JP2955970B2 - 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、石油ファンヒータ等の
燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼装置を図面を参照し
て説明する。図６は燃焼装置の第１従来例の要部構成を
示す一部切欠正面図、図７は同平面図、図８は第２従来
例の要部構成を示す一部切欠正面図、図９は同平面図、
図１０は第３従来例の要部構成を示す一部切欠正面図、
図１１は図１０のＸ−Ｘ線断面図である。

【０００３】第１従来例に係る燃焼装置１１１は、図６
及び図７に示すように、気化器１０と、混合管２０と、
バーナ３０と、点火ヒータ４０とを含んでいる。前記気
化器１０は、灯油等の燃料を加熱気化させるためのヒー
タ等の昇温手段と、昇温手段１２の温度を制御するため
のサーミスタ等の検温手段１３と、加熱気化された燃料
を燃料ガスＡとして噴射するノズル１４と、昇温手段１
２での消費電力を低減するための燃焼熱回収部１１とを
備えている。

【０００４】前記混合管２０は、ノズル１４から噴射さ
れる燃料ガスＡと一次空気Ｂとを混合して混合ガスＣと
するもので、ノズル１４の噴射方向前方に設けられてい
る。１５はソレノイドバルブである。

【０００５】前記バーナ３０は混合管２０から流入する
混合ガスＣを燃焼させるもので、混合管２０の上方に仕
切板３７を介して設けられており、仕切板３７に開設さ
れた開口３１２を介して混合管２０と連通している。そ
して、混合管２０からの混合ガスＣを静圧化する静圧室
３１と、静圧室３１内に設けた整流板３６と、静圧室３
１を通過した混合ガスＣを燃焼させるバーナプレート３
２を備えている。

【０００６】バーナプレート３２には所定の距離間隔を
もって所定径を有する多数の炎孔３２１がバーナプレー
ト面と直交して開設されており、これら多数の炎孔３２
１によって炎孔部３３が形成されている。３４は耐熱パ
ッキン、３５はバーナプレート３２の押さえ金具であ
る。整流板３６は、混合ガスＣの噴射を均一化させるも
のである。

【０００７】点火ヒータ４０は、前記混合ガスＣを点火
させるもので、バーナ３０の上方に設けられている。前
記気化器１０の燃焼熱回収部１１は、バーナ３０の上方
に臨んでおり、バーナ３０に形成された燃焼炎にさらさ
れるように設けられる。

【０００８】次に、第１従来例の燃焼装置１１１の動作
について説明する。燃料は図外の燃料ポンプによって気
化器１０に供給され、昇温手段１２と燃焼熱回収部１１
によって燃焼炎から回収された熱とによって加熱、気化
され、燃料ガスＡとしてノズル１４より混合管２０に噴
射される。なお、燃焼開始前、すなわち燃焼炎が形成さ
れる以前において、液体燃料は昇温手段１２によって所
定の温度まで予熱されて燃料ガスＡとなる。前記混合管
２０で一次空気Ｂと混合された混合ガスＣは開口３１２
を通って炎孔３２１より噴射し、燃焼炎として燃焼す
る。

【０００９】第２従来例に係る燃焼装置１１２は、図８
及び図９に示すように、前記バーナプレート３２に替え
て、金属製の炎孔網５０を用いており、炎孔網５０が取
り付けられるバーナトップ５１と、炎孔網５０の裏面側
に設けられたバックネット５２とを備えている。バック
ネット５２は、逆火を防止するためのものである。５３
は仕切板、５４は整流板である。本燃焼装置１１２の動
作は前記燃焼装置１１１に準ずるものであり、その説明
は省略する。

【００１０】第３従来例に係る燃焼装置１１３として、
例えば実開平５−２５１２５号公報に記載された考案が
ある。この燃焼装置１１３は、図１０及び図１１に示す
ように、ノズル１４″の噴射方向前方に混合管２０′が
設けられており、バーナ３０′は混合ガスＣの噴射方向
に直交するように設けられている。混合ガスＣは混合管
２０′より図示矢印に示すように、平面視Ｌ字形状に折
れ曲がって通り、炎孔部３３′より噴射するようになっ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１及
び第２従来例に係る燃焼装置は、燃焼熱回収部及び混合
管について次のような問題点があった。本来、燃焼熱回
収部１１は昇温手段１２の消費電力を低減させるために
気化器１０に設けられたものであり、燃焼熱の回収効率
のみから考えると、バーナプレート３２又は炎孔網５０
の真上に大きく覆い被さるように、換言すれば燃焼熱回
収部１１の下部に多くの炎孔３２１があるように設置す
ればよいことになる。しかし、前記のように構成する
と、燃焼熱回収部１１が大型化する。すなわち、気化器
１０が大型化する。従って、予熱に要する時間が長くな
るほか、コストアップが避けられないことになる。

【００１２】一方、混合管２０は一次空気の吸い込みを
充分にして良好な燃焼状態を得るためには、ある程度の
長さが必要であり、このためバーナ３０を小型化するた
めに制約を受けることになる。すなわち、燃焼装置の小
型化を図る際の障害となる。

【００１３】また、第３従来例の燃焼装置１１３には、
次のような問題点があった。すなわち、前記したように
混合ガスＣが混合管２０′より炎孔部３３′に至る通路
がＬ字形状に曲がっている。一般に混合管２０′の一次
空気Ｂを吸い込む作用はその全長によって定まるので、
一次空気Ｂの吸い込みのために充分な寸法をとると、バ
ーナ３０′が大型化することになる。

【００１４】さらに、混合管２０′の先端部近傍には燃
焼炎が存在しないので、混合管２０′の先端の温度が低
い。このため、液体燃料気化式燃焼装置の場合では、混
合管２０′で燃料ガスＡの再液化を起こすことがある
（ただし、ガス燃焼装置の場合はこの問題が生じな
い）。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みて創案されたも
ので、気化器及びバーナの小型化を図るとともに、昇温
手段の消費電力を低減させた燃焼装置を提供することを
目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る燃焼装置
は、燃焼炎によって加熱される燃焼熱回収部及び供給さ
れた液体燃料を燃料ガスとして噴射するノズルを有する
気化器と、この気化器から噴射された燃料ガス及び一次
空気を混合して混合ガスとする混合管と、この混合管の
上部に仕切板を介して設けられ前記混合ガスを炎孔部で
燃焼させるバーナとを備備えた燃焼装置であって、前記
仕切板は混合管の反吸込口側に設けた開口を有してお
り、前記バーナは仕切板の上方、かつ混合管の吸込口側
で、前記開口の上方以外に設けられている。

【００１７】また、前記炎孔部は混合管と気化器のノズ
ルとを結ぶ軸線が炎孔部の側端部よりも内側に位置する
ように設けられている。

【００１８】さらに、前記バーナの炎孔部は前記気化器
の燃焼熱回収部に対向して斜めに配置されたバーナプレ
ート面に開設されている。

【００１９】

【作用】混合管の有効全長が、仕切板の開口先端部とバ
ーナの反ノズル側端部との距離だけ延長したものと同じ
役割を果たす。従って、一次空気の吸い込みを阻害する
こともなく、混合管の長さを短くすることができる。

【００２０】また、炎孔部は混合管と気化器のノズルと
を結ぶ軸線が炎孔部の側端部より内側に位置するように
設けられているので、燃焼熱回収部の左右両側より効率
良く熱回収することができる。

【００２１】さらに、炎孔部は燃焼熱回収部に対して斜
めに設けられているので、燃焼熱回収部の有効面積が増
加する。

【００２２】

【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。図１から図５にかけては本実施例に係る図
面であって、図１は燃焼装置の第１の実施例を示す一部
切欠正面図、図２は同平面図、図３は燃焼装置の第２の
実施例を示す一部切欠正面図、図４は同平面図、図５は
第３の実施例を示す平面図である。なお、従来のものと
略同一の部品等には同一の符号を付して説明を行う。

【００２３】第１の実施例に係る燃焼装置１０１は、気
化器１０と、混合管６０と、バーナ７０と、点火ヒータ
４０とを含んでいる。

【００２４】気化器１０は、昇温手段１２と、検温手段
１３と、ノズル１４と、燃焼熱回収部１１とを備えてい
る。

【００２５】混合管６０は、ノズル１４の噴射方向前方
に設けられており、上面全体が開口した管体６１と、前
記開口を閉塞する仕切板６２とによって形成されてい
る。前記仕切板６２の反ノズル側先端近傍には、流通用
開口６２１が開設されている。そして、混合管６０の全
長Ｌ１、すなわち開口６２１の先端と管体６１の入口側
吸込口６０１との距離間隔Ｌ１は従来装置１１１、１１
２の全長Ｌ３に比し短く形成されている。

【００２６】バーナ７０は混合管６０の上方に仕切板６
２を介して設けられ、バーナとっと７１と、バーナプレ
ート７２とからなっている。バーナトップ７１は前記管
体６１と、仕切板６２とに固定されており、これとバー
ナプレート７２と仕切板６２とによって囲まれた静圧室
７３が形成されており、前記開口６２１を介して混合管
６０に連通している。前記静圧室７３には整流板７４が
設けられている。また、前記バーナ７０は仕切板６２の
上方、かつ混合管６０の吸込口６０１側で、前記開口６
２１の上方以外に設けられている。

【００２７】前記バーナプレート７２は、例えばリチア
系セラミックス、コーディライト系セラミックス又はア
ルミナ系セラミックス等を基材として成形されており、
その全面には所定距離間隔をもって所定径を有する多数
の炎孔７５１がバーナプレート面と直交して開設されて
いる。これら多数の炎孔７５１によって、炎孔部７５が
形成されている。

【００２８】前記バーナプレート７２は、その長手方向
長軸Ｘ１がノズル１４と混合管６０とを結ぶ軸線Ｚと直
交して混合管６０の吸込口６０１側の上方に位置してい
る。そして、バーナプレート７２は燃焼熱回収部１１と
対向し、かつバーナプレート７２の反ノズル１４側が前
上りに傾斜してバーナトップ７１に取り付けられ、静圧
室７３を閉塞している。

【００２９】炎孔部７５は、前記軸線Ｚに対して左右対
称に設けられている。７６は、耐熱性パッキン、７７は
バーナプレート７２をバーナトップ７１に固定する押さ
え金具である。

【００３０】バーナプレート７２の上面には、燃焼熱回
収部１１が臨んでおり、バーナプレート全面の所定面積
が燃焼熱回収部１１の下面に対し斜め方向に対向して配
置されている。

【００３１】次に、第１の実施例に係る燃焼装置１０１
の動作を説明する。図外の燃料ポンプによって気化器１
０に送出された燃料は、昇温手段１２によって加熱・気
化され、燃焼ガスＡとなる。この燃料ガスＡはノズル１
４から混合管６０に噴射される。混合管６０の内部で
は、前記燃料ガスＡと一次空気Ｂとが混合されて混合ガ
スＣとなり、混合管６０の先端に当たった後、開口６２
１を通って静圧室７３に流入する。混合ガスＣは、整流
板７４で静圧化され、ノズル側に進行する。静圧室７３
は図２からも明らかなように、容積が充分確保できるた
め、混合ガスＣの流入抵抗を少なくすることができる。
従って、混合ガスＣの流速の損失が僅少となり、あたか
も混合管６０に第２の混合管を延長して設けたのと同じ
役割を果たすことになる。

【００３２】いま、開口６２１の先端部とバーナプレー
ト７２の反ノズル側端部との距離間隔をＬ２とすると、
混合管６０の有効全長Ｌは、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２となる。従
って、混合管６０はこれに第２の混合管を長さＬ２だけ
延長したのと同様な作用効果を奏することになる。

【００３３】これにより、一次空気Ｂの吸い込みを阻害
することなく、混合管６０の長さを短くすることができ
る。また、本来の静圧室７３としての作用はバーナプレ
ート７２取付部の下方が受け持つものであり、これによ
ってバーナ７０全体の小型化が可能となる。

【００３４】上述したように、流速が低下せず静圧化さ
れた混合ガスＣは炎孔部７５より噴出し、燃焼炎が燃焼
熱回収部１１を加熱する。この熱により、燃料の加熱・
気化が促進される。また、炎孔部７５は軸線Ｚが炎孔部
７５の側端部７５Ｒ，７５Ｌよりも内側に配置されてい
るので、炎孔７５１が燃焼熱回収部１１に対して左右に
振り分けられる。従って、燃焼熱回収部１１の左右両側
より効率良く燃焼熱を回収することができる。

【００３５】さらに、バーナプレート７２は、すべて燃
焼熱回収部１１と対向して傾斜して設けられているの
で、燃焼熱回収部１１に対する炎孔部７５の対向面積が
広くなり、燃焼熱を効率良く回収することができる。

【００３６】次に、第２の実施例に係る燃焼装置１０２
について図３、図４を用いて説明する。第２の実施例に
係る燃焼装置１０２は、前記バーナプレート７２に替え
て、炎孔網８２を用いている。この燃焼装置１０２は炎
孔網８２が取り付けられたバーナトップ８３と、炎孔網
８２の裏面側に取り付けられたバックネット８４からな
るバーナ８０と、混合管６０と、静圧室８１と、整流板
８６と、仕切板８７とを含んでいる。

【００３７】静圧室８１は、炎孔網８２とバーナトップ
８３と仕切板８７とによって囲まれて形成されている。
混合管６０と静圧室８１とを仕切る仕切板８７には、流
通用開口８７１が混合管６０の吸込口６０１の反対側に
設けられており、開口８７１の上部には混合ガスＣの分
布を均一化する整流板８６が設けられている。ここで、
炎孔網８２、バックネット８４の長軸Ｘ′は、ノズル１
４と混合管６０とを結ぶ軸線Ｚ′と直交して混合管６０
の吸込口６０１側の上方に位置している。そして、炎孔
網８２は、静圧室８１と燃焼熱回収部１１と対向し、か
つ炎孔網８２の反ノズル１４′側が前上りに傾斜して、
バーナトップ８３に取り付け、静圧室８１を閉塞してい
る。

【００３８】この燃焼装置１０２の動作は、第１の実施
例に係る燃焼装置１０１に準ずるので、その説明を省略
する。

【００３９】ここで、静圧室８１内の開口８７１の上部
近傍は、容積が充分に確保できるため、前記と同様に静
圧室８１の一部が混合管６０の動作をし、あたかも混合
管６０を折り返したような役割をする。また、炎孔網８
２は第１の実施例に示すバーナプレート７２と同様の効
果を奏することができる。

【００４０】図５に示す第３の実施例に係る燃焼装置１
０３は、前記燃焼装置１０１のバーナプレート７２に比
し、縦横幅寸法が相違する他は同様に構成されている。
燃焼装置１０３バーナプレート９２は、炎孔部９３の長
軸Ｘ２が短軸Ｙ２より若干長く形成されている。そし
て、長軸Ｘ２が混合管６０とノズル１４とを結ぶ軸線Ｚ
に平行し、短軸Ｙ２が前記軸線Ｚに直交するように位置
される。そして、炎孔部９３は軸線Ｚに対し左右対称に
設けられている。この燃焼装置１０３の動作は前記燃焼
装置１０１と同様であり、略同様の効果を有する。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る燃焼
装置は、仕切板は混合管の反吸込口側に設けた開口を有
している。また、バーナは仕切板の上方、かつ混合管の
吸込口側で、前記開口の上方以外に設けられている。そ
して、気化器の燃焼熱回収部と対向し、かつバーナプレ
ートの反ノズル側が前上がりに傾斜して設置されてい
る。そして、静圧室の一部を混合管として利用すること
ができるので、混合管の長さを短くすることができる。
従って、気化器、バーナを小型化することができる。ま
た、燃焼熱回収部の両側より燃焼熱を効率良く回収する
ことができるで、昇温手段の消費電力が低減される。こ
れらにより、燃焼装置を小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼装置の第１の実施例を示す一
部切欠正面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】本発明に係る燃焼装置の第２の実施例を示す一
部切欠正面図である。

【図４】同平面図である。

【図５】本発明に係る燃焼装置の第３の実施例を示す平
面図である。

【図６】燃焼装置の第１従来例の要部構成を示す一部切
欠正面図である。

【図７】同平面図である。

【図８】第２従来例の要部構成を示す一部切欠正面図で
ある。

【図９】同平面図である。

【図１０】第３従来例の要部構成を示す一部切欠正面図
である。

【図１１】図１０のＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１０ 気化器 １１ 燃焼熱回収部 １４ ノズル ６０ 混合管 ６２ 仕切板 ６２１ 開口 ７０ バーナ ７２ バーナプレート ７３ 静圧室 ７５ 炎孔部 ７５１ 炎孔 ８０ バーナ ８１ 静圧室 ８２ 炎孔網 ８４ バックネット ９０ バーナ ９２ バーナプレート ９３ 炎孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼炎によって加熱される燃焼熱回収部
   及び供給された液体燃料を燃料ガスとして噴射するノズ
   ルを有する気化器と、この気化器から噴射された燃料ガ
   ス及び一次空気を混合して混合ガスとする混合管と、こ
   の混合管の上部に仕切板を介して設けられ前記混合ガス
   を炎孔部で燃焼させるバーナとを備備えた燃焼装置であ
   って、前記仕切板は混合管の反吸込口側に設けた開口を
   有しており、前記バーナは仕切板の上方、かつ混合管の
   吸込口側で、前記開口の上方以外に設けられていること
   を特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記炎孔部は混合管と気化器のノズルと
   を結ぶ軸線が炎孔部の側端部よりも内側に位置するよう
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼
   装置。
3. 【請求項３】 前記炎孔部は前記気化器の燃焼熱回収部
   に対向して斜めに配置されたバーナプレート面に開設さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。