JP3858404B2

JP3858404B2 - Burner

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Publication number: JP3858404B2
Application number: JP36712997A
Authority: JP
Inventors: 昌明松田; 勝廣安; 伸二平瀬; 英雄植田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JPH11182812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナに関し、詳しくは、灯油等を燃料として燃焼量を変更できる燃焼量可変バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
石油給湯器等において液体燃料の燃焼を行ういわゆる二段燃焼筒を用いた燃焼量可変式ガンタイプバーナは従来から知られていた。
このような従来技術によるバーナの一例を図７、８に一部破断立面図により示す。このバーナは、その下方に設けられた熱交換器５０を加熱するためのもので、バーナにおける気流はほぼ下向きである。このような形態は、消音器（図示せず）をコンパクトに設けてスペースを節約するためによく用いられる。
このバーナにおいて、ノズル７から噴射された燃料は送風機１からの空気と混合し、点火プラグ８により点火されて主として燃焼筒６内で燃焼する。燃料噴射ノズル７と点火プラグ８を内蔵するノズル収納筒３は、燃料噴射ノズル７を直接内蔵するノズル収納内筒３ａと、その外側に設けられたノズル収納外筒３ｂとの二重構造になっている。
【０００３】
燃焼筒６は、ノズル収納筒３の開放端に接続された第一燃焼筒６ａと同筒６ａにさらに接続されて同筒６ａより大径の第二燃焼筒６ｂとからなる。第一燃焼筒６ａは、ノズル収納筒３の開放端と接続する第一フランジ部１３と当該第一フランジ部１３と接続する第一燃焼筒本体１４を有し、第一フランジ部１３には第一気流旋回器１５、第一燃焼筒本体１４には複数の空気孔１２ａを備え、第二燃焼筒６ｂは、第一燃焼筒本体１４と接続する第二フランジ部２３と当該第二フランジ部２３と接続する第二燃焼筒本体２４を有し、第二フランジ部２３には第二気流旋回器２５、第二燃焼筒本体２４には複数の空気孔１２ｂを備えている。
第一気流旋回器１５および第二気流旋回器２５は、それぞれ旋回羽根１６および２６を備え、空気ケース２から第一燃焼筒６ａおよび第二燃焼筒６ｂにそれぞれ流入する空気をそれぞれの筒の周方向（接線方向）に向けて導入するものである。通常、旋回羽根１６、２６は、切り起こし又はプレス等の簡易な方法により製作される。
【０００４】
送風機１からの空気は、空気ケース２に送られた後、下記のように燃焼に用いられる。
ノズル収納内筒３ａの側面に設けられた空気孔１０からノズル収納内筒３ａの内部に入った空気は、燃料噴射ノズル７の周囲を通り、同ノズル７から噴射された燃料と混合して燃焼筒６内に流入する。燃焼が開始されるのは点火プラグ８の近傍であるが、気流が燃焼筒６へ向かっているため、燃焼は主として燃焼筒６の内部で行われる。
また、ノズル収納外筒３ｂの側面に設けられた空気孔１１からノズル収納外筒３ｂに流入した空気は、第一気流旋回器１５から第一燃焼筒６ａ内に送られて同筒６ａ内のガスに保炎効果を加える。即ち、第一気流旋回器１５から流入する空気は第一旋回羽根１６により周方向の速度を与えられて第一燃焼筒６ａ内を旋回することにより、第一旋回羽根１６の前方に負圧域を生じ、この負圧域に液体燃料粒子や可燃ガスが引き寄せられて新たに空気と混合して燃焼する。
第一燃焼筒６ａの側面に設けられた空気孔１２ａから同筒６ａ内に流入した空気は、同筒６ａ内のガスを攪拌しつつ、そのガス内に残る液体燃料粒子や可燃ガスに酸素を供給して燃焼させる。
第一気流旋回器１５と同様に、第二気流旋回器２５から第二燃焼筒６ｂへ流入する空気も同筒６ｂ内のガスに保炎効果を加える。この空気は、第二旋回羽根２６により周方向の速度を与えられて第二燃焼筒６ｂ内を旋回することにより、第二旋回羽根２６の前方に負圧域を生じ、この負圧域に第一燃焼筒６ａ内で燃焼しきれなかった液体燃料粒子や可燃ガスが引き寄せられ、新たに空気と混合して燃焼する。
第二燃焼筒６ｂの側面に設けられた空気孔１２ｂから同筒６ｂ内に流入した空気は、同筒６ｂ内のガスを攪拌しつつ、そのガス内に残る液体燃料粒子や可燃ガスに酸素を供給して燃焼させる。
【０００５】
送風機１のファンモータの回転数は比例制御等の公知の制御方式により入力（燃料供給量）に応じて制御されている。この種のバーナは、入力が小さいときは送風量も少なくされて燃焼はほとんど小径の第一燃焼筒６ａの内部のみで行われ、一方、入力が大きいときは送風量も多くされて燃焼は第一燃焼筒６ａの内部のみならず大径の第二燃焼筒６ｂの内部でも行われるので、小入力域から大入力域まで比較的良好な燃焼状態が得られる。また、大入力域においても火炎が短炎化されるので熱交換器までの距離が短縮され、給湯機が小型化できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術によるバーナでは、第一燃焼筒６ａと第二燃焼筒６ｂとの境界部分においてススが発生しやすいという問題点が十分に克服されなかった。すなわち従来技術のバーナでは、当該部分でススが発生し、このススが第一燃焼筒６ａの内周面に付着して成長する。これは、内側への空気供給が不足して酸素不足の領域が生じ、この領域において燃焼しきれなかった燃料がススを生ずるためと考えられるが、解決策は見出されていなかった。
【０００７】
また、旋回羽根１６、２６は、製作方法を簡易化するため、切り起こし、プレス等の方法により第一フランジ部１３、第二フランジ部１４を変形させて製作する場合が多いが、これらの製作方法では加工精度が悪く、加工バラツキが大きいため空気の通過面積や空気抵抗が一定せず、気流旋回器での保炎状態および燃焼状態の安定が悪く、このこともススの発生を招いていた。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ススの発生を抑制し、燃焼状態の安定した燃焼量可変バーナを提供することを解決すべき課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためのバーナは、燃料噴射ノズルを内蔵した端部開放型のノズル収納筒、当該ノズル収納筒の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒を備え、送風機から空気の供給を受けて燃焼するバーナにおいて、前記燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端に接続された第一燃焼筒と当該第一燃焼筒にさらに接続された大径の第二燃焼筒とからなり、第一燃焼筒は、前記ノズル収納筒の開放端と接続する第一フランジ部と当該第一フランジ部と接続する第一燃焼筒本体を有し、第一フランジ部には第一気流旋回器を備え、第二燃焼筒は、第一燃焼筒本体と接続する第二フランジ部と当該第二フランジ部と接続する第二燃焼筒本体を有し、第二フランジ部には第二気流旋回器を備え、第二気流旋回器は複数の吹出し口を有し、当該吹出し口は、第二フランジ部の一部を加工により湾曲させて湾曲部を形成することにより製作されたものであり、前記送風機から第二燃焼筒へ供給される空気を第二フランジ部における周方向に吹き出す形状により形成されており、さらに、前記送風機から第二気流旋回器へ供給される空気の量を調整する旋回空気調整手段を備え、当該旋回空気調整手段は、前記吹出し口の後方で前記湾曲部に面した位置に空気孔を有し、前記送風機から前記空気孔を経由して前記吹出し口に空気が供給されることを特徴とするバーナである。（請求項１）
このバーナにおいては、第二フランジ部に備えられた旋回空気調整手段によって各吹出し口から吹き出される空気の量が定まるので、各吹出し口から吹き出される空気量が理想的であり、安定燃焼が確保される。その結果、ススの発生が抑制される。
なお、旋回空気調整手段としては、例えば第一燃焼筒本体よりやや大径の孔を中心部に有し、かつ空気孔を有する２枚の環状板を同心状態で重ね合わせ、両環状板の相対的位置を変更できるようにして第二フランジ部に取り付け、両環状板の空気孔が一致している場合に空気孔の有効面積が最大となり、両環状板をずらすほど空気孔の有効面積が小さくなるようにして、空気孔の有効面積の設定を変更することにより各吹出し口から吹き出される空気の量を定めることができるものを用いてもよい。また、単なる１枚の孔あき環状板により空気供給量を定めるものを用いてもよい。
上記課題を解決するための請求項２記載のバーナは、前記吹出し口は円周状に配列されており、前記吹出し口からの吹き出し方向が前記吹出し口が配列されている軌跡の接線方向より内側に向けられていることを特徴とする請求項１記載のバーナである。
【００１０】
従来技術によるバーナにおいては、第二気流旋回器の吹出し口より第二燃焼筒内に吹き込む空気流が接線方向へ向かうため、内側、特に第一燃焼筒との境界側への空気供給が不足して酸素不足の領域が生じ、この領域において燃焼しきれなかった燃料がススとなっていた。
これに対して本発明のバーナでは、第二気流旋回器の吹出し口が内側に向けられていて、第二燃焼筒内に流入する空気は当該吹出し口から内側方向にも供給されるため、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制される。
また本発明では、第二燃焼筒内に吹き込む空気流が中心方向へ向かうので、第一燃焼筒を通過して第二燃焼筒の中心部に流入した未燃焼ガスや既燃焼ガスが遠心的な気流によって拡散される。そのため前記したススの発生がさらに抑制されるばかりでなく、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室を小型化できる。
【００１１】
尚、前記吹出し口が配列されている軌跡の接線方向とは、第二気流旋回器が円状に配置されている場合には、円の接線方向をいう。また、吹出し口が楕円等の非円形の場合には、曲率半径に対する直角方向をいう。
【００１２】
上記課題を解決するための請求項３記載のバーナは、前記吹出し口は円周状に配列されており、前記吹出し口は前記第二フランジ部の内外周の中央よりも内周寄りの位置に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のバーナである。
【００１３】
本発明のバーナは、吹出し口が従来のものに比べて内側よりに設けられている。そのため本発明のバーナは、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制される。
また、このバーナにおいても、第二燃焼筒内に吹き込む空気流が中心部付近へ向かうので、第一燃焼筒を通過して第二燃焼筒の中心部に流入した未燃焼ガスや既燃焼ガスが遠心的な気流に巻き込まれて拡散される。そのため前記したススの発生がさらに抑制されるばかりでなく、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室を小型化できる。
【００１４】
上記課題を解決するための請求項４記載のバーナは、第一燃焼筒は前方に拡径フランジ部と拡径筒部を有し、当該拡径筒部の内面が第二燃焼筒の外面と嵌合し、かつ前記拡径フランジ部の前面が第二燃焼筒の第二フランジ部の後面と重なるように接続され、前記拡径フランジ部には第二気流旋回器の前記吹出し口の位置に合わせて拡径フランジ部空気孔が形成され、前記送風機から当該拡径フランジ部空気孔を経由して前記吹出し口に空気が供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバーナである。
【００１５】
このバーナにおいては、第二気流旋回器が簡易な方法で製作されておりながら、加工精度の良い打抜き等の孔加工により第二気流旋回器による旋回空気の量を定めることができるので、バーナごとの加工バラツキが小さくなり、第二気流旋回器での保炎状態および燃焼状態が安定化される。
すなわち本発明のバーナでは、拡径フランジ部空気孔が吹出し口の位置に合わせて配され、拡径フランジ部空気孔を介して吹出し口に空気が供給される。したがって本発明のバーナでは、空気孔の開口面積によって各吹出し口から吹き出される空気の量が定まる。そして孔は、打ち抜き等によって精度良く作ることができる。そのため本発明のバーナは、各吹出し口から吹き出される空気量が理想的であり、安定燃焼が確保される。その結果、ススの発生が抑制される。
尚、拡径フランジ部の前面とは、燃料噴射ノズルから噴射される炎の先端側の面をいい、炎が下方に噴射される場合には、拡径フランジ部の下面をいう。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
上記課題を解決するための請求項５記載のバーナは、前記旋回空気調整手段は、その前面が第二燃焼筒の前記第二フランジ部の後面と重なるように接続された環状の旋回空気調整板からなり、前記旋回空気調整板に前記空気孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバーナである。
【００１９】
このバーナにおいても、第二気流旋回器が簡易な方法で製作されておりながら、加工精度の良い打抜き等の孔加工により第二気流旋回器の各吹出し口から吹き出される空気の量を定めることができる。そのため、バーナごとの加工バラツキが小さくなり、第二気流旋回器での保炎状態および燃焼状態が安定化されて、ススの発生が抑制される。
尚、旋回空気調整板の前面とは、燃料噴射ノズルから噴射される炎の先端側の面をいい、炎が下方に噴射される場合には、旋回空気調整板の下面をいう。
【００２０】
上記課題を解決するための請求項６記載のバーナは、請求項５記載のバーナの特徴を備え、かつ、前記旋回空気調整板は外周端部と内周端部にそれぞれ折曲部を有し、外周端部の折曲部の内面は第二燃焼筒の外面と嵌合し、内周端部の内面は第一燃焼筒の外面と嵌合することを特徴とするバーナである。
【００２１】
このバーナにおいては、燃焼筒と旋回空気調整板との接合面のシール性が向上する。さらに、折曲部の存在により強度が向上し、燃焼筒が高温になった場合においても旋回空気調整板が熱変形しにくくなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバーナの一実施形態を図１〜６に示す。
このバーナにおいて、図７、８に示した従来のバーナと同一または同様の部分は図７、８と同一符号を付す。
本発明に係るバーナは、従来のバーナと同様、燃料噴射ノズル７を内蔵した端部開放型のノズル収納筒３、当該ノズル収納筒３の開放端に接続された端部開放型の燃焼筒６、および当該燃焼筒６へ空気を供給する送風機１を備え、燃料噴射ノズル７への燃料供給量および送風機１よりの送風量を調整できるバーナである。燃焼筒６は、図１、図２、図３に示すように、ノズル収納筒３の開放端に接続された第一燃焼筒６ａと当該第一燃焼筒６ａにさらに接続された同筒６ａより大径の第二燃焼筒６ｂとからなり、第一燃焼筒６ａは、ノズル収納筒３の開放端と接続する第一フランジ部１３と当該第一フランジ部１３と接続する第一燃焼筒本体１４を有し、第一フランジ部１３には第一気流旋回器１５、第一燃焼筒本体には複数の空気孔１２ａを備え、第二燃焼筒６ｂは、第一燃焼筒本体１４と接続する第二フランジ部２３と当該第二フランジ部２３と接続する第二燃焼筒本体２４を有し、第二フランジ部２３には第二気流旋回器２５、第二燃焼筒本体には複数の空気孔１２ｂを備えている。
第一気流旋回器１５は円周状に配列された複数の吹出し孔１７を有し、第二気流旋回器２５は円周状に配列された複数の吹出し孔２７を有する。
【００２３】
図２、図３及び図４に示すように、第二気流旋回器２５の吹出し口２７は、第二フランジ部２３に半径方向に長い細孔２８をあけた後、第二フランジ部２３の一部をプレス加工により湾曲させて、旋回羽根に相当する湾曲部２６を形成することにより製作されたものである。ここで、細孔２８をあけるのは、加工時にバリが出にくいようにするためである。なお吹出し口２７の加工は、加工が容易な点から、切り起こし又はプレス加工によって成形することが望ましい。
【００２４】
ここで本実施形態においては、第二気流旋回器２５の吹出し口２７からの吹き出し方向が、図６に示すように、吹出し口２７が配列されている円の接線方向より内側（燃焼筒６の中心方向）に向けた形態となっている。すなわち本実施形態の様に第二気流旋回器２５の吹出し口２７をやや内側に向けておけば、第二燃焼筒６ｂの中心側に空気が良く供給され、ススの発生が抑制される。なお前記した吹出し口２７からの吹き出し方向と円の接線方向との傾き角度θは、１０°から４５°程度が望ましく、２５°から３５°程度の傾きとすることが最も推奨される。
【００２５】
またさらに本実施形態においては、第二気流旋回器２５の吹出し口２７は、第二フランジ部２３の内外周の中央よりも内周寄りの位置に設けられている。そのため、第二燃焼筒６ｂの内側に空気不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制される。
【００２６】
加えて本実施形態では、図３に示すように、吹出し口２７の後方に、環状の旋回空気調整板３０が、当該旋回空気調整板の前面（下面）が第二燃焼筒６ｂの第二フランジ部２３の後面（上面）と密着するように取り付けられている。旋回空気調整板３０には第二気流旋回器の吹出し口２７の位置に合わせて旋回空気調整板空気孔３１が打ち抜きや錐孔加工により形成されており、送風機１から旋回空気調整板空気孔３１を経由して吹出し口２７に空気が供給される。この図３に示すように、吹出し口２７から第二燃焼筒６ｂ内に吹き込む気流は、ほぼ第二フランジ部２３の前面に沿う。旋回空気調整板空気孔３１の大きさは吹出し口２７よりも十分小さいので、第二気流旋回器２５から流入する空気の量は主に旋回空気調整板空気孔３１の大きさにより定められる。従って旋回空気調整板空気孔３１の大きさを適正に設計することにより、第二気流旋回器２５から流入する空気の量を理想的なものとすることが可能である。
【００２７】
なお、旋回空気調整板３０は、図４（ａ）のように、旋回空気調整板空気孔３１が細孔２８と重ならないように取り付けられている。これは、仮に図４（ｂ）のように旋回空気調整板空気孔３１が細孔２８と重なると、気流は第二フランジ部２３の前面に沿わずに第二燃焼筒６ｂの軸方向に吹き込むことになり、第二フランジ部２３の前面に沿って空気不足の領域が生じてスス発生の原因となるからである。
また、第二フランジ部２３に細孔２８をあけた場合、図４（ｃ）のように旋回空気調整板３０の前面と第二フランジ部２３の後面との間に隙間Ｓがあると、吹出し口２７から流入する空気に第二燃焼筒６ｂの軸方向の成分が生ずるので、やはり好ましくない。
それに対し、図４（ｄ）のように第二フランジ部２３に細孔２８をあけず、単なる切り込みを入れてから第二フランジ部２３の一部を湾曲させて吹出し口２７を製作した場合は、旋回空気調整板３０の前面と第二フランジ部２３の後面との間に隙間Ｓがあってもよい。
【００２８】
従来、第二気流旋回器２５から流入する空気の量は吹出し口２７の大きさにより定められていたが、吹出し口２７を切り起こしやプレスによって第二フランジ部２３の一部を変形させることにより製作すると、温度、金型の磨耗具合、バリの存在等によりその加工精度は悪く、バーナごとに流入空気量のバラツキが大きかった。つまり従来は切り起こし部分だけによって吹出し部分が作られていたので、切り起こしの角度のばらつき等によって、実質的な空気の通過面積が変わってしまうものであった。
それに対し、本実施形態のバーナにおいては、第二気流旋回器２５が簡易な方法で製作されておりながら、加工精度の良い打抜き孔３１により第二気流旋回器２５による旋回空気の量を定めることができるので、バーナごとの加工バラツキが小さくなり、第二気流旋回器２５での保炎状態および燃焼状態が安定化される。その結果、ススの発生が抑制される。
【００２９】
本実施形態のバーナでは、旋回空気調整板３０は内周端部と外周端部に折曲部３０ａ、３０ｂを有している。内周端部の折曲部３０ａの内面は小径の第一燃焼筒６ａの外面と嵌合し、外周端部の折曲部３０ｂの内面は大径の第二燃焼筒６ｂの外面と嵌合している。
この構成により、燃焼筒６と旋回空気調整板３０との接合面のシール性が向上する。さらに、折曲部３０ａ、３０ｂの存在により強度が向上し、燃焼筒６が高温になった場合においても旋回空気調整板３０が熱変形しにくい。
【００３０】
なお、上記のように旋回空気調整板３０を設ける代わりに、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第一燃焼筒６ａが下方に拡径フランジ部４１と拡径筒部４２を有し、拡径フランジ部４１の前面が第二燃焼筒６ｂの第二フランジ部の後面と重なり、かつ拡径筒部４２の内面が第二燃焼筒６ｂの外面と嵌合するように接続され、前記拡径フランジ部４１には第二気流旋回器２５の吹出し口２７の位置に合わせて拡径フランジ部空気孔４３が打ち抜きにより形成され、送風機１から拡径フランジ部空気孔４３を経由して吹出し口２７に空気が供給される実施形態としてもよい。これは、いわば上記の旋回空気調整板３０を第一燃焼筒６ａと一体化した実施形態に相当する。
この形態においても、第二気流旋回器２５が簡易な方法で製作されておりながら、加工精度の良い打抜き孔４３により第二気流旋回器２５による旋回空気の量を定めることができるので、バーナごとの加工バラツキが小さくなり、第二気流旋回器２５での保炎状態および燃焼状態が安定化される。その結果、ススの発生が抑制される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のバーナにおいては、安定燃焼が確保される結果、ススの発生が抑制される。
本発明の請求項２及び３に記載のバーナにおいては、従来ススが発生していた部位に酸素不足の領域が生じ難く、ススの発生が抑制される。また、炎の短炎化が促進され燃焼筒前方の熱交換器に至るまでの燃焼室を小型化できる。
本発明の請求項４，５に記載のバーナにおいては、簡易な方法で製作できるものでありながら、加工バラツキが小さくなり、安定燃焼が確保される結果、ススの発生が抑制される。
本発明の請求項６に記載のバーナにおいては、前記した請求項５に記載のバーナによる効果に加え、燃焼筒と旋回空気調整板との接合面のシール性が向上する。さらに、折曲部の存在により強度が向上し、燃焼筒が高温になった場合においても旋回空気調整板が熱変形しにくくなる。
上記のように、本発明による燃焼量可変式バーナにおいては、簡易な構成で、燃焼状態の安定化、短炎化、スス発生の抑制、強度向上等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるバーナの要部の斜視図である。
【図２】上記バーナの一部斜視図である。
【図３】上記バーナの一部斜視図である。
【図４】吹出し口からの空気の流入状態を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態であるバーナの一部破断立面図である。
【図６】本発明のバーナの底面図である。
【図７】従来のバーナの一部破断立面図である。
【図８】上記従来のバーナの要部の一部破断立面図である。
【符号の説明】
１送風機
２空気ケース
３ノズル収納筒
６燃焼筒
７ノズル
８点火プラグ
１０、１１、１２ａ、１２ｂ空気孔
１３第一フランジ部
１４第一燃焼筒本体
１５第一気流旋回器
１６旋回羽根
２３第二フランジ部
２４第二燃焼筒本体
２５第二気流旋回器
２６湾曲部
２７吹出し口
２８細孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a burner, and more particularly to a combustion amount variable burner that can change the combustion amount using kerosene or the like as fuel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a variable combustion amount type gun type burner using a so-called two-stage combustion cylinder for burning liquid fuel in an oil water heater or the like has been known.
An example of such a prior art burner is shown in FIGS. This burner is for heating the heat exchanger 50 provided therebelow, and the air flow in the burner is substantially downward. Such a configuration is often used to save space by providing a silencer (not shown) in a compact manner.
In this burner, the fuel injected from the nozzle 7 is mixed with the air from the blower 1, ignited by the spark plug 8 and burned mainly in the combustion cylinder 6. The nozzle housing cylinder 3 incorporating the fuel injection nozzle 7 and the spark plug 8 has a double structure of a nozzle housing inner cylinder 3a directly incorporating the fuel injection nozzle 7 and a nozzle housing outer cylinder 3b provided outside thereof. ing.
[0003]
The combustion cylinder 6 includes a first combustion cylinder 6a connected to the open end of the nozzle housing cylinder 3, and a second combustion cylinder 6b further connected to the cylinder 6a and having a larger diameter than the cylinder 6a. The first combustion cylinder 6 a has a first flange portion 13 connected to the open end of the nozzle housing cylinder 3 and a first combustion cylinder main body 14 connected to the first flange portion 13. The one airflow swirler 15 and the first combustion cylinder main body 14 are provided with a plurality of air holes 12a, and the second combustion cylinder 6b includes a second flange portion 23 connected to the first combustion cylinder main body 14 and the second flange portion 23. The second combustion cylinder body 24 is connected to the second combustion cylinder body 24, the second flange 23 has a second airflow swirler 25, and the second combustion cylinder body 24 has a plurality of air holes 12 b.
The first airflow swirler 15 and the second airflow swirler 25 are provided with swirl vanes 16 and 26, respectively, and the air flowing from the air case 2 into the first combustion cylinder 6a and the second combustion cylinder 6b, respectively. It is introduced toward the direction (tangential direction). Usually, the swirl vanes 16 and 26 are manufactured by a simple method such as cutting and pressing.
[0004]
The air from the blower 1 is sent to the air case 2 and then used for combustion as described below.
The air that has entered the inside of the nozzle housing inner cylinder 3a through the air hole 10 provided on the side surface of the nozzle housing inner cylinder 3a passes around the fuel injection nozzle 7, mixes with the fuel injected from the nozzle 7 and burns. It flows into the cylinder 6. Combustion is started in the vicinity of the spark plug 8, but since the airflow is directed toward the combustion cylinder 6, combustion is mainly performed inside the combustion cylinder 6.
The air that has flowed into the nozzle housing outer cylinder 3b from the air hole 11 provided in the side surface of the nozzle housing outer cylinder 3b is sent from the first airflow swirler 15 into the first combustion cylinder 6a to be stored in the cylinder 6a. Add flame holding effect to gas. That is, the air flowing in from the first airflow swirler 15 is given a circumferential speed by the first swirl vane 16 and swirls in the first combustion cylinder 6a, so that the negative pressure region is in front of the first swirl vane 16. In this negative pressure region, liquid fuel particles and combustible gas are attracted and newly mixed with air and burned.
The air that has flowed into the cylinder 6a from the air holes 12a provided on the side surface of the first combustion cylinder 6a stirs the gas in the cylinder 6a, and oxygenates the liquid fuel particles and the combustible gas remaining in the gas. Supply and burn.
Similar to the first airflow swirler 15, the air flowing from the second airflow swirler 25 into the second combustion cylinder 6b also adds a flame holding effect to the gas in the cylinder 6b. The air is given a circumferential speed by the second swirl vane 26 and swirls within the second combustion cylinder 6b, thereby generating a negative pressure region in front of the second swirl vane 26. Liquid fuel particles and combustible gas that could not be combusted in one combustion cylinder 6a are attracted and newly mixed with air and combusted.
The air flowing into the cylinder 6b from the air hole 12b provided on the side surface of the second combustion cylinder 6b stirs the gas in the cylinder 6b, and oxygenates the liquid fuel particles and the combustible gas remaining in the gas. Supply and burn.
[0005]
The rotation speed of the fan motor of the blower 1 is controlled according to the input (fuel supply amount) by a known control method such as proportional control. In this type of burner, when the input is small, the amount of blown air is reduced, and combustion is performed only within the first combustion cylinder 6a having a small diameter. On the other hand, when the input is large, the amount of blown air is increased and the combustion is reduced. Since it is performed not only inside the one combustion cylinder 6a but also inside the second combustion cylinder 6b having a large diameter, a relatively good combustion state can be obtained from the small input area to the large input area. In addition, since the flame is shortened even in a large input range, the distance to the heat exchanger is shortened, and the water heater can be downsized.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional burner does not sufficiently overcome the problem that soot is likely to be generated at the boundary between the first combustion cylinder 6a and the second combustion cylinder 6b. That is, in the conventional burner, soot is generated in the portion, and the soot adheres to the inner peripheral surface of the first combustion cylinder 6a and grows. This is thought to be due to the lack of air supply to the inside, resulting in an oxygen-deficient region, and fuel that could not be burned in this region produced soot, but no solution was found.
[0007]
In order to simplify the manufacturing method, the swirl vanes 16 and 26 are often manufactured by cutting and raising and pressing the first flange portion 13 and the second flange portion 14 by a method such as pressing. In the method, the machining accuracy is poor and the machining variation is large, so the air passage area and air resistance are not constant, and the flame holding state and combustion state in the airflow swirler are poor, which also causes soot .
[0008]
In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a combustion amount variable burner that suppresses the generation of soot and has a stable combustion state.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A burner for solving the above problems includes an end-opening type nozzle storage cylinder having a built-in fuel injection nozzle, an end-opening type combustion cylinder connected to the open end of the nozzle storage cylinder, and air from a blower. In the burner that receives supply and burns, the combustion cylinder includes a first combustion cylinder connected to an open end of the nozzle housing cylinder and a large-diameter second combustion cylinder further connected to the first combustion cylinder. The first combustion cylinder has a first flange portion connected to the open end of the nozzle housing cylinder and a first combustion cylinder main body connected to the first flange portion, and the first flange portion includes a first airflow swirler. The second combustion cylinder has a second flange part connected to the first combustion cylinder body and a second combustion cylinder body connected to the second flange part, and the second flange part has a second airflow swirler comprising a second air flow swirler having a plurality of air outlet, the balloon Is manufactured by bending a part of the second flange portion by machining to form a curved portion, and the air supplied from the blower to the second combustion cylinder in the circumferential direction of the second flange portion. It is formed by a shape that blows out, and further includes swirling air adjusting means that adjusts the amount of air supplied from the blower to the second airflow swirler, the swirling air adjusting means being behind the blowout port, the curved air An air hole is provided at a position facing the part, and air is supplied from the blower to the outlet through the air hole. (Claim 1)
In this burner, the amount of air blown from each outlet is determined by the swirling air adjusting means provided in the second flange portion, so the amount of air blown from each outlet is ideal, and stable combustion is achieved. Secured. As a result, the occurrence of soot is suppressed.
As the swirling air adjusting means, for example, two annular plates having a hole having a diameter slightly larger than that of the first combustion cylinder main body and having air holes are concentrically overlapped with each other, When the air holes of both annular plates are matched, the effective area of the air holes is maximized, and the effective area of the air holes decreases as the two annular plates are shifted. In this way, a device that can determine the amount of air blown out from each outlet by changing the setting of the effective area of the air hole may be used. Moreover, you may use what determines air supply amount with a mere single perforated annular plate.
The burner according to claim 2 for solving the above problem, wherein the outlets are arranged circumferentially, and a blowing direction from the outlet is inside a tangential direction of a trajectory in which the outlets are arranged. The burner according to claim 1, which is directed to
[0010]
In the burner according to the prior art, the air flow blown into the second combustion cylinder from the outlet of the second airflow swirler goes in the tangential direction, so that the air supply to the inside, particularly the boundary side with the first combustion cylinder, is insufficient. As a result, an oxygen-deficient region occurred, and the fuel that could not be burned in this region was sooted.
On the other hand, in the burner of the present invention, the outlet of the second airflow swirler is directed inward, and the air flowing into the second combustion cylinder is also supplied inward from the outlet, Oxygen-deficient regions are unlikely to occur in the areas where soot has been generated, and soot generation is suppressed.
In the present invention, since the air flow blown into the second combustion cylinder is directed toward the center, the unburned gas and the burned gas that have passed through the first combustion cylinder and flowed into the center of the second combustion cylinder are centrifugal. Diffused by air flow. Therefore, not only the above-mentioned soot generation is further suppressed, but also the combustion chamber from the front of the combustion cylinder to the heat exchanger can be reduced in size by shortening the flame.
[0011]
The tangential direction of the locus in which the outlets are arranged means the tangential direction of the circle when the second airflow swirler is arranged in a circle. When the outlet is non-circular such as an ellipse, it means a direction perpendicular to the radius of curvature.
[0012]
The burner according to claim 3 for solving the above problem, wherein the outlets are arranged circumferentially, and the outlets are located closer to the inner circumference than the center of the inner and outer circumferences of the second flange portion. The burner according to claim 1 or 2, wherein the burner is provided.
[0013]
In the burner of the present invention, the outlet is provided on the inner side as compared with the conventional one. Therefore, in the burner of the present invention, an oxygen-deficient region is unlikely to occur at a site where soot has been generated, and soot generation is suppressed.
Also in this burner, since the air flow blown into the second combustion cylinder is directed to the vicinity of the central portion, unburned gas and burned gas that has passed through the first combustion cylinder and flowed into the central portion of the second combustion cylinder It is caught in a centrifugal air stream and diffused. Therefore, not only the above-mentioned soot generation is further suppressed, but also the combustion chamber from the front of the combustion cylinder to the heat exchanger can be reduced in size by shortening the flame.
[0014]
The burner according to claim 4 for solving the above-mentioned problem is such that the first combustion cylinder has a diameter-enlarging flange part and a diameter-enlarging cylinder part forward, and an inner surface of the diameter-enlarging cylinder part is an outer surface of the second combustion cylinder And the front surface of the expanded flange portion is connected so as to overlap the rear surface of the second flange portion of the second combustion cylinder, and the expanded flange portion is located at the position of the outlet of the second airflow swirler. combined is enlarged flange air holes are formed, according to claim 1, air in the air outlet from the blower via the enlarged diameter flange portion air hole, characterized in that the supplied The burner.
[0015]
In this burner, while the second airflow swirler is manufactured by a simple method, the amount of swirling air by the second airflow swirler can be determined by punching or the like with good machining accuracy. The variation in processing is reduced, and the flame holding state and the combustion state in the second airflow swirler are stabilized.
That is, in the burner of the present invention, the diameter-enlarged flange portion air hole is arranged in accordance with the position of the blowout port, and air is supplied to the blowout port via the diameter-enlarged flange portion air hole. Therefore, in the burner of the present invention, the amount of air blown from each outlet is determined by the opening area of the air hole. The holes can be made with high precision by punching or the like. Therefore, in the burner of the present invention, the amount of air blown from each outlet is ideal, and stable combustion is ensured. As a result, the occurrence of soot is suppressed.
Note that the front surface of the diameter-enlarged flange portion refers to the surface on the tip side of the flame injected from the fuel injection nozzle, and the lower surface of the diameter-enlarged flange portion when the flame is injected downward.
[0016]
[0017]
[0018]
6. The burner according to claim 5 , wherein the swirling air adjusting means is an annular swirling air adjusting plate connected so that a front surface thereof overlaps a rear surface of the second flange portion of the second combustion cylinder. The burner according to any one of claims 1 to 3 , wherein the air hole is formed in the swirling air adjusting plate .
[0019]
Even in this burner, the amount of air blown from each outlet of the second airflow swirler is determined by punching or the like with good machining accuracy while the second airflow swirler is manufactured by a simple method. Can do. Therefore, the processing variation for each burner is reduced, the flame holding state and the combustion state in the second airflow swirler are stabilized, and soot generation is suppressed.
Note that the front surface of the swirling air adjustment plate refers to the surface on the tip side of the flame injected from the fuel injection nozzle, and the lower surface of the swirling air adjustment plate when the flame is injected downward.
[0020]
A burner according to claim 6 for solving the above-mentioned problems has the features of the burner according to claim 5 , and the swirling air adjusting plate has bent portions at the outer peripheral end portion and the inner peripheral end portion, respectively. The burner is characterized in that the inner surface of the bent portion at the outer peripheral end portion is fitted with the outer surface of the second combustion cylinder, and the inner surface of the inner peripheral end portion is fitted with the outer surface of the first combustion cylinder.
[0021]
In this burner, the sealing performance of the joint surface between the combustion cylinder and the swirling air adjusting plate is improved. Further, the strength is improved by the presence of the bent portion, and the swirling air adjusting plate is not easily thermally deformed even when the combustion cylinder becomes high temperature.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of a burner according to the present invention is shown in FIGS.
In this burner, the same or similar parts as those of the conventional burner shown in FIGS.
Like the conventional burner, the burner according to the present invention has an open end nozzle housing cylinder 3 incorporating a fuel injection nozzle 7, and an open end combustion cylinder 6 connected to the open end of the nozzle storage cylinder 3. And a blower 1 that supplies air to the combustion cylinder 6, and is a burner that can adjust the amount of fuel supplied to the fuel injection nozzle 7 and the amount of air blown from the blower 1. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the combustion cylinder 6 includes a first combustion cylinder 6a connected to the open end of the nozzle housing cylinder 3 and the cylinder 6a further connected to the first combustion cylinder 6a. The first combustion cylinder 6a is composed of a large-diameter second combustion cylinder 6b. The first combustion cylinder 6a is connected to the open end of the nozzle housing cylinder 3, and the first combustion cylinder main body 14 is connected to the first flange section 13. The first flange portion 13 includes a first airflow swirler 15, the first combustion cylinder main body includes a plurality of air holes 12 a, and the second combustion cylinder 6 b is connected to the first combustion cylinder main body 14. A second combustion cylinder body 24 connected to the two flange parts 23 and the second flange part 23 is provided. The second flange part 23 has a second airflow swirler 25 and the second combustion cylinder body has a plurality of air holes 12b. It has.
The first airflow swirler 15 has a plurality of blowout holes 17 arranged circumferentially, and the second airflow swirler 25 has a plurality of blowout holes 27 arranged circumferentially.
[0023]
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the air outlet 27 of the second airflow swirler 25 has a long radial hole 28 in the second flange portion 23, and then a part of the second flange portion 23. This is manufactured by bending the portion by press working to form a curved portion 26 corresponding to the swirl vane. Here, the reason why the fine holes 28 are formed is to make it difficult for burrs to appear during processing. Note that the blowout port 27 is preferably formed by cutting or pressing from the viewpoint of easy processing.
[0024]
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the blowing direction from the outlet 27 of the second airflow swirler 25 is inside the tangential direction of the circle in which the outlets 27 are arranged (of the combustion cylinder 6). (Center direction). That is, if the air outlet 27 of the second airflow swirler 25 is directed slightly inward as in the present embodiment, air is well supplied to the center side of the second combustion cylinder 6b, and soot generation is suppressed. The inclination angle θ between the blowing direction from the outlet 27 and the tangential direction of the circle is preferably about 10 ° to 45 °, and most preferably about 25 ° to 35 °.
[0025]
Furthermore, in the present embodiment, the outlet 27 of the second airflow swirler 25 is provided at a position closer to the inner circumference than the center of the inner and outer circumferences of the second flange portion 23. Therefore, an air-deficient region is hardly generated inside the second combustion cylinder 6b, and soot generation is suppressed.
[0026]
In addition, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, an annular swirling air adjusting plate 30 is disposed behind the outlet 27, and the front surface (lower surface) of the swirling air adjusting plate is the second flange of the second combustion cylinder 6 b. It is attached so as to be in close contact with the rear surface (upper surface) of the portion 23. A swirling air adjusting plate air hole 31 is formed in the swirling air adjusting plate 30 by punching or drilling according to the position of the outlet 27 of the second airflow swirler. The air is supplied to the outlet 27 via. As shown in FIG. 3, the airflow blown into the second combustion cylinder 6 b from the blowout port 27 substantially follows the front surface of the second flange portion 23. Since the size of the swirling air adjusting plate air hole 31 is sufficiently smaller than the outlet 27, the amount of air flowing from the second airflow swirler 25 is mainly determined by the size of the swirling air adjusting plate air hole 31. Therefore, by appropriately designing the size of the swirling air adjusting plate air hole 31, the amount of air flowing from the second airflow swirler 25 can be made ideal.
[0027]
The swirling air adjusting plate 30 is attached so that the swirling air adjusting plate air holes 31 do not overlap the pores 28 as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, if the swirling air adjusting plate air hole 31 overlaps with the pore 28 as shown in FIG. 4B, the air flow is blown in the axial direction of the second combustion cylinder 6b without being along the front surface of the second flange portion 23. This is because an air-deficient region occurs along the front surface of the second flange portion 23 and causes soot.
In addition, when the second flange portion 23 has the pores 28, if there is a gap S between the front surface of the swirling air adjusting plate 30 and the rear surface of the second flange portion 23 as shown in FIG. Since the component of the axial direction of the 2nd combustion cylinder 6b arises in the air which flows in from the opening | mouth 27, it is not preferable again.
On the other hand, as shown in FIG. 4D, when the air outlet 27 is manufactured by making a simple cut and then bending a part of the second flange portion 23 without opening the pores 28 in the second flange portion 23. There may be a gap S between the front surface of the swirling air adjusting plate 30 and the rear surface of the second flange portion 23.
[0028]
Conventionally, the amount of air flowing in from the second airflow swirler 25 is determined by the size of the blowout port 27, but by cutting and raising the blowout port 27 or deforming a part of the second flange portion 23 by pressing. When manufactured, the processing accuracy was poor due to the temperature, the wear condition of the mold, the presence of burrs, etc., and the inflow air amount varied greatly from burner to burner. That is, conventionally, since the blow-out portion is formed only by the cut-and-raised portion, the substantial air passage area changes due to variations in the angle of the cut-and-raise.
On the other hand, in the burner of the present embodiment, the second airflow swirler 25 is manufactured by a simple method, and the amount of swirling air by the second airflow swirler 25 is determined by the punching hole 31 with high processing accuracy. Therefore, the processing variation for each burner is reduced, and the flame holding state and the combustion state in the second airflow swirler 25 are stabilized. As a result, the occurrence of soot is suppressed.
[0029]
In the burner of the present embodiment, the swirling air adjustment plate 30 has bent portions 30a and 30b at the inner peripheral end portion and the outer peripheral end portion. The inner surface of the bent portion 30a at the inner peripheral end is fitted with the outer surface of the small-diameter first combustion tube 6a, and the inner surface of the bent portion 30b at the outer peripheral end is fitted with the outer surface of the large-diameter second combustion tube 6b. is doing.
With this configuration, the sealing performance of the joint surface between the combustion cylinder 6 and the swirling air adjusting plate 30 is improved. Further, the strength is improved by the presence of the bent portions 30a and 30b, and the swirling air adjusting plate 30 is not easily thermally deformed even when the combustion cylinder 6 becomes high temperature.
[0030]
Instead of providing the swirl air adjusting plate 30 as described above, the first combustion cylinder 6a is provided with the diameter-enlarging flange part 41 and the diameter-enlarging cylinder part 42 downward as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). And the front surface of the enlarged diameter flange portion 41 overlaps with the rear surface of the second flange portion of the second combustion cylinder 6b, and the inner surface of the enlarged diameter cylinder portion 42 is connected to the outer surface of the second combustion cylinder 6b. The diameter-enlarged flange portion 41 is formed with a diameter-enlarged flange portion air hole 43 by punching in accordance with the position of the outlet 27 of the second airflow swirler 25, and passes from the blower 1 via the diameter-enlarged flange portion air hole 43. The air may be supplied to the outlet 27. This corresponds to an embodiment in which the swirling air adjusting plate 30 is integrated with the first combustion cylinder 6a.
Also in this embodiment, since the second airflow swirler 25 is manufactured by a simple method, the amount of swirling air by the second airflow swirler 25 can be determined by the punching hole 43 with high processing accuracy. The variation in processing is reduced, and the flame holding state and the combustion state in the second airflow swirler 25 are stabilized. As a result, the occurrence of soot is suppressed.
[0031]
【The invention's effect】
In the burner of the present invention, as a result of ensuring stable combustion, the generation of soot is suppressed.
In the burner according to the second and third aspects of the present invention, an oxygen-deficient region is unlikely to occur at a site where soot has been generated, and soot generation is suppressed. Further, the combustion chamber from the flame shortening to the heat exchanger in front of the combustion cylinder can be reduced in size.
In the burner according to the fourth and fifth aspects of the present invention, although it can be manufactured by a simple method, variation in processing is reduced and stable combustion is ensured, so that generation of soot is suppressed.
In the burner according to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the burner according to the fifth aspect, the sealing performance of the joint surface between the combustion cylinder and the swirling air adjusting plate is improved. Further, the strength is improved by the presence of the bent portion, and the swirling air adjusting plate is not easily thermally deformed even when the combustion cylinder becomes high temperature.
As described above, the variable combustion amount burner according to the present invention can achieve effects such as stabilization of combustion state, shortening of flame, suppression of soot generation, and improvement of strength with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a burner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view of the burner.
FIG. 3 is a partial perspective view of the burner.
FIG. 4 is an explanatory view showing an inflow state of air from the outlet.
FIG. 5 is a partially broken elevation view of a burner according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a bottom view of the burner of the present invention.
FIG. 7 is a partially broken elevation view of a conventional burner.
FIG. 8 is a partially broken elevation view of the main part of the conventional burner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air blower 2 Air case 3 Nozzle storage cylinder 6 Combustion cylinder 7 Nozzle 8 Spark plug 10, 11, 12a, 12b Air hole 13 First flange part 14 First combustion cylinder main body 15 First airflow swirler 16 Swirling blade 23 Second flange Portion 24 Second Combustion Cylinder Body 25 Second Air Flow Swivel 26 Bending Portion 27 Blowout Port 28 Fine Port

Claims

In a burner that includes an end-opening type nozzle storage cylinder having a built-in fuel injection nozzle, an end-opening type combustion cylinder connected to the open end of the nozzle storage cylinder, and burns by receiving supply of air from a blower, The combustion cylinder includes a first combustion cylinder connected to the open end of the nozzle storage cylinder and a large-diameter second combustion cylinder further connected to the first combustion cylinder, and the first combustion cylinder is the nozzle storage A first flange portion connected to the open end of the tube and a first combustion tube main body connected to the first flange portion, the first flange portion includes a first airflow swirler, A second flange portion connected to one combustion cylinder body and a second combustion cylinder body connected to the second flange portion; the second flange portion includes a second airflow swirler; has the outlet of the air outlet is in the processing part of the second flange portion Is formed by a shape that blows air supplied from the blower to the second combustion cylinder in the circumferential direction in the second flange portion, and further, There is provided swirling air adjusting means for adjusting the amount of air supplied from the blower to the second airflow swirler, and the swirling air adjusting means has an air hole at a position facing the curved portion behind the outlet. The burner is characterized in that air is supplied from the blower to the outlet through the air hole .

The air outlet are arranged circumferentially, according to claim 1, wherein the blowing direction from the air outlet is directed inwardly from a tangential direction of the trajectory which the air outlet is arranged burner.

3. The air outlet according to claim 1 , wherein the air outlets are arranged in a circumferential shape, and the air outlets are provided at positions closer to the inner circumference than the center of the inner and outer circumferences of the second flange portion. burner.

The first combustion cylinder has a diameter expansion flange portion and a diameter expansion cylinder portion on the front, the inner surface of the diameter expansion cylinder portion is fitted to the outer surface of the second combustion cylinder, and the front surface of the diameter expansion flange portion is the second. It is connected so as to overlap with the rear surface of the second flange portion of the combustion cylinder, and the enlarged diameter flange portion is formed with an enlarged flange portion air hole in accordance with the position of the outlet of the second airflow swirler, and from the blower The burner according to any one of claims 1 to 3, wherein air is supplied to the outlet through the enlarged-diameter flange air hole.

The swirling air adjusting means includes an annular swirling air adjusting plate connected so that a front surface thereof overlaps a rear surface of the second flange portion of the second combustion cylinder, and the air hole is formed in the swirling air adjusting plate. The burner according to any one of claims 1 to 3, wherein the burner is provided .

The swirling air adjusting plate has a bent portion at each of an outer peripheral end portion and an inner peripheral end portion, and an inner surface of the bent portion at the outer peripheral end portion is fitted with an outer surface of the second combustion cylinder, and an inner surface of the inner peripheral end portion. The burner according to claim 5, wherein the burner is fitted to the outer surface of the first combustion cylinder.