JP5203489B2 - The combustion device - Google Patents

The combustion device

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JP5203489B2
JP5203489B2 JP2011133533A JP2011133533A JP5203489B2 JP 5203489 B2 JP5203489 B2 JP 5203489B2 JP 2011133533 A JP2011133533 A JP 2011133533A JP 2011133533 A JP2011133533 A JP 2011133533A JP 5203489 B2 JP5203489 B2 JP 5203489B2
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祐作 河本
和也 北村
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Description

本発明は、燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combustion device.

リジェネレイティブバーナのように、燃焼排ガス中の熱を回収して燃焼装置に供給される燃焼用空気を加熱することによって熱効率を高めた燃焼装置が使用されている。 As regenerative burners, the combustion apparatus with improved thermal efficiency is used by heating the combustion air supplied to the combustion device to recover the heat of the combustion exhaust gas. 燃焼用空気の温度が高い燃焼装置では、一般的にNOx濃度が高くなりやすい。 At a temperature higher combustion device of the combustion air is likely generally the higher the NOx concentration. このため、燃焼用空気と燃料との混合を遅らせて緩慢に燃焼させることで、NOxの発生を抑制する方法が採用される。 Thus, by slowly burning delaying mixing of the combustion air and fuel, a method of suppressing the generation of NOx is employed. 緩慢燃焼すると、当然ながら、火炎の長さは長くなる。 If you slow combustion, of course, the length of the flame becomes longer. しかしながら、炉の幅が狭い場合には、火炎が対向する炉壁に達して不完全燃焼となるため、十分に燃焼を遅らせることができない。 However, when the width of the furnace is small, since flame becomes incomplete combustion reaches the furnace wall facing, it can not be delayed sufficiently burned.

特許文献1には、燃焼用空気を円錐状の空間に接線方向に吹き込むことで、旋回気流を形成し、この気流に載せて火炎を旋回させることにより、火炎長を長くすると共に、炉内において火炎が径方向に広がるようにした燃焼装置が記載されている。 Patent Document 1, by blowing combustion air tangentially into the conical space, a swirling airflow is formed, by turning the flame placed on the air flow, with a longer flame lengths, in a furnace flame was to spread radially combustion apparatus is described.

特許文献1では、複数の板材を組み合わせて、円錐状の燃焼空間と、燃焼用空気を吹き込むための流路とを形成している。 In Patent Document 1, by combining a plurality of plates are formed with conical combustion space, a flow path for injecting combustion air. リジェネレイティブバーナのように、燃焼用空気が極めて高温になる場合には、燃焼空間や流路を形成する板材に高い耐熱性が要求される。 As regenerative burners, when the combustion air is very hot, high heat resistance is required in the plate material to form a combustion space and the flow path. しかしながら、そのような高温に耐え得る材料は非常に高価であり、工業炉に適用するには経済的合理性が得られない。 However, materials that can withstand such high temperatures is very expensive, to apply to an industrial furnace can not be obtained economically rational.

特許第3904644号公報 Patent No. 3904644 Publication

前記問題点に鑑みて、本発明の課題は、高温の燃焼用空気を使用でき、且つ、旋回して径方向に広がる火炎を形成できる燃焼装置を提供することを課題とする。 Wherein in view of the problems, an object of the present invention can use a high-temperature combustion air, and, it is an object to provide a combustion apparatus capable of forming a flame turning to spread radially.

前記課題を解決するために、本発明による燃焼装置は、円筒形の円筒空間を画定する円筒部と、前記円筒空間から炉内に向かって拡径する拡径空間を画定する拡径部と、前記円筒空間に接する平面からなる第1の側面と、前記第1の側面に対向する平面からなる第2の側面と、前記第2の側面から屈曲して延伸し、前記円筒空間に接する平面からなる第3の側面とを有し、蓄熱体を収容した蓄熱室に連通するノズル流路とを備えるものとする。 In order to solve the above problems, a combustion apparatus according to the present invention includes a diameter-enlarged portion defining a cylindrical portion defining a cylindrical cylinder space, the diameter space whose diameter increases toward the furnace from the cylindrical space, a first side comprising a plane tangential to the cylindrical space, from said second side surface comprising a plane facing the first side surface, extending bent from the second side, in contact with the cylindrical space plane comprising a third aspect possess, it is intended to comprise a nozzle channel communicating with the heat storage chamber containing a heat storage medium.

この構成によれば、第1の側面に沿って円筒空間に接線方向に燃焼用空気を吹き込んで螺旋状の旋回気流を形成するノズル流路に、円筒空間に接するように開放する第3の側面を設けたことで、円筒空間からノズル流路に燃焼ガスを排出する際の流路抵抗を低減して十分な流量を確保できる。 According to this arrangement, the nozzle flow channel to form a blown by spiral whirling airflow combustion air tangentially into a cylindrical space along a first side, a third side surface of the opening so as to be in contact with the cylindrical space the by providing, by reducing the flow resistance at the time of discharging the combustion gas from the cylindrical space into the nozzle passage can be secured a sufficient flow rate. また、第3の側面が第2の側面から屈曲して延伸するため、ノズル流路の側面と円筒部の内壁との間に形成される角が大きくなり、燃焼装置内壁全面に十分な厚みを持たせることが可能である。 Further, since the third side surfaces extending bent from the second side, the angle formed between the inner wall of the side surface and the cylindrical portion of the nozzle channel is increased, a sufficient thickness to combustor entire inner wall it is possible to have. このため、燃焼装置を耐熱性に優れる材料で形成し、高温の燃焼用空気を使用して燃焼することも、高温の燃焼ガスを排出することも可能になる。 Therefore, the materials excellent combustion apparatus in heat resistance, also be combusted using hot combustion air, it also becomes possible to discharge the hot combustion gases. また、燃焼室が拡径部を有することで、旋回気流を径方向に大きくし、炉内においてさらに旋回気流が径方向に拡大することを容易にする。 The combustion chamber is to have a enlarged diameter portion, to increase the whirling airflow in the radial direction, further facilitates the swirling airflow to expand radially in the furnace.

また、本発明の燃焼装置において、前記第3の側面は、前記第2の側面から90°以下の角度だけ屈曲して延伸することが好ましい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the third aspect is preferably stretched and bent by an angle of less than the 90 ° from the second side.

この構成によれば、燃焼室内に鋭角に突出する角が形成されないので、強度を高くできる。 According to this configuration, since the angular projecting at an acute angle into the combustion chamber is not formed, it can increase the strength.

また、本発明の燃焼装置において、前記第3の側面は、前記第1の側面との間に形成する前記円筒空間側の角度が90°以下であることが好ましい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the third aspect, it is preferred angle of the cylindrical space side to be formed between the first side surface is 90 ° or less.

この構成によれば、ノズル流路から燃焼ガスを排出する際、第3の側面に沿った気流が第1の側面に対して、第2の側面に向かう方向に入射および反射するので、排気抵抗が小さくなる。 According to this arrangement, when discharging the combustion gas from the nozzle passage, the air flow along the third side surface to the first aspect, since the incident and reflected in the direction toward the second side, exhaust resistance It becomes smaller.

また、本発明の燃焼装置において、前記拡径部は、階段状に拡径してもよい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the enlarged diameter portion may be enlarged stepwise.

この構成によれば、拡径空間において、炉内に向かって流れる燃焼用空気、混合気または燃焼ガスは、拡径部の各段差において壁面から剥離して、その流れを阻害する渦を生じる。 According to this configuration, the enlarged space, the combustion air flowing toward the furnace, the gas mixture or combustion gas is separated from the wall surface at each step of the enlarged diameter portion, resulting in vortices inhibits its flow. このため、円筒空間において形成された螺旋状の流れが、拡径空間においても旋回を維持する。 Thus, the spiral flow formed in the cylindrical space, also maintains the turning in enlarged space.

また、本発明の燃焼装置において、前記円筒部の内壁に、連続または断続した螺旋状の溝または突起が設けられてもよい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the inner wall of the cylindrical portion, continuous or intermittent helical grooves or projections may be provided.

この構成によれば、旋状の溝または突起が燃焼用空気を案内して、旋回気流の形成を促進する。 According to this configuration, the grooves or projections of the spiral is to guide the combustion air, to promote the formation of the swirling airflow.

また、本発明の燃焼装置において、前記溝または突起は、前記拡径部に近付くほど幅が広くなってもよい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the grooves or projections have a width closer to the enlarged diameter portion may be wider.

この構成によれば、旋回気流に偏りを生じて、周方向の一部にだけ火炎が長く伸びることを防止できる。 According to this arrangement, caused a bias in the whirling air current, a flame only a portion of the circumferential direction can be prevented from extending long.

また、本発明の燃焼装置において、前記溝または突起は、断続的に設けられ、周方向に隣接する前記溝または突起が、軸方向に互い違いに配置されてもよい。 Further, in the combustion apparatus of the present invention, the groove or protrusion is intermittently provided, the grooves or protrusions adjacent in the circumferential direction, may be staggered in the axial direction.

この構成によれば、溝の内部または突起の間に形成される旋回気流の上流と下流とで燃焼用空気の入れ換えを行えるので、火炎の拡散効果が高い。 According to this arrangement, since allows swapping of combustion air between the upstream and downstream of the swirling air flow is formed between the inner or projections of the groove, a high diffusion effect of the flame.

本発明の第1実施形態の燃焼装置の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of a combustion apparatus of the first embodiment of the present invention. 図1の燃焼装置の軸直角断面図である。 It is an axial sectional view perpendicular to the combustion apparatus in FIG. 図1の燃焼装置の異なる方向の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of the different orientations of the combustion apparatus of FIG. 本発明の第2実施形態の燃焼装置の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of a combustion device of the second embodiment of the present invention. 図4の燃焼装置の軸直角断面図である。 It is an axial sectional view perpendicular to the combustion apparatus in FIG. 本発明の第3実施形態の燃焼装置の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of a combustion apparatus of the third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の燃焼装置の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of a combustion device of the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態の燃焼装置の軸方向断面図である。 It is an axial sectional view of a combustion apparatus of a fifth embodiment of the present invention. 図8の燃焼装置の軸直角断面図である。 It is an axial sectional view perpendicular to the combustion apparatus of FIG.

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Than this, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 図1乃至3は、本発明の第1実施形態の燃焼装置を示す。 1 through 3 show a combustion device of the first embodiment of the present invention.

本実施形態の燃焼装置は、炉内空間1を画定する炉壁2に、バーナ本体3を取り付けてなる。 Combustion apparatus of this embodiment, the furnace wall 2 to define a furnace space 1, comprising attaching the burner body 3. バーナ本体3は、その内部に円筒形の円筒空間4を確定する円筒部5を構成する。 Burner body 3 constitutes a cylindrical portion 5 to establish the cylinder space 4 of the cylindrical therein. 炉壁2には、円筒空間4から炉内空間1に向かって拡径する拡径空間6を画定する拡径部7が形成されている。 The furnace wall 2, the enlarged diameter portion 7 that defines an enlarged space 6 whose diameter increases towards the furnace space 1 from the cylindrical space 4 is formed. この円筒空間4と拡径空間6とは、本実施形態の燃焼装置の特徴的な形状を有する燃焼室を構成している。 The A cylindrical space 4 and the enlarged space 6, constitutes a combustion chamber having a characteristic shape of the combustion apparatus of the present embodiment. 本実施形態の拡径空間6は、炉内空間1側ほど、拡径率が大きくなっている。 Expanded space 6 of the present embodiment, as the furnace space 1 side, enlarged rate is increased.

また、バーナ本体3は、円筒空間4の上部に開口するノズル流路8を有する。 Furthermore, the burner body 3 has a nozzle channel 8 opening into the upper portion of the cylindrical space 4. ノズル流路8は、円筒空間4の円筒面に接する平面からなる第1の側面8aと、第1の側面8aに対向して第1の側面8aと平行に延伸する平面からなる第2の側面8bと、第2の側面8bから屈曲して90°の角度で延伸し、円筒空間4に接する平面からなる第3の側面8cとを備える。 Nozzle channel 8, a second side comprising a first side surface 8a and, opposite the first side surface 8a first side 8a and extends parallel to that plane formed from a plane in contact with the cylindrical surface of the cylindrical space 4 comprising a 8b, bent from the second side 8b extending at an angle of 90 °, and a third side surface 8c consisting plane tangential to the cylindrical space 4. また、ノズル流路8の天面は円筒空間4の天面8dに連続するように延伸し、ノズル流路8の底面8eは、天面に平行である。 Further, the top surface of the nozzle channel 8 extends so as to be continuous to the top surface 8d of the cylindrical space 4, the bottom surface 8e of the nozzle channel 8 is parallel to the top surface. つまり、ノズル流路8の天面および底面は、円筒空間4の中心軸に直角にする平面である。 In other words, the top surface and the bottom surface of the nozzle channel 8 is a plane perpendicular to the central axis of the cylindrical space 4.

ノズル流路8は、第1の側面8aと第2の側面8bとによって画定され、断面が一定なスリット状の助走部9と、90°以下の角度で互いに交差する円筒空間4の2つの接面である第1の側面8aと第3の側面8cとによって画定された開口部10とからなる。 Nozzle channel 8 is defined by a first side 8a and a second side 8b, and the run-up section 9 of the cross section is constant slit-shaped, two tangent cylindrical space 4 which cross each other at an angle of 90 ° or less composed of a first side face 8a and the third side surface 8c and the opening 10 for defined by a surface.

ノズル流路8の他端は、蓄熱体を収容した蓄熱室11に連通している。 The other end of the nozzle channel 8 communicates with the regenerator 11 accommodating a heat storage medium. 詳しくは、ノズル流路8の他端は、断面形状がノズル流路8と一致する矩形形状から、蓄熱室11に連通する接続流路12と一致する円形形状に遷移する遷移流路13に接続されている。 Specifically, the other end of the nozzle channel 8 is connected from a rectangular shape in which the cross-sectional shape matches the nozzle passage 8, the transition passage 13 to transition to a circular shape that matches the connection passage 12 communicating with the regenerator 11 It is.

またノズル流路8の開口部10において、第1の側面8aの天面8dに近い位置には、燃料ガスを供給するためのガスノズル14が開口している。 Also in the opening 10 of the nozzle channel 8, in a position close to the top surface 8d of the first side 8a, gas nozzle 14 for supplying the fuel gas is opened. ガスノズル14は、1次燃焼用空気も供給され、点火装置を内蔵している。 Gas nozzles 14, primary combustion air is also supplied, a built-in igniter.

本実施形態において、蓄熱室11において加熱されてから供給される燃焼用空気は、ノズル流路8から円筒部5の内壁に沿って接線方向に吹き込まれ、円筒空間4内に螺旋状に旋回する気流を形成する。 In this embodiment, the combustion air supplied from being heated in regenerator 11 is blown tangentially along the inner wall of the cylindrical portion 5 from the nozzle channel 8 and swirl helically cylindrical space 4 to form an air flow. ガスノズル14から供給された燃料が燃焼して形成される火炎は、この旋回気流に乗って、螺旋状に延伸する。 Flame fuel supplied from the gas nozzle 14 is formed by combustion, riding the swirling airflow, it extends helically.

火炎(旋回気流)が拡径部7に達すると、その形状に合わせて、旋回気流の旋回半径が拡大してゆく。 When the flame (whirling air current) reaches the enlarged diameter portion 7, in accordance with the shape, the turning radius of the whirling airflow can slide into expanded. そして、炉内空間1に到達した旋回気流は、径方向外側に、炉壁2の内面に沿って全周に広がるような渦状の流れを形成する。 The whirling air current reaching the furnace space 1 is radially outward, forming a flow vortex as spread all around along the inner surface of the furnace wall 2. これにより、見かけ上の火炎は傘状に広がったものとなり、燃料の燃焼を遅らせて緩慢燃焼しても、見かけ上の燃焼火炎の長さが短くなる。 Thus, the flame of the apparent becomes that spreads like an umbrella, even if slow combustion by delaying the combustion of the fuel, the length of the combustion flame of the apparent shortened. このため、本実施形態の燃焼装置は、対向する炉壁が近距離にあるような幅の狭い炉にも適用できる。 Therefore, the combustion apparatus of this embodiment, the opposing furnace walls can be applied to narrow the furnace of such a short distance.

また、このように燃焼ガスによって渦を形成すると、渦の中心部は負圧となる。 Further, by forming the vortices by such combustion gases, the center of the vortex is a negative pressure. このため、渦状の流れから脱離した燃焼ガスは、渦の中心に吸引され、火炎の中に巻き込まれる。 Thus, desorbed combustion gas from vortical flow is drawn into the center of the vortex entrained in the flame. これによって、燃焼ガス中の未燃燃料ガスを完全燃焼させられるので、燃焼温度を低くして低NOx化できる。 Thus, since it is allowed to complete combustion of unburned fuel gas in the combustion gas can be lowered to NOx reduction of combustion temperature.

本発明において、ノズル流路8は、円筒空間4に供給する燃焼用空気を整流するための助走部9を備える。 In the present invention, the nozzle channel 8 is provided with a run-up section 9 for rectifying the combustion air supplied to the cylinder space 4. このため、ノズル流路8は、円筒部5の内壁に沿って流れるように、燃焼用空気を吹き込むことができる。 Thus, the nozzle channel 8 is to flow along the inner wall of the cylindrical portion 5, it is possible to blow the combustion air.

また、ノズル流路8は、円筒空間4に向かって大きく開いた開口部10を備える。 The nozzle channel 8 is provided with an opening 10 opened larger toward the cylindrical space 4. このため、蓄熱室11において熱回収するために円筒空間4を介して炉内空間1の燃焼ガスを排気する際には、円筒空間4上部の広い範囲から燃焼ガスがノズル流路8に流れ込むことができる。 Therefore, when the exhaust combustion gases through the cylindrical space 4 furnace space 1 to the heat recovery in the heat storage chamber 11, the combustion gases from a wide range of cylinder space 4 upper flows into the nozzle channel 8 can. つまり、開口部10は、炉内空間1の燃焼ガスを排気する際の流路抵抗を低減して、排気効率を高める。 That is, the opening 10 is to reduce the flow resistance at the time of exhausting the combustion gases in the furnace space 1, increase the exhaust efficiency.

このように、排気効率を高めるためには、第3の側面8cに沿った気流が、第1の側面8aに対して、円筒空間4側から遷移流路13側に向かって入射および反射するような角度にすることが好ましい。 Thus, in order to increase the exhaust efficiency, so that the air flow along the third side surface 8c is, the first aspect 8a, incident and reflected towards the transition passage 13 side from the cylindrical space 4 side it is preferable to an angle. つまり、図2に二点鎖線で示した第3の側面8c'のように、第1の側面8aとの間に90°よりも大きな角度を円筒空間4側に形成するものでないことが好ましい。 That is, as the third aspect 8c 'shown in FIG. 2 by the two-dot chain line, it is preferable not to form a large angle to the cylinder space 4 side from 90 ° between the first side 8a.

また、本発明の燃焼装置は、第3の側面8cが第2の側面8bから90°の角度で延伸しているため、図2に二点鎖線で示した第2の側面8bと第3の側面8c'との間に形成される角のように、内部の空間に突出する細い構造体がないので、内面全体を、キャスタブル耐火物のような機械的な強度には劣るが耐熱性が高い材料で覆うことができる。 The combustion apparatus of the present invention, a third aspect 8c is because it extends at an angle of 90 ° from the second side 8b, the second side surface 8b and the 3 shown in FIG. 2 by the two-dot chain line in as the angle formed between the side surface 8c ', since there is no narrow structures projecting into the interior of the space, the entire inner surface, inferior in mechanical strength but has high heat resistance, such as castable refractory it can be covered with material. このため、本発明の燃焼装置は、蓄熱室11において高温に熱せられた燃焼用空気によっても損傷しないように設計できる。 Therefore, combustion apparatus of the present invention can be designed so as not be damaged by the combustion air heated to a high temperature in the heat storage chamber 11.

図4乃至5に、本発明の第2実施形態の燃焼装置を示す。 Figure 4-5 shows a combustion device of the second embodiment of the present invention. 尚、これ以降の実施形態の説明では、先に説明した実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。 In the description of subsequent embodiments, the same components as the embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and overlapping description is omitted.

本実施形態において、円筒空間4を形成する円筒部5の内壁には、螺旋状の溝15が形成されている。 In this embodiment, the inner wall of the cylindrical portion 5 to form a cylindrical space 4, spiral grooves 15 are formed. また、本実施形態の拡径空間6は、階段状に拡径している。 Also, expanded space 6 of the present embodiment is expanded in diameter stepwise. 換言すると、拡径部7の内壁面は、径が段階的に大きくなる複数の円筒によって構成されている。 In other words, the inner wall surface of the enlarged diameter portion 7, the diameter is composed of a plurality of cylinders increases stepwise.

螺旋状の溝15は、ノズル流路8から吹き込まれた燃焼用空気が溝15に沿って旋回するように案内する。 Helical groove 15, the combustion air blown from the nozzle channel 8 is guided to pivot along the groove 15. これにより、旋回気流の形成を確実にする。 This ensures formation of the swirling airflow. また、溝15のピッチを小さくすれば、円筒空間4内における燃焼用空気の旋回の回数を多くすることができる。 Further, it is possible by reducing the pitch of the grooves 15, to increase the number of swirling of the combustion air in the cylinder space 4. これにより、円筒空間4内における火炎の実質的な長さを長くすることができ、燃焼をより遅らせてさらなる低NOx化ができる。 Thus, it is possible to increase the substantial length of the flame in the cylindrical space 4, it is further NOx reduction is delayed more combustion.

階段状の拡径部7は、周方向に旋回する気流に対しては流れに沿って平坦な壁面であるが、炉内空間1に向かう気流に対しては、凹凸のある壁面である。 It stepped enlarged diameter portion 7, but for the air flow swirling in the circumferential direction is a flat wall surface along the flow, for the air flow towards the furnace space 1, a wall surface having irregularities. 従って、炉内空間1に向かう気流は、各段差を乗り越えるたびに、壁面から剥離して、その流れを阻害する渦を生じる。 Accordingly, the air flow towards the furnace space 1 each time to overcome the difference in level, was peeled off from the wall surface, resulting in vortices inhibits its flow. これにより、円筒空間4において形成された旋回気流が拡径部7において軸方向に向きを変えることを阻害し、燃焼用空気および燃焼ガスの旋回を維持する。 Thus, whirling air current formed in the cylindrical space 4 is inhibited changing the direction axially enlarged diameter portion 7, to keep the swirling of the combustion air and the combustion gases. これにより、炉内空間1に形成される傘状の火炎を大きく開いた形状とする。 Thus, the wide-open shape umbrella shaped flame formed in the furnace space 1.

また、本実施形態において、ノズル流路8の第2の側面8bは、第1の側面8aに対してやや傾斜した方向に延伸している。 Further, in the present embodiment, the second side 8b of the nozzle channel 8 extend in a direction slightly inclined with respect to the first side surface 8a. つまり、第1の側面8aと第2の側面8bとは、互いに対向し合い、スリット状の流路を形成するが、形成する流路の幅が必ずしも一定でなくてもよい。 In other words, the first side surface 8a and a second side 8b, mutually opposite one another, forms a slit-shaped flow path, the width of the formed flow path may not necessarily constant. 例えば、第2の側面8bは、円筒空間4に向かって流路の幅が狭くなるような方向に延伸してもよい。 For example, the second side surface 8b may be stretched in a direction such as the width of the flow path toward the cylinder space 4 becomes narrow.

また、本実施形態のように、ノズル流路8の第3の側面8cは、第2の側面8bから90°よりも小さい角度だけ屈曲して延伸してもよい。 Also, as in the present embodiment, the third side surface 8c of the nozzle channel 8 may be stretched and bent by an angle smaller than 90 ° from the second side 8b. これにより、炉内空間1の燃焼ガスを排気する際の流路抵抗をさらに低減して、排気効率を高めることができ、また、第2の側面8bと第3の側面8cとが形成する角を鈍角にして、高い強度を得やすくできる。 Corner Accordingly, by further reducing the flow resistance at the time of exhausting the combustion gases in the furnace space 1, can enhance the exhaust efficiency, also, that the second side surface 8b and the third side surface 8c is formed the in the obtuse angle, can be easily obtained with high strength.

図6に、本発明の第3実施形態の燃焼装置を示す。 Figure 6 shows a combustion device of the third embodiment of the present invention. 本実施形態では、円筒部5の内壁には、拡径空間6に近付くに従って、一定の割合で軸方向の幅が広くなる螺旋状の溝15が形成されている。 In this embodiment, the inner wall of the cylindrical portion 5, as they approach the enlarged space 6, and spiral grooves 15 whose width in the axial direction is wider is formed at a constant rate.

このように、溝15の幅が拡大することで、旋回気流の流速が周方向に均一になる。 Thus, by expanding the width of the groove 15, the flow rate of the whirling airflow becomes uniform in the circumferential direction. 特に、円筒部5の下部において、溝15同士が接近し、円筒空間4の下端において略全周に亘って溝15が存在するようになることが好ましい。 In particular, in the lower part of the cylindrical portion 5, close the groove 15 with each other, it is preferable to be such that there is a groove 15 over substantially the entire circumference at the lower end of the cylindrical space 4. そのようにすれば、旋回気流が偏って、火炎が一方向にだけ長く伸びることを防止でき、全周から略均等に火炎を噴射できる。 If that way, the whirling airflow is biased, the flame can be prevented that only extending long in one direction, can be substantially uniformly inject flames from the entire circumference.

また、本実施形態の拡径部7は、角が丸く面取りされた階段状の内壁面を有する。 Further, the enlarged diameter portion 7 of the present embodiment has a stepped inner wall surface corners is rounded. このような形状でも、気流の旋回を維持する機能を果たし得る。 Such in shape may serve to keep the swirling airflow.

図7に、本発明の第4実施形態の燃焼装置を示す。 Figure 7 shows a combustion device of the fourth embodiment of the present invention. 本実施形態では、円筒部5の内壁には、螺旋状の突起16が形成されている。 In this embodiment, the inner wall of the cylindrical portion 5, helical projection 16 is formed.

この突起16も、第2実施形態の溝15と同様に、ノズル流路8から吹き込まれた燃焼用空気を螺旋状に旋回するように案内する。 The projection 16, similar to the groove 15 of the second embodiment will be guided for pivoting the combustion air blown from the nozzle channel 8 helically.

また、本実施形態に示すように、拡径部7は、円錐状の拡径空間6を形成してもよい。 Further, as shown in this embodiment, the enlarged diameter portion 7 may be formed conical enlarged space 6.

図8および9に、本発明の第5実施形態の燃焼装置を示す。 8 and 9 show a combustion apparatus of a fifth embodiment of the present invention. 本実施形態では、円筒部5の内壁には、約半周毎に断続的に設けた螺旋状の突起16が形成されている。 In this embodiment, the inner wall of the cylindrical portion 5, helical projection 16 which intermittently provided approximately every half is formed. さらに、本実施形態では、周方向に隣接し合う突起16が、円筒空間4の軸方向に互い違いになるように2分の1ピッチだけ軸方向にずらして配置されている。 Furthermore, in the present embodiment, the protrusions 16 adjacent in the circumferential direction, by one pitch of 2 minutes so as to alternately in the axial direction of the cylinder space 4 are staggered in the axial direction.

本実施形態において、軸方向に隣接する2つの突起16の間に案内された燃焼用空気(並びに燃料および燃焼ガス)の塊は、周方向に下流側の次の突起16によって2つに分割される。 In this embodiment, mass of guiding combustion air (and fuel and combustion gas) between the two projections 16 adjacent in the axial direction, the circumferential direction by the next projection 16 on the downstream side is divided into two that. このようにして、旋回気流の隣接する上流の燃焼用空気と下流の燃焼用空気とを部分的に互いに入れ替えることにより、火炎の拡散効果を高められる。 In this way, by replacing the combustion air of the adjacent upstream of the swirling airflow and the downstream of the combustion air partially each other, it enhances the diffusion effect of the flame.

1…炉内空間 2…炉壁 3…バーナ本体 4…円筒空間 5…円筒部 6…拡径空間 7…拡径部 8…ノズル流路 8a…第1の側面 8b…第2の側面 8c…第3の側面 9…助走部 10…開口部 11…蓄熱室 12…接続流路 13…遷移流路 14…ガスノズル 15…溝 16…突起 1 ... furnace space 2 ... furnace wall 3 ... burner body 4 ... cylindrical space 5 ... cylindrical portions 6 expanded space 7 ... enlarged diameter portion 8 ... nozzle channel 8a ... first side surface 8b ... second side surface 8c ... a third aspect 9 ... runway portion 10 ... opening 11 ... regenerator 12 ... connecting channel 13 ... transition channel 14 ... nozzle 15 ... groove 16 ... projection

Claims (7)

  1. 円筒形の円筒空間を画定する円筒部と、 A cylindrical portion defining a cylindrical cylinder space,
    前記円筒空間から炉内に向かって拡径する拡径空間を画定する拡径部と、 And the enlarged diameter portion defining an enlarged space whose diameter increases toward the furnace from the cylindrical space,
    前記円筒空間に接する平面からなる第1の側面と、前記第1の側面に対向する平面からなる第2の側面と、前記第2の側面から屈曲して延伸し、前記円筒空間に接する平面からなる第3の側面とを有し、蓄熱体を収容した蓄熱室に連通するノズル流路とを備えることを特徴とする燃焼装置。 A first side comprising a plane tangential to the cylindrical space, from said second side surface comprising a plane facing the first side surface, extending bent from the second side, in contact with the cylindrical space plane comprising a third aspect possess, combustion apparatus, characterized in that it comprises a nozzle passage which communicates with the heat storage chamber containing a heat storage medium.
  2. 前記第3の側面は、前記第2の側面から90°以下の角度だけ屈曲して延伸することを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。 The third aspect, a combustion apparatus according to claim 1, characterized in that extending bent by an angle of less than 90 ° from the second side.
  3. 前記第3の側面は、前記第1の側面との間に形成する前記円筒空間側の角度が90°以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼装置。 The third aspect, a combustion apparatus according to claim 1 or 2 angle of the cylindrical space side to be formed between the first side surface is equal to or is less than 90 °.
  4. 前記拡径部は、階段状に拡径することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の燃焼装置。 Said upset portion, the combustion device according to claim 1, characterized in that the diameter stepwise in either 3.
  5. 前記円筒部の内壁に、連続または断続した螺旋状の溝または突起が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の燃焼装置。 The inner wall of the cylindrical portion, a combustion apparatus according to claim 1, characterized in that continuous or intermittent helical grooves or projections is provided 4.
  6. 前記溝または突起は、前記拡径部に近付くほど幅が広くなることを特徴とする請求項5に記載の燃焼装置。 The grooves or projections, the combustion device according to claim 5, characterized in that the width closer to the enlarged diameter portion is widened.
  7. 前記溝または突起は、断続的に設けられ、周方向に隣接する前記溝または突起が、軸方向に互い違いに配置されていることを特徴とする請求項5または6に記載の燃焼装置。 The grooves or projections, intermittently provided, the grooves or projections circumferentially adjacent combustion apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that it is staggered in the axial direction.
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