JPH01169218A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用の暖房等に用いられている燃焼装置に関
するものである。

従来の技術 従来、この種の燃焼装置としては石油ストーブ等に用い
られている吸上げ気化方式の燃焼装置があるが、これは
第３図に示す様に、多数の空気孔５０を有する内炎筒５
１と外炎筒５２間に形成される燃焼室５３に燃料供給部
である灯芯５４先端を露出させて燃料を気化し、燃焼さ
せるようになっている。そして通常、外炎筒５２は外筒
５５の絞り部５５ａより上方では開口面積の大きな透孔
５２ａを有した赤熱部５６を形成しており、灯芯５４か
ら気化した燃料と透孔５２ａから燃焼室５３内に導入し
た空気を混合して燃焼させ、赤熱部５６を赤熱させ、輻
射熱を得ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の様な従来の構成では次の様な問題
を生じていた。

すなわち通常の強燃焼では第３図に示す様に内炎筒５１
と外炎筒５２間で二次炎ｆ１を形成し、燃焼室５ａ内を
上昇してきた未燃ガス成分を完全に燃焼させるので良好
な特性を示す。次に、灯芯５４の露出高さを低くして燃
焼量を小さくした場合は火炎は燃焼室５３内に下がって
量、の様に形成される。この際の燃焼装置内の空気及び
未燃ガスの流れは次のようになっている。すなわち第３
図で実線矢印は空気の流れ、破線矢印は未燃ガスの流れ
を示し、不完全燃焼状態の未燃ガスが燃焼室５３から外
炎筒５２外方の空気通路５７へ洩出する流れ５８と、燃
焼室５３から内炎筒５１内方へ代入する流れ５９を生じ
る。そして弱燃焼時には火炎がｆ２の様に燃焼室５３内
に落ち込んで、それより上方で火炎が形成されていない
ために１燃焼室５３より洩出、浪人した未燃ガス５８．
５９が火炎ｆ２で燃焼しきらず、高濃度のＣＯを含んだ
未燃ガスのまま、外炎筒５２上方の赤熱部５６の透孔５
２ａや、内炎筒５１の上部の空気孔５０ａや通気部６０
から直接大気中に放出されることになる。そのため弱燃
焼時には急激に排ガス特性（ＣＯ／ＣＯ２）が悪化して
しまい、それがために燃焼量調節巾を広くすることがで
きなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、弱燃焼時
に高濃度のＣＯが直接大気中に放出されることを防止し
、排ガス特性の急激な悪化を抑止し、燃焼特性が良好で
、燃焼量調節巾の大きな燃焼装置を得るとともに、強燃
焼から弱燃焼まで見た目にも良好な燃焼装置を得ること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の燃焼装置では、内
炎筒内方に灯芯に対向する位置近傍から、内炎筒の上端
近傍まで伸び、前記内炎筒との間に形成される制流域を
底面で略遮蔽する制流筒を設けるとともに、外炎筒の赤
熱部の下端の対向する位置に設けた外商の絞り部および
前記絞り部の上方に位置し、前記外炎筒との間に一定の
間隙を有する第二絞り部を設け、前記絞り部及び第二絞
り部と対向する外炎筒には無孔部を設けた構成としであ
る。

作　　用 本発明は上記した構成により、内炎筒内方に浪人した未
燃ガスを制流筒の上方から供給される清浄な空気により
、火炎より上方へ流れることを遮蔽し、燃焼量に応じた
位置で良好な混合状態を生成せしめて燃焼を促進させ、
火炎より上方に未燃ガスが流れることを防いでいる。ま
た外炎筒外方に洩出した未燃ガスについても、第二絞り
部に上り外炎筒の空気孔を通し燃焼室内方へ導ひくこと
により火炎より上方へ未燃ガスが流れることを防止する
。すなわち内炎筒内方へ浪人したり、外炎筒外方へ洩出
したＣｏを含んだ未燃ガスはほとんどが燃焼室に再流入
して燃焼してしまうことになり広範囲の燃焼量調節に対
して排ガス特性を良好に保つことができる。また、絞り
部及び第二絞シ部と対向する外炎筒には無孔部を設けて
いるので、絞り部及び第二絞り部より空気が多量に流入
し、燃焼室内に黄火が立ち不安定な燃焼になることを防
ぐとともに、逆に空気孔があった場合に生じる保炎が不
安定になったために起こりやすい燃焼音や火炎の揺らぎ
もなくなり、安定した燃焼状態とすることができる。

実施例 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は強燃焼状態、第２図は弱燃焼状態を示す。図に
おいて１は燃料供給部である灯芯で、芯内筒２と芯外筒
３の間に上下動自在に設定されている。芯内筒２と芯外
筒３の上端部はそれぞれ内火皿４、外火皿５を形成して
おり、内炎筒６、外炎筒７が載置されている。灯芯１の
先端は燃焼時には内炎筒６と外炎筒７間に形成される燃
焼室８内に露出され、ここで燃焼の気化が行われる。９
は外筒で、内炎筒６、外炎筒７、外筒９は内方より順次
略同心状に配置され固定ピン１０によって一体化されて
いる。１１は内炎筒６および外炎筒７に多数設けられた
空気孔である。１２は内炎筒６の上端開口部を閉塞する
内炎筒天板で、内炎筒６内方から上方へ通じる開孔部１
３を有している。１４は内炎筒天板１２上に載置された
拡炎板である。外炎筒７は下方は小孔の空気孔１１を有
する気孔部１５とその上方に開孔の大きな透孔１６を有
する赤熱部１７が形成されており、気孔部１５と赤熱部
１７０間には気孔部１５より開孔率が大きく、赤熱部１
７より開孔率の小さな中間部１８が形成されている。そ
して気孔部１５と中間部１８の間には無孔部下１９が設
けられ、中間部１８と赤熱部１７の間に無孔部上２０が
設けられており、無孔部下１９と対向する外方には外筒
９の絞り部２１が設けられ、無孔部上２０と対向する外
方には第二絞り部２２が設けである。そして、絞り部２
１と第二絞り部２２との間には循環域２３を形成してい
る。２４はガラヌ等の透過性材料よりなる透過筒で、外
筒９の第二絞り部２２上に載置されている。２５はトッ
プフレームで赤熱部１７と透過筒２４の間の空気通路２
６の上端を遮蔽するように赤熱部１７の上端に載置され
、透過筒２４を固定している。２７は内炎筒６内方に設
置された制流筒で、灯芯１先端に対向する位置近傍から
内炎筒６先端付近まで上方へのび、かつ内炎筒６間に形
成される制流域２８をその底面で略遮蔽するように設け
られている。２９は空気導入路である。３０は制流筒２
７に複数ケ所設けられた通気孔であり、３１は通気孔３
０直上で制流域２８を２８ａ　、２８ｂ　、２８ｃに分
割する遮蔽部であり、ビーディング加工やフレア加工等
を応用して制流筒２７を外周方向に突出させることによ
って形成している。３２は制流筒２７と内炎筒天板１２
との間に一定の間隔を有するように設定された通気部で
ある。

上記構成において灯芯１に点火すると燃焼開始し、燃焼
による高温の燃焼ガスが燃焼室８を上昇することにより
上昇通気力を生じ、燃焼に必要な空気が内炎筒６、外炎
筒７の空気孔１１および赤熱部１７の透孔１６より燃焼
室８内に供給され燃焼が継続される。このとき内炎筒６
内方から供給される空気は、制流筒２７下方から灯芯１
近傍に供給される空気と、空気導入路２９を上昇する空
気に分けられる。上昇した空気の一部は、通気孔３０を
通過し、燃焼室８へ供給される。さらに内炎筒６上方に
供給された空気は、空気孔１１や開口部１３から燃焼室
８およびその上方へ供給される。また一部は、制流域２
８ｃに降下し、比較的下方の空気孔１１からも燃焼室８
に供給される。

一方気化された燃料は、空気との混合ガスとなって主と
して燃焼室８を上昇する。しかし制流域２８ａ　、２８
ｂ　、２８ｃは負圧になるため未燃ガヌの一部は制流域
２８ａ　、２８ｂ　、２８ｃ内に浪人する。したがって
制流域２８ａ　、２８ｂ　、２８ｃには未燃ガスが充満
する。この未燃ガスは通気孔３０、通気部３２で空気流
と混合され、再び燃焼室８へ供給される。

したがって強撚焼時には内炎筒６の上端付近から未燃ガ
スと空気を良く混合した状態で燃焼室８上端付近に供給
するので領域Ａ付近で効率よく燃焼させ、さらにここで
燃焼しきれなかった未燃ガスは上方に形成される火炎Ｆ
Ｈで燃焼される。

また、外筒９下方にある空間部３３より供給される空気
は、絞り部２１の下方にある気孔部１５の空気孔１１よ
り燃焼室８内に供給される空気３４と、絞り部２１を通
過し上昇する空気３５に分けられる。絞り部２１により
循環域２３は、内炎筒６内方の制流域２８と同様に負圧
となるために未燃ガスの一部は循環域２３内や空気通路
２６に洩出する流れ３６を生じる。循環域２３に洩出し
た未燃ガスは第二絞り部２２により外炎筒７の透孔１６
を通し燃焼室８内へ導びかれる流れ３７と第二絞り部２
２を通過し空気通路２３に入り、中間部１８を通過し再
び燃焼室８内へ浪人する流れ３８を生じる。したがって
強撚焼時には外炎筒７の赤熱部１７の外方にて燃焼が行
なわれ、赤熱部１７の輝度を向上させるとともに、ここ
で燃焼しきれなかった未燃ガヌは上方に形成された火炎
ＦＨで燃焼される。したがって、強燃焼においては排ガ
ス特性は良好である。

この際に、循環域２３と対向する中間部１８の開孔率を
赤熱部１７の開孔率より小さくしているので、中間部１
８より多量の空気が燃焼室８内に混入し、燃焼室８内の
火炎が内炎筒６寄りになり、燃焼室８内に黄火が立ち不
安定な燃焼となることを防いでいる。また、絞り部２１
及び第二絞り部２２と対向する外炎筒７に無孔部下１９
及び無孔部上２０を設けているので、絞り部２１及び第
二絞り部２２により多量の空気が燃焼室８内へ送り込寸
れ易くすることを防ぎ、燃焼室８内への黄火混入を防い
でいる。絞り部２１や第二絞り部２２と対向する部分は
あ・なりの量の空気が流れ易くなっているために、外炎
筒７に空気孔を設けていた場合、その空気孔の大きさが
余り大きくなくても、燃焼室内に黄火が混入してしまう
。実験によれば直径１．２　ｎ以下程度ではそう問題と
はならないが、それ以上ではかなり燃焼室８内へ黄火が
混入してしまい、不安定な燃焼となってしまう。ただし
、絞り部２１、第二絞り部２２と対向する部分は非常に
不安定な部分である。絞り部２１と対向する部分は空気
が燃焼室８内へ流入する部分でもあり、未燃ガスが循環
域２３へ洩出する部分でもある。

そのためその部分に空気孔を設けていると保炎がついた
り、消えたりしてしまうことがある。そのため燃焼中に
音が発生したり、火炎ＦＨが振動したりすることがある
。これを防ぐためにも無孔部下１９を設けていた方が好
ましい。同様に第二絞り部２２と対向する外炎筒７につ
いても、この部分は循環域２３より燃焼室８内へ流入す
る部分でもあり、空気通路２６に流出する部分でもある
。

そのため燃焼が不安定になることを防ぐためにも無孔部
上２０を設けることが望ましい。

次に灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を小さくしてい
くと、火炎は次第に燃焼室８内に下降していき、火炎は
第２図に示すＦＬのように形成される。この場合の流れ
も強撚焼時と同様であるが、気化ガスは大巾に減少して
いるので制流域２８ａ。

２８ｂ　、２８ｃに混入する未燃ガス量も減少する。

代入した未燃ガスは通気孔３０や通気部３２で供給され
る空気によって混合され、はとんどが燃焼室８に供給さ
れ火炎Ｆ、で燃焼される。つまり代入した未燃ガスは通
気孔３０や通気部３２で供給される空気により、火炎Ｆ
Ｌより上方へ流れることを遮蔽される。この遮蔽効果に
より、火炎ＦＬより上方の制流域２８ｃおよび空気導入
路２９には未燃ガスをほとんど含んでおらず、火炎上方
の内炎筒６の空気孔１１や開孔部１３から排出される空
気は清浄である。

また、循環域２３に洩出した未燃ガスについても第二絞
り部２２により燃焼室８内に導びかれ、大部分が火炎Ｆ
、で燃焼される。弱燃焼時には燃焼室８と空気通路２６
の上昇通気力を比軸すると燃焼室８の方が高くなってい
る。そのため、中間部１８の開孔率を赤熱部１７の開孔
率はど大きくしていなくても未燃ガスは大部分燃焼室８
内へ流れる。そのため空気通路２６に流れる未燃ガスは
ほとんどなくなり、火炎Ｆ、より上方の外炎筒７の透孔
１６より排出される空気は比較的清浄なものとなる。

つまり弱燃焼時においても比較的清浄な空電が排出され
るために排ガス特性（ＣＯ／ＣＯ２）は良好なものとな
る。したがってかなり低いところまで燃焼量を絞ること
ができ、燃焼調節中は広いものとなる。

ただし、中間部１８の開孔率を余り小さくしすぎると、
未燃ガスが再流入しにくくなり、空気通路２６に未燃ガ
スが流れ易くなり、特性上好ましくない。そのため中間
部１８の開孔率としては、気孔部１５の開孔率より大き
くしておくことが必要である。また、強撚焼時の場合に
述べた様に、絞り部２１、第二絞り部２２と対向する外
炎筒７の部分は非常に不安定な部分である。特Ｋ、弱燃
焼時においては、燃焼室８にかかる上昇通気力が少なく
なっているためＫ、絞り部２１や第二絞り部２２と対向
する外炎筒７に空気孔１１を設けていた場合には保炎が
不安定となってしまう。そのために燃焼音が発生したり
することがある。これを防ぐためにも、絞り部２１や第
二絞り部２２と対向する外炎筒７には無孔部である無孔
部下１９、無孔部上２ｏを設けることが望ましい。それ
により、強燃焼から弱燃焼まで安定した燃焼を形成し、
排ガス特性も良好な燃焼装置とすることができる。

発明の効果 以上のように本発明の燃焼装置によれば、外炎筒の下方
の対向する位置に設けた外筒の絞り部と、絞り部上方に
さらに第二絞り部を設け、絞り部及び第二絞り部と対向
する外炎筒に無孔部を設けることにより、内炎筒内方に
代入した未燃ガスが火炎より上方へ流れるのを遮蔽し、
燃焼量に応じた位置で空気と良好な混合状態を形成して
燃焼を促進させる。また外炎筒外方に洩出した未燃ガス
についても第二絞り部により燃焼室内に導びいて、火炎
より上方へ未燃ガスが流れるのを防ぐ。その結果、高濃
度のｃｏを含んだ未燃ガスが直接大気に放出されること
はなくなり、広範囲の燃焼量の可変域において、排ガス
特性（Ｃｏ／Ｃ０２）を良好なものとすることができる
。また、絞り部及び第二絞り部と対向する外炎筒には無
孔部を形成していることにより、燃焼室内に黄火が混入
したり、保炎が不安定なために生じる燃焼音や火炎の揺
らいだりする不安定な燃焼となることもなくなり、使用
性、安全性、快適性、見栄えに優れた燃焼装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図であり、強燃焼時を示す。第２図は同燃焼装置の要部
断面図であり、弱燃焼時を示す。 第３図は従来例を示す燃焼装置の要部断面図である。 １・・・・・灯芯、６・・・・内炎筒、７・・・・・・
外炎筒、８・・・・燃焼室、９・・・・外筒、１１・・
空気孔、１９゜２０　・・無孔部下、上、２１・・絞り
部、２２・・第二絞り部、２７・・・制流筒。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
−−２了；ロ　　　　　　　ツノー！２％孔６−内夾筒
　　　ｔ’？、２０−　　無孔部上下ｍｔ、ｚｓｂ　ｚ
ｓｃ−ＰＪ　流＝ 二５　空スの流れ →　未然力゛スのｉル 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の空気孔を有する外炎筒と、前記外炎筒内方
   に配された多数の空気孔を有する内炎筒と、前記外炎筒
   と前記内炎筒間に形成される燃焼室下端に設定された燃
   料供給用の灯芯と、前記外炎筒外方には前記外炎筒に向
   って絞り部を設けた外筒と、前記絞り部上方に設けた第
   二絞り部を備え、前記絞り部及び第二絞り部と対向する
   外炎筒にはそれぞれ無孔部下、無孔部上を設けた燃焼装
   置。
2. （２）内炎筒内方には灯芯に対向する位置近傍から前記
   内炎筒の上端近傍まで伸び、前記内炎筒との間に形成さ
   れる制流域を底面で略遮蔽する制流筒を設けた特許請求
   の範囲第１項記載の燃焼装置。