JP2001221408A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気化ガスのタール化を抑制しタールに対する
寿命を長くすることを第１の目的とし、燃焼装置のコン
パクト化を図りつつ熱回収による省電力という利点を生
かしながら着火時間を短縮することを第２の目的とした
ものである。 【解決手段】 ノズル部４３に連通する連通口４５を介
してその先端部分がバーナ受け座４２近傍に位置させた
燃料を気化する略扁平形状の気化室４６を外周方向にバ
ーナ受け座４２より伸ばして一体形成して配設するとと
もに、給油口４８近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あ
るいはそれ以下、ノズル部４３近傍の温度を燃料の終溜
点温度近傍あるいはそれ以上の温度とした構成としてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体燃料を気化させ
この気化ガスをノズル部から噴出させて燃焼させる燃焼
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は種々のものが提
案されていて、ガスあるいは灯油等を気化させた液体燃
料ガスを燃焼させるものがある。以下この液体燃料ガス
を燃焼させる燃焼装置を例にして説明すると、このよう
な燃焼装置は図５に示すように構成されている。

【０００３】すなわち、まずタンク１にカートリッジタ
ンク２から燃料が供給され、同タンク１の燃料はポンプ
３によって高温に保持された円筒状の気化部４内に供給
される。そして供給された燃料は、気化部４内に設けら
れた円筒状のセラミック多孔体や金網等の気化促進材
（図示せず）で気化されて気化ガスとなって気化部４内
で高圧となり、ノズル５より水平方向に噴出される。こ
のノズル５から噴出された燃料は、エジェクタ効果によ
り一次空気を吸引しながら気化部４の下流側に離れて設
けた混合管６内に噴出されここで混合されて、混合管６
と一体のライン形状のバーナ部７に供給され、そこで燃
焼される。生じた燃焼ガスは、バーナ部７の周囲を覆う
ように配設された燃焼筒８で上方へ導かれ、上記燃焼筒
８を覆ったダクト９で送風機１０からの室内空気流と混
合され、温風として排出されて暖房に利用される。そし
て、この燃焼装置はポンプ３の駆動周波数や印加電圧を
変えて燃料供給量を調節すると、一次空気量もそれにつ
れて増減し、燃料と空気の比が一定に保たれたまま燃焼
量を変えることができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成の燃焼装置は、長期間保存され酸化した変質油
や、異種成分を混入した異種油などの不良灯油を燃料と
して使用すると、気化部４の燃料を気化する気化促進材
の多孔部にタール生成して目詰まりして気化不良を起こ
し、その気化不良によって燃焼不良を生じてしまう問題
があった。

【０００５】たとえば目詰まりを生じて気化不良が進む
と、気化部４に燃料が入りにくくなり気化量が減り、気
化部４内圧があまり高くならずにノズル５からの気化ガ
スの噴出が弱くなるとともに、液体のまま燃料がノズル
５より噴出したりして、噴出によるエジェクタ効果が弱
まって一次空気の吸引量が少なくなりバーナ部７の燃焼
状態が悪くなってしまい、脈燃焼や臭気、スス、一酸化
炭素を生じたりついには失火したりする。

【０００６】またさらに気化促進材の目詰まりが進む
と、特に気化部４の燃料入り口近傍の気化促進材の目詰
まりは、気化部４に燃料が入ってくるのを阻害して、ポ
ンプ３からの供給力に対して気化部４に入る燃料つまり
気化量が減少してしまい、ついには微弱燃焼となって燃
焼限界を超えて臭気を発生したり失火したりする。

【０００７】ここで、最終的な不良状態を生じる原因の
目詰まりや気化不良の生じ易さは、気化促進材に与えら
れる温度分布等の温度条件と、気化促進材の気孔径や気
孔率等の密度に大きく左右され、気化促進材の温度が高
いと気化は促進されるが、微弱燃焼などの気化量が少な
い場合、燃料の入り口部でのみ気化され局所的に目詰ま
りを生じやすい。そのため、気化促進材の温度を低くす
ると、最大強燃焼などの気化量が多くなる場合、熱量不
足による気化不十分となって、タール生成しやすくなっ
たり、液体のまま燃料がノズル５より噴出したりして、
気化不良を生じ、特に、最大強燃焼などの気化量が多く
なり気化潜熱によって気化促進材の温度を奪われやすい
場合や、微弱燃焼などの燃焼部の受熱量が少ない場合な
どは、気化促進材の温度を高く保つことは難しい。つま
り、気化促進材の温度は気化に必要な熱量に応じて燃料
の入り口は低く出口側は高くなるように設定した方がよ
く、また、熱を与えられる壁と気化促進材の中心部の温
度は均一である方が望ましい。

【０００８】また、気化促進材の気孔径を小さく気孔率
を小として密度を高くすると、供給された燃料は気孔間
の毛細管現象で気化促進材全体に拡散され気化促進され
るが、タールが生成した場合にタールの溜まる部分が少
なく、タールが生成するとすぐに目詰まりを生じてしま
う。そのため、気化促進材の気孔径を大きく気孔率を大
として密度を低くすると、特に最大強燃焼などの気化量
が多くなる場合、供給された燃料は通過抵抗の不足や気
化促進材の中心部の温度がどうしても低くなって気化不
十分のままで通過され易くなり、液体のまま燃料がノズ
ル５より噴出したりして、気化不良を生じる。つまり、
気孔率あるいは密度は、気化促進材の材質・形状や周囲
から与えられる温度の分布に応じた最適な設定が必要と
なる。

【０００９】そのため様々な改良がなされていて、たと
えば、気化促進材を金属製のネットを丸めたものとする
と、全体的に密度を高くしようとしてもネットの中心部
やネットとネットの重なりあわせが疎となりやすく、ネ
ットの目を粗くするとネットの目が大きくなって疎とな
り、またネットの素線が太くなり厚さが厚くなってネッ
トの中心部が疎となる。そして、ネットの目を小さくす
るとネットの素線が細くなり厚さが薄くなってさらにネ
ットとネットの重なりあわせが疎となりやすく、均質に
密度を高くすることが難しい。そのため、気化部４に入
ってきた燃料は気化不十分のままノズル５から噴出され
たり、気化促進材の疎密の大きい部分に局部的にタール
が生成して目詰まりを起こし、気化不良による燃焼不良
を生じてしまう可能性があった。つまり、気化促進材を
金属製のネットを丸めたものとすると、気化促進材の温
度は熱伝導性が良いため気化促進材の温度は中心部まで
高く保てるが、全体的に密度を均質に保つことは難しく
特に密度を密にすることは難しい。

【００１０】また気化促進材をより均質なものとするた
め、セラミックの粒子を焼結したり発泡させて形成した
セラミック多孔体のようなものとすると、密度はセラミ
ックの粒子の大きさや発泡大きさによって均質に保てる
ようになるが、密度が高く開孔率が低いためタール収容
量が少なく、さらにセラミック自身が熱伝導性の良いも
のでないために、気化促進材の中心部の温度が低くその
部分を流れる燃料の気化が不十分となり、気化不良や目
詰まりを起こし易くなる。つまり、セラッミクの粒子を
焼結したり発泡させて形成したセラミック多孔体のよう
なものとすると、密度は均質に保つことは簡単にできる
が、タール収容量が少なく気化促進材の温度、特に中心
部の温度を高く保つことは難しく、気化促進が十分に行
われにくい。

【００１１】そして燃焼装置は、上述のような気化不良
や目詰まりによる燃焼不良が生じて発生する臭気や失火
する現象の前に燃焼センサーなどで異常を検知して機器
の運転を停止するようになっていて、気化促進材のター
ル生成による目詰まりで起こる気化不良は機器の寿命を
左右するという課題があった。

【００１２】また、上述の従来の燃焼装置では、バーナ
部７が横長のライン形状となっているため、火炎が左右
均一になり難く、どうしても両端の燃焼が乱れやすい傾
向があり、そして燃焼炎が真上に吹き出されるため、流
れを抑えることが難しく、リフト燃焼を生じやすいとい
う課題があった。また、経年的にも、ライン形状である
ため温度の不均一によって、バーナ部７が変形しやすい
という課題もあった。さらに、気化部４と離れて、混合
管６、バーナ部７を配設するため、バーナ部７の熱を気
化部６に回収するようにする構成が取り難い問題や、バ
ーナ部７が横長であるため、機器の寸法も横長になると
いう課題もあった。

【００１３】従来このような課題を解決するために、図
６に示すような燃焼装置が提案されている。すなわちこ
の燃焼装置は、タンク１１の上面にポンプ１２が取りつ
けられ、ポンプ１２には送油パイプ１３の一端が接続さ
れている。この送油パイプ１３の他端は円形の気化部１
４に接続され、上記ポンプ１２によってタンク１１から
送られた燃料は気化部１４内に形成した気化室１５に送
り込まれる。

【００１４】上記気化室１５はその中央に混合管１６を
配設して、該混合管１６を取り囲むようドーナツ形状に
構成していて、そしてその周壁にヒータ１７が埋設して
あり、かつ気化室１５の送油パイプ１３入口に対し混合
管１６とは反対側にノズル部１８へ連なる連通路１９が
設けてある。

【００１５】上記ノズル部１８には戻りパイプ２０が取
りつけられており、この戻りパイプ２０の他端には電磁
ソレノイド２１が接続されている。また電磁ソレノイド
２１の戻りパイプ２０とは反対側は上記タンク１１に連
通させてあり、電磁ソレノイド２１にはノズル部１８の
ノズル部穴２３の開閉を行うニードル２２が設けてあ
る。

【００１６】そして上記混合管１６の出口を覆うように
気化部１４の上部に載置したバーナ部２４が設けてあ
り、バーナ部２４の周壁に形成した炎孔２５に形成され
る燃焼炎によって気化部１４上部のフランジ２６が加熱
されるように構成してある。

【００１７】上記構成において、気化室１５はヒータ１
７によって所定温度まで加熱され、送油パイプ１３入口
から入った油を連通路１９に至る過程で気化させる。気
化されたガスは気化室１５下部にある上記連通路１９を
通って下方に流れノズル部１８に達する。

【００１８】ここで気化部１４が所定温度に達すると上
記ニードル２２が開き、気化されたガスがノズル部穴２
３より噴出する。気化ガスは上記気化部１４の中央に設
けられた混合管１６に向け勢いよく流れ、それに応じて
上記混合管１６下端とノズル部１８の間より一次空気を
巻き込み混合管１６出口からバーナ部２４内にかけて混
合し、バーナ部２４の外周にて着火され燃焼炎を生成し
て燃焼を行なう。

【００１９】このような構成の燃焼装置では、混合管１
６の外周を混合ガスが折り返し流れて、バーナ部２４の
下方周壁に設けた多数の炎孔２５から混合ガスを均一に
噴出させて燃焼させるため、火炎が均一になり、かつ燃
焼炎が外周方向に噴出されるがこれは燃焼炎の外周にバ
ーナリング２７を設けて燃焼炎が上方に流れるようにす
るといった簡単な構成でリフト炎を抑えることができる
ようになる。そして、気化部１４はその上部フランジ２
６がバーナ部２４の周壁に形成した炎孔２５に形成され
る燃焼炎によって加熱されるとともに、バーナ部２４か
らの熱伝導によって気化部１４が加熱され、その熱回収
作用によってヒータ１７へ通電しなくても気化を継続
し、燃焼を継続すなわち自燃焼するようになり、省電力
が図られる。

【００２０】しかしながら上記従来の構成では次のよう
な課題があった。すなわち、混合管１６の外周にこれを
とり囲むようにして気化部１４を形成しているため気化
部１４自体が大型化し、気化部１４のコンパクト化が困
難であると共に、気化部１４の熱容量が増えて運転開始
時気化部１４を所定温度まで加熱するのに時間がかか
る、すなわち着火までの時間が長くなるという課題があ
った。

【００２１】更に、混合管１６をとり囲んだ気化部１４
はドーナツ状の円盤となるため、例えば燃料の円滑な気
化を行わせタールの生成を押さえるための気化促進材を
気化室１５内に充填することが困難となり、気化促進材
の選択が限定される。また、気化室１５内の温度勾配を
設けることができず、気化室１５内の送油パイプ１３入
口近傍とノズル部１８側の温度がほぼ同じとなるため、
燃焼を安定させようとして気化ガスの温度を高くすると
気化室１５の送油パイプ１３入口近傍で気化をして、そ
の部分でタール生成をして気化室１５に燃料が入るのを
阻害する。特に気化潜熱の少ない微弱燃焼の場合は、ポ
ンプ３９の燃料供給力も小さいため、いっそう気化室１
５内の送油パイプ１３入口近傍にたまりやすく、相乗的
に、タール特性が悪くなる。またそのため、気化温度を
低くしようとすると、気化ガスの温度も低くなり、気化
潜熱を多く必要とする強燃焼ではいっそう気化状態が不
十分になり燃焼が不安定になるため、さほど低くできず
タール性能の向上を十分に図ることができないという課
題があった。

【００２２】また、ノズル部１８が気化部１４の下面側
に回り込んで離れているために、気化部１４とノズル部
１８とが熱的に大きく離れたようなかたちとなり、ノズ
ル部１８の温度が低下するとともに、気化室１５よりも
ノズル部１８が下方に位置することから高温となった気
化ガスは気化室１５上部に留まって、低温の気化しきっ
ていないガスや油が下部の連通路１９を介してノズル部
１８に流れるようなかたちとなり、気化ガスが流れにく
く、かつ低温のガスやノズル部１８が低温のために気化
ガスが連通路１９からノズル部１８にかけてタール化し
やすかったり、燃焼が安定しないという課題があった。

【００２３】本発明は上記課題を解決したもので、気化
ガスのタール化を抑制しタールに対する寿命を長くする
ことを第１の目的とし、燃焼装置のコンパクト化を図り
つつ熱回収による省電力という利点を生かしながら着火
時間を短縮することを第２の目的としたものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、燃料を気化させる気化部と、この気化部を加
熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させるノ
ズル部と、ノズル部から噴出したガスを燃焼させるバー
ナ部を備え、上記気化部は上記バーナ部を載置し保持す
る円形のバーナ受け座を設け、上記バーナ受け座のほぼ
中央に位置するようにノズル部を配置し、上記バーナ受
け座とノズル部の間にバーナ部に空気を供給する開口を
設け、上記ノズル部に連通する連通口を介してその先端
部分がバーナ受け座近傍に位置させた略扁平形状の燃料
を気化する気化室を外周方向にバーナ受け座より伸ばし
て一体形成して配設するとともに、上記ノズル部の反対
側の気化室の端部に燃料を供給する給油口を配設し、か
つ、上記気化室の反対側のバーナ受け座の下面側のおよ
そ半周に沿うようにＵ字型のヒータを配設して該ヒータ
部分が気化室に離して構成するとともに、上記給油口近
傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下、ノ
ズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍あるいはそれ
以上の温度とした構成としてある。

【００２５】上記発明によれば、ノズル部に連通する連
通口を介してその先端部分がバーナ受け座近傍に位置さ
せた燃料を気化する略扁平形状の気化室を外周方向にバ
ーナ受け座より伸ばして一体形成して配設してあるの
で、バーナ部の燃焼熱はバーナ受け座を介して気化室に
伝わっていくため、そのため伝導熱の経路によって生じ
る温度勾配で、気化室の入り口側の温度を低く、そして
ノズル部近傍の温度を高くでき、つまり給油口近傍の温
度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下、ノズル部
近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍あるいはそれ以上の
温度とすることができるようになる。

【００２６】さらに気化室へ供給される熱は、気化室を
略扁平形状としてあるため、広い伝熱面で気化室内へ伝
熱され、上下気化室壁面と中心部の距離が短くその温度
格差が少なく、理想的な加熱ができるようになる。

【００２７】そしてまた、給油口から入った燃料は、気
化室を略扁平形状としてあるため、燃料は横方向にも広
がり拡散されて気化が促進されながらノズル部まで到達
される過程で徐々に気化していく。その際、給油口近傍
の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下として
あるため、給油口から入った燃料は、給油口より若干先
の方へいき横方向にも広がり拡散された部分から気化を
開始し、また、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度
近傍あるいはそれ以上の温度としてあるため、燃料は、
ノズル部より手前で気化が完了するようになる。

【００２８】つまり、気化室が略扁平形状としてあるた
め、壁面と中心部の温度格差が少なく、広い伝熱面で、
給油口近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ
以下、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍ある
いはそれ以上の温度としてあり、燃料は理想的な気化移
行ができるようになり、燃料を給油口近傍でのみ気化し
て局所的に目詰まりを生じたり、熱量不足による気化不
十分となって、タール生成しやすくなったり、液体のま
ま燃料がノズルより噴出したりして、気化不良を生じる
心配がなくなり、気化ガスのタール化を抑制しかつ収容
量を多くしてタールに対する寿命を長くすることがで
き、タール性能の向上できるようになる。

【００２９】そしてまた、ノズル部が気化部よりも上方
に位置するようにしてあり、気化ガスが気化室より上方
にあるノズル部に向かってスムーズに流れ、しかもその
気化ガスは完全に気化した高温の気化ガスがノズル部に
向かって流れていくので、気化ガスがノズル部でタール
化することはほとんどなくなり、タール性能の向上でき
る。

【００３０】また、上記気化部に、バーナ受け座、ノズ
ル部装着部、一次空気取入れ用開口および気化室を一体
形成しているので、気化部はコンパクトな形に設計する
ことができ、またバーナ受け座からバーナ部の熱を伝達
して熱回収による省電力という利点を生かしながらコス
ト、着火時間の短縮が可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】請求項１の発明は、燃料を気化さ
せる気化部と、この気化部を加熱するヒータと、気化部
で気化したガスを噴出させるノズル部と、ノズル部から
噴出したガスを燃焼させるバーナ部を備え、上記気化部
は上記バーナ部を載置し保持する円形のバーナ受け座を
設け、上記バーナ受け座のほぼ中央に位置するようにノ
ズル部を配置し、上記バーナ受け座とノズル部の間にバ
ーナ部に空気を供給する開口を設け、上記ノズル部に連
通する連通口を介してその先端部分がバーナ受け座近傍
に位置させた燃料を気化する略扁平形状の気化室を外周
方向にバーナ受け座より伸ばして一体形成して配設する
とともに、上記ノズル部の反対側の気化室の端部に燃料
を供給する給油口を配設し、かつ、上記気化室の反対側
のバーナ受け座の下面側のおよそ半周に沿うようにＵ字
型のヒータを配設して該ヒータ部分が気化室に離して構
成するとともに、上記給油口近傍の温度を燃料の初溜点
温度近傍あるいはそれ以下、ノズル部近傍の温度を燃料
の終溜点温度近傍あるいはそれ以上の温度とした構成と
してある。

【００３２】そして、ノズル部に連通する連通口を介し
てその先端部分がバーナ受け座近傍に位置させた燃料を
気化する略扁平形状の気化室を外周方向にバーナ受け座
より伸ばして一体形成して配設してあるので、バーナ部
の燃焼熱はバーナ受け座を介して気化室に伝わっていく
ため、そのため伝導熱の経路によって生じる温度勾配
で、気化室の入り口側の温度を低く、そしてノズル部近
傍の温度を高くでき、つまり給油口近傍の温度を燃料の
初溜点温度近傍あるいはそれ以下、ノズル部近傍の温度
を燃料の終溜点温度近傍あるいはそれ以上の温度とする
ことができるようになる。

【００３３】また気化室へ供給される熱は、気化室を略
扁平形状としてあるため、広い伝熱面で気化室内へ伝熱
され、上下気化室壁面と中心部の距離が短くその温度格
差が少なく、理想的な加熱ができるようになる。

【００３４】さらに、給油口から入った燃料は、気化室
を略扁平形状としてあるため、燃料は横方向にも広がり
拡散されて気化が促進されながらノズル部まで到達され
る過程で徐々に気化していく。その際、給油口近傍の温
度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下としてある
ため、給油口から入った燃料は、給油口より若干先の方
へいき横方向にも広がり拡散された部分から気化を開始
し、また、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍
あるいはそれ以上の温度としてあるため、燃料は、ノズ
ル部より手前で気化が完了するようになる。

【００３５】つまり、気化室が略扁平形状としてあるた
め、壁面と中心部の温度格差が少なく、広い伝熱面で、
給油口近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ
以下、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍ある
いはそれ以上の温度としてあり、燃料は理想的な気化移
行ができるようになり、燃料を給油口近傍でのみ気化し
て局所的に目詰まりを生じたり、熱量不足による気化不
十分となって、タール生成しやすくなったり、液体のま
ま燃料がノズルより噴出したりして、気化不良を生じる
心配がなくなり、気化ガスのタール化を抑制しかつ収容
量を多くしてタールに対する寿命を長くすることがで
き、タール性能の向上できるようになる。

【００３６】そしてまた、ノズル部が気化部よりも上方
に位置するようにしてあり、気化ガスが気化室より上方
にあるノズル部に向かってスムーズに流れ、しかもその
気化ガスは完全に気化した高温の気化ガスがノズル部に
向かって流れていくので、気化ガスがノズル部でタール
化することはほとんどなくなり、タール性能の向上でき
る。

【００３７】さらに、上記気化部に、バーナ受け座、ノ
ズル部装着部、一次空気取入れ用開口および気化室を一
体形成しているので、気化部はコンパクトな形に設計す
ることができ、またバーナ受け座からバーナ部の熱を伝
達して熱回収による省電力という利点を生かしながらコ
スト、着火時間の短縮が可能となる。

【００３８】請求項２の発明は、上記一次空気取り入れ
用の開口はバーナ受け座からノズル部装着部まで延びる
リブ部を１本あるいは複数本残して形成した構成として
ある。

【００３９】そして、一次空気取り入れ用の開口はバー
ナ受け座からノズル部装着部まで延びる温度を検知する
温度検出手段を配設したリブ部を残してくり抜き、該リ
ブ部とノズル部を連接して構成してあるので、開口によ
って一次空気を取り入れつつ、燃焼時のバーナ部の受熱
およびＵ字型のヒータの通電時のＵ字の部分の熱をリブ
部を介してノズル部近傍へ伝熱するようになる。それに
より、Ｕ字の部分の異常温度上昇を防止するとともに、
その伝導熱でノズル部近傍の温度を高くしやすくなり、
またその温度の一部を一次空気に熱交換して一次空気の
温度も高めることができるので、いっそう燃焼の安定性
も保てるようになる。

【００４０】請求項３の発明は、上記一次空気取り入れ
用の開口はバーナ受け座からノズル部装着部まで延びる
リブ部を１本あるいは複数本残して形成し、その内の１
本のリブ部をノズル部と連通口と気化室と一直線上にな
るよう並べかつ温度を検知する温度検出手段を配設した
構成としてある。

【００４１】そして、請求項２の効果に加えて一次空気
取り入れ用の開口はバーナ受け座からノズル部装着部ま
で延びる温度を検知する温度検出手段を配設したリブ部
を残してくり抜き、該リブ部とノズル部と連通口と気化
室が一直線上に並べて構成してあるので、いっそうリブ
部の伝導熱でノズル部近傍の温度を高くしやすくなり、
またその温度をリブ部に設けた温度検出手段で管理で
き、更に一次空気取り入れ用の開口が均等になりバーナ
部への空気の流れも均一となり、いっそう燃焼の安定性
も保てるようになる。

【００４２】請求項４の発明は、上記Ｕ字型のヒータの
外周にバーナ部を取り付けるビスを３カ所以上設けた構
成としてある。

【００４３】そして、Ｕ字型のヒータは通電開始時に加
工時の歪みなどで熱変形して気化部自身を変形させよう
とするが、Ｕ字型のヒータの外周にバーナ部を取り付け
るビスを３カ所以上設けてあるので、バーナ部によって
気化部のバーナ部取り付け部の平面が保たれるようにな
り、変形は抑えられるようになる。したがって、ヒータ
通電のｏｎ／ｏｆｆの繰り返しによって生じる熱疲労で
気化部の変形およびヒータと気化部の密着性が悪くなる
などの心配がなくなる。

【００４４】請求項５の発明は上記バーナ部の周囲に受
熱部を設けるとともに、その受熱部の外径はＵ字型のヒ
ータの取り付け部外径より小さくした構成としてある。

【００４５】そして、受熱部の外径はＵ字型のヒータの
取り付け部外径より小さくしてあるので、ヒータ通電に
よる気化室への熱伝達通路は、受熱部下部のバーナ受け
座を介するようになり、バーナ部の燃焼熱の受熱による
伝達通路と同じになり伝導熱の経路によって生じる温度
勾配で、気化室の入り口側の温度を低く、そしてノズル
部近傍の温度を高くでき、、ヒータ通電による熱伝達と
バーナ部の燃焼熱の受熱による熱伝達がほぼ同じ形態を
とるので、通常安定時などのバーナ部の燃焼熱の受熱が
殆どの場合と予熱立ち上がり時などのヒータ通電される
場合と気化部の温度分布が同じになり、気化室の気化は
安定する。

【００４６】

【実施例】以下本発明の実施例について添付図面に基づ
いて説明する。

【００４７】（実施例１）図１は本発明の実施例１の燃
焼装置の要部断面図、図２は燃焼装置の要部上面図、図
３は温風暖房機の構成図である。

【００４８】まず、図１、図２、図３を用いて本発明の
燃焼装置を用いた温風暖房機器の構成を説明すると、３
１は本体ケースで、その下方側部に液体燃料を保有する
タンク３２とそのタンク３２の上部に着脱自在なカート
リッジタンク３３が配設してある。３４はタンク２の上
面に取付けたしたポンプで、その上端から送油パイプ３
５を介して燃焼装置３６に燃料を供給するようになって
いる。

【００４９】３７は燃焼装置３６からの燃焼ガスを上方
へ導く燃焼筒で、その背部に室内空気流を取入れ送出す
る送風機３８が配設してある。３９は上記燃焼筒３７か
らの燃焼ガスと室内空気流を混合して温風にするダクト
である。４０は上記燃焼装置３６の燃焼や送風機３８を
制御する制御部で、操作部から入力される運転条件信号
に基づいてポンプ３４や送風機３８などを予め決められ
たシーケンスで制御するようになっている。

【００５０】次に上記燃焼装置３６の構成を説明する
と、４１は気化部で、その上部に円形のバーナ受け座４
２を設け、上記バーナ受け座４２のほぼ中央に位置する
ようにノズル部４３を配置し、上記バーナ受け座４２と
ノズル部４３の間に燃焼用空気を供給する一次空気取り
入れ用の開口４４を設け、そして、上記ノズル部４３に
連通する連通口４５を介してその先端部分がバーナ受け
座４２近傍に位置させた略扁平形状の気化室４６を外周
方向に伸ばして一体形成してある。上記気化室４６に
は、燃料の気化効率を上げるための気化促進材４７が設
けてあり、ノズル部４３の反対側の端部に燃料を供給す
る給油口４８を配設してある。また上記気化部４１の気
化室４６の反対側のバーナ受け座４２の下面側のおよそ
半周に沿うようにＵ字型のヒータ４９を配設して該ヒー
タ４９部分が気化室４６に離して構成してある。また、
上記一次空気取り入れ用の開口４４はバーナ受け座４２
からノズル部４３装着部まで延びる温度を検知する温度
検出手段５０を配設したリブ部５１を残してくり抜いて
あり、該リブ部５１とノズル部４３と連通口４５と気化
室４６が一直線上に並べて構成してある。

【００５１】そして上記気化部４１は、対流用送風機３
８からの空気流で上記気化室４６の給油口４８側から冷
却するよう構成してある。

【００５２】５２は上記ノズル部４３の上方に位置する
如くバーナ受け座４２に載置した無底筒状の混合管で、
上部が若干大径になる上向きテーパー状に形成してあ
る。この混合管５２は入口部がスロート形状に形成され
ていて、上記ノズル部４３と対向しており、ノズル部４
３から噴出された燃料ガスとその燃料ガスの噴出による
エジェクター効果で吸引する一次空気とを混合させるよ
うになっている。

【００５３】５３は上記混合管５２を覆う如く上開口部
側からバーナ受け座４２に重ねて覆着した有天筒状のバ
ーナ部で、下部周壁に設けた多数の炎孔５４に燃焼部５
５が形成される。また、バーナ部５３を取り付けるビス
はＵ字型のヒータ４９の外周に設けた気化部４１に４カ
所設けた取り付け部５６に締結される。

【００５４】５７は炎孔５４の外周部を囲む如くバーナ
受け座４２に取り付けた上向きテーパー状のバーナリン
グ、５８はバーナ受け座４２に形成した受熱部である。

【００５５】上記構成において、カートリッジタンク３
３から一定油面を保つようにタンク３２に供給されてい
る液体燃料は、ポンプ３４によってタンク３２から吸い
上げられ、送油パイプ３５、給油口４８を介して燃焼装
置３６の気化室４６に送られる。送られた燃料はヒータ
４９で所定温度以上に保たれた気化室４６内で気化し高
圧の燃料ガスとなってノズル部４３から噴出され、その
際エジェクタ効果により一次空気を吸引しながら気化室
４６の下流側に設けた混合管５２内で混合されてバーナ
部５３内に供給され、炎孔５４から噴出して燃焼部５５
で燃焼される。そして生じた燃焼ガスは燃焼筒３７の上
方へ流れてゆき、ダクト３９内で送風機３８からの室内
空気流と混合され、温風として排出されて暖房に利用さ
れる。そして、制御部４０は操作部で設定された条件に
基づいて、ヒータ４９、ポンプ３４、送風機３８などを
予め決められたシーケンスで制御して、運転の開始、停
止、また燃焼量の可変等の運転制御をする。

【００５６】また、上記燃焼部５５での燃焼は、ノズル
部４３より噴出された燃料ガスは、エジェクタ効果によ
り一次空気を吸引しながら気化室４６の下流側に設けた
混合管５２内へ流れ込んでここで混合され、混合管５２
の上開口部からバーナ部５３内に放出されて混合管５２
外周を折り返し流れて、バーナ部５３の下方に設けた多
数の炎孔５４から噴出し、燃焼する。

【００５７】このとき上記混合ガスはバーナ部５３に折
り返され混合管５２の周囲を流れて、この部分で拡散混
合及び圧力の均一化が促進されて炎孔５４から均一に噴
出し、均一な火炎を形成する。そしてこの火炎はその外
周に位置するように設けたバーナリング５７によって上
方向きになるようその火炎形成方向を制御され、リフト
のない安定した燃焼を行うようになる。また、受熱部５
８はバーナ部５３の燃焼部５５に形成される火炎で加熱
され、この火炎からの熱回収作用によって、気化室４６
の温度を一定温度以上に保つようになり、ヒータ４９へ
の通電の一部或いは全部を軽減することが可能となる。

【００５８】そして、ノズル部４３に連通する連通口４
５を介してその先端部分がバーナ受け座４２近傍に位置
させた燃料を気化する略扁平形状の気化室４６を外周方
向にバーナ受け座４２より伸ばして一体形成して配設し
てあるので、バーナ部５３の燃焼熱はバーナ受け座４２
を介して気化室４６に伝わっていくため、そのため伝導
熱の経路によって生じる温度勾配で、気化室４６の給油
口４８側の温度を低く、そしてノズル部４３近傍の温度
を高くでき、つまり給油口４８近傍の温度を燃料の初溜
点温度近傍あるいはそれ以下、ノズル部４３近傍の温度
を燃料の終溜点温度近傍あるいはそれ以上の温度とする
ことができるようになる。

【００５９】また気化室４６へ供給される熱は、気化室
４６を略扁平形状としてあるため、広い伝熱面で気化室
４６内へ伝熱され、上下気化室４６壁面と中心部の距離
が短くその温度格差が少なく、理想的な加熱ができるよ
うになる。

【００６０】さらに、給油口４８から入った燃料は、気
化室４６を略扁平形状としてあるため、燃料は横方向に
も広がり拡散されて気化が促進されながらノズル部４３
まで到達される過程で徐々に気化していく。その際、給
油口４８近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそ
れ以下としてあるため、給油口４８から入った燃料は、
給油口４８より若干先の方へいき横方向にも広がり拡散
された部分から気化を開始し、また、ノズル部４３近傍
の温度を燃料の終溜点温度近傍あるいはそれ以上の温度
としてあるため、燃料は、ノズル部４３より手前で気化
が完了するようになる。

【００６１】つまり、気化室４６が略扁平形状としてあ
るため、壁面と中心部の温度格差が少なく、広い伝熱面
で、給油口４８近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍ある
いはそれ以下、ノズル部４３近傍の温度を燃料の終溜点
温度近傍あるいはそれ以上の温度としてあり、燃料は理
想的な気化移行ができるようになり、燃料を給油口４８
近傍でのみ気化して局所的に目詰まりを生じたり、熱量
不足による気化不十分となって、タール生成しやすくな
ったり、液体のまま燃料がノズルより噴出したりして、
気化不良を生じる心配がなくなり、気化ガスのタール化
を抑制しかつ収容量を多くしてタールに対する寿命を長
くすることができ、タール性能の向上できるようにな
る。

【００６２】そしてまた、ノズル部４３が気化部よりも
上方に位置するようにしてあり、気化ガスが気化室４６
より上方にあるノズル部４３に向かってスムーズに流
れ、しかもその気化ガスは完全に気化した高温の気化ガ
スがノズル部４３に向かって流れていくので、気化ガス
がノズル部４３でタール化することはほとんどなくな
り、タール性能の向上できる。

【００６３】さらに、上記気化部４１に、バーナ受け座
４２、ノズル部４３装着部、一次空気取入れ用開口４４
および気化室４６を一体形成しているので、気化部４１
はコンパクトな形に設計することができ、またバーナ受
け座４２から燃焼部５５の熱を伝達して熱回収による省
電力という利点を生かしながらコスト、着火時間の短縮
が可能となる。

【００６４】そして、一次空気取り入れ用の開口４４は
バーナ受け座４２からノズル部４３装着部まで延びる温
度を検知する温度検出手段５０を配設したリブ部５１を
残してくり抜き、該リブ部５１とノズル部４３と連通口
４５と気化室４６が一直線上に並べて構成してあるの
で、開口によって一次空気を取り入れつつ、燃焼時のバ
ーナ部５３の受熱およびＵ字型のヒータ４９の通電時の
Ｕ字の部分の熱をリブ部５１を介してノズル部４３近傍
へ伝熱するようになる。

【００６５】それにより、Ｕ字の部分の気化部４１の異
常温度上昇を防止するとともに、その伝導熱でノズル部
４３近傍の温度を高くしやすくなり、またその温度をリ
ブ部５１に設けた温度検出手段５０で管理でき、さらに
その温度の一部を一次空気に熱交換して一次空気の温度
も高めることができるとともに、一次空気取り入れ用の
開口４４が均等になりバーナ部５３への空気の流れも均
一となり、いっそう燃焼の安定性も保てるようになる。

【００６６】そしてまた、Ｕ字型のヒータ４９は通電開
始時に加工時の歪みなどで熱変形して気化部自身を変形
させようとするが、Ｕ字型のヒータ４９の外周にバーナ
部５３を取り付ける取り付け部５６にビスを４カ所締結
してあり、つまり３カ所以上で面を決めてあるので、バ
ーナ部５３によって気化部４１のバーナ部５３の取り付
け部の平面が保たれるようになり、変形は抑えられるよ
うになる。したがって、ヒータ４９の通電のｏｎ／ｏｆ
ｆの繰り返しによって生じる熱疲労で気化部の変形およ
びヒータ４９と気化部の密着性が悪くなるなどの心配が
なくなる。

【００６７】（実施例２）図４は本発明の実施例２の燃
焼装置の要部断面図である。実施例１で述べた部分と同
じ部分は同一番号を付記して説明を省略し、異なる部分
のみを説明する。

【００６８】図４において、上記バーナ部５３の周囲に
受熱部６０を設けるとともに、その受熱部６０の外径Ｄ
１はＵ字型のヒータ６１の取り付け部６２の外径Ｄ２よ
り小さくした構成としてある。

【００６９】そして、受熱部６０の外径Ｄ１はＵ字型の
ヒータ６１の取り付け部６２の外径Ｄ２より小さくして
あるので、ヒータ６１通電による気化室４１への熱伝達
通路は、受熱部６０下部のバーナ受け座４２を介するよ
うになり、バーナ部５３の燃焼熱の受熱による伝達通路
と同じになり伝導熱の経路によって生じる温度勾配で、
気化室４６の給油口４８側の温度を低く、そしてノズル
部４３近傍の温度を高くでき、、ヒータ６１通電による
熱伝達とバーナ部５３の燃焼熱の受熱による熱伝達がほ
ぼ同じ形態をとるので、通常安定時などのバーナ部５３
の燃焼熱の受熱が殆どの場合と予熱立ち上がり時などの
ヒータ６１通電される場合と気化部の温度分布が同じに
なり、気化室の気化は安定する。

【００７０】なお、上記実施例では一次空気取り入れ用
の開口４４はバーナ受け座４２からノズル部４３まで延
びる温度検出手段２０を配設したリブ部５１を残してく
り抜き、該リブ部５１とノズル部４３と連通口４５と気
化室４６が一直線上に並べる方式の燃焼装置で説明した
が、これはリブ部５１を複数本設けてそのリブ部５１の
内の１本に温度検出手段２０を配設してもよく、その他
各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその
構成はどのようなものであってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ノズル部に連通する連通口を介してその先端部分
がバーナ受け座近傍に位置させた燃料を気化する略扁平
形状の気化室を外周方向にバーナ受け座より伸ばして一
体形成して配設してあるので、バーナ部の燃焼熱はバー
ナ受け座を介して気化室に伝わっていくため、そのため
伝導熱の経路によって生じる温度勾配で、気化室の入り
口側の温度を低く、そしてノズル部近傍の温度を高くで
き、つまり給油口近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あ
るいはそれ以下、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温
度近傍あるいはそれ以上の温度とすることができるよう
になる。

【００７２】また気化室へ供給される熱は、気化室を略
扁平形状としてあるため、広い伝熱面で気化室内へ伝熱
され、上下気化室壁面と中心部の距離が短くその温度格
差が少なく、理想的な加熱ができるようになる。

【００７３】さらに、給油口から入った燃料は、気化室
を略扁平形状としてあるため、燃料は横方向にも広がり
拡散されて気化が促進されながらノズル部まで到達され
る過程で徐々に気化していく。その際、給油口近傍の温
度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下としてある
ため、給油口から入った燃料は、給油口より若干先の方
へいき横方向にも広がり拡散された部分から気化を開始
し、また、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍
あるいはそれ以上の温度としてあるため、燃料は、ノズ
ル部より手前で気化が完了するようになる。

【００７４】つまり、気化室が略扁平形状としてあるた
め、壁面と中心部の温度格差が少なく、広い伝熱面で、
給油口近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ
以下、ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍ある
いはそれ以上の温度としてあり、燃料は理想的な気化移
行ができるようになり、燃料を給油口近傍でのみ気化し
て局所的に目詰まりを生じたり、熱量不足による気化不
十分となって、タール生成しやすくなったり、液体のま
ま燃料がノズルより噴出したりして、気化不良を生じる
心配がなくなり、気化ガスのタール化を抑制しかつ収容
量を多くしてタールに対する寿命を長くすることがで
き、タール性能の向上できるようになる。

【００７５】そしてまた、ノズル部が気化部よりも上方
に位置するようにしてあり、気化ガスが気化室より上方
にあるノズル部に向かってスムーズに流れ、しかもその
気化ガスは完全に気化した高温の気化ガスがノズル部に
向かって流れていくので、気化ガスがノズル部でタール
化することはほとんどなくなり、タール性能の向上でき
る。

【００７６】さらに、上記気化部に、バーナ受け座、ノ
ズル部装着部、一次空気取入れ用開口および気化室を一
体形成しているので、気化部はコンパクトな形に設計す
ることができ、またバーナ受け座からバーナ部の熱を伝
達して熱回収による省電力という利点を生かしながらコ
スト、着火時間の短縮が可能となる。

【００７７】請求項２の発明によれば、一次空気取り入
れ用の開口はバーナ受け座からノズル部装着部まで延び
る温度を検知する温度検出手段を配設したリブ部を残し
てくり抜き、該リブ部とノズル部を連接して構成してあ
るので、開口によって一次空気を取り入れつつ、燃焼時
のバーナ部の受熱およびＵ字型のヒータの通電時のＵ字
の部分の熱をリブ部を介してノズル部近傍へ伝熱するよ
うになる。それにより、Ｕ字の部分の異常温度上昇を防
止するとともに、その伝導熱でノズル部近傍の温度を高
くしやすくなり、またその温度の一部を一次空気に熱交
換して一次空気の温度も高めることができるので、いっ
そう燃焼の安定性も保てるようになる。

【００７８】請求項３の発明によれば、請求項２の効果
に加えて一次空気取り入れ用の開口はバーナ受け座から
ノズル部装着部まで延びる温度を検知する温度検出手段
を配設したリブ部を残してくり抜き、該リブ部とノズル
部と連通口と気化室が一直線上に並べて構成してあるの
で、いっそうリブ部の伝導熱でノズル部近傍の温度を高
くしやすくなり、またその温度をリブ部に設けた温度検
出手段で管理でき、更に一次空気取り入れ用の開口が均
等になりバーナ部への空気の流れも均一となり、いっそ
う燃焼の安定性も保てるようになる。

【００７９】請求項５の発明によれば、Ｕ字型のヒータ
は通電開始時に加工時の歪みなどで熱変形して気化部自
身を変形させようとするが、Ｕ字型のヒータの外周にバ
ーナ部を取り付けるビスを３カ所以上設けてあるので、
バーナ部によって気化部のバーナ部取り付け部の平面が
保たれるようになり、変形は抑えられるようになる。し
たがって、ヒータ通電のｏｎ／ｏｆｆの繰り返しによっ
て生じる熱疲労で気化部の変形およびヒータと気化部の
密着性が悪くなるなどの心配がなくなる。

【００８０】請求項５の発明によれば、受熱部の外径は
Ｕ字型のヒータの取り付け部外径より小さくしてあるの
で、ヒータ通電による気化室への熱伝達通路は、受熱部
下部のバーナ受け座を介するようになり、バーナ部の燃
焼熱の受熱による伝達通路と同じになり伝導熱の経路に
よって生じる温度勾配で、気化室の入り口側の温度を低
く、そしてノズル部近傍の温度を高くでき、、ヒータ通
電による熱伝達とバーナ部の燃焼熱の受熱による熱伝達
がほぼ同じ形態をとるので、通常安定時などのバーナ部
の燃焼熱の受熱が殆どの場合と予熱立ち上がり時などの
ヒータ通電される場合と気化部の温度分布が同じにな
り、気化室の気化は安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の燃焼装置の要部断面図

【図２】同燃焼装置の要部上部図

【図３】同燃焼装置を用いた温風暖房機の断面図

【図４】本発明の実施例２の燃焼装置の要部断面図

【図５】従来の燃焼装置の要部断面図

【図６】従来の他の燃焼装置の要部断面図

【符号の説明】

４１ 気化部 ４２ バーナ受け座 ４３ ノズル部 ４４ 一次空気取り入れ用の開口 ４５ 連通口 ４６ 気化室 ４８ 給油口 ４９ ヒータ ５０ 温度検出手段 ５１ リブ部 ５３ バーナ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米野 範幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安木 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北村 基彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K052 AA01 AA07 AB03 CA04 CA08 CA09 CA12 CA13 CA16

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を気化させる気化部と、この気化部を
   加熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させる
   ノズル部と、ノズル部から噴出したガスを燃焼させるバ
   ーナ部を備え、上記気化部は上記バーナ部を載置し保持
   する円形のバーナ受け座を設け、上記バーナ受け座のほ
   ぼ中央に位置するようにノズル部を配置し、上記バーナ
   受け座とノズル部の間にバーナ部に空気を供給する開口
   を設け、上記ノズル部に連通する連通口を介してその先
   端部分がバーナ受け座近傍に位置させた燃料を気化する
   略扁平形状の気化室を外周方向にバーナ受け座より伸ば
   して一体形成して配設するとともに、上記ノズル部の反
   対側の気化室の端部に燃料を供給する給油口を配設し、
   かつ、上記気化室の反対側のバーナ受け座の下面側のお
   よそ半周に沿うようにＵ字型のヒータを配設して該ヒー
   タ部分が気化室に離して構成するとともに、上記給油口
   近傍の温度を燃料の初溜点温度近傍あるいはそれ以下、
   ノズル部近傍の温度を燃料の終溜点温度近傍あるいはそ
   れ以上の温度とした燃焼装置。
2. 【請求項２】一次空気取り入れ用の開口はバーナ受け座
   からノズル部装着部まで延びるリブ部を１本あるいは複
   数本残して形成した請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】一次空気取り入れ用の開口はバーナ受け座
   からノズル部装着部まで延びるリブ部を１本あるいは複
   数本残して形成し、その内の１本のリブ部をノズル部と
   連通口と気化室と一直線上になるよう並べかつ温度を検
   知する温度検出手段を配設した請求項１記載の燃焼装
   置。
4. 【請求項４】Ｕ字型のヒータの外周にバーナ部を取り付
   けるビスを３カ所以上設けた請求項１記載の燃焼装置。
5. 【請求項５】バーナ部の周囲に受熱部を設けるととも
   に、その受熱部の外径はＵ字型のヒータの取り付け部外
   径より小さくした請求項１記載の燃焼装置。