JP2817650B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体燃料を気化させこの
気化ガスをノズル部から噴出させて燃焼させる燃焼装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は図４に示すよう
に、まずタンク２８にカートリッジタンク２９から燃料
が供給され、その燃料はポンプ３０によって気化部３０
に供給される。そしてこの気化部３１で気化されて燃料
ガスとなり、ノズル部３２より水平方向に噴出される。
このノズル部３２から噴出された燃料は、エジェクター
効果により一次空気を吸引しながら気化部３１の下流側
に離れて設けた混合管３３内に噴出され、ここで混合さ
れて混合管３３と一体のライン形状のバーナ部３４に供
給され、そこで燃焼される。生じた燃焼ガスは、バーナ
部３４の周囲を覆うように配設された燃焼筒３５で上方
へ導かれ、上記燃焼筒３５を覆ったダクト３６で送風機
３７からの室内空気流と混合され、温風として排出され
て暖房に利用される。そして、この燃焼装置はポンプ３
０の駆動周波数や印加電圧を変えて燃料供給量を調節す
ると、一次空気量もそれにつれて増減し、燃料と空気の
比が一定に保たれたまま燃焼量を変えることができるよ
うになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成の燃焼装置は、バーナ部３４が横長のライン形状
となっているため、火炎が左右均一になり難く、どうし
ても両端の燃焼が乱れやすい傾向があり、そして燃焼炎
が真上に吹き出されるため、流れを抑えることが難し
く、リフト燃焼を生じやすいという課題があった。ま
た、経年的にも、ライン形状であるため温度の不均一に
よって、バーナ部３４が変形しやすいという課題もあっ
た。さらに、気化部３１と離れて、混合管３３、バーナ
部３４を配設するため、バーナ部３４の熱を気化部３１
に回収する構成が取り難いという課題もあった。

【０００４】従来このような課題を解決するために、図
５に示すような燃焼装置が提案されている。すなわちこ
の燃焼装置は、タンク３８の上面にポンプ３９が取りつ
けられ、ポンプ３９には送油パイプ４０の一端が接続さ
れている。この送油パイプ４０の他端は円形の気化部４
１に接続され、前記ポンプ３９によってタンク３８から
送られた油は気化部４１内に形成した気化室４２に送り
込まれる。

【０００５】前記気化室４２はその中央に混合管４３を
配設して、該混合管４３を取り囲むドーナツ形状となっ
ていて、その周壁にはヒータ４４が埋設してあり、かつ
気化室４２の送油パイプ４０入口に対し混合管４３とは
反対側にノズル部４５へ連なる連通路４６が設けてあ
る。

【０００６】そして前記混合管４３の出口を覆うように
気化部４１の上部に載置したバーナ筒４７が設けてあ
り、バーナ筒４７の周壁に形成した炎孔４８に形成され
る燃焼炎によって気化部４１上部のフランジ４９が加熱
されるように構成してある。

【０００７】上記構成において、気化室４２はヒータ４
４によって所定温度まで加熱され、送油パイプ４０入口
から入った油を連通路４６に至る過程で気化させる。気
化されたガスは気化室４２下部にある前記連通路４６を
通って下方に流れノズル部４５に達する。

【０００８】ここで気化部４１が所定温度に達すると、
気化されたガスがノズル部４５より噴出する。気化ガス
は前記気化部４１の中央に設けられた混合管４３に向け
勢いよく流れ、それに応じて前記混合管４３下端とノズ
ル部４５の間より一次空気を巻き込み混合管４３出口か
らバーナ筒４７内にかけて混合し、バーナ筒４７の外周
にて着火され燃焼炎を生成して燃焼を行なう。

【０００９】このような構成の燃焼装置では、混合管４
３の外周を混合ガスが折り返し流れて、バーナ部の下方
周壁に設けた多数の炎孔４８から混合ガスを均一に噴出
させて燃焼させるため、火炎が均一になり、かつ燃焼炎
が外周方向に噴出されるがこれは燃焼炎の外周にバーナ
リング５０を設けて燃焼炎が上方に流れるようにすると
いった簡単な構成でリフト炎を抑えることができるよう
になる。そして、気化部４１はその受熱フランジ４９が
バーナ筒４７の周壁に形成した炎孔４８に形成される燃
焼炎によって加熱されて、その熱回収作用によって気化
部４１が加熱されヒータ４４へ通電量を減らして気化を
継続することができるようになり、省電力が図られる。

【００１０】しかしながら上記従来の構成では次のよう
な課題があった。すなわち、ノズル部４５から噴出され
た燃料の噴出音と、ノズル部４５からの混合管４３内へ
の混合ガスの流入音と、そして混合管４３内での混合音
など、特にノズル部４５から噴出された燃料とエジェク
ター効果により吸引された一次空気の衝突音が発生し
て、２０００Ｈｚ以上の高周波域で大きく耳障りなシュ
ーという騒音を生じる問題があった。

【００１１】また、ノズル部４５が気化部４１の下面側
に回り込んで離れているために、気化部４１とノズル部
４５とが熱的に大きく離れたようなかたちとなり、ノズ
ル部４５の温度が低下するとともに、気化室４２よりも
ノズル部４５が下方に位置することから高温となった気
化ガスは気化室４２上部に留まって、低温の気化しきっ
ていないガスや油が下部の連通路４６を介してノズル部
４５に流れるようなかたちとなり、気化ガスが流れにく
く、かつ低温のガスやノズル部４５が低温のために気化
ガスが連通路４６からノズル部４５にかけてタール化し
やすかったり、燃焼が安定しないという課題があった。

【００１２】また、混合管４３をとり囲んだ気化部４１
はドーナツ状の円盤となるため、気化室４２内に温度勾
配を設けることができず、気化室４２内の送油パイプ４
０入口近傍とノズル部４５側の温度がほぼ同じとなる。
そのため燃焼を安定させようとして気化ガスの温度を高
くすると気化室４２の送油パイプ４０入口近傍で気化を
して、その部分でタール生成をして気化室４２に燃料が
入るのを阻害する。特に気化潜熱の少ない微弱燃焼の場
合は、ポンプ３９の燃料供給力も小さいため、いっそう
気化室４２内の送油パイプ４０入口近傍にたまりやす
く、相乗的に、タール特性が悪くなる。またそのため、
気化温度を低くしようとすると、気化ガスの温度も低く
なり、気化潜熱を多く必要とする強燃焼ではいっそう気
化状態が不十分になり燃焼が不安定になるためさほど低
くできず、タール性能の向上を十分に図ることができな
いという課題があった。

【００１３】本発明は上記課題を解決したもので、簡単
な構成で上述のシューという耳障りな音の低減を図ると
ともに気化部の熱放散量を低減して省電力化とバーナ下
部の温度低減を図ることを第１の目的とし、更に気化部
のタール化を抑制することを第２の目的としたものであ
る。

【００１４】

【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、燃料を気化させる気化部と、この気化部を加
熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させるノ
ズル部と、ノズル部から噴出したガスを燃焼させるバー
ナ部と、バーナ部を覆いバーナ部で生じた燃焼排ガスを
上方へ導く燃焼筒と、燃焼筒を覆い前記燃焼排ガスと送
風機からの室内空気流とを混合し温風とするダクトとを
備え、前記気化部は前記バーナ部を載置し保持する円形
のバーナ受け座を設け、前記バーナ受け座のほぼ中央に
位置するようにノズル部を配置し、前記バーナ受け座と
ノズル部との間にバーナ部に空気を供給する開口を設
け、かつ前記ノズル部に連通する連通口を介してその先
端部分がバーナ受け座近傍に位置する気化室を外周方向
に伸ばして一体形成するとともに、前記気化部の下部に
その気化室を下方より覆う気化部カバーを配設し、か
つ、前記気化部カバーに燃焼用空気の取り入れ口を気化
室に沿って形成した構成としてある。

【００１５】また、第２の目的を達成するため、気化室
はノズル部と反対側の端部に燃料を供給する給油口を形
成するとともに、気化部カバーはこの給油口側に燃焼用
空気の取り入れ口を配設して対流用送風機からの空気流
で前記気化室を給油口側から冷却するようにした構成と
してある。

【００１６】

【作用】本発明は、上記構成によって、気化室の下方よ
り覆った気化部カバーの遮音効果で、燃料ガスの流れと
一次空気の流れの衝突音、及びノズルからの混合管内へ
の混合ガスの流入音、そして混合管内での混合音などノ
ズル部近傍で生じる下方へ漏れる騒音を低減することが
できるようになる。また、それに加え、気化部カバーに
形成した燃焼用空気の取り入れ口から燃焼用空気が気化
室に沿って入り込んでこれが気化室によって予熱される
ため、燃焼用空気が燃料ガスと混合される際に生じる急
激な温度上昇を低減でき、その膨張音も低減できるよう
になり、遮音効果とも合わさって２０００Ｈｚ以上の高
周波域で大きく耳障りなシューという騒音を防止するこ
とができるようになる。

【００１７】また、気化部カバーを気化室の下方より覆
うことによって、気化部の下方へ放射される熱は反射及
び保温され、受熱フランジの熱回収量を負担を減らして
もヒータの通電量を低減することが出来、省電力が可能
となるとともに、バーナ下部の温度も低減できる。

【００１８】また更に上記構成に加え、気化室の給油口
側に気化部カバーの空気取入れ口を設けたものにあって
は、対流送風機からの空気流で気化室の給油口を直接冷
却するので、その冷却によって生じる温度勾配で、気化
室の入り口側の温度を低く、そして出口側の温度を高く
することができ、いっそうのタール性の向上ができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。

【００２０】まず、図１、図２、図３を用いて本発明の
燃焼装置を用いた温風暖房機器の構成を説明すると、１
は本体ケースで、その下方側部に液体燃料を保有するタ
ンク２とそのタンク２の上部に着脱自在なカートリッジ
タンク３が配設してある。４はタンク２の上面に取付け
たしたポンプで、その上端から送油パイプ５を介して燃
焼装置６に燃料を供給するようになっている。

【００２１】７は燃焼装置６からの燃焼ガスを上方へ導
く燃焼筒、８は燃焼装置６の背部に設けた送風機で、室
内空気流を取入れて燃焼筒７側と通気孔８ａを介して連
通する燃焼装置６下方へ空気を送出するようになってい
る。９は上記燃焼筒７からの燃焼ガスと室内空気流を混
合して温風にするダクトである。１０は前記燃焼装置６
の燃焼や送風機８を制御する制御部で、操作部から入力
される運転条件信号に基づいてポンプ４や送風機８など
を予め決められたシーケンスで制御するようになってい
る。

【００２２】次に上記燃焼装置６の構成を説明すると、
１１は気化部で、その上部に円形のバーナ受け座１２を
設け、前記バーナ受け座１２のほぼ中央に位置するよう
にノズル部１３を配置してある。そして前記バーナ受け
座１２とノズル部１３との間に燃焼用空気を供給する一
次空気取り入れ用の開口１４を設け、かつ前記ノズル部
１３に連通する連通口１５を介してその先端部分をバー
ナ受け座１２近傍に位置させた円筒状の気化室１６を外
周方向に伸ばして一体形成してある。上記気化室１６に
は燃料の気化効率を上げるための気化素子１７が設けて
あり、ノズル部１３の反対側の端部に燃料を供給する給
油口１８を配設してある。また、上記一次空気取り入れ
用の開口１４はバーナ受け座１２の載置部からノズル部
１３装着部まで延びるリブ部２１を残してくり抜いて形
成してあり、該リブ部２１とノズル部１３と連通口１５
と気化室１６が一直線上に並べて構成してある。２０は
気化部１１の下部外周に設けたヒータで、リブ部２１に
設けた温度検出手段１９からの入力に基づく制御部１０
からの出力によって気化部１１を所定温度に保つように
制御される。

【００２３】２１は気化部１１を下方より覆うように配
設した気化部カバーで、燃焼用空気の取り入れ口２１Ａ
を気化室１６に沿って下面中央部に配設してあり、ま
た、燃焼装置６背部側には対流用送風機８からの空気流
で前記気化室１６の給油口側から冷却する燃焼用空気の
取り入れ口２１Ｂを配設してある。

【００２４】２２は上記ノズル部１３の上方に位置する
如くバーナ受け座１２に載置した無底筒状の混合管で、
上部が若干大径になる上向きテーパー状に形成してあ
る。この混合管２２は入口部がスロート形状に形成され
ていて、前記ノズル部１３と対向しており、ノズル部１
３から噴出された燃料ガスとその燃料ガスの噴出による
エジェクター効果で吸引する一次空気とを混合させるよ
うになっている。２３は前記混合管２２を覆う如く上開
口部側からバーナ受け座１２に重ねて覆着した有天筒状
のバーナ筒で、下部周壁に設けた多数の炎孔２４に燃焼
部２５が形成されている。２６は炎孔２３の外周部を囲
む如くバーナ受け座１２に取り付けた上向きテーパー状
のバーナリング、２７はバーナ受け座１２に形成した受
熱フランジである。

【００２５】上記構成において、カートリッジタンク３
から一定油面を保つようにタンク２に供給されている液
体燃料は、ポンプ４によってタンク２から吸い上げら
れ、送油パイプ５、給油口８を介して燃焼装置６の気化
室１６に送られる。送られた燃料はヒータ２０で所定温
度以上に保たれた気化室１６内で気化し高圧の燃料ガス
となってノズル部１３から噴出され、その際エジェクタ
効果により一次空気を吸引しながら気化室１６の下流側
に設けた混合管２２内で混合されてバーナ筒２３内に供
給され、炎孔２４から噴出して燃焼部２５で燃焼され
る。そして生じた燃焼ガスは燃焼筒７の上方へ流れてゆ
き、ダクト９内で送風機８からの室内空気流と混合さ
れ、温風として送出されて暖房に利用される。そして、
制御部１０は操作部で設定された条件に基づいて、ヒー
タ２０、ポンプ４、送風機８などを予め決められたシー
ケンスで制御して、運転の開始、停止、また燃焼量の可
変等の運転制御をする。

【００２６】また上記バーナ筒２３での燃焼について説
明すると、ノズル部１３より噴出された燃料ガスは、エ
ジェクタ効果により一次空気を吸引しながら気化室１６
の下流側に設けた混合管２２内へ流れ込んでここで混合
され、混合管２２の上開口部からバーナ筒２３内に放出
されて混合管２２外周を折り返し流れ、バーナ筒２３の
下方の燃焼部２５に設けた多数の炎孔２４から噴出し、
燃焼する。すなわち、上記混合ガスは混合管２２の周囲
を流れて、この部分で拡散混合及び圧力の均一化が促進
され、炎孔２４から均一に噴出し、均一な火炎を形成す
る。そしてこの火炎はその外周に位置するように設けた
バーナリング２６によって上方向きになるようその火炎
形成方向を制御され、リフトのない安定した燃焼を行う
ようになる。また、受熱フランジ２７はバーナ筒２３の
燃焼部２５に形成される火炎で加熱され、この火炎から
の熱回収作用によって、気化室１６の温度を一定温度以
上に保つようになり、ヒータ１９への通電の一部或いは
全部を軽減することが可能となる。

【００２７】ここで、送風機８から燃焼装置６の下方へ
送られた燃焼用空気は気化室１６下方の気化部カバー２
１に設けた燃焼用空気の取り入れ口２１Ａから気化室１
６に沿ってノズル部１３近傍に入。そのためこの燃焼用
空気は気化室１６によって予熱されるようになり、燃焼
用空気が燃料ガスと混合される際に生じる急激な温度上
昇、すなわち温度上昇による膨張音を低減できるように
なる。また、それに加え、気化部カバー２１の遮音効果
で、燃料ガスの流れと一次空気の流れの衝突音、及びノ
ズル部１３からの混合管２２内への混合ガスの流入音、
そして混合管２２内での混合音などノズル部１３近傍で
生じ下方へ漏れようとする騒音を低減することができる
とともに、発生した音を気化部カバー２１の燃焼装置６
背部側の燃焼用空気の取り入れ口２１Ｂの方に逃がすよ
うになり、２０００Ｈｚ以上の高周波域で大きく耳障り
なシューという騒音を防止できる。

【００２８】また、気化部カバー２１を気化室１６の下
方より覆うことによって、気化部１１の下方へ放射され
る熱は反射及び保温され、受熱フランジ２７の熱回収量
負担を減らしてもヒータ２０の通電量を低減することが
でき、更に省電力が可能となるとともに、受熱フランジ
２７の耐熱性も問題なくなるようにできる。

【００２９】更に、気化部カバー２１より下方へは、気
化部１１の熱が伝わり難くできるため、燃焼装置６の下
方の温度も低減でき、例えば、燃焼装置６の下部に部品
の配置も可能となるとともに機器の置き台温度も低減で
きようになる。

【００３０】そして、気化部１１は対流用送風機８から
の空気流で気化室１６の給油口１８側から直接冷却され
るようになるので、その冷却作用によって生じる温度勾
配で、気化室１６の入り口（給油口１８）側の温度を低
く、そして出口（ノズル部１３）側の温度を高くでき
る。つまり、気化室１６の出口側の温度を上げることに
より気化素子１７にたまるタールの抑制ができ、そして
気化室１６の給油口１８近傍の温度を低くすることによ
り気化室１６の給油口１８近傍で気化しないようにして
タールを生成させず、気化室１６に燃料が入る抵抗とな
るタール生成を防止でき、トータル的にタール性を向上
させることができる。

【００３１】なお、上記実施例では気化部１１を下方よ
り覆うように配設した気化部カバー２１の燃焼用空気の
取り入れ口２１Ａを気化室１６に沿って下面中央部に配
設するとともに、燃焼装置６背部に配設した対流用送風
機８からの空気流で前記気化室１６をその給油口１８側
から冷却するようにした方式の燃焼装置で説明したが、
これは個別に構成してもよく、その他各部の構成も本発
明の目的を達成する範囲であればどのように構成しても
よいものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、気化室下方の気化部カバーからノズル部に燃焼用空
気が入り込む際にこの燃焼用空気が予熱されるため、燃
焼用空気が燃料ガスと混合される際に生じる急激な温度
上昇を抑えてその膨張音を低減できるようになるととも
に、気化部カバーの遮音効果で、燃料ガスの流れと一次
空気の流れの衝突音、及びノズルから混合管内への混合
ガスの流入音、そして混合管内での混合音などノズル部
近傍で生じ下方へ漏れようとする騒音を低減することが
できるようになり、２０００Ｈｚ以上の高周波域で大き
く耳障りなシューという騒音を防止できるようになる。

【００３３】また、気化部カバーによって気化部下方へ
放射される熱を反射及び保温し、受熱フランジの熱回収
量負担を減らしてもヒータの通電量を低減することがで
き、省電力が可能となるとともに燃焼装置下方の温度低
減もできるようになる。

【００３４】また更に上記構成に加え、対流用送風機か
らの空気流で前記気化室の給油口から冷却する構成のも
のにあっては、対流送風機から気化室の給油口を直接冷
却するので、その冷却によって生じる温度勾配で、気化
室の入り口側の温度を低く、そして出口側の温度を高く
することができ、タール性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の断面図

【図２】同燃焼装置のバーナ受け座と気化部カバーの平
面図

【図３】同燃焼装置の平面図

【図４】従来の燃焼装置を用いた温風暖房機の断面図

【図５】従来の他の燃焼装置の断面図

【符号の説明】

７ 燃焼筒 ８ 送風機 ９ ダクト １１ 気化部 １２ バーナ受け座 １３ ノズル部 １４ 開口 １５ 連通口 １６ 気化室 １８ 給油口 ２０ ヒータ ２１ 気化部カバー ２１Ａ 空気取入れ口 ２１Ｂ 空気取入れ口

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を気化させる気化部と、この気化部
   を加熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させ
   るノズル部と、ノズル部から噴出したガスを燃焼させる
   バーナ部と、バーナ部を覆いバーナ部で生じた燃焼排ガ
   スを上方へ導く燃焼筒と、燃焼筒を覆い前記燃焼排ガス
   と送風機からの室内空気流とを混合し温風とするダクト
   とを備え、前記気化部は前記バーナ部を載置し保持する
   円形のバーナ受け座を設け、前記バーナ受け座のほぼ中
   央に位置するようにノズル部を配置し、前記バーナ受け
   座とノズル部との間にバーナ部に空気を供給する開口を
   設け、かつ前記ノズル部に連通する連通口を介してその
   先端部分がバーナ受け座近傍に位置する気化室を外周方
   向に伸ばして一体形成するとともに、前記気化部の下部
   にその気化室を下方より覆う気化部カバーを配設し、か
   つ、前記気化部カバーに燃焼用空気の取り入れ口を気化
   室に沿って形成してなる燃焼装置。
2. 【請求項２】気化室はノズル部と反対側の端部に燃料を
   供給する給油口を形成するとともに、気化部カバーはこ
   の給油口側に燃焼用空気の取り入れ口を配設して対流用
   送風機からの空気流で前記気化室を給油口側から冷却す
   るようにした請求項１記載の燃焼装置。