JP2002130623A - 赤外線バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙、布等の乾燥や、食品、金属材料、木材等
種々のものの加熱に使用される従来の赤外線バーナを改
良し、構造が簡単かつ堅牢で、しかも長時間の使用に耐
えれるものとすること。 【解決手段】 前面に燃焼プレートが装着される混合ガ
ス室を備えたバーナ本体を該バーナ本体よりも寸法の大
きい外箱の内部に嵌め込んで固定し、該バーナ本体と外
箱との間隔部を冷却エア室とした赤外線バーナであっ
て、前記バーナ本体と外箱の外周部に、外端側が背面側
へ屈曲して延びる外縁部として形成されフランジをそれ
ぞれ外方に張出させて設け、バーナ本体の外縁部と外箱
の外縁部とを重ね合わせて互いに固着することによりバ
ーナ本体と外箱とを固定するとともに、前記バーナ本体
のフランジと外箱のフランジ部の少なくとも一方又は両
者の重なり合った部分に冷却エア室のエアを外部に流出
させるエア流出口を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙、布等の乾燥
や、食品、金属材料、木材等種々のものの加熱に使用す
るに適した赤外線バーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】紙、布等の乾燥に従来広く使用されてき
たのは、バーナ本体が鋳物で製作されたものである。し
かしながら、本体が鋳物で作られたバーナは、重量が嵩
み、かつコストが高いという問題点があった。さらに、
鋳物は一般に肉厚が大きく熱容量が大きいので、例えば
紙、布等を連続移動させながら加熱する装置では、運転
を停止した時に消化後のバーナの輻射熱によって紙、布
等が燃えたり焼け焦げたりするおそれがあった。さら
に、バーナを可動式に設置する場合は、重量が大きいた
め、その移動装置が大掛かりとなるという問題点もあっ
た。

【０００３】このような問題点を解決するものとして、
バーナ本体を薄肉鋼板で製作し、該バーナ本体の外面部
に冷却用エア室を設けた新規な赤外線バーナが開発され
ている（特公平３−２０６４２号参照）。この赤外線バ
ーナは、上記従来のバーナの問題点を完全に解決したも
ので、広く使用されているが、混合ガス室と燃焼プレー
トを有するバーナ本体の周囲に角パイプ状のエア室を溶
接等で取り付ける構造であり、しかもバーナ本体に向け
て冷却エアを吐出する多数の通孔を該エア室の壁に穿孔
したものであるから、製作にかなりの手間と工数を要す
るという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】薄肉鋼板製のバーナに
おけるこの問題を解決するため、本発明者等は、バーナ
本体を該バーナ本体よりも寸法の大きい外箱（第２の箱
体）の内部に嵌め込んで固定し、該バーナ本体と外箱と
の間隔部を冷却エア室とした赤外線バーナを開発して、
特許出願している（特願平１１−３１８１５２号、特願
平１１−３３７６７２号）。このバーナは、外箱内にバ
ーナ本体を嵌め込んで固定すればよいので構造的に簡単
であるが、バーナ本体と外箱の外周部にフランジをそれ
ぞれ設け、両者のフランジを重ね合わせてボルトやビス
で固着する構造では、図８に示すように、燃焼板３が垂
直になる縦向き姿勢（ａ）や燃焼板３が下を向く下向き
姿勢（ｂ）で使用した場合に、炎や熱風Ｎがフランジの
重なり合った固定部分Ｆに沿って流れるため、当該フラ
ンジや固定用のボルトＢが熱で変形したり、錆びたり、
損傷したりし易く、そのために寿命が短くなるという問
題点があった。そこで本発明は、上記構造の簡単な新し
い赤外線バーナにおける問題点を解決することを課題と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明に係る赤外線バーナは、前面に燃焼プレートが装着
される混合ガス室を備えたバーナ本体を該バーナ本体よ
りも寸法の大きい外箱の内部に嵌め込んで固定し、該バ
ーナ本体と外箱との間隔部を冷却エア室とした赤外線バ
ーナであって、前記バーナ本体と外箱の外周部に、外端
側が背面側へ屈曲して延びる外縁部として形成されフラ
ンジをそれぞれ外方に張出させて設け、バーナ本体の外
縁部と外箱の外縁部とを重ね合わせて互いに固着するこ
とによりバーナ本体と外箱とを固定するとともに、前記
バーナ本体のフランジと外箱のフランジ部の少なくとも
一方又は両者の重なり合った部分に冷却エア室のエアを
外部に流出させるエア流出口を設けたことを特徴として
いる。

【０００６】この赤外線バーナは、外周部にフランジが
設けられたバーナ本体を外箱に嵌め込んで固定したもの
であるから、構造が簡単で堅牢であり、製作も容易であ
る。また、上記フランジの外側端部には背面側へ屈曲し
て延びる外縁部が設けられ、この外縁部同士を重ね合わ
せて固定することによりバーナ本体と外箱とを固定一体
化する構造であるから、このバーナを下向きや縦向きに
使用しても、フランジの固定部が炎や熱風に直接さらさ
れず、固定部の損傷が生じにくい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態例について具体的に説明する。図１ないし図
５は本発明の赤外線バーナを例示するもので、この赤外
線バーナ１は、長い角型の箱体（立方形、多角形、円筒
形等、他の形状の箱体でもよい）として形成された薄肉
鋼板製のバーナ本体１ａを備え、該バーナ本体の前面部
は開口しており、この開口部に多孔質セラミック材料で
できた燃焼プレート３，…が取り付けられている。バー
ナ本体１ａは仕切り板４，…によって所定間隔で仕切ら
れており、各区間に複数枚（１枚でもよい）づつ燃焼プ
レート３が取り付けられている。図中のＰは断熱材（カ
オウール）、Ｒは燃焼プレート押さえ、Ｓは点火プラグ
と炎検知用センサのユニットである。なお、バーナ本体
１ａの前記開口部周縁には外方へ張出するフランジ１ｂ
が一体に形成されている。

【０００８】バーナ本体１ａの背面部には、角筒状の第
１混合ガス室２が取り付けられている。すなわち、バー
ナ本体１ａの底部と第１混合ガス室２の前面に所定間隔
でねじ付きボス５，…が溶着され、該ねじ付きボス５，
…によってバーナ本体１ａと第１混合ガス室２とが固定
されている。このねじ付きボス５には前端部が閉塞さ
れ、外周部に複数の通孔（オリフィス）８ａ，…が設け
られたキャップ状のノズル８が螺着されている。

【０００９】バーナ本体１ａの内部は、第２混合ガス室
１０となっている。この第２混合ガス室１０は、多数の
通孔が設けられた隔壁１２によって前室１０ａと後室１
０ｂに区分されている。前室１０ａの前端部は前記燃焼
プレート３で覆われており、後室１０ｂには前記ノズル
８が突出している。ノズル８の外周部は有孔板で作られ
た円筒状カバー１４に囲まれ、該円筒状カバー１４の前
端部は通孔のない円板１５によって覆われている。

【００１０】第１の混合ガス室２の底部の前記ねじ付き
ボス５と対向する位置に下側のねじ付きボス２０が溶接
固着され、該ねじ付きボスにニードル弁ホルダ２２が螺
着されている。このニードル弁ホルダは前後（図１では
上下）に連通するねじ穴２３が設けられ、このねじ穴に
ニードル弁２５の軸部が螺着されている。ニードル弁２
５の前端部には截頭円錐状の頭部２５ａが一体に設けら
れていて、該頭部が前記ノズル８の内面に臨んでいる。
このニードル弁２５の頭部２５ａの傾斜面と前記ノズル
８の下端部内縁部との間の隙間ｔの大きさによって混合
ガスの供給量が調節される。なお、ニードル弁２５は、
その軸部の後端部にドライバー係合用の溝２５ｂが設け
られていて、ここに係合させたドライバーでニードル弁
を回すことにより該ニードル弁を前進・後退させて前記
隙間ｔを調節することができる。ニードル弁２５の後部
は前記ニードル弁支持部材２２に螺着したキャップ２７
で覆蓋されている。

【００１１】上記ノズル８とニードル弁２５の組み合わ
せからなるバルブユニット３０は、前記仕切り板４で仕
切られたバーナ本体の各区分ごとに１組づつ設けられて
いる。また、これらバルブユニットの間隔部には、第１
の混合ガス室２に混合ガスを供給する供給口３３が設け
られている。

【００１２】次に、この赤外線バーナ１には冷却エア室
４０が設けられている。冷却エア室４０は、前部が開口
し、その周縁部に外向きフランジ４５ａが形成された外
箱（第２の箱体）４５の内面と、該第２の箱体４５内に
嵌り込んだ第１の箱体であるバーナ本体１ａ（図示例で
は、バーナ本体１ａと第１の混合ガス室２）との間に形
成された空間として形成されている。前記バーナ本体１
ａのフランジ１ｂの外端部には背面側に屈曲して延びる
外縁部１ｃが設けられ、前記外箱４５のフランジ４５ａ
の外端部にも背面側へ屈曲して延びる外縁部４５ｂが設
けられている。そして、前記外箱４５内にバーナ本体１
ａを嵌め込み、該バーナ本体１ａのフランジの外縁部１
ｃと外箱４５のフランジの外縁部４５ｂとを内外に重ね
合わせてリベット（カシメ鋲）Ｂ，…で外周に沿って固
定している。この固定は図示例のリベットではなく、ビ
ス、ボルト、溶接（圧接溶接、スポット溶接、肉盛り溶
接等）等他の方法で行ってもよい。このように、バーナ
の最も外側に位置する部分で外周に沿って固定するの
で、バーナ本体１ａと外箱４５の固定を強固なものとす
ることができる。

【００１３】第１混合ガス室２は、背面部又は側端部に
設けられている流入口３３から送り込まれる燃料ガスと
空気との混合ガスが充満させられる。この混合ガスは、
第１混合ガス室２と第２混合ガス室１０に一定間隔ごと
に設けられている複数個のノズル８，…から第２混合ガ
ス室１０に供給される。すなわち、第１混合ガス室２内
に供給された混合ガスは、バルブユニット３０のニード
ル弁２５の頭部２５ａとノズル８の下端内縁部との隙間
を通ってノズル８内に流入し、オリフィス８ａ，…から
横向きに吐出される。吐出された混合ガスは、円筒状カ
バー１４の外周部に設けられている通孔を通って第２混
合ガス室１０の後室１０ｂに供給される。円筒状カバー
１４の前端部は邪魔板である円板１５で覆われているの
で、直接前向きには供給されず、側方に分散して供給さ
れる。

【００１４】後室１０ｂ内に供給された混合ガスは、有
孔プレートからなる隔壁１２の通孔を通って前室１０ａ
の燃焼プレート背面部に均等に供給される。この混合ガ
スは、燃焼プレート３の多数の細孔を通ってプレート表
面に達し、該表面付近で燃焼して、燃焼プレート３を赤
熱させる。この赤熱した燃焼プレート３の輻射熱によっ
て、赤外線バーナの前面付近の物体を加熱するのであ
る。

【００１５】一方、冷却エア室４０には、第２の箱体で
ある外箱４５の背面部の適所（端部でもよい）に設けら
れているエア供給口４７から冷却用エアが供給される。
このエア供給口４７は他の場所に設けてもよく、複数個
設けてもよい。供給された冷却用エアは、バーナ本体１
ａの背面部と外周部を冷却しつつ、前後に重なり合った
フランジ１ｂ，４５ａの間隔部を通ってフランジ１ｂを
冷却し、外縁部１ｃ及び／又は外箱４５のフランジ４５
ａに設けられた複数のエア流出口４８，…から外部へ流
出する。エア流出口４８は冷却エア室４０内のエアを側
方ないし背面側へ流出させることができるものであれば
よく、この形状、寸法、位置等は適宜選択することがで
きる。例えば、このエア流出口４８をフランジ１ｂ又は
４５ａのいずれか一方に設けてもよく、両方に設けても
よい。このようなエア流出口４８の代りに、又はこのよ
うなエア流出口４８とともに、図６に示すように、上記
バーナ本体と外箱の外縁部１ｃと４５ｂとの間に板状等
のスペーサ４６を介して固定し、該スペーサの適所に切
れ目を設けて、該切れ目によって形成される通孔をエア
流出口として利用してもよい。複数のスぺーサを互いに
間隔をおいて配置し、該スぺーサ同士の間隔部をエア流
出口４８とすることもできる。なお、図示例のバーナで
は、上記フランジ１ｂの外面部に重ね合わされた燃焼プ
レート押えＲの外縁部Ｒａが後方へ折り曲げられた形状
となっているので、フランジ１ｂ，４５ａの間隔部に設
けられているエア流出口４８から流出する冷却用エアが
この折り曲げ外縁部Ｒａに当たって後ろ向きに吐出され
る。このため、バーナ前面部の被加熱物体を揺らした
り、冷却したりする悪影響を与えない。

【００１６】この赤外線バーナ１は、バーナ本体１ａと
冷却エア室形成用の外箱４５とが共に開口箱体として形
成されているので、寸法の大きい外箱４５の内側にバー
ナ本体１ａを嵌め込むことにより、該バーナ本体１ａの
外面部に冷却エア室４０を簡単に形成することができ
る。この場合、バルブユニット３０や、混合ガス供給口
３３等の取り付け作業が必要であるが、これは従来のバ
ーナの場合も同様である。なお、従来のバーナでは、冷
却エア室が角パイプとして形成され、これをバーナ本体
の外周部に巻付けた形で固着するもので、該冷却エア室
の壁に穿孔した多数の通孔からバーナ本体に吹き付ける
構造であったので、冷却エア室の形成や多数の通孔の穿
孔に手間を要していたが、図示例の赤外線バーナでは、
上記の如く冷却エア室４０を簡単に形成できるので、製
作コストを大幅に低減することが可能である。

【００１７】また、上記図示例では、冷却エア室４０が
バーナ本体１ａと、該バーナ本体１ａの背面部に設けら
れている第１の混合ガス室２とを共に外箱４５内に嵌め
込むことによって形成されているが、図７に示すよう
に、バーナ本体１ａだけを外箱４５内に嵌合し、第１の
混合ガス室２は外箱４５の背面部に位置するように設け
ておくことも可能である。その場合は、ニードル弁２５
の軸の長さがその分だけ長くなる。なお、冷却エア室４
０の断面積に部分的な大小があると、面積の小さい部分
では冷却エアの流通が不十分となるので、できるだけ断
面積を同じようにしておくのが望ましい。図７はその例
を表すもので、バーナ本体の外形に沿って、その側面部
と底面部の断面積に大きな差ができないように冷却エア
室４０が形成されている。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
赤外線バーナは、箱状のバーナ本体と、該バーナ本体が
内嵌する大きな寸法の外箱との組み合わせによって、該
バーナ本体の外面部に冷却エア室を形成するので、従来
の同種のバーナに比べて、冷却エア室の形成が簡単とな
り、コスト低減を図ることが可能となった。特に、この
赤外線バーナは、外方へ張り出すフランジの外側端縁部
に背面側へ屈曲して延びる外縁部を形成し、バーナ本体
と外箱の両者の外縁部を重ね合わせて外周に沿って固定
一体化する構造であるから、堅牢であるとともに、バー
ナ本体の固定部が炎や熱風に直接さらされなくなり、長
時間の使用に耐えるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤外線バーナの１例を表す縦断面図で
ある。

【図２】赤外線バーナの横断面図である。

【図３】赤外線バーナの外観を表す正面図（ａ）及び側
面図（ｂ）である。

【図４】赤外線バーナの背面図である。

【図５】ノズルの外観図である。

【図６】上記と異なる形態を表す要部の断面図である。

【図７】冷却エア室の異なる例を表す断面図である。

【図８】従来の赤外線バーナの使用法の説明図である。

【符号の説明】

１ 赤外線バーナ １ａ バーナ本体 １ｂ フランジ １ｃ 外縁部 ２ 第１の混合ガス室 ３ 燃焼プレート ８ ノズル １０ 第２の混合ガス室 ２５ ニードル弁 ３０ バルブユニット ４０ 冷却エア室 ４５ 外箱（第２の箱体） ４５ａ フランジ ４５ｂ 外縁部 ４８ エア流出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面に燃焼プレートが装着される混合ガ
   ス室を備えたバーナ本体を該バーナ本体よりも寸法の大
   きい外箱の内部に嵌め込んで固定し、該バーナ本体と外
   箱との間隔部を冷却エア室とした赤外線バーナであっ
   て、前記バーナ本体と外箱の外周部に、外端側が背面側
   へ屈曲して延びる外縁部として形成されフランジをそれ
   ぞれ外方に張出させて設け、バーナ本体の外縁部と外箱
   の外縁部とを重ね合わせて互いに固着することによりバ
   ーナ本体と外箱とを固定するとともに、前記バーナ本体
   のフランジと外箱のフランジ部の少なくとも一方又は両
   者の重なり合った部分に冷却エア室のエアを外部に流出
   させるエア流出口を設けたことを特徴とする赤外線バー
   ナ。
2. 【請求項２】 バーナ本体の背面部に、該バーナ本体内
   に混合ガスを分散供給する第１混合ガス室が設けられ、
   該第１混合ガス室とバーナ本体とが共に外箱内に嵌合し
   ている請求項１に記載の赤外線バーナ。
3. 【請求項３】 バーナ本体の背面部に、該バーナ本体内
   に混合ガスを分散供給する第１混合ガス室が設けられ、
   前記バーナ本体は外箱内に嵌合し、前記第１混合ガス室
   は外箱の外側に設けられている請求項１に記載の赤外線
   バーナ。