JPS58108313A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石油ストーブ、石油コンロ等に広く利用されて
いる灯芯気化式の液体燃料燃焼装置に関するものである
。

従来、液体燃料を灯芯の毛管作用により吸上げ。

その先端部より気化させて燃焼させるこの種の液体燃料
燃焼装置にあっては、灯芯先端の燃料気化部は燃焼中宮
に高温にさらされ、また酸素も充分に介在する雰囲気に
あるため、液体燃料の一部が酸化９重縮合されてタール
状物質が容易に生成し、このタール状物質が燃料気化部
に生成蓄積することにより、下記のような種々の欠点が
あ一部た０■　点火時は点火ヒータ等により灯芯の一部
もしくは添装される火まわり用補助芯の一部に点火され
灯芯全長に火まわりするが、この火まわりする部分は常
に灯油が供輪される状態にあった７゜従って燃焼中に燃
料成分の一部がＩｔ６温と酸素との存在でタール状物質
に変化し、この人まわり部に蓄積し、火まわり部への燃
料の供給を阻害し、あるいは回部の気化用の毛管が閉塞
して、点火や火まわりが不可能となったり、あるいは著
しく火まわりの速度が低下するためにその間に大量の臭
気やススや一酸化炭素が発生していた。

■　生成したタール状物質が燃料気化部表面及び内部の
毛細管を閉塞し、燃料の吸上げや気化を抑制して燃焼量
の低下を招く。

■　燃焼量の低下によって燃焼室における空気と燃料の
バランスが崩れ、不完全燃焼状態となり、有毒な一酸化
炭素や臭気やススが大量に発生することになる。

■　タール状物質の蓄積によって燃料気化部の体積（厚
さ）が増大し、灯芯を下げての消火ができず危険な状態
になる。

■　タール状物質が灯芯とこれを支持する金属部との間
に流入して２両者を固着させ、上記の如く動作不能によ
る危険状態を招く場合もあった。またこれらの不具合を
生ぜしめるタール状ば高温あるいは直射日光下に長時間
放置して酸化物、過酸化物等が生成）している場合や、
異種の高沸点成分が混入（例えば灯油中に軽油。

重油、サラダ油９機械油等が混入）している場合に著し
く、短時間で生ずる。

本発明はこれら従来の欠点を解消し、点火から安定燃焼
への移行をスムーズにし、かつ臭気やススや一酸化炭素
等の発生を抑制すると共に更に長期間に渡って燃料気化
量の低下（燃焼量の低下）及びこれに追随して生じる臭
気やススや一酸化炭素等の発生を防止して安定燃焼を確
保し、安全性の優れた液体燃料燃焼装置を提供すること
を目的とするものである。

この目的を達成するために本発明は、多数の空気孔を有
する内、外炎筒間で構成された燃焼室とこ４燃焼室に上
方を露出した１芯と、この１芯の片面に設けた火まわり
用補助芯と、前記１芯と火まわり用補助芯間に設けた燃
料の通過しない遮蔽体とを備え、前記補助芯の下端を、
燃焼中に燃料液面上に位置する構成にするとともに、前
記１芯の燃料気化部に対向する前記内、外炎筒の少なく
とも一方の周面に上下方向に、直線状に複数の空気孔を
配した空気孔列を複数列設け、前記空気孔列の最上段の
空気孔に気孔炎を形成させたものである。この構成によ
って、燃焼中火まわり用補助芯は空焼き状態にあり、タ
ール状物質の生成蓄積は無く、長期間の使用に於ても１
点火時、速やかに火まわりする。一方定常燃焼において
は、上下方向に直線状に複数の空気孔を配した空気孔列
の最上段の空気孔で供給される空気に加えて下段部の空
気孔から供給された空気が合流することとなり最上段部
の空気孔近傍において空気が多針となるから可燃域とな
る。従って使用初期には燃料ガス濃度が大きいにもかか
わらず燃料気化部表面壁である最上段の空気孔に小さく
弱い保炎が形成される０ 次に長期間使用によシ燃料気化部にタール状物質が生成
蓄積してくると、燃料ガス濃度が低下すると共に燃料気
化部及び周囲温度が上昇するために最上段の気孔炎が大
きく強く形成されるようになる。この気孔炎の拡大によ
り増大した燃焼熱の大部分は燃料気化部に供給されて気
化を促進し燃料気化量（燃焼量）を回復せしめると共に
タール状物質を熱分解して除去する作用も加わり、燃料
気化量（燃焼量）の低下を防止することとなる。また上
記の様にタール状物質が分解除去されるために燃料気化
部の厚さの増大や金属部との固着も避けられ、奸・芯の
上下操作に支障をきたすことも防止できる。

以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図に於て、１は燃焼筒で、円筒状の内炎筒２、外炎
筒３及び外筒４が略同心円状に配されて構成され、内炎
筒２と外炎筒３間で燃焼室６が形成されている。一方芯
内尚６と芯外筒７間に゛は芯押、え金具８に固定された
円筒状の灯芯９が設けられ、灯芯９の先端部は燃料気化
部９ａとして燃焼室６に露出している。灯芯９は灯芯上
下手段（図示せず）によって芯押え金具８と共に上下操
作される。内炎筒２には空気孔２ａ、外炎藺３には空気
孔列３ａ、および空気孔３ｂ、ａｃがそれぞれ複数個設
けられている。第２図は本発明の一実施例における要部
拡大図である。ここで外炎筒３の燃料気化部９ａに対向
する外炎筒３の局面には、上下方向に直線状に整列され
た複数の空気孔列３ａが複数個設けられ、またこの空気
孔列３ａの上方には各段毎に交互にずらして複数の空気
孔３Ｃが設けられている。空気孔列３ａの最上段の空気
孔３ｂの径は、空気孔列の他の空気孔径よりも大にして
いる。また空気孔列３ａにおける上下方向の空気孔間隔
Ｘは、他部における上下方向の空気孔間隔Ｙよりも小に
設けている。灯芯ｅは第３図の如く１芯９ｂの内側に先
端を突出して火まわり用補助芯９Ｃに添装されており、
この両者はアルミ箔等の燃料が通過しない遮蔽体９ｄで
隔離されている。また火まわり用補助芯９Ｃの下端は、
燃焼中での燃料液面（破線Ａ−Ａりより上方に離間して
位置し、灯芯９を下げで消火した時には燃料中に浸漬す
る様に構成されている。（消火時は燃料液面に破線ｊ３
−Ｂ’で示す所まで浸かる。）なお９ａは燃料気化部、
９ｅは固定用のテープであるＯ 上記構成に於て、火まわり用補助芯９Ｃの一部に点火ヒ
ータ等によって点火した時、速かに火まわり用補助芯９
Ｃの全長へ火炎が移行すると同時に順次主窓９ｂの燃料
気化を促し、燃焼室６内での安定燃焼状態へと推移する
。火１わり用補助芯９Ｃの下端はこの燃焼状態に於て第
３図で説明したように燃料液面上に設けられており、ま
た１芯９ｂとの間も遮蔽体９ｄで隔離されているから新
たな燃料の供給は無く、火１わり用補助芯８ｂに含有さ
れる燃料が気化し尽すと燃料の無い、いわゆる空焼き状
態になる。従って燃焼中は火まわり用補助芯９Ｃは空焼
き状態にあり、タール状物質の生成蓄積は無く、マた消
火した時は火まわり用補助芯９Ｃの下端が燃料中に浸漬
されて速かに燃−料が吸い上げられるから、上記の性能
は長期間の―−１ する・ことができる。一方定常燃焼においては、燃料は
主意９ｂ表面から気化するが、主意９ｂ表面は高温であ
りかつ酸素と接触する状態にあり、タール状物質の生成
蓄積は生じ得る。特に燃料の一部が酸化、変質したもの
、あるいは高沸点成分が混入した場合等にはタール状物
質の生成蓄積は多くなり、比較的短時間で１芯９ｂの表
面あるいは内部の毛細管が閉塞される。かぐして燃料の
気化が損なわれ、空燃比崩れを生じ不完全燃焼状態とな
って臭気やススや一酸化炭素等を発生する原因となる。

使用初期における定常燃焼中は燃料気化部９ａ近傍のガ
ス濃度が充分大きく、また温度も低いために、通常気孔
炎は形成され難い領域である。燃焼室６内の流れは下か
ら上への垂直方向の流れであり、下方の空気孔から流入
した空気は幾分拡散しながら直上方向へと流れる。従っ
て第４図に示すようにＡの如く縦方向の軸をずらした気
孔を配した場合には、空気の流れ（図中Ｆ）は上方の空
気孔に到達する前に周囲の燃料ガスと混合してしまい燃
料気化部９ａの対向部での気孔炎は形成され難く、形成
したとしても不安定で点滅等畿しる。本実施例では第４
図Ｂの如く上下方向に直線状に空気孔を配した空気孔列
３ａを複数列設けているために、空気孔列３ａの最上段
の空気孔３ｂで供給される空気に加えて下段部の空気孔
から供給された空気（空気の流れＦ）が合流することと
なシ最上段部の空気孔３ｂ近傍において空気が多量とな
るから可燃域となる。従っ、て使用初期は燃料ガス濃度
が大きく、温度が低いにもかかわらず最上段空気孔３ｂ
で気孔炎を形成する。最上段の空気孔３ｂの径は、空気
孔列３ａの他の空気孔径ｊりも大とし、また空気孔列３
ａにおける上下方向の空気孔間隔Ｘは他部における上下
方向の空気孔間隔Ｙよりも小としたことにより上記効果
が増大され安定した気孔炎を形成することができる。次
に第６図Ａで示すように使用初期における気孔炎ｆは燃
料ガス濃度が大きいために外炎筒３内壁側に小さく弱く
形成され、この状態で定常燃焼となる。−丈長期間使用
により第６図Ｂに示すように燃料気化部９ａにタール状
物質ｔが蓄積してくると、燃料気化部９ａ及び周囲の温
度も上易し、かつ空気孔３ｂ近傍も燃料ガス濃度が低下
するため、燃料気化部９ａ側に大きく強い気孔炎ｆが形
成される様になる。わずかの燃料気化量の低下によって
容易に気孔炎ｆの拡大を生じると共に気孔炎夏の拡大は
燃料気化量の低下度合に合致する。この気孔炎ｆは燃料
気化部９ａに対向する位置にあるから、気孔炎ｆの拡大
により増加した燃焼熱の大部分を他ヘロスすることなく
燃料気化部９ａに与えて気化を促進し燃料気化量を回復
せしめると共に蓄積していたタール状物質量を熱分解し
て除去する作用も加わシ、燃料気化量の低下を防止する
。かぐして燃料気化部９ａに生成されるタール状物質の
量に応じて空気孔３ｂの気孔炎ｆが燃料気化部９ａ側に
拡大形成され、燃料気化量の低下を抑制すると共に、タ
ール状物質ｔの分解除去が行われ、長期間に渡って臭気
やススや一酸化炭素等を発生しない良好な燃焼を維持す
ることができる。なお本実施例においては生息９ｂを外
側に火まわり用補助芯９Ｃを内側にして外炎筒３に穿け
られた空気孔列３ａとしているが、この・逆・でも上記
効果を十分発揮することができる。ちなみに石油ストー
ブを用い、燃料にはサラダ油を０．１容量チ混合した灯
油を使用して燃焼させた時の効果を第６図に示す。従来
のもの（実線Ａ）では約１０時間で発熱量（Ｋｃａｚ／
ｈ）が定格の７０チに減少し、−酸化炭素や臭気の発生
量が増大したが１本実施例のもの（実線Ｂ）では１００
時間燃焼させてもなお定格の９０％以上の発熱量を維持
しており、−酸化炭素や臭気の発生も殆んど見られなか
った。

また上記構成では、タール状物質ｔが分解除去されるた
めに、点火時の着火性や火移り性も損なわれることなく
安定した好ましい性能を維持することができる。また燃
料気化部９ａの厚さの増大や、芯内筒６や芯外筒７等の
金属部との固着も避けられ、灯芯９の上下操作に支障を
きたすことも防止できる。

以上の様に本発明の液体燃料燃焼装置は、点火から安定
燃焼への移行をスムーズにし、かつ臭気やススや一酸化
炭素等の発生を抑制すると共に、更に長期間に渡って燃
料気化量の低下を防止し、これに追随して生じる臭気、
スス、−酸化炭素等の発生量を極めて少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液体燃料燃焼装置の
一部分切断正面図、第２図はその要部拡大図、第３図は
その要部斜視図、第４図Ａ、　Ｂおよび第６図Ａ、Ｂは
その作用説明図、第６図はその特性図である。 １・・・・・・燃焼筒、２・・・・・・内炎筒、２ａ・
・・・・・空気孔、３・・・・・・外炎筒、３ａ・・・
・・・空気孔列、３ｂ・・・・・・最上段空気孔、３ｃ
・・・・・・空気孔、４・・・・・・外筒、６・−・・
・・燃焼室、９・−・・・・灯芯、９ａ・・・・・・燃
料気化部、９ｂ・・・・・・生息、９Ｃ・・・・・・火
まわり用補助芯、９ｄ・・・・・・遮蔽体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 （＾） （Ｉ３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　多数の空気孔を有する内、外炎筒間で構成さ
   れた燃焼室と、この燃焼室に上方を露出した１芯と、と
   の１芯の片面に設けた火まわシ用補助芯と、前記１芯と
   火まわり用補助芯間に設けた燃料の通過しない遮蔽体と
   を備え、前記補助芯の下端を、燃焼中に燃料液面上に位
   置する構成にするとともに、前記１芯の燃料気化部に対
   向する前記内、外炎筒壁や少なくとも一方の周面上に、
   上下方向に直線状電 に複数の空気孔を配した空気孔列を複数列設け、ＩＩＦ
   ｄｉ２空気孔列の最上段の空気孔に気孔炎を形成させた
   液体燃料燃焼装置。 僻）　空気孔列の最上段の空気孔径は、Ｗｔｉ記空気孔
   列の他の空気孔径よシも大とした特許請求の範囲１１１
   項に記載の液体燃料燃焼装置。 に）空気孔列における上下方向の空気孔間隔は、他部に
   おける上下方向の空気孔間隔よシも小にした特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載の液体燃料燃焼装置。