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JP2008209058A - Heat exchange burner - Google Patents

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JP2008209058A
JP2008209058A JP2007046073A JP2007046073A JP2008209058A JP 2008209058 A JP2008209058 A JP 2008209058A JP 2007046073 A JP2007046073 A JP 2007046073A JP 2007046073 A JP2007046073 A JP 2007046073A JP 2008209058 A JP2008209058 A JP 2008209058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchange
heat transfer
transfer tube
burner
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007046073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Ito
稔 伊藤
Koji Nakano
康治 中野
Yusuke Kawagoe
雄介 川越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toho Gas Co Ltd
Original Assignee
Toho Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toho Gas Co Ltd filed Critical Toho Gas Co Ltd
Priority to JP2007046073A priority Critical patent/JP2008209058A/en
Publication of JP2008209058A publication Critical patent/JP2008209058A/en
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Abstract

【課題】燃焼排気ガスの対流熱伝達を十分に行うことができ、燃焼排気ガスの排熱回収効率を向上させることができる熱交換バーナを提供すること。
【解決手段】熱交換バーナ1は、吸気口23及び排気口24を設けた筒状のハウジング21の内周側に筒状の隔壁22を形成してなるバーナボディ2と、隔壁22の内周側に挿通配置した伝熱チューブ4と、伝熱チューブ4の内周側に挿通配置したガスパイプ3とを有している。熱交換バーナ1は、吸気口23より吸気した燃焼用空気Aを、外側吸気通路101内及び内側吸気通路102内を通過させて、ガスパイプ3から噴射した燃料Fと共に燃焼させると共に、燃焼排気ガスG2を排気通路103内を通過させて排気口24に導くよう構成してある。排気通路103内には、つる巻き形状を有し、燃焼排気ガスG2を旋回させて通過させるための熱交換促進部材5が設けてある。
【選択図】図1
To provide a heat exchange burner capable of sufficiently performing convective heat transfer of combustion exhaust gas and improving exhaust heat recovery efficiency of combustion exhaust gas.
A heat exchange burner (1) includes a burner body (2) in which a cylindrical partition wall (22) is formed on an inner peripheral side of a cylindrical housing (21) provided with an intake port (23) and an exhaust port (24), and an inner periphery of the partition wall (22). It has a heat transfer tube 4 inserted and arranged on the side, and a gas pipe 3 inserted and arranged on the inner peripheral side of the heat transfer tube 4. The heat exchange burner 1 passes the combustion air A taken in from the intake port 23 through the outer intake passage 101 and the inner intake passage 102 and burns it together with the fuel F injected from the gas pipe 3, and combustion exhaust gas G2 Is passed through the exhaust passage 103 and guided to the exhaust port 24. In the exhaust passage 103, there is provided a heat exchange promoting member 5 having a spiral shape and for turning and passing the combustion exhaust gas G2.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、加熱炉内等を加熱するために用いる熱交換バーナに関する。   The present invention relates to a heat exchange burner used for heating the inside of a heating furnace or the like.

各種の加熱炉内を加熱する際には、排気ガスの排熱を利用して燃焼を行う種々のガスバーナ(熱交換バーナ)が用いられている。例えば、特許文献1においては、筒状のハウジング内に筒状の隔壁及びガスパイプを設けたバーナボディに対し、インナーチューブ及びアウターチューブを取り付けて、シングルエンドタイプのラジアントチューブバーナを形成している。そして、インナーチューブの内周側を通過させる燃焼用空気を、インナーチューブの外周側を通過させる燃焼排気ガスによって加温することによって、燃焼排気ガスの排熱を回収している。また、インナーチューブの外周側に複数の伝熱フィンを設けることによって、排熱の回収効率を向上させている。   When heating the inside of various heating furnaces, various gas burners (heat exchange burners) that perform combustion using exhaust heat of exhaust gas are used. For example, in Patent Document 1, a single-end type radiant tube burner is formed by attaching an inner tube and an outer tube to a burner body in which a cylindrical partition and a gas pipe are provided in a cylindrical housing. And the exhaust heat of combustion exhaust gas is collect | recovered by heating the combustion air which passes the inner peripheral side of an inner tube with the combustion exhaust gas which passes the outer peripheral side of an inner tube. Further, by providing a plurality of heat transfer fins on the outer peripheral side of the inner tube, the exhaust heat recovery efficiency is improved.

しかしながら、排熱の回収効率をより向上させるためには、上記特許文献1のラジアントチューブバーナによっても十分ではない。すなわち、特許文献1においては、伝熱フィンによって熱交換を行う面積が増加するものの、燃焼排気ガスは、各伝熱フィン同士の隙間を直線的に通過してしまう。そのため、インナーチューブの周方向において燃焼排気ガスの流れの偏りが生じるおそれがあり、インナーチューブ及び各伝熱フィンに対して燃焼排気ガスの対流熱伝達を十分に行うことができないおそれがある。   However, the radiant tube burner of Patent Document 1 is not sufficient to further improve the exhaust heat recovery efficiency. That is, in patent document 1, although the area which heat-exchanges with a heat-transfer fin increases, combustion exhaust gas will pass through the clearance gap between each heat-transfer fin linearly. Therefore, the flow of the combustion exhaust gas may be biased in the circumferential direction of the inner tube, and the convective heat transfer of the combustion exhaust gas may not be sufficiently performed with respect to the inner tube and each heat transfer fin.

特開2006−29638号公報JP 2006-29638 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、燃焼排気ガスの対流熱伝達を十分に行うことができ、燃焼排気ガスの排熱回収効率を向上させることができる熱交換バーナを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a heat exchange burner capable of sufficiently performing convective heat transfer of combustion exhaust gas and improving exhaust heat recovery efficiency of combustion exhaust gas. It is something to be offered.

本発明は、吸気口及び排気口を設けた筒状のハウジングの内周側に筒状の隔壁を形成してなるバーナボディと、上記隔壁の内周側に挿通配置した伝熱チューブと、該伝熱チューブの内周側に挿通配置したガスパイプとを有し、
上記吸気口より吸気した燃焼用空気を、上記ハウジングと上記隔壁との間に形成された外側吸気通路内を通過させた後、上記伝熱チューブの一端側より、該伝熱チューブと上記ガスパイプとの間に形成された内側吸気通路内を通過させて、上記ガスパイプから噴射した燃料と共に燃焼させると共に、該燃焼を行った後の燃焼排気ガスを上記伝熱チューブの他端側より、該伝熱チューブと上記隔壁との間に形成された排気通路内を通過させて上記排気口に導くよう構成した熱交換バーナにおいて、
上記排気通路内には、つる巻き形状を有し、上記燃焼排気ガスを旋回させて通過させるための熱交換促進部材を設けたことを特徴とする熱交換バーナにある(請求項1)。
The present invention includes a burner body formed with a cylindrical partition wall on the inner peripheral side of a cylindrical housing provided with an intake port and an exhaust port, a heat transfer tube inserted and arranged on the inner peripheral side of the partition wall, A gas pipe inserted and arranged on the inner peripheral side of the heat transfer tube,
After the combustion air taken in from the intake port passes through the outside intake passage formed between the housing and the partition wall, the heat transfer tube, the gas pipe, and the like are connected from one end side of the heat transfer tube. And is combusted together with the fuel injected from the gas pipe and the combustion exhaust gas after the combustion is conducted from the other end side of the heat transfer tube. In the heat exchange burner configured to pass through the exhaust passage formed between the tube and the partition wall and lead to the exhaust port,
A heat exchange burner is provided in the exhaust passage, wherein the heat exchange burner has a spiral shape and is provided with a heat exchange accelerating member for turning and passing the combustion exhaust gas.

本発明の熱交換バーナは、上記伝熱チューブと上記隔壁との間に形成された排気通路内に、つる巻き形状を有する熱交換促進部材を設けることにより、排気通路内を通過する燃焼排気ガスを旋回させて、燃焼排気ガスの排熱の回収効率を向上させるものである。
本発明の熱交換バーナにおいては、ガスパイプから噴出される燃料と、吸気口から吸気され、外側吸気通路及び内側吸気通路を通過して伝熱チューブから噴出される燃焼用空気との燃焼を行って、加熱炉内等の加熱を行う。次いで、この加熱後の燃焼排気ガスは、排気通路内を通過して排気口から熱交換バーナの外部に排気される。
The heat exchange burner of the present invention is a combustion exhaust gas that passes through the exhaust passage by providing a heat exchange promoting member having a helical shape in the exhaust passage formed between the heat transfer tube and the partition wall. To improve the exhaust heat recovery efficiency of the combustion exhaust gas.
In the heat exchange burner of the present invention, combustion is performed between the fuel ejected from the gas pipe and the combustion air that is sucked from the intake port, passes through the outer intake passage and the inner intake passage, and is ejected from the heat transfer tube. Then, the inside of the heating furnace is heated. Next, the heated combustion exhaust gas passes through the exhaust passage and is exhausted from the exhaust port to the outside of the heat exchange burner.

そして、燃焼排気ガスが排気通路内を通過するときには、この燃焼排気ガスは、伝熱チューブを伝熱面として、伝熱チューブ内を流れる燃焼用空気と熱交換を行い、この燃焼用空気の温度を上昇させることができる。このとき、排気通路内に設けたつる巻き形状の熱交換促進部材により、排気通路内を通過する燃焼排気ガスを旋回させることができる。これにより、熱交換促進部材によって伝熱チューブの伝熱面積を増加することができるだけでなく、伝熱チューブに対する燃焼排気ガスの対流熱伝達を十分に行うことができる。また、熱交換促進部材により、伝熱チューブの周方向において燃焼排気ガスの流れの偏りが生じることを防止することができる。   When the combustion exhaust gas passes through the exhaust passage, the combustion exhaust gas exchanges heat with the combustion air flowing in the heat transfer tube using the heat transfer tube as a heat transfer surface, and the temperature of the combustion air Can be raised. At this time, the combustion exhaust gas passing through the exhaust passage can be swirled by the helical heat exchange promoting member provided in the exhaust passage. Thereby, not only can the heat transfer area of the heat transfer tube be increased by the heat exchange promoting member, but also the convective heat transfer of the combustion exhaust gas to the heat transfer tube can be sufficiently performed. Further, the heat exchange promoting member can prevent the combustion exhaust gas from being biased in the circumferential direction of the heat transfer tube.

それ故、本発明の熱交換バーナによれば、燃焼排気ガスの対流熱伝達を十分に行うことができ、燃焼排気ガスの排熱回収効率を向上させることができる。   Therefore, according to the heat exchange burner of the present invention, the convective heat transfer of the combustion exhaust gas can be sufficiently performed, and the exhaust heat recovery efficiency of the combustion exhaust gas can be improved.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記伝熱チューブの他端側は、加熱炉内に突出させ、上記内側吸気通路及び上記排気通路は、上記加熱炉内と連通させることができる(請求項2)。この場合には、熱交換バーナにおいて燃焼を行った燃焼ガスによって加熱炉内を直接加熱することができる。そして、加熱後の燃焼排気ガスを、加熱炉内から排気通路内を経由して排気口へ排気することができる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the other end of the heat transfer tube projects into the heating furnace, and the inner intake passage and the exhaust passage communicate with the heating furnace. In this case, the inside of the heating furnace can be directly heated by the combustion gas burned in the heat exchange burner. Then, the heated combustion exhaust gas can be exhausted from the heating furnace to the exhaust port via the exhaust passage.

また、上記バーナボディの他端側には、上記伝熱チューブの外周側を覆うアウターチューブを連結し、上記排気通路は、上記伝熱チューブと上記アウターチューブとの間にも連続して形成することもできる(請求項3)。この場合には、熱交換バーナにおいて燃焼を行った燃焼ガスによって、アウターチューブを介して加熱炉内を間接加熱することができる。そして、加熱後の燃焼排気ガスを、伝熱チューブとアウターチューブとの間、及び伝熱チューブと隔壁との間に形成された排気通路内を経由して排気口へ排気することができる。   An outer tube that covers the outer peripheral side of the heat transfer tube is connected to the other end side of the burner body, and the exhaust passage is continuously formed between the heat transfer tube and the outer tube. (Claim 3). In this case, the inside of the heating furnace can be indirectly heated through the outer tube by the combustion gas burned in the heat exchange burner. And the combustion exhaust gas after a heating can be exhausted to an exhaust port via the inside of the exhaust passage formed between a heat exchanger tube and an outer tube, and between a heat exchanger tube and a partition.

また、上記熱交換促進部材は、コイルスプリングによって形成することが好ましい(請求項4)。この場合には、コイルスプリングのつる巻き形状を利用して容易に熱交換促進部材を形成することができる。また、耐久性に優れた材質のコイルスプリングを用いることによって熱交換促進部材の耐久性を容易に向上させることができる。また、コイルスプリングは、熱膨張、熱収縮に対して柔軟に変形することが可能であり、熱交換促進部材が熱変形によって破損してしまうことを防止することができる。   The heat exchange promoting member is preferably formed by a coil spring. In this case, the heat exchange promoting member can be easily formed using the helical shape of the coil spring. Moreover, the durability of the heat exchange promoting member can be easily improved by using a coil spring made of a material having excellent durability. Further, the coil spring can be flexibly deformed against thermal expansion and contraction, and the heat exchange promoting member can be prevented from being damaged due to thermal deformation.

また、上記コイルスプリングは、上記伝熱チューブに対して抜け防止を行った状態で、該伝熱チューブの外周面に装着することが好ましい(請求項5)。この場合には、コイルスプリングの全体が伝熱チューブに固定されていないことにより、熱膨張、熱収縮に対してより柔軟に変形することができる。   The coil spring is preferably attached to the outer peripheral surface of the heat transfer tube in a state in which the heat transfer tube is prevented from coming off. In this case, since the whole coil spring is not fixed to the heat transfer tube, it can be deformed more flexibly against thermal expansion and contraction.

また、上記内側吸気通路には、つる巻き形状を有し、上記燃焼用空気を旋回させて通過させるための内側熱交換促進部材を設けることができる(請求項6)。この場合には、内側熱交換促進部材により、内側吸気通路内を通過する燃焼用空気を旋回させることができる。これにより、伝熱チューブを伝熱面とした燃焼排気ガスと燃焼用空気との熱交換を一層促進することができ、燃焼排気ガスの排熱回収効率を一層向上させることができる。   Further, the inner intake passage may be provided with an inner heat exchange promoting member having a helical shape and for allowing the combustion air to swirl and pass therethrough. In this case, the combustion air passing through the inner intake passage can be swirled by the inner heat exchange promoting member. As a result, heat exchange between the combustion exhaust gas with the heat transfer tube as the heat transfer surface and the combustion air can be further promoted, and the exhaust heat recovery efficiency of the combustion exhaust gas can be further improved.

また、上記内側熱交換促進部材は、コイルスプリングによって形成することが好ましい(請求項7)。この場合には、コイルスプリングのつる巻き形状を利用して容易に内側熱交換促進部材を形成することができる。また、耐久性に優れた材質のコイルスプリングを用いることによって内側熱交換促進部材の耐久性を容易に向上させることができる。また、コイルスプリングは、熱膨張、熱収縮に対して柔軟に変形することが可能であり、内側熱交換促進部材が熱変形によって破損してしまうことを防止することができる。   The inner heat exchange promoting member is preferably formed by a coil spring. In this case, the inner heat exchange promoting member can be easily formed using the helical shape of the coil spring. Further, the durability of the inner heat exchange promoting member can be easily improved by using a coil spring made of a material having excellent durability. Further, the coil spring can be flexibly deformed against thermal expansion and contraction, and the inner heat exchange promoting member can be prevented from being damaged by thermal deformation.

以下に、本発明の熱交換バーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
(実施例1)
本例の熱交換バーナ1は、図1〜図3に示すごとく、吸気口23及び排気口24を設けた筒状のハウジング21の内周側に筒状の隔壁22を形成してなるバーナボディ2と、隔壁22の内周側に挿通配置した伝熱チューブ4と、伝熱チューブ4の内周側に挿通配置したガスパイプ3とを有している。
Hereinafter, embodiments of the heat exchange burner of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Example 1)
As shown in FIGS. 1 to 3, the heat exchange burner 1 of this example is a burner body in which a cylindrical partition wall 22 is formed on the inner peripheral side of a cylindrical housing 21 provided with an intake port 23 and an exhaust port 24. 2, a heat transfer tube 4 inserted and arranged on the inner peripheral side of the partition wall 22, and a gas pipe 3 inserted and arranged on the inner peripheral side of the heat transfer tube 4.

熱交換バーナ1は、吸気口23より吸気した燃焼用空気Aを、ハウジング21と隔壁22との間に形成された外側吸気通路101内を通過させた後、伝熱チューブ4の一端側より、伝熱チューブ4とガスパイプ3との間に形成された内側吸気通路102内を通過させて、ガスパイプ3から噴射した燃料(燃料ガス)Fと共に燃焼させると共に、燃焼を行った後の燃焼排気ガスG2を伝熱チューブ4の他端側より、伝熱チューブ4と隔壁22との間に形成された排気通路103内を通過させて排気口24に導くよう構成してある。そして、排気通路103内には、つる巻き形状を有し、燃焼排気ガスG2を旋回させて通過させるための熱交換促進部材5が設けてある(図3参照)。   The heat exchange burner 1 allows the combustion air A taken in from the intake port 23 to pass through the outside intake passage 101 formed between the housing 21 and the partition wall 22, and then from one end side of the heat transfer tube 4. Combustion exhaust gas G2 after passing through the inside intake passage 102 formed between the heat transfer tube 4 and the gas pipe 3 and burning together with the fuel (fuel gas) F injected from the gas pipe 3 and burning. Is passed through the exhaust passage 103 formed between the heat transfer tube 4 and the partition wall 22 from the other end side of the heat transfer tube 4 and led to the exhaust port 24. In the exhaust passage 103, there is provided a heat exchange promoting member 5 having a spiral shape and for turning and passing the combustion exhaust gas G2 (see FIG. 3).

なお、図1は、熱交換バーナ1の断面を示す図であり、図2は、吸気口23の周辺を示す図であり、図3は、排気口24の周辺を示す図である。図1において、燃焼用空気A、燃焼排気ガスG2等の流れを実線の矢印で示し、伝熱チューブ4における熱の流れを破線の矢印で示す。また、本例において、一端側とは、加熱炉7の外壁側のことをいい、他端側とは、一端側とは反対側のことをいう。   1 is a view showing a cross section of the heat exchange burner 1, FIG. 2 is a view showing the periphery of the intake port 23, and FIG. 3 is a view showing the periphery of the exhaust port 24. In FIG. 1, the flow of combustion air A, combustion exhaust gas G2, etc. is indicated by solid arrows, and the heat flow in the heat transfer tube 4 is indicated by broken arrows. Moreover, in this example, the one end side means the outer wall side of the heating furnace 7, and the other end side means the opposite side to the one end side.

以下に、本例の熱交換バーナ1につき、図1〜図5と共に詳説する。
図1に示すごとく、本例の熱交換バーナ1は、加熱炉7内を輻射熱によって間接加熱するラジアントチューブバーナである。そして、バーナボディ2の他端側には、伝熱チューブ(インナーチューブ)4の外周側を覆うアウターチューブ6が連結してある。また、排気通路103は、伝熱チューブ4と隔壁22との間から伝熱チューブ4とアウターチューブ6との間にも連続して形成されている。
バーナボディ2及びアウターチューブ6は、アウターチューブ6の先端部(他端側)が加熱炉7内に突出する状態で、加熱炉7の外壁に取り付けてある。
Below, it demonstrates in full detail with FIGS. 1-5 about the heat exchange burner 1 of this example.
As shown in FIG. 1, the heat exchange burner 1 of this example is a radiant tube burner that indirectly heats the inside of the heating furnace 7 by radiant heat. An outer tube 6 that covers the outer peripheral side of the heat transfer tube (inner tube) 4 is connected to the other end side of the burner body 2. The exhaust passage 103 is also formed continuously between the heat transfer tube 4 and the partition wall 22 and between the heat transfer tube 4 and the outer tube 6.
The burner body 2 and the outer tube 6 are attached to the outer wall of the heating furnace 7 in a state where the distal end portion (the other end side) of the outer tube 6 protrudes into the heating furnace 7.

また、バーナボディ2においては、加熱炉7に近い側に吸気口23が設けてあり、加熱炉7から遠い側に排気口24が設けてある。
また、伝熱チューブ4は、その後端側(一端側)に形成したフランジ部を、隔壁22の後端部に取り付けて熱交換バーナ1に配設してある。アウターチューブ6は、その後端側(一端側)に形成したフランジ部によって加熱炉7の外壁に取り付けてある。また、外側吸気通路101と内側吸気通路102とは、伝熱チューブ4の後端側(一端側)において連通されている。
In the burner body 2, an intake port 23 is provided on the side close to the heating furnace 7, and an exhaust port 24 is provided on the side far from the heating furnace 7.
The heat transfer tube 4 is provided in the heat exchange burner 1 with a flange portion formed on the rear end side (one end side) attached to the rear end portion of the partition wall 22. The outer tube 6 is attached to the outer wall of the heating furnace 7 by a flange portion formed on the rear end side (one end side). Further, the outer intake passage 101 and the inner intake passage 102 communicate with each other on the rear end side (one end side) of the heat transfer tube 4.

図1に示すごとく、本例の熱交換促進部材5は、耐久性に優れた鋼線をつる巻き状に巻回してなるコイルスプリング5を用いて形成してある。このコイルスプリング5は、熱膨張及び熱収縮に対して柔軟に変形することが可能であり、熱交換促進部材5が熱変形によって破損してしまうことを防止することができる。
本例のコイルスプリング5は、断面円形状の丸線を用いて形成したが、これ以外にも、断面略四角形状の角線を用いて形成することもできる。また、コイルスプリング5は、各種の耐熱金属、セラミックス等から形成することができる。
また、コイルスプリング5は、市販されているものを用いることができ、コイルスプリング5からなる熱交換促進部材5は、既存の熱交換バーナ1における伝熱チューブ4に対して容易に増設することができる。
As shown in FIG. 1, the heat exchange promoting member 5 of this example is formed by using a coil spring 5 formed by winding a steel wire excellent in durability into a spiral shape. The coil spring 5 can be flexibly deformed against thermal expansion and contraction, and the heat exchange promoting member 5 can be prevented from being damaged by thermal deformation.
The coil spring 5 of this example is formed using a round wire having a circular cross section, but may be formed using a square wire having a substantially square cross section. The coil spring 5 can be formed from various heat-resistant metals, ceramics and the like.
Moreover, the coil spring 5 can use what is marketed, and the heat exchange acceleration | stimulation member 5 which consists of a coil spring 5 can be easily extended with respect to the heat exchanger tube 4 in the existing heat exchange burner 1. FIG. it can.

同図に示すごとく、ガスパイプ3の先端部(他端側)には、ガスノズル31が設けてあり、ガスパイプ3の内周側には、スパークプラグ32が挿通配置してある。熱交換バーナ1を加熱炉7に取り付けた状態において、ガスノズル31の先端は、加熱炉7の内壁面の近くに位置している。
熱交換促進部材5を構成するコイルスプリング5は、伝熱チューブ4の外周面において、ガスパイプ3の外周側に対応する部分に装着してある。
As shown in the figure, a gas nozzle 31 is provided at the distal end (the other end side) of the gas pipe 3, and a spark plug 32 is inserted and arranged on the inner peripheral side of the gas pipe 3. In a state where the heat exchange burner 1 is attached to the heating furnace 7, the tip of the gas nozzle 31 is located near the inner wall surface of the heating furnace 7.
The coil spring 5 constituting the heat exchange promoting member 5 is attached to a portion corresponding to the outer peripheral side of the gas pipe 3 on the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4.

また、コイルスプリング5は、伝熱チューブ4に対して抜け防止を行った状態で、伝熱チューブ4の外周面に装着してある。そして、コイルスプリング5は、その内周側が伝熱チューブ4に接触していると共に、その外周側が隔壁22との間に間隙を形成している。これにより、コイルスプリング5と伝熱チューブ4とが接触して、これらの間の熱伝導を容易にすることができる一方、コイルスプリング5と隔壁22との間の間隙により、熱交換バーナ1の組付、分解が容易である。   In addition, the coil spring 5 is attached to the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4 in a state in which the heat transfer tube 4 is prevented from coming off. The coil spring 5 is in contact with the heat transfer tube 4 on the inner peripheral side and forms a gap between the outer peripheral side and the partition wall 22. As a result, the coil spring 5 and the heat transfer tube 4 come into contact with each other and heat conduction between them can be facilitated. On the other hand, due to the gap between the coil spring 5 and the partition wall 22, the heat exchange burner 1 Easy to assemble and disassemble.

コイルスプリング5は、焼き嵌めによって(加熱して膨張させた後に)伝熱チューブ4の外周面に装着することができる。また、コイルスプリング5は、その後端側(一端側)において伝熱チューブ4の外周面に設けた抜け防止突起41によって伝熱チューブ4に対して抜け防止がなされており、その先端側(他端側)が固定されていない。そして、コイルスプリング5の先端側が固定されていないことにより、コイルスプリング5の熱変形をより容易にすることができる。   The coil spring 5 can be attached to the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4 by shrink fitting (after being heated and expanded). In addition, the coil spring 5 is prevented from coming off from the heat transfer tube 4 by a slip-out preventing projection 41 provided on the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4 on the rear end side (one end side). Side) is not fixed. And since the front end side of the coil spring 5 is not fixed, the thermal deformation of the coil spring 5 can be made easier.

なお、熱交換促進部材5は、図4に示すごとく、鋳造等を行うことによって、伝熱チューブ4の外周面につる巻き形状の突起部42を一体的に形成することもできる。また、熱交換促進部材5は、図5に示すごとく、伝熱チューブ4の外周面につり巻き形状の伝熱フィン43を溶接することによって、伝熱チューブ4と一体的に形成することもできる。   Note that, as shown in FIG. 4, the heat exchange promoting member 5 can integrally form a winding-shaped protrusion 42 on the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4 by casting or the like. Further, as shown in FIG. 5, the heat exchange promoting member 5 can be formed integrally with the heat transfer tube 4 by welding the suspended heat transfer fins 43 to the outer peripheral surface of the heat transfer tube 4. .

本例の熱交換バーナ1においては、図1、図2に示すごとく、ガスパイプ3のガスノズル31から噴出される燃料Fと、吸気口23から吸気され、外側吸気通路101及び内側吸気通路102を通過して伝熱チューブ4の先端側(他端側)から噴出される燃焼用空気Aとの燃焼を行う。この燃焼ガスG1の熱エネルギーを用い、アウターチューブ6を介する熱輻射により加熱炉7内等の間接加熱を行う。次いで、この加熱後の燃焼排気ガスG2は、伝熱チューブ4とアウターチューブ6との間、及び伝熱チューブ4と隔壁22との間に形成された排気通路103内を通過し、排気口24から熱交換バーナ1の外部に排気される。   In the heat exchange burner 1 of this example, as shown in FIGS. 1 and 2, the fuel F ejected from the gas nozzle 31 of the gas pipe 3 and the intake air 23 are sucked and pass through the outer intake passage 101 and the inner intake passage 102. Then, combustion with the combustion air A ejected from the front end side (the other end side) of the heat transfer tube 4 is performed. Using the thermal energy of the combustion gas G1, indirect heating in the heating furnace 7 or the like is performed by thermal radiation through the outer tube 6. Next, the heated combustion exhaust gas G2 passes through the exhaust passage 103 formed between the heat transfer tube 4 and the outer tube 6 and between the heat transfer tube 4 and the partition wall 22, and the exhaust port 24 is exhausted. To the outside of the heat exchange burner 1.

そして、図1、図3に示すごとく、燃焼排気ガスG2が排気通路103内を通過するときには、この燃焼排気ガスG2は、伝熱チューブ4を伝熱面として、伝熱チューブ4内を流れる燃焼用空気Aと熱交換を行い、この燃焼用空気Aの温度を上昇させることができる。このとき、排気通路103内に設けたつる巻き形状の熱交換促進部材(コイルスプリング)5により、排気通路103内を通過する燃焼排気ガスG2を旋回させることができる。これにより、熱交換促進部材5によって伝熱チューブ4の伝熱面積を増加することができるだけでなく、伝熱チューブ4に対する燃焼排気ガスG2の対流熱伝達を十分に行うことができる。また、熱交換促進部材5により、伝熱チューブ4の周方向において燃焼排気ガスG2の流れの偏りが生じることを防止することができる。   1 and 3, when the combustion exhaust gas G2 passes through the exhaust passage 103, the combustion exhaust gas G2 is combusted through the heat transfer tube 4 with the heat transfer tube 4 as a heat transfer surface. The temperature of the combustion air A can be increased by exchanging heat with the combustion air A. At this time, the combustion exhaust gas G <b> 2 passing through the exhaust passage 103 can be swirled by the helical heat exchange promoting member (coil spring) 5 provided in the exhaust passage 103. Thereby, not only can the heat transfer area of the heat transfer tube 4 be increased by the heat exchange promoting member 5, but also the convective heat transfer of the combustion exhaust gas G2 to the heat transfer tube 4 can be sufficiently performed. Further, the heat exchange promoting member 5 can prevent the flow of the combustion exhaust gas G2 from being biased in the circumferential direction of the heat transfer tube 4.

それ故、本例の熱交換バーナ1によれば、燃焼排気ガスG2の対流熱伝達を十分に行うことができ、燃焼排気ガスG2の排熱回収効率を向上させることができる。   Therefore, according to the heat exchange burner 1 of this example, the convective heat transfer of the combustion exhaust gas G2 can be sufficiently performed, and the exhaust heat recovery efficiency of the combustion exhaust gas G2 can be improved.

また、図6に示すごとく、上記内側吸気通路102には、つる巻き形状を有し、燃焼用空気Aを旋回させて通過させるための内側熱交換促進部材55を設けることができる。この内側熱交換促進部材55は、熱交換促進部材5と同様にコイルスプリングから構成することができる。この内側熱交換促進部材55を構成するコイルスプリングは、伝熱チューブ4の内周面に装着してある。内側熱交換促進部材55により、内側吸気通路102内を通過する燃焼用空気Aを旋回させることができる。これにより、伝熱チューブ4を伝熱面とした燃焼排気ガスG2と燃焼用空気Aとの熱交換を一層促進することができ、燃焼排気ガスG2の排熱回収効率を一層向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 6, the inner intake passage 102 can be provided with an inner heat exchange promoting member 55 having a spiral shape and for allowing the combustion air A to swirl and pass therethrough. The inner heat exchange promoting member 55 can be formed of a coil spring as with the heat exchange promoting member 5. The coil spring constituting the inner heat exchange promoting member 55 is mounted on the inner peripheral surface of the heat transfer tube 4. The combustion heat A passing through the inner intake passage 102 can be swirled by the inner heat exchange promoting member 55. Thereby, the heat exchange between the combustion exhaust gas G2 and the combustion air A with the heat transfer tube 4 as the heat transfer surface can be further promoted, and the exhaust heat recovery efficiency of the combustion exhaust gas G2 can be further improved. .

(実施例2)
本例は、上記熱交換促進部材5を、加熱炉7内を燃焼火炎によって直接加熱する熱交換バーナ1Aに適用した例である。
図7に示すごとく、本例の熱交換バーナ1Aにおいては、上記アウターチューブ6を用いておらず、本例の熱交換バーナ1Aは、伝熱チューブ4の先端側(他端側)を加熱炉7内に突出させた状態で、加熱炉7の外壁に取り付けてある。加熱炉7に設けたバーナ取付口71には、アウターチューブ6の代わりの取付部材65が設けてある。また、本例の内側吸気通路102及び排気通路103は、加熱炉7内と連通されている。
(Example 2)
In this example, the heat exchange promoting member 5 is applied to a heat exchange burner 1A that directly heats the inside of the heating furnace 7 with a combustion flame.
As shown in FIG. 7, the outer tube 6 is not used in the heat exchange burner 1 </ b> A of this example, and the heat exchange burner 1 </ b> A of this example uses a heating furnace with the tip end side (the other end side) of the heat transfer tube 4. 7 is attached to the outer wall of the heating furnace 7 so as to protrude into the inside. An attachment member 65 in place of the outer tube 6 is provided in the burner attachment port 71 provided in the heating furnace 7. In addition, the inner intake passage 102 and the exhaust passage 103 in this example communicate with the inside of the heating furnace 7.

本例の熱交換バーナ1Aにおいては、ガスノズル31から噴出された燃料Fと、伝熱チューブ4から噴出された燃焼用空気Aとの燃焼を行った燃焼ガスG1によって、加熱炉7内を直接加熱し、この加熱後の燃焼排気ガスG2は、伝熱チューブ4と取付部材65との間、及び伝熱チューブ4と隔壁22との間に形成された排気通路103内を通過し、排気口24から熱交換バーナ1Aの外部に排気される。
本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
In the heat exchange burner 1A of this example, the inside of the heating furnace 7 is directly heated by the combustion gas G1 obtained by burning the fuel F ejected from the gas nozzle 31 and the combustion air A ejected from the heat transfer tube 4. The heated combustion exhaust gas G2 passes through the exhaust passage 103 formed between the heat transfer tube 4 and the mounting member 65, and between the heat transfer tube 4 and the partition wall 22, and the exhaust port 24. To the outside of the heat exchange burner 1A.
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

実施例1における、熱交換バーナを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the heat exchange burner in Example 1. FIG. 実施例1における、熱交換バーナを示す図で、図1におけるA−A線矢視断面説明図。It is a figure which shows the heat exchange burner in Example 1, and is AA sectional view explanatory drawing in FIG. 実施例1における、熱交換バーナを示す図で、図1におけるB−B線矢視断面説明図。It is a figure which shows the heat exchange burner in Example 1, and is BB arrow directional cross-sectional explanatory drawing in FIG. 実施例1における、熱交換促進部材を設けた他の伝熱チューブを示す説明図。Explanatory drawing which shows the other heat exchanger tube which provided the heat exchange promotion member in Example 1. FIG. 実施例1における、熱交換促進部材を設けた他の伝熱チューブを示す説明図。Explanatory drawing which shows the other heat exchanger tube which provided the heat exchange promotion member in Example 1. FIG. 実施例1における、他の熱交換バーナを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the other heat exchange burner in Example 1. FIG. 実施例2における、熱交換バーナを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the heat exchange burner in Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 熱交換バーナ
101 外側吸気通路
102 内側吸気通路
103 排気通路
2 バーナボディ
21 ハウジング
22 隔壁
23 吸気口
24 排気口
3 ガスパイプ
31 ガスノズル
4 伝熱チューブ
5 熱交換促進部材(コイルスプリング)
55 内側熱交換促進部材(コイルスプリング)
6 アウターチューブ
7 加熱炉
A 燃焼用空気
F 燃料
G1 燃焼ガス
G2 燃焼排気ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchange burner 101 Outer intake passage 102 Inner intake passage 103 Exhaust passage 2 Burner body 21 Housing 22 Bulkhead 23 Intake port 24 Exhaust port 3 Gas pipe 31 Gas nozzle 4 Heat transfer tube 5 Heat exchange promotion member (coil spring)
55 Inner heat exchange promotion member (coil spring)
6 Outer tube 7 Heating furnace A Combustion air F Fuel G1 Combustion gas G2 Combustion exhaust gas

Claims (7)

吸気口及び排気口を設けた筒状のハウジングの内周側に筒状の隔壁を形成してなるバーナボディと、上記隔壁の内周側に挿通配置した伝熱チューブと、該伝熱チューブの内周側に挿通配置したガスパイプとを有し、
上記吸気口より吸気した燃焼用空気を、上記ハウジングと上記隔壁との間に形成された外側吸気通路内を通過させた後、上記伝熱チューブの一端側より、該伝熱チューブと上記ガスパイプとの間に形成された内側吸気通路内を通過させて、上記ガスパイプから噴射した燃料と共に燃焼させると共に、該燃焼を行った後の燃焼排気ガスを上記伝熱チューブの他端側より、該伝熱チューブと上記隔壁との間に形成された排気通路内を通過させて上記排気口に導くよう構成した熱交換バーナにおいて、
上記排気通路内には、つる巻き形状を有し、上記燃焼排気ガスを旋回させて通過させるための熱交換促進部材を設けたことを特徴とする熱交換バーナ。
A burner body formed with a cylindrical partition wall on the inner peripheral side of a cylindrical housing provided with an intake port and an exhaust port, a heat transfer tube inserted and arranged on the inner peripheral side of the partition wall, and the heat transfer tube A gas pipe inserted and arranged on the inner peripheral side,
After the combustion air taken in from the intake port passes through the outside intake passage formed between the housing and the partition wall, the heat transfer tube, the gas pipe, and the like are connected from one end side of the heat transfer tube. And is combusted together with the fuel injected from the gas pipe and the combustion exhaust gas after the combustion is conducted from the other end side of the heat transfer tube. In the heat exchange burner configured to pass through the exhaust passage formed between the tube and the partition wall and lead to the exhaust port,
A heat exchange burner having a helical shape in the exhaust passage and provided with a heat exchange promoting member for swirling and passing the combustion exhaust gas.
請求項1において、上記伝熱チューブの他端側は、加熱炉内に突出しており、
上記内側吸気通路及び上記排気通路は、上記加熱炉内と連通されていることを特徴とする熱交換バーナ。
In claim 1, the other end side of the heat transfer tube protrudes into the heating furnace,
The heat exchange burner characterized in that the inner intake passage and the exhaust passage communicate with the inside of the heating furnace.
請求項1において、上記バーナボディの他端側には、上記伝熱チューブの外周側を覆うアウターチューブが連結してあり、
上記排気通路は、上記伝熱チューブと上記アウターチューブとの間にも連続して形成されていることを特徴とする熱交換バーナ。
In Claim 1, the outer tube which covers the perimeter side of the heat transfer tube is connected to the other end side of the burner body,
The heat exchange burner, wherein the exhaust passage is also formed continuously between the heat transfer tube and the outer tube.
請求項1〜3のいずれか一項において、上記熱交換促進部材は、コイルスプリングによって形成してあることを特徴とする熱交換バーナ。   The heat exchange burner according to claim 1, wherein the heat exchange promoting member is formed by a coil spring. 請求項4において、上記コイルスプリングは、上記伝熱チューブに対して抜け防止を行った状態で、該伝熱チューブの外周面に装着してあることを特徴とする熱交換バーナ。   5. The heat exchange burner according to claim 4, wherein the coil spring is mounted on the outer peripheral surface of the heat transfer tube in a state in which the coil spring is prevented from coming off. 請求項1〜5のいずれか一項において、上記内側吸気通路には、つる巻き形状を有し、上記燃焼用空気を旋回させて通過させるための内側熱交換促進部材を設けたことを特徴とする熱交換バーナ。   The inner heat exchange promoting member according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner intake passage has a spiral shape and is provided with an inner heat exchange promoting member for swirling and passing the combustion air. Heat exchange burner. 請求項6において、上記内側熱交換促進部材は、コイルスプリングによって形成してあることを特徴とする熱交換バーナ。   7. The heat exchange burner according to claim 6, wherein the inner heat exchange promoting member is formed by a coil spring.
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