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JPH109522A - Combustion device - Google Patents

Combustion device

Info

Publication number
JPH109522A
JPH109522A JP16405696A JP16405696A JPH109522A JP H109522 A JPH109522 A JP H109522A JP 16405696 A JP16405696 A JP 16405696A JP 16405696 A JP16405696 A JP 16405696A JP H109522 A JPH109522 A JP H109522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
fiber mat
resistant fiber
vibration
damping
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
JP16405696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Tomita
英夫 富田
Junichi Ueda
順一 植田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP16405696A priority Critical patent/JPH109522A/en
Publication of JPH109522A publication Critical patent/JPH109522A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Gas Burners (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate horizontal vibration of film of a heat-resistant fiber mat, which causes resonance, and restrain pulsating combustion by fixedly attaching a damping steel plate formed of a steel plate and damping resin integrally to the rear side of the heat-resistant fiber mat. SOLUTION: When the concentration of premixed gas becomes an air-excess concentration, which often causes a lifted flame, for some reason, instability of the premixed flames increases fluctuation of reaction, such as temperature or pressure fluctuation. And a large pressure fluctuation gives rise to horizontal vibration of film of 100-250Hz in a heat-resistant fiber mat 14. The horizontal vibration of the mat 14 is transmitted to a damping resin layer 30 from bolts and nuts 27 through steel plate 28, 29 and the energy of vibration of the mat 14 is absorbed by the shearing deformation of the layer 30. That is, horizontal vibration of the mat, which causes resonance, is eliminated, and hence pulsating combustion can be restrained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼面を構成する
耐熱性繊維マットとその支持鋼板を有する燃焼装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion apparatus having a heat-resistant fiber mat constituting a combustion surface and a supporting steel plate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の燃焼装置は特開平6−2
35508号公報に記載されているようなものが一般的
であった。この装置は図4に示されているように耐熱性
繊維から構成された耐熱性繊維マット1に多数の炎口2
を開口し、耐熱性繊維マット1の周縁の裏側にはケーシ
ング3を設けて混合ガス室4を形成している。混合ガス
室4には、多口の均一板5が内蔵されていた。ケーシン
グ3の底面に開口した開口部6には、燃料を供給するノ
ズル7を臨ませ、燃焼用空気を送るファン8が連通され
ていた。また、耐熱性繊維マット1の表側には燃焼壁9
を設けて燃焼室10を形成している。セラミックスの保
炎壁11は耐熱性繊維マット1の周縁で、かつ、燃焼壁
9に隣接して設けられている。耐熱性多孔質金属板12
が耐熱性繊維マット1の裏面にボルトナット13により
固設されている。なお、耐熱性繊維は多孔質セラミック
スあるいは鉄、クロム、珪素、アルミニウム、イットリ
ウム等の合金からなる長繊維の焼結体であって1200
℃以上の耐熱性をもついわゆる金属繊維マットが用いら
れている。この金属繊維マットの長繊維が厚さ方向に積
み重ねられているので、繊維方向の熱伝導は非常に良い
が、厚さ方向の熱伝導は非常に悪い。
2. Description of the Related Art Heretofore, this type of combustion apparatus has been disclosed in
What was described in 35508 gazette was common. As shown in FIG. 4, the apparatus comprises a heat-resistant fiber mat 1 composed of heat-resistant fibers,
The casing 3 is provided on the back side of the peripheral edge of the heat-resistant fiber mat 1 to form a mixed gas chamber 4. The mixed gas chamber 4 contained a multi-port uniform plate 5. An opening 6 opened on the bottom surface of the casing 3 faces a nozzle 7 for supplying fuel, and is connected to a fan 8 for sending combustion air. Further, a combustion wall 9 is provided on the front side of the heat resistant fiber mat 1.
Are provided to form the combustion chamber 10. The flame holding wall 11 made of ceramic is provided on the periphery of the heat resistant fiber mat 1 and adjacent to the combustion wall 9. Heat resistant porous metal plate 12
Are fixed to the back surface of the heat-resistant fiber mat 1 by bolts and nuts 13. The heat-resistant fiber is a sintered body of a long fiber made of porous ceramics or an alloy such as iron, chromium, silicon, aluminum, and yttrium.
A so-called metal fiber mat having a heat resistance of not less than ° C is used. Since the long fibers of the metal fiber mat are stacked in the thickness direction, the heat conduction in the fiber direction is very good, but the heat conduction in the thickness direction is very poor.

【0003】次に、燃焼動作を説明する。ノズル7から
噴出した燃料とファン8から吐出した空気とは、開口部
6から混合ガス室4へ流入し、混合して予混合気を形成
する。この予混合気は均一板5と耐熱性多孔質金属板1
2との均一化により、耐熱性繊維マット1にほぼ均一に
流入し、その後、予混合気は炎口2から噴出し、点火し
て予混合火炎を形成する。そして、予混合火炎により加
熱され、高温になった保炎壁11は耐熱性繊維マット1
の周縁の炎口2Aに形成された予混合火炎の基部を加熱
するので、予混合火炎の保炎力が向上し、予混合火炎は
安定する。
Next, the combustion operation will be described. The fuel ejected from the nozzle 7 and the air discharged from the fan 8 flow into the mixed gas chamber 4 through the opening 6 and mix to form a premixed gas. This premixed gas is mixed with the uniform plate 5 and the heat-resistant porous metal plate 1.
Due to the homogenization with 2, the premixed gas flows into the heat resistant fiber mat 1 almost uniformly, and then the premixed gas is blown out from the flame port 2 and ignited to form a premixed flame. The flame holding wall 11 heated by the premixed flame and heated to a high temperature
Since the base of the premixed flame formed in the flame port 2A on the peripheral edge of the premixed flame is heated, the holding power of the premixed flame is improved, and the premixed flame is stabilized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃焼装置では、耐熱性繊維マット1と耐熱性多孔質金属
板12との周縁をケーシング3と保炎壁11で固定して
いるので、耐熱性繊維マット1にいわゆる膜の横振動が
発生する場合がある。言い換えると、耐熱性繊維マット
1は太鼓の膜に相当している。例えば、何らかの原因
で、予混合気の濃度が予混合火炎のリフトしやすい空気
過剰になった場合、予混合火炎の不安定化が反応量変動
を増加させ、続いて温度変動や圧力変動を発生させる。
そして、耐熱性多孔質金属板12がボルトナット13を
介して耐熱性繊維マット1の変動を抑制しているのにも
係わらず、大きな圧力変動が耐熱性繊維マット1に膜の
横振動を誘発させる。さらに、この耐熱性繊維マット1
の膜の横振動数が燃焼装置のある部分の固有振動数と等
しくなる場合、共振して振動燃焼が発生するという課題
を有していた。
However, in the conventional combustion apparatus, since the peripheral edges of the heat-resistant fiber mat 1 and the heat-resistant porous metal plate 12 are fixed by the casing 3 and the flame-holding wall 11, the heat resistance is high. A so-called lateral vibration of the film may occur in the fiber mat 1. In other words, the heat-resistant fiber mat 1 corresponds to a drum membrane. For example, if for some reason the concentration of the premixed gas becomes too high for the premixed flame to lift easily, the instability of the premixed flame will increase the reaction volume fluctuations, followed by temperature fluctuations and pressure fluctuations. Let it.
And, although the heat-resistant porous metal plate 12 suppresses the fluctuation of the heat-resistant fiber mat 1 through the bolt and nut 13, a large pressure fluctuation induces the lateral vibration of the film in the heat-resistant fiber mat 1. Let it. Furthermore, this heat resistant fiber mat 1
When the transverse frequency of the film becomes equal to the natural frequency of a certain portion of the combustion device, there is a problem in that the film resonates and oscillating combustion occurs.

【0005】また、耐熱性繊維マット1に膜の横振動が
誘発されなくても、大きな圧力変動自身の振動数が燃焼
装置のある部分の固有振動数と等しくなる場合、共振し
て振動燃焼が発生するという課題をも有していた。
[0005] Even if lateral vibration of the membrane is not induced in the heat-resistant fiber mat 1, if the frequency of the large pressure fluctuation itself becomes equal to the natural frequency of a certain portion of the combustion device, resonance occurs and vibration combustion occurs. There was also a problem of occurrence.

【0006】また、何らかの原因で予混合気の濃度が理
論空気比近傍になった場合、炎口2の近傍に移動した予
混合火炎は耐熱性繊維マット1を輻射や対流により加熱
するので、耐熱性繊維マット1の表面は温度上昇して赤
熱する。そして、耐熱性繊維マット1には熱膨張による
熱応力が生じるが、ボルトナット13を介して耐熱性多
孔質金属板12の抗力が耐熱性繊維マット1の反り等の
大きな変形を阻止する。しかし、ボルトナット13は耐
熱性多孔質金属板12の抗力を耐熱性繊維マット1に局
所的に作用するだけなので、ボルトナット13の間隙に
耐熱性繊維マット1のしわが発生するという課題を有し
ていた。他方、耐熱性繊維マット1の裏面に耐熱性多孔
質金属板12をボルトナット13により固設する作業は
工数が掛かるという課題を有していた。さらに、ボルト
ナット13自身が熱により劣化するという課題を有して
いた。
When the concentration of the premixed gas becomes close to the theoretical air ratio for some reason, the premixed flame moved to the vicinity of the flame port 2 heats the heat resistant fiber mat 1 by radiation or convection. The surface of the conductive fiber mat 1 rises in temperature and glows red. Then, thermal stress is generated in the heat resistant fiber mat 1 due to thermal expansion, but the resistance of the heat resistant porous metal plate 12 via the bolt and nut 13 prevents large deformation such as warpage of the heat resistant fiber mat 1. However, since the bolt and nut 13 only act locally on the resistance of the heat-resistant fiber mat 1 to the heat-resistant porous metal plate 12, there is a problem that wrinkles of the heat-resistant fiber mat 1 are generated in the gap between the bolt and nut 13. Was. On the other hand, fixing the heat-resistant porous metal plate 12 on the back surface of the heat-resistant fiber mat 1 with the bolts and nuts 13 has a problem that the number of steps is increased. Further, there is a problem that the bolt / nut 13 itself is deteriorated by heat.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために空気と燃料を混合し、混合ガスを形成する混
合ガス室と、混合ガス室を包囲するケーシングと、混合
ガス室の下流側に設置し、燃焼面を構成する耐熱性繊維
マットと、耐熱性繊維マットの裏面に一体とし、耐熱性
繊維マットの振動を抑制する制振鋼板と、耐熱性繊維マ
ットと制振鋼板とに貫通して開口した炎口とを有するも
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a mixed gas chamber for mixing air and fuel to form a mixed gas, a casing surrounding the mixed gas chamber, and a downstream of the mixed gas chamber. The heat-resistant fiber mat that is installed on the side and forms the combustion surface, the damping steel sheet that is integrated with the back of the heat-resistant fiber mat to suppress the vibration of the heat-resistant fiber mat, and the heat-resistant fiber mat and the vibration-damping steel sheet And a flame opening which is opened therethrough.

【0008】上記発明によれば、予混合火炎の不安定化
が反応量変動を増加させ、続いて温度変動や圧力変動を
発生させる。そして、大きな圧力変動が耐熱性繊維マッ
トに膜の横振動を誘発する。この耐熱性繊維マットの膜
の横振動は耐熱性繊維マットに一体に固設された鋼板を
介して制振樹脂層に伝わり、耐熱性繊維マットの膜の横
振動のエネルギーは制振樹脂層のせん断変形により吸収
される。すなわち、共振の原因となる耐熱性繊維マット
の膜の横振動が解消されるので、振動燃焼が抑制でき
る。
[0008] According to the above invention, the instability of the premixed flame increases the reaction amount fluctuation, and subsequently causes the temperature fluctuation and the pressure fluctuation. And large pressure fluctuations induce lateral vibration of the membrane in the heat resistant fiber mat. The lateral vibration of the heat-resistant fiber mat film is transmitted to the vibration-damping resin layer via a steel plate integrally fixed to the heat-resistant fiber mat, and the transverse vibration energy of the heat-resistant fiber mat film is transmitted to the vibration-damping resin layer. Absorbed by shear deformation. That is, since the lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat which causes the resonance is eliminated, the vibration combustion can be suppressed.

【0009】また、耐熱性繊維マットに膜の横振動が誘
発されなくても、圧力変動の振動数が燃焼装置のある部
分の固有振動数と等しくなると発生する振動燃焼は、大
きな圧力変動が混合ガス室へ伝わる際に、制振鋼板が圧
力変動のエネルギーを吸収するので、同じく抑制でき
る。
Further, even if lateral vibration of the membrane is not induced in the heat-resistant fiber mat, the vibration combustion that occurs when the frequency of the pressure fluctuation becomes equal to the natural frequency of a certain part of the combustion device is a mixture of large pressure fluctuations. When transmitted to the gas chamber, the damping steel plate absorbs the energy of the pressure fluctuation, so that it can also be suppressed.

【0010】続いて、何らかの原因で、予混合気の濃度
が予混合火炎のリフトしやすい空気過剰になった場合、
予混合火炎が炎口から離れるので、耐熱性繊維マットの
表面は赤熱するほど温度上昇しない。しかし、逆に何ら
かの原因で予混合気の濃度が理論空気比近傍になった場
合、予混合火炎が炎口の近傍に移動するので、耐熱性繊
維マットの表面は温度上昇して赤熱する。しかし、いず
れにおいても耐熱性繊維マットは厚さ方向の熱伝導が非
常に悪いので、耐熱性繊維マットの裏面は温度変動が小
さく、かつ、温度が低い。したがって、制振鋼板は温度
依存性による制振能力の低下はなく、高温用の制振樹脂
の採用により熱劣化も防止できる。
[0010] Subsequently, if for some reason the concentration of the premixed gas becomes excessive air which is likely to lift the premixed flame,
As the premixed flame leaves the flame outlet, the surface of the heat resistant fiber mat does not rise in temperature as much as it glows red. However, if the concentration of the premixed gas becomes close to the theoretical air ratio for some reason, the premixed flame moves to the vicinity of the flame outlet, and the surface of the heat-resistant fiber mat rises in temperature and glows red. However, in any case, since the heat resistance of the heat resistant fiber mat is very poor in the thickness direction, the temperature of the back surface of the heat resistant fiber mat is small and the temperature is low. Therefore, the damping steel sheet does not decrease in damping ability due to temperature dependency, and can also prevent thermal deterioration by employing a damping resin for high temperature.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は空気と燃料を混合し、混
合ガスを形成する混合ガス室と、混合ガス室を包囲する
ケーシングと、混合ガス室の下流側に設置し、燃焼面を
構成する耐熱性繊維マットと、耐熱性繊維マットの裏面
に一体とし、耐熱性繊維マットの振動を抑制する制振鋼
板と、耐熱性繊維マットと制振鋼板とに貫通して開口し
た炎口とを有するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention comprises a mixed gas chamber for mixing air and fuel to form a mixed gas, a casing surrounding the mixed gas chamber, and a downstream side of the mixed gas chamber to form a combustion surface. Heat-resistant fiber mat, a damping steel plate integrated with the back of the heat-resistant fiber mat to suppress the vibration of the heat-resistant fiber mat, and a flame opening that is opened through the heat-resistant fiber mat and the vibration-damping steel plate. Have

【0012】そして、予混合火炎の不安定化が反応量変
動を増加させ、温度変動や圧力変動を発生させる。続い
て、大きな圧力変動が耐熱性繊維マットに膜の横振動を
誘発する。この耐熱性繊維マットの膜の横振動は耐熱性
繊維マットに一体に固設された鋼板を介して制振樹脂層
に伝わり、耐熱性繊維マットの膜の横振動のエネルギー
は制振樹脂層のせん断変形により吸収される。すなわ
ち、共振の原因となる耐熱性繊維マットの膜の横振動が
解消されるので、振動燃焼が抑制できる。
[0012] The instability of the premixed flame increases the fluctuation in the reaction amount, and causes fluctuations in temperature and pressure. Subsequently, large pressure fluctuations induce lateral vibration of the membrane in the refractory fiber mat. The lateral vibration of the heat-resistant fiber mat film is transmitted to the vibration-damping resin layer via a steel plate integrally fixed to the heat-resistant fiber mat, and the transverse vibration energy of the heat-resistant fiber mat film is transmitted to the vibration-damping resin layer. Absorbed by shear deformation. That is, since the lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat which causes the resonance is eliminated, the vibration combustion can be suppressed.

【0013】他方、耐熱性繊維マットに膜の横振動が誘
発されなくても、圧力変動の振動数が燃焼装置のある部
分の固有振動数と等しくなると発生する振動燃焼は、大
きな圧力変動が混合ガス室へ伝わる際に、制振鋼板が圧
力変動のエネルギーを吸収するので、同じく抑制でき
る。
On the other hand, even if lateral vibration of the membrane is not induced in the heat-resistant fiber mat, large pressure fluctuations are mixed in the vibration combustion that occurs when the frequency of the pressure fluctuation becomes equal to the natural frequency of a part of the combustion device. When transmitted to the gas chamber, the damping steel plate absorbs the energy of the pressure fluctuation, so that it can also be suppressed.

【0014】続いて、何らかの原因で、予混合気の濃度
が予混合火炎のリフトしやすい空気過剰になった場合、
予混合火炎が炎口から離れるので、耐熱性繊維マットの
表面は赤熱するほど温度上昇しない。しかし、逆に何ら
かの原因で予混合気の濃度が理論空気比近傍になった場
合、予混合火炎が炎口の近傍に移動するので、耐熱性繊
維マットの表面は温度上昇して赤熱する。しかし、いず
れにおいても耐熱性繊維マットは厚さ方向の熱伝導が非
常に悪いので、耐熱性繊維マットの裏面は温度変動が小
さく、かつ、温度が低い。したがって、制振鋼板は温度
依存性による制振能力の低下はなく、高温用の制振樹脂
の採用により熱劣化も防止できる。
Subsequently, if for some reason the concentration of the premixed gas becomes excessive air which is likely to lift the premixed flame,
As the premixed flame leaves the flame outlet, the surface of the heat resistant fiber mat does not rise in temperature as much as it glows red. However, if the concentration of the premixed gas becomes close to the theoretical air ratio for some reason, the premixed flame moves to the vicinity of the flame outlet, and the surface of the heat-resistant fiber mat rises in temperature and glows red. However, in any case, since the heat resistance of the heat resistant fiber mat is very poor in the thickness direction, the temperature of the back surface of the heat resistant fiber mat is small and the temperature is low. Therefore, the damping steel sheet does not decrease in damping ability due to temperature dependency, and can also prevent thermal deterioration by employing a damping resin for high temperature.

【0015】また、制振樹脂を耐熱性繊維マットの裏面
と鋼板とに挟まれ、接着された制振鋼板とを有するもの
である。
[0015] The vibration damping resin has a vibration damping steel sheet which is sandwiched between the back surface of the heat resistant fiber mat and the steel sheet and adhered.

【0016】そして、予混合火炎の不安定化が反応量変
動を増加させ、温度変動や圧力変動を発生させる。続い
て、大きな圧力変動が耐熱性繊維マットに膜の横振動を
誘発する。この耐熱性繊維マットの膜の横振動は直接制
振樹脂層に伝わり、耐熱性繊維マットの膜の横振動のエ
ネルギーは制振樹脂層のせん断変形によりを効率よく吸
収される。すなわち、耐熱性繊維マットと制振樹脂が直
接接着されているので、共振の原因となる耐熱性繊維マ
ットの膜の横振動が確実に解消され、振動燃焼が防止で
きる。
[0016] The instability of the premixed flame increases the fluctuation of the reaction amount, and causes the fluctuation of temperature and the fluctuation of pressure. Subsequently, large pressure fluctuations induce lateral vibration of the membrane in the refractory fiber mat. The lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat is directly transmitted to the vibration damping resin layer, and the energy of the lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat is efficiently absorbed by the shear deformation of the vibration damping resin layer. That is, since the heat-resistant fiber mat and the vibration damping resin are directly bonded, lateral vibration of the film of the heat-resistant fiber mat which causes resonance can be reliably eliminated, and vibration combustion can be prevented.

【0017】また、空気と燃料を混合し、混合ガスを形
成する混合ガス室と、混合ガス室を包囲するケーシング
と、混合ガス室の下流側に設置し、燃焼面を構成する耐
熱性繊維マットと、耐熱性繊維マットの裏面に縫い合わ
せ接合された鋼板と、耐熱性繊維マットと前記鋼板とに
貫通して開口した炎口とを有するものである。
Also, a mixed gas chamber for mixing air and fuel to form a mixed gas, a casing surrounding the mixed gas chamber, and a heat resistant fiber mat installed downstream of the mixed gas chamber and constituting a combustion surface And a steel plate stitched and joined to the back surface of the heat resistant fiber mat, and a flame opening penetrating through the heat resistant fiber mat and the steel plate.

【0018】そして、耐熱性繊維マットと鋼板との縫い
合わせ作業は、例えば工業用ミシンを用いて簡単に、高
能率に行える。また、耐熱性繊維マットと鋼板とは線接
触している、すなわち、縫い合わせ部は鋼板の抗力を耐
熱性繊維マットの広い範囲に作用するので、耐熱性繊維
マットのしわの発生が抑制できる。
The work of stitching the heat-resistant fiber mat and the steel plate can be easily and efficiently performed using, for example, an industrial sewing machine. Moreover, since the heat-resistant fiber mat and the steel sheet are in line contact, that is, the seam acts on the resistance of the steel sheet over a wide range of the heat-resistant fiber mat, so that wrinkling of the heat-resistant fiber mat can be suppressed.

【0019】または、耐熱性繊維マットが膜の横振動を
誘発されたとき、制振鋼板が耐熱性繊維マットの膜の横
振動のエネルギーを吸収して振動を抑制するものであ
る。
Alternatively, when the heat-resistant fiber mat induces the lateral vibration of the film, the damping steel sheet absorbs the energy of the lateral vibration of the film of the heat-resistant fiber mat and suppresses the vibration.

【0020】以下、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。 (実施例1)図1は本発明の実施例1の燃焼装置の断面
図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a combustion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【0021】図において、14は燃焼面を構成する耐熱
性繊維の耐熱性繊維マットであり、この耐熱性繊維マッ
ト14には多数の丸穴の炎口15が開口している。16
は耐熱性繊維マット14の裏側に設けたケーシングであ
り、混合ガス室17を形成している。18は多数の連通
口19を開口した均一板であり、混合ガス室17に内蔵
されている。20はケーシング16の底面に開口した開
口部であり、開口部20には燃料を供給するノズル21
を臨ませ、燃焼用空気を送るファン22が連通されてい
た。23は耐熱性繊維マット14の表側に設けた燃焼壁
であり、燃焼室24を形成している。25はセラミック
スの保炎壁であり、この保炎壁25は耐熱性繊維マット
14の周縁で、かつ、燃焼壁23に隣接して設けられて
いる。26は拘束型ダンピング構造の制振鋼板であり、
耐熱性繊維マット14の裏面にボルトナット27により
固設されている。この制振鋼板26は二枚の鋼板28、
29の間に粘弾性特性を有する厚さ100μm以下の制
振樹脂30を挟んだサンドイッチ構造を持っている。
In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a heat-resistant fiber mat of heat-resistant fibers constituting the combustion surface, and the heat-resistant fiber mat 14 has a large number of round holes 15 open. 16
Is a casing provided on the back side of the heat-resistant fiber mat 14 and forms a mixed gas chamber 17. Reference numeral 18 denotes a uniform plate having a large number of communication ports 19 opened, and is incorporated in the mixed gas chamber 17. Reference numeral 20 denotes an opening which is opened on the bottom surface of the casing 16, and a nozzle 21 for supplying fuel is provided in the opening 20.
And the fan 22 for sending the combustion air was connected. Reference numeral 23 denotes a combustion wall provided on the front side of the heat-resistant fiber mat 14, and forms a combustion chamber 24. Reference numeral 25 denotes a flame holding wall made of ceramics. 26 is a damping steel plate having a constrained damping structure,
The heat-resistant fiber mat 14 is fixed to the back surface of the heat-resistant fiber mat 14 by a bolt nut 27. This damping steel plate 26 is composed of two steel plates 28,
29 has a sandwich structure in which a damping resin 30 having a thickness of 100 μm or less having viscoelastic properties is sandwiched.

【0022】次に、燃焼動作について説明する。まず、
最初にファン22が燃焼用空気を開口部20から混合ガ
ス室17に送り、次にノズル21が燃料をファン22の
吐出側に噴出し、開口部20から混合ガス室17に供給
する。燃焼空気と燃料は混合ガス室17で十分に混合し
て予混合気を形成する。そして、予混合気は均一板18
に衝突し、連通口19を通過する際に均一化されて耐熱
性繊維マット14にほぼ均一に流入し、耐熱性繊維マッ
ト14の下流において点火して燃焼を開始し、予混合火
炎を形成する。そして、予混合火炎により加熱された保
炎壁25は耐熱性繊維マット14の周縁の炎口15Aに
形成された予混合火炎の基部を加熱するので、予混合火
炎の保炎力が向上し、予混合火炎は安定する。
Next, the combustion operation will be described. First,
First, the fan 22 sends combustion air from the opening 20 to the mixed gas chamber 17, and then the nozzle 21 jets fuel to the discharge side of the fan 22 and supplies the fuel to the mixed gas chamber 17 from the opening 20. The combustion air and the fuel are sufficiently mixed in the mixed gas chamber 17 to form a premixed air. And the premixed gas is a uniform plate 18
The heat is homogenized when passing through the communication port 19, flows almost uniformly into the heat-resistant fiber mat 14, ignites downstream of the heat-resistant fiber mat 14, and starts combustion to form a premixed flame. . And, since the flame holding wall 25 heated by the premixed flame heats the base of the premixed flame formed in the flame opening 15A on the periphery of the heat resistant fiber mat 14, the flame holding power of the premixed flame is improved, The premixed flame stabilizes.

【0023】次に、何らかの原因で、予混合気の濃度が
予混合火炎のリフトしやすい空気過剰になった場合につ
いて説明する。この時、予混合火炎の不安定化が反応量
変動を増加させ、温度変動や圧力変動を発生させる。そ
して、実験において、大きな圧力変動が耐熱性繊維マッ
ト14に100〜250Hz程度の膜の横振動を誘発す
る。この耐熱性繊維マット14の膜の横振動はボルトナ
ット27から鋼板28、29を介して制振樹脂30層に
伝わり、耐熱性繊維マット14の膜の横振動のエネルギ
ーは制振樹脂30層のせん断変形により吸収される。す
なわち、共振の原因となる耐熱性繊維マット14の膜の
横振動が解消されるので、振動燃焼が抑制できる。
Next, a case where the concentration of the premixed gas becomes excessive for easy lifting of the premixed flame for some reason will be described. At this time, the instability of the premixed flame increases the variation in the reaction amount, and causes a variation in temperature and pressure. Then, in the experiment, a large pressure fluctuation induces a lateral vibration of the film of about 100 to 250 Hz in the heat resistant fiber mat 14. The lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat 14 is transmitted from the bolt and nut 27 to the 30 layers of the vibration damping resin via the steel plates 28 and 29, and the energy of the lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat 14 is Absorbed by shear deformation. That is, since the lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat 14 which causes the resonance is eliminated, the vibration combustion can be suppressed.

【0024】また、圧力変動自身の振動数が燃焼装置の
ある部分の固有振動数と等しくなる場合ついて説明す
る。この時、実験において、共振して250〜1000
Hz程度の振動燃焼が誘発される。しかし、圧力変動が
混合ガス室17へ伝わる際に、制振鋼板26が圧力変動
のエネルギーを吸収するので、振動燃焼が抑制できる。
The case where the frequency of the pressure fluctuation itself becomes equal to the natural frequency of a certain portion of the combustion device will be described. At this time, in the experiment, the resonance
Oscillating combustion of about Hz is induced. However, when the pressure fluctuation is transmitted to the mixed gas chamber 17, the damping steel plate 26 absorbs the energy of the pressure fluctuation, so that the oscillating combustion can be suppressed.

【0025】次に、制振鋼板26の使用温度について説
明する。何らかの原因で、予混合気の濃度が予混合火炎
のリフトしやすい空気過剰になった場合、予混合火炎が
炎口15から離れるので、耐熱性繊維マット14の表面
は赤熱するほど温度上昇しない。他方、逆に何らかの原
因で予混合気の濃度が理論空気比近傍になった場合、予
混合火炎が炎口15の近傍に移動するので、耐熱性繊維
マット14の表面は温度上昇して赤熱する。しかし、い
ずれにおいても耐熱性繊維マットは厚さ方向の熱伝導が
非常に悪いので、耐熱性繊維マット14の裏面は温度変
動が小さく、かつ、温度が低い。したがって、制振鋼板
26は温度依存性による制振能力の低下はなく、高温用
の制振樹脂30、例えば、熱硬化性樹脂(ポリエステル
系)や熱可塑性樹脂(オレフィン系フィルム)などの採
用により熱劣化を防止できる。
Next, the operating temperature of the damping steel sheet 26 will be described. If for some reason the concentration of the premixed gas becomes excessive air that makes it easy for the premixed flame to lift, the premixed flame separates from the flame port 15, so that the surface of the heat-resistant fiber mat 14 does not increase in temperature so as to glow red. On the other hand, if the concentration of the premixed gas becomes close to the stoichiometric air ratio for some reason, the premixed flame moves to the vicinity of the flame outlet 15, so that the surface of the heat-resistant fiber mat 14 rises in temperature and glows red. . However, in any case, since the heat resistance of the heat resistant fiber mat is very poor in the thickness direction, the temperature of the back surface of the heat resistant fiber mat 14 is small and the temperature is low. Therefore, the damping steel sheet 26 does not decrease in damping ability due to temperature dependency, and adopts a high-temperature damping resin 30, for example, a thermosetting resin (polyester-based) or a thermoplastic resin (olefin-based film). Thermal degradation can be prevented.

【0026】さらに、耐熱性繊維マット14の表面は温
度上昇して赤熱した場合、耐熱性繊維マット14には熱
膨張による熱応力が生じるが、ボルトナット27を介し
て鋼板28、29の抗力が耐熱性繊維マット1の反り等
の大きな変形を阻止できる。
Further, when the surface of the heat-resistant fiber mat 14 glows red due to a rise in temperature, thermal stress is generated in the heat-resistant fiber mat 14 due to thermal expansion. Large deformation such as warpage of the heat resistant fiber mat 1 can be prevented.

【0027】なお、ボルトナット27ではなく、制振鋼
板26にバイパス回路を設けてスポット溶接してもよ
い。また、制振樹脂30に導電性を持たせるために金属
粒子を添加することにより、直接スポット溶接できる。
Note that spot welding may be performed by providing a bypass circuit on the damping steel plate 26 instead of the bolt and nut 27. In addition, by adding metal particles to make the vibration damping resin 30 conductive, direct spot welding can be performed.

【0028】また、制振鋼板は一枚の鋼板と厚い制振樹
脂から構成されている非拘束型ダンピング構造でもよ
く、耐熱性繊維マットと鋼板とが接触している構成であ
る。ただし、制振作用は制振樹脂層のせん断変形ではな
く、伸び変形であることが先の拘束型ダンピング構造の
制振鋼板とは異なる。
The damping steel sheet may have an unconstrained damping structure composed of a single steel sheet and a thick damping resin, in which the heat-resistant fiber mat and the steel sheet are in contact. However, the damping action is not the shear deformation of the damping resin layer but the elongation deformation, which is different from the damping steel sheet having the constrained damping structure.

【0029】また、制振鋼板は耐熱性繊維マットの最も
振幅の大きい所にあればよく、耐熱性繊維マットの裏面
全体になくても十分効果が期待できる。
The damping steel sheet may be located at the place where the amplitude of the heat-resistant fiber mat is largest, and a sufficient effect can be expected even if it is not provided on the entire back surface of the heat-resistant fiber mat.

【0030】(実施例2)図2は本発明の実施例2の燃
焼装置の断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view of a combustion apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【0031】実施例1と異なる点は制振樹脂31を耐熱
性繊維マット32の裏面と鋼板33とに挟んで接着し、
炎口34を耐熱性繊維マット32と制振樹脂31および
鋼板33とに貫通して開口したことである。
The difference from the first embodiment is that the vibration damping resin 31 is sandwiched between the back surface of the heat resistant fiber mat 32 and the steel plate 33 and adhered.
That is, the flame outlet 34 is opened through the heat resistant fiber mat 32, the vibration damping resin 31 and the steel plate 33.

【0032】なお実施例1と同一符号のものは同一構造
を有し、説明は省略する。次に、何らかの原因で、予混
合気の濃度が予混合火炎のリフトしやすい空気過剰にな
った場合について説明する。この時、予混合火炎の不安
定化が反応量変動を増加させ、温度変動や圧力変動を発
生させる。そして、大きな圧力変動が耐熱性繊維マット
32に膜の横振動を誘発する。この耐熱性繊維マット3
2の膜の横振動は直接制振樹脂31層に伝わり、制振樹
脂31層は耐熱性繊維マット14と鋼板33とに拘束さ
れているので、耐熱性繊維マット32の膜の横振動のエ
ネルギーは制振樹脂31層のせん断変形により効率よく
吸収される。すなわち、耐熱性繊維マット32と制振樹
脂31が直接接着されているので、共振の原因となる耐
熱性繊維マット32の膜の横振動が確実に解消されるの
で、振動燃焼が防止できる。
The components having the same reference numerals as in the first embodiment have the same structure, and the description is omitted. Next, a case where the concentration of the premixed air becomes excessive for easy lifting of the premixed flame for some reason will be described. At this time, the instability of the premixed flame increases the variation in the reaction amount, and causes a variation in temperature and pressure. And a large pressure fluctuation induces lateral vibration of the film in the heat resistant fiber mat 32. This heat resistant fiber mat 3
2 is directly transmitted to the vibration damping resin 31 layer, and the vibration damping resin 31 layer is restrained by the heat resistant fiber mat 14 and the steel plate 33. Is efficiently absorbed by the shear deformation of the 31 layers of the damping resin. That is, since the heat-resistant fiber mat 32 and the vibration damping resin 31 are directly bonded, the lateral vibration of the film of the heat-resistant fiber mat 32 that causes the resonance is reliably eliminated, so that the vibration combustion can be prevented.

【0033】また、耐熱性繊維マット32と制振樹脂3
1および鋼板33は接着により一体構成されている、言
い換えると、拘束型ダンピング構造の略制振鋼板化され
ているので、実施例1に比べてボルトナット27の本数
を減らしても、耐熱性繊維マット32の反り等の大きな
変形やしわを阻止できる。
The heat resistant fiber mat 32 and the vibration damping resin 3
1 and the steel plate 33 are integrally formed by bonding, in other words, because they are substantially damped steel plates having a constrained damping structure, even if the number of bolt nuts 27 is reduced as compared with the first embodiment, the heat-resistant fiber Large deformation and wrinkles such as warpage of the mat 32 can be prevented.

【0034】(実施例3)図3は本発明の実施例3の燃
焼装置の要部拡大斜視断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is an enlarged perspective sectional view of a main part of a combustion apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

【0035】実施例1と異なる点は耐熱性繊維マット3
5と制振鋼板36に貫通して炎口37を開口し、また、
制振鋼板36に炎口37の間隙に縫い合わせ接合用の縫
い合わせ口38をも開口したことである。そして、ボル
トナットの代わりに、工業用ミシンを用いて、縫い合わ
せ用糸39で縫い合わせ口38にしたがって、耐熱性繊
維マット35の裏に制振鋼板36を縫い合わせ接合して
いる。また、縫い合わせ用糸39は耐熱性のある素材、
例えば鉄、クロム等の合金であるカンタルの単線やセラ
ミックス繊維の撚り糸や単線が用いられる。
The difference from Example 1 is that the heat-resistant fiber mat 3
5 and penetrate the damping steel plate 36 to open a flame port 37,
The seam opening 38 for seam joining is also opened in the gap between the flame openings 37 in the damping steel plate 36. Then, a damping steel plate 36 is stitched to the back of the heat-resistant fiber mat 35 by using a sewing thread 39 according to a stitching opening 38 using an industrial sewing machine instead of the bolt and nut. Also, the sewing thread 39 is made of a heat-resistant material,
For example, a single wire of Kanthal which is an alloy of iron, chromium or the like, a twisted yarn or a single wire of ceramics fiber is used.

【0036】なお実施例1と同一符号のものは同一構造
を有し、説明は省略する。次に、何らかの原因で予混合
気の濃度が理論空気比近傍になった場合ついて説明す
る。この時、予混合火炎が炎口37の近傍に移動するの
で、耐熱性繊維マット35の表面は温度上昇して赤熱す
る。そして、耐熱性繊維マット35には熱膨張による熱
応力が生じるが、縫い合わせ用糸39を介して制振鋼板
36の抗力が耐熱性繊維マット35の反り等の大きな変
形を阻止できる。また、縫い合わせ用糸39は耐熱性繊
維マット35とは線接触している、すなわち、縫い合わ
せ用糸39は鋼板28、29の抗力を耐熱性繊維マット
35の広い範囲に作用するので、耐熱性繊維マット35
のしわの発生が抑制できる。また、同様に制振鋼板36
の制振能力を実施例1に比べて有効に活用できる。さら
に、耐熱性繊維マット35と制振鋼板36との一体化は
ボルトナットよりも、例えば工業用ミシンを用いた縫い
合わせの方が簡単に、高能率に行える。
The components having the same reference numerals as in the first embodiment have the same structure, and the description is omitted. Next, a case where the concentration of the premixed gas becomes close to the theoretical air ratio for some reason will be described. At this time, since the premixed flame moves to the vicinity of the flame port 37, the surface of the heat resistant fiber mat 35 rises in temperature and glows red. Then, thermal stress is generated in the heat resistant fiber mat 35 due to thermal expansion. However, the resistance of the damping steel plate 36 through the sewing thread 39 can prevent large deformation such as warpage of the heat resistant fiber mat 35. Further, the sewing thread 39 is in line contact with the heat-resistant fiber mat 35, that is, the sewing thread 39 acts on a wide range of the heat-resistant fiber mat 35 with the resistance of the steel plates 28 and 29. Mat 35
The generation of wrinkles can be suppressed. Similarly, the damping steel plate 36
The vibration damping ability of the first embodiment can be used more effectively than in the first embodiment. Further, the integration of the heat-resistant fiber mat 35 and the damping steel plate 36 can be performed more easily and efficiently by sewing using an industrial sewing machine than by bolts and nuts.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な有利な効果を有する。
As described above, the present invention has the following advantageous effects.

【0038】(1)鋼板と制振樹脂とから構成された制
振鋼板を耐熱性繊維マットの裏面に一体に固設したの
で、共振の原因となる耐熱性繊維マットの膜の横振動が
解消され振動燃焼が抑制できる。
(1) Since the damping steel sheet composed of the steel sheet and the vibration damping resin is integrally fixed on the back surface of the heat resistant fiber mat, lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat which causes resonance is eliminated. As a result, vibration combustion can be suppressed.

【0039】(2)制振樹脂を耐熱性繊維マットの裏面
と鋼板とに挟み接着したので、共振の原因となる耐熱性
繊維マットの膜の横振動が確実に解消され振動燃焼が防
止できる。
(2) Since the vibration damping resin is sandwiched and bonded between the back surface of the heat resistant fiber mat and the steel plate, lateral vibration of the film of the heat resistant fiber mat which causes resonance can be reliably eliminated, and vibration combustion can be prevented.

【0040】(3)鋼板を耐熱性繊維マットの裏面に縫
い合わせ接合したので、縫い合わせ部は鋼板の抗力を耐
熱性繊維マットの広い範囲に作用させ、耐熱性繊維マッ
トのしわの発生を抑制できる。
(3) Since the steel sheet is stitched and joined to the back surface of the heat resistant fiber mat, the stitched portion allows the resistance of the steel sheet to act on a wide range of the heat resistant fiber mat, thereby suppressing wrinkles of the heat resistant fiber mat.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の燃焼装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of a combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の燃焼装置の断面図FIG. 2 is a sectional view of a combustion device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の燃焼装置の要部拡大斜視断
面図
FIG. 3 is an enlarged perspective sectional view of a main part of a combustion apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の燃焼装置の断面図FIG. 4 is a sectional view of a conventional combustion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14、32、35 耐熱性繊維マット 15、34、37 炎口 16 ケーシング 17 混合ガス室 26、36 制振鋼板 28、29、33 鋼板 30、31 制振樹脂 14, 32, 35 Heat resistant fiber mat 15, 34, 37 Flame opening 16 Casing 17 Mixed gas chamber 26, 36 Damping steel plate 28, 29, 33 Steel plate 30, 31 Damping resin

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】空気と燃料を混合し、混合ガスを形成する
混合ガス室と、前記混合ガス室を包囲するケーシング
と、前記混合ガス室の下流側に設置し、燃焼面を構成す
る耐熱性繊維マットと、前記耐熱性繊維マットの裏面に
一体とし、前記耐熱性繊維マットの振動を抑制する制振
鋼板と、前記耐熱性繊維マットと前記制振鋼板とに貫通
して開口した炎口とを有する燃焼装置。
1. A mixed gas chamber which mixes air and fuel to form a mixed gas, a casing surrounding the mixed gas chamber, and a heat-resistant material which is installed downstream of the mixed gas chamber and constitutes a combustion surface. A fiber mat, a damping steel plate integrated with the back surface of the heat-resistant fiber mat, and suppressing vibration of the heat-resistant fiber mat, and a flame opening that is opened through the heat-resistant fiber mat and the vibration-damping steel sheet. Combustion device having.
【請求項2】制振鋼板は鋼板と制振樹脂により構成され
た請求項1記載の燃焼装置。
2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the damping steel sheet is made of a steel sheet and a damping resin.
【請求項3】制振樹脂を耐熱性繊維マットの裏面と鋼板
とに挟まれ、接着された制振鋼板を用いた請求項1記載
の燃焼装置。
3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the damping resin is sandwiched between the back surface of the heat-resistant fiber mat and the steel sheet, and the damping steel sheet is bonded.
【請求項4】空気と燃料を混合し、混合ガスを形成する
混合ガス室と、前記混合ガス室を包囲するケーシング
と、前記混合ガス室の下流側に設置し、燃焼面を構成す
る耐熱性繊維マットと、前記耐熱性繊維マットの裏面に
縫い合わせ接合された鋼板と、前記耐熱性繊維マットと
前記鋼板とに貫通して開口した炎口とを有する燃焼装
置。
4. A mixed gas chamber which mixes air and fuel to form a mixed gas, a casing surrounding the mixed gas chamber, and a heat-resistant material which is installed downstream of the mixed gas chamber and forms a combustion surface. A combustion apparatus comprising: a fiber mat; a steel plate stitched and joined to a back surface of the heat resistant fiber mat; and a flame port opened through the heat resistant fiber mat and the steel plate.
【請求項5】耐熱性繊維マットが膜の横振動を誘発され
たとき、制振鋼板が耐熱性繊維マットの膜の横振動のエ
ネルギーを吸収して振動を抑制する請求項1から3のい
ずれか1項記載の燃焼装置。
5. The heat-resistant fiber mat according to claim 1, wherein when the lateral vibration of the film is induced, the damping steel sheet absorbs the energy of the lateral vibration of the film of the heat-resistant fiber mat to suppress the vibration. The combustion device according to claim 1.
JP16405696A 1996-06-25 1996-06-25 Combustion device Pending JPH109522A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013178465A3 (en) * 2012-06-01 2014-03-13 Ulrich Dreizler Method for complete, low-noise combustion of a fuel-air mixture and burner therefor
CN110131710A (en) * 2019-05-20 2019-08-16 天津科技大学 High-efficiency and low-pollution metal fiber pulsating burner

Cited By (3)

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WO2013178465A3 (en) * 2012-06-01 2014-03-13 Ulrich Dreizler Method for complete, low-noise combustion of a fuel-air mixture and burner therefor
CN110131710A (en) * 2019-05-20 2019-08-16 天津科技大学 High-efficiency and low-pollution metal fiber pulsating burner
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