JP2013205000A - 濃淡燃焼バーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 中央の濃炎孔を挟んで両側に淡炎孔をそれぞれ形成し、さらに両淡炎孔の外側に濃炎孔をそれぞれ形成するような濃淡燃焼バーナにおいて、組み付けに際し、特に、中央の濃炎孔と、両側の淡炎孔とを所定の相対位置に正確に位置決めし得るとともに、使用に際し、所定の相対位置関係を確実に保持し得る濃淡燃焼バーナを提供する、
【解決手段】 中央濃炎孔を形成するための第３プレート部材６の上端部に幅方向外側に突出する突起６５５，６５５を形成し、各炎孔形成部７１の内面７１１に上方に開口する凹溝７５を形成する。炎孔形成部７１が上向きに浮き上がろうとしても、凹溝７５の底の凹段部が突起６５５に当止して阻止される。炎孔形成部７１が長手方向に位置ずれを生じようとしても、凹溝７５と突起６５５との当止により阻止される。
【選択図】 図１９

Description

本発明は、濃炎孔や淡炎孔を備えた濃淡燃焼バーナに関し、特に中央位置の濃炎孔を挟んで両側に淡炎孔が配列され、さらに淡炎孔の両外側にそれぞれ濃炎孔が配列されるよう各種の形成部材が組み立てられてなる濃淡燃焼バーナにおいて、中央位置の濃炎孔を形成するための形成部材に対する、２列の淡炎孔を形成するための一対の形成部材の組み付けの容易化・確実化を図りつつも、特に中央濃炎孔と、これを挟む両側の各淡炎孔とを所定の相対位置に正確に位置決めしつつ、その所定の相対位置関係を確実に保持し得るようにするための技術に関する。

従来、低ＮＯｘ化を図るために空気比が１よりも大の淡混合気を淡炎孔にて燃焼させる一方、燃焼火炎の安定化を図るために空気比が１よりも小の濃混合気を燃焼させる濃炎孔を淡炎孔に隣接させるようにするという濃淡燃焼バーナが種々提案されている。そして、このような濃淡燃焼バーナとして、薄板素材をプレス成形等で所定形状に成形した各種の形成部材を互いに接合したり溶着したりすることにより全体形状が扁平な濃淡燃焼バーナを形成することが提案されている。例えば、特許文献１又は２では、幅方向中央位置に淡炎孔を区画形成し、この淡炎孔の両側にそれぞれ濃炎孔を形成し、中央位置の淡火炎を両側の濃火炎で挟むようにした濃淡燃焼バーナが開示されている。又、特許文献３でも、主バーナの淡炎孔の両側を袖火バーナの濃炎孔で挟んだ濃淡燃焼バーナが開示されている。そして、かかる濃淡燃焼バーナにおける淡炎孔の形成方法として、複数の帯状金属板を重ね合わせて淡炎孔形成部材を形成し、この淡炎孔形成部材を幅方向中間位置の淡混合気が供給される空間に嵌め込んで組み付けることが提案されている。具体的には、複数の帯状金属板を、その長手方向両端部において平面同士の接合により結合し、長手方向中間部位を所定間隔離すことで多数のスリット状の淡炎孔を区画形成している。そして、淡炎孔形成部材の両端部を濃炎孔形成部材の両端部内で挟み付けるようにして組み付けている。

特開平６−３１３５１７号公報 特開平７−４２９１３号公報 特開平７−９１６２０号公報

ところで、前記の特許文献で提案のものの如く一列の淡炎孔の両側に濃炎孔をそれぞれ配置して淡炎孔を単に両側から挟んだだけの濃淡燃焼バーナではなくて、さらに淡炎孔の中心線上に延びるように一列の濃炎孔を追加することで短手方向（幅方向）において例えば濃−淡−濃−淡−濃というような配列で濃炎孔と淡炎孔とが交互に並ぶ構成の濃淡燃焼バーナの開発を本出願人において進めている。この場合には、２列の淡炎孔を形成するために、中央の濃炎孔の両側にそれぞれ淡炎孔形成部材を組み付けなければならず、加工誤差や組み付け位置の誤差の累積に起因して、上下方向や長手方向に対する相互の相対位置が当初の設計通りのものからずれてしまうおそれがある。濃炎孔と淡炎孔との相互の位置関係がずれてしまうと、保炎性を損ね、振動燃焼等の問題を招くおそれが生じることになる。

その上、単に濃炎孔と淡炎孔との相互の相対位置についての正確性のみならず、例えば燃焼状態と非燃焼状態との繰り返しや、能力変化に伴う燃焼状態の変化等によって淡炎孔形成部材に濃炎孔よりも上方に浮き上がろうとする力が作用するおそれがある。淡炎孔形成部材に浮き上がりが生じて、濃炎孔に対し淡炎孔が本来の上下方向位置よりも上方にずれてしまうと、安定燃焼を損ねてしまうことにもなる。従って、淡炎孔と濃炎孔との相対位置関係については、正確性のみならず、正確な相対位置の一体的な保持機能も必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中央の濃炎孔を挟んで両側に淡炎孔をそれぞれ形成し、さらに両淡炎孔の外側に濃炎孔をそれぞれ形成するような濃淡燃焼バーナにおいて、組み付けに際し、特に、中央の濃炎孔と、両側の淡炎孔とを所定の相対位置に正確に位置決めし得るとともに、使用中に際し、所定の相対位置関係を確実に保持し得る濃淡燃焼バーナを提供することにある。

上記目的を達成するために、中央位置において長手方向に延びるように配列された中央濃炎孔と、この中央濃炎孔を短手方向両側から挟むように配列された２列の淡炎孔と、この両側の淡炎孔をさらに外側から挟むように配列された２列の外側濃炎孔とを備え、前記中央濃炎孔に対し濃混合気導入通路により導入される濃混合気が供給されるように構成されてなる濃淡燃焼バーナを対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上端において開口し長手方向に配列されるように前記中央濃炎孔が区画形成された濃炎孔形成体と、上端において開口し長手方向に配列されるように前記淡炎孔が区画形成された淡炎孔形成体とを備えることとする。前記濃炎孔形成体及び前記淡炎孔形成体のいずれか一方に短手方向に凸となる嵌合凸部を形成し、他方に短手方向に凹となる嵌合凹部を形成する。そして、前記淡炎孔形成体を、前記濃炎孔形成体に対し短手方向に隣接して配設し、かつ、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とを、短手方向に対し互いに凹凸嵌合することにより、前記濃炎孔形成体及び前記淡炎孔形成体の長手方向に対する相対移動及び前記淡炎孔形成体の上方への相対移動が共に規制された状態に組み付けられているようにした（請求項１）。

本発明の場合、嵌合凸部と嵌合凹部とが短手方向に対し互いに凹凸嵌合しているため、濃炎孔形成体と淡炎孔形成体とは、上下方向にも長手方向にもいずれの方向に対しても相対移動が規制された状態になる。従って、嵌合凸部と嵌合凹部とを互いに凹凸嵌合させることで、濃炎孔形成体と淡炎孔形成体との上下方向及び長手方向に対する相対位置を位置決めし得る一方、その凹凸嵌合によって濃炎孔形成体と淡炎孔形成体との上下方向及び長手方向に対する相対位置関係をずれないように保持し得ることになる。この結果、例えば燃焼状態と非燃焼状態との繰り返しや、能力変化に伴う燃焼状態の変化等に起因して、淡炎孔形成体に対し濃炎孔形成体との関係で相対的に上方に浮き上がろうとする力が作用したとしても、前記の凹凸嵌合によって淡炎孔形成体が上方に抜け出ないように抜け止めを果たし得ることになる。

本発明の濃淡燃焼バーナにおいて、濃炎孔形成体の短手方向外面に、短手方向外方に膨出する第１膨出部を形成する一方、淡炎孔形成体の短手方向内面に、第１膨出部に対し上側から当接することにより、淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第１係合凸部を形成するようにすることができる（請求項２）。このようにすることにより、淡炎孔形成体が下向きに相対ずれを生じて沈み込もうとしたとしても、第１係合凸部が第１膨出部に当接して、それ以上の下向きの相対ずれが阻止される。このため、淡炎孔形成体の下向きの沈み込みを阻止して、淡炎孔形成体と濃炎孔形成体との間の上下方向における相対位置関係、つまり、淡炎孔と中央濃炎孔との間の上下方向における相対位置関係を確実に維持させ得ることになる。

又、本発明の濃淡燃焼バーナにおいて、淡炎孔と、外側濃炎孔との間を互いに区画するためのプレート部材の短手方向内面に、短手方向内方に膨出する第２膨出部を形成する一方、淡炎孔形成体の短手方向外面に、第２膨出部に対し上側から当接することにより、淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第２係合凸部を形成するようにすることができる（請求項３）。このようにすることにより、淡炎孔形成体が下向きに相対ずれを生じて沈み込もうとしたとしても、第２係合凸部が第２膨出部に当接して、それ以上の下向きの相対ずれが阻止される。このため、淡炎孔形成体の下向きの沈み込みを阻止して、淡炎孔形成体とプレート部材との間の上下方向における相対位置関係、つまり、淡炎孔と外側濃炎孔との間の上下方向における相対位置関係を確実に維持させ得ることになる。

以上、説明したように、本発明の濃淡燃焼バーナによれば、嵌合凸部と嵌合凹部とで短手方向に対し互いに凹凸嵌合させているため、濃炎孔形成体と淡炎孔形成体とを、上下方向にも長手方向にもいずれの方向に対しても相対移動が規制された状態にすることができる。従って、嵌合凸部と嵌合凹部とを互いに凹凸嵌合させることで、濃炎孔形成体と淡炎孔形成体との間の上下方向及び長手方向に対する相対位置を確実にかつ正確に位置決めすることができる一方、その凹凸嵌合によって濃炎孔形成体と淡炎孔形成体との間の上下方向及び長手方向に対する相対位置関係をずれないように確実に保持することができるようになる。この結果、例えば燃焼状態と非燃焼状態との繰り返しや、能力変化に伴う燃焼状態の変化等に起因して、淡炎孔形成体に対し濃炎孔形成体との関係で相対的に上方に浮き上がろうとする力が作用したとしても、前記の凹凸嵌合によって淡炎孔形成体が上方に抜け出ないように、確実に抜け止めを果たさせることができる。

特に、請求項２によれば、濃炎孔形成体の短手方向外面に、短手方向外方に膨出する第１膨出部を形成する一方、淡炎孔形成体の短手方向内面に、第１膨出部に対し上側から当接することにより、淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第１係合凸部を形成するようにすることで、淡炎孔形成体が下向きに相対ずれを生じて沈み込もうとしたとしても、第１係合凸部が第１膨出部に当接して、それ以上の下向きの相対ずれを阻止することができる。このため、淡炎孔形成体の下向きの沈み込みを阻止して、淡炎孔形成体と濃炎孔形成体との間の上下方向における相対位置関係、つまり、淡炎孔と中央濃炎孔との間の上下方向における相対位置関係を確実に維持させることができるようになる。

又、請求項３によれば、淡炎孔と、外側濃炎孔との間を互いに区画するためのプレート部材の短手方向内面に、短手方向内方に膨出する第２膨出部を形成する一方、淡炎孔形成体の短手方向外面に、第２膨出部に対し上側から当接することにより、淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第２係合凸部を形成するようにすることで、淡炎孔形成体が下向きに相対ずれを生じて沈み込もうとしたとしても、第２係合凸部が第２膨出部に当接して、それ以上の下向きの相対ずれを阻止することができる。このため、淡炎孔形成体の下向きの沈み込みを阻止して、淡炎孔形成体とプレート部材との間の上下方向における相対位置関係、つまり、淡炎孔と外側濃炎孔との間の上下方向における相対位置関係を確実に維持させることができるようになる。

本発明の濃淡燃焼バーナを組み込んだ燃焼装置の例を示し、図１（ａ）は斜視図状態で示す説明図であり、図１（ｂ）は断面図状態で示す説明図である。 本発明の実施形態の濃淡燃焼バーナの斜視図である。 図３（ａ）は図２のバーナの平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＦ−Ｆ部拡大図である。 淡バーナ部を構成する第１プレート部材、外側濃バーナ部を構成する第２プレート部材、中央濃バーナ部を構成する第３プレート部材、及び、この中央濃バーナ部の両側に配設される淡炎孔列を構成する炎孔形成部材を、分解した状態で示す分解斜視図である。 図４の分解した状態を長手方向一側からみた状態で示す分解側面図である。 図４又は図５の第３プレート部材を展開した状態で示す斜視図である。 炎孔形成部材が第３プレート部材に組み付けられた状態で第２プレート部材間の開口に装入する手順を分解状態で示す参考図である。 図２のＡ−Ａ線で切断した状態の斜視図である。 図２のＡ−Ａ線で切断した状態の正面図である。 図９のＢ−Ｂ線に対応する位置で切断したときの濃淡燃焼バーナの部分斜視図である。 図９のＣ−Ｃ線に対応する位置で切断したときの濃淡燃焼バーナの部分斜視図である。 図９のＤ−Ｄ線に対応する位置で切断したときの濃淡燃焼バーナの部分斜視図である。 図９のＥ−Ｅ線で切断した状態の部分拡大断面説明図である。 図９のＢ−Ｂ線に対応する位置で切断したときの濃淡燃焼バーナの拡大断面説明図である。 図１５（ａ）は図７のＧ部の拡大図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）において炎孔形成部材を除いた状態を示す図１５（ａ）対応図である。 図７のＨ−Ｈ線における拡大断面説明図である。 図７のＪ−Ｊ線に対応する部分が第２プレート部材に組み付けられた状態における拡大断面説明図である。 図７のＫ−Ｋ線における拡大断面説明図である。 図３のＬ−Ｌ線又は図９のＭ−Ｍ線における拡大断面説明図である。 炎孔形成部材を１枚物の金属板素材から製造する手順を斜視図の状態で示す参考図である。 図２０のＮ−Ｎ矢視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る濃淡燃焼バーナを適用した燃焼装置２を示す。この燃焼装置２は、缶体２１内において、所定数の濃淡燃焼バーナ３，３，…を横に隣接させて並べた状態のバーナセットが固定されたものである。缶体２１の上部空間は燃焼空間２２とされ、下部空間２３に送風ファン２４からの燃焼用空気が供給される一方、各濃淡燃焼バーナ３の一側にガスマニホールド２５（図１（ｂ）にのみ示す）が配設され、このガスマニホールド２５から濃淡燃焼バーナ３毎に２つのガスノズル２６，２７が突出されている。一方（下段）のガスノズル２６は濃淡燃焼バーナ３の第１供給口３１に向けて、他方（上段）のガスノズル２７は濃淡燃焼バーナ３の第２供給口３２に向けて、それぞれ燃料ガスを噴出させ得るようになっている。そして、下部空間２３からの空気を各ガスノズル２６，２７の周囲から送風ファン２４の吐出圧により押し込んで、燃料ガス及び空気の双方を第１及び第２供給口３１，３２に供給し得るようになっている。この際、第１供給口３１は第２供給口３２よりもかなり大径に設定されて、より多くの空気を押し込むようにされる一方、第２供給口３２は比較的小径に設定されて、押し込む空気の量が絞られるようにされている。このようにして、第１供給口３１からは供給される燃料ガスに加え、その燃料ガス量に比して１．０倍よりも大きい所定の空気比となる量の空気が内部に供給される一方、第２供給口３２からは同様に供給される燃料ガスに加え、その燃料ガス量に比して１．０倍よりも小さい所定の空気比となる量の空気が内部に供給されるようになっている。なお、下部空間２３と濃淡燃焼バーナ３，３，…とを仕切るように配設された整流板２８（図１（ｂ）参照）には多数の小孔が開けられ、この小孔を通して相隣接する濃淡燃焼バーナ３，３間に二次空気が供給されるようになっている。

濃淡燃焼バーナ３は、図２に示すように、金属板素材を用いてプレス加工及び折り曲げ加工を経て所定形状に加工されたものである。すなわち、濃淡燃焼バーナ３は、１列の濃炎孔列３３からなる中央濃バーナ部３ａと、２列の淡炎孔列３４，３４からなる淡バーナ部３ｂと、２列の濃炎孔列３５，３５からなる外側濃バーナ部３ｃとを備えて全体として扁平形状に形成されたものであり、これらが３種類のプレート部材４，４、５，５、６と、炎孔形成部材７とを用いて形成されたものである。図３の上下方向を長手方向（前後方向）、図３の左右方向を短手方向（幅方向）というとすれば、長手方向一側（図２の左側）において下側位置に第１供給口３１が開口し、上側位置に第１供給口３１よりも小径の第２供給口３２が開口され、上端面に燃焼火炎が形成される複数の炎孔列が図３に示すように長手方向に延びるように形成されている。炎孔列としては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、短手方向中央位置において狭幅の１列の濃炎孔列３３が長手方向全長に延び、この濃炎孔列３３の短手方向両側位置のそれぞれにおいて比較的広幅の淡炎孔列３４が長手方向全長に延び、両側の淡炎孔列３４，３４のさらに外側位置においてそれぞれ狭幅の濃炎孔列３５が長手方向全長に延びている。そして、淡炎孔列３４，３４の各淡炎孔３４１には第１供給口３１（図２参照）から供給されて混合された淡混合気が導かれ、この淡混合気によりそれぞれ淡火炎が形成され、中心位置の濃炎孔列３３の各濃炎孔３３１と、両外側位置の２列の濃炎孔列３５，３５の各濃炎孔３５１とには第２供給口３２（図２参照）から供給されて混合された濃混合気が導かれ、この濃混合気によりそれぞれ濃火炎が形成されるようになっている。

このような濃淡燃焼バーナ３は、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、図４及び図５に示すように、３種類のプレート部材４，４、５，５、６と、一対の炎孔形成部７１，７１が少なくとも１つ（図例では２つ）の架橋部７２，７２により一体に連結された炎孔形成部材７とを用いて構成する。各炎孔形成部７１が淡炎孔形成体を構成することになる。第３プレート部材６(図６参照)は、金属板素材に対し相対向する一側面になるプレート部６５と、他側面になるプレート部６５とが、折り曲げ線Ｔを挟んで線対称配置に配置された状態になるように一枚物のプレート素材６ａとしてプレス成形され、成形後に、折り曲げ線Ｔを中心にして両側のプレート部６５，６５を共に内向き（一点鎖線の矢印の向き）に相対向させるように折り曲げて、後端縁６５１，６５１同士や前端縁６５２，６５２同士を互いに密着させることで形成されている。折り曲げ後の状態では、折り曲げ線Ｔに沿った折り曲げ部位が下端部６０ａ，６０ｂ（図４も併せて参照）となり、この下端部６０ａ，６０ｂから上方に延びる両側のプレート部６５，６５が所定の狭い間隔で相対向し、その内面間に濃混合気の供給通路が形成されて上端面の濃炎孔列３３に連通されるようになっている。又、前記の折り曲げ線Ｔに沿って前端側位置の下端部６０ａにおいて両側のプレート部６５，６５に第１連通孔６１がそれぞれ貫通形成されるとともに、前記の展開状態のプレート素材６ａ（図６参照）において略菱形の切欠開口６０１が第１連通孔６１，６１の後側位置において折り曲げ線Ｔを挟んで予め形成され、折り曲げられた状態で切欠凹部６０ｃ（図４も併せて参照）が形成されるようになっている。このようにして第３プレート部材６により中央濃バーナ部３ａが形成され、濃炎孔形成体が構成されることになる。

そして、この中央濃バーナ部３ａに対し炎孔形成部材７を上から嵌め込んで一体に組み付けた後（図７参照）、一体に組み付けた状態の中央濃バーナ部３ａ及び炎孔形成部材７を一対の第１プレート部材４，４間の上端開口から内部に下方に差し込んで固定する。これにより、一対の第１プレート部材４，４の短手方向の相対向間の中央位置に中央濃バーナ部３ａが配置され（図２又は図３参照）、前記炎孔形成部材７を構成する一対の炎孔形成部７１，７１が中央濃バーナ部３ａの濃炎孔列３３を短手方向両側から囲んだ状態に組み付けられることになる。前記の各炎孔形成部７１が淡炎孔列３４を形成することになり、２列の淡炎孔列３４，３４により淡バーナ部３ｂが形成される。かかる第１プレート部材４が、淡炎孔列３４と、外側濃炎孔列３５との間を互いに区画するためのプレート部材を構成する。第１プレート部材４，４に対する中央濃バーナ部３ａ及びこれに組み付けられた炎孔形成部材７の固定は次のようにして実現される。すなわち、淡バーナ部３ｂを構成する両第１プレート部材４，４の長手方向の両側縁４２，４２、４３，４３（図３（ａ），（ｂ）参照）の間に所定間隔のスリット部が形成されるようになっており、このスリット部に対し中央濃バーナ部３ａの後端縁６５１，６５１や前端縁６５２，６５２を上から押し入れることで、後端縁６５１，６５１や前端縁６５２，６５２が両側縁４２，４２、４３，４３間に挟み付けられた状態になって、中央濃バーナ部３ａを構成する第３プレート部材６が第１プレート部材４，４に対し固定されるようになっている。なお、前記の側縁４２，４２間に挟み付けられた状態の後端縁６５１，６５１と側縁４２，４２とを溶着（例えば点溶接）したり、同様に前端縁６５２，６５２と側縁４３，４３とを溶着したりして補強するようにしてもよい。このように、第３プレート部材６が第１プレート部材４，４に固定され、その第３プレート部材６に対し炎孔形成部材７が一体に組み付けられているため、炎孔形成部材７も第３プレート部材６及び第１プレート部材４，４と共に互いに一体に組み付けられることになる。この炎孔形成部材７の製造方法や、炎孔形成部材７と第３プレート部材６との相互の組み付け構造等の詳細については、後述する。

そして、第２プレート部材５，５は、淡バーナ部３ｂの第１プレート部材４，４の外側に被せられて（例えば図４又は図５参照）、上端側に外側の濃炎孔列３５，３５（図３参照）が形成されるとともに、各第２プレート部材５の内面と相対向する第１プレート部材４の外面との間に濃混合気が各濃炎孔列３５まで供給される供給通路が区画形成され、これにより、外側濃バーナ部３ｃ（図２，図３参照）が形成されることになる。

次に、図８，図９を参照しつつ淡混合気及び濃混合気の供給構造部分について説明する。なお、図８，図９において、メッシュ状のハッチングを付した部分は接合面であり、密接又は圧接により互いに密着され、加えて線状の溶着又は点付け溶接等も付加されて、密着状態が維持されている。前記の淡バーナ部３ｂにおいて、一側に開口する第１供給口３１から供給された燃料ガスと空気とが筒部３６内で混合されて淡混合気となり、この淡混合気が筒部３６（図１０，図１１の点線の矢印を参照）を通して他側に送られ、他側から上側に向きを変え（図１２の点線の矢印を参照）、一対の第１プレート部材４，４間の空間が第３プレート部材６の下端部６０ｂによって区画形成（分割）された２つの内部空間３７，３７を通して、上端の各淡炎孔列３４まで供給されるようになっている。前記の筒部３６と内部空間３７，３７とにより淡混合気を２列の淡炎孔列３４，３４まで供給する淡混合気供給通路が構成される他、筒部３６は第１供給口３１から供給される燃料ガスと空気との混合室及び導入通路（淡混合気導入通路）の役割をも果たすようになっている。前記の第３プレート部材６が後述の第１濃混合気供給通路を区画形成するための形成部材を構成し、この第３プレート部材６によって、前記の淡混合気導入通路の下流側が二分（２つに分断）されて２つの淡混合気供給通路（内部空間３７，３７）が区画形成されるようになっている。

又、濃混合気については、上流端側である第２供給口３２に供給される燃料ガスと空気とが筒部３８内で混合されて濃混合気となり、この濃混合気が筒部３８（図１３も併せて参照）を通して下流端側である奥方（後方）の閉塞端３８１側まで導かれる間にさらに混合されることになる。そして、この濃混合気が中央濃バーナ部３ａ及び左右両側の外側濃バーナ部３ｃ（図１０又は図１１参照）のそれぞれに供給されるようになっている。すなわち、筒部３８内には、中央濃バーナ部３ａの前端側の下端部６０ａが上から差し込まれて筒部３８内で宙に浮いた状態（図１０又は図１４も併せて参照）に突出した突出部として配設され、この突出部（下端部６０ａ）において第１連通孔６１，６１が筒部３８の内部空間である混合室の上方寄り位置（上側位置）で開口して、混合室と中央濃バーナ部３ａの内部空間６２とが連通されるようになっている。これにより、筒部３８内の濃混合気は、両第１連通孔６１，６１及び内部空間６２を通して濃炎孔列３３に供給されることになる。

加えて、前記の両第１連通孔６１，６１の開口位置よりも下流側（閉塞端３８１側）位置において、筒部３８を構成する一対の第１プレート部材４，４に第２，第３連通孔４１，４１（図１１又は図１３も参照）が貫通形成されており、一側（図１１の右側，図１３の上側）の第２連通孔４１により、筒部３８内の前記混合室が一側の第１プレート部材４と同じ側の第２プレート部材５との間の内部空間５１と連通され、他側（図１１の左側，図１３の下側）の第３連通孔４１により、筒部３８内の前記混合室が他側の第１プレート部材４と同じ側の第２プレート部材５との間の内部空間５２と連通されている。これにより、筒部３８内の濃混合気が第２連通孔４１及び内部空間５１を通して一側の濃炎孔列３５に供給される一方、同様に筒部３８内の濃混合気が他側の第３連通孔４１及び内部空間５２を通して他側の濃炎孔列３５に供給されるようになっている。加えて、第２連通孔４１及び第３連通孔４１は第３プレート部材６の切欠凹部６０ｃ（図９参照）に臨む位置において短手方向に相対向して開口するように設定され、これにより、一対の第２，第３連通孔４１，４１が短手方向（幅方向）において何も遮ることのない筒部３８内の空間を介して相対向して開口するようになっている（図１１又は図１３参照）。

なお、前記の筒部３８は第２供給口３２から供給される燃料ガスと空気とを混合するための混合室、及び、混合された濃混合気を導入するための濃混合気導入通路を構成する一方、前記の内部空間５１，６２，５２は濃混合気を対応する濃炎孔列３５，３３，３５に供給するための濃混合気供給通路を構成する役割をも果たすようになっている。つまり第２連通孔４１に連通する内部空間５１が第２濃混合気供給通路を構成し、第３連通孔４１に連通する内部空間５２が第３濃混合気供給通路を構成し、第１連通孔６１，６１に連通する内部空間６２が第１濃混合気供給通路を構成する。

次に、図５，図７に戻り、淡炎孔列３４，３４を形成するための炎孔形成部材７や、この炎孔形成部材７と中央濃バーナ３ａを形成するための第３プレート部材６との組み付け構造における相互の関係について詳細に説明する。炎孔形成部材７は、前述の如く、それぞれが１列の淡炎孔列３４を構成する一対の炎孔形成部７１，７１が少なくとも１つ（図例では２つ）の架橋部７２，７２により両者の上端位置で橋渡しするように互いに連結されて一体化され、これにより、側面から見た形状又は横断面形状が一対の炎孔形成部７１，７１の間に所定の内幅の隙間Ｓ(図５参照)を有し下方に開放した門形に形成されたものである。各炎孔形成部７１は、プレス成形により所定の凹凸形状に成形された少なくとも２枚（図例では４枚）の帯板状の整流板が互いに重ね合わされて接合され（図３（ｂ）も併せて参照）、それらの相対向面間に前記凹凸形状に基づき淡混合気の通路が区画形成されるとともに、上端面において短手方向に複数個（図例では３つ）、長手方向に多数個にわたり並ぶように淡炎孔３４１が開口するように区画形成されたものである。

そして、第３プレート部材６に対し炎孔形成部材７を上から組み付ける際、炎孔形成部材７の架橋部７２，７２を、第３プレート部材６の濃炎孔列３３に形成された凹状の嵌合溝３３２(図１５及び図４参照)に内嵌させるようにする。内嵌させた状態で組み付けることで、中央濃バーナ部３ａに対し炎孔形成部材７はそれ以上下方への沈み込みが阻止されることになるため、特に中央濃バーナ部３ａの濃炎孔列３３に対する炎孔形成部材７の淡炎孔列３４の上下方向の位置決めが行われることになる。一方、嵌合溝３３２の長手方向に対する内幅が架橋部７２の幅と合致するように設定されており、前記の内嵌により長手方向への相対的なずれが阻止され、中央濃バーナ部３ａに対する炎孔形成部材７の長手方向の位置決めと保持とが行われることになる。従って、前記の架橋部７２，７２を嵌合溝３３２，３３２に内嵌させて組み付けることで、中央濃バーナ部３ａの濃炎孔列３３と、淡バーナ部３ｂの２列の淡炎孔列３４，３４との相互間において、長手方向及び上下方向に対する位置関係を所定のものに位置決めることができる。

又、前記の図５に示した隙間Ｓの内幅(相対向する内面７１１，７１１の間隔)は、図１６に詳細を示すように、第３プレート部材６により形成される中央濃バーナ部３ａ上部の短手方向の外幅(具体的には後述の両側の膨出部６５４，６５４における外面同士の幅方向寸法である外面間隔)に合致するように設定され、又、一対の炎孔形成部７１，７１の両側の外表面７１０，７１０間の短手方向の外幅が第１プレート部材４，４上部の短手方向の内幅（具体的には後述の両側の膨出部４４，４４の内面の間隔）に合致するように設定されている。これにより、第３プレート部材６と共に炎孔形成部材７の一対の炎孔形成部７１，７１を、第２プレート部材４，４間の空間に対し上から装入すれば、図１７にも示すように、各炎孔形成部７１の最外側の表面７１０が第１プレート部材４の膨出部４４の内面と密接する一方、各炎孔形成部７１の最内側の表面７１１が第３プレート部材６の膨出部６５４の外面と密接し、互いの間を混合気が通り抜けないようにメタルシールされた状態になる。これに伴い、一対の炎孔形成部７１，７１が第３プレート部材６を挟んで短手方向に対し確実に対称位置に位置決めされて、第３プレート部材６や第１プレート部材４，４に対し確実に所定の短手方向位置に組み付けられる。なお、前記のメタルシールされた膨出部４４，６５４，６５４，４４の存在により、各淡炎孔列３４(例えば図１４参照)に形成される淡火炎と、これを挟んで中央濃炎孔列３３及び外側濃炎孔３５にそれぞれ形成される濃火炎との間に、各膨出部４４，６５４，６５４，４４の膨出量の相当する僅かな短手方向幅分の帯状で長手方向全長に延びる混合気の非噴出帯３９，４０，４０，３９が形成されることになる。

さらに、図１６又は図１７に示すように、前記の一対の炎孔形成部７１，７１の両側の外面７１０，７１０からそれぞれ突出形成された係合凸部７３や、相対向する両側の内面７１１，７１１からそれぞれ突出形成された係合凸部７４によって、第３プレート部材６や第２プレート部材４，４に対する炎孔形成部材７の上下方向位置決めと、炎孔形成部材７が第３プレート部材６や第２プレート部材４，４に対し下向きに位置ずれを阻止した状態で上下方向の相対位置の保持とが実現されている。すなわち、各外面７１０に対し長手方向に１カ所以上の位置（図例では２カ所）に係合凸部７３，７３が短手方向の両外側に突出するように形成され、各内面７１１に対し同様に１カ所以上の位置（図例では係合凸部７３と対応する位置に２カ所）係合凸部７４，７４が短手方向で相対向する側に突出するように形成されている。そして、前述の如く架橋部７２，７２が嵌合溝３３２，３３２に内嵌した状態で、外側の係合凸部７３が第２プレート部材４の膨出部４４の上側の凹段部に、内側の係合凸部７４が第３プレート部材６の膨出部６５４の上側の凹段部に、それぞれ当接・係合し、炎孔形成部材７のそれ以上の下向きの相対移動が阻止された状態となる。係合凸部７３が第２係合凸部を構成し、係合凸部７４が第１係合凸部を構成する。又、膨出部６５４が第１膨出部を構成し、膨出部４４が第２膨出部を構成する。

第３プレート部材６の各プレート部６５の上端寄り位置（膨出部６５４の上側位置）には、例えば図４又は図５に示すように、短手方向外側に突出する１以上の適宜の数（図例では２つ）の嵌合凸部としての突起６５５，６５５（図３（ａ）も併せて参照）が形成されている。両側の突起６５５，６５５の頂点間の短手方向寸法は両側の膨出部６５４，６５４の両外面間の短手方向寸法より大に設定されている。一方、前記の両炎孔形成部７１，７１の相対向内面７１１，７１１には、図７及び図１８に示すように、上向きに開口する凹溝７５，７５が形成されている。この凹溝７５，７５は、長手方向に前記突起６５５と対応する位置において、突起６５５の長手方向寸法に対応する幅（図３（ｂ）も併せて参照）と、所定の深さとを有するように形成されている。

そして、前記の炎孔形成部材７の両炎孔形成部７１，７１を前記の如く第３プレート部材６に対し上から装入していくと、両炎孔形成部７１，７１の内面７１１，７１１の内面間隔よりも両側の突起６５５，６５５の頂点間の短手方向寸法が大のため、架橋部７２を支点として両炎孔形成部７１，７１が両側に押し開くように弾性変形しつつ、前記内面７１１，７１１が下向きに相対移動し、両突起６５５が凹溝７５，７５の底の凹段部に対し短手方向から嵌り込んで内嵌した状態に至れば、両炎孔形成部７１，７１が弾性復元して各内面７１０が膨出部６５４に密着した状態になって組み付けられる。

このように組み付けられた状態で炎孔形成部材７と第３プレート部材６とが第２プレート部材４，４に組み付けられて濃淡燃焼バーナ（図１９参照）が構成されると、例えば燃焼状態と非燃焼状態との繰り返しや、能力変化に伴う燃焼状態の変化等に起因して、炎孔形成部材７に対し中央濃バーナ部３ａとの関係で相対的に上方に浮き上がろうとする力が作用したとしても、突起６５５，６５５が凹溝７５，７５の底の凹段部に当止することで、各炎孔形成部７１が上方に抜け出ないように抜け止めを果たすようになっている。しかも、各突起６５５が凹溝７５内に短手方向から内嵌した状態になっているため、炎孔形成部７１，７１と第３プレート部材６との長手方向に対する相対移動が規制され、淡炎孔列３４，３４と、中央濃炎孔列３３及び外側濃炎孔列３５，３５との長手方向に対する相対位置関係を確実に所定の状態に維持させることができる。加えて、炎孔形成部材７は、第２プレート部材４，４の内表面（膨出部４４，４４）に当接して挟み付けられた状態で組み付けられているため、突起６５５，６５５が凹溝７５，７５内に内嵌した状態（凹凸嵌合した状態）に確実に維持されることになり、前記の位置保持機能が安定して維持されることになる。

次に、以上のような構成の炎孔形成部材７の製造方法の例について説明する。図２０は炎孔形成部材７の製造方法の例を示している。この例では、１枚物の金属板素材に対しプレス成形により所定の凹凸形状の形成や切断を行うことにより展開状態の炎孔形成素材７ａを成型し、これをアコーディオン状に折り曲げることで炎孔形成部材７を形成するようにしている。すなわち、架橋部７２，７２を挟んで両側に炎孔形成部７１，７１となる成形部７１ａ，７１ａが互いに対称配置で架橋部７２，７２により一体に接続されているように成形する。各成形部７１ａは、それぞれ所定の凹凸形状を有する複数（図例では４枚）の帯板状の整流板７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄが細帯状の適宜数の連結部７７，７８，７９により一体に接続されているように成形される。そして、架橋部７２，７２を挟んで両側の各成形部７１ａに対し互いに平行に設定された所定の折り曲げ線ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４位置でアコーディオン状に互い違いに折り曲げてゆき（図２１も併せて参照）、隣接する帯状整流板７６ａ，７６ｂ、７６ｂ，７６ｃ、７６ｃ，７６ｄ同士を互いに接合することで、炎孔形成部材７を形成する。

以上の濃淡燃焼バーナ３の場合、前記の如き相対位置の位置決めやその相対位置の保持という特徴的な作用効果に加えて、次のような基本的な効果を得ることができる。すなわち、２列の淡炎孔列３４，３４のそれぞれを濃炎孔列３５，３３、又は、濃炎孔列３３，３５によって両側から挟み込んでいるため、両淡炎孔列３４，３４に形成される各淡火炎を両側から濃火炎により囲むことができるようになる。つまり、短手方向における火炎の構成を、濃火炎−淡火炎−濃火炎−淡火炎−濃火炎の配列順にすることができる。これにより、淡炎孔列３４を２列にして淡炎孔列の面積を増大させるようにしても、淡火炎の火炎長が長くなることを回避して燃焼室２２（図１参照）の燃焼室高さを低く抑えることができ、燃焼室高さを低く抑えつつも、淡炎孔の面積（比率）を増大させることによりさらなる低ＮＯｘ化を図ることができ、又、燃焼のより安定化を図ることができるようになる。又、１つの淡炎孔列を両側から濃炎孔列により挟み込んで１つのバーナを構成した場合と比べ、同じ淡炎孔面積を実現する上で効率よくバーナの軽量化を図ることができるようになる。さらに、１つの燃料ガス及び空気の供給口（第２供給口３２）から筒部３８内に導入されて混合された濃混合気を、筒部３８の閉塞端側の領域とそれぞれ連通して開口された中央濃バーナ部３ａの第１連通孔６１，６１、一側の外側濃バーナ部３５の第２連通孔４１、又は、他側の外側濃バーナ３５の第３連通孔４１を通して対応する内部空間６２，５１，５２に対し分流（分岐供給）させることができる。これにより、中央及び両外側に３つの濃炎孔列３５，３３，３５を形成する場合であっても、濃混合気を簡単な構造でスムースかつ確実に分流させてそれぞれの濃炎孔列３５，３３，３５に供給させることができる。以上より、中央濃バーナ部３ａとして短手方向の厚みを比較的薄いもので実現して、濃火炎−淡火炎−濃火炎−淡火炎−濃火炎の配列を実現する濃淡燃焼バーナとしてコンパクトなもので実現することができるようになる。

＜他の実施形態＞
中央濃炎孔３３１からなる中央濃炎孔列３３と、これを短手方向両側から挟むそれぞれ淡炎孔３４１からなる一対の淡炎孔列３４，３４と、さらに、各淡炎孔列３４を外側から挟むように配列された外側濃炎孔３５１からなる外側濃炎孔列３５とを備えた濃淡燃焼バーナであれば、前記実施形態で示した炎孔形成部材７を、炎孔形成部材７に関係する構成を除き、前記実施形態以外の構造の濃淡燃焼バーナに対し適用することができる。

架橋部７２，７２を省略して一対の炎孔形成部７１，７１を互いに独立したものとして構成してもよい。架橋部７２と嵌合溝３３２との嵌合がなくても、各炎孔形成部７１と第３プレート部材との上下方向，長手方向及び短手方向に対する相対位置関係を所定のものに位置決めして組み付けることができるとともに、使用に際しては、その位置決めされた相対位置関係を維持することができる。

炎孔形成部７１に形成する係合凸部７３，７４の形状としては、図例の如き突起形状のほかに、例えば長手方向に若干量延びる凸条形状のものでもよい。さらに、嵌合凸部としての突起６５５と、凹溝７５との横断面方向における嵌合形状としては、図例の如く平面視で三角状の凹凸嵌合形状にすることで所定の長手方向位置への案内機能を持たせたものでもよいし、例えば矩形状の凹凸嵌合形状にしてもよい。加えて、嵌合凹部としての前記凹溝７５の底の凹段部については、炎孔形成部７１の浮き上がり防止だけのためであれば、短手方向に凹む単なる窪みであってもよい。

係合凸部７３，７４が当接又は当止することになる膨出部６５４，４４としては、非噴出帯３９，４０，４０，３９を形成するために長手方向全長にわたって形成しているが、炎孔形成部７１の下向きの相対ずれの阻止だけのためであれば、長手方向の一部だけに形成するようにしてもよい。

炎孔形成部材７としては、一枚物の金属板素材に対しプレス成形により所定の凹凸形状の形成や切断を行うことにより展開状態の炎孔形成素材７ａを用いて形成する場合の他に、別個に形成した複数の整流板を例えばスポット溶接等の手段により組み付けて形成されたものであってもよい。又、各炎孔形成部７１を構成する整流板の枚数として図例のものに限定されず、例えば最外側と最内側の２枚の整流板により形成されたものであってもよい。

４ 第１プレート部材（プレート部材）
６ 第３プレート部材（濃炎孔形成体）
３３ 中央の濃炎孔列（中央濃炎孔）
３４ 淡炎孔列（淡炎孔）
３５ 外側の濃炎孔列（外側濃炎孔）
４４ 膨出部（第２膨出部）
７１ 炎孔形成部（淡炎孔形成体）
７３ 係合凸部（第２係合凸部）
７４ 係合凸部（第１係合凸部）
６５４ 膨出部（第１膨出部）

Claims (3)

1. 中央位置において長手方向に延びるように配列された中央濃炎孔と、この中央濃炎孔を短手方向両側から挟むように配列された２列の淡炎孔と、この両側の淡炎孔をさらに外側から挟むように配列された２列の外側濃炎孔とを備え、前記中央濃炎孔に対し濃混合気導入通路により導入される濃混合気が供給されるように構成されてなる濃淡燃焼バーナであって、
   上端において開口し長手方向に配列されるように前記中央濃炎孔が区画形成された濃炎孔形成体と、上端において開口し長手方向に配列されるように前記淡炎孔が区画形成された淡炎孔形成体とを備え、
   前記濃炎孔形成体及び前記淡炎孔形成体のいずれか一方には短手方向に凸となる嵌合凸部が形成され、他方には短手方向に凹となる嵌合凹部が形成され、
   前記淡炎孔形成体は、前記濃炎孔形成体に対し短手方向に隣接して配設され、かつ、
   前記嵌合凸部と前記嵌合凹部とが短手方向に対し互いに凹凸嵌合することにより、前記濃炎孔形成体及び前記淡炎孔形成体の長手方向に対する相対移動及び前記淡炎孔形成体の上方への相対移動が共に規制された状態に組み付けられてなる、
   ことを特徴とする濃淡燃焼バーナ。
2. 請求項１に記載の濃淡燃焼バーナであって、
   前記濃炎孔形成体の短手方向外面には短手方向外方に膨出する第１膨出部が形成される一方、前記淡炎孔形成体の短手方向内面には、前記第１膨出部に対し上側から当接することにより、前記淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第１係合凸部が形成されている、濃淡燃焼バーナ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の濃淡燃焼バーナであって、
   前記淡炎孔と、前記外側濃炎孔との間を互いに区画するためのプレート部材の短手方向内面には、短手方向内方に膨出する第２膨出部が形成される一方、前記淡炎孔形成体の短手方向外面には、前記第２膨出部に対し上側から当接することにより、前記淡炎孔形成体の下向きの相対移動を規制するための第２係合凸部が形成されている、濃淡燃焼バーナ。

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