(S11:NO)、マイクロバーナ81又は82が消火されている。そして、火力の切り替えは、「中」から「大」、「中」から「小」、「小」から「大」、又は「小」から「中」の何れかである。つまり、消火されているマイクロバーナを点火させる必要がある。そこで、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の何れも一旦開状態とされる(S12)。そして、変更前に燃焼していたマイクロバーナに対応するガス供給管の圧力調整弁が所定の開度よりも瞬間的に大きく開かれる(S13)。   When the heating power before the change is “medium” or “small” (S11: NO), the micro burner 81 or 82 is extinguished. The switching of the heating power is any of “medium” to “large”, “medium” to “small”, “small” to “large”, or “small” to “medium”. That is, it is necessary to ignite a microburner that has been extinguished. Therefore, both the first electromagnetic valve 112 and the second electromagnetic valve 114 are once opened (S12). Then, the pressure adjustment valve of the gas supply pipe corresponding to the micro burner burned before the change is opened momentarily larger than the predetermined opening degree (S13).

例えば、マイクロバーナ81が消火され、マイクロバーナ82のみが燃焼していた場合は、第1圧力調整弁111が所定の開度よりも瞬間的に大きく開かれる。すると、第1燃料ガス室71にガスが一気に流入するため、マイクロバーナ82の先端におけるガス噴出量が瞬間的に増える。このとき、マイクロバーナ82の先端に形成されていたマイクロフレームが瞬間的に変形して左右に燃え広がる。つまり、通常の層流火炎に戻るため、火移り現象によって、その近傍にあるマイクロバーナ81の先端に再点火される。これにより、全てのマイクロバーナ81,82が点火された状態に戻る。その後、第1圧力調整弁111はすぐに所定の開度に戻されるため、マイクロバーナ82の先端におけるガス噴出量が所定量に戻り、マイクロフレームが再度形成される。   For example, when the micro burner 81 is extinguished and only the micro burner 82 is burning, the first pressure regulating valve 111 is opened momentarily larger than a predetermined opening degree. Then, since gas flows into the first fuel gas chamber 71 at once, the gas ejection amount at the tip of the micro burner 82 increases momentarily. At this time, the micro frame formed at the tip of the micro burner 82 is instantaneously deformed and burns to the left and right. That is, since it returns to a normal laminar flame, it is re-ignited at the tip of the micro burner 81 in the vicinity by a fire transfer phenomenon. As a result, all the micro burners 81 and 82 are returned to the ignited state. Thereafter, since the first pressure regulating valve 111 is immediately returned to the predetermined opening, the gas ejection amount at the tip of the micro burner 82 returns to the predetermined amount, and the micro frame is formed again.

そして、火力が「大」に切り替えられた場合は(S3:YES)、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の両方がそのまま開状態とされ(S5)、全てのマイクロバーナ81,82が点火された状態で維持される。また、火力が「中」に切り替えられた場合は(S3:NO、S4:YES)、第2電磁弁114のみが閉状態とされ(S6)、27本のマイクロバーナ81が消火される。また、火力が「小」に切り替えられた場合は(S3:NO、S4:NO)、第1電磁弁112のみが閉状態とされ(S7)、54本のマイクロバーナ82が消火される。その後、燃焼スイッチのオフと、火力切替スイッチの切り替えとが各々監視され(S8,S9)、燃焼スイッチがオフされた場合は(S8:YES)、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の両方とも閉状態とされる(S10)。これにより、第1燃料ガス室71及び第2燃料ガス室72に供給されていた燃料ガスが停止されるため、全てのマイクロバーナ81,82が消火され、処理が終了する。   When the heating power is switched to “large” (S3: YES), both the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are opened as they are (S5), and all the micro burners 81 and 82 are turned on. Maintained in an ignited state. When the heating power is switched to “medium” (S3: NO, S4: YES), only the second electromagnetic valve 114 is closed (S6), and the 27 micro burners 81 are extinguished. When the heating power is switched to “small” (S3: NO, S4: NO), only the first solenoid valve 112 is closed (S7), and the 54 micro burners 82 are extinguished. Thereafter, the combustion switch is turned off and the thermal power switch is switched (S8, S9). When the combustion switch is turned off (S8: YES), the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 are switched. Both are closed (S10). Thereby, since the fuel gas supplied to the first fuel gas chamber 71 and the second fuel gas chamber 72 is stopped, all the micro burners 81 and 82 are extinguished, and the processing ends.

以上説明したように、第3実施形態の燃焼器200では、筐体2の内側が、隔壁70によって第1燃料ガス室71と第2燃料ガス室72とに仕切られている。そして、支持板3に設けられた燃焼部125は、第1バーナ群を構成する複数のマイクロバーナ81と、第2バーナ群を構成するマイクロバーナ82とで構成されている。マイクロバーナ81の下端部は第2燃料ガス室72まで延設され、マイクロバーナ82の下端部は第1燃料ガス室71まで延設されている。第1燃料ガス室71には、第1燃料ガス供給口75を介して燃料ガスが供給される。第2燃料ガス室72には第2燃料ガス供給口76を介して燃料ガスが供給される。第1燃料ガス供給口75に接続された第1燃料ガス供給管92には第1電磁弁112が設けられ、第2燃料ガス供給口76に接続された第2燃料ガス供給管93には第2電磁弁114が設けられている。   As described above, in the combustor 200 of the third embodiment, the inside of the housing 2 is partitioned into the first fuel gas chamber 71 and the second fuel gas chamber 72 by the partition wall 70. And the combustion part 125 provided in the support plate 3 is comprised by the several micro burner 81 which comprises a 1st burner group, and the micro burner 82 which comprises a 2nd burner group. The lower end portion of the micro burner 81 extends to the second fuel gas chamber 72, and the lower end portion of the micro burner 82 extends to the first fuel gas chamber 71. Fuel gas is supplied to the first fuel gas chamber 71 via the first fuel gas supply port 75. Fuel gas is supplied to the second fuel gas chamber 72 via the second fuel gas supply port 76. The first solenoid valve 112 is provided in the first fuel gas supply pipe 92 connected to the first fuel gas supply port 75, and the second fuel gas supply pipe 93 connected to the second fuel gas supply port 76 is provided with the first solenoid valve 112. Two electromagnetic valves 114 are provided.

さらに、筐体2には、燃焼器200の動作を制御するためのコントローラ60と、燃焼器200の操作を行う操作部62とが設けられている。コントローラ60のCPUには、操作部62と、第1電磁弁112及び第2電磁弁114が各々接続されている。このような構成によって、コントローラ60は、操作部62に設けられた火力切替スイッチの切り替えに基づいて、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の開閉の制御を行う。これにより、マイクロバーナ81,82の点火本数を量子的に制御できるので、燃焼部125における火力の調節を速やかに行うことができる。また、火力の切り替えによって、マイクロバーナ81,82の各先端に形成される火炎の形状が変化しないので、燃焼部125の加熱面を保持できる。   Further, the housing 2 is provided with a controller 60 for controlling the operation of the combustor 200 and an operation unit 62 for operating the combustor 200. The operation unit 62, the first electromagnetic valve 112, and the second electromagnetic valve 114 are connected to the CPU of the controller 60. With such a configuration, the controller 60 controls the opening and closing of the first solenoid valve 112 and the second solenoid valve 114 based on switching of the thermal power switch provided in the operation unit 62. Thereby, since the number of ignitions of the micro burners 81 and 82 can be controlled quantumally, the thermal power in the combustion part 125 can be quickly adjusted. Further, since the shape of the flame formed at each tip of the micro burners 81 and 82 is not changed by switching the heating power, the heating surface of the combustion unit 125 can be held.

なお、本発明は上記第1、第2、第3実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。第1実施形態では、筐体2の支持板3上のマイクロバーナ20は、平面視10×10の配列形態で互いに等間隔で支持されているが、例えば、図22に示す変形例のように、筐体2の支持板220上にXY平面を仮想し、マイクロバーナ20の各先端をXY方向に連続する正三角形の各頂点に各々配置してもよい。   The present invention is not limited to the first, second, and third embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In the first embodiment, the micro burners 20 on the support plate 3 of the housing 2 are supported at equal intervals in a 10 × 10 array form in plan view. For example, as in the modification shown in FIG. The XY plane may be hypothesized on the support plate 220 of the housing 2 and the tips of the micro burners 20 may be arranged at the apexes of an equilateral triangle that continues in the XY direction.

また、第3実施形態の燃焼器200の燃焼部125では、平面視9×9の配列形態でマイクロバーナ81,82が配列されているが、例えば、第1燃料ガス室に接続したマイクロバーナを密集させて配置し、その周囲に第2燃料ガス室に接続したマイクロバーナを配置してもよい。このような燃焼器において、小さな鍋を加熱する場合、被加熱面が小さいので、第1燃料ガス室のみに燃料ガスを送ればよい。これに対し、大きな鍋を加熱する場合、被加熱面が大きいので、第1燃料ガス室および第2燃料ガス室に燃料ガスを送ればよい。つまり、被加熱面の大きさに合わせて燃焼部の発熱面積を自由に調節できる。   Further, in the combustion unit 125 of the combustor 200 of the third embodiment, the micro burners 81 and 82 are arranged in a 9 × 9 arrangement form in plan view. For example, a micro burner connected to the first fuel gas chamber is used. You may arrange | position densely and arrange | position the micro burner connected to the 2nd fuel gas chamber around it. In such a combustor, when a small pan is heated, the surface to be heated is small, so that the fuel gas may be sent only to the first fuel gas chamber. On the other hand, when a large pan is heated, the surface to be heated is large, and therefore the fuel gas may be sent to the first fuel gas chamber and the second fuel gas chamber. That is, the heat generation area of the combustion section can be freely adjusted according to the size of the heated surface.

また、第3実施形態の燃焼器200では、第1電磁弁112及び第2電磁弁114の開閉を燃焼スイッチの切り替えに基づいてコントローラ60が制御しているが、コントローラを用いずに、手動で操作可能な開閉弁を第1燃料ガス供給管92及び第2燃料ガス供給管93に各々設けてもよい。   Further, in the combustor 200 of the third embodiment, the controller 60 controls the opening and closing of the first electromagnetic valve 112 and the second electromagnetic valve 114 based on switching of the combustion switch, but manually without using the controller. An operable on-off valve may be provided in each of the first fuel gas supply pipe 92 and the second fuel gas supply pipe 93.

また、本発明の燃焼器を用いて発電することも可能である。例えば、図23に示す発電装置300は、本発明の燃焼器を用いたものである。発電装置300は、熱を電気に変換することができる平板状の熱電変換素子(ゼーベック素子)130を備えている。熱電変換素子130は、熱を電気に変換する素子であり、熱電素子の一種である。これは、2種類の異なる金属又は半導体を接合して、両端に温度差を生じさせると起電力が生じる「ゼーベック効果」を利用したものである。よって、この熱電変換素子130の上面には、温度差を生じさせるためのヒートシンク140が固定されている。ヒートシンク140は、熱電変換素子130の上面に接着された放熱板141と、当該放熱板141の上面に立設され、放熱面積を増大させるための突起状の複数の凸部142とから構成されている。また、熱電変換素子130の下面には、燃焼部25よりも十分大きい断熱材である平面視長方形状の支持板150が接着されている。この支持板150の中央には、熱電変換素子130の下面よりもやや小さい穴が設けられている。これにより、熱電変換素子130の下面は熱せられても、その上面や放熱板141が燃焼部25からの対流によって熱せられるのを避けることができる。   It is also possible to generate electric power using the combustor of the present invention. For example, the power generator 300 shown in FIG. 23 uses the combustor of the present invention. The power generation apparatus 300 includes a flat plate-like thermoelectric conversion element (Seebeck element) 130 that can convert heat into electricity. The thermoelectric conversion element 130 is an element that converts heat into electricity, and is a kind of thermoelectric element. This utilizes the “Seebeck effect” in which an electromotive force is generated when two different metals or semiconductors are joined and a temperature difference is produced between both ends. Therefore, a heat sink 140 for causing a temperature difference is fixed on the upper surface of the thermoelectric conversion element 130. The heat sink 140 includes a heat radiating plate 141 bonded to the upper surface of the thermoelectric conversion element 130, and a plurality of protrusions 142 that are erected on the upper surface of the heat radiating plate 141 and increase the heat radiating area. Yes. In addition, a support plate 150 having a rectangular shape in plan view, which is a heat insulating material sufficiently larger than the combustion portion 25, is bonded to the lower surface of the thermoelectric conversion element 130. A hole that is slightly smaller than the lower surface of the thermoelectric conversion element 130 is provided in the center of the support plate 150. Thereby, even if the lower surface of the thermoelectric conversion element 130 is heated, it is possible to prevent the upper surface and the heat radiating plate 141 from being heated by convection from the combustion unit 25.

そして、図23に示す発電装置300は、第1実施形態の燃焼器1の構造(図1参照)を備えている。この筐体2の右側壁6の外面中央には、上側が開口する有底筒状の差し込み部64が設けられている。その右側壁6の反対側である左側壁(図示外)の外面中央にも、同じ構造の差し込み部(図示外)が設けられている。そしてこれら差し込み部64には、L字状に屈折された左右一対の支持フレーム65,66の各後端部が差し込まれる。支持フレーム65,66の各先端部には、熱電変換素子130の一端部を把持するための断面コの字型の把持部67,68が各々設けられている。なお、支持フレーム65,66の形状は互いに対象になっている。   And the electric power generating apparatus 300 shown in FIG. 23 is provided with the structure (refer FIG. 1) of the combustor 1 of 1st Embodiment. At the center of the outer surface of the right side wall 6 of the housing 2, a bottomed cylindrical insertion portion 64 having an upper opening is provided. An insertion portion (not shown) having the same structure is also provided at the center of the outer surface of the left side wall (not shown) opposite to the right side wall 6. Then, the rear end portions of the pair of left and right support frames 65 and 66 refracted in an L shape are inserted into these insertion portions 64. At the front end portions of the support frames 65 and 66, gripping portions 67 and 68 having a U-shaped cross section for gripping one end portion of the thermoelectric conversion element 130 are provided. The shapes of the support frames 65 and 66 are objects of each other.

これら支持フレーム65,66を、筐体2の左右の差し込み部64に差し込んで支持させると、燃焼部25上において、各マイクロバーナ20の先端よりも所定間隔を開けた位置で、把持部67,68が互いに対向する。ここで、この把持部67,68の内側に対して、熱電変換素子130を上面に備えた支持板150の両端部を各々差し込む。これにより、燃焼部25の平坦な加熱面に対して、支持板150を介して、熱電変換素子130を平行に配置できる。そして、上述したように、各マイクロバーナ20の先端にはマイクロフレームが形成されるため、それらの表面に近接させて熱電変換素子130を配置できる。これにより、マイクロフレームの火炎面から発せられる熱が熱電変換素子130に対して良好に伝達されるので、熱損失も少ない。   When these support frames 65 and 66 are inserted into and supported by the left and right insertion portions 64 of the housing 2, the gripping portions 67 and 67 are positioned on the combustion portion 25 at a predetermined interval from the tip of each microburner 20. 68 oppose each other. Here, the both ends of the support plate 150 having the thermoelectric conversion element 130 on the upper surface are inserted into the inside of the grips 67 and 68, respectively. Thereby, the thermoelectric conversion element 130 can be arranged in parallel to the flat heating surface of the combustion unit 25 via the support plate 150. As described above, since the micro frame is formed at the tip of each micro burner 20, the thermoelectric conversion element 130 can be arranged close to the surface thereof. As a result, the heat generated from the flame surface of the micro flame is well transmitted to the thermoelectric conversion element 130, so that there is little heat loss.

そして、熱電変換素子130に接続された2本の出力線131から電気を取り出すことができるので、小型発電装置として利用することができる。なお、熱電変換素子130を支持する構造については、これには限定されず、例えば、熱電変換素子130を直接支持するような構造にしてもよい。さらに、枠形状のフレーム上に断熱材で囲まれた熱電変換素子130を載置し、筐体2に取り付けるようにしてもよい。   And since electricity can be taken out from the two output lines 131 connected to the thermoelectric conversion element 130, it can be used as a small power generator. The structure for supporting the thermoelectric conversion element 130 is not limited to this, and for example, a structure that directly supports the thermoelectric conversion element 130 may be used. Further, a thermoelectric conversion element 130 surrounded by a heat insulating material may be placed on a frame-shaped frame and attached to the housing 2.

また、発電装置300は、第1実施形態の燃焼器1の構造(図1参照)を備えているが、例えば、燃焼器100(図13参照)、燃焼器160(図14参照)、燃焼器200(図20参照)、燃焼器ユニット260(図16参照)、燃焼器280(図19参照)の構造に置き換えてもよい。図示しないが、燃焼器100,160,200については、図23に示す発電装置300と同様の構成になる。燃焼器ユニット260、燃焼器280の場合は、熱電変換素子が筒体の内側に配置されるように支持する支持フレームを筐体に設ければよい。   Moreover, although the electric power generating apparatus 300 is provided with the structure (refer FIG. 1) of the combustor 1 of 1st Embodiment, for example, the combustor 100 (refer FIG. 13), the combustor 160 (refer FIG. 14), a combustor 200 (see FIG. 20), combustor unit 260 (see FIG. 16), and combustor 280 (see FIG. 19) may be replaced. Although not shown, the combustors 100, 160, and 200 have the same configuration as that of the power generation device 300 shown in FIG. In the case of the combustor unit 260 and the combustor 280, a support frame that supports the thermoelectric conversion element to be disposed inside the cylinder may be provided in the casing.

本発明に係る燃焼器及び発電装置は、物を加熱するための燃焼器や、発電装置に限らず、点火装置、イルミネーション等にも適用可能である。   The combustor and the power generation device according to the present invention can be applied not only to a combustor for heating an object or a power generation device, but also to an ignition device, illumination, and the like.

1 燃焼器
2 筐体
3 支持板
12 燃料ガス供給口
15 燃料ガス室
20 マイクロバーナ
25 燃焼部
30 筐体
33 支持板
35 隔壁
40 マイクロバーナ
41 内筒
42 外筒
45 燃料ガス流路
46 酸化剤ガス流路
51 酸化剤ガス室
52 燃料ガス室
53 隔壁
54 酸化剤ガス供給口
55 燃料ガス供給口
60 コントローラ
62 操作部
64 差し込み部
65,66 支持フレーム
67,68 把持部
70 隔壁
71 第1燃料ガス室
72 第2燃料ガス室
75 第1燃料ガス供給口
76 第2燃料ガス供給口
81 マイクロバーナ
82 マイクロバーナ
92 第1燃料ガス供給管
93 第2燃料ガス供給管
100 燃焼器
111 第1圧力調整弁
112 第1電磁弁
113 第2圧力調整弁
114 第2電磁弁
130 熱電変換素子
200 燃焼器
300 発電装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustor 2 Case 3 Support plate 12 Fuel gas supply port 15 Fuel gas chamber 20 Micro burner 25 Combustion part 30 Case 33 Support plate 35 Bulkhead 40 Micro burner 41 Inner cylinder 42 Outer cylinder 45 Fuel gas flow path 46 Oxidant gas Flow path 51 Oxidant gas chamber 52 Fuel gas chamber 53 Partition wall 54 Oxidant gas supply port 55 Fuel gas supply port 60 Controller 62 Operation part 64 Insertion part 65, 66 Support frame 67, 68 Grasping part 70 Partition 71 First fuel gas chamber 72 Second fuel gas chamber 75 First fuel gas supply port 76 Second fuel gas supply port 81 Micro burner 82 Micro burner 92 First fuel gas supply tube 93 Second fuel gas supply tube 100 Combustor 111 First pressure regulating valve 112 First electromagnetic valve 113 Second pressure regulating valve 114 Second electromagnetic valve 130 Thermoelectric conversion element 200 Combustor 300 Power generator

Claims (14)

無次元数であるフルード数をFr、レイノルズ数をRe、燃料ガスの噴出速度をU(m/sec)、管内径をL(m)、重力加速度をg(m/sec)、動粘性係数ν(m/sec)とした場合に、
Fr=U(Lg)−1/2>1、かつ
Re=ULν−1<100
の関係を満たすことによって、輝炎を含まない半球状の微小火炎であるマイクロフレームを先端に形成する管状の複数のバーナと、
当該複数のバーナを支持する支持手段と、
前記複数のバーナに燃料ガスを各々供給する燃料ガス供給手段と
を備えたことを特徴とする燃焼器。
Fr is the dimensionless number Fr, Reynolds number is Re, fuel gas ejection speed is U (m / sec), pipe inner diameter is L (m), gravity acceleration is g (m / sec 2 ), kinematic viscosity coefficient When ν (m 2 / sec),
Fr = U (Lg) −1/2 > 1 and Re = ULν −1 <100
By satisfying the relationship, a plurality of tubular burners that form a microframe that is a hemispherical micro flame not containing a luminous flame at the tip,
Support means for supporting the plurality of burners;
A combustor comprising fuel gas supply means for supplying fuel gas to each of the plurality of burners.
前記支持手段は筐体であって、
前記複数のバーナは、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面から各先端を外部に突出した状態で支持され、
前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなるが形成され、
前記燃料ガス供給手段は、
前記筐体の側壁に設けられた燃料ガス供給口と、
前記筐体の内側に設けられ、前記燃料ガス供給口から供給された燃料ガスを一時的に貯留する燃料ガス室と
から構成されたことを特徴とする請求項1に記載の燃焼器。
The support means is a housing,
The plurality of burners are housed on the inner side of the casing on the other end opposite to the tip side, and supported in a state where each tip protrudes outside from one surface of the casing,
The one surface is formed by assembling the tips of the plurality of burners,
The fuel gas supply means includes
A fuel gas supply port provided on a side wall of the housing;
2. The combustor according to claim 1, further comprising a fuel gas chamber that is provided inside the housing and temporarily stores the fuel gas supplied from the fuel gas supply port.
互いに隣り合う前記バーナの中心軸間の距離から前記バーナの外径を差し引いたバーナ間隔が3.0mm以上であって、
前記バーナの前記筐体の前記一面から前記バーナの先端までの長さが3.0mm以上であることを特徴とする請求項2に記載の燃焼器。
The burner interval obtained by subtracting the outer diameter of the burner from the distance between the central axes of the burners adjacent to each other is 3.0 mm or more,
The combustor according to claim 2, wherein a length from the one surface of the casing of the burner to a tip of the burner is 3.0 mm or more.
前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられ、前記燃料ガス室を仕切ることによって複数のガス室を形成する少なくとも1つの隔壁が設けられ、
前記複数のバーナは、
前記複数の燃料ガス室に各々対応する複数のバーナ群で構成され、
前記一面に最も近い燃料ガス室に対応する前記バーナ群において、前記バーナの前記他端は、対応する前記燃料ガス室まで延設され、
前記隔壁の前記一面側とは反対側に位置する前記燃料ガス室に対応する前記バーナ群において、前記バーナの前記他端は、前記隔壁を貫通して、対応する前記燃料ガス室まで延設され、
前記ガス供給口は、前記複数の燃料ガス室に各々対応する位置に各々設けられ、
複数の前記燃料ガス供給口には、外部から燃料ガスを供給する燃料ガス供給管が各々接続され、
当該燃料ガス供給管には、内側の流路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の燃焼器。
At least one partition wall that is provided in parallel with the one surface and forms a plurality of gas chambers by partitioning the fuel gas chamber is provided inside the casing,
The plurality of burners
A plurality of burner groups each corresponding to the plurality of fuel gas chambers;
In the burner group corresponding to the fuel gas chamber closest to the one surface, the other end of the burner extends to the corresponding fuel gas chamber,
In the burner group corresponding to the fuel gas chamber located on the side opposite to the one surface side of the partition wall, the other end of the burner extends through the partition wall to the corresponding fuel gas chamber. ,
The gas supply ports are respectively provided at positions corresponding to the plurality of fuel gas chambers,
A fuel gas supply pipe for supplying fuel gas from the outside is connected to each of the plurality of fuel gas supply ports,
The combustor according to claim 2 or 3, wherein the fuel gas supply pipe is provided with an on-off valve for opening and closing an inner flow path.
前記バーナ群を構成する前記バーナの数は、前記バーナ群毎に異なることを特徴とする請求項4に記載の燃焼器。   The combustor according to claim 4, wherein the number of the burners constituting the burner group is different for each burner group. 前記開閉弁は電磁弁であって、
前記燃焼部の火力を切り替える切替手段と、
当該切替手段による火力の切り替えに基づいて、複数の前記電磁弁を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の燃焼器。
The on-off valve is a solenoid valve,
Switching means for switching the heating power of the combustion section;
The combustor according to claim 4, further comprising a control unit that controls the plurality of electromagnetic valves based on switching of the thermal power by the switching unit.
前記燃料ガス供給手段は、燃料ガスに酸素又は空気を混合した混合ガスを前記複数のバーナに各々供給することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の燃焼器。   The combustor according to any one of claims 1 to 6, wherein the fuel gas supply means supplies each of the plurality of burners with a mixed gas obtained by mixing oxygen or air with fuel gas. 前記複数のバーナに酸素又は空気を各々供給する酸化剤ガス供給手段を備え、
前記バーナは、内筒と外筒とを有する二重管構造を有し、
前記内筒の内側には、前記ガス供給手段から供給される燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成され、
前記内筒と前記外筒とに挟まれる間には、前記酸化剤ガス供給手段から供給される酸素又は空気が流れる酸化剤ガス流路が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の燃焼器。
An oxidant gas supply means for supplying oxygen or air to the plurality of burners,
The burner has a double pipe structure having an inner cylinder and an outer cylinder,
A fuel gas flow path through which fuel gas supplied from the gas supply means flows is formed inside the inner cylinder,
The oxidant gas flow path through which oxygen or air supplied from the oxidant gas supply means flows is formed between the inner cylinder and the outer cylinder. Combustor.
前記支持手段は筐体であって、
前記複数のバーナは、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面から各先端を外部に突出した状態で支持され、
前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなる燃焼部が形成され、
前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられた隔壁が設けられ、
前記燃料ガス供給手段は、
前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側とは反対側に設けられた燃料ガス室と、
前記筐体の側壁に設けられ、前記燃料ガス室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給口と
から構成され、
前記酸化剤ガス供給手段は、
前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側に設けられた酸化剤ガス室と、
前記筐体の側壁に設けられ、前記酸化剤ガス室に酸素又は空気を供給する酸化剤ガス供給口と
から構成され、
前記外筒の先端とは反対の他端部は、前記酸化剤ガス室まで延設され、
前記内筒の先端とは反対の他端部は、前記隔壁を貫通して、前記燃料ガス室まで延設されたことを特徴とする請求項8に記載の燃焼器。
The support means is a housing,
The plurality of burners are housed on the inner side of the casing on the other end opposite to the tip side, and supported in a state where each tip protrudes outside from one surface of the casing,
The one surface is formed with a combustion portion formed by collecting the tips of the plurality of burners,
Inside the casing, a partition provided in parallel with the one surface is provided,
The fuel gas supply means includes
A fuel gas chamber provided on the inner side of the casing and on the opposite side of the one side of the partition;
A fuel gas supply port that is provided on a side wall of the housing and supplies fuel gas to the fuel gas chamber;
The oxidant gas supply means includes
An oxidant gas chamber provided inside the housing and provided on the one surface side of the partition;
It is provided on the side wall of the casing, and includes an oxidant gas supply port that supplies oxygen or air to the oxidant gas chamber.
The other end opposite to the tip of the outer cylinder extends to the oxidant gas chamber,
The combustor according to claim 8, wherein the other end portion opposite to the tip of the inner cylinder extends through the partition wall to the fuel gas chamber.
前記複数のバーナに酸素又は空気を各々供給する酸化剤ガス供給手段を備え、
前記支持手段は筐体であって、
前記複数のバーナは管状に形成され、前記筐体の内側に前記先端側とは反対の他端側を収容されると共に、前記筐体の一面に設けられた複数の貫通穴から各先端を外部に突出した状態で各々支持され、
前記一面には、前記複数のバーナの各先端を集合してなる燃焼部が形成され、
前記貫通穴の内縁と前記バーナの外周面との間には所定の隙間が設けられ、
前記筐体の内側には、前記一面と平行に設けられた隔壁が設けられ、
前記燃料ガス供給手段は、
前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側とは反対側に設けられた燃料ガス室と、
前記筐体の側壁に設けられ、前記燃料ガス室に燃料ガスを供給する燃料ガス供給口と
から構成され、
前記酸化剤ガス供給手段は、
前記筐体の内側であって、前記隔壁の前記一面側に設けられた酸化剤ガス室と、
前記筐体の側壁に設けられ、前記酸化剤ガス室に酸素又は空気を供給する酸化剤ガス供給口と
から構成され、
前記バーナの前記先端とは反対の他端は、前記隔壁を貫通して、前記酸化剤ガス室まで延設され、
前記バーナは、前記隔壁に固定されて支持されたことを特徴とする請求項1に記載の燃焼器。
An oxidant gas supply means for supplying oxygen or air to the plurality of burners,
The support means is a housing,
The plurality of burners are formed in a tubular shape, and the other end opposite to the tip side is accommodated inside the housing, and each tip is externally provided from a plurality of through holes provided on one surface of the housing. Each supported in a protruding state,
The one surface is formed with a combustion portion formed by collecting the tips of the plurality of burners,
A predetermined gap is provided between the inner edge of the through hole and the outer peripheral surface of the burner,
Inside the casing, a partition provided in parallel with the one surface is provided,
The fuel gas supply means includes
A fuel gas chamber provided on the inner side of the casing and on the opposite side of the one side of the partition;
A fuel gas supply port that is provided on a side wall of the housing and supplies fuel gas to the fuel gas chamber;
The oxidant gas supply means includes
An oxidant gas chamber provided inside the housing and provided on the one surface side of the partition;
It is provided on the side wall of the casing, and includes an oxidant gas supply port that supplies oxygen or air to the oxidant gas chamber.
The other end opposite to the tip of the burner extends through the partition wall to the oxidant gas chamber,
The combustor according to claim 1, wherein the burner is fixed to and supported by the partition wall.
前記バーナの前記筐体の前記一面から前記バーナの先端までの長さが1.0mm以上8.0mm以下であって、前記バーナの内径面積に対する前記隙間の面積の比が2.0倍以上であることを特徴とする請求項10に記載の燃焼器。   The length from the one surface of the casing of the burner to the tip of the burner is 1.0 mm or more and 8.0 mm or less, and the ratio of the area of the gap to the inner diameter area of the burner is 2.0 times or more. The combustor according to claim 10, wherein there is a combustor. 前記筐体の前記一面は、内側に曲がっていることを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の燃焼器。   The combustor according to claim 1, wherein the one surface of the housing is bent inward. 前記筐体は筒状に形成され、
前記一面は、前記バーナの内周面であることを特徴とする請求項12に記載の燃焼器。
The housing is formed in a cylindrical shape,
The combustor according to claim 12, wherein the one surface is an inner peripheral surface of the burner.
請求項1乃至13の何れかに記載の燃焼器と、
当該燃焼器の前記複数のバーナの各先端に形成される前記マイクロフレームから発せられる熱を電気に変換する熱電変換素子と、
前記筐体に設けられ、前記熱電変換素子を前記複数のバーナの各先端に近接させて支持する素子支持手段と
を備えたことを特徴とする発電装置。
A combustor according to any of claims 1 to 13,
A thermoelectric conversion element that converts heat generated from the microframe formed at each tip of the plurality of burners of the combustor into electricity;
An electric power generation apparatus comprising: an element support unit provided in the casing and supporting the thermoelectric conversion element in proximity to each tip of the plurality of burners.
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