JPH09145017A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

液体燃料燃焼装置

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JPH09145017A
JPH09145017A JP30435995A JP30435995A JPH09145017A JP H09145017 A JPH09145017 A JP H09145017A JP 30435995 A JP30435995 A JP 30435995A JP 30435995 A JP30435995 A JP 30435995A JP H09145017 A JPH09145017 A JP H09145017A
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JP
Japan
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flame
peripheral wall
burner head
liquid fuel
cylindrical peripheral
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Application number
JP30435995A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Kasukawa
信幸 粕川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知の方法により効率的に大量生産できる耐
熱衝撃性の良好なセラミックス製のバーナヘッドを備え
た、燃焼幅の広い、安全性の高い石油ファンヒータ等の
液体燃料燃焼装置を提供すること。 【解決手段】 液体燃料を気化する気化筒と、この気化
筒の開口端部に設置され、気化ガスと空気の混合気を噴
出して燃焼させるための天壁と円筒状周壁からなるバー
ナヘッドとを備え、このバーナヘッドを多数の連続気泡
からなる炎孔を有するセラミックスなどの無機質材料か
らなる発泡体から形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液体燃料燃焼装置に
関し、さらに詳しくは石油ファンヒータ等の液体燃料燃
焼装置に使用され、気化ガスと空気の混合気を噴出して
燃焼させるセラミックス製のバーナヘッドを備えた液体
燃料燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、石油ファンヒータなどに使用さ
れる液体燃料燃焼装置は、液体燃料を気化する気化筒の
開口端部に、周壁部に複数の炎孔を設けた筒状の金属製
バーナヘッドが設置された構造であり、このバーナヘッ
ドには内外周壁面に耐熱線材にて作られた金網が装着さ
れている(実開昭64−1231号公報)。
【0003】ところで、上述したものでは、炎孔の開口
面積が大きいため、低カロリーから高カロリーまでの広
い範囲にわたる燃焼が困難であるばかりでなく、弱燃焼
時には混合ガスの噴出速度が下がり、火炎が金網の表面
に密着して形成されるため、金網が過度に赤熱されてか
なりの高温になり、金網やバーナヘッドに変形、穴明
き、破損などが生じ、耐熱性や耐久性に問題があった。
【0004】また、多孔質焼結セラミックスによりカッ
プ状に形成したセラミックス製バーナヘッドを、気化筒
の開口端部に設置した液体燃料燃焼装置(実公昭61−
19292号公報)もある。しかし、上記した多孔質焼
結セラミックスは、ヒートショックや外圧に弱く、その
上、天壁を含むバーナヘッドの全面が炎孔面になるた
め、例えば、給気フィルタの目詰まり等で給気不足が生
じた場合には、火炎が赤く長く延び、それが混合気の流
れやすい天壁から集中して上に延びるため、コンパクト
化された石油ファンヒータ等の開放式液体燃料燃焼装置
では、炎が外装ケース外に流出する危険性が高いもので
あった。
【0005】また、本出願人は先に高密度セラミックス
製バーナヘッドの円筒状周壁の円周の3600 にわたり
多数の小孔からなる炎口を横向きに平行に設けた燃焼装
置を提案したが(特開平6−109214号公報)、こ
のようなバーナヘッドは電子線ビーム加工などの方法に
より、手作りすることはできるが、プレス成形など公知
の方法により効率的に大量生産することができないとい
う問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、公知
の方法により効率的に大量生産できる耐熱衝撃性の良好
なセラミックス製の多数の炎孔のあるバーナヘッドを備
えた液体燃料燃焼装置であって、給気フィルタの目詰ま
り等で給気不足が生じた場合でも、火炎が赤く長く延
び、それが天壁から上に延びて、炎が外装ケース外に流
出する危険性のない、燃焼幅の広い、安全性の高い石油
ファンヒータ等の液体燃料燃焼装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる問題
について鋭意検討した結果、天壁と円筒状周壁からなる
バーナヘッドを多数の連続気泡からなる炎孔を有する無
機質発泡体から形成することにより課題を解決できるこ
と、また、天壁は炎孔のない無機質材料から形成し、多
数の連続気泡からなる炎孔を有する無機質発泡体から形
成された円筒状周壁と組み合わせて用いることにより課
題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
【0008】本発明の請求項1の発明は、液体燃料を気
化する気化筒と、この気化筒の開口端部に設置され、気
化ガスと空気の混合気を噴出して燃焼させるための天壁
と円筒状周壁からなるバーナヘッドとを備え、このバー
ナヘッドは多数の連続気泡からなる炎孔を有する無機質
発泡体からなることを特徴とする液体燃料燃焼装置であ
る。
【0009】本発明の請求項2の発明は、液体燃料を気
化する気化筒と、この気化筒の開口端部に設置され、気
化ガスと空気の混合気を噴出して燃焼させるための天壁
と円筒状周壁からなるバーナヘッドとを備え、この円筒
状周壁は多数の連続気泡からなる炎孔を有する無機質発
泡体からなり、この円筒状周壁と同一あるいは別の無機
質材料から形成された炎孔のない天壁を用いると共に、
この円筒状周壁とこの天壁が必要に応じて一体に形成さ
れていることを特徴とする液体燃料燃焼装置である。
【0010】本発明の請求項3の発明は、請求項1ある
いは請求項2に記載の液体燃料燃焼装置において、前記
無機質発泡体がセラミックスからなることを特徴とす
る。
【0011】本発明の請求項4の発明は、請求項3に記
載の液体燃料燃焼装置において、前記セラミックスがリ
チウムアルミナシリカ系セラミックス、マグネシウムア
ルミナシリカ系セラミックスから選ばれたセラミックス
であることを特徴とする。
【0012】本発明においては、多数の連続気泡からな
る炎孔を有する無機質発泡体から形成されたバーナヘッ
ドを用いる。このようなバーナヘッドを用いると高〜低
燃焼時にもバーナヘッドの表面全体に炎が形成され、面
燃焼状態で燃焼が継続されるので高〜低カロリーの燃焼
でも炎が飛散することなく安定に燃焼できる。このよう
なバーナヘッドは、公知の方法を用いて生産できる。例
えば、適当な孔径の連続気泡を有するポリウレタンフォ
ームにセラミックス微粉末からなる泥漿を含浸して、乾
燥、焼成して容易に作ることができる。ポリウレタンフ
ォームの連続気泡の孔径や厚さなどを変えることによ
り、無機質発泡体の連続気泡の孔径や厚さなどを制御す
ることができる。
【0013】本発明の他の発明においては、多数の連続
気泡からなる炎孔を有する無機質発泡体から形成された
円筒状周壁を用い、天壁はこの円筒状周壁と同一あるい
は別の無機質材料から形成された炎孔のない天壁を用
い、これらを組み合わせて用いる。このようなバーナヘ
ッドを用いると高〜低燃焼時にもバーナヘッドの円筒状
周壁の表面全体に炎が形成され、面燃焼状態で燃焼が継
続されるので高〜低カロリーの燃焼でも炎が飛散するこ
となく安定に燃焼できる。また、周壁の多数の連続気泡
からなる炎孔から横向きの火炎を形成でき、給気不足が
生じた場合には、火炎がバーナヘッドの天壁から直接上
方に延びることがないため、給気不足時における火炎流
出の危険を未然に防止でるきとともに、低カロリーの弱
燃焼でも、混合気の噴出速度を適度に維持でき、逆火の
心配もない。このような円筒状周壁は上記のように、公
知の方法を用いて生産できる。この円筒状周壁とこの天
壁は必要に応じて一体に形成することができる。例えば
セラミック製の前記発泡体からなる円筒状周壁と、同じ
セラミックから製作された炎孔のない高密度成形体から
なる天壁を適当なセラミック系接着剤を用いて一体的に
接着して使用することができる。また、他の例として
は、例えばセラミック製の前記発泡体からなる円筒状周
壁と、ステンレスなどの金属で作られた炎孔のない天壁
を機械的に一体的に接続して使用する例を挙げることが
できる。
【0014】前記無機質発泡体がセラミックスから形成
されると、熱膨張係数が小さく、比熱衝撃抵抗性に優れ
ているため、低カロリーで接炎燃焼させても割れや破損
の心配がなく、燃焼幅の拡大が可能となる。
【0015】前記無機質発泡体がリチウムアルミナシリ
カ系セラミックス、マグネシウムアルミナシリカ系セラ
ミックスから選ばれたセラミックスから形成されると、
特に熱膨張係数が小さく、比熱衝撃抵抗性に大変優れて
いる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1な
いし図4に基づいて説明する。図3(A)は燃焼装置の
全体構成図であり、図3(B)は図3(A)に示した燃
焼装置のバーナヘッドの円筒状周壁の断面説明図であ
る。図3(A)において、1は上部を開口した有底円筒
状の気化筒、2はこの気化筒1の上部に埋設したシーズ
ヒータ、3は前記気化筒1内に燃焼一次空気を供給する
一次空気通路であり、この一次空気通路3は送風機4と
連通している。5は気化筒1の外周に設けられ、この気
化筒1を収容するバーナケース、6はバーナケース5を
介して気化筒1の外側に燃焼二次空気を供給する二次空
気通路であり、この二次空気通路6は一次空気通路3と
同じく送風機4に連通している。
【0017】7は気化筒1内に液体燃料(灯油)を供給
する燃料ノズルであり、この燃料ノズル7は燃料供給管
8及び電磁ポンプ等の燃料ポンプ9を介して燃料タンク
10と連通しており、また、この燃料タンク10には着
脱自在なカートリッジタンク11を設けている。12は
送風機4の空気吸込口13に設けたフィルタである。
【0018】14は前記気化筒1内の上部に配設した絞
り板、15は多数の通気孔16,16を有する整流板で
あり、この整流板15は外周縁部が前記絞り板14の外
周部上に載置され、ネジ等で気化筒1内の段部1Aに締
着している。17は前記気化筒1の開口端部に設置され
たバーナヘッドであり、天壁17Aと円筒状周壁17B
から構成されている。図1に示すようにこのバーナヘッ
ド17はクッション性を有する耐熱性シール材18を介
して前記整流板15上に載置されるとともに、気化筒1
上端の熱回収突部1Bの内側に取り付けてある。
【0019】前記天壁17Aは、ステンレスで作られて
おり、前記円筒状周壁17Bは、リチウムアルミナシリ
カ(Li2 O−Al23 −SiO2 )系の高密度セラ
ミックス、若しくはマグネシウムアルミナシリカ(Mg
O−Al23 −SiO2 )系のセラミックスを用いて
作られた多数の連続気泡からなる炎孔を有する発泡体て
形成されている。
【0020】図3(B)に、図3(A)に示した燃焼装
置のバーナヘッド17の円筒状周壁17Bの断面を示
す。この円筒状周壁17Bは前記セラミックス25を用
いて作られた多数の連続気泡19,19,19・・・を
有する発泡体から形成されており、これらの連続気泡1
9,19,19・・・が炎孔となる。これらの多数の連
続気泡からなる炎孔は、気化ガスと空気の混合気を横向
きに噴出するようになっている。そしてこれらの多数の
連続気泡19,19,19・・・からなる炎孔の下端部
は前記熱回収突部1Bに対向させたことにより、気化筒
1への熱回収性を高めている。
【0021】20はバーナヘッド17を整流板15の上
に締着するためのボルトであり、このボルト20は、バ
ーナヘッド17の天壁17Aに設けた貫通口21に貫通
され、その下部を整流板15の略中央に螺着させてあ
る。また、22はボルト20の頭部20Aと前記バーナ
ヘッド17の天壁17Aとの間に介装したパッキン、図
3(A)中の23は連続気泡19,19,19・・・か
らなる炎孔から噴出する混合気に点火する点火プラグ、
24は火炎を検出するとともに、酸素濃度を検出するフ
レームセンサである。
【0022】上述の構成において、燃料ノズル7から気
化筒1内に液体燃料(灯油)を噴出させると、この液体
燃料は、燃料ポンプ9の噴出圧と一次空気通路3を通っ
て気化筒1内に送り込まれる送風機4からの噴出空気流
により微粒化されて飛散し、予めシーズヒータ2によっ
て加熱された気化筒1の内壁に当たって気化する。そし
て、気化ガスは気化筒1内で空気と混合し、この混合気
は絞り板14の通路を通って整流板15により均一に分
散されながらバーナヘッド17内に入り、その円筒状周
壁17Bの連続気泡19,19,19・・・からなる炎
孔から噴出し、点火プラグ22で着火されてガス化燃焼
する。この燃焼中は、熱回収突部1Bに対向する前記炎
孔の下部に形成された火炎で熱回収突部1Bが加熱さ
れ、その熱が気化筒1の下方部に伝達されるため、ヒー
タ2の通電を停止しても、気化筒1を液体燃料の気化可
能温度に維持できる。
【0023】本実施例によれば、バーナヘッド17の円
筒状周壁17Bは、リチウムアルミナシリカ(Li2
−Al23 −SiO2 )系のセラミックス、若しくは
マグネシウムアルミナシリカ(MgO−Al23 −S
iO2 )系のセラミックスにて作られている。このよう
に、セラミックスで作られたバーナヘッド17の円筒状
周壁17Bは、20℃〜1000℃の広範囲で熱膨張係
数が10×10-7と小さく、耐熱衝撃性に優れている。
そして、図4に示すように熱膨張係数が0に近づく程、
比熱衝撃抵抗性が大きくなる。このため、上記セラミッ
クスにて作られたバーナヘッド17の円筒状周壁17B
は、約500K/hの低カロリーで接炎燃焼させても割
れや破損の心配がなく、燃焼幅を拡大できるとともに、
耐久性が向上する。
【0024】以上のように、燃焼時には円筒状周壁17
Bの表面全体に炎が形成され、面燃焼状態で燃焼が継続
するので、高〜低燃焼において安定に燃焼が行われると
ともに、前記連続気泡19,19,19・・・からなる
炎孔から混合気が横向きに噴出するので、火炎がバーナ
ヘッド17の周壁のみに、かつ、横向きに形成されるこ
とになる。従ってフィルタ12が目詰まりを起こし、給
気不足になった場合でも、赤火の火炎がバーナヘッド1
7の天部17Aから直接上方に延びることがなく、例
え、給気不足が原因で火炎が延びても、その火炎は一端
側方に向けられてから上方に向かうため、この液体燃料
燃焼装置を石油ファンヒータに搭載した場合には、温風
吹出口までの到達距離が長くなり、火炎が温風吹出口を
通って外装ケース外部に流出するような危険状態を回避
でき、安全である。
【0025】バーナヘッド17の大きさ、円筒状周壁1
7Bの厚さ、前記連続気泡19,19,19・・・から
なる炎孔の数、大きさなどは特に限定されるものではな
い。これらは液体燃料燃焼装置の容量、仕様、燃料の種
類、燃焼巾などにより適宜決めることが好ましい。
【0026】この液体燃料燃焼装置を低カロリーで弱燃
焼させた場合でも、バーナヘッド17内に送り込まれた
混合気は、多数の前記炎孔から噴出するため混合気の噴
出速度を適度に維持することができ、因って、逆火する
のを確実に防止できる。
【0027】本実施例では、図2に示すようにバーナヘ
ッド17の炎孔のない天壁17Aと連続気泡からなる炎
孔を有する円筒状周壁17Bとを別の無機質材料で作っ
た例を示したが、両者を同一のセラミックスなどの無機
質材料で作ることもできる。別々に同一のセラミックス
などで作った炎孔のない高密度な天壁17Aと連続気泡
からなる炎孔を有する円筒状周壁17Bとを、必要に応
じて、セラミクッス系の接着剤などを用いて一体的に接
着することもできる。また、バーナヘッド17を同一の
セラミックスなどの無機質材料で一体成形した連続気泡
からなる炎孔を有する発泡体から形成すれば、接合部が
少なくなり、混合気の漏れを減少できるとともに、バー
ナヘッドの部品点数の減少、組付け作業工数の低減が図
れる。
【0028】
【発明の効果】本発明の液体燃料燃焼装置は、多数の連
続気泡からなる炎孔を有する無機質発泡体から形成され
たバーナヘッドを用いる。このようなバーナヘッドを用
いると高〜低燃焼時にもバーナヘッドの表面全体に炎が
形成され、面燃焼状態で燃焼が継続されるので高〜低カ
ロリーの燃焼でも炎が飛散することなく安定に燃焼でき
る。また、接合部が少なくなり、混合気の漏れを減少で
きるとともに、バーナヘッドの部品点数の減少、組付け
作業工数の低減が図れる。このようなバーナヘッドは、
公知の方法を用いて容易に生産できる。
【0029】本発明の他の液体燃料燃焼装置は、多数の
連続気泡からなる炎孔を有する無機質発泡体から形成さ
れた円筒状周壁を用い、天壁はこの円筒状周壁と同一あ
るいは別の無機質材料から形成された天壁を用い、これ
らを組み合わせて用いる。このようなバーナヘッドを用
いると上記のように高〜低燃焼時にもバーナヘッドの円
筒状周壁の表面全体に炎が形成され、面燃焼状態で燃焼
が継続されるので高〜低カロリーの燃焼でも炎が飛散す
ることなく安定に燃焼できる。また、周壁の多数の連続
気泡からなる炎孔から横向きの火炎を形成でき、給気不
足が生じた場合には、火炎がバーナヘッドの天壁から直
接上方に延びることがないため、給気不足時における火
炎流出の危険を未然に防止でるきとともに、低カロリー
の弱燃焼でも、混合気の噴出速度を適度に維持でき、逆
火の心配もない。このような円筒状周壁は、上記のよう
に、公知の方法を用いて生産できる。
【0030】前記無機質発泡体がセラミックスから形成
されると、熱膨張係数が小さく、比熱衝撃抵抗性に優れ
ているため、低カロリーで接炎燃焼させても割れや破損
の心配がなく、燃焼幅の拡大が可能となる。
【0031】前記無機質発泡体がリチウムアルミナシリ
カ系セラミックス、マグネシウムアルミナシリカ系セラ
ミックスから選ばれたセラミックスから形成されると、
特に熱膨張係数が小さく、比熱衝撃抵抗性に大変優れて
いる。
【0032】本発明は簡単な構成からなるので経済的で
ある上、効果が大きいので産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の
要部の一部断面図である。
【図2】 図1のバーナヘッドの天壁と円筒状周壁を示
す説明図である。
【図3】 (A)は燃焼装置の構成を示す説明図であ
る。(B)は(A)の燃焼装置の円筒状周壁の断面説明
図である。
【図4】 セラミックスの熱膨張係数と熱衝撃抵抗性と
の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 気化筒 2 シーズヒータ 3 一次空気通路 4 送風機 5 バーナケース 6 二次空気通路 7 燃料ノズル 8 燃料供給管 9 燃料ポンプ 10 燃料タンク 11 カートリッジタンク 12 フィルタ 13 空気吸込口 14 絞り板 15 整流板 16 通気孔 17 バーナヘッド 17A 天壁 17B 円筒状周壁 18 耐熱性シール材 19 連続気泡

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体燃料を気化する気化筒と、この気化
    筒の開口端部に設置され、気化ガスと空気の混合気を噴
    出して燃焼させるための天壁と円筒状周壁からなるバー
    ナヘッドとを備え、このバーナヘッドは多数の連続気泡
    からなる炎孔を有する無機質発泡体からなることを特徴
    とする液体燃料燃焼装置。
  2. 【請求項2】 液体燃料を気化する気化筒と、この気化
    筒の開口端部に設置され、気化ガスと空気の混合気を噴
    出して燃焼させるための天壁と円筒状周壁からなるバー
    ナヘッドとを備え、この円筒状周壁は多数の連続気泡か
    らなる炎孔を有する無機質発泡体からなり、この円筒状
    周壁と同一あるいは別の無機質材料から形成された炎孔
    のない天壁を用いると共に、この円筒状周壁とこの天壁
    が必要に応じて一体に形成されていることを特徴とする
    液体燃料燃焼装置。
  3. 【請求項3】 前記無機質発泡体がセラミックスからな
    ることを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の
    液体燃料燃焼装置。
  4. 【請求項4】 前記セラミックスがリチウムアルミナシ
    リカ系セラミックス、マグネシウムアルミナシリカ系セ
    ラミックスから選ばれたセラミックスであることを特徴
    とする請求項3に記載の液体燃料燃焼装置。
JP30435995A 1995-11-22 1995-11-22 液体燃料燃焼装置 Pending JPH09145017A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206707A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 新光里科技(河源)有限公司 一种小功率加热器用燃油挥发雾化器及其制造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206707A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 新光里科技(河源)有限公司 一种小功率加热器用燃油挥发雾化器及其制造方法

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