JP2004263891A

JP2004263891A - Combustion device

Info

Publication number: JP2004263891A
Application number: JP2003052377A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hiroyasu; 勝廣安; Hiroki Hasegawa; 宏樹長谷川; Hitoshi Hara; 人志原
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP4120801B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion device for performing stable combustion while reducing electric power consumption when starting combustion and in combustion by promoting vaporization of liquid fuel in vaporizing part. <P>SOLUTION: This combustion device has a vaporizer 7 for generating fuel gas by vaporizing the liquid fuel, and sends out and burns mixed gas of the fuel gas and air to and in a combustion part 6. The combustion part 6 has a flame hole base 60 communicating with the vaporizing part 7, and the flame hole base 60 is formed by arranging a long flame hole member 8 having a plurality of flame holes for jetting the mixed gas supplied from the vaporizing part 7. The respective flame hole parts 8 are constituted so that a flame jetting from the flame holes positioned in a part in close vicinity to the vaporizing part 7 and a heat recovering wall 60a increases more than a part separate/distant from the vaporizing part 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体燃料を用いた燃焼装置に係り、更に詳しくは、燃焼開始時や燃焼中における消費電力を削減しつつ安定した燃焼を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
給湯器や暖房機等には、ランニングコスト低減のために、安価な灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置が多用されている。中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用される燃焼装置は、気化器によって液体燃料を気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼させる形式のものが多い。
【０００３】
【特許文献１】特公平７−２１３３２号公報
【０００４】
例えば、特許文献１には、気化器で気化された燃料ガスと空気とを予混合して燃焼部へ供給して燃焼を行う燃焼装置（石油燃焼器）が開示されている。
この燃焼装置では、気化器における液体燃料の気化を促進させるために、気化器に気化ヒータを配した構成を採用しており、気化器を予熱して液体燃料の気化を促進させつつ燃焼運転が開始される。そして、燃焼時間が経過し火炎のヒートバックによって気化器の温度を高温に維持可能になると、気化ヒータへの通電電力を低減あるいは通電を遮断し、火炎による直接的なヒートバックによって気化器を加熱しつつ気化を行って燃焼を継続させる構成が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した燃焼装置では、火炎による気化器へのヒートバックが充分ではなく、気化ヒータへの通電電力を低減したり通電を停止すると気化器における液体燃料の気化が不充分となり、安定した燃焼を行うことが困難であった。このため、燃焼状態に応じて気化ヒータへ大電力を供給する必要があり、ランニングコストの増加を招いていた。
【０００６】
また、前記した燃焼装置では、燃焼部に供給される混合ガスを燃焼させる際に、燃焼部に直接的に二次空気を供給して有害ガスの発生を抑えた安定した燃焼を行わせる方式を採用することが多い。このため、燃焼開始時に気化器で気化されて燃焼部に供給される燃料ガスが、低温の二次空気で冷却されて再液化する不具合が生じ易く、気化が不充分となって安定した燃焼を行うことができなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されるもので、火炎によって気化器や燃焼部を効率良く昇温させて安定した気化を行うことにより、燃焼開始時や燃焼中における消費電力を削減しつつ安定燃焼を行う燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される請求項１に記載の発明は、液体燃料を気化して燃料ガスを生成する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは燃料ガスと空気の混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、気化部の少なくとも一部は燃焼部に露出し、当該燃焼部は、気化部に連通するガス流路を備えた平面状の炎孔ベースを有し、当該炎孔ベースに燃料ガスまたは混合ガスを噴出する複数の炎孔を備えた炎孔部材が装着され、気化部に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積は、気化部から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて大きいことを特徴とする燃焼装置である。
【０００９】
本発明によれば、気化部から離れた部位に比べて、気化部に近接した部位から噴出する混合ガス量が増加するので、気化部に近接した部位から噴出する火炎を他の部位から噴出する火炎に比べて増大させることができる。従って、火炎によって気化部を煽って効率良く温度上昇させることができ、燃焼中における気化ヒータの通電電力を低減あるいは通電を遮断しても、充分に気化した燃料ガスを気化部で生成することが可能となる。これにより、ランニングコストを低減しつつ安定燃焼を行わせることができる。
炎孔部材に設ける炎孔は、適宜の形状を採ることが可能であり、例えば、丸形状、四角形状あるいはスリット形状の開口による炎孔を採用することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、液体燃料を気化して燃料ガスを生成する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは燃料ガスと空気の混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、気化部の少なくとも一部は燃焼部に露出し、当該燃焼部は、気化部に連通するガス流路を備えた平面状の炎孔ベースを有し、当該炎孔ベースには、ガス流路を介して気化部から供給される燃料ガスまたは混合ガスを噴出する複数の炎孔を備えた長尺の炎孔部材が配列され、各炎孔部材は、気化部に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積が、気化部から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて大きいことを特徴とする燃焼装置である。
【００１１】
本発明によれば、長尺の炎孔部材を炎孔ベースに複数配列した構成を採用し、各炎孔部材の炎孔の単位面積当たりの開口面積を調節することにより、前記請求項１と同様の効果を奏することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、液体燃料を気化して燃料ガスを生成する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは燃料ガスと空気の混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、気化部の少なくとも一部は燃焼部に露出し、当該燃焼部は、気化部に連通するガス流路を備えた平面状の炎孔ベースを有し、当該炎孔ベースには、ガス流路を介して気化部から供給される燃料ガスまたは混合ガスを噴出する複数の炎孔部材が配列され、各炎孔部材は、畝状に延びる炎孔列を有した長尺形状で、当該畝の両側縁から幅方向へ延びるスリット状の開口で形成される炎孔と、当該畝の幅方向全長に渡って延びるスリット状の開口で形成される炎孔とを長手方向へ向けて組み合わせて配列して形成され、各炎孔部材は、気化部に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積が、気化部から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて大きいことを特徴とする燃焼装置である。
【００１３】
本発明によれば、炎孔部材に畝状に延びる炎孔列の配置や各炎孔の開口面積を調節することにより、気化部に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積を気化部から離れた部位に比べて増大させることができる。これにより、請求項１，２に記載の発明と同様に、充分に気化した燃料ガスを気化部で生成することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置において、炎孔ベースは、炎孔から噴出する火炎による燃焼熱の一部を吸収する熱回収壁を前記炎孔部材を取り囲むように外側縁に沿って備え、前記炎孔部材は、前記熱回収壁に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積が、熱回収壁から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて大きい構成とされている。
【００１５】
本発明によれば、熱回収壁から離れた部位に比べて、熱回収壁に近接した部位から噴出する混合ガス量が増加するので、熱回収壁に近接した部位から噴出する火炎を他の部位から噴出する火炎に比べて増大する。従って、火炎によって発生する熱の一部を熱回収壁を介して炎孔ベースに効率良く伝達させることができ、炎孔ベースを短時間に昇温させることが可能となる。これにより、気化部によって気化された燃料ガスの再液化を防止しつつ安定燃焼を行わせることが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、液体燃料を気化して生成された燃料ガスまたは燃料ガスと空気の混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置において、燃焼部はガス流路を備えた平面状の炎孔ベースを有し、当該炎孔ベースには、燃料ガスまたは混合ガスを噴出する複数の炎孔を備えた炎孔部材が装着され、炎孔ベースは、炎孔から噴出する火炎による燃焼熱の一部を吸収する熱回収壁を炎孔部材を取り囲むように外側縁に沿って備え、炎孔部材は、熱回収壁に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積が、熱回収壁から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて大きいことを特徴とする燃焼装置である。
【００１７】
本発明によれば、前記請求項４に記載の燃焼装置と同様に、熱回収壁に近接した部位から噴出する火炎が他の部位から噴出する火炎に比べて増大する。従って、火炎によって発生する熱の一部を熱回収壁を介して炎孔ベースに伝達して炎孔ベースを短時間に昇温させることが可能となる。これにより、気化部によって気化された燃料ガスの再液化を防止しつつ安定燃焼を行わせることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置において、炎孔部材は、気化部に近接した部位における炎孔同士の間隔を、気化部から離れた部位における炎孔同士の間隔よりも狭くする構成とされている。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置において、炎孔部材は、気化部に近接した部位における炎孔の開口面積を、気化部から離れた部位における炎孔の開口面積よりも大きくする構成とされている。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置において、炎孔部材は、熱回収壁に近接した部位における炎孔同士の間隔を、熱回収壁から離れた部位における炎孔同士の間隔よりも狭くする構成とされている。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項４乃至８のいずれか１項に記載の燃焼装置において、炎孔部材は、熱回収壁に近接した部位における炎孔の開口面積を、熱回収壁から離れた部位における炎孔の開口面積よりも大きくする構成とされている。
【００２２】
請求項６、８に記載の発明によれば、炎孔同士の間隔を狭くすることにより、気化部や熱回収壁に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積を増加させることができる。また、請求項７、９に記載の発明によれば、炎孔の開口面積を大きくすることにより、気化部や熱回収壁に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積を増加させることができる。
また、請求項６、８の発明と請求項７、９の発明を組み合わせた構成、則ち、炎孔同士の間隔を狭くすると共に炎孔の開口面積を大きくすることにより、気化部や熱回収壁に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積を一層増大させることができる。
【００２３】
請求項６、８に記載の発明において、炎孔同士の間隔を狭くする場合、気化部や熱回収壁に近接した所定範囲における炎孔同士の間隔を他の部位に比べて狭くする構成や、気化部や熱回収壁に近接するに連れて炎孔同士の間隔を次第に狭くする構成を採ることができる。
また、請求項７、９に記載の発明において、炎孔の開口面積を大きくする場合、気化部や熱回収壁に近接した所定範囲における炎孔の開口面積を他の部位に比べて大きくする構成や、気化部や熱回収壁に近接するに連れて炎孔の開口面積を次第に大きくする構成を採ることができる。
【００２４】
また、請求項７、９に記載の発明において、炎孔の開口面積を大きくする場合、炎孔部材の幅方向への炎孔の長さを増大する構成や、炎孔部材の長手方向への炎孔の幅を増大する構成、あるいは、これらの双方を増大する構成を採ることができる。
尚、炎孔部材において、単位面積当たりの炎孔の開口面積を増加させた部位を設ける場合は、他の部位において単位面積当たりの炎孔の開口面積を低減させて燃料ガスの排出量を調整することにより、燃焼量の全域に渡って安定燃焼を行わせることが可能である。
【００２５】
前記本発明の燃焼装置において、炎孔ベースは、隣接して配列される炎孔部材同士の間から火炎の噴射方向へ向けて二次空気を供給する二次空気流路を備え、炎孔部材は、当該炎孔部材を炎孔ベースへ固定する固定部に近接した部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積が、固定部から離れた部位における単位面積当たりの炎孔の開口面積に比べて小さい構成とすることができる。
【００２６】
ここで、燃料ガスを燃焼させる際に所定量の二次空気を供給することにより、ＣＯなどの有害ガスの発生を低減しつつ安定した燃焼を行わせることが可能である。このためには、燃料ガスの噴射量、則ち、火炎の大きさに応じた量の二次空気を供給する必要がある。ところが、炎孔部材を固定するための固定部材が取り付けられる部位の近傍では二次空気流路を設けることができず、火炎に供給可能な二次空気量が低減する。
【００２７】
前記構成によれば、炎孔部材を固定するための固定部に近接した部位における炎孔の開口面積の占める割合が少ない。従って、火炎に供給を要する二次空気量も少ない。これにより、火炎と二次空気量とのバランスを維持することができ、安定燃焼を行わせることが可能となる。
【００２８】
また、前記本発明の燃焼装置において、炎孔部材は、幅方向へ延出する炎孔に対して逆方向へ傾斜して延出する保炎部を長手両側縁に沿って略全長に渡って備えた構成を採ることができる。保炎部を設けることにより、炎孔から噴出する火炎が二次空気で直接煽られることがなく、火飛びなどの発生を防止しつつ安定して二次空気を供給することができ、有害ガスの発生が抑制された安定燃焼を行うことが可能となる。
【００２９】
また、本発明の燃焼装置において、気化部で生成された燃料ガスまたは燃料ガスと空気の混合ガスを燃焼部へ供給して下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型を採ることができる。ここで、燃焼装置は、上方へ向けて火炎を噴出する上方燃焼型、または、下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型として給湯装置などへ組み込まれることが多い。しかし、上方燃焼型の燃焼装置では、熱交換部へ移動した燃焼ガスがそのまま排気されるため、貯湯式給湯器などに適用した場合に、熱交換率が低下する嫌いがある。
【００３０】
下方燃焼型を採用することにより、燃焼部で発生した熱が、上流側から供給される空気流によって下流の熱交換部側へ移動する。そして、熱交換部へ移動した燃焼ガスは空気流に押圧されつつ排気される。これにより、送風により火炎を下方へ向けて噴出するが、熱は下方から上方へ移動し易く、特に、燃焼開始初期には炎孔ベースが火炎で暖まり易い。これにより、炎孔ベースの温度を短時間に上昇することが可能となり、気化された燃料の再液化を防止しつつ、燃焼開始から短時間に安定した燃焼を実現可能となる。また、下方燃焼型の場合は、炎孔ベース自体についても、火炎による帰還熱による温度上昇や残熱による保温に適している。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明は、液体燃料を気化させて燃焼させる燃焼装置であり、燃焼部で発生する火炎の熱によって液体燃料を効率良く気化させることに特徴を有したものである。そこで、発明の要旨を説明するのに加えて、燃焼装置の全体構成を説明する。尚、以下の説明において上下の関係は、燃焼装置を給湯器等に設置した状態を基準とする。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る燃焼装置１の断面図である。図２は、燃焼部に用いられる炎孔ベースを示す斜視図である。図３は、図２の炎孔ベース周辺の平面図である。図４は、気化器（気化部）周辺を示す斜視図である。図５は、燃焼装置１に採用する第１炎孔部材の斜視図、平面図および側面図である。図６は、燃焼装置１に採用する第２炎孔部材の平面図および部分拡大図である。図７は、燃焼装置１に採用する第３炎孔部材の平面図である。図８は、燃焼装置１に採用する補炎部材の平面図である。図９は、炎孔ベースへの炎孔部材および補炎部材の取付構造を示す斜視図である。図１０は、炎孔ベースの火炎の発生状態を示す模式図である。図１１は、炎孔部材の変形実施形態を示す平面図である。
【００３３】
本実施例の燃焼装置１は、炎孔を下に向けて給湯器などに内蔵されるもので、下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型（所謂、逆燃焼型）である。
燃焼装置１は、図１の様に、上から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部４、混合部５及び燃焼部６が順次積み重ねられて構成される。混合部５及び燃焼部６の近傍には気化器（気化部）７が設けられ、空気量調節部４と気化器７の間には、流路形成部材１３が配されて空気流路が形成されている。
【００３４】
順次説明すると、送風機２は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング２０の内部にファン２１が回転可能に配されたもので、ハウジング２０の中央部には、開口２２が設けられている。
【００３５】
駆動機械部３は箱体１０を有し、その天板１２の中央にモータ３０が取り付けられている。モータ３０は、両端部から回転軸３０ａ，３０ｂが突出しており、回転軸３０ａ，３０ｂは、燃焼装置１の略全長を上下へ向けて貫通している。上方側の回転軸３０ａは、ファン２１に接続され、下方側の回転軸３０ｂは、気化器７の回転部材７４に接続されている。則ち、モータ３０の回転駆動により、ファン２１が回転駆動されて下方へ向けて送風（空気供給）を行うと共に、回転部材７４が同時に回転駆動される。
送風機２のモータ３０は、箱体１０の外壁に固定された制御回路部（制御手段）９で生成された制御信号によって回転数制御が行われ、燃焼部６側への供給空気量を制御している。
【００３６】
空気量調節部４は、円板状の移動側板状部材４１と方形状の固定側板状部材４２によって構成され、固定側板状部材４２に対して移動側板状部材４１が回転可能に取り付けられたものである。
移動側板状部材４１は円板形であり、中央部に設けられた軸挿通孔の周囲には、放射状に開口が設けられている。また、移動側板状部材４１の周縁部には、周縁部の一部を垂直に切り起こした係合部４１ａが設けられている。
【００３７】
一方、固定側板状部材４２は方形状であり、移動側板状部材４１よりも大きい。固定側板状部材４２の中央部に設けられた軸挿通孔の周囲にも、放射状に開口が設けられている。また、固定側板状部材４２には、駆動片４３を揺動自在に支持する支持部材４２ａが固定されている。この駆動片４３の一端は、箱体１０の外壁に固定されたステップモータ４０の駆動軸４０ａに接続され、他端は移動側板状部材４１の係合部４１ａへ係合している。
【００３８】
移動側板状部材４１は、固定側板状部材４２の上にあり、中央の軸挿通孔を中心として相対的に回転可能である。そして、ステップモータ４０を駆動すると、駆動軸４０ａに係合した駆動片４３が揺動し、移動側板状部材４１の係合部４１ａを接線方向へ向けて押圧する。その結果、移動側板状部材４１が、固定側板状部材４２の上で軸挿通孔を中心として相対的に回転する。
【００３９】
則ち、空気量調節部４は、ステップモータ４０を駆動して移動側板状部材４１を回転させて、移動側板状部材４１と固定側板状部材４２の開口同士の重なり具合を変化させている。これにより、開口同士の重なり具合を変化させ開口面積を変動させて、開口を介して上下に移動する空気量を調節する機能を有する。
【００４０】
この空気量調節部４により、送風機２から燃焼部６側に至る空気流路の開口面積を調節して、送風機２で発生した空気流の燃焼部６側への供給量を制御している。本実施形態では、空気量調節部４において移動側板状部材４１を制御することにより、一次空気（気化器７へ直接供給する空気）および二次空気（後述する炎孔ベース周辺へ供給する空気）の双方の供給量を最適に調節する構成としている。
尚、ステップモータ４０は制御回路部９で生成された制御信号によって駆動され、燃焼状態に応じた最適な開口面積が得られるように調整制御される。
【００４１】
流路形成部材１３は、図１の様に、薄板を円錐形に曲げて作られており、内部は空洞で上下に連通している。則ち、流路形成部材１３は、上部と下部に開口を有し、両者は連通しており、上部の開口は、前記した固定側板状部材４２の中心部へ当接し、下部の開口は、後述する一次空気導入筒１５へ連通している。
【００４２】
流路形成部材１３の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）１４が固定されている。燃料パイプ１４は、流路形成部材１３の上部の開口から内部に入り、流路形成部材１３および一次空気導入筒１５を貫通して気化器７の回転部材７４の内部に至るように取り付けられる。
【００４３】
混合部５、燃焼部６及び気化器７は、図１、図２の様に、炎孔ベース６０を中心として構成され、炎孔ベース６０の中央部に気化器７が設けられている。そしてこれらの構成部品がハウジング１１内に収納されている。
炎孔ベース６０は、図２に示すように、アルミダイカストによって作られたもので、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。尚、図２では、炎孔ベース６０の上部に上面板６５を取り付けた状態で示している。
【００４４】
炎孔ベース６０の上面側は、図４の様に、主として燃料ガス及び二次空気の流路形成面として機能し、下面側は図２、図３、図９の様に、炎孔取付け面として機能する。
則ち、炎孔ベース６０の上面側には、図４の様に、多数のループ状の垂直壁６２で仕切られた溝６３が設けられており、隣接する垂直壁６２同士の間には、溝６４が設けられている。そして、後述する気化器７で生成された燃料ガスは、上面壁６１と垂直壁６２との間を通り溝６４から下方の炎孔へ向けて噴出して火炎を発生させる。
【００４５】
炎孔ベース６０の下面側には、図９の様に、上面側の溝６３（図４参照）と連通して二次空気の供給路を形成するスリット状の二次空気開口６７が配列されている。この二次空気開口６７の配列された列同士の間には、燃料ガスの流路である溝６４が配されている。後述するように、炎孔部材８（８０）は、隣接する二次空気開口６７同士の間に、溝６４を覆うようにして炎孔ベース６０の下面側に当接させて固定される。
【００４６】
また、炎孔ベース６０には、図２，図３に示すように、熱回収壁６０ａが設けられている。熱回収壁６０ａは、炎孔ベース６０の外側縁に沿って下方へ向けて壁状に設けられている。この熱回収壁６０ａは、後述する炎孔部材８の炎孔から下方へ向けて噴出する火炎の熱を回収し炎孔ベース６０へ伝達して昇温させる機能を有する。熱回収壁６０ａは金型を用いて炎孔ベース６０と一体化してダイキャスト製法により製される。
【００４７】
ここで、本実施形態では、形状の異なる第１炎孔部材８０、第２炎孔部材９０および第３炎孔部材９１の３種類の長尺の炎孔部材８を炎孔ベース６０に固定して燃焼部６を形成している。
則ち、燃焼部６を形成する炎孔ベース６０は、図３の様に長方形であり、その中央に気化器７が設けられている。第１炎孔部材８０は、図３において、気化器７の左右に７本ずつ配されるもので、炎孔ベース６０の略（１／３．５）倍の長さを有する細長い部材である。
【００４８】
第２炎孔部材９０は、炎孔ベース６０と略同一の長さを有する長尺の部材であり、図３において、上下から気化器７を挟むように炎孔ベース６０の長手方向へ向けて１本ずつ配される。また、第３炎孔部材９１は、第２炎孔部材９０と略同一長を有する長尺の部材であり、図３において第２炎孔部材９０の上下に隣接して炎孔ベース６０の長手方向へ向けて１本ずつ配されている。
【００４９】
第１炎孔部材８０は、図５の様に、断面がコ字形を有する畝状の長尺の炎孔部８１の周囲にフランジ部８２を形成した上下左右対称の細長い部材であり、金属板をプレス成形して製される。フランジ部８２の長手両端部および中央部の長手両側縁には、各々、半円状に切り欠いた６個の固定部８２ａが設けられている。また、図５（ａ）の様に、固定部８２ａ同士の間の長手両側縁は幅方向へ切り欠かれて切り欠き部８２ｂが形成されている。この切り欠き部８２ｂを介して二次空気開口６７から流出する二次空気が火炎に供給される。
【００５０】
第１炎孔部材８０の炎孔部８１には、図５（ａ）の様に、形状の異なる３種類の炎孔８３，８４，８５が配列されている。炎孔８３は、炎孔部８１の長手両側面から幅方向全長に渡って延びるスリット状の開口であり、炎孔部８１の長手両端部に狭い間隔をおいて各々２本ずつ設けられている。炎孔８４は、炎孔部８１の長手両側面から幅方向に渡って対向して延びる一対のスリット状の開口であり、炎孔８３の内側に炎孔部８１の長手中央の方向へ間隔をおいて４対ずつ設けられている。また、炎孔８５は、炎孔８３よりも炎孔部８１の幅方向へ短い一対のスリット状の開口であり、炎孔８４の内側に炎孔部８１の長手中央の方向へ間隔をおいて２対ずつ設けられている。
【００５１】
これらの炎孔８３〜８５は、隣接する炎孔の間隔を少しずつ異ならせて配置されている。則ち、炎孔部８１の長手両端部に２本ずつ配される炎孔８３から内側に隣接して配される４対の炎孔８４および２対の炎孔８５にかけて、隣接する炎孔の間隔を炎孔部８１の長手中央部に向かうに連れて増加させている。
本実施形態では、第１炎孔部材８０を、長さ６０ｍｍ、幅１２．５ｍｍの大きさとし、炎孔部８１の長さ５５ｍｍ、幅６ｍｍ、高さ２ｍｍの形状に製している。また、炎孔８３，８４，８５は各々幅が１ｍｍであり、炎孔８４の長さは略２ｍｍ、炎孔８５の長さは略１．５ｍｍである。尚、第１炎孔部材８０および後述する第２、第３炎孔部材の外形および炎孔形状は、炎孔ベース６０の大きさや燃焼量に応じて適宜に設定することが可能である。
【００５２】
則ち、第１炎孔部材８０は、長手両端部に近接するほど、炎孔８３，８４が狭い間隔で配置されて炎孔８３，８４の開口面積の占める割合（単位面積当たりの炎孔の開口面積）が増加し、長手中央部に近接するほど、炎孔８４，８５が広い間隔で配置されて炎孔８４，８５の開口面積の占める割合が減少する形状を有している。従って、第１炎孔部材８０を図３の様に炎孔ベース６０に固定すると、溝６４を通じて供給される燃料ガスは第１炎孔部材８０の長手両端部近傍から多く噴出し、長手中央部は長手両端部に比べて燃料ガスの噴出量が低減する構造とされている。
【００５３】
また、後述するように、第１炎孔部材８０の長手中央部の固定部８２ａには固定ねじ６９が位置するので、二次空気の供給量が低減する。しかし、第１炎孔部材８０では、長手中央部の固定部８２ａに近接する部位に、開口面積の少ない炎孔８５を間隔をあけて配置して、噴出する燃料ガス量を低減させている。これにより、供給量の少ない二次空気とのバランスを保つ構造としている。
【００５４】
第２炎孔部材９０は、図６（ａ）の様に、第１炎孔部材８０と基本的な構成は同一であるが、第１炎孔部材８０の略３．５倍の長さを有する長尺の左右対称形状の部材である。尚、第１炎孔部材８０と同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。第２炎孔部材９０は、炎孔部８１の長手両端部に炎孔８３を各々１本ずつ配置し、更に、この炎孔８３の内側に、対向する炎孔８４を長手方向へ向けて多数配列した構造である。
【００５５】
第２炎孔部材９０ののフランジ部８２の長手両側縁には、所定の間隔で固定部８２ａが設けられている。但し、気化器７に近接する長手中央部の一方の側縁には、フランジ部８２を延出させて開口を設けた固定部８２ｃが３カ所設けられている。また、図６（ｂ）の様に、３カ所の固定部８２ｃに近接する領域Ｈに位置する炎孔８４は、他の部位に比べて隣接する炎孔８４の間隔が狭くされている。
従って、第２炎孔部材９０を、図３の様に炎孔ベース６０に固定すると、燃料ガスは第２炎孔部材９０の長手中央部、則ち、気化器７に近接した部位から多く噴出し、また、長手両端部においても、炎孔８３によって噴出量が増大する構造とされている。
【００５６】
第３炎孔部材９１は、図７の様に、第２炎孔部材８０と基本的な構成は同一の部材である。この第３炎孔部材９１は、図３の様に、炎孔ベース６０の幅方向の両端に長手方向に向けて固定される部材であり、長手両端部のフランジ部８２を炎孔ベース６０の形状に沿わせて湾曲させている。尚、第２炎孔部材９０と同一構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
第３炎孔部材９１は、炎孔部８１の長手両端部に炎孔８３を各々１本ずつ配置し、この炎孔８３の内側に、炎孔８４を全長に渡って同一間隔で多数配列した構造である。
【００５７】
第３炎孔部材９１のフランジ部８２の一方の長手側縁には、所定の間隔で固定部８２ａが設けられている。また、フランジ部８２の他方の長手側縁には、所定の間隔で固定部８２ｃが設けられており、長手両端部のフランジ部８２の湾曲部位には、固定部８２ｄが設けられている。第３炎孔部材９１を、図３の様に炎孔ベース６０に固定すると、長手方向全長に渡って略均一量の燃料ガスが噴射され、長手両端部では、炎孔８３によって燃料ガスの噴出量が増大する構造とされている。
【００５８】
また、本実施形態では、図８に示す保炎部材８６を採用している。尚、図８に示す保炎部材８６のＦ部分を図９では斜視図で示している。保炎部材８６は、炎孔ベース６０に配列された炎孔部材８に被せて固定される部材であり、炎孔部材８から噴出する火炎へ供給される二次空気によって火炎が煽られることを防止して、安定した二次空気の供給を確保する機能を有する。
保炎部材８６の外形は炎孔ベース６０の熱回収壁６０ａに沿った形状であり、気化器７に相当する部位が切り欠かれている。この保炎部材８６は、図３における炎孔ベース６０の上下方向中央部から２分割された左右対称形状であり、気化器７を上下から挟むようにして炎孔ベース６０に固定される。
【００５９】
図８、図９から分かるように、保炎部材８６は、炎孔部材８の炎孔部８１の外形に合わせた溝状の複数の開口８６ａと、当該開口８６ａから離れる方向へ傾斜させて長手両側縁を切り起こして形成される保炎部８６ｂと、隣接する保炎部８６ｂの間に開口８６ａに沿って配列された複数の二次空気開口８６ｃとを備えた部材である。
【００６０】
炎孔部材８および保炎部材８６は、図９のようにして炎孔ベース６０に取付固定される。まず、炎孔部材８を炎孔ベース６０の溝６４を覆うようにして炎孔ベース６０上に配列する。そして、配列した炎孔部材８の上から、保炎部材８６の開口８６ａと炎孔部材８の炎孔部８１を一致させるように保炎部材８６を被せる。そして、固定ねじ６９を保炎部材８６の固定孔８６ｄと炎孔部材８の固定部８２ａを介して炎孔ベース６０の固定孔６８へねじ込んで固定する。則ち、保炎部材８６と炎孔部材８はねじ６９によって炎孔ベース６０へ共締め固定される。尚、図には示していないが、本実施形態では、炎孔ベース６０の炎孔部材８が固定される部位全面に渡って予め網部材（不図示）を配し、その上から炎孔部材８および保炎部材８６を配して固定している。この網部材により、燃料ガスや二次空気に含まれる塵埃が火炎側に流動することを防止している。
【００６１】
炎孔部材８と保炎部材８６は上記構造で炎孔ベース６０へ固定されているので、溝６４を介して供給される燃料ガスは炎孔部材８の炎孔８３〜８５から噴出して火炎が生じ、二次空気開口６７を介して供給される二次空気は、保炎部材８６の開口８６ａを介して火炎の両側に供給される。このとき、保炎部８６ｂにより、二次空気が直接火炎を煽ることを防止しつつ火炎に均一に二次空気が供給され、完全燃焼を促進して有害ガスの排出を抑える。
【００６２】
次に、気化器７は、図１、図４に示すように、気化室７０と回転部材７４によって構成される。気化室７０は、底面部７１と周部７２を持つ円筒体であり、底面部７１は閉塞し、上部は開口している。則ち、気化室７０は窪んだ形状であり、底面部７１及び周部７２は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放されている。気化室７０は、前記した様に底面部７１及び周部７２を持ち、あたかもコップの様な形状であり、炎孔ベース６０の中央部分に取り付けられている。従って気化器７の一部たる気化室７０の外壁部分は燃焼部に露出する。
【００６３】
気化室７０の底面部７１内には、気化器ヒータ７３が内蔵されている。この気化器ヒータ７３に通電することにより底面部７１が発熱し、さらにこの熱が気化室７０の壁を伝導し、気化室７０の内壁が全体的に加熱される機能を有する。これにより、回転部材７４によって気化室７０の内部へ飛散された液体燃料を気化し易くする機能を有している。
【００６４】
また、図１，図３に示すように、気化器７と炎孔ベース６０との間にはセラミック材で形成された断熱パッキンを挟んで取付固定されている。これにより、気化器ヒータ７３による気化器７の温度上昇を短時間に行うことを可能にしている。更に、気化器７と炎孔ベース６０との取り付け部分には、炎孔ベース６０を補助的に予熱するための補助ヒータ７５が取り付け固定されている。これにより、炎孔ベース６０側の温度上昇の促進を図っている。
【００６５】
回転部材７４は、前記したモータ３０の回転軸３０ｂに取り付けられて一体的に回転するもので、円板の周縁を切り起こして多数の撹拌羽根７４ａを設けた形状である。
この回転部材７４は、燃料パイプ１４を介して供給（滴下）される液体燃料を回転による遠心力によって飛散させるもので、飛散した燃料は気化室７０の内部で熱によって気化させて燃料ガスとなる。また、回転部材７４は、気化された燃料ガスと送風機２から供給される一次空気とを撹拌して均一な混合ガスを生成する機能を併せ持っている。
則ち、回転部材７４は、気化室７０の内部で液体燃料を効率良く気化させるために、燃料パイプ１４から滴下された液体燃料（本実施形態では石油を使用）を微粒子状にして飛散させると共に、気化した燃料ガスと一次空気とを撹拌させて均一に混合する働きを行うものである。
【００６６】
制御回路部９は、燃焼装置１の燃焼に伴う制御を統括するもので、ＣＰＵを用いたデジタル回路で構成される。本実施形態の制御回路部９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポート、および、アナログのセンサ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、あるいは、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するＤ／Ａ変換回路などを備え、各部に設けられたセンサの検知信号やスイッチの切換信号を参照しつつ、燃焼量に応じた制御信号をプログラム処理によって生成するものである。
【００６７】
次に、前記構成を有する本実施形態の燃焼装置１の燃焼動作の概略を、図１〜図９を参照して説明する。
燃焼運転指令が制御回路部９に伝送されると、制御回路部９は気化器ヒータ７３および補助ヒータ７５へ通電を行って気化器７および炎孔ベース６０の予熱を行う。予熱が完了すると、制御回路部９は、ステップモータ４０を駆動して空気量調節部４の開度を所定値に制御し、モータ３０を所定回転数で駆動する。そして、電磁ポンプ（不図示）を駆動して液体燃料（本実施形態では石油を使用）を燃料パイプ１４を介して気化室７０の内部に噴射する。
【００６８】
気化室７０の内部に噴射された液体燃料は、回転部材７４で回転力を受けて気化室７０の加熱された周部７２へ飛散して気化され、送風機２から供給される空気と撹拌羽根７４ａで撹拌されて予混合された燃料ガス（混合ガス）が生成される。
生成された燃料ガスは、図４、図９の様に、気化室７０から炎孔ベース６０の上面に沿って上面壁６１との間を流動し、溝６４を通じて炎孔部材８（８０，９０，９１）の炎孔８３，８４，８５から噴出する。
【００６９】
また、送風機２から空気量調節部４を介して上面板６５に向けて空気が供給され、上面板６５の開口から流入した空気は炎孔ベース６０の溝６３を介して二次空気開口６７から二次空気として炎孔部材８の間へ噴出する。
そして、制御回路部９は、点火装置（不図示）によって燃料ガスへ点火して燃焼が開始される。
【００７０】
ここで、本実施形態の燃焼装置１では、前記したように、第１炎孔部材８０は長手両端部ほど噴出する燃料ガス量が多い。また、第２炎孔部材９０は、長手中央部および長手両端部から噴出する燃料ガス量が多い。更に、第３炎孔部材９１は、長手両端部から噴出する燃料ガス量が多い。
【００７１】
従って、図１０の様に、気化器７の左右に近接するＡ領域では、第１炎孔部材８０による燃料ガスの噴射量が他の部位に比べて増加して火炎が増大する。同様に、図９において、気化器７の上下に隣接するＣ領域では、第２炎孔部材９０による燃料ガスの噴射量が他の部位に比べて増加して火炎が増大する。また、炎孔ベース６０の熱回収壁６０ａに近接するＢ，Ｄ，Ｅ領域では、第１炎孔部材８０、第２炎孔部材９０および第３炎孔部材９１による燃料ガスの噴射量が他の部位に比べて増加して火炎が増大する。
【００７２】
従って、燃焼が開始されると、Ａ，Ｃ領域の火炎によって気化器７が効率良く加熱されると共に、Ｂ，Ｄ，Ｅ領域の火炎による熱を熱回収壁６０ａで回収して炎孔ベース６０を短時間に昇温させることができる。
これにより、気化器７における液体燃料の気化を促進して充分気化させた燃料ガスを炎孔部材８へ供給することが可能となる。また、燃焼開始から短時間に炎孔ベース６０を昇温することができ、気化器７から炎孔部材へ至る間に温度の低下によって燃料ガスが再液化するような不具合を除去することが可能となる。
【００７３】
このように、本実施形態の燃焼装置１によれば、炎孔部材８に設ける炎孔の配列間隔や形状を調節することにより、燃料ガスの噴射量を部分的に増加させて気化器７や炎孔ベース６０を効率良く昇温させることが可能となる。これにより、気化器７における気化を促進し、燃焼開始時における燃料ガスの再液化を防止して安定した燃焼を行うことができる。従って、燃焼中における気化器ヒータ７３や補助ヒータ７５への通電電力を削減あるいは停止することができ、安定燃焼を行いつつランニングコストを低減した燃焼装置を提供することが可能となる。
【００７４】
ここで、前記実施形態で述べた第１炎孔部材８０は、図５の様に、３種類の炎孔８３〜８５を設けた構成としたが、これ以外の構成を採ることも可能である。
例えば、第１炎孔部材８０の長手中央部に開口面積の小さい炎孔８５を設ける代わりに、図１１（ａ）の様に、開口面積の大きい炎孔８４を設けた第１炎孔部材８７を用いることも可能である。
また、図１１（ｂ）の様に、炎孔８４を全て等間隔で配置した第１炎孔部材８８を用いることも可能である。
これらの第１炎孔部材８７，８８においても、長手両端部に位置する２本の炎孔８３による燃料ガスの噴出量を増加させることができ、前記した第１炎孔部材８０と同様の効果を奏することが可能である。
【００７５】
また、前記実施形態では、第２炎孔部材９０を、中央部の炎孔８４を他の部位に比べて間隔を詰めて配列した構成としたが、この様な構成の他にも、中央部に向かうに連れて炎孔８４の間隔を狭くする構成や、中央部の炎孔８４の開口面積を増加させる様な構成を採ることも可能である。また、長手両端部に炎孔８３を１本ずつ設けた構成としたが、複数本の炎孔８３を設けても良い。
【００７６】
また、前記実施形態では、第３炎孔部材９１の長手両端部に炎孔８３を１本ずつ設けた構成としたが、複数本の炎孔８３を設けても良い。また、炎孔ベース６０の熱回収壁６０ａに隣接する側の炎孔８４を、対向する炎孔８４に比べて開口面積を大きくする構成を採ることも可能である。
また本実施形態では、長尺状の炎孔部材を採用したが、平板状の炎孔部材を使用することもできる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１から３に記載の発明によれば、火炎によって気化部を効率良く加熱して液体燃料を気化させることができ、気化器ヒータなどの通電電力を削減してランニングコストを低減しつつ安定した燃焼を行うことのできる燃焼装置を提供できる。
請求項４、５に記載の発明によれば、火炎によって炎孔ベースを短時間に昇温させることができ、燃料ガスの再液化などを防止し安定した燃焼を行うことのできる燃焼装置を提供できる。
請求項６から９に記載の発明によれば、簡単な構造によって、気化部あるいは熱回収壁近傍の火炎を増大させることができ、請求項１から５に記載の燃焼装置を効果的に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置の断面図である。
【図２】図１に示す燃焼装置に採用する炎孔ベース周辺を示す斜視図である。
【図３】図２に示す炎孔ベースを下方から見た平面図である。
【図４】図２、図３に示す炎孔ベースに固定される気化器の周辺を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は図１の燃焼装置に採用する第１炎孔部材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。
【図６】（ａ）は図１の燃焼装置に採用する第２炎孔部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図７】図１に示す燃焼装置に採用する第３炎孔部材を示す平面図である。
【図８】図１の燃焼装置に採用する保炎部材を示す平面図である。
【図９】図３の炎孔ベースに炎孔部材および保炎部材を取り付ける構造を示す斜視図である。
【図１０】図３の炎孔ベースにおいて、火炎の増大する部位を示す平面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は第１炎孔部材の変形実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１燃焼装置
６燃焼部
７気化部（気化器）
８炎孔部材
６０炎孔ベース
６０ａ熱回収壁
６３二次空気流路（溝）
６９固定部材（固定ねじ）
８０炎孔部材（第１炎孔部材）
８３，８４，８５炎孔
８６保炎部材（保炎板）
９０炎孔部材（第２炎孔部材）
９１炎孔部材（第３炎孔部材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion device using liquid fuel, and more particularly to a device that performs stable combustion while reducing power consumption at the start of combustion or during combustion.
[0002]
[Prior art]
For water heaters, heaters, and the like, combustion devices that use inexpensive liquid fuel such as kerosene are frequently used to reduce running costs. Above all, most of the combustion devices used for applications having a relatively small calorific value are of a type in which a liquid fuel is vaporized by a vaporizer and the vaporized fuel gas is sent to a combustion section for combustion.
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. Hei 7-21332
[0004]
For example, Patent Document 1 discloses a combustion device (oil combustor) that premixes fuel gas and air vaporized by a vaporizer and supplies the premixed air to a combustion unit to perform combustion.
This combustion device employs a configuration in which a vaporization heater is provided in the vaporizer in order to promote the vaporization of the liquid fuel in the vaporizer, and the combustion operation is performed while preheating the vaporizer to promote the vaporization of the liquid fuel. Be started. Then, when the combustion time elapses and the temperature of the vaporizer can be maintained at a high temperature by the heat back of the flame, the power to the vaporizer heater is reduced or cut off, and the vaporizer is heated by the direct heat back by the flame. A configuration is adopted in which the fuel is vaporized while continuing combustion.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described combustion apparatus, heat back to the vaporizer due to the flame is not sufficient, and if the power supplied to the vaporizer heater is reduced or the power supply is stopped, the vaporization of the liquid fuel in the vaporizer becomes insufficient, resulting in stable combustion. Was difficult to do. For this reason, it is necessary to supply a large amount of electric power to the vaporization heater according to the combustion state, which has led to an increase in running costs.
[0006]
Further, in the above-described combustion apparatus, when the mixed gas supplied to the combustion section is burned, a method of supplying secondary air directly to the combustion section to perform stable combustion in which generation of harmful gas is suppressed is performed. Often employed. For this reason, the fuel gas which is vaporized by the vaporizer at the start of combustion and supplied to the combustion unit is likely to be cooled by the low-temperature secondary air and reliquefied, and the vaporization becomes insufficient and stable combustion is performed. Could not do.
[0007]
The present invention is proposed in view of such circumstances, and reduces the power consumption at the start of combustion and during combustion by efficiently raising the temperature of a carburetor and a combustion section by a flame and performing stable vaporization. It is an object of the present invention to provide a combustion device that performs stable combustion while performing combustion.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, which is proposed to achieve the above object, includes a vaporizing unit that vaporizes a liquid fuel to generate a fuel gas, and generates the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air. In a combustion device that is delivered to a combustion section and burns, at least a part of the vaporization section is exposed to the combustion section, and the combustion section has a flat flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization section. A flame hole member having a plurality of flame holes for ejecting a fuel gas or a mixed gas is attached to the flame hole base, and an opening area of the flame hole per unit area in a portion close to the vaporizing portion is away from the vaporizing portion. The combustion device is characterized in that it is larger than the opening area of the flame hole per unit area in a closed portion.
[0009]
According to the present invention, since the amount of the mixed gas ejected from the portion close to the vaporizing portion is increased as compared with the portion away from the vaporizing portion, the flame ejected from the portion close to the vaporizing portion is ejected from another portion. Can be increased compared to flames. Therefore, it is possible to efficiently raise the temperature by raising the vaporizing section by the flame, and to generate sufficiently vaporized fuel gas in the vaporizing section even if the power supply to the vaporization heater is reduced or cut off during combustion. It becomes possible. Thereby, stable combustion can be performed while reducing running costs.
The flame hole provided in the flame hole member can take an appropriate shape, for example, a round, square or slit-shaped flame hole can be adopted.
[0010]
A combustion apparatus according to a second aspect of the present invention includes a vaporizing unit that vaporizes liquid fuel to generate a fuel gas, and sends out the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air to the combustion unit for combustion. In at least a part of the vaporizing section is exposed to the combustion section, the combustion section has a flat flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization section, the gas hole base, the gas flow A long flame hole member having a plurality of flame holes for ejecting a fuel gas or a mixed gas supplied from a vaporizing section through a passage is arranged, and each flame hole member has a unit area in a portion adjacent to the vaporizing section. The combustion device is characterized in that the opening area of the flame hole per contact is larger than the opening area of the flame hole per unit area at a portion remote from the vaporizing portion.
[0011]
According to the present invention, by adopting a configuration in which a plurality of long flame hole members are arranged on the flame hole base, and by adjusting the opening area per unit area of the flame hole of each flame hole member, the above-mentioned claim 1 and Similar effects can be obtained.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus having a vaporizing section for vaporizing a liquid fuel to generate a fuel gas, and delivering the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air to a combustion section for combustion. In at least a part of the vaporizing section is exposed to the combustion section, the combustion section has a flat flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization section, the gas hole base, the gas flow A plurality of flame hole members for ejecting the fuel gas or the mixed gas supplied from the vaporizing section through the passage are arranged, and each flame hole member has a long shape having a row of flame holes extending in a ridge shape. A flame hole formed by a slit-shaped opening extending in the width direction from both side edges of the ridge and a flame hole formed by a slit-shaped opening extending over the entire length in the width direction of the ridge are arranged in combination in the longitudinal direction. Each flame hole member is formed in a part close to the vaporizing part. The opening area of the burner ports per unit area that is a combustion device, characterized in that larger than the opening area of the burner ports per unit area at a site remote from the vaporization unit.
[0013]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the opening area of the flame hole per unit area in the site | part close to a vaporization part is vaporized by adjusting the arrangement | positioning of the flame hole row extended in the flame hole member, and the opening area of each flame hole. It can be increased as compared to a part away from the part. As a result, similarly to the first and second aspects of the present invention, it is possible to generate a sufficiently vaporized fuel gas in the vaporizing section.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the combustion device according to any one of the first to third aspects, the flame hole base has a heat recovery wall that absorbs a part of combustion heat generated by a flame ejected from the flame hole. Along the outer edge so as to surround the flame hole member, the flame hole member has an opening area of a flame hole per unit area in a region close to the heat recovery wall, and a unit in a region remote from the heat recovery wall. The configuration is larger than the opening area of the flame hole per area.
[0015]
According to the present invention, the amount of the mixed gas ejected from the portion close to the heat recovery wall increases as compared with the portion away from the heat recovery wall, so that the flame ejected from the portion close to the heat recovery wall can be removed from other portions. It increases compared to the flame gushing out of the air. Therefore, part of the heat generated by the flame can be efficiently transmitted to the flame hole base through the heat recovery wall, and the temperature of the flame hole base can be increased in a short time. This makes it possible to perform stable combustion while preventing re-liquefaction of the fuel gas vaporized by the vaporizing section.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus in which a fuel gas generated by vaporizing a liquid fuel or a mixed gas of a fuel gas and air is sent to a combustion unit for combustion, the combustion unit includes a gas flow path. A flame hole member having a planar flame hole base and having a plurality of flame holes for ejecting a fuel gas or a mixed gas is mounted on the flame hole base, and the flame hole base is provided with a flame ejected from the flame hole. A heat recovery wall that absorbs a part of the heat of combustion is provided along the outer edge so as to surround the flame hole member, and the flame hole member has an opening area of the flame hole per unit area in a portion close to the heat recovery wall. The combustion apparatus is characterized in that it is larger than the opening area of the flame hole per unit area at a portion away from the heat recovery wall.
[0017]
According to the present invention, similarly to the combustion device according to the fourth aspect, the flame ejected from a portion close to the heat recovery wall increases compared to the flame ejected from another portion. Therefore, part of the heat generated by the flame can be transmitted to the flame hole base through the heat recovery wall, and the temperature of the flame hole base can be raised in a short time. This makes it possible to perform stable combustion while preventing re-liquefaction of the fuel gas vaporized by the vaporizing section.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the flame hole member separates the space between the flame holes in a portion close to the vaporizing portion from the vaporizing portion. It is configured to be narrower than the interval between the flame holes at the site.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the flame hole member is configured such that an opening area of the flame hole in a portion close to the vaporizing portion is separated from the vaporizing portion. It is configured to be larger than the opening area of the flame hole at the site.
[0020]
According to an eighth aspect of the present invention, in the combustion device according to any one of the fourth to seventh aspects, the flame hole member is configured to set a distance between the flame holes in a portion close to the heat recovery wall from the heat recovery wall. It is configured to be narrower than the interval between the flame holes at the distant site.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to any one of the fourth to eighth aspects, the flame hole member reduces the opening area of the flame hole at a portion close to the heat recovery wall. It is configured to be larger than the opening area of the flame hole at a site away from the wall.
[0022]
According to the sixth and eighth aspects of the present invention, by narrowing the interval between the flame holes, it is possible to increase the opening area of the flame holes per unit area in a portion close to the vaporizing portion or the heat recovery wall. . According to the seventh and ninth aspects of the present invention, by increasing the opening area of the flame hole, the opening area of the flame hole per unit area in the portion close to the vaporizing portion or the heat recovery wall is increased. Can be.
In addition, a configuration in which the inventions of claims 6 and 8 and the inventions of claims 7 and 9 are combined, that is, by reducing the interval between the flame holes and increasing the opening area of the flame holes, the vaporizing section and the heat recovery It is possible to further increase the opening area of the flame hole per unit area in a portion close to the wall.
[0023]
In the invention according to claims 6 and 8, when narrowing the interval between the flame holes, a configuration in which the interval between the flame holes in a predetermined range close to the vaporizing portion or the heat recovery wall is narrowed as compared with other portions, It is possible to adopt a configuration in which the interval between the flame holes is gradually narrowed as it approaches the vaporization section or the heat recovery wall.
In the invention according to claims 7 and 9, when the opening area of the flame hole is increased, the opening area of the flame hole in a predetermined range close to the vaporizing portion or the heat recovery wall is increased as compared with other portions. Alternatively, it is possible to adopt a configuration in which the opening area of the flame hole gradually increases toward the vaporization portion or the heat recovery wall.
[0024]
Further, in the invention according to claims 7 and 9, when the opening area of the flame hole is increased, the length of the flame hole in the width direction of the flame hole member is increased, or the length of the flame hole member in the longitudinal direction is increased. A configuration that increases the width of the flame hole, or a configuration that increases both of them can be adopted.
In addition, when providing a part with an increased opening area of the flame hole per unit area in the flame hole member, the emission area of the fuel gas is adjusted by reducing the opening area of the flame hole per unit area in other parts. By doing so, stable combustion can be performed over the entire combustion amount.
[0025]
In the combustion apparatus according to the present invention, the flame hole base includes a secondary air flow path that supplies secondary air from between adjacently arranged flame hole members in a flame injection direction, The opening area of the flame hole per unit area at a portion close to the fixing portion for fixing the flame hole member to the flame hole base is smaller than the opening area of the flame hole per unit area at a portion away from the fixing portion. The configuration can be small.
[0026]
Here, by supplying a predetermined amount of secondary air when burning the fuel gas, it is possible to perform stable combustion while reducing generation of harmful gases such as CO. For this purpose, it is necessary to supply secondary air in an amount corresponding to the fuel gas injection amount, that is, the size of the flame. However, a secondary air flow path cannot be provided in the vicinity of the portion where the fixing member for fixing the flame hole member is attached, and the amount of secondary air that can be supplied to the flame is reduced.
[0027]
According to the above configuration, the proportion of the opening area of the flame hole in the portion close to the fixing portion for fixing the flame hole member is small. Therefore, the amount of secondary air that needs to be supplied to the flame is also small. Thereby, the balance between the flame and the amount of secondary air can be maintained, and stable combustion can be performed.
[0028]
Further, in the combustion device of the present invention, the flame hole member extends over substantially the entire length of the flame holding portion extending in the opposite direction to the flame hole extending in the width direction along both longitudinal side edges. It is possible to adopt a configuration provided. By providing a flame holding part, the flame escaping from the flame hole is not directly fanned by the secondary air, and it is possible to stably supply the secondary air while preventing the occurrence of fire splash etc. It is possible to perform stable combustion in which the generation of gas is suppressed.
[0029]
Further, in the combustion device of the present invention, it is possible to adopt a downward combustion type in which the fuel gas or the mixed gas of the fuel gas and the air generated in the vaporization section is supplied to the combustion section and the flame is ejected downward. Here, the combustion device is often incorporated into a hot water supply device or the like as an upper combustion type in which a flame is ejected upward or a lower combustion type in which a flame is ejected downward. However, in the combustion apparatus of the upper combustion type, since the combustion gas moved to the heat exchange section is exhausted as it is, there is a tendency that the heat exchange rate is reduced when applied to a hot water storage type water heater or the like.
[0030]
By employing the lower combustion type, the heat generated in the combustion section moves to the downstream heat exchange section by the air flow supplied from the upstream side. Then, the combustion gas that has moved to the heat exchange unit is exhausted while being pressed by the airflow. As a result, the flame is blown downward by blowing air, but the heat easily moves upward from below, and particularly, at the beginning of the combustion start, the flame hole base is easily heated by the flame. As a result, the temperature of the flame hole base can be increased in a short time, and stable combustion can be realized in a short time from the start of combustion while preventing re-liquefaction of vaporized fuel. Further, in the case of the downward combustion type, the flame hole base itself is also suitable for the temperature rise due to the return heat due to the flame and the heat retention due to the residual heat.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The present invention is a combustion apparatus for vaporizing and burning liquid fuel, and has a feature in that liquid fuel is efficiently vaporized by the heat of a flame generated in a combustion section. Therefore, in addition to describing the gist of the invention, the overall configuration of the combustion device will be described. In the following description, the upper and lower relationships are based on the state where the combustion device is installed in a water heater or the like.
[0032]
FIG. 1 is a sectional view of a combustion device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a flame hole base used in the combustion unit. FIG. 3 is a plan view around the flame hole base of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the periphery of the vaporizer (vaporizer). FIG. 5 is a perspective view, a plan view, and a side view of the first flame hole member employed in the combustion device 1. FIG. 6 is a plan view and a partially enlarged view of a second flame hole member employed in the combustion device 1. FIG. 7 is a plan view of a third flame hole member employed in the combustion device 1. FIG. 8 is a plan view of a flame assisting member employed in the combustion device 1. FIG. 9 is a perspective view showing a structure for attaching the flame hole member and the auxiliary flame member to the flame hole base. FIG. 10 is a schematic diagram showing a state of occurrence of a flame based on a flame hole. FIG. 11 is a plan view showing a modified embodiment of the flame hole member.
[0033]
The combustion apparatus 1 of the present embodiment is built in a water heater or the like with a flame hole directed downward, and is of a downward combustion type (a so-called reverse combustion type) in which a flame is ejected downward.
As shown in FIG. 1, the combustion device 1 is configured by sequentially stacking a blower 2, a driving mechanical unit 3, an air amount adjusting unit 4, a mixing unit 5, and a combustion unit 6 from above. A vaporizer (vaporizer) 7 is provided near the mixing section 5 and the combustion section 6, and a flow path forming member 13 is disposed between the air amount adjusting section 4 and the vaporizer 7 to form an air flow path. Have been.
[0034]
Explaining one by one, the blower 2 is configured such that a fan 21 is rotatably arranged inside a concave housing 20 formed by bending a steel plate, and an opening 22 is provided at a central portion of the housing 20. I have.
[0035]
The drive mechanical unit 3 has a box body 10, and a motor 30 is attached to the center of the top plate 12. The motor 30 has rotating shafts 30a and 30b protruding from both ends, and the rotating shafts 30a and 30b penetrate substantially the entire length of the combustion device 1 vertically. The upper rotating shaft 30 a is connected to the fan 21, and the lower rotating shaft 30 b is connected to the rotating member 74 of the carburetor 7. That is, the rotation of the motor 30 drives the fan 21 to rotate and blow air (supply air) downward, and simultaneously rotates the rotation member 74.
The rotation speed of the motor 30 of the blower 2 is controlled by a control signal generated by a control circuit unit (control means) 9 fixed to the outer wall of the box 10, and the amount of air supplied to the combustion unit 6 is controlled. ing.
[0036]
The air amount adjusting section 4 is configured by a disk-shaped movable side plate-shaped member 41 and a square fixed side plate-shaped member 42, and the movable side plate-shaped member 41 is rotatably attached to the fixed side plate-shaped member 42. It is.
The movable side plate-shaped member 41 has a disk shape, and a radial opening is provided around a shaft insertion hole provided at the center. In addition, an engagement portion 41a is provided at the peripheral edge of the movable side plate-shaped member 41 by vertically cutting a part of the peripheral edge.
[0037]
On the other hand, the fixed-side plate-like member 42 has a square shape and is larger than the movable-side plate-like member 41. An opening is also provided radially around the shaft insertion hole provided in the center of the fixed-side plate member 42. Further, a support member 42a that supports the driving piece 43 in a swingable manner is fixed to the fixed-side plate-like member 42. One end of the driving piece 43 is connected to a driving shaft 40 a of a step motor 40 fixed to the outer wall of the box 10, and the other end is engaged with the engaging portion 41 a of the movable plate member 41.
[0038]
The moving-side plate-shaped member 41 is on the fixed-side plate-shaped member 42 and is relatively rotatable around a central shaft insertion hole. When the step motor 40 is driven, the drive piece 43 engaged with the drive shaft 40a swings and presses the engagement portion 41a of the movable plate member 41 in the tangential direction. As a result, the movable side plate-shaped member 41 relatively rotates around the shaft insertion hole on the fixed side plate-shaped member 42.
[0039]
That is, the air amount adjusting unit 4 drives the step motor 40 to rotate the movable side plate member 41 to change the degree of overlap between the openings of the movable side plate member 41 and the fixed side plate member 42. This has a function of adjusting the amount of air moving up and down through the opening by changing the degree of overlap between the openings and changing the opening area.
[0040]
The opening amount of the air flow path from the blower 2 to the combustion unit 6 side is adjusted by the air amount adjustment unit 4 to control the amount of air flow generated by the blower 2 to the combustion unit 6 side. In the present embodiment, the primary air (air supplied directly to the carburetor 7) and the secondary air (air supplied to the vicinity of a flame hole base described later) by controlling the moving side plate-shaped member 41 in the air amount adjusting unit 4. Are optimally adjusted.
The step motor 40 is driven by a control signal generated by the control circuit 9, and is adjusted and controlled so as to obtain an optimal opening area according to a combustion state.
[0041]
As shown in FIG. 1, the flow path forming member 13 is formed by bending a thin plate into a conical shape, and the inside thereof is hollow and communicates vertically. That is, the flow path forming member 13 has an opening in the upper part and the lower part, and both are communicating with each other. The upper opening is in contact with the center of the fixed side plate member 42, and the lower opening is It communicates with a primary air introduction cylinder 15 described later.
[0042]
A fuel pipe (fuel supply pipe) 14 is fixed inside the flow path forming member 13. The fuel pipe 14 is attached so as to enter the inside from the upper opening of the flow path forming member 13, pass through the flow path forming member 13 and the primary air introduction cylinder 15, and reach the inside of the rotating member 74 of the carburetor 7.
[0043]
As shown in FIGS. 1 and 2, the mixing section 5, the combustion section 6, and the vaporizer 7 are configured around a flame hole base 60, and the vaporizer 7 is provided at a central portion of the flame hole base 60. These components are housed in the housing 11.
As shown in FIG. 2, the flame hole base 60 is made of aluminum die-cast, and has a complicated framework, openings and grooves. FIG. 2 shows a state in which the upper surface plate 65 is attached to the upper part of the flame hole base 60.
[0044]
The upper surface side of the flame hole base 60 mainly functions as a flow path forming surface for the fuel gas and the secondary air as shown in FIG. 4, and the lower surface side is a flame hole mounting surface as shown in FIGS. Function as
That is, on the upper surface side of the flame hole base 60, as shown in FIG. 4, there are provided grooves 63 partitioned by a large number of loop-shaped vertical walls 62, and between adjacent vertical walls 62, A groove 64 is provided. Then, the fuel gas generated by the vaporizer 7, which will be described later, passes between the upper surface wall 61 and the vertical wall 62 and is jetted toward the lower flame hole from the groove 64 to generate a flame.
[0045]
As shown in FIG. 9, on the lower surface side of the flame hole base 60, there are arranged slit-shaped secondary air openings 67 which communicate with the grooves 63 on the upper surface side (see FIG. 4) to form a secondary air supply path. ing. Between the rows in which the secondary air openings 67 are arranged, a groove 64 which is a flow path of the fuel gas is arranged. As will be described later, the flame hole member 8 (80) is fixed between the adjacent secondary air openings 67 so as to cover the groove 64 and abut on the lower surface side of the flame hole base 60.
[0046]
As shown in FIGS. 2 and 3, the flame hole base 60 is provided with a heat recovery wall 60a. The heat recovery wall 60 a is provided in a wall shape downward along the outer edge of the flame hole base 60. The heat recovery wall 60a has a function of recovering heat of a flame ejected downward from a flame hole of a flame hole member 8 described later and transmitting the heat to the flame hole base 60 to increase the temperature. The heat recovery wall 60a is integrated with the flame hole base 60 using a mold and is manufactured by a die casting method.
[0047]
Here, in this embodiment, three types of long flame hole members 8 of a first flame hole member 80, a second flame hole member 90 and a third flame hole member 91 having different shapes are fixed to the flame hole base 60. Thus, a combustion section 6 is formed.
That is, the flame hole base 60 forming the combustion portion 6 is rectangular as shown in FIG. 3, and the vaporizer 7 is provided at the center thereof. In FIG. 3, the first flame hole members 80 are arranged seven each on the left and right sides of the vaporizer 7, and are elongated members having a length approximately (1 / 3.5) times the flame hole base 60. .
[0048]
The second flame hole member 90 is a long member having substantially the same length as the flame hole base 60. In FIG. 3, the second flame hole member 90 extends in the longitudinal direction of the flame hole base 60 so as to sandwich the vaporizer 7 from above and below. They are arranged one by one. The third burner member 91 is a long member having substantially the same length as the second burner member 90. In FIG. They are arranged one by one toward the direction.
[0049]
As shown in FIG. 5, the first flame hole member 80 is a vertically symmetrically elongated member formed by forming a flange portion 82 around a long ridge-shaped flame hole portion 81 having a U-shaped cross section. Is press-formed. Six fixing portions 82a cut out in a semicircular shape are provided on both longitudinal end portions of the flange portion 82 and both longitudinal side edges of the central portion. Further, as shown in FIG. 5A, both longitudinal edges between the fixing portions 82a are cut out in the width direction to form notched portions 82b. The secondary air flowing out of the secondary air opening 67 through the notch 82b is supplied to the flame.
[0050]
In the flame hole portion 81 of the first flame hole member 80, as shown in FIG. 5A, three types of flame holes 83, 84 and 85 having different shapes are arranged. The flame holes 83 are slit-shaped openings extending from both longitudinal side surfaces of the flame hole portion 81 over the entire length in the width direction, and two slits are provided at both longitudinal end portions of the flame hole portion 81 at narrow intervals. . The flame holes 84 are a pair of slit-shaped openings extending from both longitudinal side surfaces of the flame hole portion 81 in the width direction so as to face each other. In this case, four pairs are provided. The flame hole 85 is a pair of slit-like openings shorter in the width direction of the flame hole portion 81 than the flame hole 83, and is spaced inside the flame hole 84 in the direction of the longitudinal center of the flame hole portion 81. Two pairs are provided.
[0051]
These flame holes 83 to 85 are arranged so that the distance between adjacent flame holes is slightly different. That is, four pairs of the flame holes 84 and two pairs of the flame holes 85 disposed adjacently to the inside from the two flame holes 83 disposed at both longitudinal ends of the flame hole portion 81 are formed. The interval is increased toward the longitudinal center of the flame hole 81.
In the present embodiment, the first flame hole member 80 has a length of 60 mm and a width of 12.5 mm, and is formed in a shape of a flame hole portion 81 having a length of 55 mm, a width of 6 mm, and a height of 2 mm. Each of the flame holes 83, 84, and 85 has a width of 1 mm, the length of the flame hole 84 is approximately 2 mm, and the length of the flame hole 85 is approximately 1.5 mm. The outer shape and shape of the first burner member 80 and second and third burner members described later can be appropriately set according to the size of the burner base 60 and the amount of combustion.
[0052]
That is, in the first flame hole member 80, the flame holes 83 and 84 are arranged at a narrower interval as they are closer to both ends in the longitudinal direction, and the ratio of the opening area of the flame holes 83 and 84 (the flame hole per unit area) As the opening area increases, the closer to the longitudinal center, the flame holes 84 and 85 are arranged at wider intervals, and the proportion of the opening area of the flame holes 84 and 85 decreases. Therefore, when the first flame hole member 80 is fixed to the flame hole base 60 as shown in FIG. 3, a large amount of fuel gas supplied through the groove 64 is ejected from the vicinity of both longitudinal end portions of the first flame hole member 80, and the longitudinal center portion Has a structure in which the amount of fuel gas ejected is reduced as compared with the longitudinal ends.
[0053]
Further, as described later, since the fixing screw 69 is located at the fixing portion 82a at the central portion in the longitudinal direction of the first flame hole member 80, the supply amount of the secondary air is reduced. However, in the first flame hole member 80, the flame holes 85 having a small opening area are arranged at intervals in a portion close to the fixing portion 82a at the longitudinal center portion to reduce the amount of fuel gas to be jetted. Thereby, it is structured to keep the balance with the secondary air with a small supply amount.
[0054]
As shown in FIG. 6A, the second burner member 90 has the same basic configuration as the first burner member 80, but has a length approximately 3.5 times that of the first burner member 80. It is a long left-right symmetric member. Note that the same components as those of the first flame hole member 80 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. The second flame hole member 90 has one flame hole 83 at each longitudinal end of the flame hole portion 81, and further has a plurality of opposed flame holes 84 in the longitudinal direction inside the flame hole 83. It is an arrayed structure.
[0055]
Fixed portions 82a are provided at predetermined intervals on both longitudinal side edges of the flange portion 82 of the second flame hole member 90. However, at one side edge of the longitudinal central portion close to the vaporizer 7, three fixing portions 82c provided with openings by extending the flange portions 82 are provided. Further, as shown in FIG. 6B, in the flame holes 84 located in the regions H adjacent to the three fixing portions 82c, the interval between the adjacent flame holes 84 is narrower than in other parts.
Therefore, when the second flame hole member 90 is fixed to the flame hole base 60 as shown in FIG. 3, a large amount of fuel gas is ejected from the longitudinal central portion of the second flame hole member 90, that is, a portion close to the vaporizer 7. In addition, at the both ends in the longitudinal direction, the flame holes 83 increase the ejection amount.
[0056]
As shown in FIG. 7, the third flame hole member 91 has the same basic configuration as the second flame hole member 80. The third flame hole member 91 is a member fixed in the longitudinal direction to both ends in the width direction of the flame hole base 60 as shown in FIG. Curved along the shape. Note that the same components as those of the second flame hole member 90 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
In the third flame hole member 91, one flame hole 83 is arranged at each of both longitudinal end portions of the flame hole portion 81, and a large number of flame holes 84 are arranged inside the flame hole 83 at equal intervals over the entire length. Structure.
[0057]
Fixed portions 82 a are provided at predetermined intervals on one longitudinal side edge of the flange portion 82 of the third flame hole member 91. Further, fixing portions 82c are provided at predetermined intervals on the other longitudinal side edge of the flange portion 82, and fixing portions 82d are provided at curved portions of the flange portion 82 at both longitudinal ends. When the third flame hole member 91 is fixed to the flame hole base 60 as shown in FIG. 3, a substantially uniform amount of fuel gas is injected over the entire length in the longitudinal direction. The structure is such that the amount increases.
[0058]
Further, in the present embodiment, the flame holding member 86 shown in FIG. 8 is employed. Note that FIG. 9 is a perspective view of a portion F of the flame holding member 86 shown in FIG. The flame holding member 86 is a member fixed over the flame hole members 8 arranged on the flame hole base 60, and prevents the flame from being fueled by the secondary air supplied to the flame ejected from the flame hole member 8. It has the function of preventing and securing a stable supply of secondary air.
The outer shape of the flame holding member 86 is shaped along the heat recovery wall 60a of the flame hole base 60, and a portion corresponding to the vaporizer 7 is cut out. The flame holding member 86 has a bilaterally symmetrical shape which is divided into two from the vertical center of the flame hole base 60 in FIG. 3, and is fixed to the flame hole base 60 so as to sandwich the vaporizer 7 from above and below.
[0059]
As can be seen from FIGS. 8 and 9, the flame holding member 86 has a plurality of groove-shaped openings 86 a corresponding to the outer shape of the flame hole portion 81 of the flame hole member 8, and has a longitudinal This member is provided with a flame holding portion 86b formed by cutting and raising both side edges, and a plurality of secondary air openings 86c arranged along the opening 86a between the adjacent flame holding portions 86b.
[0060]
The flame hole member 8 and the flame holding member 86 are attached and fixed to the flame hole base 60 as shown in FIG. First, the flame hole members 8 are arranged on the flame hole base 60 so as to cover the grooves 64 of the flame hole base 60. Then, the flame-holding member 86 is placed on the arranged flame-hole members 8 so that the openings 86a of the flame-holding members 86 and the flame-hole portions 81 of the flame-hole members 8 coincide. Then, the fixing screw 69 is screwed into the fixing hole 68 of the flame hole base 60 via the fixing hole 86d of the flame holding member 86 and the fixing portion 82a of the flame hole member 8 and fixed. That is, the flame holding member 86 and the flame hole member 8 are fixedly fastened to the flame hole base 60 by the screw 69. Although not shown in the drawings, in the present embodiment, a mesh member (not shown) is previously arranged over the entire surface of the flame hole base 60 to which the flame hole member 8 is fixed, and the flame hole member is placed from above. 8 and a flame holding member 86 are arranged and fixed. The net member prevents dust contained in the fuel gas and the secondary air from flowing to the flame side.
[0061]
Since the flame hole member 8 and the flame holding member 86 are fixed to the flame hole base 60 with the above-described structure, the fuel gas supplied through the groove 64 is ejected from the flame holes 83 to 85 of the flame hole member 8 to generate a flame. Is generated, and the secondary air supplied through the secondary air opening 67 is supplied to both sides of the flame through the opening 86 a of the flame holding member 86. At this time, the secondary air is uniformly supplied to the flame while preventing the secondary air from directly inflaming the flame by the flame holding section 86b, thereby promoting complete combustion and suppressing emission of harmful gas.
[0062]
Next, as shown in FIGS. 1 and 4, the vaporizer 7 includes a vaporizing chamber 70 and a rotating member 74. The vaporization chamber 70 is a cylindrical body having a bottom part 71 and a peripheral part 72. The bottom part 71 is closed and the upper part is open. That is, the vaporization chamber 70 has a depressed shape, the bottom portion 71 and the peripheral portion 72 are closed and airtight and watertight, and the upper portion is open. The vaporization chamber 70 has the bottom portion 71 and the peripheral portion 72 as described above, has a shape like a glass, and is attached to the central portion of the flame hole base 60. Therefore, the outer wall portion of the vaporization chamber 70 as a part of the vaporizer 7 is exposed to the combustion part.
[0063]
A vaporizer heater 73 is built in a bottom portion 71 of the vaporization chamber 70. When the vaporizer heater 73 is energized, the bottom portion 71 generates heat, and the heat is conducted through the wall of the vaporization chamber 70, and the inner wall of the vaporization chamber 70 is heated as a whole. This has a function of easily vaporizing the liquid fuel scattered into the vaporization chamber 70 by the rotating member 74.
[0064]
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, between the vaporizer 7 and the flame hole base 60, a heat insulating packing made of a ceramic material is interposed and fixed. This makes it possible to raise the temperature of the vaporizer 7 by the vaporizer heater 73 in a short time. Further, an auxiliary heater 75 for auxiliaryly preheating the flame hole base 60 is attached and fixed to a portion where the vaporizer 7 and the flame hole base 60 are attached. Thereby, the temperature rise on the flame hole base 60 side is promoted.
[0065]
The rotating member 74 is attached to the rotating shaft 30b of the motor 30 and rotates integrally therewith, and has a shape in which the periphery of a disk is cut and raised to provide a number of stirring blades 74a.
The rotating member 74 scatters liquid fuel supplied (dropped) through the fuel pipe 14 by centrifugal force due to rotation. The scattered fuel is vaporized by heat inside the vaporization chamber 70 to become a fuel gas. . The rotating member 74 also has a function of stirring the vaporized fuel gas and the primary air supplied from the blower 2 to generate a uniform mixed gas.
That is, in order to efficiently vaporize the liquid fuel inside the vaporization chamber 70, the rotating member 74 scatters the liquid fuel (oil is used in the present embodiment) dropped from the fuel pipe 14 in the form of fine particles and scatters. The function is to stir the vaporized fuel gas and the primary air to mix them uniformly.
[0066]
The control circuit unit 9 supervises control accompanying the combustion of the combustion device 1, and is configured by a digital circuit using a CPU. The control circuit unit 9 of the present embodiment includes a CPU, a RAM, a ROM, an I / O port, an A / D conversion circuit that converts an analog sensor signal into a digital signal, or an analog control circuit that generates a digital control signal. A D / A conversion circuit for converting the signal into a signal is provided, and a control signal corresponding to a combustion amount is generated by a program process while referring to a detection signal of a sensor provided in each section and a switching signal of a switch.
[0067]
Next, an outline of the combustion operation of the combustion device 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
When the combustion operation command is transmitted to the control circuit section 9, the control circuit section 9 energizes the carburetor heater 73 and the auxiliary heater 75 to preheat the carburetor 7 and the flame hole base 60. When the preheating is completed, the control circuit unit 9 drives the step motor 40 to control the opening of the air amount adjustment unit 4 to a predetermined value, and drives the motor 30 at a predetermined rotation speed. Then, an electromagnetic pump (not shown) is driven to inject liquid fuel (oil is used in the present embodiment) into the vaporization chamber 70 via the fuel pipe 14.
[0068]
The liquid fuel injected into the vaporization chamber 70 receives the rotational force by the rotating member 74 and scatters to the heated peripheral portion 72 of the vaporization chamber 70 to be vaporized, and the air supplied from the blower 2 and the stirring blade 74 a And a premixed fuel gas (mixed gas) is generated.
The generated fuel gas flows from the vaporization chamber 70 along the upper surface of the flame hole base 60 to the upper surface wall 61 as shown in FIGS. 4 and 9, and flows through the groove 64 to the flame hole members 8 (80, 90). , 91) from the flame holes 83, 84, 85.
[0069]
Further, air is supplied from the blower 2 to the upper surface plate 65 via the air amount adjusting unit 4, and air flowing in from the opening of the upper surface plate 65 flows from the secondary air opening 67 through the groove 63 of the flame hole base 60. It is ejected between the flame hole members 8 as secondary air.
Then, the control circuit unit 9 ignites the fuel gas by an ignition device (not shown) and starts combustion.
[0070]
Here, in the combustion device 1 of the present embodiment, as described above, the amount of the fuel gas to be ejected from the first flame hole member 80 increases toward both ends in the longitudinal direction. Further, the second flame hole member 90 has a large amount of fuel gas ejected from the longitudinal center and both longitudinal ends. Further, the third flame hole member 91 has a large amount of fuel gas ejected from both longitudinal ends.
[0071]
Therefore, as shown in FIG. 10, in the area A adjacent to the left and right of the vaporizer 7, the amount of fuel gas injected by the first flame hole member 80 increases as compared with other parts, and the flame increases. Similarly, in FIG. 9, in the C region vertically adjacent to the carburetor 7, the amount of fuel gas injected by the second flame hole member 90 increases as compared with other portions, and the flame increases. In the B, D, and E regions near the heat recovery wall 60a of the flame hole base 60, the amount of fuel gas injected by the first flame hole member 80, the second flame hole member 90, and the third flame hole member 91 is different. And the flame increases.
[0072]
Therefore, when the combustion is started, the vaporizer 7 is efficiently heated by the flames in the areas A and C, and the heat from the flames in the areas B, D and E is recovered by the heat recovery wall 60a and the flame hole base 60 is heated. Can be heated in a short time.
As a result, the vaporization of the liquid fuel in the vaporizer 7 is promoted, and the fuel gas sufficiently vaporized can be supplied to the flame hole member 8. Further, the temperature of the flame hole base 60 can be raised in a short time from the start of combustion, and it is possible to eliminate a problem that the fuel gas is reliquefied due to a decrease in the temperature from the vaporizer 7 to the flame hole member. It becomes.
[0073]
As described above, according to the combustion apparatus 1 of the present embodiment, by adjusting the arrangement interval and the shape of the flame holes provided in the flame hole member 8, the injection amount of the fuel gas is partially increased, and the carburetor 7 and the The temperature of the flame hole base 60 can be efficiently raised. Thereby, vaporization in the vaporizer 7 is promoted, and re-liquefaction of the fuel gas at the start of combustion can be prevented to perform stable combustion. Accordingly, it is possible to reduce or stop the electric power supplied to the carburetor heater 73 and the auxiliary heater 75 during combustion, and it is possible to provide a combustion apparatus that performs stable combustion and reduces running costs.
[0074]
Here, the first flame hole member 80 described in the above embodiment has a configuration in which three types of flame holes 83 to 85 are provided as shown in FIG. 5, but other configurations can be adopted. .
For example, instead of providing a flame hole 85 having a small opening area at the longitudinal center of the first flame hole member 80, a first flame hole member 87 having a flame hole 84 having a large opening area as shown in FIG. Can also be used.
Also, as shown in FIG. 11B, it is possible to use a first flame hole member 88 in which all the flame holes 84 are arranged at equal intervals.
Also in these first flame hole members 87 and 88, the amount of fuel gas ejected by the two flame holes 83 located at both longitudinal ends can be increased, and the same effect as that of the above-described first flame hole member 80 can be obtained. It is possible to play.
[0075]
Further, in the above-described embodiment, the second flame hole member 90 is configured such that the flame holes 84 in the central portion are arranged closer to each other than the other portions. It is also possible to adopt a configuration in which the interval between the flame holes 84 is narrowed toward the center, or a configuration in which the opening area of the flame holes 84 in the central portion is increased. In addition, although the configuration is such that one flame hole 83 is provided at each longitudinal end, a plurality of flame holes 83 may be provided.
[0076]
Further, in the above-described embodiment, the configuration is such that one flame hole 83 is provided at each longitudinal end of the third flame hole member 91, but a plurality of flame holes 83 may be provided. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the opening area of the flame hole 84 on the side of the flame hole base 60 adjacent to the heat recovery wall 60a is larger than that of the opposed flame hole 84.
In this embodiment, a long flame hole member is employed, but a flat flame hole member may be used.
[0077]
【The invention's effect】
According to the invention as set forth in claims 1 to 3, it is possible to efficiently heat the vaporizing section by the flame and vaporize the liquid fuel, and to reduce the electric power supplied to the vaporizer heater and the like to reduce running costs and stabilize. It is possible to provide a combustion device capable of performing combustion in a reduced manner.
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, there is provided a combustion apparatus which can raise the temperature of a flame hole base in a short time by a flame, prevent re-liquefaction of fuel gas, and perform stable combustion. it can.
According to the invention as set forth in claims 6 to 9, the flame in the vicinity of the vaporization section or the heat recovery wall can be increased with a simple structure, and the combustion device according to claims 1 to 5 is effectively implemented. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a combustion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the vicinity of a flame hole base employed in the combustion device shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the flame hole base shown in FIG. 2 as viewed from below.
FIG. 4 is a perspective view showing a periphery of a vaporizer fixed to the flame hole base shown in FIGS. 2 and 3;
5A is a perspective view showing a first flame hole member used in the combustion device of FIG. 1, FIG. 5B is a plan view of FIG. 5A, and FIG. 5C is a side view of FIG.
6 (a) is a plan view showing a second flame hole member employed in the combustion device of FIG. 1, and FIG. 6 (b) is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a third flame hole member used in the combustion device shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a plan view showing a flame holding member employed in the combustion device of FIG. 1;
9 is a perspective view showing a structure for attaching a flame hole member and a flame holding member to the flame hole base of FIG. 3;
FIG. 10 is a plan view showing a portion where a flame increases in the flame hole base of FIG. 3;
FIGS. 11A and 11B are plan views showing a modified example of the first flame hole member.
[Explanation of symbols]
1 Combustion device
6 Burning part
7 Vaporization unit (vaporizer)
8 Flame hole members
60 Flame hole base
60a Heat recovery wall
63 Secondary air flow path (groove)
69 Fixing member (fixing screw)
80 Flame Port Member (First Flame Port Member)
83, 84, 85 Flame
86 flame holding member (flame holding plate)
90 Flame Port Member (Second Flame Port Member)
91 Flame Port Member (Third Flame Port Member)

Claims

A combustion device that has a vaporization unit that vaporizes a liquid fuel to generate a fuel gas, and that sends out the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air to a combustion unit and burns the fuel gas; Is exposed to the combustion part, the combustion part has a planar flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization part, and a plurality of flame holes for ejecting a fuel gas or a mixed gas to the flame hole base. The opening area of the flame hole per unit area at a portion close to the vaporizing portion is larger than the opening area of the flame hole per unit area at a portion away from the vaporizing portion. A combustion device characterized by the following.

A combustion device that has a vaporization unit that vaporizes a liquid fuel to generate a fuel gas, and that sends out the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air to a combustion unit and burns the fuel gas; Is exposed to the combustion section, the combustion section has a planar flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization section, the flame hole base, from the vaporization section through the gas flow path A long flame hole member having a plurality of flame holes for ejecting a supplied fuel gas or a mixed gas is arranged, and each flame hole member has an opening of a flame hole per unit area in a portion close to the vaporizing portion. A combustion device characterized in that the area is larger than the opening area of a flame hole per unit area at a portion distant from the vaporizing section.

A combustion device that has a vaporization unit that vaporizes a liquid fuel to generate a fuel gas, and that sends out the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air to a combustion unit and burns the fuel gas; Is exposed to the combustion section, the combustion section has a planar flame hole base provided with a gas flow path communicating with the vaporization section, the flame hole base, from the vaporization section through the gas flow path A plurality of flame hole members for ejecting the supplied fuel gas or mixed gas are arranged, and each flame hole member is a long shape having a flame hole row extending in a ridge shape, and is arranged in a width direction from both side edges of the ridge. A flame hole formed by a slit-shaped opening extending and a flame hole formed by a slit-shaped opening extending over the entire length in the width direction of the ridge are arranged and arranged in combination in the longitudinal direction. The hole member has a unit area in a portion adjacent to the vaporizing portion. Combustion apparatus the opening area of the or flame holes, being greater than the opening area of the burner ports per unit area at a site remote from the vaporization unit.

The flame hole base includes a heat recovery wall that absorbs a part of combustion heat generated by the flame ejected from the flame hole along an outer edge so as to surround the flame hole member, and the flame hole member includes the heat recovery wall. 4. An opening area of a flame hole per unit area at a part close to the heat recovery wall is larger than an opening area of a flame hole per unit area at a part distant from the heat recovery wall. Item 2. The combustion device according to item 1.

In a combustion apparatus in which fuel gas or a mixed gas of fuel gas and air generated by vaporizing liquid fuel is sent to a combustion unit for combustion, the combustion unit has a flat flame hole base having a gas flow path. The flame hole base is provided with a flame hole member having a plurality of flame holes for ejecting a fuel gas or a mixed gas, and the flame hole base generates a part of the combustion heat generated by the flame ejected from the flame holes. A heat recovery wall that absorbs is provided along an outer edge so as to surround the flame hole member, and the flame hole member has an opening area of the flame hole per unit area in a portion close to the heat recovery wall, A combustion apparatus characterized by being larger than an opening area of a flame hole per unit area at a part away from the combustion chamber.

The said flame hole member makes the space | interval of the flame holes in the site | part close to the said vaporization part narrower than the space | interval of the flame holes in the region | parts away from the vaporization part, The characterized by the above-mentioned. Item 2. The combustion device according to item 1.

7. The flame hole member according to claim 1, wherein an opening area of the flame hole at a part close to the vaporizing part is larger than an opening area of the flame hole at a part distant from the vaporizing part. Item 2. The combustion device according to item 1.

The said flame hole member makes the space | interval of flame holes in the site | part close to the said heat recovery wall narrower than the space | interval of flame holes in the site | part far from the heat recovery wall, The Claims 4 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. The combustion device according to claim 1.

9. The flame hole member according to claim 4, wherein an opening area of the flame hole at a portion close to the heat recovery wall is larger than an opening area of the flame hole at a portion away from the heat recovery wall. The combustion device according to claim 1.