JP2607169B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は液体燃料を気化させ高圧放電によって点火し
燃焼させる液体燃料燃焼装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の液体燃料燃焼装置（以下従来装置という）を図
面に参照して説明する。

第８図から第12図にかけては従来技術に係る図面であ
って、第８図は従来装置の一部切欠正面図、第９図は同
上面図、第10図は同縦断面図、第11図はバーナヘッドの
要部断面図、第12図は他の従来例の縦断面正面図であ
る。

従来装置は気化器10、混合室20、整流室22、バーナ3
0、点火器40、燃料ポンプ43、燃焼送風機44を含んでい
る。

気化器10は灯油等の液体燃料を加熱気化させて気化燃
料とするもので、燃料ポンプ43によって液体燃料が供給
される燃料供給口11（ノズル14）と、気化器10の本体に
埋め込まれ液体燃料を気化させるためのヒータ12と、ノ
ズル14から流入した液体燃料を加熱気化させ気化燃料Ａ
とする気化室13を備えている。

混合室20はノズル14から噴出され気化室13にて気化さ
れた気化燃料Ａと燃焼送風機44より圧送された燃焼用空
気Ｂを予混合するものであり、後記するバーナパイプ32
とバーナ支え33とバーナキャップ35と外筒21によって囲
まれている。

整流室22は混合室20の上部に設けられており、予混合
ガスＣが流入する通気口33Aを介して混合室20と連通し
ており、混合室20からの予混合ガスＣを混合・整流して
均質化された混合ガスＤとし、バーナヘッド31に送り込
むようにしている。

なお『予混合ガスの均質化』とは気化燃料Ａと燃焼用
空気Ｂとが均一に混合し合い、これらの混合比がどこを
とっても同じ混合ガスＤになることを目指すものであ
り、『流れの整流化』（燃焼炎の均質化）とはバーナヘ
ッド（バーナプレート）のどの炎孔からもほぼ同量の混
合ガスＤが通過し、燃焼炎がほぼ同じになることを目指
すものである。

バーナ30はバーナヘッド31と、バーナパイプ32及びバ
ーナヘッド31を構成するバーナ支え33と、バーナプレー
ト34と、バーナキャップ35と金網36を含んでいる。バー
ナヘッド31は装置本体に固定されたバーナパイプ32の先
端部に設けられている。

バーナ支え33は、略半球状に形成され底部がバーナパ
イプ32の先端部に固定されており、半球状を形成する面
には通気口33Aが開設されている。

バーナプレート34はセラミック材を円板状に形成した
もので、多数個の炎孔34Aが所定の間隔をもって開設さ
れており、バーナ支え33の上面に載置されている。また
バーナプレート34の上面には、金網36が設けられてい
る。バーナキャップ35は周面にＬ字状突縁を有する台錐
筒形に形成され、バーナパイプ32の外側に配置された筒
状の外筒21と一体に構成されている。

バーナヘッド31は次のようにして組立られる。すなわ
ち、バーナキャップ35のＬ字状突縁にバーナ支え33とバ
ーナプレート34を重ね、バーナプレート34とバーナキャ
ップ35との隙間に固定パッキン37を全周にわたって均一
に挿入する。またバーナキャップ35のＬ字状突縁の外側
からバーナキャップ35を包むようにしてＬ字状突縁を有
するリング状のプレート押え38を取付ける。さらにプレ
ート押え38のＬ字状突縁の先端部をプレス加工によって
内側に折曲して、バーナプレート34と固定パッキン37を
バーナキャップ35に固定している。

バーナパイプ32はバーナキャップ35の下部から導出し
て本体に固定されており、バーナパイプ32と外筒21の間
に開口21Aが形成されている。

点火器40は例えば高圧放電方式の点火器で、点火器40
の電極41と金網36の間にスパーク42を飛ばして点火させ
るようになっている。

つぎに従来装置の動作について説明する。

燃料ポンプ43により気化器10に流入した液体燃料は加
熱気化されて気化燃料Ａとなり、ノズル14の周囲から気
化器10内に送り込まれた燃焼用空気Ｂと混合室20内で予
混合され予混合ガスＣとなる。予混合ガスＣはバーナ支
え33に開設された通気口33Aを通って整流室22に入り、
さらに良く混合されたあと、混合ガスＤとなって炎孔34
Aを通過する。点火器40によって混合ガスＤが点火さ
れ、燃焼炎23が燃焼室24内に形成される。

第12図に示す他の実施例の燃焼装置は、バーナヘッド
31Bが異なるほかは前記に準ずるものである。本実施例
においては、ステンレス板を用いたバーナプレート34B
に多数の炎孔34BAが開設されており、バーナパイプ32
B、バーナ支え33B、バーナキャップ35Bを備えている。

気化器10Bで気化された気化燃料Ａは燃焼用空気Ｂの
混合室20Bで混合されバーナ支え33Bに設けた通気口33BA
を通って整流室22Bで混合され炎孔34BAを通る。この炎
孔34BAが炎口となり混合ガスＤが燃焼するようになって
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記した従来装置においては、つぎの
ような問題点がある。

点火用の金網36がバーナヘッド31の上部に設けられて
いるので、使用の都度金網36が燃焼炎22によって焙られ
る。そのため、金網36が赤熱し変形して凸状に脹らむ。
さらに前記変形よって金網36の下部で燃焼するいわゆる
バック燃焼、赤熱、変形が繰り返され、ついには亀裂が
生じたり、破損に至るという欠点があった。

混合室20内での気化燃料Ａと燃焼用空気Ｂの予混合が
十分になされず、また予混合された予混合ガスＣの流れ
も乱れる。そのため、予混合ガスＣは混合状態が不十分
のままバーナヘッド31から流出し、燃焼するため、燃焼
音が大きく、不快感をおこすことになる。

さらに、従来のバーナヘッド31では、プレート押え38
の突縁を内方に向かってプレス加工によって折曲するた
めに、プレス加工の際に、プレート押え38が金網36、バ
ーナプレート34に接触し、バーナプレート34が破損する
ことがある。また開口21Aより流入する予混合ガスＣが
炎孔34A以外より漏れないように固定パッキン37を均一
に且つ隙間なく挿入することが非常に難しく、組立に時
間を要する。

従来のセラミック製のバーナヘッド31や31Bにおいて
は、予混合ガスＣが不均一に流れ、炎孔34A、34BAから
均一に噴射することが難しく、片燃え現象を起こすとい
う問題があった。またバーナの構造によって、バーナヘ
ッド31、31Bの外周で混合ガス量が大きくなり、中心部
の混合ガス量が少なくなる。

特に、ステンレス製のバーナプレート34Bでは、バー
ナヘッドが赤熱する。そのため、バーナプレート34Bの
耐久性が低くなる。そのうえ、外風の影響を受けて炎の
乱れを起こしやすく、混合ガスＤの混合がよくないと、
炎がバーナヘッド31、31Bから離れて燃焼するが、これ
に対して保炎作用を有していないという難点もあった。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、金網が
劣化することなく、予混合ガスの混合及び整流効果を良
くして、燃焼音を小さくするとともに、バーナヘッドを
破損することなく、バーナヘッドを容易に組立てられる
ようにした液体燃料燃焼装置を提供することを目的とし
ている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の請求項１記載の液体燃料燃焼装置は、液体燃
料を気化させる気化器と、気化器で気化された気化燃料
と燃焼用空気とを予混合して予混合ガスとする混合室
と、混合室の上方に設けられ予混合ガスをさらに混合し
均質化した混合ガスとする整流室と、整流室の上方に設
けられ多数の炎孔を有しており混合ガスを燃料させるバ
ーナヘッドと、バーナヘッドの上方に配置され混合ガス
を点火させる点火器とを具備した液体燃料燃焼装置にお
いて、前記点火器との間に前記炎孔を介してスパークを
飛ばす金網をバーナヘッドの下面に設けたことを特徴と
している。

本発明の請求項２記載の液体燃料燃焼装置は、液体燃
料を気化させる気化器と、気化器で気化された気化燃料
と燃焼用空気とを予混合して予混合ガスとする混合室
と、混合室の上方に設けられ予混合ガスをさらに混合し
均質化した混合ガスとする整流室と、整流室の上方に設
けられ混合ガスを燃焼させるバーナヘッドと、バーナヘ
ッドを支えるバーナ支えを具備した液体燃料燃焼装置に
おいて、前記バーナ支えは混合室と整流室を仕切るとと
もに予混合ガスを細かく分流せしめる混合網を全面に張
設したことを特徴としている。

本発明の請求項３記載の液体燃料燃焼装置は、液体燃
料を気化させる気化器と、気化器で気化された気化燃料
と燃焼用空気とを予混合して予混合ガスとする混合室
と、混合室の上方に設けられ予混合ガスをさらに混合し
均質化した混合ガスとする整流室と、整流室の上方に設
けられた開口部を封止するように設けられ燃焼炎を形成
するバーナヘッドとを具備した液体燃料燃焼装置におい
て、前記バーナヘッドは本体にバーナパイプを介して固
定され、周縁に複数個の折曲可能な爪を有するバーナキ
ャップと、バーナキャップに積み重ねられ多数の炎孔を
有するバーナプレートと、バーナプレートと外周面とバ
ーナキャップの間に挿入された固定パッキンと、バーナ
プレートの上面周縁に同心円状に配設された緩衝パッキ
ンと、周縁が下方に向って突出する縁部が形成されたプ
レート押えとを備え、前記プレート押えの周縁を固定パ
ッキンに圧入するとともに、前記バーナキャップに設け
られた爪を折曲してプレート押えをバーナキャップに固
定したことを特徴としている。

請求項４記載の液体燃料燃焼装置は、液体燃料を気化
させる気化器と、気化器で気化された気化燃料と燃焼用
空気とを予混合して予混合ガスとする混合室と、混合室
の上方に設けられ予混合ガスをさらに整流し均質化した
混合ガスとする整流室と、この整流室のほぼ全周縁に設
けられ混合室からの混合ガスを整流室に導く通気口と、
整流室の上方に設けられ混合ガスを燃焼させるバーナヘ
ッドとを具備した液体燃料燃焼装置において、前記整流
室の中心に対応する位置に所定径の円孔が開設されたオ
リフィスを前記整流室に設けたことを特徴としている。

〈作用〉 請求項１記載の液体燃料燃焼装置においては、、点火
時に点火器と金網との間にスパークが飛び、混合ガスが
点火される。金網はバーナヘッドと下面に設けられてい
るので、燃焼炎によって焙られることがない。

請求項２記載の液体燃料燃焼装置においては、混合室
で予混合ガスはバーナ支えに設けた混合網を通過する間
に不均一な流れは細かく分流され、整流室内でさらによ
く均質化される。

請求項３記載の液体燃料燃焼装置においては、バーナ
ヘッドは次のようにして組み立てられる。すなわち、バ
ーナキャップに金網とバーナプレートを積み重ね、固定
パッキンをバーナプレートとバーナキャップの間に挿入
する。ついで、緩衝パッキンを同心円状に重ね、その上
面からプレート押えを圧入するとともに、バーナキャッ
プの爪を内方へ折り曲げ、プレート押えを固定する。

請求項４記載の液体燃料燃焼装置においては、予混合
ガスはオリフィルに設けた円孔を通過する間に予混合ガ
スの偏流がなくなり、整流室で混合ガスが均質化され
る。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明す
る。

第１図から第７図にかけては本発明に係る図面であっ
て、第１図は液体燃料燃焼装置（以下本発明装置とい
う）の一部切欠正面図、第２図は本発明装置の上面図、
第３図は同縦断面図、第４図はバーナ支えの外観斜視
図、第５図はバーナヘッドの要部断面図、第６図はバー
ナヘッドの分解斜視図、第７図は本発明装置の他の実施
例を示す縦断面正面図である。従来装置の同一の部分は
同一の符号で示している。

本発明装置ほ気化器10、混合室51、整流室52、バーナ
60、点火器40、燃焼送風機44を含んでいる。

請求項１記載の本発明装置においては、金網66が前記に
準ずるバーナヘッド61の下面に全面に張設されている。

第３図に示すように、点火時には、点火器40によって
電極41と炎孔65Aを通って金網66との間にスパーク42が
飛び、混合ガスＤが点火され、バーナヘッド61上で燃焼
炎23が形成される。

金網66はバーナプレート65の下部に設けられており、
燃焼炎23に焙られることがないので、赤熱、亀裂、変形
することがない。また金網66によって混合ガスＤが細か
く分流されるので、整流効果が得られるとともに、スパ
ーク42による点火位置が炎孔65A又はバーナプレート65
に最も近い位置、すなわち、混合ガスＤの濃度が最も高
い位置で点火されるため、確実に着火されるとともに、
点火時に発火する点火音も低くなる。

請求項２記載の本発明装置においては、従来装置の混
合室20、整流室22に準ずる混合室51と整流室52を隔てる
バーナ支え63の半球状面の通気口63Aに第４図に示すよ
うに混合網64が張設されている。なおバーナ支え63は従
来装置のバーナ支え33に準ずるものである。

第３図、第４図に示すように、混合室51に流入した予
混合ガスＣは予混合しながら上昇し、混合網64を通過す
る。ここで予混合ガスＣの不均一な流れは細かく分流さ
れ、整流室52内でさらによく混合され、バーナヘッド61
から出る混合ガスＤの均質化、換言すれば、燃焼炎23の
均質化が得られる。

請求項３記載の本発明装置においては、バーナ60は従
来装置のバーナヘッド31、バーナ支え33に準ずるバーナ
ヘッド61と、バーナパイプ62及びバーナヘッド61を構成
するバーナ支え63とバーナプレート65と金網66とバーナ
キャップ67とからなっている。さらに、緩衝パッキン68
と固定パッキン69とプレート押え70を付加したものであ
る。またバーナキャップ67のＬ字状突縁の先端には、複
数個の爪67Aが突設されている。

緩衝パッキン68及び固定パッキン69はいずれもリング
状に形成され、プレート押え70もリング状に形成され、
外端縁が下方に向かって折曲された縁部70Aが設けられ
ている。また縁部70Aの直径は固定パッキン69の外周径
より小さく、内周径よりも大きく、固定パッキン69の略
中央に嵌まり込むように設定されている。

ここでバーナヘッド61は下記のようにして組立てられ
る。

第５図、第６図に示すように、バーナキャップ67に金
網66を載置し、その上にバーナプレート65を積み重ね
る。つぎに固定パッキン69をバーナプレート65の外周面
とバーナキャップ67の内周面の間に挿入し、バーナプレ
ート65を固定する。

ついでバーナプレート65の上面に緩衝パッキン68を同
心円状に配し、その上面からプレート押え70を圧入す
る。この際、縁部70Aが固定パッキン69の径方向幅の略
中央部に食い込む。同時に爪67Aを内側に折り曲げ、プ
レート押え70がずれないように固定する。縁部70Aが固
定パッキン69の圧入されることにより、固定パッキン69
のバーナプレート65を固定する力が増大する。従って、
バーナプレート65のずれ防止が図れるとともに、気密性
が向上する。

請求項４記載の本発明装置においては、前記整流室52
に準ずる整流室82には、バーナプレート34Bの下面に配
置されたスペーサ83とスペーサ83を介してオリフィス84
が設けられる。そしてオリフィス84とバーナプレート34
Bによって囲まれた空間が整流室82を形成している。ま
た、オリフィス84の中央部には、所定径を有する円孔84
Aが開設されている。なお混合室81は前記混合室51に準
ずるものである。

第７図に示すように、混合室81からバーナ支え33Bの
通気口33BAを介して流入した予混合ガスＣは、オリフィ
ス84の円孔84Aによってさらに良く混合し、予混合ガス
Ｃの偏流をなくする。さらに、整流室82によって混合ガ
スＤがバーナプレート65の円孔65Aに均一に流れ、良好
な燃焼状態が維持できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本願の請求項１に係る発明は、
バーナプレートに炎孔を設け、前記バーナプレートの下
面に前記炎孔を介して点火器との間にスパークを飛ばす
金網を設けた構成なので、点火時には前記炎孔を介して
金網との間にスパークが飛ぶことになる。これにより、
前記炎孔で燃焼炎が形成されるので、前記金網自身が炎
孔で形成される燃焼炎により焙られることがなくなる。
従って、赤熱、亀裂、変形することがない。また、金網
自身が燃焼炎を形成しないので、金網の網目を小さくす
ることができ、効率の良い整流効果が得られる。

また、スパークによる点火位置がバーナヘッドの炎孔
内もしくはバーナヘッドに最も近い位置（燃料ガスの濃
い位置）で点火されるため、確実に点火されるとともに
点火時の騒音が低減するという効果を奏するものであ
る。

請求項２記載の発明においてはバーナ支えに混合網を
張設している。従って、バーナ支えに混合網を設けたの
で、部品点数が少く簡素化された構造でもって、燃焼炎
の均質化が図れ、暖房中の燃焼音が静かで快適なものと
なる。

請求項３記載の発明においては、バーナプレートの外
周面とバーナキャップとの間に挿入された固定パッキン
と、バーナプレートの上面周縁に同心円状に配設された
緩衝パッキンと、周縁が下方に向かって突出する縁部が
形成されたプレート押えとを備えている。そして、前記
プレート押えの縁部を固定パッキンに圧入するととも
に、バーナキャップに設けられた爪を折曲してプレート
押えをバーナキャップに固定するようにしている。従っ
て、前記緩衝パッキンによって、前記爪をプレス加工に
て折曲する際にプレート押えがバーナプレートに接触し
てバーナプレートが破損することを防止することができ
る。また、前記緩衝パッキン及び固定パッキンによっ
て、バーナプレートを確実に固定することができるとと
もに、混合ガスの漏れを確実に防止することができると
いう効果がある。

請求項４記載の発明においては、整流室に孔を備えた
オリフィスを設けている。これにより整流室のほぼ全周
縁に設けられた通気口を介して流入される予混合ガスの
偏流をなくすことができる。従って、燃焼炎を均一化で
きるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図にかけては本発明に係る図面であっ
て、第１図は液体燃料燃焼装置（以下本発明装置とい
う）の一部切欠正面図、第２図は本発明装置の上面図、
第３図は同縦断面図、第４図はバーナ支えの外観斜視
図、第５図はバーナヘッドの要部断面図、第６図はバー
ナヘッドの分解斜視図、第７図は本発明装置の他の実施
例を示す縦断面正面図である。 第８図から第12図にかけては従来技術に係る図面であっ
て、第８図は従来装置の一部切欠正面図、第９図は同上
面図、第10図は同縦断面図、第11図はバーナヘッドの要
部断面図、第12図は他の従来例の縦断面正面図である。 10……気化器 13……気化室 21A……開口 23……燃焼炎 40……点火器 51……混合室 52……整流室 60……バーナ 61……バーナヘッド 62……バーナパイプ 63……バーナ支え 63A……通気口 64……混合網 65……バーナプレート 65A……炎孔 66……金網 67……バーナキャップ 67A……爪 68……緩衝パッキン 69……固定パッキン 70……プレート押え 70A……縁部 81……混合室 82……整流室 83……スペーサ 84……オリフィス 84A……円孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 知繁 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−153308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−218726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−80415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−130515（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−69299（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−94717（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−24820（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−148820（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料を気化させる気化器と、気化器で
   気化された気化燃料と燃焼用空気とを予混合して予混合
   ガスとする混合室と、混合室の上方に設けられ予混合ガ
   スをさらに混合し均質化した混合ガスとする整流室と、
   整流室の上方に設けられ多数の炎孔を有しており混合ガ
   スを燃料させるバーナヘッドと、バーナヘッドの上方に
   配置され混合ガスを点火させる点火器とを具備した液体
   燃料燃焼装置において、点火器との間に前記炎孔を介し
   てスパークを飛ばす金網をバーナヘッドの下面に設けた
   ことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】液体燃料を気化させる気化器と、気化器で
   気化された気化燃料の燃焼用空気とを予混合して予混合
   ガスとする混合室と、混合室の上方に設けられ予混合ガ
   スをさらに混合し均質化した混合ガスとする整流室と、
   整流室の上方に設けられ混合ガスを燃焼させるバーナヘ
   ッドと、バーナヘッドを支えるバーナ支えを具備した液
   体燃料燃焼装置において、前記バーナ支えは混合室と整
   流室を仕切るとともに予混合ガスを細かく分流せしめる
   混合網を全面に張設したことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。
3. 【請求項３】液体燃料を気化させる気化器と、気化器で
   気化された気化燃料と燃焼用空気とを予混合して予混合
   ガスとする混合室と、混合室の上方に設けられ予混合ガ
   スをさらに混合し均質化した混合ガスとする整流室と、
   整流室の上方に設けられた開口部を封止するように設け
   られ燃焼炎を形成するバーナヘッドとを具備した液体燃
   料燃焼装置において、前記バーナヘッドは本体にバーナ
   パイプを介して固定され、周縁に複数個の折曲可能な爪
   を有するバーナキャップと、バーナキャップに積み重ね
   られ多数の炎孔を有するバーナプレートと、バーナプレ
   ートの外周面とバーナキャップの間に挿入された固定パ
   ッキンと、バーナプレートの上面周縁に同心円状に配設
   された緩衝パッキンと、周縁が下方に向って突出する縁
   部が形成されたプレート押えとを備え、前記プレート押
   えの周縁を固定パッキンに圧入するとともに、前記バー
   ナキャップに設けられた爪を折曲してプレート押えをバ
   ーナキャップに固定したことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。
4. 【請求項４】液体燃料を気化させる気化器と、気化器で
   気化された気化燃料と燃焼用空気とを予混合して予混合
   ガスとする混合室と、混合室の上方に設けられ予混合ガ
   スをさらに整流し均質化した混合ガスとする整流室と、
   この整流室のほぼ全周縁に設けられ混合室からの混合ガ
   スを整流室に導く通気口と、整流室の上方に設けられ混
   合ガスを燃焼させるバーナヘッドとを具備した液体燃料
   燃焼装置において、前記整流室の中心に対応する位置に
   所定径の円孔が開設されたオリフィスを前記整流室に設
   けたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。