JP2012220089A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気化式予混合燃焼の消火時の臭気を低減した燃焼装置を提供する。
【解決手段】加熱ヒーター２を備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒１と、該気化筒１からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔７、８、９で燃焼させる有天筒状のバーナヘッド６とを備えたもので、前記バーナヘッド６の外周壁及び内周壁には、それぞれ金網状の外網１０と内網１１を、壁面に密着せさて備えると共に、外網には貴金属触媒１２を担持させて触媒燃焼を行わせ、内網１１は外網１０より線径を太くし体積を増加させたので、貴金属触媒１２による触媒燃焼の保有熱で未燃ガスを完全燃焼させて臭気を低減すると共に、内網１１の熱吸収で逆火を阻止して良好な燃焼を得るものである。
【選択図】 図２

Description

この発明は石油ファンヒーター等の燃焼装置の消火時の臭いの元となるＨＣ（ハイドロカーボン）を低減するものである。

従来よりこの種のものに於いては、触媒燃焼層部分の燃焼筒外壁に温度検知素子を取付けて、触媒燃焼層部分より上流側に火炎が流れる逆火現象を検知して、燃焼を停止して安全性を確保するものであった。（特許文献１参照。）

特開昭５８−６４４１２号公報

ところでこの従来のものでは、逆火現象を検知して燃焼を停止させても、燃焼筒内は焼損する危険があり、如何に逆火現象を起こさないようにするかが大きな課題であった。

この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、加熱ヒーターを備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒と、該気化筒からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔で燃焼させる有天筒状のバーナヘッドとを備えたものに於いて、前記バーナヘッドの外周壁及び内周壁には、それぞれ金網状の外網と内網を、壁面に密着せさて備えると共に、外網には貴金属触媒を担持させて触媒燃焼を行わせ、内網は外網より線径を太くし体積を増加させたものである。

この発明によれば、バーナヘッドの外網に担持した貴金属触媒によって、この外網部分で触媒燃焼が行われ、安定燃焼時では外網は赤熱状態となり８００℃〜１０００℃に達するので、消火直後に燃焼ファンの駆動で気化筒内の未燃ガスを、触媒により十分加熱赤熱した外網を通過するように押し出すことで、ほぼ完全に燃焼させることが出来、室内に放出される際にはほぼＣＯ２とＨ２Ｏに変換されており、臭気を従来の１／５程度に低減するものである。

又火炎の逆火現象の防止については、逆火しようとする火炎の熱量を、線径が太く体積が増加した内網で吸収して、これ以上の逆火の促進を阻止することが出来、気化筒内への逆火で内部が焼損する危険を未然に防止することが出来、常に安心して使用することが出来るものである。

この発明の一実施形態の燃焼装置の概略構成図。 同要部の断面図。 同燃焼装置と従来の燃焼装置のハイドロカーボン値の比較図。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は有底筒状の気化筒で、上部周壁にはシーズヒーターから成る加熱ヒーター２が鋳込まれ、下部に備えたサーミスタから成る温度センサー３による通電制御で２２０℃〜２５０℃に保持され、該温度センサー３とは反対側の下部周壁にのぞませた噴霧ノズル４から供給される燃油を気化ガスとすると共に、送風口５から供給される燃焼空気とを予混合するものである。

６は前記気化筒１の上部開口に覆着した有天筒状のバーナヘッドで、周壁には上下３段に配列した炎孔７、８、９を有し、上段と中段の炎孔７、８は直径６〜７mmとし下段炎孔９はこれよりやや小径で直径５〜５．５mmとし、且つ全周に１６個ずつ形成しており、又この炎孔７、８、９が形成された周壁の外面及び内面にはそれぞれ密着して取り付けられた金網状の外網１０と内網１１がスポット溶接で取付られている。

前記外網１０は、線径０．１ｍｍで網込まれその中に白金やパラジウム等の貴金属触媒１２が担持され、バーナヘッド６の各炎孔７、８、９から噴出された予混合ガスが触媒燃焼して、赤熱状態となり８００℃〜１０００℃まで温度上昇し、消火直後は未燃ガスがこの高温度の触媒に接触して完全燃焼しほぼＣＯ２とＨ２Ｏに変換されて、臭気を大幅に低減するものである。

更に内網１１は、線径が外網１０の３倍の０．３ｍｍで網込まれていて体積が増大しており、燃焼時は保炎用の網となって予混合ガスが通過することで冷却され、逆火現象発生時には、外網１０から各炎孔７、８、９を介してバーナヘッド６内に逆流してくる火炎の熱を、この体積が増大した内網１０が吸収し、又線径大で網目からも抜けにくくなって、これ以上内方への逆火の侵入が阻止されるものである。

１３は一端を気化筒１上端に連接し、バーナヘッド６外周に立設したバーナヘッドリングで、炎孔７、８、９で形成される一次火炎及び二次火炎と接して、保炎及び気化筒１への気化熱のヒートバックを行うものである。

１４はバーナヘッド６外周に備えられ該バーナヘッド６との間の放電で点火させる点火電極であり、対角線上の反対側には火炎の整流作用を利用して、フレーム電圧として点火及び燃焼状態を検知するフレームロッド１５が備えられている。

１６は気化筒１とバーナヘッド６内とを仕切るラッパ状の第１集合板で、気化筒１内に垂下した部分で混合気を一旦集合させた後、第２集合板１７との間で再び拡散してから集合させ、拡散と集合の繰り返しで混合を促進すると共に、混合気の流速を抑制するものであり、第１、第２集合板１６、１７は予め接合し一体成形されているものである。

１８は第２集合板１７上に備えられた有天筒状の整流筒で、上方には複数個の整流孔１９を有し、流入してくる混合気を整流しながらバーナヘッド６の炎孔７、８、９に案内するものである。

２０は気化筒１に燃焼空気を供給するターボファンから成る燃焼ファンで、吸込口２１より吸引した室内空気を送風路２２を介して送風口５より供給するものである。
２３は電磁ポンプ２４によって圧送された燃油を気化筒１内に供給する送油管で、その先端には気化筒１内に突出した噴霧ノズル４が備えられている。

２５は送油管２３の他端が接続する固定タンクで、カートリッジ式の給油タンク２６から弁機構２７を介して供給される燃油を一旦貯留するもので、燃油量を検知し所定量以下で給油を報知させるフロート式の給油検知手段２８及び送油管２３へのゴミの流入を阻止するフィルター筒２９が備えられている。

３０は整流筒１８外周に装着され上方まで延設された整流網で、該整流筒１８より放出される混合気に最終的な整流を加えるものである。

次にこの発明一実施形態の作動について説明する。
今周知の運転操作することにより、加熱ヒーター２が通電され気化筒１を予め設定した気化可能温度まで昇温する。
そして気化筒１が所定の設定温度に達するとこれを温度センサー３が検知し、燃焼ファン２０及び電磁ポンプ２４及び点火電極１４をそれぞれ作動させる。

これによって、燃焼ファン２０は送風路２２を介して送風口５より燃焼空気を気化筒１内に供給すると共に、電磁ポンプ２４の駆動で送油管２３を介して噴霧ノズル４より燃油が気化筒１内に噴霧され、気化筒１内では燃油が瞬時に気化されて燃焼空気との予混合が行われ予混合ガスが形成される。

そして、この予混合ガスは第１、第２集合板１６、１７を通過し集合と拡散を繰り返しながら流速が抑えられた状態で、上方の整流筒１８内に流入し、該整流筒１８内で予混合ガスは更に混合が十分促進され、整流孔１９を通り整流した後、線径が太い内網１１を高い送風圧に助けられて抜け、バーナヘッド６の各炎孔７、８、９から密着した外網１０に向かって放出され、点火電極１４で点火されることで、予混合ガスは外網１０に担持された貴金属触媒１２によって、該外網１０部分で触媒燃焼して８００℃〜１０００℃の高温度を維持する。

次に消火時には、触媒燃焼も消火されるが直ぐには温度降下しないので、今まで臭気の原因となっていた気化筒１内に残っていた未燃ガスは、冷却用の燃焼ファン２０の送風で炎孔７、８、９から放出された時に、この温度降下していない貴金属触媒１２に接することで、瞬時に完全燃焼してＣＯ２とＨ２Ｏとなり臭気の原因とならないので、図３に示す臭気の比較図で分かるように、臭気が従来の１／５に低減され臭いのしない消火を得ることが出来、常に安心して使用出来るものである。

更に触媒燃焼ではあまりに炎孔７、８、９の近傍で燃焼が継続することで、逆火現象が発生する可能性が高く、万一逆火現象が発生したとしても、炎孔７、８、９を介してバーナヘッド６内に流入した火炎は、外網１０よりは線径が太く体積が増大した内網１１にその熱量が吸熱され、これ以上の逆火が阻止されるものであり、消火時の臭気低減を外網１０に貴金属触媒１２を担持させることで解決すると共に、貴金属触媒１２の担持で新たに発生する逆火を内網１１の線径を太くして体積を増大させると言う極めて簡単な構成で解決したもので、常に安心して使用出来るものである。

１ 気化筒
２ 加熱ヒーター
６ バーナヘッド
７、８、９ 炎孔
１０ 外網
１１ 内網
１２ 貴金属触媒

Claims (1)

1. 加熱ヒーターを備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒と、該気化筒からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔で燃焼させる有天筒状のバーナヘッドとを備えたものに於いて、前記バーナヘッドの外周壁及び内周壁には、それぞれ金網状の外網と内網を、壁面に密着せさて備えると共に、外網には貴金属触媒を担持させて触媒燃焼を行わせ、内網は外網より線径を太くし体積を増加させた事を特徴とする燃焼装置。

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