JP4258659B2 - 気化式燃焼装置 - Google Patents
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Description
このような燃焼装置の場合には、炎孔列の間の空気孔により火移りしにくくなりやすいので、上記のような未燃焼の燃料ガスが放出される可能性が高くなる。
そして、気化式燃焼装置1は、図2、図3に示されるように、上から送風機2、駆動機械部3、空気量調節部5、混合部6及び燃焼部7が順次積み重ねられて作られたものである。また、混合部6及び燃焼部7の近傍に気化部8が設けられ、空気量調節部5と気化部8の間は、流路形成部材70によって接続されている。
また、固定側板状部材22の他の部位には、図5に示すように、多数の小孔31が設けられている。小孔31が設けられた位置は、固定側板状部材22の上に移動側板状部材23を重ねた時に、両者が重複しない部位である。即ち小孔31は、固定側板状部材22のはみ出し部分に設けられている。なお、図4においては、小孔31の図示を省略している。
また、移動側板状部材23は、固定側板状部材22の上にあり、中央の軸挿通孔25を中心として相対的に回転可能である。そして、図2、3に示すように、外付けされたモータ121を回転させることによって、移動側板状部材23を、固定側板状部材22の上で中央に軸挿通孔25を中心として相対的に回転させることができる。移動側板状部材23の回転により、移動側板状部材23と固定側板状部材22を連通する開口の面積が変化を変化させて、燃焼量に応じた空気の供給を行う。
そして、図4に示すように、第1分流部材35、第2分流部材39及び断熱パッキン115には積層状態で貫通する貫通孔37、40、89が設けられている。
また、第1分流部材35と流路形成部材70との間に環状のパッキン81が設けられている。そして、このパッキン81により、貫通孔37と、流路形成部材70の下部の開口83との間の流路に流れる気体の漏れを防いでいる。
そして、開口26'から入った空気が流路形成部材70内に流れて、さらに、第1分流部材35の下方に流れる。なお、これらのパッキン80、81は、断熱性に優れ、且つ灯油等の液体燃料がしみ込まないものが望ましい。具体的に、パッキンの素材には、シリコーンが採用されている。
中央領域136aの外形は長方形状であり、周辺領域136bの外形も長方形状であり、周辺領域136bの中央付近に中央領域136aが位置している。
貫通孔160は、炎孔ベース36の厚み方向(上下方向)に貫通するものであり、図8に示されるように上面側(送風機側)に開口58が形成され、図7に示されるように下面側(炎孔側)に開口160bが形成される。また、貫通孔160は、長辺36a方向に長い長孔状であり、長辺36aに沿う方向に並んで列状となっており、さらにこの列が複数列設けられている。そして、後述するように、貫通孔160は2次空気が通過するものであり、2次空気通過部となるものである。
なお、貫通孔160同士の間には、下面側(炎孔側)に開口するネジ穴164が設けられ、網状部材77、炎孔部材51、保炎部材78の固定に用いられる。
そして、図8に示されるように、溝連絡穴163の上面側(送風機側)は、開口52が設けられている。この開口52は溝連絡穴163を形成するために必要なものであり、開口52は上記した第2分流部材39によって封鎖されており、開口52を通過する流路は形成されない。
そして、開放部50には、長辺36a方向に向かう方向に開放する第1開放部111と、短辺36bに向かう方向に開放する第2開放部112とを有している。第1開放部111は、第1溝部158の中央領域136b側の端部に配置しており、それぞれの第1溝部158に対応して設けられている。また、第2開放部112は中央領域136a寄りの第2溝部159の内側に形成されている。
開放部50には、第1開放部111、第2開放部112とを有しており、リブ66同士の間を通過した燃料ガスは、第1溝部158には第1開放部111から流入し、第2溝部159には第2開放部112から流入する。
また、第2溝部159同士をつなぐ溝連絡穴163は、第2開放部112の位置に合わせて設けられており、第2開放部112から、一番外側に配置される第2溝部159につながる流路は直線状となっている。
そして、火移り炎孔用溝113の位置は、炎孔部材51の火移り炎孔157の位置に合わせるように設けられている。
炎孔72は丸孔であり、2次空気孔71の丸孔71aや保炎部材78の丸孔67と比べて内径が小さい。炎孔72の具体的な内径は、1mm以下である。炎孔72は燃料ガスが通過する孔である。
側列部a1は炎孔列aを含む仮想線L1が中央領域136aを通過しない炎孔列aであり、中間列部a2は炎孔列aを含む仮想線L2が中央領域136aを通過する炎孔列aである。そして、中間列部a2の両側に側列部a1があり、中間列部a2と側列部a1とが隣り合う部分が2カ所設けられる。
側列部a1の炎孔列aの炎孔72は、一方の短辺36bから他方の短辺36bまで設けられている。また、中間列部a2の炎孔列aの炎孔72は、中央領域136aで分断され、一方の短辺36b側と他方の短辺36b側とに、1つの炎孔列aが2ヵ所に分かれている。
なお、炎孔部材51は、板をプレスすることによって形成される。
本実施形態では、網状部材77はエキスパンドメタルが使用される。
また、合わせられた保炎部材78の全体の形状は、炎孔ベース36の周辺領域136bの内外の縁に沿う部分を有している。そして、保炎部材78と炎孔ベース36との間に炎孔部材51や網状部材77を挟んでネジ止めしたときに、炎孔部材51や網状部材77の保持を確実に行うことができる。また、保炎部材78の全体の外形は長方形状であり、前記した炎孔部材51及び網状部材77と同様に中央に開口68が設けられている。
丸孔67は、図13に示されるように、上記した炎孔部材51の長孔71bや切り欠き167aに対応する位置に設けられており、空気孔列bの一部となる。また、取付孔152は円形の貫通孔であり、図示しないボルトを、炎孔部材51の取付孔150、及び、網状部材77の取付部151に挿通して、当該ボルトを炎孔ベース36のネジ穴164に固定し、保炎部材78、炎孔部材51、網状部材77を炎孔ベース36の下面側(炎孔側)に取り付けてこれらを一体化する。そして、炎孔ベース36に網状部材77が接し、さらにそれに重ねて炎孔部材51が配され、最後に保炎部材78が設けられる。
点火プラグ132は短辺36b側から挿入されており、中央領域136aを挟んで対向する位置付近に2ヵ所に設けられている。そのため、着火に要する時間をより短縮し、低温下でも点火性能を向上させることができる。
そして、貫通孔169の位置は、図9(b)に示されるように、外側壁41a付近に設けられ、開口89から入って、貫通孔169から出る3次空気は、外側壁41aによって向きを変え、その流れを下向きに誘導する。
そして、ロータリーカップ63は、気化室60に位置する回転体である。
さらに補助加熱ヒータ109に通電し、1次空気供給筒88及び第2分流部材39の一部を加熱する。ファン11の回転により、図3の矢印の様に送風機2のハウジング10の中央部に設けられた開口12から空気が吸い込まれ、空気は駆動機械部3に入る。そして空気は、駆動機械部3から下部の空気量調節部5を経て混合部6側に流れるが、本実施形態の気化式燃焼装置1では、空気量調節部5の開口26、26'27、27'の重なりを調節して流量調整される。
図4に示すように、燃料パイプ79から灯油をロータリーカップ63内に滴下し、滴下された灯油は、ロータリーカップ63から遠心力を受けて飛散し、飛散した灯油は、ロータリーカップ63の周囲に配された気化室60の内面に接触し、熱を受けて気化する。また灯油の一部は気化室60の底部91に落下し、気化室60の底部91に接触し、熱を受けて気化する。そしてロータリーカップ63の内面に設けられた羽根部99によって気化室60内の空気が攪拌され、気化室60で気化した燃料ガスと1次空気との混合が促進される。
しかしながら、本実施形態の気化式燃焼装置1では火移り炎孔157が、側列部a1と中間列部a2との間に位置し、また、中間列部a2の中央領域136a側の端部付近であって、中央領域136aの角付近に位置しているので、かかる場合でも、素早く着火することができる。
一方、他の部位から下流側に流れた空気は、燃料ガスと混合されることなく、直接燃焼部7側に流れ込み、2次空気として燃焼に寄与する。即ち2次空気は、貫通孔160を通過して、丸孔71a、67から炎孔72の周囲に供給される。
点火プラグ132は、中央領域136aを挟んで2ヵ所に設けられているので、両側から火が回って全面で火炎が発生する。また、この点火プラグ132は短辺36b付近に位置しており、最初に中間列部a2の炎孔列aの炎孔72から着火し、同じ列の炎孔72や隣の炎孔列aの炎孔72に火が移る。
同じ炎孔列aの炎孔72同士では火移り性がよく、空気孔列bを挟んだ隣の炎孔列aの炎孔72には火移りしにくい。そして、上記のような理由により、側列部a1と中間列部a2との間であって、中央領域136aの角付近は特に流れが不安定になりやすいが、火移り炎孔157がかかる場所に設けられているので、素早い着火が可能である。
そして、燃焼ガスの燃焼によって発生した熱は、熱交換器19内の水を加熱して、給湯を行なわれる。
8 気化部
36 炎孔ベース
51 炎孔部材
51a 構成板
71 2次空気孔
72 炎孔
113 火移り炎孔用溝
132 点火プラグ
136a 中央領域
136b 周辺領域
157 火移り炎孔
158 第1溝部
159 第2溝部
161 溝部
161a 開口
a 炎孔列
a1 側列部
a2 中間列部
b 空気孔列
L1、L2、L3 仮想線
Claims (5)
- 液体燃料を気化させて燃料ガスを生成することができる気化部と、燃料ガス通過部と2次空気通過部を有する炎孔ベースと、炎孔及び2次空気孔を有して前記炎孔ベースに取り付けられる炎孔板とを有し、気化部で生成した燃料ガス及び外部から供給される1次空気は、炎孔ベースの燃料ガス通過部を通過して炎孔板の炎孔から出て燃料ガスが燃焼し、また、外部から供給される2次空気は、2次空気通過部を通過して2次空気孔から出るものであり、
炎孔ベースには、中央領域と、前記中央領域の周囲である周辺領域とを有し、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列は所定の方向に向くように複数設けられ、炎孔板の2次空気孔は炎孔列に沿って炎孔列の間に形成されており、
炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、さらに、中間列部と側列部との間に配置される2次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられており、炎孔ベースには、炎孔列の方向に延びる開口を有する溝又は長孔が設けられており、前記開口の位置は炎孔列に対応する位置であり、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられていることを特徴とする気化式燃焼装置。 - 火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の気化式燃焼装置。
- 中央領域は長方形状であって周辺領域の中央付近に設けられており、火移り炎孔は中央領域の角付近に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の気化式燃焼装置。
- 燃料ガスを引火させるための点火プラグが2ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、2ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気化式燃焼装置。
- 炎孔板は複数の構成板に分割され、複数の構成板を合わせて形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに気化式燃焼装置。
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