JP7074558B2 - Burner - Google Patents

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Description

本発明は、1段目燃焼部及び2段目燃焼部によって2段階に燃焼を行うバーナに関する。 The present invention relates to a burner that burns in two stages by a first-stage combustion unit and a second-stage combustion unit.

業務用、産業用等として用いられるバーナには、燃料ガス又は燃料を燃焼用空気と燃焼させて火炎を形成し、火炎からの放射熱によって加熱対象物を加熱するものがある。例えば、特許文献1の輝炎発生燃焼方法においては、燃料を全空気量の15%以下の一次空気によって一次燃焼させるとともに、一次燃焼ガスに、一次燃焼ガスの3倍以上の流速の二次空気を混合させることが記載されている。また、特許文献1には、燃焼熱及び放射熱によって煤及び輝炎を発生させることが記載されている。このような輝炎を発生させるバーナは、一般的に輝炎バーナと呼ばれる。 Some burners used for commercial use, industrial use, etc. burn fuel gas or fuel with combustion air to form a flame, and heat an object to be heated by radiant heat from the flame. For example, in the flame-generating combustion method of Patent Document 1, the fuel is primary-combusted with primary air of 15% or less of the total air volume, and the primary combustion gas is secondary air having a flow velocity three times or more that of the primary combustion gas. Is described to be mixed. Further, Patent Document 1 describes that soot and radiant flame are generated by combustion heat and radiant heat. A burner that generates such a bright flame is generally called a bright flame burner.

特開昭63-55602号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-55602

しかしながら、特許文献1等の従来の輝炎バーナにおいては、可視光域において黄色く光っているものの、放射伝熱量をより高くするためには更なる工夫が必要であることが分かった。特許文献1においては、一次空気の流速に比べて二次空気の流速を高めるものの、燃料の流速、流量等を変化させる工夫はなされていない。また、放射伝熱量をより高くするためには、バーナの構造に更なる工夫が必要であることが分かった。 However, in the conventional bright flame burner such as Patent Document 1, although it glows yellow in the visible light region, it has been found that further ingenuity is required in order to increase the amount of radiant heat transfer. In Patent Document 1, although the flow velocity of the secondary air is increased as compared with the flow velocity of the primary air, no device is made to change the flow velocity, the flow rate, etc. of the fuel. It was also found that the structure of the burner needs to be further devised in order to increase the amount of radiant heat transfer.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、炭素由来成分及び未燃成分を適切に生成し、この炭素由来成分及び未燃成分を完全燃焼させることにより、加熱対象物を加熱する際の放射伝熱量をより高くすることができるバーナを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and when a carbon-derived component and an unburned component are appropriately generated and the carbon-derived component and the unburned component are completely burned to heat an object to be heated. It was obtained in an attempt to provide a burner capable of increasing the amount of radiant heat transfer.

本発明の一態様は、第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料が通過して噴出される第1燃料筒と、
前記第1燃料筒の内周側において前記第2燃料が通過して噴出される第2燃料筒と、
前記第1燃料筒の外周側において前記第1燃焼用空気が通過して噴出される噴出筒部、及び前記噴出筒部から前記噴出筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する第1空気筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記第1空気筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される第2空気筒を有する、バーナにある。
本発明の他の態様は、第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え、
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料と前記第1燃焼用空気とが混合された混合気が通過して噴出され、前記混合気によって前記第1火炎を形成するための混合気筒と、
前記混合気筒の外周側において前記第2燃料が通過する通過筒部、及び前記通過筒部から前記通過筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する燃料筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記燃料筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される空気筒を有する、バーナにある。
本発明のさらに他の態様は、第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え、
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料と前記第1燃焼用空気とが混合された混合気が通過して内周側へ噴出され、前記混合気によって前記第1火炎を形成するための混合気筒と、
前記混合気筒の内周側において前記第2燃料が通過する通過筒部、及び前記通過筒部から前記通過筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する燃料筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記燃料筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される空気筒を有する、バーナにある。
In one aspect of the present invention, the first fuel and the first combustion air are burned to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel. , The first-stage combustion unit that produces carbon-derived components and unburned components in the second fuel,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
The first fuel cylinder through which the first fuel passes and is ejected,
A second fuel cylinder through which the second fuel passes and is ejected on the inner peripheral side of the first fuel cylinder, and
On the outer peripheral side of the first fuel cylinder, the ejection cylinder portion through which the first combustion air passes and is ejected, and the ejection cylinder portion is formed so as to extend from the ejection cylinder portion to the tip end side in the axial direction of the ejection cylinder portion. It has a first air cylinder having a heating cylinder portion for heating the second fuel by the first flame, and has.
The second stage combustion part is
The burner has a second air cylinder on which the second combustion air passes and is ejected on the outer peripheral side of the first air cylinder .
In another aspect of the present invention, the first fuel and the first combustion air are burned to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel. The first-stage combustion unit that produces carbon-derived components and unburned components in the second fuel,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
A mixing cylinder in which an air-fuel mixture in which the first fuel and the first combustion air are mixed passes and is ejected, and the air-fuel mixture forms the first flame.
On the outer peripheral side of the mixing cylinder, the passing cylinder portion through which the second fuel passes and the passing cylinder portion extending from the passing cylinder portion to the tip end side in the axial direction are formed, and the second fuel is formed by the first flame. With a fuel cylinder, which has a heating cylinder for heating,
The second stage combustion part is
The burner has an air cylinder on the outer peripheral side of the fuel cylinder through which the second combustion air passes and is ejected.
In still another aspect of the present invention, the first fuel and the first combustion air are burned to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel. Then, the first-stage combustion unit that generates carbon-derived components and unburned components in the second fuel,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
An air-fuel mixture in which the first fuel and the first combustion air are mixed passes through and is ejected to the inner peripheral side, and the air-fuel mixture forms a first flame by the air-fuel mixture.
On the inner peripheral side of the mixing cylinder, the passing cylinder portion through which the second fuel passes and the passing cylinder portion extending from the passing cylinder portion to the tip end side in the axial direction are formed, and the second flame is formed. With a fuel cylinder having a heating cylinder portion for heating the fuel,
The second stage combustion part is
The burner has an air cylinder on the outer peripheral side of the fuel cylinder through which the second combustion air passes and is ejected.

前記態様のバーナにおいては、1段目燃焼部及び2段目燃焼部の2段階に燃焼を行うことにより、第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成し、その後、第2燃料を完全燃焼させる。そして、2段目燃焼部において、第2燃料における炭素由来成分及び未燃成分を完全燃焼させた第2火炎を形成することにより、第2火炎から大きな放射熱を発生させることができる。これにより、加熱対象物を加熱する際の放射伝熱量をより高くすることができる。 In the burner of each aspect, carbon-derived components and unburned components are generated in the second fuel by performing combustion in two stages of the first stage combustion part and the second stage combustion part, and then the second fuel. Is completely burned. Then, in the second stage combustion unit, a large radiant heat can be generated from the second flame by forming the second flame in which the carbon-derived component and the unburned component in the second fuel are completely burned. As a result, the amount of radiant heat transfer when heating the object to be heated can be further increased.

特に、1段目燃焼部においては、第1燃焼用空気と燃焼して第1火炎を形成する第1燃料と、第1火炎によって加熱される第2燃料とが用いられる。そして、第1燃料とは別に第2燃料を用いることにより、炭素由来成分及び未燃成分を効果的に生成することができる。なお、第1燃焼用空気との燃焼に第1燃料のすべてが用いられてもよく、第1燃焼用空気との燃焼に第1燃料のすべてと第2燃料の一部とが用いられてもよい。また、第1燃焼用空気との燃焼に第1燃料の一部が用いられてもよい。 In particular, in the first-stage combustion unit, a first fuel that burns with the first combustion air to form a first flame and a second fuel that is heated by the first flame are used. Then, by using the second fuel separately from the first fuel, carbon-derived components and unburned components can be effectively produced. In addition, all of the first fuel may be used for combustion with the first combustion air, and even if all of the first fuel and a part of the second fuel are used for combustion with the first combustion air. good. Further, a part of the first fuel may be used for combustion with the first combustion air.

また、第1燃料と別に供給される第2燃料、及び第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気を用いることにより、炭素由来成分及び未燃成分を適切に生成し、炭素由来成分及び未燃成分を適切に完全燃焼させることができる。 Further, by using the second fuel supplied separately from the first fuel and the second combustion air supplied separately from the first combustion air, carbon-derived components and unburned components are appropriately generated and carbon-derived. The components and unburned components can be properly and completely burned.

それ故、前記態様のバーナによれば、炭素由来成分及び未燃成分を適切に生成し、この炭素由来成分及び未燃成分を完全燃焼させることにより、加熱対象物を加熱する際の放射伝熱量をより高くすることができる。 Therefore, according to the burner of each of the above-described embodiments, the carbon-derived component and the unburned component are appropriately generated, and the carbon-derived component and the unburned component are completely burned, thereby transmitting radiation when heating the object to be heated. The amount of heat can be increased.

バーナへの第2燃料の供給量は、バーナへの第1燃料の供給量よりも多くすることができる。また、第1燃料と第2燃料は、同じ組成の燃料としてもよく、異なる組成の燃料としてもよい。また、バーナへの第2燃焼用空気の供給量は、バーナへの第1燃焼用空気の供給量よりも多くすることができる。また、第1燃焼用空気と第2燃焼用空気は、同じ酸素濃度の空気としてもよく、異なる酸素濃度の空気としてもよい。 The supply of the second fuel to the burner can be larger than the supply of the first fuel to the burner. Further, the first fuel and the second fuel may be fuels having the same composition or fuels having different compositions. Further, the supply amount of the second combustion air to the burner can be larger than the supply amount of the first combustion air to the burner. Further, the first combustion air and the second combustion air may be air having the same oxygen concentration or air having different oxygen concentrations.

実施形態1にかかる、バーナを示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a burner according to the first embodiment. 実施形態1にかかる、バーナを拡大して示す断面図。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a burner according to the first embodiment. 実施形態1にかかる、バーナを示す図で、図2のIII-III断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, showing a burner according to the first embodiment. 実施形態1にかかる、バーナを示す図で、図2のIV-IV断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2, showing a burner according to the first embodiment. 実施形態1にかかる、他のバーナを拡大して示す断面図。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing another burner according to the first embodiment. 実施形態1にかかる、他のバーナを示す図で、図5のVI-VI断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5, showing another burner according to the first embodiment. 実施形態2にかかる、バーナを示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a burner according to the second embodiment. 実施形態2にかかる、バーナを拡大して示す断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the burner according to the second embodiment. 実施形態2にかかる、バーナを示す図で、図8のIX-IX断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 8 showing a burner according to the second embodiment. 実施形態2にかかる、バーナを示す図で、図8のX-X断面図。It is a figure which shows the burner which concerns on Embodiment 2, and is the XX sectional view of FIG. 実施形態2にかかる、他のバーナを示す図で、図8のIX-IX断面相当図。It is a figure which shows the other burner which concerns on Embodiment 2, and is the IX-IX cross-sectional correspondence figure of FIG. 実施形態2にかかる、他のバーナを拡大して示す断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing another burner according to the second embodiment. 実施形態3にかかる、バーナを示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a burner according to the third embodiment. 実施形態3にかかる、バーナを拡大して示す断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the burner according to the third embodiment. 実施形態3にかかる、バーナを示す図で、図14のXV-XV断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV of FIG. 14 showing a burner according to the third embodiment. 実施形態3にかかる、バーナを示す図で、図14のXVI-XVI断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG. 14 showing a burner according to the third embodiment.

前述したバーナにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
<実施形態1>
本形態のバーナ1は、図1及び図2に示すように、1段目燃焼部11及び2段目燃焼部12を備える。1段目燃焼部11は、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが燃焼して第1火炎H1を形成し、第1火炎H1によって、第1燃料F1と別に供給される第2燃料F2を加熱して、第2燃料F2中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる部位である。2段目燃焼部12は、第1火炎H1によって着火され、炭素由来成分及び未燃成分を含む第2燃料F2と、第1燃焼用空気A1と別に供給される第2燃焼用空気A2とが完全燃焼して第2火炎H2を形成する部位である。
A preferred embodiment of the burner described above will be described with reference to the drawings.
<Embodiment 1>
As shown in FIGS. 1 and 2, the burner 1 of the present embodiment includes a first-stage combustion unit 11 and a second-stage combustion unit 12. In the first-stage combustion unit 11, the first fuel F1 and the first combustion air A1 burn to form the first flame H1, and the second fuel supplied separately from the first fuel F1 by the first flame H1. This is a portion where F2 is heated to generate carbon-derived components and unburned components in the second fuel F2. The second-stage combustion unit 12 is ignited by the first flame H1 and has a second fuel F2 containing a carbon-derived component and an unburned component, and a second combustion air A2 supplied separately from the first combustion air A1. It is a part that completely burns to form the second flame H2.

以下に、本形態のバーナ1について詳説する。
本形態において、「軸方向L」とは、バーナ1の中心軸線Oに沿った方向のことをいう。また、「軸方向L」は、後述する第1空気筒3の軸方向L等として示される。また、「周方向C」とは、バーナ1の中心軸線Oの周りの方向のことをいう。「軸方向Lの先端側L1」とは、バーナ1の軸方向Lにおいて火炎H1,H2が形成される側のことをいう。本形態においては、「軸方向Lの先端側L1」は、鉛直方向の上側となる。
The burner 1 of this embodiment will be described in detail below.
In the present embodiment, the "axial direction L" means the direction along the central axis O of the burner 1. Further, the "axial direction L" is indicated as the axial direction L or the like of the first air cylinder 3 described later. Further, the "circumferential direction C" means the direction around the central axis O of the burner 1. The "tip side L1 in the axial direction L" means the side where the flames H1 and H2 are formed in the axial direction L of the burner 1. In this embodiment, the "tip side L1 in the axial direction L" is the upper side in the vertical direction.

図1に示すように、本形態のバーナ1は、業務用、産業用等として、工業炉に取り付けられ、工業炉内に配置された加熱対象物を、火炎H1,H2から生じる放射熱によって加熱するものである。工業炉は、加熱炉、熱処理炉、浸炭炉等の種々の炉とすることができる。バーナ1は、都市ガス等の燃料ガスを用いて燃焼を行うガスバーナである。バーナ1は、鉛直方向に平行に配置され、上方に火炎H1,H2を形成する状態で使用される。なお、バーナ1は、鉛直方向に対して若干傾斜する状態で使用してもよい。 As shown in FIG. 1, the burner 1 of the present embodiment is attached to an industrial furnace for commercial use, industrial use, etc., and heats an object to be heated arranged in the industrial furnace by radiant heat generated from flames H1 and H2. It is something to do. The industrial furnace can be various furnaces such as a heating furnace, a heat treatment furnace, and a carburizing furnace. The burner 1 is a gas burner that burns using a fuel gas such as city gas. The burner 1 is arranged in parallel in the vertical direction and is used in a state of forming flames H1 and H2 above. The burner 1 may be used in a state of being slightly inclined with respect to the vertical direction.

図1及び図2に示すように、本形態の1段目燃焼部11は、第1燃料F1が通過して噴出される第1燃料筒21と、第1燃料筒21の内周側において第2燃料F2が通過して噴出される第2燃料筒22と、第1燃料筒21の外周側において第1燃焼用空気A1が通過して噴出される第1空気筒3とを有する。第1空気筒3は、噴出筒部31及び加熱筒部32によって構成されている。噴出筒部31は、第1燃料筒21の外周側に配置されて第1燃焼用空気A1が通過して噴出される部位である。加熱筒部32は、噴出筒部31から噴出筒部31の軸方向Lの先端側L1に延長して形成されており、第1火炎H1によって第2燃料F2を加熱する部位である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first-stage combustion unit 11 of the present embodiment has a first fuel cylinder 21 through which the first fuel F1 is passed and ejected, and a first fuel cylinder 21 on the inner peripheral side of the first fuel cylinder 21. 2 It has a second fuel cylinder 22 through which the fuel F2 passes and is ejected, and a first air cylinder 3 through which the first combustion air A1 is passed and ejected on the outer peripheral side of the first fuel cylinder 21. The first air cylinder 3 is composed of an ejection cylinder portion 31 and a heating cylinder portion 32. The ejection cylinder portion 31 is a portion arranged on the outer peripheral side of the first fuel cylinder 21 and through which the first combustion air A1 passes and is ejected. The heating cylinder portion 32 is formed so as to extend from the ejection cylinder portion 31 to the tip end side L1 in the axial direction L of the ejection cylinder portion 31, and is a portion for heating the second fuel F2 by the first flame H1.

本形態の2段目燃焼部12は、加熱筒部32の外周側において第2燃焼用空気A2が通過して噴出される第2空気筒4を有する。第2空気筒4は、加熱筒部32の周方向Cの各部又は全周から第2燃焼用空気A2を噴出させるよう構成されている。 The second-stage combustion unit 12 of the present embodiment has a second air cylinder 4 through which the second combustion air A2 passes and is ejected on the outer peripheral side of the heating cylinder unit 32. The second air cylinder 4 is configured to eject the second combustion air A2 from each portion or the entire circumference of the heating cylinder portion 32 in the circumferential direction C.

第1燃料F1及び第2燃料F2には、いずれも燃料ガスが使用される。本形態の第1燃料F1及び第2燃料F2には、同じ組成の燃料ガスが使用される。なお、第1燃料F1及び第2燃料F2には、組成が異なる燃料ガスを用いてもよい。また、第1燃料F1及び第2燃料F2には、液体燃料(油燃料)を用いることもできる。この場合には、液体燃料を噴射させる構成を採用することができる。 Fuel gas is used for both the first fuel F1 and the second fuel F2. A fuel gas having the same composition is used for the first fuel F1 and the second fuel F2 of the present embodiment. Fuel gases having different compositions may be used for the first fuel F1 and the second fuel F2. Further, liquid fuel (oil fuel) can also be used as the first fuel F1 and the second fuel F2. In this case, a configuration for injecting liquid fuel can be adopted.

本形態においては、第2燃料F2中に炭素由来成分及び未燃成分を適切に発生させるために、バーナ1への第2燃料F2の供給量(流量)は、バーナ1への第1燃料F1の供給量(流量)よりも多くすることができる。第1燃料F1の流量は、第1燃焼用空気A1との燃焼のしやすさ、及びこの燃焼によって、第2燃料F2を加熱するための火炎H1の温度を考慮して決定することができる。 In this embodiment, in order to appropriately generate carbon-derived components and unburned components in the second fuel F2, the supply amount (flow rate) of the second fuel F2 to the burner 1 is the first fuel F1 to the burner 1. It can be larger than the supply amount (flow rate) of. The flow rate of the first fuel F1 can be determined in consideration of the ease of combustion with the first combustion air A1 and the temperature of the flame H1 for heating the second fuel F2 by this combustion.

また、第2燃料F2の流量を第1燃料F1の流量よりも多くする割合は、第1燃料F1及び第2燃料F2の燃焼が安定し、かつ第1燃料F1及び第2燃料F2を用いて炭素由来成分及び未燃成分を適切に発生させることができる範囲内で設定することができる。また、例えば、第1燃料F1の流量を第2燃料F2の流量よりも多くすることも可能である。 Further, the ratio of increasing the flow rate of the second fuel F2 to the flow rate of the first fuel F1 is such that the combustion of the first fuel F1 and the second fuel F2 is stable and the first fuel F1 and the second fuel F2 are used. It can be set within a range in which carbon-derived components and unburned components can be appropriately generated. Further, for example, the flow rate of the first fuel F1 can be made larger than the flow rate of the second fuel F2.

バーナ1への第2燃焼用空気A2の供給量(流量)は、バーナ1への第1燃焼用空気A1の供給量(流量)よりも多くすることができる。第1燃焼用空気A1の流量と第2燃焼用空気A2の流量との比は、第1燃料F1の流量と第2燃料F2の流量との比に応じて適宜設定することができる。また、例えば、第1燃焼用空気A1の流量を第2燃焼用空気A2の流量よりも多くすることも可能である。 The supply amount (flow rate) of the second combustion air A2 to the burner 1 can be larger than the supply amount (flow rate) of the first combustion air A1 to the burner 1. The ratio of the flow rate of the first combustion air A1 to the flow rate of the second combustion air A2 can be appropriately set according to the ratio of the flow rate of the first fuel F1 and the flow rate of the second fuel F2. Further, for example, the flow rate of the first combustion air A1 can be made larger than the flow rate of the second combustion air A2.

第1燃焼用空気A1には、大気としてのフレッシュエアの他、酸素富化空気、酸素(純粋な酸素)等を用いることができる。第2燃焼用空気A2には、大気としてのフレッシュエアの他、酸素富化空気、酸素(純粋な酸素)等を用いることができる。酸素富化空気とは、大気に比べて酸素濃度を高くした空気のことをいう。 As the first combustion air A1, in addition to fresh air as the atmosphere, oxygen-enriched air, oxygen (pure oxygen) and the like can be used. As the second combustion air A2, oxygen-enriched air, oxygen (pure oxygen), or the like can be used in addition to fresh air as the atmosphere. Oxygen-enriched air refers to air with a higher oxygen concentration than the atmosphere.

また、第1燃焼用空気A1及び第2燃焼用空気A2の少なくとも一方には、所定の温度に加熱された予熱空気を用いることもできる。第1燃焼用空気A1及び第2燃焼用空気A2の少なくとも一方は、例えば、バーナ1の燃焼後に生じる排ガスを混合させて、予熱空気とすることもできる。 Further, preheated air heated to a predetermined temperature can be used for at least one of the first combustion air A1 and the second combustion air A2. At least one of the first combustion air A1 and the second combustion air A2 may be, for example, mixed with the exhaust gas generated after the combustion of the burner 1 to be preheated air.

図2に示すように、本形態の第1燃料筒21と第2燃料筒22とは、内周側と外周側とに重なる二重管を形成している。第1燃料筒21は外周側の管を構成し、第2燃料筒22は内周側の管を構成している。第1燃料F1は、第1燃料筒21の先端開口部211から上方に向けて噴出される。第2燃料F2は、第2燃料筒22の先端開口部221から上方に向けて噴出される。 As shown in FIG. 2, the first fuel cylinder 21 and the second fuel cylinder 22 of the present embodiment form a double pipe overlapping on the inner peripheral side and the outer peripheral side. The first fuel cylinder 21 constitutes a pipe on the outer peripheral side, and the second fuel cylinder 22 constitutes a pipe on the inner peripheral side. The first fuel F1 is ejected upward from the tip opening 211 of the first fuel cylinder 21. The second fuel F2 is ejected upward from the tip opening 221 of the second fuel cylinder 22.

第1空気筒3は、底部が閉塞されるとともに天井部が開口された円筒体として形成されている。また、第1空気筒3内には、噴出筒部31と加熱筒部32とを仕切る仕切り部材33が配置されている。仕切り部材33は、第1燃料筒21の先端部から外周側に配置された円盤状部材によって形成されている。なお、第1燃料筒21及び第2燃料筒22の少なくとも一方は、仕切り部材33から軸方向Lの先端側L1に突出させてもよい。 The first air cylinder 3 is formed as a cylindrical body having a closed bottom and an open ceiling. Further, in the first air cylinder 3, a partition member 33 for partitioning the ejection cylinder portion 31 and the heating cylinder portion 32 is arranged. The partition member 33 is formed by a disk-shaped member arranged on the outer peripheral side from the tip end portion of the first fuel cylinder 21. At least one of the first fuel cylinder 21 and the second fuel cylinder 22 may be projected from the partition member 33 toward the tip end side L1 in the axial direction L.

図2及び図3に示すように、噴出筒部31は、噴出筒部31の周方向Cに沿って噴出筒部31内に流入する第1燃焼用空気A1によって第1燃焼用空気A1の旋回流を形成するよう構成されている。第1燃焼用空気A1の旋回流は、第1空気筒3(及び噴出筒部31)の中心軸線の周りを旋回する流れとして形成される。換言すれば、第1燃焼用空気A1の旋回流は、第1空気筒3と第1燃料筒21との間に形成された円環状空間311を、第1空気筒3の周方向Cに旋回する流れを形成する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the ejection cylinder portion 31 is swirled by the first combustion air A1 flowing into the ejection cylinder portion 31 along the circumferential direction C of the ejection cylinder portion 31. It is configured to form a stream. The swirling flow of the first combustion air A1 is formed as a swirling flow around the central axis of the first air cylinder 3 (and the ejection cylinder portion 31). In other words, the swirling flow of the first combustion air A1 swirls the annular space 311 formed between the first air cylinder 3 and the first fuel cylinder 21 in the circumferential direction C of the first air cylinder 3. Form a flow.

第1空気筒3の噴出筒部31の外周部には、第1空気筒3内へ第1燃焼用空気A1が流入するための第1燃焼用空気A1の入口部34が接続されている。第1燃焼用空気A1の入口部34は、噴出筒部31の外周部における周方向Cの1箇所又は複数箇所に接続することができる。第1燃焼用空気A1の入口部34を構成する配管341は、噴出筒部31の周方向Cに沿って配置されている。また、第1燃焼用空気A1の入口部34は、第1燃焼用空気A1を旋回させながら上方へ移動させるために、第1空気筒3(噴出筒部31)の下端部(基端部)の近傍に配置されている。 An inlet portion 34 of the first combustion air A1 for flowing the first combustion air A1 into the first air cylinder 3 is connected to the outer peripheral portion of the ejection cylinder portion 31 of the first air cylinder 3. The inlet portion 34 of the first combustion air A1 can be connected to one or a plurality of locations in the circumferential direction C on the outer peripheral portion of the ejection cylinder portion 31. The pipe 341 constituting the inlet portion 34 of the first combustion air A1 is arranged along the circumferential direction C of the ejection cylinder portion 31. Further, the inlet portion 34 of the first combustion air A1 is a lower end portion (base end portion) of the first air cylinder 3 (spout cylinder portion 31) in order to move the first combustion air A1 upward while swirling. It is located in the vicinity of.

図2に示すように、噴出筒部31には、第1燃焼用空気A1を噴出させるための外周噴出部312及び内周噴出部313が形成されている。より具体的には、外周噴出部312は、噴出筒部31内の外周部に形成されており、第1燃焼用空気A1の旋回流の一部を噴出させるものである。換言すれば、外周噴出部312は、仕切り部材33の外周端部と噴出筒部31の内周面との間に、円環状の隙間として形成されている。 As shown in FIG. 2, the ejection cylinder portion 31 is formed with an outer peripheral ejection portion 312 and an inner peripheral ejection portion 313 for ejecting the first combustion air A1. More specifically, the outer peripheral ejection portion 312 is formed on the outer peripheral portion in the ejection cylinder portion 31 and ejects a part of the swirling flow of the first combustion air A1. In other words, the outer peripheral ejection portion 312 is formed as an annular gap between the outer peripheral end portion of the partition member 33 and the inner peripheral surface of the ejection cylinder portion 31.

また、内周噴出部313は、外周噴出部312よりも内周側の位置であって第1燃料筒21よりも外周側の位置における、周方向Cの複数箇所に形成されており、第1燃焼用空気A1の旋回流の残部を噴出させるものである。換言すれば、内周噴出部313は、仕切り部材33の板面において、第1燃焼用空気A1を噴出させる複数の噴出孔として形成されている。 Further, the inner peripheral ejection portion 313 is formed at a plurality of locations in the circumferential direction C at a position on the inner peripheral side of the outer peripheral ejecting portion 312 and on the outer peripheral side of the first fuel cylinder 21. The balance of the swirling flow of the combustion air A1 is ejected. In other words, the inner peripheral ejection portion 313 is formed as a plurality of ejection holes on the plate surface of the partition member 33 to eject the first combustion air A1.

また、図2及び図3に示すように、内周噴出部313は、外周噴出部312が形成された位置から、第1空気筒3の軸方向Lの先端側L1に突出して形成されている。換言すれば、内周噴出部313は、仕切り部材33から軸方向Lの先端側L1に突出するよう、仕切り部材33に設けられた突出部材314によって形成されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the inner peripheral ejection portion 313 is formed so as to project from the position where the outer peripheral ejection portion 312 is formed to the tip end side L1 in the axial direction L of the first air cylinder 3. .. In other words, the inner peripheral ejection portion 313 is formed by a projecting member 314 provided on the partition member 33 so as to project from the partition member 33 to the tip end side L1 in the axial direction L.

内周噴出部313を、突出部材314の先端部に形成することにより、突出部材314の先端部に保炎用の小さな火炎を形成することができる。内周噴出部313及び突出部材314は、第1空気筒3の中心軸線の周りの周方向Cに複数並んで配置されている。換言すれば、内周噴出部313及び突出部材314は、第1空気筒3の中心軸線を中心として放射状に広がる状態で配置されている。 By forming the inner peripheral ejection portion 313 at the tip end portion of the projecting member 314, a small flame for holding a flame can be formed at the tip end portion of the projecting member 314. A plurality of inner peripheral ejection portions 313 and protruding members 314 are arranged side by side in the circumferential direction C around the central axis of the first air cylinder 3. In other words, the inner peripheral ejection portion 313 and the projecting member 314 are arranged so as to spread radially around the central axis of the first air cylinder 3.

加熱筒部32は、第1空気筒3の軸方向Lの先端側L1に位置する部分として形成されている。加熱筒部32の先端部は、第1空気筒3の先端開口部35として開口している。第1燃料筒21から上方へ噴出される第1燃料F1と、外周噴出部312及び内周噴出部313から上方へ噴出される第1燃焼用空気A1とは、加熱筒部32内において燃焼する。なお、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが混ざった混合気Gへの着火は、スパーク、保炎用のパイロット火炎等の種々の方法によって行うことができる。 The heating cylinder portion 32 is formed as a portion located on the tip end side L1 in the axial direction L of the first air cylinder 3. The tip of the heating cylinder 32 is opened as the tip opening 35 of the first air cylinder 3. The first fuel F1 ejected upward from the first fuel cylinder 21 and the first combustion air A1 ejected upward from the outer peripheral ejection portion 312 and the inner peripheral ejection portion 313 burn in the heating cylinder portion 32. .. The mixture G in which the first fuel F1 and the first combustion air A1 are mixed can be ignited by various methods such as sparking and a pilot flame for flame holding.

第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが燃焼するときには、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1との燃焼による第1火炎H1によって、第2燃料筒22から上方へ噴出される第2燃料F2が加熱される。第2燃料F2は、第1火炎H1の中心部を通過するようにして上方へ噴出される。 When the first fuel F1 and the first combustion air A1 burn, the first flame H1 due to the combustion of the first fuel F1 and the first combustion air A1 ejects upward from the second fuel cylinder 22. 2 Fuel F2 is heated. The second fuel F2 is ejected upward so as to pass through the central portion of the first flame H1.

図2及び図4に示すように、第2空気筒4は、第1空気筒3の加熱筒部32の外周側に配置された環状筒体として形成されている。第2空気筒4の内周側であって加熱筒部32の外周部には、第2空気筒4内に供給される第2燃焼用空気A2を加熱筒部32内へ噴出させるための噴出孔(スリット)41Aが複数形成されている。第2空気筒4の軸方向Lの先端側L1の端部には、第2空気筒4内に供給される第2燃焼用空気A2を軸方向Lの先端側L1へ噴出させるための噴出孔(スリット)41Bが複数形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the second air cylinder 4 is formed as an annular cylinder arranged on the outer peripheral side of the heating cylinder portion 32 of the first air cylinder 3. On the inner peripheral side of the second air cylinder 4 and on the outer peripheral portion of the heating cylinder portion 32, a second combustion air A2 supplied into the second air cylinder 4 is ejected into the heating cylinder portion 32. A plurality of holes (slits) 41A are formed. At the end of the tip side L1 of the second air cylinder 4 in the axial direction L, a ejection hole for ejecting the second combustion air A2 supplied into the second air cylinder 4 to the tip side L1 in the axial direction L. A plurality of (slits) 41B are formed.

第2燃焼用空気A2を加熱筒部32内へ噴出させることにより、加熱筒部32への煤等の炭素由来成分の付着を抑制することができる。噴出孔41A,41Bは、加熱筒部32の周方向Cの複数箇所において形成されている。噴出孔41Aは、第2空気筒4の軸方向Lに沿った、軸方向Lに長い形状に形成することができる。第2燃焼用空気A2は、各噴出孔41A,41Bによって第2空気筒4から加熱筒部32の内周側及び先端側L1へ噴出される。 By ejecting the second combustion air A2 into the heating cylinder portion 32, it is possible to suppress the adhesion of carbon-derived components such as soot to the heating cylinder portion 32. The ejection holes 41A and 41B are formed at a plurality of locations in the circumferential direction C of the heating cylinder portion 32. The ejection hole 41A can be formed into a long shape in the axial direction L along the axial direction L of the second air cylinder 4. The second combustion air A2 is ejected from the second air cylinder 4 to the inner peripheral side and the tip side L1 of the heating cylinder portion 32 by the ejection holes 41A and 41B, respectively.

図4に示すように、第2空気筒4は、第2空気筒4の周方向Cに沿って第2空気筒4内に流入する第2燃焼用空気A2によって第2燃焼用空気A2の旋回流を形成するよう構成されている。第1空気筒3の加熱筒部32の外周と第2空気筒4の内周との間には、第2燃焼用空気A2の旋回流が通過する円環状の空間411が形成されている。 As shown in FIG. 4, in the second air cylinder 4, the second combustion air A2 is swirled by the second combustion air A2 flowing into the second air cylinder 4 along the circumferential direction C of the second air cylinder 4. It is configured to form a stream. An annular space 411 through which the swirling flow of the second combustion air A2 passes is formed between the outer circumference of the heating cylinder portion 32 of the first air cylinder 3 and the inner circumference of the second air cylinder 4.

第2空気筒4の外周部には、第2空気筒4内へ第2燃焼用空気A2が流入するための第2燃焼用空気A2の入口部42が設けられている。第2燃焼用空気A2の入口部42は、第2空気筒4の外周部における周方向Cの1箇所又は複数箇所に設けることができる。第2燃焼用空気A2の入口部42を構成する配管421は、第2空気筒4の周方向Cに沿って配置されている。また、第2燃焼用空気A2の入口部42は、第2燃焼用空気A2を旋回させながら上方へ移動させるために、第2空気筒4の基端部(下端部)の近傍に配置されている。 An inlet portion 42 of the second combustion air A2 for allowing the second combustion air A2 to flow into the second air cylinder 4 is provided on the outer peripheral portion of the second air cylinder 4. The inlet portion 42 of the second combustion air A2 can be provided at one or a plurality of locations in the circumferential direction C on the outer peripheral portion of the second air cylinder 4. The pipe 421 constituting the inlet portion 42 of the second combustion air A2 is arranged along the circumferential direction C of the second air cylinder 4. Further, the inlet portion 42 of the second combustion air A2 is arranged in the vicinity of the base end portion (lower end portion) of the second air cylinder 4 in order to move the second combustion air A2 upward while swirling. There is.

また、図5及び図6に示すように、第2空気筒4内には、第2空気筒4の周方向Cの複数箇所に、第2燃焼用空気A2の旋回流を形成するための旋回翼43を配置することができる。旋回翼43は、流体が衝突する板状部材によって構成され、衝突する流体の流れを規制するためのものである。旋回翼43は、加熱筒部32の周りに並ぶ状態で配置される。換言すれば、旋回翼43は、第2空気筒4内の周方向Cに複数並ぶ状態で配置される。第2空気筒4内に旋回翼43を配置する場合には、第2空気筒4内における第2燃焼用空気A2を更に容易に旋回させることができる。 Further, as shown in FIGS. 5 and 6, in the second air cylinder 4, a swirl for forming a swirling flow of the second combustion air A2 at a plurality of locations in the circumferential direction C of the second air cylinder 4 is formed. Wings 43 can be placed. The swivel blade 43 is composed of a plate-shaped member with which the fluid collides, and is for regulating the flow of the colliding fluid. The swivel blades 43 are arranged so as to line up around the heating cylinder portion 32. In other words, the swivel blades 43 are arranged in a state of being arranged in a plurality of circumferential directions C in the second air cylinder 4. When the swivel blade 43 is arranged in the second air cylinder 4, the second combustion air A2 in the second air cylinder 4 can be swirled more easily.

第2空気筒4には、第2燃焼用空気A2を軸方向Lの先端側L1へ噴出させるための噴出孔41Bのみを複数形成することができる。また、第2空気筒4には、第2燃焼用空気A2を加熱筒部32の内周側へ噴出させるための噴出孔41Aのみを複数形成することもできる。 In the second air cylinder 4, only a plurality of ejection holes 41B for ejecting the second combustion air A2 to the tip side L1 in the axial direction L can be formed. Further, the second air cylinder 4 may be formed with only a plurality of ejection holes 41A for ejecting the second combustion air A2 toward the inner peripheral side of the heating cylinder portion 32.

図2に示すように、第1燃焼用空気A1の入口部34から第1空気筒3の噴出筒部31内に第1燃焼用空気A1が流入するときには、第1燃料筒21の周りを旋回しながら上昇する第1燃焼用空気A1の旋回流が形成される。そして、第1燃焼用空気A1は、噴出筒部31の外周噴出部312から加熱筒部32内へ噴出されるとともに、噴出筒部31の内周噴出部313から加熱筒部32内へ噴出される。 As shown in FIG. 2, when the first combustion air A1 flows into the ejection cylinder portion 31 of the first air cylinder 3 from the inlet portion 34 of the first combustion air A1, it swirls around the first fuel cylinder 21. A swirling flow of the first combustion air A1 that rises while being formed is formed. Then, the first combustion air A1 is ejected from the outer peripheral ejection portion 312 of the ejection cylinder portion 31 into the heating cylinder portion 32, and is also ejected from the inner peripheral ejection portion 313 of the ejection cylinder portion 31 into the heating cylinder portion 32. To.

また、第1燃料筒21内を上昇する第1燃料F1は、第1燃料筒21の先端開口部211から加熱筒部32内へ噴出される。また、第2燃料筒22内を上昇する第2燃料F2は、第2燃料筒22の先端開口部221から加熱筒部32内へ噴出される。そして、加熱筒部32内へ噴出された第1燃料F1は、加熱筒部32内へ噴出された第1燃焼用空気A1と混合されて燃焼し、第1火炎H1を形成する。また、第2燃料筒22内を上昇する第2燃料F2は、加熱筒部32において第1火炎H1によって加熱される。 Further, the first fuel F1 rising in the first fuel cylinder 21 is ejected from the tip opening 211 of the first fuel cylinder 21 into the heating cylinder portion 32. Further, the second fuel F2 rising in the second fuel cylinder 22 is ejected from the tip opening 221 of the second fuel cylinder 22 into the heating cylinder portion 32. Then, the first fuel F1 ejected into the heating cylinder portion 32 is mixed with the first combustion air A1 ejected into the heating cylinder portion 32 and burned to form the first flame H1. Further, the second fuel F2 rising in the second fuel cylinder 22 is heated by the first flame H1 in the heating cylinder portion 32.

また、加熱筒部32内を通過する第2燃料F2は、第1火炎H1によって加熱されるとともに、第2空気筒4から加熱筒部32内に噴出される第2燃焼用空気A2と燃焼する。そして、第2燃料F2と第2燃焼用空気A2との燃焼により、第1火炎H1に重なるように第2火炎H2が形成される。 Further, the second fuel F2 passing through the heating cylinder portion 32 is heated by the first flame H1 and burns with the second combustion air A2 ejected from the second air cylinder 4 into the heating cylinder portion 32. .. Then, the second flame H2 is formed so as to overlap the first flame H1 by the combustion of the second fuel F2 and the second combustion air A2.

(作用効果)
本形態のバーナ1においては、1段目燃焼部11及び2段目燃焼部12の2段階に燃焼を行うことにより、第2燃料F2中に炭素由来成分及び未燃成分を生成し、その後、第2燃料F2を完全燃焼させる。炭素由来成分には、煤等があり、未燃成分には、メタン等の炭化水素、水素、一酸化炭素等がある。そして、2段目燃焼部12において、第2燃料F2における炭素由来成分及び未燃成分を完全燃焼させた第2火炎H2を形成することにより、第2火炎H2から大きな放射熱を発生させることができる。これにより、バーナ1によって加熱対象物を加熱する際の放射伝熱量をより高くすることができる。
(Action effect)
In the burner 1 of the present embodiment, carbon-derived components and unburned components are generated in the second fuel F2 by performing combustion in two stages of the first-stage combustion unit 11 and the second-stage combustion unit 12, and then, The second fuel F2 is completely burned. Carbon-derived components include soot and the like, and unburned components include hydrocarbons such as methane, hydrogen, carbon monoxide and the like. Then, in the second stage combustion unit 12, a large radiant heat can be generated from the second flame H2 by forming the second flame H2 in which the carbon-derived component and the unburned component in the second fuel F2 are completely burned. can. As a result, the amount of radiant heat transfer when the object to be heated is heated by the burner 1 can be further increased.

特に、1段目燃焼部11においては、第1燃焼用空気A1と燃焼して第1火炎H1を形成する第1燃料F1と、第1火炎H1によって加熱される第2燃料F2とが用いられる。そして、第1燃料F1とは別に第2燃料F2を用いることにより、炭素由来成分及び未燃成分を効果的に生成することができる。なお、第1燃焼用空気A1との燃焼に第1燃料F1のすべてが用いられてもよく、第1燃焼用空気A1との燃焼に第1燃料F1のすべてと第2燃料F2の一部とが用いられてもよい。また、第1燃焼用空気A1との燃焼に第1燃料F1の一部が用いられてもよい。 In particular, in the first-stage combustion unit 11, a first fuel F1 that burns with the first combustion air A1 to form a first flame H1 and a second fuel F2 heated by the first flame H1 are used. .. Then, by using the second fuel F2 separately from the first fuel F1, carbon-derived components and unburned components can be effectively produced. In addition, all of the first fuel F1 may be used for combustion with the first combustion air A1, and all of the first fuel F1 and a part of the second fuel F2 are used for combustion with the first combustion air A1. May be used. Further, a part of the first fuel F1 may be used for combustion with the first combustion air A1.

また、第1燃料F1に比べて第2燃料F2を多くし、かつ第1燃焼用空気A1に比べて第2燃焼用空気A2を多くすることにより、炭素由来成分及び未燃成分を適切に生成し、炭素由来成分及び未燃成分を適切に完全燃焼させることができる。 Further, by increasing the amount of the second fuel F2 as compared with the first fuel F1 and increasing the amount of the second combustion air A2 as compared with the first combustion air A1, carbon-derived components and unburned components are appropriately generated. However, carbon-derived components and unburned components can be properly and completely burned.

また、本形態においては、第1燃料F1は、内周噴出部313から噴出される第1燃焼用空気A1と混合されて燃焼する。また、外周噴出部312から噴出される第1燃焼用空気A1は、第1空気筒3の内周面に沿って上昇する。そして、第1燃料F1は、外周噴出部312から噴出される第1燃焼用空気A1とも混合されて燃焼する。外周噴出部312から噴出される第1燃焼用空気A1によって、第1燃料F1に含まれる炭素由来成分としての煤等が第1空気筒3の内周面に付着することを防止することができる。 Further, in the present embodiment, the first fuel F1 is mixed with the first combustion air A1 ejected from the inner peripheral ejection portion 313 and burned. Further, the first combustion air A1 ejected from the outer peripheral ejection portion 312 rises along the inner peripheral surface of the first air cylinder 3. Then, the first fuel F1 is also mixed with the first combustion air A1 ejected from the outer peripheral ejection portion 312 and burned. The first combustion air A1 ejected from the outer peripheral ejection portion 312 can prevent soot or the like as a carbon-derived component contained in the first fuel F1 from adhering to the inner peripheral surface of the first air cylinder 3. ..

それ故、本形態のバーナ1によれば、炭素由来成分及び未燃成分を適切に生成し、この炭素由来成分及び未燃成分を完全燃焼させることにより、加熱対象物を加熱する際の放射伝熱量をより高くすることができる。 Therefore, according to the burner 1 of the present embodiment, the carbon-derived component and the unburned component are appropriately generated, and the carbon-derived component and the unburned component are completely combusted, thereby transmitting radiation when heating the object to be heated. The amount of heat can be increased.

<実施形態2>
本形態は、特に、1段目燃焼部11の構成が実施形態1に示した構成と異なる場合について示す。
本形態の1段目燃焼部11は、図7及び図8に示すように、混合気筒5及び燃料筒6を有する。混合気筒5は、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが混合された混合気Gが通過して噴出され、混合気Gによって第1火炎H1を形成するよう構成されている。燃料筒6は、混合気筒5の外周側において第2燃料F2が通過する通過筒部61と、通過筒部61から通過筒部61の軸方向Lの先端側L1に延長して形成され、第1火炎H1によって第2燃料F2を加熱するための加熱筒部62とを有する。
<Embodiment 2>
This embodiment particularly shows a case where the configuration of the first-stage combustion unit 11 is different from the configuration shown in the first embodiment.
As shown in FIGS. 7 and 8, the first-stage combustion unit 11 of the present embodiment has a mixing cylinder 5 and a fuel cylinder 6. The mixing cylinder 5 is configured such that the air-fuel mixture G in which the first fuel F1 and the first combustion air A1 are mixed passes through and is ejected to form the first flame H1 by the air-fuel mixture G. The fuel cylinder 6 is formed on the outer peripheral side of the mixing cylinder 5 so as to extend from the passing cylinder portion 61 to the passing cylinder portion 61 through which the second fuel F2 passes and the tip side L1 of the passing cylinder portion 61 in the axial direction L. It has a heating cylinder portion 62 for heating the second fuel F2 by one flame H1.

図8及び図9に示すように、混合気筒5は、混合気筒5の周方向Cに沿って混合気筒5内に流入する混合気Gによって混合気Gの旋回流を形成するよう構成されている。混合気筒5の中心部(中心軸線の位置)には、スタビライザー(軸部)53が中心軸線に沿って配置されている。スタビライザー53は、混合気筒5内の混合気Gの旋回流の中心部における流れの変動を少なくして、第1火炎H1及び第2火炎H2を安定的に保持するためのものである。混合気筒5の基端部近傍には、混合気Gの入口部54が接続されている。混合気Gの入口部54は、混合気筒5の外周部における周方向Cの1箇所又は複数箇所に設けることができる。混合気Gの入口部54を構成する配管541は、混合気筒5の周方向Cに沿って配置されている。混合気筒5の先端部には、混合気Gの旋回流を噴出させる、開口部としての先端噴出部51が形成されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the mixing cylinder 5 is configured to form a swirling flow of the air-fuel mixture G by the air-fuel mixture G flowing into the mixing cylinder 5 along the circumferential direction C of the mixing cylinder 5. .. A stabilizer (shaft portion) 53 is arranged along the central axis at the center of the mixing cylinder 5 (position of the center axis). The stabilizer 53 is for reducing the fluctuation of the flow in the central portion of the swirling flow of the air-fuel mixture G in the mixing cylinder 5, and stably holding the first flame H1 and the second flame H2. An inlet portion 54 of the air-fuel mixture G is connected to the vicinity of the base end portion of the mixing cylinder 5. The inlet portion 54 of the air-fuel mixture G may be provided at one or a plurality of locations in the circumferential direction C on the outer peripheral portion of the mixing cylinder 5. The pipe 541 constituting the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G is arranged along the circumferential direction C of the mixing cylinder 5. At the tip of the mixing cylinder 5, a tip ejection portion 51 as an opening is formed to eject a swirling flow of the air-fuel mixture G.

混合気筒5の先端側部分には、混合気筒5の軸方向Lの先端側L1に行くに連れて縮径するテーパ部52が形成されている。そして、先端噴出部51は、テーパ部52の先端位置にある開口部に形成されている。 A tapered portion 52 having a diameter reduced toward the tip side L1 in the axial direction L of the mixing cylinder 5 is formed in the tip end side portion of the mixing cylinder 5. The tip ejection portion 51 is formed in an opening at the tip position of the tapered portion 52.

図8及び図9に示すように、燃料筒6の通過筒部61は、混合気筒5の外周側において円環状の空間611を形成している。通過筒部61の基端部近傍には、第2燃料F2の入口部63が接続されている。第2燃料F2の入口部63は、通過筒部61の外周部における周方向Cの1箇所又は複数箇所に設けることができる。第2燃料F2の入口部63を構成する配管631は、通過筒部61の周方向Cに沿って配置されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the passing cylinder portion 61 of the fuel cylinder 6 forms an annular space 611 on the outer peripheral side of the mixing cylinder 5. An inlet portion 63 of the second fuel F2 is connected in the vicinity of the base end portion of the passing cylinder portion 61. The inlet portion 63 of the second fuel F2 can be provided at one or a plurality of locations in the circumferential direction C on the outer peripheral portion of the passing cylinder portion 61. The pipe 631 constituting the inlet portion 63 of the second fuel F2 is arranged along the circumferential direction C of the passing cylinder portion 61.

燃料筒6は、通過筒部61の周方向Cに沿って通過筒部61内に流入する第2燃料F2によって第2燃料F2の旋回流を形成するよう構成されている。燃料筒6の加熱筒部62は、混合気筒5の先端噴出部51よりも軸方向Lの先端側L1に位置する部位として形成されている。加熱筒部62においては、混合気筒5の先端噴出部51から形成される第1火炎H1によって、通過筒部61を通過した第2燃料F2が加熱される。 The fuel cylinder 6 is configured to form a swirling flow of the second fuel F2 by the second fuel F2 flowing into the passing cylinder portion 61 along the circumferential direction C of the passing cylinder portion 61. The heating cylinder portion 62 of the fuel cylinder 6 is formed as a portion located on the tip side L1 in the axial direction L with respect to the tip ejection portion 51 of the mixing cylinder 5. In the heating cylinder portion 62, the second fuel F2 that has passed through the passing cylinder portion 61 is heated by the first flame H1 formed from the tip ejection portion 51 of the mixing cylinder 5.

図8及び図10に示すように、本形態の2段目燃焼部12は、燃料筒6(加熱筒部62)の外周側において第2燃焼用空気A2が通過して噴出される空気筒7を有する。空気筒7は、燃料筒6の外周側に配置された環状筒体として形成されている。空気筒7の内周側であって燃料筒6の外周部には、空気筒7内に供給される第2燃焼用空気A2を燃料筒6内へ噴出させるための噴出孔71が複数形成されている。噴出孔71は、燃料筒6の周方向Cの複数箇所において、第2燃焼用空気A2を噴出させるために形成されている。 As shown in FIGS. 8 and 10, in the second-stage combustion unit 12 of the present embodiment, the air cylinder 7 through which the second combustion air A2 passes and is ejected on the outer peripheral side of the fuel cylinder 6 (heating cylinder unit 62). Has. The empty cylinder 7 is formed as an annular cylinder arranged on the outer peripheral side of the fuel cylinder 6. A plurality of ejection holes 71 for ejecting the second combustion air A2 supplied into the air cylinder 7 into the fuel cylinder 6 are formed on the inner peripheral side of the empty cylinder 7 and the outer peripheral portion of the fuel cylinder 6. ing. The ejection holes 71 are formed to eject the second combustion air A2 at a plurality of locations in the circumferential direction C of the fuel cylinder 6.

本形態の空気筒7内には、第2燃焼用空気A2の噴出方向を案内する複数のフィン73が配置されている。フィン73は、第2燃焼用空気A2が、外周側から内周側へ流れるとともに軸方向Lの先端側L1へ傾斜して流れるよう構成されている。フィン73は、空気筒7内の軸方向L及び周方向Cに並ぶ状態で複数配置されている。そして、第2燃焼用空気A2は、空気筒7から燃料筒6内の先端側へ傾斜して噴出される。 In the air cylinder 7 of this embodiment, a plurality of fins 73 that guide the ejection direction of the second combustion air A2 are arranged. The fin 73 is configured such that the second combustion air A2 flows from the outer peripheral side to the inner peripheral side and is inclined toward the tip side L1 in the axial direction L. A plurality of fins 73 are arranged in the air cylinder 7 in a state of being lined up in the axial direction L and the circumferential direction C. Then, the second combustion air A2 is inclined and ejected from the air cylinder 7 toward the tip end side in the fuel cylinder 6.

図9に示すように、混合気筒5に接続された、混合気Gの入口部54を構成する配管541は、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とを混合させるための混合器55に接続されている。混合器55には、第1燃料F1が供給される配管56と第1燃焼用空気A1が供給される配管57とが接続されている。そして、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが混合器55において混合され、混合器55から配管541を経由して混合気筒5内へ混合気Gが供給される。 As shown in FIG. 9, the pipe 541 connected to the mixing cylinder 5 and constituting the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G is connected to the mixer 55 for mixing the first fuel F1 and the first combustion air A1. It is connected. A pipe 56 to which the first fuel F1 is supplied and a pipe 57 to which the first combustion air A1 is supplied are connected to the mixer 55. Then, the first fuel F1 and the first combustion air A1 are mixed in the mixer 55, and the air-fuel mixture G is supplied from the mixer 55 into the mixing cylinder 5 via the pipe 541.

本形態においては、混合気筒5における第1燃料F1と第1燃焼用空気A1との混合比率(空燃比)を適切に調整することにより、第1火炎H1及び第2火炎H2の形成状態を調整することができ、第2燃料F2における煤等の炭素由来成分の生成量を調整することができる。 In this embodiment, the formation state of the first flame H1 and the second flame H2 is adjusted by appropriately adjusting the mixing ratio (air-fuel ratio) of the first fuel F1 and the first combustion air A1 in the mixing cylinder 5. The amount of carbon-derived components such as soot produced in the second fuel F2 can be adjusted.

図8に示すように、混合気Gの入口部54から混合気筒5内に混合気Gが流入するときには、混合気筒5内のスタビライザー53の周りを旋回しながら上昇する混合気Gの旋回流が形成される。そして、混合気Gが、混合気筒5の先端噴出部51から噴出される際に燃焼して、第1火炎H1が形成される。また、第1火炎H1の下方(基端側)の位置には、混合気Gが燃焼する範囲の周囲において、三日月状の第3火炎H3が形成される。 As shown in FIG. 8, when the air-fuel mixture G flows into the mixing cylinder 5 from the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G, a swirling flow of the air-fuel mixture G that rises while swirling around the stabilizer 53 in the mixing cylinder 5 flows. It is formed. Then, when the air-fuel mixture G is ejected from the tip ejection portion 51 of the mixing cylinder 5, it burns to form the first flame H1. Further, at a position below (base end side) of the first flame H1, a crescent-shaped third flame H3 is formed around the range where the air-fuel mixture G burns.

そして、第2燃料F2の入口部63から燃料筒6内に第2燃料F2が流入するときには、燃料筒6内の混合気筒5の周りを旋回しながら上昇する第2燃料F2の旋回流が形成される。加熱筒部62内を通過する第2燃料F2は、空気筒7から加熱筒部62内に噴出される第2燃焼用空気A2と燃焼する。そして、第2燃料F2と第2燃焼用空気A2との燃焼により、第1火炎H1に重なるように第2火炎H2が形成される。燃料筒6を通過する第2燃料F2は、加熱筒部62において第1火炎H1及び第2火炎H2によって加熱される。 Then, when the second fuel F2 flows into the fuel cylinder 6 from the inlet portion 63 of the second fuel F2, a swirling flow of the second fuel F2 that rises while swirling around the mixing cylinder 5 in the fuel cylinder 6 is formed. Will be done. The second fuel F2 passing through the heating cylinder portion 62 burns with the second combustion air A2 ejected from the air cylinder 7 into the heating cylinder portion 62. Then, the second flame H2 is formed so as to overlap the first flame H1 by the combustion of the second fuel F2 and the second combustion air A2. The second fuel F2 passing through the fuel cylinder 6 is heated by the first flame H1 and the second flame H2 in the heating cylinder portion 62.

本形態においては、混合気Gを用いて1段目の燃焼を行って第1火炎H1を形成し、第1火炎H1及び第2火炎H2によって、第1火炎H1及び第2火炎H2の周囲を通過する第2燃料F2を加熱する。混合気Gを用いることにより、第1火炎H1及び第2火炎H2の形成状態を容易に調整することができる。 In this embodiment, the first flame H1 is formed by performing the first stage combustion using the air-fuel mixture G, and the first flame H1 and the second flame H2 are used to surround the first flame H1 and the second flame H2. The second fuel F2 passing through is heated. By using the air-fuel mixture G, the formation states of the first flame H1 and the second flame H2 can be easily adjusted.

また、図11に示すように、混合気筒5へは、入口部54から第1燃料F1と第1燃焼用空気A1との混合気Gを流入させる代わりに、別々の入口部54から第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とを流入させることもできる。この場合には、混合気筒5内において、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが旋回するときに混合されて混合気Gとなり、この混合気Gが混合気筒5の先端噴出部51から噴出されて第1火炎H1及び第2火炎H2が形成される。 Further, as shown in FIG. 11, instead of allowing the air-fuel mixture G of the first fuel F1 and the first combustion air A1 to flow into the mixing cylinder 5 from the inlet portion 54, the first fuel is supplied from the separate inlet portions 54. F1 and the first combustion air A1 can also flow in. In this case, in the mixing cylinder 5, when the first fuel F1 and the first combustion air A1 turn, they are mixed to form an air-fuel mixture G, and this air-fuel mixture G is discharged from the tip ejection portion 51 of the mixing cylinder 5. It is ejected to form the first flame H1 and the second flame H2.

また、図12に示すように、混合気筒5の中心部には、スタビライザー53の代わりに、冷却用の燃焼用空気を通過させる冷却機能付きスタビライザー(冷却空気筒)58を配置することもできる。冷却機能付きスタビライザー58は、混合気筒5内の混合気Gの旋回流の中心部における流れの変動を少なくして、第1火炎H1及び第2火炎H2を安定的に保持するとともに、自らの冷却を可能にしたものである。この場合には、バーナ1において、第1燃料F1、第2燃料F2、第1燃焼用空気A1及び第2燃焼用空気A2が噴出されるときには、冷却機能付きスタビライザー58の先端部から第3燃焼用空気A3を噴出させる。第3燃焼用空気A3は、大気としてのフレッシュエアとすることができる。冷却機能付きスタビライザー58を用いる場合には、冷却機能付きスタビライザー58内を通過する第3燃焼用空気A3によって、混合気筒5及び冷却機能付きスタビライザー58を適度に冷却し、混合気筒5及び冷却機能付きスタビライザー58の劣化、高温腐食等を緩和することができる。 Further, as shown in FIG. 12, instead of the stabilizer 53, a stabilizer (cooling air cylinder) 58 with a cooling function for passing combustion air for cooling may be arranged at the center of the mixing cylinder 5. The stabilizer 58 with a cooling function reduces fluctuations in the flow of the air-fuel mixture G in the mixing cylinder 5 at the center of the swirling flow, stably holds the first flame H1 and the second flame H2, and cools itself. Is made possible. In this case, when the first fuel F1, the second fuel F2, the first combustion air A1 and the second combustion air A2 are ejected from the burner 1, the third combustion is performed from the tip of the stabilizer 58 with a cooling function. Blow out air A3. The third combustion air A3 can be fresh air as the atmosphere. When the stabilizer 58 with a cooling function is used, the mixing cylinder 5 and the stabilizer 58 with a cooling function are appropriately cooled by the third combustion air A3 passing through the stabilizer 58 with a cooling function, and the mixing cylinder 5 and the stabilizer 58 with a cooling function are provided. Deterioration of the stabilizer 58, high temperature corrosion and the like can be alleviated.

また、空気筒7における噴出孔71、第2燃焼用空気A2の入口部72等の構成は、実施形態1に示した第2空気筒4の噴出孔41、第2燃焼用空気A2の入口部42の構成と同様にすることもできる。また、フィン73の代わりに、実施形態1に示した旋回翼43を用いてもよい。 Further, the configuration of the ejection hole 71 and the inlet portion 72 of the second combustion air A2 in the air cylinder 7 is such that the ejection hole 41 of the second air cylinder 4 and the inlet portion of the second combustion air A2 shown in the first embodiment are configured. It is also possible to make the same configuration as 42. Further, instead of the fin 73, the swivel blade 43 shown in the first embodiment may be used.

本形態においても、第2燃料F2中に炭素由来成分及び未燃成分を適切に発生させるために、バーナ1への第2燃料F2の供給量(流量)は、バーナ1への第1燃料F1の供給量(流量)よりも多くすることができる。バーナ1への第2燃焼用空気A2の供給量(流量)は、バーナ1への第1燃焼用空気A1の供給量(流量)よりも多くすることができる。 Also in this embodiment, in order to appropriately generate carbon-derived components and unburned components in the second fuel F2, the supply amount (flow rate) of the second fuel F2 to the burner 1 is the first fuel F1 to the burner 1. It can be larger than the supply amount (flow rate) of. The supply amount (flow rate) of the second combustion air A2 to the burner 1 can be larger than the supply amount (flow rate) of the first combustion air A1 to the burner 1.

本形態のバーナ1における、その他の構成、作用効果等については、実施形態1と同様である。また、本形態においても、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態1と同様である。 Other configurations, actions and effects, etc. of the burner 1 of the present embodiment are the same as those of the first embodiment. Further, also in this embodiment, the components indicated by the same reference numerals as those shown in the first embodiment are the same as those in the first embodiment.

<実施形態3>
本形態も、特に、1段目燃焼部11の構成が実施形態1に示した構成と異なる場合について示す。
本形態の1段目燃焼部11は、図13及び図14に示すように、混合気筒5X及び燃料筒6Xを有する。本形態の混合気筒5Xと燃料筒6Xとの配置関係は、実施形態2に示した混合気筒5と燃料筒6との配置関係と逆になっている。本形態の混合気筒5Xは、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが混合された混合気Gが軸方向Lへ通過して内周側へ噴出され、混合気Gによって第1火炎H1を形成するよう構成されている。本形態の燃料筒6Xは、混合気筒5Xの内周側において第2燃料F2が通過する通過筒部61Xと、通過筒部61Xから通過筒部61Xの軸方向Lの先端側L1に延長して形成され、第1火炎H1によって第2燃料F2を加熱するための加熱筒部62Xとを有する。
<Embodiment 3>
This embodiment also shows a case where the configuration of the first-stage combustion unit 11 is different from the configuration shown in the first embodiment.
As shown in FIGS. 13 and 14, the first-stage combustion unit 11 of the present embodiment has a mixing cylinder 5X and a fuel cylinder 6X. The arrangement relationship between the mixing cylinder 5X and the fuel cylinder 6X of the present embodiment is opposite to the arrangement relationship between the mixing cylinder 5 and the fuel cylinder 6 shown in the second embodiment. In the mixing cylinder 5X of the present embodiment, the air-fuel mixture G in which the first fuel F1 and the first combustion air A1 are mixed passes in the axial direction L and is ejected to the inner peripheral side, and the air-fuel mixture G causes the first flame H1. Is configured to form. The fuel cylinder 6X of the present embodiment extends from the passing cylinder portion 61X through which the second fuel F2 passes on the inner peripheral side of the mixing cylinder 5X to the tip side L1 in the axial direction L of the passing cylinder portion 61X. It is formed and has a heating cylinder portion 62X for heating the second fuel F2 by the first flame H1.

混合気筒5Xの内周側であって燃料筒6Xの周方向Cの複数箇所には、混合気Gを噴出させるための、燃料筒6Xの軸方向Lに延びる噴出孔(スリット)51Xが複数形成されている。混合気筒5X内の混合気Gは、複数の噴出孔51Xから、混合気筒5Xの内周側に位置する燃料筒6X内へ噴出される。そして、複数の噴出孔51Xから燃料筒6X内に噴出された混合気Gが燃焼して、第1火炎H1が形成される。 A plurality of ejection holes (slits) 51X extending in the axial direction L of the fuel cylinder 6X for ejecting the air-fuel mixture G are formed at a plurality of locations on the inner peripheral side of the mixing cylinder 5X in the circumferential direction C of the fuel cylinder 6X. Has been done. The air-fuel mixture G in the mixing cylinder 5X is ejected from the plurality of ejection holes 51X into the fuel cylinder 6X located on the inner peripheral side of the mixing cylinder 5X. Then, the air-fuel mixture G ejected from the plurality of ejection holes 51X into the fuel cylinder 6X is burned to form the first flame H1.

図15に示すように、混合気筒5Xの内周面と燃料筒6Xの外周面との間には、混合気Gの旋回流が通過する円環状の空間511が形成されている。混合気筒5Xには、混合気Gの入口部54が設けられている。また、混合気Gの入口部54を構成する配管541は、第1燃料F1と第1燃焼用空気A1とが混合される混合器55に接続されている。混合気Gの入口部54及び混合器55の構成は、実施形態1と同様にすることができる。そして、混合気筒5X内においては、混合気Gの旋回流が形成される。 As shown in FIG. 15, an annular space 511 through which the swirling flow of the air-fuel mixture G passes is formed between the inner peripheral surface of the mixing cylinder 5X and the outer peripheral surface of the fuel cylinder 6X. The mixing cylinder 5X is provided with an inlet portion 54 of the air-fuel mixture G. Further, the pipe 541 constituting the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G is connected to the mixer 55 in which the first fuel F1 and the first combustion air A1 are mixed. The configuration of the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G and the mixer 55 can be the same as that of the first embodiment. Then, a swirling flow of the air-fuel mixture G is formed in the mixing cylinder 5X.

なお、混合気筒5X内には、混合気筒5Xの周方向Cの複数箇所に、燃料筒6X内に噴出される混合気Gの旋回流を形成するための旋回翼を配置することができる。この場合には、混合気Gの旋回流によって第1火炎H1を形成することができる。 In the mixing cylinder 5X, swivel blades for forming a swirling flow of the air-fuel mixture G ejected into the fuel cylinder 6X can be arranged at a plurality of locations C in the circumferential direction of the mixing cylinder 5X. In this case, the first flame H1 can be formed by the swirling flow of the air-fuel mixture G.

図14に示すように、燃料筒6Xの基端部には、第2燃料F2が供給される配管63Xが接続されている。第2燃料F2は、配管63Xから噴出されて燃料筒6X内を上昇する。第2燃料F2は、混合気筒5Xの内周側において、混合気筒5Xから噴出される混合気Gの内周側を通過する。 As shown in FIG. 14, a pipe 63X to which the second fuel F2 is supplied is connected to the base end portion of the fuel cylinder 6X. The second fuel F2 is ejected from the pipe 63X and rises in the fuel cylinder 6X. The second fuel F2 passes through the inner peripheral side of the air-fuel mixture G ejected from the mixed cylinder 5X on the inner peripheral side of the mixed cylinder 5X.

図16に示すように、本形態の2段目燃焼部12は、燃料筒6X(加熱筒部62X)の外周側において第2燃焼用空気A2が通過して噴出される空気筒7を有する。空気筒7には、第2燃焼用空気A2の噴出孔71、第2燃焼用空気A2の入口部72が形成されている。空気筒7の構成は、実施形態2に示した空気筒7の構成と同様にすることができる。また、空気筒7の構成は、実施形態1に示した第2空気筒4の構成と同様にすることもできる。 As shown in FIG. 16, the second-stage combustion unit 12 of the present embodiment has an air cylinder 7 through which the second combustion air A2 passes and is ejected on the outer peripheral side of the fuel cylinder 6X (heating cylinder portion 62X). The empty cylinder 7 is formed with an ejection hole 71 for the second combustion air A2 and an inlet portion 72 for the second combustion air A2. The configuration of the empty cylinder 7 can be the same as the configuration of the air cylinder 7 shown in the second embodiment. Further, the configuration of the air cylinder 7 may be the same as the configuration of the second air cylinder 4 shown in the first embodiment.

図14に示すように、混合気Gの入口部54から混合気筒5X内に混合気Gが流入するときには、混合気筒5X内においては、燃料筒6Xの周りを旋回しながら上昇する混合気Gの旋回流が形成される。そして、混合気Gが、混合気筒5Xの噴出孔51Xから内周側へ噴出される際に燃焼して、第1火炎H1が形成される。また、第2燃料F2の配管63Xから燃料筒6X内に流入する第2燃料F2は、燃料筒6X内を上昇する。そして、燃料筒6X(加熱筒部62X)内を通過する第2燃料F2は、第1火炎H1によって加熱される。 As shown in FIG. 14, when the air-fuel mixture G flows into the mixed air-fuel mixture G from the inlet portion 54 of the air-fuel mixture G, the air-fuel mixture G rises while swirling around the fuel cylinder 6X in the mixed cylinder 5X. A swirling flow is formed. Then, when the air-fuel mixture G is ejected from the ejection hole 51X of the mixing cylinder 5X to the inner peripheral side, it burns to form the first flame H1. Further, the second fuel F2 flowing into the fuel cylinder 6X from the pipe 63X of the second fuel F2 rises in the fuel cylinder 6X. Then, the second fuel F2 passing through the fuel cylinder 6X (heating cylinder portion 62X) is heated by the first flame H1.

燃料筒6X内を通過する第2燃料F2は、第1火炎H1によって加熱されるとともに、空気筒7から燃料筒6X内に噴出される第2燃焼用空気A2と燃焼する。そして、第2燃料F2と第2燃焼用空気A2との燃焼により、第1火炎H1に重なるように第2火炎H2が形成される。 The second fuel F2 passing through the fuel cylinder 6X is heated by the first flame H1 and burns with the second combustion air A2 ejected from the air cylinder 7 into the fuel cylinder 6X. Then, the second flame H2 is formed so as to overlap the first flame H1 by the combustion of the second fuel F2 and the second combustion air A2.

本形態においても、バーナ1への第1燃料F1の供給量(流量)と第2燃料F2の供給量(流量)との比は、実施形態2と同様にすることができる。また、バーナ1への第1燃焼用空気A1の供給量(流量)と第2燃焼用空気A2の供給量(流量)との比も、実施形態2と同様にすることができる。 Also in this embodiment, the ratio of the supply amount (flow rate) of the first fuel F1 to the burner 1 and the supply amount (flow rate) of the second fuel F2 can be the same as in the second embodiment. Further, the ratio of the supply amount (flow rate) of the first combustion air A1 to the burner 1 and the supply amount (flow rate) of the second combustion air A2 can be the same as in the second embodiment.

本形態のバーナ1における、その他の構成、作用効果等については、実施形態1,2と同様である。また、本形態においても、実施形態1,2に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態1,2と同様である。 The other configurations, actions, effects, and the like of the burner 1 of the present embodiment are the same as those of the first and second embodiments. Further, also in this embodiment, the components indicated by the same reference numerals as those shown in the first and second embodiments are the same as those in the first and second embodiments.

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。 The present invention is not limited to each embodiment, and further different embodiments can be configured without departing from the gist thereof. In addition, the present invention includes various modifications, modifications within a uniform range, and the like.

1 バーナ
11 1段目燃焼部
12 2段目燃焼部
21 第1燃料筒
22 第2燃料筒
3 第1空気筒
31 噴出筒部
312 外周噴出部
313 内周噴出部
32 加熱筒部
4 第2空気筒
5,5X 混合気筒
51 先端噴出部
6,6X 燃料筒
61,61X 通過筒部
62,62X 加熱筒部
7 空気筒
F1 第1燃料
F2 第2燃料
A1 第1燃焼用空気
A2 第2燃焼用空気
H1 第1火炎
H2 第2火炎
L 軸方向
C 周方向
1 Burner 11 1st stage combustion part 12 2nd stage combustion part 21 1st fuel cylinder 22 2nd fuel cylinder 3 1st air cylinder 31 Injection cylinder part 312 Outer circumference ejection part 313 Inner circumference ejection part 32 Heating cylinder part 4 2nd air Cylinder 5,5X Mixing cylinder 51 Tip ejection part 6,6X Fuel cylinder 61,61X Passing cylinder part 62,62X Heating cylinder part 7 Empty cylinder F1 First fuel F2 Second fuel A1 First combustion air A2 Second combustion air H1 1st flame H2 2nd flame L Axial direction C Circumferential direction

Claims (9)

第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料が通過して噴出される第1燃料筒と、
前記第1燃料筒の内周側において前記第2燃料が通過して噴出される第2燃料筒と、
前記第1燃料筒の外周側において前記第1燃焼用空気が通過して噴出される噴出筒部、及び前記噴出筒部から前記噴出筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する第1空気筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記第1空気筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される第2空気筒を有する、バーナ。
The first fuel and the first combustion air burn to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel into the second fuel. The first-stage combustion part that produces carbon-derived components and unburned components,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
The first fuel cylinder through which the first fuel passes and is ejected,
A second fuel cylinder through which the second fuel passes and is ejected on the inner peripheral side of the first fuel cylinder, and
On the outer peripheral side of the first fuel cylinder, the ejection cylinder portion through which the first combustion air passes and is ejected, and the ejection cylinder portion is formed so as to extend from the ejection cylinder portion to the tip end side in the axial direction of the ejection cylinder portion. It has a first air cylinder having a heating cylinder portion for heating the second fuel by the first flame, and has.
The second stage combustion part is
A burner having a second air cylinder on which the second combustion air passes and is ejected on the outer peripheral side of the first air cylinder .
前記噴出筒部は、
前記噴出筒部の周方向に沿って前記噴出筒部内に流入する前記第1燃焼用空気によって前記第1燃焼用空気の旋回流を形成するよう構成され、
かつ、前記噴出筒部内の外周部に形成され、前記第1燃焼用空気の旋回流の一部を噴出させる外周噴出部と、
前記外周噴出部よりも内周側の位置であって前記第1燃料筒よりも外周側の位置における、前記周方向の複数箇所に形成され、前記第1燃焼用空気の旋回流の残部を噴出させる内周噴出部と、を有する、請求項に記載のバーナ。
The ejection tube portion is
The first combustion air flowing into the ejection cylinder portion along the circumferential direction of the ejection cylinder portion is configured to form a swirling flow of the first combustion air.
Further, an outer peripheral ejection portion formed on the outer peripheral portion in the ejection cylinder portion and ejecting a part of the swirling flow of the first combustion air, and an outer peripheral ejection portion.
It is formed at a plurality of locations in the circumferential direction at a position on the inner peripheral side of the outer peripheral ejection portion and on the outer peripheral side of the first fuel cylinder, and ejects the remaining portion of the swirling flow of the first combustion air. The burner according to claim 1 , further comprising an inner peripheral ejection portion.
前記内周噴出部は、前記外周噴出部が形成された位置から、前記第1空気筒の軸方向の先端側に突出して形成されている、請求項に記載のバーナ。 The burner according to claim 2 , wherein the inner peripheral ejection portion is formed so as to project from a position where the outer peripheral ejection portion is formed toward the tip end side in the axial direction of the first air cylinder. 第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料と前記第1燃焼用空気とが混合された混合気が通過して噴出され、前記混合気によって前記第1火炎を形成するための混合気筒と、
前記混合気筒の外周側において前記第2燃料が通過する通過筒部、及び前記通過筒部から前記通過筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する燃料筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記燃料筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される空気筒を有し、
前記混合気筒の中心部には、冷却用の燃焼用空気を通過させる冷却機能付きスタビライザーが配置されている、バーナ。
The first fuel and the first combustion air burn to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel into the second fuel. The first-stage combustion part that produces carbon-derived components and unburned components,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
A mixing cylinder in which an air-fuel mixture in which the first fuel and the first combustion air are mixed passes and is ejected, and the air-fuel mixture forms the first flame.
On the outer peripheral side of the mixing cylinder, the passing cylinder portion through which the second fuel passes and the passing cylinder portion extending from the passing cylinder portion to the tip end side in the axial direction are formed, and the second fuel is formed by the first flame. With a fuel cylinder, which has a heating cylinder for heating,
The second stage combustion part is
It has an air cylinder on the outer peripheral side of the fuel cylinder through which the second combustion air passes and is ejected.
A burner in which a stabilizer with a cooling function for passing combustion air for cooling is arranged in the center of the mixing cylinder .
前記混合気筒は、
前記混合気筒の周方向に沿って前記混合気筒内に流入する前記混合気によって前記混合気の旋回流を形成するよう構成され、
かつ、前記混合気の旋回流を噴出させる先端噴出部を有する、請求項に記載のバーナ。
The mixed cylinder is
The mixture is configured to form a swirling flow of the mixture by the mixture flowing into the mixture cylinder along the circumferential direction of the mixture cylinder.
The burner according to claim 4 , further comprising a tip ejection portion for ejecting a swirling flow of the air-fuel mixture.
前記燃料筒は、
前記燃料筒の前記通過筒部の周方向に沿って前記通過筒部内に流入する前記第2燃料によって前記第2燃料の旋回流を形成するよう構成されている、請求項又はに記載のバーナ。
The fuel cylinder
The fourth or fifth aspect of the present invention, wherein the second fuel flowing into the passing cylinder portion along the circumferential direction of the passing cylinder portion of the fuel cylinder is configured to form a swirling flow of the second fuel. Burna.
第1燃料と第1燃焼用空気とが燃焼して第1火炎を形成し、前記第1火炎によって、前記第1燃料と別に供給される第2燃料を加熱して、前記第2燃料中に炭素由来成分及び未燃成分を生成させる1段目燃焼部と、
前記第1火炎によって着火され、前記炭素由来成分及び前記未燃成分を含む前記第2燃料と、前記第1燃焼用空気と別に供給される第2燃焼用空気とが完全燃焼して第2火炎を形成する2段目燃焼部と、を備え
前記1段目燃焼部は、
前記第1燃料と前記第1燃焼用空気とが混合された混合気が通過して内周側へ噴出され、前記混合気によって前記第1火炎を形成するための混合気筒と、
前記混合気筒の内周側において前記第2燃料が通過する通過筒部、及び前記通過筒部から前記通過筒部の軸方向の先端側に延長して形成され、前記第1火炎によって前記第2燃料を加熱するための加熱筒部を有する燃料筒と、を有し、
前記2段目燃焼部は、
前記燃料筒の外周側において前記第2燃焼用空気が通過して噴出される空気筒を有する、バーナ。
The first fuel and the first combustion air burn to form a first flame, and the first flame heats a second fuel separately supplied from the first fuel into the second fuel. The first-stage combustion part that produces carbon-derived components and unburned components,
The second fuel, which is ignited by the first flame and contains the carbon-derived component and the unburned component, and the second combustion air supplied separately from the first combustion air completely burn and the second flame. It is equipped with a second stage combustion part, which forms a
The first stage combustion part is
An air-fuel mixture in which the first fuel and the first combustion air are mixed passes through and is ejected to the inner peripheral side, and the air-fuel mixture forms a first flame by the air-fuel mixture.
On the inner peripheral side of the mixing cylinder, the passing cylinder portion through which the second fuel passes and the passing cylinder portion extending from the passing cylinder portion to the tip end side in the axial direction are formed, and the second flame is formed. With a fuel cylinder having a heating cylinder portion for heating the fuel,
The second stage combustion part is
A burner having an air cylinder on the outer peripheral side of the fuel cylinder through which the second combustion air passes and is ejected .
前記燃料筒の周方向の複数箇所には、前記混合気を噴出させるための、前記燃料筒の軸方向に延びる噴出孔が複数形成されている、請求項に記載のバーナ。 The burner according to claim 7 , wherein a plurality of ejection holes extending in the axial direction of the fuel cylinder are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the fuel cylinder to eject the air-fuel mixture. 前記混合気筒内には、前記混合気筒の周方向の複数箇所に、前記燃料筒内に噴出される前記混合気の旋回流を形成するための旋回翼が配置されている、請求項又はに記載のバーナ。 7 . The burner described in.
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