JP2520062B2 - 蒸発式バ―ナ - Google Patents

蒸発式バ―ナ

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JP2520062B2
JP2520062B2 JP3219399A JP21939991A JP2520062B2 JP 2520062 B2 JP2520062 B2 JP 2520062B2 JP 3219399 A JP3219399 A JP 3219399A JP 21939991 A JP21939991 A JP 21939991A JP 2520062 B2 JP2520062 B2 JP 2520062B2
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勝二 沢田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D3/00Burners using capillary action
    • F23D3/40Burners using capillary action the capillary action taking place in one or more rigid porous bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441Vaporising devices incorporated with burners

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用ヒータや船舶用
ヒータや汎用のポータブルヒータ等の暖房装置に用いる
蒸発式バーナに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に車両や船舶には、例えば特開昭5
9−60109号に示されるような、車両や船舶を暖房
するための蒸発式バーナが備えられている。この蒸発式
バーナでは、筒状のボディの内部に燃焼室を形成し、そ
の燃焼室内に燃料吸収体を直接配置させるか、または燃
焼室に面して燃料吸収体を備え、その燃焼室内の熱によ
ってその燃料吸収体から燃料を蒸発させて燃料蒸気を作
る。一方、ボディの壁面に燃焼用空気の流入孔を形成
し、その流入孔からの燃焼用空気と燃料吸収体から発生
する燃料蒸気とを燃料室内で混合し、その燃料蒸気と燃
焼用空気との混合気に点火栓で着火するようにしてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の蒸発式バーナで
は、燃料蒸気と燃焼用空気とが別々な位置から燃焼室内
へ流入する構成とされている。このため、燃料蒸気と燃
焼用空気の混合が完全には行なわれ難く、しかも燃焼用
空気の流入孔の設定も難しいため、良好な燃焼が得られ
ないという不具合があった。また、燃料吸収体が燃焼室
内に配置されているため、時間の経過に伴って、その燃
料吸収体に燃焼による生成物が堆積し、その燃料吸収体
からの蒸発が損なわれて、燃焼不良が発生し易かった。
その上、燃焼室内に突出配置されるコイル巻き形点火プ
ラグにも同様に生成物が堆積し、それによってコイルの
断線や焼損が発生してヒータが使用不能となり易かっ
た。
【0004】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、燃焼吸収体やヒータへの生成物の堆積を防止して
寿命を長くし、予め混合気にしてしかもその混合気の移
動距離を長くして良好に混合させることによる燃焼効率
を向上させ、かつ燃焼室の長さを短くして小型化を図る
ようにした蒸発式バーナを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃料吸収体に含まれた燃料を気化させ、そ
の気化した燃料蒸気に燃焼用空気を混合させて混合気と
し、その混合気を筒状のボデーの内部に設けられる燃焼
室内で点火プラグで着火させる蒸発式バーナにおいて、
前記燃料吸収体を前記燃焼室に直接露出させない状態に
して内部に収容するものであってその燃料吸収体を覆う
受熱部を前記燃焼室に対面させる支持体と、その受熱部
以外における支持体または燃料吸収体に隣接して設けら
れるものであって前記燃焼室と連絡しその燃焼室で発生
する燃焼ガスの一部を炎の無い状態で導入するようにし
た気化室と、前記燃焼用空気に旋回力を与える手段を備
えた空気旋回室と、その空気旋回室と通じると共に前記
気化室とも通じる混合通路を内部に形成すると共に前記
燃焼室内へ突出する混合管と、その混合通路と前記燃焼
室とを連絡するために前記燃焼室内へ突出した箇所の混
合管の外周に形成した多数の噴射孔とを有し、燃焼室内
で発生する燃焼ガスの熱を支持体の受熱部を経由して伝
える伝導熱と気化室を通る燃焼ガスの一部による熱とに
よって燃料吸収体から燃料を気化し、その気化した燃料
と旋回力を与えられた燃焼用空気とを前記混合通路内で
混合し、その混合気を混合管に設けた噴射孔から燃焼室
内に半径方向に噴射し、その噴射した混合気を点火プラ
グで着火して放射状に多数の火炎列を形成するようにし
たものである。
【0006】
【作用】燃料吸収体を支持体内に収容し、その燃料吸収
体は燃焼室とは別の気化室に露出させ、燃焼室と直接当
面させないようにする。これによって、燃料の燃焼によ
って発生する燃焼残滓が燃料吸収体に堆積しない。気化
室は燃焼室とは連絡通路を介して連絡しているので、燃
焼室内の燃焼ガスの一部は火炎の無い状態で気化室に至
り、その燃焼ガスの一部によって燃料吸収体は加熱さ
れ、燃料吸収体からの燃料の気化を促進する。混合管内
で混合気を予め形成し、その混合気を燃焼室へ噴出する
ようにするので、燃焼効率が良くなる。混合管の外周に
多数設けた噴射孔から、燃焼室内へ放射状に混合気を噴
射する。即ち、ボデー内の半径方向に向く火炎とになる
ので、バーナ長さを燃焼室や熱交換器の長さに合わせた
長さにでき、ボデーの軸方向の長さを短くしてバーナの
小型化につながる。
【0007】
【実施例】次に、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明に係る蒸発式バーナの一実施例を示す断面
図、図2は図1のA−A線断面図である。ケーシング1
0とカバー12とによって、ケーシング10の内部に空
気旋回室14が形成されると共に、その空気旋回室14
へ空気を導入するための空気導入口16も形成される。
このケーシング10を構成する壁板18には、空気旋回
室14側に複数個のらせん状の案内板20が備えられ、
それら複数個のらせん状の案内板20は、図2に示すよ
うに、空気旋回室14の中央に空気旋回室14に導入さ
れた空気が向かうような形状に設定されている。前記壁
板18の中央には前記案内板20と反対側に突出する筒
部22が一体に形成され、この筒部22の内部空間であ
る空気通路24は前記空気旋回室14と通じており、こ
の空気旋回室14から空気通路24へ導入される燃焼用
空気が空気通路24の噴出口26から噴出される。
【0008】ケーシング10の壁板18において前記案
内板20の反対側の面には、両端開放の筒状のボデー2
8がシール材30を介して取付けられる。ケーシング1
0の壁板18がこのボデー28の一方の端面となる。こ
のボデー28の内部には、燃料吸収体32を備えた支持
体34が壁板18と若干の間隔を開けてその壁板18に
取り付けられる。即ち、支持体34は一端を閉鎖した筒
状をしており、その開口部は前記壁板18に対向し、そ
の閉鎖面である受熱部36は壁板18から離れた位置に
置かれる。燃料吸収体32は多孔質のセラミックや金属
等から成るもので、環状に形成されて支持体34の内部
に前記壁板18に対向する状態で収納される。この燃料
吸収体32と前記壁板18との間にスペーサ38を挟ん
で、燃料吸収体32並びに支持体34が壁板にボルト4
0で固定される。このスペーサ38によって、燃料吸収
体32や支持体34と前記壁板18との間に間隔が開け
られ、この間隔による空間から成る気化室42が形成さ
れる。支持体34における筒状の軸心とボデー28の筒
状の軸心は同一になるように配置されており、この支持
体34の筒状の外壁とボデー28の筒状の内壁との間に
隙間が形成され、この隙間からなる環状の空間が前記気
化室42に繋る連絡通路44となる。即ち、一端を壁板
18で閉鎖されたボデー28の内部空間は、前記支持体
34の受熱部36が面する主な空間である燃焼室46
と、その燃焼室46と通じる前記連絡通路44と、その
連絡通路44と通じる前記気化室42とから成り、その
気化室42は燃焼室46とは直接対面しないように設定
される。
【0009】前記支持体34の受熱部36の中央を貫通
して、その筒状の支持体34より直径の小さい一端を閉
鎖した筒状の混合管48が支持体34に取付けられる。
この混合管48の開口部も前記壁板18に対向してお
り、その開口先端は支持体34の開口先端と同一かある
いはそれより少し壁板18側に突出するように設定され
ている。この混合管48の中心軸は、壁板18に形成さ
れた前記筒部22の中心軸と一致するように設定され、
この混合管48の内径は筒部22の外径より大きく設定
される。図1に示すように、筒部22の先端開口部は混
合管48の開口部に入らないようにするのが望ましい。
この混合管48の内部空間である混合通路50は、その
混合管48の開口部と筒部22の先端との間の隙間を介
して前記気化室42と通じている。なお、筒部22の噴
出口26先端開口部は混合管48の開口部内に入るもの
であっても構わない。前記混合管48の先端面は、支持
体34の受熱部36の位置より充分に燃焼室46内に突
出した位置にあり、この混合管48の燃焼室46内に突
出した筒状の外周に炎口となる多数の噴射孔52が設け
られる。
【0010】前記燃料吸収体32の内部に開口部が位置
する燃料供給管54が、前記カバー12やケーシング1
0を貫通して設けられる。即ち、燃料吸収体32には燃
料供給管54を通じて燃料が常に供給されるようになっ
ている。前記壁板18の案内板20と反対側の面には、
その長さ全体で発熱する点火栓としてのグロープラグ5
6が取付けられ、このグロープラグ56は気化室42と
燃料吸収体32と壁板18とを貫通してその先端が燃焼
室46内に突出する。このグロープラグ56は前記混合
管48のすぐ近くに位置するように設定される。このグ
ロープラグ56のケーブル58は、ケーシング10の壁
板18とカバー12とを通って外部へ引き出される。こ
のグロープラグ56は燃焼室46に噴出される混合気に
点火する働きをするだけでなく、燃料吸収体32を加熱
する働きもする。このグロープラグは一般的には、窒化
珪素等のようなセラミックとそのセラミック内に埋め込
まれたタングステン線とから成る。グロープラグの構造
としては、これに限定されるものではない。
【0011】次に、この蒸発式バーナの働きについて説
明する。空気導入口16から空気旋回室14内に入った
空気は、案内板20によって旋回させられながら空気旋
回室14内の中央に集められ、その後、筒部22内の空
気通路24内に螺線状に入り、その空気通路24の噴出
口26から螺線状を保ったまま、混合管48内の混合通
路50に向けて噴出される。一方、支持体34内に備え
られる燃料吸収体32には燃料供給管54から燃料が常
に供給されており、着火時は、この燃料吸収体32を貫
通するグロープラグ56によって燃料吸収体32が加熱
され、この燃料吸収体32に含まれる燃料が気化して気
化室42に溢れる。空気通路24の噴出口26から混合
管48内の混合通路50に燃焼用空気が流れると、吸い
出し作用によって、気化室42内の気化燃料が混合通路
50内に流入させられる。即ち、この混合管48内の混
合通路50において、燃焼用空気と気化した燃料とが混
合させられる。この際、燃焼用空気が旋回状態で混合通
路50内に導入されるので、燃焼用空気と気化した燃料
との混合が良好に行なわれる。この混合管48内で充分
に混合された混合気は、混合管48の筒部に形成された
噴射孔52から放射状に燃焼室46内に噴射される。
【0012】燃焼室46内に噴射された混合気は、混合
管48のすぐ傍らに突出するグロープラグ56によって
直ちに着火される。従来のような燃焼用空気と燃料とを
別々に燃焼室へ導入するものでは、燃焼用空気と気化し
た燃料とが混合した位置から火炎が発生するが、本発明
では、燃焼用空気と燃料とを予め混合気とし、その混合
気を燃焼室46内に噴出すると、混合気は直ちに火炎と
なり、しかも放射状に燃焼室46内に火炎列を作ること
になるので、燃焼室46の長さを従来のものより短くす
ることができる。
【0013】この燃焼室46内での混合気の燃焼によっ
て発生する燃焼ガスによって、支持体34の受熱部36
が加熱され、その受熱部36からの伝導熱によって燃料
吸収体32が加熱される。一方、燃焼室46内で生じる
燃焼ガスの一部が、支持体34の筒状の外壁とボデー2
8の間の連絡通路44から気化室42に入り、気化室4
2側に露出する燃料吸収体32はこの燃焼ガスによって
も加熱される。連絡通路44や気化室42には酸素が存
在しない状態であるので、燃焼室46内で着火されてい
た燃焼ガスはこの連絡通路44に入ると火が消えるもの
であり、気化室42内に至る燃焼ガスによっては燃料吸
収体32から気化する燃料は着火されることはない。支
持体34の受熱部36からの伝導熱と気化室42に至る
燃焼ガスとその内部を貫通するグロープラグ56とによ
って、燃料吸収体32は500度以上の高温になる。5
00度以上の高温になると燃焼残滓物は消散し易いの
で、燃料吸収体32には燃焼残滓物は付着し難たい。こ
の燃料吸収体32から気化した燃料は、気化室42内に
至った燃焼ガスと共に、空気通路24の噴出口26から
混合通路50に流れる燃焼用空気の吸い出し作用によっ
て、混合通路50内に流入させられる。このように、燃
料吸収体32が露出する気化室42に燃焼ガスが循環
し、この循環する燃焼ガスによって燃料吸収体32が加
熱され、燃料吸収体32から燃料が連続して気化され
る。
【0014】次に、図3に本発明の他の実施例を示す。
この図3に示す実施例おいて図1と相違する点は、混合
管48の内部に多数の孔60を有する内管62を設けた
ことである。これによって、この内管62と混合管48
との間に環状の均圧空間64が形成される。内管62の
多数の孔60は、混合管48の噴射孔52と半径方向及
び列方向にずらした位置に設定される。この内管62に
おける混合管48の開口部側先端の外壁と、混合管48
の内壁との間にシール材66を備える。このシール材6
6によって、混合管48内の混合通路50と均圧空間6
4とは、内管62の孔60のみを通して連絡するように
なる。以上のように構成されているので、混合管48内
の混合通路50へ導入された混合気は、内管62の孔6
0から均圧空間64を経由して混合管48の噴射孔52
から燃焼室46内へ噴出される。このように、混合気が
内管62の孔60から均圧空間64を経由することによ
って、噴射孔52から燃焼室46内へ噴出される混合気
は、そこからの噴射速度をより均一にすることができ
る。それと共に、混合管48内の混合通路50へ導入さ
れた混合気は、噴射孔52から噴出されるまでの間によ
り充分に混合される。
【0015】本発明のその他の実施例を図4に示す。こ
の図4に示す実施例おいて図1と相違する点は、燃料吸
収体32が気化室42に露出しないように、燃料吸収体
32の気化室42側を閉鎖部68で覆う。更に、混合管
48に、燃料吸収体32と混合管48内の混台通路50
とを連絡するための連通孔70を形成する。以上のよう
に構成されているので、燃料吸収体32は、支持体34
の受熱部36からの伝導熱と、気化室42を通る燃焼ガ
スの熱を受ける閉鎖部68からの伝導熱とによって加熱
される。燃料吸収体32は全域が覆われるので、生成物
の堆積のおそれが無くなる。加熱された燃料吸収体32
から発生する気化した燃料は、連通孔70から混合通路
50内に直接導入され、噴出口26から導入される燃焼
用空気と混合通路50内で混合される。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明に係る蒸発式バーナ
によれば、混合管の外周に設けた噴射孔から半径方向に
向けて混合気を燃焼室内に噴出し、その噴出する混合気
に直ちに着火するようにしたものである。即ち、筒状で
その外周に多数の噴出孔のバーナを設けた筒状のバーナ
とし、燃焼室内の半径方向に火炎を発生させるものであ
る。従って、バーナ長さを燃焼室や熱交換器の長さに合
わせた長さにすることができ、筒状の軸方向に混合気を
噴出する従来のものと比べて、蒸発式バーナ全体の長さ
を短くすることができる。また、燃料吸収体に燃焼室の
火炎が直接及ばないようにしたので、燃料吸収体に生成
物が堆積することがなくなり、蒸発式バーナの寿命を長
くすることができる。その上、燃料吸収体を支持体の受
熱部からの伝導熱と火炎が生じない気化室に循環導入す
る燃焼ガスの一部による熱とグロープラグによる熱とに
よって加熱するようにしたので、その高温維持により燃
料吸収体に燃料残滓物が堆積しにくくなり、蒸発式バー
ナの寿命をより長くすることができる。更に、旋回状態
の燃焼用空気と気化した燃料を混合通路内において混合
するので、混合気を良好に行なうことができる。その
上、予め混合気にしたものを燃焼室に噴出するようにし
たので、燃焼効率を向上させることができる。従来のよ
うに、燃焼室の外側に燃焼用空気を導入するための筒状
の室を設ける必要が無くなり、ボデーの直径を小さくす
ることができる。また、グロープラグを燃焼筒や内管や
外筒の軸方向と並行に配置し、その貫通箇所を燃焼筒の
隔壁などの平面としたので、グロープラグを燃焼筒や内
管や外筒を貫通する従来のものと比べて、構造が簡単で
コストダウンを図ることができる。点火用のグロープラ
グを長さ全体で発熱する棒状のものとし、そのグロープ
ラグの途中の長さを用いて、燃料吸収体を直接加熱する
ことによって、燃料の蒸発を促進できると共に、着火電
力を軽減できる。混合管に多数の噴射孔を分散して設け
るので、燃焼音を従来のものより小さくすることができ
る。その上、混合管の内部に多数の孔を形成した内管を
備えることにより、燃焼室内への混合気の混合具合と噴
射速度をより均一にして燃焼効率を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蒸発式バーナの一実施例断面図で
ある。
【図2】図1のA−A線縮小断面図である。
【図3】本発明に係る蒸発式バーナの他の実施例を示す
断面図である。
【図4】本発明に係る蒸発式バーナの他の実施例を示す
断面図である。
【符号の説明】
14 空気旋回室 20 案内板 28 ボデー 32 燃料吸収体 34 支持体 36 受熱部 42 気化室 44 連絡通路 46 燃焼室 48 混合管 50 混合通路 52 噴射孔 56 グロープラグ 60 孔 62 内管 64 均圧空間 70 連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−309106(JP,A) 特開 昭59−60109(JP,A) 特開 昭48−9124(JP,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料吸収体に含まれた燃料を気化させ、
    その気化した燃料蒸気に燃焼用空気を混合させて混合気
    とし、その混合気を筒状のボデーの内部に設けられる燃
    焼室内で点火プラグで着火させる蒸発式バーナにおい
    て、 前記燃料吸収体を前記燃焼室に直接露出させない状態に
    して内部に収容するものであってその燃料吸収体を覆う
    受熱部を前記燃焼室に対面させる支持体と、その受熱部
    以外における支持体または燃料吸収体に隣接して設けら
    れるものであって前記燃焼室と連絡しその燃焼室で発生
    する燃焼ガスの一部を炎の無い状態で導入するようにし
    た気化室と、前記燃焼用空気に旋回力を与える手段を備
    えた空気旋回室と、その空気旋回室と通じると共に前記
    気化室とも通じる混合通路を内部に形成すると共に前記
    燃焼室内へ突出する混合管と、その混合通路と前記燃焼
    室とを連絡するために前記燃焼室内へ突出した箇所の混
    合管の外周に形成した多数の噴射孔とを有し、 燃焼室内で発生する燃焼ガスの熱を支持体の受熱部を経
    由して伝える伝導熱と気化室を通る燃焼ガスの一部によ
    る熱とによって燃料吸収体から燃料を気化し、その気化
    した燃料と旋回力を与えられた燃焼用空気とを前記混合
    通路内で混合し、その混合気を混合管に設けた噴射孔か
    ら燃焼室内に半径方向に噴射し、その噴射した混合気を
    点火プラグで着火して放射状に多数の火炎列を形成する
    ことを特徴とする蒸発式バーナ。
  2. 【請求項2】 前記ボデーにおける内周壁と前記支持体
    の外周壁との間に、一方を前記燃焼室と通じ他方を前記
    気化室と通じる連絡通路を形成し、燃焼室内に噴射され
    て燃焼した燃焼ガスの一部を連絡通路から気化室をへて
    前記混合通路へ循環させることを特徴とする請求項1記
    載の蒸発式バーナ。
  3. 【請求項3】 前記燃料吸収体を前記気化室内に露出さ
    せ、燃料吸収体から気化した燃料が気化室を経て前記混
    合通路へ導入されるようにしたことを特徴とする請求項
    1記載の蒸発式バーナ。
  4. 【請求項4】 前記空気旋回室から燃焼用空気を混合通
    路へ向けて噴出する噴出口の断面を、それを導入する混
    合通路入り口の断面より小さくしたことを特徴とする請
    求項1記載の蒸発式バーナ。
  5. 【請求項5】 前記混合管の内部に多数の孔を形成した
    内管を取付け、その内管と混合管とによって均圧空間を
    形成し、前記混合通路で形成された混合気が内管の孔か
    ら均圧空間を経て混合管の噴射孔から燃焼室へ噴射する
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の蒸発式バー
    ナ。
  6. 【請求項6】 前記混合管に前記燃料吸収体に通じる連
    通孔を形成し、この燃料吸収体の外部との連絡箇所を連
    通孔のみとなるよう支持体で覆い、燃料吸収体から気化
    した燃料を前記混合通路へ直接導入するようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載の蒸発式バーナ。
  7. 【請求項7】 前記点火プラグを棒状の発熱部を有する
    グロープラグとし、そのグロープラグを前記燃料吸収体
    を貫通してその先端を燃焼室内に位置させ、そのグロー
    プラグによって燃料吸収体を加熱するようにしたことを
    特徴とする請求項1記載の蒸発式バーナ。
JP3219399A 1991-08-06 1991-08-06 蒸発式バ―ナ Expired - Lifetime JP2520062B2 (ja)

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