主副燃烧器.pdf

一种主副燃烧器，以通过位于主燃烧器顶帽(10)的外周侧周壁部的主燃烧器火焰孔之间的任一的隔壁部(10b)的上部、且达到主燃烧器顶帽(10)的外周缘的形式形成切口火焰孔(10g)，隔壁部(10b)作为支承，来抑制主燃烧器顶帽(10)的热膨胀所引起的切口火焰孔(10g)变窄。因此，通过在主燃烧器顶帽(10)的上壁部，开设有用于主燃烧器火焰孔与副燃烧器火焰孔之间的火焰延烧且在径向延伸的切口火焰孔(10g)，从而防止因主燃烧器的热膨胀引起的切口火焰孔变窄以至火焰延烧性发生恶化的问题。

1.  一种主副燃烧器，具有副燃烧器顶帽以及包围副燃烧器顶帽的环状的主燃烧器顶帽，在副燃烧器顶帽的周壁部以在圆周方向上具有间隔的方式形成多个副燃烧器火焰孔，并且在主燃烧器顶帽的外周侧的周壁部以在圆周方向上具有间隔的方式形成多个主燃烧器火焰孔；其特征在于：
在主燃烧器顶帽的上壁部开设有用于主燃烧器火焰孔与副燃烧器火焰孔之间的火焰延烧的在径向延伸的切口火焰孔；
在主燃烧器顶帽的外周部分上，以残留有连结切口火焰孔的两侧面的连结部的方式形成切口火焰孔。

2.  根据权利要求1所述的主副燃烧器，其特征在于：以通过位于所述主燃烧器顶帽的所述外周侧的周壁部的所述主燃烧器火焰孔之间的、任一隔壁部的上部且达到所述主燃烧器顶帽的外周缘的方式，形成所述切口火焰孔。

3.  根据权利要求2所述的主副燃烧器，其特征在于：在所述隔壁部的内周面上，以达到所述切口火焰孔的方式形成向径向外侧凹入的凹陷部。

4.  根据权利要求1～3项中任意一项所述的主副燃烧器，其特征在于：在所述主燃烧器顶帽的所述上壁部的形成所述切口火焰孔的部分的下面，形成向上方凹入的凹陷部。

主副燃烧器
技术领域
本发明涉及一种主要使用在燃气炉具上的主副燃烧器。
背景技术
以往，作为这种主副燃烧器，众所周知，具有副燃烧器顶帽以及包围副燃烧器顶帽的环状的主燃烧器顶帽，在副燃烧器顶帽的周壁部以在圆周方向上具有间隔的方式形成有多个副燃烧器火焰孔，并且在主燃烧器顶帽的外周侧的周壁部以在圆周方向上具有间隔的方式形成有多个主燃烧器火焰孔。并且，这种主副燃烧器一般是采用通过点火器对主燃烧器与副燃烧器的一方进行点火、再使火焰延烧(延伸燃烧)到另一方的火焰孔的形式。
由此，在主燃烧器顶帽的上壁部开设有用于主燃烧器火焰孔与副燃烧器火焰孔之间的火焰延烧的在径向上延伸的切口火焰孔(参照：例如，日本实开平1-144614号公报，特许第2506954号公报)。这种燃烧器上的切口火焰孔是通过从主燃烧器顶帽的外周侧进行的切削，而以完全分割包括外周侧的周壁部在内的主燃烧器顶帽的外圆周部分的形式来形成的。
然而，若这样完全地分割主燃烧器顶帽的外圆周部分，则会因为主燃烧器顶帽的热膨胀而使得切口火焰孔朝向径向外侧变窄而成为窄幅，从而会从切口火焰孔喷出的燃气量减少，导致主燃烧器火焰孔与副燃烧器火焰孔之间的火焰延烧不能良好地进行。特别是，在主燃烧器顶帽是由热膨胀率比载置它的燃烧器头部还大的材料形成，主燃烧器顶帽的热膨胀又被相对于主燃烧器头部的内周侧的嵌合部所限制，主燃烧器顶帽的全体不能进行均等的热膨胀的场合时，切口火焰孔则将成为主燃烧器顶帽的热膨胀的逃避部，这样切口火焰孔就很容易变得狭窄，导致火焰延烧性的恶化。
发明内容
本发明鉴于上述的问题，其目的在于提供一种防止因主燃烧器的热膨胀而引起的切口火焰孔变窄，能良好地维持火焰延烧性的主副燃烧器。
为实现上述目的，在本发明中，主副燃烧器具有副燃烧器顶帽、以及包围副燃烧器顶帽的环状的主燃烧器顶帽，在副燃烧器顶帽的周壁部，以在圆周方向上存在有间隔的形式形成多个副燃烧器火焰孔，而且还在主燃烧器顶帽的外周侧的周壁部，以在圆周方向上存在有间隔的形式形成多个主燃烧器火焰孔；并在主燃烧器顶帽的上壁部，开设有用于主燃烧器火焰孔与副燃烧器火焰孔之间的火焰延烧且延伸于径向的切口火焰孔；在主燃烧器顶帽的外圆周部分上，以残留有连结切口火焰孔的两侧面的连结部的形式形成切口火焰孔。
根据上述的构成，一旦有因为主燃烧器顶帽的热膨胀而使切口火焰孔的宽幅变窄的应力进行作用，压缩应力则作用到残留下的连结部上。而且，该压缩应力作为阻力而作用，这样抑制了切口火焰孔变得狭窄，从而良好地维持了火焰延烧性。
在此，若希望进一步提高火焰延烧性，则以达到主燃烧器顶帽的外周缘的形式形成切口火焰孔，以使切口火焰孔接近于在外周侧周壁部上形成的主燃烧器火焰孔。这种场合，若在主燃烧器顶帽上以通过任意一个的主燃烧器火焰孔的形成位置的形式形成切口火焰孔地话，则在与主燃烧器火焰孔的上端之间仅残留有少许的连结部，这样将因强度不够而导致不能充分抑制切口火焰孔变得狭窄。
对此，如果以通过位于主燃烧器顶帽的外周侧周壁部的主燃烧器火焰孔之间的任一的隔壁部的上部、且达到主燃烧器顶帽的外周缘的形式形成切口火焰孔的话，则可以将隔壁部作为连结部予以残留，从而确保连结部的强度，这样有效地抑制了切口火焰孔的变窄。
然而，在这样地将隔壁部残留的场合下，相对于切口火焰孔的燃气流入范围的径向最外端的位置则成为隔壁部的内周面的位置。在此，若希望增多绕到处于主燃烧器顶帽的外周缘位置的切口火焰孔的外端的燃气量、以提高火焰延烧性，则尽可能地缩短相对于切口火焰孔的燃气流入范围的径向最外端的位置与主燃烧器顶帽的外周缘之间的距离。这种场合，如果在隔壁部的内圆周面以达到切口火焰孔地形成凹入到径向外侧的凹陷部的话，由于燃气从凹陷部流入切口火焰孔，故而相对于切口火焰孔的燃气流入范围的径向最外端的位置接近于主燃烧器顶帽的外周缘。其结果，绕到切口火焰孔的外端的燃气量呈现增多，从而提高了火焰延烧性。
另外，如果在主燃烧器顶帽的上壁部的形成切口火焰孔的部分的下面形成有凹入到上方的凹陷部的话，由于形成切口火焰孔的部分的上壁部的厚度变薄，故而切口火焰孔的通气阻力减小，从而增加了从那部分切口火焰孔喷出的燃气量，提高了火焰延烧性。
附图说明
图1表示本发明的主副燃烧器的第1实施方式的俯视图。
图2表示按图1中的II-II线剖开的剖面图。
图3表示按图1中的III-III线剖开的主燃烧器顶帽的剖面展开图。
图4表示按图1中的IV-IV线剖开的主燃烧器顶帽的剖面图。
图5表示按图1中的V-V线剖开的主燃烧器顶帽的剖面图。
图6表示按图5中的VI-VI线剖开的剖面图。
图7表示按图5中的VII-VII线剖开的剖面图。
图8表示第2实施方式的主燃烧器顶帽的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式。
图1、图2所示的燃烧器是由副燃烧器1以及包围副燃烧器1的主燃烧器2构成的主副燃烧器，该主副燃烧器固定载置在省略图示的炉具主体内的炉座3上。该主副燃烧器具有副燃烧器混合管4与主燃烧器混合管5。而且，使各个燃气喷嘴4a、5a面向各自的混合管4、5的上游端，以在各混合管4、5内生成从各燃气喷嘴4a、5a喷出的燃气与伴随燃气的喷出而吸引来的一次空气相混合的混合气。两混合管4、5在其下游侧的部分形成一体化，并由铸铁一体铸造。两混合管4、5的一体化部分形成为：由在作为副燃烧器混合管4的下游侧部分的上方开口的内筒4b、以及在作为主燃烧器混合管5的下游侧部分的上方开口的外筒5b构成的内外双层的筒形状。
另外，主副燃烧器具有嵌合于内筒4的上端的副燃烧器头部6、以及包围副燃烧器头部6的环状的主燃烧器头部7。副燃烧器头部6与主燃烧器头部7介由圆周方向上的3处的通路部8而被一体化，该通路部8嵌合于外筒5b并将从主燃烧器混合管5来的混合气引向主燃烧器头部7。而且，副燃烧器头部6与主燃烧器头部7是通过铸铁而被一体铸造的。
另外，在副燃烧器头部6上载置有黄铜制的副燃烧器顶帽9，副燃烧器混合管4、副燃烧器头部6、以及副燃烧器顶帽9构成副燃烧器1。在副燃烧器顶帽9的周壁部形成有：在圆周方向上具有间隔的多个副燃烧器火焰孔9a。而且，从副燃烧器混合管4供给来的混合气经由在副燃烧器头部6与副燃烧器顶帽9之间形成的分布室而从副燃烧器火焰孔9a喷出。
在主燃烧器头部7上载置有包围副燃烧器顶帽9的环状的主燃烧器顶帽10，主燃烧器混合管5、主燃烧器头部7、以及主燃烧器顶帽10构成主燃烧器2。主燃烧器顶帽10为黄铜制的，并具有座落在主燃烧器头部7的外圆周的立起壁7a上的外周侧的周壁部，在该周壁部上形成有：在圆周方向上具有间隔的多个主燃烧器火焰孔10a。而且，从主燃烧器混合管5供给来的混合气经由在主燃烧器头部7与主燃烧器顶帽10之间形成的分布室而从主燃烧器火焰孔10a喷出。
另外，如图3所示，主燃烧器顶帽10的外周侧周壁部形成为齿形形状，该齿形形状具有在圆周方向上存在有间隔且垂设着的多个齿部，由这些齿部间的间隙构成主燃烧器的火焰孔10a；由各齿部构成区划开主燃烧器火焰孔10的隔壁部10b。另外，在各隔壁部10b的下端形成有作为保火孔的凹槽10c。而且，在主燃烧器顶帽10的内周形成有内嵌于主燃烧器头部7的内周的立起壁7b上的筒状的嵌合部10d，以相对于主燃烧器头部7地对主燃烧器顶帽10进行中心定位。
在所述炉座3上安装有面向主燃烧器顶帽10的点火塞11、以及面向副燃烧器顶帽9的作为火焰检测元件的热电偶12。而且，通过点火塞11的火花放电而对主燃烧器2进行点火，并使火焰从主燃烧器2延烧至副燃烧器，利用热电偶12而检测朝向副燃烧器1的火焰延烧。
在此，在主燃烧器顶帽10的上壁部10e开设有：在处于内圆周侧的圆周方向上接近的一对火焰延烧孔10f、10f、以及从火焰延烧孔10f、10f之间延伸至径向外侧的切口火焰孔10g。而且，火焰从主燃烧器火焰孔10a延烧至切口火焰孔10g，再从切口火焰孔10g经由火焰孔10f而延烧至副燃烧器火焰孔9a。另外，如图4所示，火焰延烧火焰孔10f，由倾斜到径向内侧所形成的圆孔来构成，以使得火焰能延伸到副燃烧器顶帽9一侧。
切口火焰孔10g，如图5所示，以通过隔壁部10b的上部达到主燃烧器顶帽10的外周缘的方式来形成。而且，将隔壁部10b作为连结切口火焰孔10g的两侧面的连结部而残留下来。在此，若完全分割隔壁部10b地形成切口火焰孔10g，则会因为主燃烧器顶帽10的热膨胀而使得切口火焰孔10g朝向径向外侧变窄成为窄幅，从而从切口火焰孔10g喷出的燃气量减少，导致火焰延烧性恶化。特别是，在本实施方式中，由于主燃烧器顶帽10是由黄铜制成的，它的膨胀率大于铸铁制的主燃烧器头部6，而且主燃烧器顶帽10的热膨胀又被相对于主燃烧器头部6的内圆周侧的嵌合部10d所限制，因此，主燃烧器顶帽10的全体不能进行均等的热膨胀，其结果，切口火焰孔10g则将成为主燃烧器顶帽10的热膨胀的逃避部，这样切口火焰孔10g就很容易变窄。
另一方面，如果残留有如上所述的隔壁部10b的话，在因为主燃烧器顶帽10的热膨胀而有使切口火焰孔10g的宽幅变窄的应力进行作用的场合下，压缩应力则作用到隔壁部10g上。而且，该压缩应力作为阻力而作用，即，隔壁部10b作为支承，抑制了切口火焰孔10g的变窄，从而良好地维持了火焰延烧性。
另外，在本实施方式中，在切口火焰孔10g所通过的隔壁部10b的内圆周面，如图6所示，以其上端达到切口火焰孔10g地形成凹入到径向外方的凹陷部10h。据此，切口火焰孔10g的燃气流入范围(连通于分布室的范围)的径向最外端的位置则以凹陷部10h的部分量接近于主燃烧器顶帽10的外周缘。其结果，绕到处于主燃烧器顶帽10的外周缘位置的切口火焰孔10g的外端的混合气量增多，从而提高了火焰延烧性。
此外，在本实施方式中，在主燃烧器顶帽10的上壁部10e的形成切口火焰孔10g的部分的下面，如图7所示，形成有凹入到上方的凹陷部10i。据此，由于形成切口火焰孔10g的部分的上壁部10e的厚度变薄，因此，切口火焰孔10g的通气阻力减小，从而增加了从那部分切口火焰孔10g喷出的混合气量，提高了火焰延烧性。
在此，上述凹陷部10h、10i为连续的，在主燃烧器顶帽10的锻造时成形。而且，在主燃烧器顶帽10的锻造后，通过图5中双点划线所示的圆形刀具C而对切口火焰孔10g进行切削，但由于凹陷部10h、10i的存在，减少了所削除的部分，使得切口火焰孔10g的加工变得容易。
另外，切口火焰孔10g形成在远离于通路部8的圆周方向位置，其中该通路部8用于将从主燃烧器混合管5来的混合气引至主燃烧器头部6。这是因为切口火焰孔10g一旦接近于通路部8，从切口火焰孔10g喷出的混合气量过大，而产生上扬(lift)。
另外，虽然可以对切口火焰孔10g的径向外端的位置比主燃烧器顶帽10的外周缘还靠向内侧地进行设定，但是，那样的话，从切口火焰孔10g喷出的混合气不容易触及到主燃烧器火焰孔10a的火焰的附近，导致火焰延烧性不良。所以，切口火焰孔10g最好以达到主燃烧器顶帽10的外周缘的方式来形成。这种场合，如图8所示的第2实施方式，也可以将切口火焰孔10g以通过主燃烧器火焰孔10a的形成位置达到主燃烧器顶帽10的外周缘的形式来形成。然而，这种场合，在切口火焰孔10g与主燃烧器火焰孔10a的上端之间仅残留有少许的连结部10j，会因强度不够而导致不能充分抑制切口火焰孔10g变窄。因此，如上述第1实施方式所述，最好以通过位于主燃烧器火焰孔10a之间的任一的隔壁部10b的上部、且达到主燃烧器顶帽10的外周缘的形式来残留隔壁部10b。
另外，在上述实施方式中，虽然是通过点火塞11对主燃烧器2进行点火，使火焰从主燃烧器2延烧至副燃烧器1，但是，对副燃烧器1进行点火而使火焰从副燃烧器1延烧至主燃烧器2的场合也同样适用于本发明。另外，在上述实施方式中，虽然将副燃烧器混合管4与主燃烧器混合管5进行了一体化，而且同时又将副燃烧器头部6与主燃烧器头部7进行了一体化，但是也可以使它们分别各自地形成。