JP3635008B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は液体燃料燃焼装置に係り、更に詳しくは、燃焼盤の側壁に形成された炎孔から噴出する混合気が着火することで形成される火炎(以下、炎孔からの火炎という)がリフトしたり、或いは、吹き消されたりすることのない液体燃料燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、給湯機等に用いられる液体燃料燃焼装置としては、例えば、特公平5−9685号公報及び実公平1−41022号公報に開示された液体燃料燃焼装置が知られている。これらの各装置は、灯油等の燃料が燃焼する燃焼室と、この燃焼室の略中心に設けられた下向き開放型の気化筒と、当該気化筒の下方に微細な隙間を隔てて設けられた飛散リングと、この飛散リングの回りに位置して当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように設けられた送気案内リングとを含んで構成されている。この液体燃料燃焼装置は、気化筒から燃焼室内に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内の液体燃料を気化し、当該気化した燃料を燃焼室の外側に設けられたガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼が行われるようになっている。なお、前記送気案内リングには、前記送気間隙から燃焼室内に供給される空気の流れをある程度上方に向けるための、高さが均一とされた起立片が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平面視で長手方向と短手方向とを有する扁平状の燃焼室を基本構造として採用する液体燃料燃焼装置に前記送気案内リングを用いた場合には、短手方向側に位置する燃焼盤の側壁と送気案内リングとの距離が近くなる関係上、短手方向側に位置する燃焼盤の側壁に形成された炎孔からの火炎は、送気間隙から燃焼室内に供給される空気の影響を強く受けることとなり、起立片の高さによっては火炎がリフトしたり、場合によっては吹き消されたりしてしまうという不都合を招来する。
【0004】
【発明の目的】
ここに、本発明の目的は、燃焼盤の側壁に形成された炎孔からの火炎をリフトさせることがなく、火炎の吹き消え防止に寄与することのできる液体燃料燃焼装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リング下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記送気案内リングは周方向に延びる起立片を含み、この起立片は、前記燃焼室の短手方向側の領域が相対的に高く形成される、という構成を採っている。このような構成とすれば、前記送気間隙から燃焼室内に供給される空気の流れを更に上方に向けることができ、気化燃焼の際に、短手方向側に位置する前記側壁の炎孔から噴出する火炎のリフト若しくは吹き消えを効果的に防止することができる。
【0006】
また、本発明は、平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リングの下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記ガス室内には、前記長手方向側に邪魔部材が配置される、という構成も採用されている。このような構成では、ガス室内で燃焼室の長手方向に向かう気化燃料の流れを阻害する一方、短手方向へ流れる気化燃料量を多くすることができる。その結果、短手方向側における側壁の炎孔から噴出する火炎を大きく確保でき、送気間隙から燃焼室内に供給される空気の影響を受け難くなって火炎のリフト、吹き消えが防止されることとなる。
【0007】
更に、本発明は、平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リング下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記送気案内リングは周方向に延びる起立片を含み、この起立片は、前記燃焼室の短手方向側の領域が相対的に高く形成され、
前記ガス室内には、前記長手方向側に邪魔部材が配置される、という構成をも採用することができる。このような構成とすれば、前記送気間隙から燃焼室内に供給される空気の流れを更に上方に向けることができ、気化燃焼の際に、短手方向側に位置する前記側壁の炎孔から噴出する火炎のリフト若しくは吹き消えを防止することができる。その上、短手方向側における側壁の炎孔から噴出する火炎を大きく確保でき、送気間隙から燃焼室内に供給される空気の影響を受け難くなり、この点からも火炎のリフト、吹き消しを防止することができる。
【0008】
なお、本明細書において、「噴霧燃焼」とは、液体燃料を着火することによって行われる燃焼を意味し、「気化燃焼」とは、気化した液体燃焼を空気と混合することにより得られる混合気を着火することによって行われる燃焼を意味する。
【0009】
また、本明細書において、「偏平状」とは、平面視長方形状、同楕円状、同小判状、同菱形状、同瓢箪形状等に例示される形状を含む概念として用いられ、平面視真円状、同正n角形状等の形状を除く概念として用いられる。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【0011】
図1には、本実施例に係る液体燃料燃焼装置としてのバーナーの概略斜視図が示され、図2には、図1の概略断面正面図が示されている。また、図3には、図1の概略平面図が示されている。これらの図において、バーナー10は、灯油等の液体燃料を燃焼させる燃焼部11と、この燃焼部11の下方に設けられるとともに、当該燃焼部11に空気を供給する送風機12とを備えて構成されている。
【0012】
前記燃焼部11は、外側に位置する有底各筒状の燃焼室外筒14と、この燃焼室外筒14の内側に設けられた有底角筒状の燃焼盤15と、当該燃焼盤15の内側略中央に設けられた釣鐘型の気化筒16と、この気化筒16の下部に、当該気化筒16との間に微細な隙間C1を形成するように配置されて液体燃料を飛散可能とする飛散リング18と、当該飛散リング18との間に送気間隙Sを形成する送気案内リング19と、前記気化筒16の近傍に延びる点火装置20とを備えて構成されている。ここにおいて、気化筒16を除く燃焼盤15の内部空間が液体燃料を燃焼させる燃焼室22として機能し、この燃焼室22は、平面視において、長手方向と短手方向とを有する略長方形状となっている。
【0013】
前記燃焼室外筒14における底壁14Aの略中央には、気化筒16の内部に向かって延びる送風筒24が連設されている。また、送風筒24の基部外周側には、燃焼室外筒14の底壁14Aと燃焼盤15の底壁15Aとを貫通して前記送気間隙Sに空気を供給する管状の送風通路23が複数箇所に設けられ、これら送風筒24及び送風通路23には、下方に配置された送風機12によって空気が送り込まれるようになっている。
【0014】
前記燃焼盤15は、前記底壁15Aと、平面視長手方向に沿う長辺側側壁15Bと、平面視短手方向に沿う短辺側側壁15Cとにより構成されている。これら底壁15A及び各側壁15B,15Cは、前記燃焼室外筒14の底壁14A及び周壁14Bよりも若干内方に隙間を隔てて配置され、この隙間が、気化した液体燃料と空気との混合気を通過させるガス室25として構成されている。また、底壁15A及び各側壁15B,15Cには、前記ガス室25からの混合気を燃焼室22内に噴出可能とする多数の炎孔26A,26B,26Cがそれぞれ形成されている。なお、図面を見易くするため、図1では一部の炎孔26A〜26Cのみが示され、図3では全ての炎孔が省略されている。
【0015】
前記ガス室25において、前記燃焼室外筒14の底壁14A上には、図2及び図3に示されるように、燃焼室22の長手方向両側に邪魔部材としての一対の邪魔板28が配置されている。これらの邪魔板28は、気化筒16の円周方向に沿って湾曲する方向に延び、燃焼室22の短手方向側には位置しない長さに設定され、これにより、図3中矢印Aで示される方向に混合気を積極的に多く供給し、前記長辺側側壁15Bに形成された炎孔26Bから噴出する混合気の量を多く確保できるようになっている。
【0016】
前記気化筒16は、下方が開放する向きで、燃焼盤15の底壁15Aに対して隙間を隔てて配置され、その内側上方には、燃料供給管32から液体燃料が供給される燃料拡散体33が設けられている。これら気化筒16及び燃料拡散体33は、共通の回転軸35によって支持されており、当該回転軸35に連なるモータ36によって共に回転可能に設けられている。
【0017】
燃料拡散体33は、その下端側に液体燃料の受け部33Aが設けられ、当該受け部33Aで燃料供給管32からの液体燃料を一旦受け取るようになっている。この燃料拡散体33の上端と気化筒16との間には、微細な隙間C2が形成されており、これによって、気化筒16と共に燃料拡散体33が回転したときに、燃料拡散体33の内側の液体燃料が隙間C2を通って外側に噴出するようになっている。
【0018】
気化筒16の下部において、前記送気間隙C1を形成する送気案内リング19は、図2及び図4(A)に示されるように、基部短筒19Aと、この基部短筒19Aの上端から内向きに設けられたフランジ面19Bと、このフランジ面19Bの上面から上方に向けられた起立片19Cとを備えて構成されている。この起立片19Cは、短手方向側の領域、すなわち、前記長辺側側壁15B側の領域が高くなるように形成されているとともに、当該長辺側側壁15Bに最も近い部分が最大高さとなる上端曲縁形状に設けられ、これにより、短手方向側に対する前記送気間隙Sからの空気が更に上方に流れるようになっている。
【0019】
なお、前記送風機12は、前述したモータ36の駆動によってファン38が回転可能とされ、このファン38の回転によって吸入した外気を気化筒16の内部に直接送り込めるようになっている。送風機としては、前述した軸流式のものに限定されずに、遠心式、斜流式、或いは横流式のもの等を採用してもよい。また、本実施例においては、ファン38及び気化筒16は、共通のモータ36によって回転駆動されるが、別個のモータでそれぞれを回転させてもよい。
【0020】
次に、本実施例に係るバーナー10の作用について説明する。
【0021】
先ず、図示しないスイッチを投入すると、モータ36が駆動し、送風機12のファン38が回転して燃焼部11側への空気の供給が開始するとともに、気化筒16及び燃料拡散体33が同時に回転する。そして、燃料供給管32から燃料拡散体33の受け部33Aに液体燃料が供給される。この供給された液体燃料が燃料拡散体33の回転によって燃料拡散体33の上端と気化筒16との間に形成された微細な隙間C2から噴出され、更に、気化筒16の内周を伝って飛散リング18との間に形成された隙間C1から液体燃料が燃焼室22に飛散される。この飛散された液体燃料が、点火装置20で着火され噴霧燃焼が行われる。
【0022】
噴霧燃焼が開始すると、その燃焼熱によって気化筒16が加熱され、気化筒16の内部の液体燃料が気化する。そして、当該気化した燃料は、送風機12から気化筒16の内部に供給された空気と混合して混合気となり、当該混合気がガス室25を通って燃焼盤15の各炎孔26A〜26Cから燃焼室22に噴出され、既に発生している噴霧燃焼の火炎によって気化燃焼が行われる。この際、ガス室25の長手方向側には、一対の邪魔板28が配置されているため、長手方向に向かう混合気の流れを阻害し、図3中矢印Aで示されるように、短手方向側に位置する長辺側側壁15Bの炎孔26Bから多くの混合気を噴出するように作用する。
【0023】
また、前記送気間隙Sから燃焼室22内に供給される空気は、図5に示されるように、送気案内リング19の起立片19Cに存在によって傾斜した上方に向けられるが、前記短手方向側の起立片19Cは、相対的に高く設定されているため、供給する空気を更に鉛直方向側に向けるように作用することとなる。
【0024】
従って、このような実施例によれば、長辺側側壁15Bの炎孔26Bには、前記邪魔板28によって混合気が多く供給されて火炎が大きく保たれる一方、長辺側側壁15Bの炎孔26Bに近い領域の起立片19Cが高く設けられていることで火炎の安定性が阻害されないようになり、邪魔板28と起立片19とを設けたことによる各作用が相互に相俟って火炎のリフト並びに吹き消えを効果的に防止することとなる。
【0025】
なお、本発明における送気案内リング19は、前記実施例構成に限定されるものではなく、例えば、図4(B)に示されるように、短手方向側に位置する起立片19Cは、鉛直方向に向けられた起立縁19Dを介して上端高さ位置が略水平位置となる構成、或いは、図4(C)に示されるように、傾斜した起立縁19Dを介して上端高さ位置を略水平位置とした送気案内リング19を用いることができる。
【0026】
また、前記邪魔板28は、燃焼室外筒14の底壁14Aに設ける場合に限らず、図6(A)に示されるように、燃焼盤15の底壁15Aの下面側に設けてもよく、また、図6(B)に示されるように、前記底壁14A,15A間に櫛歯状の邪魔板28を採用し、その隙間28Aを通じて混合気を供給するようにしてもよい。更に、図6(C)に示されるように、複数の送気孔28Bを設けて邪魔板28を構成することもできる。
【0027】
また、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、平面視略扁平となる燃焼室を対象とし、当該燃焼室に空気を供給する送気案内リングの起立片において、燃焼室の短手方向側の領域が相対的に高くなる形状とされているから、送気間隙から燃焼室内に供給される空気の流れを上方に向けることができ、従って、気化燃焼に際して、短手方向側に位置する側壁の炎孔から噴出する火炎のリフト若しくは吹き消しを防止できる、という従来にない優れた効果を奏する液体燃料燃焼装置を提供することができる。
【0029】
また、燃焼室に混合気を供給するガス室内の長手方向側に邪魔部材を配置した構成によれば、ガス室内で燃焼室の長手方向に向かう気化燃料の流れを阻害する一方、短手方向へ流れる気化燃料量を多くすることができ、短手方向側における側壁の炎孔から噴出する火炎を大きく確保し、送気間隙から燃焼室内に供給される空気の影響を受け難くして火炎のリフト、吹き消しを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るバーナーの概略斜視図。
【図2】図3のB−B線に沿う矢視断面図。
【図3】図1の概略平面図。
【図4】(A),(B),(C)は、それぞれ送気案内リングの概略斜視図。
【図5】送気間隙から噴出される空気の向きを説明するための断面図。
【図6】(A),(B),(C)は、それぞれ邪魔部材の変形例を示す部分正面図。
【符号の説明】
10・・・バーナー(液体燃料燃焼装置)、15・・・燃焼盤、16・・・気化筒、18・・・飛散リング、19・・・送気案内リング、19C・・・起立片、22・・・燃焼室、23・・・送風通路、25・・・ガス室、26A,26B,26C・・・炎孔、28・・・邪魔板(邪魔部材)、S・・・送気間隙
Claims (3)
- 平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リング下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記送気案内リングは周方向に延びる起立片を含み、この起立片は、前記燃焼室の短手方向側の領域が相対的に高く形成されていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。 - 平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リング下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記ガス室内には、前記長手方向側に邪魔部材が配置されていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。 - 平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、この送気案内リング下面側に空気を供給する送風通路とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の外側ガス室を経て燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記送気案内リングは周方向に延びる起立片を含み、この起立片は、前記燃焼室の短手方向側の領域が相対的に高く形成され、
前記ガス室内には、前記長手方向側に邪魔部材が配置されていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
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