JP3231472U - Small combustion heater - Google Patents

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Abstract

【課題】自動車に装着して車室内暖房をはじめとする各種加熱手段に使用することのできる、システムの暖気時間が短く素早く発熱能力を発揮でき、かつ燃料配管に燃料の炭化による不具合を発生することがない、小型燃焼式ヒーターシステムを提供する。【解決手段】空気と、燃料蒸発管19により液体燃料を気化させて生成した気化燃料を混合させ混合気を生成し、混合気吹出し用の複数の噴口24を有するバーナートップ23を介して同混合気を燃焼室に導入して燃焼させ、同燃焼室下流に設けた熱交換器にこの燃焼ガスを導いて冷却水を加熱する燃焼式ヒーターにおいて、燃料蒸発管19を燃焼室壁32に近接し、かつバーナートップ23に近接するように配設した。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a problem due to carbonization of fuel in a fuel pipe, which can be mounted on an automobile and used for various heating means such as interior heating, a system having a short warm-up time and a quick heat generation ability. We provide a compact combustion heater system that never happens. SOLUTION: Air and vaporized fuel generated by vaporizing liquid fuel by a fuel evaporation pipe 19 are mixed to generate an air-fuel mixture, and the mixture is mixed via a burner top 23 having a plurality of nozzles 24 for blowing out the air-fuel mixture. In a combustion type heater that heats cooling water by introducing air into a combustion chamber and guiding this combustion gas to a heat exchanger provided downstream of the combustion chamber, the fuel evaporation pipe 19 is close to the combustion chamber wall 32. , And arranged so as to be close to the burner top 23. [Selection diagram] Fig. 4

Description

本考案は液体燃料を気化し空気と予混合して燃焼させるバーナーで熱交換器を介して水を加熱するヒーターで、車載可能な小型ヒーターに関する考案である。 The present invention is a heater that heats water via a heat exchanger with a burner that vaporizes liquid fuel and premixes it with air to burn it, and is a device for a small heater that can be mounted on a vehicle.

従来自動車用の内燃機関が発生する排熱は、車内ヒーターの熱源などに利用されてきた。しかし近年内燃機関の効率の向上に伴いこの排熱の割合が小さくなり、ヒーターの熱量が不足する、エンジンの暖気時間が長くなる、あるいはヒーターがなかなか立ち上がらないなどの問題が発生している。また寒冷地においては自動車の暖房は重要な機能の1つであり、暖房機能が不十分な場合、生死の問題につながる場合がある。 Conventionally, the exhaust heat generated by an internal combustion engine for an automobile has been used as a heat source for an in-vehicle heater. However, in recent years, as the efficiency of the internal combustion engine has improved, the ratio of this exhaust heat has decreased, causing problems such as insufficient heat of the heater, long warm-up time of the engine, and difficulty in starting the heater. In cold regions, heating of automobiles is one of the important functions, and if the heating function is insufficient, it may lead to life or death problems.

このような背景から液体燃料を用いた車載可能な小型燃焼式ヒーターが実用化されている。例えば欧州のメーカーであるWebasto社、Eberspaecher社などは小型燃焼式ヒーターでエンジンの冷却水を加熱し、暖房能力を補助するシステムを寒冷地向けにメーカー完成車用及びアフターマーケット用として提供している。 Against this background, a compact combustion heater that can be mounted on a vehicle using liquid fuel has been put into practical use. For example, European manufacturers Webasto, Webastocher, etc. provide a system that heats the cooling water of the engine with a small combustion heater and assists the heating capacity for the finished vehicle and aftermarket for cold regions. ..

これらのメーカーなどが市場に普及させている小型燃焼式ヒーターシステムは金属メッシュから成る燃料気化装置を用いて燃料を気化させるため、システム始動時燃料気化装置を暖機するのに時間を要し、システムが十分な発熱能力を発揮する定常運転に達するまで2〜3分を要し、加熱要求に素早く対応できないという問題がある。 The small combustion heater system popularized by these manufacturers in the market vaporizes fuel using a fuel vaporizer made of metal mesh, so it takes time to warm up the fuel vaporizer when the system starts. It takes 2 to 3 minutes for the system to reach a steady operation that exhibits sufficient heat generation capacity, and there is a problem that it cannot quickly respond to the heating request.

小型燃焼式ヒーターシステムを自動車に装着して、暖房の補助の目的だけでなく始動時の冷却水の加熱を加速して燃費向上目的に使用したり、触媒の暖機を加速してエミッション改善を目的に使用したりするためには、自動車の運転状況に応じ変化する加熱要求に素早く対応する必要がある。 A small combustion heater system can be installed in automobiles to accelerate the heating of cooling water at start-up as well as to assist heating and use it for improving fuel efficiency, or to accelerate the warming up of catalysts to improve emissions. In order to use it for the purpose, it is necessary to quickly respond to the heating demand that changes according to the driving situation of the automobile.

そこで図5に示すように燃料配管の一部を燃料蒸発管19として燃焼室に配管し、燃料を燃焼火炎で加熱し気化させる構成が考案されている。この構成によれば始動し燃焼火炎の形成が行われれば燃料が良好に気化され、比較的短時間に定格の発熱能力を発揮することができる。 Therefore, as shown in FIG. 5, a configuration has been devised in which a part of the fuel pipe is piped to the combustion chamber as the fuel evaporation pipe 19 and the fuel is heated by the combustion flame to be vaporized. According to this configuration, if the fuel is started and the combustion flame is formed, the fuel is vaporized well, and the rated heat generation capacity can be exhibited in a relatively short time.

しかしこの構成によれば、燃料蒸発管19が1000℃以上にもなる燃焼火炎に晒されるため内部を流れる燃料が過熱し炭化され、図6に示すように塊となった炭化物41が燃料ノズル17を塞いで不具合を発生するという問題がある。 However, according to this configuration, since the fuel evaporation pipe 19 is exposed to a combustion flame having a temperature of 1000 ° C. or higher, the fuel flowing inside is overheated and carbonized, and as shown in FIG. There is a problem that a problem occurs by blocking the fuel.

また公開実用S54−138137には、図7に示すように電磁ポンプ103で給送した燃料を気化器110にて昇温気化してバーナー107に噴出して燃焼させる燃焼装置で、電磁ポンプ103と気化器110の間の吐出側管106の途中に余熱管108を設け、熱交換器117を通った後の排気ガスで燃料を予熱する構成が開示されている。 Further, as shown in FIG. 7, the public practical use S54-138137 is a combustion device in which the fuel supplied by the electromagnetic pump 103 is heated and vaporized by the vaporizer 110 and ejected to the burner 107 to be burned. A configuration is disclosed in which a residual heat pipe 108 is provided in the middle of the discharge side pipe 106 between the vaporizers 110, and the fuel is preheated by the exhaust gas after passing through the heat exchanger 117.

この構成によれば図5の構成と同様排気ガスで燃料を予熱するので、システムの素早い立ち上がりが期待できる。また熱交換器117通過後の排気ガス温度は200℃前後であることから、燃料が過熱して炭化するという前述の不具合を防止できる。しかし200℃前後の温度では余熱管108が十分に加熱されず良好な気化燃料が生成できないという問題がある。 According to this configuration, the fuel is preheated with the exhaust gas as in the configuration of FIG. 5, so that a quick start-up of the system can be expected. Further, since the exhaust gas temperature after passing through the heat exchanger 117 is around 200 ° C., it is possible to prevent the above-mentioned problem that the fuel is overheated and carbonized. However, there is a problem that the residual heat tube 108 is not sufficiently heated at a temperature of about 200 ° C. and a good vaporized fuel cannot be produced.

公開実用S54−138137Public practical use S54-138137

本考案は、かかる点に鑑みてなされたもので、その主な目的は自動車に装着して車室内暖房をはじめとする各種加熱手段に使用することのできる、システムの暖機時間が短く素早く発熱能力を発揮でき、かつ燃料配管に燃料の炭化による不具合を発生することがない小型燃焼式ヒーターシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and its main purpose is to be mounted on an automobile and used for various heating means such as vehicle interior heating. The warm-up time of the system is short and heat is generated quickly. The purpose of the present invention is to provide a compact combustion heater system that can demonstrate its capabilities and does not cause problems due to fuel carbonization in the fuel piping.

請求項1に係る考案は、空気と、燃料蒸発管により液体燃料を気化させて生成した気化燃料を混合させ混合気を生成し、混合気吹出し用の複数の噴口を有するバーナートップを介して同混合気を燃焼室に導入して燃焼させ、同燃焼室下流に設けた熱交換器にこの燃焼ガスを導いて冷却水を加熱する燃焼式ヒーターにおいて、前記燃料蒸発管を前記燃焼室外周壁面に近接し、かつ前記バーナートップに近接するように配設したことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is the same via a burner top having a plurality of nozzles for blowing out the air-fuel mixture by mixing air and the vaporized fuel generated by vaporizing the liquid fuel with a fuel evaporation pipe to generate an air-fuel mixture. In a combustion type heater in which an air-fuel mixture is introduced into a combustion chamber and burned, and the combustion gas is guided to a heat exchanger provided downstream of the combustion chamber to heat the cooling water, the fuel evaporation pipe is placed on the outer peripheral wall surface of the combustion chamber. It is characterized in that it is arranged so as to be close to the burner top.

この請求項1の構成である、燃焼室外周壁面に近接し、かつバーナートップに近接する部位は燃料の炭化温度である400℃〜500℃に達することがなく、かつ燃焼火炎に近接して300℃前後の温度に達するので、燃料蒸発管19を流れる燃料を炭化させることなく良好な気化燃料を生成することができる。 The portion close to the outer peripheral wall surface of the combustion chamber and close to the burner top, which is the configuration of claim 1, does not reach the fuel carbonization temperature of 400 ° C. to 500 ° C. and is close to the combustion flame 300. Since the temperature reaches around ° C., good vaporized fuel can be produced without carbonizing the fuel flowing through the fuel evaporation pipe 19.

請求項2に係る考案は、請求項1に係る考案の構成に加え、前記燃焼室外周壁面内には冷却水通路が形成されていること、を特徴とする。 The device according to claim 2 is characterized in that, in addition to the configuration of the device according to claim 1, a cooling water passage is formed in the outer wall surface of the combustion chamber.

請求項2の構成によれば、燃料蒸発管19近傍の焼室外周壁面内には冷却水通路が形成されているので、焼室外周壁面は適度な温度に保たれており、燃料蒸発管19内部を流れる燃料の過熱を避け炭化を防止することができる。 According to the configuration of claim 2, since the cooling water passage is formed in the outer peripheral wall surface of the firing chamber near the fuel evaporation pipe 19, the outer peripheral wall surface of the firing chamber is maintained at an appropriate temperature, and the fuel evaporation pipe 19 It is possible to prevent overheating of the fuel flowing inside and prevent carbonization.

請求項3に係る考案は、請求項1または請求項2に係る考案の構成に加え、前記燃料蒸発管が前記噴口から噴出する燃焼火炎により加熱され、同燃料蒸発管の内部を流れる前記液体燃料が気化温度に達するよう前記燃料蒸発管の長さが調整されたこと、を特徴とする。 In the invention according to claim 3, in addition to the configuration of the invention according to claim 1 or 2, the liquid fuel in which the fuel evaporation pipe is heated by a combustion flame ejected from the injection port and flows inside the fuel evaporation pipe. It is characterized in that the length of the fuel evaporation pipe is adjusted so that the fuel reaches the vaporization temperature.

請求項3の構成によれば、燃料蒸発管の内部を流れる液体燃料が気化温度に達するように燃料蒸発管の長さが調整されているので、良好な気化燃料を生成することができる。 According to the configuration of claim 3, since the length of the fuel evaporation pipe is adjusted so that the liquid fuel flowing inside the fuel evaporation pipe reaches the vaporization temperature, good vaporized fuel can be produced.

本考案によれば、暖機時間が短く素早く発熱能力を発揮でき、かつ燃料配管に燃料の炭化による不具合を発生することがない小型燃焼式ヒーターシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a compact combustion type heater system which has a short warm-up time, can quickly exhibit heat generation ability, and does not cause a problem due to carbonization of fuel in a fuel pipe.

本考案の一実施形態における小型燃焼式ヒーターの外観図である。It is an external view of the small combustion type heater in one Embodiment of this invention. 本考案の一実施形態における小型燃焼式ヒーターの垂直断面図である。It is a vertical sectional view of the small combustion type heater in one Embodiment of this invention. 本考案の一実施形態における小型燃焼式ヒーター上部の主に燃料配管及び燃料蒸発管を表した垂直断面図である。It is a vertical cross-sectional view which mainly represented the fuel pipe and the fuel evaporation pipe of the upper part of the small combustion type heater in one Embodiment of this invention. 本考案の一実施形態における小型燃焼式ヒーターの燃焼室上部の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the upper part of the combustion chamber of the small combustion type heater in one Embodiment of this invention. 従来例の小型燃焼式ヒーター燃焼室上部の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the upper part of a small combustion type heater combustion chamber of a conventional example. 従来例の小型燃焼式ヒーターの燃料ノズル近傍の垂直断面図である。It is a vertical cross-sectional view near the fuel nozzle of the small combustion type heater of the conventional example. 公開実用S54−138137に記載の燃焼装置を表した図である。It is a figure showing the combustion apparatus according to the public practical use S54-138137. 開発品(本発明の小型燃焼式ヒーター)と市場品(他社製の小型燃焼式ヒーター)の水加熱量の立ち上がり性能の比較を示す。The comparison of the rising performance of the water heating amount of the developed product (small combustion type heater of the present invention) and the market product (small combustion type heater manufactured by another company) is shown.

1 小型燃焼式ヒーター
2 ブロワー
3 燃焼室ヘッド
4 燃焼室ブロック
5 熱交換器ホルダー
11 給気通路
12 撹拌室
13 燃焼室
14 熱交換器
15 冷却水通路
16 ベンチュリー
17 燃料ノズル
19 燃料蒸発管
20 点火ヒーター
23 バーナートップ
24 噴口
30 排気通路
31 容積部
32 燃焼室壁
36 冷却水入口
37 冷却水出口
1 Small combustion type heater 2 Blower 3 Combustion chamber head 4 Combustion chamber block 5 Heat exchanger holder 11 Air supply passage 12 Stirring chamber 13 Combustion chamber 14 Heat exchanger 15 Cooling water passage 16 Ventury 17 Fuel nozzle 19 Fuel evaporation pipe 20 Ignition heater 23 Burner top 24 Injection port 30 Exhaust passage 31 Volume 32 Combustion chamber wall 36 Cooling water inlet 37 Cooling water outlet

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本考案は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本考案の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. Further, it can be appropriately changed as long as it does not deviate from the range in which the effect of the present invention is exhibited.

図1は、本考案の一実施形態における小型燃焼式ヒーターの外観を示した図である。また図2は小型燃焼式ヒーターの垂直方向の断面図である。なお本小型燃焼式ヒーター1は、車載時において現状の図示した姿勢が求められるものではないが、便宜上図示した姿勢を基に垂直方向、水平方向を指示することとする。 FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a small combustion heater according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the small combustion type heater. Although the present compact combustion heater 1 is not required to have the current posture shown in the vehicle, the vertical direction and the horizontal direction are indicated based on the shown posture for convenience.

(本考案の小型燃焼式ヒーターの構成)
まず図1から図4を参照しながら本考案の小型燃焼式ヒーターの構成の説明を行う。
図1に示すようにブロワー2の作用により空気が給気通路11を通して供給される。給気通路11はブロワー2を出ると図3に示すように燃焼室ヘッド3内に形成された給気通路につながり、終端部でベンチュリー16を構成している。
(Structure of the compact combustion heater of the present invention)
First, the configuration of the compact combustion heater of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, air is supplied through the air supply passage 11 by the action of the blower 2. When the air supply passage 11 exits the blower 2, it is connected to the air supply passage formed in the combustion chamber head 3 as shown in FIG. 3, and the venturi 16 is formed at the terminal portion.

ベンチュリー16部には燃料ノズル17が開口している。ベンチュリー16終端部は図7に示すように燃焼室ヘッド3内に設けた撹拌室12に開口している。図3に示すようにその下部には多数の噴口24が形成されたバーナートップが23配置され、燃焼室13へとつながっている。燃焼室13は周囲を燃焼室ブロック4で囲われ、燃焼室ブロック4の壁面内には冷却水通路15が構成されている。 A fuel nozzle 17 is open in the venturi 16 part. As shown in FIG. 7, the end portion of the Venturi 16 is open to the stirring chamber 12 provided in the combustion chamber head 3. As shown in FIG. 3, 23 burner tops having a large number of nozzles 24 formed therein are arranged below the burner tops and are connected to the combustion chamber 13. The combustion chamber 13 is surrounded by a combustion chamber block 4, and a cooling water passage 15 is formed in the wall surface of the combustion chamber block 4.

燃焼室13の下部には熱交換器14が配置され、周囲と下部は熱交換器ホルダー5で囲われている。熱交換器ホルダー5の内部は燃焼室ブロック4の冷却水通路15とつながっており、内部は冷却水で満たされている。この構成により燃焼室13内で燃焼が行われると、熱交換器14に構成された一次側通路に既燃ガスが導入され、既燃ガスの熱が二次側通路の冷却水へと伝えられる。熱交換器ホルダー5の下部には熱交換器14を通った既燃ガスが集められるための容積部31と、既燃ガスを排気系に導くための排気通路30が設けられている。冷却水通路15には熱交換器ホルダー5に冷却水入口36と燃焼室ブロック4に冷却水出口37とが設けられている。 A heat exchanger 14 is arranged in the lower part of the combustion chamber 13, and the periphery and the lower part are surrounded by a heat exchanger holder 5. The inside of the heat exchanger holder 5 is connected to the cooling water passage 15 of the combustion chamber block 4, and the inside is filled with cooling water. When combustion is performed in the combustion chamber 13 with this configuration, the burnt gas is introduced into the primary side passage configured in the heat exchanger 14, and the heat of the burned gas is transferred to the cooling water of the secondary side passage. .. At the lower part of the heat exchanger holder 5, a volume portion 31 for collecting the burnt gas that has passed through the heat exchanger 14 and an exhaust passage 30 for guiding the burnt gas to the exhaust system are provided. The cooling water passage 15 is provided with a cooling water inlet 36 in the heat exchanger holder 5 and a cooling water outlet 37 in the combustion chamber block 4.

(本考案の小型燃焼式ヒーターの作動)
ブロワー2の作動により定量の空気が給気通路11に供給される。給気通路11を通って空気がベンチュリー16に導かれるが、ベンチュリー16部には燃料ノズル17が開口している。この構成により燃焼が行われていない始動時においてもベンチュリー効果で液体の状態の燃料が微粒化しながら混合気の形成が行われる。
(Operation of the small combustion heater of the present invention)
A certain amount of air is supplied to the air supply passage 11 by the operation of the blower 2. Air is guided to the Venturi 16 through the air supply passage 11, and a fuel nozzle 17 is opened in the Venturi 16. With this configuration, the mixture is formed while the fuel in the liquid state is atomized by the Venturi effect even at the time of starting when combustion is not performed.

一旦点火ヒーター20により燃焼室13内の混合気に点火し燃焼が開始されると、図5に示すように燃焼室内に配置した燃料蒸発管19が燃焼火炎の熱で加熱され、燃料蒸発管19内の液体燃料が気化される。よって定常状態ではベンチュリー16内で空気と気化燃料が混合するようになり良好な混合気が供給される。 Once the ignition heater 20 ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 13 and combustion is started, the fuel evaporation pipe 19 arranged in the combustion chamber is heated by the heat of the combustion flame as shown in FIG. 5, and the fuel evaporation pipe 19 is heated. The liquid fuel inside is vaporized. Therefore, in the steady state, air and vaporized fuel are mixed in the Venturi 16, and a good air-fuel mixture is supplied.

図4は燃焼室13上部(入口部)を下から見た図面だが、燃焼室壁32とバーナートップ23に近接して燃料蒸発管19が配置されている。これは燃料配管の一部を燃料蒸発管19として燃焼室13内に配置するよう構成したものである。この構成によれば燃料蒸発管19が適度に火炎によって加熱され、燃料蒸発管19の中を流れる液体燃料が気化される。 FIG. 4 is a view of the upper part (inlet portion) of the combustion chamber 13 as viewed from below. The fuel evaporation pipe 19 is arranged close to the combustion chamber wall 32 and the burner top 23. This is configured so that a part of the fuel pipe is arranged in the combustion chamber 13 as the fuel evaporation pipe 19. According to this configuration, the fuel evaporation pipe 19 is appropriately heated by the flame, and the liquid fuel flowing in the fuel evaporation pipe 19 is vaporized.

バーナートップ23近くは比較的低温の燃焼火炎の根元部分に当たるため、燃料蒸発管19が1000℃以上にもなる燃焼火炎の熱を直接受けるのを避けることができる。よって、燃料蒸発管19の中を流れる液体燃料過熱して燃料炭化温度400℃〜500℃に達するのを回避することができる。 Since the vicinity of the burner top 23 hits the root portion of the combustion flame having a relatively low temperature, it is possible to prevent the fuel evaporation pipe 19 from directly receiving the heat of the combustion flame having a temperature of 1000 ° C. or higher. Therefore, it is possible to avoid overheating the liquid fuel flowing in the fuel evaporation pipe 19 and reaching the fuel carbonization temperature of 400 ° C. to 500 ° C.

更に燃焼室壁32内部には燃焼室壁温を適温に保つために冷却水通路15が設けられており、この構成により更に燃料蒸発管19が過熱するのを防止することができる。 Further, a cooling water passage 15 is provided inside the combustion chamber wall 32 in order to keep the combustion chamber wall temperature at an appropriate temperature, and this configuration can further prevent the fuel evaporation pipe 19 from overheating.

一方燃料蒸発管19は内部を流れる液体燃料を気化させるのに十分な熱を燃焼火炎より受けるよう構成されている。具体的には、定格加熱能力を発揮するために必要な流量の液体燃料を気化させるのに必要な熱量Qeは、液体燃料の質量流量M、比熱Cp、気化潜熱V、沸点Θb、燃料初期温度Θiとすると、Qe=M×(Cp×(Θb−Θi)+V)と定義される。一方燃料蒸発管19内部を流れる燃料に供給される熱量Qsは燃料蒸発管19の表面温度Θp、熱伝導率λ、燃料蒸発管19とその内部を流れる燃料の間の熱伝達率h、燃料の温度Θf、燃料蒸発管の長さL、外径D、板厚Tとすると、Qs=(Θp−Θf)×π×D×L×(1/h+T/λ)と定義される。したがって、Qs≧Qeとなる様に燃料蒸発管19の長さLを決めることにより、気化するのに十分な熱量を燃焼火炎から受けることができる燃料蒸発管の長さが調整できる。 On the other hand, the fuel evaporation pipe 19 is configured to receive sufficient heat from the combustion flame to vaporize the liquid fuel flowing inside. Specifically, the calorific value Qe required to vaporize the liquid fuel at the flow rate required to exhibit the rated heating capacity is the mass flow rate M of the liquid fuel, the specific heat Cp, the latent heat of vaporization V, the boiling point Θb, and the initial fuel temperature. If it is Θi, it is defined as Qe = M × (Cp × (Θb−Θi) + V). On the other hand, the amount of heat Qs supplied to the fuel flowing inside the fuel evaporation pipe 19 is the surface temperature Θp of the fuel evaporation pipe 19, the thermal conductivity λ, the heat transfer rate h between the fuel evaporation pipe 19 and the fuel flowing inside the fuel evaporation pipe 19, and the fuel. Assuming that the temperature Θf, the length L of the fuel evaporation pipe, the outer diameter D, and the plate thickness T, it is defined as Qs = (Θp−Θf) × π × D × L × (1 / h + T / λ). Therefore, by determining the length L of the fuel evaporation pipe 19 so that Qs ≧ Qe, the length of the fuel evaporation pipe that can receive a sufficient amount of heat for vaporization from the combustion flame can be adjusted.

燃料が燃焼室の燃焼熱により気化されるので、一旦点火が行われると長い暖気時間を要することなく素早く定格の発熱能力を発揮することができる。図8に本考案の小型燃焼式ヒーター(開発品)と他社製の小型燃焼式ヒーター(市場品)のシステム始動時の立ち上がり性能の実験による比較を示す。図8は発熱性能(水加熱量)の立ち上がり性能を示す。 Since the fuel is vaporized by the heat of combustion in the combustion chamber, once ignited, the rated heat generation capacity can be quickly exhibited without requiring a long warm-up time. FIG. 8 shows an experimental comparison of the start-up performance of the small combustion heater (developed product) of the present invention and the small combustion heater (market product) manufactured by another company at the time of system start-up. FIG. 8 shows the rising performance of the heat generation performance (water heating amount).

図8に示すように本考案の小型燃焼式ヒーターでは始動して1分以内に定常状態に達し十分な発熱性能(水加熱量)を発揮しているのに対し、市場品においては定常状態に達するまで2〜3分を要している。よって本考案の小型燃焼式ヒーターは環境変化に対応してより素早く発熱性能を発揮させる点で優れていることがわかる。 As shown in FIG. 8, the small combustion type heater of the present invention reaches a steady state within 1 minute after starting and exhibits sufficient heat generation performance (water heating amount), whereas the market product is in a steady state. It takes a couple of minutes to reach it. Therefore, it can be seen that the compact combustion type heater of the present invention is excellent in that it exhibits heat generation performance more quickly in response to changes in the environment.

なお液体燃料としてはガソリン、軽油をはじめとして、各種アルコール燃料、灯油なども適用可能である。 As the liquid fuel, gasoline, light oil, various alcohol fuels, kerosene and the like can also be applied.

次に混合気が撹拌室12に流入し混合気が撹拌され、次いでバーナートップ23を経由して混合気が燃焼室13内に導入される。バーナートップ23は規則正しく整列した多数の噴口24を備えている。この配列した噴口24は燃焼室内で火炎が渦流を発生するように構成されている。また燃焼室内に突出するように点火ヒーター20が配設されており、システムの始動時に点火ヒーター20に通電が行われ、燃焼室13内に流入した混合気に点火し、以後はバーナートップ23を境に噴口24の数の火炎が燃焼室13内に発生する。 Next, the air-fuel mixture flows into the stirring chamber 12, the air-fuel mixture is agitated, and then the air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 13 via the burner top 23. The burner top 23 includes a large number of regularly aligned nozzles 24. The arranged nozzles 24 are configured so that the flame generates a vortex in the combustion chamber. Further, the ignition heater 20 is arranged so as to protrude into the combustion chamber, and the ignition heater 20 is energized when the system is started to ignite the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 13, and thereafter the burner top 23 is ignited. As many flames as the number of nozzles 24 are generated in the combustion chamber 13 at the boundary.

燃焼室13の下部に配置された熱交換器14の一次側ガス通路と燃焼室13が連通しており高温の既燃ガスは前記一次側ガス用通路に導入される。一方熱交換器14の二次側冷却水用通路は熱交換器外周部の冷却水通路15と連通し、またこの熱交換器外周の冷却水通路15は燃焼室13の壁面の冷却水通路とも連通しており、図2に示すように熱交換器ホルダー5に設けた冷却水入口36と燃焼室ブロック4に設けた冷却水出口37の間で冷却水が循環するように構成されている。燃焼室13の壁面の冷却水通路の冷却水は適度に燃焼室を冷却しながら循環している。これらの構成により熱交換器14を介して既燃ガスから冷却水に熱が伝達される。 The primary gas passage of the heat exchanger 14 arranged in the lower part of the combustion chamber 13 and the combustion chamber 13 communicate with each other, and the high-temperature burnt gas is introduced into the primary gas passage. On the other hand, the secondary cooling water passage of the heat exchanger 14 communicates with the cooling water passage 15 on the outer periphery of the heat exchanger, and the cooling water passage 15 on the outer periphery of the heat exchanger is also the cooling water passage on the wall surface of the combustion chamber 13. As shown in FIG. 2, the cooling water is configured to circulate between the cooling water inlet 36 provided in the heat exchanger holder 5 and the cooling water outlet 37 provided in the combustion chamber block 4. The cooling water in the cooling water passage on the wall surface of the combustion chamber 13 circulates while appropriately cooling the combustion chamber. With these configurations, heat is transferred from the burnt gas to the cooling water via the heat exchanger 14.

なお熱交換器14の一次側ガス用通路は下部の容積部31で集合し、排気通路30につながっており既燃ガスは排気通路30に排出される。

The primary gas passages of the heat exchanger 14 are gathered at the lower volume portion 31 and connected to the exhaust passage 30, and the burned gas is discharged to the exhaust passage 30.

Claims (3)

空気と、燃料蒸発管により液体燃料を気化させて生成した気化燃料を混合させ混合気を生成し、混合気吹出し用の複数の噴口を有するバーナートップを介して同混合気を燃焼室に導入して燃焼させ、同燃焼室下流に設けた熱交換器にこの燃焼ガスを導いて冷却水を加熱する燃焼式ヒーターにおいて、
前記燃料蒸発管を前記燃焼室外周壁面に近接し、かつ前記バーナートップに近接するように配設したこと、
を特徴とする、燃焼式ヒーター。
Air and vaporized fuel generated by vaporizing liquid fuel with a fuel evaporation pipe are mixed to generate an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber via a burner top having a plurality of nozzles for blowing out the air-fuel mixture. In a combustion type heater that heats the cooling water by guiding this combustion gas to a heat exchanger installed downstream of the combustion chamber.
The fuel evaporation pipe is arranged so as to be close to the outer peripheral wall surface of the combustion chamber and close to the burner top.
Combustion type heater featuring.
前記燃焼室外周壁面内には冷却水通路が形成されていること、
を特徴とする、請求項1に記載の燃焼式ヒーター。
A cooling water passage is formed in the outer wall surface of the combustion chamber.
The combustion type heater according to claim 1.
前記燃料蒸発管が前記噴口から噴出する燃焼火炎により加熱され、同燃料蒸発管の内部を流れる前記液体燃料が気化温度に達するよう前記燃料蒸発管の長さが調整されたこと、
を特徴とする、請求項1または請求項2に記載の燃焼式ヒーター。
The length of the fuel evaporation pipe was adjusted so that the fuel evaporation pipe was heated by the combustion flame ejected from the injection port and the liquid fuel flowing inside the fuel evaporation pipe reached the vaporization temperature.
The combustion type heater according to claim 1 or 2.
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