(57)【要約】【課題】ブレージング加工時にアースリングとアースリングスペーサが締結して一体化するのを防止する効果を得ることを目的としている。【解決手段】２次エアーガイド１６の上部に載置し燃焼部を取り囲むように周囲に壁を有した燃焼リング１７、アースリング１８、アースリング１８の中央開口に配置させ中央部に前記２次エアーガイド１６の中央開口部と略同径の開口を有するアースリングスペーサ１９と、中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた炎口板２１と炎口板２１の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた炎口スペーサ２０とを交互に積み重ねて、前記炎口板２１の切り欠き部分を炎口としたバーナヘッド１４とで構成し、アースリングスペーサ１９外縁部もしくは前記アースリング１８中央開口部の内縁部のどちらか一方もしくは両方に少なくとも３ヶ以上の突起部を設けて構成している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と燃焼用空気とを混合し燃焼部に供給する混合ガス供給ユニットと、上記混合ガス供給ユニットの混合ガス出口開口を覆うように配し中央部に開口を有するとともに外周部に空気導入孔を設けた２次エアーガイドと、この２次エアーガイドの上部に載置し燃焼部を取り囲むように周囲に壁を有した燃焼リングと、この燃焼リング内に配置し、中央部を開口し外周壁を有したアースリングと、このアースリングの中央開口に挿入して配置させ中央部に前記２次エアーガイド中央部の開口部と略同径の開口を有するアースリングスペーサと、中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた平板からなる炎口板と前記炎口板の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた平板からなる炎口スペーサとを交互に積み重ねて、前記炎口板の切り欠き部分を炎口としたバーナヘッドとで構成し、少なくとも前記アースリングスペーサと炎口板もしくは炎口スペーサにメッキ処理を施し、メッキを施していない部品とメッキを施した部品とを交互に積層して組み立てた後、ブレージング加工により締結して一体化構成したものにあって、前記アースリングスペーサ外縁部もしくは前記アースリング中央開口部の内縁部のどちらか一方もしくは両方に少なくとも３ヶ以上の突起部を設けて構成した燃焼装置。
【請求項２】
前記アースリングスペーサの外縁部突起及び前記アースリング中央開口部の内縁部突起部形状は、円弧形状もしくは三角形状にしたことを特徴とする特許請求項１記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料と空気の混合ガスを燃焼させる燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼装置において、図３〜図６に示すように、液体燃料を気化して燃焼用空気と混合させる気化筒１と、この気化筒から供給される混合ガスを燃焼させるバーナヘッドユニット２とを備え、前記バーナヘッドユニット２は、前記気化筒の上部開口を覆うように配し中央部に開口を有するとともに外周部に空気導入孔を設けた２次エアーガイド４と、この２次エアーガイド４の上部に載置し燃焼部を取り囲むように周囲に壁を有した燃焼リング５と、この燃焼リング内に配置し、中央部を開口し外周壁を有したアースリング６と、このアースリング６の中央開口に挿入して配置させ中央部に前記２次エアーガイド中央部の開口部と略同径の開口を有するアースリングスペーサ７と、中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた平板からなる炎口板８と前記炎口板８の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた平板からなる炎口スペーサ９とを交互に積み重ねて、前記炎口板８の切り欠き部分を炎口としたバーナヘッド１０とで構成し、順次積層して組み立てた後、カシメ等の締結手段で一体化構成としている。
【０００３】
この従来の燃焼装置は、いずれも平板からなる炎口板８と炎口スペーサ９を単に積み重ねて積層炎口を形成し、両端に炎口ヘッド板１１とアースリングスペーサ７と２次エアーガイド４と燃焼リング５を配して、これらをボルト・ナットあるいはカシメ等で共締め固定してバーナヘッドユニット２として一体化したものであり、組立性がよく、炎口面積も均一なものとなって安定した燃焼性能が確保できるという利点を有していた。
【０００４】
しかしながら、この構成は上下方向に複数段の炎口を形成することになり、燃焼中はバーナヘッドの上部が高温に曝される傾向となる。この傾向が進行するとバーナヘッド上部は異常高温となり、炎口板あるいは炎口スペーサが変形を起こし炎口面積が不均一となって異常燃焼となる。さらに、燃焼のＯＮ／ＯＦＦが行われると、バーナヘッドは上記異常過熱に加えて冷熱の熱衝撃サイクルが加わり、炎口板あるいは炎口スペーサの変形が進行するとともに、炎口ヘッド板、炎口板、炎口スペーサ、アースリングを共締め固定しているカシメ等の締結手段の緩みが発生する。そして、このカシメ等の緩みにより、炎口板と炎口スペーサ間の密着性が損なわれることになり、バーナヘッドの上下間の熱伝導がますます悪くなって、炎口板あるいは炎口スペーサの変形がさらに進み、最終的には異常燃焼に至るという課題を有していた。
【０００５】
そこで、出願人は、この課題を解決するために、上記バーナヘッドユニット２を構成する２次エアーガイド４、燃焼リング５、アースリング６、アースリングスペーサ７と、炎口板８と炎口スペーサ９のうち少なくとも２次エアーガイド４、アースリングスペーサ７と炎口板８もしくは炎口スペーサ９にメッキ処理を施し、メッキを施していない部品とメッキを施した部品とを交互に順次積層して組み立てた後、メッキ材が溶融する温度以上に保たれた炉の中を通すことで、それぞれの部品を溶融したメッキ材を介して締結一体化してバーナユニット２を構成することで、各部品間の熱伝導特性が極めて良好になり、バーナユニット２として最適な温度バランスが確保でき、部分的な異常過熱を抑制すると共に、いかなる温度条件下においても締結状態の緩みが発生せず、長期間にわたって初期形態を維持することができ、安定した燃焼性能を確保することができるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すように、アースリング６の中央開口の内縁周に対してアースリングスペーサ７の外縁周は若干小さいものの略同径の円弧を有しており、従来構成の燃焼装置では、メッキを施していない部品とメッキを施した部品の交互に積層された箇所においてはメッキの溶融により締結すると同時に、メッキが施されていないアースリング６とその中央開口部に挿入して配置されたアースリングスペーサ７においても、アースリングスペーサ７の端面にメッキが施されているためにアースリング６の端面に接するかもしくは著しく近接した箇所（Ａ部）にてメッキの溶融により締結してしまうことになる。
【０００７】
アースリング６は、火炎にさらされた時の熱膨張収縮が大きいため、周辺部品とは拘束されない状態にある必要がある。しかしながら、ブレージング加工により２次エアーガイド４や炎口スペーサ９で上下から拘束されているアースリングスペーサ７にさらに上記アースリング６が締結され一体化してしまうと、火炎による膨張、収縮の熱歪みを吸収できなくなり、外周壁が変形するという課題があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決したもので、アースリングスペーサ７の外縁部もしくはアースリング６の中央開口部内縁部のどちらか一方もしくは両方に少なくとも３ヶ以上の突起部を設けることで、アースリング６とアースリングスペーサ７とが締結して一体化するのを防止する効果を得ることを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の燃焼装置は、中央部に開口を有するとともに外周部に空気導入孔を設けた２次エアーガイドと、この２次エアーガイドの上部に載置し燃焼部を取り囲むように周囲に壁を有した燃焼リングと、この燃焼リング内に配置し、中央部を開口し外周壁を有したアースリングと、このアースリングの中央開口に挿入して配置させ中央部に前記２次エアーガイド中央部の開口部と略同径の開口を有するアースリングスペーサと、中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた平板からなる炎口板と前記炎口板の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた平板からなる炎口スペーサとを交互に積み重ねて、前記炎口板の切り欠き部分を炎口としたバーナヘッドとで構成し、少なくともアースリングスペーサと炎口板もしくは炎口スペーサにメッキ処理を施し、メッキを施していない部品とメッキを施した部品とを交互に積層して組み立てた後、ブレージング加工により締結して一体化構成したものにあって、前記アースリングスペーサ外縁部もしくは前記アースリング中央開口部の内縁部のどちらか一方もしくは両方に少なくとも３ヶ以上の突起部を設けて構成したものである。
【００１０】
上記発明によれば、アースリングスペーサ７の外縁部とアースリング６の内縁部とはそれぞれのどちらか一方もしくは両方に設けられた突起部でのみ接することになり、アースリングスペーサ７の端面とアースリング６の端面に接する面積は非常に限定されたものになる。従って、例えブレージング時にアースリングスペーサ７の端面に施されたメッキが溶融してアースリング６の端面に締結されてしまっても、その締結溶接強度は非常に弱くアースリング６の熱膨張収縮時に締結箇所が容易に剥がれることでアースリング６自体が変形に至ることはなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、燃料と燃焼用空気とを混合し燃焼部に供給する混合ガス供給ユニットと、上記混合ガス供給ユニットの混合ガス出口開口を覆うように配し中央部に開口を有するとともに外周部に空気導入孔を設けた２次エアーガイドと、この２次エアーガイドの上部に載置し燃焼部を取り囲むように周囲に壁を有した燃焼リングと、この燃焼リング内に配置し、中央部を開口し外周壁を有したアースリングと、このアースリングの中央開口に挿入して配置させ中央部に前記２次エアーガイド中央部の開口部と略同径の開口を有するアースリングスペーサと、中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた平板からなる炎口板と前記炎口板の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた平板からなる炎口スペーサとを交互に積み重ねて、前記炎口板の切り欠き部分を炎口としたバーナヘッドとで構成し、少なくとも前記アースリングスペーサと炎口板もしくは炎口スペーサにメッキ処理を施し、メッキを施していない部品とメッキを施した部品とを交互に積層して組み立てた後、ブレージング加工により締結して一体化構成したものにあって、前記アースリングスペーサ外縁部もしくは前記アースリング中央開口部の内縁部のどちらか一方もしくは両方に少なくとも３ヶ以上の突起部を設けて構成したものである。
【００１２】
これにより、アースリングスペーサ７の端面とアースリング６の端面に接する面積は非常に限定されたものになり、たとえブレージング加工時にアースリングスペーサ７の端面とアースリング６の端面が溶着してもアースリング６の熱膨張収縮時に容易に剥がれ、変形に至らないという効果がある。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記アースリングスペーサ外縁部もしくは上記アースリング中央開口部の内縁部のどちらか一方もしくは両方に設けた突起部の形状を円弧形状もしくは三角形状にするというもので、突起部の形状が単純でプレス金型の作成が容易になると利点がある。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１を用いて説明する。
【００１５】
なお、燃焼部を含む全体構成については、従来例とほぼ同様の構成であるため従来例を用いて説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例のバーナヘッドユニット１５の構成図で、１３は気化筒フタで従来例に示す気化筒１に載置し、中央に設けた開口１２より混合ガスをバーナヘッド１４に導くとともに、バーナヘッドユニット１５を一体化するときの一方の支持部の役目を果たす。１６は２次エアーガイドで外周部に複数の二次空気導入孔１６ａを有し、送風機（図示せず）より供給される空気の一部を二次空気として燃焼部に供給する。１７は燃焼リングで２次エアーガイド１６の上部に載置し火炎を囲むように外周に壁を設け、上方の外周部に二次空気導入孔１７ａを有している。
【００１７】
１８はアースリングで外周に火炎に当接する壁を立設し、内側には開口を設け、この開口に外縁部に円弧形状の突起部を複数設けてなるアースリングスペーサ１９を配して積層形態を構成することで、アースリング１８は火炎による膨張、収縮が吸収できるようにしている。２０は炎口スペーサ、２１は炎口板で、従来例に示すように中央部を開口させて外周を歯車状に切り欠いた平板からなる炎口板８と前記炎口板８の切り欠き部分の内縁径より大径の開口を中央部に設けた平板からなる炎口スペーサ９とを交互に複数枚積み重ねて構成し、前記炎口板８の切り欠き部分を炎口８ａとしたものと同様の構成としている。この複数段に積み重ねる段数により全体としての炎口面積を設定し、最大燃焼量を決定することができる。２２は炎口ヘッド板で炎口板２１と炎口スペーサ２０を交互に積み重ねて構成したバーナヘッド１４の最終段に配置し、中央開口部１２を閉塞するように無孔の平板で形成し、バーナヘッドユニット１５を一体化するときのもう一方の支持部の役目を果たす。２３はホエンバン固定軸で前記気化筒フタ１３と炎口ヘッド板２２の間に前記構成部品を順次積層して組み立てた後、カシメにより一体化している。
【００１８】
以上のように積層状態で組み立てられた気化筒フタ１３から炎口ヘッド板２２までの構成部品はメッキを施していない部品とメッキを施した部品とを交互に順次積層して組み立てている。例えば、二次エアーガイド１６とアースリングスペーサ１９と炎口板２１にニッケルメッキを施し、その他の構成部品は生地のままとしている。そして、一体化されたバーナヘッドユニットをニッケルメッキが溶融する温度以上に加熱された炉内を通すブレージング加工を施すことにより、ニッケルメッキを施した構成部品のメッキ材が溶融してニッケルメッキを施していない構成部品とメッキ材を介して締結することになり、カシメ等で一体化したものに比べ格段に密着強度を増すことができ、熱ストレスや機械的強度に対しても飛躍的に強度を増大することができる。
【００１９】
前記二次エアーガイド１６とアースリングスペーサ１９と炎口板２１にニッケルメッキを施した場合について述べると、まず、二次エアーガイド１６は気化筒フタ１６の片面と接しているため、この面で溶融したメッキ材により密着し、もう一方の面は燃焼リング１７と接しているため、この面とも溶融したメッキ材により密着することになる。つまり、二次エアーガイド１６に塗布したメッキ材により気化筒フタ１３と二次エアーガイド１６と燃焼リング１７の３部品が接触面においてメッキ材を介して溶融一体化ができる。
【００２０】
次に、アースリングスペーサ１９に施したニッケルメッキにより燃焼リング１７とアースリングスペーサ１９と炎口スペーサ２０の３部品が同様に接触面においてメッキ材を介して溶融一体化ができる。このとき、アースリングスペーサ１９の外縁部には円弧状の突起部が設けられており、これにより外周方向に配置されるアースリング１８とは図２に示すように、上記円弧状の突起部の端面（Ｂ部）で接するため、ブレージング加工によりアースリングスペーサ１９に施されたメッキ材が溶融してもアースリング１８とは接着するもののその固着強度は低く、アースリング１８の火炎による膨張、収縮時に容易に剥がれることで熱歪みが吸収することができ、上記アースリング１８が変形することがなくなる。
【００２１】
上記実施例において、アースリングスペーサ１９の外縁部に設けた突起部は円弧状に構成したが、アースリング１８中央開口部の内縁部との接触箇所を限定する目的として、三角形状であっても同様の効果が得られるともに、突起部をアースリングスペーサ１９に設けるのではなく、アースリング１８中央開口部の内縁部に設けても同様の効果が得られるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレージング加工時にアースリングスペーサとこのアースリングスペーサの外周方向に配置されたアースリングとが、アースリングスペーサに施されたメッキ材のうち端面部に施されたメッキ材によって上記アースリングと締結されても、その締結強度を低く抑えることが出来る。
【００２３】
従って火炎による膨張、収縮時に上記締結箇所が外れて熱歪みを吸収することができ、アースリングの外周壁が変形するのが防止される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のバーナヘッドユニットの構成図
【図２】同実施例１のアースリングとアースリングスペーサを示す図
【図３】従来のバーナ構成図
【図４】従来のバーナヘッド構成図
【図５】従来の炎口板及び炎口スペーサを示す図
【図６】従来のアースリングとアースリングスペーサを示す図
【符号の説明】
１４  バーナヘッド
１６  ２次エアーガイド
１７  燃焼リング
１８  アースリング
１９  アースリングスペーサ
１９ａ  突起部
２０  炎口スペーサ
２１  炎口板
【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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