JP3863821B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水暖房用熱源機や石油給湯機等に使用され、灯油やガス等を燃焼させる燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の燃焼装置において、灯油等の液体燃料を気化させて一次空気と混合する気化筒の周壁の外面に、多数の二次空気孔が形成された二次リングを嵌着し、一方、気化筒の周壁内面にはセラミックス製の燃焼盤が戴置される段部を設け、そして、この段部に戴置することによって気化筒の先端開口側に装着される燃焼盤は、一端部が二次リングにビス止めされて、他端部が燃焼盤の外表面に圧接される複数個(例えば、3個)の固定金具により、気化筒内に固定保持される構造になっていた(例えば特開2000-55315)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の燃焼装置では、固定金具の他端部をセラミックス製の燃焼盤に直接突き当てることで、燃焼盤を固定保持していたため、燃焼盤は固定金具と接する局部に強い力が加わることがあり、ヒートサイクルやヒートショックの影響を受けて、耐久性が低下する懸念があった。
【0004】
そこで、出願人は、燃焼盤に局部的な力が加わらないようにすべく、押え壁と環状壁とを有する固定リングを用意し、この固定リングを燃焼盤の外側表面に配置し、この固定リングを二次リングにビス止めした複数個の固定金具を用いて燃焼盤側へ押圧することにより、燃焼盤の外周部全周に亙り、略均等な押圧保持力が加わる構成とし、因って、燃焼盤にひび割れや欠落が生じ無いような燃焼盤の固定構造について、先に提案している(特願2001-196224)。
【0005】
しかしながら、上述した先行技術による燃焼装置においては、セラミックス製の燃焼盤のヒートサイクルやヒートショックに対する保護が強化できるものの、固定金具や固定リングに熱変形が生じる懸念を払拭できない課題があった。
【0006】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、セラミックス製の燃焼盤の耐久性を維持しつつ、この燃焼盤の固定構造部品としての固定金具の熱変形を防止すること、また、固定リングの耐熱強度を高めることができるようにすることを目的としている。
【0007】
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、少なくとも外周部に多数の小炎孔が設けられたセラミックス製の燃焼盤と、周壁内面に戴置部が設けられ、この戴置部に前記燃焼盤を戴置した筒状のバーナ本体と、燃焼盤の外表面に接する環状の押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を一体に有する断面略L字状に形成された固定リングと、この固定リングを介してバーナヘッドを戴置部に固定保持する複数の固定金具とを備えた燃焼装置において、前記固定リングはそれの押え壁に前記燃焼盤に設けられた小炎孔の一部を閉塞するように燃焼盤の中心部に向かって張り出した所定幅の張出部が複数箇所に形成されており、これら複数箇所の張出部に合わせて前記複数の固定金具を配置して成るとともに、この固定金具の長手方向の両側にはその縁部に沿って係止片を一体に折曲形成し、かつ、これら係止片を前記固定リングの環状壁の上縁に係止する構成としたことを特長とする
【0009】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の燃焼装置において、前記固定リングの環状壁の上縁には、前記固定金具の係止片が係止される所定幅の凹所を前記固定金具と同数形成したことを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の燃焼装置において、前記係止片の係止側縁部を前記固定リングの張出部方向へ傾斜させたことを特徴とする。
【0011】
請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の燃焼装置において、前記係止金具は、係止片よりも先の部分が前記固定リングの環状壁とバーナ本体の周壁内面との間に介挿されていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1乃至図8に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す燃焼装置の要部断面図、図2は図1のA-A断面図、図3は燃焼装置の要部拡大断面図、図4は固定リングの平面図、図5は固定リングの断面図、図6は固定金具の平面図、図7は固定金具の正面図、図8は固定金具の側面図である。
【0013】
図1〜図8において、燃焼装置1は、送風ファン及びモータ(共に図示せず)が設けられたファンケース2を有し、このファンケース2の風下側には有底円筒状のバーナケース3が連結され、このバーナケース3は、例えば熱交換器の燃焼筒(共に図示せず)に連通させてある。
【0014】
前記バーナケース3内には、有底円筒状に形成された耐熱アルミダイカスト製の気化筒(バーナ本体)4が設置され、この気化筒4は底面中央に一次空気口5が設けられ、気化筒4の周壁には気化用の電気ヒータHが埋設されているとともに、気化筒4の温度を検出するバーナサーミスタ(図示せず)が取り付けられている。
【0015】
前記気化筒4の内部空間には、回転霧化撹拌装置6がモータの回転軸7の回転によって送風ファンと同期的に回転駆動自在に設けられているとともに、円盤状に形成されたセラミックス製のバーナヘッド8(燃焼盤)が回転霧化撹拌装置6の前方に位置するように、気化筒4の内部に嵌着されている。
【0016】
前記バーナヘッド8は、図2に示すように、少なくともそれの外周部に多数の小炎孔9、9…が全周に亙って密集状態で環状配列してあり、気化筒4の周壁内部に形成された段部(戴置部)4A上に、シール材10および気化促進混合装置11のフランジ11Aを介して戴置されている。また、前記バーナヘッド8の前方には、点火プラグ12および炎検出器13が配設されている。
【0017】
また、気化筒4の周壁外面には二次リング14が嵌着されており、この二次リング14にはその全周に沿って3個の耐熱ステンレス製にて作られた固定金具15の一端部がほぼ等角度間隔(約120°間隔)でそれぞれビス16によって固定されている。前記二次リング14は、図2に示すように、その全周に沿って多数の二次空気孔14A、14Aが形成されており、それの先端部(図2では左端部)を前記バーナケース3にビス18Aによって固定することにより、前記気化筒4の先端部側を安定的に固定保持させている。
【0018】
17は前記バーナヘッド8前方の気化筒4内に嵌入させた耐熱ステンレス製で縦断面略L字状に形成された固定リングであり、この固定リング17は、図3〜図5に示すように、バーナヘッド8の外表面に当接する環状の押え壁17A及びこの押え壁17Aに直交する環状壁17Bを一体に有し、前記押え壁17Aには、前記バーナヘッド8の小炎孔9、9の一部を閉塞するように前記バーナヘッド8の中心部に向けて張り出した約12mm幅とした3箇所の張出部18が形成されており、これら3箇所の張出部18に合わせてそれぞれ前記固定金具15が配置されている。
【0019】
また、この固定リング17の環状壁17Bの上縁には、前記各張出部18に対応するように、前記固定金具15に設けられた係止片20、20が係止される所定幅の凹所21を固定金具15と同数(3箇所)形成している。
【0020】
前記各固定金具15は、図6〜図8に示すように、略く字状に形成された基板15Aを有しており、この基板15Aの長手方向の一端側には取り付け用の丸孔22が設けられており、一方、基板15Aにおける長手方向の他端側の先端にはバネ性を持たせるための屈曲片部24が連設されている。
【0021】
また、前記基板15Aの略中央の屈曲稜線近くにおける長手方向の他端側の両側には、この基体15Aの長手方向の両側に沿って前記固定リング17の環状壁17Bに係止させる係止片20、20を折曲形成してなり、この係止片20における下縁(係止側縁部)は、図3および図8に示すように、基板15A側が高くなるように傾斜させている。23がその傾斜部である。即ち、その傾斜部23は、固定リング17の張出部18の方向へ傾斜させたものである。尚、図1中の25は燃料供給管、26は気化筒4の冷却を防止するガイド板である。
【0022】
次に本発明の燃焼装置1の動作について説明する。まず、燃料供給管25からの液体燃料は、回転中の回転霧化撹拌装置6に供給された後、予め電気ヒータHによって加熱された気化筒4の周壁内面に向けて飛散し、気化筒4内で気化する。一方、ファンケース2内に供給された燃焼用空気の一部は、一次空気口5を介して気化筒4内に一次空気として供給される。そして、気化筒4内で気化燃料と一次空気とが混合して混合ガスが生じ、この混合ガスはバーナヘッド8の小炎孔9から噴出して点火プラグ12で着火され、バーナヘッド8の前方に火炎Fを形成して燃焼する。また、ファンケース2内に供給された燃焼用空気の残部は、空気流通孔(図示せず)を介して気化筒4の外側の蓄気室Xに送り込まれ、二次リング14の各二次空気孔14Aから二次空気として噴出して火炎の外周に供給され、適正な燃焼が行われることになる。
【0023】
この際、バーナヘッド8の外周縁近くに設けられた小炎孔9の一部は、所定幅にわたって張り出した固定リング17の張出部18により閉塞されているため、その閉塞された部分の小炎孔9には火炎が形成されず、固定金具15が配置された箇所の温度上昇が他の部位に比べて低く抑えられる。
【0024】
本実施形態によれば、バーナヘッド8の外表面に接する環状の押え壁17A及びこの押え壁17Aに直交する環状壁17Bを有する縦断面略L字状の固定リング17と、この固定リング17を介してバーナヘッド8を気化筒4の段部4Aに固定保持する複数の固定金具15を備えた構成であるから、バーナヘッド8にはそれの全周にわたって略均等な圧力が加わるため、セラミックス製のバーナヘッド8に、ひび割れや欠落が生じるのを未然に防止可能である。
【0025】
また、固定リング17は、それの押え壁17Aにバーナヘッド8の外周部に多数設けられた小炎孔9の一部を閉塞するようにバーナヘッド8の中心部に向けて張り出した約12mm幅の張出部18が3箇所に形成され、しかも、各張出部18に合わせて各固定金具15が配置されている構成であるから、張出部18によって閉塞された部分の小炎孔9には火炎が形成されず、そのため、各固定金具15が配置された箇所の温度上昇が他の所に比べて低く抑えられ、各固定金具15の係止片20、20を主とする熱変形が防止され、バーナヘッド8の固定構造の耐久性が向上する。
【0026】
また、固定金具15の係止片20は、基体15Aの長手方向の両側に沿って基体15Aと一体に折曲形成してなるものであるから、係止片20にはそれの端面方向に力が加わるため、係止片20自体の強度を強化できる。
【0027】
また、前記固定リング17の環状壁17Bの上縁には、前記固定金具15に設けられた係止片20が係止される所定幅の凹所21を固定金具15の数と同じ3箇所形成したので、固定リング17における環状壁17Bの高さ寸法を高くでき、その分、気化筒4の周壁先端部分の炙りしろを少なくできて、気化筒4の過熱による変形を抑制できる。
【0028】
また、各固定金具15に設けられた係止片20、20の下縁、即ち、係止側縁部を、固定リング17の張出部18の方向へ向けて傾斜させて傾斜部23としたから、係止片20と固定リング17における環状壁17Bとの係止状態の脱落が確実に防止される。
【0029】
尚、上述の一実施形態では、液体燃料を気化して燃焼させる燃焼装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガス燃料を燃焼させる燃焼装置であっても良い。
【0030】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明では、固定金具による保持力が固定リングを介して燃焼盤の周縁部の全周に略均等に加わるため、セラミックス製燃焼盤の耐熱耐久性を良好に維持しつつ、各固定金具が配置された部位の温度上昇を他の部位に比べて低く抑え、各固定金具の熱変形を防止できると共に、各固定金具における係止片の強度を強化できる。
【0031】
【0032】
請求項2に記載の本発明では、請求項1に記載の効果に加えて、固定リングにおける環状壁の高さ寸法を高くでき、その分、気化筒の周壁先端部分の炙りしろを少なくすることが可能となり、気化筒の過熱による変形を抑制できる。
【0033】
請求項3に記載の本発明では、請求項1に記載の効果に加えて、固定金具の係止片と固定リングの環状壁との係止状態の脱落を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す燃焼装置の要部断面図である。
【図2】 同じく図1のA-A断面図である。
【図3】 同じく燃焼装置の要部拡大断面図である。
【図4】 同じく固定リングの平面図である。
【図5】 同じく固定リングの断面図である。
【図6】 同じく固定金具の平面図である。
【図7】 同じく固定金具の正面図である。
【図8】 同じく固定金具の側面図である。
【符号の説明】
1 燃焼装置
3 バーナケース
4 気化筒(バーナ本体)
4A 段部(戴置部)
8 バーナヘッド(燃焼盤)
9 小炎孔
10 シール材
14 二次リング
14A 二次空気孔
15 固定金具
15A 固定金具の基体
16 ビス
17 固定リング
17A 押え壁
17B 環状壁
18 張出部
20 係止片
21 凹所
24 屈曲片部
23 傾斜部
F 火炎
Claims (4)
- 少なくとも外周部に多数の小炎孔が設けられたセラミックス製の燃焼盤と、周壁内面に戴置部が設けられ、この戴置部に前記燃焼盤を戴置した筒状のバーナ本体と、燃焼盤の外表面に接する環状の押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を一体に有する断面略L字状に形成された固定リングと、この固定リングを介してバーナヘッドを戴置部に固定保持する複数の固定金具とを備えた燃焼装置において、
前記固定リングはそれの押え壁に前記燃焼盤に設けられた小炎孔の一部を閉塞するように燃焼盤の中心部に向かって張り出した所定幅の張出部が複数箇所に形成されており、これら複数箇所の張出部に合わせて前記複数の固定金具を配置して成るとともに、この固定金具の長手方向の両側にはその縁部に沿って係止片を一体に折曲形成し、かつ、これら係止片を前記固定リングの環状壁の上縁に係止する構成としたことを特長とする燃焼装置。 - 前記固定リングの環状壁の上縁には、前記固定金具の係止片が係止される所定幅の凹所を前記固定金具と同数形成したことを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
- 前記係止片は、それの係止側縁部を前記固定リングの張出部方向へ傾斜させたことを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
- 前記固定金具は、係止片よりも先の部分が前記固定リングの環状壁とバーナ本体の周壁内面との間に介挿されていることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
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