(57)【要約】【課題】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。【解決手段】外周部に多数の小炎孔９が設けられたセラミックス製の燃焼盤８と、周壁内面に戴置部４が設けられ、この戴置部に燃焼盤を戴置した筒状のバーナ本体４と、燃焼盤の外表面に接する押え壁１７Ａ及びこの押え壁に直交する環状壁１７Ｂを有する固定リング１７と、この固定リングを介して燃焼盤を戴置部に固定保持する複数の固定金具１５とを備えた燃焼装置である。そして、固定リング１７はそれの押え壁１７Ａに燃焼盤８に設けられた小炎孔９の一部を閉塞する所定幅の張出部１８が形成され、この張出部１８と対応する部位に固定金具１５を配置して成る構成としている。【選択図】　　　図３
2004060930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位に前記固定金具を配置して成ることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位に前記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。
【請求項３】
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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有すると、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位には前記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、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燃焼装置。
【請求項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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位には前記固定金具ほ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沿って前記固定リングの環状壁に係止させる係止片を折曲形成し、この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燃焼装置。
【請求項５】
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１〜４の何れかに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
【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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位に前記固定金具を配置して成ることを特徴とする。
【０００８】
請求項２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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位に前記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上縁に係止する構成としたことを特長とする。
【０００９】
請求項３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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位には前記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、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４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押え壁及びこの押え壁に直交する環状壁を有する固定リングと、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所定幅の張出部が形成され、この張出部と対応する部位には前記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沿って前記固定リングの環状壁に係止させる係止片を折曲形成し、この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５に記載の発明では、請求項１〜４の何れか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に対応する位置に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が配置された部位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と対応する部位に各固定金具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が配置された部位の温度上昇が他の部位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。
【００３１】
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、各固定金具における係止片の強度を強化できる。
【００３２】
請求項３に記載の本発明では、請求項１および２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４に記載の本発明では、請求項１〜３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
【図１】
2004060930.tif 000003
【図２】
2004060930.tif 000004
【図３】
2004060930.tif 000005
【図４】
2004060930.tif 000006
【図５】
2004060930.tif 000007
【図６】
2004060930.tif 000008
【図７】
2004060930.tif 000009
【図８】
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