JP2740398B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＦ式石油温風暖房
機、或いはＦＦ式ガス温風暖房機に使用される密閉燃焼
型の燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃焼装置は、例えば、特
開昭６３−８７５２８号公報に記載されているように、
内部を燃焼室とした中空筒状の燃焼筒に熱交換器を連結
している。この熱交換器を通過した燃焼排ガスは、排気
集合室及び排気管を介して屋外に排気され、一方、給気
ファンの回転により屋外から導入された燃焼空気は、給
気管及び給気ケースを介してバーナ本体内の混合室に供
給され、この混合室で気化ガスと予混合した後、混合室
の下流側に設けた炎孔板の各炎孔から燃焼室内に噴出し
て、燃焼を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような燃焼装
置を、業務用等の大能力型温風暖房機に組み込むには、
発熱量は一般家庭用のものに比べて約２〜４倍（例え
ば、約１５，０００ｋｃａｌ／ｈ）と大きくしなければ
ならず、その場合、燃焼室や熱交換器を大型にする必要
がある。しかし、設置スペースを考慮すると、機器の全
体形状があまり大きくならないように、燃焼室や熱交換
器も小型のものを使用するのが望ましい。一般には、発
熱量が増加すると、それに比例して着火時のエネルギー
が大きくなるため、発熱量を大きくしながら、燃焼室や
熱交換器の小型化を図ると、点火時には着火エネルギー
により燃焼室の内圧が極めて高くなる。そのため、点火
の際に、着火エネルギーによる燃焼室の高い圧力が、炎
孔を介してバーナ本体内の混合室に加わり、この混合室
内に送り込まれる給気ファンからの空気供給が一時的に
抑えられ、火炎が極端な赤火になるとともに振動燃焼と
なり、着火が不安定になるばかりでなく、このような異
常燃焼状態がしばらく継続すると、フレームセンサーが
正常炎を検出できずに機器が異常停止状態になってしま
う場合があった。

【０００４】本発明は上述の実情に鑑みてなされたもの
であり、発熱量を大きくしながら、燃焼室や熱交換器を
小型化した場合でも、着火エネルギーによるバーナ本体
内への悪影響を防止し、点火安定性に優れた燃焼装置の
提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃料と燃焼用
一次空気が供給される混合室を内部に有し、この混合室
の下流側に炎孔板を設けたバーナ本体と、このバーナ本
体の下流側に順次、連設した第１燃焼室及び第２燃焼室
と、前記第１燃焼室に燃焼用二次空気を噴出させる二次
空気供給部とを備え、前記第１燃焼室と第２燃焼室との
間に、前記炎孔板に対向する絞り開口を設けた抵抗板を
配置した構成である。

【０００６】

【作用】このように構成すると、着火エネルギーによっ
て上昇した第２燃焼室の内圧は、絞り開口を設けた抵抗
板により減少されて第１燃焼室に加わるため、着火エネ
ルギーによるバーナ本体内の混合室への悪影響を少なく
できる。そのため、発熱量を大きくしながら、燃焼室や
熱交換器を小型化した場合でも、着火エネルギーによる
バーナ本体の圧力負けが防止され、着火後、速やかに正
常燃焼性に移行し、機器が異常停止してしまうことがな
く、点火が確実に行われる。

【０００７】また、バーナ本体の下流側に連設した第１
燃焼室に燃焼用二次空気を噴出させる二次空気供給部を
設けたことにより、第１燃焼室に噴出した燃焼用二次空
気は抵抗板に案内され、火炎が集束して通過する抵抗板
の絞り開口部分で火炎に供給されるため、燃焼用二次空
気と火炎との混合を促進でき、良好な二次燃焼が得ら
れ、ＣＯの発生を減少できる。

【０００８】さらに、抵抗板の絞り開口の働きで、火炎
を中央部に集束できるため、燃焼室壁への熱の伝達が全
周にわたり均一になり、局部的な燃焼室壁の過熱がな
く、燃焼室を形成する燃焼筒体の耐久性を著しく高める
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による燃焼装置をＦＦ式石油温
風暖房機に適用した一実施例について図１ないし図３の
図面を参照して説明する。図３において、１は縦長箱状
に形成された石油温風暖房機の外装ケースであり、この
外装ケース１は前面上部に温風吐出口２を有するととも
に前面下部に空気吸込口３を有し、その内側下部には温
風用送風機４が配置され、また、この温風用送風機４の
上方の外装ケース１内には温風用送風機４と温風吐出口
２に連通する送風路５が形成され、この送風路５には燃
焼装置Ａが縦向きに収容されている。この燃焼装置Ａ
は、フレキシブルチューブ製の給気管６が接続された給
気ケース７と、バーナ本体８を収容したバーナケース９
と、アルミメッキ鋼板により作られた中空円筒状の燃焼
筒体１０と、多管状の熱交換器１１と、排気管１２が接
続された排気集合箱１３とを、その順序で結合して構成
したものであり、前記給気管６により燃焼空気を屋外か
ら取り入れ、一方、排気ガスは排気管１２を介して屋外
に排気するようになっている。

【００１０】前記給気ケース７内には、図１に示すよう
に、回転数可変型のバーナモータ１４の回転軸１４Ａに
軸止した複数の給気ファン１５，１５が収容され、この
給気ファン１５により給気ケース７内に導入された屋外
空気の一部は、燃焼用燃焼一次空気として一次空気口１
６からバーナ本体８内下部の混合室１７に送り込まれ、
残りの屋外空気は燃焼用二次空気として複数の通気孔１
８，１８からバーナ本体８の外周の環状空間１９に送り
込まれる。

【００１１】前記バーナ本体８の周壁には加熱用のシー
ズヒータ２０が埋設され、また、前記混合室１７内には
バーナモータ１４の回転軸１４Ａの先端に軸止した回転
体２１が収容され、さらに、前記混合室１７の下流側
で、かつ、バーナ本体８内の中間部位には、外周部に複
数の炎孔２２を環状に配列して設けた平板状の炎孔板２
３を設けている。２４は前記混合室１７に液体燃料（灯
油）を供給する燃料供給管であり、この燃料供給管２４
には燃料ポンプ（図示せず）によって貯油槽（図示せ
ず）内の燃料が送られる。

【００１２】前記バーナ本体８の下流側には、点火プラ
グ等の点火器２５とフレームロッド等のフレームセンサ
ー２６を配した第１燃焼室Ｘが連設されており、この第
１燃焼室Ｘは、バーナ本体８の上のバーナケース９内に
嵌合装着した耐熱鋼製の内筒２７によって構成され、こ
の内筒２７の底壁中央にはバーナ本体８の外径よりも径
の大きな開口２８を設けている。そして、前記内筒２７
の底壁とバーナ本体８の外周面との間はリング板２９で
閉塞されており、このリング板２９の内向き傾斜部２９
Ａには、前記第１燃焼室Ｘに燃焼用二次空気を噴出供給
する複数の二次空気孔３０，３０が開けてある。

【００１３】前記第１燃焼室Ｘの下流側には、前記燃焼
筒体１０の内部に形成された第２燃焼室Ｙが連設され、
そして、第１燃焼室Ｘと第２燃焼室Ｙとの間には、前記
炎孔板２３の外径よりも大径で、かつ、第１燃焼室Ｘを
構成する内筒２７の内径よりも小径とした絞り開口３１
を前記バーナ本体８の炎孔板２３に対向して設けた耐熱
鋼製の抵抗板３２が配置され、この抵抗板３２はドーナ
ツ状を呈しているとともに、前記絞り開口３１の周縁部
には立上り縁３３を形成している。

【００１４】３４は前記燃焼筒体１０の底壁板１０Ａと
バーナケース９の上部フランジ９Ａ間に介在させた環状
パッキンであり、この環状パッキン３４と燃焼筒体１０
の底壁板１０Ａとで抵抗板３２の外周縁部を保持すると
ともに、この環状パッキン３４とバーナケース９の上部
フランジ９Ａとで前記内筒２７の上縁部を保持してい
る。３５は燃焼筒体１０の底壁板１０Ａに貫通固定した
固定ボルト、３６はナットであり、これら固定ボルト３
５とナット３６は、前記バーナケース９を燃焼筒体１０
の底壁板１０Ａに着脱可能に取り付け支持するものであ
る。

【００１５】上述の構成において、シーズヒータ２０へ
の通電によりバーナ本体８が加熱され、液体燃料の気化
可能温度に達すると、バーナモータ１４が起動し、給気
ファン１５，１５及び回転体２１が回転する。この給気
ファン１５の回転により、屋外空気が給気管６を通って
給気ケース７内に導入され、この給気ケース７内の屋外
空気の一部は、燃焼用一次空気として一次空気口１６か
らバーナ本体８内の混合室１７に供給され、残りの屋外
空気は燃焼用二次空気として通気孔１８，１８から環状
空間１９に送り込まれる。

【００１６】一方、プリパージ終了後に燃料ポンプ（図
示せず）が駆動すると、燃料供給管２４の先端から燃料
が吐出し、この燃料は回転体２１の遠心力で飛散されて
微粒化され、この微粒子状の液体燃料は混合室１７内で
気化されるとともに燃焼用一次空気と予混合し、この混
合ガスは炎孔板２３の各炎孔２２，２２から上方に噴出
する。この時、点火器２５の火花放電によって着火さ
れ、炎孔板２３上に火炎Ｆを形成して燃焼を開始する。
燃焼開始後にフレームセンサ２６が正常な火炎Ｆを検出
すると燃焼は継続される。ここで、環状空間１９に送り
込まれた燃焼用二次空気は二次空気孔３０，３０を通っ
て第１燃焼室Ｘに噴出し、火炎Ｆに供給されて二次燃焼
を促進する。ここで、燃焼筒体１０を加熱した燃焼ガス
は、熱交換器１１、排気集合箱１３を通り、排気管１２
を経て屋外に排気される。

【００１７】本実施例によれば、混合室１７で予混合さ
れた混合ガスを、この混合室１７の下流側に設けた炎孔
板２３の炎孔２２，２２から噴出する構成としたバーナ
本体８の下流側に、第１燃焼室Ｘと第２燃焼室Ｙを連設
し、これら両燃焼室Ｘ，Ｙ間にバーナ本体８の炎孔板２
３に対向する絞り開口３１を設けた抵抗板３２を配置し
ている。そのため、点火時の火炎Ｆは、図１に示すよう
に、炎孔板２３上に高く立ち上がり、抵抗板３２の絞り
開口３１を通過して第２燃焼室Ｙの中間高さ位置まで伸
び、この着火エネルギーによって第２燃焼室Ｙの内圧が
極度に上昇するが、この上昇した第２燃焼室Ｙの圧力
は、抵抗板３２によって減少されて第１燃焼室Ｘに加わ
るため、炎孔板２３の上流の混合室１７は第１燃焼室Ｘ
の圧力の影響を受けにくくなる。従って、発熱量を大き
くしながら、第２燃焼室Ｙや熱交換器１１を小型化した
場合でも、着火エネルギーによりバーナ本体８が圧力負
けすることがなく、着火後、バーナ本体８は速やかに正
常燃焼性に移行し、機器が異常停止してしまうことがな
く、点火が確実に行われ、良好な暖房運転が行える。

【００１８】また、バーナ本体８の下流側に連設した第
１燃焼室Ｘに燃焼用二次空気を噴出させる二次空気孔３
０，３０を、第１燃焼室Ｘの底部に設けたものであるか
ら、第１燃焼室Ｘに噴出した燃焼用二次空気は直接、或
いは抵抗板３２の下面に案内されて、火炎Ｆが集束して
通過する抵抗板３２の絞り開口３１部分で火炎Ｆに供給
されるため、燃焼用二次空気と火炎Ｆとの混合を促進で
き、良好な二次燃焼が得られ、ＣＯの発生が減少し、排
気ガスがクリーンになる。

【００１９】さらに、抵抗板３２の絞り開口３１の働き
で、火炎Ｆを中央部に集束できるため、燃焼筒体１０へ
の熱の伝達が全周にわたり均一になり、局部的な燃焼筒
体１０の過熱がなく、コンパクトな燃焼筒体１０であっ
ても耐久性を著しく高めることができ、燃焼筒体を安価
なアルミメッキ鋼板により作ることができる。

【００２０】本実施例のように、抵抗板３２の絞り開口
３１の周縁部に立上り縁３３を形成すれば、第２燃焼室
Ｙの圧力はより一層、第１燃焼室Ｘに加わりにくくな
り、点火時の安定性をさらに高めることができる。

【００２１】なお、本発明の燃焼装置は、液体燃料燃焼
装置に限定されるものではなく、ガス燃焼装置であって
もよく、また、燃焼筒体１０の底壁板１０Ａを耐熱鋼製
とした場合には、底壁板１０Ａと抵抗板３２は一体成形
品とすることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、着火エネルギーによるバーナ本体内への悪影響を少
なくでき、発熱量を大きくしながら、燃焼室や熱交換器
を小型化した場合でも、着火後速やかに正常燃焼に移行
し、点火安定性に優れた燃焼装置が得られる。また、燃
焼用二次空気を抵抗板の絞り開口を利用して火炎に効率
良く供給でき、燃焼用二次空気と火炎との混合が促進さ
れ、ＣＯの発生量が減少する。さらに、抵抗板の絞り開
口の働きで、火炎を中央部に集束できるため、燃焼室壁
への熱の伝達が全周にわたり均一になり、局部的な燃焼
室壁の過熱がなく、燃焼室を形成する燃焼筒体の耐久性
を著しく高めることができ、燃焼筒体に安価な鋼板を使
用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す燃焼装置の要部断面図
である。

【図２】同じく要部の拡大断面図である。

【図３】本発明を適用した石油温風暖房機の全体構成図
である。

【符号の説明】

Ａ 燃焼装置 Ｘ 第１燃焼室 Ｙ 第２燃焼室 ８ バーナ本体 １７ 混合室 ２３ 炎孔板 ３１ 絞り開口 ３２ 抵抗板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｄ 11/04 ６２１ Ｆ２３Ｄ 11/04 ６２１Ｆ ６２１Ｇ 11/08 11/08 Ｂ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料と燃焼用一次空気が供給される混合
   室を内部に有し、この混合室の下流側に炎孔板を設けた
   バーナ本体と、このバーナ本体の下流側に順次、連設し
   た第１燃焼室及び第２燃焼室と、前記第１燃焼室に燃焼
   用二次空気を噴出させる二次空気供給部とを備え、前記
   第１燃焼室と第２燃焼室との間に、前記炎孔板に対向す
   る絞り開口を設けた抵抗板を配置したことを特徴とする
   燃焼装置。