JPH037842B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は熱交換器を備えたチユーブバーナに
関する。

（従来の技術） 従来の熱交換器付チユーブバーナでは例えば第
４図に示すように、外筒体ｔ１の内壁面に溶接固
着されて方形断面の流路ｒが区画形成された熱交
換器ｎが、この熱交換器ｎ内を流通してインナチ
ユーブｔ２内のガス管ｔ３の先端付近へ供給され
る燃焼用エアと、インナチユーブｔ２の外方を流
通して排出される排ガスとを熱交換するためにイ
ンナチユーブｔ２の基端部付近の回りに設置さ
れ、また、インナチユーブｔ２の先端付近には燃
焼ガスをシヨートパスさせて燃焼ガスの温度分布
を均整化するためのシヨートパス孔ｐが貫設され
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記チユーブバーナの場合には熱交換器ｎを取
付けるための手数が煩雑でコストアツプとなり、
また、熱交換器ｎの伝熱面積が制限され、排ガス
が熱交換器ｎの内周面ｎ１にのみ接触して通過
し、接触面積が少ないために燃焼用エアの加熱温
度が制限される問題点や、シヨートパス孔ｐによ
つてインナチユーブｔ２に歪が起生しやすく、イ
ンナチユーブの耐久性能が劣化する問題点があつ
た。

本発明の目的は上記問題点を解消して燃焼効率
を高めうるチユーブバーナを提供することであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明のチユーブバーナは、エアを供給するエ
ア管路の出口部付近内には排ガスを外部へ排出す
る排出管路の入口部付近を挿入し、前記エア管路
の前記出口部に接続された外筒内には前記排出管
路の前記入口部に接続された内筒を挿入して前記
外筒と前記内筒との間にはエア導入路を形成し、
前記内筒内にはガス供給管が内部に挿入されたエ
ア供給管を挿入して前記内筒と前記エア供給管と
の間には前記ガス供給管と前記エア供給管との間
に形成されたエア通路を包囲しかつ前記エア導入
路によつて包囲された排ガス通路を形成し、前記
外筒の先方に突合せ状に連設されて先端が閉塞さ
れた外バーナ管内には前記エア供給管の先方に支
持リングを介して連設された内バーナ管を挿入し
てこの内バーナ管の回りにはこの内バーナ管内の
排ガスを反転流動させて前記排ガス通路内へ導入
するために前記排ガス通路に連通された排ガス用
の流路を形成し、さらに、前記排ガス通路内には
前記エア導入路と前記エア通路とを連通して前記
排ガス通路内を流通する排ガスの熱を前記エア供
給管内へ送入される燃焼用エアに伝導するために
前記エア供給管の回りに巻回されて一端部が前記
内筒に接続されかつ他端部が前記エア供給管の基
端付近に接続された可撓性の熱交換チユーブを装
入した構成を有する。

（作用） エア管路を通じて供給されたエアを、前記エア
管路の出口部に接続された外筒と、排出管路の入
口部に接続された内筒との間に形成されたエア導
入路内へ導入し、このエア導入路内を流通したエ
アを、前記内筒内に挿入されて内部にガス供給筒
が挿入されたエア供給管の回りに巻回されかつ前
記内筒と前記エア供給管との間に形成された排ガ
ス通路内に装入されて前記内筒と前記エア供給管
とに接続された可撓性の熱交換チユーブ内を流通
させて前記エア供給管内へ燃焼用エアを供給す
る。また、前記エア供給管の先方に連設された内
バーナ管内で燃焼したガスの排ガスを前記内バー
ナ管の回りに形成された流路内を反転流動させて
前記排ガス通路内へ導入して前記排出管路を通じ
て外部へ排出する。排ガスが前記排ガス通路内を
流通するときにこの排ガスの熱を前記熱交換チユ
ーブ内を流通する燃焼用エアに伝導して前記エア
供給管内へ供給される燃焼用エアを加熱する。

（実施例） 次に、本発明がシングルエンド型ラジアントチ
ユーブバーナについて具体化された一実施例を図
面にしたがつて説明する。

エアをチユーブバーナに供給するエア管路２の
出口部２ａ付近内には排ガスを外部へ排出する排
出管路４の入口部４ａ付近が挿入され、エア管路
２の出口部２ａに接続された外筒１内には排出管
路４の出口部４ａに接続された内筒３が同心状に
挿入され、外筒１と内筒３との間にはエアが流通
するエア導入路２０が形成され、さらに、内筒３
内にはエア供給管５がその先端付近を内筒３の先
方へ突出した状態で同心状に貫挿され、このエア
供給管５と内筒３との間には排ガスを流通させて
排出管路４内へ送出するための排ガス通路６が形
成されている。

エア供給管５内に対し同心状に挿入されてガス
管路８に接続されたガス供給管７はセラミツク材
で丸パイプ状に形成され、このガス供給管７の中
心部にはエア供給管５の先端付近の内周面に固定
された金属棒９との間でスパークを起生させてガ
スに点火するためのスパークロツド１０が挿通さ
れ、また、エア供給管５とガス供給管７との間に
はガス供給管７の先端付近へエアを供給するため
のエア通路１１が形成されている。

スワラー１２はエア通路１１内を流通してエア
供給管５の先端のエア供給口５ａへ供給される燃
焼用エアを貫流させてエア供給管５の軸心の回り
に旋回する旋回流を起生させるためにエア供給管
５の先端付近とガス供給管７の先端付近との間に
介装され、このスワラー１２にはそれぞれエア供
給管５の軸心を中心として軸心方向および半径方
向に捩曲された多数個の羽根１２ａ〜１２ａが周
方向に配列されている。

外バーナ管１３は外筒１の先端に対し突合せ状
に取着され、その先端は蓋板１３ａで閉塞されて
いる。

外バーナ管１３内に対し同心状に並設された円
筒状の内バーナ管１４はその基端部の外周面に固
着されて外バーナ管１４に内接する適数個の支え
棒１５と、エア供給管５の先端部付近の外周面に
固着されて断面Ｌ型状でリング状に形成された支
持リング１６とを介して軸方向への遊動可能に支
承され、さらに、内バーナ管１４の先端は外バー
ナ管１３の先端部内周面に対し十型状に架設され
た１対の支え板１７，１７に当接されている。ガ
ス供給管７内を流通したガスは内バーナ管１４内
で燃焼し、燃焼した排ガスは内バーナ管１４の先
端から外バーナ管１３と内バーナ管１４との間の
流路１８内へ流入し、さらに、排ガス通路６内を
流通して排出管路４内へ送出される。

排ガス通路６内を流通する排ガスの熱をエア供
給管５内へ送入される燃焼用エアに伝導して熱交
換するために排ガス通路６内に装入された可撓性
の熱交換チユーブ１９はエア供給管５の外周面に
沿つてコイル状に巻回され、その基端部１９ａは
熱交換チユーブ１９内をエア管路２に連通させる
ために内筒３の先端付近に対し内接状に接続させ
る一方、その先端部１９ｂは熱交換された燃焼用
エアをエア供給管５内に送入するためにエア供給
管５の基端部付近に対し外接状に接続され、熱交
換チユーブ１９の基端部１９ａおよび先端部１９
ｂ以外は内筒２の内周面およびエア供給管５の外
周面からそれぞれ離隔した状態で保持されてい
る。熱交換チユーブ１９としては例えば帯板状の
金属材を、この金属材の一部を重合した状態でス
パイラル状に巻回してパイプ状に形成されたフレ
キシブルチユーブ等が適用される。

続いて、上記した構成をもつ実施例の作用と効
果を説明する。

本例ではエアを供給するエア管路２の出口部２
ａ付近内には排ガスを外部へ排出する排出管路４
の入口部４ａ付近を挿入し、エア管路２の出口部
２ａに接続された外筒１内には排出管路４の入口
部４ａに接続された内筒３を挿入して外筒１と内
筒３との間にはエア導入路２０を形成し、内筒３
内にはガス供給管７が内部に挿入されたエア供給
管５を挿入して内筒３とエア供給管５との間には
ガス供給管７とエア供給管５との間に形成された
エア通路１１を包囲しかつエア導入路２０によつ
て包囲された排ガス通路６を形成し、外筒１の先
方に突合せ状に連設されて先端が閉塞された外バ
ーナ管１３内にはエア供給管５の先方に支持リン
グ１６を介して連設された内バーナ管１４を挿入
してこの内バーナ管１４の回りにはこの内バーナ
管１４内の排ガスを反転流動させて排ガス通路６
内へ導入するために排ガス通路６に連通された排
ガス用の流路１８を形成し、さらに、排ガス通路
６内にはエア導入路２０とエア通路１１とを連通
して排ガス通路６内を流通する排ガスの熱をエア
供給管５内へ送入される燃焼用エアに伝導するた
めにエア供給管５の回りに巻回されて一端部が内
筒３に接続されかつ他端部がエア供給管５の基端
付近に接続された可撓性の熱交換チユーブ１９を
装入してある。

このため、熱交換チユーブ１９のチユーブバー
ナへの取付けを簡易化して取付け手数を軽減しう
るとともに、熱交換チユーブ１９の有効表面積を
拡大して伝熱面積を大幅に拡張することができ、
例えばエア流量および流路長が等しい従来の熱交
換器と比べて伝熱面積を約２倍以上に拡張しうる
効果がある。

従つて、排ガスの熱を熱交換チユーブ１９に対
し効果的に伝導しうるとともに、熱交換チユーブ
１９内を流通する燃焼用エアを効果的に加熱して
燃焼用エアの加熱温度を高めることができ、例え
ば炉温900℃でのチユーブバーナの燃焼効率を、
従来のチユーブバーナにおける60％程度から同条
件下で80％程度にまで高めうる効果がある。

また、高温加熱した燃焼用エアがエア供給管５
内の基端部付近へ送入され、スワラー１２を通過
して旋回しながらエア供給口５ａへ供給されるた
め、高温のエアをガス供給管７の先端付近の回り
へ均等に分散して送出し、ガスの燃焼状態を良化
して内バーナ管１４内の温度分布を均一化するこ
とができ、従来のチユーブバーナにおけるシヨー
トパス孔を排除して内チユーブ管１４の耐久性能
を向上しうるとともに、ガスをガス供給管７へ低
圧で供給してもガスの適正燃焼状態を確保しうる
効果がある。

また、本例では内バーナ管１４が支え棒１５、
支持リング１６、支え板１７で軸方向への遊動可
能に支承されているため、内バーナ管１４の膨脹
変形に伴う伸縮挙動を吸収して内バーナ管１４の
支承状態を安定化することができる。

（発明の効果） 本発明は、前記したように構成してあるので、
熱交換チユーブの取付けを簡易化し得るととも
に、熱交換チユーブの伝熱面積を拡張して燃焼用
エアを効果的に加熱し、ガス燃料の燃焼効率を高
め得る効果を有する。

特に、エアが流通する各管路が全て排ガスに接
触しており、燃焼用エアが常に加熱されながら流
通してガス供給管の先端へ供給され、また、排ガ
スの全量が各エア用の管路に接触して流通するの
で、排ガスの熱を効果的にエアに伝導して燃焼用
エアに対する熱の伝導特性を大幅に良化し得る効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもの
で、第１図はチユーブバーナの縦断面図、第２図
は第１図のＸ１−Ｘ１線断面図、第３図は同じく
Ｘ２−Ｘ２線矢視図、第４図は従来のチユーブバ
ーナの縦断面図である。 ５……エア供給管、６……排ガス通路、１９…
…熱交換チユーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エアを供給するエア管路の出口部付近内には
   排ガスを外部へ排出する排出管路の入口部付近を
   挿入し、前記エア管路の前記出口部に接続された
   外筒内には前記排出管路の前記入口部に接続され
   た内筒を挿入して前記外筒と前記内筒との間には
   エア導入路を形成し、前記内筒内にはガス供給管
   が内部に挿入されたエア供給管を挿入して前記内
   筒と前記エア供給管との間には前記ガス供給管と
   前記エア供給管との間に形成されたエア通路を包
   囲しかつ前記エア導入路によつて包囲された排ガ
   ス通路を形成し、前記外筒の先方に突合せ状に連
   設されて先端が閉塞された外バーナ管内には前記
   エア供給管の先方に支持リングを介して連設され
   た内バーナ管を挿入してこの内バーナ管の回りに
   はこの内バーナ管内の排ガスを反転流動させて前
   記排ガス通路内へ導入するために前記排ガス通路
   に連通された排ガス用の流路を形成し、さらに、
   前記排ガス通路内には前記エア導入路と前記エア
   通路とを連通して前記排ガス通路内を流通する排
   ガスの熱を前記エア供給管内へ送入される燃焼用
   エアに伝導するために前記エア供給管の回りに巻
   回されて一端部が前記内筒に接続されかつ他端部
   が前記エア供給管の基端付近に接続された可撓性
   の熱交換チユーブを装入したことを特徴とするチ
   ユーブバーナ。