JP5182617B2 - 燃焼加熱器 - Google Patents
燃焼加熱器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5182617B2 JP5182617B2 JP2008022974A JP2008022974A JP5182617B2 JP 5182617 B2 JP5182617 B2 JP 5182617B2 JP 2008022974 A JP2008022974 A JP 2008022974A JP 2008022974 A JP2008022974 A JP 2008022974A JP 5182617 B2 JP5182617 B2 JP 5182617B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- region
- tube
- peripheral surface
- combustion heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
別途保炎機構を設けることなく、予混合ガスの流速と燃焼速度を釣り合わせ続けることは困難であり、また多孔質体から流出する予混合ガスは、位置により流速・流量にばらつきがあり、安定した管状火炎の形成が困難であるという問題が生じる。
また、管状火炎が放熱管から離間した位置に形成されることから、放熱管を介して熱を取り出しにくく、加熱効率が低下する虞もある。
さらに、上記の技術は、内管の一部に多孔質管を設ける必要があるため、製造に手間がかかりコストアップを招くという問題もある。
本発明の燃焼加熱器は、内部に燃焼用ガスの供給路を有する内管と、該内管の外周に燃焼空間を隔てて配置された外管とを有し、前記燃焼用ガスを噴出する孔部が前記内管の管壁に形成された燃焼加熱器であって、前記外管の内周面上に前記燃焼用ガスのよどみ点を形成するとともに、該よどみ点の周囲に循環流を形成する噴出特性で前記燃焼用ガスが噴出されることを特徴とするものである。
従って、本発明の燃焼加熱器では、流速がゼロに近いよどみ点周辺の燃焼用ガスに点火(着火)することにより、容易に(すなわち、コストアップを招くことなく)安定した火炎を形成して保持することができる。また、よどみ点周りに循環流が形成されるため、安定な燃焼を実現することができる。従来では、ガスの流量が大きくなると、燃焼ガスの排気経路を十分に確保できないとともに、火炎の安定性が損なわれる可能性があるが、本発明では外管の内周面に火炎を安定して形成・保持することができる。
前記内管と前記外管とは同心で配置され、前記孔部が、前記外管の内周面上の特定位置に前記よどみ点を形成する位置に配置される場合には、外管の内周面上の特定位置に火炎を安定して形成・保持することができる。
また、前記内管の外周面が、前記外管の内周面との距離が最も短い第1領域と、前記第1領域よりも長い第2領域とを有し、外管の内周面との距離が短い第1領域に孔部を形成した場合には、第1領域と逆側の領域を含む第2領域と外管の内周面との間に燃焼ガスの排気経路を確保することが可能になる。
さらに、本発明では、外管の内周面のよどみ点に火炎が形成・保持されることから、外管を介して効率的に加熱することが可能になる。
なお、課題を解決するための手段における以下の説明は、内管が外管に対して偏心して配置される場合についてのものである。
前記内管の中心軸周りに、周方向に間隔をあけて複数配設する構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、外管の内周面に対して周方向に間隔をあけて複数火炎を形成・保持することが可能になり、より効果的に加熱することが可能になる。
これにより、本発明では、よどみ点に形成・保持された火炎を第2孔部から噴出した燃焼用ガスに火移りさせることが可能になる。そのため、本発明では、多孔質体を用いる場合のように圧力損失を生じさせず、また内管及び外管を長くすることなく、投入熱量を増加させることが可能になり、内管及び外管を長くした場合のように、機器の大型化を防ぐことが可能になる。そして、本発明では、圧力損失を抑えることができるため、低圧の都市ガスラインでも使用可能となる。
これにより、本発明では、火炎の形成・保持及び火炎の火移りを等分布で生じさせることが可能になる。
これにより、本発明では、内管の先端部に振れが生じ、基端側と先端側とで内管の外周面と外管の内周面との間隔が一定にならなくなることを防止して、孔部が形成された第1領域と外管の内周面との間隔を一定に保持することが可能になり、よどみ点を安定して継続的に形成することができ、結果として安定、且つ継続的に火炎を形成・保持することが可能になる。
これにより、本発明では、最も先端側に位置する孔部から噴出され先端側へ向かう燃焼用ガスが支持部材に衝突して、第2領域側の燃焼空間に導かれるため、よどみ点の火炎も第2領域側の燃焼空間に導かれ当該燃焼空間の燃焼用ガスを着火させやすくすることができる。
これにより、本発明では、各孔部から噴出された燃焼用ガスが第2領域側の燃焼空間に導かれるため、よどみ点の火炎も第2領域側の燃焼空間に導かれ当該燃焼空間の燃焼用ガスを一層着火させやすくすることができる。
これにより、本発明では、低温の外管先端部に燃焼用ガスが滞留し未燃状態となってCOが生じたりする事態を回避することが可能になる。
これにより、本発明では、外管と内管の温度差により、特に軸方向に熱膨張量に大きな差が生じた場合でも、支持板が外管に相対移動するため、支持板に変形等が生じることなく、内管の外周面と外管の内周面との間隔を保持することが可能になる。
これにより、本発明では、基端側から燃焼用ガスを供給するとともに、排気ガスを排気できる小型で低価格の燃焼加熱器を実現することができる。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1(a)は、第1実施形態に係る燃焼加熱器1の正面断面図であり、図1(b)は側面断面図である。
燃焼加熱器1は、先端が閉塞された耐熱金属製の放熱管としての外管10と、基端側(図1(a)の左側)で図示しない支持手段により片持ちで支持されて外管10の内部に配設され、内部に燃焼用ガスGの供給路21を有する耐熱金属製の内管20とから概略構成されている。
この内管20は、先端側において外管10の内側に偏心して配置され、外周面20Aと外管10の内周面10Aとの間に燃焼空間30を形成する。
なお、孔部24が形成された領域よりも基端側(図1(a)では左側)の外周面20Aは、燃焼したガス(火炎)により供給路21の燃焼用ガスGを予熱するための予熱領域Pとされている。
予混合気供給機構から内管20の供給路21に供給された燃焼用ガスGは、孔部24から外管10の内周面10Aに向けて噴出される。
ここで、孔部24は外管10の内周面10Aとの距離が最も短い第1領域22に形成されていることから、孔部24から噴出された燃焼用ガスGは、対向する外管10の内周面10Aと衝突し、各孔部24毎に内周面10A上によどみ点Sを形成し、このよどみ点Sを境として内周面10Aに沿って分岐される。
このとき、よどみ点Sにおけるガスの流速はゼロであるため、また、よどみ点Sに向かう噴流周囲に形成される循環流によって形成した火炎は安定して保持される。
これにより、供給路21における燃焼用ガスGは、高温に予熱された状態で孔部24から噴出することになり、火炎Fの安定性が増し、狭隘な燃焼空間30に噴出されても、未燃分を生じさせることなく、安定に燃焼することができる。
続いて、燃焼加熱器1の第2実施形態について図2を参照して説明する。
なお、この図において、図1に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の実施の形態と上記の第1の実施の形態とが異なる点は、孔部24とは別に、ガスの圧力損失を低下させるための第2孔部を設けたことである。
図2(a)に示すように、内管20の管壁には、第1領域22に位置して孔部24が設けられるとともに、第1領域22に沿う方向に孔部24と交互に、且つ第1領域22を挟んだ両側に位置して第2孔部25が設けられている。
これら第2孔部25からは、図2(b)に示すように、よどみ点Sから離間した位置に向けて燃焼ガスGが噴出される。
また、第2孔部25は、当該第2孔部25から噴出された燃焼用ガスGによどみ点Sで形成された火炎Sから安定して火移りする位置に設けられる。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
また、本実施形態では、孔部24と第2孔部25とが第1領域22に沿って交互に、また第2孔部25が第1領域22を挟んだ両側に配置されることから、火炎Fの形成・保持及び火炎の火移りをほぼ等分布で安定した状態で生じさせることが可能になる。
続いて、燃焼加熱器1の第3実施形態について図3を参照して説明する。
なお、この図において、図1に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第3の実施形態と上記の第1実施形態とが異なる点は、内管20の先端側に支持板を設けたことである。
すなわち、支持板40は、燃焼空間30の全体を閉塞する大きさを有して内管20と一体的に構成され、外管10に対して軸方向に移動自在に設けられている。
なお、上記実施形態では、支持部材として板状の支持板40を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば外管10の内周面10Aに軸方向に移動自在に支持されたリング部材と、このリング部材と内管20とを連結するロッド部材とからなる支持部材を用いてもよい。
続いて、上記第3実施形態の変形例としての第4実施形態について、図4を参照して説明する。
なお、この図において、図3に示す第3実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
続いて、燃焼加熱器1の第5実施形態について、図5を参照して説明する。
図5は、外管10及び内管20を模式的に示した図である。
この図に示すように、本実施形態における燃焼加熱器1においては、内管20が外管10内の燃焼空間30に、外管10の中心軸周りに周方向に間隔をあけて、且つそれぞれが外管10と偏心して複数(図5では、60°間隔で6つ)配置されている。
また、各内管20には、外周面20Aと外管10の内周面10Aとが最も短い距離となる第1領域22に位置して、孔部24(図5では図示せず)が軸方向に間隔をあけて複数形成されている。
従って、本実施形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、より高温に外管10を加熱することが可能になる。
Claims (9)
- 内部に燃焼用ガスの供給路を有する内管と、該内管の外周に燃焼空間を隔てて配置された外管とを有し、前記燃焼用ガスを噴出する孔部が前記内管の管壁に形成された燃焼加熱器であって、
前記外管の内周面上に前記燃焼用ガスのよどみ点を形成するとともに、該よどみ点の周囲に循環流を形成する噴出特性で前記燃焼用ガスが噴出され、
前記内管と前記外管とは同心で配置されており、
前記内管の外周面は、前記外管の内周面との距離が最も短い第1領域と、前記第1領域よりも長い第2領域とを有し、
前記孔部は、前記第1領域に配置されて前記外管の内周面上の特定位置に前記燃焼用ガスのよどみ点を形成することを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項1記載の燃焼加熱器において、
前記内管には、前記第1領域から外れた位置に配置され、前記よどみ点と離間した位置に前記燃焼用ガスを噴出する第2孔部が設けられることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項2記載の燃焼加熱器において、
前記第2孔部は、前記第1領域を挟んだ両側に配置されるとともに、前記第1領域に沿う方向に前記孔部と交互に配置されることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼加熱器において、
基端側で片持ち支持された前記内管の先端側を該内管と前記外管との間で支持して、前記内管の外周面と前記外管の内周面との間隔を保持する支持部材を有することを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項4記載の燃焼加熱器において、
前記支持部材は、最も先端側に位置する前記孔部よりも先端側に、少なくとも前記第1領域と対向する前記燃焼空間を閉塞する大きさで設けられることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項5記載の燃焼加熱器において、
前記孔部は、前記第1領域に間隔をあけて複数配列され、
前記支持部材は、前記孔部のそれぞれに対応するよどみ点を挟む配列方向の両側に、それぞれ前記第1領域と対向する前記燃焼空間を閉塞する大きさで設けられることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項5または6記載の燃焼加熱器において、
最も先端側に位置する前記孔部よりも先端側に配置された前記支持部材は、前記燃焼空間全体を閉塞する大きさで設けられることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項4から7のいずれか一項に記載の燃焼加熱器において、
前記支持部材は、前記外管に対して軸方向に相対移動自在に設けられることを特徴とする燃焼加熱器。 - 請求項4から8のいずれか一項に記載の燃焼加熱器において、
前記内管は、前記供給路が前記先端側で閉塞されていることを特徴とする燃焼加熱器。
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008022974A JP5182617B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 燃焼加熱器 |
EP09706786.2A EP2249082B1 (en) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | Combustion heater |
PCT/JP2009/051654 WO2009096562A1 (ja) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | 燃焼加熱器 |
US12/812,889 US9625147B2 (en) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | Combustion heater |
CN2009801034727A CN101932879B (zh) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | 燃烧加热器 |
RU2010133543/06A RU2454604C2 (ru) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | Пламенный нагреватель |
CA2713030A CA2713030C (en) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | Combustion heater |
KR1020107017723A KR101215091B1 (ko) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | 연소 가열기 |
BRPI0906723A BRPI0906723A2 (pt) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | aquecedor de combustão |
TW098103180A TW200940908A (en) | 2008-02-01 | 2009-02-02 | Burning heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008022974A JP5182617B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 燃焼加熱器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009186021A JP2009186021A (ja) | 2009-08-20 |
JP5182617B2 true JP5182617B2 (ja) | 2013-04-17 |
Family
ID=41069449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008022974A Active JP5182617B2 (ja) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | 燃焼加熱器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5182617B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9263225B2 (en) | 2008-07-15 | 2016-02-16 | Rapiscan Systems, Inc. | X-ray tube anode comprising a coolant tube |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013249605A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Ihi Corp | ガスハイドレート回収装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0252913A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-22 | Toho Gas Co Ltd | チューブバーナ |
JP2732631B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1998-03-30 | 東芝セラミックス株式会社 | ラジアントチューブ |
JP2515834Y2 (ja) * | 1991-05-29 | 1996-10-30 | 株式会社成田製陶所 | 金属溶解用浸漬加熱バーナ |
JP2001280615A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 溶融炉 |
JP2002349807A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Tokyo Gas Co Ltd | シングルエンド型ラジアントチューブ装置 |
-
2008
- 2008-02-01 JP JP2008022974A patent/JP5182617B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9263225B2 (en) | 2008-07-15 | 2016-02-16 | Rapiscan Systems, Inc. | X-ray tube anode comprising a coolant tube |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009186021A (ja) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11473774B2 (en) | Methods of upgrading a conventional combustion system to include a perforated flame holder | |
WO2009096562A1 (ja) | 燃焼加熱器 | |
KR101215090B1 (ko) | 연소 가열기 | |
JP5182617B2 (ja) | 燃焼加熱器 | |
JP5182618B2 (ja) | 燃焼加熱器 | |
WO2009110509A1 (ja) | 加熱装置 | |
JP5192207B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP2008014581A (ja) | ラジアントチューブバーナ | |
KR20110092293A (ko) | 연소기 | |
JP2017096551A (ja) | ラジアントチューブバーナ | |
JP2008209112A (ja) | 放射加熱装置 | |
JP6782441B2 (ja) | 小型渦流燃焼器 | |
JP7105437B2 (ja) | 加熱ヒータ | |
JP5211765B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP2009109067A (ja) | 混焼バーナおよびボイラ | |
JP2008249279A (ja) | 自己排熱回収型バーナを備えた加熱炉 | |
JP4703028B2 (ja) | 燃焼装置 | |
JPH10132202A (ja) | 貫流ボイラ | |
JP2018009756A (ja) | 小型渦流燃焼器 | |
JP2010139216A (ja) | 燃焼器 | |
JPH07318003A (ja) | 多管式貫流ボイラ | |
JP2018009757A (ja) | 小型渦流燃焼器 | |
JPH10213302A (ja) | 管群燃焼ボイラ | |
JP2003279004A (ja) | 燃焼装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121002 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130103 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5182617 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |