JP3041437U - 小型燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 灯油等の液体燃料、又は都市ガス、石油液化
ガス等の気体燃料を使用する家庭用の小型燃焼装置より
発生する、燃焼排ガス中のＮＯx及び悪臭を低減するこ
とが出来る小型燃焼装置を得る。 【解決手段】 当概燃焼装置の燃焼用空気取入口４及び
温風用空気取入口５に水蒸気、または微細水滴を発生す
る加湿器（蒸発式加湿器１０、または超音波式加湿器
２）を付加設置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、灯油、都市ガス、または石油液化ガスを燃料として使用する小型 燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

家庭用の小型燃焼装置には、燃料に水を混和したり、燃料の吹込ノズルに水の 噴射ノズルを付加設置することは、実用的でなく、事実上不可能であり、水分を 供給する装置を付加設置したものはなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

大気汚染におけるNOｘの排出量の大半を占めるところの、工場、事業場の燃焼 装置や自動車の排気ガスについては、大気汚染防止法により、規制の網がかけら れているが、家庭用の給湯器や、ガス冷暖房器や、石油暖房器からの排出ガスに ついては、未規制であった。

【０００４】 環境庁は、上述家庭用の燃焼機器を対象として、NOｘの排出規制を３年後に実 施するべく、その規準を平成７年１２月１３日に発表し、防災機器の研究開発を メ−カ−に依頼したが未だ有効な方法は開発されていない。

【０００５】 NOｘを低減させる為に、水の添加が有効なことは公知の事実であり、工場等に おける大型の燃焼装置や、自動車のエンジン等においては、燃料に何らかの方法 で水を混和したり、燃料の吹込みノズルに、水の噴射ノズルを併設したりする方 法により、燃焼系に水分を供給することが出来るが、家庭用の小型燃焼装置には 、かかる装置を付加設置することは事実上不可能であるという問題点を有してい た。

【０００６】 本考案は、従来の技術に鑑みてなされたもので、その目的は、家庭用の小型燃 焼装置より排出される燃焼ガス中のNOx の量及び点火時発生する悪臭を低減させ る、小型燃焼装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する為に本考案においては、家庭用の小型燃焼装置の空気取入 口に加湿器を取付けて、空気と共に水分を燃焼系に送り込むものである。本考案 に於いて使用する加湿器（超音波式加湿器、又は蒸発式加湿器）は夫々微細水滴 含有空気、又は水蒸気含有空気を発生するがこれら加湿器と燃焼器の接続の仕方 は燃焼器の形状により異なる。石油ファンヒ−タ−とガスファンヒ−タ−は略同 じ構造を有しているが対流式石油スト−ブ、及び給湯用小型ボイラ−の場合は若 干異なった構造を有している。

【０００８】 石油ファンヒ−タ−又はガスファンヒ−タ−の場合は、加湿器は温風空気取入 口及び燃焼空気取入口迄導く為のダクトを保有しており、燃焼器の空気取入口と 、加湿器の加湿空気の噴出口は相対面する様に共通の収納容器に固定設置される 。

【０００９】 加湿器は、石油ファンヒ−タ−の温風用空気取入口、及び燃焼用空気取入口へ 加湿空気（水分含有空気）を導く為のダクトを保有しており、石油ファンヒ−タ −の温風用空気取入口又は、燃焼用空気取入口に相対向する場所に加湿空気の噴 出口を有している。しかし乍ら空気取入口と燃焼用加湿空気噴出口は直結しない 。 ダクトの形状、及び噴出開口部の位置は対応する燃焼器の形状（特に空気取入 口の位置、形状）により、異なった設計が行われるべきものであり、特に規定は しない。

【００１０】 収納容器は燃焼器と加湿器の共通固定容器としての役目を有するとともに、燃 料漏洩時に、他への燃料の逸散を防止し、不測の事故を未然に防止する役目を有 しているので、燃料タンクの容器に見合った容積を有していることが望ましい。

【００１１】 加湿空気は、燃焼用空気取入口と、温風用空気取入口の両方に導入されること が最良であるが、何れか一方のみに導入されても有効であり、請求項１は何れか 一方のみに導入する場合も、包含するものである。

【００１２】 燃焼器の始動スイッチと、加湿器の始動スイッチは連動しており、加湿器のス イッチをＯＮにすれば、先ず加湿器が始動した後、少し遅れて燃焼器の始動スイ ッチがＯＮになるように設計している。 始動スイッチについては、燃焼器をおしても、先ず加湿器の方にリレ−が働い て加湿器がＯＮの状態になり、次いで、燃焼器がＯＮの状態になるようにしてお けば、最初の始動を加湿器の方からスタ−トするという事にこだわることはない 。 或いは別途に総合的なスイッチを設けて、そのスイッチを押せば、先ず加湿器 がＯＮの状態になり、次いで燃焼器が少し遅れて０Ｎの状態になるという方式も 考えられる。むしろその方が実際的であろう。

【００１３】 対流式石油スト−ブの場合は、空気の取入口は、燃焼用空気取入口のみ必要で あり、温風用空気投入口は不必要であるので、加湿器に付属する加湿空気の導出 ダクトの噴出口は燃焼用空気用のみであって、その噴出口と対流式石油スト−ブ の燃焼用空気取入口はダクトで接続している。 加湿空気の導出ダクト及び噴出口と取入口との接続ダクトの形状及びその位置 は燃焼器の形状により決定すべきものであり、特定はしない。

【００１４】 収納容器については、燃焼器と加湿器の共通固定容器としての役目を有すると 共に、燃料漏洩時に周辺の他地域への逸散を防止し、不測の事故の発生を未然に 防止する役目も有しているので、燃料タンクの容量に見合った容積を有している のが望ましい。

【００１５】 燃焼器の始動スイッチと加湿器の始動スイッチは連動しており、加湿器のスイ ッチをＯＮにすれば先づ加湿器が始動した後、少し遅れて、燃焼器の始動スイッ チがＯＮのなる様に設計している。 始動スイッチについては、燃焼器のスイッチを、押しても、先ず加湿器が始動 するようにリレ−しておき、少し遅れて、燃焼器が始動する様にしておけば、最 初の始動操作を加湿装置からスタ−トするという事にこだわることはない。 或いは別途に総合スイッチを設けて、そのスイッチをＯＮにすれば、先ず加湿 器がＯＮになり、次いで、燃焼器がＯＮなるという方式も考えられる。むしろそ の方が実際的であろう。

【００１６】 燃焼器の燃料消費量に対応して加湿器の水分供給能力が比例して増減する様に なっている。

【００１７】 対流式石油スト−ブの場合は、空気の取入口は、燃焼用空気取入口のみ必要で あり、加湿器に付属する加湿空気の導出ダクトの噴出口は、燃焼用空気用のみで あって、その噴出口と対流式石油スト−ブの燃焼用空気取入口にはダクトで接続 している。 加湿空気の導出ダクト及噴出口と取入口との接続ダクトの形状及びその位置は 燃焼器の形状により決定すべきものであり、特定はしない。 収納容器については、燃焼器と加湿器の共通の固定用具としての役目を有する と共に、燃料漏洩時に、他の所への燃焼の逸散を防止し、不測の事故を未然に防 止する役目を有しているので、燃焼タンクの容量に見合った容積を有しているこ とが望ましい。

【００１８】 燃焼器の始動スイッチと、加湿器の始動スイッチは連動しており、加湿器のス イッチをＯＮにすれば、まづ加湿器が始動した後、少し遅れて、燃焼器の始動ス イッチがＯＮになる様に設計している。 始動スイッチについては、燃焼器のスイッチを押しても先づ加湿器の方にリレ −が働いて始動する様にしておけば、最初の始動を加湿器の分からスタ−トする という事にこだわることはない。 或いは、別途に総合スイッチを設けて、そのスイッチを押せば先づ加湿器がＯ Ｎになり、次いで、燃焼器が少し遅れてＯＮになるという方式も考えられる。む しろその方が実際的であろう。

【００１９】 給湯用小型ボイラ−の場合は、燃焼用空気と、温風用空気が共用になっている ので、水分含有空気の導出ダクトは、ボイラ−付属の送風器（例、シロッコフア ン）の空気取入口に向って噴出する様に設置される。

【００２０】 給湯用小型ボイラ−の場合は、加湿器と共有する収納容器は必要ではない。む しろ給湯用小型ボイラ−に付属している。変圧器、電磁ポンプ、シロッコファン と加湿器が一体として組合わされた、新らしいシステムを考察することが望まし い。

【００２１】 給湯用小型ボイラ−の場合も、他の燃焼器の場合と同様に、燃料の電磁ポンプ 、シロッコファンモ−タ−、及び変圧器の始動系統と、加湿器の始動スイッチは 連動しており、加湿器のスイッチをＯＮにすれば、先ず加湿器が始動した後に、 少し遅れてシロッコファンが始動し、次いで電磁ポンプで吸引された灯油が加圧 状態となって燃焼缶央へ噴出し次いで点火されて燃焼が始まるのであるが、装置 としては、手元スイッチをＯＮすれば、加湿器、シロッコファン、電磁ポンプ（ 燃料が気体の場合は電磁ポンプはない）、点火器の順にリレ−して行く様になっ ている。又温度コントロ−ラ−を所定の目標温度に設定しておけば、ボイラ−内 の湯温が低下すれば、自動的に手元スイッチがＯＮになったと同様に、自動運転 が開始する。

【００２２】 燃焼器の燃料消費量又は温度コントロ−ラ−の指示温度に対応して、加湿器の 水分供給能力が比例して増減する様になっている事が重要である。

【００２３】

【考案の実施の形態】

考案の実施の形態について図面を参照して説明する。 図１の石油ファンヒ−タ−１と図７のガスファンヒ−タ−１１は、略同様の機 構であるので、同機構の代表として、石油ファンヒ−タ−について述べる。ガス ファンヒ−タ−については石油ファンヒ−タ−の場合に準ずると考えればよい。

【００２４】 加湿器においては、超音波式加湿器２と蒸発式加湿器１０は機構的に非常に異 なっているが、本考案において、必要不可欠な要素は水分含有空気を発生せしめ るという事であり、その点から考えたならば、その発生方法は重要な問題ではな く、その水分含有空気を如何に利用するかが重要なポイントである。 従って本項目においては、石油ファンヒ−タ−１と超音波加湿器２の組合せ、 対流式石油スト−ブ１２と超音波加湿器２の組合せ、及び給湯式小型ボイラ−１ ８と超音波加湿器２の組合せについて代表的に説明する。

【００２５】 図１は石油ファンヒ−タ−１と超音波式加湿器２の組合わせについてその平面 図を示したものである。 石油ファンヒ−タ１の空気取入口４及び５の両方又は４、５の何れか一方に、 超音波加湿器２から発生した微細水滴を含む空気を、水分含有空気導出ダクト８ を通じて燃焼用空気噴出口６から燃焼用空気取入口４へ、又温風用水分含有空気 の噴出口７から温風用空気取入口へ、夫々水分含有空気を噴出せしめ、石油ファ ンヒ−タ−１の燃焼系に導入せしめる。 空気取入口４から取入れられた水分含有空気は石油ファンヒ−タ−１の内部に 設置されている送風機によって燃料燃焼時の空気源として使用される。又空気取 入口５から取入れられた水分含有空気は石油ファンヒ−タ−１の内部に設置され ているファン３により、燃料ガスの排出放散、及び石油ファンヒ−タ−１の機器 本体の過熱化の防止に役立っている。

【０００２６】 水分含有空気（含湿空気）の取入れは、空気取入口４及び５の両方から行われ た方が最良であるが、４又は５の何れか一つからの取入れによっても、有効な効 果をもたらす。 超音波式加湿器２と石油ファンヒ−タ−１は１回のスイッチ押し操作が連動し て始動しうる様になっているので、装置の連動は従来の石油ファンヒ−タ−と比 較して特に操作が複雑になることはない。 その際今迄の記述内で述べた通り石油ファンヒ−タ−１の方が超音波式加湿器 ２よりもややおくれて回動的に始動するので、点火時における燃焼排ガスの悪臭 の発生防止及び、排ガス中のNOx の低減を確実に可能ならしめることが出来る。

【００２７】 超音波加湿器２の性能は石油ファンヒ−タ−１の燃焼能力即ち燃料消費能力に 比例して変化するので燃焼能力を強化又は低減してもそれに対応した水分含有空 気の発生には充分対応しうる。

【００２８】 石油ファンヒ−タ−１又は、超音波式加湿器２の形状及び、燃焼用空気取入口 ４又は、音風用空気取入口５の位置、形状、及び超音波式加湿器２から出る微細 水滴含有空気（含湿空気）の導出ダクトの取付位置及び形状については特に制限 はない。 要するに、石油ファンヒ−タ−１及び超音波式加湿器２又は蒸発式加湿器１０ の形状に対応して、燃焼用空気取入口４または音風用空気取入口５に含湿空気が 供給しうる様に設計すればよいのである。

【００２９】 図１４は対流式石油スト−ブ１２と超音波式加湿器２との組合せについてその 正面図を示したものである。 点火用バルブ兼温度コントロ−ル用バルブ１０をＯＮにすれば先づ超音波式加 湿器２が始動して微細水滴含有空気（含湿空気）を発生して導出ダクト８及び、 導通ダクト１０を通じて燃焼空気供給済１４に燃焼用空気として供給される。 次いで少し遅れて燃焼器（対流式石油スト−ブ１２）が始動して点火され、燃焼 が開始される。 含湿空気の発生量、即供給量は湿度コントロ−ル用バルブ１０により、燃料の 消費量に比例してコントロ−ルされる。

【００３０】 図１９は給湯用小型ボイラ−１８と超音波式加湿器２との組合せについてその 平面図を示したものである。手元スイッチ３１をＯＮすれば変圧器２６を経由し て、加湿器２、シロッコファンモ−タ−２５、電磁ポンプ２２、点火器２８の順 にリレ−して始動し、燃焼が始まる。又一度手スイッチでの燃焼が開始すれば、 その後は予め設定された温度コントロ−ラ−２７によりボイラ−内の貯湯槽の温 度と設定温度との差を変圧器２６が感受して、上述の始動時と同じリレ−により 運転され自動的に貯湯槽の温度は一定の設定温度に保持されるのである。

【００３１】 上述石油ファンヒ−タ−１、対流式石油スト−ブ１２及び給湯用小型ボイラ− １８のいずれの場合も、加湿器（超音波式又は蒸発式共に）に水を自動的に供給 される様にしておくことは論をまたない。

【考案の効果】

本考案は上述の通り構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００３２】 石油ファンヒ−タ−（三洋開放式：ＣＦＨ−ＡｇＧ型）と超音波式加湿器（シ ナネンＳＮ−１００型）と組合わせて灯油を燃焼させ、ガスデック社製ガス検知 器（ＰｕｍＰ ＫＩＴ、ＮＯ２００）を使用して、ガステック社製検知管ＮＯ． １１ＬによりＮＯｘ濃度を測定した結果燃焼排ガス（室内放散ガス）中のＮＯｘ 量は、大巾に減少し、且着火時に発生する異臭を伴った白煙は全く発生しない。

【００３３】 このテストに於ては、超音波式加湿器よりの加湿空気は、石油ファンヒ−タ− の音風用空気取入口へのみ供給して、行ったものであるが、記述の通り、燃焼用 空気の取入口へも供給出来れば、さらによい結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】石油ファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の平面図である。

【図２】石油ファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の立面図である。

【図３】石油ファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の側面図である。

【図４】石油ファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合わ
せの場合の平面図である。

【図５】石油ファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合わ
せの場合の立面図である。

【図６】石油ファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合わ
せの場合の側面図である。

【図７】ガスファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の平面図である。

【図８】ガスファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の立面図である。

【図９】ガスファンヒ−タ−と超音波加湿器との組合わ
せの場合の側面図である。

【図１０】ガスファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合
わせの場合の平面図である。

【図１１】ガスファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合
わせの場合の立面図である。

【図１２】ガスファンヒ−タ−と蒸発式加湿器との組合
わせの場合の側面図である。

【図１３】対流式石油スト−ブと超音波式加湿器との組
合わせの場合の平面図である。

【図１４】対流式石油スト−ブと超音波式加湿器との組
合わせの場合の立面図である。

【図１５】対流式石油スト−ブと超音波式加湿器との組
合わせの場合の側面図である。

【図１６】対流式石油スト−ブと蒸発式加湿器との組合
わせの場合の平面図である。

【図１７】対流式石油スト−ブと蒸発式加湿器との組合
わせの場合の立面図である。

【図１８】対流式石油スト−ブと蒸発式加湿器との組合
わせの場合の側面図である。

【図１９】給湯用小型ボイラ−と超音波式加湿器との組
合わせの場合の平面図である。

【図２０】給湯用小型ボイラ−と超音波式加湿器との組
合わせの場合の立面図であるが図１９におけるＡ−Ａ’
断面における立面図を示している。

【図２１】給湯用小型ボイラ−と蒸発式加湿器との組合
わせの場合の平面図である。

【図２２】給湯用小型ボイラ−と蒸発式加湿器との組合
わせの場合の立面図であるが 図２１におけるＢ−Ｂ’
断面における立面図を示している。

【符号の説明】

１ 石油ファンヒ−タ− ２ 超音波式加湿器 ３ 石油ファンヒ−タ−のファン ４ 燃焼用空気取入口 ５ 温風用空気取入口 ６ 燃焼用空気取入口への水分含有空気（含湿空気）供
給口 ７ 温風用空気取入口への水分含有空気（含湿空気）供
給口 ８ 水分含有空気（含湿空気）導出ダクト ９ 収給容器 １０ 蒸発式加湿器 １１ ガスファンヒ−タ− １２ 対流式石油スト−ブ １３ 対流式石油スト−ブの燃焼塔 １４ 対流式石油スト−ブにおける燃焼用空気供給塔 １５ 対流式石油スト−ブ付属の燃料タンク １６ 対流式石油スト−ブにおける水分含有空気（含湿
空気）導出ダクト １７ 対流式石油スト−ブの作動用開始兼温度コントロ
−ルバルブ １８ 給湯用小型ボイラ− １９ 給湯用小型ボイラ−の燃焼缶（貯湯槽内蔵） ２０ 給湯用小型ボイラ−の煙突 ２１ 燃料タンク（給湯用小型ボイラ−用、遠隔設置） ２２ 電磁ポンプ（燃料が気体の場合は不要） ２３ 給湯用小型ボイラ−の燃焼缶へ噴出される加圧燃
料パイプ ２４ 給湯用小型ボイラ−の燃焼用空気導入用シロッコ
ファン ２５ シロッコファン用モ−タ− ２６ 自動運転調整用変圧器 ２７ 貯湯槽内温度コントロ−ラ− ２８ 燃焼用点火器 ２９ 超音波加湿器からの微細水滴含有空気の噴出口 ３０ 蒸発式加湿器型の水分含有空気（含湿空気）の噴
出口 ３１ 給湯用小型ボイラ−の運転開始用手元スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼用空気の取入口（４）及び、温風用
   空気取入口（５）に超音波使用による微細水滴発生装置
   （以下超音波式加湿器（２）と称す）、又は加熱蒸発装
   置による水蒸気発生装置（以下蒸発式加湿器（１０）と
   称す）を有することを特徴とする小型燃焼装置。