JPH0544566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は暖房機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 凹近年燃焼熱を利用する家庭用暖房器具は、使い
勝手、快適感、省エネルギー等の意識の高まりよ
り、液体燃料にガス化し箱体ケースの中で燃焼さ
せ、後部に設けた対流送風機で温風として吹き出
し室内を暖房する温風式のものが主流となつてき
ている。そして温風式のものでも室内空気汚染に
対する意識の高まりより燃焼排ガスのクリーン化
が要求され、種々の燃焼方式の展開や改良がなさ
れている。

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２図に於いて、１は燃料を気化し燃焼用空気
と予混合して燃焼部へ供給する気化筒で、上部に
バーナ２が載置してある。上記バーナ２には、底
面に一体絞りした狭溢部３とその側壁に燃焼火炎
を形成する複数の炎孔４が配設してある。５は上
記バーナ２内で狭溢部３を覆う如く配設した均圧
板で、複数の小孔６を有する、７はバーナ２の外
周側壁に密着させて設けた多孔筒で、複数の炎孔
４を覆う如く張設してあり、金網或いは多孔状の
材料で構成してある。８はバーナ２の上端開口部
を閉塞するバーナキヤツプである。９は気化筒１
の上部に埋設したシーズヒータで、気化筒１の温
度を或る一定温度以上保つような構成としてあ
る。１０はバーナ２の周囲下方よりリング状に燃
焼火炎を覆う如く配設したアースリングで、バー
ナ２の側壁とアースリング１０との間に空気が流
れるようにアースリング１０の下方に気孔１１が
設けてある。１２は気化筒１を下方より覆う如く
配設したバーナケースで、その上部に燃焼部を覆
う如く配設した燃焼筒１３が載置してある。上記
燃焼筒１３にはアースリング１０の気化１１近傍
に燃焼用２次空気を供給する２次空気孔１４が設
けてある。なお上記燃焼筒１３の２次空気孔１４
からは燃焼筒１３の外周に温風用の風を供給する
対流用送風機（図示せず）からの風の一部が半強
制的に供給されるようになつている。１５は燃料
供給用のノズル、１６は燃焼用一次空気供給用の
空気パイプである。

上記構成に於いて、ポンプ等によつて供給され
ノズル１５より噴出される燃料は、シーズヒータ
９によつて高温に加熱されている気化筒１内で気
化し、バーナ送付機等により空気パイプ１６を介
して気化筒１内に送られてくる燃焼用一次空気と
予混合する。この予混合気化ガスはバーナ２の狭
溢部３及び均圧板５の小孔６を介してバーナ２内
に入り、この通過過程でほぼ均一に混合され、そ
の外周側壁の炎孔４より噴出する。この噴出する
予混合気化ガスの近傍に点火電極の放電スパーク
等の着火手段を構じると燃焼を開始し、バーナ２
の炎孔４に火炎を形成する。そしてこの火炎は、
燃焼筒１３の２次空気孔１４より矢印ａ、矢印ｂ
で示す如く２次空気を供給されながら燃焼すると
ともに、アースリング１１で２次空気孔１４から
の風の影響を直接受けないよう保護されている。
そして生じた燃焼排ガスは燃焼筒１３上方へ流れ
てゆき対流用送風機からの室内空気流と混合し、
温風として前方へ排出され暖房として用いられ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では、燃焼部への
２次空気の供給は対流用送風機の送風圧力や燃焼
ドラフトによつて燃焼筒１３の２次空気孔１４よ
り、一方はアースリング１０下方の気化１１を介
してバーナ２の炎孔４に沿う如く、又もう一方は
アースリング１０の上方より周囲から供給される
が、その周囲に均一に供給され難く、又乱れて供
給される。ここでこの２次空気は多過ぎると、火
炎は乱れ局部的に不完全燃焼したり、又火炎に空
気が触れる量が多くなる為にNO₂等が発生しや
すくなる。又２次空気量を少なくすると均一に２
次空気が供給されていないため、局部的に空気量
不足を生じ、やはり不完全燃焼して有毒な一酸化
炭素を生じさせ易くする。このように２次空気を
必要な量だけバランス供給するのは非常に困難で
あると云う問題を有していた。又燃焼をアースリ
ングが覆う構成となつているので、それ自身が非
常に高温となりその耐熱性の問題も有していた。

本発明はこのような従来の問題を解消するもの
で、燃焼の安定化と燃焼排ガスのクリーン化を目
的としたものである。

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の本発明の燃焼装置
は、バーナの周囲に燃焼空気供給用の気室を形成
し、この気室の複数の小孔よりアースリングの
内・外壁に沿つて燃焼用１次空気とほぼ同量の２
次空気を層状に上方へ噴出させ、バーナ側壁に形
成する外炎に衝突させる構成としてある。

作 用 本発明は上記した構成により、バーナの側面に
形成される火炎は、複数の小孔よりアースリング
の内・外壁に沿つて噴出する２次空気によつて冷
却されながら燃焼速度を速められ、その火炎長は
短くなる。また２次空気と火炎はほぼ直交する為
２次空気はエアーカーテンのようになりその衝突
部で適度の微弱の乱流が生じて混合がよくなりそ
こで火炎面を形成するので、全体的には上方へ均
一に層状に流れ安定した火炎が形成されるように
なる。したがつて燃焼に必要な２次空気が最少に
供給出来るようになり、空気不足による一酸化炭
素等の発生しやすい不完全燃焼を抑制しつつ、
NO₂等の低減が出来排ガスのクリーン化が図れ
るとともに、アースリングの周囲を２次空気が流
れる為それ自身も断熱及び冷却されその耐熱性も
問題なくなる。

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図において、１
は燃料を気化し燃焼用空気と予混合して燃焼部へ
供給する気化筒で、上部にバーナ２が載置してあ
る。上記バーナ２には底面に一体絞りした狭溢部
３とその側壁に燃焼火炎を形成する炎孔４が配設
してある。５は上記バーナ２内で狭溢部３を覆う
如く配設した均圧板で、複数の小孔６を有する。
７はバーナ２の外周側壁に密着させて設けた多孔
筒で、複数の炎孔４を覆う如く張設してあり、金
網或いは多孔状の材料で構成してある。８はバー
ナ２の上端開口部を閉塞するバーナキヤツプであ
る。９は気化筒１の上部に埋設したシーズヒータ
で、気化筒１の温度を或る一定温度以上に保つよ
う制御されている。１０はバーナ２の周囲下方よ
りリング状に燃焼火炎を覆う如く配設したアース
リングで、その下方には気孔１１が設けてある。
１２は燃焼筒１５を載置するとともにその内側に
気化筒１を嵌合支持し、下方周囲より燃焼部と大
気とを遮断するバーナフランジで、前記アースリ
ング１０とは独立した２次エアバイド１３とで燃
焼用空気より分岐した２次空気用の気室１６を形
成している。２次エアガイド１３は前記アースリ
ング１０との間に小間〓Ｃを形成しており、この
小間〓はバーナフランジ１２と気化筒１とが嵌合
している部分Ｄに連通するように形成している。
またこの２次エアガイド１３には複数の小孔１４
が配設してあり、気室１６内の２次空気が上方へ
小孔１４より噴出し、一方はアースリング１０の
外側に、もう一方はその内側に気孔１１を介して
流れるようになつている。１７は燃料供給用のノ
ズル、１８は気化筒１に燃焼用一次空気を供給す
る空気パイプ、１９は燃焼用空気を分岐し気室１
６へ燃焼用２次空気を供給する分岐パイプであ
る。

上記した構成において、ポンプ等によつて供給
されノズル１７より噴出される燃料は、シーズヒ
ータ９によつて高温に加熱されている気化筒１内
で気化し、バーナ送風機等により空気パイプ１８
を介して気化筒１内に送られてくる燃焼用１次空
気と予混合する。この予混合気化ガスは、バーナ
２の狭溢部３及び均圧板５の小孔６を介してバー
ナ２内に入り、この通過過程でほぼ均一に混合さ
れ、その外周側壁の炎孔４より噴出する。この噴
出する予混合気化ガスの近傍に点火電極の放電ス
パーク等の着火手段を構じると燃焼を開始し、バ
ーナ２の炎孔４に火炎を形成する。そしてこの火
炎は、２次エアガイド１３の複数の小孔１４より
噴出する２次空気を強制的に供給され、Ａの如く
一度水平に出てその後２次空気によつて垂直に立
上げられる。又このバーナフランジ１２と２次エ
アガイド１３によつて形成される気室１６は気化
筒１に供給される燃焼用１次空気とほぼ同量の２
次空気が供給され、均一に２次エアガイド１３の
複数の気孔１４よりアースリング１０の内・外壁
に沿つて上方へ層状に噴出する。

ここでバーナ２の炎孔４に形成される火炎は、
この気孔４より横方に噴出する力で水平方向に形
成しようとするが、下方より上方へ流れる２次空
気によつて垂直に図Ａのような形状となる。又こ
の時２次空気は、円周状にほぼ均一に、又層状
に、そして燃焼用一次空気量とほぼ同量流す為
に、上述の火炎の流れを乱さず、又不必要な空気
を火炎にふれさせず、丁度エアーカーテンのよう
な役目を果す。

したがつてエアーカーテン状の２次空気に火炎
が衝突する際、適度の微弱な乱流が生じて混合が
よくなりそこで火炎面を形成するとともに、全体
的には上方へ均一に流れ安定した火炎が形成され
るようになる。つまり火炎は２次空気によつて冷
却されながら燃焼速度を速められて火炎長は短く
なり、又必要な２次空気が最小限に供給されるよ
うになる。そしてアースリング１０はその内・外
側壁に沿つて流れる２次空気によつて冷却され低
温に保たれる。

また上記２次エアガイド１３の小孔１４より噴
出する２次空気は周囲の空気を吸引しながらアー
スリング１０の気孔１１を介してアースリング１
０の内・外壁に沿つて流れるため、アースリング
１０と２次エアガイド１３との間の小間〓Ｃを介
してバーナフランジ１２と気化筒１とが嵌合して
いる部分Ｄの生ガスやCOを吸引するようになり、
気化筒１の外周が直接大気と接していても上記嵌
合部分から生ガスやCOが大気に漏出するのを防
止することができる。更に気室１６はアースリン
グ１０とは別体で独立している２次エアガイド１
３で形成しているから、高温となるアースリング
１０の先端部分は上述の通り２空気で冷却されて
も気化筒１との嵌合部附近は何らこの２次空気で
冷却されるようなことはなくなり、アースリング
１０が持つ熱は効率よく気化筒１に回収させるこ
とができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、２次空気を層流
のエアーカーテン状に供給することにより、２次
空気の混合をよくし安定した火炎を得るととも
に、２次空気を必要最少限に供給することが出来
る。したがつて、空気不足によるCO等の発生を
抑制しつつ、燃焼熱によるNO₂等の生成も低減
出来て排ガスのクリーン化が図れ、又高温部にあ
るアースリングも冷却出来てその耐久性が向上
し、長期間にわたつて安定した燃焼を行なうよう
になる。

また本発明では２次空気用の気室をアースリン
グとは独立した２次エアガイドで形成するととも
にこのアースリングと２次エアガイドとの間には
小間〓を形成してこの小間〓をバーナフランジと
気化筒とが嵌合している付近に連通させているの
で、この付近に滞留しやすい生ガスやCOを下方
より上方へ吹き飛ばすようになる。したがつて燃
焼筒の内圧変動によつて生じ易い僅かな燃焼排ガ
スの逆流で嵌合部などの僅かな〓間から漏出する
上述の滞留しやすい生ガスやCOを防止すること
ができ、したがつて気化筒の外周にこれを覆うカ
バー等を設けて生ガスの漏出等を防止しなくても
よいので構成の簡素化も図れ安全性が向上する。
さらにアースリングで気室を形成していないので
アースリングの気化筒嵌合部分までもがこの２次
空気によつて冷却されることがなく、アースリン
グが持つ熱を効率よく気化筒に回収させることが
出来る。等、その効果は大なるものがある。

【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
要部拡大断面図、第２図は従来の燃焼装置を示す
断面図である。 １……気化筒、２……バーナ、１０……アース
リング、１２……バーナフランジ、１３……２次
エアガイド、１４……小孔、１５……燃焼筒、１
６……気室、１９……分岐パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプより供給される燃料を気化しその気化
   ガスをバーナ送風機より供給される燃焼用１次空
   気と予混合して燃焼部へ供給する気化筒と、上記
   気化筒の上部に載置し、その外周側壁に燃焼部を
   有するバーナと、上記バーナを上方より覆う如く
   配設した燃焼筒と、上記燃焼筒を載置するととも
   にその内側に気化筒を嵌合支持し下方周囲より燃
   焼部と大気とを遮断するバーナフランジと、上記
   バーナの周囲下方よりリング状に燃焼部を覆うア
   ースリングとを備え、上記バーナフランジにはア
   ースリングと独立した２次エアガイドを装着して
   気室を形成するとともにこの気室にバーナ送風機
   からの空気を分割して取り入れる分岐パイプを接
   続し、かつ前記気室にはバーナ周囲に或る距離を
   保つて２次空気を層状に噴出させる小孔を設ける
   とともに、アースリングには前記２次空気と対向
   する部分に複数の気孔を配設し、バーナフランジ
   からの２次空気流をアースリングの内側と外側の
   両側面に沿つて流す構成とし、かつさらに上記２
   次エアガイドとアースリングが相対向する壁面間
   には気化筒とバーナフランジとが嵌合している部
   分に連通する小間〓を設けて気化筒外周を直接大
   気にさらした燃焼装置。