JP2730628B2

JP2730628B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2730628B2
Application number: JP62298404A
Authority: JP
Inventors: 和人中谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH01139908A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は家庭用の暖房等に用いられている燃焼装置に
関するものである。従来の技術従来、この種の燃焼装置としては石油ストーブ等に用
いられている吸上げ気化方式の燃焼装置がある。これは
第４図に示す様に、多数の空気孔50を有する内炎筒51と
外炎筒52間の燃焼室53に燃料供給部である灯芯54先端を
露出させて燃料を気化、燃焼させるようになっている。
そして通常外炎筒52は外筒55の絞り部55aより上方では
開口面積の大きな透光を有した赤熱部56を形成してお
り、灯芯54から気化した燃料と透孔から燃焼室53内に導
入した空気を混合して燃焼させ、赤熱部56を赤熱させ、
輻射熱を得ていた。発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記の様な従来の構成では次の様な問
題を生じていた。すなわち通常の強燃焼では第４図に示す様に内炎筒51
と外炎筒52間の上方で、二次炎f₁を形成し、燃焼室53内
を上昇してきた未燃ガス成分を完全に燃焼させるので良
好な特性を示す。しかしながら、灯芯54の露出高さを低
くして燃焼量を小さくした場合、火炎は燃焼室53内に下
がってf₂の様に形成される。そしてこの際の燃焼装置内
の空気及び未燃ガスの流れは次のようになっている。す
なわち第４図で実線矢印は空気の流れ、破線矢印は未燃
ガスの流れを示し、不完全燃焼状態の未燃ガスは燃焼室
53から外炎筒52外方の空気通路57へ洩出する流れ58と、
燃焼室53から内炎筒51内方へ洩入する流れ59を生じる。
そして、弱燃焼時には火炎がf₂の様に燃焼室53内に落ち
込んで、それより上方で火炎が形成されていないため
に、燃焼室53より洩出、洩入した未燃ガス58、59は火炎
f₂で燃焼しきらず、高濃度のCOを含んだ未燃ガスのま
ま、外炎筒52上方の赤熱部56の透孔や、内炎筒51上部の
空気孔50aや通気部60から直接大気中に放出されること
になる。そのため弱燃焼時には急激に排ガス特性（CO/C
O₂）が悪化してしまい、それがために燃焼量調節巾を広
くすることができなかった。本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、弱燃焼
時に高濃度のCOが直接大気中に放出されることを防いで
排ガス特性の急激な悪化を抑止し、燃焼特性が良好で、
燃焼量調節巾の大きな燃焼装置を得ることを目的とす
る。問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため本発明の燃焼装置は、多数
の空気孔を有する気孔部とその上方に形成される赤熱部
とからなる外炎筒と、前記外炎筒内方に配された多数の
空気孔を有する内炎筒と、前記外炎筒と前記内炎筒間に
形成される燃焼室下端に設定された燃焼供給用の灯芯
と、外炎筒の下部外方に配され、外炎筒の気孔部と赤熱
部との間に対向する絞り部を設けた外筒と、前記外筒の
上方にあって前記外炎筒の外方に位置する透過筒とを備
え、前記内炎筒の内方には灯芯に対向する位置近傍から
前記内炎筒の上端近傍まで伸び、前記内炎筒との間に形
成される制流域を底面で略遮蔽する制流筒を設けるとと
もに、前記外筒の絞り部の上方には、外筒にて、一体構
成とした第二絞り部を設け、この第二絞り部上に前記透
過筒を載置し、かつ前記第二絞り部と外炎筒との間隙S₂
は前記絞り部と外炎筒との間隙S₁よりも大きくするとと
もに、前記絞り部の下方と対向する前記外炎筒は気孔部
とし、前記絞り部と前記第二絞り部と対向する外炎筒は
気孔部よりも開口を大きくし、前記第二絞り部より上方
と対向する前記外炎筒はさらに開口を大きくした構成と
してある。作用本発明は上記した構成により、内炎筒内方に洩入した
未燃ガスを制流筒上方から供給される清浄な空気によ
り、火炎より上方へ流れるのを防止し、燃焼量に応じた
位置で良好な混合状態を生成せしめて燃焼を促進させ、
火炎より上方に未燃ガスが流れるのを防ぐ。また外炎筒
外方に洩出した未燃ガスについても、第二絞り部により
外炎筒赤熱部の大きな透孔を通して燃焼室内方へ導びき
火炎より上方へ未燃ガスが流れるのを防止する。すなわ
ち内炎筒内方へ洩入したり、外炎筒外方へ洩出したCOを
含んだ未燃ガスはほとんどが燃焼室に再流入して燃焼し
てしまうことになり、広範囲の燃焼量調節に対して排ガ
ス特性を良好に保つことができる。実施例以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図は強燃焼状態、第２図は弱燃焼状態を示す。図
において、１は燃料供給部である灯芯で、芯内筒２と芯
外筒３の間に上下動自在に設定されている。芯内筒２と
芯外筒３の上端部はそれぞれ内火皿４、外火皿５を形成
しており、内炎筒６、外炎筒７が載置されている。灯芯
１の先端は燃焼時には内炎筒６と外炎筒７間に形成され
る燃焼室８内に露出され、ここで燃焼の気化が行われ
る。９は外筒で、内炎筒６、外炎筒７、外筒９は内方よ
り順次略同心状に配置され固定ピン10によって一体化さ
れている。11は内炎筒６および外炎筒７に多数設けられ
た空気孔である。12は内炎筒６の上端開口部を閉塞する
内炎筒天板で、内炎筒６内方から上方へ通じる開孔部13
を有している。14は内炎筒天板12上に載置された拡炎板
である。外炎筒７は小孔の空気孔11を有する気孔部15と
その上方に開孔の大きな透孔16を有する赤熱部17が形成
されており、気孔部15と赤熱部17の間の外方に一定の間
隙S₁を有する外筒９の絞り部18が設けられている。19は
絞り部18の上方に設けられ、外炎筒７の赤熱部17と一定
の間隙S₂を介して配されている第二絞り部であり、間隙
S₂は間隙S₁よりも大きくしてあり、絞り部18との間に循
環域20を形成している。21はガラス等の透過性材料より
なる透過筒で、外筒９の第二絞り部19上に載置されてい
る。22はトップフレームで、赤熱部17と透過筒21の間の
空気通路23の上端を遮蔽するように赤熱部17の上端に載
置され、透過筒21を固定している。24は内炎筒６内方に
設置された制流筒で、灯芯１先端に対向する位置近傍か
ら内炎筒６先端付近まで上方へのび、かつ内炎筒６間に
形成される制流域25をその底面で略遮蔽するように設け
られている。26は空気導入路である。 27は制流筒24に複数ケ所設けられた通気孔、28は通気
孔27直上で制流域25を25a,25b,25cに分割する遮蔽部で
あり、ビーディング加工やフレア加工等を応用して制流
筒24を外周方向に突出させることによって形成してい
る。29は制流筒24と内炎筒天板12との間に一定の間隔を
有するように設定された通気部である。上記構成において灯芯１に点火すると燃焼開始し、燃
焼による高温の燃焼ガスが燃焼室８を上昇することによ
り熱ドラフトを生じ、燃焼に必要な空気が内炎筒６、外
炎筒７の空気孔11および赤熱部17の透孔16より燃焼室８
内に供給され燃焼が継続される。このとき内炎筒６内方
から供給される空気は、制流筒24下方から灯芯１近傍に
供給される空気と、空気導入路26を上昇する空気に分け
られる。上昇した空気の一部は、通気孔27を通過し、燃
焼室８へ供給される。さらに内炎筒６上方に供給された
空気は、空気孔11や開口部13から燃焼室８およびその上
方へ供給される。また一部は、制流域25cに降下し、比
較的下方の空気孔11からも燃焼室８に供給される。一方
気化された燃料は、空気との混合ガスとなって主として
燃焼室８を上昇する。しかし制流域25a,25b,25cは負圧
になるため混合ガスの一部は制流域25a,25b,25c内に洩
入する。したがって制流域25a,25b,25cには未燃ガスが
充満する。この未燃ガスは通気孔27、通気部29で空気流
と混合され、再び燃焼室８へ供給される。したがって強
燃焼時には内炎筒６の上端付近から未燃ガスと空気を良
く混合した状態で燃焼室８上端付近に供給するので領域
Ａ付近で効率よく燃焼させ、さらにここで燃焼しきれな
かった未燃ガスは上方に形成される火炎F_Hで燃焼され
る。また、外筒９下方より供給される空気は、絞り部18
の下方にある気孔部15の空気孔11より燃焼室８内に供給
される空気31と、絞り部８を通過し上昇する空気32に分
けられる。絞り部18により循環域20は、内炎筒６内方の
制流域25と同様に負圧となるために、未燃ガスの一部は
循環域20内や空気通路23に洩出する流れ33を生じる。循
環域20に洩出した未燃ガスは第二絞り部19により外炎筒
６の透孔16を通って燃焼室８内へ導かれる流れ34と、第
二絞り部19を通過して空気通路23に入り、透孔16を通過
し再び燃焼室８内へ洩入する流れ35とを生じる。したが
って強燃焼時には外炎筒７の赤熱部17の外方にて燃焼が
行なわれ、赤熱部の輝度を向上させるとともに、ここで
燃焼しきれなかった未燃ガスは上方に形成された火炎F_H
で燃焼される。したがって、強燃焼においては排ガス特
性は良好である。次に灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を小さくして
いくと、火炎は次第に燃焼室８内に下降していき、火炎
は第２図に示すF_Lのように形成される。この場合の流れ
も強燃焼時と同様であるが、気化ガスは大巾に減少して
いるので、制流域25a,25b,25cに洩入する未燃ガス量も
減少する。洩入した未燃ガスは通気孔27や通気部29で供
給される空気によって混合され、ほとんどが燃焼室８に
供給され火炎F_Lで燃焼される。つまり洩入した未燃ガス
は通気孔27や通気部29で供給される空気により、火炎F_L
より上方へ流れることを遮蔽される。この遮蔽効果によ
り、火炎F_Lより上方の制流域および空気導入路26には未
燃ガスがほとんど含まれておらず、火炎上方の内炎筒６
の空気孔11や開孔部13から排出される空気は清浄であ
る。また、循環域20に洩出した未燃ガスについても第二絞
り部19により燃焼室８内に導びかれ、大部分が火炎F_Lで
燃焼される。すなわち、弱燃焼時には燃焼室８と空気通
路23の上昇通気力を比較すると燃焼室８の方が高くなっ
ている。そのため第二絞り部19は間隙S₂をS₁よりも小さ
くしていなくても、未燃ガスは大部分燃焼室８内へ流れ
る。したがって空気通路23に流れる未燃ガスはほとんど
なくなり、火炎F_Lより上方の外炎筒７の透孔16より排出
される空気は比較的清浄なものとなる。つまり弱燃焼時においても比較的清浄な空気が排出さ
れるために排ガス特性（CO/CO₂）は良好なものとなる。
したがってかなり低いところまで燃焼量を絞ることがで
き、燃焼調節巾は広いものとなる。第３図は従来例Ｘと内炎筒６内方に制流筒24を設けた
場合Ｙ、及び本実施例である内炎筒６内方に制流筒24
を、また外炎筒７外方に第二絞り部19を設けた場合Ｚの
燃焼量に対する排ガス特性（CO/CO₂）を示したものであ
る。従来例Ｘと比較して、制流筒24を設けた場合Ｙだけ
でもかなり改善されるが、第二絞り部19を付加すること
により、ほぼ使用範囲全域で、フラットで良好な排ガス
特性を示すことがわかる。なお、本実施例においては、第二絞り部19と外炎筒７
との間隙S₂を絞り部18と外炎筒７との間隙S₁よりも広く
とっているので、強燃焼時に第二絞り部19にて多量の空
気が燃焼室８内に送り込まれ、燃焼室８内の火炎が内炎
筒６寄りとなって燃焼室８内に黄火が立つことがなくな
る効果もある。特に、絞り部18の下方と対向する外炎筒７は気孔部と
し、絞り部18より上方と対向する外炎筒７は気孔部より
開口を大きくしているので、強燃焼時に第二絞り部19に
て大量の空気が一気に燃焼室８内に送り込まれることを
防ぎ、第二絞り部19より上方の外炎筒は良好に赤熱させ
ることが可能となる。加えて、外筒９に第二絞り部19は一体形成し絞り部18
はスポット溶接等で一体化しているので、簡単に構成で
き、燃焼装置を容易に組み立てることもできる。また、第二絞り部19と外炎筒７との間隙S₂を、絞り部
18と外炎筒７との間隙S₁よりも広くとって絞り部18より
上方の開口をその下方より大きくしているので、強燃焼
時に絞り部18、第二絞り部19を介して順次大量の空気が
燃焼室８内に送り込まれるようになる。そのため、第二
絞り部19と絞り部18の間と対向する外炎筒７はあまり赤
熱しない。ところが第二絞り部19と絞り部18は外筒９に
て構成しているので、外炎筒７のその範囲は外から見え
なくなる。そのため、燃焼装置の使用者に違和感をもた
らすことがなく、一方では第二絞り部19より上方の外炎
筒７は十分赤熱するので、輻射効果は維持することがで
きる。発明の効果以上のように本発明の燃焼装置によれば、内炎筒内方
に底面を略遮蔽した制流筒を設け、かつ外筒の絞り部上
方にさらに第二絞り部を設けることにより、内炎筒内方
に洩入した未燃ガスが火炎より上方へ流れるのを遮蔽
し、燃焼量に応じた位置で良好な混合状態を形成して燃
焼を促進させる。また、外炎筒外方に洩出した未燃ガス
についても、第二絞り部により燃焼室内に導びいて火炎
より上方へ未燃ガスが流れるのを防ぐ。その結果、高濃
度のCOを含んだ未燃ガスが直接大気に放出されるような
ことはなくなり、広範囲の燃焼量の可変域において、排
ガス特性（CO/CO₂）を良好なものとすることができる。また第二絞り部と外炎筒との間隙S₂を、絞り部と外炎
筒との間隙S₁よりも広くとって前記絞り部を境に外炎筒
の開口の大きさを変えているので、強燃焼時に第二絞り
部にて大量の空気が一気に燃焼室内に送り込まれ、燃焼
室内の火炎が内炎筒寄りとなって燃焼室内に黄火が立つ
ことがなくなるとともに、第二絞り部より上方の外炎筒
は良好に赤熱させることが可能となる。更に絞り部と第二絞り部を外筒に一体構成しているの
で、コスト的には安価に提供でき、組立面では燃焼装置
を容易に組み立てることができる。更にまた、第二絞り部と外炎筒との間隙S₂を、絞り部
と外炎筒との間隙S₁よりも広くとって絞り部より上方の
開口をその下方より大きくしているので、強燃焼時には
絞り部、第二絞り部にて大量の空気が順次燃焼室内に送
り込まれるようになる。そのため、第二絞り部と絞り部
の間と対向する外炎筒は余り赤熱しなくなるが、第二絞
り部と絞り部は外筒にて構成しているので、外炎筒のそ
の範囲は外から見えなく、一方では第二絞り部より上方
の外炎筒は十分赤熱するので、輻射効果を維持しつつ燃
焼装置の使用者に違和感をもたらすことを防止でき、使
用性、安全性、快適性に優れた燃焼装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図であり、強燃焼時を示す。第２図は同燃焼装置の要部
断面図であり、弱燃焼時を示す。第３図は同燃焼装置の
効果を説明するための特性図であり、燃焼量−CO/CO₂特
性を示す。第４図は従来例を示す燃焼装置の要部断面図
である。１……灯芯、６……内炎筒、７……外炎筒、８……燃焼
室、９……外筒、11……空気孔、18……絞り部、19……
第二絞り部、24……制流筒、25a,25b,25c……制流域。

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．多数の空気孔を有する気孔部とその上方に形成され
る赤熱部とからなる外炎筒と、前記外炎筒内方に配され
た多数の空気孔を有する内炎筒と、前記外炎筒と前記内
炎筒間に形成される燃焼室下端に設定された燃料供給用
の灯芯と、外炎筒の下部外方に配され、外炎筒の気孔部
と赤熱部との間に対向する絞り部を設けた外筒と、前記
外筒の上方にあって前記外炎筒の外方に位置する透過筒
とを備え、前記内炎筒の内方には灯芯に対向する位置近
傍から前記内炎筒の上端近傍まで伸び、前記内炎筒との
間に形成される制流域を底面で略遮蔽する制流筒を設け
るとともに、前記外筒の絞り部の上方には、外筒にて、
一体構成とした第二絞り部を設け、この第二絞り部上に
前記透過筒を載置し、かつ前記第二絞り部と外炎筒との
間隙S₂は前記絞り部と外炎筒との間隙S₁よりも大きくす
るとともに、前記絞り部の下方と対向する前記外炎筒は
気孔部とし、前記絞り部と前記第二絞り部と対向する外
炎筒は気孔部よりも開口を大きくし、前記第二絞り部よ
り上方と対向する前記外炎筒はさらに開口を大きくした
燃焼装置。