JP3927134B2

JP3927134B2 - Gas combustion equipment

Info

Publication number: JP3927134B2
Application number: JP2003062097A
Authority: JP
Inventors: 新次石大; 克典岩城
Original assignee: 株式会社リーテック
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: CA2518472A1; AU2004217672A1; JP2004271042A; AU2004217672B2; US20060172244A1; TW200506275A; KR100669220B1; CN1756925A; EP1617140A1; AU2004217672C1; WO2004079262A1; KR20050114639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に液化石油ガス（以下、「ＬＰＧ」という）による燃焼炎を熱源に用いて燃焼効率の高い完全燃焼した熱風ないしは温風を発生せしめるガス燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス燃焼装置は例えば携帯用に考えられたＬＰＧを利用したヘアドライヤーや、ヒートガンなどの機器内に内蔵されて用いられている。
【０００３】
図５ないしは図７を参照するに、例えばヘアドライヤーに内蔵されるガス燃焼装置１０１は、ガスを燃焼せしめる燃焼器１０３がヘアドライヤーの筒状のケーシング１０５内に設けられており、前記燃焼器１０３はガス供給源としてのガスタンクから供給された燃焼ガスを燃焼させるもので、この燃焼器１０３で加熱された空気はケーシング１０５の入口側に設けられた送風機（図示省略）により出口側へ流出される。
【０００４】
前記ガスタンクから燃焼器１０３に至るガス流路１０７中には、前記燃焼器１０３へ供給される燃焼ガスの流速により生じる負圧に起因して外気を吸引するための吸引口１０９を備えたエゼクター１１１が備えられている。このエゼクター１１１では図６に示されているように供給された例えばＬＰＧがエゼクター１１１内のノズル１１３より高速にて噴射され、このガスの噴射速度によるエゼクター効果によって負圧が発生することにより、燃焼に必要な外気が吸引されて吸引口１０９から流入するので、ガスと空気の混合ガスが生成される。
【０００５】
この混合ガスは燃焼器１０３の入口側に内部に設けたウイック１１５（金網）から噴出し、この噴出した混合ガスへ、高電圧により点火プラグ１１７（点火装置）から火花をウイック１１５へ飛ばされ、混合ガスに着火する。
【０００６】
燃焼器１０３は送風機とケーシング１０５の出口との間に配置されており、燃焼器１０３の長手方向に直交する断面形状が図７に示されているようにウイック１１５を中心部に備え、且つウイック１１５の周囲に８分割の星形突起の形状をなす放射方向の溝状の８つの燃焼室１１９を備えた非円形の筒状体である（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２３３４１６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のガス燃焼装置１０１においては、燃焼器１０３に燃焼ガスを供給するためにエゼクター１１１が設けられているので、エゼクター１１１内のノズル１１３より高速で噴射されるガスの噴射速度によるエゼクター効果によって、吸引口１０９から外気が自動的に吸引されるので完全燃焼を促進できるガスと空気との混合ガスが生成されてウイック１１５の表面より噴出するものである。
【０００９】
しかしながら、上記の混合ガスの着火性能と、着火後の燃焼ガスの燃焼性能は相反した関係である。つまり、ガスの着火性能を向上させる為には、本来の燃焼効率が良い空気とガスとの混合ガスにおける空気混合比率よりもガス比率を上げる必要があるが、ガス比率が高い状態で燃焼させると、不完全燃焼ガスが多量に発生し、燃焼性能は悪化するという問題点があった。その結果として、ＣＯ濃度が増すことになる。
【００１０】
逆に、燃焼性能を良くする為に空気量を増やしてガス比率を下げると、このガス比率が低い状態では、燃焼性能は良くなるとしても、着火し難くなり、燃焼出来なくなるという問題点があった。
【００１１】
そこで、実際には、ある程度の着火性を維持するために、上記のエゼクター１１１の吸引口１０９の大きさを小さくして吸引される空気量を少なく抑えるとしても、上述した理由から本来の燃焼効率の良い混合ガスよりも空気混合比率が低下するために若干空気不足となり、ＣＯ濃度が高めになるという問題点があった。
【００１２】
なお、この発明者は、すでに不完全燃焼を防止するための装置を開発し、特願２００２−２４９３４７で出願しており、この装置の燃焼器の内部は、ウイックから噴出した混合ガスを燃焼させる一次燃焼室と、この一次燃焼室で燃焼したガスに外気からの二次エアーを供給して燃焼する二次燃焼室とから構成されるもので、二次燃焼室で燃焼ガスの完全燃焼を促進する上で成功を収めている。しかし、前記一次燃焼室内では前述した理由により若干の不完全燃焼が生じるために、本来の燃焼効率の良い混合ガスが燃焼した場合に比べてＣＯ濃度が高めとなるという点では改善を図る余地が残されていた。
【００１３】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ガスの着火性の向上を図ると共にガスの燃焼性能の向上を図り、ＣＯ濃度を削減することのできるガス燃焼装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のガス燃焼装置は、ガス供給源から供給された燃焼ガスを燃焼するチャンバー内に一次燃焼室とこの一次燃焼室に連通し、しかも、一次燃焼室で燃焼したガスをさらに燃焼する二次燃焼室を有した燃焼器と、前記ガス供給源から前記燃焼器の一次燃焼室に至るガス流路中に、前記一次燃焼室へ供給される燃焼ガスの流速により生じる負圧に起因して一次エアーを吸引するための一次空気穴部をエゼクタボディ内に形成されたミキサー、かつ前記エゼクタボディの前方端に直進抑制部の役割を果たすウイックホルダを備えたエゼクタと、このエゼクタの前方を前記一次燃焼室内に装着され、しかも、前記エゼクタに形成された前記ミキサーの前方に設けられたウイックと、このウイックの側面に接近した位置に前記ウイックから噴射する前記一次空気穴部からの一次エアーと燃焼ガスとの混合ガスに点火するための点火装置と、を備えたガス燃焼ガス装置において、
前記一次燃焼室の内壁に前記ウイックを中心にして周囲の放射方向に適宜な間隔で配置され、かつ、前後方向に延伸した複数の溝部と、前記一次燃焼室内で前記点火装置で混合ガスが着火した後に燃焼するガスに二次エアーを前記点火装置の着火部以外の位置に供給すべく、前記一次燃焼室の後壁に円周方向に適宜な間隔で複数設けられて前記溝部内に供給される二次空気穴部と、前記二次燃焼室内で燃焼するガスに三次エアーを、前記各溝部の後方側から供給すべく、円周方向に適宜な間隔で複数設けられた三次空気穴部と、から構成され、前記三次空気穴部の径に対して一次空気穴部の径を小さく、かつ、二次空気穴部の径を一次空気穴部の径より小さく設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、一次エアー量を減少させてウイックから出る混合ガスの着火性を高くしても、一次燃焼室内では着火後のガスに二次エアーが供給されるので、一次燃焼室の燃焼ガスの燃焼効率が向上し、燃焼性能が向上する。さらに、二次燃焼室では三次空気穴部から三次エアーが導入されるので、さらに燃焼反応が促進され、燃焼性能向上が図られ、完全燃焼し易くされ、ＣＯ濃度が減少する。また、三次空気穴部の径に対して一次空気穴部の径を小さくすることにより、一次エアー量が減少してガス比率が高くなるのでウイックから出る混合ガスの着火性が向上する。さらに、一次燃焼室内では二次空気穴部が着火部以外の場所に設けられているので、一次燃焼室内の着火部の着火性を損なうことなく着火部以外の空気量が増大し、ＣＯ濃度が減少する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１を参照するに、この実施の形態に係るガス燃焼装置１は、燃焼ガスとしての例えばＬＰＧと空気とを混合して混合ガスを生成するためのエゼクター３と、このエゼクター３により生成された混合ガスに点火するための点火装置としての例えばエレクトロード５と、このエレクトロード５により点火された混合ガスを燃焼する燃焼器７と、が備えられている。
【００２２】
図２ないしは図４を併せて参照するに、上記の燃焼器７についてより詳しく説明すると、燃焼器７のチャンバー９はアルミ（ダイカト）の材料からなり、この実施の形態では燃焼器７の長手方向の左右側面が図３及び図４に示されているようにほぼ円形の筒状体である。その内部は図１において右側に位置する一次燃焼室１１と、この一次燃焼室１１の前方（図１において左方）に位置する二次燃焼室１３と、から構成されており、エゼクター３は一次燃焼室１１の後方（図１において右方）のガス導入側に装着されている。
【００２３】
上記のエゼクター３としては、この実施の形態ではほぼ円筒形状のエゼクタボディ１５の入口側に、燃焼ガスとしての例えばＬＰＧを貯留するガスタンク（図示省略）などのガス供給源からガス流路としての例えばガス供給管１７を介して供給されるガスを噴射するノズル１９が設けられている。このノズル１９は先端に口径が例えばφ６０μｍ〜φ２００μｍのピンホールの噴射穴（図示省略）があり、この噴射穴は円板状のピンホールディスク（図示省略）のほぼ中央に設けたオリフィスとして形成されており、噴射穴からはＬＰＧが細く、音速に近いスピードで高速で吐出される。また、ノズル１９内には前記噴射穴を閉鎖させる不純物やゴミを除去するフィルタ（図示省略）が内蔵されている。なお、前記フィルタとしては例えば１０〜３０μmの口径のピンホールを有する燒結金属などが用いられる。
【００２４】
また、上記のノズル１９の前方のエゼクタボディ１５の内部には、ＬＰＧを一次エアーと混合して燃焼器７へ導入するためのミキサー２１が設けられており、ミキサー２１の側壁には一次エアーを吸引するための一次空気穴部２３が貫通されている。したがって、上記のノズル１９から吐出された燃焼ガスによってミキサー２１内が負圧になり、一次エアーが吸引されて燃焼ガスと一緒に混じりながら前方のガス燃焼部としての例えばウイック２５へ送られる。これを、エゼクター効果という。なお、一次空気穴部２３の面積が調節されることにより、一次エアーの割合を調節することができる。
【００２５】
また、ウイック２５は、ガス燃焼部として例えば５０〜１５０メッシュのＳＵＳ金網で円筒状の形状になっており、エゼクタボディ１５の前方端に例えば溶接で取り付けられており、燃焼器７の一次燃焼室１１の図１において右側のほぼ中心部に設けられている。また、ウイック２５の前方端には直進抑制部としてのウイックホルダ２７が例えば溶接で取り付けられている。このウイックホルダ２７により、ミキサー２１から吐出された混合ガスの直進が抑制され、主として側方への流出が促進され、ウイック２５の網目からＬＰＧと空気の混合ガスが排出される。なお、着火後の火炎は青色で円形になる。
【００２６】
また、前述したエレクトロード５は燃焼器７の内部にウイック２５の前方の側面に接近した位置に設けられている。エレクトロード５には点火用圧電素子（図示省略）で発生せしめた高圧電気が電線２９により入力され、エレクトロード５の先端からウイック２５へ火花が飛ばされる。火花がウイック２５から出た混合ガスに引火し、ガスが燃焼する。
【００２７】
また、一次燃焼室１１の内壁には、前後方向に延伸した複数の溝部３１が図３に示されているようにウイック２５を中心にして周囲の放射方向に配置されている。図３では６箇所の溝部３１が形成されている。
【００２８】
さらに、一次燃焼室１１の後部壁（図１において右側壁）には、一次燃焼室１１へ外気からの二次エアーを供給する複数の二次空気穴部３３が設けられている。複数の二次空気穴部３３はウイック２５の周囲から少し離れた位置で二次エアーが供給されるように配置されている。換言すれば、上記の二次エアーは、ウイック２５から出た直後の混合ガスに影響を与えない位置へ、つまり着火部以外の位置で着火後のガスへ供給されるように配置されている。なお、前記着火部とは、火花が飛ぶ部分の範囲であり、図３の点線で囲んだ範囲で示されているようにウイック２５の周囲のエレクトロード５側の付近が該当する。この実施の形態では、前記二次エアーがエレクトロード５を装着している溝部３１を除く他の各溝部３１の後方側から供給されるように合計５箇所の二次空気穴部３３が設けられている。
【００２９】
また、二次燃焼室１３へ外気からの三次エアーを供給する三次空気穴部としての例えば複数の三次エアー管路３５が上記の複数の各溝部３１の間の一次燃焼室１１の壁内に設けられ、この実施の形態では合計６箇所の三次エアー管路３５が設けられている。
【００３０】
なお、エゼクター３の一次空気穴部２３の面積が調節されることにより、一次エアーの割合を調節することができるので、ウイック２５から噴出する混合ガスの着火性を向上させるために、この実施の形態では一次空気穴部２３の面積が従来の場合に対してほぼ半分の面積となるように構成されている。例えば、従来の場合のエゼクターの一次空気穴部の穴径をＤ寸法とすると、この実施の形態の一次空気穴部２３の穴径は０．７３Ｄの大きさにしている。
【００３１】
さらに、５箇所の各二次空気穴部３３の穴径は０．４Ｄの大きさにしており、６箇所の各三次エアー管路３５（三次空気穴部）の穴径はＤの大きさにしている。
【００３２】
また、チャンバー９の外周側には熱交換用の複数枚のフィン３７が設けられている。このフィン３７はチャンバー９内で混合ガスが燃焼したときの発生熱を放出してチャンバー９を冷却する、つまり熱交換する効果がある。
【００３３】
上記構成により、ＬＰＧがガス供給管１７を経てエゼクター３のノズル１９内へ供給されると、ＬＰＧはノズル１９内のフィルタを通過してオリフィスとしての噴射穴からミキサー２１へ音速に近いスピードで噴出されるので、ミキサー２１内ではエゼクター効果によって発生する負圧により、燃焼に必要な一次エアー（空燃比に相応する）が一次空気穴部２３から吸引されてミキサー２１内へ流入し、この流入した一次エアーとＬＰＧとが混合されて混合ガスとなり前方のウイック２５へ噴出される。
【００３４】
なお、ミキサー２１ではＬＰＧの増減に比例して燃焼に必要な一次エアーが自動的に吸引される。しかし、一次空気穴部２３の穴径を小さくして一次エアー量を減少させたことにより、着火性の良好な混合ガスが前方のウイック２５へ噴射される。
【００３５】
ウイック２５では前方端面にウイックホルダ２７が設けられているので、燃焼ガス（混合ガス）は主として側面のメッシュのＳＵＳ金網から周囲に噴出されることになる。
【００３６】
次いで、点火用圧電素子からの高圧電気が電線２９を経て供給され、燃焼器７内のエレクトロード５から火花が発生し、ウイック２５から出た着火性の良好な混合ガスに確実に着火する。この燃焼炎の殆どはウイック２５の側面から外方へ円形状に広がっていくことになり、燃焼炎の長さはウイック２５から十数mm程度で留まり、温風は一次燃焼室１１の内部並びに内壁の６個の溝部３１に沿って前方の二次燃焼室１３へ伝わっていくことになる。
【００３７】
このとき、ウイック２５から出た混合ガスはガス比率が高いために着火性が良好であるが、ＣＯ濃度が増大して燃焼性能が低下している。しかし、二次空気穴部３３が着火部以外の場所に設けられたので、一次燃焼室１１内の着火部以外の空気量が増大し、ＣＯ濃度が減少する。つまり、一次燃焼室１１内で着火後の燃焼ガスに二次エアーが供給されるので、一次燃焼室１１内のガスの燃焼効率が向上し、燃焼性能が向上する。したがって、一次燃焼室１１内では、ウイック２５からの混合ガスが確実に着火されると共に着火後の燃焼ガスの燃焼性が促進され、ＣＯ濃度が減少することとなる。
【００３８】
さらに、外気からの三次エアーが６個の三次エアー管路３５（三次空気穴部）を通ることにより、一次燃焼室１１の壁部の温度が効率よく下げられると共に、三次エアー管路３５を通過して高温に温められた三次エアーが二次燃焼室１３へ導入されるので、この二次燃焼室１３のガスはさらに燃焼反応が促進され、燃焼性能向上が図られる。つまり、一次燃焼室１１で燃焼を終えたガスと高温の三次エアーが混合するので燃焼反応し易くなり、完全燃焼し易くする効果がある。これによって燃焼性能が向上する。以上のように、三次エアーは一次燃焼室１１の温度を下げる効果と、二次燃焼室１３での燃焼性能向上の効果がある。なお、三次エアー管路３５の数は、燃焼性能と熱交換を両立せしめるには８個が望ましい。
【００３９】
以上のことから、この発明の実施の形態のガス燃焼装置１では、殆どの末燃ガスは二次燃焼室１３で燃焼されるので、チャンバー９の外部には火炎が出にくい構造である。
【００４０】
ちなみに、この発明者が開発し、特願２００２−２４９３４７で出願した装置（比較例）と、この発明の実施の形態のガス燃焼装置１（本願例）と、を同じ条件にして燃焼後のＣＯ濃度を測定したところ、条件１の場合、比較例では９４ｐｐｍであったが、本願例では４１ｐｐｍであった。また、条件２の場合、比較例では１１９ｐｐｍであったが、本願例では４９ｐｐｍであった。明らかに、本願例で二次燃焼室１３内に三次エアーを供給するだけでなく一次燃焼室１１内に二次エアーを供給することで、効果を奏していることが分かる。なお、上記の比較例は、本願例に相当する燃焼器７の二次燃焼室１３内に三次エアーを供給しているが、一次燃焼室１１内には二次エアーを供給していない装置である。
【００４１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。この実施の形態のガス燃焼装置１は、ヘヤードライヤーや、熱収縮チューブの収縮作業や乾燥、接着、溶解、ハンダ付けなどに使用されるヒートガンなどのガス燃焼装置、或いはその他の機器類のガス燃焼装置として使用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、一次エアー量を減少させてウイックから出る混合ガスの着火性を高くしても、一次燃焼室内では着火後のガスに二次エアーを供給して一次燃焼室の燃焼ガスの燃焼効率を向上でき、燃焼性能を向上できる。さらに、二次燃焼室では三次空気穴部から三次エアーを導入するので、さらに燃焼反応を促進でき、燃焼性能向上を図ることができる。したがって、完全燃焼し易くでき、ＣＯ濃度を減少させることができる。また、三次空気穴部の径に対して一次空気穴部の径を小さくすることにより、一次エアー量を減少せしめてガス比率を高くできるのでウイックから出る混合ガスの着火性を向上できる。さらに、一次燃焼室内では二次空気穴部を着火部以外の場所に設けたので、一次燃焼室内の着火部の着火性を損なうことなく着火部以外の空気量を増大してガスの燃焼性を向上でき、ＣＯ濃度を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のガス燃焼装置の断面図で、図３の矢視Ｉ−Ｉ線の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態のガス燃焼装置の側面図である。
【図３】図２の左側から視たガス燃焼装置の正面図である。
【図４】図２の右側から視たガス燃焼装置の背面図である。
【図５】従来例を示すガス燃焼装置の側面図である。
【図６】図５のエゼクターの部分的な断面図である。
【図７】図５の左側から視たガス燃焼装置の正面図である。
【符号の説明】
１ガス燃焼装置
３エゼクター
５エレクトロード（点火装置）
７燃焼器
９チャンバー
１１一次燃焼室
１３二次燃焼室
１５エゼクタボディ
１７ガス供給管（ガス流路）
１９ノズル
２１ミキサー
２３一次空気穴部
２５ウイック（ガス燃焼部）
２７ウイックホルダ
３１溝部
３３二次空気穴部
３５三次エアー管路（三次空気穴部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In particular, the present invention relates to a gas combustion apparatus that uses a combustion flame of liquefied petroleum gas (hereinafter referred to as “LPG”) as a heat source to generate hot air or hot air that is completely burned with high combustion efficiency.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a gas combustion apparatus is used by being incorporated in a device such as a hair dryer or a heat gun using LPG which is considered to be portable.
[0003]
Referring to FIGS. 5 to 7, for example, in a gas combustion apparatus 101 incorporated in a hair dryer, a combustor 103 for burning gas is provided in a cylindrical casing 105 of the hair dryer. Is for burning combustion gas supplied from a gas tank as a gas supply source, and the air heated by the combustor 103 flows out to the outlet side by a blower (not shown) provided on the inlet side of the casing 105. .
[0004]
In the gas flow path 107 from the gas tank to the combustor 103, an ejector 111 having a suction port 109 for sucking outside air due to the negative pressure generated by the flow velocity of the combustion gas supplied to the combustor 103. Is provided. In this ejector 111, for example, LPG supplied as shown in FIG. 6 is injected at a high speed from the nozzle 113 in the ejector 111, and a negative pressure is generated by the ejector effect due to the injection speed of this gas, so that combustion occurs. Since the outside air required for the air is sucked and flows from the suction port 109, a mixed gas of gas and air is generated.
[0005]
This mixed gas is ejected from a wick 115 (wire mesh) provided on the inlet side of the combustor 103, and a spark is blown to the ejected mixed gas from the spark plug 117 (ignition device) to the wick 115 by a high voltage. Ignite the mixed gas.
[0006]
The combustor 103 is disposed between the blower and the outlet of the casing 105, and a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the combustor 103 is provided with a wick 115 in the center as shown in FIG. 115 is a non-circular cylindrical body provided with eight radial groove-shaped combustion chambers 119 having a star-shaped projection divided into eight portions around 115 (see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-233416 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional gas combustion apparatus 101, since the ejector 111 is provided in order to supply combustion gas to the combustor 103, the ejector effect by the injection speed of the gas injected from the nozzle 113 in the ejector 111 at high speed. As a result, the outside air is automatically sucked from the suction port 109, so that a mixed gas of gas and air that can promote complete combustion is generated and ejected from the surface of the wick 115.
[0009]
However, the ignition performance of the above mixed gas and the combustion performance of the combustion gas after ignition are in a contradictory relationship. In other words, in order to improve the ignition performance of the gas, it is necessary to increase the gas ratio than the air mixing ratio in the mixed gas of air and gas with good original combustion efficiency. There is a problem that a large amount of incomplete combustion gas is generated and the combustion performance deteriorates. As a result, the CO concentration increases.
[0010]
On the other hand, if the air ratio is increased to improve the combustion performance and the gas ratio is lowered, even if the combustion performance is improved at this low gas ratio, it becomes difficult to ignite and combustion becomes impossible. It was.
[0011]
Therefore, in practice, in order to maintain a certain degree of ignitability, the size of the suction port 109 of the ejector 111 is reduced to reduce the amount of air to be sucked. Since the air mixing ratio is lower than that of a good mixed gas, there is a problem that the air concentration is slightly insufficient and the CO concentration is increased.
[0012]
The inventor has already developed a device for preventing incomplete combustion and has applied for a patent application in Japanese Patent Application No. 2002-249347, and the inside of the combustor of this device burns the mixed gas ejected from the wick. Consists of a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber that burns by supplying secondary air from outside air to the gas combusted in the primary combustion chamber, and promotes complete combustion of combustion gas in the secondary combustion chamber Has been successful in doing. However, some incomplete combustion occurs in the primary combustion chamber for the reasons described above, so there is room for improvement in that the CO concentration is higher than when a mixed gas with good combustion efficiency is combusted. It was left.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gas combustion apparatus capable of improving gas ignitability, improving gas combustion performance, and reducing CO concentration. It is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gas combustion apparatus of the present invention according to claim 1 is connected to a primary combustion chamber and a primary combustion chamber in a chamber in which combustion gas supplied from a gas supply source is combusted. a combustor having a secondary combustion chamber for further combustion of the combustion gas in the chamber and the gas flow path from the gas supply source to the primary combustion chamber of the combustor, the combustion gas supplied to the primary combustion chamber A mixer in which a primary air hole is formed in the ejector body for sucking primary air due to a negative pressure generated by the flow velocity of the ejector body, and a wick holder serving as a straight-line suppressing portion at the front end of the ejector body and ejector and is mounted in front of the ejector into the primary combustion chamber, moreover, a wick disposed in front of the mixer formed in the ejector, the side surface of the wick In the gas combustion gas device provided with, an ignition device for igniting the mixed gas of the primary air and the combustion gases from the primary air hole injected from the wick to the approximated position,
A mixed gas is ignited in the primary combustion chamber by a plurality of grooves arranged at appropriate intervals in the radial direction around the wick on the inner wall of the primary combustion chamber and extending in the front-rear direction, and by the ignition device in the primary combustion chamber In order to supply secondary air to the gas combusted after that to a position other than the ignition part of the ignition device, a plurality of circumferential air is provided at appropriate intervals on the rear wall of the primary combustion chamber and supplied into the groove part. Secondary air holes, and a plurality of tertiary air holes provided at appropriate intervals in the circumferential direction so as to supply tertiary air to the gas combusted in the secondary combustion chamber from the rear side of the grooves. The diameter of the primary air hole is smaller than the diameter of the tertiary air hole, and the diameter of the secondary air hole is smaller than the diameter of the primary air hole. Is.
[0015]
Therefore, even if the primary air amount is reduced and the ignitability of the mixed gas coming out of the wick is increased, secondary air is supplied to the gas after ignition in the primary combustion chamber, so the combustion efficiency of the combustion gas in the primary combustion chamber And the combustion performance is improved. Furthermore, since tertiary air is introduced from the tertiary air hole in the secondary combustion chamber, the combustion reaction is further promoted, combustion performance is improved, complete combustion is facilitated, and the CO concentration is reduced. Further, by reducing the diameter of the primary air hole portion relative to the diameter of the tertiary air hole portion, the primary air amount is reduced and the gas ratio is increased, so that the ignitability of the mixed gas coming out of the wick is improved. Furthermore, since the secondary air hole is provided in a place other than the ignition part in the primary combustion chamber, the amount of air other than the ignition part increases without impairing the ignitability of the ignition part in the primary combustion chamber, and the CO concentration is reduced. Decrease.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
Referring to FIG. 1, a gas combustion apparatus 1 according to this embodiment includes an ejector 3 for producing a mixed gas by mixing, for example, LPG as a combustion gas and air, and the ejector 3 generates the mixed gas. For example, an electrode 5 as an ignition device for igniting the mixed gas, and a combustor 7 for burning the mixed gas ignited by the electrode 5 are provided.
[0022]
Referring to FIGS. 2 to 4 together, the combustor 7 will be described in more detail. The chamber 9 of the combustor 7 is made of an aluminum (die cut) material. In this embodiment, the longitudinal direction of the combustor 7 is described. As shown in FIGS. 3 and 4, the left and right side surfaces are substantially circular cylindrical bodies. The interior is composed of a primary combustion chamber 11 located on the right side in FIG. 1 and a secondary combustion chamber 13 located in front of the primary combustion chamber 11 (left side in FIG. 1). It is mounted on the gas introduction side behind the combustion chamber 11 (right side in FIG. 1).
[0023]
In the present embodiment, the ejector 3 includes, for example, a gas flow path from a gas supply source such as a gas tank (not shown) that stores LPG as combustion gas, for example, on the inlet side of the substantially cylindrical ejector body 15. A nozzle 19 for injecting gas supplied through the gas supply pipe 17 is provided. This nozzle 19 has a pinhole injection hole (not shown) having a diameter of, for example, φ60 μm to φ200 μm at the tip, and this injection hole is formed as an orifice provided substantially at the center of a disk-shaped pinhole disk (not shown). The LPG is thin from the injection hole, and is discharged at high speed close to the speed of sound. Further, a filter (not shown) for removing impurities and dust that closes the injection hole is built in the nozzle 19. For example, a sintered metal having a pinhole with a diameter of 10 to 30 μm is used as the filter.
[0024]
A mixer 21 for mixing LPG with primary air and introducing it into the combustor 7 is provided inside the ejector body 15 in front of the nozzle 19. The primary air is supplied to the side wall of the mixer 21. A primary air hole 23 for suction is penetrated. Therefore, the combustion gas discharged from the nozzle 19 causes the inside of the mixer 21 to have a negative pressure, and the primary air is sucked and mixed with the combustion gas and sent to, for example, the wick 25 serving as a front gas combustion unit. This is called the ejector effect. In addition, the ratio of primary air can be adjusted by adjusting the area of the primary air hole part 23. FIG.
[0025]
The wick 25 has a cylindrical shape made of, for example, 50 to 150 mesh SUS wire mesh as a gas combustion portion, and is attached to the front end of the ejector body 15 by welding, for example. 11 is provided at substantially the center on the right side in FIG. In addition, a wick holder 27 as a straight travel suppressing portion is attached to the front end of the wick 25 by, for example, welding. The wick holder 27 suppresses the straight travel of the mixed gas discharged from the mixer 21, mainly promotes the outflow to the side, and discharges the mixed gas of LPG and air from the mesh of the wick 25. The flame after ignition is blue and circular.
[0026]
The above-described electrode 5 is provided inside the combustor 7 at a position close to the front side surface of the wick 25. High voltage electricity generated by an ignition piezoelectric element (not shown) is input to the electrode 5 through the electric wire 29, and a spark is blown from the tip of the electrode 5 to the wick 25. Sparks ignite the mixed gas from the wick 25 and the gas burns.
[0027]
Further, on the inner wall of the primary combustion chamber 11, a plurality of groove portions 31 extending in the front-rear direction are arranged in the radial direction around the wick 25 as shown in FIG. In FIG. 3, six groove portions 31 are formed.
[0028]
Furthermore, a plurality of secondary air holes 33 for supplying secondary air from the outside air to the primary combustion chamber 11 are provided in the rear wall (right side wall in FIG. 1) of the primary combustion chamber 11. The plurality of secondary air holes 33 are arranged so that secondary air is supplied at positions slightly away from the periphery of the wick 25. In other words, the secondary air is arranged so as to be supplied to the gas after ignition at a position that does not affect the mixed gas immediately after coming out of the wick 25, that is, at a position other than the ignition portion. The ignition portion is a range of a portion where the sparks fly, and corresponds to the vicinity of the electrode 5 around the wick 25 as shown by the range surrounded by the dotted line in FIG. In this embodiment, a total of five secondary air hole portions 33 are provided so that the secondary air is supplied from the rear side of each of the other groove portions 31 except the groove portion 31 in which the electrode 5 is mounted. ing.
[0029]
Further, for example, a plurality of tertiary air pipes 35 serving as a tertiary air hole portion for supplying tertiary air from the outside air to the secondary combustion chamber 13 are provided in the wall of the primary combustion chamber 11 between the plurality of groove portions 31. In this embodiment, a total of six tertiary air ducts 35 are provided.
[0030]
In addition, since the ratio of primary air can be adjusted by adjusting the area of the primary air hole 23 of the ejector 3, in order to improve the ignitability of the mixed gas ejected from the wick 25, In the form, the area of the primary air hole portion 23 is configured to be approximately half the area of the conventional case. For example, when the hole diameter of the primary air hole portion of the ejector in the conventional case is D, the hole diameter of the primary air hole portion 23 of this embodiment is 0.73D.
[0031]
Further, the hole diameter of each of the five secondary air holes 33 is set to 0.4D, and the diameter of each of the six tertiary air pipes 35 (tertiary air holes) is set to the size of D. ing.
[0032]
A plurality of fins 37 for heat exchange are provided on the outer peripheral side of the chamber 9. The fins 37 have an effect of releasing heat generated when the mixed gas burns in the chamber 9 to cool the chamber 9, that is, heat exchange.
[0033]
With the above configuration, when LPG is supplied into the nozzle 19 of the ejector 3 via the gas supply pipe 17, the LPG passes through the filter in the nozzle 19 and is ejected from the injection hole as an orifice to the mixer 21 at a speed close to the speed of sound. Therefore, in the mixer 21, due to the negative pressure generated by the ejector effect, the primary air necessary for combustion (corresponding to the air-fuel ratio) is sucked from the primary air hole portion 23 and flows into the mixer 21. The primary air and LPG are mixed to form a mixed gas and are ejected to the front wick 25.
[0034]
The mixer 21 automatically sucks the primary air necessary for combustion in proportion to the increase or decrease of LPG. However, by reducing the diameter of the primary air hole portion 23 and reducing the amount of primary air, a mixed gas with good ignitability is injected into the front wick 25.
[0035]
Since the wick 25 is provided with the wick holder 27 on the front end face, the combustion gas (mixed gas) is mainly ejected from the side mesh SUS wire mesh.
[0036]
Next, high voltage electricity from the ignition piezoelectric element is supplied via the electric wire 29, and a spark is generated from the electrode 5 in the combustor 7, and the mixed gas having good ignitability emitted from the wick 25 is surely ignited. Most of the combustion flame spreads in a circular shape outward from the side surface of the wick 25, the length of the combustion flame stays at about a few tens of millimeters from the wick 25, and the warm air flows inside the primary combustion chamber 11 and It is transmitted to the front secondary combustion chamber 13 along the six groove portions 31 of the inner wall.
[0037]
At this time, since the gas mixture from the wick 25 has a high gas ratio, the ignitability is good, but the CO concentration increases and the combustion performance decreases. However, since the secondary air hole portion 33 is provided in a place other than the ignition portion, the amount of air other than the ignition portion in the primary combustion chamber 11 increases, and the CO concentration decreases. That is, since secondary air is supplied to the combustion gas after ignition in the primary combustion chamber 11, the combustion efficiency of the gas in the primary combustion chamber 11 is improved, and the combustion performance is improved. Therefore, in the primary combustion chamber 11, the mixed gas from the wick 25 is reliably ignited, the combustibility of the combustion gas after ignition is promoted, and the CO concentration is reduced.
[0038]
Furthermore, the tertiary air from the outside air passes through the six tertiary air ducts 35 (tertiary air holes), so that the temperature of the wall portion of the primary combustion chamber 11 is efficiently lowered and passes through the tertiary air duct 35. Since the tertiary air heated to a high temperature is introduced into the secondary combustion chamber 13, the combustion reaction of the gas in the secondary combustion chamber 13 is further promoted, and the combustion performance is improved. That is, since the gas that has finished burning in the primary combustion chamber 11 and the high-temperature tertiary air are mixed, the combustion reaction is facilitated, and there is an effect of facilitating complete combustion. This improves the combustion performance. As described above, the tertiary air has the effect of lowering the temperature of the primary combustion chamber 11 and the effect of improving the combustion performance in the secondary combustion chamber 13. Note that the number of the tertiary air pipes 35 is desirably eight in order to achieve both combustion performance and heat exchange.
[0039]
From the above, in the gas combustion apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, most of the end-combustion gas is combusted in the secondary combustion chamber 13, so that a flame is not easily generated outside the chamber 9.
[0040]
By the way, the apparatus developed by the present inventor and filed in Japanese Patent Application No. 2002-249347 (comparative example) and the gas combustion apparatus 1 (example of the present application) according to the embodiment of the present invention are subjected to the same conditions for combustion. When the concentration was measured, in the case of Condition 1, it was 94 ppm in the comparative example, but 41 ppm in the present example. Further, in the case of condition 2, it was 119 ppm in the comparative example, but 49 ppm in the present example. Obviously, in the example of the present application, not only the tertiary air is supplied into the secondary combustion chamber 13 but also the secondary air is supplied into the primary combustion chamber 11, it can be seen that the effect is achieved. In the above comparative example, the tertiary air is supplied into the secondary combustion chamber 13 of the combustor 7 corresponding to the present embodiment, but the secondary air is not supplied into the primary combustion chamber 11. is there.
[0041]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement in another aspect by making an appropriate change. The gas combustion apparatus 1 of this embodiment is a gas combustion apparatus such as a heat gun used for shrinkage work of a hair dryer or a heat shrinkable tube, drying, adhesion, melting, soldering, or other equipment. It can be used as a device.
[0042]
【The invention's effect】
As can be understood from the description of the embodiments of the invention as described above, according to the invention of claim 1, even if the ignitability of the mixed gas exiting the wick is increased by reducing the primary air amount, Then, by supplying secondary air to the gas after ignition, the combustion efficiency of the combustion gas in the primary combustion chamber can be improved, and the combustion performance can be improved. Further, since the tertiary air is introduced from the tertiary air hole in the secondary combustion chamber, the combustion reaction can be further promoted and the combustion performance can be improved. Therefore, complete combustion can be facilitated, and the CO concentration can be reduced. Further, by reducing the diameter of the primary air hole portion relative to the diameter of the tertiary air hole portion, the primary air amount can be reduced and the gas ratio can be increased, so that the ignitability of the mixed gas coming out of the wick can be improved. Furthermore, since the secondary air hole is provided in a place other than the ignition part in the primary combustion chamber, the amount of air other than the ignition part is increased without impairing the ignitability of the ignition part in the primary combustion chamber, thereby improving the gas combustibility. The CO concentration can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a gas combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 2 is a side view of the gas combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the gas combustion apparatus as viewed from the left side of FIG. 2;
4 is a rear view of the gas combustion apparatus viewed from the right side of FIG. 2;
FIG. 5 is a side view of a gas combustion apparatus showing a conventional example.
6 is a partial cross-sectional view of the ejector of FIG.
7 is a front view of the gas combustion apparatus as viewed from the left side of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Gas Combustor 3 Ejector 5 Electrode (Ignition Device)
7 Combustor 9 Chamber 11 Primary combustion chamber 13 Secondary combustion chamber 15 Ejector body 17 Gas supply pipe (gas flow path)
19 Nozzle 21 Mixer 23 Primary air hole 25 Wick (gas combustion part)
27 Wick Holder 31 Groove 33 Secondary Air Hole 35 Tertiary Air Pipe Line (Tertiary Air Hole)

Claims

A primary combustion chamber (11) communicates with the primary combustion chamber (11) in a chamber (9) for burning combustion gas supplied from a gas supply source , and the gas burned in the primary combustion chamber (11) is further added. In the combustor (7) having a secondary combustion chamber (13) for burning, and in the gas flow path (17) from the gas supply source to the primary combustion chamber (11) of the combustor (7) , the primary A mixer (21) having a primary air hole (23) formed in the ejector body (15) for sucking the primary air due to the negative pressure generated by the flow velocity of the combustion gas supplied to the combustion chamber (11) . And an ejector (3) provided with a wick holder (27) serving as a rectilinear advance suppressing portion at the front end of the ejector body (15), and the front of the ejector (3) in the primary combustion chamber (11) And the ejector ( ) Which is formed in the wick which is provided in front of the mixer (21) (25) and the primary air hole injected from the wick (the wick at a position close to the side surface 25) (25) (23) In a gas combustion gas apparatus (1) comprising: an ignition device (5) for igniting a mixed gas of primary air and combustion gas from
A plurality of grooves (31) arranged on the inner wall of the primary combustion chamber (11) at appropriate intervals in the radial direction around the wick (25) and extending in the front-rear direction, and the primary combustion chamber In order to supply secondary air to a gas other than the ignition part of the ignition device (5), the primary combustion chamber (11) is supplied to the gas combusted after the mixed gas is ignited in the ignition device (5) in (11). A plurality of secondary air holes (33) provided in the circumferential direction in the rear wall at an appropriate interval and supplied into the groove (31), and a gas combusted in the secondary combustion chamber (13) A plurality of tertiary air holes (35) provided at appropriate intervals in the circumferential direction so as to supply tertiary air from the rear side of each groove (31), and the tertiary air hole (35 ), The diameter of the primary air hole (23) is smaller and the secondary air hole (33) Gas combustion apparatus characterized by comprising providing less than the diameter of the primary air holes (23) the diameter of the.