JP3401951B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体燃料を気化させ、こ
の気化ガスをノズル部より噴出させ燃焼させる燃焼装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は図６に示すよう
に、タンク２１にカートリッジタンク２２から燃料が供
給され、前記タンク２１内の燃料はポンプ２３によって
気化部２４に供給される。そして燃料は気化部２４で気
化素子によって拡散し、さらに加熱気化して燃料ガスと
なりノズル部２５より水平方向に噴出される。ノズル部
２５より噴出した燃料ガスはエジェクタ効果により１次
空気を吸引しながら気化部２４の下流側に設けられた混
合管２６内で燃料ガスと１次空気と混合して混合管２６
と一体で構成されたバーナ部２７に供給され燃焼する。
燃焼によって生じた燃焼ガスはバーナ部２７の周囲を覆
うように配設された燃焼筒２８で上方に導かれ、燃焼筒
２８を覆ったダクト２９で送風機３０からの空気流と混
合し温風として器具外に排出され暖房等に利用される。
そして、この種の燃焼装置はポンプ２３の駆動周波数や
印加電圧を変えて燃料供給量を調節すると１次空気もそ
れに従って増減し燃料と燃焼用空気の比率がほぼ一定に
保たれたまま燃焼量を変えることができるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成の燃焼装置は、長期間放置され酸化した変質燃料
ように高沸点成分を多く含んだ燃料を使用すると、燃料
を拡散気化する気化素子にタール分が生成し気化素子の
目詰まりや気化不良を生じ、燃焼量の低下や異常燃焼を
発生すると言う課題があった。

【０００４】つまり、気化室内に設けた気化素子がター
ルにより目詰まりを生じると気化室内の流路抵抗が大き
くなり、その抵抗によりポンプから供給される燃料の供
給量が低下するために燃焼量が低下するとともに、燃料
ガスの噴出によって吸引される燃焼用空気量が低減する
ことにより、燃料と空気量の比率が変化し燃焼状態を悪
化させる原因となっていた。また気化素子の細孔により
気化素子内に広く拡散して気化していた燃料が気化素子
が目詰まりすることにより拡散が抑制され、局部で気化
するために不規則な脈動気化を生じる原因にもなってい
た。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、気化
素子のタールによる目詰まりを抑制するとともに気化不
良を防止して長期間良好な燃焼状態を維持することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃料を供給する燃料供給手段と、供給され
た燃料を気化させる気化部と、気化部を加熱する加熱手
段と、気化部で気化した燃料ガスを噴出させるノズル部
と、前記ノズル部より噴出した燃料ガスを燃焼させるバ
−ナ部を備え、前記気化部に燃料を気化する円筒型の気
化室を配設し、前記気化室のノズル側に中空でパイプ状
の無機多孔体の気化素子を配設するとともに、燃料供給
口側に棒状の無機多孔体の気化素子を配設した構成にし
た。

【０００７】

【０００８】

【作用】この種の燃焼装置において、燃焼時、燃料供給
口から気化室に供給された燃料は気化室内に設けた気化
素子の毛管現象により気化素子内を拡散し、バーナ受け
座から熱伝導によって供給される燃焼熱によって徐々に
加熱されながら気化し、気化した燃料ガスは連通したノ
ズル部より噴出するが、この時に気化室の温度が高すぎ
ると気化素子の局部的にタールが生成し、気化素子のタ
ール詰まりよる燃焼量低下が早期に発生する。また温度
が低いと気化素子で気化が完了せず燃料の一部がノズル
部で気化するために、ノズル部にタールが生成し、ノズ
ル部の噴出孔を閉塞することにより燃焼量の低下を生じ
る。

【０００９】本発明によれば上記した構成により、気化
素子は気化室の壁面より熱伝導により加熱されるが、気
化室のノズル部側に中空パイプ状の気化素子を配置する
ことによって、気化室の燃料供給口側に配置した棒状の
気化素子内で気化しない燃料が下流側の中空パイプ状の
気化素子内で気化しタールを生成するが、同部にタール
が蓄積し目詰まりを生じても内部に中空の通路があるた
めに気化した燃料ガスの通路を閉塞することがなく燃焼
量の低下を抑制できる。

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】図１、図２において、１は気化部で、その
上部に円形のバーナ受け座２を設け、前記バーナ受け座
２のほぼ中央に位置しリブ部１１によってバーナ受け座
２と連接するようにノズル部３を配置し、バーナ受け座
２とノズル部３の間に燃焼用空気が流入する開口部４が
開口してある。６は気化室で、一端が連通口５を介して
ノズル部３に連通し、半径方向に伸長して他端に燃料供
給口８が設けてある。気化室６内にはノズル部３側に空
間部６ａと、燃料供給口８側に無機多孔体で棒状の気化
素子７が配設してある。９はヒータで、気化室６を除く
バーナ受け座２の裏面に沿うように設けてある。１０は
気化部１の温度を検出する温度検出手段である。１２は
ノズル部３の上方に位置しバーナ受け座２に載置した混
合管、１３は下部周壁に多数の炎孔部１４を穿設したバ
ーナ部、１６は炎孔部１４を覆うごとく配置したバーナ
リング、１７はバーナ受け座２に設けた受熱部である。

【００１３】上記構成において、燃料供給口８より気化
室６に送られた燃料はヒータ９と温度検出手段１０と制
御手段（図示せず）で所定の温度に維持された気化室６
内で気化し燃料ガスとなってノズル部３より噴出する。
燃料ガスがノズル部３より噴出する際にエジェクタ効果
により開口部４より空気を吸入し混合管１２内で燃料ガ
スと混合しながらバーナ部１３内に流れ炎孔部１４で燃
焼する。

【００１４】燃焼を開始すると炎孔部１４で燃焼した火
炎１５が受熱部１７を加熱するとともに、炎孔部１４か
らの伝導熱がバーナ受け座２に伝熱し、それらの熱によ
り気化部１が加熱され所定温度以上になると温度検出手
段１０の信号と制御部（図示せず）の制御によりヒータ
９への通電が停止し、以後燃焼熱のみで気化部１は一定
温度に維持される。燃焼時において気化室６の温度は燃
料ガスの出口となる連通口１５近傍はバーナ受け座２に
連接したリブ部１１を介して燃焼熱によって加熱され
る。また気化室の長手方向の中央近傍はバーナ受け座２
から直接伝熱され、いずれも気化室６の壁面から気化素
子７を伝導熱によって加熱する。

【００１５】液体燃料が気化室６内で気化する過程にお
いて、燃料供給口８より気化室６内に供給された液体燃
料は多孔を有した気化素子７により気化素子７の細孔内
を出口方向に向かって拡散移動し、徐々に加熱され液体
から気体に気化し燃料ガスになり連通口５を通ってノズ
ル部３より噴出する。この際に気化室６および気化素子
７が燃料を気化するために充分な温度に加熱されている
と、燃料供給口８の近傍は供給される液体燃料によって
冷却され他部より低いが、その他の部分は液体燃料が気
化する温度になるために燃料が液体状態で気化素子７内
で充分拡散することなく急速に気化を開始することから
燃料の入り口近傍の局部で気化が完了し、タールが局部
に生成する。また、ポンプ（図示せず）から間欠的に供
給される燃料が急速に気化するためにノズル部３から燃
料ガスが脈動しながら噴出し安定した燃焼状態を得るこ
とができない。そして、そのまま気化を継続すると生成
したタールが局部に集中して蓄積するために気化素子７
内の通路抵抗が増大してポンプの燃料供給能力が低下し
燃焼量の低下を生ずる。一方、気化素子７の温度が低い
場合には供給された燃料の一部が気化素子７内で気化を
完了せず、下流のノズル部３で気化するために生成した
タールがノズル部３の燃料ガス噴出孔を閉塞し燃焼量の
低下を生ずる。

【００１６】

【００１７】次に図４に示すように気化室６のノズル部
３側に中空パイプ状の気化素子７ｂを配置することによ
って、燃料供給口８から供給された燃料は気化室６の燃
料供給口８側に配置した棒状の気化素子７ａ内でその一
部が気化しながらノズル部３側に移動する。そして、棒
状の気化素子７ａ内で気化しなかった燃料は下流側の中
空パイプ状の気化素子７ｂ内で気化する。燃料の気化す
る過程において燃料供給口８に近い棒状の気化素子７ａ
内においては燃料中の比較的沸点の低い成分が多く気化
し、ノズル部側の中空パイプ状の気化素子７ｂ内におい
ては沸点の高い成分が気化する。従って、タールはノズ
ル側の中空パイプ状の気化素子７ｂ内に生成し易い。こ
の時に同部にタールが蓄積し目詰まりを生じても内部の
中空部が通路となるために上流側で気化した燃料ガスの
通路を閉塞することがなく燃焼量の低下を抑制すること
ができる。

【００１８】また、棒状の気化素子７ａと中空パイプ状
の気化素子７ｂを密着して配置することによって、燃料
供給口８から供給された燃料が棒状の気化素子ａから中
空パイプ状の気化素子７ｂへ毛細管現象により円滑に移
動するために棒状の気化素子７ａ内で気化する量が減少
し、同部へのタールの生成量も減少する。

【００１９】さらに棒状の気化素子７ａと中空パイプ状
の気化素子７ｂを一体で成形することにより前記の効果
をさらに増大することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、気化室のノズル側に中空でパイプ状の無機多孔体の
気化素子を、燃料供給口側に棒状の無機多孔体の気化素
子を配置することにより、気化素子内にタールが蓄積し
ても内部の中空部より燃料ガスの通路を確保し、燃焼量
の低下を防止することができる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の断面図

【図２】同燃焼装置のバーナ受け皿の平面図

【図３】本発明の他の実施例を示す燃焼装置の断面図

【図４】同燃焼装置の気化室の部分断面図

【図５】本発明の他の実施例を示す燃焼装置の断面図

【図６】従来の燃焼装置の断面図

【符号の説明】

１ 気化部 ２ バーナ受け座 ３ ノズル部 ４ 開口部 ５ 連通部 ６ 気化室 ６ａ 空間部 ７ 気化素子 ７ａ 棒状の気化素子 ７ｂ 中空パイプ状の気化素子 ８ 燃料供給口 ９ ヒータ １０ 温度検出手段 １３ バーナ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 真也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 重岡 武彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−23333（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−101219（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−186615（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−96524（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/40 - 11/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を供給する燃料供給手段と、供給さ
   れた燃料を気化させる気化部と、気化部を加熱する加熱
   手段と、気化部で気化した燃料ガスを噴出させるノズル
   部と、前記ノズル部より噴出した燃料ガスを燃焼させる
   バ−ナ部を備え、前記気化部に燃料を気化する円筒型の
   気化室を配設し、前記気化室のノズル側に中空でパイプ
   状の無機多孔体の気化素子を配設するとともに、燃料供
   給口側に棒状の無機多孔体の気化素子を配設した燃焼装
   置。
2. 【請求項２】 中空でパイプ状の気化素子と棒状の気化
   素子を密着して配設した請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 中空でパイプ状の気化素子と棒状の気化
   素子を一体で成形した請求項１記載の燃焼装置。