JPS5811523B2 - ダンボウヨウネンシヨウキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は暖房用燃焼器、詳しくは燃料を燃焼させて赤外
線および熱線を放射し室内の暖房を行なうごとくした暖
房用燃焼器に関する。

従来赤外線を利用した赤外線放射形燃焼器は種種に提供
されているが、二次燃焼の制御性が悪く、燃料の供給圧
力や空気量が変動した場合に燃焼が完結せず、一酸化炭
素や窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を完全に抑制すること
ができないために、燃焼範囲が狭く燃料の種類に制約を
受ける問題があり、また構造も複雑となる問題があった
。

またブンゼン、プラストバーナーなどにおいては局部的
に燃焼が起ることがあり、そのために炉内温度分布が不
均一となるばかりか局部過熱により高温耐熱材料の使用
が必要となり、しかも高温燃焼により窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）が発生し易くなるのである。

そこで本発明は以上の如き問題点に鑑み発明したもので
、燃焼を２段階に行ない一次燃焼を火炎により燃焼させ
ると共に、この一次燃焼時における空気量を抑制して還
元燃焼させると共に、還元燃焼した中間生成ガスを触媒
を用いて火炎を発生させることなく接触燃焼させるごと
く成して前記した問題点を解消したのである。

即ち本発明は一次燃焼を還元燃焼とすると共に、この一
次燃焼室の周りに多孔性遮蔽板を設け、この遮蔽板の外
周に外筒を設けて前記遮蔽板からの輻射熱を外部へ放熱
させ、この放熱量により一次燃焼の温度をコントロール
して低温とし、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制した
のであり、しかも還元燃焼した中間生成ガスに二次空気
を混合させ、この混合物を触媒床を内装した二次燃焼室
に導入し、該燃焼室で火炎を発生させることなく接触燃
焼させ、前記中間生成ガスに多量に含まれる一酸化炭素
を酸素と反応させて炭酸ガスに変換させ、燃料ガスの燃
焼を完了するごとく成したのである。

以下本発明燃焼器の実施例を図面に基づいて詳記する。

１は中心部に空気通路ａを形成する円形内筒で、大径部
と小径部とから成り、該内筒１の小径部下端は、脚体２
，２により支持される箱形基台３の底壁３ａに取付けら
れている。

この基台３は底壁３ａと前記内筒１と同心円の円筒状側
壁３ｂとから成り、該側壁３ｂ内周面と前記内筒１の外
周面との間の空間には円筒状の仕切壁４を設けて内外両
室５，６に区画し、この外室６の外部即ち前記側壁３ｂ
の外側にはファン７を取付け、該ファン７の吐出口を前
記外室６に開口させて、この外室６により二次空気室を
形成するのであり、また前記内室５の一側即ち前記仕切
壁４の一側には、一端が該内室５に開口し、他端が外室
６の外部に開口する燃料ガス供給管８を取付けて燃料ガ
スを供給すると共に、この供給管８の途中に前記外室６
と連通ずる空気導入孔８ａを設け、前記内室５によりプ
レミキシングチャンバーを形成するのである。

また前記外室６即ち二次空気室の上部には中心寄位置と
外方位置とにそれぞれ二次空気の流通孔９ａ、９ｂをも
った水平方向の仕切板９を取付けるのであり、内室５即
ちプレミキシングチャンバーの上部には、多数の整流孔
１０ａをもった整流板１０を取付けると共に、該整流板
１０の上位に多数の燃料噴射ノズル１１ａをもった燃焼
板１１を取付けるのである。

しかしてＡはこの燃焼板１１を炉床とし、前記内筒１の
小径部及び該小径部と大径部との境界部を内壁として形
成する一次燃焼室で、この一次燃焼室Ａの周りに酸化触
媒および赤外線輻射物質を装看した耐熱性金網などを材
料とする多孔性遮蔽板１２を設けるのであって、この遮
蔽板１２の下部を前記仕切板９の中心寄り位置に設けた
二次空気の流通孔９ａより外方位置に取付けて、該流通
孔９ａから一次燃焼室Ａ内に所定量の二次空気が導入さ
れるごとく成すのである。

この二次空気の導入量は、前記プレミキシングチャンバ
ー５において空気導入孔８ａから導入する一次空気量を
共に所定量に制御し、一次燃焼室Ａでの燃焼を還元燃焼
とするのである。

斯くて一次燃焼室Ａにおいて、前記内筒１に支持された
電極棒１３に通電し、前記ノズル１１ａから噴射される
燃料ガスに点火すると該ガスは火炎を伴なって燃焼する
が、この燃焼は前記空気量の制御により燃焼が完結しな
い還元燃焼とするのであって、この還元燃焼によって此
処で完結することなく燃料ガスの成分に含まれるハイド
ロカーホンを分解し、該燃料ガスは一酸化炭素を多量に
含んだ中間生成ガスに変換されるのであり、また前記遮
蔽板１２は、この一次燃焼の火炎を表面接触燃焼に導く
とともにみずからは赤熱され、該遮蔽板１２から輻射熱
を放出するのである。

またこの遮蔽板１２の外周に、前記輻射熱を外部へ放熱
するガラスチューブから成る外筒１４を設けるのである
。

この外筒１４と遮蔽板１２との間隔は所定間隔とし、該
間隔内に空間すを形成し、前記仕切板９に設けた空気流
通孔９ｂを介して二次空気を導入するのである。

しかしてこの外筒１４及び一次燃焼室Ａの内壁を形成す
る前記内筒１から燃焼熱を外部に放熱するとともに、一
次燃焼室Ａにおける燃焼を中間反応状態の還元燃焼とす
ることによって、一次燃焼室Ａの温度は窒素酸化物ＮＯ
ｘの発生し難い低温（５００Ｃ程度）にコントロールさ
れるのであり、また前記空間すへの二次空気の導入は、
所定速度で行なうのであって、前記外筒１４の存在とこ
の二次空気の所定速度での導入とにより遮蔽板１２の外
周における火炎を消炎するのであり、かつこの空間すに
放出される前記中間生成ガスと混合するのである。

またＢは以上の如く構成する一次燃焼室Ａの上方に設け
る二次燃焼室で、一次燃焼室Ａ及び前記空間すの上部に
設ける隔壁１５を底壁とし、前記内筒１の大径部外面に
二次燃焼室Ｂからの放熱量を調節するための断熱材１６
、金網筒１７を取付けて内壁とし、更らにこの内壁に対
し所定間隔を置いてガラスチューブから成る前記外筒１
４を延長して外筒２１を構成するのであり、内部には酸
化触媒床１９を内装すると共に前記隔壁１５に前記空間
すと連通ずる流通孔１５ａを設け、この流通孔１５ａを
介して空間すから中間生成ガスと二次空気との混合流体
を二次燃焼室Ｂに導入するのである。

この二次熱焼室Ｂに導入された前記混合流体は、触媒床
で均一に、かつ火炎を発生することなく接触燃焼するの
である。

即ち前記触媒床１９は中間生成ガス中の一酸化炭素を吸
着して二次空気中の酸素と反応し炭酸ガスとなって脱着
するのであって、この変換により燃料ガスの燃焼は完結
するのである。

そしてこの燃焼（変換）に伴なう熱は外筒２１を介して
外部に放熱されると共に燃焼完結後の燃焼ガスは二次燃
焼室Ｂの上方開口部２０より外部に放出されるのである
。

この放出ガスは炭酸ガスを含むが人体に有害な−酸化炭
素及び窒素酸化物は殆んど含まない。

同図において２２は前記基台３の底壁３ａに設ける空気
流通孔である。

本発明の実施例は以上の如く構成するもので、所定の室
内に設置し燃料ガスとして例えばプロパンガス、ブタン
ガスなどを用いて使用するのであり、一次燃焼室Ａでは
火炎を発生させて燃焼させ、遮蔽板１２を赤熱させ、外
筒１４を介して輻射熱を放出すると共に、この一次燃焼
を還元燃焼として、還元燃焼した中間生成ガスを二次燃
焼室Ｂに導き触媒床１９を介して火炎を発生することな
く接触燃焼させ、外筒２１を介して放熱させ、熱焼を完
結した燃焼ガスを外部に放出する一方、更らに一次燃焼
室Ａの内壁を構成する内筒１部分において、該内筒１内
の室内空気を加熱して対流させることにより室内の暖房
を行なうのである。

尚前記内筒１内を対流により通過する空気は前記した完
結燃焼ガスと共に室内を循環し、該室内の均一暖房が行
なえる。

以上の如く本発明によれば、赤外線を利用した暖房が行
なえながら、一次燃焼室での燃焼を空気量によりコント
ロールして還元燃焼とし、またこの一次燃焼を外筒から
の放熱量と一次空気量とによりコントロールできるので
、窒素酸化物の発生を少なくし、かつ前記−次燃焼に於
いて熱焼反応を未完結とし、燃焼反応過程における中間
生成物を二次燃焼室で燃焼させるごとくしたから二次燃
焼を容易に行なえるのである。

従って燃料ガスのガス圧や空気量が変動しても燃焼を完
結でき、また局部的に燃焼することなく温度分布を均一
にできるのであるから、人体に有害な一酸化炭素や窒素
酸化物の発生を確実に抑制できるのであり、しかも燃焼
範囲を広く燃料ガスの制約をなくし得るのであり、また
局部過熱がないから耐熱材料の使用も不必要にできるの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す縦断面図である。 １２・・・・・・多孔性遮蔽板、１４・・・・・・外筒
、１９・・・・・・触媒床、Ａ・・・・・・一次燃焼室
、Ｂ・・・・・・二次燃焼室、ｂ・・・・・・空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一次燃焼室での燃焼を還元燃焼とし、該燃焼室の周
   りに多孔性遮蔽板を設けると共にこの遮蔽板の外周に所
   定間隔を置いて輻射熱を外部へ放熱する外筒を設け、か
   つこの外筒と前記遮蔽板との間に形成する空間に二次空
   気を導入して一次燃焼室での火炎を消炎させ、還元燃焼
   した中間生成ガスと混合させる一方、前記空間の上方に
   該空間と連通ずる二次燃焼室を設け、該燃焼室に触媒床
   を内装してこの燃焼室に前記空気とガスとの混合物を導
   入し、火炎を発生させることなく接触燃焼させるごとく
   したことを特徴とする暖房用燃焼器。