JP2002039511A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼排ガス中のすす及び黄火を低減するこ
と。 【解決手段】 気化器１８に導入する空気の割合を制御
する開閉装置３７が設けられ、さらにこの開閉装置３７
の上流側の送風通路３４内には送風機３３からの空気流
４６を分散させる複数個の仕切壁４０が設けられてい
る。これによって、仕切壁４０が送風機３３からの空気
流４６を分散して均一な流れに変えて気化器１８に送る
ため、炎口２３上に黄火の少ない火炎４５を形成し、ま
たすすや臭気の少ない安定燃焼範囲の広い特性を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、家庭で使用され給湯機
や暖房機等に配設される燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼装置は特開平６−１
５３５２８号公報に記載されているようなものが一般的
であった。この燃焼装置は図８に示すように、液体燃料
を供給する燃料供給手段１と、供給された液体燃料を噴
出するノズル２と、このノズル２から噴出する液体燃料
を気化する気化器３と、燃焼用空気を供給する送風機４
と、この送風機４に連接する送風通路５と、この送風通
路５内に設ける空気量調節手段６と、この空気量調節手
段６の下流側に前記気化器３の入り口まで伸ばす１次空
気通路７と、この１次空気通路７外に形成する２次空気
室８とが設けられている。

【０００３】また、前記気化器３の下流側に連接する混
合室９と、この混合室９の下流側に形成する多孔状の炎
口１０と、この炎口を複数個に分割し、前記２次空気室
８と連通する２次空気通路１１と、この２次空気通路１
１に設け、前記炎口１０の近傍に沿わせるように配置す
る複数個の２次空気噴出口１２と、この２次空気噴出口
１２を前記２次空気通路１１上の略中央に開口し、周囲
の炎口１０に対して均等の２次空気を供給するようにし
ている。さらにまた気化器３には電気ヒータ１３を埋め
込み、また送風通路５内には、送風機４からの空気を導
くための１枚のガイド１４を設けている。

【０００４】そしてこの燃焼装置は、液体燃料がノズル
１から電気ヒータ１３の埋め込まれた気化器３へ液滴と
なって送出され、加熱気化される。一方、燃焼用空気の
一部は、送風機４からガイド１４に沿って空気量調節手
段６に流入し、１次空気通路７から気化器３内へ導入さ
れ、気化された燃料と混合されて可燃混合気となり、炎
口１０で青炎を形成し、燃焼される。一方残りの空気は
２次空気通路８から２次空気通路１１の２次空気噴出口
１２から炎口６に供給され、燃焼に寄与するようになっ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来の燃焼装置では、ガイド１４に導かれた空気が気化
器３内に均一に入らないので、混合気の濃度にばらつき
が生じて炎口１０上に形成される青炎に局部的な黄火の
片寄りを発生させ、空気不足側でのすすの発生や空気過
剰側での臭気の発生を助長し、炎確認窓からの黄火ちら
つきが商品イメージを損なわせるという課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、気化器に空気を導入する送風通路と、この送
風通路の途中に設けられ、気化器に導入する空気の割合
を制御する開閉装置と、この開閉装置の上流側の送風通
路内に設けられ、送風機からの空気流を分散させる複数
個の仕切壁を設けたものである。

【０００７】上記発明によれば、複数個の仕切壁により
送風機からの空気流がそれぞれの仕切壁に衝突して分散
し、均一な複数本の流れとなり開閉装置を介して気化器
に導入されるため、気化器内で均一な混合気が形成し、
炎口上に黄火の少ない火炎を形成できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、液体燃料
を気化する気化器と、この気化器の下流側に連通する搬
送通路と、この搬送通路の下流側に設置される炎口と、
前記気化器に空気を導入する送風通路と、この送風通路
の途中に設けられ、気化器に導入する空気の割合を制御
する開閉装置と、この開閉装置の上流側の送風通路内に
設けられ、送風機からの空気流を分散させる複数個の仕
切壁を有する。

【０００９】そして、仕切壁が送風機からの空気流を分
散して均一な流れに変えて気化器に送るため、炎口上に
黄火の少ない火炎を形成し、すすや臭気の少ない安定燃
焼範囲の広い特性を得ることができる。

【００１０】また請求項２記載の発明は、仕切壁は、送
風機の羽根車に対して略直角方向に配置するものであ
る。

【００１１】そして、送風機から送られる空気流の流線
に対して、直角方向の障壁により、空気流にブレーキを
かけて分散を広げるため、空気流を気化器に流入する前
により均一に形成することができる。

【００１２】また請求項３記載の発明は、仕切壁は、複
数個の仕切壁を並行に配置するものである。

【００１３】そして、仕切壁により分流された空気流
が、並行流として気化器に導入されるまで、乱れないよ
うにするため、気化器内で均一な混合が行われるもので
ある。

【００１４】また請求項４記載の発明は、仕切壁は、送
風機のケーシングの外周に沿って流れる空気に近い仕切
壁の高さを他の仕切壁よりも低くするものである。

【００１５】そして、ケーシングの内壁沿いに流れる空
気流の強い流れを高さの低い仕切壁で、送風通路の中央
よりに分流するため、送風機のケーシング内の偏った流
れに対応して、気化器に均一な空気流を導入できる。

【００１６】また請求項５記載の発明は、仕切壁は、複
数個の仕切壁を同時に装着するために、コの字型に構成
するものである。

【００１７】そして、複数個の仕切壁を送風通路の底部
に装着する時に、複数個同時に装着するため、装着の手
間が省け、また複数個の仕切壁間の距離も精度良く保つ
ことができる。

【００１８】また請求項６記載の発明は、仕切壁は、複
数個の仕切壁を送風通路の内壁に密着するように装着す
るものである。

【００１９】そして、仕切壁に衝突する空気流を確実に
壁に沿わせ、空気流に圧力をかけるため、空気流の分流
をばらつきの少ない流れに形成することができる。

【００２０】また請求項７記載の発明は、仕切壁は、送
風機のケーシングの外周に沿って流れる空気に近い仕切
壁の高さを、遠くにある仕切壁に向かって徐々に高くす
るものである。

【００２１】そして、仕切壁の高さを徐々に高くするこ
とにより、送風機の空気流を微細に分流するため、開閉
装置や気化器の構成に合わせた空気流を上流側から送る
ことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例についてを図面を用い
て説明する。

【００２３】（実施例１）図１は本発明の実施例１の燃
焼装置を示す断面図、図２は同燃焼装置の要部断面図で
ある。

【００２４】図１において、液体燃料である灯油は燃料
タンク（図示せず）から燃料供給手段である燃料ポンプ
１５に吸い上げられ、送油管１６を介して燃料供給ノズ
ル１７に供給される。１８は、燃料供給ノズル１７前方
に設けられた気化器で、アルミ、ジュラルミン等のアル
ミ合金、黄銅、銅、鋼、鋳鉄等の熱伝導の良い、耐熱材
料で筒状に形成されている。気化器１８の側面には、送
風管１９の端部が臨むように、一部を開口された気化器
蓋２０が設けられており、この気化器蓋２０には、アル
ミ、黄銅、銅、鋳鉄等の熱伝導の良い材料で造られてい
る。燃料供給ノズル１７は、送風管１９内に気化器１８
に向けて挿入されている。気化器１８の下部には、気化
器蓋２０とで構成させる混合気噴出口２１が設けられ、
その下方には、搬送通路２２が、アルミ、黄銅、銅、鋳
鉄等の熱伝導の良い材料で碗状に形成されている。搬送
通路２２の下流には、鋼、鉄、チタン、ジュラルミン、
セラミック等の耐熱材料で造られた多孔状の炎口２３が
設けられている。

【００２５】２４は、燃焼部全体を覆うバーナケース
で、その内側の空間は、気化器１８、搬送通路２２、炎
口２３の周囲を囲むように設けられた空気通路２５とな
っている。

【００２６】２６は、上面に多数の丸穴状の２次空気噴
出孔２７を設ける筒状の２次空気通路で、炎口２３近傍
に空気を供給するように炎口２３と交互に複数本に気化
器１８に並行に配列されている。２８は、炎口２２と空
気通路２５との間に設けられた側壁で、その内側に燃焼
室２９が形成される。２次空気通路２６の端部は、側壁
２８を貫通して空気通路２５側に開口されている。炎口
２３の装着は、その搬送通路２２側の端部を２次空気通
路２６の一部と複数個の点溶接により行われている。

【００２７】３０は、気化器１８の背面に燃焼室２９に
張り出すように形成されたフィン状の受熱部である。３
１は、空気通路２５の天板部３２に、炎口２３の上方を
覆うように載置された熱交換器である。３３は、燃焼用
空気を供給する送風機で、羽根車には高圧を出せるター
ボファンやラジアルファン等を用い、それをモータで回
転させるように構成され、空気通路２５の側部の一部に
連通された送風通路３４に連結されている。この送風通
路３４の内部に、前記送風管１９が設けられている。

【００２８】また送風管１９の空気入り口側に駆動部３
５により回転させる板状のダンパー３６で構成される開
閉装置３７が設けられている。ダンパー３６により送風
管１９の空気入り口側の開閉を行い、ダンパー３６が開
くと気化器１８内の空気量が増加し、ダンパー３６が閉
じると気化器１８内の空気量が減少するように作動され
る。このように燃焼量の大きさによりダンパー３６を開
閉して特定の燃焼量に対する空気量〈空気比（燃料の理
論空気量に対する実使用上の空気量の割合）〉を変化さ
せる。ダンパー３６には、一つもしくは複数個の透孔３
８が設けられダンパー３６が閉じたときに適正な空気量
が得られるように所定の面積に設定されている。駆動部
３５は、ステッピングモータあるいはモータにギヤーや
カムを組み合わせた構成に設けられ、ダンパー３６を回
転させて開閉している。

【００２９】また送風通路３４の内部には、送風通路３
４の底部３９から垂直状の平板で形成する仕切壁４０
が、所定の間隔を保ちながら複数個設けられている。仕
切壁４０は、送風機３３の羽根車の回転軸４１に対して
ほぼ平行に配置され、空気流の流線に対して直角の位置
に設けている。

【００３０】４２は電熱式のヒータで、気化器１８に鋳
込まれたニクロム線、カンタル線等の発熱体で構成され
る。４３は、気化器１８の温度を検知するための温度検
知部で、サーミスタ、熱電対等で構成される。４４は、
温度検知部４３の値から電熱式のヒータ４２をオン、オ
フさせて、気化器１８を所定の温度に維持する制御部で
ある。制御部４４は、運転スイッチの指示や負荷の大き
さにより燃料ポンプ１５と送風機３３を適正な状態にコ
ントロールするように設けられ、また燃焼量の大きさに
より開閉装置３７を作動して、炎口２３への空気供給を
適正な値に変化させる。４５は、炎口２３上に形成され
る火炎、４６は、仕切壁４０に導かれる空気流である。

【００３１】次に動作、作用について説明すると、電源
（図示せず）を投入すると電熱式のヒータ４２に通電さ
れ、気化器１８が加熱される。また運転スイッチの指示
や負荷の大きさにより制御部４４は、開閉装置３７を作
動して、適正な開度に変化させる。気化器１８が所定の
温度に達すると温度検知部４３により検知を行い、制御
部４４の指示により送風機３３が作動し、燃焼用空気が
供給される。燃焼用空気は、送風通路３４内の複数個の
仕切壁４０に分流されて、均一な空気流４６として気化
器１８に導入される。

【００３２】これと同時に燃料ポンプ１５が作動し、燃
料が燃料供給ノズル１７から気化器１８に噴霧される。
燃料は高温の気化器１８壁面で気化され、送風管１９を
介して供給される空気と混合されながら、混合気噴出口
２１を通り搬送通路２２に搬送され、炎口２３から噴出
される。この時あらかじめ火花放電を行っていた点火電
極（図示なし）により炎口２３から噴出する可燃混合気
に着火し、火炎４５が形成され燃焼を開始する。以後、
火炎４５の熱を気化器１８の受熱部３０で受けて、気化
器１８は加熱される。炎口２３上に形成された火炎４５
は、炎検知部（フレームロッド：図示なし）によりその
状態を監視され、安定燃焼を持続させる。また燃焼で生
じた高温の燃焼ガスは、熱交換器３１で熱交換され排出
される。

【００３３】また燃焼用空気の一部は、送風管１９の外
側から空気通路２５に流入し、空気通路２５側に開口さ
れている２次空気通路２６の端部から流入して２次空気
噴出口２７から燃焼室２９に噴出される。

【００３４】この時、複数個の仕切壁４０が送風機３３
からの空気流４６を分散して均一な流れに変えて気化器
１８に送るため、炎口２３上に黄火の少ない火炎４５を
形成し、すすや臭気の少ない安定燃焼範囲の広い特性を
得ることができる。

【００３５】複数個の仕切壁４０により、送風機３３か
らの空気流４６を分流しながら方向を変えて、空気流４
６を開閉装置３７や気化器１８の入り口の正面に向ける
ので、空気流４６の乱れを少なく整流することができ
る。

【００３６】複数個の仕切壁４０により、各仕切壁４０
間の空間を利用して、気化器１８の中央よりに常に空気
流４６を送れるので、空気流４６の燃焼量の可変による
流量変化に対応して、一定方向の流れを常に形成し、気
化を安定できる。 気化器１８内で均一な混合気を形成
できるので、局部的な黄火の発生を防止して、炎確認窓
からの黄火ちらつきが無くなり商品イメージをＵＰする
ことができる。

【００３７】（実施例２）図３は本実施例２の燃焼装置
を示す要部断面図である。

【００３８】本実施例において、実施例１と異なる点は
仕切壁４０を送風機３３の羽根車４７に対して略直角方
向に配置するように設けている点である。

【００３９】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００４０】次に動作、作用を説明すると、送風機３３
から送られる空気流４６の流線に対して、直角方向の障
壁により、空気流４６にブレーキをかけて分散を広げる
ため、空気流４６を気化器１８に流入する前により均一
に形成することができる。

【００４１】（実施例３）実施例３の燃焼装置を図３を
用いて説明する。

【００４２】本実施例において、実施例１または２と異
なる点は複数個の仕切壁４０を並行に配置するようにし
ている点である。

【００４３】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００４４】次に動作、作用を説明すると、仕切壁４０
により分流された空気流４６が、並行流として気化器１
８に導入され、乱れの少ない流れになるため、気化器１
８内で均一な混合を行うことができる。

【００４５】（実施例４）図４は本実施例４の燃焼装置
を示す要部断面図である。

【００４６】本実施例において、実施例１〜３と異なる
点は送風機３３のケーシング４８の外周に沿って流れる
空気に近い仕切壁４９の高さを他の仕切壁５０よりも低
くするようにしている点である。

【００４７】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００４８】次に動作、作用を説明すると、ケーシング
４８の内壁沿いに流れる空気流４６の強い流れ５１を外
周に沿って流れる空気に近い仕切壁４９で、送風通路３
４の中央よりに分流するため、送風機３３のケーシング
４８内の偏った流れに対応して、気化器１８に均一な空
気流４６を導入できる。

【００４９】（実施例５）図５は本実施例５の燃焼装置
を示す要部断面図である。

【００５０】本実施例において、実施例１〜４と異なる
点は複数個の仕切壁を同時に装着するために、コの字型
に一体の構成を設けている点である。

【００５１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００５２】次に動作、作用を説明すると、複数個の仕
切壁４０を送風通路３４の底部３９に装着する時に、複
数個同時に装着するため、装着の手間が省け、また複数
個の仕切壁４０間の間隔も精度良く保つことができる。

【００５３】（実施例６）図６は本実施例６の燃焼装置
を示す要部断面図である。

【００５４】本実施例において、実施例１〜５と異なる
点は複数個の仕切壁４０を送風通路３４の内壁５２に密
着するように装着するようにしている点である。

【００５５】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００５６】次に動作、作用を説明すると、仕切壁４０
に衝突する空気流４６を確実に壁に沿わせ、仕切壁４０
と内壁５２の隙間から空気流４６が漏れないようにし
て、空気流４６に圧力をかけるため、空気流４６の分流
をばらつきの少ない流れに形成することができる。

【００５７】（実施例７）図７は本実施例７の燃焼装置
を示す要部拡大断面図である。

【００５８】本実施例において、実施例１〜６と異なる
点は送風機のケーシングの外周に沿って流れる空気に近
い仕切壁４９の高さを、遠くにある仕切壁５３に向かっ
て徐々に高くしている点である。また各仕切壁４０の高
さに合わせて仕切壁４０の間隔も調整して、それぞれの
分流された空気流４６の流量を適正化している。

【００５９】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００６０】次に動作、作用を説明すると、仕切壁４０
の高さを徐々に高くすることにより、送風機３３の空気
流４６を微細に分流するため、開閉装置３７や気化器１
８の構成に合わせ、各部分に必要な空気流４６を上流側
から送ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように請求項１
記載の発明によれば、仕切壁が送風機からの空気流を分
散して均一な流れに変えて気化器に送るため、炎口上に
黄火の少ない火炎を形成し、すすや臭気の少ない安定燃
焼範囲の広い特性を得ることができる。

【００６２】また請求項２記載の本発明によれば、仕切
壁を送風機の羽根車に対して略直角方向に配置するの
で、空気流にブレーキをかけて分散を広げるため、気化
器に流入する前により均一に形成することができる。

【００６３】また請求項３記載の発明によれば、仕切壁
を並行に配置するようにしているので、仕切壁に分流さ
れた空気流が、気化器に導入されるまで、乱れないよう
にして気化器内で均一な混合を行うことができる。

【００６４】また請求項４記載の発明によれば、送風機
のケーシングの外周に沿って流れる空気に近い仕切壁の
高さを他の仕切壁よりも低くするようにしているので、
ケーシングの内壁沿いに流れる空気流を送風通路の中央
よりに分流するため、送風機のケーシング内の偏った流
れに対応して、気化器に均一な空気流を導入できる。

【００６５】また請求項５記載の発明によれば、仕切壁
を同時に装着するために、コの字型に一体の構成を設け
ているので、装着の手間が省け、また複数個の仕切壁間
の距離も精度良く保つことができる。

【００６６】また請求項６記載の発明によれば、複数個
の仕切壁を送風通路の内壁に密着するように装着するの
で、空気流を確実に壁に沿わせ、空気流に圧力をかける
ため、空気流の分流をばらつきの少ない流れに形成する
ことができる。

【００６７】また請求項７記載の発明によれば、送風機
のケーシングの外周に沿って流れる空気に近い仕切壁の
高さを、遠くにある仕切壁に向かって徐々に高くしてい
るので、空気流を微細に分流するため、開閉装置や気化
器の構成に合わせた空気流を上流側から送ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における燃焼装置の断面図

【図２】同装置の要部断面図

【図３】（ａ）本発明の実施例２及び実施例３における
燃焼装置の要部断面図 （ｂ）同装置の仕切壁を示す断面図

【図４】本発明の実施例４における燃焼装置の要部断面
図

【図５】本発明の実施例５における燃焼装置の要部断面
図

【図６】（ａ）本発明の実施例６における燃焼装置の要
部断面図 （ｂ）同装置の仕切壁を示す断面図

【図７】本発明の実施例７における燃焼装置の要部断面
図

【図８】（ａ）従来の燃焼装置の要部断面図 （ｂ）同装置のガイドを別の角度から見た場合の断面図

【符号の説明】

１８ 気化器 ２２ 搬送通路 ２３ 炎口 ３３ 送風機 ３４ 送風通路 ３７ 開閉装置 ４０ 仕切壁

フロントページの続き (72)発明者 篠田 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 Ｆターム(参考） 3K023 BA02 BA04 3K052 AA10 AB12 AC05 BA18 BA20 BA22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化する気化器と、この気化
   器の下流側に連通する搬送通路と、この搬送通路の下流
   側に設置される炎口と、前記気化器に空気を導入する送
   風通路と、この送風通路の途中に設けられ、前記気化器
   に導入する空気の割合を制御する開閉装置と、この開閉
   装置の上流側の送風通路内に設けられ、送風機からの空
   気流を分散させる仕切壁を備えた燃焼装置。
2. 【請求項２】 仕切壁は、送風機の羽根車に対して略直
   角方向に配置する請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 仕切壁は、複数個の仕切壁を並行に配置
   する請求項１または２記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 仕切壁は、送風機のケーシングの外周に
   沿って流れる空気に近い仕切壁の高さを他の仕切壁より
   も低くする請求項１、２または３記載の燃焼装置。
5. 【請求項５】 仕切壁は、複数個の仕切壁を同時に装着
   するために、コの字型に構成する請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の燃焼装置。
6. 【請求項６】 仕切壁は、複数個の仕切壁を送風通路の
   内壁に密着するように装着する請求項１〜５のいずれか
   １項に記載の燃焼装置。
7. 【請求項７】 仕切壁は、送風機のケーシングの外周に
   沿って流れる空気に近い仕切壁の高さを、遠くにある仕
   切壁に向かって徐々に高くする請求項１〜６のいずれか
   １項に記載の燃焼装置。