JPH1151379A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い燃焼範囲において耐風性能がよく良好な
燃焼状態が得られるコンパクトな燃焼装置得る。 【解決手段】 燃焼量が最大のモードになると気化器に
連通する送風管２１内の通路抵抗を燃焼量が中間のモー
ドよりも小さくし、燃焼量が最小のモードになると前記
送風管２１内の通路抵抗を燃焼量が中間のモードよりも
大きく調節する気化用空気調節器３７を設けてあり、燃
焼量が最大のモードになると気化器１９に多量の空気を
導入して燃焼反応を促進するので、火炎のボリュームが
縮小し、火炎長が短縮され、炎口面積も小さく構成でき
る。また燃焼量が最小のモードになると気化器１９に導
入する空気を抑制して燃焼反応を緩慢にするので、燃焼
量が減少しても火炎が炎口に密着することなく形成でき
るので、炎口上の火炎を安定し、安定燃焼を維持できる
ようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給湯機や暖房機等の
熱源に使用される燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、石油燃焼機器においては、低騒音
化、機器の小型化、燃焼量調節幅の拡大への要求が強く
なってきている。

【０００３】従来、この種の液体燃料燃焼装置は大別し
て、液体燃料を噴霧装置で微粒化し、燃料粒子をそのま
ま燃焼させる拡散方式と、液体燃料を一旦気化して燃焼
させる気化方式のものがある。例えば、後者の気化方式
の燃焼装置は図２に示すように、燃料タンク１から供給
された液体燃料は、ポンプ２によって送油管３を通り、
ノズル４から電気ヒータ５の埋め込まれた気化器６へ液
滴となって送出され、加熱気化される。一方、燃焼用空
気は送風ファン７により送風路８を通り、その一部は１
次空気口９から気化器６内へ導入され、気化された燃料
と混合されて可燃混合気となり、混合室１０で均一に混
合された後、バーナヘッド１１を構成する１次炎口１２
で火炎を形成し燃焼室１３で燃焼される。一方残りの空
気は２次空気通路１４から１次炎口１２の近傍に設けら
れた２次空気口１５に供給され燃焼に寄与する。従っ
て、燃焼室１３では高濃度の細分化された青炎１６を形
成するので、前者の拡散方式の燃焼装置の課題であった
騒音を大幅に改良することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、燃焼量の調節は送風ファン８の回転数及び
ポンプ２の出力を変化させるが、例えば屋外に設置する
給湯機や暖房機のような場合、耐風性能等を考えると、
実使用上風圧に耐えるためは、送風ファン８の回転数を
大幅に変化させることができないため、燃焼量調節幅を
大きくとることが困難であった。また、この燃焼量調節
幅を大きくとるためにバーナヘッドを複数のブロックに
分割して切り替える方式もあるが、燃焼装置が大きくな
るという課題があった。また、さらに小さな燃焼量の領
域を得ようとすると、１次炎口１２に青炎１６が密着
し、１次炎口１２の温度が上昇し赤熱状態になり、混合
室１０への逆火や１次炎口１２の熱変形を起こすため、
これ以上燃焼量調節幅を大きくとることが困難であっ
た。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、コン
パクトな燃焼装置で燃焼量調節幅を大きくとるととも
に、耐風性能も良好な液体燃料装置を得ることを目的と
したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、燃焼量が最大のモードになると気化器に連通
する送風管内の通路抵抗を燃焼量が中間のモードよりも
小さくし、燃焼量が最小のモードになると前記送風管内
の通路抵抗を燃焼量が中間のモードよりも大きく調節す
る気化用空気調節器を設けたものである。

【０００７】本発明は上記構成によって、燃焼量が最大
のモードになると気化器に多量の空気を導入して燃焼反
応を促進するので、火炎のボリュームが縮小し、火炎長
が短縮され、炎口面積も小さく構成できる。また燃焼量
が最小のモードになると気化器に導入する空気を抑制し
て燃焼反応を緩慢にするので、燃焼量が減少しても火炎
が炎口に密着することなく形成できるので、炎口上の火
炎を安定し、安定燃焼を維持できるようになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、液体燃料を気化する気
化器と、前記気化器の一部に連通する混合通路と、前記
混合通路の下流側に設置された多孔状の炎口と、前記気
化器の一部に連通された送風管と、前記送風管を介して
気化器に挿入された燃料供給ノズルと、前記気化器と混
合通路と炎口の周囲を囲むように設けられ、炎口の上部
を開口するように構成された空気通路と、前記炎口の近
傍に設けられ、その一端を前記空気通路に連通された２
次空気通路と、この２次空気通路の一部に設けられた複
数個の２次空気噴出口と、前記炎口の上方を覆うように
載置された熱交換器と、前記空気通路の一部に連通さ
れ、前記送風管が挿入された送風通路と、この送風通路
に連結された送風手段と、前記送風通路内に設けられ、
燃焼量が最大のモードの時は、前記送風管内の通路抵抗
を燃焼量が中間のモードの時よりも小さくし、燃焼量が
最小のモードの時は、前記送風管内の通路抵抗を燃焼量
が中間のモードの時よりも大きくなるように調節する気
化用空気調節器とからなり、燃焼量が最大のモードにな
ると気化器に多量の空気を導入して燃焼反応を促進する
ので、火炎のボリュームが縮小し、火炎長が短縮され、
炎口面積も小さく構成できる。また燃焼量が最小のモー
ドになると気化器に導入する空気を抑制して燃焼反応を
緩慢にするので、燃焼量が減少しても火炎が炎口に密着
することなく形成できるので、炎口上の火炎を安定し、
安定燃焼を維持できるようになる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。

【００１０】図１において、液体燃料である灯油は燃料
タンク（図示せず）から燃料供給手段であるポンプ１７
に吸い上げられ、燃料供給ノズル１８に供給される。１
９は燃料供給ノズル１８前方に設けられた気化器で、ア
ルミダイカスト等の熱伝導の良い材料で造られ、電熱ヒ
ータ２０が埋め込まれている。気化器１９の側面には、
送風管２１の先端が臨むように開口２２が設けられてい
る。燃料供給ノズル１８は、送風管２１内に気化器１９
に向けて挿入されている。気化器１９の下部には、混合
気噴出口２３が設けられ、その下方には、混合通路２４
が設けられている。混合通路２４の下流には、複数本配
設された多孔状の炎口２５が設けられている。２６は燃
焼部全体を覆うバーナケースで、その内側の空間は、気
化器１９、混合通路２４、炎口２５の周囲を囲むように
設けられた空気通路２７となっている。２８は上面に多
数の２次空気噴出孔２９があけられた２次空気通路で、
炎口２５近傍に空気を供給するように炎口２５と交互に
複数本配列されている。２次空気通路２８の一端は、空
気通路２７に連通されている。３０は遮熱板で、その内
側に燃焼室３１を形成する。３２は気化器１９の背面に
燃焼室３１に張り出すように形成された受熱部である。
３３は空気通路２７の天板部３４に、炎口２５の上方を
覆うように載置された熱交換器である。３５は燃焼用空
気を供給する送風機で構成された送風手段で、空気通路
２７の側部の一部に連通された送風通路３６に連結され
ている。この送風通路３６の内部に、前記送風管２１が
設けられている。３７は送風通路３６内に設けられた気
化用空気調節器で、開閉によって送風管２１の通路抵抗
を変化させるダ。ンパ３８とこのダンパ３８を駆動する
駆動装置３９で構成されている。ダンパ３８は、開口を
有した２枚の板を板面に平行に回転またはスライドさせ
て開口面積を変化させる方式でも、図１のごとく１枚の
板を板面を軸として回転させる方式のものでも良い。ま
た、後者の場合、上下方向の開閉（開時は図１の点線の
位置）でも左右方向の開閉でも良い。駆動装置３９はス
テッピングモータやソレノイドを用いることができる。

【００１１】上記構成において、電源（図示せず）を投
入すると電熱ヒータ２０に通電され、気化器１９が加熱
される。気化器１９が所定の温度に達すると送風手段３
５が作動し、燃焼用の空気が供給される。送風通路３６
に供給された空気は気化用空気調節器３７で空気量を調
節した後、送風管２１内に供給される１次空気と２次空
気通路２８内に供給される２次空気とに分けられる。こ
れと同時にポンプ１７が作動し、燃料が燃料供給ノズル
１８から気化器１９に噴霧される。燃料は高温の気化器
１９壁面で気化され、１次空気と混合されながら混合通
路２４に搬送され、可燃混合気となって炎口２５から噴
出される。このとき、イグナイタ（図示せず）の放電に
より可燃混合気に着火し燃焼を開始する。また、２次空
気はバーナケース２６の内側の２次空気通路２８を通
り、炎口２５近傍に配された２次空気噴出口２９に供給
されるので燃焼室３１内で青炎燃焼を促進させる。燃焼
で生じた高温の燃焼ガスは、熱交換器３３で熱交換され
排出される。

【００１２】図１の実施例の特徴は気化用空気調節器３
７を送風通路３６の中に設け、燃焼量が最大になるモー
ドと、最小になるモードと、中間のモードの三つの段階
に分けて、送風管２１に導入する１次空気量をそれぞれ
に調節することにある。この構成により燃焼量調節範囲
を大幅に拡大すると共に、この広い調節範囲において耐
風性能を良好に保つことができる。即ち、燃焼量が最大
になるモードの場合は、ダンパ３８を最大に開け、送風
管２１の通路抵抗を最小にする。これにより、気化器１
９には多量の空気が導入され、燃焼反応を促進するの
で、火炎のボリュームが縮小し、火炎長が短縮され、炎
口面積も小さく構成でき、その結果として燃焼室３１も
コンパクトに構成でき、機器も小型化が可能となる。燃
焼量が最小になるモードの場合には、ダンパ３８を最小
に開け、送風管２１の通路抵抗を最大にする。これによ
り、気化器１９には少量の空気が導入され、燃焼反応を
緩慢にするので、燃焼量が減少しても炎口に火炎が密着
することが無く形成できるので、炎口の温度が上昇し赤
熱状態になることが無く、混合通路２４への逆火や炎口
２５の熱変形を防止でき、燃焼量を小さく絞れることに
より、燃焼量調節幅を大きくとることができる。燃焼量
が中間になるモードの場合は、ダンパ３８を適度に開
け、送風管２１の通路抵抗を燃焼量が最大になるモード
と燃焼量が最小になるモードの中間に設定し、これによ
り気化器１９には適量の空気が導入され、燃焼反応を促
進させて、火炎のボリュームが小さくかつ炎口に密着さ
せないように安定な燃焼を行うことができる。ここで、
上記最大、中間、最小の各モードにおいて送風手段３５
はその回転数を設定された最大回転数から最小回転数ま
でそれぞれ変えるものであり、この回転数変更と気化用
空気調節器３７によるモード切換の組み合わせにより前
記した作用をなすものである。

【００１３】このように図１の実施例によれば燃焼量調
節範囲を大幅に拡大できるが、これは実使用上におい
て、耐風性能が広い燃焼量調節範囲で維持できることに
よる。すなわち、燃焼量が最大になるモードの場合は、
気化器１９に多量の空気を導入するので、火炎の青炎化
が促進され、風圧により空気不足状態になってもすすの
発生しにくい火炎が得られる。また、燃焼量が最小にな
るモードの場合には、送風管２１の通路抵抗を最大にす
るので、燃焼用空気を供給する送風機で構成された送風
手段３５では、送風機の回転数を上げて圧力を高め、風
圧に耐えうる火炎を形成できる。

【００１４】

【発明の効果】

（１）燃焼量が最大のモードにおいては、気化器内に多
量の１次空気を導入するので、火炎が短炎化され、燃焼
室と炎口を縮小でき、燃焼装置をコンパクトに構成でき
るという効果がある。 （２）燃焼量が最小のモードにおいては、気化器内に少
量の１次空気を導入するので、火炎の炎口への密着が抑
制され、逆火と炎口の熱変形を防止できるので、燃焼量
調節幅を大きくとることができるという効果がある。 （３）燃焼量が最大になるモードの場合は、火炎の青炎
化が促進され、風圧により空気不足状態になってもすす
の発生しにくい火炎が得られ、燃焼量が最小になるモー
ドの場合には、送風機の回転数を上げて圧力を高め、風
圧に耐えうる火炎を形成できるので、耐風性能が広い燃
焼量調節範囲で維持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図

【図２】従来の燃焼装置の要部断面図

【符号の説明】

１８ 燃料供給ノズル １９ 気化器 ２１ 送風管 ２４ 混合通路 ２５ 炎口 ２７ 空気通路 ２８ ２次空気通路 ２９ ２次空気噴出口 ３３ 熱交換器 ３５ 送風手段 ３６ 送風通路 ３７ 気化用空気調節器

フロントページの続き (72)発明者 蛭本 健児 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 永利 武弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 篠田 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化する気化器と、前記気化
   器の一部に連通する混合通路と、前記混合通路の下流側
   に設置された多孔状の炎口と、前記気化器の一部に連通
   された送風管と、前記送風管を介して気化器に挿入され
   た燃料供給ノズルと、前記気化器と混合通路と炎口の周
   囲を囲むように設けられ、炎口の上部を開口するように
   構成された空気通路と、前記炎口の近傍に設けられ、そ
   の一端を前記空気通路に連通された２次空気通路と、こ
   の２次空気通路の一部に設けられた複数個の２次空気噴
   出口と、前記炎口の上方を覆うように載置された熱交換
   器と、前記空気通路の一部に連通され、前記送風管が挿
   入された送風通路と、この送風通路に連結された送風手
   段と、前記送風通路内に設けられ、燃焼量が最大のモー
   ドの時は、前記送風管内の通路抵抗を燃焼量が中間のモ
   ードの時よりも小さくし、燃焼量が最小のモードの時
   は、前記送風管内の通路抵抗を燃焼量が中間のモードの
   時よりも大きくなるように調節する気化用空気調節器と
   からなる燃焼装置。