(57)【要約】【課題】断続的に高温に加熱されて熱膨張によって外形寸法が変化する固定部材に好適に被支持部材を支持する支持構造の提供を図る。【解決手段】固定部材（燃焼器１０）に対して固定部材（燃焼器１０）の長手方向ＸＹにスライド自在に装着されたスライド部材２３を設け、被支持部材（配管２１）の固定部の１つ（ブラケット２６）を固定部材（燃焼器１０）に固定し、被支持部材（配管２１）の他の固定部（ブラケット２７）をスライド部材２３に固定したことを特徴とする。そのため、熱膨張により固定部材（燃焼器１０）が長手方向に向けて大きく膨張した際でも、どこにも変形応力が発生せずに被支持部材（配管２１）を固定部材（燃焼器１０）に支持できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持部材と、直接または間接的に断続的に高温に加熱される固定部材と、前記固定部材に対して前記固定部材の長手方向にスライド自在に装着されたスライド部材と、を備え、
前記被支持部材の固定部の１つを前記固定部材に固定し、前記被支持部材の他の固定部を前記スライド部材に固定したことを特徴とする支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の支持構造であって、
前記スライド部材は、前記固定部材の少なくとも一部を覆うように筒状に形成されて前記固定部材の長手方向にスライド自在に装着されていることを特徴とする支持構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の支持構造であって、
前記スライド部材と前記固定部材との間に、断熱部材が配置されていることを特徴とする支持構造。
【請求項４】
請求項３に記載の支持構造であって、
前記断熱部材は前記スライド部材に一体成形されていることを特徴とする支持構造。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の支持構造であって、
前記固定部材は、それ自身が高温に発熱するものであることを特徴とする支持構造。
【請求項６】
請求項５に記載の支持構造であって、
前記固定部材は燃料と空気とを混合して燃焼させる燃焼器であり、
前記燃焼器は、燃料と空気とを混合する混合室と、この混合室内で混合された混合気体を燃焼させる燃焼室と、を備え、
前記被支持部材の前記燃焼器との固定点は、前記燃焼器の混合室に対応する部位に設けられていることを特徴とする支持構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の支持構造であって、
前記被支持部材は長尺物であることを特徴とする支持構造。
【請求項８】
請求項７に記載の支持構造であって、
前記被支持部材は長尺物としての配管であり、
前記配管を、前記配管の内部を流通する流体の移動方向下流に向けて下り勾配にしたことを特徴とする支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の支持構造としては、特許文献１に開示されるように、熱膨張する固定部材の変形に追従して被支持部材を支持する支持構造がある。この支持構造は、固定部材の熱膨張に追従できるようにフレキシブルな支持棒を用いるもので、２本の支持棒をＸ状に交差させて各支持棒の端部を固定部材に固定するとともに、２本の支持棒により形成されたＸ状部分に被支持部材を４点固定している。このＸ状に交差する２本の支持棒の交点は互いに溶接してある。
【特許文献１】特開平１１−３３６６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の支持構造ではフレキシブルな支持棒が弾性変形可能な範囲でのみしか熱膨張を許容できない。特に、各固定点（支持棒の固定部材との固定点、支持棒の被支持部材との固定点、２本の支持棒の交点）に応力が集中するため、大きな熱膨張を許容できない。
【０００４】
本発明の目的は応力集中が起こらないように、熱膨張する固定部材に被支持部材を支持する支持構造の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の支持構造は、被支持部材と、固定部材と、前記固定部材に対して前記固定部材の長手方向にスライド自在に装着されたスライド部材と、を備え、前記被支持部材の固定部の１つを前記固定部材に固定し且つ前記被支持部材の他の固定部を前記スライド部材に固定したことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の支持構造によれば、固定部材に対して固定部材の長手方向にスライド自在に装着されたスライド部材を設け、被支持部材の固定部の１つを固定部材に固定し且つ被支持部材の他の固定部をスライド部材に固定したため、熱膨張により固定部材が長手方向に向けて大きく膨張しても、どこにも変形応力が発生せずに被支持部材を固定部材に支持できる。なお、この発明の支持構造では被支持部材の固定部の一つを固定部材に固定してあるため、被支持部材をスライド部材のみに固定する構造にくらべ、支持強度が高い利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ本発明の支持構造の一実施形態を説明する。
【０００８】
この実施形態は、本発明の支持構造を、燃焼器への配管の支持構造に適用したものである。図１は本発明の支持構造を備える燃焼器の平面図、図２は同燃焼器の側面図、図３は燃焼器への配管の支持構造を模式的に示す図、図４は図３との比較図であって燃焼器の膨張状態を示す図である。
【０００９】
「燃焼器の基本構造」
図１、２に示す燃焼器１０は、燃料電池車の燃料電池システムに用いられるもので、燃料電池のアノードから排気されるアノードオフガスに含有させる水素（燃料）を処理すべく、アノードオフガスを燃料電池のカソードから排気されるカソードオフガス（空気）で燃焼するものである。また、この燃焼器は、燃料電池システム内の構成部材（主に燃料電池）を適正な作動温度に暖機するために、必要に応じて水素を燃焼して燃焼熱を発生させるものである。
【００１０】
図１、２に示すように、燃焼器１０は、空気供給口１２と排気口１６とを備えて通風路を形成する円筒状のケーシング１１と、このケーシング１１の空気供給口１２に配置され燃料を吐出する燃料供給部１３と、ケーシング１１内の上流側に設けられ空気と燃料と均一に混合する混合室１４と、ケーシング１１内の混合室１４の下流側に設けられ混合ガスを燃焼させる燃焼室１５と、を備えている。
【００１１】
なお図１、２中において、符号２０はこの燃焼器１０の下流に設けられ燃焼器１０で生じる燃焼ガスが通過する際に燃焼ガスの熱を外部に取り出す熱交換器であり、符号１７は熱交換器２０の下流に設けられ燃焼ガスを所定の排気位置に導く排気管である。
【００１２】
燃料電池システムの稼働時には、燃料電池スタックのカソードから排気されたカソードオフガス（空気）が空気供給口１２から燃焼器１０内に常時供給されている。そして、燃料供給部１３を通じて燃料供給装置から水素が供給された際または燃料電池のアノードから水素を含むアノードオフガスが排出された際に、燃焼器１０でこれら空気と水素とを燃焼させて、排気管１７から燃焼ガスを排気する。
【００１３】
「燃焼器への配管の支持構造」
さて、燃焼器１０には、燃焼電池システムのその他の構成部材から排出される排水Ｗを排気管１７に導くための配管２１が固定されており、この配管２１はその上流端および下流端に例えばゴムホースなどの変形可能なホース２２（二点鎖線）が接続されて排水流路を形成している。また配管２１は、配管２１内部を流通する流体が流れ易いようにその流体移動方向下流に向けて下り勾配に配置されている（図２参照）。
【００１４】
燃焼器１０は本発明の固定部材に相当し、配管２１は本発明の被支持部材に相当する。
【００１５】
以下、図３、図４を参照しつつ配管２１の燃焼器１０への支持構造を詳しく説明する。固定部材としての燃焼器１０の円筒状のケーシング１１には、その外周側に、円筒状のスライド部材２３が装着されている。このスライド部材２３は、燃焼器１０の燃焼室１５に対応する部位を完全に覆っている。スライド部材２３と燃焼器１０との間には断熱部材２５が配置され、この断熱部材２５はスライド部材２３の内周面に一体成形されている。
【００１６】
筒状のスライド部材２３は、一端側に円筒状のケーシング１１の外周面に嵌合する円板部２４を備え、この円板部２４の貫通口２４ａはケーシング１１に固定されていない。これにより筒状のスライド部材２３は、ケーシング１１の長手方向にスライド自在であり且つスライド方向以外のへのスライドおよび回転が規制されている。なお、図３、４では燃焼器１０のケーシング１１とスライド部材２３との間のクリアランスＳを実際よりも大きく図示しているが、実際にはクリアランスＳは燃焼器１０のケーシング１１の熱膨張を許容し且つスライド部材２３の径方向へのガタが生じないで程度に設定されている。
【００１７】
配管２１は２つのブラケット２６、２７を備え、一方のブラケット２６により燃焼器１０のケーシング１１の外周面に固定され、他方のブラケット２７がスライド部材２３の外周面に固定されている。２つのブラケットのうち燃焼器１０に固定されるブラケット２６は、燃焼器１０の混合室１４に相当する部位に固定されている。なお、いずれのブラケット２６、２７も溶接により固定されている。
【００１８】
「効果」
以下、この実施形態の支持構造の作用効果をまとめる。
【００１９】
まず第１に、この実施形態の支持構造によれば、固定部材（燃焼器１０）に対して固定部材（燃焼器１０）の長手方向ＸＹにスライド自在に装着されたスライド部材２３を設け、被支持部材（配管２１）の固定部の１つ（ブラケット２６）を固定部材（燃焼器１０）に固定し、被支持部材（配管２１）の他の固定部（ブラケット２７）をスライド部材２３に固定したことを特徴とするため、熱膨張により固定部材（燃焼器１０）が長手方向に向けて大きく膨張した際でも、スライド部材２３による固定部材（燃焼器１０）の長手方向における熱膨張吸収作用によってどこにも変形応力が発生させずに被支持部材（配管２１）を固定部材（燃焼器１０）に支持できる。
【００２０】
なお、この実施形態の支持構造では被支持部材（配管２１）の固定部の一つ（ブラケット２７）を固定部材（燃焼器１０）に固定してあるため、被支持部材（配管２１）をスライド部材２３のみに固定する構造にくらべ、支持強度が高い利点がある。
【００２１】
第２に、この実施形態の支持構造によれば、スライド部材２３は、固定部材（燃焼器１０）の少なくとも一部を覆うように筒状に形成されていることを特徴とするため、固定部材（燃焼器１０）の熱に周辺の部材がさらされて周辺の部材が傷むことが防止される。
【００２２】
第３に、この実施形態の支持構造によれば、スライド部材２３と固定部材（燃焼器１０）との間に、断熱部材２５が配置されていることを特徴とするため、スライド部材２３が断続的に高温にさらされてスライド部材２３自身の材料強度が低下することを防止できる。そのため、スライド部材２３の耐久性に優れる。
【００２３】
第４に、この実施形態の支持構造によれば、断熱部材２５はスライド部材２３に一体成形されていることを特徴とするため、さらにスライド部材２３の剛性が高まる。
【００２４】
第５に、この実施形態の支持構造によれば、固定部材（燃焼器１０）は、それ自身が高温に発熱するものであることを特徴とするため、固定部材が間接的に加熱される場合に比べて、スライド部材による熱膨張吸収作用がさらに有効となる。
【００２５】
第６に、この実施形態の支持構造によれば、固定部材は燃焼器１０であり、燃焼器１０は、燃料と空気とを混合する混合室１４と、この混合室１４内で混合された混合気体を燃焼させる燃焼室１５と、を備え、被支持部材（配管２１）の燃焼器１０との固定点（ブラケット２６）は、燃焼器１０の混合室１４に対応する部位に設けられていることを特徴とするため、被支持部材（配管２１）の燃焼器１０との固定点（ブラケット２６）を燃焼器１０の燃焼室１５に対応する部位に設けた場合と異なり、被支持部材（配管２１）の燃焼器１０との固定点（ブラケット２６）が断続的に高温に加熱されて接合強度が低下することを避けることができる。
【００２６】
第７に、この実施形態の支持構造によれば、被支持部材２１は長尺物であることを特徴とするため、距離が大きく隔たれた２点（ブラケット２６、２７）で長尺物２１を支持する場合でも、固定部材（燃焼器１０）の熱膨張の影響を受けずにすむ。
【００２７】
第８に、この実施形態の支持構造によれば、被支持部材としての配管２１を、配管２１の内部を流通する流体Ｗ（排水）の移動方向下流に向けて下り勾配にしたことを特徴とするため、配管２１の内部を流通する流体Ｗ（排水）がスムーズに流れる。そのため配管２１の支持構造として好適である。
【００２８】
以上要するに、本発明によれば、固定部材に対して固定部材の長手方向にスライド自在に装着されたスライド部材を設け、被支持部材の固定部の１つを固定部材に固定し、被支持部材の他の固定部をスライド部材に固定したことを特徴とするため、熱膨張により固定部材が長手方向に向けて大きく膨張しても、どこにも変形応力が発生せずに被支持部材を固定部材に支持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明の支持構造を備える燃焼器の平面図。
【図２】図２は同燃焼器の側面図。
【図３】図３は燃焼器への配管の支持構造を模式的に示す図。
【図４】図４は図３との比較図であって燃焼器の膨張状態を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１０…燃焼器（固定部材）
１４…混合室
１５…燃焼室
２１…配管（被支持部材）
２３…スライド部材
２５…断熱部材
２６…ブラケット（被支持部材の固定部）
２７…ブラケット（被支持部材の固定部）
Ｗ…流体（排水）
ＸＹ…固定部材の長手方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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