JPH07103413A - 回転式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】拡散体と導風筒との間に形成される間隙を均一
にでき、また、送油管と拡散体との間でガタを発生させ
ることなく、更にはモータの寿命の短命化も防止できる
回転式燃焼装置を提供する。 【構成】送油管５が固定された導風筒７、燃焼室８及び
モータ２がそれぞれ同一のバーナ取付板１０を介して装
置筐体１に設置されているため、導風筒７と回モータ２
に連結する拡散体４が同一のバーナ取付板１０で固定さ
れ、これらの間に形成される間隙６を均一の幅で容易に
形成でき、燃焼不良を起こしたり、或いは、送油管５と
拡散体４との接触によりガタを発生することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用の石油ストーブ
や、自動車内の暖房装置として使用される回転式燃焼装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転式燃焼装置として図
２に示すものが知られている。

【０００３】この回転式燃焼装置は、その装置筐体１の
下部には送風部Ａを、また、上部には燃焼部Ｂをそれぞ
れ配置しているもので、この送風部Ａにはモータ２が配
置されている。このモータ２の回転軸２ａの下端には送
風用羽根３が固定され、この送風用羽根３を回転して装
置筐体１の外の空気（図中、１点鎖線矢印）を燃焼部Ｂ
側に送風している。

【０００４】他方、燃焼部Ｂには回転軸２ａの上端に連
結した逆カップ状の拡散体４が配置され、送風用羽根３
と同様に拡散体４が回転するようになっている。また、
この拡散体４の内側には液体燃料を給送する送油管５を
配置する一方、拡散体４の内面と間隙６をおいて筒状の
導風筒７を配置している。これにより、この送油管５か
ら噴出された液体燃料が回転拡散体４の内面で薄膜化さ
れ、更にこの導風筒７内に導かれた空気とともに、間隙
６から流下し、拡散体４の端面より微粒化するようにな
っている。このように微粒化した液体燃料は拡散体４の
拡散体４の外側に位置する燃焼室８に設置された点火ヒ
ータ９で点火燃焼するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液体燃料を
流下させる間隙６は、片側燃焼を防止するため、拡散体
４と導風筒７との間に均一に形成されていなければなら
ない。

【０００６】しかしながら、拡散体４の固定部材がモー
タ２の図示しないモータ固定部材となっているのに対し
て、導風筒７の固定部材が燃焼室８を装置筐体１に支持
するバーナ取付板１０となっており、両者の支持部材が
異なっているため、各支持部材の製造誤差或いは取付誤
差により、間隙６の幅を均一に形成することが非常に困
難なものとなっていた。

【０００７】また、この導風筒７には送油管５がかしめ
固定（かしめ固定部１１）されているが、モータ２等の
振動によりかしめ固定部１１が弛緩して送油管５の先端
の吐出孔５ａと拡散体４との間隔がずれることがしばし
ば起き、これにより、燃焼不良を起こしたり、或いは、
送油管５と拡散体４との接触によりガタを発生するとい
う問題点を有していた。

【０００８】本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、拡
散体と導風筒との間に形成される間隙を均一にでき、ま
た、送油管と拡散体との間でガタを発生させるこがない
回転式燃焼装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、請求項１に係る回転式燃焼装置は、送油管の
先端が内側に配置され該送油管を通じて液体燃料が給送
される拡散体と、該拡散体の内面と間隙をおいて配置さ
れ該間隙を通じて燃焼用空気を送り、かつ、該拡散体内
の液体燃料を流下させる導風筒と、該拡散体と送風用羽
根に回転軸が連結し該拡散体と該送風用羽根を回転させ
る回転駆動源と、該拡散体の周側壁と間隔をおいて外側
から覆い該拡散体からの微粒化した液体燃料を燃焼させ
る燃焼室と、該送油管が固定された該導風筒、該燃焼室
及び該回転駆動源を装置筐体に固定するバーナ取付板と
を備えている。

【００１０】請求項２に係る回転式燃焼装置は、液体燃
料を微粒化する拡散体と、該拡散体の内面と間隙をおい
て配置され該間隙を通じて燃焼用空気を送り、かつ、該
拡散体内の液体燃料を流下させる導風筒と、該拡散体と
送風用羽根に回転軸が連結し該拡散体と該送風用羽根を
回転させる回転駆動源と、該拡散体の周側壁と間隔をお
いて外側から覆い該拡散体からの微粒化した液体燃料を
燃焼させる燃焼室と、該導風筒、該燃焼室及び該回転駆
動源を装置筐体に固定するバーナ取付板とを備え、前記
導風筒の内部に送油管に連結する送油路を形成するとと
もに、該送油路の先端に前記拡散体の内面に液体燃料を
吐出する吐出孔を形成している。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、送油管が固定された
導風筒、燃焼室及び回転駆動源がそれぞれ同一のバーナ
取付板を介して装置筐体に設置されているため、導風筒
と回転駆動源に連結する拡散体が同一のバーナ取付板で
固定され、これらの間に形成される間隙を均一の幅で容
易に形成できる。

【００１２】請求項２の発明によれば、導風筒内に送油
路を形成し、この送油路の吐出孔から拡散体に液体燃料
を噴出するため、導風筒が送油管としての機能を備えて
おり、送油管をかしめ固定することに伴うガタの発生を
未然に防止できる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係る回転式燃焼装置の全体断
面図で、この実施例ではこの回転燃焼装置を自動車の暖
房装置として使用した例を示している。なお、既に説明
した図２に示す回転式燃焼装置と同様の構成部分は同一
符号を付して説明する。

【００１４】図中、１は回転式燃焼装置の装置筐体、Ａ
は装置筐体１の下部側に位置する送風部、Ｂは装置筐体
１の上部側に位置する燃焼部で、送風部Ａ及び燃焼部Ｂ
はバーナ取付板１０で仕切られている。Ｃはこの燃焼部
Ｂの上方に設置された熱交換部で、回転燃焼装置の排ガ
スと暖房用熱源水との間で熱交換を行う熱交換器で構成
され、この熱交換器で加熱された暖房熱源水が自動車の
図示しないヒータコアに給送され、このヒータコアで空
調空気を加熱し車室内暖房を行う。

【００１５】この送風部Ａは図２で説明したと同様に、
モータ２の回転軸２ａの下端に送風用羽根３を固定し、
この送風用羽根３の回転により装置筐体１の外の燃焼用
空気が図１の１点鎖線矢印に示すように燃焼部Ｂに給送
されるようになっている。

【００１６】他方、燃焼部Ｂはその中央に拡散体４を配
置し、更にこの拡散体４の周囲に燃焼室８を配置してい
る。この拡散体４はその上面に撹拌羽根１２を設置する
一方、この撹拌羽根１２及び拡散体４をネジ１３にて回
転軸２ａの上端に連結し、モータ２の駆動により拡散体
４及び撹拌羽根１２を回転するようになっている。ま
た、図２で説明したように、この拡散体４の内側には図
示しない電磁ポンプに連結した送油管５が延設される一
方、拡散体４と間隙６をおいて配置された導風筒７を有
し、この導風筒７に送油管５がかしめ固定されている。

【００１７】このように送風部Ａからは燃焼用空気（図
中１点鎖線矢印）が燃焼部Ｂの燃焼室８に給送される一
方、液体燃料は送油管５を通じて拡散体４の内面に噴出
される。そして、この噴出された液体燃料が拡散体４の
回転力により薄膜状に生成され間隙６を通って微粒化さ
れて供給され、更に、この燃焼室８に流れた液体燃料は
点火ヒータ９により加熱蒸発され、燃焼用空気と混合し
て液体燃焼が行われる。

【００１８】このように構成された回転式燃焼装置にお
いて、図３には拡散体４を改良した本発明の第１実施例
が示されている。即ち、この第１実施例では拡散体４１
の周側壁４１ａに外側に突出した環状の溝４１ｂを上下
に２段に設けている。この実施例は、従来、送油管５を
通じて給送される液体燃料が電磁ポンプにより間欠的に
噴出され、これに伴い拡散体４１の内面に脈流が起き、
燃焼室８で脈燃焼を起こす事態を考慮したものである。

【００１９】本実施例によれば、拡散体４１の内面に液
体燃料が間欠的に供給される場合にあっても、この液体
燃料が拡散体４１の溝４１ｂに一旦滞留し、この溝４１
ｂ内で脈流が解消される。これにより、燃焼室８に液体
燃料が一定に供給され、脈燃焼が防止される。

【００２０】図４は拡散体４を改良した本発明の第２実
施例を示すものである。この実施例は、拡散体４２の周
側壁４２ａに外側に突出した環状の溝４２ｂを設け、こ
の溝４２ｂに多数の吐出孔４２ｃを環状に配置してい
る。

【００２１】この実施例によれば、拡散体４２内に脈流
状態で液体燃料が供給された場合においても、前記第１
実施例と同様に溝４２ｂでこの脈流が解消され、溝４２
ｂの吐出孔４２ｃから均一に燃焼室８に噴出される。

【００２２】図５は本発明の第３実施例を示すもので、
この実施例では装置筐体１に貫通固定された送油管の接
続金具を改良している。即ち、この接続金具１４は装置
筐体１内の送油管５ａが挿入された第１金具１４ａと、
装置筐体１外の送油管５ｂが挿入された第２金具１４ｂ
とから構成されている。この第１金具１４ａの内部には
２段にフィルタ１４ｃ，１４ｄが配置され、第２金具１
４ｂを第１金具１４ａに挿入螺合することにより各フィ
ルタ１４ｃ，１４ｄが第１金具１４ａ内に収容されてい
る。ここで、この各フィルタ１４ｃ，１４ｄ中、上流側
のフィルタ１４ｃはその透過率を大きく、下流側のフィ
ルタ１４ｄはその透過率を小さくしている。

【００２３】本実施例によれば、液体燃料源である燃料
タンクには一般にストレーナが装着され、液体燃料中の
塵埃を除去しているが、ストレーナから更に装置筐体１
側に移送される間に塵埃が混じったときもこの各フィル
タ１４ｃ，１４ｄで除去される。また、各フィルタ１４
ｃ，１４ｄの透過率を順次低くすることにより、各フィ
ルタ１４ｃ，１４ｄの寿命が長くなる。

【００２４】図６は本発明の第４実施例を示すもので、
送油管５の先端側を改良したものである。即ち、この送
油管５１はそのノズル孔５１ａ側に外側に向かって膨出
した環状のトラップ５１ｂを形成している。

【００２５】この実施例によれば、脈流状態で液体燃料
が供給された場合においても、前記第１実施例と同様に
トラップ５１ｂでこの脈流が解消され、ノズル孔５１ａ
から均一に拡散体４の内面に噴出される。

【００２６】図７及び図８は本発明の第５実施例を示す
もので、送油管５の固定構造を改良したものである。即
ち、モータ２１のモータヘッド２１ａに送油管５の一部
が勘合する嵌合溝２１ｂを形成する一方、嵌合された送
油管５を取付板２１ｃで覆い、この取付板２１ｃをネジ
２１ｄでモータヘッド２１ａに固定している。

【００２７】この実施例によれば、送油管５を図１に示
すようにかしめ固定するのではなく、モータ２１にネジ
固定されるため、送油管５の強固に固定され、ガタを起
こすことがない。また、拡散体４がモータ２１の回転軸
２ａに固定される一方、送油管５がモータ２１のモータ
ヘッド２１ａに固定され、それぞれ共通の部材であるモ
ータ２１に取り付けられているため、送油管５と拡散体
４との位置合わせが簡単にでき、送油管５のノズル孔５
ａ’と拡散体４の内面との距離を精度良く保つことがで
きる。

【００２８】図９は本発明の第６実施例を示すもので、
モータの取付構造を改良したものである。即ち、このモ
ータ２２はそのモータヘッドがバーナ取付板１０への取
付金具２２ａとして構成されている。この取付金具２２
ａは横方向に延びるネジ取付部２２ｂを有している。こ
のネジ取付部２２ｂの上面にはバーナ取付板１０、パッ
キン１５、導風筒７を上下に貫通するネジ２２ｄのネジ
穴２２ｅが形成され、また、ネジ取付部２２ｂの先端面
にはバーナ取付板１０、燃焼室８の側壁、燃焼熱を遮断
する遮熱壁１６を貫通するネジ２２ｆのネジ穴２２ｇが
形成され、各ネジ２２ｄ，２２ｆにより各部材をバーナ
取付板１０に固定している。

【００２９】この実施例によれば、拡散体４が連結する
モータ２２と、送油管５を固定する導風筒７とが同じく
バーナ取付体１０に固定されているため、拡散体４と送
油管５及び導風筒７との位置合わせが容易にできる。ま
た、このモータ２２が上下及び左右から各ネジ２２ｄ，
２２ｆでバーナ取付板１０に強固に固定されているた
め、モータ２２の振動でガタを起こすことがない。

【００３０】図１０及び図１１は本発明の第７実施例を
示すもので、導風筒構造及びモータ固定構造を改良した
ものである。即ち、導風筒７１を図１０に示すように板
厚に形成し、この内部に送油路７１ａを形成する一方、
この送油路７１ａの先端に液体燃料のノズル孔（吐出
孔）７１ｂを穿設し、また、送油路７１ａの下端には送
油管５の先端を連結している。他方、導風筒７１は図１
１に示すように前記第６実施例と同様に、モータ２２の
取付金具２２ａとともにバーナ取付板１０にネジ止めさ
れている。

【００３１】この実施例によれば、この導風筒７１が送
油管の機能も兼用し、バーナ取付板１０に固定されるた
め従来の如くガタを起こすことがないし、また、拡散体
４とノズル孔７１ｂとの間隔を所望間隔に簡単に設定で
きる。

【００３２】図１２は本発明の第８実施例を示すもの
で、点火性能を改善したものである。即ち、点火ヒータ
９の先端側の加熱部９ａに対向する部分に点火用空気穴
１６を穿設している。この点火用空気穴１６はバーナ取
付板１０、パッキン１５及び導風筒７に貫通しており、
これにより、燃焼室８側と送風部Ａ側とが連通状態にな
っている。

【００３３】この実施例によれば、拡散体４から液体燃
料が微粒化し、燃焼室８に供給される一方、燃焼用空気
が送風部Ａから点火用空気穴１６を通じて直接に燃焼室
８に送風される。このとき、点火用空気穴１６の直上に
拡散された液体燃料が図中１点鎖線矢印に示すように点
火ヒータ９の加熱部９ａに向かって飛散されるため、液
体燃料が直ちに気化し、短時間で点火する。

【００３４】図１３及び図１４の(a)(b)は本発明の第９
実施例を示すもので、撹拌羽根を改良したものである。
即ち、撹拌羽根１２１にそれぞれ撹拌穴１２１ａを穿設
している。

【００３５】この実施例によれば、図１４の(a)に示す
板状の撹拌羽根１２ではその回転時に撹拌羽根１２の周
縁でカルマン渦が形成され、このカルマン渦により燃焼
用空気と気化燃料とが撹拌混合させるに過ぎないが、図
１４の(b)に示す本実施例の撹拌羽根１２１では外側周
縁はもとより、撹拌穴１２１ａでもカルマン渦が形成さ
れるため、撹拌部位が広がって撹拌混合が効率良く行わ
れ、燃焼効率が向上する。

【００３６】図１５は本発明の第１０実施例を示すもの
で、燃焼室への燃焼用空気の流入構造を改良したもので
ある。即ち、燃焼室８１の側壁に穿設された各種空気穴
８１ａ，８１ｂ，８１ｃを上下３段に配置し、各空気穴
８１ａ，８１ｂ，８１ｃを上方のものから下方のものに
従ってその開口面積を小さく設定する一方、その開口数
を上方のものから下方のものに従って多く設定してい
る。これにより、上下の各空気穴８１ａ，８１ｂ，８１
ｃから燃焼室８１内に流入する空気量は上下ほぼ同一と
なっている。

【００３７】この実施例によれば、最下段の空気穴８１
ｃ側ではその開口面積が小さくなっているため、燃焼用
空気が燃焼室８１に流入するときその流速が速く、気化
燃料と燃焼用空気との撹拌混合が効率よく行われ、完全
燃焼が行われる。

【００３８】図１６は本発明の第１１実施例を示すもの
で、燃焼室８２内を上下に仕切る仕切板８２ａを配置す
るとともに、この仕切板８２ａには多数の整流穴８２ｂ
と通炎穴８２ｃを穿設している。また、この通炎穴８２
ｃはヒータ９の加熱部９ａの直上に位置し、加熱部９ａ
で着火された燃焼炎がこの通炎穴８２ｃを通じて仕切板
８２ａの上方に火移りするようになっている。

【００３９】この実施例によれば、定常燃焼時に仕切板
８２ａの上方で燃焼炎が生成されるが、この燃焼炎の輻
射熱がこの仕切板８２ａで遮断され、また、拡散体４周
辺での火炎形成量が少なく拡散体４の加熱が極力抑制さ
れる。これにより、送油管５から噴出される液体燃料が
拡散体４内で気化することがなく、安定した定常燃焼が
継続される。

【００４０】図１７は本発明の第１２実施例を示すもの
で、モータ２の回転軸２ａの上部にカラー１７を設置
し、このカラー１７と拡散体４の上壁との接触面積を大
きくして回転軸２ａと拡散体４とを連結したものであ
る。

【００４１】この実施例によれば、回転軸２ａと拡散体
４とが強固に連結するため、拡散体４の回転の振れが防
止され、送油管５と拡散体４との接触等の不具合が解消
される。

【００４２】図１８は本発明の第１３実施例を示すもの
で、モータ２やヒータ９等を制御する制御基板の配置位
置を改良したものである。即ち、この制御基板１８１は
中央に通風穴１８１ａを貫通させる一方、ネジ１８１ｂ
により送風部Ａの空気流入口Ａ’の外側に設置してい
る。

【００４３】この実施例によれば、送風用羽根３の回転
により装置筐体１の外側の空気が空気流入口Ａ’を通じ
て送風部Ａに流入するが、この空気流入口Ａ’に流入す
る際に、この制御基板１８１を通って流れこむため、こ
の制御基板１８１に搭載された電子部品が冷却され、燃
焼炎による熱的影響から保護される。また、装置筐体１
の形状に対応するよう制御基板１８１が形成されている
ため、装置筐体１及び制御基板１８１全体がコンパクト
になる。

【００４４】図１９は本発明の第１４実施例を示すもの
で、同じく制御基板の配置位置を改良したものである。
即ち、この制御基板１８２は送風部Ａの内周面に沿って
環状に配置されている。

【００４５】この実施例によれば、送風用羽根３の回転
により空気流入口Ａ’から入った燃焼用空気が制御基板
１８２を通ってこれを冷却するし、また、制御基板１８
２が装置筐体１の内周面に沿って配置されているため、
装置筐体１及び制御基板１８２全体がコンパクトにな
る。

【００４６】図２０は本発明の第１５実施例を示すもの
で、これも同じく制御基板の配置位置を改良したもので
ある。即ち、この制御基板１８３は送風部Ａの内周面に
沿って環状に配置するとともに、この制御基板１８３を
覆うケース１８３ａをこれまた環状に配置している。

【００４７】この実施例によれば、送風用羽根３の回転
により空気流入口Ａ’から入った燃焼用空気がケース１
８３ａを通じて制御基板１８３を冷却するし、また、制
御基板１８３及びケース１８３ａが装置筐体１の内周面
に沿って配置されているため、装置筐体１及び制御基板
１８３全体がコンパクトになる。更に、このケース１８
３ａにより制御基板１８３を覆っているため、外部から
の埃や水分がこのケース１８３ａで遮断され、制御基板
１８３が保護される。

【００４８】尚、前記各実施例では、回転式燃焼装置を
上下方向に設置した例を説明したが、横方向に設置する
場合でもよいことは勿論である。また、前記各実施例で
は車載用暖房の熱源として使用する回転式燃焼装置につ
いて説明したが、家庭用の石油ストーブ等にも適用でき
る。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、送油管が固定された導風筒、燃焼室及び回転駆
動源がそれぞれ同一のバーナ取付板を介して装置筐体に
設置されているため、導風筒と回転駆動源に連結する拡
散体が同一のバーナ取付板で固定され、これらの間に形
成される間隙を均一の幅で容易に形成でき、燃焼不良を
起こしたり、或いは、送油管と拡散体との接触によりガ
タを発生することがない。

【００５０】請求項２の発明によれば、導風筒内に送油
路を形成し、この送油路の吐出孔から拡散体に液体燃料
を噴出するため、導風筒が送油管としての機能を備えて
おり、送油管のかしめ固定に伴うガタの発生を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転式燃焼装置の全体断面図

【図２】従来の回転式燃焼装置の全体断面図

【図３】第１実施例に係る拡散体を示す断面図

【図４】第２実施例に係る拡散体を示す断面図

【図５】第３実施例に係る接続金具の断面図

【図６】第４実施例に係る送油管の断面図

【図７】第５実施例に係る送油管の固定構造を示す断面
図

【図８】第５実施例の要部を示す断面図

【図９】第６実施例に係るモータ及び取付金具の固定状
態を示す断面図

【図１０】第７実施例に係る導風筒の配置状態を示す断
面図

【図１１】第７実施例に係る導風筒の取付状態を示す断
面図

【図１２】第８実施例に係る点火用空気穴の穿設状態を
示す断面図

【図１３】第９実施例に係る撹拌羽根の設置状態を示す
断面図

【図１４】第９実施例の撹拌羽根と従来の撹拌羽根とを
比較した斜視図

【図１５】第１０実施例に係る燃焼室を示す断面図

【図１６】第１１実施例に係る仕切板の設置状態を示す
断面図

【図１７】第１２実施例に係るカラーの設置状態を示す
断面図

【図１８】第１３実施例に係る制御基板の配置状態を示
す断面図

【図１９】第１４実施例に係る制御基板の配置状態を示
す断面図

【図２０】第１５実施例に係る制御基板の配置状態を示
す断面図

【符号の説明】 １…装置本体、２，２１，２２…モータ、２ａ…回転
軸、３…送風用羽根、４，４１，４２…拡散体、５，５
ａ，５ｂ，５１…送油管、６…間隙、７，７１…導風
筒、８，８１，８２…燃焼室、１０…バーナ取付板、２
２ａ…取付金具、７１ａ…送油路、７１ｂ…ノズル孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送油管の先端が内側に配置され該送油管
   を通じて液体燃料が給送される拡散体と、該拡散体の内
   面と間隙をおいて配置され該間隙を通じて燃焼用空気を
   送り、かつ、該拡散体内の液体燃料を流下させる導風筒
   と、該拡散体と送風用羽根に回転軸が連結し該拡散体と
   該送風用羽根を回転させる回転駆動源と、該拡散体の周
   側壁と間隔をおいて外側から覆い該拡散体からの微粒化
   した液体燃料を燃焼させる燃焼室と、該送油管が固定さ
   れた該導風筒、該燃焼室及び該回転駆動源を装置筐体に
   固定するバーナ取付板とを備えた回転式燃焼装置。
2. 【請求項２】 液体燃料を微粒化する拡散体と、該拡散
   体の内面と間隙をおいて配置され該間隙を通じて燃焼用
   空気を送り、かつ、該拡散体内の液体燃料を流下させる
   導風筒と、該拡散体と送風用羽根に回転軸が連結し該拡
   散体と該送風用羽根を回転させる回転駆動源と、該拡散
   体の周側壁と間隔をおいて外側から覆い該拡散体からの
   微粒化した液体燃料を燃焼させる燃焼室と、該導風筒、
   該燃焼室及び該回転駆動源を装置筐体に固定するバーナ
   取付板とを備え、 前記導風筒の内部に送油管に連結する送油路を形成する
   とともに、該送油路の先端に前記拡散体の内面に液体燃
   料を吐出する吐出孔を形成したことを特徴とする回転式
   燃焼装置。