JP2833177B2

JP2833177B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2833177B2
Application number: JP23171790A
Authority: JP
Inventors: 昭雄多木; 正山崎; 久則下田; 隆西川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JPH04113105A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は石油ファンヒータ等に用いられる予混合式の
燃焼装置に関するものである。

従来の技術従来、この種の燃焼装置は第５図に示す様に、ヒータ
21を埋設した気化筒22の上部開口に有天筒状のバーナヘ
ッド23を覆着して構成してあり、気化筒22内に供給され
気化した気化燃料と燃焼用空気との混合ガスはバーナヘ
ッド23内に導かれ、炎孔24より噴出して火炎26を形成す
る。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の燃焼装置はバーナヘッド23
に形成されている炎孔24の単一開口面積が大きいため窒
素酸化物が多く、又燃焼騒音も高いという課題があっ
た。すなわち炎孔24に形成される火炎26がある程度以上
の規模のものになると、火炎温度もほぼ同レベルの高温
のものとなり、また火炎が周辺の部品に接触して加熱
し、火炎雰囲気温度を高める結果となる。したがって、
排出量が火炎雰囲気温度に大きく依存する窒素酸化物に
関しては、成り行きに任せる他、打つ手がなく、どうし
ても高くなっていた。

また、燃焼騒音に関しても、火炎の規模におおよそ比
例している為、構造的に少々手を加えても改善出来ず高
くなっていた。

このような、課題は上記炎孔24の単一開口面積を小さ
くすることによって解決できることが知られている。し
かしながら、炎孔の単一開口面積を小さくすると、その
炎孔に形成される火炎が燃焼量を強にした時にリフトす
る為、不安定なものになるとともに燃焼量可変幅も狭い
ものとなってしまう。また、炎孔から噴出する混合ガス
量も少ないためそのガス量に大きく影響される着火性能
も悪くなってしまう。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、燃焼の
安定性や着火性を良好に維持しつつ窒素酸化物の低減
と、低騒音化を図ることを目的としたものである。

課題を解決するための手段第１の発明ではバーナヘッドの上部を二重構成とし、
バーナヘッド外に大透孔を、バーナヘッド内に微小透孔
を同軸上に設けてバーナヘッド周壁上部全周に複数列多
数に分割した二重構成の微小炎孔を形成するとともに、
バーナヘッド外の下部全周に前記微小透孔より大きめの
炎孔を略均等に多数設け、かつ前記大きめの炎孔の一部
に点火器を対向させて構成してあり、また第２の発明で
はバーナヘッドを二重構成とし、バーナヘッド外に大透
孔を、バーナヘッド内に微小透孔を同軸上に設けて複数
列多数に分割した炎孔を形成するとともに、点火器と対
向する部分のバーナヘッド内外の炎孔は大開口とした構
成としてある。

作用本発明は上記構成によって第１の発明ではバーナヘッ
ド上部の炎孔の単一開口面積が小さいので、その火炎も
小さくなり、その分窒素酸化物の量が少なく、かつ騒音
も低くなるとともに、上部炎孔に形成される火炎はバー
ナヘッド下部に形成されている単一開口面積の大きい炎
孔の火炎が安定していてその火炎に保炎されるようにな
るので比較的安定したものとなる。また、点火器は単一
開口面積の大きい下部の炎孔に対向しているので点火時
には十分なガス量が得られ、着火性も向上する。

また、第２の発明ではバーナヘッドに設けた炎孔がバ
ーナヘッド内に形成されている微小透孔によってその単
一の開口面積が規制されるので小さなものとなり、そこ
に形成される火炎も小さくなって窒素酸化物が低減され
るとともに騒音も低くなる。そして上記各炎孔は微小透
孔の外側にバーナヘッド外に設けられた大透孔があるた
め、微小透孔に形成されている火炎は大透孔部分で流速
低下を起こしてその大透孔の孔縁に付着するようにな
り、燃焼も安定するようになる。また、点火器と対向し
ている炎孔は大きいので点火時には十分なガス量が得ら
れ着火性も向上する。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図〜第３図において１は上部を開口した有底筒
状の気化筒でシーズヒータ２が埋設されている。３は上
記気化筒１の開口縁部1aにその下部周縁のフランジ部を
載置してビス止めした有天筒状のバーナヘッドで、バー
ナヘッド外3aとその上部内側に圧入したバーナヘッド内
3bとで構成してある。上記バーナヘッド内3bにはその周
壁全周に直径1.5mm〜2.5mmの微小透孔4bが、またバーナ
ヘッド外3aにはその周壁全周に直径3mm〜5mmの大透孔4a
が形成してあり、これら各透孔4a、4bは同軸上に設けて
それぞれが対向するように設定してあり、上下複数列多
数に分割した炎孔を形成している。また、上記バーナヘ
ッド内3bは既述した通りバーナヘッド外3aの上部に圧入
してあり、炎孔のうち下部（最下段）のもの４′は大透
孔4aがそのまま炎孔となっている。したがって、バーナ
ヘッド３にはその上部に微小透孔4bによって規制される
単一開口面積の小さい微小炎孔４が形成され、下部には
それよりも大きめの炎孔４′が形成されることになる。
５は上記バーナヘッド３内に設け、前記気化筒１の開口
部を覆った気化筒蓋で、その中心下部開口は小径に絞り
込んで混合ガス流入口5aとしてある。６は上記気化筒蓋
５の混合ガス流入口5aに対向した位置に多数の小穴が開
いた均圧板、７は均圧板６を覆うように設けた混合筒
で、上面に突設した突起7aがバーナヘッド内3bの天井面
に押圧されて気化筒蓋５、均圧板６とともに気化筒１の
開口縁部に圧接固定されている。８は炎孔４′から噴出
する混合ガスを点火するための点火電極、９は火炎であ
る。10は火炎検出センサとしてのフレームロッドで、そ
の先端は炎孔の中央部に垂下している。11は気化筒１内
部に燃焼用空気を送る送風管で、先端の空気口12は前記
気化筒１の壁面に固定されており、他方は送風機13へと
連通している。14は燃料ポンプ15からの送油管16に連通
させたノズルで、送風管11内部を通して気化筒１内部に
臨ませてある。

上記構成において、シーズヒータ２に通電され、気化
筒１が所定の温度に加熱されると、送風機12が始動して
燃焼用空気が送風管10を通って空気口11から気化筒１内
部に送られ、また燃料ポンプ14も始動して燃料が送油管
16を通してノズル14より気化筒１内部に噴出される。気
化筒１内部に噴出された液体燃料は加熱された気化筒１
の側壁面で気化され、燃焼用空気と混合した後、バーナ
ヘッド３へと送られ炎孔4,4′より噴出する。そしてこ
の混合ガスは点火電極８からの火花放電によって着火さ
れ、火炎９を形成する。

ここで上記バーナヘッド上部の微小火孔４で形成され
る火炎は、実質その流量、流速が内側にあるバーナヘッ
ド内3bの微小透孔4bで規制されている為に、大変規模の
小さな火炎となる。したがってその火炎温度も従来火炎
に比べると低く、火炎長も短くなるため、周辺部分をな
めて雰囲気温度を上げる事がない。よって火炎雰囲気温
度の低い燃焼状態が得られ、その排出量が火炎温度に大
きく依存するNO_xなどの窒素酸化物の発生を低く抑える
事が出来る。また火炎温度が低く燃焼エネルギーが低い
為、燃焼騒音も低く抑えられる。

一方、バーナヘッド下部の炎孔４′に形成される火炎
は、バーナヘッド外3aに形成されている大透孔4aが大き
いので、その規模は大きなものとなり、燃焼量を増減さ
せても安定的に形成されている。そしてこの安定した火
炎は不安定になりがちな上部の微小炎孔４に形成されて
いる火炎と干渉してこれを保炎するようになる。したが
って上部の微小炎孔４に形成される火炎も安定したもの
となり、例えば燃焼量を増やしてもリフト燃焼するよう
なことがなくなる。

また、この実施例では上部の微小炎孔４は微小透孔4b
の外側にバーナヘッド外3aに形成された大透孔4aを同軸
上に設けて形成しているので、この各単一炎孔４′に形
成される火炎自体の安定性もよいものとなる。すなわち
第２図において実線の火炎9aは弱燃焼時、破線の火炎9b
は強燃焼時を示すが、不安定になりやすい強燃焼時の火
炎9bはバーナヘッド外3aの大透孔4aの存在によってa,b
で示す部分が保炎有効面積となって強固に保炎されるよ
うになる。したがって、微小炎孔４に形成される火炎も
安定したものとなり、前記下部炎孔の保炎作用との相乗
効果によってその燃焼は極めて安定したものになる。

さらに点火器８と対向する部分の下部炎孔４′は既述
した通り大きい開口面積を有するのでその炎孔４′から
噴出する混合ガスは多く、火花放電式の点火器であって
も確実に着火させることができる。

第４図は他の実施例におけるバーナヘッドを示し、こ
の実施例のものはバーナヘッド３の炎孔全てを上記微小
透孔4bと大透孔4aとの同軸組合せで構成し、点火器８と
開口する付近の炎孔４′のみ大開口としてある。

この構成のものは上記実施例の微小炎孔４部分での燃
焼で説明したのと同様の燃焼を行い、窒素酸化物や騒音
の低下が図れると同時に燃焼や着火性能の安定化も確保
できる。

発明の効果以上、実施例の説明で明らかなように本発明によれ
ば、いずれの場合も窒素酸化物の量を少なくできるとと
もに騒音も低くでき、しかも燃焼安定性や着火性も良好
なものに維持でき、総合性能の高い燃焼装置の提供が可
能となる。

【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料燃焼装置の拡大
断面図、第２図は同燃焼状態を説明する炎孔部分の断面
図、第３図は全体構成を示す断面図、第４図は他の実施
例におけるバーナヘッドの拡大断面図、第５図は従来の
燃焼装置を示す断面図である。１……気化筒、３……バーナヘッド、3a……バーナヘッ
ド外、3b……バーナヘッド内、４……微小炎孔、４′…
…炎孔、4a……大透孔、4b……微小透孔、８……点火
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川隆大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−161321（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−123908（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−119311（ＪＰ，Ａ) 特開平２−187509（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−101217（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 11/40 F23D 11/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を有した気化筒と、この気化筒の開
口部に覆着した有天筒状のバーナヘッドとを備え、上記
バーナヘッドはその上部を二重構成とし、バーナヘッド
外に大透孔を、バーナヘッド内に微小透孔を同軸上に設
けてバーナヘッド周壁上部全周に複数列多数に分割した
二重構成の微小炎孔を形成するとともに、バーナヘッド
外の下部全周に前記微小透孔より大きめの炎孔を略均等
に多数設け、かつ前記大きめの炎孔の一部に点火器を対
向させた燃焼装置。
【請求項２】開口部を有した気化筒と、この気化筒の開
口部に覆着した有天筒状のバーナヘッドとを備え、上記
バーナヘッドは二重構成とし、バーナヘッド外に大透孔
を、バーナヘッド内に微小透孔を同軸上に設けて複数列
多数に分割した炎孔を形成するとともに、点火器と対向
する部分のバーナヘッド内外の炎孔は大開口とした燃焼
装置。