JPH0532642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレ
ーラ等の車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所等の
室用の間接又は直接的な暖房装置、乾燥装置等に
適用できる燃焼器に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内
燃機関の冷却水を温水配管で取出し、これをヒー
タ装置に導き、間接的に熱交換を行つて温風を室
内に送り込んで室内暖房を行つているものがあ
る。

また、内燃機関とは無関係にバーナ即ち燃焼器
によつて燃料を燃焼させて発生する熱量によつて
室内暖房を行う自動車用暖房装置（例えば、特開
昭60−252018号公報参照）がある。

更に、燃焼器の燃焼ガスを熱交換器を経て機関
の吸気ポートへ供給すると共に、この熱交換器に
より加熱される空気を車室へ導くようにしたエン
ジンの暖機装置（例えば、特開昭61−79864号公
報参照）がある。

先行技術として、例えば、本出願人による出願
である特願昭60−207330号（特開昭62−69009号
公報）及び特願昭59−281162号（特開昭61−
160312号公報）に開示されたものがある。

特開昭62−69009号公報に開示された燃焼器を
第３図を参照して概説する。該燃焼器は、燃焼筒
５１の内部を周縁部に複数個の切欠通路５３を有
する仕切板５２により気化室５４と周壁に空気導
入孔５５を有する燃焼室５６とに仕切り、気化室
５４へ開口する気化燃料噴出用のノズル５７を有
し且つ外周面にフイン５８を有する気化装置を備
えたものである。図中、５９は蓋板を示す。

また、特開昭61−160312号公報に開示された急
加熱用燃焼器を第４図を参照して概説する。該急
加熱用燃焼器は、空気ダクト６１中に設けられて
燃焼筒６２内に斜めに配設され、上部６５より燃
料を噴出させる噴出口６３を有した気化器６４を
設けている。更に、燃焼筒６２はハニカム通路６
９によつて気化室６７と燃焼室６８とに仕切ら
れ、気化室６７の上流端部には空気導入孔を有す
る外周壁６６が取り付けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用し
て室内暖房を行うものについては、冷却水の温度
上昇の速度が緩慢であるためヒータ本体が温風を
送り出すまでに長時間を要し、その間はヒータの
暖房機能はほとんどない状態である。また、上記
内燃機関とは無関係に燃焼器を用いる自動車用暖
房装置又はエンジンの暖機装置については、燃焼
の周期、排ガスの処理等に時間、手数を要し、複
雑な機構、制御装置を必要とする等の問題点を有
している。

一般に、燃焼器では、燃焼の初期と燃焼が盛ん
な場合とで、必要とする燃焼空気量は相違してい
る。例えば、燃焼の初期の場合は少しの燃焼空気
でよく、燃焼が盛んな場合にはそれに見合うだけ
の燃焼空気を必要とする。また、燃焼器の火炎即
ちフレームを小さくした時には燃焼空気量は少な
く、火炎即ちフレームを大きくした時には燃焼空
気量は多く必要とする。しかしながら、先行技術
としての各々の上記燃焼器についてはこのような
対策は考慮されていない。

また、燃料の不完全燃焼又は気化不良のため燃
焼器の燃焼筒周囲に燃料溜まりが発生するという
問題点を有している。第４図に示す急加熱用燃焼
器では、気化器６４の噴出口６３から噴出する気
化燃料は、低温の燃焼筒６２及び外周壁６６に接
触して気化燃料が油滴化し、燃焼筒６２の底部に
滴下する。しかも、低温の吸入空気により外周壁
６６が冷されているため、油滴化した燃料が気化
することができず、燃焼筒６２の外部に流出する
ようなことが発生する問題を有している。

また、第３図に示す燃料気化装置を備えた燃焼
器についても、上記の問題点及び外気によつて冷
されている蓋板５９に気化燃料が接触して気化燃
料が油滴化するという同様の問題点を有してい
る。

そこで、この発明の目的は、上記の問題点を解
消することであり、燃料を急速度で気化して気化
燃料を燃焼させる燃焼器であり、燃焼状態に応じ
て供給する燃焼空気を最適状態の量を供給して、
燃焼を良好にさせ、不完全燃焼又は気化不良のた
め燃料溜まりが発生するのを防止し、また燃料溜
まりが発生したとしても直ちに気化させ、燃料を
完全燃焼させることのできる燃焼器を提供するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この発明は、気
化室と燃焼室を形成する空気導入孔を備えた燃焼
筒、該燃焼筒の外周に環状空間を形成する外筒ハ
ウジング及び前記燃焼筒内に配置した燃料噴出口
を備えた気化装置を有する燃焼器において、前記
気化装置を前記燃焼室に貫通させ且つ前記燃料噴
出口を前記気化室に開口し、前記環状空間に複数
の空気取入通路を有する空気取入パイプを取り付
け、前記燃焼室を構成する前記燃焼筒に前記各空
気取入通路に対応して空気導入孔をそれぞれ形成
し、前記各空気取入通路に空気流量調整弁をそれ
ぞれ設置したことを特徴とする燃焼器に関する。

また、この燃焼器において、前記気化装置は気
化パイプ内に気化用グロープラグを設置したもの
である。

また、この燃焼器において、前記気化室に点火
用グロープラグを設置したものである。

〔作用〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成さ
れており、次のように作用する。即ち、この燃焼
器は、開口を有する仕切板によつて燃焼筒を気化
室と燃焼室とに仕切り、前記燃焼筒の外周に環状
空間を形成するように外筒ハウジングを設け、前
記外筒ハウジングに複数の空気取入通路を有する
空気取入パイプを設け、気化装置を前記燃焼室を
貫通して設置し、前記燃焼室を構成する前記燃焼
筒に前記各空気取入通路に対応して空気導入孔を
それぞれ形成したので、燃焼状態に応じて燃焼空
気を送り込む通路を選定することができ、常に燃
焼を最適状態に燃焼させることができると共に、
液体燃料を直ちに気化させ、気化室で良好に点火
させることができ、燃焼室で完全に燃焼させるこ
とができる。しかも、前記空気取入通路には空気
流量調整弁が設置されており、前記燃焼室を構成
する前記燃焼筒には各々の前記空気取入通路に対
応して空気導入孔が形成されているので、燃焼状
態を極めて簡単に調節することができ、点火即ち
着火が確実に且つ迅速に行われ、気化燃料が油滴
化になり難い。

更に、前記気化装置については気化パイプ内に
気化用グロープラグが設置された構成から成り、
前記気化室には点火用グロープラグが設置されて
いるので、液体燃料は直ちに気化して気化燃料に
され、気化装置から噴出された気化燃料は迅速に
着火でき、燃焼状態を盛んにすることができるよ
うになる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この発明による燃焼
器の一実施例を説明する。

第１図において、この発明による燃焼器が符号
１によつて全体的に示されている。この燃焼器１
については、例えば、デイーゼルエンジン又はガ
ソリンエンジンのエアクリーナ、単独のエアクリ
ーナ等を通じて取り入れる空気、あるいは直接的
に外気又は室内から取り入れる空気を、空気取入
パイプ１２から導入し、燃焼ガスを燃焼ガス送出
パイプ１３から直接的に室内等に送り出すか、又
は下流に設置された熱交換器（図示省略）に送り
出すものである。下流に設置された熱交換器に送
り出す場合には、熱交換器は燃焼器１の下流に直
列に設置されてもよく、又は燃焼器１の外周に設
置されてもよいことは勿論である。

燃焼器１は、セラミツク製の燃焼筒１１、燃焼
筒１１の外周を覆う金属製の外筒ハウジング１
４、並びに燃焼筒１１及び外筒ハウジング１４の
一端部を密封する金属製の蓋板５から構成されて
いる。外筒ハウジング１４の他端部には金属製の
燃焼ガス送出パイプ１３が設けられており、更に
外筒ハウジング１４の筒状部には金属製の空気取
入パイプ１２が設けられている。

第２図に示すように、燃焼筒１１の内部は、周
縁部に複数個の開口である切欠通路１５を有する
仕切板８によつて２つの室、即ち気化室７と燃焼
室６とに仕切られている。燃焼室６を構成してい
る燃焼筒１１の周壁には多数の空気導入孔１７，
３２が形成されている。気化室７とは反対側の燃
焼室６の端部には燃焼ガス送出口１８が形成され
ている。気化装置２は燃焼室６の下流部位から仕
切板８の中央部に形成されている連通孔１９に向
かつて斜めに伸長して設置されている。

また、気化室７には点火用グロープラグ４が設
置されている。気化装置２については、金属製の
気化パイプ２０内に気化用グロープラグ（図示省
略）が内蔵されたものである。気化パイプ２０の
一端部には、気化用グロープラグの窒化ケイ素部
材に埋込まれたタングステンから成る抵抗線（図
示省略）に電流を供給する端子２１が配置されて
いる。気化パイプ２０の他端部には、気化パイプ
２０より小径の噴出用パイプ２２が取り付けられ
ており、噴出用パイプ２２の先端に噴出口２３が
形成されている。

また、気化パイプ２０には燃料供給パイプ２４
が設けられている。更に、気化パイプ２０の外周
面には受熱フイン２８が形成されている。噴出用
パイプ２２は、仕切板８に形成された連通孔１９
を貫通して、噴出用パイプ２２の先端に形成され
た噴出口２３は、気化室７に設置された点火用グ
ロープラグ４の近傍に位置させられている。

この発明による燃焼器１は、上記の構成におい
て、次のような構成に特徴を有する。即ち、空気
取入パイプ１２が仕切板３８によつて空気取入通
路３６と空気取入通路３７とに区分され、更に、
燃焼筒１１と外筒ハウジング１４との間に形成さ
れている環状空間も２つの環状空間２７，３３に
区分されている。また、空気取入通路３６には空
気流量調整弁３４、及び空気取入通路３７には空
気流量調整弁３５が設置されている。

空気取入通路３６と通じる環状空間２７に対応
する燃焼筒１１には空気導入孔３２が形成され、
空気取入通路３７と通じる環状空間３３に対応す
る燃焼筒１１には空気導入孔１７が形成されてい
る。空気導入孔３２の数は、空気導入孔１７のも
のに比較して少なく穿孔されている。

したがつて、少しの量の燃焼空気を必要とする
時には上方の空気取入通路３６を使用し、多くの
量の燃焼空気を必要とする時には下方の空気取入
通路３７、場合によつては、上方の空気取入通路
３６も使用して両者を使用する。このように空気
取入通路を簡単に選択することによつて、火炎の
状態に応じて簡単に燃焼空気量を調節することが
できる。更に、空気流量調整弁３４，３５によつ
て、更に微調整もできるものである。

この発明による燃焼器１は、以上のように構成
されており、次のように作用する。

気化パイプ２０内の気化用グロープラグの抵抗
線に通電し、気化用グロープラグを加熱すると共
に、燃料供給パイプ２４から液体燃料を供給す
る。液体燃料は気化され、気化燃料が気化パイプ
２０と気化用グロープラグとの間の空間を通つて
噴出できることは勿論のこと、燃焼状態に応じて
燃焼空気を送り込むことができ、常に燃料を最適
状態に燃焼させることができると共に、液体燃料
を直ちに気化させ、気化室で良好に着火させるこ
とができ、燃焼室で完全に燃焼させることができ
る。

例えば、大型車等の暖房装置にこの発明による
燃焼器を適用した場合に、運転手が仮眠をするよ
うな時には、火炎即ちフレームは小さい方が好ま
しい場合があり、そのような時には、燃焼空気
量。

次いで、気化燃料は燃焼室６に吹き出され、燃
焼室６では、燃焼空気と均質に混合され、混合気
となつて燃焼室６において燃焼される。燃焼した
気化燃料は燃焼ガスとなつて、燃焼筒１１の下流
端部に形成されている燃焼ガス送出口１８から燃
焼ガス送出パイプ１３を通つて熱交換器（図示省
略）等に送出される。

この場合に、気化燃料に着火して燃焼が安定し
てくると、空気取入通路３７からも燃焼空気を送
り込み、それによつて燃焼を更に一層盛んにする
ことができる。燃焼室６での燃焼状態が盛んにな
ると、気化装置２の気化パイプ２０及び気化パイ
プ２０に設けた受熱フイン２８を介して気化熱を
受けるようになる。この状態になつて気化用グロ
ープラグへの通電を停止する。その後は、液体燃
料は燃焼室６から気化熱を受けて気化し、気化燃
料となつて燃焼を続ける。

上記燃焼作用において、液体燃料は気化用グロ
ープラグによつて加熱気化され、気化燃料が噴出
口２３から噴出されるが、この時、液体燃料の気
化が不完全であると噴出口２３から気化燃料に油
滴が混入して、蓋板５に衝突し、燃料液となつて
下方に落下するが、燃焼筒１１内の燃焼が盛んに
なつて燃焼筒１１が高温になると、燃料液は気化
して気化燃料となつて燃焼するようになる。

以上のように、この発明による燃焼器の実施例
について詳述したが、必ずしもこれらの細部に限
定されるものでなく、例えば、図では１本の空気
取入パイプを２つの空気取入通路に分割している
が、２本の空気取入パイプを外筒ハウジングに取
付け、各々の空気取入通路に対して空気取入パイ
プをそれぞれ設けるように構成してもよい。空気
取入パイプと気化装置とを外筒ハウジングに対し
て同一方向に設けているが、互いに別の方向に取
付けてもよいことは勿論である。

また、燃焼筒１１の内部を仕切る仕切板につい
ては、周縁部に複数個の開口である切欠通路を設
ける代わりに、仕切板の適宜な部位に複数個の開
口である通孔を有するように構成してもよく、又
は切欠通路と通孔との両者の開口を形成してもよ
いことは勿論である。

また、蓋板に多孔質の低熱膨張率のセラミツク
製部材等の断熱部材を設置してもよく、場合によ
つては設置する必要はなく、燃焼筒のみを多孔質
の低熱膨張率のセラミツク製部材で構成すれば足
りるものである。更に、図では、気化室を燃焼室
の上方に配置した竪型に構成しているが、竪型に
限らず、気化室取付け燃焼室とを水平に配置した
横型に構成してもよく、あるいは斜めに配置して
もよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成さ
れており、次のような効果を有する。即ち、この
燃焼器は、開口を有する仕切板によつて燃焼筒を
気化室と燃焼室とに仕切り、前記燃焼筒の外周に
環状空間を形成するように外筒ハウジングを設
け、前記外筒ハウジングに複数の空気取入通路を
有する空気取入パイプを設け、気化装置を前記燃
焼室を貫通して設置し、前記燃焼室を構成する前
記燃焼筒に前記各空気取入通路に対応して空気導
入孔をそれぞれ形成したので、液体燃料を急速度
で気化することができ、気化燃料を燃焼させるこ
と燃焼器を適用した場合に、運転手が仮眠をする
ような時には、火炎即ちフレームは小さい方が好
ましい場合があり、そのような時には、燃焼空気
量は少なくして燃焼を続けさせる。また、燃焼の
着火時も、燃焼空気量は少ない方が好ましい。こ
のように燃焼状態に応じて極めて簡単に火炎状態
を調節することができる。

気化燃料が噴出孔から噴出するが、もし気化さ
れていない燃料が油滴となつて気化燃料に混入し
て噴出されたとしても、引き続く燃焼によつて前
は少なくして燃焼を続けさせる。また、燃焼の着
火時も、燃焼空気量は少ない方が好ましい。この
ように燃焼状態に応じて極めて簡単に火炎状態を
調節することができる。

気化燃料が噴出孔から噴出するが、もし気化さ
れていない燃料が油滴となつて気化燃料に混入し
て噴出されたとしても、引き続く燃焼によつて前
記燃焼筒が高温になると燃料液が気化することが
できる。

特に、前記空気取入通路には空気流量調整弁が
設置されており、前記燃焼室を構成する前記燃焼
筒には各々の前記空気取入通路に対応して空気導
入孔が形成されているので、燃焼状態を極めて簡
単に調節することができ、着火が確実に且つ迅速
に行われ、気化燃料が油滴化になり難い。

更に、前記気化装置については気化パイプ内に
気化用グロープラグが設置された構成から成り、
前記気化室には点火用グロープラグが設置されて
いるので、液体燃料は直ちに気化して気化燃料に
され、気化装置から噴出された燃料は迅速に点火
され、燃焼状態が盛んになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による燃焼器の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の仕切板と燃焼筒との
関係を示す概略図、第３図は先行技術である燃焼
器の一例を示す断面図、及び第４図は先行技術で
ある燃焼器の別の例を示す断面図である。 １……燃焼器、２……気化装置、６……燃焼
室、７……気化室、８……仕切板、１１……燃焼
筒、１２……空気取入パイプ、１４……外筒ハウ
ジング、１５……切欠通路（開口）、１７……空
気導入孔、２０……気化パイプ、２７……環状空
間、３２……空気導入孔、３３……環状空間、３
４，３５……空気流量調整弁、３６，３７……空
気取入通路、３８……仕切板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気化室と燃焼室を形成する空気導入孔を備え
   た燃焼筒、該燃焼筒の外周に環状空間を形成する
   外筒ハウジング及び前記燃焼筒内に配置した燃料
   噴出口を備えた気化装置を有する燃焼器におい
   て、前記気化装置を前記燃焼室に貫通させ且つ前
   記燃料噴出口を前記気化室に開口し、前記環状空
   間に複数の空気取入通路を有する空気取入パイプ
   を取り付け、前記燃焼室を構成する前記燃焼筒に
   前記各空気取入通路に対応して空気導入孔をそれ
   ぞれ形成し、前記各空気取入通路に空気流量調整
   弁をそれぞれ設置したことを特徴とする燃焼器。 ２ 前記気化装置は気化パイプ内に気化用グロー
   プラグを設置したものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の燃焼器。 ３ 前記気化室に点火用グロープラグを設置した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   燃焼器。