JP3645407B2

JP3645407B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3645407B2
Application number: JP30543497A
Authority: JP
Inventors: 督郎 ▲かり▼田; 將田中; 武彦重岡; 和忠桃田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JPH11141812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料を噴出して燃焼させる燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来の液体燃料を噴出して燃焼させる燃焼装置の構成図を示す。１は液体燃料を気化してガス化するための気化部で、この気化部１で気化された燃料ガスは加圧されてノズル２より垂直方向に噴出し、その際に生じるエジェクター効果で吸引した一次空気とともに前記気化部１に一体形成された混合管３内に供給して、この混合管３内で燃料ガスと一次空気を混合し、混合管３の上部開口部より有天筒状のバーナ筒４に噴出する。噴出した混合ガスはバーナ筒４の天部で折り返し下向きに流れ、バーナ筒４の下方周壁に設けた多数の炎口５から噴出し、燃焼するようになっている。燃焼後は受熱部６を介して炎口５に形成した火炎から熱回収を行い、気化部１を高温に保つようにしてヒータ７への通電の一部あるいは全部を軽減するようにしている。
【０００３】
図６はバーナ筒４の斜視図であり、このバーナ筒４には炎口ネット８が圧入して張接してあり、炎口５を覆っている。
【０００４】
図５は炎口ネット８の斜視図であり、金属線を斜めに２方向から配して編み平板状に形成した金網を、接合部９で両端を溶接して円筒状に形成してある。
【０００５】
【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、燃焼可変巾を大きくとった場合、微弱燃焼などの発熱量が小さいときに炎口５に形成される火炎からの熱回収が十分にできず、熱回収のみで気化部１を高温に保つことが不可能となる。このためヒータ７への通電により気化部１を加熱することとなり消費電力が増大することになる。この問題を解消するためには炎口５と気化部１の距離を近づけ、熱伝達の効率を上げる必要があった。また、炎口ネット８は燃焼と停止の繰り返しによるヒートサイクル印加時においてもバーナ筒４に密着させる必要があり、バーナ筒４に圧入して張設してある。このため、炎口ネット８は図５に示すように、圧入しやすいように金属線を斜め２方向から編んで円周方向に伸びやすい構成としてあり、圧入時には炎口ネット８は円周方向に伸ばされ、垂直方向に縮むという特性をもっていた。また、炎口ネット８の接合部９も同様にヒートサイクル印加時に外れないようにする必要があり、溶接強度を高め確実に接合するようにしている。このため、炎口ネット８を圧入するとき、接合部９は円周方向、垂直方向で伸縮しないため、図６に示すように接合部９の垂直方向寸法８ａは他の円周部の垂直方向寸法８ｂに比べて大きくなり、この部分で圧入寸法が規制されることになる。つまり、圧入時に接合部９の下端部９ａがバーナ筒４のフランジ部１０に当接するためそれ以上圧入することができず、他の円周部の下端部とフランジ部１０の間に隙間１０ａが発生する。この隙間１０ａが大きいと、炎口５の位置をフランジ部１０に接近させた場合、炎口５が炎口ネット８よりはみ出て、炎口５全体を炎口ネット８が十分に覆うことができなくなる。つまり、炎口５の位置は接続部９の垂直方向寸法９ａで規制されることになり、炎口５と気化部１の距離を近づけて熱伝達効率を向上させるということが困難となり、微弱燃焼時にヒータ７の通電が必要となって、消費電力を低減しつつ燃焼可変巾を拡大するということができないという問題を有するものであった。
【０００６】
また、炎口ネット８の圧入時に接合寸法の短い接合部９のみが部分的にバーナ筒４のフランジ部１０に当接するため、変形してバーナ筒４と炎口ネット８の密着を阻害するという問題もあった。
【０００７】
また、隙間１０ａが大きいため、炎口５の下端部と炎口ネット８の下端部との距離８ｃが小さくなって、炎口５に形成される火炎の影響を大きく受け、炎口ネット８の温度が上昇し、劣化しやすく、ヒートサイクル印加による変形なども発生しやすくなるという問題も有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ノズルより噴出した燃料と一次空気を混合する混合管と、この混合管を覆うように配設し、その下部周壁に前記混合ガスを噴出する多数の炎口を形成した有天筒状のバーナ筒と、このバーナ筒の炎口を覆う如くその周壁に張設した炎口ネットを備え、前記炎口ネットは斜めに配した金属線を互いに交差させながら編んで平板状にした金属を継ぎ合わせて円筒状にするとともに、円周状の適所から継ぎ目部までの巾寸法を上下対称に徐々に小さくし、前記バーナ筒に圧入張設したとき継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるようにするとともに、炎口ネット下端部周囲とバーナ筒フランジ部の隙間及び炎口と炎口ネットの寸法関係が全周にわたり略均一となるようにしている。
【０００９】
上記発明によれば、バーナ筒に炎口ネットを圧入して張設した場合、炎口ネットの継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるように、予め継ぎ目部近傍の巾を徐々に小さくしてあるので、圧入後の炎口ネットとバーナ筒のフランジ部の隙間が全周にわたり略均一となり、炎口と炎口ネットを所定の寸法関係で確実に密着させることができ、炎口ネットの継ぎ目部寸法を炎口より大きく設定しておけば、気化部の熱回収を高める目的で炎口をフランジ部に近づけた場合でも炎口が炎口ネットからはみ出ることがなく、安定した燃焼を確保しつつ、炎口で形成する火炎の熱回収を効果的に行うことができ、気化部への熱伝達効率を向上して微弱燃焼時におけるヒータ通電による気化部の加熱をなくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１の燃焼装置は、ノズルより噴出した燃料と一次空気を混合する混合管と、この混合管を覆うように配設し、その下部周壁に前記混合ガスを噴出する多数の炎口を形成した有天筒状のバーナ筒と、このバーナ筒の炎口を覆う如くその周壁に張設した炎口ネットを備え、前記炎口ネットは斜めに配した金属線を互いに交差させながら編んで平板状にした金属を継ぎ合わせて円筒状にするとともに、円周状の適所から継ぎ目部までの巾寸法を上下対称に徐々に小さくし、前記バーナ筒に圧入張設したとき継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるようにするとともに、炎口ネット下端部周囲とバーナ筒フランジ部の隙間及び炎口と炎口ネットの寸法関係が全周にわたり略均一となるようにしている。
【００１１】
そして、バーナ筒に炎口ネットを圧入して張設した場合、炎口ネットの継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるように、予め継ぎ目部近傍の巾を徐々に小さくしてあるので、圧入後の炎口ネットとバーナ筒のフランジ部の隙間が全周にわたり略均一となり、炎口と炎口ネットを所定の寸法関係で確実に密着させることができ、炎口ネットの継ぎ目部寸法を炎口より大きく設定しておけば、気化部の熱回収を高める目的で炎口をフランジ部に近づけた場合でも炎口が炎口ネットからはみ出ることがなく、安定した燃焼を確保しつつ、炎口で形成する火炎の熱回収を効果的に行うことができ、気化部への熱伝達効率を向上して微弱燃焼時におけるヒータ通電による気化部の加熱をなくすることができる。
【００１６】
また、請求項２の燃焼装置は、炎口ネットはバーナ筒に圧入するときの拡管率に応じて巾寸法を変更する長さを設定するようにしている。
【００１７】
そして、バーナ筒の大きさや圧入度合いを変更した場合でも圧入後の炎口ネットの巾を略均一に確保するようにして炎口と炎口ネットを所定の寸法関係で確実に密着させるようにしている。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の一実施例について添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図４を用いて本発明の燃焼装置を用いた温風暖房機の構成を説明すると、１１は本体ケースで、その下方側部に液体燃料を保有するタンク１２とそのタンク１２上部に着脱自在なカートリッジタンク１３が配設してある。１４はタンク１２の上面に取付けたポンプで、その上端から送油パイプ１５を導出して燃焼装置１６に燃料を供給するようになっている。１７は燃焼装置１６からの燃焼ガスを上方へ導く燃焼筒で、その背部に室内空気流を取入れ送出する送風機１８が配設してある。１９は上記燃焼筒１７からの燃焼ガスと室内空気流を混合して温風にするダクトである。２０は前記燃焼装置１６の燃焼や送風機１８を制御する制御部で、操作部から入力される運転条件信号に基づいてポンプ１４や送風機１８などを予め決められたシーケンスで制御するようになっている。
【００２０】
次に上記燃焼装置１６の構成を図３を用いて説明すると、２１は略リング状のバーナ受け座で気化部３１に一体形成してある。２２は前記ポンプ１４から気化部３１に燃料を供給する送油パイプであり、２３は上記気化部３１内に設けた気化素子で、前記送油パイプ２２から供給された燃料の気化効率を上げるためのものである。２４は気化部３１の温度を検出するサーミスタなどの温度検出手段であり、この入力に基づく制御部２０からの出力によってヒータ３７が制御されるようになっている。
【００２１】
混合管３３はノズル３２の上方に位置する如くバーナ受け座２１に載置した無底筒状になっており、上部が若干大径になる上向きテーパー状に形成してある。この混合管３３は入口部がスロート形状に形成されていて、前記ノズル３２と対向しており、ノズル３２から噴出された燃料ガスとその燃料ガスの噴出によるエジェクター効果で吸引する一次空気とを混合させるようになっている。
【００２２】
有天筒状のバーナ筒３４は前記混合管３３を覆う如くバーナ受け座２１に重ねて覆着しており、その上部はテーパ形状としてあり、下部周壁は多数の縦長の炎孔３５を設けている。２５は炎孔３５の外周部を囲む如くバーナ受け座２１に取り付けた上向きテーパー状のバーナリング、受熱部３６はバーナ受け座２１に一体形成してある。
【００２３】
図２はバーナ筒３４の斜視図であり、このバーナ筒３４の外周には炎口ネット２６が圧入して張設してあり、炎口３５を覆っている。図１はこの炎口ネット２６の斜視図である。前記炎口ネット２６は金属線を斜めに２方向から配して編み、平板状に形成した金網を、接合部２７で両端をスポット溶接して円筒状に形成してある。
【００２４】
ここで、前記炎口ネット２６は金属線を斜めに２方向から配して編んでいるために、圧入時には円周方向に伸ばされ、垂直方向に縮むという特性をもっている。しかし、炎口ネット２６の接合部２７は外れないように充分に溶接してあるため、円周方向にも伸びず、また垂直方向にも縮まないので、バーナ筒３４に炎口ネット２６を圧入して張設した場合に、図２に示すように炎口ネット２６の溶接部２７の巾２６ａと他の円周部の巾２６ｂがほぼ同一となるように、予め、溶接部２７を中心に所定の範囲２８において、他の円周部の巾２６ｄから接合部２７の巾２６ｃになるように徐々に小さくして形成してある。従って、炎口ネット２６とバーナ筒３４のフランジ部４０のすきま４０ａは全周にわたりほぼ同一となる。また、前記所定の範囲２８における炎口ネット２６の形状変更は両端部において対称に行うようにしているため、炎口ネット２６の上端部も均一に張設されることになる。また、炎口ネット２６の圧入寸法を炎口ネット２６の下端部がバーナ筒３４のフランジ部４０に略当接するようにして、隙間４０ａがない状態にすることで炎口３５をバーナ筒３４の下方に配設するようにしている。
【００２５】
また、炎口ネット２６の圧入時の拡管率に応じて、形状変更をする範囲２８を調節することで、どのような条件においても炎口ネット２６の巾を略均一に張設するようにしている。
【００２６】
上記構成において、カートリッジタンク１３から一定油面を保つようにタンク１２に供給されている液体燃料はポンプ１４によってタンク１２から吸い上げられ、送油パイプ１５を介して燃焼装置１６の気化部３１に送られる。送られた燃料はヒータ３７で所定温度以上に保たれた気化部３１内で気化し、高圧の燃料ガスとなってノズル３２から噴出され、その際エジェクター効果により一次空気を吸引しながら気化部３１の下流側に設けた混合管３３内で混合されてバーナ筒３４内に供給され、炎孔３５から噴出して燃焼される。そして生じた燃焼ガスは燃焼筒１７の上方へ流れてダクト１９内で送風機１８からの室内空気流と混合され、温風として放出され暖房に利用される。そして、制御部２０は操作部で設定された条件に基づいて、ヒータ７、ポンプ１４、送風機１８などを予め決められたシーケンスで制御して、運転の開始、停止、また燃焼量の可変等の運転制御をする。
【００２７】
次に、燃焼装置１６における燃焼動作の詳細について説明すると、ノズル部３２より噴出された燃料ガスは、エジェクタ効果により一次空気を吸引しながら気化部３１の下流側に設けた混合管３３内へ流れ込んでここで混合され、混合管３３の上開口部からバーナ筒３４内に放出されて混合管３３外周を折り返し流れ、バーナ筒３４の下方周壁に設けた多数の炎孔３５から均一に噴出するようになる。そしてこの火炎はその外周に位置するように設けたバーナリング２５によって上方向きになるようその火炎形成方向を制御され、リフトのない安定した燃焼を行うようになる。
【００２８】
また、受熱部３６はバーナ筒３４の炎孔３５に形成される火炎で加熱され、この火炎からの熱回収作用によって、気化部３１の温度を一定温度以上に保つようになり、ヒータ３７への通電の一部或いは全部を軽減することが可能となる。
【００２９】
ここで、炎口ネット２６とバーナ筒３４のフランジ部４０の隙間４０ａは全周にわたりほぼ同一で小さく形成されているため、炎口３５が炎口ネット２６からはみ出ないように、炎口３５の下端と炎口ネット２６の下端との距離２６ｅを確保したまま、従来の燃焼装置よりも炎口３５の位置をバーナ筒３４のフランジ４０に近づけることができる。従って炎口３５と気化部３１との距離を近づけることができるため、熱伝達の効率を上げることができ、微弱燃焼時の発熱量を小さくしても、気化部３１の温度を一定温度以上に保つことができ、ヒータ３７への通電の一部或いは全部を軽減することが可能となる。つまり、消費電力を少なくしつつ燃焼可変巾を広くとることができる。
【００３０】
また、炎口ネット２６の圧入時、炎口ネット２６の接合部２７の下端２７ａは他円周部よりも先にフランジ部４０に接触することがないため、接合部２７は変形しにくい構成となっている。従って、バーナ筒３４に炎口ネット２６を安定して密着させることができる。
【００３１】
また、炎口３５の下端と炎口ネット２６の下端との距離２６ｅを充分に確保することができるため、炎口３５に形成される火炎が接触しない温度の低いバーナ筒３４の下部周壁にかかる炎口ネット２６の面積が増加し、炎口ネット２６の温度が低下するため、炎口ネット２６が劣化しにくく、ヒートサイクル時にも変形が発生しにくい構成となっている。
【００３２】
また、炎口ネット２６の両端の角２９は９０°ではなく鈍角となっているため、両端の角２９付近の金属線は９０°の時よりも長く保持され、角２９から金属線が脱落しにくいようになっている。
【００３３】
なお、上記実施例では液体燃料をガス化させる方式の燃焼装置で説明したが、これはガスを直接燃焼させる燃焼装置であってもよく、またその他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように請求項１の燃焼装置によれば、バーナ筒に炎口ネットを圧入して張設した場合、炎口ネットの継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるように、予め継ぎ目部近傍の巾を徐々に小さくしてあるので、圧入後の炎口ネットとバーナ筒のフランジ部の隙間が全周にわたり略均一となり、炎口と炎口ネットを所定の寸法関係で確実に密着させることができ、炎口ネットの継ぎ目部寸法を炎口より大きく設定しておけば、気化部の熱回収を高める目的で炎口をフランジ部に近づけた場合でも炎口が炎口ネットからはみ出ることがなく、安定した燃焼を確保しつつ、炎口で形成する火炎の熱回収を効果的に行うことができ、気化部への熱伝達効率を向上して微弱燃焼時におけるヒータ通電による気化部の加熱をなくすることができる。
【００３７】
また、請求項２の燃焼装置によれば、バーナ筒の大きさや圧入度合いを変更した場合でも圧入後の炎口ネットの巾を略均一に確保するようにして炎口と炎口ネットを所定の寸法関係で確実に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の燃焼装置における炎口ネットの斜視図
【図２】同燃焼装置のバーナ筒の斜視図
【図３】同燃焼装置の断面図
【図４】同燃焼装置を用いた温風暖房機の要部断面図
【図５】同燃焼装置の炎口ネットの斜視図
【図６】同燃焼装置のバーナ筒の斜視図
【図７】従来の燃焼装置の断面図
【符号の説明】
２６炎口ネット
２６ｃ炎口ネット接合部の巾
２７炎口ネットの接合部
３１気化部
３３混合管
３４バーナ筒
３５炎口
４０バーナ筒のフランジ部
４０ａ炎口ネットとフランジ部の隙間

Claims

ノズルより噴出した燃料と一次空気を混合する混合管と、この混合管を覆うように配設し、その下部周壁に前記混合ガスを噴出する多数の炎口を形成した有天筒状のバーナ筒と、このバーナ筒の炎口を覆う如くその周壁に張設した炎口ネットを備え、前記炎口ネットは斜めに配した金属線を互いに交差させながら編んで平板状にした金属を継ぎ合わせて円筒状にするとともに、円周状の適所から継ぎ目部までの巾寸法を上下対称に徐々に小さくし、前記バーナ筒に圧入張設したとき継ぎ目部と他の円周部の巾が略同一になるようにするとともに、炎口ネット下端部周囲とバーナ筒フランジ部の隙間及び炎口と炎口ネットの寸法関係が全周にわたり略均一となるようにしたことを特徴とする燃焼装置。
炎口ネットはバーナ筒に圧入するときの拡管率に応じて巾寸法を変更する長さを設定するようにした請求項１記載の燃焼装置。