(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に燃焼プレートが装着される混合ガス室を備えたバーナ本体を、前面外周部にフランジが形成された箱体として形成し、当該バーナ本体を該バーナ本体よりも寸法が大きく開口部にフランジが形成された第２の箱体の内部に嵌め込んで、バーナ本体と第２の箱体のフランジを複数のスペーサを挟んで互いに重ね合わせて固定し、前記バーナ本体と第２の箱体との間に形成される間隔部を冷却エアが供給される冷却エア室とするとともに、当該冷却エア室内のエアが、重ね合わされたフランジ間に配置されたスペーサとスペーサの隙間を通って外部に流出するように構成し、かつ、当該スペーサとスペーサの隙間の外側に、前記バーナ本体側から張出して後ろ向きに折り曲げられた折り曲げ外縁部を設けて、冷却エア室から流出したエアがこれに突き当り、バーナの後ろ側に向かって吐出されるように構成したことを特徴とする赤外線バーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、布等の乾燥や、食品、金属材料、木材等種々のものの加熱に使用するに適した赤外線バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙、布等の乾燥に従来広く使用されてきたのは、バーナ本体が鋳物で製作されたものである。しかしながら、本体が鋳物で作られたバーナは、重量が嵩み、かつコストが高いという問題点があった。さらに、鋳物は一般に肉厚が大きく熱容量が大きいので、例えば紙、布等を連続移動させながら加熱する装置では、運転を停止した時に消化後のバーナの輻射熱によって紙、布等が燃えたり焼け焦げたりするおそれがあった。さらに、バーナを可動式に設置する場合は、重量が大きいため、その移動装置が大掛かりとなるという問題点もあった。
【０００３】
このような問題点を解決するものとして、バーナ本体を薄肉鋼板で製作し、該バーナ本体の外面部に冷却用エア室を設けた新規な赤外線バーナが開発されている（特公平３−２０６４２号参照）。この新規な赤外線バーナは、上記従来のバーナの問題点を完全に解決したもので、広く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記冷却用エア室を設けた薄肉鋼板製の赤外線バーナは、混合ガス室と燃焼プレートを有するバーナ本体の周囲に角パイプ状のエア室を溶接等で取り付ける構造であり、しかもバーナ本体に向けて冷却エアを吐出する多数の通孔を該エア室の壁に穿孔したものであるから、製作にかなりの手間と工数を要するものであった。そこで、本発明は、上記鋼板で製作した赤外線バーナ本体用の冷却装置の構造をより簡単で安価なものとすることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した、すなわち、本発明に係る赤外線バーナは、前面に燃焼プレートが装着される混合ガス室を備えたバーナ本体を、前面外周部にフランジが形成された箱体として形成し、当該バーナ本体を該バーナ本体よりも寸法が大きく開口部にフランジが形成された第２の箱体の内部に嵌め込んで、バーナ本体と第２の箱体のフランジを複数のスペーサを挟んで互いに重ね合わせて固定し、前記バーナ本体と第２の箱体との間に形成される間隔部を冷却エアが供給される冷却エア室とするとともに、当該冷却エア室内のエアが、重ね合わされたフランジ間に配置されたスペーサとスペーサの隙間を通って外部に流出するように構成し、かつ、当該スペーサとスペーサの隙間の外側に、前記バーナ本体側から張出して後ろ向きに折り曲げられた折り曲げ外縁部を設けて、冷却エア室から流出したエアがこれに突き当り、バーナの後ろ側に向かって吐出されるように構成したことを特徴としている。
【０００６】
この赤外線バーナは、バーナ本体を第２の箱体内に嵌合して固定することで、バーナ本体の外周部に冷却エア室を形成することができるので、製作がきわめて簡単である。前記第２の箱体の内周部に内向きフランジを形成しておき、バーナ本体のフランジと第２の箱体の内向きフランジとを重ね合わせて固定するようにすれば、製作が更に簡単で、強度的にも優れたものとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態例について具体的に説明する。図は本発明の赤外線バーナを例示するもので、この赤外線バーナ１は、長い角型の箱体（立方形、多角形、円筒形等、他の形状の箱体でもよい）として形成された薄肉鋼板製のバーナ本体１ａを備え、該バーナ本体の前面部は開口しており、この開口部に多孔質セラミック材料でできた燃焼プレート３が取り付けられている。バーナ本体１ａは仕切り板４，…によって所定間隔で仕切られており、各区間に複数枚（１枚でもよい）づつ燃焼プレート３が取り付けられている。図中のＰは断熱材（カオウール）、Ｒは燃焼プレート押さえ、Ｓは点火プラグと炎検知用センサのユニットである。なお、バーナ本体１ａの前記開口部周縁には外方へ張出するフランジ１ｂが一体に形成されている。
【０００８】
バーナ本体１ａの背面部には、角筒状の第１混合ガス室２が取り付けられている。すなわち、バーナ本体１ａの底部と第１混合ガス室２の前面に所定間隔でねじ付きボス５，…が溶着され、該ねじ付きボス５，…によってバーナ本体１ａと第１混合ガス室２とが固定されている。このねじ付きボス５には前端部が閉塞され、外周部に複数の通孔（オリフィス）８ａ，…が設けられたキャップ状のノズル８が螺着されている。
【０００９】
バーナ本体１ａの内部は、第２混合ガス室１０となっている。この第２混合ガス室１０は、多数の通孔が設けられた隔壁１２によって前室１０ａと後室１０ｂに区分されている。前室１０ａの前端部は前記燃焼プレート３で覆われており、後室１０ｂには前記ノズル８が突出している。ノズル８の外周部は有孔板で作られた円筒状カバー１４で囲まれ、該円筒状カバー１４の前端部は通孔のない円板１５によって覆われている。
【００１０】
第１の混合ガス室２の底部の前記ねじ付きボス５と対向する位置に下側のねじ付きボス２０が溶接固着され、該ねじ付きボスにニードル弁ホルダ２２が螺着されている。このニードル弁ホルダは前後（図１では上下）に連通するねじ穴２３が設けられ、このねじ穴にニードル弁２５の軸部が螺着されている。ニードル弁２５の前端部には截頭円錐状の頭部２５ａが一体に設けられていて、該頭部が前記ノズル８の内面に臨んでいる。このニードル弁２５の頭部２５ａの傾斜面と前記ノズル８の下端部内縁部との間の隙間ｔの大きさによって混合ガスの供給量が調節される。なお、ニードル弁２５は、その軸部の後端部にドライバー係合用の溝２５ｂが設けられていて、ここに係合させたドライバーでニードル弁を回すことにより該ニードル弁を前進・後退させて前記隙間ｔを調節することができる。ニードル弁２５の後部は前記ニードル弁支持部材２２に螺着したキャップ２７で覆蓋されている。
【００１１】
上記ノズル８とニードル弁２５の組み合わせからなるバルブユニット３０は、前記仕切り板４で仕切られたバーナ本体の各区分ごとに１組づつ設けられている。また、これらバルブユニットの間隔部には、第１の混合ガス室２に混合ガスを供給する供給口３３が設けられている。
【００１２】
次に、この赤外線バーナ１には冷却エア室４０が設けられている。冷却エア室４０は、前部が開口し、その内周縁部に内向きフランジ４５ａが形成された第２の箱体４５の内面と、該第２の箱体４５内に嵌り込んだ第１の箱体であるバーナ本体１ａ（図示例では、バーナ本体１ａと第１の混合ガス室２）との間に形成された空間として形成されている。前記バーナ本体１ａのフランジ１ｂと第２の箱体４５の内向きフランジ４５ａとは前後に重なり合って固定されている。
【００１３】
第１混合ガス室２は、背面部（端部でもよい）に設けられている流入口３３から送り込まれる燃料ガスと空気との混合ガスが充満させられる。この混合ガスは、第１混合ガス室２と第２混合ガス室１０に一定間隔ごとに設けられている複数個のノズル８，…から第２混合ガス室１０に供給される。すなわち、第１混合ガス室２内に供給された混合ガスは、バルブユニット３０のニードル弁２５の頭部２５ａとノズル８の下端内縁部との隙間を通ってノズル８内に流入し、オリフィス８ａ，…から横向きに吐出される。吐出された混合ガスは、円筒状カバー１４の外周部に設けられている通孔を通って第２混合ガス室１０の後室１０ｂに供給される。円筒状カバー１４の前端部は邪魔板である円板１５で覆われているので、直接前向きには供給されず、側方に分散して供給される。
【００１４】
後室１０ｂ内に供給された混合ガスは、有孔プレートからなる隔壁１２の通孔を通って前室１０ａの燃焼プレート背面部に均等に供給される。この混合ガスは、燃焼プレート３の多数の細孔を通ってプレート表面に達し、該表面付近で燃焼して、燃焼プレート３を赤熱させる。この赤熱した燃焼プレート３の輻射熱によって、赤外線バーナの前面付近の物体を加熱するのである。
【００１５】
一方、冷却エア室４０には、第２の箱体４５の背面部の適所（端部でもよい）に設けられているエア供給口４７から冷却用エアが供給される。この冷却用エアは、バーナ本体１ａの背面部と外周部を冷却しつつ、前記重なり合ったフランジ１ｂ，４５ａの隙間を通って外部へ流出する。なお、図示例のバーナでは、上記フランジ１ｂの外面部に重ね合わされた燃焼プレート押えＲの外縁部Ｒａが後方へ折り曲げられた形状となっているので、フランジ１ｂ，４５ａの隙間から流出する冷却用エアがこの折り曲げ外縁部Ｒａに当たって後ろ向きに吐出される。このため、バーナ前面部の被加熱物体を揺らしたり、冷却したりする悪影響を与えない。
【００１６】
この赤外線バーナ１は、バーナ本体１ａと冷却エア室形成用の第２の箱体４５とが共に開口箱体として形成されているので、寸法の大きい第２の箱体４５の内側にバーナ本体１ａを嵌め込むことにより、該バーナ本体１ａの外面部に冷却エア室４０を簡単に形成することができる。この場合、バルブユニット３０や、混合ガス供給口３３等の取り付け作業が必要であるが、これは従来のバーナの場合も同様である。なお、従来のバーナでは、冷却エア室が角パイプとして形成され、これをバーナ本体の外周部に巻付けた形で固着するもので、該冷却エア室の壁に穿孔した多数の通孔からバーナ本体に吹き付ける構造であったので、冷却エア室の形成や多数の通孔の穿孔に手間を要していたが、図示例の赤外線バーナでは、上記の如く冷却エア室４０を簡単に形成できるので、製作コストが大幅に低減可能である。
【００１７】
また、上記図示例では、冷却エア室４０がバーナ本体１ａと、該バーナ本体１ａの背面部に設けられている第１の混合ガス室２とを共に第２の箱体４５内に嵌め込むことによって形成されているが、図８に示すように、バーナ本体１ａだけを第２の箱体４５内に嵌合し、第１の混合ガス室２は第２の箱体４５の背面部に位置するように設けておくことも可能である。その場合は、ニードル弁２５の軸の長さがその分だけ長くなる。なお、冷却エア室４０の断面積に部分的な大小があると、面積の小さい部分では冷却エアの流通が不十分となるので、できるだけ断面積を同じようにしておくのが望ましい。図８はその例を表すもので、バーナ本体の外形に沿って、その側面部と底面部とがほぼ同じ断面積となるように冷却エア室４０が形成されている。
【００１８】
さらに、図１、図２の図示例では、冷却エア室４０から流出するエアがバーナ本体のフランジ１ｂと第２の箱体４５の内向きフランジ４５ａとの隙間（スペーサ４６による隙間）を通って流出するようになっているが、図７に示すように、第２の箱体４５の開口付近の側壁に通孔４９ａを設けて、そこから流出させるようにしてもよい。この場合は、スペーサ４６は必ずしも必要ではなく、両フランジを互いに密着させて固定することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明にかかる赤外線バーナは、箱状のバーナ本体と、該バーナ本体が内嵌する大きな寸法の第２の箱体との組み合わせによって、該バーナ本体の外面部に冷却エア室を形成するので、従来の同種のバーナに比べて、冷却エア室の形成が簡単となり、コスト低減を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の赤外線バーナの１例を表す縦断面図である。
【図２】赤外線バーナの横断面図である。
【図３】赤外線バーナの一部を破面で表した正面図である。
【図４】赤外線バーナの外観を表す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図５】赤外線バーナの長手方向の側面図である。
【図６】赤外線バーナの背面図である。
【図７】上記と異なる形態を表す要部の断面図である。
【図８】冷却エア室の異なる例を表す断面図である。
【符号の説明】
１      赤外線バーナ
１ａ    バーナ本体
２      第１の混合ガス室
３      燃焼プレート
８      ノズル
１０      第２の混合ガス室
２５      ニードル弁
３０      バルブユニット
４０      冷却エア室
４５      第２の箱体
４８      エア流出口
【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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