JP4034749B2 - Cylindrical burner - Google Patents
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Description
本発明は、多数の炎孔を有する複数の短冊状のセラミックプレートを筒状に組み合わせて構成される燃焼筒を備える筒状バーナに関する。 The present invention relates to a cylindrical burner including a combustion cylinder configured by combining a plurality of strip-shaped ceramic plates having a large number of flame holes into a cylindrical shape.
従来、この種の筒状バーナでは、周方向に複数の窓枠を有するフレームを用い、各窓枠に外方から各セラミックプレートを嵌め込み、各セラミックプレートの周縁部外面に当接する保護枠をフレームにねじ止めして、各セラミックプレートをフレームに固定することにより燃焼筒を組立てるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of cylindrical burner, a frame having a plurality of window frames in the circumferential direction is used, each ceramic plate is fitted into each window frame from the outside, and a protective frame that contacts the outer peripheral surface of each ceramic plate is framed. The combustion cylinder is assembled by fixing each ceramic plate to the frame by screwing (see, for example, Patent Document 1).
このものでは、複数の窓枠を有する複雑な構造のフレームと各セラミックプレートの保護枠とが必要で、部品点数が増し、更に、組立てにも手間がかかり、コストが高くなる不具合があった。 This requires a complicated structure frame having a plurality of window frames and a protective frame for each ceramic plate, which increases the number of parts, and takes time and labor to assemble, resulting in high costs.
そこで、本願出願人は、先に、特願2003−116374号により、多数の炎孔を有する複数の短冊状のセラミックプレートを筒状に組み合わせて構成される燃焼筒と、燃焼筒の内側を軸方向にのびる連結部材と、連結部材の両端に固定される一対の押え板とを備え、各押え板を燃焼筒の各端面に該各端面に重なる各パッキンを介して当接させて、両押え板により燃焼筒を軸方向両側から挟持するようにした筒状バーナを提案している。これによれば、複雑な構造のフレームや保護枠が不要になり、組立ても容易になって、コストダウンを図れる。 Therefore, the applicant of the present application previously disclosed, in Japanese Patent Application No. 2003-116374, a combustion cylinder configured by combining a plurality of strip-shaped ceramic plates having a plurality of flame holes into a cylindrical shape, and an inner side of the combustion cylinder as an axis. A connecting member extending in the direction, and a pair of presser plates fixed to both ends of the connecting member. Each presser plate is brought into contact with each end face of the combustion cylinder via each packing overlapping each end face. A cylindrical burner has been proposed in which a combustion cylinder is sandwiched by plates from both sides in the axial direction. This eliminates the need for a frame having a complicated structure or a protective frame, facilitates assembly, and reduces costs.
ところで、筒状バーナではないが、セラミックプレートから成る平板上の燃焼板を備えるバーナにおいて、燃焼板に導電性を付与してフレームロッドによる火炎検知を可能にするため、セラミックプレートの外表面に導電性被膜を形成し、この導電性被膜に接続されるアース端子を設けて、セラミックプレートの外表面に対向させて設けるフレームロッドと導電性被膜との間に電圧を印加するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。筒状バーナにおいても、燃焼筒を構成する複数のセラミックプレートの内の少なくとも1個の所定のセラミックプレートの外周面に導電性被膜を形成し、導電性被膜に接続されるアース端子を設けて、所定のセラミックプレートの外周面に対向させて設けるフレームロッドと導電性被膜との間に電圧を印加し、フレームロッドによる火炎検知を行うことが望まれる。 By the way, in a burner that is not a cylindrical burner but is provided with a combustion plate on a flat plate made of a ceramic plate, the outer surface of the ceramic plate is electrically conductive in order to impart conductivity to the combustion plate and enable flame detection by a frame rod. It is known that a conductive film is formed, a ground terminal connected to the conductive film is provided, and a voltage is applied between the frame rod provided facing the outer surface of the ceramic plate and the conductive film. (For example, see Patent Document 2). Also in the cylindrical burner, a conductive film is formed on the outer peripheral surface of at least one predetermined ceramic plate among a plurality of ceramic plates constituting the combustion cylinder, and an earth terminal connected to the conductive film is provided, It is desired to detect a flame with a frame rod by applying a voltage between a frame rod provided opposite to the outer peripheral surface of a predetermined ceramic plate and a conductive coating.
この場合、セラミックプレートの外周面の導電性被膜にアース端子を直接接触させることが考えられるが、燃焼筒の外周面を円筒面とするためにセラミックプレートの外周面を円弧状の曲面に形成すると、外周面の導電性被膜とアース端子との接触が安定しにくくなる。導電性被膜とアース端子との接触の安定性を確保するため、アース端子をばね材で形成することも考えられるが、バーナの燃焼による高温下でばね材の弾性は短時間で失われ、導電性被膜とアース端子との接続不良を生じ易くなる。
本発明は、以上の点に鑑み、上記先願の筒状バーナを改良し、セラミックプレートの外周面の導電性被膜とアース端子とを確実に接続して、フレームロッドによる火炎検知の確実性を担保し得るようにした筒状バーナを提供することをその課題としている。 In view of the above points, the present invention improves the above-mentioned cylindrical burner of the above-mentioned application, reliably connects the conductive coating on the outer peripheral surface of the ceramic plate and the ground terminal, and ensures the reliability of flame detection by the frame rod. The problem is to provide a cylindrical burner that can be secured.
上記課題を解決するために、本発明では、多数の炎孔を有する複数の短冊状のセラミックプレートを筒状に組み合わせて構成される燃焼筒と、燃焼筒の内側を軸方向にのびる連結部材と、連結部材の両端に固定される一対の押え板とを備え、各押え板を燃焼筒の各端面に該各端面に重なる各パッキンを介して当接させて、両押え板により燃焼筒を軸方向両側から挟持するようにした筒状バーナであって、前記複数のセラミックプレートの内の少なくとも1個の所定のセラミックプレートの外周面に導電性被膜を形成し、導電性被膜に接続されるアース端子を設けて、所定のセラミックプレートの外周面に対向させて設けるフレームロッドと導電性被膜との間に電圧を印加するようにしたものにおいて、所定のセラミックプレートの一方の端面に、外周面の導電性被膜に連続する導電性被膜を形成し、該一方の端面に対応する一方の押え板に、パッキンに形成した透孔を通して所定のセラミックプレートの一方の端面の導電性被膜に当接するようにアース端子を設けている。 In order to solve the above problems, in the present invention, a combustion cylinder configured by combining a plurality of strip-shaped ceramic plates having a large number of flame holes into a cylindrical shape, and a connecting member extending in the axial direction on the inner side of the combustion cylinder; A pair of presser plates fixed to both ends of the connecting member, each presser plate being brought into contact with each end face of the combustion cylinder via each packing overlapping each end face, and the combustion cylinder is pivoted by both presser plates. A cylindrical burner sandwiched from both sides in the direction, wherein a conductive film is formed on an outer peripheral surface of at least one predetermined ceramic plate among the plurality of ceramic plates, and is connected to the conductive film One end face of a predetermined ceramic plate in which a terminal is provided and a voltage is applied between a frame rod provided opposite to the outer peripheral surface of the predetermined ceramic plate and the conductive coating. The conductive film is formed continuously with the conductive film on the outer peripheral surface, and the conductive film on one end surface of the predetermined ceramic plate is formed on one presser plate corresponding to the one end surface through the through-hole formed in the packing. A ground terminal is provided so as to come into contact.
上記の構成によれば、燃焼筒が両押え板により軸方向両側から押され、この押圧力により、一方の押え板に設けたアース端子は、これをばね材で形成しなくても、所定のセラミックプレートの一方の端面の導電性被膜に押し付けられてこれに確実に接触する。従って、アース端子は所定のセラミックプレートの一方の端面の導電性被膜を介して外周面の導電性被膜に確実に接続され、フレームロッドによる火炎検知の確実性が担保される。 According to the above configuration, the combustion cylinder is pushed from both sides in the axial direction by the both holding plates, and the earthing terminal provided on one holding plate by this pressing force is not formed by the spring material. It is pressed against the conductive coating on one end face of the ceramic plate and reliably contacts it. Therefore, the ground terminal is reliably connected to the conductive coating on the outer peripheral surface via the conductive coating on one end surface of the predetermined ceramic plate, and the reliability of flame detection by the frame rod is ensured.
ところで、バーナの組立に際しては、複数のセラミックプレートを筒状に組み合わせて燃焼筒を仮組立した後、燃焼筒の仮組立体を結束してセラミックプレートがばらけないようにし、この状態で燃焼筒の両端に押え板を装着する。また、燃焼筒の仮組立に際しては、燃焼筒の外径に合致する径の凹部を有する治具を用い、複数のセラミックプレートの端部を治具の凹部に周方向に並べて差し込むことにより、複数のセラミックプレートを筒状に組み合わせる。そして、セラミックプレートの端部を治具の凹部に差し込む際、セラミックプレートの外周面と端面とのコーナ部が凹部の内壁面に当たって擦られることがある。ここで、所定のセラミックプレートの一方の端面と外周面とのコーナ部が角付けされていると、コーナ部が擦られたときに、外周面の導電性被膜と端面の導電性被膜とを連続させるコーナ部の導電性被膜が剥離し易く、外周面の導電性被膜と端面の導電性被膜との接続不良、即ち、外周面の導電性被膜とアース端子との接続不良を生じ易くなる。 By the way, when assembling the burner, a plurality of ceramic plates are combined into a cylindrical shape to temporarily assemble the combustion cylinder, and then the temporary assembly of the combustion cylinder is bound to prevent the ceramic plate from separating. Attach presser plates to both ends of the. Further, when temporarily assembling the combustion cylinder, a jig having a recess having a diameter matching the outer diameter of the combustion cylinder is used, and the end portions of the plurality of ceramic plates are inserted in the recess in the jig in a circumferential direction. Combine the ceramic plates into a cylindrical shape. And when inserting the edge part of a ceramic plate into the recessed part of a jig | tool, the corner part of the outer peripheral surface of a ceramic plate and an end surface may abut against the inner wall surface of a recessed part, and may be rubbed. Here, if the corner portion between one end surface and the outer peripheral surface of a predetermined ceramic plate is rounded, the conductive film on the outer peripheral surface and the conductive film on the end surface are continuously connected when the corner portion is rubbed. The conductive film on the corner portion to be peeled easily peels off, and a poor connection between the conductive film on the outer peripheral surface and the conductive film on the end surface, that is, a poor connection between the conductive film on the outer peripheral surface and the ground terminal tends to occur.
かかる不具合を解消するため、所定のセラミックプレートの一方の端面と外周面とのコーナ部を面取りしておくことが望ましい。即ち、これによれば、コーナ部における導電性被膜とセラミックプレートとの結合面積を広く確保でき、そのため、コーナ部の導電性被膜が剥離しにくくなり、外周面の導電性被膜とアース端子との接続不良が有効に防止される。 In order to eliminate such a problem, it is desirable to chamfer the corner portion between one end surface and the outer peripheral surface of a predetermined ceramic plate. That is, according to this, it is possible to secure a wide bonding area between the conductive coating and the ceramic plate in the corner portion, and therefore, the conductive coating on the corner portion is difficult to peel off, and the conductive coating on the outer peripheral surface and the ground terminal are not separated. Connection failure is effectively prevented.
また、上記不具合を防止するために、所定のセラミックプレートの一方の端面と外周面とのコーナ部の一部に窪み部を形成し、少なくともこの窪み部において外周面の導電性被膜と一方の端面の導電性被膜とを連続させるようにしても良い。これによれば、治具の凹部の内壁面に所定のセラミックプレートの上記コーナ部が当接しても、窪み部は凹部内壁面に当接せず、窪み部が擦られてこの部分の導電性被膜が剥離するようなことはない。従って、外周面の導電性被膜とアース端子との接続不良が確実に防止される。 Further, in order to prevent the above problems, a recess is formed in a part of a corner portion between one end surface and the outer peripheral surface of a predetermined ceramic plate, and at least the conductive film on the outer peripheral surface and the one end surface in this recess portion. The conductive film may be made continuous. According to this, even if the corner portion of the predetermined ceramic plate contacts the inner wall surface of the concave portion of the jig, the hollow portion does not contact the inner wall surface of the concave portion, and the concave portion is rubbed and the conductivity of this portion is reduced. The coating does not peel off. Accordingly, connection failure between the conductive coating on the outer peripheral surface and the ground terminal is reliably prevented.
図1は筒状バーナを示している。このバーナは、円筒状の燃焼筒1と、燃焼筒1の内側を軸方向にのびる連結部材2(図2、図3参照)と、連結部材2の両端に、燃焼筒1を軸方向両側から挟持するようにして固定される一対の押え板3,4とを備える。一端側の押え板3は、これにスポット溶接等で固定された取付板部5を備え、筒状バーナは給湯用熱源機や暖房機等の機器の器体内に取付板部5において取付けられる。各押え板3,4は、図3に示す如く、燃焼筒1の各端面に該各端面に重なる各パッキン6を介して当接する。また、各押え板3,4の外周には、軸方向内方に屈曲する筒状のフランジ部3a,4aが曲成されており、パッキン6が径方向にずれないようにしている。尚、フランジ部3a,4aは、燃焼筒1に対する各押え板3,4の装着作業が容易になるように、軸方向内方に向って拡径している。
FIG. 1 shows a cylindrical burner. This burner includes a
燃焼筒1は、図2に示す如く、多数の炎孔7aを有する短冊状のセラミックプレート7の複数枚(例えば、6枚)を筒状に組み合わせて構成される。尚、セラミックプレート7の端部寄りの部分には炎孔7aは形成されていないが、セラミックプレート7の焼成時の収縮率の均一化等の製造上の理由により、セラミックプレート7の端部寄りの部分に盲孔状のダミー炎孔7bを形成している。
As shown in FIG. 2, the
図3(a)を参照して、取付板部5の中央部にはガス流入口5aが開設されている。また、連結部材2は角筒状であって、一端部が取付板部5のガス流入口5aの周縁部内面にスポット溶接等で固定される。従って、一端側の押え板3は、連結部材2の一端部に取付板部5において固定されることになる。連結部材2の周面には多数の透孔2aが形成されており、ガス流入口5aから流入する燃料ガスと一次空気との混合ガスがこれら透孔2aを介して燃焼筒1内に供給され、各セラミックプレート6の炎孔6aから噴出して燃焼する。ここで、連結部材2は、燃焼筒1内に混合ガスを均一に分布させるための分布管として機能する。
Referring to FIG. 3 (a), a gas inlet 5a is opened at the center of the mounting plate 5. The connecting member 2 has a rectangular tube shape, and one end thereof is fixed to the inner surface of the peripheral edge of the gas inlet 5a of the mounting plate 5 by spot welding or the like. Accordingly, the
連結部材2の他端部にはキャップ2bが固着されており、このキャップ2bには、環状に形成した他端側の押え板4の内周に嵌挿される凸部2cが形成されている。バーナの組立てに際しては、先ず、複数のセラミックプレート7を筒状に組み合わせて燃焼筒1を仮組立する。燃焼筒1の仮組立に際しては、図示しないが燃焼筒1の外径に合致する径の凹部を有する治具を用い、複数のセラミックプレート7の端部を治具の凹部に周方向に並べて差し込むことにより、複数のセラミックプレート7を筒状に組み合わせる。次に、仮組立された燃焼筒1をバンド等の適宜の結束具により結束してセラミックプレート7がばらけないようにし、この状態で燃焼筒1に連結部材2を挿入して、燃焼筒1の一端面に、一端側の押え板3をパッキン6を介して当接させ、次に、燃焼筒1の他端面に、他端側の押え板4をパッキン6を介して当接させる。この際、押え板4の内周に凸部2cが嵌挿される。そして、最後に凸部2cを軸方向内方に押し潰す。これによれば、押え板4が軸方向内方に押圧された状態で連結部材2にかしめ固定されることになり、両押え板3,4間に燃焼筒1がしっかりと挟持される。
A
燃焼筒1の外方には、所定のセラミックプレート7、即ち、図3の♯1のセラミックプレート7の外周面に対向するフレームロッド8が配置されている。♯1のセラミックプレート7の外周面には、図3(b)に示す如く、導電性被膜71が形成されている。そして、導電性被膜71をアース端子9を介して接地し、一極を接地した直流電源10の他極を電流検出器11を介してフレームロッド8に接続して、フレームロッド8と導電性被膜71との間に電圧を印加している。♯1のセラミックプレート7の外周面に炎孔7aからの噴出ガスによる火炎が形成され、この火炎がフレームロッド8に触れると、フレームロッド8と導電性被膜71との間に火炎を介して電流(火炎電流)が流れ、この火炎電流が電流検出器11で検出されて、バーナの火炎検知が行われる。尚、導電性被膜71は、例えば、ペロブスカイト型金属酸化物等の導電性セラミックをセラミックプレート7に焼付け塗装することで形成される。
A
ここで、♯1のセラミックプレート7の外周面の導電性被膜71にアース端子9を直接接触させると、セラミックプレート7の外周面が円弧状の曲面であるため、導電性被膜71とアース端子9との接触が安定しにくくなる。また、バーナの燃焼によりセラミックプレート7の外周面は高温になるため、接触の安定化のためにアース端子9をばね材で形成することは、耐熱性の点で困難である。そこで、本実施形態では、♯1のセラミックプレート7の一端側の端面に、外周面の導電性被膜71に連続する導電性被膜72を形成し、この導電性被膜72に一端側の押え板3に設けたアース端子9を接触させるようにしている。アース端子9は、押え板3の取付板部5にスポット溶接等で固定した台形に屈曲する金属片で構成されている。そして、パッキン6にアース端子9に対応する透孔6aを形成して、アース端子9が透孔6aを通して♯1のセラミックプレート7の端面の導電性被膜72に当接するようにしている。尚、アース端子9は取付板部5を介して接地される。
Here, when the
ここで、セラミックプレート7の端面は平坦面であり、また、燃焼筒1は、上記の如く両押え板3,4により軸方向両側から押されて両押え板3,4間に挟持されるため、一端側の押え板3に設けたアース端子9は、これをばね材で形成しなくても、♯1のセラミックプレート7の一方の端面の導電性被膜72に押し付けられてこれに確実に接触する。従って、アース端子9は♯1のセラミックプレート7の一方の端面の導電性被膜72を介して外周面の導電性被膜71に確実に接続され、フレームロッド8による火炎検知の確実性が担保される。
Here, the end surface of the
尚、♯1のセラミックプレート7の一方の端面のみに導電性被膜72を形成すると、該一方の端面側に押え板3が装着されるように、押え板3の装着工程で燃焼筒1の方向性を管理する必要性を生じ、面倒になる。従って、方向性の管理を不要にするため、♯1のセラミックプレート7の他方の端面にも外周面の導電性被膜71に連続する導電性被膜を形成しておくことが望ましい。また、♯1のセラミックプレート7の両端面に導電性被膜72を形成する場合、両押え板3,4にアース端子9を設けても良い。また、本実施形態では、押え板3の取付板部5に別体のアース端子9を固定しているが、取付板部5にアース端子9を一体成形することも可能である。
Note that if the
ところで、燃焼筒1の仮組立工程において、セラミックプレート7の端部を治具の凹部に差し込む際、セラミックプレート7の外周面と端面とのコーナ部が凹部の内壁面に当たって擦られることがある。また、押え板3の装着時に、押え板3のフランジ部3aでセラミックプレート7の外周面と端面とのコーナ部が擦られることもある。ここで、♯1のセラミックプレート7の一方の端面と外周面とのコーナ部が角付けされていると、コーナ部が擦られたときに、外周面の導電性被膜71と端面の導電性被膜72とを連続させるコーナ部の導電性被膜が剥離し易く、外周面の導電性被膜71と端面の導電性被膜72との接続不良、即ち、外周面の導電性被膜71とアース端子9との接続不良を生じ易くなる。
By the way, in the temporary assembly process of the
そこで、本実施形態では、図3(b)に明示す如く、♯1のセラミックプレート7の端面と外周面とのコーナ部を面取りし、丸みを付けたアール形状の面取り部7cを形成している。このようにすると、コーナ部の導電性被膜73のセラミックプレート7に対する結合面積が面取り部7cによって広く確保され、コーナ部の導電性被膜73が剥離しにくくなり、外周面の導電性被膜71とアース端子9との接続不良が有効に防止される。尚、♯1のセラミックプレート7のみを他のセラミックプレート7とは異なる専用の型で成形するのはコスト的に不利であるため、全てのセラミックプレート7を同一形状の型を用いて成形しており、その関係で、♯1のセラミックプレート7以外のセラミックプレート7のコーナ部にも面取り部7cが形成されている。また、面取り部7cは斜面状に形成しても良いが、本実施形態のようにアール形状に形成すれば、治具の凹部内壁面や押え板3のフランジ部3aに面取り部7cが当接したときの滑りが良くなり、コーナ部の導電性被膜73の剥離が一層効果的に防止される。
Therefore, in the present embodiment, as clearly shown in FIG. 3B, the corner portion between the end surface and the outer peripheral surface of the # 1
また、コーナ部の導電性被膜の剥離による、外周面の導電性被膜71とアース端子9との接続不良を防止するには、図4に示す如く、♯1のセラミックプレート7の端面と外周面とのコーナ部の一部に窪み部7dを形成し、少なくともこの窪み部7dにおいて外周面の導電性被膜71と端面の導電性被膜72とを連続させるようにしても良い。これによれば、治具の凹部内壁面や押え板3のフランジ部3aに♯1のセラミックプレート7のコーナ部が当接しても、窪み部7dは治具の凹部内壁面や押え板3のフランジ部3aに当接せず、外周面の導電性被膜71と端面の導電性被膜72とを連続させる窪み部7dの導電性被膜74が剥離するようなことはない。従って、外周面の導電性被膜71とアース端子9との接続不良が確実に防止される。
Further, in order to prevent poor connection between the
尚、図4に示すものにおいて、外周面の導電性被膜71と端面の導電性被膜72とを窪み部7d以外の部分でも連続させるようにしても良いことは勿論である。また、図4に示すものでは、♯1のセラミックプレート7のコーナ部の中央部に窪み部7dを形成しているが、窪み部7dはコーナ部の何れの部分に形成しても良い。尚、図4では、図面の簡略化のため炎孔7aを省略している。
In FIG. 4, it is needless to say that the
1…燃焼筒、2…連結部材、3,4…押え板、6…パッキン、7…セラミックプレート、7a…炎孔、7c…面取り部、7d…窪み部、71,72,73,74…導電性被膜、8…フレームロッド、9…アース端子。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数のセラミックプレートの内の少なくとも1個の所定のセラミックプレートの外周面に導電性被膜を形成し、導電性被膜に接続されるアース端子を設けて、所定のセラミックプレートの外周面に対向させて設けるフレームロッドと導電性被膜との間に電圧を印加するようにしたものにおいて、
所定のセラミックプレートの一方の端面に、外周面の導電性被膜に連続する導電性被膜を形成し、該一方の端面に対応する一方の押え板に、パッキンに形成した透孔を通して所定のセラミックプレートの一方の端面の導電性被膜に当接するようにアース端子を設けることを特徴とする筒状バーナ。 A combustion cylinder configured by combining a plurality of strip-shaped ceramic plates having a large number of flame holes in a cylindrical shape, a connecting member extending in the axial direction inside the combustion cylinder, and a pair of pressers fixed to both ends of the connecting member A plate-shaped burner, in which each holding plate is brought into contact with each end face of the combustion cylinder via each packing overlapping each end face, and the combustion cylinder is sandwiched from both sides in the axial direction by both holding plates. There,
A conductive coating is formed on the outer peripheral surface of at least one predetermined ceramic plate of the plurality of ceramic plates, and an earth terminal connected to the conductive coating is provided so as to face the outer peripheral surface of the predetermined ceramic plate. In such a way that a voltage is applied between the frame rod provided and the conductive coating,
A conductive film that is continuous with the conductive film on the outer peripheral surface is formed on one end face of the predetermined ceramic plate, and the predetermined ceramic plate is inserted into one presser plate corresponding to the one end face through a through hole formed in the packing. A cylindrical burner, characterized in that a ground terminal is provided so as to abut on the conductive coating on one end face.
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