专利名称：燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使混合了从第1配管喷出的燃料和从第2配管喷出的氧化剂的混合气体燃烧、并且通过将由该燃烧产生的燃烧气体的热经由上述第3配管向上述氧化剂传热而进行燃烧用气体的加热的燃烧器。本申请基于2008年12月10日在日本提出申请的特愿 2008 - 314691号及2008年12月15日在日本提出申请的特愿2008 — 318537号主张优先权，这里引用其内容。
背景技术：
以往以来，作为能够小型化的燃烧器，已知有使从第1配管经由消焰距离以下的开口部喷出的燃烧用气体(混合了燃料和氧化剂的混合气体)在第2配管内部的燃烧区域中燃烧的燃烧器。根据这样的燃烧器，通过设为消焰距离以下的开口部防止火焰传播到第1配管， 并且，通过进行适当的燃烧用气体的供给，能够在第2配管内部的很窄的燃烧区域中使燃烧用气体稳定燃烧。作为这样的燃烧器，以燃烧用气体的更稳定的燃烧、燃烧器的更小型化、以及能量效率的提高为目的，提出了将通过燃烧用气体的燃烧产生的燃烧气体的热经由第1配管传热给燃烧用气体而将燃烧用气体在燃烧前加热的燃烧器(例如专利文献1)。专利文献1 特开2004 - 156862号公报。
发明内容
但是，燃烧用气体由于如上述那样预先混合了燃料和氧化剂，所以如果被加热到自燃温度以上则自然着火。因此，在将燃烧气体的热传热给燃烧用气体的燃烧器中，为了限制从燃烧气体传热给燃烧用气体的热，热交换路径的距离受到限制、或热交换路径的材质受到限制，还发生燃烧能量的限制等，燃烧器的设计自由度降低。此外，为了将燃烧气体的热效率地向燃烧用气体供给，希望将作为燃烧用气体的流路的配管通过热传导率较高的材料形成。但是，热传导率较高的材料的耐热性较低。因此，在将上述配管通过热传导率较高的材料形成的情况下，暴露在燃烧区域附近的高温环境中的上述配管的区域因氧化脆弱而劣化，燃烧器的寿命变短。另一方面，也可以考虑将上述配管通过耐热性较高的材料形成的情况。但是，由于耐热性较高的材料的热传导率较低，所以不能将燃烧气体的热效率地传热给燃烧用气体， 燃烧用气体的加热有可能变得不充分。本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是在通过燃烧气体的热将混合气体加热的能够小型化的燃烧器中，防止混合气体的自燃并提高燃烧器的设计自由度，以及能够将燃烧用气体充分加热并提高耐久性。本发明作为用来解决上述课题的手段，采用以下的结构。
第1发明关于具备作为燃料的流路并且能够向自己的外部喷出上述燃料的燃料流路、作为氧化剂的流路并且能够向自己的外部喷出上述氧化剂的氧化剂流路、和具有使混合了上述燃料和上述氧化剂的混合气体燃烧的燃烧区域、并且作为通过燃烧产生的燃烧气体的排气流路的排气气体流路的燃烧器。并且，在第1发明中，通过上述燃烧气体的热将上述燃料流路内部的上述燃料及上述氧化剂流路内部的上述氧化剂的至少某一个加热，并且将从上述燃料流路喷出的上述燃料与从上述氧化剂流路喷出的氧化剂在上述排气气体流路中混合而作为上述混合气体。第2发明在上述第1发明中，具备使一端为封闭端的第1配管、包围第1配管并且使上述第1配管的封闭端侧的一端为封闭端的第2配管、包围第2配管并且使上述第1配管的封闭端侧的一端为封闭端的第3配管。并且，在第2发明中，将上述第1配管的内部作为上述燃料流路及上述氧化剂流路的一方，将上述第1配管与上述第2配管之间的空间作为上述燃料流路及上述氧化剂流路的另一方，将上述第2配管与上述第3配管之间的空间作为上述排气气体流路。第3发明在上述第2发明中，上述第1配管具备喷出孔，上述第2配管具备相对于上述第1配管的上述喷出孔在贯通方向上重合而形成的喷出孔。第4发明在上述第3发明中，上述第2配管的上述喷出孔的开口面积比上述第1 配管的上述喷出孔的开口面积大。第5发明在上述第3发明中，上述第1配管的上述封闭端接合在上述第2配管的上述封闭端上，具备吸收上述第1配管的热伸缩的吸收机构，以使上述第1配管的上述喷出孔与上述第2配管的上述喷出孔的位置关系不会偏差。第6发明在上述第2发明中，上述第1配管从上述第2配管突出，以使上述第1配管的上述封闭端位于比上述第2配管的上述封闭端靠上述第3配管的上述封闭端侧；上述第1配管及上述第2配管具备喷出孔，上述第1配管的上述喷出孔形成在比上述第2配管的上述封闭端更靠上述第1配管的上述封闭端侧。第7发明在上述第6发明中，在上述第1配管的周面与上述第2配管的上述封闭端的边界区域中至少离散地形成有间隙。第8发明在上述第1 第6发明中，上述第2配管具备被暴露在形成材料的氧化腐蚀温度以下的环境中、并且相对地热传导率高且相对地耐热性低的传热区域、和被暴露在传热区域的上述形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中，并且与上述传热区域相比相对地耐热性高的耐热区域。第9发明在上述第8发明中，上述耐热区域通过对第2配管的表面实施的涂层而具有相对较高的耐热性。第10发明在上述第8发明中，上述耐热区域由比上述传热区域的上述形成材料耐热性更高的材料形成。第12发明在上述第8 第10任一发明中，具备上述传热区域的第1部件和具有上述耐热区域的第2部件以分体形成；上述第1部件与上述第2部件接合而构成上述第2配管。根据本发明，分体地设有作为燃料的流路并且能够将燃料喷出的燃料流路、和作为氧化剂的流路并且能够将氧化剂喷出的氧化剂流路。因此，使从燃料流路喷出的燃料和从氧化剂流路喷出的氧化剂在具备燃烧区域的排气气体流路中混合。此外，通过燃烧气体的热将混合之前的燃料或氧化剂加热。并且，根据本发明，由于在燃料流路及氧化剂流路中不存在混合气体，所以在燃料流路及氧化剂流路中混合气体不会自燃。此外，燃料或氧化剂通常只要不被混合就不自燃。 因此，不会在燃料流路及氧化剂流路中形成火焰。因而，不论从燃烧气体向燃料及氧化剂的热的多少，都能够防止在具备燃烧区域的排气气体流路以外发生燃烧，能够防止混合气体的自燃。因此，不会发生热交换路径的距离受到限制、或热交换路径的材质受到限制、还有燃烧能量的限制等。由此，根据本发明，在通过燃烧气体的热将混合气体加热的能够小型化的燃烧器中，能够防止混合气体的自燃，并且燃烧器的设计自由度提高。此外，根据本发明，能够通过在内管2的传热区域中将燃烧气体的热传热给燃烧用气体而将燃烧用气体加热。此外，能够防止在内管2的耐热区域中因燃烧气体的热使内管2氧化脆弱。因而，根据本发明，在将燃烧气体的热传热给燃烧用气体而加热的燃烧器中，能够将燃烧用气体充分加热，并且耐久性提高。
图1是示意地表示本发明的第1实施方式的燃烧器的概略结构的立体图。图2是示意地表示本发明的第1实施方式的燃烧器的概略结构的剖视图。图3是示意地表示本发明的第2实施方式的燃烧器的概略结构的剖视图。图4是示意地表示本发明的第3实施方式的燃烧器的概略结构的剖视图。图5是表示本发明的第3实施方式的燃烧器的变形例的剖视图。图6是示意地表示本发明的第4实施方式的燃烧器的概略结构的剖视图。图7是示意地表示本发明的第5实施方式的燃烧器的概略结构的剖视图。图8是本发明的第6实施方式的燃烧器具备的内管的分解剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图，对有关本发明的燃烧器的一实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，为了使各部件成为可辨识的大小而适当地变更了各部件的比例尺。(第1实施方式)
图1及图2是示意地表示本实施方式的燃烧器100的概略结构的图，图1是立体图，图 2是剖视图。如这些图所示，本实施方式的燃烧器100具有具备以同心圆状配置的第1配管1、 第2配管2、和第3配管3的所谓的三层管构造。第1配管1具有一端为封闭端Ia的圆筒形状，由具有耐热性的金属材料形成。并且，在上述第1配管1的封闭端Ia附近的周面上，形成有多个贯通孔。并且，上述贯通孔为将第1配管1内部的流体向第1配管1的外部喷出的喷出孔lb。第2配管2包围第1配管1并且具有第1配管1的封闭端Ia侧的一端为封闭端2a的圆筒形状，与第1配管1同样由具有耐热性的金属材料形成。另外，第2配管2的封闭端加和第1配管1的封闭端Ia离开配置。并且，在上述第2配管2的封闭端加附近的周面上形成有多个贯通孔。并且，上述贯通孔为将第2配管2内部的流体向第2配管2的外部喷出的喷出孔2b。此外，第2配管2的喷出孔2b形成为，使其相对于第1配管1的喷出孔Ib在贯通方向上重合，设有与第1配管1的喷出孔Ib相同数量。进而，在本实施方式中，第2配管2 的喷出孔2b的开口面积设定得比第1配管1的喷出孔Ib的开口面积大。第3配管3包围第2配管2并具有第2配管2的封闭端加侧的一端为封闭端3a 的圆筒形状，与第1配管1及第2配管2同样由具有耐热性的金属材料形成。另外，第3配管3的封闭端3a与第2配管2的封闭端加离开配置。并且，在本实施方式的燃烧器100中，第1配管1的内部为是燃料Gl的流路并且能够对自己的外部喷出燃料Gl的燃料流路10。该燃料流路10将被从与封闭端Ia相反侧供给到第1配管1的内部的燃料Gl向封闭端Ia侧导引，并且经由喷出孔Ib将燃料向自己的外部喷出。另外，作为燃料G1，可以使用例如甲烷气体或丙烷气体等。此外，在本实施方式的燃烧器100中，使第1配管1与第2配管2之间的空间为是空气G2 (氧化剂)的流路且能够向自己的外部喷出空气G2的空气流路20 (氧化剂流路)。该空气流路20将被从与封闭端加相反侧供给到第1配管1与第2配管2之间的空气G2向封闭端加侧导弓丨，并且经由喷出孔2b将空气G2喷出到自己的外部。此外，在本实施方式的燃烧器100中，使第2配管2与第3配管3之间的空间为具有使混合了燃料Gl和空气G2的混合气体燃烧的燃烧区域R并且作为通过燃烧产生的燃烧气体G3的排气流路的排气气体流路30。该排气气体流路30将通过在燃烧区域R中使混合气体燃烧而产生的燃烧气体G3 向与封闭端3a相反侧导弓丨，排出到自己的外部。接着，对上述结构的本实施方式的燃烧器100的动作进行说明。另外，在以下的说明中，设为已经由未图示的点火装置进行向混合气体的点火、混合气体在排气气体流路30内的燃烧区域R中燃烧的状态进行说明。如果混合气体在燃烧区域R中燃烧，则通过混合气体的燃烧产生的高温的燃烧气体G3在排气气体流路30中被向与封闭端3a相反侧导引。此时，通过将燃烧气体G3的热经由第2配管2向在空气流路20中流动的空气G2 传热，将空气G2加热。进而，通过燃烧气体G3经由第1配管1向在燃料流路10中流动的燃料Gl传热而将燃料Gl加热。特别是，对与燃烧气体G3仅隔开第2配管2而流动的空气 G2传热许多热，将空气G2加热。燃料Gl在燃料流路10中朝向封闭端Ia流动的期间中被如上述那样加热，被从形成在第1配管1上的喷出孔Ib向燃料流路10的外部喷出。这里，形成在第1配管1上的喷出孔Ib与形成在第2配管2上的贯通孔2b在贯通方向上重合。因此，燃料Gl在被从形成在第1配管1上的喷出孔Ib喷出后，再经由形成在第2配管2上的喷出孔2b向排气气体流路30供给。另一方面，空气G2在空气流路20中朝向封闭端加流动的期间中被如上述那样加热，被从形成在第2配管2上的喷出孔2b向空气流路20的外部、即排气气体流路30喷出。这里，燃料Gl和空气G2都经由作为比自己流动的流路(燃料流路10及空气流路 20)的流路面积小很多的开口的喷出孔lb、2b被喷出。因此，在被从喷出孔lb、2b喷出时， 以较快的流速且在紊流状态下被喷出。因而，被从喷出孔Ib喷出的燃料G1、和被从喷出孔2b喷出的空气G2在被供给到排气气体流路30中的过程中被迅速地混合而成为高温的混合气体，被供给到排气气体流路30的燃烧区域R中。并且，被供给到燃烧区域R中的燃料Gl和空气G2通过接触到预先存在于燃烧区域R中的火焰而燃烧。S卩，本实施方式的燃烧器100具有作为燃料Gl的流路并且能够向自己的外部喷出燃料Gl的燃料流路10、作为空气G2的流路并且能够向自己的外部喷出空气G2的空气流路 20、和使混合了燃料Gl和空气G2的混合气体燃烧的燃烧区域R。进而，本实施方式的燃烧器100具备作为通过上述燃烧产生的燃烧气体G3的排气流路的排气气体流路30。并且，本实施方式的燃烧器100通过燃烧气体G3的热将燃料流路10内部的燃料 Gl及空气流路20内部的空气G2加热。进而，本实施方式的燃烧器100将从燃料流路10喷出的燃料Gl和从空气流路20喷出的空气G2在排气气体流路30中混合而作为混合气体。根据上述结构的燃烧器100，分体地设有作为燃料Gl的流路并且能够喷出燃料Gl 的燃料流路10、和作为空气G2的流路并且能够喷出空气G2的空气流路20。并且，在上述结构的实施方式的燃烧器100中，从燃料流路10喷出的燃料Gl和从空气流路20喷出的空气G2在具备燃烧区域G的排气气体流路30中被混合。此外，通过燃烧气体G3的热将混合前的燃料Gl及空气G2加热。并且，根据本实施方式的燃烧器100，由于在燃料流路10及空气流路20中不存在混合气体，所以不会发生在燃料流路10及空气流路20中混合气体自燃的现象。此外，燃料 Gl或空气G2通常只要不被混合就不会自燃。因此，在燃料流路10及空气流路20中不形成火焰。因而，不论从燃烧气体G3向燃料Gl及空气G2的热的多少，都能够防止发生在具备燃烧区域R的排气气体流路30以外的燃烧，能够防止混合气体的自燃。因此，热交换路径的距离没有被限制。此外，热交换路径的材质没有被限制。进而，不发生燃烧能量的限制等。例如，通过对燃烧区域R供给大量的混合气体而产生大量的燃烧能量，燃烧器100的输出提尚。由此，根据本实施方式的燃烧器100，在通过燃烧气体的热将混合气体加热的能够小型化的燃烧器中，能够防止混合气体的自燃。进而，根据本实施方式的燃烧器100，燃烧器的设计自由度提高。此外，在本实施方式的燃烧器100中，第2配管2的喷出孔2b的开口面积设定得比第1配管1的喷出孔Ib的开口面积大。因此，在第1配管1与第2配管2的位置关系通过热伸缩而变化的情况下，也能够使第1配管1的喷出孔Ib和第2配管2的喷出孔2b在贯通方向上总是重合。另外，第1配管1和第2配管2主要在延伸方向上热伸缩。因此，例如通过使第2 配管2的喷出孔2b的形状为在上述延伸方向上较长的长孔，能够防止第2配管2的喷出孔2b的开口面积不必要地增大。(第2实施方式)
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。另外，在本第2实施方式的说明中，对于与上述第1实施方式同样的部分将其说明省略或简略化。图3是示意地表示本实施方式的燃烧器200的概略结构的剖视图。如该图所示， 本实施方式的燃烧器200在第1配管1的喷出孔Ib上设置有喷射喷嘴4。根据具有上述结构的本实施方式的燃烧器200，燃料Gl和空气G2中的流量较大的一种流体作为动作流体将另一种流体吸入并向排气气体流路30供给。因此，进一步促进了燃料Gl与空气G2的混合，能够实现燃烧区域R中的混合气体的更稳定的燃烧。(第3实施方式)
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。另外，在本第3实施方式的说明中，也对于与上述第1实施方式同样的部分将其说明省略或简略化。图4是示意地表示本实施方式的燃烧器300的概略结构的剖视图。如该图所示， 在本实施方式的燃烧器300中，第1配管1从第2配管2突出，以使第1配管1的封闭端Ia 位于比第2配管2的封闭端加靠第3配管3的封闭端3a侧。进而，第1配管1的喷出孔Ib形成在比第2配管2的封闭端加更靠第1配管1 的封闭端Ia侧。根据具有上述结构的本实施方式的燃烧器300，能够将从燃料流路10喷出的燃料 G1、和从空气流路20喷出的空气G2完全以不同的路径供给到排气气体流路30中。因此，能够更可靠地防止在排气气体流路30以外的区域中存在混合气体，能够更可靠地防止在排气气体流路30以外发生燃烧。另外，如图5所示，也可以通过在第1配管1的周面与第2配管2的封闭端加的边界区域中至少离散地形成间隙S、经由间隙S对第2配管2的封闭端加与第3配管3的封闭端3a之间的空间供给空气G2。根据上述结构，在第2配管2的封闭端加与第3配管3的封闭端3a之间的空间中产生混合气体。因此，例如，在第2配管2的封闭端加与第3配管3的封闭端3a之间的空间中，能够进行对混合气体的点火。(第4实施方式)
接着，对本发明的第4实施方式进行说明。另外，在本第4实施方式的说明中，也对于与上述第1实施方式同样的部分将其说明省略或简略化。图6是示意地表示本实施方式的燃烧器400的概略结构的剖视图。如该图所示， 在本实施方式的燃烧器400中，第1配管1的封闭端Ia接合在第2配管2的封闭端加上。 进而，在第1配管1的中途部位及第2配管2的中途部位设有吸收第1配管1的热伸缩的吸收部401 (吸收机构)，以使第1配管1的喷出孔Ib与第2配管2的喷出孔2b的位置关系不会偏差。另外，吸收部401例如由耐热性的挠性部件构成。在具有上述结构的本实施方式中，即使在第1配管1及第2配管2热伸缩的情况下，第1配管1的封闭端Ia也接合在第2配管2的封闭端加上。进而，通过吸收部401将第1配管1及第2配管2的热伸缩吸收，所以能够使第1配管1的喷出孔Ib和第2配管2的喷出孔2b在贯通方向上总是重合。(第5实施方式)
接着，对本发明的第5实施方式进行说明。图7是示意地表示本实施方式的燃烧器500 的概略结构的剖视图。另外，在本实施方式中，第1配管101、第2配管102、第3配管103、封闭端101a、 102a及103a、和喷出孔IOlb及10 的构造及位置关系与上述第1实施方式的第1配管1、 第2配管2、第3配管3、封闭端IaJa及3a、和喷出孔Ib及沘分别是同样的，所以省略说明。在该实施方式的燃烧器500中，由于第2配管102的喷出孔102b形成在第2配管 102的周面上，所以从喷出孔102b喷出的燃料Gl与空气G2的混合气体与第3配管103的内壁面碰撞而流速下降。结果，在流速下降的区域、即第3配管103的内壁面附近，稳定地形成燃烧区域R。此外，在燃烧区域R中将混合气体燃烧而生成的燃烧气体G3如由图7的箭头所示，流到第3配管103的一端侧，并且通过混合气体的向第3配管103的碰撞的回弹力而朝向第2配管102的外壁面。这样的混合气体及燃烧气体G3的流动的结果如图7所示，第2配管102中的、作为燃烧区域R的下游侧且接近于燃烧区域R的区域Al为暴露在相对高温的环境中的区域。 并且，第2配管102随着比区域Al更朝向燃烧气体G3的排出方向的下游而暴露在相对低温的环境中。另外，比第2配管的区域Al更靠燃烧气体G3的排出方向的上游侧的区域由于被通过从第2配管的喷出孔102b喷出的混合气体冷却，所以暴露在相对于区域Al低温的环境中。 并且，在本实施方式的燃烧器500中，预先通过实测或模拟而取得第2配管102被暴露在的温度分布。并且，将第2配管102划分为热传导率相对较高且耐热性相对较低的传热区域210、和与传热区域210相比耐热性相对较高的耐热区域220。具体而言，在本实施方式中，使传热区域210为暴露在传热区域210的形成材料的氧化腐蚀温度以下的温度环境中的区域。此外，使耐热区域220为暴露在上述传热区域210 的形成材料的氧化腐蚀温度以上的温度环境中的区域。S卩，在本实施方式的燃烧器500中，将第2配管102暴露在形成材料的氧化腐蚀温度以下的环境中。并且，第2配管102具备热传导率相对较高耐热性相对较低的传热区域 210、和暴露在传热区域210的形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中并且与传热区域210 相比耐热性相对较高的耐热区域220。该耐热区域220必定包含上述的暴露在相对较高的温度环境中的第2配管102的区域Al。另外，在本实施方式的燃烧器500中，比第2配管102的区域Al更靠燃烧气体G3 的排出方向的上游侧的区域由与上述传热区域210同样的材料形成。即，在本实施方式的燃烧器500中，仅使暴露在第2配管102的传热区域210的形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中的区域为耐热区域220。并且，在本实施方式的燃烧器500中，耐热区域220如图7所示，通过对第2配管 102的表面实施的涂层104而具有相对较高的耐热性。另外，作为第2配管102的形成材料，可以使用碳素钢或不锈钢(例如SUS321、SUS304)。此外，作为涂层104的形成材料可以使用陶瓷。例如，在作为第2配管102的形成材料而使用不锈钢、作为涂层104的形成材料而使用陶瓷的情况下，为传热区域210仅由不锈钢形成、耐热区域220为不锈钢和陶瓷层的2
层构造。在具有上述结构的本实施方式的燃烧器500中，如果对第2配管供给空气G2，则空气G2在第2配管102中流动的过程中，通过在第2配管102的外侧流动的燃烧气体G3的热经由第2配管传热而被加热。并且，包括被加热的空气和燃料Gl的混合气体被从第2配管102的喷出孔102b喷出到第2配管102与第3配管103之间的空间中，在燃烧区域R中燃烧。通过使混合气体在燃烧区域R中燃烧而生成燃烧气体G3。并且，燃烧气体G3通过第3配管103的内部被向外部排出。这里，在本实施方式的燃烧器500中，将第2配管102 暴露在形成材料的氧化腐蚀温度以下的环境中。并且，第2配管102具备热传导率相对较高且耐热性相对较低的传热区域210、和被暴露在传热区域210的形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中并且与传热区域210相比耐热性相对较高的耐热区域220。因此，在耐热区域220中能够防止第2配管102的氧化脆弱。进而，在传热区域210中能够将燃烧气体G3 的热传热给空气G2。进而，能够经由第1配管将被加热的空气G2的热传热给燃料G1。这样，根据本实施方式的燃烧器500，通过在第2配管102的传热区域210中将燃烧气体G3的热传热给空气G2，能够将空气G2加热。进而，能够经由第1配管将被加热的空气G2的热传热给燃料Gl。此外，在第2配管102的耐热区域220中，能够防止通过燃烧气体的热使第2配管102氧化脆弱。因而，根据本实施方式的燃烧器500，在将燃烧气体的热传热给燃烧用气体而加热的燃烧器中，能够将燃烧用气体充分地加热。进而，能够提高耐久性。此外，根据本实施方式的燃烧器500，仅使暴露在第2配管102的传热区域210的形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中的区域为耐热区域220，仅对耐热区域220实施涂层 104。S卩，能够将实施涂层104的区域抑制在最小限度。因此，能够抑制起因于涂层104 的形成材料(陶瓷材料)和第2配管102的传热区域210的形成材料(金属材料)的热伸长差异而涂层104剥离。(第6实施方式)
接着，对本发明的第6实施方式进行说明。另外，在本第6实施方式的说明中，对于与上述第5实施方式同样的部分，将其说明省略或简略化。图8是本实施方式的燃烧器具备的第2配管102的分解剖视图。如该图所示，本实施方式的燃烧器具备的第2配管102将具备传热区域210的第1部件105和具备耐热区域220的第2部件106通过螺纹构造螺嵌接合。另外，在本实施方式的燃烧器中，在第1部件105上形成有阴螺纹4a，在第2部件 106上形成有阳螺纹fe。但是，也可以在第1部件105上形成阳螺纹、在第2部件104上形成阴螺纹。并且，在本实施方式的燃烧器中，第1部件105由传热性相对较高且耐热性相对较低的材料形成。通过该结构，传热区域210具有较高的传热性。
另一方面，第2部件106由耐热性比上述传热区域210的形成材料高的材料形成。 通过该结构，耐热区域220具有较高的耐热性。另外，作为第1部件105的形成材料，可以使用碳素钢或不锈钢(例如SUS321、 SUS304、SUS316、SUS310)。此外，作为第2部件106的形成材料可以使用陶瓷。在以上那样的本实施方式的燃烧器中，也与上述第5实施方式同样，能够通过在第2配管102的传热区域210中燃烧气体G3的热传热给空气G2而将空气G2加热。进而， 能够经由第1配管将被加热的空气G2的热传热给燃料Gl。此外，在第2配管102的耐热区域220中，能够防止通过燃烧气体的热第2配管102氧化脆弱。因而，根据本实施方式的燃烧器，在将燃烧气体的热传热给燃烧用气体而加热的燃烧器中，能够将燃烧用气体充分加热。进而，可使耐久性提高。以上，参照附图对有关本发明的燃烧器的优选的实施方式进行了说明，但本发明当然并不限定于上述实施方式。在上述实施方式中所示的各结构部件的各形状及组合等是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。例如，在上述实施方式中，对将第1配管1的内部作为燃料流路10、将第1配管1 与第2配管2之间的空间作为空气流路20的结构进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也可以将第1配管1的内部作为空气流路、将第1配管1与第2配管2之间的空间作为燃料流路。此外，在上述实施方式中，对作为本发明的氧化剂而使用空气G2的结构进行了说明。但是，本发明并不限定于此，例如作为氧化剂也可以使用纯氧气。此外，也可以使用与空气不同的氧分压的含氧气体。此外，例如在燃料及氧化剂的某一方到即将燃烧之前为止不希望加热的情况下， 也可以使燃料或氧化剂的流路为第1配管1的内部、再对第1配管1赋予绝热性。此外，在上述实施方式中，对使涂层104及第2部件106的形成材料为陶瓷的结构进行了说明。但是，本发明并不限定于此，也可以通过与耐热区域220的形成材料相比耐热性较高的其他耐热材料形成涂层104及第2部件106。产业上的可利用性
根据本发明，在通过燃烧气体的热将混合气体加热的能够小型化的燃烧器中，能够防止混合气体的自燃并提高燃烧器的设计自由度。附图标记说明 100、200、300、400、500 燃烧器 1、101第1配管
la、2a、3a、101a、102a、103a 封闭端 lb、2b、101b、102b 喷出孔 2,102第2配管 3,103第3配管 4喷射喷嘴 10燃料流路
权利要求
1.一种燃烧器，其特征在于，具备作为燃料的流路并且能够向外部喷出上述燃料的燃料流路、作为氧化剂的流路并且能够向外部喷出上述氧化剂的氧化剂流路、和具有使混合了上述燃料和上述氧化剂的混合气体燃烧的燃烧区域、并且作为通过燃烧产生的燃烧气体的排气流路的排气气体流路；通过上述燃烧气体的热将上述燃料流路内部的上述燃料及上述氧化剂流路内部的上述氧化剂的至少某一个加热，并且将从上述燃料流路喷出的上述燃料与从上述氧化剂流路喷出的氧化剂在上述排气气体流路中混合而作为上述混合气体。
2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，具备使一端为封闭端的第1配管、包围第1配管并且使上述第1配管的封闭端侧的一端为封闭端的第2配管、包围第2配管并且使上述第1配管的封闭端侧的一端为封闭端的第3配管；将上述第1配管的内部作为上述燃料流路及上述氧化剂流路的一方；将上述第1配管与上述第2配管之间的空间作为上述燃料流路及上述氧化剂流路的另一方；将上述第2配管与上述第3配管之间的空间作为上述排气气体流路。
3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，上述第1配管具备喷出孔，上述第2配管具备相对于上述第1配管的上述喷出孔在贯通方向上重合而形成的喷出孔。
4.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，上述第2配管的上述喷出孔的开口面积比上述第1配管的上述喷出孔的开口面积大。
5.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，上述第1配管的上述封闭端接合在上述第2配管的上述封闭端上，具备吸收上述第1配管的热伸缩的吸收机构，以使上述第1配管的上述喷出孔与上述第2配管的上述喷出孔的位置关系不会偏差。
6.如权利要求3 5中任一项所述的燃烧器，其特征在于，在上述第1配管的上述喷出孔上设置有喷射喷嘴。
7.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，上述第1配管从上述第2配管突出，以使上述第1配管的上述封闭端位于比上述第2 配管的上述封闭端靠上述第3配管的上述封闭端侧；上述第1配管及上述第2配管具备喷出孔，上述第1配管的上述喷出孔形成在比上述第2配管的上述封闭端更靠上述第1配管的上述封闭端侧。
8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，在上述第1配管的周面与上述第2配管的上述封闭端的边界区域中至少离散地形成有间隙。
9.如权利要求1 7中任一项所述的燃烧器，其特征在于，上述第1配管具有传热区域和耐热区域；上述传热区域被暴露在形成材料的氧化腐蚀温度以下的环境中，并且比上述耐热区域热传导率高且耐热性低；上述耐热区域被暴露在上述传热区域的上述形成材料的氧化腐蚀温度以上的环境中， 并且比上述传热区域耐热性高。
10.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，上述耐热区域通过对第1配管的表面实施的涂层而具有比上述传热区域高的耐热性。
11.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，上述耐热区域由比上述传热区域的上述形成材料耐热性更高的材料形成。
12.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，具备上述传热区域的第1部件和具有上述耐热区域的第2部件以分体形成； 上述第1部件与上述第2部件接合而构成上述第1配管。
全文摘要
具备作为燃料(G1)的流路并且能够向自己的外部喷出燃料的燃料流路(10)、作为空气(G2)的流路并且能够向自己的外部喷出空气的空气流路(20)、和具有使混合了燃料和空气的混合气体燃烧的燃烧区域(R)并且作为通过燃烧产生的燃烧气体的排气流路的排气气体流路(30)，通过燃烧气体的热将燃料流路内部的燃料及空气流路内部的空气加热，并且将从燃料流路喷出的燃料和从空气流路喷出的空气在排气气体流路中混合而作为混合气体。
文档编号F23D14/22GK102245968SQ200980149369
公开日2011年11月16日 申请日期2009年12月9日 优先权日2008年12月10日
发明者加藤壮一郎, 水谷琢, 高桥克昌 申请人:株式会社 Ihi