JP6389792B2

JP6389792B2 - 石油燃焼装置

Info

Publication number: JP6389792B2
Application number: JP2015078908A
Authority: JP
Inventors: 小林　敏幸; 敏幸小林
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: JP2016200303A

Description

この発明は、燃油を燃焼して暖房を行う石油ストーブ等の石油燃焼装置に関するものである。

従来、この種のものでは図８で示すように、１０１は芯案内内筒、１０２は該芯案内内筒１０１の外側に形成された芯案内外筒、１０３は前記芯案内内筒１０１と前記芯案内外筒１０２との間で昇降可能となるように取り付けられた燃芯、１０４は前記芯案内内筒１０１に載置されたキャップ部、１０５は該キャップ部１０４の略中心に穿設され空気が流通可能な貫通穴、１０６は該貫通穴１０５に隣接して穿設された空気供給孔、１０７前記キャップ部１０４に載置された内筒、１０８は該内筒１０７内に設置された案内板、１０９は該案内板１０８の略中心に穿設され前記貫通穴１０５より径が大きい案内板開口、１１０は前記内筒１０７の外側に設置された中筒、１１１は前記内筒１０７と前記中筒１１０との間に形成された一次燃焼室、１１２は前記内筒１０７に穿設された内筒小孔であり、図示しない点火手段により燃芯１０３が燃焼すると一次燃焼室１１１内を燃焼ガスが上昇し、キャップ部１０４の下部から貫通穴１０５と空気供給孔１０６とを通過した燃焼用の一次空気が内筒小孔１１２を通過して一次燃焼室１１１内に流入することで、一次燃焼室１１１内に一次空気を供給して空燃比を適切にして燃焼バランスを確保する石油暖房装置があった。（例えば、特許文献１）

特開２０１０−９１１８２号公報

しかし、この従来のものでは、暖房出力を上昇させるため内筒の高さを従来のものより高くした時、キャップ部の貫通穴と空気供給孔とから内筒の上部方向へ供給される一次空気量が不足し、内筒の上部が空気不足となって一次空気室内の燃焼バランスが崩れＣＯ／ＣＯ_２値が悪化していた。この問題に対して、貫通穴や空気供給孔の径を大きくすることで一次燃焼室へ供給する一次空気量を増加させる方法が考えられるが、燃焼中に器具本体の前面や上部から強風を受けた時、貫通穴や空気供給孔の径を大きくすると内筒の上部からキャップ部の下部方向へ向かう空気量が増えるため、貫通穴や空気供給孔を介して器具本体の底部に向かう燃焼ガスの量が増加して器具本体の底部から出火するリスクを高めることから、単純に貫通穴や空気供給孔の径を大きくするだけでは一次空気量不足を解決する手段とはならず、改善の余地があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１では、芯案内内筒と、該芯案内内筒の外側に形成された芯案内外筒と、前記芯案内外筒の上部に設置された火皿部と、前記芯案内内筒と前記芯案内外筒との間で昇降可能となるように取り付けられた燃芯と、前記芯案内内筒に載置されたキャップ部と、該キャップ部の略中心に穿設され空気が流通可能な貫通穴と、該貫通穴に隣接して複数穿設され空気が流通可能な空気供給孔と、該空気供給孔より外周側に穿設され空気が流通可能な内キャップ孔と、該内キャップ孔よりも外周側に穿設され空気が流通可能な外キャップ孔と、
前記火皿部に載置された中筒と、該中筒と一体に固定され前記キャップ部の上方に位置する内筒と、該内筒の内部に設置された案内板と、該案内板の略中心に穿設され前記貫通穴の上部に位置する案内板開口とを備え、
前記案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の内側には前記貫通穴と前記空気供給孔とを前記キャップ部に穿設し、前記案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の外側には前記内キャップ孔と前記外キャップ孔とを穿設したことを特徴とする。

また、請求項２では、前記空気供給孔の一つの開口面積は前記貫通穴の開口面積よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の内側に貫通穴と空気供給孔とをキャップ部に穿設し、案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の外側には内キャップ孔と外キャップ孔とを穿設したので、キャップ部の中心から内筒の上部へ向けて一次空気を集中して供給することができるため、内筒の高さが高くなっても内筒の上部から一次燃焼室へ供給される一次空気量不足が解消され、ＣＯ／ＣＯ_２値の悪化を防止することができる。また、貫通穴に隣接する位置に複数の空気供給孔をキャップ部に穿設したことから、器具本体の前面や上部から強風をうけた時、通風抵抗によってキャップ部の下部方向に流入する燃焼ガス量の増加を抑制することができるため、器具本体の底部から出火するリスクの増加を防止できる。

また、空気供給孔の一つの開口面積は貫通穴の開口面積よりも小さいので、器具本体の前面から強風が吹き付けた時に貫通穴や空気供給孔を通過して器具本体の底部へ向かう燃焼ガス量の増加を通風抵抗によって抑制することができるため、器具本体の底部から出火するリスクの増加を防止できる。

この発明の一実施形態の外観を示す斜視図同実施形態の燃焼筒の構造を説明する要部断面図同実施形態のキャップ部の平面図同実施形態のキャップ部の前面図同実施形態の燃焼筒の平面図同実施形態の燃焼筒の底面図同実施形態のキャップ部付近を説明する要部断面図この発明の従来の燃焼筒の構造を説明する要部断面図

次に、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
１は底面の下皿２と背面及び左右の側面を覆う側板３と前面下部の前板４と上面の天板５によって横長方形状の筐体で形成された器具本体である。

６は器具本体１の下部にあり所定量の燃料が貯められた図示しない固定タンクの中央部から立設した芯案内外筒７と芯案内内筒８とで構成された芯案内筒、９は前記芯案内外筒７と前記芯案内内筒８との隙間に昇降可能となるよう取り付けられた燃芯であり、前記芯案内内筒８の外側に芯案内外筒７が形成されている。

１０は前記芯案内外筒７の上部に設置された火皿部１１の外周に固着された支持筒であり、該支持筒１０の上端には外方へ向かって屈曲したフランジ部１２が形成されている。

１３は多数の内筒小孔１４が全周方向に穿設され略円筒形状のステンレス鋼板で構成された内筒、１５は該内筒１３の外側に対向して設置され下部に多数の中筒小孔１６と上部に多数の横長状の中筒横孔１７とを均等な間隔で穿設され略円筒形状のステンレス鋼板で構成された中筒、１８は該中筒１５の外側に対向して設置されガラスで構成された略円筒形状のガラス外筒、１９は該ガラス外筒１８の下部を構成しステンレス製の外筒ベ−ス、２０は該外筒ベース１９、中筒１５及び内筒１３を貫通するクロスピン２１により、内筒１３、中筒１５及びガラス外筒１８を一体に固定した複筒式の燃焼筒であり、内筒１３と中筒１５の下端は略同一平面上にあって、外筒ベース１９の下端は内筒１３と中筒１５の下端より高い位置にあるため、火皿部１１上に内筒１３及び中筒１５が載置されると、ガラス外筒１８は火皿部１１から所定距離だけ離れた状態となる。

２２は外筒ベ−ス１９と支持筒１０のフランジ部１２との間に形成された空気流入用の流入口、２３は中筒１５と外筒ベース１９との間に形成され前記流入口２２から流入した空気が流動する隙間部、２４は内筒１３と中筒１５との間に形成され燃芯９が下部に設置された一次燃焼室であり、燃芯９が燃焼することで発生する燃焼ガスが前記一次燃焼室２１を上昇する時、前記流入口２２から流入し前記隙間部２３を上昇する一次空気が中筒小孔１６から一次燃焼室２１内へ供給されることで、一次燃焼室２１内を流動する燃焼ガスの空燃比を適切にして燃焼バランスを確保する。また、燃焼ガスにより一次燃焼室２１内の温度が上昇することで中筒１５が赤熱状態となり、器具本体１の前面側を輻射熱で暖めることができる。

２５は中筒１５とガラス外筒１８間の上方に設置された外筒押さえで、一端を中筒１５上端に固着すると共に他端をガラス外筒１８上端まで延設して該ガラス外筒１８上端を支持するものであり、外筒押さえ２５の中筒１５とガラス外筒１８との間には通気孔２６が均等な間隔で円周状に穿設されているものである。

２７は前記内筒１３の上端に設置され内筒１３内を流動する燃焼ガスを外方へ放出する複数の蓋体小孔２８が穿設された蓋体、２９は該蓋体２７に支持され内筒１３の直径より大きく中筒１５より小径で下端から上端に向けて外周方向へ拡がった拡炎板、３０は前記外筒押さえ２５の外周側に設置された筒状の燃焼リング、３１は該燃焼リング３０の内周面の所定位置に切り起こした３個の取り付け片、３２は外筒押さえ２５の上面に形成され前記取り付け片３１が嵌り込むことで燃焼リング３０を係止する係止突起、３３は燃焼リング３０の内側と内筒１３上部の外側との間にある空間で形成された二次燃焼室であり、ガラス外筒１８の外周を上昇して来た空気を隙間３４を通して前記二次燃焼室３１へ二次空気として供給することで、燃焼ガスの燃焼を促進させることができる。

３５は内筒１３の内方下部に設置された案内板であり、該案内板３５には、略中心の案内板開口３６と、該案内板開口３６より径が小さく案内板開口３６の周囲を均等な間隔で円周状に包囲する案内板小孔３７とが穿設されている。
また、３８は内筒１３の内方上部に設置された整流板であり、該整流板３８には、略中心にある整流板開口３９と、該整流板開口３９の周囲を均等な間隔で円周状に包囲する整流板小孔４０とが穿設されている。これにより、内筒１３内を上昇してきた空気が二次燃焼室３１へ流入することで二次燃焼が促される。

４１は芯案内内筒８に載置されたキャップ部であり、該キャップ部４１は、略中心に穿設されキャップ部４１を貫通する貫通穴４２と、該貫通穴４２の周縁に立設され複数のガイド小孔４３が円筒の外周に穿設されたガイドリング４４と、該ガイドリング４４を包囲し前記貫通穴４２と隣接するように複数穿設された空気供給孔４５と、該空気供給孔４５より外周側に均等な間隔で円周状に穿設された内キャップ孔４６と、該内キャップ孔４６よりも外周側に均等な間隔で円周状に穿設された外キャップ孔４７とを備えており、前記案内板開口３６を鉛直下方向に延伸した範囲内に前記貫通穴４２と前記空気供給孔４５とが形成されている。

ここで、キャップ部４１の下方から上昇してきた一次空気の流れを説明する。
まず、貫通穴４２及び空気供給孔４５を通過した一次空気は、案内板開口３６を通過して内筒１３の上部まで上昇し、内筒１３の上部に穿設された内筒小孔１４から一次燃焼室２４内に流入する。また、内キャップ孔４６及び外キャップ孔４７を通過した一次空気は、案内板小孔３７を通過して内筒１３の上部へ供給されるものと、キャップ部４１と案内板３５との間に形成された内筒小孔１４を通過して一次燃焼室２４内に供給されるものとに分流する。これにより、貫通穴４２と空気供給孔４５とを通過した一次空気については、案内板小孔３７や案内板３５とキャップ部４１との間に形成された内筒小孔１４に分流することなく案内板開口３６から集中して内筒１３の上部まで上昇し、内キャップ孔４６と外キャップ孔４７とを通過した一次空気については、内筒１３の下部に穿設された内筒小孔１４から一次燃焼室２４内へ適宜流入することから、案内板３５下部から一次燃焼室２４へ流入する一次空気量を変えずに内筒１３の上部へ流入させる一次空気量を増加させることができるため、一次燃焼室２４上部での燃焼バランスを確保してＣＯ／ＣＯ_２値の悪化を防止することができる。
また、複数の空気供給孔４５を穿設したことでキャップ部４１による通風抵抗が発生するので、器具本体１の前面や上部から強風が吹き付けた時に空気供給孔４５を通過する燃焼ガス量の増加を抑制して、燃焼ガスが器具本体１の底部から吹き出すリスクの増加を防止することができる。

また、キャップ部４１に立設したガイドリング４４は、キャップ部４１の貫通穴４２から流入した一次空気を周壁のガイド小孔４３で整流して一次燃焼室２４に供給することで燃焼ガスの燃焼を促し、また、ガイドリング４４は前記案内板３５の案内板開口３６と所定の間隔を空けた状態で嵌合するので、器具本体１が転倒した時、案内板３５がガイドリング４４に引っかることで燃焼筒２０が芯案内筒６から脱落することを防止し、かつ大量の空気を一次燃焼室へ流入させて燃焼バランスを崩し、消火時間を早めて周囲への引火を未然に防止する。

４８は前記天板５の右端部に設け燃料を一定量貯留する図示しないカートリッジタンクを収納するタンク収納蓋、４９は前板４に設けられハンドルを回動させることで図示しないギヤが作動し燃芯９を昇降させる燃芯ハンドル、５０は該燃芯ハンドル４９の上方に設置され燃芯ハンドル４９を点火開始位置まで回動して燃芯９を上昇させた状態で押圧すると図示しない点火手段により燃芯９へ着火して燃焼を開始する点火スイッチ、５１は該点火スイッチ５０の側方に設けられ押圧することで燃芯９を素早く下降させ消火動作を行う消火スイッチ、５２は前板４の所定位置に設けられカートリッジタンク内の燃料が所定量以下となった時に図示しないレバーが作動し給油を促す表示に切り替わる給油表示窓である。

５３は前記燃焼筒２０の周囲に所定の曲率で形成された略半円筒状の輻射板であり、燃焼筒２０のガラス外筒１８を通じて輻射熱を器具本体１の前面に向けて輻射し暖房感を高めている。５４は燃焼筒２０が備えられた前面開口部を覆う多数の金属棒で構成されたガード枠であり、使用者が直接燃焼筒２０に触れないようにしたことで安全性を高めている。５５は燃焼筒２０の外筒ベース１９に立設された螺旋形状の燃焼筒つまみであり、燃焼筒２０が正規の設置場所からずれた時、燃焼筒つまみ５５を持って正規の設置場所に戻すことができる。

次に、この一実施形態の燃焼動作における燃焼ガスの流動について説明する。
まず、燃芯ハンドル４９を回動させ燃芯９を上昇させた状態で点火スイッチ５０が押圧され燃焼動作を開始すると、図示しない点火手段により燃芯９に点火して燃焼ガスが発生し、一次燃焼室２４内を上昇することで中筒１５が加熱されて赤熱し、ガラス外筒１８を介して直接的か或いは輻射板５３での反射により、輻射暖房を効率よく行う。

そして、芯案内内筒８の下方から上昇してきた一次空気がキャップ部４１まで到達すると、貫通穴４２と空気供給孔４５を通過した一次空気が案内板開口３６に案内され内筒１３の上部方向へ集中して流動することで、内筒１３の上部まで一次空気が十分に供給されるため、上部の内筒小孔１４から一次燃焼室２４内へ十分な量の一次空気を供給し、燃焼ガスの燃焼バランスを確保してＣＯ／ＣＯ_２値の悪化を防止することができる。

また、燃焼動作中に器具本体１の前面開口部５５や天板５から強風が吹き付けた時、燃芯９により発生する燃焼ガスがキャップ部４１の下部へ向けて流動しようとするが、貫通穴４２の周囲を包囲するように空気供給孔４５を複数形成したことでキャップ部４１により通風抵抗が発生するため、器具本体１の底部へ向けて流動しようとする燃焼ガスの量を抑制して器具本体１の底部から出火するリスクの増加を抑制することができる。

以上のように、キャップ部４１に立設されたガイドリング４４の周囲を包囲し貫通穴４２と隣接する空気供給孔４５を案内板開口３６を鉛直下方向に延伸した範囲内に穿設したことで、燃焼動作持に貫通穴４２と空気供給孔４５とから上昇した一次空気を案内板開口３６に案内して内筒１３の上部へ向けて集中して流動させ、内筒小孔１４から一次燃焼室２４内へ一次空気を過不足なく供給することができるため、燃焼ガスの燃焼バランスを確保してＣＯ／ＣＯ_２値の悪化を防止することができると共に、複数の空気供給孔４５を穿設したことでキャップ部４１による通風抵抗が発生するので、器具本体１の前面や上部から強風が吹き付けた時に空気供給孔４５を通過する燃焼ガス量の増加を抑制して、器具本体１の底部から出火するリスクの増加を防止することができる。

また、空気供給孔４５の開口面積が貫通穴４２より小さくなるよう穿設したことで、燃焼動作中に器具本体１の前面や上部から強風が吹き付けた時、燃芯９で発生する燃焼ガスがキャップ部４１から器具本体１の底面へ向けて流動しようとするが、空気供給孔４５の開口面積が貫通穴４２より小さいことから、キャップ部４１による通風抵抗により器具本体１の底部へ抜ける燃焼ガスの量の増加を抑制することができるため、器具本体１の底部から出火するリスクの増加を防止することができる。

なお、本実施形態では空気供給孔４５をガイドリング４４の周囲を包囲し均等な間隔で円形状に穿設したもので説明したが、要求される暖房出力値や燃焼筒２０の高さによって変化する燃焼バランスにあわせた位置や形状の空気供給孔４５を穿設することで、一次燃焼室２１内を流動する燃焼ガスの燃焼バランスを保つことができることから、空気供給孔４５の形状や穿設する位置は本実施形態に限定されるものではない。

また、本実施形態では空気供給孔４５がガイドリング４４の周囲に６つ穿設されたもので説明したが、これに限らず例えば、貫通穴４２に隣接する２つの空気供給孔４５をキャップ部４１に穿設したものであってもよく、空気供給孔４５を通過した一次空気を案内板開口３６に案内可能な形状であればよい。

また、本実施形態における構成や制御内容は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

７芯案内外筒
８芯案内内筒
９燃芯
１３内筒
３５案内板
３６案内板開口
４１キャップ部
４２貫通穴
４５空気供給孔

Claims

芯案内内筒と、該芯案内内筒の外側に形成された芯案内外筒と、前記芯案内外筒の上部に設置された火皿部と、前記芯案内内筒と前記芯案内外筒との間で昇降可能となるように取り付けられた燃芯と、前記芯案内内筒に載置されたキャップ部と、該キャップ部の略中心に穿設され空気が流通可能な貫通穴と、該貫通穴に隣接して複数穿設され空気が流通可能な空気供給孔と、該空気供給孔より外周側に穿設され空気が流通可能な内キャップ孔と、該内キャップ孔よりも外周側に穿設され空気が流通可能な外キャップ孔と、
前記火皿部に載置された中筒と、該中筒と一体に固定され前記キャップ部の上方に位置する内筒と、該内筒の内部に設置された案内板と、該案内板の略中心に穿設され前記貫通穴の上部に位置する案内板開口とを備え、
前記案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の内側には前記貫通穴と前記空気供給孔とを前記キャップ部に穿設し、前記案内板開口を鉛直方向に延伸した範囲の外側には前記内キャップ孔と前記外キャップ孔とを穿設したことを特徴とした石油燃焼装置。
前記空気供給孔の一つの開口面積は前記貫通穴の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の石油燃焼装置。