JP2001059605A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
- Publication number
- JP2001059605A JP2001059605A JP23544799A JP23544799A JP2001059605A JP 2001059605 A JP2001059605 A JP 2001059605A JP 23544799 A JP23544799 A JP 23544799A JP 23544799 A JP23544799 A JP 23544799A JP 2001059605 A JP2001059605 A JP 2001059605A
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- mat
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- porous mat
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細化した液体燃料と空気とを混合し
た混合気を燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の取り扱いを
容易にし、充分な燃焼温度を維持しつつ燃焼時に発生す
る窒素酸化物及び一酸化炭素を低減する。 【解決手段】 微細化した液体燃料と空気とを混合し
た混合気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃
焼部及び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の上端面燃
焼部を、線径１００μｍ以下の多数の金属細線から形成
された多孔質マットで構成し、周面燃焼部を筒状燃焼部
に形成された多数の開口で構成し、全燃焼面積に対する
多孔質マットの燃焼面積を、０．７７乃至０．９０の範
囲とすることで、燃焼時の窒素酸化物及び一酸化炭素の
発生を従来よりも著しく低減可能となる。
た混合気を燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の取り扱いを
容易にし、充分な燃焼温度を維持しつつ燃焼時に発生す
る窒素酸化物及び一酸化炭素を低減する。 【解決手段】 微細化した液体燃料と空気とを混合し
た混合気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃
焼部及び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の上端面燃
焼部を、線径１００μｍ以下の多数の金属細線から形成
された多孔質マットで構成し、周面燃焼部を筒状燃焼部
に形成された多数の開口で構成し、全燃焼面積に対する
多孔質マットの燃焼面積を、０．７７乃至０．９０の範
囲とすることで、燃焼時の窒素酸化物及び一酸化炭素の
発生を従来よりも著しく低減可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暖房装置、給湯
器、ボイラに用いられ、微細化した液体燃料と空気との
混合気を燃焼部にて燃焼する燃焼装置に関するものであ
る。
器、ボイラに用いられ、微細化した液体燃料と空気との
混合気を燃焼部にて燃焼する燃焼装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば石油ファンヒータで
は、燃焼部に多数の孔を有する有底筒状に加工したステ
ンレス材がバーナとして利用されている。また、給湯器
等の表面燃焼バーナにはセラミック材料やセラミック繊
維で成形した多孔質マットを用いたバーナもある。
は、燃焼部に多数の孔を有する有底筒状に加工したステ
ンレス材がバーナとして利用されている。また、給湯器
等の表面燃焼バーナにはセラミック材料やセラミック繊
維で成形した多孔質マットを用いたバーナもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
数の孔を有する有底筒状に加工したステンレス材を用い
たバーナ、セラミック材料やセラミック繊維で成形した
多孔質マットを用いたバーナは、燃焼時の炎が長いため
に窒素酸化物の発生量が比較的多く、更に温度調節範囲
が狭いなどの不具合があった。また、特にセラミック材
の多孔質マットは脆く、その強度が低いなどの問題があ
った。尚、上記バーナの燃焼温度を調節して窒素酸化物
の発生量を低下させることもできるが、不完全燃焼をす
る傾向があり、一酸化炭素（ＣＯ）が多く発生するため
あまり現実的ではない。
数の孔を有する有底筒状に加工したステンレス材を用い
たバーナ、セラミック材料やセラミック繊維で成形した
多孔質マットを用いたバーナは、燃焼時の炎が長いため
に窒素酸化物の発生量が比較的多く、更に温度調節範囲
が狭いなどの不具合があった。また、特にセラミック材
の多孔質マットは脆く、その強度が低いなどの問題があ
った。尚、上記バーナの燃焼温度を調節して窒素酸化物
の発生量を低下させることもできるが、不完全燃焼をす
る傾向があり、一酸化炭素（ＣＯ）が多く発生するため
あまり現実的ではない。
【０００４】そこで、耐高温酸化性の良い金属細線を均
一に分布させて多孔質マットを表面燃焼バーナ用マット
として用いることが提案されている（例えば、特公平４
−６７０９０号公報参照）。
一に分布させて多孔質マットを表面燃焼バーナ用マット
として用いることが提案されている（例えば、特公平４
−６７０９０号公報参照）。
【０００５】この金属細線を用いた多孔質マットは広い
範囲で温度調節可能となると共にその強度も高く、取り
扱いが容易になるが、やみくもに上記金属細線からなる
多孔質マットを表面燃焼バーナ用マットとして用いても
必ずしも窒素酸化物及び一酸化炭素を軽減できない。
範囲で温度調節可能となると共にその強度も高く、取り
扱いが容易になるが、やみくもに上記金属細線からなる
多孔質マットを表面燃焼バーナ用マットとして用いても
必ずしも窒素酸化物及び一酸化炭素を軽減できない。
【０００６】本発明は、上記したような従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、微細化
した液体燃料と空気とを混合した混合気を燃焼部にて燃
焼させる燃焼装置の取り扱いを容易にし、充分な燃焼温
度を維持しつつ燃焼時に発生する窒素酸化物及び一酸化
炭素を低減することにある。
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、微細化
した液体燃料と空気とを混合した混合気を燃焼部にて燃
焼させる燃焼装置の取り扱いを容易にし、充分な燃焼温
度を維持しつつ燃焼時に発生する窒素酸化物及び一酸化
炭素を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、微細化した液体燃料と空気とを混合した混合
気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃焼部及
び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置であって、前記筒
状燃焼部の上端面燃焼部が、線径１００μｍ以下の多数
の金属細線から形成された多孔質マットからなり、前記
筒状燃焼部の周面燃焼部が、該筒状燃焼部に形成された
多数の開口からなり、全燃焼面積に対する前記多孔質マ
ットの燃焼面積が、０．７７乃至０．９０の範囲となっ
ていることを特徴とする燃焼装置を提供することにより
達成される。このように、金属細線からなる多孔質マッ
トを従来の多数の孔を有する筒状燃焼部の端面燃焼部に
用い、全燃焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割
合を定めることにより、窒素酸化物及び一酸化炭素を効
率的に低減できる。特に、前記金属細線がＦｅ−Ｃｒ−
Ｓｉ系金属からなると良く、前記多孔質体マットが、断
面積が０．７８５ｃｍ2、流量が１０１／ｍｉｎのとき
の圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ以下のものからなると更に
良い。
によれば、微細化した液体燃料と空気とを混合した混合
気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃焼部及
び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置であって、前記筒
状燃焼部の上端面燃焼部が、線径１００μｍ以下の多数
の金属細線から形成された多孔質マットからなり、前記
筒状燃焼部の周面燃焼部が、該筒状燃焼部に形成された
多数の開口からなり、全燃焼面積に対する前記多孔質マ
ットの燃焼面積が、０．７７乃至０．９０の範囲となっ
ていることを特徴とする燃焼装置を提供することにより
達成される。このように、金属細線からなる多孔質マッ
トを従来の多数の孔を有する筒状燃焼部の端面燃焼部に
用い、全燃焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割
合を定めることにより、窒素酸化物及び一酸化炭素を効
率的に低減できる。特に、前記金属細線がＦｅ−Ｃｒ−
Ｓｉ系金属からなると良く、前記多孔質体マットが、断
面積が０．７８５ｃｍ2、流量が１０１／ｍｉｎのとき
の圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ以下のものからなると更に
良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して本
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図１
は、本発明が適用された燃焼装置としての石油ファンヒ
ータの構造を概念的に示す側断面図である。この石油フ
ァンヒータは、気化室２及び混合室３を介して導入され
る灯油と空気との混合気を燃焼するための筒状燃焼部１
と、この筒状燃焼部１の上面を覆う内枠５と、装置の外
形をなす外枠６とを備えている。
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図１
は、本発明が適用された燃焼装置としての石油ファンヒ
ータの構造を概念的に示す側断面図である。この石油フ
ァンヒータは、気化室２及び混合室３を介して導入され
る灯油と空気との混合気を燃焼するための筒状燃焼部１
と、この筒状燃焼部１の上面を覆う内枠５と、装置の外
形をなす外枠６とを備えている。
【０００９】気化室２には圧送用ファン７により空気通
路８を介して外部の空気が導入されるようになってい
る。また、給油管９も空気通路８の開口部と同じ位置に
開口しており、図示されない位置に設けられたタンクか
ら供給される灯油がその開口に生じる負圧により霧化さ
れて気化室２に供給されるようになっている。
路８を介して外部の空気が導入されるようになってい
る。また、給油管９も空気通路８の開口部と同じ位置に
開口しており、図示されない位置に設けられたタンクか
ら供給される灯油がその開口に生じる負圧により霧化さ
れて気化室２に供給されるようになっている。
【００１０】一方、外枠６の前面には温風の吹き出し口
１０が設けられている。また、燃焼筒４の上部からの熱
気を吹き出し口１０から温風として強制的に吹き出させ
るための送風ファン１１が外枠６の後面部に設けられて
いる。尚、符号１２は外枠６の後面に設けられた空気取
り入れ口である。
１０が設けられている。また、燃焼筒４の上部からの熱
気を吹き出し口１０から温風として強制的に吹き出させ
るための送風ファン１１が外枠６の後面部に設けられて
いる。尚、符号１２は外枠６の後面に設けられた空気取
り入れ口である。
【００１１】空気通路８を介して気化室２内に外部の空
気が導入されるとそれにより生じる負圧により給油管９
から灯油も気化室２内に霧状に噴出する。そして、この
気化室２内の温度により予熱され、気化し、混合室３に
至り、空気と均一に混合され、混合気として多孔質マッ
トからなる燃焼部１に供給され、その上面にて燃焼す
る。この燃焼により生じた熱気は燃焼筒４の上部に至
り、送風ファン１１により外気と混合されて温風として
吹き出し口１０から吹き出される。
気が導入されるとそれにより生じる負圧により給油管９
から灯油も気化室２内に霧状に噴出する。そして、この
気化室２内の温度により予熱され、気化し、混合室３に
至り、空気と均一に混合され、混合気として多孔質マッ
トからなる燃焼部１に供給され、その上面にて燃焼す
る。この燃焼により生じた熱気は燃焼筒４の上部に至
り、送風ファン１１により外気と混合されて温風として
吹き出し口１０から吹き出される。
【００１２】ここで、筒状燃焼部１は、線径が１００μ
ｍ以下の金属細線を絡ませ、または積層してなる多孔質
マットからなる端面燃焼部１ａと、該筒状燃焼部１の筐
体の周面に多数形成された孔１ｃからなる周面燃焼部１
ｂとから構成されている。端面燃焼部１ａの多孔質マッ
トには耐高温酸化性に優れているＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の
金属を用いると良い。この多孔質マットの圧力損失が高
いと、多孔質マット内で微細な灯油が凝縮し、所望の燃
焼量が得られないため、断面積が０．７８５ｃｍ2、流
量が１０ｌ／ｍｉｎのときの圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ
以下となるように調節すると良い。
ｍ以下の金属細線を絡ませ、または積層してなる多孔質
マットからなる端面燃焼部１ａと、該筒状燃焼部１の筐
体の周面に多数形成された孔１ｃからなる周面燃焼部１
ｂとから構成されている。端面燃焼部１ａの多孔質マッ
トには耐高温酸化性に優れているＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の
金属を用いると良い。この多孔質マットの圧力損失が高
いと、多孔質マット内で微細な灯油が凝縮し、所望の燃
焼量が得られないため、断面積が０．７８５ｃｍ2、流
量が１０ｌ／ｍｉｎのときの圧力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ
以下となるように調節すると良い。
【００１３】また、筒状燃焼部１の全燃焼面積に対する
端面燃焼部１ａ、即ち多孔質マットの燃焼面積は、０．
７７〜０．９０の範囲となっている。この範囲を外れる
と、後記するように、一酸化炭素または窒素酸化物濃度
が急激に増加する。
端面燃焼部１ａ、即ち多孔質マットの燃焼面積は、０．
７７〜０．９０の範囲となっている。この範囲を外れる
と、後記するように、一酸化炭素または窒素酸化物濃度
が急激に増加する。
【００１４】筒状燃焼部全体の燃焼量を０．６ｋＷ〜
３．２ｋＷの範囲で排ガス測定を行い、その結果として
全燃焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割合と、
二酸化炭素（ＣＯ2）に対する一酸化炭素の割合（ＣＯ
／ＣＯ2×１０-4）との関係及び全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積の割合と窒素酸化物濃度（ＮＯ
ｘ）との関係を図２に示す。
３．２ｋＷの範囲で排ガス測定を行い、その結果として
全燃焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割合と、
二酸化炭素（ＣＯ2）に対する一酸化炭素の割合（ＣＯ
／ＣＯ2×１０-4）との関係及び全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積の割合と窒素酸化物濃度（ＮＯ
ｘ）との関係を図２に示す。
【００１５】ＣＯ／ＣＯ2は０．８ｋＷでで最大値を示
し、ＮＯｘは５．２ｋＷ（Ｏ2＝０％換算、以下同様）
で最大値を示した。また、ＣＯ／ＣＯ2、ＮＯｘ共全燃
焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割合が０．７
７〜０．９０の範囲では、屋内用開放式石油燃焼機器に
於けるＪＩＳの排出上限値である２０×１０-4以下とな
った（ＪＩＳＳ３０３１参照）。全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積の割合が０．７７以下ではＣＯ／
ＣＯ2値が急激に増加し、０．７５では、２７×１０-4
程度にまで達する。一方、全燃焼面積に対する多孔質マ
ットの燃焼面積の割合が０．９０以上ではＮＯｘは従来
品レベル（１２０ｐｐｍ）より高くなる。
し、ＮＯｘは５．２ｋＷ（Ｏ2＝０％換算、以下同様）
で最大値を示した。また、ＣＯ／ＣＯ2、ＮＯｘ共全燃
焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の割合が０．７
７〜０．９０の範囲では、屋内用開放式石油燃焼機器に
於けるＪＩＳの排出上限値である２０×１０-4以下とな
った（ＪＩＳＳ３０３１参照）。全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積の割合が０．７７以下ではＣＯ／
ＣＯ2値が急激に増加し、０．７５では、２７×１０-4
程度にまで達する。一方、全燃焼面積に対する多孔質マ
ットの燃焼面積の割合が０．９０以上ではＮＯｘは従来
品レベル（１２０ｐｐｍ）より高くなる。
【００１６】
【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明によれば、微細化した液体燃料と空気とを混合した
混合気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃焼
部及び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の上端面燃焼
部を、線径１００μｍ以下の多数の金属細線から形成さ
れた多孔質マットで構成し、周面燃焼部を筒状燃焼部に
形成された多数の開口で構成し、全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積を、０．７７乃至０．９０の範囲
とすることで、燃焼時の窒素酸化物及び一酸化炭素の発
生を従来よりも著しく低減できる。そのために多孔質マ
ットに、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の金属を用い、その断面積
が０．７８５ｃｍ2、流量が１０ｌ／ｍｉｎのときの圧
力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ以下となるように調節すると良
い。
発明によれば、微細化した液体燃料と空気とを混合した
混合気を筒状燃焼部の内部から供給し、その上端面燃焼
部及び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置の上端面燃焼
部を、線径１００μｍ以下の多数の金属細線から形成さ
れた多孔質マットで構成し、周面燃焼部を筒状燃焼部に
形成された多数の開口で構成し、全燃焼面積に対する多
孔質マットの燃焼面積を、０．７７乃至０．９０の範囲
とすることで、燃焼時の窒素酸化物及び一酸化炭素の発
生を従来よりも著しく低減できる。そのために多孔質マ
ットに、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の金属を用い、その断面積
が０．７８５ｃｍ2、流量が１０ｌ／ｍｉｎのときの圧
力損失が２０ｍｍＨ2Ｏ以下となるように調節すると良
い。
【図１】本発明が適用された燃焼装置としての石油ファ
ンヒータの構造を概念的に示す側断面図。
ンヒータの構造を概念的に示す側断面図。
【図２】全燃焼面積に対する多孔質マットの燃焼面積の
割合と窒素酸化物濃度との関係及び全燃焼面積に対する
多孔質マットの燃焼面積の割合と二酸化炭素に対する一
酸化炭素窒素の割合との関係を示すグラフ。
割合と窒素酸化物濃度との関係及び全燃焼面積に対する
多孔質マットの燃焼面積の割合と二酸化炭素に対する一
酸化炭素窒素の割合との関係を示すグラフ。
１ 筒状燃焼部 １ａ 端面燃焼部 １ｂ 周面燃焼部 １ｃ 孔 ２ 気化室 ３ 混合室 ５ 内枠 ６ 外枠 ７ 圧送用ファン ８ 空気通路 ９ 給油管 １０ 吹き出し口 １１ 送風ファン １２ 空気取り入れ口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K017 BA06 BB01 BB07 BC03 BC09 BE14 3K052 AA06 AB01 AB04 AB06 AB08 AB11 AB12 DA06 DB02
Claims (4)
- 【請求項１】 微細化した液体燃料と空気とを混合し
た混合気を燃焼筒部の内部から供給し、その上端面燃焼
部及び周面燃焼部にて燃焼させる燃焼装置であって、 前記燃焼筒部の上端面燃焼部が、線径１００μｍ以下の
多数の金属細線から形成された多孔質マットからなり、 前記燃焼筒部の周面燃焼部が、該燃焼筒部材に形成され
た多数の開口からなり、 全燃焼面積に対する前記多孔質マットの燃焼面積が、
０．７７乃至０．９０の範囲となっていることを特徴と
する燃焼装置。 - 【請求項２】 前記金属細線がＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金
属からなることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装
置。 - 【請求項３】 前記多孔質体マットが、断面積が０．
７８５ｃｍ2、流量が１０ｌ／ｍｉｎのときの圧力損失
が２０ｍｍＨ2Ｏ以下のものからなることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の燃焼装置。 - 【請求項４】 前記全燃焼部の燃焼量が０．８ｋＷ乃
至５．２ｋＷとなるように燃焼させることを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の燃焼機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544799A JP2001059605A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544799A JP2001059605A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059605A true JP2001059605A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=16986255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23544799A Pending JP2001059605A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059605A (ja) |
-
1999
- 1999-08-23 JP JP23544799A patent/JP2001059605A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070724 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20071120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |