(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線径１００μｍ以下の金属細線からなる表面燃焼用多孔質マットに裏面側から燃焼用ガスを供給してその表面で燃焼させ、対向する対象物を加熱するためのバーナ装置であって、
前記マットの表面と前記対象物との間に熱気が外部に逃げることを防止するためのフードを設けたことを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記対象物の近傍に該対象物を加熱後の熱気を排出するための排気口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のバーナ装置。
【請求項３】
前記フードが、前記マットと前記対象物との距離を調節可能となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバーナ装置。
【請求項４】
前記フードの主要部が、外部に熱を伝えない断熱材からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバーナ装置。
【請求項５】
前記フードの主要部が、前記マットと同様な金属細線から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のバーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型の予熱、加熱など対象物を加熱するためのバーナ装置に関し、特に線径１００μｍ以下の金属細線からなる表面燃焼用多孔質マットに裏面側から燃焼用ガスを供給してその表面で燃焼させ、対向する対象物を加熱するためのバーナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より表面燃焼による熱輻射を利用したバーナ用マットとしてセラミック板に多数の小孔を形成したもの（シュバンクバーナ）、またはセラミック繊維で形成したものなどがある。これらのマットは強度が弱いことや燃焼用ガス上流側の温度が上昇し、ガス上流側に引火する逆火現象などの不具合があることから、この問題を解決するべく線径１００μｍ以下の金属細線で形成したマットが本願出願人から既に提案されている。
【０００３】
上記金属細線で形成したマットを用いたバーナ装置の構成を図４に示す。
【０００４】
このバーナ装置は、線径が２０μｍ〜１００μｍの耐高温酸化特性の優れた金属細線からなる不織布状のマット１１と、このマット１１の背面側に燃焼用ガスの拡散室１３を画定すると共に中間部に燃焼ガスと空気とを混合してなる燃焼用ガスの供給管１４が接続されたケーシング１２とを有し、マット１１はボルトなどの締結具をもってケーシング１２に取り付けられている。尚、燃焼用ガスの拡散室１３内には必要に応じて整流板が設けられる。
【０００５】
実際に、例えば金型などの対象物Ａを加熱するには、対象物Ａにマット１１の表面、即ち燃焼面を対向させて配置し、燃焼させれば良い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記バーナ装置は、炎が短いためにその燃焼面を加熱対象物に近づけないと短時間に昇温させることができない。そこで、上記バーナ装置のマットの燃焼面を対象物に近づけると短時間に昇温させることができるが、例えばシュバンクバーナ等のセラミックを用いたバーナ装置は、反射熱でマット裏面温度が上昇し、逆火の恐れがあることから、あまり現実的ではない。
【０００７】
これに対して、上記金属細線で形成したマットは基本的には対象物に近づけてもマット裏面側の温度は上がらず、マット裏面側から逆火することはないが、燃焼方向を下向きまたは横向きにすると、図４に示すように、その熱気でケーシング１２の側壁が加熱され、ケーシングの温度が上がることにより、マット裏面温度は上がらないのに、逆火し易くなる問題がある。
【０００８】
本発明は、上記したような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、簡単な構造をもって対象物を効率良く加熱可能であり、かつ逆火を確実に防止し得るバーナ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、本発明によれば、線径１００μｍ以下の金属細線からなる表面燃焼用多孔質マットに裏面側から燃焼用ガスを供給してその表面で燃焼させ、対向する対象物を加熱するためのバーナ装置であって、前記マットの表面と前記対象物との間に熱気が外部に逃げることを防止するためのフードを設けたことを特徴とするバーナ装置を提供することにより達成される。特に、前記対象物の近傍に該対象物を加熱後の熱気を排出するための排気口を設けると良い。
【００１０】
これにより、熱がマットの後方のケーシングに回り込むことがなく逆火を防止でき、また熱を効率良く対象物に供給できる。排気口を対象物の近傍に設ければ、熱がバーナ側に戻らず、一層マットの加熱を防止できると共に対象物の加熱効率が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明が適用された金属細線で形成したマットを用いたバーナ装置の構成を示す。このバーナ装置は、線径が２０μｍ〜１００μｍの耐高温酸化特性の優れた金属細線からなる不織布状のマット１と、このマット１の背面側に燃焼用ガスの拡散室３を画定すると共に中間部に燃焼ガスと空気とを混合してなる燃焼用ガスの供給管４が接続されたケーシング２とを有し、マット１はボルトなどの締結具をもってケーシング２に取り付けられている。マット１とケーシング２との間には適宜、シール材５が介設されて、混合ガスが漏れないように配慮されている。また、燃焼ガスの拡散室３内には必要に応じて整流板が設けられる。
【００１３】
一方、マット１と対象物Ａとの間及び対象物Ａ全体は、ケーシング２に設けられたフード６に覆われている。このフード６は、ケーシング２に固定された上側固定部分６ａと、該上側固定部分６ａに取り付けられた筒状の下側可動部分６ｂとから構成されている。下側可動部分６ｂは、該下側可動部分６ｂに設けられた長孔６ｃと、上側固定部分６ａの側壁部に螺合するねじ６ｄとにより、フード６が伸縮する方向に移動可能となっており、適宜な位置でねじ６ｄを締めることにより、フード６の長さ、即ちマット１と対象物Ａとの距離を調節し得るようになっている。これにより、対象物Ａの高さや燃焼条件が変わっても常に所望の加熱効果を得ることができ、マット１の反射熱による加熱も防止できる。
【００１４】
フード６の下側可動部分６ｂの遊端には、排気口６ｅが開設され、対象物Ａの近傍から熱気を外部に排出するようになっている。
【００１５】
実際に、例えば金型などの対象物Ａを加熱するには、対象物Ａをフード６により覆い、マット１の表面、即ち燃焼面を対象物Ａに対向させて配置し、フード６の長さ、即ちマット１と対象物Ａとの距離を調節した状態で燃焼させれば良い。すると、図１に矢印に示すように、マット１の表面で発生した熱が殆ど無駄なく対象物Ａに供給され、その後マット１側に戻ることなく対象物Ａに沿って流れ、排気口６ｅから排出されることとなる。
【００１６】
図２の実線に、本発明によるバーナ装置により対象物としての金型を加熱した場合の温度と時間との関係を示す（フードあり）。また、図２の破線には、従来のバーナ装置により加熱した場合の金型の温度と時間との関係を示す（フードなし）。このグラフにより明らかなように、本発明によるバーナ装置（フードあり）は従来のバーナ装置（フードなし）の約２倍の昇温速度となっている。図３には、このときのマット裏面の温度と時間との関係を示す。本発明によるバーナ装置（フードあり：実線）は従来のバーナ装置（フードなし：破線）よりもマット裏面の温度が低く、更にバーナを対象物に近づけることが可能なことがわかる。
【００１７】
ここで、本発明によるバーナ装置のフードに断熱材を用いれば、フード内部の一層の保温効果が得られると共に外面の高温化を防止でき、その取り扱いが容易になる。特に、断熱材として上記マット１と同様な金属細線からなるマットを用いれば、このマットは気孔率が高く、断熱性に優れており、更に薄くて強度が高いことから、上記効果が一層顕著になる。
【００１８】
尚、図示されていないが、図１に於いて、ケーシング２のマット１と相反する側の裏板２ａをマット１と同様なマットに置き換えて、両面燃焼させることも可能である。また、上記実施形態ではケーシングとフードとを別体として組み付けたが、一体成形、溶接等によりケーシングとフードとが一体をなしていても良い。
【００１９】
【発明の効果】
上記した説明により明らかなように、本発明によるバーナ装置によれば、金属細線からなる表面燃焼用多孔質マットと加熱対象物との間に熱気が外部に逃げることを防止するためのフードを設けることにより、熱効率良く対象物を早期に昇温させることができると共に熱がマット後部のケーシングに回り込むことがなくマット裏面側の昇温による逆火を確実に防止できる。また、フードがあるため、マットが保護され、損傷を受け難くなることから、その取り扱い性が向上するという利点もある。また、対象物の近傍に該対象物を加熱後の熱気を排出するための排気口を設けることで、熱の流れが安定すると共に一層効率的に対象物を加熱できる。また、フードの長さ、即ちマットと対象物との距離を調節可能とすることで、様々な対象物、燃焼条件に対応でき、常に所望の安定した対象物の加熱が可能となる。また、フードをマットと同様な金属細線等の断熱材にて構成することで、フード内部の保温効果が向上すると共に外面の昇温を防止でき、取り扱いが一層容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたバーナ装置の構成を示す断面図。
【図２】本発明によるバーナ装置と従来のバーナ装置との加熱対象物の温度上昇曲線の違いを示すグラフ。
【図３】本発明によるバーナ装置と従来のバーナ装置との燃焼マット裏面側の温度上昇曲線の違いを示すグラフ。
【図４】従来のバーナ装置の構成を示す図１と同様な断面図。
【符号の説明】
１  金属細線からなる多孔質マット
２  ケーシング
２ａ  裏板
３  燃焼用ガス拡散室
４  燃焼用ガス供給管
５  シール材
６  フード
６ａ  上側固定部分
６ｂ  下側可動部分
６ｃ  長孔
６ｄ  ねじ
６ｅ  排気口
１１  金属細線からなる多孔質マット
１２  ケーシング
１３  燃焼用ガス拡散室
１４  燃焼用ガス供給管
Ａ  対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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