JPH031571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は石油フアンヒータ等に用いられる燃焼
装置に関するものである。

従来の技術 この種の燃焼装置においては、炎孔から噴出す
る燃料と空気との混合ガスの流速と、その燃料や
燃焼温度等の条件によつて決まる燃焼速度との関
係から、燃焼量に最適な炎孔の面積というものが
決まる。従つてある炎孔に対しては、燃焼可能な
燃焼量が限られてしまうものである。ところが、
近年、特に室内暖房用の燃焼機のうち灯油等を燃
料とするものは、消化時に臭気を発生するもの
で、なるべく消化せずに、燃焼量を減少させ暖房
負荷に合つた出力で連続燃焼できる燃焼装置が望
まれている。すなわち、燃焼量の最大から最小ま
での範囲が広い燃焼装置が望まているのである。

以下図面を参照しながら、従来の燃焼装置の一
例について説明する。

第３図は、従来の燃焼装置の燃焼部を示す断面
図である。第３図において、１は上部を開口した
気化筒で、２は上記気化筒１の上部開口に覆設し
た案内体、３はこの案内体２の上方から気化筒１
の上部開口部に覆着したバーナヘツドである。前
記バーナヘツド３は、有天筒状に形成し、その周
壁部に複数個の炎孔４を有する炎孔板５とこの炎
孔板５の内面に装着された金網等の多孔板６とか
らなつている。

以上のように構成された燃焼装置について、以
下その動作について説明する。

まず、気化筒１内部に送られた燃料は、気化筒
１の壁面で気化されると同時に燃焼用空気と混合
し、案内体２を通つてバーナヘツド３に達する。
そして多孔板６を通過して炎孔板５の炎孔４から
噴出する。この炎孔４から噴出する燃料と空気と
の混合ガスは、着火され燃焼を開始し、火炎Ｆを
形成する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、燃焼量を
大きく減少させた場合、炎孔４から噴出する混合
ガスの流量は少なく、流速も大きく低下するの
で、形成される火炎Ｆは非常に小さいものとな
り、炎孔４に臨む多孔板６に火炎Ｆは密着する。
そして、多孔板６は異常に過熱されて、耐熱的に
問題になつてくると共に、逆火（火炎が多孔板６
の内部に入る）の恐れも出てくる。逆に、燃焼量
を増加させた場合は、混合ガスの流速が増大し、
燃焼速度がこの混合ガスの流速よりも小さくなつ
た場合火炎Ｆは吹き飛んで消えてしまのである。
従つて、この様な燃焼装置では、最大燃焼量から
最小燃焼量までの差を大きくできないという問題
点を有していてた。

本発明は上記問題点に鑑み、最大燃焼量と最小
燃焼量の差を大きくし、しかもこの範囲全域にわ
たつて、多孔板の過熱、逆火、吹き消え等の問題
がない燃焼装置を提供するものである。

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
は、上部を開口した混合筒と、この混合筒の開口
部に配設した案内体と、この案内体の上方から前
記混合筒の上部開口に覆着したバーナヘツドとを
備え、前記バーナヘツドは炎孔を周壁部に有する
有天筒状の炎孔板と、この炎孔板の炎孔を覆うよ
うに装着した金網等の多孔板とからなり、前記バ
ーナヘツドの内部に前記炎孔の下端一部分を遮る
抵抗部材を設けるとともに、前記炎孔板の周壁外
側に前記炎孔の下端面と同じかもしくは炎孔の上
下幅の1/4以内の寸法だけ低い位置に平面部を設
け、さらにこの平面部の外周に平面部より下がる
段差を設けた構成としてある。

作用 本発明は上記した構成によつて、炎孔から噴出
する混合ガスは、バーナヘツド内部に設けられた
炎口の下端一部分を遮る抵抗部材により、炎孔の
下端部で流速が他の部分よりも低くなり、炎孔板
の周壁外側に設けられた平面部に沿つてなめらか
に流れ、平面部の外周の段差で流路が急拡大され
るので、この段差部に流れのよどみ部が形成され
る。その結果、燃焼量すなわち混合ガスの流量を
かなり大きくした場合でも上記平面部外周の段差
部のよどみ部によつて、火炎が保持され吹き消え
することがなくなり、炎孔の面積が同じであつて
も最大燃焼量を増大させることができる。逆に、
最小燃焼量を小さくしようとする場合は、炎孔の
開口面積を小さくし、前記の構成にすることによ
つて、炎孔の開口面積に合つた燃焼量まで最小燃
焼量を下げることができる。したがつて、結果的
に最大燃焼量と最小燃焼量の差を大きくすること
が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例の燃焼装置について、図
面を参照しながら説明する。第１図は燃焼装置の
燃焼部を示すもので、第２図は全体構成を示すも
のである。第１図において、１１は上部を開口し
た有底筒状の混合兼気化筒（以下気化筒と称す）、
１２はこの気化筒１１に埋設した気化筒加熱用の
シーズヒータ、１３は上記気化筒に燃焼用空気を
供給する一次空気通路で、送風機１４と連通して
いる。１５は同気化筒１１に燃料を供給する燃料
パイプで、ポンプ１６を介して燃料タンク１７と
連通している。１８は同気化筒１１の外周を囲む
バーナケースで、下部に二次空気通路１９が接続
されており、気化筒１１とバーナケース１８の間
隙には二次空気が送風されている。２０は上記気
化筒１１の上部開口に覆設した案内体で、中央部
に開口２０ａを有する。２１はこの案内体２０の
上方から気化筒１１の上部開口に覆着したバーナ
ヘツドであり、このバーナヘツド２１は第２図に
示すように有天筒状に形成し、その周壁部に複数
個の炎孔２２を有する炎孔板２３と、この炎孔板
２３の内面に装着した金網等の多孔板２４からな
つている。ここで、前記案内体２０には、前記バ
ーナヘツド２１の内部に前記炎孔２２の下端の一
部分を遮る抵抗部材２０ｃが一体的に設けられて
いるとともに、前記炎孔板２３の炎孔２２の下端
面とほぼ同じ高さの平面部２０ｂを設けてあり、
前記炎孔板２３はこの平面部２０ｂの内側に嵌合
されている。また、平面部２０ｂの外周に段差Ｈ
が形成してある。なお図中２５は前記炎孔板２３
の内部に配設した円筒状の第２多孔板で、前記多
孔板２４とある間隔をもつて位置している。２６
は前記気化筒１１の開口部外周に嵌合した囲い
板、２７は炎孔２２から噴出する混合ガスを着火
するための点火電極である。

以上のように構成された燃焼装置について、以
下第１図及び第２図を用いてその動作を説明す
る。まず、シーズヒータ１２に通電が開始され、
気化筒１１は設定温度に達するまで加熱される。
気化筒１１設定温度まで上昇すると、送風機１４
によつて燃焼用空気が一次空気通路１３を通つて
気化筒１１内に送られる。同時に、ポンプ１６に
よつて燃料が燃料パイプ１５から気化筒１１内に
供給される。このとき、燃料は加熱された気化筒
１１の壁面で気化されると共に、前記の燃焼用空
気と混合し、案内体２０の開口２０ａを通つて上
方へ導かれ、第２多孔板２５により整流されてバ
ーナヘツド２１に達する。そして、多孔板２４を
通過したのち炎孔板２３の炎孔２２から噴出す
る。炎孔２２から噴出する燃料と空気の混合ガス
は、点火電極２７からの火花放電で着火され燃焼
を開始する。

ここで、炎孔２２の開口面積に適した燃焼量の
場合は、従来通り炎孔２２の外側に火炎が形成さ
れるのであるが、従来の構成ではこの炎孔２２の
開口面積では火炎が吹き飛んで燃焼不可能であつ
た燃焼量まで増加させた状態でも、下記の説明の
ように燃焼可能となる。それは、燃焼量を増加さ
せていくと、混合ガスの流量が増大していくので
流速が大きくなり火炎は、炎孔２２から離れてい
くが、この混合ガスの流れは、バーナヘツド２１
内部の抵抗部材２０ｃにより、炎孔２２の下端部
で流速が他の部分よりも低くなり、案内体２０に
よつて形成された平面部２０ｂに沿つてなめらか
に流れ、さらに平面部２０ｂ外周の段差Ｈによつ
て段差Ｈの分だけその流路が拡大されるので、こ
の段差Ｈ部に流れのよどみ部が形成される。そし
てこれより外側は流速が低くなる。したがつて火
炎F′はその燃焼速度と流速の関係で、平面部２０
ｂには形成されずその外側に形成される。そし
て、火炎F′は前記段差Ｈ部のよどみ部によつて強
く保持されるので、燃焼量すなわち混合ガスの流
速が増した場合でも吹き飛ぶことがなく燃焼を続
けることが可能となるのである。すなわち、この
ような状態では、炎孔２２から平面部２０ｂの間
は未燃ガスの流れであり、火炎F″は平面部２０
ｂの外周の段差Ｈ部から外側上方に向けて形成さ
れるのである。また、前記の混合ガスの流速が大
きい程、前述の段差Ｈ部での流速の差が大きくな
るので、火炎F′を保持する効果はより大きくな
る。さらに、ここでは燃焼量が増大した場合につ
いて述べたが、燃料が一定で燃焼用空気が増加し
た場合でも、前記平面部20bの外周段差Ｈ部によ
る火炎F′を保持する効果は同じであるので、空燃
比が空気過剰側に変化しても、安定して燃焼する
ことが可能となる。

なお、本実施例では、平面部２０ｂは、炎孔２
２の下端面と同じ高さに構成されたもので説明し
たが、この炎孔２２の下端面よりもわずかに低い
位置に平面部２０ｂがあつてもその差が炎孔２２
の上下幅の1/4以内の寸法であれば、前述の効果
が得られることが実験によつて確かめられてい
る。そして、炎孔２２の上下幅の1/4以上の高さ
の差になれば、前記平面部２０ｂ外周の段差Ｈ部
における流速の変化が小さくなり火炎Ｆを保持す
る効果が得られなくなる。また、本実施例では、
平面部２０ｂは、案内体２０によつて構成したも
ので説明したが、他の部品例えば気化筒１１によ
つて構成してもその効果は全く同じものである。
さらに、本実施例では液体燃料を用いる燃焼装置
で説明したが、気体燃料を用いる燃焼装置であつ
てもその効果は同様であるのは言うまでもない。
この場合、気化筒１１は燃料と空気との混合作用
を行なうだけであり、その形状等はどのようなも
のであつてもよい。

発明の効果 以上実施例の説明で明らかなように本発明は、
バーナヘツドの内部に炎孔の下端一部分を遮る抵
抗部材を設けるとともに、炎孔板の周壁外周に炎
孔の下端面と同じかもしくは炎孔の上下幅の1/4
以内の寸法だけ低いところに位置に平面部を設
け、さらにこの平面部の外周に段差を設けること
により、最大燃焼量と最小燃焼量の差を大きくす
ることができ、しかもこの間の全域にわたつて、
多孔板の過熱、逆火、吹き消え等の問題が生じな
い良好な燃焼が可能となる。また、燃焼量が同じ
であつても従来よりも空燃比の変化に耐えうる範
囲が広くなり、安定した燃焼をすることが可能と
なる。

【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
燃焼部を示す断面図、第２図は全体構成を示す断
面図、第３図は従来の燃焼装置の燃焼部を示す断
面図である。 １１……混合筒（気化筒）、２０……案内体、
２０ｂ……平面部、２０ｃ……抵抗部材、２１…
…バーナヘツド、２２……炎孔、２３……炎孔
板、２４……多孔板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部を開口した混合筒と、この混合筒の開口
   部に配設した案内体と、この案内体の上方から前
   記混合筒の上部開口に覆着したバーナヘツドとを
   備え、前記バーナヘツドは炎孔を周壁部に有する
   有天筒状の炎孔板と、この炎孔板の炎孔を覆うよ
   うに装着した金網等の多孔板とからなり、前記バ
   ーナヘツドの内部に前記炎孔の下端一部分を遮る
   抵抗部材を設けるとともに、前記炎孔板の周壁外
   側に前記炎孔の下端面と同じ位置もしくは炎孔の
   上下幅の1/4以内の寸法だけ低い位置に平面部を
   設け、前記平面部の外周に平面部より下がる段差
   を設けてなる燃焼装置。 ２ 平面部を案内体で構成した特許請求の範囲第
   １項記載の燃焼装置。 ３ 平面部を混合筒で構成した特許請求の範囲第
   １項記載の燃焼装置。