JP6782441B2 - 小型渦流燃焼器 - Google Patents

Description

本発明は、小型渦流燃焼器に関するものである。

近年、超小型電子機器（例えばＭＥＭＳ等）の発達に伴い、これらの電力源の小型化が課題とされているなか、エネルギー密度の高い炭化水素燃料を利用した小型燃焼器が注目を集めており、その中の一つに小型渦流燃焼器がある。

この小型渦流燃焼器は、熱伝導率が高いアルミニウム等で形成された燃焼器本体内に、管状の燃焼部と、この燃焼部の一端に接線方向に向けて予混合気を導入する予混合気導入経路と、燃焼により生じた高温の燃焼ガスと熱交換する燃焼ガス熱交換経路とが形成されていて、予混合気導入経路から燃焼部内に接線方向に予混合気が導入されることで燃焼部内に高速の旋回流が発生して渦流火炎が形成され、この渦流火炎の高速な周方向回転速度によって火炎熱が燃焼部内壁を介して燃焼器本体部全体に素早く熱伝導されるとともに、燃焼により生じた高温の燃焼ガスが燃焼ガス熱交換経路を通過することで燃焼器本体部と熱交換を行ない、これにより、発生したほぼ全ての燃焼熱を燃焼器本体部全体に熱伝導するように構成されているものである。

しかしながら、熱伝導率の高いアルミニウムやアルミニウム合金（例えばジュラルミン）を燃焼器本体の構成部材として用いている従来の小型渦流燃焼器は、燃焼部内で発生した渦流火炎の燃焼熱が直ちに渦流火炎の周囲の燃焼部壁面に伝導し、この燃焼部壁面を通じて燃焼器本体全体に熱伝導されるため、燃焼室内の渦流火炎温度が断熱火炎温度に比べて大きく低下し、この火炎温度の低下により燃焼反応が促進されず不完全燃焼が生じて一酸化炭素が発生してしまう虞がある。そのため、従来の小型渦流燃焼器は、この対策を講じなければならない問題を抱えている。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、燃焼部内に形成される渦流火炎の火炎温度の低下を抑制し、火炎温度上昇（火炎温度の高温状態の維持）による燃焼反応の促進により不完全燃焼を可及的に低減し一酸化炭素の発生が可及的に抑制された安全性に優れた小型渦流燃焼器を提供することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

内部に筒状の燃焼部１を有する燃焼器本体部２と、前記燃焼部１の内面の接線方向に向けて燃料ガスを導入する燃料ガス導入部３とから成り、前記燃料ガス導入部３から前記燃焼部１内に燃料ガスが導入されることで、この燃料ガスが前記燃焼部１内で旋回流になって該燃焼部１内に渦流火炎が形成され、この渦流火炎の熱若しくは前記渦流火炎の燃焼によって生じた燃焼ガスの熱により被加熱部４が加熱されるように構成された小型渦流燃焼器であって、前記燃焼部１を囲繞する燃焼部囲繞流路部５と、前記燃焼部１から排出された前記燃焼ガスを前記燃焼部囲繞流路部５に誘導する燃焼ガス誘導部６とを具備しており、前記燃焼部囲繞流路部５は、この燃焼部囲繞流路部５を流通する前記燃焼ガスが前記燃焼部１と前記燃料ガス導入部３とに接するように設けられ、この燃焼部囲繞流路部５を流通する前記燃焼ガスにより前記燃焼部１及び前記燃料ガス導入部３が加熱されるように構成されていることを特徴とする小型渦流燃焼器に係るものである。

また、前記燃焼部１は、前記燃焼器本体部２に形成された燃焼部形成孔７に、前記燃焼器本体部２と別体の筒状燃焼部形成部８が配設されて形成されており、この筒状燃焼部形成部８は、前記燃焼部形成孔７との間に隙間を介して配設され、この隙間が前記燃焼部囲繞流路部５とされていることを特徴とする請求項１記載の小型渦流燃焼器に係るものである。

また、前記燃焼ガス誘導部６は、前記燃焼部１の燃焼ガス排出口９側の前記燃焼部１の長さ方向延長線上に配設されている折り返し部10と、前記燃焼部囲繞流路部５と連通する燃焼ガス折り返し流路部11とで構成されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の小型渦流燃焼器に係るものである。

また、前記燃焼部囲繞流路部５に誘導された前記燃焼ガスを外部へ排出するための排気経路部14が設けられ、前記燃焼部囲繞流路部５及び前記排気経路部14を前記燃焼ガスが流通することで前記燃焼器本体部２が加熱され該燃焼器本体部２自体が被加熱部４となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小型渦流燃焼器に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、燃焼部囲繞流路部を流通する燃焼ガスの熱による燃焼部の加熱効果（若しくは保温効果）と、燃焼ガスが流通する燃焼部囲繞流路部による燃焼部と燃焼器本体部との間の熱伝導抑制効果とにより、燃焼部内に形成される渦流火炎の火炎温度の低下が抑制されて火炎温度の高温状態が維持され、これにより、燃焼反応が促進されて、不完全燃焼が可及的に低減され、一酸化炭素の発生が可及的に抑制される安全性に優れた画期的な小型渦流燃焼器となる。

実施例１を示す説明斜視図である。 実施例１を示す説明平断面図である。 実施例１を示す説明分解斜視図である。 実施例１の燃焼部構造の別例を示す概略図である。 実施例１の一酸化炭素低減効果を示す図である。 実施例２を示す説明平断面図である。 実施例３を示す説明平断面図である。 実施例４を示す説明平断面図である。 実施例５を示す説明平断面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

燃料ガスは、燃料供給部から燃料ガス導入部３を介して燃焼部１へ導入され、この燃焼部１に導入された燃料ガスは、燃焼部１の内周面の接線方向より燃焼部１内に導入されることで旋回流となり、この旋回流状態の燃料ガスに着火することで燃焼部１内に渦流火炎が形成され、この渦流火炎の燃焼によって生じる高温の燃焼ガスが燃焼部１から排出され、この燃焼部１から排出された燃焼ガスは、燃焼ガス誘導部６に誘導されて、燃焼部１を囲繞するように設けられている燃焼部囲繞流路部５へと導入される。

この燃焼部囲繞流路部５に導入された燃焼ガスは、この燃焼部囲繞流路部５を流通する際に、燃焼部１（例えば燃焼部１を構成する筒状燃焼部形成部８）と熱交換し、この熱交換により燃焼部１の温度が上昇し高温化する、若しくは高温状態を保持することで渦流火炎の熱の燃焼部１への熱伝導が抑制（低減）されて、渦流火炎の火炎温度の低下が抑制されることとなる。

更に、この燃焼部囲繞流路部５は、燃焼部１と燃焼器本体部２との間に介在して、この燃焼部１と燃焼器本体部２とを分離するとともに、この燃焼部囲繞流路部５自体が燃焼部１と燃焼器本体部２との間の熱伝導を可及的に抑制する熱伝導抑制部（低熱伝導部）として作用するので、この熱伝導抑制部としての燃焼部囲繞流路部５の熱伝導抑制効果により、渦流火炎の熱が燃焼部１から燃焼器本体部２等の燃焼部１の外部に熱伝導されることが可及的に抑制されることとなり、これにより、渦流火炎の火炎温度の低下が抑制される。

このように、本発明は、燃焼部囲繞流路部５を流通する燃焼ガスの熱による燃焼部１の加熱効果（若しくは保温効果）と、燃焼部囲繞流路部５による燃焼部１と燃焼器本体部２との間の熱伝導抑制効果とにより、燃焼部１内に形成される渦流火炎の火炎温度の低下が抑制されて火炎温度の高温状態が維持され、これにより、燃焼反応が促進されて、不完全燃焼が可及的に低減され、一酸化炭素の発生が可及的に抑制される安全性に優れた画期的な小型渦流燃焼器となる。

本発明の具体的な実施例１について図１〜図５に基づいて説明する。

本実施例は、図１，２に示すように、内部に筒状の燃焼部１を有する燃焼器本体部２と、この燃焼部１の内面の接線方向に向けて燃料ガスを導入する燃料ガス導入部３とから成り、燃料ガス導入部３から燃焼部１内に燃料ガスが導入されることで、この燃料ガスが燃焼部１内で旋回流になってこの燃焼部１内に渦流火炎が形成され、この渦流火炎の熱若しくは渦流火炎の燃焼によって生じた燃焼ガスの熱により被加熱部４としての燃焼器本体部２が加熱されるように構成され、更に、燃焼部１を囲繞する燃焼部囲繞流路部５と、燃焼部１から排出された燃焼ガスを燃焼部囲繞流路部５に誘導する燃焼ガス誘導部６とが備えられている小型渦流燃焼器である。

具体的には、本実施例は、図３に示すように、燃焼器本体部２、筒状燃焼部形成部８、燃料ガス導入部３、折り返し部10、導入部断熱部12、及びガス導入部側閉塞板部13の各部により構成されている。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細に説明する。

本実施例の燃焼器本体部２は、この燃焼器本体部２自体が被加熱部４となる構成とされていて、そのため、熱伝導率の高い金属部材（例えばアルミニウムやアルミニウム合金等）で構成されている。

また、本実施例の燃焼器本体部２は、後述する筒状燃焼部形成部８を挿入配設する燃焼部形成孔７と、燃焼によって生じる燃焼ガスを外部へ排出するための排気経路部14とが設けられている。

具体的には、燃焼部形成孔７は、燃焼器本体部２の前後方向に貫通する貫通孔であり、内径寸法がこの燃焼部形成孔７内に挿入配設される筒状燃焼部形成部８の外径寸法よりも若干大径に設定されている。即ち、本実施例の燃焼器本体部２は、燃焼部形成孔７に筒状燃焼部形成部８を挿入配設すると、燃焼部形成孔７と筒状燃焼部形成部８との間に隙間が形成されるように構成されていて、この隙間を、燃焼部１から排出された燃焼ガスが流通する燃焼部囲繞流路部５とした構成とされている。

また、本実施例の燃焼部形成孔７は、燃焼部１の燃焼ガス排出口９側、言い換えると、この燃焼部形成孔７に挿入配設される筒状燃焼部形成部８の先端側が大径に形成されていて、筒状燃焼部形成部８が挿入配設されることで、前述した燃焼部囲繞流路部５を形成するとともに、後述する燃焼ガス誘導部６を構成する燃焼ガス折り返し流路部11が形成されるように構成されている。この燃焼ガス折り返し流路部11は、燃焼部囲繞流路部５と同様、燃焼部１（筒状燃焼部形成部８）を囲繞するように環状に形成されるとともに、燃焼部囲繞流路部５と連通状態に形成されていて、本実施例は、この燃焼ガス折り返し流路部11を介して燃焼部１から排出された燃焼ガスが燃焼部囲繞流路部５へ導入されるように構成されている。

また、排気経路部14は、燃焼器本体部２の長さ方向（前後方向）を横断するように設けられていて、一端が前述した燃焼部囲繞流路部５に接続され、他端が燃焼器本体部２の後面部に形成された排気口15に接続されている。即ち、本実施例は、この燃焼器本体部２を長さ方向に横断する排気経路部14を燃焼ガスが流通することで、燃焼ガスと燃焼器本体部２とが熱交換し、燃焼器本体部２が燃焼ガスの熱により加熱される被加熱部４となる構成とされている。尚、排気経路部14の取り回し及び排気口15の配置は、本実施例に記載の構成に限定されるものでは無い。

また、本実施例の筒状燃焼部形成部８は、前述した燃焼器本体部２とは別部材で構成されていて、具体的には、燃焼器本体部２より熱伝導率が低い低熱伝導部材（例えば耐熱性ステンレス鋼材）で構成されている。

即ち、本実施例は、この筒状燃焼部形成部８を燃焼器本体部２よりも熱伝導率が低い低熱伝導部材を用いて構成することで、筒状燃焼部形成部８から燃焼器本体部２への熱の流出が抑制されるとともに、燃焼器本体部２から筒状燃焼部形成部８への冷熱の流入が抑制されるように構成されている。

また、本実施例の筒状燃焼部形成部８について更に具体的に説明すると、本実施例の筒状燃焼部形成部８は、円筒状に形成されていて、基端部にこの筒状燃焼部形成部８を燃焼部形成孔７に対して所定位置に配設するための位置決め用基板部16が設けられた構成とされている。また、この位置決め用基板部16は、燃焼器本体部２の前面部と同形状に形成されていて、この位置決め用基板部16を燃焼器本体部２の前面部に重合配設することで、筒状燃焼部形成部８が燃焼部形成孔７の所定位置（燃焼部形成孔７の中心軸と筒状燃焼部形成部８の中心軸とが一致する状態）に配設されるよう構成されている。尚、この位置決め用基板部16を燃焼器本体部２に重合配設させる際に、この位置決め用基板部16と燃焼器本体部２との間に、この位置決め用基板部16と燃焼器本体部２との間の熱伝導を抑制するための断熱部材を介在させても良い。

即ち、本実施例は、前述した燃焼器本体部２に形成された燃焼部形成孔７に、この燃焼器本体部２と別体に構成された筒状燃焼部形成部８が配設されることにより燃焼部１が形成される構成とされていて、この燃焼部１を形成する筒状燃焼部形成部８の外側に前述した燃焼部囲繞流路部５及び燃焼ガス折り返し流路部11が形成されているように構成されている。

詳細には、筒状燃焼部形成部８の位置決め用基板部16を燃焼器本体部２の前面部に重合配設することで、筒状燃焼部形成部８が燃焼部形成孔７と隙間をあけて配設されて燃焼部１が形成され、更に、この燃焼部形成孔７と筒状燃焼部形成部８との間の隙間の、筒状燃焼部形成部８内に形成される渦流火炎を囲繞する位置に燃焼部囲繞流路部５が形成されるとともに、この燃焼部囲繞流路部５よりも燃焼ガス排出口９側に燃焼ガス折り返し流路部11が形成されるように構成されている。

また、本実施例は、前述した燃焼部１から排出された燃焼ガスを燃焼ガス折り返し流路部11へ誘導する折り返し部10が備えられており、この折り返し部10と前述した燃焼ガス折り返し流路部11とで、燃焼部１から排出された燃焼ガスを燃焼部囲繞流路部５へと誘導する燃焼ガス誘導部６が構成されている。

具体的には、本実施例の折り返し部10は、板状に形成され、燃焼部１の燃焼ガス排出口９側の燃焼部１の長さ方向延長線上、言い換えると、燃焼部１から排出された燃焼ガスの進路上に配設されていて、燃焼部１（筒状燃焼部形成部８）から排出された燃焼ガスがこの折り返し部10に衝突して進行方向を１８０°折り返して、燃焼ガスを燃焼ガス折り返し流路部11へと誘導するように構成されている。

より具体的には、本実施例の折り返し部10は、平板状に形成されており、燃焼器本体部２の後面部に重合配設されて、この燃焼器本体部２に形成された燃焼部形成孔７の後面側開口部を閉塞するとともに、燃焼部１から排出された燃焼ガスがこの折り返し部10に衝突することで、その進路を折り返して燃焼ガス折り返し流路部11に向かうように構成されている。

また、この折り返し部10は、板面中央部に耐熱ガラス等の耐熱性透明部材から成る渦流火炎視認部17が設けられていて、この渦流火炎視認部17から燃焼部１内に形成される渦流火炎の燃焼状態を目視にて確認できるように構成されている。尚、この折り返し部10は、渦流火炎視認部17を設けない単なる板状部材とした構成でも良い。また、本実施例は、燃焼器本体部２の燃焼部形成孔７が貫通孔として形成されていることから、前述した折り返し部10を用いて燃焼部形成孔７の開口部が閉塞される構成とされているが、燃焼部形成孔７を貫通孔とせずに有底孔として形成して、この燃焼部形成孔７の底部を折り返し部10とすることで折り返し部10を別体で設けない構成としても良い。

また、本実施例の燃料ガス導入部３は、燃焼器本体部２と同じ部材（アルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属部材）から成り、燃焼器本体部２及び燃焼部１と別体で構成されている。

具体的には、本実施例の燃料ガス導入部３は、前述した筒状燃焼部形成部８の位置決め用基板部16と同形状の板状に形成され、導入部断熱部12を介して筒状燃焼部形成部８（具体的には、筒状燃焼部形成部８の位置決め用基板部16）に重合配設される構成とされている。

より具体的には、燃料ガス導入部３は、板面中央部に、前後方向（板厚方向）に貫通し筒状燃焼部形成部８と連通する燃焼部連通孔18が形成されており、また、この燃焼部連通孔18内に燃料ガスを導入するための燃料ガス導入経路部19がこの燃焼部連通孔18の左右両側に設けられている。

更に詳細に説明すると、この燃料ガス導入経路部19は、先端部に小径（数ｍｍ）の接線方向吹出口部20が設けられていて、この接線方向吹出口部20は、燃焼部連通孔18の内周面の接線方向に向けて燃料ガスを導入するように構成されている。即ち、本実施例は、この燃料ガス導入経路部19に設けられた接線方向吹出口部20から燃焼部連通孔18内に燃料ガスが導入されることで、燃焼部連通孔18内で燃料ガスが旋回流となって燃焼部１に向かって進み、そのまま、この燃焼部連通孔18と連通する燃焼部１内（具体的には、筒状燃焼部形成部８内）でも旋回流を保持するように構成されている。尚、本実施例では燃料ガス導入部３に導入される燃料ガスは、予め空気と可燃性ガスとが混合された予混合気とされている。

また、本実施例のガス導入部側閉塞板部13は、平板状に形成されており、燃料ガス導入部３に重合配設されて、この燃料ガス導入部３に形成された燃焼部連通孔18の基端側開口部を閉塞するように構成されている。

また、このガス導入部側閉塞板部13は、板面中央部に耐熱ガラス等の耐熱性透明部材から成る渦流火炎視認部17が設けられていて、この渦流火炎視認部17から燃焼部１内に形成される渦流火炎の燃焼状態を目視にて確認できるように構成されている。尚、このガス導入部側閉塞板部13は、折り返し部10同様、渦流火炎視認部17を設けない単なる板状部材とした構成でも良い。

また、本実施例は、燃料ガス導入部３の燃焼部連通孔18が貫通孔として形成されていることから、前述したガス導入部側閉塞板部13を用いて燃焼部連通孔18の開口部が閉塞される構成とされているが、前述した折り返し部10同様、燃焼部連通孔18を貫通孔とせずに有底孔として形成して、この燃焼部連通孔18の底部をガス導入部側閉塞板部13とすることで、ガス導入部側閉塞板部13を別体で設けない構成としても良い。

また更に、本実施例の燃焼部１は、前述したように、燃焼器本体部２に形成された燃焼部形成孔７に、燃焼器本体部２と別体の筒状燃焼部形成部８が配設されて形成されていて、筒状燃焼部形成部８は、燃焼部形成孔７の内周面との間に燃焼部囲繞流路部５を介して配設されている構成とされているが、例えば、図４に示すように、更に筒状燃焼部形成部８の内面に断熱部材を付設して火炎断熱部21を形成し、この火炎断熱部21で燃焼部１内（筒状燃焼部形成部８内）に形成される渦流火炎の燃焼熱の筒状燃焼部形成部８への熱伝導を抑制し、筒状燃焼部形成部８の加熱は前述した燃焼部囲繞流路部５での燃焼ガスとの熱交換により行われる構成としても良い。

上述のように構成した本実施例の作用・効果について以下に説明する。

本実施例は、燃料供給部から供給される燃料ガス（予混合気）が燃料ガス導入部３を介して燃焼部１へ導入され、この燃焼部１に導入された燃料ガスは、旋回流状態で導入され、この旋回流状態の燃料ガスに着火することで燃焼部１内に渦流火炎が形成され、この渦流火炎の燃焼によって生じる高温の燃焼ガスが燃焼部１（筒状燃焼部形成部８の燃焼ガス排出口９）から排出され、この燃焼部１から排出された燃焼ガスは、その進行方向に設けられている折り返し部10に衝突して進行方向が１８０°折り返されて燃焼ガス折り返し流路部11に誘導され、この燃焼ガス折り返し流路部11を通じて燃焼部１を囲繞するように設けられている燃焼部囲繞流路部５へと導入される。

この燃焼部囲繞流路部５へ導入された燃焼ガスは、筒状燃焼部形成部８と接触してこの筒状燃焼部形成部８と熱交換することとなり、この熱交換により燃焼部１を形成する筒状燃焼部形成部８の温度が上昇し、この燃筒状燃焼部形成部８の温度が高温化する、若しくは筒状燃焼部形成部８の温度低下を防いで高温状態を保持（所謂、保温）することで渦流火炎の熱の筒状燃焼部形成部８への熱伝導が抑制（低減）されて、渦流火炎の火炎温度の低下が抑制される。

更に、燃焼部１、具体的には、筒状燃焼部形成部８を囲繞する燃焼部囲繞流路部５による熱伝導抑制作用と、燃焼器本体部２と燃料ガス導入部３との間に設けられた導入部断熱部12との断熱作用により、燃焼部１内に形成された渦流火炎の熱の燃焼器本体部２及び燃料ガス導入部３への熱伝導が可及的に抑制され、これにより渦流火炎の熱の外部放出が抑制されて渦流火炎の火炎温度が低下せず高温状態が維持されることとなり、この渦流火炎の火炎温度の高温状態が維持される。

即ち、本実施例は、燃焼部囲繞流路部５を流通する燃焼ガスによる燃焼部１の加熱効果（若しくは保温効果）と、燃焼部囲繞流路部５による燃焼部１と燃焼器本体部２との間の熱伝導抑制効果と、導入部断熱部12による燃焼部１と燃料ガス導入部３との間の断熱効果とにより、燃焼部１内に形成される渦流火炎の火炎温度の低下が抑制されて火炎温度の高温状態が維持され、これにより、燃焼反応が促進されて、従来の問題点であった不完全燃焼による一酸化炭素の発生が可及的に抑制されることとなる（図５参照）。

また、本実施例は、燃焼部囲繞流路部５が、燃焼部１と燃焼器本体部２との間に形成されていて、燃焼部囲繞流路部５において、燃焼部１とともに、燃焼器本体部２とも熱交換することとなり、これにより、被加熱部４としての燃焼器本体部２もこの燃焼部囲繞流路部５を流通する燃焼ガスにより加熱されることとなる。

また、本実施例は、この燃焼部囲繞流路部５を通過した燃焼ガスが、燃焼器本体部２の長さ方向を横断するように形成された排気経路部14内を流通して燃焼器本体部２の後面部に設けられている排気口15から排気されるように構成されているので、この排気経路部14を流通する燃焼ガスと燃焼器本体部２との間でも熱交換が行なわれ、燃焼器本体部２全体が燃焼ガスにより効率的に加熱されることとなり、これにより、被加熱部４としての燃焼器本体部２を発熱体として用いることが可能となる。

しかも、本実施例は、燃焼器本体部２に形成された燃焼部形成孔７に筒状燃焼部形成部８を挿入配設するという簡易な構成で、渦流火炎の火炎温度を低下させない燃焼部構造を容易に設計実現可能とすることができる。

このように、本実施例は、従来の問題点であった不完全燃焼による一酸化炭素の発生が可及的に抑制されるとともに、高温の燃焼ガスの熱を有効利用することができる安全性、且つ実用性に優れた画期的な小型渦流燃焼器となる。

本発明の具体的な実施例２について図６に基づいて説明する。

本実施例は、実施例１において、燃料ガス導入部３も燃焼ガスの熱により加熱されるように構成されている場合である。

具体的には、燃焼器本体部２と燃料ガス導入部３との間に介在している導入部断熱部12と筒状燃焼部形成部８の位置決め用基板部16との夫々に、燃焼部囲繞流路部５と連通する燃焼ガス流通用連通孔22が設けられていて、燃焼部囲繞流路部５に導入された燃焼ガスがこの燃焼ガス流通用連通孔22を流通して燃料ガス導入部３に接するように構成されている。

これにより、燃料ガス導入部３が燃焼ガスとの熱交換により温度が上昇し、この燃料ガス導入部３の温度が上昇することで、この燃料ガス導入部３内で燃料ガスが温められ、燃料ガス温度が上昇することで、燃焼速度（反応速度）が増し、燃焼反応時間が短縮されて完全燃焼が促進される。ゆえに、不完全燃焼が低減して一酸化炭素の発生が抑制されることとなる。

その余の構成は実施例１と同様である。

本発明の具体的な実施例３について図７に基づいて説明する。

本実施例は、実施例２と同様、燃焼ガスの熱により燃料ガス導入部３が加熱され、これにより燃料ガスが温められることで燃焼反応が促進されるように構成されている場合であるが、実施例２よりも更に積極的に燃料ガス導入部３が加熱されるように構成されている場合である。

具体的には、実施例２の燃焼部囲繞流路部５に導入された燃焼ガスが燃料ガス導入部３に接触することで燃料ガス導入部３が加熱される構成に加えて、更に、排気経路部14を流通する燃焼ガスの熱により燃料ガス導入部３が加熱されるように構成されている。

より具体的には、本実施例では、燃料ガス導入部３と筒状燃焼部形成部８とが一体に形成されていて、燃料ガス導入部３が位置決め用基板部16を兼用する構成とされ、更に、導入部断熱部12が設けられておらず、燃料ガス導入部３が燃焼器本体部２の前面部に直接、重合配設されることで、燃焼部囲繞流路部５の一側開口部が燃料ガス導入部３に接面して、燃焼部囲繞流路部５に導入された燃焼ガスが燃料ガス導入部３に接触するように構成されている。

また、本実施例の排気経路部14は、燃料ガス導入部３を加熱するための第一排気経路部14Ａと、燃焼器本体部２を加熱するための第二排気経路部14Ｂで構成されている。

具体的には、第一排気経路部14Ａは、図７に示すように、この第一排気経路部14Ａと燃料ガス導入部３との間に介する燃焼器本体部２の厚みを、燃焼器本体部２の耐久性（強度）を保持しつつできるだけ肉薄にする位置に、燃料ガス導入部３、具体的には、この燃料ガス導入部３に形成される燃料ガス導入経路部19に対して平行に配設されていて、一端が燃焼部囲繞流路部５に接続され、他端が燃焼器本体部２の側面部に設けられた第一排気口15Ａに接続されていて、この第一排気経路部14Ａを流通する燃焼ガスの熱により燃料ガス導入部３が加熱される構成とされている。

また、第二排気経路部14Ｂは、第一排気経路部14Ａから分岐され、燃焼器本体部２の長さ方向（前後方向）を横断するように設けられ、燃焼器本体部２の後面部に形成された第二排気口15Ｂに接続されていて、この第二排気経路部14Ｂを流通する燃焼ガスの熱により被加熱部４である燃焼器本体部２が加熱される構成とされている。

これにより、実施例２に比べて、より一層効率的に燃料ガス導入部３が燃焼ガスとの熱交換により加熱されて、この燃料ガス導入部３内に導入された燃料ガスがより効率良く温められ、これにより、より燃焼速度（反応速度）が増し、燃焼反応時間が短縮されてより一層完全燃焼が促進され、不完全燃焼がより一層低減して一酸化炭素の発生がより一層抑制されることとなる。

その余の構成は実施例１と同様である。

本発明の具体的な実施例４について図８に基づいて説明する。

本実施例は、実施例１において、燃焼ガス誘導部６の構成が異なる場合である。

具体的には、実施例１では、燃焼ガス誘導部６は、燃焼部１の燃焼ガス排出口９側の燃焼部１の長さ方向延長線上に配設されている折り返し部10と、燃焼部囲繞流路部５と連通する燃焼ガス折り返し流路部11とで構成され、燃焼部１から排出された燃焼ガスが折り返し部10に衝突して進行方向を１８０°折り返して、燃焼ガス折り返し流路部11へと誘導され、この燃焼ガス折り返し流路部11を通じて燃焼部囲繞流路部５に導入される構成とされているのに対し、本実施例は、燃焼ガス誘導部６を燃焼部１、具体的には、燃焼部１を形成する筒状燃焼部形成部８に設けて、燃焼ガスが燃焼部１から直接、燃焼部囲繞流路部５へ導入されるように構成されている。

詳細には、図８に示すように、筒状燃焼部形成部８の先端部側、具体的には、渦流火炎が形成されない部分の筒状燃焼部形成部８の周壁部に、この筒状燃焼部形成部８の内孔８Ａと、筒状燃焼部形成部８を囲繞するように設けられている燃焼部囲繞流路部５とを連通する連通孔が複数設けられ、この連通孔が燃焼ガス誘導部６となる構成とされている。

即ち、本実施例は、渦流火炎の燃焼によって生じた燃焼ガスの一部が、燃焼ガス排出口９から排出される前に、燃焼ガス誘導部６としての連通孔を通じて、燃焼部囲繞流路部５へ導入され、この燃焼部囲繞流路部５に導入された燃焼ガスは、この燃焼部囲繞流路部５内で燃焼部１（筒状燃焼部形成部８）と熱交換を行った後、この燃焼部囲繞流路部５に接続された第一排気経路部14Ａを流通し、燃焼器本体部２の側面部に設けられた排気口15より外部に排出される構成とされている。

また、本実施例は、前述した燃焼ガス誘導部６としての連通孔を流通せず、燃焼ガス排出口９から排出される燃焼ガスは、燃焼器本体部２の燃焼部形成孔７の先端側開口部を閉塞する本体部側閉塞板部23に衝突し、前述した第一排気経路部14Ａに接続される第二排気経路部14Ｂに導入され、この第二排気経路部14Ｂ内で燃焼器本体部２と熱交換を行った後、第一排気経路部14Ａに導入され、排気口15より外部に排出される構成とされている。尚、本実施例の本体部側閉塞板部23は、板面中央部に耐熱ガラス等の耐熱性透明部材から成る渦流火炎視認部17が設けられていて、この渦流火炎視認部17から燃焼部１内に形成される渦流火炎の燃焼状態を目視にて確認できるように構成されている。その余の構成は実施例１と同様である。

本発明の具体的な実施例５について図９に基づいて説明する。

本実施例は、実施例１において、燃焼器本体部２が被加熱部４とされず、燃焼器本体部２と別体に設けられる接続被加熱部４Ａが被加熱部４とされる場合である。

具体的には、実施例１における燃焼ガス誘導部６を構成する折り返し部10と、燃焼器本体部２内に形成される排気経路部14とが異なる構成であるとともに、被加熱部４としての接続被加熱部４Ａが追加される構成とされている。

以下、本実施例に係る上記の折り返し部10、排気経路部14及び接続被加熱部４Ａについて具体的に説明する。

本実施例の折り返し部10は、平板状に形成され、板面中央部に板厚方向に貫通する貫通孔24が形成されるとともに、この貫通孔24が複数の燃焼ガス通過孔25が形成されているガス折り返し板部26で閉塞されている構成とされている。

また、排気経路部14は、筒状燃焼部形成部８の基端部側、言い換えると、燃焼部囲繞流路部５の燃料ガス導入部３側で、この燃料ガス導入部３に沿設状態に配設されていて、一端が燃焼部囲繞流路部５に接続され、他端が燃焼器本体部２の側面部に設けられた排気口15に接続されている構成とされている。

また、被加熱部４となる接続被加熱部４Ａは、箱状に形成され、燃焼器本体部２の後面部に設けられた折り返し部10に形成されている貫通孔24と連通する本体側接続開口部27と、導入した燃焼ガスが排出される被加熱部側排気口28が設けられた構成とされている。

即ち、本実施例は、図９に示すように、燃焼器本体部２の後面部にガス折り返し板部26を有する折り返し部10が重合配設され、この折り返し部10に被加熱部４となる接続被加熱部４Ａが接続されている構成とされて、燃焼部１（筒状燃焼部形成部８）の燃焼ガス排出口９から排出された燃焼ガスが、その排出方向に配設されるガス折り返し板部26に向かって進み、このガス折り返し板部26に衝突して進行方向を折り返し燃焼ガス折り返し流路部11へと誘導されるものと、燃焼ガス通過孔25を通過して被加熱部４となる接続被加熱部４Ａへ導入されるものとに分かれ、燃焼ガス折り返し流路部11に誘導された燃焼ガスは燃焼部囲繞流路部５を流通して燃焼部１を形成する筒状燃焼部形成部８を加熱した後、排気経路部14を流通して排気口15から外部へ排出され、接続被加熱部４Ａに導入された燃焼ガスはこの接続被加熱部４Ａを加熱した後、この接続被加熱部４Ａに設けられた被加熱部側排気口28から外部へ排出される構成とされている。

その余の構成は実施例１と同様である。

尚、本発明は、実施例１〜５に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１ 燃焼部
２ 燃焼器本体部
３ 燃料ガス導入部
４ 被加熱部
４Ａ 接続被加熱部
５ 燃焼部囲繞流路部
６ 燃焼ガス誘導部
７ 燃焼部形成孔
８ 筒状燃焼部形成部
９ 燃焼ガス排出口
10 折り返し部
11 燃焼ガス折り返し流路部
14 排気経路部

Claims (4)

1. 内部に筒状の燃焼部を有する燃焼器本体部と、前記燃焼部の内面の接線方向に向けて燃料ガスを導入する燃料ガス導入部とから成り、前記燃料ガス導入部から前記燃焼部内に燃料ガスが導入されることで、この燃料ガスが前記燃焼部内で旋回流になって該燃焼部内に渦流火炎が形成され、この渦流火炎の熱若しくは前記渦流火炎の燃焼によって生じた燃焼ガスの熱により被加熱部が加熱されるように構成された小型渦流燃焼器であって、前記燃焼部を囲繞する燃焼部囲繞流路部と、前記燃焼部から排出された前記燃焼ガスを前記燃焼部囲繞流路部に誘導する燃焼ガス誘導部とを具備しており、前記燃焼部囲繞流路部は、この燃焼部囲繞流路部を流通する前記燃焼ガスが前記燃焼部と前記燃料ガス導入部とに接するように設けられ、この燃焼部囲繞流路部を流通する前記燃焼ガスにより前記燃焼部及び前記燃料ガス導入部が加熱されるように構成されていることを特徴とする小型渦流燃焼器。
2. 前記燃焼部は、前記燃焼器本体部に形成された燃焼部形成孔に、前記燃焼器本体部と別体の筒状燃焼部形成部が配設されて形成されており、この筒状燃焼部形成部は、前記燃焼部形成孔との間に隙間を介して配設され、この隙間が前記燃焼部囲繞流路部とされていることを特徴とする請求項１記載の小型渦流燃焼器。
3. 前記燃焼ガス誘導部は、前記燃焼部の燃焼ガス排出口側の前記燃焼部の長さ方向延長線上に配設されている折り返し部と、前記燃焼部囲繞流路部と連通する燃焼ガス折り返し流路部とで構成されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の小型渦流燃焼器。
4. 前記燃焼部囲繞流路部に誘導された前記燃焼ガスを外部へ排出するための排気経路部が設けられ、前記燃焼部囲繞流路部及び前記排気経路部を前記燃焼ガスが流通することで前記燃焼器本体部が加熱され該燃焼器本体部自体が被加熱部となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小型渦流燃焼器。

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