JPS5816110A - 燃焼機 - 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】 本発明は灯油等の液体燃料を燃焼する燃焼機に関するも
のである。

一般に従来の家庭用暖房機の燃焼機は、金属等の熱板を
電気ヒータなどの加熱装置によって加熱し、十分加熱さ
せたととろへ灯油を滴下したり、回転噴霧等によって灯
油の粒子を前記熱板へ接触させたりして気化し、気化し
た灯油と空気とを混合して炎口部で着火し、燃焼させる
ものが多い。

しかし熱板は熱容量が大きいため、熱板を加熱装置で加
熱し、灯油が気化する温度約２５０℃に達するまでに約
５分はどの予熱時間がかかり、実際に使う人にとってみ
れば、寒い朝などすぐに暖房されないので非常に不便で
あった。

本発明はこのような従来の燃焼機の欠点を解消するもの
で、液体燃料を燃焼するだめの燃焼用空気を供給する送
風装置と、この送風装置により供給された燃焼用空気を
加熱する空気加熱装置と、この空気加熱装置の下流に液
体燃料を浸み込ませる含浸体と、この含浸体に設けられ
た複数の穴と、前記含浸体の下流側に含浸体に密着して
設けられ、かつ含浸体に設けられた穴の位置と同じ位置
に複数の穴を設けた金属製の炎［ｉ板と、前記含浸体へ
液体燃料を供給する燃オＩＬ（給装置と、前記金属製の
炎口板の下流に設けられた燃にｌ’Ｉ；室とで構成する
ことにより、液体燃料を燃焼する燃焼用空気が空気加熱
装置で短時間で加熱され、しかも含浸体と炎口板を加熱
された燃焼用空気が通過しやすいように含浸体に設けら
れた穴と同じ位置に炎口板に複数の穴を設けているため
、含浸体全域にわたって含浸体に含寸れだ液体燃料と燃
焼用空気が接触し、加熱された燃焼用空気で効率よく液
体燃料を気化し、良好な燃焼を行うことのできる燃焼機
を提供するものである。

以下本発明の実施例を第１図から第９図にもとづいて説
明する。

第１図は本発明の燃焼機の構成の概略を示すもので、液
体燃料の一例として用いた灯油を燃料供給パイプ１で多
数の穴２を有する含浸体３へ供給するとともに、灯油を
燃焼する燃焼用空気を送風装置４で空気加熱装置の一例
として設けだヒータ５へ供給する。そしてヒータ６で加
熱された燃焼用空気を含浸体の穴２を通過させ、含浸体
３に含丑れだ灯油を気化して燃焼するものである。

第２図は燃焼機の一例として用いた石油温風暖房様の正
断面図である。この石油温風暖房機の本体６の下部には
灯油を貯蔵するオイルタンク７と、このオイルタンク７
内の灯油を供給する燃料供給装置の一例として用いたオ
イルポンプ８、燃料供給パイプ１が設けられている。送
風装置４により送られた燃焼用空気はヒータ５によって
加熱され、複数の穴を有する含浸体３へ供給される。こ
の含浸体３には燃料供給パイプ１かも灯油が供給され、
ここで灯油が気化混合し、燃焼部に設けられた熱交換器
９内を燃焼室として灯油が燃焼する。電極１ｏは気化さ
れた灯油に着火するために設けられたものである。燃焼
室で生じた燃焼ガスは暖房ファン１１［よって室内ヘイ
ｊ（給され、室内が暖房される。

第３図は燃焼部に設けられだ含浸体３の断面図を示すも
のである。この含浸体３は灯油を浸み込せるもので、耐
熱性無機旧和からなり、かさ比重。

熱容量の小さいアルミナ、シリカを主成分とする繊維で
構成され、複数の穴２を有し燃焼室１２側に設けられた
金属製の炎口板１３とともにフランジ１４と含浸体おさ
え１５によって、パノギン１６を介して固定されており
、含浸体３の」一部に燃料供給パイプ１が取付けられて
いる。なお、この炎口板１３［は含浸体３に設けられた
穴２と同じ位置に多数の穴１了が設けられている。燃料
供給パイプ１から供給された灯油は含浸体３内へ浸透し
ていく。そして第４図に示す空気加熱装置であるヒータ
５で加熱された燃焼用空気が第３図の右側（矢印）から
供給され、含浸体３内を通り炎口板１３を通過して燃焼
室１２へ入る。このとき含浸体３に含まれた灯油は、加
熱された燃焼用空気によって気化されて炎口板１３の穴
１７から出てくると同時に燃焼用二次空気と混合し、電
極１ｏによって着火され、燃焼室１２内で燃焼する。

第４図は第２図の空気加熱装置として用いたヒータ５の
拡大断面図である。このヒータ６はチタン酸バリウムを
主成分とするヒータ素子１８で構成され、燃焼用空気が
通過する通気孔を内部に無数有し、表面と裏面には薄い
電極被膜が設けられており、電極カバー１９で固定され
ている。この電極カバー１９にはヒータ素子１８に通電
するリード線２０が設けられており、送風装置４から送
られてきた燃焼用空気を加熱するものである。このヒー
タ素子１８は、低温ではＷｉ電気抵抗小さく、高温では
電気抵抗が大きくなる性質がある。従ってこのヒータ５
に通電すると初期の段階では電気抵抗が小さいため大電
流が流れ、ヒータ５の温度」二昇が非常に速く、そして
このヒータ５の発熱の温度−１−昇によって電気抵抗が
急速に大きくなる。

従ってヒータ５の温度上昇がピークになる寸での時間を
従来のヒータと比較すると本実施例のヒータ５は初期に
大電流が流れるので高温になるまでの立上りが早く、し
かも高温になると電気抵抗が大きいため電流が流れにく
くなり、自己温度制御性があるので、温度制御のだめの
温度検知手段を設ける必要がなく、安価で経済的な燃焼
機をつくる上で大きな貢献をなしている。

第５図は本発明の他の実施例を示すＦＦ式石油温風暖房
機の正断面図である。燃焼用空気は送風装置４部から吸
入１７、給排気熱交換器２１を経てヒータ５へ送られる
。この送風装置４部から吸入した燃焼用空気は、給排気
熱交換器２１を経て屋夕１へ排出される熱交換器９から
の燃焼ガスで間接的に（混入は生じない）加熱され、更
にヒータ６で加熱されて、灯油を気化する温度約２５０
℃以上となり、含浸体３内を通過する時含浸体３に含寸
れだ灯油を気化して燃焼室で燃焼する。そして燃焼ガス
は熱交換器７．熱交換ヘッダ２２．熱交換パイプ２３．
給排気熱交換器２１を経て本体６外へ排出される。この
ヒータ５を第４図に示すようなチタン酸バリウムを主成
分とするヒータ素子１８を用いれば、給排気熱交換器２
１で加熱された燃焼用空気が導入されるとヒータ素子１
８の電気抵抗値が大きくなり、ヒータ５へ流れる電流値
が下がり、消費電力が節約され省エネルギーにつながる
。また給排気熱交換器２１から排出される燃焼ガスの温
度を下げてやる（熱交換率を高くする）ことによって燃
焼機の燃焼効率も」＝昇し、省エネルギーに貢献できる
。

第６図に示す燃焼機は送風装置４からヒータ５へ燃焼用
空気を供給する送風管２４内を熱交換パイプ２３が貫通
することに」：って、燃焼用空気を加熱するようにしだ
もので、前記の燃焼機と同様の効果を得ることができる
。

第７図に示す燃焼機は給排気熱交換器２１を第８図に示
すように、排気管２５の外側に吸気孔２６を有する給気
管２７を設けたものであり、前記第６図、第６図のＦＦ
式石油温風暖房機と同様の効果が得られる。

なお、前記含浸体３は高温に耐えれるような材料で灯油
を含浸し空気が容易に通過するものであればよい。ただ
しニッケルや鉄等の金属又はその金属化合物による触媒
作用のあるものはタール成分を生成するので好ましくな
い。その点アルミナやシリカは触媒の担持体のようなも
ので触媒作用が少ないので好都合である。

まだ第９図に示すように含浸体３の上流側に含浸体３を
固定する金網等の固定板２８を設ければ、燃焼用空気の
流速が変化するとともに、含浸体３に含まれた灯油の気
化促進に効果がある。更に炎１０、。

口板１３の下流に固定板２８を設けると炎が広がると同
時に均一な炎を形成することができる。

また本実施例では石油温風暖房機やＦＦ式石油温風暖房
機を用いて説明したが、温水ボイラーや各種暖房、給湯
器等の燃焼部に用いてもよい。まだオイルタンク７はレ
ベラーのものやカートリッジタンクでもよい。寸だ含浸
体３への燃料供給は燃料供給パイプ１を例にして説明し
だが、第３図に示すように上部から滴下せずに、中央部
へ直接供給するようにしてもよい。

このように構成された燃焼機において灯油を燃焼すると
きは、オイルタンク７に貯蔵された灯油をオイルポンプ
８でアルミナ、シリカを主成分とする繊維で構成され、
しかも複数の穴２を設けた含浸体３に浸み込斗せるとと
もに、チタン酸バリウムを主成分として構成した自己温
度制御性を有するヒータ５に通電すると、ヒータ５は急
速に高温に達し電流が流れにくくなる。そして燃焼用空
気を送風装置４でヒータ６へ送り、このヒータ６で灯油
を気化する温度約２６０℃以上に加熱し、含浸体３の穴
２と同じ位置に設けられた炎口板１３の穴１７を通過さ
せる。この含浸体３内を加熱された燃焼用空気が通過す
るとき、含浸体３がアルミナ、シリカを主成分とする繊
組で構成されているので、かさ比重、熱容量が小さく、
燃焼用空気の温度を下げることなく、含浸体３に含丑れ
た灯油が含浸体全域で均一に気化され、電極１０で点火
されて燃焼する。そして第２図に示す石油温風暖房機で
あれば燃焼室で加熱された空気や燃焼ガスが暖房ファン
１１によって室内へ送られ室内が暖房される。

寸だ第５図、第６図に示すＦＩｉ’弐石油温風暖房機で
あれば、熱交換器９．熱交換ヘッダ２２．熱交換パイプ
２３．給排気熱交換器２１を経て屋外へ排出されるが、
この給排気熱交換器２１を第８図のように排気管２５の
外側に燃焼用空気を供給する給気管２７を設けると燃焼
ガスによって燃焼用空気が加熱されるため、空気加熱装
置であるヒータ５部に燃焼用空気が流入したとき、ヒー
タ素子１８の電気抵抗が大きくなりヒータ６に流れる電
流値が小さくなり、消費電力が節約される。この給排気
熱交換器２１は排気管２５を外側にして給気管２７を内
側に設けてもよく、丑だ第６図のように燃焼用空気を供
給する送風管２４内を、熱交換パイプ２３が貫通しても
同様の効果が期待できる。

丑た含浸体の穴２と同じ位置に炎口板１３に複数の穴１
７を設けたことにより、ヒータ６で加熱された燃焼用空
気の通気抵抗が小さくなり、しかも含浸体３全域にわた
って含浸体３に含件れた灯油と燃焼用空気が接触するだ
め灯油の気化はスムーズに行われ良好な燃焼が得られる
。

更に含浸体３の下流側に多数の穴１７を有する炎口板１
３を含浸体３に密着して設けただめ、含浸体３に灯油の
供給を停止したとき、含浸体３に含まれる灯油が炎口板
１３部でしばらく燃焼するので、含浸体３が空焼き状態
となる。従ってタール分が生じにりく、燃焼部の寿命も
長い燃焼機となる。

まだ含浸体３の上流又は下流側の少なくとも一３一 方に固定板２８を設ければ、含浸体３に含まれた灯油の
気化促進や、炎口板１３部に形成される炎を大きく均一
にすることができる。

以上の説明から明らかなように本発明の燃焼機は、液体
燃料を燃焼するだめの燃焼用空気を送風装置で空気加熱
装置へ供給して加熱し、この加熱された燃焼用空気を含
浸体に設けられた穴と、との含浸体の穴と同じ位置に設
けられた炎口板の穴とを通過させ、含浸体に含まれる液
体燃料を気化して燃焼室で燃焼させる構成としたことに
より、含浸体に含まれだ液体燃料は空気加熱装置で短時
間に加熱された燃焼用空気で気化されるため、従来のよ
うに気化室の温度を約２５０１２以上に加熱して液体燃
料を気化する時間と比較すると、燃焼までの時間がはる
かに短縮され熱効率もよく省エネルギーに貢献できる。

また含浸体に設けた穴と同じ位置に炎口板に複数の穴を
設けたことにより、含浸体内を通過する燃焼用空気の通
気抵抗が小さくなり、しかも含浸体全域にわたって含浸
体に含まれた液体燃料と接１４゜ 触するだめ、液体燃料の気化もスムーズに行われ、しか
も燃焼用空気と気化した燃料との混合比が適切に保たれ
るため良好な燃焼が得られる。

更に酸化して変質しだ液体燃料や、高沸点の不純物が混
入した液体燃料を用いても、含浸体への液体燃料の供給
を停止したとき、含浸体に含・まれる液体燃料が炎口板
部でしばらく燃焼するので、含浸体が空焼き状態となる
。従ってタール分の生成が少なく、燃焼部の寿命を長く
し、使い勝手のよい便利な燃焼機として提供することが
できる。

風暖房機の正断面図、第３図は第２図の含浸体を示す拡
大断面図、第４図は第２図の空気加熱装置８図は第７図
の給排気熱交換器を示す要部の拡大１５　。

断面図、第９図は第３図ＶＣ示す含浸体の他の実施例を
示す断面図である。

２・・・・・・穴、３・・・・・・含浸体、４・・・・
・・送風装置、５・・・・・・ヒータ（空気加熱装置）
、８・・・・・・オイルポンプ（燃料供給装置）、１２
・・・・・・燃焼室、１３・・・・・・炎Ｉ］板、１７
・・・・・・穴。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ｑ３　’／　？Ｊｑ− 瞭　　　　　　０　　　　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）液体燃料を燃焼するだめの燃焼用空気を供給する
   送風装置と、この送風装置により供給された燃焼用空気
   を加熱する空気加熱装置と、この空気加熱装置の下流に
   て設けられ、液体燃料を含み、かつ前記空気加熱装置で
   加熱された燃焼用空気が通過しうる複数の穴を設けだ含
   浸体と、この含浸体の下流側に含浸体に密着して設けら
   れ、かつ含浸体に設けられた穴の位置と同じ位置に複数
   の穴を設けた金属製の炎口板と、前記含浸体へ液体燃料
   を供給する燃料供給装置と、前記炎口板の下流に設けら
   れた燃焼室とからなる燃焼機。 （２）　　前記空気加熱装置はチタン酸バリウムを主成
   分とし、自己温度制御性を有する構成としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の燃焼機。 （３）前記加熱室の下流に熱交換器を設け、この熱交換
   器の一部又は全部が前記送風装置と空気加熱装置間の送
   風管を貫通することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の燃焼機。 （４）前記加熱室の下流に熱交換器を設け、更にこの熱
   交換器に燃焼ガスを屋外へ排出する排気管を設け、この
   排気管の内部又は外部に接触する給気管を設け、この給
   気管から燃焼用空気を送風装置へ導く構成としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃焼機。 （６）前記含浸体をシリカ及びアルミナを主成分とする
   繊維で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の燃焼機。 （６）前記含浸体の上流又は下流側の少なくとも一方に
   含浸体を固定し、かつ燃焼用空気に乱流を生じさせる固
   定板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の燃焼機。