TWI452237B - 主副燃燒器 - Google Patents

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TWI452237B TW101116694A TW101116694A TWI452237B TW I452237 B TWI452237 B TW I452237B TW 101116694 A TW101116694 A TW 101116694A TW 101116694 A TW101116694 A TW 101116694A TW I452237 B TWI452237 B TW I452237B
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Description

主副燃燒器
本發明主要係關於在煤氣爐使用之主副燃燒器。
以往，此種主副燃燒器由下列者構成：副燃燒器，包含：副燃燒器本體；副燃燒器罩蓋，載置在副燃燒器本體上，在與副燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數副燃燒器焰孔，於副燃燒器罩蓋周壁部隔著周方向之間隔形成；以及主燃燒器，包含：環狀主燃燒器本體，包圍副燃燒器本體；環狀主燃燒器罩蓋，載置在主燃燒器本體上，在與主燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數主燃燒器焰孔，於主燃燒器罩蓋外周側周壁部隔著周方向間隔形成。
又，如此之主副燃燒器中，一般而言，以火星塞對副燃燒器焰孔與主燃燒器焰孔之一方焰孔點火，令其朝另一方焰孔延燒。在此，於主燃燒器罩蓋上壁部，開設有狹縫焰孔，其自上壁部內周側朝徑向外方延伸，徑向外端部於主燃燒器罩蓋外周側周壁部外周面形成開口，以在副燃燒器焰孔與主燃燒器焰孔之間進行延燒(參照例如專利文獻1)。
在此，上述習知例中，狹縫焰孔橫跨其全長連通主燃燒器之混合氣體室。其中，自狹縫焰孔中間部混合氣體之噴出流量多，自狹縫焰孔徑向外端部混合氣體之噴出流量少。因此，有時於狹縫焰孔徑向外端部產生之火焰小，在狹縫焰孔與主燃燒器焰孔之間不順利延燒。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2005-164058號公報
鑑於以上情事，本發明以提供一種主副燃燒器為其課題，其可提升延燒性能。
為解決上述課題，本發明係一種主副燃燒器，由副燃燒器與主燃燒器構成，該副燃燒器包含：副燃燒器本體；副燃燒器罩蓋，載置於副燃燒器本體上，在與副燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數副燃燒器焰孔，於副燃燒器罩蓋周壁部隔著周方向間隔形成；該主燃燒器包含：環狀主燃燒器本體，包圍副燃燒器本體；環狀主燃燒器罩蓋，載置於主燃燒器本體上，在與主燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數主燃燒器焰孔，於主燃燒器罩蓋外周側周壁部隔著周方向間隔形成；該主副燃燒器之特徵在於：於主燃燒器罩蓋上壁部開設狹縫焰孔，其自上壁部內周側朝徑向外方延伸，徑向外端部於主燃燒器罩蓋外周側周壁部之外周面形成開口，以在副燃燒器焰孔與主燃燒器焰孔之間進行延燒，狹縫焰孔之徑向中間部形成為面對主燃燒器混合氣體室之下表面部分封閉之溝狀焰孔部。
依本發明，狹縫焰孔中間部之溝狀焰孔部不直接連通混合氣體室，故自狹縫焰孔中間部混合氣體之噴出流量減少，其結果自狹縫焰孔徑向外端部混合氣體之噴出流量增加。因此，於狹縫焰孔徑向外端部產生之火焰變大，延燒性能獲得提升。
且本發明中，宜於該主燃燒器罩蓋上壁部下表面形成自對應於該溝狀焰孔部之部分朝下方突出之突起。依此，沿主燃燒器罩蓋上壁部下表面流動之混合氣體因突起朝徑向外方與內方分流，混合氣體具有朝徑向外方之方向成分而自狹縫焰孔之徑向外端部噴出，延燒性能進一步獲得提升。
且如上述形成突起時，宜於該主燃燒器罩蓋外周側周壁部內周面，形成位於與該突起同一周方向部分，朝徑向外方凹入之凹入部，該突起之徑向外端部插入該凹入部，俾產生周方向兩側之間隙與徑向間隙，形成該狹縫焰孔之徑向外端部，俾連通該徑向間隙。
依此，混合氣體於凹入部與突起之間周方向兩側之間隙朝凹入部與突起之間徑向之間隙往徑向外方流動，可有效賦予自連通徑向間隙之狹縫焰孔徑向外端部噴出之混合氣體朝徑向外方之方向成分。因此，可確實提升在主燃燒器焰孔與狹縫焰孔之間進行延燒之延燒性能。且可藉由凹入部與突起之間周方向兩側之間隙量適當管理自狹縫焰孔徑向外端部噴出之混合氣體之噴出流量，亦可防止因噴出流量過大導致主燃燒器罩蓋升降或產生黃色火焰等燃燒不良。
且該溝狀焰孔部宜形成為深入突起之深度，俾其溝底較該主燃燒器罩蓋該突起以外上壁部下表面部分更位於下方。依此，混合氣體自溝狀焰孔部之徑向兩端流入溝狀焰孔部，可防止自溝狀焰孔部噴出之混合氣體之噴出流量過度減少。其結果，可在溝狀焰孔部上形成小而連續之火焰，防止於狹縫焰孔中間部因熄火導致延燒不良。
且本發明中，於該主燃燒器罩蓋上壁部上表面外周部吻合該狹縫焰孔之部分，宜形成朝徑向外方往下方傾斜之去角部。依此，在狹縫焰孔之徑向中間部與徑向外端部之間之延燒性變得良好。
參照圖1、圖2即知，本發明實施形態之主副燃燒器設於煤氣爐，由副燃燒器1與包圍副燃燒器1之主燃燒器2構成。主副燃燒器包含副燃燒器混合管11與主燃燒器混合管21，自面對各混合管11、21上游端之各別噴嘴(未經圖示)噴出之燃氣，與伴隨燃氣噴出被抽吸之一次空氣之混合氣體於各混合管11、21產生。
兩混合管11、21於其下游側部分經一體化。此一體化部分形成為由係副燃燒器混合管11下游側部分，朝上方形成開口之內筒11a，與係主燃燒器混合管21下游側部分，朝上方形成開口之外筒21a所構成之內外2重筒狀。
且主副燃燒器包含：副燃燒器本體12，嵌合內筒11a上端部；及環狀主燃燒器本體22，包圍副燃燒器本體12。
主燃燒器本體22嵌合外筒21a上端部，經由將來自主燃燒器混合管21之混合氣體導往主燃燒器本體22之周方向複數處之通道部22a與副燃燒器本體12一體化。
在副燃燒器本體12上載置副燃燒器罩蓋13，以副燃燒器混合管11、副燃燒器本體12與副燃燒器罩蓋13構成副燃燒器1。於副燃燒器罩蓋13周壁部，隔著周方向間隔形成大小複數副燃燒器焰孔14。又，來自副燃燒器混合管11之混合氣體經由於副燃燒器本體12與副燃燒器罩蓋13之間區畫出之混合氣體室自副燃燒器焰孔14噴出。
且在主燃燒器本體22上載置環狀主燃燒器罩蓋23，由主燃燒器混合管21、主燃燒器本體22與主燃燒器罩蓋23構成主燃燒器2。主燃燒器罩蓋23包含安置於主燃燒器本體22之外周矗立壁22b之外周側周壁部23a，於此周壁部23a隔著周方向間隔形成大小複數主燃燒器焰孔24。又，來自主燃燒器混合管21之混合氣體經由通道部22a及於主燃燒器本體22與主燃燒器罩蓋23之間區畫出之混合氣體室自主燃燒器焰孔24噴出。
又，於主燃燒器罩蓋23內周形成筒狀嵌合部23b。又，藉由令此嵌合部23b內嵌主燃燒器本體22內周之矗立壁22c，主燃燒器罩蓋23可相對於主燃燒器本體22定心。
且主副燃燒器中設有：火星塞3，面對主燃燒器罩蓋23；及熱電偶4，面對副燃燒器罩蓋13，作為火焰偵測元件。
又，藉由火星塞3對主燃燒器2點火，自主燃燒器2朝副燃燒器1延燒，以熱電偶4偵測朝副燃燒器1之延燒。
且為在副燃燒器1與主燃燒器2之間進行延燒，於主燃燒器罩蓋23上壁部23c開設有：3個延燒焰孔25，位於內周側周方向一部分，沿周方向接近並排成一列；及狹縫焰孔26，自中央延燒焰孔25朝徑向外方延伸。
又，自主燃燒器焰孔24朝狹縫焰孔26延燒，自狹縫焰孔26經由延燒焰孔25朝副燃燒器焰孔14延燒。且自僅副燃燒器1燃燒之狀態朝主燃燒器2亦燃燒之狀態切換時，自副燃燒器焰孔14經由延燒焰孔25朝狹縫焰孔26延燒，自狹縫焰孔26朝主燃燒器焰孔24延燒。
又，參照圖3即知，狹縫焰孔26徑向外端部26a於主燃燒器罩蓋23外周側周壁部23a外周面形成開口。且延燒焰孔25以朝徑向內方傾斜形成之圓孔構成，俾火焰朝副燃燒器罩蓋13側延伸。
在此，令狹縫焰孔26橫跨其全長連通主燃燒器2之混合氣體室時，自狹縫焰孔26徑向中間部混合氣體之噴出流量多，自狹縫焰孔26徑向外端部26a或徑向內端部混合氣體之噴出流量少。即使自狹縫焰孔26徑向內端部混合氣體之噴出流量少，因經由延燒焰孔25在與副燃燒器焰孔14之間進行延燒，不會產生重大問題。然而，自狹縫焰孔26徑向外端部26a混合氣體之噴出流量若少，於徑向外端部26a產生之火焰即會變小，有時在與主燃燒器焰孔24之間會發生延燒不良，延燒性能惡化。
在此，本實施形態中，如圖3、圖4所示，將狹縫焰孔26徑向中間部形成為面對主燃燒器2混合氣體室之下表面部分封閉之溝狀焰孔部26b。且於主燃燒器罩蓋23上壁部23c下表面，形成自對應溝狀焰孔部26b之部分朝下方突出之突起27。
且於主燃燒器罩蓋23外周側周壁部23a內周面，形成位於與突起27同一周方向部分，朝徑向外方凹入之凹入部28，將突起27徑向外端部插入此凹入部28，俾產生周方向兩側間隙28a與徑向間隙28b。又，形成狹縫焰孔26之徑向外端部26a，俾連通此徑向間隙28b。且於主燃燒器罩蓋23上壁部23c上表面外周部吻合狹縫焰孔26之部分，形成朝徑向外方往下方傾斜之去角部29。
又，溝狀焰孔部26b形成為深入突起27之深度，俾其溝底較突起27以外上壁部23c下表面部分更位於下方。且於形成凹入部28之外周側周壁部23a部分，作為主燃燒器焰孔24之一部分，形成位於狹縫焰孔26徑向外端部26a下方之周方向中央的小焰孔24a，與位於狹縫焰孔26徑向外端部26a周方向兩側之大焰孔24b。且於凹入部28周方向中央部形成朝徑向外方更凹陷一級的凹陷部28c，形成狹縫焰孔26之徑向外端部26a，俾自此凹陷部28c朝徑向外方延伸。
依以上構成，狹縫焰孔26徑向中間部之溝狀焰孔部26b不直接連通主燃燒器2之混合氣體室，故自狹縫焰孔26中間部混合氣體之噴出流量減少，其結果自狹縫焰孔26徑向外端部26a混合氣體之噴出流量增加。且沿主燃燒器罩蓋23上壁部23c下表面流動之混合氣體因突起27而朝徑向外方與內方分流。因此，混合氣體具有朝徑向外方之方向成分而自狹縫焰孔26之徑向外端部26a噴出，與自徑向外端部26a混合氣體之噴出流量增加相互結合，於徑向外端部26a產生之火焰變大，延燒性能獲得提升。
且於本實施形態，混合氣體在凹入部28與突起27之間周方向兩側之間隙28a朝凹入部28與突起27之間徑向之間隙28b往徑向外方流動。因此，可有效賦予自連通徑向間隙28b之狹縫焰孔26之徑向外端部26a噴出之混合氣體朝徑向外方之方向成分，確實提升於在吻合凹入部28之外周側周壁部23a部分形成之焰孔24a、24b與狹縫焰孔26之間之延燒性能。
又，通過主燃燒器本體22外周之矗立壁22b與突起27徑向外端部之間上下方向之間隙之混合氣體的一部分雖亦自狹縫焰孔26之徑向外端部26a噴出，但通過此上下方向間隙之混合氣體的大部分係自焰孔24a、24b噴出，自狹縫焰孔26之徑向外端部26a噴出者非常少。又，自狹縫焰孔26之徑向外端部26a噴出之混合氣體的大部分係通過凹入部28與突起27之間周方向兩側之間隙28a之混合氣體。其結果，可藉由間隙28a的寬適當管理自狹縫焰孔26之徑向外端部26a混合氣體之噴出流量，亦可防止因噴出流量過大導致主燃燒器罩蓋23升降或產生黃色火焰等燃燒不良。
且溝狀焰孔部26b之溝底較突起27以外上壁部23c之下表面部分更位於下方，故混合氣體自徑向兩端流入溝狀焰孔部26b。因此，自溝狀焰孔部26b混合氣體之噴出流量不過度減少，於溝狀焰孔部26b上形成小而連續之火焰，亦可防止於狹縫焰孔26之中間部因熄火而導致延燒不良。
且藉由在主燃燒器罩蓋23上壁部23c上表面外周部形成去角部29，混合氣體自於去角部29形成開口之狹縫焰孔26部分朝傾向徑向外方之方向噴出。因此，在混合氣體噴出方向為上方之狹縫焰孔26之徑向中間部與混合氣體噴出方向為徑向外方之狹縫焰孔26之徑向外端部26a之間之延燒性亦變得良好。
且如圖5所示，亦可於狹縫焰孔26之徑向外端部26a的一部分形成朝周方向兩側加寬之加寬焰孔部26a' 。依此，相對較多量之混合氣體自加寬焰孔部26a' 噴出，與主燃燒器焰孔24之間之延燒性獲得提升。又，圖5所示者中，雖形成加寬焰孔部26a' 為圓孔狀，但亦可形成加寬焰孔部26a' 為圓孔狀以外之形狀，例如角孔狀。
以上，雖已參照圖式說明關於本發明實施形態，但本發明不限定於此。例如，上述實施形態中，於主燃燒器罩蓋23外周側周壁部23a吻合凹部28之部分雖形成用來延燒之焰孔24a、24b，但若突起27及凹部28之周方向寬狹窄，在鄰接凹部28形成部分之外周側周壁部23a部分形成之主燃燒器焰孔24與狹縫焰孔26之間即可進行延燒，故亦可省略焰孔24a、24b。此時，亦可形成突起27，俾其徑向外端部安置於主燃燒器本體22外周之矗立壁22b。且雖亦可省略突起27或凹部28，但為盡可能提升延燒性能，宜如上述實施形態設置突起27及凹部28。
1．．．副燃燒器
2．．．主燃燒器
3．．．火星塞
4．．．熱電偶
11．．．副燃燒器混合管
11a．．．內筒
12．．．副燃燒器本體
13．．．副燃燒器罩蓋
14．．．副燃燒器焰孔
21．．．主燃燒器混合管
21a．．．外筒
22．．．主燃燒器本體
22a‧‧‧通道部
22b、22c‧‧‧矗立壁
23‧‧‧主燃燒器罩蓋
23a‧‧‧外周側周壁部
23b‧‧‧嵌合部
23c‧‧‧上壁部
24‧‧‧主燃燒器焰孔
24a‧‧‧小焰孔
24b‧‧‧大焰孔
25‧‧‧延燒焰孔
26‧‧‧狹縫焰孔
26a‧‧‧狹縫焰孔之徑向外端部
26b‧‧‧溝狀焰孔部
26a' ‧‧‧加寬焰孔部
27‧‧‧突起
28‧‧‧凹入部(凹部)
28a‧‧‧周方向間隙
28b‧‧‧徑向間隙
28c‧‧‧凹陷部
29‧‧‧去角部
圖1係本發明實施形態主副燃燒器之立體圖。
圖2係實施形態主副燃燒器之剖面圖。
圖3係以圖1之III-III線斷裂之擴大剖面圖。
圖4係以圖3之IV-IV線斷裂之剖面圖。
圖5係另一實施形態主燃燒器罩蓋重要部位之立體圖。
22．．．主燃燒器本體
22b、22c．．．矗立壁
23a．．．外周側周壁部
23b．．．嵌合部
23c．．．上壁部
24．．．主燃燒器焰孔
24a．．．小焰孔
24b．．．大焰孔
25．．．延燒焰孔
26．．．狹縫焰孔
26a．．．狹縫焰孔之徑向外端部
26b．．．溝狀焰孔部
27．．．突起
28．．．凹入部(凹部)
28c．．．凹陷部
29．．．去角部

Claims (5)

  1. 一種主副燃燒器，由副燃燒器與主燃燒器構成，該副燃燒器包含：副燃燒器本體；副燃燒器罩蓋，載置於副燃燒器本體上，在與副燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數副燃燒器焰孔，於副燃燒器罩蓋周壁部隔著周方向間隔形成；該主燃燒器包含：環狀主燃燒器本體，包圍副燃燒器本體；環狀主燃燒器罩蓋，載置於主燃燒器本體上，在與主燃燒器本體之間區畫出混合氣體室；及複數主燃燒器焰孔，於主燃燒器罩蓋外周側的周壁部隔著周方向之間隔形成；該主副燃燒器之特徵在於：於主燃燒器罩蓋上壁部開設狹縫焰孔，其自上壁部內周側朝徑向外方延伸，徑向外端部於主燃燒器罩蓋外周側周壁部之外周面形成開口，以在副燃燒器焰孔與主燃燒器焰孔之間進行延燒，該狹縫焰孔，其徑向中間部係藉由溝狀焰孔部構成，該溝狀焰孔部之與該主燃燒器混合氣體室面對的下表面部分，係封閉成不直接連通該主燃燒器混合氣體室。
  2. 如申請專利範圍第1項之主副燃燒器，其中於該主燃燒器罩蓋之上壁部的下表面形成自對應於該溝狀焰孔部之部分朝下方突出之突起。
  3. 如申請專利範圍第2項之主副燃燒器，其中，於該主燃燒器罩蓋外周側周壁部內周面，形成位於與該突起同一周方向部分，朝徑向外方凹入之凹入部，該突起之徑向外端部插入該凹入部，俾產生周方向兩側之間隙與徑向間隙，將該狹縫焰孔之徑向外端部形成為連通該徑向間隙。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之主副燃燒器，其中，該溝狀焰孔部形成為深入突起之深度，俾其溝底較該主燃燒器罩蓋的突起以外之上壁部下表面部分更位於下方。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之主副燃燒器，其中，於該主燃燒器罩蓋的上壁部之上表面外周部的吻合該狹縫焰孔之部分，形成朝徑向外方往下方傾斜之去角部。
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