JPH03267609A - 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る芯上下式の燃焼装
置に関するものである。

従来の技術 一般に、芯上下式の燃焼装置は消火時に灯芯先端から気
化する余剰の燃料が高温の燃焼筒で熱分解されて臭気を
発生するという課題があった。

そこで、最近ではこの臭気を低減するため、ファン等の
吸引手［８作動させ余剰燃料をタンク内に吸引した後外
部へ放出するものが提案されている。

ところがこの種の燃焼装置では点火時にも臭気を発生す
る課題があり、上記の吸引手段で消火時の臭気が低減さ
れたため点火時の臭気に対する不満が拡大し、その解決
が望まれている。この課題解決のための一手段として点
火時にも上記吸引手段を作動させて臭気低減を図ったも
のが提案されている。

第７図はこのような吸引手段を有する燃焼装置で、２８
は油タンク、２９は油タンク２８に立設した芯案内筒、
３０は油タンク２８上に固定した芯外筒、３１は芯案内
筒２９と芯外筒３０によって形成された芯間隙、３２は
この芯間隙３１内を上下動する芯である。

３３は芯上下機構で、芯３２の上下動を行ない、芯案内
筒２９と芯外筒３０上に載置された燃焼筒３４の下端部
に芯３２の先端を露出させ、燃焼を行なわせる。

３５は点火時および消火時に作動する吸引手段で、モー
タ３６によってファン３７を回転させ、油タンク２８の
吸込０３８より油タンク２８内を吸引排気するものであ
る。３９はカートリッジタンクである。

以上の構成において芯上下機構３３を操作して芯３２を
燃焼筒３４内に適寸露出し点火すると、燃焼筒３４内に
おいて燃焼し採暖か可能となる。そして、芯上下機構３
３を逆方向に操作すれば芯３２は芯間隙３１内に所定の
位置まで没入し消火する。この点火、消火時に芯上下機
構３３でオン、オフされるスイッチ（図示せず）がオン
し、吸引手段３５が一定時間だけ作動し、ドラフトによ
り燃焼筒３４内を通して外部に流出しようとする燃料の
未燃成分を油タンク２８内に吸引し、熱分解させること
なく排気口４０から外部へ放出する事によって臭気を低
減する。

このような吸引手段の制御装置は第８図のように構成し
ていた。芯上下機構３３を操作して芯３２を上昇させる
と、芯上下機構３３と連動するスイッチ４１の接点を通
して点火時タイマー４２が起動され、モータ駆動回路４
３へ駆動許可信号が出力され、モータ３６が回転し吸臭
動作を行なう、一定時間が経過すると点火時タイマー４
２がオフしてモータ３６は停止する。

次に、芯上下機構３３を操作して芯３２を下降させ、消
火すると、スイッチ４１の接点を通して消火時タイマー
４４が起動され、モータ駆動回路４３へ駆動許可信号が
出力され、モータ３６が回転して吸臭動作を行なう、一
定時間が経過すると消火時タイマー４４がオフしてモー
タ３６は停止する。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来のものは点火時に単に消火時と同様に
１引手段３５を作動させると、電池電圧をそのまま吸引
手段３５に印加するので、吸引手段３５の能力を制御す
ることができないために、点火時の吸臭動作に適切な風
量を得るのが困難で次のような課題があった。すなわち
、点火時は消火時に比べて芯３２先端からの燃料気化量
が多いため吸引手段３５の能力が大きすぎると油タンク
２８内に吸引された気化ガスが排気口４０から排出され
白煙を生ずる場合があった。また、吸引によって燃料の
気化量が抑制されるため、燃焼の立ち上がりが遅くなり
、火炎の冷却等によって燃焼不良を起こし、かえって臭
気を発生する場合があった。逆に吸引手段３５の能力が
小さいと十分に臭気が低減されないという課題があった
。

本発明はかかる従来の課題に鑑みてなしたもので、点火
時の臭気を大幅に低減させる燃焼装置を得ることを第１
の目的としたものである。

第２の目的は点火時のみならず消火時の臭気も大幅に低
減させる燃焼装置を得ることにある。

第３の目的は点火時の臭気の発生状況に合致した効果的
な臭気低減手段を有した燃焼装置を得ることにある。

課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するために本発明は、点火時に油
タンク内を介して灯芯上部より燃料ガスを吸引排気する
とともに、点火直後の吸引能力より、その後の吸引能力
が小となる臭気低減手段を備えている。

また、第２の目的を達成するために本発明は、点火時に
油タンク内を介して灯芯上部より燃料ガスを吸引排気す
るとともに、点火直後の吸引能力より、その後の喋引能
力が小となる臭気低減手段を備えるとともに、消火時に
も同じ臭気低減手段を作動させている。

さらに、第３の目的を達成するために臭気低減手段への
印加電圧を段階的に低下させるようにしたものである。

作用 本発明は燃焼装置は上記構成によって、点火直後の燃焼
室内での燃料ガス濃度の急激な増加を抑制するとともに
、燃焼室内へ空気を導入して燃料と空気の混合および燃
焼を促進させて点火時の臭気を大幅に低減することがで
きる。また臭気低減手段への印加電圧を段階的に低下さ
せることにより吸引過多による白煙の発生や火炎の立ち
上がり不足による臭気の悪化を防止することができる。

さらに消火時にも同じ臭気低減手段を用いて消火時の臭
気も効果的に低減することができる。

実施例 以下その一実施例を第１図〜第６図を用いて説明する。

１は油タンク、２は油タンク１に立設した芯案内筒、３
は油タンクｌ上に固定した芯外筒、４は芯案内筒２と８
外［３によって形成された芯間隙、５はこの芯間隙４内
を上下動する芯である。芯案内１１２の上部には内火皿
６、芯外筒３の上部には外火皿７が配設されている。８
は芯上下機構で、芯５の上下動を行ない、内火皿６、外
火皿７の上方に芯５の上端が適寸露出されるように構成
しである。９は燃焼筒で、内火皿６、外火皿７上に載置
され、その内部で燃焼が行なわれるように構成されてい
る。　１０は臭気低減手段で油タンク１の吸込口１１よ
り油タンク１内を吸引排気するものである。この臭気低
減手段１０は油タンク１内を吸引するためのターボファ
ン１２と、そのターボファン１２を回転させるためのモ
ータ１３と、ターボファン１２が回転し油タンク１内を
１引排気する時の風力により開く弁１４とからなる。１
５は排気口、１６はカートリッジタンクである。

以上の構成において芯上下機構８を操作して芯５を内火
皿６、外火皿７上に適寸露出し点火すると、燃焼筒９内
において燃焼し採暖が可能となる。

この点火時に臭気低減手段１０が作動するが、その効果
について説明する。

第２図は点火時の臭気の発生状態を示したものである。

縦軸に臭気の指標として炭化水素（ＨＣ）濃度、横軸に
点火後からの経過時間を示した０点火時に臭気低減手段
１０を作動させない場合はＨＣの発生状態は曲線Ａのよ
うになる０曲線Ａにおいて点火時の臭気は概ね２つのピ
ークに分けられる。

１つは点火直後の火廻り時に発生する鋭いピーク■で、
もう一つはその後の比較的緩やかな屑状のピーク■であ
る。ピーク■は強い刺激臭であるが短時間で減衰するの
に対し、ピーク■はＨＣレベルはピーク■よりは低いも
のの時間的に長く続くため体感的には臭気を強く感じる
ことになる。

この状況をもう少し詳しく説明する。第３図において１
７．１８は燃焼筒９を構成する内、外炎筒で各々内火皿
６、外火皿７に載置されている。１９は内炎筒１７、外
炎筒１８間に形成される燃焼室で、灯芯５先端は適寸こ
の燃焼室１９に露出され燃焼が継続される＃２０は内、
外炎筒１７．１Ｂに多数設けられた空気孔で、この空気
孔２０から燃焼室１９内に燃焼用の空気が供給される。

芯上下機構８によって芯５を上昇させ点火ヒータ２１を
芯５近傍に近づけて点火すると燃焼を開始する０通常、
芯上下式の燃焼装置では芯５は円筒形状をしており着火
後円周状に火炎が回って火廻りが完了する。この火廻り
の途中段階では火炎の先端から常に燃料が気化されてお
り、この火炎先端からの気化ガスは燃焼されずに燃焼室
１９を通過して大気中に放出され、これがピーク■の強
い刺激臭となる。火廻り完了後は燃料気化量が増大して
火炎が立ち上がり、次第に安定燃焼へと向かうが、その
途中段階では、燃焼室１９内に急激に燃料ガスが増加す
るのに対し、ドラフト力の立ち上がりが不十分であるた
め内、外炎筒１７．１８からの空気の供給が不十分とな
って混合不足となること、火炎が内、外炎筒１７．１８
壁面に接触し、冷却されるため燃焼が効率的に進行しな
いこと等のために臭気が発生する。この臭気は火炎が立
ち上がって燃焼筒が高温になるまで継続する。これがピ
ーク■の臭気となって現われる。

したがって点火時の臭気を抑制するには上記ピーク■と
ピーク■の両方を効果的に低減しなければならない、そ
の方法として従来のように点火時にも消火時と同様に吸
引手段３５を用いた例がある。

しかし点火時は消火時と異なり、燃焼が開始して燃料の
気化量が急激に増大する過程であり、単に消火時と同様
に一定電圧で吸引手段３５を作動させても十分な効果を
得るのは難しい０例えばピーク■の強い刺激臭を抑制す
るためには臭気低減手段１０の能力を高くしなければな
らないが、高能力で一定電圧で作動させると、従来例の
ような不具合が生ずる。しかしこの点について詳しく検
討した結果、第４図のように点火操作直後の吸引能力よ
りその後の吸引能力が小となるような吸引パターンが上
述のような不具合点もなくかつ臭気の低減効果も大きい
ことが明確になった。このような吸引パターンを実現す
るために、第５図に示すようにモータ１３への印加電圧
を点火操作後一定時間（ｔｌ）高い電圧（■１）とし、
その後低い電圧（ｖ２）へ段階的に低下させる方法が有
効であることが明らかになった。

すなわち第２図のピーク■に対応する強い刺激臭を高能
力で吸引しその後に続く屑状のピーク■の時に段階的に
吸引能力を低下させることにより吸引過多による０炎の
発生や火炎の立ち上がり不足による臭気の悪化をなくし
、臭気低減効果を最大限に発揮できる。この臭気低減手
段により、第２図の曲線Ｂに示すように点火時の臭気（
ＨＣ）は大幅に低減することが出来る。

臭気低減手段１０を作動させた場合の点火臭気低減のメ
カニズムについて説明する０点火火廻り時は上述のよう
に火炎先端から常に燃料が気化されるが、臭気低減手段
１０を作動させると油タンク１内が減圧になるため灯芯
５と芯案内筒２および芯外筒３の隙間を通して火炎先端
から気化した燃料ガスが油タンク内１に吸引される。し
たがって燃焼されずに大気中に直接放出される気化ガス
（曲線へのピーク■に対応する）は大幅に低減される。

また、火炎の立ち上がり時においては、臭気低減手段１
０を作動することによって燃焼室１９内での急激な燃料
濃度の増大を抑制するとともに内、外炎筒１７．１Ｂか
らの空気を供給し混合、燃焼を促進する。また、燃焼室
１９下部の空気量を増大して空気孔２０へ火炎を早期に
形成するために内、外炎筒１７゜１８の温度も速やかに
上昇するので、混合不足や火炎の冷却に起因する臭気（
曲線Ａのピーク■に対応する）も大幅に低減することが
できる。さらにピーク■に対応するところでは吸引能力
を段階的に低下させているので吸引過多のためにおこる
臭気低減手段１０の排気孔１５からの白煙の発生や燃焼
室１９内での火炎の立ち上がり不足による臭気の悪化は
防止される。

第６図は本実施例の臭気低減手段１０の制御回路の概略
図である。芯上下機構８を操作して芯５を上昇させると
芯上下機構８と連動するスイッチ２２が点火時電圧切り
換えタイマー２３と点火時タイマー２４が起動する。点
火時電圧切り換えタイマー２３と点火時タイマー２４が
両方ともオンの時は電圧切り替え手段２５によってＲ１
（低抵抗）へ電流が流れ、モータ１３への印加電圧は高
電圧（ｖｌ）となる。次に点火時電圧切り換えタイマー
２３がオフし点火時タイマー２４のみがオンの状態にな
ると電圧切り替え手段２５によってＲ２（高抵抗）へ電
流が流れ、モータ１３への印加電圧は低電圧（■２）と
なる。

一定時間が経過して点火時タイマー２４がオフすると点
火時タイマー２４からの駆動許可信号がオフしてモータ
１３は停止する。

以上の説明では点火時にのみ臭気低減手段１０を作動さ
せた場合について述べたが、第６図では消火時も点火時
と同様に臭気低減手段１０を作動させるようにしている
。すなわち芯上下機構８を操作して芯５を下降させ消火
すると、芯上下機構８と連動するスイッチ２２切り替わ
って消火時電圧切り換えタイマー２６と消火時タイマー
２７を起動する。

あとは点火時と同様にして臭気低減手段１０のモータ１
３が作動し、消火時の臭気を低減する０以上のように消
火時にも点火時と同し臭気低減手段１０を用いることに
より、安価でかつ効果的に点火および消火時の臭気を低
減することができる。

また、以上の実施例では消火時も点火時と同様に第５図
に示すパターンで臭気低減手段１０を作動させた例を示
したが、消火時は特に同じパターンで作動させる必要は
なく、必要に応じて消火時電圧切り換えタイマー２６、
消火時タイマー２７や電圧切り替え手段２５の変更によ
り従来例のように一定電圧で作動させることも、また消
火時と点火時で臭気低減手段１０の作動パターンを変え
ることも可能である。

ただ、消火時は芯５先端からの燃料気化は急激に減少す
る方向であり、長時間高能力で作動させる必要はなく、
かえって油タンク１内の燃料蒸気が排気孔１５から室内
に排出されるのを抑制するためにも第５図に示すような
パターンが有効であると思われる。さらに、このような
パターンにすることによって電源である乾電池の浪費や
モータ１３の作動時の騒音を抑制することができる。ま
た、吸引能力が強い点火直後の短時間を利用して臭気低
減手段１０が作動していることを知らせる報知手段とし
ても利用することができる。

また、本実施例では第５図に示すように２段階に切り換
える場合について述べたが、点火特電圧切り換えタイマ
ー２３、点火時タイマー２４や電圧切り替え手段２５の
構成を変更すれば電圧切り替えの段数を増やし、より細
かに臭気低減手段１０を制御することも可能である。

発明の効果 以上のように本発明の燃焼装置によれば、点火時および
消火時に上記油タンク内を介して灯芯上部より燃料ガス
を吸引排気するとともに、点火直後の吸引能力よりもそ
の後の吸引能力が小となる臭気低減手段を有しているの
で、点火直後の燃焼室内でのガス濃度の急激な増加を抑
制するとともに、燃焼室内へ空気を導入して燃料と空気
の混合および燃焼を促進させて点火時の臭気を大幅に低
減することができる。また臭気低減手段への印加電圧を
段階的に低下させるようにしているので、吸引過多によ
る白煙の発生や火炎の立ち上がり不足による臭気の悪化
を防止する０以上の効果により芯上下式の燃焼装置の快
適性を大幅に改善することが出来る。

【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断面図、
第２図は燃焼装置の臭気の発生状況を示す特性図、第３
図は本発明の一実施例の燃焼装置の要部断面図、第４図
は同装置の臭気低減手段の能力を示す特性図、第５図は
同装置の臭気低減手段への印加電圧を示す特性図、第６
図は同装置の臭気低減手段の回路図、第７図は従来の燃
焼装置の断面図、第８図は従来の燃焼装置の眼用手段の
回路図である。 １・・・・・・油タンク、２・−・・・・芯案内筒、３
・・・・・・芯外筒、４・・・・・・芯間隙、５・・・
・・・芯、８・・・・・・芯上下機構、９・・・・・・
燃焼筒、１０・・・・・・臭気低減手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯案内筒と芯外筒で形成される芯間隔を有した油
   タンクと、前記油タンクの芯間隙内に上下動自在に配設
   した芯と、前記芯案内筒と芯外筒との上方に載置された
   燃焼筒と、前記芯を上下動させる芯上下機構と、前記油
   タンクの一部に設置され、点火時上記油タンク内を介し
   て芯上部より燃料ガスを吸引排気するとともに、点火直
   後の吸引能力よりその後の吸引能力が小となる臭気低減
   手段を有した燃焼装置。
2. （２）芯案内筒と芯外筒で形成される芯間隙を有した油
   タンクと、前記油タンクの芯間隙内に上下動自在に配設
   した芯と、前記芯案内筒と芯外筒との上方に載置された
   燃焼筒と、前記芯を上下動させる芯上下機構と、前記油
   タンクの一部に設置され、点火時および消火時に上記油
   タンク内を介して芯上部より燃料ガスを吸引排気すると
   ともに、点火直後の吸引能力よりその後の吸引能力が小
   となる臭気低減手段を有した燃焼装置。
3. （３）臭気低減手段の印加電圧を段階的に低減させる特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の燃焼装置。