JP2002364832A - 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するに適した赤外線バーナであ
って、騒音の発生が少なく、移動が簡単でコンパクトな
構造の赤外線バーナを提供する。 【解決手段】 前面に燃焼プレートが装着される混合ガ
ス室を備えた赤外線バーナ本体の背面部に、冷却用エア
を流通させてバーナ本体を冷却する冷却エア室を設ける
とともに、該冷却エア室に、該冷却エア室内のエアの一
部を取り込んで外部から供給される燃料ガスと混合し、
前記混合ガス室に供給するミキサーを付設した。上記冷
却エア室に冷却エアを供給する送風機は、冷却エア室に
取付けて、直接冷却用エアを吹き込むようにしておくの
が好ましい。

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】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１１−３３７６
７２号）。さらに、外箱内にバーナ本体を嵌め込んで固
定する場合に、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、燃焼板が垂直になる縦向き姿
勢や燃焼板が下を向く下向き姿勢で使用した場合に、炎
や熱風がフランジの重なり合った固定部分に沿って流
れ、当該フランジや固定用のボルトが熱で変形したり、
錆びたり、損傷したりし易いという問題点があるが、こ
の問題点を改良したものも特許出願している（特願２０
００−３１７８０２号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の赤外線バー
ナは、図１６に例示すように、燃料ガスとエアとを混合
するミキサーＭがバーナ１００の外側に設けられてお
り、これにエア配管１０１や燃料ガス配管１０２を接続
して混合し、混合ガス配管１０３でバーナに供給するよ
うになっていたので、必然的に配管が長く複雑になり、
圧力降下が大きくなっていた。このため、大容量のブロ
ワ（ターボブロワ等）が必要であり、電気代が高く騒音
が大きいという問題点があった。また、赤外線バーナと
ミキサーとが別体として設けられていたので、バーナを
移動させようとすると、ミキサーと配管を付け換える必
要があり、赤外線バーナの移設に手間とコストがかかる
という問題点もあった。

【０００６】そこで本発明は、できるだけ配管を短くし
て圧力降下を少なくすることが可能で、比較的小さな容
量のブロワを使用することができ、騒音の発生も少な
く、移動が簡単でコンパクトな赤外線バーナを提供する
ことを課題としている。

【０００７】

【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の背面部に、冷却
用エアを流通させてバーナ本体を冷却する冷却エア室を
設けるとともに、該冷却エア室に、該冷却エア室内のエ
アの一部を取り込んで外部から供給される燃料ガスと混
合し、前記混合ガス室に供給するミキサーを付設したこ
とを特徴としている。

【０００８】この赤外線バーナは、燃料ガスとエアをミ
ックスして燃焼用混合ガスとするミキサーが、冷却エア
室に設けられてバーナと一体構造となっており、冷却エ
ア室のエアを取り込んで燃料ガスと混合する構造となっ
ているので、ミキサーをバーナと別体に設ける構造に較
べて、配管を短くすることが可能であり、コンパクトな
ものとなっている。このため、バーナの移動が簡単で、
圧力降下も少なく、小型の送風機（ブロワ）を使用する
ことができ、電気代の節約と騒音防止に効果的である。

【０００９】この場合において、外周部にフランジが設
けられたバーナ本体を該バーナ本体よりも寸法の大きい
箱体（外箱）に嵌め込んで固定し、両者の間隔部を冷却
エア室とする構造とすると、構造的に簡単かつ堅牢であ
り、製作も容易であるので好ましい。また、バーナ本体
と外箱の間隔部に冷却用エアを流通させてバーナ本体を
冷却する構成であるから、バーナ本体の耐久性も優れて
いる。さらに、送風機を冷却エア室を構成する外箱に取
り付けた構造とすると、該送風機から冷却エア室までの
配管が不要となるとともに、送風機が赤外線バーナと一
体構造となるので、移設等の取扱に便利である。

【００１０】

【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
４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。

【００１１】バーナ本体１ａの内部は、混合ガス室１０
となっている。この混合ガス室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１０ｂ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。

【００１２】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４５
の内面と、該外箱４５内に嵌り込んだバーナ本体１ａ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１ａ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４
５ｂが設けられている。そして、前記外箱４５内にバー
ナ本体１ａを嵌め込み、該バーナ本体１ａのフランジの
外縁部１ｃ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】バーナ本体１ａの適所にはねじ付きボス５
が溶接固着され、該ねじ付きボスに前記ノズル８が螺着
されている。ノズル８は、前端部が閉塞され、外周部に
複数の通孔（オリフィス）８ａ，…を有するキャップ状
に形成されている。

【００１４】一方、冷却エア室４０を構成する外箱４５
の底部の、前記ねじ付きボス５と対向する位置には開口
部１９が設けられ、該開口部１９にミキサー２０を構成
する円筒状ホルダ２２が取付けられている。ホルダ２２
の下端部にはフランジ部２４が一体に設けられ、前記円
筒状ホルダ２２の上端部は前記ねじ付きボス５の下端部
に外嵌した状態で溶接されている。フランジ部２４は外
箱４５の底板にリベット（ビス等でもよい）等の固着手
段で固着されている。フランジ部２４の裏面側には複数
個（図示例では２個）のスペーサ２５，…が固着されて
おり、円筒状ホルダ２２の筒部の中間部には内外に連通
する複数の通気孔２７，…が設けられている。

【００１５】前記ホルダ２２の下部にはニードル弁ホル
ダ５０が取付けられている。ニードル弁ホルダ５０は、
中間部にフランジ５１が一体に設けられた中空体であ
り、その内部の上下部分ににネジ部５３，５４が設けら
れている。また、前記フランジ５１の下側には、側方に
向かって開口する燃料ガス供給口５５が設けられてい
る。ニードル弁ホルダ５０は、そのフランジ５１を前記
ホルダのフランジ２４の裏面側に固着されたスペーサ２
５，２５に重ね合わせてビス、ボルト等の固着手段で固
着されている。

【００１６】ホルダ２２とニードル弁ホルダ５０との隙
間には、前記通気孔２７，…の開口面積を調節するダン
パ３０と、該ダンパを移動させるガイド３２とが設けら
れている。ダンパ３０は円筒状の本体の内周部にネジ部
３０ａが設けられ、外面には直径方向に突出する突起３
３，３３が設けられている。また、ガイド３２は円筒状
の本体の外周部にネジ部３２ａが設けられ、その下端部
には、外周部にローレット加工が施されたフランジ状の
ツマミ３５が設けられている。なお、前記ホルダ２２の
下端部の外周部には前記ダンパの突起３３，３３が上下
移動自在に嵌合する一対の上下方向の溝３７，３７が形
成されている。ダンパ３０は、この溝３７の長さＬの分
だけ上下移動可能である。

【００１７】上記ガイド３２は、ニードル弁ホルダ５０
のフランジ５１とホルダ２２のフランジ２４との間にツ
マミ３５を回転可能に嵌め合わせた状態で設けられ、そ
の内側に前記ニードル弁ホルダ５０が挿通されている。
このガイド３２の外側には前記ダンパ３０が螺合してい
る。ガイド３２のツマミ３５を指で回すと、ガイド３２
が回転するので、ダンパ３０も回転しようとするが、該
ダンパ３０に設けられた突起３３，３３がホルダの溝３
７，３７に遊嵌され、回転が拘束されているので、ダン
パ３０がガイドの回転方向に応じて上下に移動する。こ
のため、エアを取り込む通気孔２７，…の開口面積が該
ダンパによって増減され、エア量が調節されるのであ
る。ニードル弁ホルダ５０のフランジ５１の幅は狭く、
この部分でツマミ３５の外周部が露出しているので、自
在に指で回すことができる。

【００１８】ニードル弁ホルダ５０の先端部のネジ部５
３には、中央部に細孔６０ａが穿孔されたノズルチップ
６０が螺着されている。ノズルチップ６０の内部には前
記細孔からラッパ状に広がる傾斜面６０ｂが形成されて
いる。また、下側のネジ部５４には、ニードル弁６３の
軸部に設けられたネジ部６３ｂが螺着されている。ニー
ドル弁６３の先端部は、尖った頭部６３ａとして形成さ
れ、この尖った頭部６３ａが前記ニードル弁ホルダの傾
斜面６０ｂに臨んでいる。このニードル弁６３の頭部６
３ａの傾斜面と前記ノズル６０の内周面との間の隙間の
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６３は、その軸部の後端部にドライバー係合
用の溝６３ｃ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を調節することができる。ニー
ドル弁６３の後部は前記ニードル弁ホルダ５０に螺着し
たキャップ６５で覆蓋されている。ニードル弁６３の開
度の調節は、通常頻繁には行わなくてすむので、ニード
ル弁の調節用溝６３ｃの部分をキャップで覆って、使用
中にガス量が変化しないようにしているが、必要に応じ
てキャップを外し、調節することができる。

【００１９】冷却エア室４０を構成する外箱４５の背面
部には、冷却エア室４０内に冷却用エアを供給する送風
機（ブロワ）としてシロッコファン７０（他のブロワで
もよい）が取付けられている。シロッコファン７０の吐
出口は外箱４５の背面部に形成した通孔７１に対向して
おり、該シロッコファンのエアがすべて冷却エア室４０
内に吹き込まれるようになっている。

【００２０】前記ニードル弁ホルダ５０のガス供給口５
５に接続されたガス管から燃料ガスが該ホルダ内に供給
されると、このガスは前記ニードル弁６３の外周部に形
成されている隙間を通ってノズル６０に達し、該ノズル
の細孔６０ａを通ってミキサーのホルダ２２内に吐出さ
れる。この吐出量はニードル弁６３の前後位置によって
調節することができる。一方、ホルダ２２の通気孔２
７，…から冷却用エアが流入し、燃料ガスの流れに巻き
込まれつつノズル８側へ流れて、通孔（オリフィス）８
ａ，…から混合ガス室内へ送り込まれる。この間に燃料
ガスとエアとが十分に混合されるのである。混合用のエ
アの量は、前記ダンパ３０によって自在に調節すること
ができる。オリフィス８ａ，…から横向きに吐出された
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。

【００２１】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。

【００２２】一方、外箱４５の背面部に取付けられたシ
ロッコファン７０から供給される冷却用エアは、バーナ
本体１ａ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４５ａ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１
ｂ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１５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。

【００２３】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。

【００２４】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、ニードルバルブホルダ、ミキサー２０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
場合と同様に、比較的簡単である。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。

【００２５】なお、冷却エア室４０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。

【００２６】この赤外線バーナ１は、バーナ本体の背面
部に冷却エア室が一体に設けられ、該冷却エア室内に冷
却用エアが供給されるので、バーナ本体が異常な高温に
加熱されることがなく、耐久性に優れている。また、燃
料ガスとエアとを混合するミキサーが、冷却エア室に設
けられ、赤外線バーナと一体化されているので、構造的
にコンパクトであり、配管も短くてすむ。さらに、冷却
用エアを供給する送風機を冷却エア室に直接取付けるこ
とにより、冷却エアの圧力低下を防止することができる
ので、小型で騒音の少ない送風機を使用することができ
る。このように、ミキサー、送風機を赤外線バーナと一
体化しておくことにより、該赤外線バーナの移設が簡単
となり、しかも小型の送風機の採用により騒音の発生が
少なくてすむので、室内での使用に適したものとするこ
とができる。

【００２７】

【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、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の背面部に冷却エア室を設
け、該冷却エア室にミキサーを設けて、冷却エア室を流
通するエアの一部を取り込んで燃料ガスと混合するよう
に構成したので、ミキサーがバーナと一体のコンパクト
な構造となり、配管を短くすることができるとともに、
移設等に便利なものとなった。また、冷却用エアを供給
する送風機を冷却室に取り付けることにより、さらにコ
ンパクトで移設に便利なものとなる。これらの構造を採
用することにより、配管による圧力低下を防止すること
ができるので、送風機として騒音の少ない小型のものを
使用することも可能となり、室内に設置する装置として
も適したものとなる。さらに、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用エアが流通する
冷却エア室とすることにより、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
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤外線バーナの１例を表す一部断面正
面図である。

【図２】図４におけるＺ−Ｚ矢視図である。

【図３】赤外線バーナの一部断面側面図である。

【図４】赤外線バーナの上面図である。

【図５】ミキサー取付け部の構造を表す拡大断面図であ
る。

【図６】ホルダの一部縦断面図である。

【図７】ホルダの底面図（ａ）及びＸ−Ｘ断面図（ｂ）
である。

【図８】ニードルバルブホルダの縦断面図（ａ）及び側
面図（ｂ）である。

【図９】ニードルバルブホルダの平面図（ａ）及び底面
図（ｂ）である。

【図１０】ダンパ調節用ガイドの平面図（ａ）及び一部
断面側面図（ｂ）である。

【図１１】ダンパの平面図（ａ）及び一部断面側面図
（ｂ）である。

【図１２】バーナーノズルの平面図（ａ）及び一部断面
側面図（ｂ）である。

【図１３】ニードルバルの背面図（ａ）及び側面図
（ｂ）である。

【図１４】キャップの背面図（ａ）及び一部断面側面図
（ｂ）である。

【図１５】上記と異なる実施形態を表す要部の断面図で
ある。

【図１６】従来の赤外線バーナの配管図である。

【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 ３ 燃焼プレート ８ ノズル １０ 混合ガス室 ２０ ミキサー ２２ ホルダ ２４ フランジ部 ２７ 通気孔 ３０ ダンパ ３２ ガイド ４０ 冷却エア室 ４５ 外箱 ４５ａ フランジ ４５ｂ 外縁部 ４６ スペーサ ４８ エア流出口 ５０ ニードル弁ホルダ ５５ エア供給口 ６０ ノズルチップ ６３ ニードル弁 ７０ 送風機（シロッコファン）

フロントページの続き (72)発明者 服部 正雄 大阪府箕面市粟生間谷東７丁目３番25号 Ｆターム(参考） 3K017 BA07 BB06 BC09 3K023 BA01 BA10 BA15

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の背面部に、冷却用エアを流通
   させてバーナ本体を冷却する冷却エア室を設けるととも
   に、該冷却エア室に、該冷却エア室内のエアの一部を取
   り込んで外部から供給される燃料ガスと混合し、前記混
   合ガス室に供給するミキサーを付設したことを特徴とす
   る赤外線バーナ。
2. 【請求項２】 バーナ本体を該バーナ本体よりも寸法の
   大きい箱体の内部に嵌め込んで固定し、該バーナ本体と
   前記箱体との間隔部を冷却エア室とした請求項１に記載
   の赤外線バーナ。
3. 【請求項３】 冷却エア室に冷却用エアを供給する送風
   機が、冷却エア室に取付けられている請求項１又は２に
   記載の赤外線バーナ。