JP2806508B2 - Radiant tube burner - Google Patents

Radiant tube burner

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JP2806508B2
JP2806508B2 JP2148155A JP14815590A JP2806508B2 JP 2806508 B2 JP2806508 B2 JP 2806508B2 JP 2148155 A JP2148155 A JP 2148155A JP 14815590 A JP14815590 A JP 14815590A JP 2806508 B2 JP2806508 B2 JP 2806508B2
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昇 佐々木
育生 小杉
雅夫 服部
徹 福島
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トヨタ自動車株式会社
東邦瓦斯株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,熱処理炉等において炉内の被処理物の加熱に用いられるラジアントチューブバーナ,特にシングンルエンド型のラジアントチューブバーナに関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] is radiant tube burner used to heat the object to be treated in a furnace in a heat treatment furnace or the like, more particularly to single Nru-ended radiant tube burner.

〔従来技術〕 [Prior art]

一般に,連続式焼純炉,連続式焼入炉,バッチ式浸炭焼入炉等の熱処理炉においては,炉内の被処理物の加熱手段の一つとしてラジアントチューブバーナが用いられる。 In general, continuous Shojunro, continuous quenching furnace, in a heat treatment furnace such as a batch carburizing quenching furnace is radiant tube burner is used as a heating means of the workpiece in the furnace. 該ラジアントチューブバーナは,これらの熱処理炉の外,ガラス印刷焼付炉,金属溶解炉,熱風発生炉等においても用いられる。 The radiant tube burner, the outer of these heat treatment furnace, glass printing baking furnace, metal melting furnaces, also used in the hot air generator furnace.

上記ラジアントチューブバーナには,ストレート型,U The above-mentioned radiant tube burner, straight type, U
型等のタイプがあるが,表面温度分布の均一性,耐久性などの点からシングルエンド型ラジアントチューブバーナを用いる場合がある。 There are types of mold, etc., the uniformity of the surface temperature distribution, there is a case of using a single-ended radiant tube burner in view of durability.

上記シングルエンド型ラジアントチューブバーナは, The single-ended radiant tube burner,
第6図に示すごとく,バーナ本体91と,該バーナ本体91 As shown in Figure 6, the burner body 91, the burner body 91
に装着した有底筒状の外管92と,該外管92に内装した内管931とからなる。 An outer tube 92 cylindrical bottomed mounted on, consisting of an inner tube 931 Metropolitan was furnished in outer tube 92.

該バーナ本体91は,ガス接続口911と,燃焼用空気接続口912と,排気接続口及びエゼクタ用空気接続口を取り付けるためのフランジ913とを有する。 The burner body 91 has a gas connection port 911, a combustion air connection port 912, a flange 913 for attaching the exhaust connection port and the ejector air connection opening. 該ガス接続口9 The gas connection opening 9
11は,スパークロッド914の基部に取り付けてある。 11, is attached to the base of the spark rod 914. 該スパークロッド914の先端部には,ガスと空気とを混合するための保炎器915を配設する。 The tip of the spark rod 914, disposing the flame stabilizer 915 for mixing the gas and air.

また,内管931は,第7図及び第8図に示すごとく, The inner tube 931, as shown in FIGS. 7 and 8,
外管92よりも小径の円筒状に形成する。 Than the outer tube 92 is formed on the small diameter cylindrical. 即ち,ラジアントチューブバーナは,該内管931と外管92とにより二重管構造となっている。 That is, radiant tube burner has a double pipe structure by the inner tube 931 and the outer tube 92. そして,該内管931には,燃焼ガス通路941を形成する。 Then, the inner tube 931 forms a combustion gas passageway 941. また,該内管931と外管92との間には,排ガス通路943を形成する。 Between the inner tube 931 and the outer tube 92 to form an exhaust gas passage 943.

該内管931の先端部には,十字板933を溶接により固着する。 The distal end of the inner tube 931 is fixed by welding the cross plate 933. そして,該十字板933によって外管92の底部と内管931との間に反転通路942を形成し,該反転通路942において,燃焼ガスを上記燃焼ガス通路941側から上記排ガス通路943側へ反転させるようにしている。 Then, the reversing passage 942 is formed between the bottom and the inner tube 931 of the outer tube 92 by the cross plate 933, in the inversion passage 942, inverts the combustion gases from the combustion gas passage 941 side to the exhaust gas passage 943 side and so as to. また,内管931の基部側には,該内管931を外管92の中心位置に保持するためのツバ932を突設する。 Further, on the base side of the inner tube 931, to project a flange 932 for holding the inner tube 931 at the center of the outer tube 92.

〔解決しようとする課題〕 [Problems to be Solved]

しかしながら,従来のラジアントチューブバーナにおいては,作動時に火炎によって十字板が損傷するおそれがある。 However, in the conventional radiant tube burners, there is a possibility that the cross plate is damaged by the flame during operation.

これについて,第6図〜第8図を用いて説明する。 This will be described with reference to Figure 6-Figure 8.

ラジアントチューブバーナにおいては,保炎器915からガスと空気との混合流が火炎となって内管931内に噴出する。 In radiant tube burner, mixed flow from the flame stabilizer 915 with the gas and air is ejected into the inner tube 931 become flame. この火炎の先端は,内管931の先端部に固着した十字板933のクロス部9330に至る。 The tip of the flame leads to a cross-section 9330 of the cross plate 933 fixed to the distal end of the tube 931.

従って,十字板933のクロス部9330において,火炎による損傷が著しい。 Thus, the cross portion 9330 of the cross plate 933, damage flame significant.

また,上記十字板933は,内管931の先端部に溶接により一体的に形成してあるため,火炎の熱と,その熱により生じた熱応力とにより,溶接部が破断し易い。 Furthermore, the cross plate 933, since that is integrally formed by welding the distal end of the inner tube 931, and the heat of the flame, by heat stress generated by the heat easily weld is broken.

本発明は,かかる従来の問題点に鑑み,耐久性に優れたラジアントチューブバーナを提供しようとするものである。 The present invention, according view of the conventional problems, is intended to provide a radiant tube burner having excellent durability.

〔課題の解決手段〕 [Solutions to problems]

本発明は,バーナ本体と,該バーナ本体に装着した有底筒状の外管と,該外管に内装した内管とからなり,上記内管には燃焼ガス通路を形成し,上記外管と内管との間には排ガス通路を形成したシングルエンド型ラジアントチューブバーナにおいて,前記外管の底部には,その内壁面から半径方向内部に突出させた複数の支持部を突設し,また,該支持部の突出高さは,上記内管の先端部が支持できるように該内管の外径よりも内部に位置する高さであって,かつ対向する前記支持部が互いに接しない高さにあり,該支持部に前記内管の先端部を当接させて該内管をその軸方向から支持することにより,該内管先端部と外管底部との間に前記燃焼ガス通路と前記排ガス通路とを連通する反転通路を設けたことを特徴とするラジアントチューブ The present invention includes a burner body consists of a bottomed cylindrical outer tube mounted on the burner body, an inner tube which is furnished to the outer tube, the said inner tube to form a combustion gas passage, the outer tube in single-ended radiant tube burner to form a gas passage between the bets inner tube, the bottom of the outer tube, and projecting a plurality of supporting portions which projects inside radially from the inner wall surface, also , the protrusion height of the support portion is high the supporting portion tip end portion of the inner tube is a height located inside than the outer diameter of the inner tube so as to be supported, and opposed is not in contact with each other located of, by supporting by contacting the distal end portion of the inner tube to the support portion inner tube from the axial direction, and the combustion gas passage between the inner tube distal end portion and the outer tube bottom radiant tubes, characterized in that a reversing path communicating with said exhaust gas channel ーナにある。 In the over Na.

本発明において最も注目すべきことは,後述する実施例(第1図〜第3図)にも示されているごとく,外管の底部内壁面に,内管先端部を支持するための支持部を, Most notably in the present invention, as is also shown in later-described Example (FIG. 1-FIG. 3), in the bottom wall of the outer tube, the support portion for supporting the inner tube distal portion the,
半径方向内部に向けて突設し,該内管先端部と外管底部との間には燃焼ガスの反転通路を設けたことにある。 Projecting toward the inner radius direction, between the inner tube distal end portion and the outer tube bottom in the provision of the inverting path of the combustion gases.

本発明において,上記支持部は,外管底部内壁面に最小限度1箇所突設してあれば良いが,熱負荷等を考慮すると少なくとも3箇所以上に突設することが望ましい。 In the present invention, the support part may if provided to protrude minimally one place to the outer tube inner bottom wall surface, it is desirable to project the at least three locations in consideration of the thermal load and the like.

また,本発明において,内管を外管の中心位置に保持する手段としては,該内管の長さ方向に沿って複数箇所にツバを突設する方法(第4図参照),上記支持部に切欠きを設け,該切欠き内に内管の先端部を嵌入する一方,該内管の基部側にツバを突設する方法等がある。 Further, in the present invention, the means for holding the inner tube in the center position of the outer tube, (see FIG. 4) a method of projecting a flange at a plurality of positions along the length of the inner tube, the support portion a notch provided in, while fitting the tip of the inner tube into the notch, and a method of projecting a flange at the base side of the inner tube.

また,外管は,実施例に示すごとく,直管状部と,上記支持部を突設したU状底部とを別個に製作しておき, The outer tube is, as shown in Examples, a straight tube section, leave the U-shaped bottom which projects the support portion separately manufactured,
両者を溶接等により結合して一体化することが好ましい。 It is preferable to integrate both bonded to by welding or the like.

〔作 用〕 [For work]

本発明においては,バーナ本体から噴出したガスと空気との混合気体が内管内で燃焼する。 In the present invention, mixed gas of gas and air ejected from the burner body is burned at the inner tube.

燃焼ガスは,内管に形成した燃焼ガス通路を通って外管の底部に流入し,内管先端部と外管底部との間に形成された反転通路において排ガス通路方向へ反転する。 Combustion gas flows into the bottom of the outer tube through the combustion gas passage formed in the inner tube, inverts the exhaust gas passage direction in the reverse passage formed between the inner tube distal end portion and the outer tube bottom. その後,燃焼ガスは,外管と内管との間に形成した排ガス通路を通ってバーナ本体へ導かれ,該バーナ本体から排ガスとなって外部へ放出される。 Thereafter, the combustion gas is led to the burner body through an exhaust gas passage formed between the outer tube and the inner tube is released from the burner body to the outside become a gas.

上記において,内管は,従来のような十字板ではなく,外管底部内壁面に突設した支持部により支持してあるため,火炎の先端が該支持部に直接接触することはない。 In the above, the inner tube, rather than as in the prior art cross plate, since that is supported by a support portion projecting from the outer tube bottom inside wall, is not the tip of the flame is in direct contact to the support portion.

また,該内管と支持部とは,別体にて製作してあるため,両者は自由に熱膨張し,両者間に余分な熱応力が加わらない。 Also, the the inner pipe supporting portion, because that is manufactured in separate, they are free to expand thermally, it is not applied excessive thermal stress therebetween.

更には,外管に一体的に形成された支持部により熱を受けるため,局部的な熱負荷が加わらない。 Furthermore, to receive heat by the support portion integrally formed with the outer tube, local thermal load is not applied.

〔効 果〕 [Effect]

それ故,本発明によれば,耐久性に優れたラジアントチューブバーナを提供することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a radiant tube burner having excellent durability.

〔実施例〕 〔Example〕

本発明の実施例にかかるシングルエンド型ラジアントチューブバーナにつき,第1図〜第5図を用いて説明する。 Such per single-ended radiant tube burner to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1-FIG. 5.

本例のラジアントチューブバーナは,前記従来例に示したバーナ本体91と,該バーナ本体91に装着した有底円筒状の外管1と,該外管1に内装した内管2とからなる。 Radiant tube burner of this embodiment, the burner body 91 shown in the conventional example, the outer tube 1 a bottomed cylindrical mounted on the burner body 91 comprises an inner tube 2 which was furnished to the outer tube 1. 該内管2には,燃焼ガス通路31を形成する。 The inner tube 2 to form a combustion gas passage 31. また, Also,
該内管2と外管1との間には,排ガス通路33を形成する。 Between the inner tube 2 and outer tube 1, to form an exhaust gas passage 33.

そして,外管1の底部には,その内壁面に支持部122 Then, the bottom of the outer tube 1, the support portion on the inner wall surface 122
を突設し,該支持部122により内管2の先端部を支持する。 Projecting a and supports the distal end portion of the inner tube 2 by the support 122. 内管2の先端部と外管1の底部との間には,燃焼ガス通路31と排ガス通路33とを連通する反転通路32を設ける。 Between the inner tube 2 of the tip and the outer tube 1 at the bottom, provided with a reversing passage 32 for communicating the combustion gas passages 31 and the exhaust gas passage 33.

上記外管1は,第1図に示すごとく,直管部10と底部を形成するキャップ12とを溶接Wにより接合して製作してある。 The outer tube 1, as shown in FIG. 1, are fabricated and a cap 12 that forms a straight pipe portion 10 and the bottom by welding W.

上記キャップ12は,第1図〜第3図に示すごとく,有底円筒状に形成したキャップ本体121と,該キャップ本体121の内壁面に突設した4個の上記支持部122とからなる。 The cap 12, as shown in FIG. 1-FIG. 3, a cap body 121 which is formed into a bottomed cylindrical shape, composed of four of the support portion 122 projecting from the inner wall surface of the cap body 121. これにより,キャップ12は,その内部に花弁状の凹所を形成する。 Thus, the cap 12 forms a petal-shaped recess therein.

該支持部122は,燃焼ガスを反転させるための反転通路32を形成するのに十分な長さ寸法を有する。 The support 122 is of sufficient length to form an inverted channel 32 for inverting the combustion gases. 具体的には,第3図に示すごとく,該支持部122は,キャップ本体121の軸線方向に沿って底面から中間部に亘って配設する。 Specifically, as shown in FIG. 3, the support portion 122 arranged to extend from the bottom to the middle portion in the axial direction of the cap body 121.

また,該支持部122は,上記内管2を支持するために十分な高さ寸法,即ちキャップ本体121の半径方向に向かう突出高さを有する。 Further, the support portion 122 has a sufficient height to support the inner tube 2, i.e. the projecting height toward the radial direction of the cap body 121. 具体的には,同図に示すごとく,対向する一対の支持部122間の距離が,内管2の内径寸法よりも若干小さくなるように,該支持部122を形成する。 Specifically, as shown in the figure, the distance between the pair of support portions 122 to opposing, so slightly smaller than the inner diameter of the inner tube 2 to form the supporting portion 122.

また,該支持部122の基部には,キャップ本体121との間に,燃焼ガスの流れを良くするためのアール部Rを形成する。 In addition, the base portion of the supporting portion 122, between the cap body 121 to form the rounded portion R for improving the flow of combustion gases.

前記内管2は,第4図及び第5図に示すごとく,円筒状に形成し,その外壁面には該内管2を外管1の中心位置に保持するためのツバ21,22を溶接Wにより固着してある。 The inner tube 2, as shown in FIGS. 4 and 5, formed in a cylindrical shape, and its outer wall surface welding the flange 21, 22 for holding the inner tube 2 in the central position of the outer tube 1 It is secured by W. ツバ21,22は,内管2の両端近傍部において,該内管2の外壁面より半径方向に向かって放射状に突設する。 Flange 21 and 22, near each end portion of the inner tube 2 is projecting radially toward the radial direction from the outer wall surface of the inner tube 2.

該内管2は,前述のごとく,上記支持部122の突出高さ寸法よりも若干大きな内径寸法を有する。 Inner tube 2, as described above, has a larger inner diameter slightly larger than the projecting height dimension of the supporting portion 122. また,該内管2は,上記キャップ本体121の内径寸法よりも小さな外径寸法を有する。 Further, the inner tube 2 has a smaller outer diameter than the inner diameter of the cap body 121. そして,第3図に示すごとく,該内管2とキャップ本体121との間に反転通路32を形成する。 Then, as shown in Figure 3, to form an inverted channel 32 between the inner tube 2 and the cap body 121. 該反転通路32により,上記燃焼ガス通路31と排ガス通路33とを連通させる。 By the inverting passage 32, providing communication between the combustion gas passages 31 and the exhaust gas passage 33.

その他は,前記従来例と同様である。 The rest is the same as the conventional example.

本例のラジアントチューブバーナは,上記のように構成されているので,次の作用効果を呈する。 Radiant tube burner of this embodiment, which is configured as described above, exhibits the following advantages.

即ち,第1図に示すごとく,ガス接続口911から供給したガスと,燃焼用空気接続口912から供給した空気とを保炎器915内において混合する。 That is, as shown in FIG. 1, the gas supplied from the gas connection port 911 are mixed in the flame stabilizing ring 915 and air supplied from the combustion air connection opening 912. そして,該保炎器915 And-holding flame 915
内において,スパークロッド914によりガスと空気の混合気体に点火する。 In inner, igniting the mixed gas of gas and air by the spark rod 914.

上記混合気体は,内管2内において燃焼する。 The mixed gas is combusted in the inner tube 2. 内管2 The inner tube 2
内において発生した燃焼ガスは,該内管2に形成した燃焼ガス通路31を通って,外管1の底部に配設したキャップ12内に流入する。 The combustion gas generated in the inner passes through the combustion gas passage 31 formed in the inner tube 2, flows into the cap 12 which is disposed at the bottom of the outer tube 1. そして,該燃焼ガスは,第3図に示すごとく,キャップ本体121に設けた反転通路32において,反転する。 Then, combustion gas, as shown in FIG. 3, in the reverse passage 32 provided in the cap body 121, inverted.

その後,燃焼ガスは,内管2と外管1との間に形成した排ガス通路33内に流入する。 Thereafter, the combustion gas flows into the inner tube 2 and formed within the exhaust gas passage 33 between the outer tube 1. そして,燃焼ガスは,該排ガス通路33を通ってバーナ本体91へ導かれ,該バーナ本体91のフランジ913を介して排気接続口(図示略)から外部へ放出される。 Then, the combustion gas is led to the burner body 91 through the exhaust gas passage 33 is discharged exhaust connection port via the flange 913 of the burner body 91 from the (not shown) to the outside. そして,この間に燃焼ガスの熱は外管1の外側へ放出され,加熱炉内の被処理物を加熱する。 The heat during this time in the combustion gas is discharged to the outside of the outer tube 1, for heating an object in the heating furnace.

上記において,火炎の先端は内管2の先端部に達し, In the above, the tip of the flame reaches the distal end of the inner tube 2,
該内管2の先端部に大きな熱負荷が加わる。 Large thermal load is applied to the distal end of the inner tube 2. この熱負荷により,内管2が熱膨張する。 The thermal load, the inner tube 2 is thermally expanded. しかし,該内管2とこれを支持する支持部122とは別体にて形成してあるため, However, since the supporting portion 122 for supporting the the inner tube 2 is formed in a separate body,
両者は自由に熱膨張し,両者間に余分な熱応力が加わらない。 Both free to thermal expansion, is not applied excessive thermal stress therebetween.

また,内管2の先端部に加わった熱負荷は,キャップ Moreover, the heat load applied to the distal end of the inner tube 2, the cap
12を介して外側へスムーズに逃げる。 Escape smoothly outward through 12. そのため,該内管2の寿命が向上する。 Therefore, to improve the life of the inner tube 2.

更に,一定期間使用した後,該内管2の先端部側と基部側とを置き替えることにより,該内管2の寿命を一層伸ばすことが可能である。 Furthermore, after a period of use, by changing placing a distal end side and the base side of the inner tube 2, it is possible to further prolong the life of the inner tube 2.

また,上記キャップ12は,凹状に形成してあり,その内壁面に突設した支持部122によって内管2を支持しているため,火炎は凹状のキャップ12内にスムーズに流入する。 Further, the cap 12 is Yes and formed in a concave shape, for supporting the inner tube 2 by the supporting portion 122 projecting from the inner wall surface thereof, the flame flows smoothly into the concave of the cap 12. それ故,該支持部122に火炎先端が直接当たって,火炎により該支持部122が著しい損傷を受けることはない。 Therefore, the flame tip hits directly to the support portion 122, not be damaged the supporting portion 122 is remarkable by the flame.

このように,本例によればラジアントチューブバーナの耐久性を向上させることができる。 Thus, it is possible to improve the durability of the radiant tube burner according to the present embodiment.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図〜第5図は,実施例にかかるラジアントチューブバーナを示し,第1図はその全体を示す一部断面正面図,第2図は第1図のA−A線矢視断面図,第3図はキャップの一部断面正面図,第4図は内管の正面図,第5 Figure 1 - Figure 5 shows a radiant tube burner according to the example, Figure 1 is a part cross-sectional front view showing the whole, FIG. 2 A-A sectional view taken along line of FIG. 1, Figure 3 is partially sectional front view of the cap, FIG. 4 is a front view of the inner tube, the fifth
図はその右側面図,第6図〜第8図は従来のラジアントチューブバーナを示し,第6図はその一部断面正面図, Figure is a right side view thereof, FIG. 6-FIG. 8 shows a conventional radiant tube burner, FIG. 6 is a part sectional front view,
第7図は第6図のB−B線矢視断面図,第8図は従来の内管の一部断面正面図である。 Figure 7 is sectional view taken along line B-B of FIG. 6, FIG. 8 is a partially sectional front view of a conventional inner tube. 1……外管, 12……キャップ, 121……キャップ本体, 122……支持部, 2……内管, 21,22……ツバ, 31……燃焼ガス通路, 32……反転通路, 33……排ガス通路, 91……バーナ本体, 1 ...... outer tube 12 ...... cap, 121 ...... cap body, 122 ...... support, 2 ...... in the tube, 21, 22 ...... flange, 31 ...... combustion gas passage, 32 ...... inverting passage 33 ...... exhaust gas passage, 91 ...... burner body,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 昇 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 福島 徹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−152190(JP,A) 特開 昭64−6608(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) F23C 3/00 301 F23D 14/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Noboru Sasaki in Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota-cho, Toyota first address Toyota automobile within Co., Ltd. (72) inventor Fukushima Toru Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota-cho, Toyota first address Toyota automobile within Co., Ltd. ( 56) references Patent flat 2-152190 (JP, a) JP Akira 64-6608 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) F23C 3/00 301 F23D 14 / 12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】バーナ本体と,該バーナ本体に装着した有底筒状の外管と,該外管に内装した内管とからなり,上記内管には燃焼ガス通路を形成し,上記外管と内管との間には排ガス通路を形成したシングルエンド型ラジアントチューブバーナにおいて, 前記外管の底部には,その内壁面から半径方向内部に突出させた複数の支持部を突設し,また,該支持部の突出高さは,上記内管の先端部が支持できるように該内管の外径よりも内部に位置する高さであって,かつ対向する前記支持部が互いに接しない高さにあり, 該支持部に前記内管の先端部を当接させて該内管をその軸方向から支持することにより,該内管先端部と外管底部との間に前記燃焼ガス通路と前記排ガス通路とを連通する反転通路を設けたことを特徴とするラジアントチュ And 1. A burner body consists of a bottomed cylindrical outer tube mounted on the burner body, an inner tube which is furnished to the outer tube, the said inner tube to form a combustion gas passage, the outer in single-ended radiant tube burner to form a gas passage between the tube and the inner tube, the bottom of the outer tube, and projecting a plurality of supporting portions which projects inside radially from the inner wall surface, Further, the protruding height of the support portion, a height of the tip portion of the inner tube is located inside than the outer diameter of the inner tube so as to be supported, and the supporting part is not in contact with each other facing located height, the combustion gas passage between the by abutting the tip end portion of the inner tube to the support unit by supporting the inner tube from the axial direction, inner tube distal end portion and the outer tube bottom Rajiantochu, wherein said that the exhaust gas passage provided with a reversing passage communicating with ブバーナ。 Bubana.
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