JP5549915B2 - Burner equipment - Google Patents

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Description

本発明は、酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置に関するものである。   The present invention relates to a burner device that burns an air-fuel mixture of an oxidant and fuel.

ディーゼルエンジン等の排気ガス中には、微粒子(パティキュレートマター)が含まれている。当該微粒子を大気中に放出することによる環境への影響が懸念されることから、近年は、ディーゼルエンジン等を搭載する車両には、排気ガス中の微粒子を除去するためのフィルタ(DPF)が設置されている。
このフィルタは、上記微粒子よりも小さな孔を複数備える多孔質体であるセラミックス等によって形成されており、上記微粒子の通過を阻止することによって微粒子の捕集を行っている。
Fine particles (particulate matter) are contained in exhaust gas such as diesel engines. In recent years, a filter (DPF) for removing particulates in exhaust gas has been installed in vehicles equipped with diesel engines, etc., because there is concern about the environmental impact of releasing the particulates into the atmosphere. Has been.
This filter is formed of ceramics or the like, which is a porous body having a plurality of pores smaller than the fine particles, and collects the fine particles by preventing the fine particles from passing therethrough.

ところが、このようなフィルタを長時間使用していると、捕集した微粒子が蓄積されてフィルタが目詰まり状態となる。
このようなフィルタの目詰まりを防止するために、例えば特許文献1に示されるように、フィルタに対して高温ガスを供給することによって、フィルタに捕集された微粒子を燃焼させて除去する方法が用いられている。
However, when such a filter is used for a long time, the collected fine particles are accumulated and the filter becomes clogged.
In order to prevent such clogging of the filter, for example, as disclosed in Patent Document 1, a method of burning and removing particulates collected in the filter by supplying a high-temperature gas to the filter is known. It is used.

具体的には、特許文献1ではディーゼルエンジンとフィルタとの間にバーナ装置を設置し、排気ガスと燃料とが混合された混合気を燃焼させて高温ガスを発生させ、当該高温ガスをフィルタに供給することによって微粒子を燃焼させている。   Specifically, in Patent Document 1, a burner device is installed between a diesel engine and a filter, a gas mixture in which exhaust gas and fuel are mixed is burned to generate a hot gas, and the hot gas is used as a filter. The fine particles are burned by supplying.

特開2007−154772号公報JP 2007-154772 A

ところで、上記バーナ装置では、燃料噴射装置から噴射された燃料が酸化剤として供給される排気ガスや外気と混合されて混合気が生成され、当該混合気を着火装置によって着火温度以上に加熱することによって燃焼させる。そして、当該燃焼によって生成された火炎を保持することによって燃焼を継続させる。
しかしながら、燃焼領域に供給される酸化剤に流量分布が存在する場合には、燃焼状態が不安定となる虞がある。
By the way, in the burner device, the fuel injected from the fuel injection device is mixed with exhaust gas or outside air supplied as an oxidant to generate an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is heated to an ignition temperature or higher by an ignition device. To burn. And combustion is continued by hold | maintaining the flame produced | generated by the said combustion.
However, if the oxidant supplied to the combustion region has a flow distribution, the combustion state may become unstable.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、混合気の燃焼状態を安定化させ、さらには安定して高温ガスの生成を行えるバーナ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a burner device that can stabilize the combustion state of an air-fuel mixture and can stably generate high-temperature gas.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置であって、上記酸化剤の取込流路領域と上記混合気に着火する着火領域と上記混合気の燃焼を維持する保炎領域とを順に通気可能に区分けする仕切り部材と、上記取込流路領域に設置されると共に上記取込流路領域内の上記酸化剤の流量分布を均一化する絞り板とを備えるという構成を採用する。   1st invention is a burner apparatus which burns the mixture of oxidant and fuel, Comprising: The above-mentioned oxidant intake passage area, the ignition area which ignites the above-mentioned mixture, and the combustion of the above-mentioned mixture are maintained A partition member that divides the flame holding region in order to allow ventilation, and a throttle plate that is installed in the intake flow channel region and equalizes the flow rate distribution of the oxidizing agent in the intake flow channel region. The configuration is adopted.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記仕切り部材が上記取込流路領域と上記着火領域とを区分けする仕切り板を備え、当該仕切り板が上記着火領域を広げると共に上記取込流路領域を狭める方向に湾曲しているという構成を採用する。   According to a second invention, in the first invention, the partition member includes a partition plate that divides the intake flow channel region and the ignition region, and the partition plate widens the ignition region and the intake flow. A configuration in which the road area is curved in a narrowing direction is adopted.

第3の発明は、上記第1または第2の発明において、仕切り部材が上記取込流路領域から上記保炎領域に上記酸化剤を直接供給する供給孔を備え、上記絞り板が、上記供給孔よりも下流側に設置されるという構成を採用する。   According to a third invention, in the first or second invention, the partition member is provided with a supply hole for directly supplying the oxidant from the intake flow channel region to the flame holding region, and the diaphragm plate includes the supply plate. A configuration is adopted in which it is installed on the downstream side of the hole.

第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記絞り板が、複数の貫通孔を備えているという構成を採用する。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the diaphragm plate includes a plurality of through holes.

本発明によれば、仕切り部材によって、着火領域と保炎領域とが混合気が通気可能に区分けされる。このため、着火領域から保炎領域に供給される混合気の流速を調節することが可能となる。したがって、保炎領域に供給される混合気の流速を、保炎領域において燃焼が安定化される流速に調節することが可能となる。   According to the present invention, the ignition region and the flame holding region are divided by the partition member so that the air-fuel mixture can be vented. For this reason, it becomes possible to adjust the flow velocity of the air-fuel mixture supplied from the ignition region to the flame holding region. Therefore, the flow rate of the air-fuel mixture supplied to the flame holding region can be adjusted to a flow rate at which combustion is stabilized in the flame holding region.

また、本発明によれば、取込流路領域を流れる酸化剤の流量分布が、絞り板によって均一化される。このため、取込流路領域から着火領域に供給される酸化剤の流量分布は均一化される。着火後においては、着火領域においても酸化剤が燃焼されるため、このように着火領域に供給される酸化剤の流量分布が均一化されている場合には、着火領域における燃焼が安定する。   Further, according to the present invention, the flow rate distribution of the oxidant flowing through the intake channel region is made uniform by the throttle plate. For this reason, the flow distribution of the oxidant supplied from the intake flow channel region to the ignition region is made uniform. After ignition, since the oxidant is burned also in the ignition region, when the flow distribution of the oxidant supplied to the ignition region is made uniform in this way, the combustion in the ignition region is stabilized.

このように、本発明によれば、保炎領域において燃焼を安定化させ、さらには着火領域における燃焼を安定化させることができる。
したがって、本発明によれば、混合気の燃焼状態を安定化させ、さらには安定して高温ガスの生成を行うことが可能となる。
Thus, according to the present invention, combustion can be stabilized in the flame holding region, and further combustion in the ignition region can be stabilized.
Therefore, according to the present invention, it is possible to stabilize the combustion state of the air-fuel mixture and further stably generate the high temperature gas.

本発明の第1実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the burner apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるバーナ装置が備える絞り板の平面図である。It is a top view of the aperture plate with which the burner apparatus in 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態におけるバーナ装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the burner apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態におけるバーナ装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the burner apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明のバーナ装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the burner apparatus of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係るバーナ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a burner device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態のバーナ装置S1の概略構成を示す断面図である。
このバーナ装置S1は、上流側に配置されるディーゼルエンジン等の排気ガスを排出する装置の排気口と接続され、供給される排気ガスX(酸化剤)と燃料を混合して燃焼させることによって高温ガスZを発生させると共に当該高温ガスZを後流側のフィルタに供給するためのものであり、例えばディーゼルエンジンとパティキュレートフィルタとの間に配置される。
そして、このバーナ装置S1は、供給流路1と、燃焼部2とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the burner device S1 of the present embodiment.
This burner device S1 is connected to an exhaust port of a device that exhausts exhaust gas such as a diesel engine arranged on the upstream side, and mixes the supplied exhaust gas X (oxidant) and fuel and burns it. This is for generating the gas Z and supplying the high-temperature gas Z to the downstream filter, and is disposed, for example, between the diesel engine and the particulate filter.
And this burner apparatus S1 is provided with the supply flow path 1 and the combustion part 2. FIG.

供給流路1は、ディーゼルエンジン等の装置から供給される排気ガスXを直接フィルタに対して供給するための流路であり、一方の端部がディーゼエンジン等の装置の排気口と接続され、他方の端部がフィルタに接続された円筒形状の配管によって構成されている。   The supply flow path 1 is a flow path for supplying exhaust gas X supplied from a device such as a diesel engine directly to a filter, one end of which is connected to an exhaust port of a device such as a diesel engine, The other end is constituted by a cylindrical pipe connected to the filter.

燃焼部2は、供給流路1と接続されると共に、内部において供給流路1を流れる排気ガスXの一部と燃料とを混合させて燃焼させることによって高温ガスを生成するものである。そして、この燃焼部2は、管体部4と、燃料供給部5と、着火装置7と、仕切り部材8と、助燃空気供給装置9と、絞り板10とを備えている。   The combustion unit 2 is connected to the supply flow path 1 and generates a high-temperature gas by mixing and burning a part of the exhaust gas X flowing through the supply flow path 1 and fuel inside. The combustion unit 2 includes a tube unit 4, a fuel supply unit 5, an ignition device 7, a partition member 8, an auxiliary combustion air supply device 9, and a throttle plate 10.

管体部4は、燃焼部2の外形を形成する管状の部材であり、内部が中空とされている。そして、管体部4は、供給流路1の延在方向と直交する方向から供給流路1と接続されている。なお、管体部4は、その水平断面形状が矩形とされている。   The tube part 4 is a tubular member that forms the outer shape of the combustion part 2, and the inside is hollow. And the pipe part 4 is connected with the supply flow path 1 from the direction orthogonal to the extending direction of the supply flow path 1. In addition, the horizontal cross-sectional shape of the tube part 4 is a rectangle.

燃料供給部5は、着火装置7の先端に設置された燃料保持部5aと、該燃料保持部5aに燃料を供給するための供給部5bとを備えている。
なお、燃料保持部5aとしては、例えば、金網、焼結金属、金属繊維、ガラス布、セラミック多孔体、セラミックファイバ、軽石等によって形成することができる。
The fuel supply unit 5 includes a fuel holding unit 5a installed at the tip of the ignition device 7, and a supply unit 5b for supplying fuel to the fuel holding unit 5a.
In addition, as the fuel holding | maintenance part 5a, it can form with a metal mesh, a sintered metal, a metal fiber, a glass cloth, a ceramic porous body, a ceramic fiber, a pumice stone etc., for example.

着火装置7は、先端部が燃料保持部5aに囲まれており、燃料と排気ガスXとの混合気の着火温度以上に加熱されるヒータであるグロープラグから構成されている。   The ignition device 7 is composed of a glow plug that is a heater that is surrounded by a fuel holding portion 5a and is heated to an ignition temperature of an air-fuel mixture of fuel and exhaust gas X or higher.

仕切り部材8は、管体部4の内部を、必要な熱量を得るために必要な量の排気ガスX(酸化剤)を取り込むための排気ガス流路領域R1(酸化剤の取込流路領域)と、着火装置7が設置される着火領域R2と、混合気Yの燃焼が維持される保炎領域R3とに区分けするものである。そして、仕切り部材8は、管体部4の中央部に上下に延在すると共に管体部4の底面と離間して配置される中央板8a(仕切り板)と、中央板8aから水平に延在すると共に管体部4の側面と離間して配置される側板8bとを有している。この側板8bの面積は、燃料保持部5aの上方から見た面積よりも広く設定されている。そして、中央板8aによって排気ガス流路領域R1と着火領域R2及び保炎領域R3とが区分けされ、側板8bによって着火領域R2と保炎領域とが区分けされている。   The partition member 8 has an exhaust gas passage region R1 (an oxidizing agent intake passage region) for taking in the exhaust gas X (oxidant) in an amount necessary to obtain a necessary amount of heat inside the tube portion 4. ) And an ignition region R2 where the ignition device 7 is installed, and a flame holding region R3 where combustion of the air-fuel mixture Y is maintained. The partition member 8 extends vertically from the center portion of the tube body portion 4 and is spaced apart from the bottom surface of the tube body portion 4 and extends horizontally from the center plate 8a. And a side plate 8b disposed apart from the side surface of the tubular body portion 4. The area of the side plate 8b is set wider than the area seen from above the fuel holding portion 5a. The central plate 8a separates the exhaust gas flow path region R1, the ignition region R2, and the flame holding region R3, and the side plate 8b separates the ignition region R2 and the flame holding region.

この仕切り部材8は、図1に示すように、側板8bと管体部4の側面との隙間によって着火領域R2から保炎領域R3に混合気Yを通気可能とする。
また、仕切り部材8は、図1に示すように、中央板8aと管体部4の底部との隙間によって排気ガス流路領域R1から着火領域R2に排気ガスXを通気可能とする。
つまり、仕切り部材8は、排気ガス流路領域R1と、着火領域R2と、保炎領域R3とを順に通気可能に区分けしている。
As shown in FIG. 1, the partition member 8 allows the air-fuel mixture Y to be ventilated from the ignition region R <b> 2 to the flame holding region R <b> 3 by a gap between the side plate 8 b and the side surface of the tube body part 4.
Further, as shown in FIG. 1, the partition member 8 allows the exhaust gas X to be ventilated from the exhaust gas flow path region R1 to the ignition region R2 through a gap between the center plate 8a and the bottom portion of the tube body portion 4.
That is, the partition member 8 divides the exhaust gas flow path region R1, the ignition region R2, and the flame holding region R3 in order to allow ventilation.

また、仕切り部材8は、排気ガス流路領域R1から保炎領域R3に排気ガスXを直接供給する供給孔82を有している。
この供給孔82は、保炎領域R3における流れの最上流位置に開口されている。なお、保炎領域R3における流れとは、保炎領域R3における流体(排気ガスX、混合気及び燃焼ガスを含む)の全体的な流れである。具体的には、保炎領域R3における流れは、側板8bと管体部4の側面との隙間が形成される保炎領域R3との接続端部から供給流路1との接続端部へ向けて形成される。
Further, the partition member 8 has a supply hole 82 for directly supplying the exhaust gas X from the exhaust gas flow channel region R1 to the flame holding region R3.
The supply hole 82 is opened at the most upstream position of the flow in the flame holding region R3. The flow in the flame holding region R3 is the overall flow of the fluid (including the exhaust gas X, the air-fuel mixture, and the combustion gas) in the flame holding region R3. Specifically, the flow in the flame holding region R3 is directed from the connection end of the flame holding region R3 where the gap between the side plate 8b and the side surface of the tube body part 4 is formed to the connection end of the supply flow path 1. Formed.

このような仕切り部材8は、管体部4との間に隙間を形成して配置されており、当該隙間を介して着火領域R2から保炎領域R3に混合気Yを通気することによって、当該混合気Yの流速を、保炎領域R3において燃焼が安定化される流速に調節する。
また、仕切り部材8は、排気ガス流路領域R1を流れる排気ガスXのうち、少なくとも一部を供給孔82を介して着火領域R2に供給することなく保炎領域R3に直接供給する。また、仕切り部材8は、排気ガス流路領域R1を流れる排気ガスXのうち、供給孔82を介して保炎領域R3に供給されなかった残りの排気ガスXを中央板8aと管体部4の底部との隙間を介して着火領域R2に供給する。
Such a partition member 8 is disposed so as to form a gap between the tubular body portion 4, and the air-fuel mixture Y is ventilated from the ignition region R2 to the flame-holding region R3 through the gap. The flow rate of the air-fuel mixture Y is adjusted to a flow rate at which combustion is stabilized in the flame holding region R3.
The partition member 8 directly supplies at least a part of the exhaust gas X flowing through the exhaust gas passage region R1 to the flame holding region R3 without supplying it to the ignition region R2 through the supply hole 82. Further, the partition member 8 removes the remaining exhaust gas X, which has not been supplied to the flame holding region R3 via the supply hole 82, from the exhaust gas X flowing through the exhaust gas passage region R1, and the central plate 8a. Is supplied to the ignition region R <b> 2 through a gap with the bottom portion of the gas.

そして、本実施形態のバーナ装置S1においては、仕切り部材8が備える中央板8aの下端部が着火領域R2を広げると共に排気ガス流路領域R1を狭める方向に湾曲している。   And in burner device S1 of this embodiment, the lower end part of central board 8a with which partition member 8 is provided is curving in the direction which narrows exhaust gas flow field area R1 while expanding ignition field R2.

助燃空気供給装置9は、必要に応じて補助的に管体部4の内部(排気ガス流路領域R1)に空気を供給するものであり、空気を供給する空気供給装置や、該空気供給装置と管体部4の内部とを接続する配管等を備えている。
そして、助燃空気供給装置9は、図1に示すように、絞り板10の上流側に接続されている。
The auxiliary combustion air supply device 9 supplementarily supplies air to the inside of the tubular body portion 4 (exhaust gas flow path region R1) as necessary. The air supply device for supplying air and the air supply device And piping etc. which connect the inside of the pipe body part 4 are provided.
The auxiliary air supply device 9 is connected to the upstream side of the diaphragm plate 10 as shown in FIG.

絞り板10は、排気ガス流路領域R1に設置されると共に排気ガス流路領域R1内の排気ガスの流量分布を均一化するものである。
図2は、絞り板10の平面図である。この図に示すように、絞り板10は、均等に配置された複数の円形の貫通孔10aを備えており、排気ガスXを当該貫通孔10aを通過させることによって排気ガスXの流量分布を均一化する。
そして、本実施形態において絞り板10は、中央板8aに設けられた供給孔82の下流側に配置されている。
The throttle plate 10 is installed in the exhaust gas passage region R1 and uniformizes the flow rate distribution of the exhaust gas in the exhaust gas passage region R1.
FIG. 2 is a plan view of the diaphragm plate 10. As shown in this figure, the diaphragm plate 10 includes a plurality of circular through holes 10a that are equally arranged, and the flow rate distribution of the exhaust gas X is made uniform by passing the exhaust gas X through the through holes 10a. Turn into.
And in this embodiment, the aperture plate 10 is arrange | positioned in the downstream of the supply hole 82 provided in the center board 8a.

このように構成された本実施形態におけるバーナ装置S1においては、供給流路1から排気ガス流路領域R1に取り込まれた排気ガスXのうち、供給孔82を介して保炎領域R3に供給されなかった残りが、絞り板10を通過して流量分布が均一化された後に着火領域R2に供給される。
一方で、不図示の制御装置下において着火装置7が加熱され、供給部5bから燃料保持部5aに供給された燃料が着火領域R2において揮発する。
そして、着火領域R2に供給された排気ガスXと揮発する燃料とが混合されて混合気Yが生成され、さらに着火装置7によって着火温度以上に加熱されることによって混合気Yが着火される。
In the burner apparatus S1 in the present embodiment configured as described above, the exhaust gas X taken into the exhaust gas passage region R1 from the supply passage 1 is supplied to the flame holding region R3 through the supply hole 82. The remaining portion passes through the diaphragm plate 10 and is supplied to the ignition region R2 after the flow rate distribution is made uniform.
On the other hand, the ignition device 7 is heated under a control device (not shown), and the fuel supplied from the supply unit 5b to the fuel holding unit 5a volatilizes in the ignition region R2.
Then, the exhaust gas X supplied to the ignition region R2 and the volatile fuel are mixed to generate an air-fuel mixture Y, and the air-fuel mixture Y is ignited by being heated to an ignition temperature or higher by the ignition device 7.

このように着火領域R2において混合気Yが着火されると、着火によって生成された火炎が未燃の混合気Yと共に保炎領域R3に伝播する。この結果、保炎領域R3に火炎Fが形成され、当該火炎Fに未燃の混合気Yに加えて仕切り部材8の供給孔82を介して保炎領域R3に直接供給された排気ガスXが供給されることによって火炎Fが維持されて保炎が図られる。そして、このような火炎Fが維持されることによって、高温ガスZが安定して生成される。
なお、混合気Yが着火された後は、着火領域R2においても、混合気Yの着火後には火炎が形成される。このため、混合気Yは、着火領域R2において1次燃焼し、その後保炎領域R3で2次燃焼する。
When the air-fuel mixture Y is thus ignited in the ignition region R2, the flame generated by the ignition is propagated to the flame holding region R3 together with the unburned air-fuel mixture Y. As a result, the flame F is formed in the flame holding region R3, and the exhaust gas X directly supplied to the flame holding region R3 through the supply holes 82 of the partition member 8 in addition to the unburned mixture Y is generated in the flame F. By supplying, the flame F is maintained and flame holding is achieved. And by maintaining such a flame F, the high temperature gas Z is produced | generated stably.
After the air-fuel mixture Y is ignited, a flame is formed in the ignition region R2 after the air-fuel mixture Y is ignited. For this reason, the air-fuel mixture Y undergoes primary combustion in the ignition region R2 and then secondary combustion in the flame holding region R3.

ここで、本実施形態のバーナ装置S1においては、仕切り部材8によって、着火領域R2と保炎領域R3とが混合気Yが通気可能に区分けされ、さらに着火領域R2から保炎領域R3に供給される混合気Yの流速が保炎領域R3において燃焼が安定化される流速に調節されている。
したがって、本実施形態のバーナ装置S1によれば、混合気Yの燃焼状態を安定化させ、さらには安定して高温ガスZの生成を行うことが可能となる。
Here, in the burner apparatus S1 of the present embodiment, the ignition region R2 and the flame holding region R3 are divided by the partition member 8 so that the air-fuel mixture Y can be ventilated, and further supplied from the ignition region R2 to the flame holding region R3. The flow rate of the air-fuel mixture Y is adjusted to a flow rate at which combustion is stabilized in the flame holding region R3.
Therefore, according to the burner device S1 of the present embodiment, the combustion state of the air-fuel mixture Y can be stabilized, and further, the hot gas Z can be generated stably.

また、本実施形態のバーナ装置S1によれば、排気ガス流路領域R1を流れる排気ガスXの流量分布が、絞り板10によって均一化される。このため、排気ガス流路領域R1から着火領域R2に供給される排気ガスXの流量分布は均一化される。上述のように、着火後においては、着火領域においても排気ガスが燃焼されるため、このように着火領域R2に供給される排気ガスXの流量分布が均一化されている場合には、着火領域R2における燃焼が安定する。   Further, according to the burner device S1 of the present embodiment, the flow rate distribution of the exhaust gas X flowing through the exhaust gas passage region R1 is made uniform by the throttle plate 10. For this reason, the flow rate distribution of the exhaust gas X supplied from the exhaust gas passage region R1 to the ignition region R2 is made uniform. As described above, after the ignition, the exhaust gas is combusted also in the ignition region. Therefore, when the flow rate distribution of the exhaust gas X supplied to the ignition region R2 is made uniform in this way, the ignition region. Combustion at R2 is stabilized.

このように、本実施形態のバーナ装置S1によれば、保炎領域R3において燃焼を安定化させ、さらには着火領域R2における燃焼を安定化させることができる。
したがって、本実施形態のバーナ装置S1によれば、混合気Yの燃焼状態を安定化させ、さらには安定して高温ガスZの生成を行うことが可能となる。
Thus, according to the burner apparatus S1 of this embodiment, combustion can be stabilized in flame holding area | region R3, and also combustion in ignition area | region R2 can be stabilized.
Therefore, according to the burner device S1 of the present embodiment, the combustion state of the air-fuel mixture Y can be stabilized, and further, the hot gas Z can be generated stably.

また、本実施形態のバーナ装置S1においては、仕切り部材8が排気ガス流路領域R1と着火領域R2とを区分けする中央板8aを備え、当該中央板8aが着火領域R2を広げると共に排気ガス流路領域R1を狭める方向に湾曲している。
この結果、着火領域R2の容積が大きくなり、着火領域R2における排気ガスX及び混合気Yの流速が低下する。このため、着火領域R2における着火性を向上させることが可能となる。
Further, in the burner device S1 of the present embodiment, the partition member 8 includes a central plate 8a that divides the exhaust gas passage region R1 and the ignition region R2, and the central plate 8a widens the ignition region R2 and exhaust gas flow. It is curved in the direction of narrowing the road region R1.
As a result, the volume of the ignition region R2 increases, and the flow rates of the exhaust gas X and the air-fuel mixture Y in the ignition region R2 decrease. For this reason, it becomes possible to improve the ignitability in the ignition region R2.

また、本実施形態のバーナ装置S1においては、仕切り部材8が排気ガス流路領域R1から保炎領域R3に排気ガスXを直接供給する供給孔82を備え、絞り板10が、供給孔82よりも下流側に設置されるという構成を採用している。
このような本実施形態のバーナ装置S1によれば、供給孔82を介して保炎領域R3に供給される排気ガスXの流量を十分に確保することができ、所望の温度の高温ガスZを得ることが可能となる。
Further, in the burner device S1 of the present embodiment, the partition member 8 includes a supply hole 82 for directly supplying the exhaust gas X from the exhaust gas flow path region R1 to the flame holding region R3, and the throttle plate 10 is provided through the supply hole 82. Is also installed downstream.
According to the burner device S1 of this embodiment, the flow rate of the exhaust gas X supplied to the flame holding region R3 through the supply hole 82 can be sufficiently secured, and the high temperature gas Z having a desired temperature can be obtained. Can be obtained.

また、本実施形態においては、絞り板10が均等に配置された複数の円形の貫通孔10aを備えているという構成を採用している。
このような本実施形態のバーナ装置S1によれば、絞り板10を排気ガスXが通過する際に、複数の貫通孔10に分散されるため、排気ガスXの流量分布を均一化することが可能となる。
Moreover, in this embodiment, the structure that the aperture plate 10 is provided with the some circular through-hole 10a arrange | positioned equally is employ | adopted.
According to the burner device S1 of the present embodiment as described above, when the exhaust gas X passes through the throttle plate 10, it is dispersed in the plurality of through holes 10, so that the flow rate distribution of the exhaust gas X can be made uniform. It becomes possible.

なお、本実施形態においては、助燃空気供給装置9を備える構成を採用している。しかしながら、排気ガスXに含まれる酸素濃度が充分に高い場合には、図3に示すように、助燃空気供給装置9を省略することも可能である。   In addition, in this embodiment, the structure provided with the auxiliary combustion air supply apparatus 9 is employ | adopted. However, when the concentration of oxygen contained in the exhaust gas X is sufficiently high, the auxiliary combustion air supply device 9 can be omitted as shown in FIG.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.

図4(a)は、本実施形態のバーナ装置S2の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態のバーナ装置S2は、上記第1実施形態のバーナ装置S1に対して、管体部4、その内部構造及び接続構造が、天地対称に配置されている。
つまり、本実施形態のバーナ装置S2においては、管体部4、その内部構造(仕切り部材8、燃料供給部5、着火装置7及び絞り板10)及び接続構造(助燃空気供給装置9)が、供給流路1の上部に取り付けられている。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the burner device S2 of the present embodiment. As shown in this figure, in the burner device S2 of the present embodiment, the tubular body portion 4, its internal structure and connection structure are arranged symmetrically with respect to the burner device S1 of the first embodiment.
That is, in the burner device S2 of the present embodiment, the tube portion 4, its internal structure (partition member 8, fuel supply unit 5, ignition device 7 and throttle plate 10) and connection structure (supporting air supply device 9) It is attached to the upper part of the supply channel 1.

このような構成を採用する本実施形態のバーナ装置S2によっても、上記第1実施形態のバーナ装置S1と同様に、保炎領域R3において燃焼を安定化させ、さらには着火領域R2における燃焼を安定化させることができる。   Also with the burner device S2 of the present embodiment that employs such a configuration, the combustion is stabilized in the flame holding region R3 and further the combustion in the ignition region R2 is stabilized in the same manner as the burner device S1 of the first embodiment. It can be made.

なお、図4(b)に示すように、本実施形態のバーナ装置S2においても、上記第1実施形態と同様に、排気ガスXに含まれる酸素濃度が充分に高い場合には、助燃空気供給装置9を省略することも可能である。   As shown in FIG. 4B, also in the burner device S2 of the present embodiment, as in the first embodiment, when the oxygen concentration contained in the exhaust gas X is sufficiently high, auxiliary combustion air supply is performed. It is also possible to omit the device 9.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態における絞り板10の配置位置は一例であって、排気ガス流路領域R1のいずれの位置に設けた場合であっても、少なからず着火領域R2における燃焼を安定させることができる。ただし、上述のように、排気ガス流路領域R1から保炎領域R3に直接排気ガスXを供給する供給孔82がある場合には、供給孔82の下流側に設けることが好ましい。   For example, the arrangement position of the throttle plate 10 in the above-described embodiment is an example, and the combustion in the ignition region R2 can be stabilized not a little even if it is provided in any position of the exhaust gas passage region R1. . However, as described above, when there is the supply hole 82 for supplying the exhaust gas X directly from the exhaust gas flow path region R1 to the flame holding region R3, it is preferably provided on the downstream side of the supply hole 82.

また、上記実施形態においては、絞り板10が備える貫通孔10aが円形である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔10aの形状は、任意である。また、貫通孔10aは複数である必要もなく、単一であっても良い。
一例としては、絞り板10が単一でかつスリット形状の貫通孔を備える構成が考えられる。
Moreover, in the said embodiment, the structure where the through-hole 10a with which the aperture_diaphragm | plate_plate 10 is provided was circular was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and the shape of the through hole 10a is arbitrary. Moreover, the through-hole 10a does not need to be plural and may be single.
As an example, a configuration in which the diaphragm plate 10 is single and includes a slit-shaped through hole is conceivable.

また、上記実施形態においては、酸化剤として排気ガスXを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化剤として空気を用いることも可能である。
このような場合には、例えば、図5(a)及び図5(b)に示すように、供給流路1に接続する排気ガス流路領域R1の端部を閉じ、助燃空気供給装置9から、補助的ではなく主として空気を酸化剤として送り込む構成を採用する。
Moreover, in the said embodiment, the structure which uses the exhaust gas X as an oxidizing agent was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and air can be used as the oxidant.
In such a case, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the end of the exhaust gas flow path region R 1 connected to the supply flow path 1 is closed, and the auxiliary combustion air supply device 9 In this case, a configuration in which mainly air is sent as an oxidant, not auxiliary, is adopted.

また、上記実施形態においては、燃料保持部5aに接続された供給部5bを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料保持部5aに燃料を吹付ける供給部を用いても良い。
Moreover, in the said embodiment, the structure using the supply part 5b connected to the fuel holding | maintenance part 5a was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and a supply unit that sprays fuel onto the fuel holding unit 5a may be used.

S1,S2……バーナ装置、8……仕切り部材、8a……中央板(仕切り板)、82……供給孔、10……絞り板、R1……排気ガス流路領域(取込流路領域)、R2……着火領域、R3……保炎領域、X……排気ガス(酸化剤)、Y……混合気、Z……高温ガス   S1, S2... Burner device, 8. ), R2 ... ignition region, R3 ... flame holding region, X ... exhaust gas (oxidizer), Y ... mixture, Z ... high temperature gas

Claims (2)

一端が開放されると共に他端が閉塞された管体部の内部にて酸化剤と燃料との混合気の燃焼を行うバーナ装置であって、
前記管体部の中央部に当該管体部の延在方向に延在すると共に前記管体部の閉塞端側の底面と離間して配置される中央板及び当該中央板から前記管体部の延在方向と直交する方向に延在すると共に前記管体部の側面と離間して配置される側板を有し、前記管体部の内部を、前記中央板の前記側板と反対側の空間からなる前記酸化剤の取込流路領域と、前記側板の前記管体部の底面側の空間からなる前記混合気に着火する着火領域と、前記側板の前記着火領域の反対側の空間からなる前記混合気の燃焼を維持する保炎領域と区分けする仕切り部材と、
複数の貫通孔を有する板部材からなり、前記取込流路領域に設置されると共に前記取込流路領域内の前記酸化剤の流量分布を均一化する絞り板と
を備え
前記中央板が、前記着火領域を広げると共に前記取込流路領域を狭める方向に湾曲していることを特徴とするバーナ装置。
A burner device that burns an air-fuel mixture of an oxidant and a fuel inside a tubular body having one end opened and the other end closed ,
A central plate extending in the extending direction of the tubular body portion at the central portion of the tubular body portion and spaced from the bottom surface on the closed end side of the tubular body portion, and the tubular body portion from the central plate A side plate extending in a direction orthogonal to the extending direction and spaced apart from the side surface of the tubular body portion; and the interior of the tubular body portion is separated from a space on the opposite side of the central plate from the side plate. The oxidant take-in channel region , the ignition region for igniting the air-fuel mixture composed of the space on the bottom surface side of the tubular portion of the side plate, and the space on the side plate opposite to the ignition region A partition member that is divided into a flame-holding region that maintains combustion of the air-fuel mixture;
It comprises a plate member having a plurality of through holes, and is provided in the intake flow channel region and includes a throttle plate that equalizes the flow rate distribution of the oxidant in the intake flow channel region ,
The burner device , wherein the central plate is curved in a direction to widen the ignition region and narrow the intake passage region .
仕切り部材が前記取込流路領域から前記保炎領域に前記酸化剤を直接供給する供給孔を備え、前記絞り板は、前記供給孔よりも下流側に設置されることを特徴とする請求項記載のバーナ装置。 The partition member includes a supply hole for directly supplying the oxidant from the intake flow path region to the flame holding region, and the throttle plate is installed on the downstream side of the supply hole. The burner device according to 1 .
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