JP2013213623A - Metal knit burner - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal knit burner having a high turndown ratio.SOLUTION: A metal knit burner includes a cylindrical member, a metal knit attached so as to cover an end of the cylindrical member, and a support member arranged in the cylindrical member so as to support the metal knit. The metal knit includes a recessed part which recesses inward from an edge surface of the cylindrical member. The support member includes a plurality of plate members radially arranged from a center axis of the cylindrical member, and the metal knit is supported by oblique sides of the plate members.

Description

本発明は、ガス燃焼装置に使用されるガスバーナ装置に関し、特に、予混合ガスを燃焼させるためのメタルニットバーナに関する。   The present invention relates to a gas burner device used in a gas combustion device, and more particularly to a metal knit burner for burning a premixed gas.

予混合ガスを燃焼させるためのバーナとして、バーナエレメントにメタルニットを用いた所謂メタルニットバーナが用いられている。メタルニットは、耐熱性金属繊維をニット状に編み込んで形成したものである。メタルニットバーナは、従来のセラミックバーナと比較して、バーナエレメントの形状及び寸法の変更が容易である、予熱時間及び冷却時間を短縮化できる、予混合ガスの乱れと圧力損失が小さい、等の点で優れている。従って、メタルニットバーナは、様々な産業分野におけるガス燃焼装置に使用されている。   As a burner for burning the premixed gas, a so-called metal knit burner using a metal knit for the burner element is used. The metal knit is formed by knitting heat-resistant metal fibers into a knit shape. Compared to conventional ceramic burners, the metal knit burner can easily change the shape and dimensions of the burner element, shorten the preheating time and cooling time, reduce the turbulence and pressure loss of the premixed gas, etc. Excellent in terms. Accordingly, metal knit burners are used in gas combustion apparatuses in various industrial fields.

特許文献1には、取鍋を加熱するための燃焼装置にメタルニットバーナを用いる例が記載されている。この例では、半球形状又は円錐形状のメタルニット製のバーナエレメントを用いる。   Patent Document 1 describes an example in which a metal knit burner is used in a combustion apparatus for heating a ladle. In this example, a hemispherical or conical metal knit burner element is used.

特開2001−235107号公報JP 2001-235107 A

ガスバーナの性能を表す指標の1つにターンダウン比が挙げられる。ターンダウン比は、バーナ1本当たりの最大(定格)燃料流量と最小燃料流量の比であり、バーナ負荷調整範囲とも称される。ターンダウン比が大きいほど流量(負荷)の調整範囲が広いため、燃焼負荷の変動が大きい用途に好適である。従って、ターンダウン比が大きいバーナを備えた燃焼装置は、経済性に優れ、燃料の無駄を軽減できる。   One of the indexes representing the performance of the gas burner is the turndown ratio. The turndown ratio is the ratio between the maximum (rated) fuel flow rate per burner and the minimum fuel flow rate, and is also called the burner load adjustment range. The larger the turndown ratio, the wider the adjustment range of the flow rate (load). Therefore, it is suitable for an application where the fluctuation of the combustion load is large. Therefore, the combustion apparatus provided with the burner with a large turndown ratio is excellent in economic efficiency and can reduce fuel waste.

近年、省エネルギの要請から、ターンダウン比が大きいバーナ装置が求められている。従来の予混合方式のメタルニットバーナでは、ターンダウン比を大きくすることが困難であった。   In recent years, a burner apparatus having a large turndown ratio has been demanded due to a demand for energy saving. In the conventional premixing type metal knit burner, it is difficult to increase the turndown ratio.

本発明の目的は、ターンダウン比が大きいメタルニットバーナを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a metal knit burner having a large turndown ratio.

本発明によるとメタルニットバーナは、筒状部材と、該筒状部材の先端を覆うように装着されたメタルニットと、該メタルニットを支持するために前記筒状部材の内部に設けられた支持部材と、を有し、前記メタルニットは、前記筒状部材の先端面より内側に窪んだ凹部を有する。   According to the present invention, the metal knit burner includes a cylindrical member, a metal knit mounted so as to cover the tip of the cylindrical member, and a support provided inside the cylindrical member to support the metal knit. And the metal knit has a recess recessed inward from the tip surface of the cylindrical member.

本実施形態によると、前記筒状部材に第1の管状部材が設けられ、該第1の管状部材内に点火プラグが収納されており、該点火プラグの先端は前記メタルニットにて露出してよい。   According to this embodiment, the tubular member is provided with a first tubular member, and a spark plug is housed in the first tubular member, and the tip of the spark plug is exposed by the metal knit. Good.

本実施形態によると、前記第1の管状部材は、前記メタルニットによって形成される火炎の反対側に配置され、前記メタルニットに供給される予混合ガスの流れに曝されてよい。   According to this embodiment, the first tubular member may be disposed on the opposite side of the flame formed by the metal knit and exposed to the flow of premixed gas supplied to the metal knit.

本実施形態によると、前記第1の管状部材に孔が設けられ、該孔を経由して前記第1の管状部材内に流入した予混合ガスが前記点火プラグの周囲を通り前記メタルニットの燃焼側に排出されてよい。   According to this embodiment, a hole is provided in the first tubular member, and the premixed gas that has flowed into the first tubular member via the hole passes around the spark plug and burns the metal knit. May be discharged to the side.

本実施形態によると、前記筒状部材には、前記メタルニットの燃焼側と反対側に、第2の管状部材が設けられ、該第2の管状部材内に火炎検出器が収納されており、該第2の管状部材は前記メタルニットに供給される予混合ガスの流れに曝されており、
前記第2の管状部材に孔が設けられ、該孔を経由して前記第2の管状部材内に流入した予混合ガスが前記火炎検出器の周囲を通り前記メタルニットの燃焼側に排出されてよい。
According to the present embodiment, the tubular member is provided with a second tubular member on the opposite side of the combustion side of the metal knit, and a flame detector is accommodated in the second tubular member, The second tubular member is exposed to a flow of premixed gas supplied to the metal knit;
A hole is provided in the second tubular member, and the premixed gas flowing into the second tubular member through the hole passes through the flame detector and is discharged to the combustion side of the metal knit. Good.

本実施形態によると、前記支持部材は、前記筒状部材の中心軸線から放射状に配置された複数の板材を有し、該板材の斜辺によって前記メタルニットが支持されてよい。   According to this embodiment, the support member may have a plurality of plate members arranged radially from the central axis of the cylindrical member, and the metal knit may be supported by the oblique sides of the plate member.

本実施形態によると、前記凹部は、四角錐状の凹部形状を有してよい。   According to this embodiment, the recess may have a quadrangular pyramid recess shape.

本実施形態によると、前記筒状部材の中心軸線に対して直交する面に対する前記凹部の傾斜角をθとすると、該傾斜角は、θ=±30°であってよい。   According to the present embodiment, when the inclination angle of the recess with respect to a plane orthogonal to the central axis of the cylindrical member is θ, the inclination angle may be θ = ± 30 °.

本発明によると、燃焼装置は、上記のいずれかのメタルニットバーナと、空気と燃焼ガスを混合して予混合ガスを生成する混合機と、該予混合ガスを前記メタルニットバーナに供給するためのファンと、を有する。   According to the present invention, a combustion apparatus supplies any of the metal knit burners described above, a mixer that mixes air and combustion gas to generate a premixed gas, and supplies the premixed gas to the metal knit burner. And a fan.

本発明によると、燃焼装置システムは、メタルニットバーナと該メタルニットバーナに予混合ガスを供給する混合機とを備えた燃焼装置と、前記混合機に空気を供給する空気供給系と、前記混合機に燃料ガスを供給する燃料ガス供給系と、を有し、前記メタルニットバーナは、筒状部材と、該筒状部材の先端を覆うように装着されたメタルニットと、該メタルニットを支持するために前記筒状部材の内部に設けられた支持部材と、を有し、前記メタルニットは、前記筒状部材の先端面より内側に窪んだ凹部を有する。   According to the present invention, a combustion apparatus system includes a combustion apparatus including a metal knit burner and a mixer that supplies a premixed gas to the metal knit burner, an air supply system that supplies air to the mixer, and the mixing A fuel gas supply system for supplying fuel gas to the machine, the metal knit burner supporting a cylindrical member, a metal knit mounted so as to cover a tip of the cylindrical member, and the metal knit And a support member provided inside the cylindrical member, and the metal knit has a recess recessed inward from a tip surface of the cylindrical member.

本発明によれば、ターンダウン比が大きいメタルニットバーナを提供することができる。更に、本発明によれば、先混合バーナのような燃焼から、燃焼面における表面燃焼まで可能である。   According to the present invention, a metal knit burner having a large turndown ratio can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible from combustion like a premixed burner to surface combustion on the combustion surface.

図1Aは、本実施形態によるメタルニットバーナの外観を説明する説明図である。FIG. 1A is an explanatory view illustrating the appearance of the metal knit burner according to the present embodiment. 図1Bは、本実施形態によるメタルニットバーナの内部構造を説明する説明図である。FIG. 1B is an explanatory view illustrating the internal structure of the metal knit burner according to the present embodiment. 図2Aは、本実施形態によるメタルニットバーナの支持部材を構成する板材の例を説明する説明図である。FIG. 2A is an explanatory view illustrating an example of a plate material constituting the support member of the metal knit burner according to the present embodiment. 図2Bは、本実施形態によるメタルニットバーナのメタルニットの凹部と管状部材の位置関係を説明する説明図である。FIG. 2B is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the concave portion of the metal knit of the metal knit burner according to the present embodiment and the tubular member. 図3Aは、本実施形態のメタルニットバーナにおいて燃焼量が比較的多い場合の炎の状態を説明する説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram for explaining the state of the flame when the combustion amount is relatively large in the metal knit burner of the present embodiment. 図3Bは、本実施形態のメタルニットバーナにおいて燃焼量が比較的少ない場合の炎の状態を説明する説明図である。FIG. 3B is an explanatory view illustrating a flame state when the combustion amount is relatively small in the metal knit burner of the present embodiment. 図4は、本実施形態のメタルニットバーナを用いた燃焼装置の主要部を説明する説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory view illustrating the main part of the combustion apparatus using the metal knit burner of the present embodiment. 図5は、本実施形態によるメタルニットバーナの管状部材に挿入された点火プラグの構造の例を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory view illustrating an example of the structure of the spark plug inserted into the tubular member of the metal knit burner according to the present embodiment. 図6Aは、本実施形態によるメタルニットバーナの凹部の形状の例を説明する説明図である。FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating an example of the shape of the concave portion of the metal knit burner according to the present embodiment. 図6Bは、本実施形態によるメタルニットバーナの凹部の形状の例を説明する説明図である。FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating an example of the shape of the concave portion of the metal knit burner according to the present embodiment. 図6Cは、本実施形態によるメタルニットバーナの凹部の形状の例を説明する説明図である。FIG. 6C is an explanatory diagram illustrating an example of the shape of the recess of the metal knit burner according to the present embodiment. 図6Dは、本実施形態によるメタルニットバーナの凹部の形状の例を説明する説明図である。FIG. 6D is an explanatory diagram illustrating an example of the shape of the recess of the metal knit burner according to the present embodiment. 図6Eは、本実施形態によるメタルニットバーナの凹部の形状の例を説明する説明図である。FIG. 6E is an explanatory view illustrating an example of the shape of the concave portion of the metal knit burner according to the present embodiment.

以下、本発明に係るメタルニットバーナの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of a metal knit burner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1Aは本実施形態によるメタルニットバーナの外観を示し、図1Bは本実施形態によるメタルニットバーナの内部構造を示す。図1Aに示すように、本実施形態によるメタルニットバーナは、筒状部材12とその先端面に装着されたバーナエレメントであるメタルニット10を有する。筒状部材12は、好ましくは円形断面を有するが、楕円断面、多角形断面であってもよい。メタルニット10は、筒状部材12の先端面にて内側に窪んでおり凹部を形成している。従来のメタルニットバーナでは、メタルニットはバーナの先端面より外側に膨らんだ形状を有するが、本実施形態では逆に、バーナの先端面より内側に窪んでいる。尚、メタルニットによって形成される凹部は、四角錐状であってよいが、三角錐状等の多角錐状であってもよく、更に、円錐状、半球状、半楕円球状であってもよい。更に、凹部の内面は階段状に狭くなるように窪んだ構造に構成してよい。   FIG. 1A shows the appearance of the metal knit burner according to this embodiment, and FIG. 1B shows the internal structure of the metal knit burner according to this embodiment. As shown in FIG. 1A, the metal knit burner according to the present embodiment includes a tubular member 12 and a metal knit 10 that is a burner element attached to the tip end surface thereof. The cylindrical member 12 preferably has a circular cross section, but may be an elliptical cross section or a polygonal cross section. The metal knit 10 is recessed inward at the distal end surface of the cylindrical member 12 to form a recess. In the conventional metal knit burner, the metal knit has a shape that swells outward from the tip surface of the burner, but in the present embodiment, conversely, it is recessed inward from the tip surface of the burner. The recess formed by the metal knit may be a quadrangular pyramid shape, but may be a polygonal pyramid shape such as a triangular pyramid shape, and may be a conical shape, a hemispherical shape, or a semi-elliptical spherical shape. . Further, the inner surface of the concave portion may be configured to be recessed so as to be narrowed stepwise.

メタルニット10には、管状部材16、18の先端が配置されている。図示の例では、第1の管状部材16の先端は、メタルニット10に設けられた孔より露出しているが、第2の管状部材18の先端は露出していない。第1の管状部材16には点火プラグが挿入されており、その先端は、メタルニット10の孔より露出している。第2の管状部材18には火炎検出器が挿入されている。火炎検出器としてウルトラビジョンを用いてよい。ウルトラビジョンは火炎中の紫外線を検出するセンサであり、ボイラなどの燃焼機器の安全装置として広く使用されている。   The metal knit 10 is provided with the tips of tubular members 16 and 18. In the illustrated example, the tip of the first tubular member 16 is exposed from the hole provided in the metal knit 10, but the tip of the second tubular member 18 is not exposed. A spark plug is inserted into the first tubular member 16, and the tip thereof is exposed from the hole of the metal knit 10. A flame detector is inserted into the second tubular member 18. Ultravision may be used as a flame detector. Ultravision is a sensor that detects ultraviolet rays in a flame, and is widely used as a safety device for combustion equipment such as boilers.

メタルニット10は、耐熱金属繊維をニット状に編みあげたものである。耐熱金属繊維として、例えば、フェクラロイ(Fecralloy)(登録商標)として知られているクロムを20〜22%程度含有する鉄合金を用いてよい。   The metal knit 10 is a knitted heat-resistant metal fiber knitted. As the heat-resistant metal fiber, for example, an iron alloy containing about 20 to 22% of chromium known as Fecralloy (registered trademark) may be used.

図1Bは、図1Aに示したメタルニットバーナからメタルニット10と筒状部材12を除去したときの構造を示す。筒状部材12は、2点鎖線で示す。筒状部材12の内部には、メタルニットの支持部材14が設けられている。本実施形態では、支持部材14は、複数の板材、例えば、4枚の板材14A、14B、14C、14Dを有する。4枚の板材は、筒状部材12の中心軸線より放射状に延びるように配置されている。板材の形状は、メタルニットによって形成される凹部の形状に対応する。支持部材14の上には、メタルニットの凹部を保持する保持部材(図示なし)が配置される。保持部材は、メタルニットの凹部の形状に対応した形状を有し、予混合ガスが通過できるように粗い隙間を有する。保持部材としてエキスパンドメタルを用いてよい。   FIG. 1B shows a structure when the metal knit 10 and the cylindrical member 12 are removed from the metal knit burner shown in FIG. 1A. The cylindrical member 12 is indicated by a two-dot chain line. Inside the tubular member 12, a metal knit support member 14 is provided. In the present embodiment, the support member 14 includes a plurality of plate members, for example, four plate members 14A, 14B, 14C, and 14D. The four plate members are arranged so as to extend radially from the central axis of the cylindrical member 12. The shape of the plate material corresponds to the shape of the recess formed by metal knit. On the support member 14, a holding member (not shown) that holds the concave portion of the metal knit is disposed. The holding member has a shape corresponding to the shape of the concave portion of the metal knit, and has a rough gap so that the premixed gas can pass therethrough. An expanded metal may be used as the holding member.

筒状部材12の内部には、2本の管状部材16、18が設けられている。2本の管状部材16、18の先端は、メタルニット10の凹部まで延びている。第1の管状部材16には点火プラグが挿入され、第2の管状部材18には火炎検出器が挿入されるように構成されている。筒状部材12、支持部材14、及び、管状部材16、18はステンレス製であってよい。   Two tubular members 16 and 18 are provided inside the tubular member 12. The distal ends of the two tubular members 16 and 18 extend to the concave portion of the metal knit 10. A spark plug is inserted into the first tubular member 16, and a flame detector is inserted into the second tubular member 18. The cylindrical member 12, the support member 14, and the tubular members 16, 18 may be made of stainless steel.

本実施形態では、図示のように管状部材16、18は、メタルニット10の燃焼側と反対側に、即ち、予混合ガスの供給側に配置されている。従って、管状部材16、18内の点火プラグ及び火炎検出器は、メタルニット10によって形成された火炎によって加熱されて高温となることはない。   In the present embodiment, as shown in the drawing, the tubular members 16 and 18 are disposed on the opposite side of the metal knit 10 from the combustion side, that is, on the supply side of the premixed gas. Therefore, the spark plug and the flame detector in the tubular members 16 and 18 are not heated to a high temperature by the flame formed by the metal knit 10.

図2Aは、支持部材14を構成する板材の例を示す。板材14Aは、矩形の板材の一辺を斜めに切り落として形成した直角台形の形状を有する。直角台形の斜辺14aによって、メタルニット10が支持される。筒状部材12の中心軸線z−zに直交する面に対する斜辺14aの傾斜角をθ(シータ)とする。θは10°〜60°であってよく、好ましくは、θ=30±10°であってよい。メタルニット10の燃焼面が半球状の場合には、斜辺14aは湾曲面となる。   FIG. 2A shows an example of a plate material constituting the support member 14. The plate material 14A has a right trapezoidal shape formed by obliquely cutting one side of a rectangular plate material. The metal knit 10 is supported by the oblique side 14a of the right trapezoid. An inclination angle of the hypotenuse 14a with respect to a plane orthogonal to the central axis zz of the cylindrical member 12 is defined as θ (theta). θ may be 10 ° to 60 °, and preferably θ = 30 ± 10 °. When the combustion surface of the metal knit 10 is hemispherical, the hypotenuse 14a is a curved surface.

図2Bは、メタルニット10の凹部と管状部材16、18の位置関係を示す。筒状部材12の中心軸線z−zに直交する面に対するメタルニット10の傾斜角をθ(シータ)とする。筒状部材12の中心軸線z−zに対する管状部材16、18の中心軸線P−P、Q−Qの傾斜角をθ1とする。傾斜角θ1は、メタルニット10の傾斜角θと同一か又はそれより小さくてよい。即ち、θ1≦θであってよい。   FIG. 2B shows the positional relationship between the concave portion of the metal knit 10 and the tubular members 16 and 18. An inclination angle of the metal knit 10 with respect to a plane orthogonal to the central axis zz of the cylindrical member 12 is defined as θ (theta). The inclination angle of the central axes PP, QQ of the tubular members 16, 18 with respect to the central axis zz of the tubular member 12 is defined as θ1. The inclination angle θ1 may be the same as or smaller than the inclination angle θ of the metal knit 10. That is, θ1 ≦ θ may be satisfied.

図3A及び図3Bを参照して、本実施形態のメタルニットバーナにおける燃焼機能を説明する。図3A及び図3Bは本実施形態のメタルニットバーナを、その中心軸線を通る面によって切断して得られる断面構成を模式的に描いたものである。メタルニット10は、筒状部材12の内側に窪んだ凹部10Aと筒状部材12の外縁に延びる取付け部10Bを有する。   With reference to FIG. 3A and 3B, the combustion function in the metal knit burner of this embodiment is demonstrated. 3A and 3B schematically illustrate a cross-sectional configuration obtained by cutting the metal knit burner of the present embodiment along a plane passing through the central axis. The metal knit 10 has a recessed portion 10 </ b> A that is recessed inside the tubular member 12 and an attachment portion 10 </ b> B that extends to the outer edge of the tubular member 12.

図3Aは燃焼量が比較的多い場合の炎の状態を示す。筒状部材12を経由して供給された予混合ガス101は、図示しない点火プラグにより点火され、メタルニット10の凹部10Aの表面より僅かに外方にて燃焼面102が生成される。燃料ガスが多い場合には空気が不足し、図示のように、メタルニット10の凹部の中央部分を通過した混合ガスの一部は未燃ガス103となる。しかしながら、メタルニット10の凹部10Aの外縁に近い領域にて形成された燃焼面102によって、未燃ガス103が燃焼し、前方の火炎104となって完全燃焼する。従って、パイロットバーナ付きの先混合バーナのような燃焼が可能である。これは、燃焼面102の炎が中心軸線方向に向いているため、高い保炎性が得られることによる。   FIG. 3A shows the state of the flame when the combustion amount is relatively large. The premixed gas 101 supplied via the cylindrical member 12 is ignited by a spark plug (not shown), and a combustion surface 102 is generated slightly outward from the surface of the recess 10A of the metal knit 10. When the amount of fuel gas is large, air is insufficient, and a part of the mixed gas that has passed through the central portion of the concave portion of the metal knit 10 becomes unburned gas 103 as shown in the figure. However, the unburned gas 103 is combusted by the combustion surface 102 formed in a region near the outer edge of the recess 10A of the metal knit 10, and becomes a front flame 104 and completely combusted. Therefore, combustion like a premixed burner with a pilot burner is possible. This is because the flame on the combustion surface 102 is oriented in the direction of the central axis, so that high flame holding properties are obtained.

図3Bは燃焼量が比較的少ない場合の炎の状態を示す。燃料ガスに対して空気が過剰な場合には、余剰空気105が生成される。このような場合、従来のバーナでは、使用環境によっては火炎が不安定となり、失火することもある。しかしながら、本実施形態によるメタルニットバーナでは、メタルニット10の凹部10Aの表面より僅かに外方に燃焼面102が形成され、この燃焼面102は中心軸線方向に向いており、そのため、保炎性が高くなる。従って、燃料ガスが少ない場合には、メタルニット10の凹部10Aの表面における燃焼が可能である。即ち、本実施形態によれば、ガンバーナのような燃焼から、燃焼面を赤熱する表面燃焼まで可能である。   FIG. 3B shows the state of the flame when the amount of combustion is relatively small. When air is excessive with respect to the fuel gas, surplus air 105 is generated. In such a case, with the conventional burner, the flame may become unstable and misfire may occur depending on the usage environment. However, in the metal knit burner according to the present embodiment, the combustion surface 102 is formed slightly outward from the surface of the concave portion 10A of the metal knit 10, and this combustion surface 102 faces the central axis direction. Becomes higher. Therefore, when the amount of fuel gas is small, combustion on the surface of the recess 10A of the metal knit 10 is possible. That is, according to the present embodiment, it is possible from combustion like a gun burner to surface combustion in which the combustion surface is heated red.

図4を参照して、本実施形態のメタルニットバーナを用いた燃焼装置の主要部を説明する。燃焼装置はメタルニットバーナ1とファン25と混合機26を有する。本実施形態では、混合機26はベンチュリー型ミキサである。メタルニットバーナ1は、筒状部材12と保持部材15とメタルニット10と2つの管状部材16、18を有する。ここでは、支持部材14(図1B)の図示は省略している。   With reference to FIG. 4, the principal part of the combustion apparatus using the metal knit burner of this embodiment is demonstrated. The combustion apparatus has a metal knit burner 1, a fan 25 and a mixer 26. In the present embodiment, the mixer 26 is a Venturi mixer. The metal knit burner 1 includes a tubular member 12, a holding member 15, a metal knit 10, and two tubular members 16 and 18. Here, illustration of the support member 14 (FIG. 1B) is omitted.

第1の管状部材16には点火プラグ21が挿入されている。第1の管状部材16の先端はメタルニット10の外側に露出している。点火プラグ21の先端は、メタルニット10の外面に近接して配置される。第2の管状部材18の先端はメタルニット10の内側に配置され、露出していない。第2の管状部材18には火炎検出器22が挿入されている。火炎検出器22としてウルトラビジョンが用いられてよい。第2の管状部材18の内端とウルトラビジョンの間に、ウルトラビジョン用アダプタが装着されてよい。ウルトラビジョン用アダプタには円形のガラス板が軸線方向に直交するように配置されている。この円形ガラス板によって、ウルトラビジョンは、第2の管状部材18の内部空間より遮断される。   A spark plug 21 is inserted into the first tubular member 16. The tip of the first tubular member 16 is exposed to the outside of the metal knit 10. The tip of the spark plug 21 is disposed close to the outer surface of the metal knit 10. The tip of the second tubular member 18 is disposed inside the metal knit 10 and is not exposed. A flame detector 22 is inserted into the second tubular member 18. Ultravision may be used as the flame detector 22. An ultravision adapter may be attached between the inner end of the second tubular member 18 and the ultravision. In the adapter for ultra vision, a circular glass plate is arranged so as to be orthogonal to the axial direction. Ultravision is blocked from the internal space of the second tubular member 18 by the circular glass plate.

空気供給管27を経由して供給された空気と、ガス供給管28を経由して供給されたガスは、混合機26により混合され、予混合ガスが生成される。予混合ガスは、予混合ガス供給管24に設けられたファン25を経由してメタルニットバーナのメタルニット10に供給され、点火プラグ21によって点火される。メタルニット10によって形成された火炎104は、火炎検出器22によって常時観察される。   The air supplied via the air supply pipe 27 and the gas supplied via the gas supply pipe 28 are mixed by the mixer 26 to generate a premixed gas. The premixed gas is supplied to the metal knit 10 of the metal knit burner via the fan 25 provided in the premixed gas supply pipe 24 and ignited by the spark plug 21. The flame 104 formed by the metal knit 10 is always observed by the flame detector 22.

本実施形態では、図示のように管状部材16、18は、メタルニット10の火炎104の内側に、即ち、予混合ガスの上流側に配置されている。更に、管状部材16、18は、予混合ガス供給管24を経由して供給された予混合ガスに曝されている。従って、点火プラグ21及び火炎検出器22は、メタルニット10によって形成された火炎104によって加熱されて高温となることはない。   In the present embodiment, the tubular members 16 and 18 are arranged inside the flame 104 of the metal knit 10, that is, upstream of the premixed gas as shown in the drawing. Further, the tubular members 16 and 18 are exposed to the premixed gas supplied via the premixed gas supply pipe 24. Therefore, the spark plug 21 and the flame detector 22 are not heated by the flame 104 formed by the metal knit 10 and become high temperature.

図5を参照して、第1の管状部材16に挿入された点火プラグ21の構造の例を説明する。点火プラグ21は、先端の電極211、碍子212、及び、後端のターミナル(端子)213を有する。電極211は中心電極211Aと側方電極211Bを有する。   With reference to FIG. 5, the example of the structure of the spark plug 21 inserted in the 1st tubular member 16 is demonstrated. The spark plug 21 includes an electrode 211 at the front end, an insulator 212, and a terminal (terminal) 213 at the rear end. The electrode 211 has a center electrode 211A and a side electrode 211B.

管状部材16の先端はメタルニット10の凹部に開口している。管状部材16の側面には予混合ガス流入孔16aが形成されている。予混合ガス供給管24を経由して供給された予混合ガスは、矢印にて示すように、管状部材16の予混合ガス流入孔16aを経由して、管状部材16の内部に流入し、点火プラグ21の周囲を経由して、メタルニット10の外方に排出される。こうして本実施形態では、点火プラグ21は予混合ガスによって冷却されるから、過度に高温になることが防止される。   The distal end of the tubular member 16 is open to the recess of the metal knit 10. A premixed gas inflow hole 16 a is formed on the side surface of the tubular member 16. The premixed gas supplied via the premixed gas supply pipe 24 flows into the tubular member 16 through the premixed gas inflow hole 16a of the tubular member 16 as shown by an arrow, and is ignited. The metal knit 10 is discharged to the outside through the periphery of the plug 21. Thus, in this embodiment, since the spark plug 21 is cooled by the premixed gas, it is prevented that the spark plug 21 becomes excessively hot.

本実施形態では、点火プラグ21の先端がメタルニット10の燃焼面に近い位置に配置されているため、点火プラグ21のパイロット系を省略することができる。   In the present embodiment, since the tip of the spark plug 21 is disposed at a position close to the combustion surface of the metal knit 10, the pilot system of the spark plug 21 can be omitted.

尚、第2の管状部材18も同様な構造を有し、そこに挿入された火炎検出器22は予混合ガスによって冷却される。   The second tubular member 18 has the same structure, and the flame detector 22 inserted therein is cooled by the premixed gas.

図6A〜図6Dは、本実施形態に係るメタルニットバーナのメタルニットの凹部の断面形状の例を示す。図6Aは、凹部が角錐又は円錐形状の場合の断面形状を示す。図6Bは、図6Aの例において、凹部の底面が平坦な形状の場合の断面形状を示す。図6Cは、凹部が複数の角錐又は円錐形状を組み合わせた形状の場合の断面形状を示す。図6Dは、凹部が半球形状又は半楕円球状の場合の断面形状を示す。図6Eは、図6Dの例において、凹部が複数の湾曲面を組み合わせた場合の断面形状を示す。   6A to 6D show examples of cross-sectional shapes of the concave portions of the metal knit of the metal knit burner according to the present embodiment. FIG. 6A shows a cross-sectional shape when the concave portion has a pyramid or conical shape. FIG. 6B shows a cross-sectional shape in the example of FIG. 6A when the bottom surface of the recess is flat. FIG. 6C shows a cross-sectional shape in the case where the concave portion has a shape obtained by combining a plurality of pyramids or conical shapes. FIG. 6D shows a cross-sectional shape when the concave portion has a hemispherical shape or a semi-elliptical spherical shape. FIG. 6E shows a cross-sectional shape when the concave portion combines a plurality of curved surfaces in the example of FIG. 6D.

上述の例では1つのメタルニットバーナを備えた燃焼装置を説明したが、複数の小型のメタルニットバーナを束ねて1つのバーナを構成してもよい。   Although the combustion apparatus provided with one metal knit burner has been described in the above example, a plurality of small metal knit burners may be bundled to form one burner.

以上、本実施形態に係るメタルニットバーナについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。   Although the metal knit burner according to the present embodiment has been described above, these are merely examples and do not limit the scope of the present invention. Additions, deletions, changes, improvements, and the like that can be easily made by those skilled in the art with respect to the present embodiment are within the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is defined by the appended claims.

1…メタルニットバーナ、 10…メタルニット、 10A…凹部、 10B…取付け部、 12…筒状部材、 14…支持部材、 14A〜14D…板材、 14a…斜辺、 15…保持部材、 16…管状部材、 16a…予混合ガス流入孔、 18…管状部材、 21…点火プラグ、 22…火炎検出器、 24…予混合ガス供給管、 25…ファン、 26…混合機、 27…空気供給管、 28…ガス供給管、 101…予混合ガス、 102…燃焼面、 103…未燃ガス、 104…火炎、 105…余剰空気、 211…電極、 211A…中心電極、 211B…側方電極、 212…碍子、 213…ターミナル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal knit burner, 10 ... Metal knit, 10A ... Recessed part, 10B ... Mounting part, 12 ... Cylindrical member, 14 ... Support member, 14A-14D ... Plate material, 14a ... Oblique side, 15 ... Holding member, 16 ... Tubular member 16a ... Premixed gas inflow hole, 18 ... Tubular member, 21 ... Spark plug, 22 ... Flame detector, 24 ... Premixed gas supply pipe, 25 ... Fan, 26 ... Mixer, 27 ... Air supply pipe, 28 ... 101 ... Premixed gas, 102 ... Combustion surface, 103 ... Unburned gas, 104 ... Flame, 105 ... Excess air, 211 ... Electrode, 211A ... Central electrode, 211B ... Side electrode, 212 ... Insulator, 213 …Terminal

Claims (10)

筒状部材と、該筒状部材の先端を覆うように装着されたメタルニットと、該メタルニットを支持するために前記筒状部材の内部に設けられた支持部材と、を有するメタルニットバーナにおいて、
前記メタルニットは、前記筒状部材の先端面より内側に窪んだ凹部を有することを特徴とするメタルニットバーナ。
In a metal knit burner having a cylindrical member, a metal knit mounted so as to cover the tip of the cylindrical member, and a support member provided inside the cylindrical member to support the metal knit ,
The metal knit burner is characterized in that the metal knit has a recess recessed inward from the tip end surface of the cylindrical member.
請求項1記載のメタルニットバーナにおいて、
前記筒状部材に第1の管状部材が設けられ、該第1の管状部材内に点火プラグが収納されており、該点火プラグの先端は前記メタルニットにて露出していることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 1,
The tubular member is provided with a first tubular member, an ignition plug is accommodated in the first tubular member, and the tip of the ignition plug is exposed by the metal knit. Metal knit burner.
請求項2記載のメタルニットバーナにおいて、
前記第1の管状部材は、前記メタルニットによって形成される火炎の反対側に配置され、前記メタルニットに供給される予混合ガスの流れに曝されていることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 2,
The first tubular member is disposed on the opposite side of the flame formed by the metal knit, and is exposed to the flow of a premixed gas supplied to the metal knit.
請求項2記載のメタルニットバーナにおいて、
前記第1の管状部材に孔が設けられ、該孔を経由して前記第1の管状部材内に流入した予混合ガスが前記点火プラグの周囲を通り前記メタルニットの燃焼側に排出されることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 2,
A hole is provided in the first tubular member, and the premixed gas that has flowed into the first tubular member through the hole passes through the periphery of the spark plug and is discharged to the combustion side of the metal knit. Metal knit burner characterized by
請求項1記載のメタルニットバーナにおいて、
前記筒状部材には、前記メタルニットの燃焼側と反対側に、第2の管状部材が設けられ、該第2の管状部材内に火炎検出器が収納されており、該第2の管状部材は前記メタルニットに供給される予混合ガスの流れに曝されており、
前記第2の管状部材に孔が設けられ、該孔を経由して前記第2の管状部材内に流入した予混合ガスが前記火炎検出器の周囲を通り前記メタルニットの燃焼側に排出されることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 1,
The tubular member is provided with a second tubular member on the opposite side to the combustion side of the metal knit, and a flame detector is accommodated in the second tubular member, and the second tubular member Is exposed to the flow of premixed gas supplied to the metal knit,
A hole is provided in the second tubular member, and the premixed gas flowing into the second tubular member through the hole passes through the flame detector and is discharged to the combustion side of the metal knit. This is a metal knit burner.
請求項1記載のメタルニットバーナにおいて、
前記支持部材は、前記筒状部材の中心軸線から放射状に配置された複数の板材を有し、該板材の斜辺によって前記メタルニットが支持されていることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 1,
The metal knit burner, wherein the support member includes a plurality of plate members arranged radially from a central axis of the cylindrical member, and the metal knit is supported by the oblique sides of the plate member.
請求項1記載のメタルニットバーナにおいて、
前記凹部は、四角錐状の凹部形状を有することを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 1,
The metal knit burner, wherein the recess has a quadrangular pyramid recess shape.
請求項1記載のメタルニットバーナにおいて、
前記筒状部材の中心軸線に対して直交する面に対する前記凹部の傾斜角をθとすると、該傾斜角は、θ=±30°であることを特徴とするメタルニットバーナ。
In the metal knit burner according to claim 1,
A metal knit burner, wherein an inclination angle of the recess with respect to a plane orthogonal to the central axis of the cylindrical member is θ, θ = ± 30 °.
請求項1〜8のいずれか1項記載のメタルニットバーナと、空気と燃焼ガスを混合して予混合ガスを生成する混合機と、該予混合ガスを前記メタルニットバーナに供給するためのファンと、を有する燃焼装置。   A metal knit burner according to any one of claims 1 to 8, a mixer for mixing air and combustion gas to generate a premixed gas, and a fan for supplying the premixed gas to the metal knit burner. And a combustion apparatus. メタルニットバーナと該メタルニットバーナに予混合ガスを供給する混合機とを備えた燃焼装置と、前記混合機に空気を供給する空気供給系と、前記混合機に燃料ガスを供給する燃料ガス供給系と、を有する燃焼システムにおいて、
前記メタルニットバーナは、
筒状部材と、該筒状部材の先端を覆うように装着されたメタルニットと、該メタルニットを支持するために前記筒状部材の内部に設けられた支持部材と、を有し、
前記メタルニットは、前記筒状部材の先端面より内側に窪んだ凹部を有することを特徴とする燃焼システム。
Combustion device comprising a metal knit burner and a mixer for supplying premixed gas to the metal knit burner, an air supply system for supplying air to the mixer, and a fuel gas supply for supplying fuel gas to the mixer A combustion system comprising:
The metal knit burner is
A cylindrical member, a metal knit mounted so as to cover the tip of the cylindrical member, and a support member provided inside the cylindrical member to support the metal knit,
The said metal knit has a recessed part hollow inside the front end surface of the said cylindrical member, The combustion system characterized by the above-mentioned.
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