JPS6026925B2 - バ−ナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料の気化燃焼装置に関するものであり、
特に、瞬間着火と、自らの発熱で液体燃料を加熱気化し
て自動的に気化燃焼へ移行させる目的のバーナである。

即ち、多数の通気孔或いは網目を有する灯芯に液体燃料
を供給すると共に、この灯芯へ空気を送ってその表面で
燃焼させ、この燃焼熱でバーナ気化筒を加熱し液体燃料
を気化させるので、気化燃料へは灯芯火炎から火移りさ
せるものである。又、気化燃焼へ移行した後は、灯芯へ
の燃料が自動遮断され、灯芯が空焼き状態となることに
よって灯芯へのタール付着を防止すると共に、瞬間的消
火を可能にすることも本発明の目的である。

更に、気化燃焼に移行後も、内向き炎孔で燃焼室温度を
高く維持することによってバーナ気化筒での燃料気化を
一層促進すると共に、未燃成分を完全燃焼させることを
図ったものである。「 液体燃料を気化燃焼するため電
熱ヒータで加熱気化させるバーナが良く知られており、
第１図はその一例に於ける断面図である。

ここで、液体燃料は給油管１から送られ、送風管２から
送られる空気と共に噴出口３から気化室４の中へ供給さ
れる。気化室４は電熱ヒータ５によって気化可能な温度
にまで加熱されており、その温度を検出するサーモスタ
ット６によって一定温度を維持するものである。液体燃
料は気化室４で気化して炎孔７にて燃焼するのであるが
、気化可能な温度になるまでは燃焼させることは出来な
い。従って、バーナとしては必要な時に直ちに使用する
ことが出釆ないという不便さがあった。又、早く燃焼可
能な状態に昇温せしめるには電熱ヒータ容量を大きくす
る必要があるし、一度消火した後の再使用時に直ちに着
火可能とするためには常時気化室温度を維持せねばなら
ないため、省エネルギの面からも不適当であった。本発
明はこれら欠点を解消するもので、以下、一実施例につ
いて図に塞いて説明をする。

第２図は本発明一実施例を示す縦断面図で、第３図は第
２図に於けるＡ−Ａ断面を示す穣断面図である。

ここで、８はバーナ気化筒であって下方が開□した逆凹
状である。

この外周側に灯芯９がバーナ気化筒８と同０筒の状態で
配置されており、その下部の折り曲げ部１０がバーナ気
化筒８の切り欠き部１１からバーナ気化筒８の内側へ臨
んでいる。灯芯９は多数の通気孔を有し、耐熱性繊維を
適当な網目状に線組するか、縦繊維を王に編組したもの
でも良い。１２はこの灯芯９を収納しているポットで外
周側面には多数の空気孔１３を有している。

ポット１２の内周端は折り曲げ形成されており、ポット
１２の中央底部にバーナ気化筒８が戦層されている。１
４は灯芯９を保持している金網であって、これはパンチ
ングメタルなど通気孔を有する板であっても良い。

この金網１４の網目やパンチングメタルの孔が炎孔とな
っても良いし、これら網目、孔を大きく形成して灯芯９
の繊維の網目を炎孔として用いても良い。要は、後述す
るように、空気孔１３から灯芯９へ空気を送り込み、金
網１４、灯芯９、又は空気孔１３を炎孔として内周表面
にて燃焼させるものである。１５は灯芯９の表面近傍に
設置されていて、灯芯９が含む燃料を局部的に加熱気化
せしめ、これに点火させる点火ヒータである。

尚、第３図では点火ヒータを省略している。気化筒８の
中にモータ１６で回転させられる回転皿１７があり、こ
の中央部には給油管１８につながるノズル１９が相対応
しており、ノズルから落下する液体燃料を回転頃霧して
いる。

回転皿１７と同軸上にファン２０があって、バーナケー
ス２１の下部に設けられた吸込口２２より吸入し、バー
ナ気化筒８の内部へ向って閉口した吹出口２３を有して
いる。さて、ポット１２の上端外周部の上部には円筒状
のバーナヘツド２４があって、円周面上には多数の炎孔
２５が設けられている。

バーナケース２１は、ポット１２、フアン２０、バーナ
ヘツド２４すべてを収納しており、ファン２０からの空
気はバーナ気化筒８内やポット１２の空気孔１３、炎孔
２５が蓮通した空間となっているので、空気孔１３も炎
孔２５にも同時に送られ、両方とも中心方向に吹き出し
ている。２６はバーナヘッド２４で包まれた燃焼室であ
り、この中央空間には熱交換器２７のパイプが設置され
ている。

図では水を加熱する給濠用として応用した例であるが、
この中央空間に空気を送る管を配置すれば空気加熱器に
も出釆る。尚、２８は排気フードである。さて、上記構
成例に於て動作を説明する。モータ１６に通電しファン
２０、回転皿１７を回転すると共に、図示していない給
油源から給油管１８を通じて送油する。

燃料はノズル１９から降下し、回転皿１７によってバー
ナ気化筒８の内周全面に回転項覆される。ところが、バ
ーナ気化筒の温度は低いので燃料は気化することがなく
落下して灯芯９の折り曲げ部１０へしみ込むことになる
。こうして運転開始するとすぐに灯芯は燃料を含むこと
になる。一方、ファン２０で送られた空気はポット１２
の空気孔１３から灯芯９を横切るように供〉給されてい
るので可燃状態になっている。従って、ここで点火ヒー
タ１５に通電すれば、灯芯９が局部的に加熱され、含ん
でいる燃料も直ちに気化して着火することが出釆る。灯
芯９の一部に着火すればその燃焼熱で燃料の気化部分が
次々と広がり一気に灯芯９の内表面全体に炎が広がる。
空気は全灯芯に対して均等に送られており、又、回転燈
菱により燃料も均等に送られているから灯芯９表面での
火移りは極めて早く、又、完全な青火燃焼を行うことが
出来る。こうした灯芯９の内表面での燃焼熱はバーナ気
化筒８を外から加熱するので、その温度は急速に上昇を
始め、やがて回転頃霧された液体燃料はバーナ気化筒８
の内表面で瞬時に気化するようになる。

第２図は、灯芯９の内表面で燃焼している状態を示して
いる。

バーナ気化筒８内で気化するようになると、その気化燃
料はバーナケース２１の内側に広がり、バーナヘッド２
４の炎孔２５から燃焼室２６内へ噴出し始める。

この気化燃料は完全予混合状態にあるので灯芯９の燃焼
熱によって燃焼室内で燃焼を行うが、やがて気化量の増
大に伴って炎孔２５に附着した状態で燃焼を継続するよ
うになる。気化が盛んに行われると、供繋合燃料のすべ
てが気化するようになって、灯芯９へはしみ込まなくな
ってしまう。従って、灯芯９はすでに含んでいた燃料を
燃焼し尽くしてしまい空焼き状態となる。その時に灯芯
９でのタール成分が焼き切られセルフクリーニングされ
ると共に、炎孔２５での燃焼を停止させるために燃料供
給を停止すれば、灯芯９表面での残り火や未燃ガスによ
る悪臭の発生も無く全燃焼が停止する。こうして気化燃
焼に移行すれば、その熱によってバーナ気化筒８の温度
を維持して、供尊台これる燃料は次々と気化し燃焼を継
続する。

第４図はその状態を示すものである。本発明ではバーナ
ヘッド２４の炎孔２５が内向きになっているので、燃焼
室２６は高温状態に保持されており、禾燃ガス成分がこ
の中で完全に燃焼し尽くされ外部へ排出する恐れが無く
、更に、バ−ナ気化筒８を高温状態に保持することも容
易なので大量の燃料気化能力を有し、バーナ燃焼量の増
大に効果が高い。

次に、ポット１２の空気孔１３とバーナヘツド２４の炎
孔２５の孔径の関係を選択すれば、気化燃焼へ移行した
後に、炎孔２５で燃焼すると共に、灯芯９の内表面でも
燃焼させることが出来る。

しかし、この場合、灯芯９自体は燃料を全く含んでおら
ず、空気孔１３から入る予混合気化燃料が燃えているの
であって、灯芯９の網目は単に炎孔として働いているの
みである。もちろん、金網１４やパンチングメタルの網
目や孔が炎孔の役目を果すように設計が出来るし、更に
は空気孔１３が炎孔になるようにすることも出来る。い
ずれの場合も、灯芯９は燃料供給の役目を果していない
ので第２図で述べたような灯芯燃焼とは異る状態にあっ
て、灯芯９でのタール成分の焼き切り効果や、燃料供給
停止と同時に全燃焼が停止するという特長を失うもので
はない。むしろ、気化燃焼状態での炎孔を大きく得られ
、同時にバーナ気化筒８を高温に維持し易いので大容量
化の面で一層有利となる。気化燃焼状態に移行した後に
灯芯９部で燃焼させない方法も考えられ、これについて
第５図と第６図の実施例に塞いて説明する。

第５図に於て第２図と同じ作用を行う部品には同じ番号
を設けている。

異る点は、ファン２０と同軸上にあって、ファン２０で
送る空気の一部を更にポット１２へ送り込む小型ファン
２９を有している点である。この小型ファン２９は吸入
口３０から空気を導入して加圧し、ダクト３１を通って
、ポット１２の外周部の空気室３２へ送り込んでいる。
この空気室３２はバーナヘッド２４の炎孔２５の外周部
とは独立し、更に、バーナ気化筒８の内部とも独立して
いる。従って、ポット１２の空気孔１３へはファン２０
と小型ファン２９で送られ、バーナヘツド２４の炎孔へ
はファン２０のみで送り込まれ、両者の空気は燃鱗前に
合流することは無い。すでに述べたように燃料を送り、
図示していないモ−夕１６を回転させ、更に図示を省略
した点火ヒータ１５に通電すると、灯芯９の内周表面で
燃焼が行われる。

やがて、燃料が気化して炎孔２５での気化燃燐に移行し
た段階では、気化燃料はポット１２の外周の空気室３２
へは入らないので、灯芯９部での燃焼は完全に停止し、
小型ファン２９で送られる空気は炎孔２５での気化燃焼
に対して二次空気となって作用する。次に、第６図の場
合について説明するが、同図でも同じ作用を行う部品に
は第２図と同一番号をつけた。

第７図は第６図に於けるＢ−Ｂ断面図である。同図に於
て、第２図と異る点は、バーナ気化筒８とバーナヘッド
２４を連絡する導通路３３を有し、炎孔２５の外周部と
、ポット１２の外周部が切り離されている構成にある。
従って、気化燃焼に移行した状態で灯芯９部では空気が
送り込まれているのみで、この空気は第５図の場合と同
様に、二次空気として作用している。第７図では導通路
３３が３本設けられ、それぞれ蓬方向にあるが、これを
バーナヘツド２４に対して周の接線方向に設けるとバー
ナヘッド外周で旋回流となって供給されて炎孔２５での
均一燃焼に効果がある。第２図に示すように燃焼室２６
の内へ熱交換器２７を設置すると単に小型化が可能であ
るばかりでなく、高温加熱が容易なので高効率を得るこ
とが出釆る。

以上述べたように本発明のバーナでは、子熱ヒータが不
要で、瞬間的に着火することが可能であり、電熱ヒータ
に比べてはるかに強力な火力で気化筒を加熱出来るから
気化燃焼へ移行するまでの時間を極めて短縮化出来る。

又、灯芯の表面燃焼であるから燃焼面積を広く得ること
が可能であり、気化燃焼状態での火力との差が少し・か
ら灯芯への着火と同時に被加熱体の加熱が開始されて、
実際使用上は運転開始と同時に使用可能状態となる。灯
芯から気化燃焼炎孔への火移りが自動的に行われ、又、
気化燃焼へ移行後の灯芯への燃料遮断も気化によって自
然に行われるから、これらの目的のための制御手段が一
切不要である。バーナ周囲温度が低い時は灯芯での燃焼
時間が長く、高い時は短くなって、自動的に気化筒加熱
時間を制御していることになるからこの為の制御手段も
不要となる。灯芯は火移りさせた後は空焼き状態となっ
て毎回セルフクリーニングされるのでタール成分が残ら
ず寿命を長く保つことが出釆る。

また、灯芯の燃焼に使用される空気は、灯芯燃焼が消火
状態に近ず〈に従って残量空気が増大し、これは炎孔で
の二次空気量増大を意味しており、気化燃料の増大と二
次空気の増大が一致して行われるから炎孔での小火から
大火への移行が滑らかに行われる。

完全に灯芯が消火すれば燃料を灯芯が含まないから通気
抵抗が減少して十分な二次空気として供給することが出
来る。更に、燃料供給を停止すると、灯芯は燃料を含ん
でいないから残り火や悪臭発生がない。

内向き炎孔によって燃焼室温度を高温に保つので末燃ガ
ス成分があったとしても完全燃焼が可能であるし、バー
ナ気化筒温度を高温に維持出来るからバーナ能力として
大容量化が容易である。

又、燃焼室の中へ熱交換器を設置すれば高効率が出来る
ものである。以上のように本発明バーナは運転・停止が
頻繁で大容量、高効率機器に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来バーナの一例を示す縦断面図、第２図は本
発明のバーナの一実施例を示す縦断面図、第３図は第２
図に於けるＡ−Ａ線断面を示す横断面図、第４図は同バ
ーナの気化燃焼状態を示す縦断面図、第５図、第６図は
他の実施例を示す縦断面図、第７図は第６図に於けるＢ
−Ｂ線断面を示す横断面図である。 ８・・・・・・バーナ気化筒、９・・・・・・灯芯、１
２・・・・・・ポット、１３・・・・・・空気孔、１７
・・…・回転皿、２０・・・…ファン、２４……バーナ
ヘツド、２５……炎孔。 第１図 第２図 第３図 第４図 第７図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部と中央底面が開口し周壁面に多数の空気孔を形
   成した略円筒状のポツトと、前記ポツトと同心でポツト
   の中央底面の開口を塞ぐ逆凹字状のバーナ気化筒と、多
   数の通気孔或いは網目を有し前記ポツトの内周面に設け
   られその一部がポツト底面で前記バーナ気化筒内に臨ん
   でいる灯芯と、前記バーナ気化筒内に設けられた燃料微
   粒化手段と、前記ポツトと同心でその上方に設けられた
   円筒壁面に多数の炎孔を有する円筒状バーナヘツドと、
   前記バーナ気化筒内及び前記ポツトと前記バーナヘツド
   に対して外側から中心の方向へ空気を送るフアンとを設
   けてなるバーナ。