JP2005351542A - Combustion device - Google Patents

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Akira Maekawa
旭 前川
Masaru Hiroyasu
勝 廣安
Hitoshi Hara
人志 原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion device capable of securing the sufficient quantity of air to be mixed with a fuel gas immediately after vaporization, even when an air blower is miniaturized. <P>SOLUTION: This combustion device for burning a fuel-air mixture prepared by mixing the fuel gas and the air, comprises a bottomed cylindrical vaporizing part for vaporizing a gas fuel and producing the fuel gas, an air supply mechanism for supplying the air to the vaporizing part is mounted on a radial inner part of the vaporizing part, and the air supply mechanism is composed of a rotating member comprising a plurality of blades. The air supply mechanism is constituted to allow the air to flow from an inner part of the rotating member to an outer edge side along the blades when the rotating member is rotated, and the fuel gas and the air are mixed between the vaporizing part and the air supply mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、給湯器やファンヒータ等の暖房機、或いは温水暖房機などに備えられた燃焼装置に関するものであり、更に詳しくは、液体燃料を気化させて燃料ガスを生成し、さらにこの燃料ガスと空気とを混合させた混合気を燃焼させる燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to a combustion apparatus provided in a heater such as a water heater or a fan heater, or a hot water heater. More specifically, the present invention relates to a fuel gas generated by vaporizing liquid fuel. The present invention relates to a combustion apparatus that burns an air-fuel mixture in which air and air are mixed.

都市ガスやプロパンガスが普及した現在でも、ランニングコストを低減させるために、ファンヒータ等の暖房機器には灯油等の安価な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では、例えば特許文献1の燃焼器のように、気化部で液体燃料を気化させて燃料ガスを生成し、生成された燃料ガスを燃焼部で燃焼させる形式のものが多く採用されている。   Even now that city gas and propane gas have become widespread, in order to reduce running costs, combustion devices that use inexpensive liquid fuel such as kerosene are frequently used in heating equipment such as fan heaters. In particular, in a combustion apparatus used for an application with a relatively small calorific value, for example, as in the combustor of Patent Document 1, a fuel gas is generated by vaporizing liquid fuel in a vaporization section, and the generated fuel gas is burned. Many types are used that are burned in the part.

本件出願人の出願である特許文献2の燃焼装置では、気化させるべく液体燃料を、気化部を構成する過熱された有底円筒形状の内壁に付着させ、内壁の表面上で蒸発させて燃料ガスを生成している。また、この燃料ガスと混合させる空気を供給するために、送風ファンが設けてある。
特公平7−21332号公報 特開2004−60944公報
In the combustion apparatus of Patent Document 2 which is the application of the present applicant, liquid fuel is attached to the heated inner wall of the bottomed cylindrical shape constituting the vaporizing section and evaporated on the surface of the inner wall to vaporize the fuel gas. Is generated. Further, a blower fan is provided to supply air to be mixed with the fuel gas.
Japanese Patent Publication No. 7-21332 JP 2004-60944 A

ところで、昨今は、燃焼装置全体の小型化を図るため、燃焼装置の構成の中でも大きな容積を占める送風ファンを小型化したいという要望が高まってきた。しかし、送風ファンを小型化すると、送風能力が低下するため、気化直後の燃料ガスと混合させる一次空気量が減少し、燃焼の悪化を招く恐れがある。
そこで本発明では、送風機を小型化しても、気化直後の燃料ガスと混合させる一次空気量を十分に確保することができる送風能力を有する回転部材を備えた燃焼装置を提供することを目的としている。
Incidentally, in recent years, in order to reduce the size of the entire combustion apparatus, there has been an increasing demand for downsizing a blower fan that occupies a large volume in the structure of the combustion apparatus. However, when the size of the blower fan is reduced, the blower capacity is reduced, so that the amount of primary air to be mixed with the fuel gas immediately after vaporization is reduced, which may cause deterioration of combustion.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a combustion apparatus including a rotating member having a blowing capacity capable of sufficiently securing a primary air amount to be mixed with fuel gas immediately after vaporization even if the blower is downsized. .

上記課題を解決するため、請求項1の発明では、燃料ガスと空気とを混合させた混合気を燃焼させる燃焼装置であって、液体燃料を気化させて前記燃料ガスを生成する有底円筒状の気化部を備えており、前記気化部に空気を供給する空気供給機構が、気化部の半径方向内方に設けてあり、前記空気供給機構は、複数の羽根を備えた回転部材で構成されており、前記回転部材が回転した際に、回転部材の回転軸方向の空気を吸引し、さらに前記羽根に沿って空気が回転部材の内部から外縁側へ流れるように前記空気供給機構は構成されており、前記気化部と空気供給機構の間で、燃料ガスと空気とを混合させるようにした。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a combustion apparatus that burns an air-fuel mixture in which fuel gas and air are mixed, and has a bottomed cylindrical shape that vaporizes liquid fuel to generate the fuel gas. An air supply mechanism for supplying air to the vaporization section is provided radially inward of the vaporization section, and the air supply mechanism is configured by a rotating member having a plurality of blades. The air supply mechanism is configured such that when the rotating member rotates, the air in the direction of the rotation axis of the rotating member is sucked, and the air flows along the blades from the inside of the rotating member to the outer edge side. The fuel gas and the air are mixed between the vaporizing unit and the air supply mechanism.

また、請求項2の発明は請求項1の発明において、前記羽根は、回転部材の外縁に沿った円周部と、回転部材の内部方向を向く内向部とを有しており、前記内向部の面積が、円周部の面積よりも大きくなるように設定するようにした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the blade includes a circumferential portion along an outer edge of the rotating member, and an inward portion facing the inner direction of the rotating member, and the inward portion. Is set to be larger than the area of the circumference.

請求項1の発明では、液体燃料を気化させる気化部に空気を供給することができる空気供給機構を設けたので、送風ファンを小型化しても、気化直後の燃料ガスと混合させる一次空気量を十分に確保することができる。気化部を有底円筒状に形成し、気化部の半径方向内方に空気供給機構を設け、この空気供給機構を、内部から外縁側へ空気を送り出すことができる複数の羽根を備えた回転部材で構成したので、回転部材を回転させると、回転部材内部に負圧が発生し、回転部材の中心付近の軸方向外方の周囲の空気が吸引され、吸引された空気を、回転部材の外縁側へ送り出すことができる。したがって、気化部と空気供給機構の間で、気化部で生成した燃料ガスと空気供給機構が供給した一次空気とを良好に混合させることができる。よって、燃焼を安定化させることができる。   In the first aspect of the present invention, since the air supply mechanism capable of supplying air to the vaporizing section that vaporizes the liquid fuel is provided, the primary air amount to be mixed with the fuel gas immediately after vaporization can be reduced even if the blower fan is downsized. It can be secured sufficiently. A rotary member having a plurality of blades that are formed in a cylindrical shape with a bottom and that is provided with an air supply mechanism radially inward of the vaporization section, and that can supply air from the inside to the outer edge side. Therefore, when the rotating member is rotated, negative pressure is generated inside the rotating member, the air around the center of the rotating member is sucked out in the axial direction, and the sucked air is removed from the rotating member. Can be sent to the edge side. Therefore, the fuel gas generated in the vaporization unit and the primary air supplied by the air supply mechanism can be mixed well between the vaporization unit and the air supply mechanism. Therefore, combustion can be stabilized.

請求項2の発明では、前記羽根を、回転部材の外縁に沿った円周部と、回転部材の内部方向を向く内向部とを有しており、前記内向部の面積が、円周部の面積よりも大きくなるように設定したので、回転部材内部の空気を効率よく回転部材の外縁側から掃き出すいことができ、気化直後の燃料ガスと十分な量の一次空気とを混合させることができる。   In the invention of claim 2, the blade has a circumferential portion along the outer edge of the rotating member and an inward portion facing the inner direction of the rotating member, and the area of the inward portion is that of the circumferential portion. Since it is set to be larger than the area, the air inside the rotating member can be efficiently swept out from the outer edge side of the rotating member, and the fuel gas immediately after vaporization and a sufficient amount of primary air can be mixed. .

図1は、本発明を実施した燃焼装置1の断面図である。本発明は、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置1において、気化直後の燃料ガスと混合させる一次空気を十分に供給するための空気供給機構17を備えた点に特徴を有している。空気供給機構17の詳細な説明に先立って、燃焼装置1の全体構成及び概略動作を説明する。   FIG. 1 is a sectional view of a combustion apparatus 1 embodying the present invention. The present invention is characterized in that the combustion apparatus 1 for burning fuel gas is provided with an air supply mechanism 17 for sufficiently supplying primary air to be mixed with the fuel gas immediately after vaporization. Prior to detailed description of the air supply mechanism 17, the overall configuration and schematic operation of the combustion apparatus 1 will be described.

燃焼装置1は、給湯器などに内蔵される下方燃焼型(下方へ向けて火炎を噴出する所謂逆燃焼型)である。以下、逆燃焼型の燃焼装置1の説明をするが、本発明は、上方燃焼型の燃焼装置についても実施可能である。図1に示すように燃焼装置1は、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。また、混合部5及び燃焼部6の近傍には気化部7が設けられており、空気量調節部4と気化部7の間には、流路形成部材13によって接続された空気流路が形成されている。   The combustion apparatus 1 is a downward combustion type (a so-called reverse combustion type in which a flame is jetted downward) built in a water heater or the like. Hereinafter, although the reverse combustion type combustion apparatus 1 will be described, the present invention can also be implemented for an upward combustion type combustion apparatus. As shown in FIG. 1, the combustion apparatus 1 is configured by sequentially stacking a blower 2, a drive machine unit 3, an air amount adjustment unit 4, a mixing unit 5, and a combustion unit 6 from above. A vaporization unit 7 is provided in the vicinity of the mixing unit 5 and the combustion unit 6, and an air flow path connected by a flow path forming member 13 is formed between the air amount adjustment unit 4 and the vaporization unit 7. Has been.

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、ファン21が空気を吸引するための開口22が設けてある。燃焼装置1の小型化に伴ってファン21は、従来の燃焼装置よりも小さな低出力のものが採用されている。   The blower 2 is configured such that a fan 21 is rotatably arranged inside a concave housing 20 made by bending a steel plate, and an opening through which the fan 21 sucks air is located in the center of the housing 20. 22 is provided. Along with the downsizing of the combustion apparatus 1, a fan 21 having a lower output than the conventional combustion apparatus is employed.

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、上下にそれぞれ回転軸30a、30bを備えている。そして、モータ30の上方側の回転軸30aにはファン21を設置し、下方側の回転軸30bには回転部材8を設置している。回転部材8は、有底円筒状の気化部7の内部に配置されている。モータ30を駆動させると、ファン21により下方へ送風(空気供給)が行われる共に、回転部材8が同時に回転駆動される。   The drive machine unit 3 has a box 10, and a motor 30 is attached to the center of the top plate 12. The motor 30 includes rotary shafts 30a and 30b on the upper and lower sides, respectively. And the fan 21 is installed in the rotating shaft 30a above the motor 30, and the rotating member 8 is installed in the rotating shaft 30b below. The rotating member 8 is disposed inside the bottomed cylindrical vaporization section 7. When the motor 30 is driven, the fan 21 blows air (air supply) downward, and the rotating member 8 is simultaneously driven to rotate.

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とで構成されており、固定側板状部材42の上方に移動側板状部材41が回転可能に取り付けられている。移動側板状部材41及び固定側板状部材42には、それぞれ中央部に軸挿通孔41a、42aが設けてあり、軸挿通孔41a、42aの周囲にはそれぞれ複数の空気孔(図示せず)が設けてある。移動側板状部材41、固定側板状部材42に設けた空気孔が、完全に一致すると、空気の通路断面積は最大(全開)となり、移動側板状部材41、固定側板状部材42が、互いに相手側の空気孔を塞ぐ程度により空気の通路断面積を調整する。空気の通路断面積(開度)は、固定側板状部材42に対する移動側板状部材41の位置(回転位置)を後述するステップモータ40で変化させることにより、任意に調整することができるようになっている。   The air amount adjusting unit 4 includes a disk-shaped moving side plate member 41 and a rectangular fixed side plate member 42, and the moving side plate member 41 is rotatably attached above the fixed side plate member 42. It has been. The moving side plate-like member 41 and the fixed side plate-like member 42 are respectively provided with shaft insertion holes 41a, 42a at the center, and a plurality of air holes (not shown) are provided around the shaft insertion holes 41a, 42a. It is provided. When the air holes provided in the moving side plate-like member 41 and the fixed side plate-like member 42 are completely coincident with each other, the air passage cross-sectional area becomes the maximum (fully open), and the moving side plate-like member 41 and the fixed side plate-like member 42 are opposed to each other The air passage cross-sectional area is adjusted according to the degree of closing the air hole on the side. The air passage cross-sectional area (opening degree) can be arbitrarily adjusted by changing the position (rotational position) of the moving-side plate-like member 41 with respect to the fixed-side plate-like member 42 by a step motor 40 described later. ing.

移動側板状部材41は、以下のようにステップモータ40で回転駆動が可能になっている。ステップモータ40は、駆動軸40aを備えている。駆動軸40aには駆動片43が係合しており、さらに駆動片43は、移動側板状部材41の係合部41aと係合している。ステップモータ40を駆動すると、駆動軸40a、駆動片43及び係合部41aを介して移動側板状部材41が回転するようになっている。ステップモータ40は、図示しない制御機構により、適宜、駆動及び停止が可能となっている。   The moving side plate member 41 can be driven to rotate by the step motor 40 as follows. The step motor 40 includes a drive shaft 40a. The drive piece 43 is engaged with the drive shaft 40 a, and the drive piece 43 is engaged with the engaging portion 41 a of the moving side plate-like member 41. When the step motor 40 is driven, the moving side plate-like member 41 is rotated via the drive shaft 40a, the drive piece 43, and the engaging portion 41a. The step motor 40 can be appropriately driven and stopped by a control mechanism (not shown).

流路形成部材13は、薄板を円錐形に曲げて作られたものであり、図示していないが、内部は空洞であり、上下に貫通している。則ち、流路形成部材13は、上部と下部に開口を有し、上部の開口は、前記した固定側板状部材42の中心部と接続しており、下部の開口は、後述する一次空気導入筒15と接続している。   The flow path forming member 13 is made by bending a thin plate into a conical shape, and although not shown, the inside is a cavity and penetrates vertically. In other words, the flow path forming member 13 has openings in the upper and lower parts, and the upper opening is connected to the central part of the fixed-side plate member 42 described above, and the lower opening is used to introduce primary air described later. The cylinder 15 is connected.

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、一端が図示しない燃料供給源に接続されており、他端は流路形成部材13及び一次空気導入筒15を貫通して下方へ延びている。   A fuel pipe (fuel supply pipe) 14 is fixed inside the flow path forming member 13. One end of the fuel pipe 14 is connected to a fuel supply source (not shown), and the other end extends downward through the flow path forming member 13 and the primary air introduction cylinder 15.

空気調節部4の下方に配置された炎孔ベース60の中央部には、気化部7が設けられている。気化部7内には混合部5が設けてあり、さらに気化部7の周囲を取り巻くように、燃焼部6が環状に配置されている。これらの構成部品が、ハウジング11内に収納されている。   A vaporizing section 7 is provided at the center of the flame hole base 60 disposed below the air adjusting section 4. A mixing unit 5 is provided in the vaporization unit 7, and a combustion unit 6 is annularly arranged so as to surround the vaporization unit 7. These components are housed in the housing 11.

図2は、図1の燃焼装置1の気化部7の部分断面斜視図である。図2に示す炎孔ベース60は、例えばアルミダイカストによって作られたものであり、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。炎孔ベース60の上面側は、主として燃料ガス(混合気)及び二次空気の流路構成面として機能し、下面側は炎孔取付け面として機能する。   FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the vaporizing section 7 of the combustion apparatus 1 of FIG. The flame hole base 60 shown in FIG. 2 is made of, for example, aluminum die casting, and is provided with a complicated frame, opening, and groove. The upper surface side of the flame hole base 60 mainly functions as a flow path constituting surface of the fuel gas (air mixture) and secondary air, and the lower surface side functions as a flame hole mounting surface.

則ち、炎孔ベース60には、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、気化部7で生成された燃料ガス(混合気)は、上面壁61と垂直壁62との間を介して溝64から下方の炎孔へ噴出して火炎を発生させる。また、空気量調節部4から供給される2次空気は、溝63を介して炎孔の両側へ噴出して安定燃焼を行わせている。   That is, the flame hole base 60 is provided with grooves 63 partitioned by a large number of loop-shaped vertical walls 62, and grooves 64 are provided between the adjacent vertical walls 62. The fuel gas (air mixture) generated in the vaporization unit 7 is jetted from the groove 64 to the lower flame hole through the space between the upper surface wall 61 and the vertical wall 62 to generate a flame. Further, the secondary air supplied from the air amount adjusting unit 4 is ejected to both sides of the flame hole through the groove 63 to perform stable combustion.

図2に示すように、気化部7は、底壁部71と円筒側壁部72とを有しており、上部が開口した有底円筒体である。気化部7は、炎孔ベース60の中央部分に取り付けられている。気化部7の底壁部71内には、電気ヒータ73が設けてある。この電気ヒータ73に通電すると底面部71が加熱されて昇温し、さらにこの熱が気化部7の円筒側壁部72を伝導して、気化部7が全体的に昇温するようになっている。   As shown in FIG. 2, the vaporizing unit 7 has a bottom wall portion 71 and a cylindrical side wall portion 72, and is a bottomed cylindrical body having an open top. The vaporizing unit 7 is attached to the central portion of the flame hole base 60. An electric heater 73 is provided in the bottom wall portion 71 of the vaporizing portion 7. When the electric heater 73 is energized, the bottom surface portion 71 is heated to raise the temperature, and this heat is conducted through the cylindrical side wall portion 72 of the vaporization portion 7 so that the vaporization portion 7 is entirely heated. .

モータ30(図1)の下向きに延びる回転軸30bには回転部材8が固着されている。回転部材8は、円板体(板体)8aの外周縁から放射状に9つの羽根8cを切り起こして形成されている。また、円板体8aの中央には回転軸30bを挿通させる孔8bが設けてある。   A rotating member 8 is fixed to a rotating shaft 30b extending downward of the motor 30 (FIG. 1). The rotating member 8 is formed by cutting and raising nine blades 8c radially from the outer peripheral edge of a disk body (plate body) 8a. Further, a hole 8b through which the rotary shaft 30b is inserted is provided at the center of the disc body 8a.

このような形状を有する回転部材8は、外形をプレス加工で打ち抜いた金属板を折曲加工して製される。則ち、金属平板をプレス加工することにより、円板部(円板体)8aの外周部分に羽根8cに相当する部位を放射状に形成した略円形の金属平板を打ち抜いて回転部材8の原板を形成する。次いで、打ち抜いた金属平板の羽根8cに相当する部位を、折曲線8d、8eに沿って折曲することにより回転部材8が形成される。   The rotating member 8 having such a shape is manufactured by bending a metal plate whose outer shape is punched out by press working. That is, by pressing a metal flat plate, a substantially circular metal flat plate in which portions corresponding to the blades 8c are radially formed on the outer peripheral portion of the disk portion (disk body) 8a is punched to form the original plate of the rotating member 8. Form. Next, the rotating member 8 is formed by bending a portion corresponding to the punched metal flat blade 8c along the folding lines 8d and 8e.

図3は、回転軸30bに回転部材8(空気供給機構17)を固定する構成の分解斜視図である。回転部材8は、円板体8aの孔8bに、上方から回転軸30bの下端のねじ部30cを貫通させ、さらに円板体8aの下方に突出したねじ部30cにナット16を締め付けて、回転軸30bに固定される。図3に示すようにねじ部30cの断面を、円形の一部が切り欠かれた略D字状に形成し、孔8bも回転軸30bの断面形状に対応した円の一部を切り欠いた略D字状にすると、回転軸30bと回転部材8とを、互いに一体に回転するように構成することができる。回転部材8は回転軸30bに対して回転方向へ係合されており、ナットの僅かなゆるみによる回転部材8の回転不良が防止されている。この回転部材8は回転軸30bと一体化されて反時計方向へ回転する。   FIG. 3 is an exploded perspective view of a configuration in which the rotating member 8 (air supply mechanism 17) is fixed to the rotating shaft 30b. The rotating member 8 is rotated by passing a screw part 30c at the lower end of the rotating shaft 30b from above into the hole 8b of the disk body 8a, and further tightening a nut 16 on the screw part 30c protruding below the disk body 8a. It is fixed to the shaft 30b. As shown in FIG. 3, the cross section of the screw portion 30c is formed in a substantially D shape with a circular part cut out, and the hole 8b is also cut out of a part of the circle corresponding to the cross sectional shape of the rotating shaft 30b. If it is made substantially D-shaped, the rotating shaft 30b and the rotating member 8 can be configured to rotate integrally with each other. The rotating member 8 is engaged with the rotating shaft 30b in the rotating direction, and rotation failure of the rotating member 8 due to slight loosening of the nut is prevented. The rotating member 8 is integrated with the rotating shaft 30b and rotates counterclockwise.

回転部材8が回転すると、回転部材8の中心側から半径方向外方(又は外縁方向)へ空気が流れるように羽根8cが形成されている。回転部材8が回転すると、回転部材8の中心部分に負圧が発生する。そのため、回転部材8の中心部分の上方の空気が吸引され、吸引された空気は、一次空気として回転部材8の半径方向外方(又は外縁方向)に送られる。そして一次空気は、気化部7の円筒側壁部72に向かって流れる。   When the rotating member 8 rotates, the blades 8c are formed so that air flows from the center side of the rotating member 8 outward in the radial direction (or in the outer edge direction). When the rotating member 8 rotates, a negative pressure is generated at the central portion of the rotating member 8. Therefore, the air above the central part of the rotating member 8 is sucked, and the sucked air is sent to the outer side in the radial direction (or the outer edge direction) of the rotating member 8 as primary air. And primary air flows toward the cylindrical side wall part 72 of the vaporization part 7. FIG.

図2に示すように、回転部材8の上方には、前述した燃料パイプ14の他端部が、開口を回転部材8に向けて配置されている。回転部材8を回転させ、燃料パイプ14から液体燃料を滴下すると、滴下された液体燃料は、回転部材8上を放射状に広がり、さらに遠心力の作用で飛散し、気化部7の円筒側壁部72に付着する。気化部7は、予め加熱昇温されており、液体燃料は、気化部7の円筒側壁部72及び底壁部71の表面上で蒸発(気化)し、燃料ガスが生成される。   As shown in FIG. 2, the other end of the above-described fuel pipe 14 is disposed above the rotating member 8 so that the opening faces the rotating member 8. When the rotating member 8 is rotated and liquid fuel is dripped from the fuel pipe 14, the dropped liquid fuel spreads radially on the rotating member 8 and further scatters by the action of centrifugal force, and the cylindrical side wall 72 of the vaporizing unit 7. Adhere to. The vaporization unit 7 is heated and heated in advance, and the liquid fuel evaporates (vaporizes) on the surfaces of the cylindrical side wall 72 and the bottom wall 71 of the vaporization unit 7 to generate fuel gas.

回転部材8で構成される空気供給機構17を介して供給される一次空気と、液体燃料から生成された燃料ガスとが、混合部5で一様に混合されて混合気となる。混合気は、有底円筒形の気化部7の外部へ出て、溝64を介して炎孔ベース60内の燃焼部6(図1)へ供給され、燃焼が行われる。   The primary air supplied via the air supply mechanism 17 constituted by the rotating member 8 and the fuel gas generated from the liquid fuel are uniformly mixed by the mixing unit 5 to become an air-fuel mixture. The air-fuel mixture goes out of the bottomed cylindrical vaporization section 7 and is supplied to the combustion section 6 (FIG. 1) in the flame hole base 60 through the groove 64 to be burned.

以下、空気供給機構17の構成を詳述する。
図4は、本発明の燃焼装置1で使用する回転部材8(空気供給機構17)の平面図である。また、図5は、図4の回転部材8の一部の羽根8cを開いた回転部材8の平面図である。さらに、図6は、図4の回転部材8の斜視図である。回転部材8の原板は、上述したように金属板をプレス加工で打ち抜いて形成する。図5に示すように原板の羽根8cに相当する部分には、折曲線8d、8eが設定されている。
Hereinafter, the configuration of the air supply mechanism 17 will be described in detail.
FIG. 4 is a plan view of the rotating member 8 (air supply mechanism 17) used in the combustion apparatus 1 of the present invention. FIG. 5 is a plan view of the rotating member 8 with some blades 8c of the rotating member 8 of FIG. 4 opened. Further, FIG. 6 is a perspective view of the rotating member 8 of FIG. The original plate of the rotating member 8 is formed by punching a metal plate by press work as described above. As shown in FIG. 5, folding lines 8d and 8e are set in the portion corresponding to the blade 8c of the original plate.

図7(a)〜(c)は、図4の回転部材8の羽根8cの組立て手順を示す斜視図である。図7(a)は、金属板をプレス加工で打ち抜いた直後の羽根部分を示している。図6において、符号8gで示した位置にある羽根8cは、折曲線8eに沿って90度折り曲げられた状態になっており、図7(b)に、その斜視図を示す。さらに折曲線8dに沿って180度折り曲げると、図7(c)に示すような状態となり、他の7つの羽根8cのように羽根8cの先端が回転部材8の中心方向を向いた形状となる。空気は、折曲線8d、8eで折り曲げられた羽根8cに沿って、回転部材8の半径方向外方(外縁側)に円滑に流れる。   FIGS. 7A to 7C are perspective views showing the procedure for assembling the blade 8c of the rotating member 8 of FIG. Fig.7 (a) has shown the blade | wing part immediately after stamping a metal plate by press work. In FIG. 6, the blade 8c at the position indicated by reference numeral 8g is bent 90 degrees along the folding line 8e, and FIG. 7B shows a perspective view thereof. Further, when bent 180 degrees along the folding line 8d, the state as shown in FIG. 7C is obtained, and the tip of the blade 8c faces the center direction of the rotating member 8 like the other seven blades 8c. . The air flows smoothly outward (outer edge side) in the radial direction of the rotating member 8 along the blades 8c bent along the folding lines 8d and 8e.

ここで、羽根8cの折曲線8e(切り起こし線)と、円板部8aの周縁における接線とで形成される角度8fが、90度≦8f≦100度となるように設定する。回転中の回転部材8の円板部8aの中心付近の空気は、羽根8cに沿って半径方向外方へ押し出され、一次空気として図2に示す混合部5に供給される。その結果、円板部8aの中心付近に負圧が発生しないように、又は負圧を解消するように、軸方向から空気を吸引する。回転部材8の回転速度は、供給する一次空気量を十分に確保できるように設定されている。十分な一次空気量は、気化燃料ガスの量との兼ね合いで一義的には決まらないが、例えば、全空気量の40〜60%程度で、特に、50%程度であるのが好ましい。   Here, the angle 8f formed by the folding line 8e (cut-and-raised line) of the blade 8c and the tangent at the periphery of the disc portion 8a is set to satisfy 90 ° ≦ 8f ≦ 100 °. The air near the center of the disk portion 8a of the rotating rotating member 8 is pushed outward in the radial direction along the blades 8c, and is supplied to the mixing portion 5 shown in FIG. 2 as primary air. As a result, air is sucked from the axial direction so that no negative pressure is generated in the vicinity of the center of the disc portion 8a or so as to eliminate the negative pressure. The rotation speed of the rotating member 8 is set so as to ensure a sufficient amount of primary air to be supplied. The sufficient amount of primary air is not uniquely determined in consideration of the amount of vaporized fuel gas, but is preferably about 40 to 60% of the total amount of air, and particularly preferably about 50%.

円板部8aの中心付近に発生した負圧を解消するように、円板部8aの中心付近には、上方から新たな空気が流入する。この新たな空気は、ファン21(図1)の送風により供給されるが、羽根8cの角度8fが90度≦8f≦100度となるように設定されているため、回転部材8(空気供給機構17)は、ファン21の送風量以上の空気を吸引し、空気圧の平衡が保たれる。   In order to eliminate the negative pressure generated in the vicinity of the center of the disc portion 8a, new air flows near the center of the disc portion 8a from above. This new air is supplied by blowing air from the fan 21 (FIG. 1). However, since the angle 8f of the blade 8c is set to be 90 degrees ≦ 8f ≦ 100 degrees, the rotating member 8 (air supply mechanism) 17) sucks air in excess of the air flow rate of the fan 21 to maintain the balance of air pressure.

図8は、別の回転部材18(空気供給機構17)の平面図である。また、図9は、図8の回転部材18の斜視図である。図8に示すように羽根18cは、円周部18kと内向部18pとを備えている。円周部18kと内向部18pの境界には、折曲線18dが設定されている。図8において、符号18gで示す羽根18cは、折曲線18eで折り曲げられた状態を示す。さらに折曲線8dに沿って例えば60度折り曲げると、他の7つの羽根18cのような形状となる。   FIG. 8 is a plan view of another rotating member 18 (air supply mechanism 17). FIG. 9 is a perspective view of the rotating member 18 of FIG. As shown in FIG. 8, the blade 18c includes a circumferential portion 18k and an inward portion 18p. A folding line 18d is set at the boundary between the circumferential portion 18k and the inward portion 18p. In FIG. 8, the blade | wing 18c shown with the code | symbol 18g shows the state bent by the folding line 18e. Further, when bent, for example, by 60 degrees along the folding line 8d, a shape like the other seven blades 18c is obtained.

羽根18cは、円周部18kと内向部18pとを備えている。内向部18pの面積は、円周部18kの面積よりも広くなるように設定されている。
羽根18cの半径方向内方側の端部は、回転部材18の中心よりも回転方向(図8の例では反時計回り)に偏向している。そのため、回転部材18が矢印方向(反時計回り)に回転すると、中心付近の空気は、羽根18cにより半径方向外方(外縁側)へ押し出される。その結果、混合部5(図2)に十分な量の一次空気を供給することができる。
The blade 18c includes a circumferential portion 18k and an inward portion 18p. The area of the inward portion 18p is set to be larger than the area of the circumferential portion 18k.
The radially inner end of the blade 18c is deflected in the rotational direction (counterclockwise in the example of FIG. 8) from the center of the rotating member 18. Therefore, when the rotating member 18 rotates in the direction of the arrow (counterclockwise), the air near the center is pushed outward in the radial direction (outer edge side) by the blade 18c. As a result, a sufficient amount of primary air can be supplied to the mixing unit 5 (FIG. 2).

図10は、図4、図8とは別の回転部材19(空気供給機構17)の平面図である。また、図11は、図10の回転部材19の斜視図である。回転部材19は、二つの回転体25、26が、上下に重なった構成を備えている。下方の回転体25の円板部は、上方の回転体26の円板部よりも大きく、上方の回転体26の羽根の面積は、下方の回転体25の羽根の面積よりも大きくなるように設定されている。そのため、回転体25の羽根25cの先端部を、回転部材19の中心付近まで接近させることができる。そのため、回転体を1つしか備えていない回転部材8、18よりも効率よく一次空気を供給することができる。   FIG. 10 is a plan view of a rotating member 19 (air supply mechanism 17) different from those shown in FIGS. FIG. 11 is a perspective view of the rotating member 19 of FIG. The rotating member 19 has a configuration in which two rotating bodies 25 and 26 overlap each other. The disk part of the lower rotating body 25 is larger than the disk part of the upper rotating body 26, and the area of the blades of the upper rotating body 26 is larger than the area of the blades of the lower rotating body 25. Is set. Therefore, the tip of the blade 25 c of the rotating body 25 can be brought close to the vicinity of the center of the rotating member 19. Therefore, primary air can be supplied more efficiently than the rotating members 8 and 18 having only one rotating body.

図12は、図4、図8及び図10の回転部材とはさらに別の回転部材23(空気供給機構17)の平面図である。また、図13は、図12の回転部材23の斜視図である。回転部材23は、前述の回転部材8、18の特徴を兼ね備えている。さらに、円板部23aには、バーリング加工が施された複数の孔24が設けてある。回転部材23の上面には、燃料パイプ14(図1)から液体燃料が滴下される。回転部材23上に滴下された液体燃料は、このバーリング加工孔24のために、滴下されて直ちに半径方向外方へ移動することができず、円板部23aの全周(全域)に略均一に広がり、さらに遠心力で気化部7(図2)に向かって飛散し、部分的に偏ることなく円筒側壁部72又は底壁部71(図2)に付着し、良好に気化される。   FIG. 12 is a plan view of a rotating member 23 (air supply mechanism 17) which is further different from the rotating members of FIGS. FIG. 13 is a perspective view of the rotating member 23 of FIG. The rotating member 23 has the characteristics of the rotating members 8 and 18 described above. Further, the disc portion 23a is provided with a plurality of holes 24 that are subjected to burring. Liquid fuel is dripped onto the upper surface of the rotating member 23 from the fuel pipe 14 (FIG. 1). The liquid fuel dropped on the rotating member 23 is dropped due to the burring hole 24 and cannot immediately move outward in the radial direction, and is substantially uniform over the entire circumference (entire area) of the disk portion 23a. Furthermore, it is scattered toward the vaporizing part 7 (FIG. 2) by centrifugal force, and adheres to the cylindrical side wall part 72 or the bottom wall part 71 (FIG. 2) without being partially biased, and is vaporized well.

図14は、前述したいずれの回転部材とも異なる形状を備えた回転部材の平面図であり、図15は図14の回転部材の斜視図である。また、図16は、図14の回転部材の円板体にバーリング加工孔を設けた回転部材の平面図であり、図17は図16の回転部材の斜視図である。図14、16の回転部材も、羽根の内向部の面積が円周部の面積よりも大きくなるように設定されており、本発明の燃焼装置1を構成することができる。   14 is a plan view of a rotating member having a shape different from any of the rotating members described above, and FIG. 15 is a perspective view of the rotating member of FIG. 16 is a plan view of a rotating member provided with a burring hole in the disc body of the rotating member of FIG. 14, and FIG. 17 is a perspective view of the rotating member of FIG. 14 and 16 are also set such that the area of the inward portion of the blade is larger than the area of the circumferential portion, and the combustion apparatus 1 of the present invention can be configured.

図18は、前述のいずれの回転部材とも異なる回転部材29の分解斜視図である。回転部材29は、回転部材本体27と補助部材28とで構成される。これらを一体化させる(重ね合わせる)と、回転部材29は、図19に示すような状態となる。回転部材本体27は羽根27cを備えている。羽根27cは、円周部27aと内向部27bとを有している。補助部材28は、羽根31を備えている。   FIG. 18 is an exploded perspective view of a rotating member 29 different from any of the rotating members described above. The rotating member 29 includes a rotating member main body 27 and an auxiliary member 28. When these are integrated (superposed), the rotating member 29 is in a state as shown in FIG. The rotating member main body 27 includes a blade 27c. The blade 27c has a circumferential portion 27a and an inward portion 27b. The auxiliary member 28 includes a blade 31.

図19に示すように、回転部材本体27と補助部材28とを重ね合わせると、羽根27cと羽根31とが交互に配置される。回転部材29が回転すると、羽根27cは、空気を半径方向外方へ押し出すが、羽根31は、空気の半径方向外方への移動を阻害し、回転部材29内に侵入した燃料ガスと空気とを攪拌(混合)する効果を奏する。   As shown in FIG. 19, when the rotating member main body 27 and the auxiliary member 28 are overlapped, the blades 27c and the blades 31 are alternately arranged. When the rotating member 29 rotates, the blade 27c pushes air outward in the radial direction, but the blade 31 inhibits the movement of air outward in the radial direction, and the fuel gas and air that have entered the rotating member 29 The effect of stirring (mixing) is produced.

以上、説明したように、本発明を実施した燃焼装置における回転部材は、隣接する羽根の間隔が広くなるように設定されており、空気通路の断面積が広く確保されている。また、回転部材は、各羽根の略半径方向内方に向く部分の面積が広くなるように設定することにより、回転部材が回転した際に、空気を半径方向外方へ押し出す量が多くなるように構成されている。さらに、各羽根の略回転方向内方に向く部分の先端が、回転部材の回転方向側へ偏向するように設定されているため、回転部材内部の空気が、各羽根に沿って半径方向外方(外縁側)に流れ易くなっている。   As described above, the rotating member in the combustion apparatus embodying the present invention is set so that the interval between adjacent blades is wide, and a wide cross-sectional area of the air passage is ensured. In addition, the rotation member is set so that the area of each blade that faces substantially inward in the radial direction is increased, so that when the rotation member rotates, the amount of pushing out the air radially outward is increased. It is configured. Furthermore, since the tip of the portion of each blade that faces substantially inward in the rotational direction is set to deflect toward the rotational direction of the rotating member, the air inside the rotating member is radially outward along each blade. It is easy to flow to the (outer edge side).

したがって、本発明を実施した燃焼装置1では、燃焼装置1の小型化を図るために送風機2(ファン21)を小型化しても、一次空気量を十分に確保することができるので、燃焼を安定化させることができる。   Therefore, in the combustion apparatus 1 embodying the present invention, even if the blower 2 (fan 21) is downsized in order to reduce the size of the combustion apparatus 1, a sufficient amount of primary air can be secured, thereby stabilizing the combustion. It can be made.

本発明を実施した燃焼装置の断面図である。It is sectional drawing of the combustion apparatus which implemented this invention. 図1の燃焼装置の気化部の部分断面斜視図である。It is a fragmentary sectional perspective view of the vaporization part of the combustion apparatus of FIG. 回転軸に回転部材(空気供給機構)を固定する構成の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the structure which fixes a rotation member (air supply mechanism) to a rotating shaft. 本発明の燃焼装置で使用する回転部材(空気供給機構)の平面図である。It is a top view of the rotation member (air supply mechanism) used with the combustion apparatus of this invention. 図4の回転部材の一部の羽根を開いた回転部材の平面図である。It is a top view of the rotating member which opened a part of blade | wing of the rotating member of FIG. 図4の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 図4の回転部材の羽根の組立て手順を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly procedure of the blade | wing of the rotating member of FIG. 図4とは別の本発明の燃焼装置で使用する回転部材(空気供給機構)の平面図である。It is a top view of the rotation member (air supply mechanism) used with the combustion apparatus of this invention different from FIG. 図8の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 図4、図8とは別の本発明の燃焼装置で使用する回転部材(空気供給機構)の平面図である。It is a top view of the rotation member (air supply mechanism) used with the combustion apparatus of this invention different from FIG. 4, FIG. 図10の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 図4、図8及び図10の回転部材とはさらに別の回転部材(空気供給機構)の平面図である。FIG. 11 is a plan view of another rotating member (air supply mechanism) different from the rotating member of FIGS. 4, 8, and 10. 図12の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 本発明の燃焼装置に採用することができる回転部材(空気供給機構)の平面図である。It is a top view of the rotation member (air supply mechanism) which can be employ | adopted for the combustion apparatus of this invention. 図14の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 本発明の燃焼装置に採用することができる回転部材(空気供給機構)の平面図である。It is a top view of the rotation member (air supply mechanism) which can be employ | adopted for the combustion apparatus of this invention. 図16の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotation member of FIG. 本発明の燃焼装置に採用することができる回転部材(空気供給機構)の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotation member (air supply mechanism) which can be employ | adopted for the combustion apparatus of this invention. 一体化した図18の回転部材の斜視図である。It is a perspective view of the rotating member of FIG. 18 integrated.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃焼装置
2 送風機
3 駆動機械部
4 空気調節部
5 混合部
6 燃焼部
7 気化部
8 回転部材
8c 羽根
14 燃料パイプ
17 空気供給機構
18、19 回転部材
18k 羽根の円周部
18p 羽根の内向部
21 ファン
22 開口
23 回転部材
25、26 回転体
30 モータ
30b 回転軸
60 炎孔ベース
71 底壁部
72 円筒側壁部
73 電機ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion device 2 Blower 3 Drive machine part 4 Air control part 5 Mixing part 6 Combustion part 7 Vaporization part 8 Rotating member 8c Blade 14 Fuel pipe 17 Air supply mechanism 18, 19 Rotating member 18k Circumferential part 18p of blade Inward part of blade 21 Fan 22 Opening 23 Rotating members 25 and 26 Rotating body 30 Motor 30b Rotating shaft 60 Flame hole base 71 Bottom wall portion 72 Cylindrical side wall portion 73 Electric heater

Claims (2)

燃料ガスと空気とを混合させた混合気を燃焼させる燃焼装置であって、
液体燃料を気化させて前記燃料ガスを生成する有底円筒状の気化部を備えており、
前記気化部に空気を供給する空気供給機構が、気化部の半径方向内方に設けてあり、
前記空気供給機構は、複数の羽根を備えた回転部材で構成されており、
前記回転部材が回転した際に、回転部材の回転軸方向の空気を吸引し、さらに前記羽根に沿って空気が回転部材の内部から外縁側へ流れるように前記空気供給機構は構成されており、
前記気化部と空気供給機構の間で、燃料ガスと空気とを混合させるようにしたことを特徴とする燃焼装置。
A combustion apparatus for burning an air-fuel mixture in which fuel gas and air are mixed,
It has a bottomed cylindrical vaporization section that vaporizes liquid fuel to generate the fuel gas,
An air supply mechanism for supplying air to the vaporizer is provided radially inward of the vaporizer;
The air supply mechanism is composed of a rotating member having a plurality of blades,
The air supply mechanism is configured such that when the rotating member rotates, the air in the rotation axis direction of the rotating member is sucked, and further, the air flows along the blades from the inside of the rotating member to the outer edge side,
A combustion apparatus characterized in that fuel gas and air are mixed between the vaporization section and the air supply mechanism.
前記羽根は、回転部材の外縁に沿った円周部と、回転部材の内部方向を向く内向部とを有しており、前記内向部の面積が、円周部の面積よりも大きくなるように設定されている請求項1に記載の燃焼装置。   The blade has a circumferential portion along the outer edge of the rotating member, and an inward portion facing the inner direction of the rotating member, and the area of the inward portion is larger than the area of the circumferential portion. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the combustion apparatus is set.
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