(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性ガスと燃焼用空気との混合ガスをプレートの厚み方向に通過させ、その表面に火炎を形成する表面燃焼プレート複数を並設し、熱遮蔽機構部分を有するプレート固定部材を前記表面燃焼プレート同士の間に配設した多プレート式燃焼装置において、
前記プレート固定部材が、金属製の基体と、その基体の間に挟み込まれて熱遮蔽機構部分として機能するセラミックスとからなることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記プレート固定部材が、金属製の基体の少なくとも火炎形成側表面に熱遮蔽機構部分として機能するセラミックスをコーティングしてなることを特徴とする請求項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】
この発明は燃焼装置に関するものであり、特に詳しくは可燃性ガスと燃焼用空気とを元混合し、表面燃焼プレートの無数の微細な孔を通過させてその表面で燃焼させ、燃焼を短時間で完結するようにした燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃焼装置として、図６に示したように、表面燃焼プレート１を前面に備えた混合室２に燃焼用空気が供給可能に送風機３を設置すると共に、送風機３が送る燃焼用空気の通路４に図示しない燃料供給管から可燃性ガスを供給する燃料供給口５を開設し、燃焼用空気の通路４と混合室２とで混合された可燃性ガスと燃焼用空気との混合ガスを、表面燃焼プレート１の図示しない無数の微細な孔から通過させてその表面に火炎６を面状に形成し、混合ガスを燃焼させる燃焼装置が周知である。
【０００３】
なお、７、８、９はそれぞれ表面燃焼プレート１の前方に設置された点火手段、火炎検出電極、アース電極である。
【０００４】
点火手段７は、図示しない放電機構などを備えて構成され、パイロットガス入口１０から図示しないパイロットガス室に入り、表面燃焼プレート１を通過したパイロットガスに点火して図示しないパイロット炎を表面燃焼プレート１の前面に形成する機能を備えている。
【０００５】
また、火炎検出電極８とアース電極９との間には所定の電圧が印加され、表面燃焼プレート１の前面に図示しないパイロット炎が形成されると、パイロット炎によって形成されたガスのプラスイオンとマイナスイオンとがそれぞれ反対側の電極の方に移動して火炎検出電極８とアース電極９との間に電流が流れるので、その電流を検出して図示しないパイロット炎の形成を検出するものである。
【０００６】
上記構成の燃焼装置は、火炎６が短く形成されるので、ボイラなどの加熱手段として使用する際に装置の小型化が図れると云った利点がある。また、燃焼が短時間で完結するため、排ガス中のＮＯX の生成が抑えられると云った利点もあり、用途が拡がってきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、表面燃焼プレートを使用した従来の燃焼装置は、セラミックスなどからなる表面燃焼プレートの大型化が強度や加工上の制約があって困難であり、また、燃焼装置としての構造強度を確保する上でも表面燃焼プレートを１列配置とする他なかったため、燃焼装置の一層の大型化を図るのが困難であると云った問題点があり、この点の解決が課題となっていた。
【０００８】
【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、可燃性ガスと燃焼用空気との混合ガスをプレートの厚み方向に通過させ、その表面に火炎を形成する表面燃焼プレート複数を並設し、熱遮蔽機構部分を有するプレート固定部材を前記表面燃焼プレート同士の間に配設した多プレート式燃焼装置において、
前記プレート固定部材が、金属製の基体と、その基体の間に挟み込まれて熱遮蔽機構部分として機能するセラミックスとからなる第１の構成の燃焼装置と、
【０００９】
前記第１の構成の燃焼装置において、前記プレート固定部材が、金属製の基体の少なくとも火炎形成側表面に熱遮蔽機構部分として機能するセラミックスをコーティングしてなる第２の構成の燃焼装置と、を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になる燃焼装置の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の要部、すなわち前記図６に示した送風機３などによって通路４から供給される燃焼用空気と、通路４に開口した燃料供給口５などから供給される可燃性ガスとが混合される混合室２の前面に配設される表面燃焼プレート１の一配置例を示した説明図であり、この燃焼装置においては合計１０枚の表面燃焼プレート１が２列に、すなわち各列に５枚が配設された例を示している。そして、図面下側の５枚の表面燃焼プレート１と、図面上側の５枚の表面燃焼プレート１同士の間には、後述するプレート固定部材４１が配設されている。
【００１３】
図２・図３に示したように、表面燃焼プレート１・プレート固定部材４１と共に混合室２を形成する有底箱部材２１は、矩形の開口部２２を囲繞形成している第１の周回側壁２３の上端から外側に延設された周回フランジ２４と、第１の周回側壁２３の下端から内側に延設された周回段部２５と、周回段部２５の内周縁から図面下方に延設されて底板に至る第２の周回側壁２６とを備えている。なお、第１の周回側壁２３の高さは、表面燃焼プレート１の厚さと同じ寸法に形成されている。
【００１４】
また、第２の周回側壁２６の長手方向の寸法が小さい第２の側壁２６ａ同士（図２では手前側の第２の側壁２６ａは示していない）の間にはプレート支持板２７が架設されて、周回段部２５の長手方向の寸法が大きい段部２５Ａに周端部の一辺が載せられた１０枚の表面燃焼プレート１を支持するようになっている。
【００１５】
すなわち、プレート支持板２７は、周回段部２５に周端部の一辺または二辺が載せられた表面燃焼プレート１の下面を支持できるように、その上面が周回段部２５と面一に端部が第２の側壁２６ａに固定されている。
【００１６】
図２・図３に示したプレート固定部材４１は、断面がＴ字状の金属製（例えば、ＳＵＳ４３０などの耐熱鋼製）の基体４２の火炎形成側表面、すなわち図面上側の面と、張り出し部４３の端面に、使用時の熱伝導率が基体４２より一桁低い例えばアルミナ系などのセラミックス４４が、少なくとも１００μｍ以上の厚さにコーティングされたプレート固定部材である。
【００１７】
また、プレート固定部材４１は、長手方向の両端部図面上側が切り取られ、Ｉ字状に残存形成された両端の突出部４２Ａを対向している段部２５ａに載せることができる長さに、また、突出部４２Ａを段部２５ａに載せたときに、突出部４２Ａの上面が第１の周回側壁２３より高くならないように、さらに張り出し部４３の下面が周回段部２５に載せられた表面燃焼プレート１の上面と一致するように形成されている。
【００１８】
なお、プレート固定部材４１の図面下側のＩ字状部４５の厚さは、第１の周回側壁２３の長手方向の寸法が長い第１の側壁２３Ａそれぞれに一端を接して段部２５Ａに載せられた２枚の表面燃焼プレート１同士の間に落とし込める寸法に形成されている。
【００１９】
したがって、対向している第１の側壁２３Ａに一端を接して段部２５Ａに載せた表面燃焼プレート１同士の間に、プレート固定部材４１の下部のＩ字状部４５を落とし込み、両端の突出部４２Ａを対向している段部２５ａに載置すると、プレート固定部材４１の左側に設置された表面燃焼プレート１の右端はプレート固定部材４１の左側の張り出し部４３によって押えられ、右側に設置された表面燃焼プレート１の左端は右側の張り出し部４３によって押えられる。
【００２０】
その状態で、外周縁が周回フランジ２４の外周縁に一致し、内周縁が周回段部２５の内周縁に一致する大きさに形成された押えフレーム４７を、周回フランジ２４に重ね合わせ、ねじ４８を押えフレーム４７に設けた設けた穴４７ａに刺し通し、周回フランジ２４のねじ穴２４ａに螺合させることで、表面燃焼プレート１とプレート固定部材４１とが有底箱部材２１の開口部２２に装着される。
【００２１】
上記構成の燃焼装置においては、剛性の大きい金属から大部分が構成されている断面Ｔ字状のプレート固定部材４１を、混合室２の前面中央部分に配設して有底箱部材２１の構造強度を強化しているので、装置の大型・大火力化が図れる。
【００２２】
また、有底箱部材２１の構造強度を強化すると共に表面燃焼プレート１を固定しているプレート固定部材４１は、火炎形成側表面に耐熱性を有し、且つ、熱伝導率が金属より一桁も小さいセラミックスをコーティングし、プレート固定部材４１の混合室２側の温度上昇を抑えているので、混合室２の内部で発火、すなわち逆火する危険がない。
【００２３】
なお、混合室２で混合された可燃性ガスと燃焼用空気とを図示しない小孔を通過させてその表面で燃焼させる表面燃焼プレート１は、図示しない小孔を通過する混合ガスによって冷却されるため、過熱されることはない。
【００２４】
プレート固定部材４１は、図４に示したように、直方体状のセラミックス４４を金属製の基体４２の中に挟み込んだものであっても、有底箱部材２１の構造強度の強化、およびプレート固定部材４１自身の温度上昇を抑えて逆火を防止する作用効果は前記プレート固定部材４１と同様に発揮される。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２６】
例えば、金属製の基体４２の表面にコーティングしたり、内部に挟み込むセラミックスとしては、アルミナ系、シリカ系、ジルコニア系などのセラミックスであっても良い。
【００２７】
また、表面燃焼プレート１は、プレート固定部材４１を介して手前の列、中間の列、奥の列と云うように３列以上に設けるようにしても良い。
【００２８】
また、表面燃焼プレート１は有底箱部材２１の周回段部２５に周端部の１辺または２辺を載せて支持するのではなく、図５に示したＣ型チャンネル部材４９などに周端部を挟み込んで固定するものであっても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の燃焼装置によれば、火炎が短く形成されるために装置の小型化と排ガス中のＮＯX の生成が抑制できる表面燃焼プレートを使用した燃焼装置の大火力化が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の要部を示す説明図である。
【図２】  一部を破断して示す説明図である。
【図３】  断面で示す説明図である。
【図４】  プレート固定部材の他の構成例を示した説明図である。
【図５】  表面燃焼プレートの他の装着要領を示した説明図である。
【図６】  従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１  表面燃焼プレート
２  混合室
３  送風機
４  通路
５  燃料供給口
６  火炎
７  点火手段
８  火炎検出電極
９  アース電極
１０  パイロットガス入口
２１  有底箱部材
２２  開口部
２３  第１の周回側壁
２３Ａ  （寸法が大きい）第１の側壁
２４  周回フランジ
２４ａ  ねじ穴
２５  周回段部
２５ａ  （寸法が小さい）段部
２５Ａ  （寸法が大きい）段部
２６  第２の周回側壁
２６Ａ  （寸法が大きい）第２の側壁
２６ａ  （寸法が小さい）第２の側壁
２７  プレート支持板
４１  プレート固定部材
４２  基体
４２Ａ  突出部
４３  張り出し部
４４  セラミックス
４５  Ｉ字状部
４７  押えフレーム
４７ａ  穴
４８  ねじ
４９  Ｃ型チャンネル部材
【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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