[發明專利]燃燒器

有效

• 申請號: 200980149369.6
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102245968A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 加藤壯一郎;水谷琢;高橋克昌
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: F23C3/00
• 分類號: F23C3/00;F23D14/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及使混合了從第1配管噴出的燃料和從第2配管噴出的氧化劑的混合氣體燃燒、并且通過將由該燃燒產生的燃燒氣體的熱經由上述第3配管向上述氧化劑傳熱而進行燃燒用氣體的加熱的燃燒器。本申請基于2008年12月10日在日本提出申請的特愿2008－314691號及2008年12月15日在日本提出申請的特愿2008－318537號主張優先權，這里引用其內容。

背景技術

以往以來，作為能夠小型化的燃燒器，已知有使從第1配管經由消焰距離以下的開口部噴出的燃燒用氣體（混合了燃料和氧化劑的混合氣體）在第2配管內部的燃燒區域中燃燒的燃燒器。

根據這樣的燃燒器，通過設為消焰距離以下的開口部防止火焰傳播到第1配管，并且，通過進行適當的燃燒用氣體的供給，能夠在第2配管內部的很窄的燃燒區域中使燃燒用氣體穩定燃燒。

作為這樣的燃燒器，以燃燒用氣體的更穩定的燃燒、燃燒器的更小型化、以及能量效率的提高為目的，提出了將通過燃燒用氣體的燃燒產生的燃燒氣體的熱經由第1配管傳熱給燃燒用氣體而將燃燒用氣體在燃燒前加熱的燃燒器（例如專利文獻1）。

專利文獻1?：特開2004－156862號公報。

發明內容

但是，燃燒用氣體由于如上述那樣預先混合了燃料和氧化劑，所以如果被加熱到自燃溫度以上則自然著火。因此，在將燃燒氣體的熱傳熱給燃燒用氣體的燃燒器中，為了限制從燃燒氣體傳熱給燃燒用氣體的熱，熱交換路徑的距離受到限制、或熱交換路徑的材質受到限制，還發生燃燒能量的限制等，燃燒器的設計自由度降低。

此外，為了將燃燒氣體的熱效率地向燃燒用氣體供給，希望將作為燃燒用氣體的流路的配管通過熱傳導率較高的材料形成。

但是，熱傳導率較高的材料的耐熱性較低。因此，在將上述配管通過熱傳導率較高的材料形成的情況下，暴露在燃燒區域附近的高溫環境中的上述配管的區域因氧化脆弱而劣化，燃燒器的壽命變短。

另一方面，也可以考慮將上述配管通過耐熱性較高的材料形成的情況。但是，由于耐熱性較高的材料的熱傳導率較低，所以不能將燃燒氣體的熱效率地傳熱給燃燒用氣體，燃燒用氣體的加熱有可能變得不充分。

本發明是鑒于上述問題而做出的，目的是在通過燃燒氣體的熱將混合氣體加熱的能夠小型化的燃燒器中，防止混合氣體的自燃并提高燃燒器的設計自由度，以及能夠將燃燒用氣體充分加熱并提高耐久性。

本發明作為用來解決上述課題的手段，采用以下的結構。

第1發明關于具備作為燃料的流路并且能夠向自己的外部噴出上述燃料的燃料流路、作為氧化劑的流路并且能夠向自己的外部噴出上述氧化劑的氧化劑流路、和具有使混合了上述燃料和上述氧化劑的混合氣體燃燒的燃燒區域、并且作為通過燃燒產生的燃燒氣體的排氣流路的排氣氣體流路的燃燒器。并且，在第1發明中，通過上述燃燒氣體的熱將上述燃料流路內部的上述燃料及上述氧化劑流路內部的上述氧化劑的至少某一個加熱，并且將從上述燃料流路噴出的上述燃料與從上述氧化劑流路噴出的氧化劑在上述排氣氣體流路中混合而作為上述混合氣體。

第2發明在上述第1發明中，具備使一端為封閉端的第1配管、包圍第1配管并且使上述第1配管的封閉端側的一端為封閉端的第2配管、包圍第2配管并且使上述第1配管的封閉端側的一端為封閉端的第3配管。并且，在第2發明中，將上述第1配管的內部作為上述燃料流路及上述氧化劑流路的一方，將上述第1配管與上述第2配管之間的空間作為上述燃料流路及上述氧化劑流路的另一方，將上述第2配管與上述第3配管之間的空間作為上述排氣氣體流路。

第3發明在上述第2發明中，上述第1配管具備噴出孔，上述第2配管具備相對于上述第1配管的上述噴出孔在貫通方向上重合而形成的噴出孔。

第4發明在上述第3發明中，上述第2配管的上述噴出孔的開口面積比上述第1配管的上述噴出孔的開口面積大。

第5發明在上述第3發明中，上述第1配管的上述封閉端接合在上述第2配管的上述封閉端上，具備吸收上述第1配管的熱伸縮的吸收機構，以使上述第1配管的上述噴出孔與上述第2配管的上述噴出孔的位置關系不會偏差。

第6發明在上述第2發明中，上述第1配管從上述第2配管突出，以使上述第1配管的上述封閉端位于比上述第2配管的上述封閉端靠上述第3配管的上述封閉端側；上述第1配管及上述第2配管具備噴出孔，上述第1配管的上述噴出孔形成在比上述第2配管的上述封閉端更靠上述第1配管的上述封閉端側。

第7發明在上述第6發明中，在上述第1配管的周面與上述第2配管的上述封閉端的邊界區域中至少離散地形成有間隙。