WO2010067595A1

WO2010067595A1 - 燃焼器

Info

Publication number: WO2010067595A1
Application number: PCT/JP2009/006722
Authority: WO
Inventors: 加藤壮一郎; 水谷琢; 高橋克昌
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2010-06-17
Also published as: CN102245970B; TW201033547A; CA2745614A1; TWI412710B; RU2477425C2; EP2357408A4; US20110250552A1; CA2745614C; EP2357408A1; US9039408B2; CN102245970A; KR101265297B1; BRPI0922853A2; RU2011122979A; KR20110092293A

Abstract

第２配管（２）の内部の燃焼領域（Ｒ１）の上流側に配置されると共に第２配管内部における燃焼用ガス（Ｇ１）の流速が相対的に遅い低流速領域（Ｒ２）を備え、火炎核形成部（３ａ）が底流速領域に配置されている。

Description

燃焼器

　本発明は、第１配管から消炎距離以下の開口部を介して噴出された燃焼用ガスを第２配管内部の燃焼領域にて燃焼させ、さらに、燃焼用ガスの燃焼により発生した燃焼ガスの熱を上記第１配管を介して上記燃焼用ガスに伝熱することによって燃焼用ガスの加熱を行う燃焼器に関する。本願は、２００８年１２月１０日に、日本に出願された特願２００８－３１４６９０号及び２００８年１２月１５日に、日本に出願された特願２００８－３１８５３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来から、小型化が可能な燃焼器として、第１配管から消炎距離以下の開口部を介して噴出された燃焼用ガス（燃料と酸化剤とが混合された混合気）を第２配管内部の燃焼領域にて燃焼する燃焼器が知られている。
　このような燃焼器によれば、消炎距離以下とされた開口部によって第１配管に火炎が伝播することが防止される。さらに、適度な燃焼用ガスの供給を行うことによって第２配管内部の極めて狭い燃焼領域にて燃焼用ガスを安定して燃焼することができる。

　ところで、上述の燃焼器においては、燃焼領域にて燃焼用ガスが燃焼されている場合には、燃焼領域に燃焼用ガスが連続的に供給されることによって燃焼領域における火炎が維持される。しかし、始動時には、着火装置にて燃焼用ガスに着火する必要がある。
　このため、上述の燃焼器は、燃焼領域の下流側に着火装置のイグナイタプラグ（火炎核形成部）を配置している。そして、イグナイタプラグによって形成される火炎核を用いて始動時における燃焼用ガスへの着火が行われる（例えば、特許文献１参照）。

　さらに、このような燃焼器としては、燃焼用ガスのより安定した燃焼、燃焼器のさらなる小型化、及び、エネルギ効率の向上を目的として、燃焼用ガスの燃焼によって生じた燃焼ガスの熱を第１配管を介して燃焼用ガスに伝熱して燃焼用ガスを燃焼前に加熱する燃焼器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１－３１２３０６号公報特開２００４－１５６８６２号公報

　しかしながら、始動時においては第２配管内部を燃焼用ガスが高速で流れている。そのため、特許文献１に示されているように、燃焼領域の下流側にイグナイタプラグを配置した場合には、燃焼領域において火炎が形成されるように、燃焼用ガスの流れに逆らって火炎を伝播させる必要がある。そして、状況によっては、燃焼用ガスの流れに逆らって火炎が良好に伝播されずに燃焼用ガスへの着火ができない場合が生じ、複数回の着火動作が必要となる場合がある。

　また、燃焼領域の下流側にイグナイタプラグを配置した場合には、燃焼器の始動後において、イグナイタプラグは、燃焼領域における燃焼用ガスの燃焼によって生じた高温かつ高速の燃焼ガス中に晒される。このため、イグナイタプラグの寿命が短くなってしまうという問題が生じる。

　一方、燃焼ガスの熱を効率的に燃焼用ガスに供給するために、燃焼用ガスの流路となる第１配管は熱伝導率の高い材料によって形成されていることが好ましい。　しかしながら、熱伝導率の高い材料は、耐熱性が低いものが多い。このため、第１配管を熱伝導率の高い材料によって形成した場合には、燃焼領域近傍の高温環境に晒される第１配管の領域が、酸化脆弱により劣化し、燃焼器の寿命が短くなってしまう。

　ここで、第１配管を耐熱性が高い材料によって形成することが考えられる。しかし、このような材料は熱伝導率が低いため、燃焼ガスの熱を効率的に燃焼用ガスに伝熱することができなくなる。そのため、燃焼用ガスの加熱が不十分となるおそれがある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、燃焼ガスの熱を燃焼用ガスに伝熱して加熱する燃焼器における燃焼用ガスへの着火性の向上及び着火装置の火炎核形成部の長寿命化を図ることを目的とする。さらに、本発明は上記燃焼器において、燃焼用ガスを十分に加熱可能とすると共に耐久性を向上させることを目的とする。

　本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。

　第１の発明は、内部に燃焼用ガスが流れると共に消炎距離以下の開口部を介して前記燃焼用ガスを噴出する第１配管と、第１配管の前記開口部から噴出された前記燃焼用ガスが供給されると共に上流側から供給される前記燃焼用ガスを燃焼して燃焼ガスを下流側に流す燃焼領域が内部に形成される第２配管と、前記第２配管に供給された燃焼用ガスに火炎核形成部にて形成した火炎核を用いて着火する着火装置とを備える燃焼器である。そして、前記第２配管内部の前記燃焼領域の上流側に配置されると共に前記第２配管内部における前記燃焼用ガスの流速が相対的に遅い低流速領域を備え、前記火炎核形成部が前記低流速領域に配置されている。

　第２の発明では、上記第１の発明において、前記第１配管が、一端側から前記燃焼用ガスを供給されると共に他端が閉塞端とされた内管であり、前記第２配管が、前記第１配管の外周に前記燃焼領域を隔てて配置され、一端側から前記燃焼ガスを排出すると共に他端が前記第１配管の他端側に配置される閉塞端とされた外管である。

　第３の発明では、上記第２の発明において、前記第１配管の閉塞端と前記第２配管の閉塞端との間の領域が前記低流速領域とされている。

　第４の発明では、上記第３の発明において、前記第１配管と前記第２配管との同心円状に配置され、前記火炎核形成部が前記第２配管の閉塞端の中央領域に一つのみ配置されている。

　第５の発明では、上記第３の発明において、前記火炎核形成部が、前記第２配管に固定され、前記第１配管の延在方向に対してずれて配置されている。

　第６の発明は、上記第１～５のいずれかの発明において、上記燃焼用ガスの燃焼により発生した燃焼ガスの熱を上記第１配管を介して上記燃焼用ガスに伝熱することによって上記燃焼用ガスの加熱を行う燃焼器である。そして、上記第１配管が、形成材料の酸化腐食温度以下の環境に晒されると共に相対的に熱伝導率が高くかつ相対的に耐熱性が低い伝熱領域と、伝熱領域の上記形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒されると共に上記伝熱領域と比較して相対的に耐熱性が高い耐熱領域とを備える。

　第７の発明では、上記第６の発明において、上記第１配管が、一端側から上記燃焼用ガスを供給されると共に他端が閉塞端とされた内管であり、上記第２配管が、上記第１配管の外周に上記燃焼領域を隔てて配置され、一端側から上記燃焼ガスを排出すると共に他端が上記第１配管の他端側に配置される閉塞端とされた外管である。

　第８の発明では、上記第６第７の発明において、上記耐熱領域が、第１配管の表面に施されるコーティングによって相対的に高い耐熱性を有する。

　第９の発明では、上記第６または第７の発明において、上記耐熱領域が、上記伝熱領域の上記形成材料よりも耐熱性が高い材料によって形成されている。

　第１０の発明では、上記第６～第９いずれかの発明において、上記伝熱領域を備える第１部材と、上記耐熱領域を有する第２部材とが別体で形成され、上記第１部材と上記第２部材とが接合されて上記第１配管が構成されている。

　本発明によれば、燃焼領域の上流側に配置されると共に第２配管内部における燃焼用ガスの流速が相対的に遅い低流速領域を備え、低流速領域に着火装置の火炎核形成部が配置される。　このため、火炎核形成部にて形成された火炎核が低流速領域の燃焼用ガスに着火した後、火炎は、第２配管内部を下流に向けて伝播されて燃焼領域に到達する。そのため、燃焼用ガスの流れに逆らって火炎を伝播させる必要がなく、着火性が向上する。

　さらに、本発明によれば、低流速領域は、燃焼領域の上流側に配置されている。このため、燃焼領域において燃焼用ガスが燃焼することによって生じる高温かつ高速の燃焼ガス中に火炎核形成部が晒されない。また、燃焼用ガスが高温である場合でも、低流速領域における燃焼用ガスの速度が第２配管内部の他の領域よりも遅いため、火炎核形成部への熱負荷を低減ができる。よって、着火装置の火炎核形成部が長寿命化される。

　このように本発明によれば、燃焼器における燃焼用ガスへの着火性の向上及び着火装置の火炎核形成部の長寿命化を図ることが可能となる。

　また、本発明によれば、内管１０１の伝熱領域において燃焼ガスの熱が燃焼用ガスに伝熱されることによって燃焼用ガスを加熱できる。
また、内管１０１の耐熱領域においては、燃焼ガスの熱によって内管１０１が酸化脆弱することを防止できる。
　したがって、本発明によれば、燃焼ガスの熱を燃焼用ガスに伝熱して加熱する燃焼器において、燃焼用ガスを十分に加熱可能とすると共に耐久性を向上させることが可能となる。

本発明の第１実施形態における燃焼器の概略構成を模式的に示す斜視図である。本発明の第１実施形態における燃焼器の概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の第１実施形態における燃焼器の変形例を示す断面図である。本発明の第２実施形態における燃焼器の概略を模式的に示す断面図である。本発明の第２実施形態における燃焼器の変形例を示す断面図である。本発明の変形例であるスイスロール型の燃焼器の概略構成図である。本発明の第３実施形態における燃焼器の概略構成を模式的に示した断面図である。本発明の第４実施形態における燃焼器が備える内管の分解断面図である。

　以下、図面を参照して、本発明に係る燃焼器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。

（第１実施形態）
　図１及び図２は、本実施形態の燃焼器の概略構成を模式的に示した図であり、図１が斜視図、図２が断面図である。
　これらの図に示すように、本実施形態の燃焼器１００は、内管１（第１配管）と、外管２（第２配管）と、着火装置３とを備えている。

　内管１は、一端側から燃焼用ガスＧ１が自らの内部に供給されると共に、他端が閉塞端１ａとされた円筒形状を有しており、耐熱性を有する金属材料によって形成されている。
　この内管１の閉塞端１ａ側近傍の周面部には、内管１の内部に供給された燃焼用ガスＧ１を内管１の外部に噴出するための開口部１ｂが複数形成されている。そして、これら開口部１ｂの直径は、消炎距離以下に設定されている。

外管２は、内管１の外周に配置され、一端側から燃焼ガスＧ２が排出されると共に、他端が閉塞端２ａとされた円筒形状を有しており、内管１と同様に耐熱性を有する金属材料で形成されている。
　なお、燃焼ガスＧ２は、燃焼用ガスＧ１が燃焼されることによって生じる高温のガスである。

　そして、図２に示すように、内管１と外管２との間（すなわち外管２の内部）であって、燃焼用ガスＧ１の流れ方向において内管１の開口部１ｂの下流側の領域が燃焼領域Ｒ１とされている。
　この燃焼領域Ｒ１に火炎が形成されている場合には、上流側から燃焼領域Ｒ１に供給される燃焼用ガスＧ１が燃焼領域Ｒ１にて燃焼する。その結果生じた燃焼ガスＧ２が燃焼領域Ｒ１の下流側に流れる。

　また、内管１の閉塞端１ａと、外管２の閉塞端２ａとは、平行に離間して対向配置されている。そして、内管１の周面部に形成された開口部１ｂから外管２の内部に燃焼用ガスＧ１が噴出されるため、内管１の閉塞端１ａと、外管２の閉塞端２ａとの間は、外管２の内部において相対的に燃焼用ガスＧ１の流速が遅い領域である死水領域Ｒ２（低流速領域）となる。この死水領域Ｒ２は、図１及び図２から分かるように、燃焼用ガスＧ１及び燃焼ガスＧ２の流れ方向に対して燃焼領域Ｒ１の上流側に配置されている。

　着火装置３は、火炎核を形成可能なイグナイタプラグ３ａ（火炎核形成部）と、イグナイタプラグ３ａに通電することによって上記火炎核を形成する通電装置３ｂ等を備えている。
　なお、イグナイタプラグ３ａとしては、例えばスパークプラグやグロープラグを用いることができる。

　そして、本実施形態の燃焼器１００においては、着火装置３のイグナイタプラグ３ａが死水領域Ｒ２に配置されている。
　より詳細には、本実施形態の燃焼器１００においては、内管１と外管２とが同心円状に配置されており、イグナイタプラグ３ａが外管２の閉塞端２ａの中央領域に一つのみ設置されている。
　そして、通電装置３ｂは、外管２の外部であって外管２の延在方向に配置されてイグナイタプラグ３ａと接続されている。

　なお、内管１の閉塞端１ａからイグナイタプラグ３ａまでの距離は、内管１が熱膨張によって延在方向に伸張した場合であっても、内管１の閉塞端１ａからイグナイタプラグ３ａまでの距離が消炎距離以下とならないように設定されている。

　このような構成を有する本実施形態の燃焼器１００において、消炎された状態から燃焼領域Ｒ１に火炎を形成する場合（すなわち始動時）には、一端側から内管１の内部に燃焼用ガスＧ１が供給される状態において、着火装置３のイグナイタプラグ３ａにて火炎核が形成される。
　このようにイグナイタプラグ３ａにて火炎核が形成されると、死水領域Ｒ２に滞留する燃焼用ガスＧ１に着火する。そして、この着火によって形成された火炎が外管２内部を下流側に伝播して燃焼領域に到達して保炎される。

　ここで、本実施形態の燃焼器１００においては、イグナイタプラグ３ａが燃焼領域の上流側に配置されている。
　このため、イグナイタプラグ３ａにて形成された火炎核が死水領域Ｒ２の燃焼用ガスＧ１に着火した後、火炎は、燃焼用ガスＧ１の流れ方向に対して外管２内部（内管１と外管２とによって挟まれた領域）を下流に向けて伝播して燃焼領域に到達する。よって、本実施形態の燃焼器１００においては、燃焼用ガスＧ１の流れに逆らって火炎を伝播させる必要がなく、着火性が向上する。

　また、本実施形態の燃焼器１００によれば、イグナイタプラグ３ａが燃焼領域Ｒ１の上流側に配置されているため、燃焼領域Ｒ１において燃焼用ガスＧ１が燃焼することによって生じる高温かつ高速の燃焼ガスＧ２中にイグナイタプラグ３ａが晒されることがない。
　また、燃焼用ガスＧ１が燃焼ガスＧ２と内管１を介しての熱交換によって高温となった場合であっても、死水領域Ｒ２における燃焼用ガスＧ１の速度が外管２内部の他の領域よりも遅いため、イグナイタプラグ３ａへの熱負荷を低減することができる。よって、着火装置３のイグナイタプラグ３ａが長寿命化される。

　このように本実施形態の燃焼器１００によれば、燃焼用ガスＧ１への着火性の向上及び着火装置３のイグナイタプラグ３ａの長寿命化を図ることが可能となる。

　また、本実施形態の燃焼器１００においては、内管１と外管２とが同心円状に配置され、イグナイタプラグ３ａが外管２の閉塞端２ａの中央領域に配置されている。
　このため、イグナイタプラグ３ａから燃焼領域Ｒ１までの距離が、燃焼器１００の全周に亘って等しくなり、イグナイタプラグ３ａから燃焼領域Ｒ１までの火炎の伝播が燃焼器１００の全周に亘って均等に広がり、安定した火炎の伝播を実現できる。

　なお、本実施形態においては、イグナイタプラグ３ａが固定される外管２の閉塞端２ａが平らで、内管１の閉塞端１ａと平行とされた構成について説明した。
　しかしながら、例えば、外管２の閉塞端２ａイグナイタプラグ３ａに向けて傾斜するように構成しても良い。
　上記構成を採用することによって、イグナイタプラグ３ａから燃焼領域Ｒ１までの火炎の伝播経路が滑らかとなり、より安定した火炎の伝播を実現することができる。

（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、本第２実施形態の説明において、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。

　図４は、本実施形態の燃焼器２００の概略構成を模式的に示す断面図である。
　この図に示すように、本実施形態の燃焼器２００においては、着火装置３のイグナイタプラグ３ａが、内管１の延在方向に対してずれて配置されるように外管２の閉塞端２ａに対して固定されている。さらに、本実施形態の燃焼器２００は、複数のイグナイタプラグ３ａを備えている。

　上記構成を有する本実施形態の燃焼器２００によれば、熱膨張により内管１が延在方向に伸張した場合であっても、内管１の閉塞端２ａとイグナイタプラグ３ａとの干渉及び接近のしすぎを防止することができる。

　なお、本実施形態の燃焼器２００においても、図５に示すように、外管２の閉塞端２ａをイグナイタプラグ３ａに向けて傾斜するように構成しても良い。
　このような構成を採用することによって、イグナイタプラグ３ａから燃焼領域Ｒ１までの火炎の伝播経路が滑らかになり、より安定した火炎の伝播を実現することができる。

（第３実施形態）
　図７は、本実施形態の燃焼器３００の概略構成を模式的に示した断面図である。なお、本実施形態において、内管１０１と、外管１０２と、閉塞端１０１ａ及び１０２ａと、開口部１０１ｂと、の構造及び位置関係は、上記第１実施形態の内管１と、外管２と、閉塞端１ａと、開閉端２ａと、開口部１ｂとそれぞれ同様であるため、説明を省略する。

　この実施形態において、開口部１０１ｂから噴出された燃焼用ガスＧ１は、外管１０２の内壁面と衝突し、流速が低下する。
この結果、流速が低下する領域、すなわち外管１０２の内壁面近傍にて安定して燃焼領域Ｒ１が形成される。
　また燃焼領域Ｒ１において燃焼量ガスＧ１が燃焼されて生成された燃焼ガスＧ２は、図７の矢印で示すように、外管２の一端側に流れると共に燃焼用ガスＧ１の外管２への衝突の反発力によって内管１の外壁面に向かう。
　このような燃焼用ガスＧ１及び燃焼ガスＧ２の流れの結果、図７に示すように、内管１０１のうち、燃焼領域Ｒ１の下流側であってこの燃焼領域Ｒ１に近い領域Ａ１が相対的に高温の環境に晒される領域となる。
そして、内管１０１は、領域Ａ１よりも燃焼ガスＧ２の排出方向の下流に向かうに連れて相対的に低温の環境に晒される。
なお、内管１０１の領域Ａ１よりも燃焼ガスＧ２の排出方向の上流側の領域は、内管１０１の開口部１０１ｂから噴出される燃焼用ガスＧ１によって冷却される。そのため、領域Ａ１に対して低温の環境に晒される。

　そして、本実施形態の燃焼器３００においては、内管１０１が晒される温度分布を予め実測あるいはシミュレーションによって取得する。そして、内管１０１が、相対的に熱伝導率が高くかつ相対的に耐熱性が低い伝熱領域１１０と、伝熱領域１１０と比較して相対的に耐熱性が高い耐熱領域１２０とに領域分けされる。
　具体的には、本実施形態においては、伝熱領域１１０は、伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以下の温度環境に晒される領域とされる。
また、耐熱領域１２０は、上記伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以上の温度環境に晒される領域とされる。

　すなわち、本実施形態の燃焼器３００において内管１０１は、形成材料の酸化腐食温度以下の環境に晒されると共に相対的に熱伝導率が高く相対的に耐熱性が低い伝熱領域１１０と、伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒されると共に伝熱領域１１０と比較して相対的に耐熱性が高い耐熱領域１２０とを備えている。
この耐熱領域１２０は、上述の相対的に高い温度環境に晒される内管１０１の領域Ａ１を必ず含んでいる。

　なお、本実施形態の燃焼器３００において、内管１０１の領域Ａ１よりも燃焼ガスＧ２の排出方向の上流側の領域は、上記伝熱領域１１０と同様の材料によって形成されている。
つまり、本実施形態の燃焼器３００においては、内管１０１の伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒される領域のみが耐熱領域１２０とされている。

　そして、本実施形態の燃焼器３００において耐熱領域１２０は、図７に示すように、内管１０１の表面に施されるコーティング１０３によって相対的に高い耐熱性を有している。
　なお、内管１０１の形成材料としては、炭素鋼やステンレス鋼（例えばＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３０４）を用いることができる。また、コーティング１０３の形成材料としてはセラミックスを用いることができる。
　例えば、内管１０１の形成材料としてステンレス鋼、コーティング１０３の形成材料としてセラミックスを用いる場合には、伝熱領域１１０がステンレス鋼のみから形成され、耐熱領域１２０がステンレス鋼とセラミックス層との２層構造となる。

　上記構成を有する本実施形態の燃焼器３００においては、内管１０１に燃焼用ガスＧ１が供給されると、燃焼用ガスＧ１は、内管１０１を流れる過程において、内管１０１の外側を流れる燃焼ガスＧ２の熱が内管１０１を介して伝熱することで加熱される。
そして、加熱された燃焼用ガスＧ１は、内管１０１の開口部１０１ｂから内管１０１と外管１０２との間の空間に噴出され、燃焼領域Ｒ１にて燃焼される。
　燃焼領域Ｒ１にて燃焼用ガスＧ１が燃焼されることによって燃焼ガスＧ２が生成され、この燃焼ガスＧ２は、外管１０２の内部を通過して外部に排出される。
ここで、本実施形態の燃焼器３００においては、内管１０１が、形成材料の酸化腐食温度以下の環境に晒されると共に相対的に熱伝導率が高く相対的に耐熱性が低い伝熱領域１１０と、伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒されると共に伝熱領域１１０と比較して相対的に耐熱性が高い耐熱領域１２０とを備えている。
このため、耐熱領域１２０において内管１０１の酸化脆弱が防止されると共に伝熱領域１１０において燃焼ガスＧ２の熱を燃焼用ガスＧ１に伝熱することができる。

　このように本実施形態の燃焼器３００によれば、内管１０１の伝熱領域１１０において燃焼ガスＧ２の熱が燃焼用ガスＧ１に伝熱することによって燃焼用ガスＧ１が加熱される。
また、内管１の耐熱領域１２０においては、燃焼ガスの熱によって内管１０１が酸化脆弱することを防止できる。
　したがって、本実施形態の燃焼器３００によれば、燃焼ガスの熱を燃焼用ガスに伝熱して加熱する燃焼器において、燃焼用ガスを十分に加熱可能とすると共に耐久性を向上させることが可能となる。

　また、本実施形態の燃焼器３００によれば、内管１０１の伝熱領域１１０の形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒される領域のみが耐熱領域１２０とされ、耐熱領域１２０のみにコーティング１０３が施されている。
　つまり、コーティング１０３が施される領域が最小限に抑えられている。
このため、コーティング１０３の形成材料（セラミックス材料）と内管１０１の伝熱領域１１０の形成材料（金属材料）との熱伸び差に起因してコーティング１０３が剥離することを抑制できる。

（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について説明する。
なお、本第４実施形態の説明において、上記第３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。

　図８は、本実施形態の燃焼器が備える内管１０１の分解断面図である。
この図に示すように、本実施形態の燃焼器が備える内管１０１は、伝熱領域１１０を備える第１部材１０４と、耐熱領域１２０を備える第２部材１０５とがネジ構造によって螺嵌されることによって接合されている。

　なお、本実施形態の燃焼器においては、第１部材１０４に雌ネジ１０４ａが形成され、第２部材５に雄ネジ１０５ａが形成されている。
　ただし、第１部材１０４に雄ネジを形成し、第２部材１０５に雌ネジを形成しても良い。

　そして、本実施形態の燃焼器においては、第１部材１０４が、相対的に伝熱性が高くかつ相対的に耐熱性が低い材料によって形成されている。この構成によって伝熱領域１１０が高い伝熱性を有している。
　一方、第２部材１０５は、上記伝熱領域１１０の形成材料よりも耐熱性の高い材料によって形成されている。
この構成によって、耐熱領域１２０が高い耐熱性を有している。
　なお、第１部材１０４の形成材料としては、炭素鋼やステンレス鋼（例えばＳＵＳ３２１，ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１０）を用いることができる。また、第２部材１０５の形成材料としてはセラミックスを用いることができる。

　以上のような本実施形態の燃焼器においても上記第３実施形態と同様に、内管１の伝熱領域１１０において燃焼ガスＧ２の熱が燃焼用ガスＧ１に伝熱することによって燃焼用ガスＧ１が加熱される。
また、内管１０１の耐熱領域１２０においては、燃焼ガスの熱によって内管１０１が酸化脆弱することを防止できる。
　したがって、本実施形態の燃焼器によれば、燃焼ガスの熱を燃焼用ガスに伝熱して加熱する燃焼器において、燃焼用ガスを十分に加熱可能とすると共に耐久性を向上させることが可能となる。

　以上、添付図面を参照しながら本発明に係る燃焼器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ないことは言うまでもない。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。

　例えば、上記実施形態においては、本発明における第１配管として内管１を備え、本発明における第２配管として外管２を備え、内管１と外管２とが同心円状に配置された二重管構造の燃焼器について説明した。
　しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すような、第１配管と第２配管とが燃焼領域となる燃焼室を中心として巻回して配置される、いわゆるスイスロール型の燃焼器に適用することもできる。このようなスイスロール型の燃焼器に本発明を適用する場合には、例えば図５に示すように、第２配管１０の内部に、燃焼室に連通すると共に内側における燃焼用ガスの流速が相対的に遅くなる別室２０を形成し、この別室２０の内側を死水領域Ｒ２としてイグナイタプラグ３ａを配置すれば良い。
　また、本発明は、例えば特開２００７－２１２０８２号公報に記載された、いわゆるディスク型の燃焼器にも適用できる。

　また、上記実施形態においては、内管１の閉塞端１ａと外管２の閉塞端２ａとの間の領域が死水領域Ｒ２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、内管１の閉塞端１ａと外管２の閉塞端２ａとの間の領域に接続される別室を形成し、この別室の内側を死水領域とすることもできる。

　また、例えば、死水領域Ｒ２における燃焼用ガスの流速が十分に遅くない場合には、死水領域Ｒ２に燃焼用ガスの流速を低下させる流速低減部材を配置しても良い。

　また、上記実施形態においては、本発明の火炎核形成部としてイグナイタプラグ３ａ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、火炎核（スパーク）が形成可能な装置であれば本発明の火炎核形成部として用いることができる。　

　また、上記実施形態においては、本発明における第１配管として内管１０１を備え、本発明における第２配管として外管１０２を備え、これらの内管１０１と外管１０２とが同心円状に配置された二重管構造の燃焼器について説明した。
　しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、第１配管と第２配管とが燃焼領域となる燃焼室を中心として巻回して配置される、いわゆるスイスロール型の燃焼器にも適用できる。
　また、本発明は、特開２００７－２１２０８２号公報に記載された、いわゆるディスク型の燃焼器にも適用できる。

　また、上記実施形態においては、コーティング１０３及び第２部材１０５の形成材料をセラミックスとす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、耐熱領域１２０の形成材料と比較して耐熱性の高い他の耐熱材料によってコーティング１０３及び第２部材１０５を形成しても良い。

　本発明によれば、燃焼器における燃焼用ガスへの着火性の向上及び着火装置の火炎核形成部の長寿命化が可能になる。また、燃焼ガスの熱を燃焼用ガスに伝熱して加熱する燃焼器において、燃焼用ガスを十分に加熱可能とすると共に耐久性を向上させることができる。

１００、２００、３００……燃焼器
１、１０１……内管（第１配管）
１ａ、１０１ａ……閉塞端
１ｂ、１０１ｂ……開口部
２、１０２……外管（第２配管）
２ａ、１０２ａ……開閉端
３……着火装置
３ａ……イグナイタプラグ（火炎形成部）
Ｇ１……燃焼用ガス
Ｇ２……燃焼ガス
Ｒ１……燃焼領域
Ｒ２……死水領域（低流速領域）
１０３……コーティング
１０４……第１部材
１０５……第２部材
１１０……伝熱領域
１２０……耐熱領域

Claims

　内部に燃焼用ガスが流れると共に消炎距離以下の開口部を介して前記燃焼用ガスを噴出する第１配管と、前記第１配管の前記開口部から噴出された前記燃焼用ガスが供給されると共に上流側から供給される前記燃焼用ガスを燃焼して燃焼ガスを下流側に流す燃焼領域が内部に形成される第２配管と、前記第２配管に供給された燃焼用ガスに火炎核形成部にて形成した火炎核を用いて着火する着火装置とを備える燃焼器であって、
　前記第１配管が、一端側から前記燃焼用ガスを供給されると共に他端が閉塞端とされた内管であり、
　前記第２配管が、前記第１配管の外周に前記燃焼領域を隔てて配置され、一端側から前記燃焼ガスを排出すると共に他端が前記第１配管の他端側に配置される閉塞端とされた外管であり、
　前記第２配管内部の前記燃焼領域の上流側であって、前記第１配管の閉塞端と前記第２配管の閉塞端との間に前記火炎核形成部が配置されている燃焼器。　
　前記第１配管と前記第２配管との同心円状に配置され、前記火炎核形成部が前記第２配管の閉塞端の中央領域に一つのみ配置されている請求項１記載の燃焼器。
　前記火炎核形成部が、前記第２配管に固定され、前記第１配管の延在方向に対してずれて配置されている請求項１記載の燃焼器。
　前記燃焼用ガスの燃焼により発生した燃焼ガスの熱を前記第１配管を介して前記燃焼用ガスに伝熱することによって前記燃焼用ガスの加熱を行う請求項１～３のいずれかに記載の燃焼器であって、前記第１配管は、伝熱領域と耐熱領域とを有し、前記伝熱領域は、形成材料の酸化腐食温度以下の環境に晒されると共に前記耐熱領域より熱伝導率が高くかつ耐熱性が低く、
　前記耐熱領域は、前記伝熱領域の前記形成材料の酸化腐食温度以上の環境に晒されると共に前記伝熱領域より耐熱性が高い燃焼器。
　前記耐熱領域が、第１配管の表面に施されるコーティングによって前記伝熱領域より高い耐熱性を有する請求項４記載の燃焼器。
　前記耐熱領域が、前記伝熱領域の前記形成材料よりも耐熱性が高い材料によって形成されている請求項４記載の燃焼器。
　前記伝熱領域を備える第１部材と、前記耐熱領域を有する第２部材とが別体で形成され、
　前記第１部材と前記第２部材とが接合されて前記第１配管が構成されている請求項４～６のいずれかに記載の燃焼器。