JPS608401B2 - 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た液体燃
料を気化させるもので、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、気化筒内へ燃料を噴射して供孫舎することにより
灯芯での表面燃焼状態の均一化並びに、気化燃焼状態で
の火炎の安定化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射口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釆な
い。従って、バーナとしては必要な時に直ちに使用する
ことが出来ないという不便さがあった。又、早く燃焼可
能な状態に昇温させ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的当であった。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
て図に基づいて説明をする。

第２図は本発明一実施例を示す縦断面図で、そのＡ−Ａ
断面を第３図に示している。ここで、８はバーナ気化筒
で、その上部に載遣されたバーナキャップ９との間隙外
周部に炎孔１０を形成している。

バーナ気化筒８の中央を貫通して中筒１１があり、その
上端はバーナキャツプ９と係合し、更にバーナキャップ
９の中央部端面には制風板１２があって、中筒１１を通
った空気を炎孔８の方向へ送り出している。バーナ気化
筒８の外周には灯芯１３があって、その一部１４が折り
曲げられてバーナ気化節の底部切り欠き部１５からバー
ナ気化筒の中へ臨んでいる。

灯芯８は多数の通気孔を有し、耐熱性繊維を適当な網目
状に編組するか、縦繊維を主に縞絶したものでも良い。
１６はこの灯芯１３を収納するポットであって外周側面
には多数の空気孔１７を有し、このポット１６の中央底
部にバーナ気化筒８が敦暦されて、灯芯１３とは同０箇
の状態になっている。

１８は灯芯１３を保持する金網であって、これはパンチ
ングメタルなど通気性を有する板であっても良い。

この金網１８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、これらの網目、孔を大きく形成して灯芯
１３の繊維の網目を炎孔として用いても良い。更には、
灯芯を縦繊維主体としたものを用いポットも６に設けた
空気孔１７自体が炎孔となっても良い。すなわち、多数
の通気孔を有する灯芯１３の外周から空気を送り、その
内表面で燃焼させるものである。１９は灯芯１３の表面
近傍にあって点火させるための点火ヒータで、灯芯１３
が含む燃料を極部的に加燃気化して点火を行う。

尚、点火ヒータ１９は第３図では省略している。ポット
１６の外側にはバーナケース２０があって、その空間は
燃焼空気の通路となり「バーナケース２０へは二次空気
供給口２１から空気が供給され、この空気は前述のポッ
ト１６の空気孔１７及び中筒１１へ分かれて流れる。

一方、バーナ気化筒８と運遜する一次空気管２２があっ
て、その端部はバーナ気化筒８に対して一次空気孔２３
として開□している。これらの二次空気供給口２１及び
一次空気管２２へは共通の送風管２４から空気が送られ
ている。又、液体燃料は給油管２５から送られ、その末
端のノズル２６は一次空気孔２３の近傍に位置している
。さて、上記構成に於て、図示していないファンによっ
て送風管２４から空気を送り込み、又、給油管２５から
液体燃料を送ると、燃料は先端のノズル２６から微粒状
になって空気の流れと共にバーナ気化筒８の中で飛散す
る。

しかし、温度が上つていないので気化することは無く、
やがて落下し、灯芯１３の折り曲げた一部１４にしみ込
むことになる。一方、空気は、ポット１６の空気孔１７
から灯芯１３を横切る方向に供給されているので、ここ
で点火ヒータ１９に通電すると、灯芯１３が局部的に加
熱され、含んでいる液体燃料が直ちに気化し、着火する
。

局部的に着火すれば、その燃焼熱で灯芯１３の含む燃料
の気化が更に促進され、一気に灯芯１３の内表面全体が
燃焼を始める。この時、燃焼空気はポット量６の空気孔
１７から灯芯１３の多数の通気孔或いは網目を通って供
給されるから火移りは極めて早く、又、完全な青火燃焼
となる。この灯芯１３での燃焼熱はバーナ気化筒８の外
周を加熱するのでＬ急速に温度が上がり、ノズル２６か
らの噴出燃料は気化するようになる。

この気化燃料は一次空気孔２３からの空気と共に炎孔１
０から噴出するようになる。この時、一次空気と気化燃
料は完全予混合の状態にあるので灯芯１３の火炎で燃焼
され、やがて炎孔１０に附着した状態で燃焼を継続する
。第２図は灯芯１３の内表面での燃焼を行い、バーナ気
化筒８を加熱している状態を示している。

バーナ気化筒８内で気化が始まると「噴射された燃料は
直ちに気化して灯芯１３へしみ込まなくなる。従って、
灯芯１３は燃料が断たれた状態となって、すでに含んで
いる分だけ最後まで燃え切ってしまう。そのため、灯芯
１３でのタール成分は焼き切られセルフクリーニングさ
れると共に、燃料供給を止めて炎孔１０での燃焼を停止
させた時に、灯芯部で残炎があったり、未燃ガスによる
悪臭もない。灯芯１３での燃焼が停止した後は、ポット
１６の空気孔１７から入る空気は、炎孔１０での燃焼に
対して外周からの二次空気として作用する。この状態で
は炎孔１０からの気化燃焼の熱がバーナ気化筒８の温度
を維持するから、供給される燃料は次々と気化して、燃
焼を継続する。第４図では灯芯１３での燃焼が停止し、
気化燃焼に移行した安定状態を示すものである。さて、
バーナの運転開始から、すみやかに気化燃焼に移行する
には、灯芯１３への液体燃料供給を全体に均一に行わせ
しめ、バーナ気化筒８を均一に加熱せしめることが必要
である。

その点を配慮した実施例を次に示す。第５図は一次空気
管２２をバーナ気化筒８に対して接線方向に設けたもの
で、ノズル２６から噴射された燃料は、一次空気の流れ
に乗ってバーナ気化筒内を旋回しながら飛散するので、
バーナ気化筒８の底部にほぼ全面に臨んでいる灯芯１３
の一部１４にまんべんなく供給することが出来る。

局部的に多量の燃料を含むと点火ヒータ１９での点火速
度も遅くなるが、全体的に均一に供給されるから早期に
着火し、滑らかで早急な火移りが可能となる。気化燃焼
に移行後も、気化燃料と空気の混合が促進されるし、炎
孔ＩＱへの供給も均一化されて、火炎の安定化の上から
も好結果を生むものである。

燃料は出来る限り微粒化することが好ましいので「給油
管２５に加圧してスプレー状に噴議することも考えられ
る。

又、次に示すように一次空気孔２３とノズル２６の関係
を配置しても効果が高い。第６図では一次空気孔２３の
先端を絞ったもので「 ここからの高速気流で燃料を噴
霧するものである。

更に第７図では一次空気管２１の中へ給油管２５を同Ｄ
管として挿入し、一次空気孔２３はベンチュリー管状に
形成し「 その絞り部にノズル２６を開□させている。
この場合も空気の流れで燃料を微粒化して贋霧しており
、均一な燃料の供給と、バーナ気化筒８内での気化の迅
速化に好結果を生むものである。尚、これら図中で「燃
料流量を決定するオリフィスはノズル２６自体でも良い
し、別途、オリフィスを挿入しても良い。第２図ではバ
ーナ気化筒８が内側で、灯芯１３が外側にあるが、必ず
しもこの構成にこだわるものではなく、次に示す第８図
ト第９図のように配置しても良い。第８図は縦断面図で
、そのＡ−Ａ断面が第９図である。図中で第２図の例と
同じ構成部品には同一番号をつけている。バーナ気化内
筒２７とバーナ気化外節２８とで円還状の気化筒を形成
し、バーナ気化外筒２８とバーナキャップ９との対応す
る外周上部の隙間が炎孔竃０となっている。

バーナキャップ９には火移り炎孔２９が設けられている
。ポット１６は内蓬側で立上つた形状でその外周に灯芯
１３、金網又はパンチングメタル１８が設けられている
。灯芯１３の下部の一部１４がバーナ気化内筒２７の切
欠き部１６から気化筒内へ臨んでいるのは第２図の例と
同じである。又、一次空気管２２「一次空気孔２３、給
油管２５、ノズル２６が気化筒内へ関口している点も同
様である。ただ、制風板】２が中央関口部がなく、ポッ
ト１６の空気孔１２から入る空気を炎孔１０の近傍まで
案内する形状となっている。

この例での動作も、第２図の場合と全く同一であるので
詳しく説明は省略するが、灯芯１３の外表面での燃焼で
気化された燃料は一次空気と予混合して炎孔１０から噴
出するが、同時に火移り炎孔２９からも噴出するので、
先ず、火移り炎孔２９で燃焼してから炎孔１０へ火移り
する点が異っている。

又、灯芯１３への燃料供給が断たれた後は、空気孔１７
から入る空気は気化燃焼に於けるセンタェアとして燃焼
に関与することになる。

この構成では炎孔総面積「気化筒内容積を広く得られる
ので大容量バーナへの適用が容易である。

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橋を加熱出来るから
気化燃焼へ移行するまでの時間を極めて短縮化でき、特
に、運転、停止が煩繁な用途に適する。

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、気化燃競状態での火力との差が少ないか
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−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できる。

また、灯芯の燃焼に使用される空気は、灯芯燃焼が消火
状態に近づく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で
きる。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等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバ−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図のＡ−Ａ線断面図「第亀図は同バーナの気化燃焼状
態を示す断面図、第５図は他の実施例に於ける藤断面図
、第６図「第？図は他の実施例に於ける部分断面図、第
８図は他の実施例に於ける縦断面図、第９図は第８図の
Ａ−Ａ線断面図である。 ８……バーナ気化筒、亀８……炎孔、１３…・・，灯芯
、１７……空気孔ｔ ２３…・・・一次空気孔（空気供
給口）、２６州…燃料供給口。 節１榊 嫌２図 礎３図 筋４図 豹５図 坊６図 第７図 豹８図 繁９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の通気孔或いは網目を有する円筒灯芯と、前記
   円筒灯芯と同心筒状のバーナ気化筒と、前記バーナ気化
   筒へ空気を送る一次空気孔と、前記円筒灯芯をバーナ気
   化筒の方向へ向けて径方向に横切り円筒灯芯の筒表面で
   燃焼させる空気を送る多数の空気孔と、バーナ気化筒の
   一次空気孔開口端の近傍に設けられた燃料供給口と、前
   記バーナ気化筒の上周縁部に形成した炎口とから構成さ
   れ、前記円筒灯芯の下端一部がバーナ気化筒内へ臨んで
   いる構成のバーナ。