JP3015501B2 - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP3015501B2
JP3015501B2 JP3135059A JP13505991A JP3015501B2 JP 3015501 B2 JP3015501 B2 JP 3015501B2 JP 3135059 A JP3135059 A JP 3135059A JP 13505991 A JP13505991 A JP 13505991A JP 3015501 B2 JP3015501 B2 JP 3015501B2
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勝佐雄 柳田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料燃焼装置又は
気体燃料燃焼装置等のセラミックス製のバーナプレート
を有する燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の燃焼装置は、例えば、実公昭5
6ー18813号公報に開示されているように、液体燃
料と燃焼空気が供給される混合筒(気化筒)の内周面に
壁体を突設する一方、押圧片を用いて内部にセラミック
ス製のバーナプレートを保持した有底筒状のケースの段
部を壁体に係止させ、さらに、このケースの周壁を混合
筒にネジで固定することにより、バーナプレートを混合
筒内に保持していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、混合筒は一
般にアルミダイキャストや鋳鉄によって作られている
が、バーナプレートよりも下流側の混合筒先端部は、火
炎によって直接あぶられるため、700℃以上に温度上
昇してしまう。そのため、アルミダイキャストで作られ
た混合筒では、先端部が溶けてしまい、また、鋳鉄で作
られた混合筒では、長期間の使用によって先端部がボロ
ボロに崩れてしまう問題があった。
【0004】また、上述した燃焼装置では、セラミック
ス製のバーナプレートを保持するケースをネジによって
直接、混合筒の先端部に固定していたため、ネジが火炎
の影響による高温酸化で徐々に劣化してしまう。その場
合、セラミックス製のバーナプレートにヒートショック
等で割れが発生しても、そのバーナプレートを交換する
ことができなくなる問題があった。
【0005】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであり、セラミックス製のバーナプレートを混合筒に
保持させるプレート保持金具を利用して、混合筒の先端
部を保護し、混合筒先端部の耐熱性を向上させることを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は内周面に支持部
を有するバーナケースと、このバーナケース内に収容さ
れ、燃料と燃焼空気とを予混合させる予混合室を内部に
有する混合筒と、予混合室の下流の混合筒内部に設けら
れたセラミックス製のバーナプレートと、このバーナプ
レートを混合筒に保持させる高耐熱材料製のプレート保
持金具とを備え、このプレート保持金具は、前記バーナ
プレートの下流の混合筒内表面を覆う環状壁を有すると
ともに、この環状壁の上部外周には混合筒の先端面を覆
うフランジを有し、かつ、このフランジが前記バーナケ
ースの支持部にネジによって結合されている構成であ
る。
【0007】
【作用】このように構成すると、バーナプレートよりも
下流の混合筒先端部は、バーナプレートを保持する高耐
熱材料製のプレート保持金具によって覆われるため、混
合筒先端部が火炎によって直接あぶられることがなく、
実用耐久温度以上に温度上昇するのを防止でき、耐熱性
を高めることができる。また、プレート保持金具は、混
合筒内表面を覆う環状壁の上部外周にフランジを有し、
このフランジをバーナケースの内周面の支持部にネジに
よって結合しているので、従来のように、プレート保持
部品を止めるネジが、火炎の影響による高温酸化で徐々
に劣化してしまう心配がなく、セラミックス製バーナプ
レートの交換が長期間にわたって可能である。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4に
基づき説明する。図3において、1は底部に屋外空気を
導入する給気管2を連結した給気ケースであり、この給
気ケース1内にはモータ3の回転軸4の途中に装着した
給気ファン5が収容され、また、給気ケース1の上には
有底円筒状のバーナケース6がシール材7を介して結合
され、このバーナケース6の上にはシール材8を介して
耐熱ガラスにて作られた透光性燃焼筒9が連設され、さ
らに、この透光性燃焼筒9内には赤熱部材10が吊り下
げてある。
【0009】前記バーナケース6内の下部中央にはバー
ナ11が収容されており、このバーナ11は、周壁に気
化用電気ヒータ12が埋設され、内部下方に気化予混合
室13を有する混合筒としての気化筒14と、前記気化
予混合室13の下流側の気化筒14内に設けられ、気化
予混合室13から送られる予混合気を上方へ噴出するセ
ラミックス製のバーナプレート15と、このバーナプレ
ート15の下の気化筒14内にバーナプレート15と間
隔を存して設けた混合促進部材16と、前記モータ3の
回転軸4の先端部に装着され、燃料供給管17より供給
される液体燃料(灯油)を前記気化予混合室13内に飛
散するとともに、気化したガス状燃料と給気ファン5か
ら供給された燃焼一次空気とを混合する撹拌装置18と
から構成されている。
【0010】前記気化筒14は、鋳鉄によって作られ、
その底部中央には前記回転軸4及び燃料供給管17が挿
通されるとともに、給気ファン5からの燃焼一次空気を
気化予混合室13内に導入する一次空気導入口19を開
口させており、また、前記混合促進部材16よりも下流
側の気化筒14の周壁内面部には、シール兼用クッショ
ン材20を介して前記バーナプレート15を載置する載
置部21が形成され、そして、バーナプレート15より
も下流の気化筒14の先端部は、燃焼熱を回収する熱回
収部22となっている。
【0011】前記バーナプレート15は、ヒートショッ
クに強く、かつ、耐衝撃性に優れたぺタライト等のファ
インセラミックスによって作られており、そして、図4
に示されるように、その外周部には多数の炎孔23,2
3………が周方向へ複数列並べて設けられ、これら炎孔
23は孔径が約1.3mmに設定されている。
【0012】24は前記バーナケース6の内周面にスポ
ット溶接によって固着した支持リングであり、この支持
リング24は前記気化筒14の熱回収部22と対応する
高さ位置に配されている。25は前記バーナケース6内
の上部に上方より挿入され、パッキン26を介して前記
支持リング24上に載置固定された有底円筒状の内筒で
あり、この内筒25の底部には、気化筒14の熱回収部
22の外周に嵌合する嵌合部25Aと、内向きの傾斜面
27に多数の二次空気供給孔28,28を有し、気化筒
14と支持リング24との間の隙間を閉寒する断面山形
状の閉塞部25Bと、パッキン26に当接する環状の当
接部25Cが内側から外側に向かって連続して形成さ
れ、そして、当接部25Cを複数のネジ29,29によ
って支持リング24に結合している。
【0013】30は前記バーナプレート15を気化筒1
4に保持させるとともにアース板を兼ねたプレート保持
金具であり、このプレート保持金具30は、耐熱性に優
れ、しかも、導電性を有する高耐熱ステンレス(FCH
−2)によって作られており、図1及び図2に示される
ように、前記気化筒14の熱回収部22の内側に嵌合さ
れ、かつ、下端の内向き折曲面31をバーナプレート1
5の外周縁上面に当接させた円筒状の環状壁30Aが内
側に設けられ、この環状壁30Aの上端外周には、前記
内筒25の閉塞部25B及び当接部25Cに略合致した
形状で、それらの上に重ね合わせたフランジ30Bが一
体に設けられ、このフランジ30Bの内向き傾斜面32
には、前記二次空気供給孔28よりも大きい径で、か
つ、これらの二次空気供給孔28に対応させて多数の通
気孔33,33を開口させている。
【0014】また、前記フランジ30Bの外周縁部34
は、前記パッキン26及び内筒25の当接部25Cを介
して支持リング24上に載置され、そして、3本の前記
したネジ29を用いて支持リング24に結合されてい
る。こうして、プレート保持金具30は支持リング24
に着脱自在に取り付けられ、環状壁30A下端の内向き
折曲部31によって、前記バーナプレート15の外周縁
を気化筒14の載置部21に押圧保持させている。この
ように、プレート保持金具30を支持リング24に取り
付けると、バーナプレート15の下流の気化筒14の内
表面は環状壁30Aによって覆われ、また、気化筒14
の上端面(先端面)はフランジ30Bによって覆われる
ものである。
【0015】尚、35は炎検知部36を前記バーナプレ
ート15の炎孔23の上に位置させた炎検知器、37は
放電部38からの火花放電を前記プレート保持金具30
の環状壁30Aの下端に向けて飛ばす点火器、39は燃
料供給管17に燃料槽40内の液体燃料を送り込む電磁
ポンプ等の燃料ポンプである。
【0016】上述の構成において、気化用電気ヒータ1
2への通電により、気化筒14が液体燃料の気化温度に
まで上昇すると、モータ3と燃料ポンプ39が作動し、
燃料供給管17から液体燃料が、また、給気ケース1か
ら燃焼一次空気が気化筒14の気化予混合室13へ供給
される。ここで、気化予混合室13内へ供給された燃料
は回転中の撹拌装置18によって飛散霧化され、気化面
に接触して気化される。そして、この気化ガスと燃焼一
次空気との混合ガスは撹拌装置18によって撹拌され、
混合促進部材16を通過し、その後、バーナプレート1
5の炎孔23から上方へ噴出する。この噴出した混合ガ
スは、点火器37の火花放電により着火され、火炎Fを
形成して燃焼を開始する。そして、燃焼ガスは赤熱体1
0を加熱して赤熱させた後、透光性燃焼筒9から温風用
熱交換器(図示せず)を通り、排気管(図示せず)から
屋外に排出される。
【0017】一方、給気ケース1からバーナケース6と
気化筒14との間の空間に送り込まれた燃焼二次空気
は、二次空気供給孔28、通気孔33を通り、火炎Fに
向けて供給され、二次燃焼を促進させる。
【0018】また、バーナプレート15上に形成された
火炎Fによって気化筒14の熱回収部22が加熱され、
この熱回収部22の熱は気化筒14の下部に熱伝導し
て、気化筒14の気化面を気化可能温度に維持するた
め、燃焼開始から所定時間経過した時点で、気化用電気
ヒータ12への通電は停止されるが、燃焼は継続させる
ことができる。
【0019】本実施例によれば、セラミックス製のバー
ナプレート15を気化筒14内に保持するプレート保持
金具30を備え、このプレート保持金具30は、バーナ
プレート15の下流の気化筒14の内表面を覆う環状壁
30Aを有するとともに、この環状壁30Aの上端部外
周には気化筒14の先端面を覆うフランジ30Bを有し
ているので、バーナプレート15をプレート保持金具3
0で保持しながら、この耐熱性に優れた高耐熱ステンレ
ス(FCH−2)製のプレート保持金具30で、気化筒
14先端の熱回収部22を確実に保護できる。従って、
プレート保持金具30の有効利用により、構成の簡略化
を図れるのはもちろん、高温酸化による気化筒14先端
の熱回収部22の劣化を防止して、気化筒先端部の耐熱
性及び耐久性を大幅に高めることができ、長期間にわた
り熱回収が良好に行なわれる。
【0020】また、バーナケース6の内周面に固着した
支持リング24上に、プレート保持金具30のフランジ
30Bの外周縁部34を載置し、このフランジ30Bを
3本のネジ29を用いて支持リング24に結合している
ので、ネジ29が火炎Fの影響による高温酸化によっ
て、徐々に劣化してしまうような心配がない。そのた
め、ヒートショック等でセラミックス製のバーナプレー
ト15に割れ等が発生し、交換を必要とする場合でもビ
スを簡単に外し、バーナプレート15を何ら支障なく交
換することができ、保守性を向上できる。
【0021】さらに、本実施例においては、3本のネジ
29によってプレート保持金具30を支持リング24に
結合しているので、バーナプレート15を均等な押し付
け力で押圧可能であるとともに、環状壁30Aの下端の
内向き折曲部31をバーナプレート15の外周縁上面の
全周に当接させているので、セラミックス製のバーナプ
レート15に集中応力を生じさせない取り付けが可能で
あり、集中応力が原因となる割れの発生をも防止でき
る。
【0022】尚、本発明は液体燃料燃焼装置に限定され
るものではなく、気体燃料燃焼装置であってもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、混合筒の
先端部が、セラミックス製のバーナプレートを保持する
高耐熱材料製のプレート保持金具によって覆われるた
め、混合筒先端部を火炎によって直接あぶられないよう
に保護でき、混合筒先端部の異常温度上昇が確実に防止
され、構成の簡素化を図りつつ、混合筒の耐熱性及び耐
久性を向上させることができる。また、プレート保持金
具は、混合筒内表面を覆う環状壁の上部外周にフランジ
を有し、このフランジをバーナケースの内周面の支持部
にネジによって結合しているので、プレート保持金具を
止めるネジが高温酸化で劣化するのを抑制でき、割れの
心配のあるセラミックス製バーナプレートの交換が長期
間にわたって可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の要
部断面図である。
【図2】同じくプレート保持金具を外した状態の要部断
面図である
【図3】同じく液体燃料燃焼装置の全体構成説明図であ
る。
【図4】同じくバーナプレートの平面図である。
【符号の説明】
6 バーナケース 13 気化予混合室(予混合室) 14 気化筒(混合筒) 15 バーナプレート 24 支持リング(支持部) 29 ネジ 30 プレート保持金具 30A 環状壁 30B フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23D 11/04 621 F23D 11/04 621F 621G 622 622A 11/40 11/40 A 14/14 14/14 F (56)参考文献 特開 平3−207905(JP,A) 実公 昭56−18841(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 11/04 - 11/08 F23D 11/10 F23D 11/40 F23D 14/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に支持部を有するバーナケース
    と、このバーナケース内に収容され、燃料と燃焼空気と
    を予混合させる予混合室を内部に有する混合筒と、予混
    合室の下流の混合筒内部に設けられたセラミックス製の
    バーナプレートと、このバーナプレートを混合筒に保持
    させる高耐熱材料製のプレート保持金具とを備え、この
    プレート保持金具は、前記バーナプレートの下流の混合
    筒内表面を覆う環状壁を有するとともに、この環状壁の
    上部外周には混合筒の先端面を覆うフランジを有し、か
    つ、このフランジが前記バーナケースの支持部にネジに
    よって結合されていることを特徴とする燃焼装置。
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