(57)【要約】【課題】  保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、複数の板状部材２４，２５を積層して形成された積層保炎体と、前記積層保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材２２と、前記積層保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材２３と、前記下方支持部材２２と前記上方支持部材２３との間に設けられた遮蔽部材３０とを備え、前記積層保炎体の外表面側に設けられた前記遮蔽部材３０の一部が、前記積層保炎体における前記板状部材２４，２５の積層方向にて、前記下方支持部材２２および前記上方支持部材２３の少なくとも一方に対して非接触状態であることを特徴としている。【選択図】  図５
2008075941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保炎体と、前記保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、前記保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、前記保炎体の外表面を分割すべく前記下方支持部材と前記上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、
前記保炎体の外表面側に設けられた前記遮蔽部材の一部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態である
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
複数の板状部材を積層して形成された積層保炎体と、前記積層保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、前記積層保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、前記下方支持部材と前記上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、
前記積層保炎体の外表面側に設けられた前記遮蔽部材の一部が、前記積層保炎体における前記板状部材の積層方向にて、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態である
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
前記積層保炎体が、複数の単位保炎体を用いて構成されており、
隣接する前記単位保炎体の間に、前記遮蔽部材が設けられている
請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材の長手方向端部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態である
請求項１から３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
環状に配列された水管群を有する缶体と、前記水管群の中央部に配設された燃焼装置とを備えたボイラであって、
前記燃焼装置が、請求項１から４のいずれか１項に記載の燃焼装置である
ことを特徴とするボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置、およびこの燃焼装置を用いて構成されたボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、環状に配列された水管群を有する缶体を備えたボイラはよく知られており、このようなボイラにおいては、一般的に、その水管群の中央部にバーナ（燃焼装置）が配設されている。つまり、このような構成のボイラにおいては、環状に配列された水管群の中央部が、燃焼装置から供給された燃料を燃焼させるための燃焼室として機能する。
【０００３】
従来技術にかかる燃焼装置およびこの燃焼装置を用いたボイラとしては、特許文献１に記載の技術が知られている。この特許文献１に記載された燃焼装置は、複数の波板（波打たせたリング状部材）等を積層して構成されており、このように構成された燃焼装置を、水管群の中央部（燃焼室内）に配設して、ボイラが構成されている。
【０００４】
より具体的には、特許文献１に記載された燃焼装置は、複数の波板（波打たせたリング状部材）と平板（スペーサ部材）とを積層し、これらの積層した板状部材（波板および平板）を複数のボルト（締付手段）にて締め付けて構成されている。そして、この特許文献１に記載された燃焼装置においては、燃焼装置の火炎噴出部を周方向に分割して保炎性を高めるべく、積層した板状部材の側面縦方向に、遮蔽部材が設けられている。
【０００５】
このように構成された燃焼装置においては、積層された板状部材間に噴出孔が形成され、この噴出孔から予混合気が噴出される。この噴出孔から噴出された予混合気に着火すると、燃焼装置の噴出孔近傍にて火炎が形成・保持され、この火炎によって水管群が加熱される。この特許文献１に記載されたボイラにおいては、この火炎によって水管群が加熱されることによって、温水あるいは蒸気が生成される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来技術（特許文献１参照）においては、複数の板状部材を積層して構成された燃焼装置の側面に遮蔽部材が設けられ、この遮蔽部材によって適宜火炎を分割して、燃焼装置の保炎性を高めている。しかしながら、このような構成においては、火炎によって遮蔽部材が加熱され、この加熱による熱応力によって遮蔽部材が変形する場合がある。つまり、従来技術によれば、遮蔽部材の変形によって、板状部材間に隙間等が生じるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を提供することを課題とする。また、本発明は、この燃焼装置を用いて構成されたボイラを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる燃焼装置は、上記課題を解決するためになされたもので、保炎体と、前記保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、前記保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、前記保炎体の外表面を分割すべく前記下方支持部材と前記上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、前記保炎体の外表面側に設けられた前記遮蔽部材の一部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、前記遮蔽部材によって前記保炎体が適切に分割されているため、前記保炎体の保炎性を向上させることができる。また、前記遮蔽部材の一部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であるため、火炎によって前記遮蔽部材が加熱されても、下方支持部材等に拘束されない（非接触状態にある）前記遮蔽部材の一部が、熱膨張等する。すなわち、前記遮蔽部材に熱膨張等が生ずる場合でも、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に拘束されない（非接触状態にある）前記遮蔽部材の一部が熱膨張等することとなるため、前記下方支持部材および前記上方支持部材にて支持されている前記保炎体は、前記遮蔽部材の熱膨張の影響を受けにくい。したがって、本発明によれば、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を得ることができる。
【００１１】
本発明にかかる燃焼装置は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の板状部材を積層して形成された積層保炎体と、前記積層保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、前記積層保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、前記下方支持部材と前記上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、前記積層保炎体の外表面側に設けられた前記遮蔽部材の一部が、前記積層保炎体における前記板状部材の積層方向にて、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、前記遮蔽部材によって前記積層保炎体が適切に分割されており、前記遮蔽部材の一部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であるため（拘束されないため）、前記積層保炎体の保炎性を向上させることが可能であると共に、前記遮蔽部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を得ることができる。つまり、本発明によれば、前記遮蔽部材の一部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に拘束されないため（非接触状態であるため）、火炎によって前記遮蔽部材が加熱されても、拘束されていない（非接触状態にある）前記遮蔽部材の一部が、熱膨張等する。よって、前記遮蔽部材に熱膨張等が生ずる場合でも、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態にある前記遮蔽部材の一部が熱膨張等することとなるため、前記下方支持部材および前記上方支持部材にて支持されている前記積層保炎体は、前記遮蔽部材の熱膨張の影響を受けにくくなる。
【００１３】
また、本発明にかかる燃焼装置においては、前記積層保炎体が、複数の単位保炎体を用いて構成されており、隣接する前記単位保炎体の間に、前記遮蔽部材が設けられている構成が好ましい。
【００１４】
さらに、本発明にかかる燃焼装置においては、前記遮蔽部材の長手方向端部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態である構成が好ましい。
【００１５】
この好ましい構成によれば、加熱されることによって熱膨張の影響がでやすい前記遮蔽部材の長手方向端部が、前記下方支持部材および前記上方支持部材の少なくとも一方に拘束されないので（非接触状態であるので）、前記遮蔽部材の熱影響を受けにくい、燃焼装置を得ることができる。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、環状に配列された水管群を有する缶体と、前記水管群の中央部に配設された燃焼装置とを備えたボイラであって、前記燃焼装置が、上述したいずれかの構成を有する燃焼装置であることを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を備えたボイラを得ることができる。このようなボイラであれば、燃焼装置が安定した燃焼状態を提供可能であるため、これに基づき、高効率で安定した温水や蒸気の供給を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、燃焼装置を得ることができる。また、本発明によれば、この燃焼装置を用いることによって、安定した燃焼状態を維持して、高効率で安定した温水や蒸気の供給を行うことが可能なボイラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態を説明する前に、本明細書において使用する用語について説明する。
【００２０】
本明細書において、単に「ガス」と称する場合、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの少なくとも一方を含む概念であり、燃焼ガスと称することもできる。つまり、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの両方を有する場合、燃焼反応中のガスのみを有する場合、あるいは燃焼反応が完了したガスのみを有する場合の、いずれをも含む概念である。以下、特に説明しない場合は同様の概念である。
【００２１】
また、排ガスとは、燃焼反応が完了または殆ど完了したガスを意味する。さらに、特に説明しない場合は、排ガスとは、ボイラの缶体内を通過して煙突部に達したガス、および缶体内にて循環するガスの両方あるいはいずれかを意味するものとする。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
まず、本実施形態の第一態様にかかる燃焼装置は、保炎体と、保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、保炎体の外表面を分割すべく下方支持部材と上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、保炎体の外表面側に設けられた遮蔽部材の一部が、下方支持部材および上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であるべく構成されている。
【００２４】
また、本実施形態の第二態様にかかる燃焼装置は、複数の板状部材を積層して形成された積層保炎体と、積層保炎体の下方位置に設けられた下方支持部材と、積層保炎体の上方位置に設けられた上方支持部材と、下方支持部材と上方支持部材との間に設けられた遮蔽部材とを備え、積層保炎体の外表面側に設けられた遮蔽部材の一部が、積層保炎体における板状部材の積層方向にて、下方支持部材および上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であるべく構成されている。
【００２５】
さらに、本実施形態の第三態様にかかる燃焼装置は、第二態様の構成において、積層保炎体が、複数の単位保炎体を用いて構成されており、隣接する前記単位保炎体の間に、遮蔽部材が設けられている。
【００２６】
また、本実施形態の第四態様にかかる燃焼装置は、第一態様乃至第三態様の構成において、遮蔽部材の長手方向端部が、下方支持部材および上方支持部材の少なくとも一方に対して非接触状態であるべく構成されている。
【００２７】
次に、本実施形態の第五態様にかかるボイラは、環状に配列された水管群を有する缶体と、水管群の中央部に配設された燃焼装置とを備えたボイラであって、燃焼装置が、上述した第一態様から第四態様にかかる燃焼装置のいずれかであるべく構成されている。
【００２８】
＜実施例＞
以下、図面に基づき、本発明の実施例にかかる燃焼装置（バーナ）およびボイラについて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施例にかかるボイラの縦断面の説明図を示している。また、図２は、図１のII−II線に沿う横断面の説明図を示している。また、図３および図４は、本実施例にかかるボイラに設けられたバーナ（本発明の「燃焼装置」に相当）の概略図を示したものである。ここで、図３は、本実施例にかかるバーナの縦断面の説明図を示し、図４は、図３のIV−IV線に沿う横断面の説明図を示している。さらに、図５は、本実施例にかかるバーナの概略組立図を示し、図６は、本実施例にかかるバーナの概略斜視図を示したものである。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施形態にかかるボイラ１は、環状に配列された水管群を有する缶体１０と、これらの水管群の中央部の燃焼室内に配設されたバーナ２０（本発明の「燃焼装置」に相当）とを用いて構成されており、バーナ２０上方位置には、燃焼用空気をバーナ２０に供給する、ウインドボックス８０が設けられている。
【００３１】
缶体１０は、上部ヘッダ１１と下部ヘッダ１２との間に複数の水管群（内側水管群１３、中間水管群１４、外側水管群１５）を立設して構成されている。それぞれの水管群１３，１４，１５は、略同心円上の環状に配列されており、内側水管群１３から所定間隔を隔てて外側水管群１５が設けられ、内側水管群１３と外側水管群１５との間に形成される環状ガス流路１９内に、中間水管群１４が設けられている。
【００３２】
また、本実施形態においては、内側水管群１３は、基本的に水管を密接させた状態で環状に構成されており、その一部に内側開口部１６が設けられている。この内側開口部１６は、内側水管群１３内部で生成されたガスを環状ガス流路１９に導くべく機能する。さらに、中間水管群１４は、水管間に略均等の所定間隔を有した状態で環状に構成されている。また、外側水管群１５は、水管間に略均等の所定間隔を有した状態で環状に構成されており、各水管間には、隣接する水管間の隙間をなくすべく連接されたフィン部１７が設けられている。この外側水管群１５の一部には、外側開口部１８が設けられており、この外側開口部１８は、燃焼反応のほぼ完了したガスを缶体外部に排出するための排出部として機能する。つまり、ガスは、外側開口部１８に集められた後、缶体の下方位置に設けられた排気筒９１を介して缶体１０の外部に排出される。
【００３３】
上述したように、図３および図４は、本実施例にかかるボイラに設けられたバーナ（燃焼装置）の概略図を示し、図５は、本実施例にかかるバーナの概略組立図を示し、図６は、本実施例にかかるバーナの概略斜視図を示している。以下においては、図１および図２に加え、これらの図３乃至図６を用いて、本実施例にかかるバーナ（本発明の「燃焼装置」に相当）について、具体的に説明する。
【００３４】
本実施例にかかるバーナ２０は、図３に示すように、ボイラ１に設けられた空気供給手段を構成するウインドボックス（風箱）８０（図１参照）の隔壁８１に設置されている。具体的には、バーナ２０を構成するバーナフランジ部４３を隔壁８１に上方から載置し、ボルト等の締結手段（図示省略）にてバーナフランジ部４３を隔壁８１に締結することによって、バーナ２０を缶体１０の燃焼室上方に設置している。なお、本実施形態においては、ウインドボックス８０内に空気を供給する送風機等の構成は、周知の技術であるため省略している。
【００３５】
図３および図４等に示すように、本実施例にかかるバーナ２０は、複数の板状部材（波板２４，平板２５）を積層して形成された積層保炎体２１（本発明の「保炎体」「積層保炎体」に相当）と、積層保炎体２１の中央部に設けられた締付手段と、積層保炎体２１の下方位置に設けられた下方バーナ支持板２２（本発明の「下方支持部材」に相当）と、積層保炎体２１の上方位置に設けられた上方バーナ支持板２３（本発明の「上方支持部材」に相当）とを備え、締付手段は、下方バーナ支持板２２に固着された中央締付ボルト４０と、積層保炎体２１の上方位置にて中央締付ボルト４０と締付ナット４１とを用いて構成されており、中央締付ボルト４０と締付ナット４１との締結状態を制御することによって、下方バーナ支持板２２と上方バーナ支持板２３との間に設けられた複数の板状部材（波板２４，平板２５）の締め付け状態が調節可能であるべく構成されている。
【００３６】
また、中央締付ボルト４０と締付ナット４１とは、上方バーナ支持板２３のさらに上方位置に設けられたバーナフランジ部４３のフランジ締付部４３Ｂにて締結されるべく構成されており、中央締付ボルト４０の下端部（締付ナット４１と締結される端部の反対側端部）は、下方バーナ支持板２２に設けられた溶接ソケット４４を用いて下方バーナ支持板２２に固着される。バーナフランジ部４３には、図６に示すように、フランジ締付部４３Bとフランジ貫通孔４３ａとが設けられており、このフランジ貫通孔４３ａは、予混合ガス（予混合気）あるいは燃焼用空気をバーナ２０内部に供給するための供給経路として機能する。
【００３７】
さらに、バーナフランジ部４３と上方バーナ支持板２３とは、予混合ガスの供給経路となるレジスタ部４２を介して連結されている。また、下方バーナ支持板２２の下方位置、およびレジスタ部４２の外周には、断熱材５１，５２が設けられている。
【００３８】
本実施例にかかるバーナ２０を構成する積層保炎体２１（保炎体）は、図４等に示すように、六つの単位保炎体２１Ａを用いて構成されている。この単位保炎体２１Ａは、図５に示すように、貫通孔２１ａが形成された波板２４（本発明の「板状部材」に相当）と平板２５（本発明の「板状部材」に相当）とを交互に積層させて構成されており、この単位保炎体２１Ａの二つの貫通孔２１ａにはそれぞれピン２７が挿通される。このように交互に積層された波板２４と平板２５との間には、予混合ガス（予混合気）を噴出させる複数の予混合ガス噴出孔２６が形成される。
【００３９】
また、積層保炎体２１の下方位置に設けられる下方バーナ支持板２２には、ピン２７を挿通させるピン孔部２２ａと、隣接する単位保炎体２１Ａ間に設けられるフレームホルダ３０（本発明の「遮蔽部材」に相当）の取付部３２を挿通させるホルダ孔部２２ｂとが形成されている。さらに、積層保炎体２１の上方位置に設けられる上方バーナ支持板２３には、ピン２７を挿通させるピン孔部２３ａと、隣接する単位保炎体２１Ａ間に設けられるフレームホルダ３０の取付部３３を挿通させるホルダ孔部２３ｂとが形成されている。ここで、フレームホルダ３０は、隔壁部３１、取付部３２，３３、および側面部３４を用いて構成されている。
【００４０】
本実施例にかかる積層保炎体２１は、図５等に示すように、各二本のピン２７が挿通された六つの単位保炎体２１Ａと、隣接する単位保炎体２１Ａの間に設けられるフレームホルダ３０（合計六つのフレームホルダ３０）を、下方バーナ支持板２２と上方バーナ支持板２３との間に挟み込むようにして構成される。この際、フレームホルダ３０は、取付部３２を下方バーナ支持板２２のホルダ孔部２２ｂに挿通させて、フレームホルダ３０が下方バーナ支持板２２に対して垂直に立設して固定されるように溶接処理が行われる。
【００４１】
この際、フレームホルダ３０の最も熱変形の大きい部分である側面部３４の端部（側面下端部３４ａ，側面上端部３４ｂ）（本発明の「遮蔽部材の一部」「遮蔽部材の長手方向端部」に相当）は、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３の外側に位置するような状態（すなわち、側面下端部３４ａおよび側面上端部３４ｂが、下方バーナ支持部材２２および上方バーナ支持部材２３に対して非接触となる状態）で、下方バーナ支持板２２に固定される。また、フレームホルダ３０と下方バーナ支持板２２とを溶接する場合には、フレームホルダ３０の温度上昇の小さい箇所を選んで溶接処理が行われる。「温度上昇の小さい箇所」としては、予混合ガス噴出孔２６（すなわち、「火炎および火炎発生部」）から可能な限り離れた箇所（例えば、取付部３２の内側等）であることが好ましい。
【００４２】
以上のように、本実施例にかかるバーナ２０は、その断面形状が六角形であるため（図４等参照）、六つの面状の予混合ガス（予混合気）噴出面を有することとなり、その予混合ガス噴出面には、積層された波板２４と平板２５とで形成された多数の予混合ガス噴出孔２６が設けられることとなる。このようなバーナ２０において、燃料（ガス燃料）と燃焼用空気とが予めミキシングされた予混合ガスＧは、図３および図４の矢印にて示すように、バーナ２０を構成するレジスタ部４２の内部を経て、複数の予混合ガス噴出孔２６から、放射状且つ面状に噴出されることとなる。
【００４３】
本実施例においては、以上のように、内側水管群１３に近接して設けられたバーナ２０から略水平に（内側水管群１３に対しては略垂直に）予混合ガスが噴出されるため、その予混合ガスにパイロットバーナ（図示省略）で着火することによって、バーナ２０の予混合ガス噴出面から、内側水管群１３に直接接触するような面状の火炎Ｆ（後述する図７参照）が形成されることとなる。
【００４４】
そして、本実施例においては、缶体１０形状およびバーナ２０の構成に基づき、図７および図８に示すように、ボイラ１の缶体１０内をガスＦＧが流動する。ここで、図７は、本実施例にかかるボイラ１の燃焼状態の概略図であって、具体的には本実施例にかかるボイラ内におけるガスの流動状態の縦断面の説明図である。また、図８は、図７のVIII−VIII線に沿う横断面の説明図であって、具体的には本実施例にかかるボイラ内におけるガスの流動状態の横断面の説明図である。
【００４５】
まず、ボイラ１の縦断面方向におけるガスの流動状態に着目すれば、図７に示すように、バーナ２０から火炎Ｆを形成しながら、ガスＦＧ１が略水平に噴出され、その燃焼反応中のガスＦＧ１は、内側水管群１３の内周面に対して略垂直に衝突する。次いで、内側水管群１３の内周面に衝突したガスＦＧ１は、内側水管群１３の内周面に沿って軸方向下方側に流動するガスＦＧ２となる。ここで、ガスＦＧ１は、各水管の凹凸を含んだ領域に衝突して、その後、ガスＦＧ２は、この凹凸を含んだ領域に沿って接触しながら流動する。したがって、本実施例においては、各水管が密接して構成された凹凸を含んだ内側水管群１３の内周面が、ガスを冷却する冷却部となる。
【００４６】
また、ボイラ１の横断面方向におけるガスの流動状態に着目すれば、図８に示すように、バーナ２０から略水平に噴出されたガスＦＧ１は、内側水管群１３の内周面に対して略垂直に衝突した後、内周面に沿って流動するガスＦＧ３となって、このガスＦＧ３は、内側水管群１３の開口部１６に流出する。開口部１６を経て環状ガス流路１９に流入したガスは、主に、ガスＦＧ４として内側水管群１３と中間水管群１４との間を流動し、ガスＦＧ５として中間水管群１４と外側水管群１５との間を流動した後、外側開口部１８および排気筒９１を経て缶体１０外部に排出される。
【００４７】
さて、本実施例にかかるバーナ２０およびボイラ１は、以上のように構成されており、その構成に基づき、次のような作用効果を有する。以下、図１乃至図８を参照しつつ、その作用効果を具体的に説明する。
【００４８】
本実施例にかかるバーナ２０は、上述したように、積層保炎体２１（本発明の「保炎体」に相当）と、積層保炎体２１の下方位置に設けられた下方バーナ支持板２２と、積層保炎体２１の上方位置に設けられた上方バーナ支持板２３と、積層保炎体２１の外表面を分割すべく下方バーナ支持板２２と上方バーナ支持板２３との間に設けられたフレームホルダ３０（本発明の「遮蔽部材」）とを備え、積層保炎体２１の外表面側に設けられたフレームホルダ３０の一部が、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３の少なくとも一方に対して非接触状態であるべく構成されている。
【００４９】
本実施例によれば、フレームホルダ３０によって積層保炎体２１が適切に分割されているため、積層保炎体２１の保炎性を向上させることができる。また、フレームホルダ３０の一部が、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３の少なくとも一方に対して非接触状態であるため、火炎によってフレームホルダ３０が加熱されても、下方バーナ支持板２２等に拘束されない（非接触状態にある）フレームホルダ３０の一部が、熱膨張等する。すなわち、フレームホルダ３０に熱膨張等が生ずる場合でも、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３の少なくとも一方に拘束されない（非接触状態にある）フレームホルダ３０の一部が熱膨張等することとなるため、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３にて支持されている積層保炎体２１は、フレームホルダ３０の熱膨張の影響を受けにくい。したがって、本実施例によれば、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、バーナ２０（本発明の「燃焼装置」に相当）を得ることができる。また、これに起因して、本実施例にかかるバーナ２０の熱変形は最小限となり、バーナ２０の耐久性が向上する。
【００５０】
また、本実施例にかかるバーナ２０においては、フレームホルダ３０の長手方向端部（本発明の「遮蔽部材の一部」に相当）が、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３の少なくとも一方に対して非接触状態である構成が好ましい。ここで、「長手方向端部」とは、フレームホルダ３０の最も熱変形の大きい部分である側面部３４の端部（側面下端部３４ａ，側面上端部３４ｂ）のことである。
【００５１】
この好ましい構成によれば、加熱されることによって熱膨張の影響がでやすいフレームホルダ３０の長手方向端部（側面下端部３４ａ，側面上端部３４ｂ）が、下方バーナ支持板２２および上方バーナ支持板２３に拘束されないので（非接触状態であるので）、フレームホルダ３０の熱影響を受けにくい、バーナ２０を得ることができる。
【００５２】
ここで、図６を参照する。図６は、先にも説明した通り、本実施例にかかるバーナの概略斜視図を示したものであり、この図中には、フレームホルダ３０の側面下端部３４ａ近傍の拡大図（実線の円にて囲んだ領域）も示されている。この図６および図６中拡大図からも明らかなように、本実施例においては、フレームホルダ３０の側面下端部３４ａが下方バーナ支持板２２と非接触状態となっている。したがって、フレームホルダ３０が熱的な影響を受けて長手方向（図６の矢印Ｘ方向）に膨張したとしても、側面下端部３４ａが下方バーナ支持板２２に拘束されていないため、このフレームホルダ３０の膨張がバーナ２０全体に及ぼす影響は小さくなる。このようなことから、上述したように、本実施例によれば、フレームホルダ３０の熱影響を受けにくい、バーナ２０を得ることができることとなる。
【００５３】
さらに、本実施例においては、環状に配列された水管群を有する缶体１０と、水管群の中央部に配設されたバーナとを用いてボイラを構成し、このバーナ（本発明の「燃焼装置」に相当）として、上述した種々の効果を有するバーナ２０を用いている。
【００５４】
したがって、本実施例によれば、保炎性を高めると共に、構成部材の熱変形の影響を受けにくい、バーナを備えたボイラ１を得ることができる。このようなボイラ１であれば、バーナ２０が安定した燃焼状態を提供可能であるため、これに基づき、高効率で安定した温水や蒸気の供給を行うことができる。
【００５５】
また、本実施例にかかるバーナ２０においては、積層保炎体２１を構成している隣接する単位保炎体２１Ａの間に、フレームホルダ３０が設けられている。このような構成によれば、隣接する単位保炎体２１Ａ間に生ずるおそれがある隙間を防ぎ、予混合ガスの漏れ等を防止することができる。加えて、このフレームホルダ３０を設けることによって、積層保炎体２１の予混合ガス噴出面がより明確に分割され、各予混合ガス噴出面における保炎性が高まる。さらに、このフレームホルダ３０を設けることによって、隣接する予混合ガス噴出面の影響を小さくすることが可能となって、各予混合ガス噴出面における燃焼調整を比較的容易に行うことができる。
【００５６】
さらに、本実施例にかかるバーナ２０は、上述したように、複数の板状部材（波板２４，平板２５）を積層して形成された積層保炎体２１と、積層保炎体２１の中央部に設けられた締付手段と、積層保炎体２１の下方位置に設けられた下方バーナ支持板２２と、積層保炎体２１の上方位置に設けられた上方バーナ支持板２３とを備え、締付手段は、下方バーナ支持板２２に固着された中央締付ボルト４０と、積層保炎体２１の上方位置にて中央締付ボルト４０と締付ナット４１とを用いて構成されており、中央締付ボルト４０と締付ナット４１との締結状態を制御することによって、下方バーナ支持板２２と上方バーナ支持板２３との間に設けられた複数の板状部材（波板２４，平板２５）の締め付け状態が調節可能であるべく構成されている。
【００５７】
つまり、本実施例にかかるバーナ２０は、積層保炎体２１の中央部に設けられた締付手段を構成する中央締付ボルト４０と締付ナット４１の締結状態を制御して、積層されている板状部材（波板２４，平板２５）の締め付け状態を調節可能であるため、より容易に積層部材（複数の板状部材からなる積層保炎体２１）の締め付けを均一に行うことができる。すなわち、従来であれば、複数個所のナット等を調整しなければならなかったところ、本実施例によれば、一つの締付手段（中央締付ボルト４０および締付ナット４１）のみの制御を行うことによって、積層保炎体２１を均一に締め付けることができる。また、このような構成であり、積層保炎体２１の締付状態を容易に均一に調節可能となるから、清掃時あるいは燃焼状態調整時におけるメンテナンスを短時間で行うことができる。
【００５８】
また、本実施例にかかるバーナ２０において、積層保炎体２１には、積層保炎体２１の中央部から外周部に対して予混合ガス（予混合気）を噴出させるべく、予混合ガス噴出孔２６が形成されている。さらに、本実施例にかかるバーナ２０においては、積層保炎体２１が、複数の波板２４と平板２５とを交互に積層して構成されており、これらの波板２４と平板２５との間に予混合ガス噴出孔が形成されている。
【００５９】
つまり、本実施例によれば、波板２４と平板２５とを用いた比較的簡単な構成に基づいて多数の予混合ガス噴出孔２６を有する積層保炎体２１を構成しているため、上述した均一な締め付け等を行って、清掃時あるいは燃焼状態調整時におけるメンテナンスを短時間で行うことが可能なバーナ２０を容易に得ることができる。
【００６０】
さらに、本実施例にかかるバーナ２０は、ボイラ１に装着した状態で、中央締付ボルト４０と締付ナット４１との締結状態を制御可能である構成となっている。より具体的には、図３および図６等に示すように、中央締付ボルト４０と締付ナット４１とが、バーナフランジ部４３に設けられたフランジ締付部４３Ｂの上面側（缶体１０の内部側（燃焼室側）ではなく外部側（ウインドボックス８０側））にて締結されている。
【００６１】
すなわち、本実施例によれば、このように、缶体１０の外部側で中央締付ボルト４０と締付ナット４１とが締結されているため、必要に応じて、バーナ２０を缶体１０から取り外すことなく、締付ナット４１の増し締め等を行って、容易にバーナ２０を構成する積層保炎体２１の予混合ガス噴出孔２６の調整等を行うことができる。
【００６２】
また、本実施例にかかるボイラ１は、上述した種々の効果を有するバーナ２０を用いて構成されているため、バーナ２０の調整およびメンテナンス等を容易に行うことができるボイラ１を得ることができる。
【００６３】
さらに、このようなボイラ１によれば、バーナ２０を構成する締付ナット４１が、缶体１０における燃焼室の外部に位置しているため、ボイラ１にバーナ２０を装着した状態においても、積層保炎体２１の中央部に設けられた締付手段を構成する締付ナット４１の締結状態を制御し、複数の板状部材（波板２４および平板２５）の締め付け状態を調節することによって、より容易に積層部材（複数の板状部材２４，２５）の締め付けを均一に行うことができる。すなわち、このような構成によれば、ボイラ１からバーナ２０を取り外すことなく、バーナ２０、延いてはボイラ１のメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００６４】
＜その他の実施例＞
なお、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６５】
上記実施例においては、単位保炎体２１Ａを六つ用いた、六面の予混合ガス噴出面を有する積層保炎体２１である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、その中心部に一つの締付手段を有する構成であれば、五面以下（断面五角形以下）あるいは七面以上（断面七角形以上）の予混合ガス噴出面を有する積層保炎体（本発明の「保炎体」「積層保炎体」に相当）を有するバーナ２０としてもよい。
【００６６】
また、上記実施例においては、複数の単位保炎体２１Ａを用いて積層保炎体２１が構成される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、その中心部に一つの締付手段を有する構成であれば、リング状の板状部材（波板および平板）を積層して積層保炎体（本発明の「保炎体」「積層保炎体」に相当）を構成してもよい。
【００６７】
さらに、上記実施例においては、波板２４と平板２５とを交互に積層して単位保炎体２１Ａおよび積層保炎体２１を構成する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、積層時の角度を適宜変更すれば、波板同士を積層して単位保炎体および積層保炎体（本発明の「保炎体」「積層保炎体」に相当）を構成してもよい。また、波板の代わりに、凹凸版を用いてもよい。
【００６８】
また、上記実施例においては、複数の板状部材を積層して「保炎体」を構成する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、下方バーナ支持板と上方バーナ支持板との間に設けられた保炎体であって、上述した実施例に示すように、その保炎体の外周面に対して遮蔽部材であるフレームホルダを設ける構成であれば、その保炎体が積層構成を有するものでなくても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６９】
さらに、上記実施例においては、積層保炎体２１の外側の縦方向にフレームホルダ３０を均等間隔に設ける構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて、異なる間隔にて、フレームホルダ（本発明の「遮蔽部材」に相当）を設けてもよい。
【００７０】
また、上記実施例においては、フレームホルダ（遮蔽部材）の側面下端部３４ａおよび側面上端部３４ｂの両方が各バーナ支持板２２，２３に非接触状態である場合、すなわち、それぞれの端部３４ａ，３４ｂが拘束されない場合について説明したが、本発明は、この構成に限定されない。したがって、例えば、必要に応じて、最も熱変形が大きい部分のみが拘束されない状態（例えば、側面下端部３４ａのみが下方バーナ支持板２２に接触しない状態）となるように構成されてもよい。
【００７１】
さらに、上記実施例においては、略同心円状に三列の水管群を配設した缶体を用いてボイラ１を構成する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、必要に応じて、二列あるいは四列以上の水管群を配設して缶体を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例にかかるボイラの縦断面の説明図である。
【図２】図１のII−II線に沿う横断面の説明図である。
【図３】本実施例にかかるボイラに設けられたバーナの縦断面の説明図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う横断面の説明図である。
【図５】本実施例にかかるバーナの概略組立図を示したものである。
【図６】本実施例にかかるバーナの概略斜視図を示したものである。
【図７】本実施例にかかるボイラの燃焼状態の概略図であって、具体的には本実施例にかかるボイラ内におけるガスの流動状態の縦断面の説明図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う横断面の説明図であって、具体的には本実施例にかかるボイラ内におけるガスの流動状態の横断面の説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…ボイラ
１０…缶体
１１…上部ヘッダ
１２…下部ヘッダ
１３…内側水管群
１４…中間水管群
１５…外側水管群
１６…内側開口部
１７…フィン部
１８…外側開口部
１９…環状ガス流路
２０…バーナ
２１…積層保炎体
２１Ａ…単位保炎体
２１ａ…貫通孔
２２…下方バーナ支持板
２３…上方バーナ支持板
２４…波板
２５…平板
２７…ピン
３０…フレームホルダ
３１…隔壁部
３２，３３…取付部
３４…側面部
３４ａ…側面下端部
３４ｂ…側面上端部
４０…中央締付ボルト
４１…締付ナット
４２…レジスタ部
４３…バーナフランジ部
４３Ｂ…フランジ締付部
４３ａ…フランジ貫通孔
４４…溶接ソケット
５１，５２…断熱材
８０…ウインドボックス
８１…隔壁
９１…排気筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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