JP2016173213A - ポット式燃焼器 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼リングが熱膨張及び熱収縮の影響を受けないポット式燃焼器を提供することを課題とする。
【解決手段】ポット式燃焼器１は、燃油が供給される供給口３と、供給口３から供給された燃油を燃焼点火させる点火ヒータ４と、供給口３及び点火ヒータ４が設けられたポット２と、ポット２内に配置されて燃油の燃焼ガスが通る燃焼リング５と、を備えている。燃焼リング５は、鉛直方向に向けて配置される中空円筒状の整炎筒５１と、整炎筒５１の外周面５１ａに接合されて整炎筒５１とポット２の内壁面２ａとの間に配置された整炎筒取付板５４と、整炎筒取付板５４の外周部５４ａに係止されるリング状のパイロットリング５６と、を備えている。整炎筒取付板５４は、整炎筒５１の外周面５１ａに対して一箇所を接合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、灯油等の燃油を燃焼させるストーブや、ボイラ等の暖房器具に使用されるポット式燃焼器に関する。

従来、ストーブ等の暖房器具において、ポット（バーナケース）内に灯油を供給して点火ヒータで加熱、点火して燃焼させる方式のポット式燃焼器（「ポット式バーナ」ともいう）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のポット式燃焼器は、燃焼リングの整炎筒と、整炎筒の外周面に接合されたフィンサポートと、フィンサポートに掛止されると共に整炎筒の外周面に接合されたフィンと、フィンの先端に係止されたパイロットリングと、パイロットリングを係止するねじと、このねじを内壁面に突設したポット（バーナケース）と、を備えている。

一般に、ポット式燃焼器において、整炎筒と、フィン及びパイロットリングとは、材質の相違する部材で形成されている。そして、ポット式燃焼器は、燃焼時に、整炎筒が８２５〜８８０℃、フィンが７９０〜９３０℃、パイロットリングが７１０〜８０５℃程度の温度までそれぞれ上昇する。このため、ポット式燃焼器は、燃焼する際に、整炎筒、フィン、パイロットリング等が９３０℃程度まで上昇することによって、常温との温度差により熱膨張と熱収縮とを繰り返している。

実開昭６１−１９２１１８号公報

特許文献１に記載のポット式燃焼器は、燃焼リングがそのような熱膨張と熱収縮とを繰り返すことによって、整炎筒、フィン、パイロットリング等に内部応力が発生して、溶接箇所が変形したり、溶接箇所に亀裂等が生じたりする虞があった。

整炎筒の外周面は、フィンの内周部の複数箇所にスポット溶接で接合されてしっかりと固定されている。しかし、互いに異質の材料で形成された整炎筒とフィンとの接合部は、熱膨張と熱収縮とを繰り返すことで、接合箇所に、互い引っ張り合ったり、押し合ったりする引張応力及び圧縮応力がかかるため、劣化する虞があった。

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、燃焼リングが熱膨張及び熱収縮の影響を受けないポット式燃焼器を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るポット式燃焼器の発明は、燃油が供給される供給口と、前記供給口から供給された前記燃油を点火する点火ヒータと、前記供給口及び前記点火ヒータが設けられたポットと、前記ポット内に配置されて前記燃油の燃焼ガスが通る燃焼リングと、を備えたポット式燃焼器であって、前記燃焼リングは、鉛直方向に向けて配置される中空円筒状の整炎筒と、前記整炎筒の外周面に接合されて当該整炎筒と前記ポットの内壁面との間に配置された整炎筒取付板と、前記整炎筒取付板の外周部に係止されるリング状のパイロットリングと、を備え、前記整炎筒取付板は、前記整炎筒の外周面に対して一箇所を接合していることを特徴とする。
ここで、燃焼リングとは、ポット内に配置される部材であって、整炎筒と、この整炎筒の周囲に配置される整炎筒取付板等を含めていう。

かかる構成によれば、ポット式燃焼器の発明は、整炎筒取付板が、整炎筒の外周面に対して一箇所をＴｉｇ溶接等で接合して固定されていることによって、整炎筒取付板及び整炎筒が熱膨張及び熱収縮しても、接合した一箇所が引っ張られたり、押圧されたりすることが無い。このため、整炎筒取付板と整炎筒とは、熱膨張及び熱収縮で繰り返しても、接合箇所に離間方向（軸方向）の内部応力がかからないので、熱膨張及び熱収縮の応力の影響を受けず、互いに接合された溶接状態を維持して接合部の耐久性を向上させることができる。つまり、整炎筒取付板と整炎筒とは、熱膨張及び熱収縮を吸収することができるので、熱膨張及び熱収縮の影響を受けない構造にすることができる。

また、前記燃焼リングは、前記整炎筒取付板に接合される取付板補強板部材を備え、前記パイロットリングは、前記整炎筒取付板及び前記取付板補強板部材の外周部に係止されていることが好ましい。

かかる構成によれば、燃焼リングは、整炎筒の外周面に設けた整炎筒取付板と取付板補強板部材との二部材でパイロットリングを係止していることによって、パイロットリングを整炎筒から脱落すること無くしっかりと保持することができる。

また、前記整炎筒は、当該整炎筒の上側開口部に配置された筒体上側補強部材と、当該整炎筒の下側開口部に配置された筒体下側補強部材と、を備え、前記筒体下側補強部材及び前記筒体上側補強部材は、前記整炎筒の外周面に対向して配置される嵌合部を有し、前記筒体下側補強部材及び前記筒体上側補強部材の一方が、前記取付板補強板部材に接合されており、前記整炎筒の前記下側開口部の開口端、あるいは、前記上側開口部の開口端は、前記筒体下側補強部材、あるいは、前記筒体上側補強部材に対して隙間を介して配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、整炎筒の下側開口部の開口端、あるいは、上側開口部の開口端は、筒体下側補強部材、あるいは、筒体上側補強部材に対して隙間を介して配置されていることにより、隙間によって熱膨張を吸収することができる。つまり、整炎筒の下側開口部、あるいは、上側開口部は、隙間があることによって、筒体下側補強部材、あるいは、筒体上側補強部材に対して移動可能な状態に挿入されている。このため、整炎筒が熱膨張した際に、整炎筒が、筒体下側補強部材、あるいは、筒体上側補強部材を押圧して接合部等に内部応力が発生するのを解消することができる。

また、前記整炎筒取付板及び前記取付板補強板部材は、前記整炎筒の外周面の複数箇所にそれぞれ配置され、前記複数の取付板補強板部材の下端部は、前記筒体下側補強部材の外周部にそれぞれ接合されていることが好ましい。

かかる構成によれば、複数の取付板補強板部材の下端部は、筒体下側補強部材の外周部にそれぞれ接合されていることによって、整炎筒に筒体下側補強部材が固定されていなくても、燃焼リングの全体形状を維持しつつ、整炎筒を保持することが可能となる。

また、前記パイロットリングは、互いに鉛直方向に離間して配置された二つの部材から成り、前記整炎筒取付板は、前記二つのパイロットリングの内周縁部がそれぞれ係合される係合部を有し、前記取付板補強板部材は、前記二つのパイロットリング間に介在される突出片を有していることが好ましい。

かかる構成によれば、整炎筒取付板の係合部にそれぞれ係合された二つのパイロットリングは、その二つのパイロットリング間に取付板補強板部材の突出片が介在されていることによって、突出片が両者間の距離を一定に保って支持することができる。

また、前記パイロットリングは、内周縁部が、前記係合孔及び前記突出片によって支持され、外周縁部が、前記ポットの内壁面に突設された支持突起によって支持されていることが好ましい。

かかる構成によれば、パイロットリングは、内周縁部が係合孔及び突出片によって支持され、外周縁部が支持突起によって支持されていることにより、内筒体と、整炎筒取付板及び取付板補強板部材との間にフリー構造の状態に配置されている。このため、パイロットリングは、熱膨張によって変形したり、捻じれたりするのを解消して、ポット式燃焼器の燃焼能力が低下するのを抑制することができる。

本発明によれば、燃焼リングが熱膨張及び熱収縮の影響を受けないポット式燃焼器を提供することができる。

本発明の実施形態に係るポット式燃焼器の一例を示す中央部概略縦断面図である。 ポット式燃焼器の燃焼リングの中央部拡大縦断面図である。 斜め上方から見たポット式燃焼器の斜視図である。 燃焼リングの一部断面を有する拡大平面図である。 筒体下側補強部材を取り除いた燃焼リングの拡大要部底面図である。 斜め下方から見たポット式燃焼器の斜視図である。

以下、図１〜図６を参照しながら本発明の実施形態に係るポット式燃焼器の一例を説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。また、Ｖ字状の「Ｖ」印と、略Ｘ字状に記された「Ｘ」印の箇所は、スポット溶接する接合箇所を示す。

＜ポット式燃焼器＞
図１に示すポット式燃焼器１は、石油ストーブや石油ファンヒータ等の暖房器具や、石油温水ボイラ等に使用されて、燃油を燃焼させ燃焼ガスを生じさせるバーナである。なお、ポット式燃焼器１は、１台のストーブに二つの燃焼器を搭載してストーブ暖房と、温水暖房とを行う暖房器具にも適用可能である。ポット式燃焼器１は、有底円筒状に形成されたポット２と、ポット２の側壁に取り付けられた供給口３と、供給口３に燃油を供給する電磁ポンプ（図示省略）と、ポット２内の燃油を吸引する吸引ポンプ（図示省略）と、ポット２の側壁に取り付けられた点火ヒータ４と、ポット２内に配置された燃焼リング５と、燃焼リング５に空気を供給する燃焼ファン（図示省略）と、ポット２に取り付けられた切替サーモスタット６と、を備えて構成されている。

＜ポット＞
ポット２は、燃油を燃焼させるポットバーナであり、全体がステンレス鋼板によって形成されている。ポット２は、有底円筒状の内筒体２１と、この内筒体２１の外側に配置された有底円筒状の外筒体２２と、内筒体２１の上端部と外筒体２２の上端部とを連結したポット上板２３と、内筒体２１と外筒体２２との間に形成された空気室２４と、を主に備えている。ポット２は、内側容器状の内筒体２１と、外側容器状の外筒体２２とによって二重容器状に形成されている。ポット２には、供給口３及び点火ヒータ４が、内筒体２１と外筒体２２とに架設するようにしてそれぞれ取り付けられている。

＜内筒体＞
図１に示すように、内筒体２１は、燃焼リング５を覆うようにして保持する収納部材である。内筒体２１は、円筒形状の内側円筒部材２１ａと、内側円筒部材２１ａの下側開口部に外嵌されて接合された内筒底板部材２１ｂと、内側円筒部材２１ａの内壁面２ａに突設された支持突起２１ｃと、内筒底板部材２１ｂの内底面中央に接合された支持板２１ｄと、一次空気孔２１ｅ、二次空気孔２１ｆ、及び三次空気孔２１ｇと、を有して構成されている。

内側円筒部材２１ａには、円形の貫通孔である一次空気孔２１ｅ、二次空気孔２１ｆ、及び三次空気孔２１ｇが多数穿孔されている。一次空気孔２１ｅは、内側円筒部材２１ａの下側寄りの位置に円周方向に適宜な間隔で二重円を画くように配列されている。二次空気孔２１ｆは、内側円筒部材２１ａにおいて、一次空気孔２１ｅと三次空気孔２１ｇの間の位置に円周方向に適宜な間隔で二重円を画くように配列されている。三次空気孔２１ｇは、内側円筒部材２１ａの上側寄りの位置に円周方向に適宜な間隔で二重円を画くように配列されている。

内筒底板部材２１ｂは、内側円筒部材２１ａの下側開口部を閉塞する蓋部材であり、略容器形状に形成されている。内筒底板部材２１ｂの周壁には、円筒形状の供給口３、及び、点火ヒータ４の点火ヒータ本体４１の先端部がそれぞれ内嵌される貫通孔が穿孔されている。

支持突起２１ｃは、上下一対のパイロットリング５６の外周部を下側からそれぞれ支持することによって、燃焼リング５をポット２内に吊支した状態に保持するための突起である。支持突起２１ｃは、内側円筒部材２１ａから内側に向けて突出した状態に固定されたリベット、あるいは、ピンから成り、パイロットリング係止部材５７（図５参照）の係止片５７ｃに係合されている。

支持板２１ｄは、点火用芯４３の先端部が遊挿されるトンネル部を形成するための板部材である。支持板２１ｄは、縦断面視してハット形状に突出形成されて、両端部が内筒底板部材２１ｂの底面中央部にスポット溶接によって接合されている。

＜外筒体＞
図１に示すように、外筒体２２は、内筒体２１を、空気室２４を介して収納する収納容器である。外筒体２２は、円筒形状の外側円筒部材２２ａと、内側円筒部材２１ａの下側開口部に内嵌されて接合された外筒リング２２ｂと、外筒リング２２ｂの下面に接合された外筒底板部材２２ｃと、を有して構成されている。

外側円筒部材２２ａには、点火ヒータ４及び供給口３の外側端部が挿入されて支持される貫通孔が穿孔されている。外筒リング２２ｂは、縦断面視して略凹形状に形成された環状部材である。外筒リング２２ｂは、内側外周面が外側円筒部材２２ａの下端部に接合され、下面が外筒リング２２ｂに接合されて、外側円筒部材２２ａと外筒リング２２ｂを連結させている。外筒底板部材２２ｃは、平板部材から成る。

図１に示すように、ポット上板２３は、縦断面視して段差状に形成された環状部材である。ポット上板２３は、内側上端部が内側円筒部材２１ａの上端部外面に接合され、内側下端部が外側円筒部材２２ａの上端部内面に接合されている。
空気室２４は、内筒体２１の外側側面及び下面と、この内筒体２１よりも大きい外筒体２２の内面との間に形成された空間である。

＜供給口＞
供給口３は、不図示の燃油タンク、電磁ポンプ、オイルレベラ、供給パイプを介して供給された燃油を内筒体２１内の底部に供給するものである。

＜点火ヒータ＞
点火ヒータ４は、供給口３から供給された燃油を点火させる点火装置である。点火ヒータ４と、点火ヒータ本体４１と、点火ヒータ本体４１の外周部を覆う保護筒４２と、点火ヒータ本体４１の先端から支持板２１ｄに向けて配置された点火用芯４３と、点火用芯４３に染み込んだ燃油を加熱し、気化した燃油を着火させる着火部材４３ａと、を備えて構成されている。

点火用芯４３は、燃油を染み込ませて吸い上げるものであり、例えば、ガラス繊維の紡織品で構成されており、着火部材４３ａは、赤熱して点火用芯４３に染み込んだ燃油を加熱し、加熱されて気化した燃油を着火して点火用芯４３に炎を形成させるものであり、例えば、ニクロム線で構成されている。
保護筒４２は、点火用芯４３の周囲を覆うような円筒状に形成されている。保護筒４２は、一端が、外側円筒部材２２ａに所定の範囲だけ回動可能に固定され、他端が、内筒体２１を貫通して、その内部に露出した状態に配置されている。

＜燃焼リング＞
図１に示すように、燃焼リング５は、燃油の燃焼ガスが通る流路を形成する部材であり、全体がステンレス鋼板によって形成されている。燃焼リング５は、中空円筒状の整炎筒５１と、整炎筒５１の上下開口部に設けられた筒体上側補強部材５２及び筒体下側補強部材５３と、整炎筒５１の外周面５１ａに接合された整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５と、整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５の外周部５４ａ，５５ａに係止されたパイロットリング５６と、を備えている。

＜整炎筒＞
整炎筒５１は、内側円筒部材２１ａの中央部に鉛直方向（上下方向）に向けて配置された多孔筒であり、気化ガスと燃焼空気との混合を促進する機能がある。図２に示すように、整炎筒５１は、この整炎筒５１の上側開口部５１ｂに配置された筒体上側補強部材５２と、整炎筒５１の下側開口部５１ｃに配置された筒体下側補強部材５３と、を備えている。整炎筒５１には、上側開口部５１ｂと、下側開口部５１ｃと、整炎筒５１全体に多数穿孔された燃焼用空気供給孔５１ｄと、整炎筒取付板５４の折曲部５４ｄが係合される凹溝５１ｅと、が形成されている。図４に示すように、整炎筒５１は、矩形の板部材を円筒にして重なり合った端部の複数の接合部Ｂ１１をスポット溶接して円筒形状に形成されている。

図２に示すように、上側開口部５１ｂは、筒体上側補強部材５２が外嵌されて、閉塞されている。
下側開口部５１ｃは、環状の筒体下側補強部材５３が外嵌されている。下側開口部５１ｃの開口端は、筒体下側補強部材５３の内底面に対して隙間ｓを介して配置されている。隙間ｓは、整炎筒５１の熱膨張を吸収するための空間であり、例えば、１．０ｍｍ程度である。このため、筒体下側補強部材５３は、整炎筒５１の下側開口部５１ｃに接合されていない。
燃焼用空気供給孔５１ｄは、内筒体２１の一次〜三次空気孔２１ｅ〜２１ｇ（図１参照）よりも大きな多数の孔から成り、整炎筒５１全体にパンチングで穿孔されている。
図３及び図４に示すように、凹溝５１ｅは、整炎筒取付板５４を整炎筒５１の外周面５１ａに接合させる際の折曲部５４ｄのガイド溝であり、外周面５１ａの三箇所に鉛直方向に向けて形成されている。凹溝５１ｅは、折曲部５４ｄの幅及び厚さに合わせて、周方向の幅及び深さを形成した溝から成る。

＜筒体上側補強部材＞
図２及び図３に示すように、筒体上側補強部材５２は、整炎筒５１の上側開口部５１ｂを閉塞するキャップ形状の部材である。筒体上側補強部材５２には、整炎筒５１の外周面５１ａに外嵌される嵌合部５２ｂを有している。嵌合部５２ｂは、整炎筒５１の上側開口部５１ｂの複数の接合部Ｂ１２を適宜な均等な間隔でスポット溶接されている。

＜筒体下側補強部材＞
筒体下側補強部材５３は、整炎筒５１の下側開口部５１ｃの下端（開口端）から隙間ｓを介して下側開口部５１ｃに外嵌されて配置されている。筒体下側補強部材５３は、外周部５３ａの接合部Ｂ２１を三つの取付板補強板部材５５の下端部５５ｂの一箇所にそれぞれ接合されている。

＜整炎筒取付板＞
図４に示すように、整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５は、整炎筒５１の外周面５１ａの三箇所からやや斜めに１２０度間隔で放射状に突設された三つのフィン状の板部材から成り、鉛直方向に延設されている。整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５及びパイロットリング５６は、整炎筒５１の外周面５１ａと、ポット２の内壁面２ａとの間に配置されている（図１参照）。

図２及び図３に示すように、整炎筒取付板５４は、外周部５４ａ側の上下二箇所に切欠形成された係合部５４ｂと、二つの係合部５４ｂの上下に連続形成された傾斜部５４ｃと、整炎筒５１の外周面５１ａに当接した状態に配置させる折曲部５４ｄと、一対のパイロットリングストッパ５８間に配置される回動規制部５４ｅと、整炎筒５１に接合された接合部Ｂ１３，Ｂ２３と、取付板補強板部材５５に接合された接合部Ｂ１４，Ｂ１５と、を有している（図４参照）。

整炎筒取付板５４は、整炎筒５１の外周面５１ａに対して、折曲部５４ｄの一箇所の接合部Ｂ１３（図４参照）をスポット溶接で位置決めして仮止め（仮溶接）した後、接合部Ｂ１３の近傍位置の接合部Ｂ２３をステンレス鋼の溶接棒によるＴｉｇ溶接で接合（本溶接）されている。接合部Ｂ１３，Ｂ２３は、例えば、整炎筒５１の鉛直方向の中央部から下側寄りの位置にある。接合部Ｂ１３の溶接位置は、具体的には、長さが約１２５ｍｍの整炎筒５１に対して、下端から上方向に４０ｍｍ上側の燃焼用空気供給孔５１ｄと燃焼用空気供給孔５１ｄとの間にある。接合部Ｂ２３の溶接位置は、具体的には、整炎筒５１の下端から上方向に５３ｍｍ程度上側の燃焼用空気供給孔５１ｄと燃焼用空気供給孔５１ｄとの間にある。

なお、スポット溶接で整炎筒取付板５４を整炎筒５１に仮止め（仮溶接）する接合部Ｂ１３は、仮止め作業後に行うＴｉｇ溶接等の本溶接の作業を行い易くするための仮固定であって、無くても構わない。

図２に示すように、係合部５４ｂは、二つのパイロットリング５６の内周縁部５６ａがそれぞれ係合されて支持される切欠溝である。係合部５４ｂは、奥側から開口縁に向けてやや斜め下りに形成されている。二つの係合部５４ｂは、突出片５５ｃの上側端面と下端面とに合致した位置に形成されている。つまり、上側の係合部５４ｂは、整炎筒取付板５４の外周部５４ａの中央部上側寄りの位置に形成されている。下側の係合部５４ｂは、整炎筒取付板５４の外周部５４ａの中央部下側寄りの位置に形成されている。

上側の傾斜部５４ｃは、上側の係合部５４ｂの開口縁から上方向に向けて水平方向の幅が縮小するように傾斜して形成されている。下側の傾斜部５４ｃは、下側の係合部５４ｂの開口縁から下方向に向けて水平方向の幅が縮小するように傾斜して形成されている。

図４に示すように、折曲部５４ｄは、整炎筒５１の外周面５１ａに鉛直方向に向けて形成された凹溝５１ｅの内底に当接した状態に挿入配置される部位である。折曲部５４ｄは、平面視して略Ｌ字状に折曲形成されると共に、側面視して鉛直方向に帯状に延設されている。前記したように折曲部５４ｄは、凹溝５１ｅの内底に押し当ててスポット溶接で鉛直方向中央部の一箇所を整炎筒５１に仮接合された後に、その近傍の一箇所をＴｉｇ溶接で本接合されて固定されている。

図６に示すように、回動規制部５４ｅは、パイロットリング５６に対して整炎筒５１、整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５が回動するのを規制する部位であり、三つある整炎筒取付板５４のうちの一つが使用されている。回動規制部５４ｅは、整炎筒取付板５４の外周側に係合部５４ｂを形成したことによって形成された突出片である。

＜取付板補強板部材＞
図２に示すように、取付板補強板部材５５は、整炎筒５１の外周面５１ａに接合された整炎筒取付板５４を補強すると共に、パイロットリング５６の内周縁部５６ａを支持する部材である。取付板補強板部材５５は、二つのパイロットリング５６間に介在された突出片５５ｃを有している。取付板補強板部材５５の基端（整炎筒５１）側は、筒体上側補強部材５２の上端部側面から整炎筒５１の外周面５１ａを介して筒体下側補強部材５３の下端部側面に亘って配置されている。取付板補強板部材５５は、整炎筒取付板５４に隣接した状態に配置されて、側面視して上下端部及び中央部の接合部Ｂ１４，Ｂ１５をスポット溶接で整炎筒取付板５４に接合されている。図４に示すように、取付板補強板部材５５は、平面視して、三つの整炎筒取付板５４の折曲部５４ｄの折り曲げた箇所から整炎筒取付板５４に沿って１２０度間隔で略放射状に配置されている。

＜パイロットリング＞
図２に示すように、パイロットリング５６は、互いに鉛直方向に離間して配置された二つのリング状の板部材から成る。パイロットリング５６は、このパイロットリング５６に当たった燃焼ガスが整炎筒５１側に流れるように、外周縁部５６ｂから内周縁部５６ａに向けて斜めに上がりに全体が形成されている。上側のパイロットリング５６は、整炎筒５１の中央部上側寄りの位置に配置されている。下側のパイロットリング５６は、整炎筒５１の中央部下側寄りの位置に配置されている。

図４に示すように、パイロットリング５６には、前記内周縁部５６ａと、上方向に向けて折曲形成された外周縁部５６ｂと、下側に向けてそれぞれ突出形成された係止部材位置決凸部５６ｃ及びストッパ位置決凸部５６ｄと、を有している。パイロットリング５６の下面には、支持突起２１ｃが係合されるパイロットリング係止部材５７と、整炎筒取付板５４の回動規制部５４ｅが挿入されるパイロットリングストッパ５８と、が設けられている。パイロットリング５６は、内周縁部が、図２に示すように、係合部５４ｂ及び突出片５５ｃによって支持され、外周縁部が、図５に示すように、ポット２の内壁面２ａに突設された支持突起２１ｃによって支持されている。

外周縁部５６ｂは、全周に亘って縦断面視してＬ字状に折曲形成されていることによって、強度が向上されると共に、内筒体２１に対して、当接する面積が拡大されてガタ付き無く支持されるようになっている（図１参照）。
係止部材位置決凸部５６ｃは、放射方向に向けて適宜な間隔を介して配置された略ダボ形状の一対の凸部から成る。なお、係止部材位置決凸部５６ｃ及びストッパ位置決凸部５６ｄは、逆容器形状にプレス加工されて、パイロットリング係止部材５７及びパイロットリングストッパ５８の厚さ程度上方向に突出形成された平面視して円形のエンボスであってもよい。

図５に示すように、パイロットリング係止部材５７は、パイロットリング５６を内筒体２１から突出した支持突起２１ｃに支持させるための係合片である。パイロットリング係止部材５７は、パイロットリング５６の下面の１２０度間隔の三箇所に、接合部Ｂ１６をそれぞれスポット溶接して固定されている（図６参照）。パイロットリング係止部材５７は、接合部Ｂ１６を有する固定部５７ａと、固定部５７ａに形成された位置決係合部５７ｂと、支持突起２１ｃが係止された係止片５７ｃと、係止片５７ｃに形成された離脱防止凸部５７ｄと、を有している。

固定部５７ａとは、放射方向に向けて延びる平板状部位であり、パイロットリング５６の下面に密着した状態で固定されている。
位置決係合部５７ｂは、一対の係止部材位置決凸部５６ｃが係合する半円形切欠部及び円形貫通孔であり、接合部Ｂ１６の内側及び外側に形成されている。
係止片５７ｃは、側面視して固定部５７ａに対して段差状に折曲形成されて、パイロットリング５６の円周方向に延びる突出片である（図６参照）。この係止片５７ｃに支持突起２１ｃを嵌め込むことによって、燃焼リング５が内筒体２１内に設置されている。
離脱防止凸部５７ｄは、係止片５７ｃに係止している支持突起２１ｃが離脱するのを抑止するためのエンボスであり、係止片５７ｃの先端寄りの位置からパイロットリング５６側に向けて突設されている。

図６に示すように、パイロットリングストッパ５８は、回動規制部５４ｅが水平方向に回動するのを抑止する一対のストッパである。パイロットリングストッパ５８は、互いに適宜な間隔を介して対向配置された側面視してＬ字形状の板部材である。パイロットリングストッパ５８は、パイロットリング５６に当接する部位の中央部の接合部Ｂ１７をスポット溶接で接合することで、パイロットリング５６の下面に固定されている。

図１に示す切替サーモスタット６は、空気室２４内の温度を検出して切り替え制御する検出装置であり、外側円筒部材２２ａに取り付けられている。

＜作用＞
次に、前記したように構成されたポット式燃焼器１の作用について図１と図７とを主に各図を参照して説明する。
図１に示すように、燃油は、電磁ポンプ（図示省略）によって供給口３から内筒体２１内に供給される。供給された燃油は、内筒体２１内で点火用芯４３に染み込んで点火用芯４３の根元方向に向かって吸い上げられる。
点火用芯４３の根元方向に向かって吸い上げられた燃油は、赤熱した着火部材４３ａにより加熱されて気化し、気化した燃油が赤熱した着火部材４３ａにより着火して、点火用芯４３に炎が形成される。点火用芯４３に形成された炎は、点火用芯４３の先端に向かって拡がり、点火用芯４３の先端付近の燃油が、点火用芯４３の先端付近の炎により加熱されて気化し、気化した燃油が点火用芯４３の先端付近の炎により点火される。そして、燃焼ファン（図示省略）によって送られる燃焼用空気で燃焼を継続する。このとき、切替サーモスタット６によって、着火、失火等の燃焼状態が検知される。

そして、燃焼ガスは、熱交換によって熱媒体を温める。燃焼ガスは、鉛直方向に向けて上昇する。整炎筒５１内に入り込んだ燃焼ガスは、上昇して上方の燃焼用空気供給孔５１ｄから整炎筒５１外に出て、さらに上昇する。
また、パイロットリング５６の下面の当たった燃焼ガスは、パイロットリング５６の傾斜面に案内されて、内筒体２１内の中央部位にある整炎筒５１の燃焼用空気供給孔５１ｄ方向に向けて流れる。このため、燃焼ガスは、整炎筒５１の内外に集められてから上方向に向けて上昇する。
その燃焼ガスは、整炎筒５１、筒体上側補強部材５２、筒体下側補強部材５３、整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５、パイロットリング５６等を加熱させて熱膨張させる。

次に、整炎筒５１、筒体上側補強部材５２、筒体下側補強部材５３、整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５及びパイロットリング５６の材質について説明する。

整炎筒５１は、例えば、厚さ１．０ｍｍの耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板によって形成されている。この耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板の中でも高温強度及び耐高温酸化性に優れると共に、フェライト系ステンレス鋼板と比較して高温強度が高く、クリープ特性、高温高サイクル疲労特性に優れている。この耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板の熱膨張係数は、１５^−６〜１９^−６／℃である。

筒体上側補強部材５２及び筒体下側補強部材５３は、厚さが１．２ｍｍの耐高温酸化用フェライト系スレンレス鋼によって形成されている。この耐高温酸化用フェライト系スレンレス鋼は、耐熱温度が耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板、及び、耐熱性フェライト系ステンレス鋼板よりも優れている。

整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５及びパイロットリング５６は、例えば、厚さ１．２ｍｍの耐熱性フェライト系ステンレス鋼板によって形成されている。この耐熱性フェライト系ステンレス鋼板は、加工限界が高く、プレス加工時に現れる筋状表面凹凸が極めて小さく、溶接性が良好で、溶接部の耐食性、加工性も優れている。この耐熱性フェライト系ステンレス鋼板の熱膨張係数は、１０^−６〜１３^−６／℃であり、整炎筒５１の耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板よりも小さい。
このように燃焼リング５の各部材は、材質が相違している。

ポット式燃焼器１は、燃焼時に、整炎筒５１の中央部が８８０℃、整炎筒５１の上部が８２５℃、整炎筒取付板５４の下部が７９０℃、整炎筒取付板５４の上部が９３０℃、下側のパイロットリング５６が７１０℃、上側のパイロットリング５６が８０５℃程度の温度までそれぞれ上昇する。
このため、耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼板の整炎筒５１は、９００℃まで加熱された場合、１００ｍｍ当たり約１．７ｍｍ熱膨張で伸びる。また、耐熱性フェライト系ステンレス鋼板の整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５及びパイロットリング５６は、９００℃まで加熱された場合、１００ｍｍ当たり約１．２ｍｍ熱膨張で伸びる。
よって、整炎筒５１は、９００℃まで加熱された場合、整炎筒取付板５４、取付板補強板部材５５及びパイロットリング５６よりも、１００ｍｍ当たり約０．５ｍｍ熱膨張で伸びる。

図２に示すように、整炎筒取付板５４が、整炎筒５１の外周面５１ａに対して接合部Ｂ２３の一箇所をＴｉｇ溶接で接合されていることによって、整炎筒５１が熱膨張しても、接合した一箇所が引っ張られたり、押圧されたりすることが無い。さらに、整炎筒５１の下側開口部５１ｃの開口端は、筒体下側補強部材５３に対して隙間ｓを介して配置されていることにより、隙間ｓによって熱膨張を吸収することができる。

このため、整炎筒５１と整炎筒取付板５４とは、熱膨張及び熱収縮で繰り返しても、接合箇所に離間方向（鉛直方向）に移動可能な状態になっているので、内部応力がかからない。このため、熱膨張及び熱収縮の応力の影響を受けず、互いに接合された溶接状態を維持して接合部Ｂ２３の耐久性を向上させることができる。つまり、整炎筒取付板５４と整炎筒５１とは、熱膨張及び熱収縮の影響を受けない構造になっている。

また、整炎筒５１が接合されていない取付板補強板部材５５は、下端部が筒体下側補強部材５３の外周部５３ａに接合されていることによって、整炎筒５１に固定されていなくても、整炎筒５１を保持することができる。

また、燃焼リング５は、整炎筒５１の外周面５１ａに設けた整炎筒取付板５４の係合部５４ｂと、取付板補強板部材５５の突出片５５ｃとの二部材で、二つのパイロットリング５６を係止して保持していることによって、パイロットリング５６を整炎筒５１から脱落すること無くしっかりと保持することができる。

また、整炎筒取付板５４の係合部５４ｂに係合された二つのパイロットリング５６は、その二つのパイロットリング５６間に取付板補強板部材５５の突出片５５ｃが介在されていることによって、突出片５５ｃが両者間の距離を一定に保って支持することができる。

また、図５に示すように、そのパイロットリング５６は、内周縁部５６ａが係合部５４ｂ及び突出片５５ｃによって支持され、外周縁部５６ｂが支持突起２１ｃによって支持されていることにより、内筒体２１と、整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５との間にフリー構造の状態に配置されている。このため、パイロットリング５６は、熱膨張によって変形したり、捻じれたりするのを解消して、ポット式燃焼器１の燃焼能力が低下するのを抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。

前記実施形態では、整炎筒５１の下側開口部５１ｃの開口端と、筒体下側補強部材５３との間に隙間ｓを形成した場合を説明したが、整炎筒５１の上側開口部５１ｂ側に隙間ｓを設けても構わない。この場合は、整炎筒５１の上側開口部５１ｂの開口端を、筒体上側補強部材５２に対して隙間ｓを介して配置すればよい。このようにすれば、整炎筒５１は、熱膨張の際に上方向に向けて膨張を吸収可能となる。

また、図４に示すように、整炎筒取付板５４及び取付板補強板部材５５は、整炎筒５１の外周面５１ａの三箇所から放射状に突設した場合を例に挙げて説明したが、外周面５１ａの四箇所以上の箇所から放射状に突設させてもよく、その数は特に限定されない。

１ ポット式燃焼器（ポット式バーナ）
２ ポット
２ａ 内壁面
３ 供給口
４ 点火ヒータ
５ 燃焼リング
２１ 内筒体
２１ｃ 支持突起
５１ 整炎筒
５１ａ 外周面
５１ｂ 上側開口部
５１ｃ 下側開口部
５２ 筒体上側補強部材
５２ｂ，５３ｂ 嵌合部
５３ 筒体下側補強部材
５３ａ 外周部
５４ 整炎筒取付板
５４ａ，５５ａ 外周部
５４ｂ 係合部
５５ 取付板補強板部材
５５ｂ 下端部
５５ｃ 突出片
５６ パイロットリング
５６ａ 内周縁部
ｓ 隙間

Claims (6)

1. 燃油が供給される供給口と、
   前記供給口から供給された前記燃油を点火する点火ヒータと、
   前記供給口及び前記点火ヒータが設けられたポットと、
   前記ポット内に配置されて前記燃油の燃焼ガスが通る燃焼リングと、を備えたポット式燃焼器であって、
   前記燃焼リングは、鉛直方向に向けて配置される中空円筒状の整炎筒と、
   前記整炎筒の外周面に接合されて当該整炎筒と前記ポットの内壁面との間に配置された整炎筒取付板と、
   前記整炎筒取付板の外周部に係止されるリング状のパイロットリングと、を備え、
   前記整炎筒取付板は、前記整炎筒の外周面に対して一箇所を接合していることを特徴とするポット式燃焼器。
2. 前記燃焼リングは、前記整炎筒取付板に接合される取付板補強板部材を備え、
   前記パイロットリングは、前記整炎筒取付板及び前記取付板補強板部材の外周部に係止されていることを特徴とする請求項１に記載のポット式燃焼器。
3. 前記整炎筒は、当該整炎筒の上側開口部に配置された筒体上側補強部材と、
   当該整炎筒の下側開口部に配置された筒体下側補強部材と、を備え、
   前記筒体下側補強部材及び前記筒体上側補強部材は、前記整炎筒の外周面に対向して配置される嵌合部を有し、
   前記筒体下側補強部材及び前記筒体上側補強部材の一方が、前記取付板補強板部材に接合されており、
   前記整炎筒の前記下側開口部の開口端、あるいは、前記上側開口部の開口端は、前記筒体下側補強部材、あるいは、前記筒体上側補強部材に対して隙間を介して配置されていることを特徴とする請求項２に記載のポット式燃焼器。
4. 前記整炎筒取付板及び前記取付板補強板部材は、前記整炎筒の外周面の複数箇所にそれぞれ配置され、
   前記複数の取付板補強板部材の下端部は、前記筒体下側補強部材の外周部にそれぞれ接合されていることを特徴とする請求項３に記載のポット式燃焼器。
5. 前記パイロットリングは、互いに鉛直方向に離間して配置された二つの部材から成り、
   前記整炎筒取付板は、前記二つのパイロットリングの内周縁部がそれぞれ係合される係合部を有し、
   前記取付板補強板部材は、前記二つのパイロットリング間に介在される突出片を有していることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のポット式燃焼器。
6. 前記パイロットリングは、内周縁部が、前記係合部及び前記突出片によって支持され、外周縁部が、前記ポットの内壁面に突設された支持突起によって支持されていることを特徴とする請求項５に記載のポット式燃焼器。

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