JP4026502B2

JP4026502B2 - 給排気筒トップの構造

Info

Publication number: JP4026502B2
Application number: JP2003021400A
Authority: JP
Inventors: 秀之畑中; 智大平野
Original assignee: 株式会社トヨトミ
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: JP2004232946A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、密閉式強制給排気形石油燃焼器の給排気筒トップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
密閉式強制給排気形の石油燃焼器はその本体を屋内に設置しており、内筒と外筒の二重筒で構成する給排気筒トップは、その先端を屋内から屋外に伸ばし、また室内側は給気筒と排気筒によって前記燃焼機に接続しており、この給排気筒トップによって屋外から燃焼用空気を取り入れ、燃焼排気を屋外へ排出する。
【０００３】
屋外に伸ばした内筒と外筒の側方には二枚のリング状の給気制御板を設け、この給気制御板の外周に形成した間隙から取り入れた空気が内筒と外筒との間隙に給気される。そして、この内筒と外筒の間隙は屋内側の端が封鎖されており、外筒に形成した接続口に取付けた給気筒はバーナーの給気ファンに連続しているから、屋外の空気は内筒と外筒の間隙から給気筒を経てバーナーに供給される。
【０００４】
一方、内筒の屋内側の端は排気筒に接続され、この排気筒は屋内に設置したバーナーの排気室を介して燃焼室に連続しており、バーナーで発生した燃焼ガスは排気室と排気筒を経て内筒の内部から屋外に排出される。
【０００５】
燃焼ガスが流れる内筒の前記給気制御板よりも前方の側壁には、燃焼ガスを通過させる排気口を備えており、この排気口の一般的な形状は内筒側壁に千鳥状に形成した複数個の丸孔で構成し、燃焼ガスが内筒先端部の側方全体に拡散するように排出する構造になっている。また、最近では内筒の前方から吹き付ける風に対向するために、内筒の先端を封鎖せずに排気口を形成し、内筒側壁に排気口を持たない給排気筒トップの提案もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、屋外側に伸ばした内筒の先端部の側壁には排気口を設けており、前記バーナーで発生した燃焼ガスは排気室と排気筒を経て、二重筒の内筒の内部を通り、屋外側に伸ばした内筒の側壁全周に設けた排気口から屋外へスムーズに排出することができる。
【０００７】
ところが、屋外側に伸ばした内筒の側壁全周に設けた排気口から排出された燃焼排気は、給排気筒トップの前方から風が吹いた場合に押し戻され、排気口に近接する給気制御板を越えて給気部に回り込み、酸素不足の異常燃焼によって発煙し、排気経路や給排気筒トップの周囲を煤で汚してしまう問題点があった。また、燃焼ガスがスムーズに排出できないために、燃焼室の内圧が上昇して振動燃焼が起こる不具合もあった。
【０００８】
この対策として、内筒の側壁に設けた排気口の代りに内筒の先端を封鎖せずに開口して排気口を構成すれば、内筒内を直進する燃焼排気の噴出す力が強いときには吹き付ける風に打ち勝って前方へ噴出すことができ、内筒の側壁に設けた給気制御板へは燃焼ガスが流れにくくなって給気に排気が混じらず異常燃焼の発生を防ぐことができる。しかし、風速が強いときには直接内筒内に風圧がかかるから、排気が押し戻されてバーナーが異常燃焼を起こし、また、先端が開口した内筒内には雨水が直接吹き込んで排気筒を伝ってバーナーに届き、燃焼機を水浸しにするトラブルを発生させるから、この構造の給排気筒トップの商品化はほとんどされていない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、内筒１と外筒２とで構成する二重筒３はその先端部を屋内から屋外に伸ばして設置し、この屋外に伸ばした内筒１と外筒２の側方にはそれぞれリング状の給気制御板４を設け、燃焼空気は二枚の給気制御板４の間隙から内筒１と外筒２との間隙Ａを経て屋内に設けたバーナー５に供給し、前記内筒１の側方に設けた給気制御板４よりも屋外側に伸ばした内筒１の側壁には内筒１の内部Ｂに連通する複数個の排気口６を設け、前記バーナー５の燃焼室７に連続する内筒１の内部Ｂから排気口６を経て燃焼ガスを排気する給排気式燃焼器のための給排気筒トップにおいて、前記排気口６は空気制御板４から内筒１の先端に向かう複数個の長孔で構成し、該長孔の排気口６の間に設けた閉塞壁８は内筒１の先端から給気制御板４の間に連続する無孔部分を形成するとともに、前記内筒１には、その先端部よりも内方位置で内筒１の内部Ｂに向けて円錐状の筒体９を設け、かつ、該円錐状の筒体９はその先端部を前記排気口６よりも前方位置の内筒１の内壁に接続して、前記内筒１の先端部の内方に設けた前方が開口した空間によって受風部１０を形成し、その受風部１０の側方で前記閉塞壁８の前方における内筒１には、受風部１０に連通する孔もしくは凹部による空気流出部１２を形成したことを特徴とする。
【００１０】
このため、給排気筒トップの先端に吹き付ける風圧を受風部１０によって制限することができると共に、受風部１０で一旦受け止められた風圧は空気流出部１２から閉塞壁８部分に流れるようになった。
【００１１】
また、前記排気口６と閉塞壁８との境には空気誘導板１１を立設したから、給排気筒トップ先端で受けた風と燃焼排気を分離できる。
【００１３】
さらに、前記空気流出部１２から給気制御板７に向かって開口する導風筒１３を設けたから、受風部１０で一旦受け止められた風を導風筒１３によって給気制御板４に向けて流すことができる。
【００１４】
【作用】
この発明では、給気制御板４よりも前方の内筒１の側壁に設けた排気口６を内筒１の先端に向かう複数個の長孔で構成したから、内筒１の内部を先端に向かって流れる排気ガスは、円錐状の筒体９によって流れ方向を変えることなく、それぞれの排気口６から前方に向かって排出されるようになる。このため、それぞれの排気口６の間に形成される閉塞壁８の無孔部分には排気口６から排出される排気ガス成分を含まない空間を確実に存在させることが可能となった。
【００１５】
このように、排気ガスは内筒１を中心として排気口６から放射状に前方に吹き出しているから、給排気筒トップ先端に向かう風は排気ガスを避けながら内筒１の先端に至り、この風は閉塞壁８の部分から空気制御板４に向かうようになる。そして、この風は個々の排気口６から排出された排気ガスの一部を巻き込みながら給気制御板４の間隙に吸い込まれるものの、給気制御板４の間隙に吸い込まれる空気の中の排気ガス成分は非常に少なくなり、バーナー５は異常燃焼を起こさなくなった。
【００１６】
また、給排気筒トップ先端に向かう風は一旦受風部１０で受け止められ、排気口６から吹き出す排気ガスの流れに遮られて、また、空気流出部１２から閉塞壁８の部分へ誘導され、排気口６の間に形成した排気ガス成分を含まない無孔部分から空気制御板４に向かうから、排気ガスの巻き込みを非常に少なくすることができる。
【００１７】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、３はその先端を屋内から屋外に伸ばして設置した給排気筒トップを構成する二重筒、１は二重筒３の内側部分である内筒、２は内筒１の外側に配置する外筒、Ａは内筒１と外筒２との間隙、Ｂは二重筒３を構成する内筒１の内部である。
【００１８】
４は屋外に位置した外筒２の側方と外筒２よりも屋外に伸ばした内筒１の側方に設けたリング状の給気制御板、１４はこの二枚の給気制御板４で形成される給気部、１５は外筒２の屋内に位置する部分に形成した接続口、１６は外筒２の接続口１５に連結する給気筒であり、この給気部１４の周囲から取り入れられた燃焼空気は、内筒１と外筒２との間の間隙Ａに供給され、接続口１５から給気筒１６に送られる。
【００１９】
１７は屋内に設置した密閉式強制給排気式の石油燃焼器、５は石油燃焼器を構成するバーナー、１８はこのバーナー５に燃焼空気を供給する給気ファンであり、この給気ファン１８の吸引側は前記給気筒１６の端に連絡しており、二重筒３の内筒１と外筒２との間隙Ａに吸い込まれた室外空気は、給気ファン１８によってバーナー５に送られる。
【００２０】
１９はバーナー５に燃料を供給するための燃料加圧ポンプ、２０はバーナー５内に霧状の燃料を噴出する噴霧ノズル、７はバーナー５の燃焼炎と燃焼ガスが送られる燃焼室であり、前記給気ファン１８を運転すると燃焼空気がバーナー５の外壁を兼ねている送風筒に送られ、前記噴霧ノズル２０へ加圧燃料を供給する燃料加圧ポンプ１９を運転すると、加圧された燃料は噴霧ノズル２０の噴出口から霧状になって燃焼室７内方向に噴出する。この噴霧ノズル２０から噴出する霧状燃料は図示せざる点火装置によって着火し、前記給気ファン１８から送られる燃焼空気によって、燃焼室７内で燃焼が行われ、その後は点火装置の運転を停止しても噴霧ノズル２０から噴出する霧状燃料は安定した燃焼を継続する。
【００２１】
２１は燃焼室７に連続して配置した熱交換室、２２は熱交換室２１を通過した燃焼ガスが集まる排気室、２３は排気室２２と前記二重筒３の内筒１とを連絡する排気筒であり、前記排気室２２に集まった排気ガスは排気筒２３を経由して内筒１の内部Ｂを経て屋外に排気される。
【００２２】
また、９は内筒１の先端で内部Ｂを封鎖するように先端に向かってテーパー状に拡管された円錐状の筒体、６は給気制御板４よりも先端で前記内筒１の側壁に全周にわたって設けた複数個の排気口であり、前記バーナー５で発生した燃焼ガスは排気筒２３から二重筒３を構成する内筒１の内部Ｂを経て、内筒１から円錐状の筒体９のテーパー面に沿って全周方向に拡散し、内筒１の側壁に設けた複数個の排気口６に導かれて屋外に排出される。
【００２３】
上記の給排気筒トップの構造は内筒１の内部Ｂに送られた排気ガスを屋外へスムーズに排出するためのものであるから、排気口６は多数の丸孔を千鳥配置して開口率を高めるのが一般的であり、内筒１の側壁に全周にわたって設けた排気口６から排気ガスを屋外へ抵抗無く排出することができる。しかし、この構造によると、給排気筒トップの前方から風が吹き付ける時には、排気口６から排出された排気ガスが、排気口６の手前側に位置する給気制御板４を越えて給気部１４付近に到達し、燃焼ガス成分を多く含んだ燃焼用空気が給気ファン１８によってバーナー５に送り込まれるため、酸素不足の異常燃焼により振動燃焼を引き起こす原因となっていた。
【００２４】
この発明は上記の問題点を解決するもので、前記排気口６は従来の一般的な構造と異なり、内筒１の空気制御板４部分から内筒１の先端部分に向けた複数個のスリット状の長孔で構成している。また、８は長孔の排気口６に各々隣接して設けた閉塞壁であり、実施例の閉塞壁８は隣接する排気口６の開口面積以上となるように設定しており、内筒１の空気制御板４部分から内筒１の先端部分に向けて連続する無孔部分が形成できる。前記筒体９は内筒１の排気口６部分よりも前方の内筒１壁から内筒１の内部Ｂに向けて配置しており、筒体９の側方には排気口６を構成するスリット状の長孔の少なくとも一部が位置している。
【００２５】
これにより、排気筒２３から内筒１の内部Ｂを経て、内筒１に到達した燃焼ガスは、円錐状の筒体９により内筒１の側壁に設けた排気口６方向に誘導され、この排気口６から斜め前方に向けて強く排出させることができた。また、隣接する個々の排気口６との間の閉塞壁８によって、内筒１の側壁に設けた排気口６の開口率が下がることとなり、排気口６から排出される排気圧及び排気スピードを増加させることができた。このため、ある程度の風速を伴った風が給排気筒トップ先端に向かっても、排気圧及び排気スピードを乱されない力強い排気状態を得ることができた。
【００２６】
また、個々の排気口６から排出される排気と排気の間を作る閉塞壁８に対応する部分には、燃焼ガス成分を含まない空気を存在させる空間を作ることが可能となったから、給排気筒トップ周囲には、内筒１を中心として放射線状に吹き出す排気の空間だけでなく燃焼ガス成分を含まない空間を存在させることができるようになった。このため、給排気筒トップの前方から吹き付ける風は、高い排気圧の部分を避けるように燃焼ガスの一部を巻き込みながら給排気筒トップに吹き付けており、この風は内筒の側方に設けた給気制御板４を越えて給気部１４付近に到達することになる。そして、この風は大部分が燃焼ガス成分を含まない閉塞壁８の部分の空間を通ってくるため、新鮮空気が多量に給気部１４に供給され、受風時の酸素不足による燃焼状態の乱れを軽減する給排気筒トップを提供することができるようになった。
【００２７】
１０は前記内筒１の先端部よりも内部Ｂ側に設けた受風部であり、この受風部１０は側方に内筒１の先端部が位置する前方開口の空間で構成している。前記筒体９を構成する円錐状の先端が内筒１内で封鎖されている時にはこの筒体９内の空間を前記受風部１０とすることができる。勿論このような筒体９の構造でも、筒体９の前方に内筒１の封鎖板を設けてこの封鎖板の前方を受風部１０としてもよい。
【００２８】
したがって、給排気筒トップ前方から風を受けたときに内筒１の先端に向かう風の直接圧力は、一旦受風部１０によって受け止められ、その後内筒１の先端部を越えて全周方向に拡散しようとするが、排気口６から排出される燃焼ガスの排気圧が高められているため、この風は燃焼ガス成分を含まない空間を作る閉塞壁８の部分に重点的に流れるようになった。このため、内筒の先端が封鎖板で封鎖されて風受部１０がない時のように、直接の風圧が封鎖板に誘導されて全周に流れて排気口６から排出される排気に向かい、排気口６から排出される排気状態が大きく乱されるようなことはなくなった。
【００２９】
本発明の図２に示す実施例では、前記給排気筒トップ前方から風を受けたとき該給排気筒トップ先端の形状による排気の巻き込みを軽減させるものであり、１１は前記排気口６と閉塞壁８との境に設けた空気誘導板であり、給排気筒トップに向けて吹き付ける風は、受風部１０で一旦受け止められた後、閉塞壁８部分から空気誘導板１１に案内されて給気制御板４に向けて流れるようになり、このときに排気口６から吹き出す排気ガスを巻き込むことはなく、排気ガスの流れを妨げることはなくなった。
【００３０】
また、図１に示す実施例において、１２は内筒１の先端部における受風部１０の側方に位置する閉塞壁８の先端部分に形成された凹部による空気流出部であり、給排気筒トップ先端に前方から受けた風は、一旦受風部１０で受け止められ、この受風部１０にかかった風圧はたちまち受風部１０の側面に形成した空気流出部１２からリークするため、給排気筒トップ先端に当たった風の行く先を閉塞壁８に方向付けできた。
【００３１】
そして、この空気流出部１２は閉塞壁８と同列となる位置に開口しているから、給排気筒トップ先端に当たった風が空気流出部１２を通ってリークする先には排気口６が存在しないため、排気口６から吹き出す燃焼排気を妨げることはなく、また、給気制御板４に向かう空気への排気口６から吹き出す排出直後の排気ガスの巻き込みが更に軽減できた。
【００３２】
前記受風部１０に連通する空気流出部１２は凹部だけではなく孔を設けても同様の作用効果が得られるものである。そして、前記実施例によって方向付けされた受風部１０からの空気を効果的に給気制御板４に向かわせる実施例である図３において、１３は孔で形成した空気流出部１２から給気制御板４に向かって開口した導風筒であり、前記受風部１０で一旦受け止められた風圧は空気流出部１２から閉塞壁８部分の導風筒１３の中に流れ、給排気筒トップ先端に風を受けたときの吹き付ける風の流路と燃焼排気ガスの流路とを確実に分離することができた。
【００３３】
【発明の効果】
上記のようにこの発明は、内筒１の空気制御板４の取付け部分から内筒１の先端部分に向けて、排気口６を構成する複数個のスリット状の長孔とその間に閉塞壁８を設けたから、給排気筒トップの前方から吹き付ける風は、排気口６から前方に吹き出す排気ガスの強い排気圧の部分を避けるように給排気筒トップに吹き付けるようになった。そして、給排気筒トップの前方から吹き付ける風の大部分が燃焼ガス成分を含まない閉塞壁８の部分の空間を通って空気制御板４に至るから、強い風が吹き付けても酸素不足による燃焼状態の乱れを防止することができた。
【００３４】
また、前記内筒１の先端部よりも内部Ｂ側には、側方に内筒１の先端部が位置する前方開口の受風部１０を設けたから、風の直接圧力は、一旦受風部１０によって受け止められ、その後内筒１の先端部を越えて全周方向に拡散するので、排気圧を高めた排気口６から排出される燃焼ガスの流れを避けて燃焼ガス成分を含まない空間を作る閉塞壁８の部分に重点的に流れ、排気口６から排出される排気状態が大きく乱されるようなことはなくなった。
【００３５】
また、排気口６と閉塞壁８との境に空気誘導板１１を設けたから、給排気筒トップに向けて吹き付ける風は一旦受風部１０で受け止められ、その後、空気誘導板１１に案内されて給気制御板４に向かうようになり、燃焼用空気の流れと、排気口６から吹き出す排気ガスの流れとが分割できるようになった。
【００３６】
また、受風部１０の側方の内筒１には、閉塞壁８の先端部分に位置して空気流出部１２を設けたから、給排気筒トップ先端に前方から吹き付けた風は、受風部１０の側面に形成した空気流出部１２から閉塞壁８部分を給気制御板４に流れるようになり、排気口６から噴き出す燃焼排気ガスの流れを妨げるようなことはなくなった。
【００３７】
更に、前記空気流出部１２を孔で構成し、この孔で形成した空気流出部１２から給気制御板４に向かって導風筒１３を取付ければ、前記受風部１０で受け止められた風圧は空気流出部１２から閉塞壁８部分の導風筒１３内を流れて、給気制御板４に向かうから、風の流路と燃焼排気ガスの流路とを確実に分離することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す給排気筒トップの断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す給排気筒トップの要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す給排気筒トップの要部断面図である。
【図４】本発明の実施例にかかる給排気筒トップを使用中の石油燃焼器の断面図である。
【符号の説明】
Ａ間隙
Ｂ内部
１内筒
２外筒
３二重筒
４給気制御板
５バーナー
６排気口
７燃焼室
８閉塞壁
９筒体
１０受風部
１１空気誘導板
１２空気流出部
１３導風筒

Claims

内筒１と外筒２とで構成する二重筒３はその先端部を屋内から屋外に伸ばして設置し、
この屋外に伸ばした内筒１と外筒２の側方にはそれぞれリング状の給気制御板４を設け、燃焼空気は二枚の給気制御板４の間隙から内筒１と外筒２との間隙Ａを経て屋内に設けたバーナー５に供給し、
前記内筒１の側方に設けた給気制御板４よりも屋外側に伸ばした内筒１の側壁には内筒１の内部Ｂに連通する複数個の排気口６を設け、前記バーナー５の燃焼室７に連続する内筒１の内部Ｂから排気口６を経て燃焼ガスを排気する給排気式燃焼器のための給排気筒トップにおいて、
前記排気口６は空気制御板４から内筒１の先端に向かう複数個の長孔で構成し、該長孔の排気口６の間に設けた閉塞壁８は内筒１の先端から給気制御板４の間に連続する無孔部分を形成するとともに、
前記内筒１には、その先端部よりも内方位置で内筒１の内部Ｂに向けて円錐状の筒体９を設け、
かつ、該円錐状の筒体９はその先端部を前記排気口６よりも前方位置の内筒１の内壁に接続して、前記内筒１の先端部の内方に設けた前方が開口した空間によって受風部１０を形成し、
その受風部１０の側方で前記閉塞壁８の前方における内筒１には、受風部１０に連通する孔もしくは凹部による空気流出部１２を形成したことを特徴とする給排気筒トップの構造。
前記排気口６と閉塞壁８との境には空気誘導板１１を立設したことを特徴とする請求項１に記載の給排気筒トップの構造。
前記空気流出部１２から給気制御板７に向かって開口する導風筒１３を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給排気筒トップの構造。