JP3143757U - 加熱空気によるガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回する加熱空気を発生させて水及びオイルを微細化し、強力の火力を有するバーナとする加熱空気によるガス燃焼装置を提供する。
【解決手段】 ファン１２からの空気を二重円筒管本体１ａの外周から接線方向に導入し、その内部に設けられている略中空球体２や略中空半球体３からの水とオイルの混合ガスをより微細化して強力の火災を発生させる。
【選択図】 図１

Description

本考案は、バーナのようなガス燃焼装置に係り、特に、導入された加熱空気により水やオイルを瞬時にガス化し、高温で燃焼効率の高い混合ガスを形成する加熱空気によるガス燃焼装置に関する。

ガス燃焼装置としては一般にガスバーナを使用しているが、用途に応じてこのバーナでは火力が不十分の場合があり、高温燃焼を発生させるためのガス燃焼装置が従来より採用されている。「特許文献１」はその一例を示すものである。
特開２００２−３９５１３号（図１）

「特許文献１」の「特開２００２−３９５１３号」の「ガス燃焼装置」は、送風機（３）からの空気と、ガス導入管からの混合ガスとをミキサー（２２）や分布整流板（４）等を介してバーナ（５）を燃焼させる通常の形態の通常のバーナの（９）の上面を覆って噴出体（９）を設け、この噴出口（１３）から炎を噴出させて高温のガスとして被加熱物（２３）を加熱する構造のものからなる。この「ガス燃焼装置」は前記のような構造のものからなり、それ自体として特徴を有するものであるが、本考案のように加熱空気を用いて水やオイルを瞬時にガス化する技術を開示するものではない。また、公知技術としても本考案のような構成や機能を有するものは見当らない。

本考案は、以上の事情に鑑みて考案されたものであり、加熱空気を用い、これを螺旋状に旋回させて高温部を形成し、供給された水やオイルを瞬時に高温のガス化し、燃焼効率の高いバーナ用のガスを形成するようにした加熱空気によるガス燃焼装置を提供することを目的とする。

本考案は、以上の目的を達成するために、請求項１の考案は、加熱空気によるガス燃焼装置であって、該装置は、ファン等からの空気を上方側の外周接線方向から導入する空気導入部と、その下方側に空気噴出口を形成し、上方側のみに開口部を形成し内部に空気通路を形成する二重円筒管と、該二重円筒管の中心部に配置される拡散板，略中空球体及び内部に不燃材を堆積し火種を有する略中空半球体と、前記略中空球体内にその外周接線方向から水及びオイルを導入する水導入管及びオイル導入管とを有するものからなり、前記拡散板は前記二重円筒管の前記開口部に臨んで配置され、前記略中空球体は前記略中空半球体の上方側で前記拡散板の下方側に配置され、前記略中空球体は上方面側及び下方面側に開口孔を形成するものからなることを特徴とする。

また、請求項２は、前記拡散板の下面には、前記略中空球体の前記上方面側から噴出するガスを前記二重円筒管の内面に当接するための傾斜面が形成されることを特徴とする。

また、請求項３は、空気導入用のファン及び水とオイルの混合体を噴出するブロワとファンからの加熱空気とによるガス燃焼装置であって、該装置は、前記ファンからの空気を上方側の接線方向から導入され下方向に空気噴出口を形成し上方側のみに開口部を形成し内部に空気通路を形成する二重円筒管と、該二重円筒管の外面側に導入されて前記ブロア側に排出される水及びオイルの導入部とを有するものからなり、前記ブロアからの水及びオイルの混合体を噴出するバーナ及びその火種は前記二重円筒管の下方側に配置されて前記開口部側に向かって水及びオイルの混合ガスを噴出するものからなることを特徴とする。

また、請求項４は、前記噴出管及び火種は、中空円筒により前記二重円筒管の内面側から遮断されることを特徴とする。

また、請求項５は、前記二重円筒管のまわりには、前記導入部からの水及びオイルを螺旋状に誘導する螺旋状部材又はコイルが配設されることを特徴とする。

本考案の「加熱空気によるガス燃焼装置」によれば、ファンから空気導入部の空気は二重円筒管の空気通路を旋回しながら下方の空気噴出口から噴出して上方に向かって旋回し略中空球体を高温に加熱する。略中空球体内に導入された水やオイルはこの高温の加熱空気により瞬時にガス化し、その上方側の開口部より噴出する。拡散板により、ガスは二重円筒管の既に高温になっている内面に当接して内面を更に高温にする。そのため境界膜係数が小さくなり、効率的な、かつ高温のガスが開口部より放出され高温の燃焼ガスを発生する効果が上げられる。

また、請求項２の「加熱空気によるガス燃焼装置」によれば、拡散板により、略中空球体からの高温ガスは二重円筒管が内面に当接して更に内面を高温化し境界膜係数が低くなり、高温のガス燃焼を発生することができる。

また、請求項３の「加熱空気によるガス燃焼装置」によれば、請求項１ではファンのみを用いたのに対し、ここではブロワとファンを用い、ブロワからのガス体を旋回している加熱空気により加熱してガス化し更に高温，高効率のガス燃焼を行わせることができる。

また、請求項４の「加熱空気によるガス燃焼装置」によれば、遮断用の中空円筒を用いることにより、内部のガスが消されないようにすることができる。

また、請求項５の「加熱空気によるガス燃焼装置」によれば、螺旋状部材又はコイルを用いることにより水とオイルとの混合を迅速に、かつ確実にすることができる。

以下、本考案の加熱空気によるガス燃焼装置の実施の形態を図示に参照して詳述する。図１及び図２は実施例１を示し、図３，図４，図５は実施例２を示す。

図１（ａ），（ｂ）に示すようにこの加熱空気によるガス燃焼装置１００は、大別して二重円筒管１と、拡散板２と、略中空球体３と、略中空半球体４と、水やオイルの導入管５，６等とからなる。

二重円筒管１は、上方側に開口部７を有し下方側を底板８で閉止され、内管１ａ′と外筒１ａ″との間で空気通路９を有し下方向に空気噴出口１０を有する二重円筒管本体１ａと、この二重円筒管本体１ａのその外周接線方向に連結される空気導入部１１等とからなる。なお、空気導入部１１はファン１２に連結される。以上の構造により、ファン１２を作動することにより空気導入部１１を介して二重円筒管本体１ａ内にその接線方向から空気が導入され、導入された空気は空気通路９内を螺旋状に旋回しながら下方側に進み、下方の空気噴出口１０から二重円筒管本体１ａの内部に噴出し、渦巻き状に上方側に向かう空気流を発生させる。

二重円筒管本体１ａの内部の中心部には底板８から立設する中心軸１３が設けられ、この中心軸の最上部の開口部７の位置には拡散板２が設けられ、その下方側には略中空球体３が配置され、その下方側には略中空半球体４が夫々配置されている。なお、略中空半球体４の内部には石綿等の不燃材１４が堆積され、加熱空気によるガス燃焼装置１００の作動初期にはこの不燃材１４内に点火用の液体（図略）が投入される。

拡散板２は断面形状が羽根状の円盤状のものからなり、下面側には中心部から外周側に向かって厚みを次第に減少させる傾斜面１５が形成される。この傾斜面１５は傾斜面１５に衝突したガス体を二重円筒管本体１ａの内管１ａ′に当接する向きに誘導する形状及び位置に配置されるものからなる。

略中空球体３は、少なくとも上面側や下面側に皿状の弧面を形成する中空の略球体からなり、その前記上面側及び下面側には複数の開口孔１６及び１７が貫通形成される。

略中空半球体４は、中空球体を半割りにした形状のものからなり、前記したようにその内部には石綿等の不燃材１４が堆積されている。

水導入管５及びオイル導入管６は図１（ｂ）に示すように、略中空球体３の外周に接線方向に連結するものからなり夫々が水及びオイルの供給源（図略）に連結される。

次に、実施例１の加熱空気によるガス燃焼装置１００によるガス燃焼方法について主として図２により説明する。
まず、空気はファン１２から送風され、空気導入部１１を介して二重円筒管本体１ａの上方側に接線方向から入り、空気通路９を旋回しながら下降し、空気噴出口１０から二重円筒管本体１ａの内部に上り旋回しながら上方側に送られる。
一方、略中空半球体４の不燃材１４上に供給された可燃液体の発火により略中空球体３が加熱される。この略中空球体３には水導入管５とオイル導入管６からの水及びオイルが供給され、この水及びオイルは高温に加熱されている略中空球体に接線上に噴出されて旋回し、熱でガス化された水及びオイルは中空球体内部でガス状に混合し、その一部は上方面側の開口孔１６から上方に向かって噴出する。一方、略中空球体３内で開口孔１６から噴出しない余りの水やオイルは下面側の開口孔１７から略中空半球体４側に落下し、燃焼する。略中空球体３からのすべての混合ガスはその周囲を旋回しながら上昇する高温空気流により過熱され、高温混合ガスは二重円筒本体１ａの内管１ａ′に当接してこれを加熱しながら反転し拡散板２に向かって上昇する。拡散板２に衝突した高温混合ガスはその傾斜面１５に沿って内管１ａ′に進み、前記のように反転して開口部７から噴出する。よってこの高温混合ガスに着火することにより、高温のバーナが形成される。なお、前記のように内管１ａ′の熱量は空気の乱流により境界膜係数が下がり、空気への熱移動が促進され、空気が高温化され、旋回流で加熱されている二重円筒管１ａの加熱管部の温度を下げ開口部７より高温空気となって噴出されることになる。また、二重円筒管本体１ａの外管１ａ″は外気に接しているため比較的低温に保持され、二重円筒管本体１ａの寿命の向上に寄与する。
以上により、ファン１２のみにより、高温のガス加熱装置を構成することができ、高温のガスバーナとして使用されることになる。

図３はブロアとファンを用いた高温バーナとしての加熱空気によるガス燃焼装置１００Ａを示す。
加熱空気によるガス燃焼装置１００Ａは下方に空気噴出口１０Ａを有する二重円筒管１Ａと、二重円筒管１Ａの外周を囲む水導入部５Ａ及びオイル導入部６Ａと、水排出部５Ａ′及びオイル排出部６Ａ′と、二重円筒管１Ａに接線方向から空気を導入するための空気導入部１１Ａ及びこれに連結するファン１２Ａと、二重円筒管１Ａの下方に配置されるバーナ１８と火種１９等とから構成される。なお、二重円筒管１Ａは外周に螺旋状のフィン２０を巻回するもの（図４）も一例として挙げられるが勿論これに限定するものではない。また、水導入部５Ａやオイル導入部６Ａ及び水排出部５Ａ′及びオイル排出部６Ａ′は二重円筒管１Ａの外周に巻回されているコイル２３であってもよい。
また、バーナ１８や火種１９は遮蔽筒２１により囲まれ、バーナ１８からのガスが空気噴出口１０Ａからの導入空気により乱されないようにしているが、必ずしもこの遮蔽筒２１は設置しなくてもよい。また、水排出管５Ａ′やオイル排出管６Ａ′からの水やオイルはブロワ２２に入り噴射される。

以上の構造により、バーナ１８からの噴射された混合ガスは二重円筒管１Ａ内に生ずる空気の流れにより微細化され完全燃焼し、強力な火災を発生させることができる。

本考案では、以上の実施例１，２を説明したが本考案はこれ等のものに限定するものではなく、同一技術的範疇のものが採用されることは勿論である。

本考案は、より強力な火災を発生させる加熱空気ガス加熱装置であり、バーナ状の火災を必要とするすべてのものに適用され、その利用範囲は広い。

本考案の加熱空気によるガス燃焼装置の実施例の全体構造を示す断面図（ａ）及び図１（ａ）の上面図（ｂ）。 図１（ｃ），（ｂ）に示す加熱空気によるガス燃焼装置の燃焼作用を示す模式的説明図。 本考案の加熱空気によるガス燃焼装置の他の実施例の全体構造を示す断面図。 実施例２の応用例を示す模式的断面図。 実施例２の応用例を示す模式的断面図。

符号の説明

１ 二重円筒管
１Ａ 二重円筒管
１ａ 二重円筒管本体
１ａ′ 内管
１ａ″ 外管
２ 拡散板
３ 略中空球体
４ 略中空半球体
５ 水導入管
５Ａ 水導入管
５Ａ′ 水排出管
６ オイル導入管
６Ａ オイル導入管
６Ａ′ オイル排出管
７ 開口部
８ 底板
９ 空気通路
１０ 空気噴出口
１０Ａ 空気噴出口
１１ 空気導入部
１１Ａ 空気導入部
１２ ファン
１２Ａ ファン
１３ 中心軸
１４ 不燃材
１５ 傾斜面
１６ 開口孔
１７ 開口孔
１８ バーナ
１９ 火種
２０ フィン
２１ 遮蔽筒
２２ ブロワ
２３ コイル
１００ 加熱空気によるガス燃焼装置
１００Ａ 加熱空気によるガス燃焼装置

Claims (5)

1. 加熱空気によるガス燃焼装置であって、該装置は、ファン等からの空気を上方側の外周接線方向から導入する空気導入部と、その下方側に空気噴出口を形成し、上方側のみに開口部を形成し内部に空気通路を形成する二重円筒管と、該二重円筒管の中心部に配置される拡散板，略中空球体及び内部に不燃材を堆積し火種を有する略中空半球体と、前記略中空球体内にその外周接線方向から水及びオイルを導入する水導入管及びオイル導入管とを有するものからなり、前記拡散板は前記二重円筒管の前記開口部に臨んで配置され、前記略中空球体は前記略中空半球体の上方側で前記拡散板の下方側に配置され、前記略中空球体は上方面側及び下方面側に開口孔を形成するものからなることを特徴とする加熱空気によるガス燃焼装置。
2. 前記拡散板の下面には、前記略中空球体の前記上方面側から噴出するガスを前記二重円筒管の内面に当接するための傾斜面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の加熱空気によるガス燃焼装置。
3. 空気導入用のファン及び水とオイルの混合体を噴出するブロワと、ファンからの加熱空気とによるガス燃焼装置であって、該装置は、前記ファンからの空気を上方側の接線方向から導入され下方向に空気噴出口を形成し上方側のみに開口部を形成し内部に空気通路を形成する二重円筒管と、該二重円筒管の外面側に導入されて前記ブロア側に排出される水及びオイルの導入部とを有するものからなり、前記ブロアからの水及びオイルの混合体を噴出するバーナ及びその火種は前記二重円筒管の下方側に配置されて前記開口部側に向かって水及びオイルの混合ガスを噴出するものからなることを特徴とする加熱空気によるガス燃焼装置。
4. 前記噴出管及び火種は、中空円筒により前記二重円筒管の内面側から遮断されることを特徴とする請求項３に記載の加熱空気によるガス燃焼装置。
5. 前記二重円筒管のまわりには、前記導入部からの水及びオイルを螺旋状に誘導する螺旋状部材又はコイルが配設されることを特徴とする請求項３又は４に記載の加熱空気によるガス燃焼装置。