JP2004340519A

JP2004340519A - 板金製バーナ

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Publication number: JP2004340519A
Application number: JP2003139395A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Inomata; 匡順猪股; Masaya Matsuo; 雅也松尾
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP3842243B2

Abstract

【課題】板金製バーナを構成する２枚の板材２，３の炎孔形成部分２３，３３間に仕切板４を介設して、仕切板４と各板材との間に炎孔１３ａ，１３ｂを形成するものにおいて、両板材２，３を炎孔形成部分においてスポット溶接によらずに結合し、板材の被膜剥離を不要にしてコストダウンを図る。
【解決手段】仕切板４に逃げ孔４１を形成し、逃げ孔４１に臨む部分で両板材２，３を仕切板４を介さずに当接させる。この当接部に、一方の板材３から突出して他方の板材２に食い込む突出部３３４をプレス加工で形成し、両板材２，３を結合する。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合気の分布室と分布室に連通する炎孔とを有する板金製バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバーナとして、分布室形成部分と炎孔形成部分とを有するプレス成形された２枚の板材を、両板材の炎孔形成部分の間に仕切板を介設した状態で結合して、両板材の分布室形成部分の間に混合気の分布室と、仕切板と各板材の炎孔形成部分との間に分布室に連通する炎孔とを形成して成るものは知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、このものでは、両板材の分布室形成部分の周囲にフランジ部を形成し、両板材のフランジ部を重ね合わせた状態で一方の板材のフランジ部の周縁をヘミング加工することにより、両板材を結合すると共に、炎孔形成部分における複数の結合箇所において、両板材間に仕切板を挟み込んだ状態でスポット溶接して、両板材と仕切板とを結合している。
【０００４】
【特許文献１】
実開平３−７１２３０号公報（第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、板材の成形性を向上させるために、板材としてアクリル系樹脂等から成る潤滑被膜付きの被覆鋼板を使用することがある。この場合、被膜が付いたままではスポット溶接することができない。そのため、上記従来例のように炎孔形成部分の結合箇所において両板材と仕切板とをスポット溶接で結合するには、板材の結合箇所に合致する部分の被膜を除去することが必要になって、手間が掛かかり、コストアップの要因になる。
【０００６】
尚、従来、板材の結合方向として、ドローロックと呼ばれている以下の方法、即ち、一方の板材に他方の板材に食い込む小径の突出部を形成し、この突出部によって両板材を結合する方法が知られている。この方法によれば、板材が被覆付き鋼板であっても、被膜を除去せずに板材同士を結合できる。然し、ドローロックで結合できる板材の枚数は２枚程度であり、２枚の板材を仕切板を挟んだ状態で結合する上記炎孔形成部分の結合箇所にドローロックをそのまま適用することは困難である。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、炎孔形成部分の結合箇所において２枚の板材を仕切板を挟んだ状態でドローロックにより結合し得るようにしてコストダウンを図った板金製バーナを提供することをその課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、分布室形成部分と炎孔形成部分とを有するプレス成形された２枚の板材を、両板材の炎孔形成部分の間に仕切板を介設した状態で結合して、両板材の分布室形成部分の間に混合気の分布室と、仕切板と各板材の炎孔形成部分との間に分布室に連通する炎孔とを形成して成る板金製バーナにおいて、仕切板の所定箇所に逃げ孔を形成して、この逃げ孔に臨む部分で両板材を当接させると共に、両板材の当接部に一方の板材から突出して他方の板材に食い込む突出部を形成して、両板材を結合することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、上記の如く仕切板に逃げ孔を形成することにより、両板材間に仕切板を挟んだ状態で、両板材を逃げ孔に臨む部分において仕切板を介さずに直接当接させることができる。そのため、両板材の当接部に上記の如く突出部を形成することにより、両板材間に仕切板を挟んだ状態でも両板材をドローロック方式で確実に結合できる。従って、両板材として被覆鋼板を使用する場合でも、被膜を除去せずに両板材を結合してバーナを組み立てることができ、コストダウンを図れる。
【００１０】
ここで、突起部による両板材の結合力を高くするには、突起部の周囲において両板材を密着させておくことが望ましい。この場合、一方の板材に、逃げ孔を通して他方の板材に当接するボス部を形成し、このボス部の中央部に突出部を形成すれば、突出部の周囲のボス部の部分で両板材を密着させることができ、結合力を向上できる。
【００１１】
尚、仕切板は両板材の結合箇所以外の部分で両板材間に挟持されるが、固定力不足で仕切板が位置ずれする可能性がある。この場合、仕切板に両板材うちの片方の板材に食い込む突出部を形成して、仕切板を片方の板材に結合しておき、この状態で両板材を結合するように構成すれば、仕切板の位置ずれを防止でき、有利である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、コンロで使用する板金製の内炎式環状バーナを示している。このバーナは、直状の混合管１１と、混合管１１から接線方向に混合気が流入される環状の分布室１２と、分布室１２から径方向内方にのびる炎孔１３とを有するバーナ本体１と、バーナ本体１の下側に設けた二次空気用の下部整流板１４と、バーナ本体１の上側に設ける図示省略した二次空気用の上部整流板とを備える。バーナ本体１の上面には、上部整流板を取付ける一対のブラケット１５，１５と、熱電対等の火炎検知素子（図示せず）を取り付けるブラケット１６とが設けられている。また、下部整流板１４は環状に形成されて、その内周部に図示省略した汁受け皿が装着されるようになっており、更に、下部整流板１４の周方向１箇所に透孔１４ａを形成し、バーナ本体１の点火部に透孔１４ａを通して点火電極１７を臨ませるようにしている。
【００１３】
バーナ本体１の主体部分は、プレス成形された上下２枚の板２，３を結合して構成される。尚、各板２，３としては、プレス成形性を向上させるため、アクリル系樹脂等から成る潤滑被膜付きの被覆鋼板を使用している。上板２と下板３には、夫々、混合管１１を上下に半割りした形状の混合管形成部分２１，３１と、環状の分布室形成部分２２，３２と、分布室形成部分２２，３２から径方向内方に向かって斜め上向きに張り出す炎孔形成部分２３，３３と、混合管形成部分２１，３１の両脇及び分布室形成部分２２，３２の外周に延在するフランジ部分２４，３４とがプレス成形されている。そして、上下の板２，３のフランジ部分２４，３４を重ね合わせた状態で上板２のフランジ部分２４の外縁をヘミング加工して、上板２と下板３とを結合している。このように上下両板２，３を結合することにより、両板２，３の混合管形成部分２１，３１で混合管１が形成され、両板２，３の分布室形成部分２２，３２の間に分布室１２が画成される。
【００１４】
また、上下両板２，３のフランジ部分２４，３４には、ブラケット１５用の各一対の２組の取付け孔２５，３５と、ブラケット１６用の一対の取付け孔２６，３６とが開設されている。そして、各ブラケット１５，１６を上板２のフランジ部分２４の上面に着座させた状態で、各ブラケット１５，１６に形成した舌片状の固定片１５ａ，１６ａをブラケット１５用の取付け孔２５，３５またはブラケット１６用の取付け孔２６，３６に挿通して、下板３の下面に沿うようにかしめることにより各ブラケット１５，１６を固定している。ここで、下部整流板１４には、取付け孔３５側にのびる固定部１４ｂが形成されており、この固定部１４ｂを抱くようにブラケット１５の固定片１５ａをかしめることで下部整流板１４を一緒に固定している。また、上板２に開設する各取付け孔２５，２６は切起しで形成されており、その切起し片２５ａ，２６ａを下板３に開設した取付け孔３５，３６に挿通して、下板３の下面に沿うようにかしめている。
【００１５】
上下両板２，３の炎孔形成部分２３，３３の間には仕切り板４が介設されている。これにより、仕切り板４と上板２の炎孔形成部分２３との間に炎孔１３の上半部たる上炎孔１３ａが形成され、仕切板４と下板３の炎孔形成部分３３との間に炎孔１３の下半部たる下炎孔１３ｂが形成される。
【００１６】
ここで、上板２の炎孔形成部分２３は、一定波長で周方向に連続する矩形波形状に形成されている。そして、炎孔形成部分２３の各波谷部２３１を仕切り板４に当接させ、各波山部２３２と仕切板４との間に各上炎孔１３ａが画成されるようにしている。
【００１７】
また、下板３の炎孔形成部分３３には、図４に示す如く、外周側と内周側とに位置させて、仕切板４に当接するように上方に膨出させた隔壁部３３１，３３２が夫々周方向に一定ピッチで複数（例えば、２４個）形成されている。そして、下板３の炎孔形成部分３３と仕切板４との間に、これら隔壁部３３１，３３２間の空隙で下炎孔１３ｂが形成されるようにしている。尚、図１に示されているように、外周側の各隔壁部３３１の位置は、上板２の炎孔形成部分２３の各波谷部２３１に合致し、内周側の各隔壁部３３２の位置は、上板２の炎孔形成部分２３の各波山部２３２の中央に合致する。そのため、内周側の隔壁部３３２間に形成される下炎孔１３ｂの開口端は上炎孔１３ａの開口端に対し周方向に部分的にオーバーラップすることになり、火移り性が向上する。
【００１８】
ところで、上板２と下板３とを上記ヘミング加工で結合しただけでは、上下両板２，３の炎孔形成部分２３，３３の間隔が開き気味になって、上下の炎孔１３ａ，１３ｂの寸法精度を確保できなくなる。そのため、上板２と下板３とを炎孔形成部分２３，３３において仕切板４を挟んだ状態で結合することが必要になる。然し、上板２と下板３は被覆鋼板で形成されているため、両板２，３をスポット溶接で結合することはできない。
【００１９】
この場合、結合すべき一方の板材に他方の板材に食い込む突出部を形成する、所謂ドローロック方式で上下両板２，３を結合することが考えられるが、上下両板２，３を中間に仕切板４を挟んだ３枚重ねの状態でドローロック方式により結合することは困難である。
【００２０】
そのため、本実施形態では、仕切板４に、図５に示す如く、周方向に等間隔で複数（例えば、６個）の逃げ孔４１を形成し、上板２と下板３とを逃げ孔４１に臨む部分で仕切り板４を介さずに直接当接させ、この当接部においてドローロック方式で上下両板２，３を結合している。
【００２１】
これを詳述するに、下板３の炎孔形成部分３３の外周側に形成する隔壁部３３１のうち仕切板４の逃げ孔４１に合致する複数の隔壁部３３１の上端面に、図６（ｂ）に示す如く、逃げ孔４１を通して上板２の炎孔形成部分２３の波谷部２３１に当接するボス部３３３を形成している。そして、上下両板２，３を組み合わせた後に、ボス部３３３の上端面に、図６（ａ）に示す如く、プレス加工で波谷部２３１に食い込む小径の突出部３３４を形成している。この際、波谷部２３１に、突出部３３４の食い込みによるキャップ状の変形部を生じ、このキャップ状変形部と突出部３３４との間の結合力により、上下両板２，３がドローロック方式で結合される。図１にＡで示した部分が上下両板２，３のドローロック方式の結合箇所である。
【００２２】
尚、ボス部３３３を形成せずに、隔壁部３３１の上端面に直接突出部３３４を形成することも考えられる。然し、結合力を高めるには、突出部３３４の周囲において結合すべき板材同士を密着させておくことが望まれる。そこで、本実施形態では、上記の如くボス部３３３を形成して、このボス部３３３の中央部分に突出部３３４を形成することにより、突出部３３４の周囲においてボス部３３３（下板３）と波谷部２３１（上板２）とが密着するようにしている。また、突出部３３４の周囲における上下両板２，３の密着部の面積を広くした方が結合力が向上する。この点で、ボス部３３３の径Ｄ１は突出部３３４の径Ｄ２の１．５倍以上に設定することが望ましく、例えば、Ｄ２＝２．６ｍｍである場合、Ｄ１＝４．２ｍｍに設定する。
【００２３】
尚、上板２の波谷部２３１に、逃げ孔４１を通して下板３の隔壁部３３１に当接するボス部を形成し、このボス部に隔壁部３３１に食い込む突出部を形成して、上下両板２，３を結合することも可能である。然し、この場合には、上板２の上面にボス部や突出部における凹状の窪みを生じ、ここに煮こぼれ汁等の汚れが溜まり易くなる。従って、本実施形態の如く、下板３側にボス部３３３及び突出部３３４を形成することが望ましい。
【００２４】
また、本実施形態では、仕切板４の位置ずれを防止するため、上下両板２，３を組み合わせる前に、仕切板４を上下一方の板、例えば、上板２にドローロック方式で結合している。即ち、仕切板４に、図７に示す如く、上板２の炎孔形成部分２３の波谷部２３１に食い込む小径の突出部４２を形成し、この突出部４２で仕切板４を上板２に結合している。図１にＢで示した部分が仕切板４と上板２の結合箇所であり、上下両板２，３の結合箇所Ａ間の中間に位置する。
【００２５】
ところで、環状の分布室１２にその一部から混合気を流入させると、分布室１２の周方向における圧力分布にばらつきを生じ、上下の炎孔１３ａ，１３ｂからの混合気の噴出量の分布にもばらつきを生ずる。かかる不具合を解消するため、分布室１２に均圧板を設けて、分布室１２における圧力分布の均一化を図ることは公知である。然し、均圧板を別途設けたのではコストが高くなる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、仕切板４を分布室１２内に延長し、この延長部で圧力分布を均一化する均圧板４３を一体に形成している。ここで、炎孔１３は分布室１２の上部、即ち、上板２側に偏った部分に連通している。このことを考慮して、均圧板４３は、上下両板２，３の炎孔形成部分２３，３３間に挟まれる仕切板４の本体部分から分布室１２内に張り出すフランジ状の張り出し部４４と、張り出し部４４の外縁から下方に屈曲してのびる屈曲部４５とを有する形状に形成されている。そして、圧力分布が高くなり易い領域、即ち、分布室１２に対する混合管１１からの混合気の流入部を起点にして流入方向に半周強に亘る領域では、張り出し部４４を幅広にすると共にその高さを流入部に向けて次第に高くし、張り出し部４４と上板２との間の隙間を介して上炎孔１３ａに流れる混合気の流量を制限することで、上炎孔１３ａに対する圧力分布の均一化を図れるようにしている。
【００２７】
また、屈曲部４５の形成範囲を上記した圧力分布が高くなり易い領域に設定し、下炎孔１３ｂに流れる混合気の流量を屈曲部４５で制限することにより、下炎孔１３ｂに対する圧力分布の均一化を図れるようにしている。尚、本実施形態では、屈曲部４５に所要の分布密度で通気孔４５ａを形成することにより、下炎孔１３ｂに流れる混合気の流量を適切に制限できるようにしているが、屈曲部４５と下板３との間に隙間を空け、この隙間量によって下炎孔１３ｂに流れる混合気の流量を適切に制限することも可能である。
【００２８】
また、図６、図７に示されているように、仕切板４の端縁は、上下の炎孔１３ａ，１３ｂの開口端より手前に位置している。そのため、弱火時に上下の炎孔１３ａ，１３ｂの炎が触れ合い易くなり、保炎性が向上する。
【００２９】
また、点火電極１７に対向する点火部では、下板３の炎孔形成部分３３の内周縁に切欠き３３５を形成すると共に（図４参照）、仕切板４の内周縁に切欠き４６を形成している（図５参照）。そして、上板２の炎孔形成部分２３の内周縁に、点火部に位置させて、点火電極１７用のターゲット１７ａとなる下方への窪み部を形成し（図３参照）、このターゲット１７ａと点火電極１７との間での火花放電によりバーナに点火するようにしている。
【００３０】
尚、仕切板４に点火電極１７用のターゲットを形成することも可能であるが、仕切板４の組み付け位置を高精度で管理することは困難である。従って、ターゲットの位置精度を高めて点火性を向上させるには、本実施形態のように上板２にターゲット１７ａを形成することが望ましい。
【００３１】
以上、内炎式の環状バーナに本発明を適用した実施形態について説明したが、環状の分布室から径方向外方にのびる炎孔を有する外炎式の環状バーナや、直状の分布室から上方にのびる炎孔を有するリボン式バーナにも同様に本発明を適用できる。また、上記実施形態では、バーナ本体１に混合管１１を一体に形成したが、バーナ本体１に一体の分布室１２に別体の混合管から混合気を流入させるようにしても良く、この場合にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のバーナの上面図。
【図２】実施形態のバーナの下面図。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線で切断したバーナの断面図。
【図４】実施形態のバーナを構成する下板の上面図。
【図５】実施形態のバーナに組み込む仕切板の斜視図。
【図６】（ａ）図１のＶＩ―ＶＩ線で切断した拡大断面図、（ｂ）図６（ａ）と同一部分の結合前の状態を示す拡大断面図。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した拡大断面図。
【符号の説明】
１…バーナ本体、１２…分布室、１３…炎孔、１３ａ…上炎孔、１３ｂ…下炎孔、２…上板（板材）、３…下板（板材）、２２，３２…分布室形成部分、２３，３３…炎孔形成部分、３３４…突出部、４…仕切板、４１…逃げ孔、４２…突出部

Claims

分布室形成部分と炎孔形成部分とを有するプレス成形された２枚の板材を、両板材の炎孔形成部分の間に仕切板を介設した状態で結合して、両板材の分布室形成部分の間に混合気の分布室と、仕切板と各板材の炎孔形成部分との間に分布室に連通する炎孔とを形成して成る板金製バーナにおいて、
仕切板の所定箇所に逃げ孔を形成して、この逃げ孔に臨む部分で両板材を当接させると共に、両板材の当接部に一方の板材から突出して他方の板材に食い込む突出部を形成して、両板材を結合することを特徴とする板金製バーナ。
前記一方の板材に、前記逃げ孔を通して前記他方の板材に当接するボス部を形成し、このボス部の中央部に前記突出部を形成することを特徴とする請求項１に記載の板金製バーナ。
前記仕切板に前記両板材うちの片方の板材に食い込む突出部を形成して、仕切板を片方の板材に結合しておき、この状態で両板材を結合することを特徴とする請求項１または２に記載の板金製バーナ。