JPS62223511A - 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】 産業上の利用分野 本発明は家庭用の暖房等に用いられている燃焼装置に関
するものである。

従来の技術 従来、この種の燃焼装置としては石油ストーブ等に用い
られている吸上げ気化方式の燃焼装置があるが、これは
第４図に示す様に、多数の空気孔１１を有する内炎筒６
と外炎筒７間に形成される燃焼室８に灯芯１先端を露出
させて燃料を気化、燃焼させるものである。通常外炎筒
７は外筒９の絞り部１５より上方では開口面積の大きな
透孔１７を有した赤熱部１６を形成しており、灯芯１か
ら気化した燃料を燃焼室８内で燃焼させ、赤熱部１６を
赤熱させ輻射熱を得ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の様な構成では次の様な問題を生じていた
。

通常の強燃焼では第５図に示す様に内炎時６と外炎筒７
上方で二次後ｆ１を形成し、燃焼室８内を上昇してきた
未燃成分を完全に燃焼させるので良好な排ガス特性を示
す。しかし、灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を小さ
くした場合、火炎は燃焼室８内へ下がってｆ２の様に形
成される。この場合、内炎筒６の空気孔１１や透孔１７
に形成されていた火炎１３は火炎量２の上方では形成さ
れなくなる。従来からこの様な状態では排ガス特性、特
にＣｏ／Ｃ○２特性が急激に悪化していた。

これは以下に示す様に透過筒１８−赤熱部１６間と内炎
筒６内方の燃焼ガスおよび空気の流れに原因があること
を明らかとなった。

第６図は第５図の従来の燃焼装置のＡ　−Ａ’線（すな
わち外筒９もしくは透過筒１８と外炎筒７間の空気通路
２０）とＢ−Ｂ’線（すなわち、内炎筒６内部）の位置
で高さ方向のＣｏの分布を強、弱の燃焼時に測定した結
果である。Ａ−Ａ’の位置では強撚焼時外筒９の絞り部
１５以上でＣＯ濃度は急激に増加し、中上部で最大とな
り、上端付近では再び減少するが、５００　ＰＰｍ以上
の高値を示す。

しかし強撚焼時は火炎ｆ１でほぼ完全に燃焼させるので
排ガス特性は良好となる。弱燃焼時も同様の挙動を示す
がＣＯ濃度としては、上端付近で２５０　ｐｐｍ程度と
なるが、この場合、火炎はｆ２となって下方に下がって
いるため、赤熱部１６の上端付近の透孔１７より直接大
気中に放出される。

Ｂ−Ｂ’線の位置では強撚焼時でも弱燃焼時でも同様な
挙動を示し、上端付近では弱燃焼時でも１１０００ｐｐ
以上の非常に高い値を示し、これが直接大気中に放出さ
れる。

以上の結果から、燃焼装置内の空気および燃焼ガスの流
れは次の様になっている。すなわち、第５図に示す様に
黒矢印で示される主たる流れと破線矢印の様な流れが存
在する。つまり、不完全燃焼状態の排ガスが燃焼室８が
ら空気通路２０へ漏出する流れ■と、燃焼室８から内炎
筒６内部へ漏出する流れ■である。したがって弱燃焼時
火炎がｆ２の様に燃焼室８内に落ち込んで、それより上
方で火炎が形成されないと、内炎筒６の上部の空気孔１
１および通気孔１３から、また赤熱部１６の上方の透孔
１７から高濃度のＣＯを含む燃焼ガスが直接大気中に放
出されることになる。この様に弱燃焼時におけるＣｏ／
ＣＯ２の急激な悪化は、内炎筒６内部および空気通路２
０に漏出した高濃度のＣＯを含む燃焼ガスが直接大気中
に放出されるためであることが明確となった。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、弱燃焼時
の燃焼特性の急激な悪化を抑止することにより、燃焼特
性が良好で、燃焼量調節幅の大きな燃焼装置を得ること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の燃焼装置では、内炎
筒内方に、灯芯に対向する位置近傍から、内炎筒の上端
部より下方位置まで伸び、かつ内炎筒との間に形成され
る制流域をその底面で遮蔽する制流筒と、外炎筒内方に
、灯芯上方近傍から外筒絞り部に対向する位置近傍まで
伸び、かつ外炎筒との間にわずかな間隙を有した空気室
を形成する様に燃焼制御筒を設けている。

作　　用 本発明は上記した構成により、制流域に未燃ガスを導入
し、この未燃ガスを制流体上方に供給される清浄な空気
によって混合しながら、制流体上端付近の内炎体空気孔
から集中的に燃焼室に供給し、燃焼を促進させるととも
に、内炎体上端内部は未燃ガス成分の少ない清浄な状態
に保つとともに、外炎筒の空気孔から燃焼室への空気の
供給を抑制して保炎の形成を防ぎ、燃焼室内での燃焼を
抑制し、さらに燃焼室内の流れを変え、また、空気通路
内の燃焼ガス組成を改良することができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

＠１図において、１は灯芯で芯内筒２と芯外筒３の間に
上下動自在に設定されている。芯内筒２と芯外筒３の上
端部はそれぞれ内火皿４、外火皿５を形成しており、内
炎筒６、外炎筒７が載置されている。灯芯１の先端は燃
焼時には内炎筒６と外炎筒７聞に形成される燃焼室８内
に露出され、ここで燃料の気化が行なわれる。９は外筒
で内炎筒６、外炎筒７、外筒９ｔＩ′ｉ内方より順次略
同心円状に配置され、固定ビン１０によって一体化され
ている。１１は内炎筒６および外炎筒７に多数設けられ
た空気孔である。１２は内炎筒６の上端開口部を閉塞す
る内炎筒天板で内炎筒６内方から上方へ通じる通気孔１
３を有している。１４は内炎筒天板１２上に載置された
拡炎板である。外炎９の絞り部１５より上方の外炎筒７
には赤熱部１６が形成され、開口の大きな透孔１７が設
けられている。１８はガラス等の透過性材料よりなる透
過筒で外筒９上に載置されている。１９はトップフレー
ムで赤熱部１５と透過筒１８の間の空気通路２０の上端
を遮蔽する様に赤熱部１５の上端に載置され、透過筒１
８を固定している。２１は内炎筒６内方に設置された制
流筒で、灯芯１上方近傍から内炎筒６の上端部より下方
位置まで伸び、かつ内炎筒６間に形成される制流域２２
をその底面で遮蔽する如く設けられている。２３は空気
導入路である。２４は外炎筒７の外筒絞り部１５に対向
する位置より下方の外炎筒気化部２２内方に設定された
燃焼制御筒で、灯芯１近傍上方より外筒絞り部１５に対
向する位置まで伸び、外炎筒７のうち、外筒絞り部１５
より下方位置の外炎筒気化部２５との間にわずかに間隙
を有する様に空気室２６が形成されている。

上記構成において、灯芯１に点火すると燃焼を開始し、
燃焼による高温の燃焼ガスが燃焼室８を」二がすること
により熱ドラフトを生じ、燃焼に必要な空気が内炎筒６
、外炎筒７の空気孔１１および赤熱部１６の透孔１７よ
り燃焼室８因に供給され燃焼が継続され、強撚焼時には
、第２図に示す様に火炎ｆｒが形成される。この時の燃
焼排ガスや空気の流れを内炎筒６内方と、赤熱部１６と
透過筒１８間の空気通路２０とに分けて説明する。

内炎筒６内方から供給される空気は、制流筒２１下方か
ら灯芯１近傍へ供給される白矢印（、）と空気導入路２
３を上昇する白矢印ｆｂ）に分けられる。白矢印（ｂ）
／／ｉ内炎筒上方に達し、白矢印（ｃ）の様に空気孔１
１や通気孔１３より燃焼室８およびその上方へ供給され
る。また一部は白矢印（ｄ）の様に制流域２２に下降し
、比較的下方の空気孔１１からも燃焼室８に供給される
。一方、白矢印（、）によって気化された燃料は空気と
の混合ガスとなって主として黒矢印（、）の様に燃焼室
８を上昇する。しかし、空気流口矢印ｆｃ）、（ｄ）に
よって制流域は負圧になるため、混合ガスの一部は黒矢
印（ｆ）の様に制流域２２内に流入し、上昇する。しｈ
がって制流域２２には未燃ガスが充満する。この未燃ガ
スは制流域２２を上昇し、制流筒２１の上端付近で黒矢
印（ｇ）の様に空気流口矢印（ｃ）、（ｄ）と混合され
て空気孔１１から燃焼室８へ供給される。したがって強
撚焼時は内炎筒８上端付近に未燃ガスと空気を良く混合
した状態で燃焼室８上端付近に供給するので、領域Ａ付
近で効率よく燃焼させ、この部分に保炎を形成し、赤熱
する。また、ここで燃焼しきれなかった未燃ガスは上方
に形成される火炎（ｒで燃焼される。次に灯芯１の露出
高さを低くして弱燃焼としていくと、火炎は次第に燃焼
室８内に落ち込み、火炎ｆｓとなる。この場合の流れも
強撚焼時と同様であるが、気化ガスは大幅に減少してい
るので制流域２２へ流入する未燃ガス量も減少する。従
って空気流口矢印（ｄ）との混合領域は下方へ下がり、
領域Ｂ付近が良好な混合＠域となり、この部分で保炎を
形成し、内炎筒６壁面を赤熱させ、燃焼を促進させ、さ
らにその上方に形成される火炎ｆｓで燃焼を完結させる
。次に空気通路２０の流れを見る。外炎筒気化部２５中
上部に燃装制御筒２４を有しているため、外炎筒気化部
２５上方から燃焼室８への直接的な空気の供給はなく、
また、燃焼制御筒２４に対向する位置の外炎筒気化部２
５の空気孔１１へは保炎ｆｍが形成されないため燃焼は
促進されず、燃焼室Ｂ内での燃焼負荷は従来例に比して
小さくなり、従来例と同一燃焼量で比べると火炎ｆｓの
落ち込みの程度は少なく、したがって空気通路２０から
火炎ｆｓ上方の透孔１７を通過して放出される未燃ガス
は少なくなり、Ｃ○／ＣＯ２特性の悪化が抑制される。

さらに、燃焼制御筒２４の側流作用により、空気通路２
０への燃焼ガスの漏出を抑制している。すなわち、従来
例の様に燃焼制御筒２４がない場合は、燃焼ガスは燃焼
室８０幅全体を使って上昇するので、赤熱部１６へ達す
るとただちに空気通路２０へ漏出する。しかし、本実施
例では、燃焼制御筒２４が存在するため、燃焼ガスの流
れは空気室２６の幅だけ内炎筒６側へ寄せられることに
なリ、燃焼室８下方から上昇してきた燃焼排ガスの空気
通路２０への漏出は抑制される。また燃焼制御筒２４に
対向する外炎筒気化部２５の空気孔１１がら空気室２６
へ白矢印（ｈ）の様に供給された一定量の空気は、空気
室２３の出口から燃焼室８内へ噴出され、気化ガスと混
合されるので、ここで燃焼し、火炎１１を形成し、燃焼
ガスは黒矢印（ｈ）の様に上昇する。したがって赤熱部
１６内壁付近ではこの燃焼ガスによる層が形成され、燃
焼室８下方か・ら上昇してくる未燃ガス（黒矢印ｂ）の
空気通路２０への漏出を抑制する。黒矢印（、）の流れ
の層は赤熱部１６の近傍を上昇するので黒矢印（ｉ）の
様に当然空気通路２０への漏出はおこるが、黒矢印（ｉ
）の流れは空気室２３の出口に形成される火炎ｆｔによ
って燃焼がかなり進んだ状態の燃焼ガスで、ＣＯ２を多
く含んでおり、空気通路２０から大気中へ放出されたと
してもＣｏ／ＣＯ２の急激な悪化にはつながらない。

第３図は第１図における実施例のＡ−Ａ’線（空気通路
２０内部）とＣ−Ｃ’線（制流域２２内部）とＤ−Ｄ’
線（空気通路２３）の位置のＣｏ、ＣＯ２の濃度分布を
弱燃焼時に測定した結果である。比較のため、従来例の
Ａ−Ａ′線位置の値も示した。

Ａ−Ａ’線位置ではＣＯに関しては従来例とほぼ同等の
値となったが、ＣＯ２に関しては本発明の実施例がかな
り高い値を示しており、ＣＯ／ＣＯ２特性の悪化につな
がらないという上述の説明と一致している。Ｃ−Ｃ’線
位置では制流筒２１の下端から非常に高濃度のＣＯが検
出されるが、制流筒２１の上端付近で次第に薄くなり、
内炎筒６上端ではかなり希薄となっており、内炎筒６上
方はＣＯ濃度の低い清浄な状態であることがわかる。制
流筒２１内方のＤ−Ｄ’線位置では全域にわたってＣ０
濃度は希薄であり、清浄な空気が供給されていることが
わかる。以上の結果も、上述の説明と一致している。

第４図は本実施例と従来例について燃焼量−ＣＯ／ＣＯ
２特性を測定した結果である。従来例（破線）ｒ／ｉ燃
焼量を小さくするにしたがってＣｏ／ＣＯ２値は急激に
上昇し、排ガス特性が悪化しているが、本実施例（実施
例）では燃焼量を小さくしてもＣｏ／ＣＯ２は低値を示
しており、特性の改良が大幅になされ、本発明の効果が
明確である。この効果は制流筒２１と燃焼制御筒２４の
画構成の相乗効果によるものであり、どちらか一方のみ
の構成でも効果はあるが、上述の様な大きな効果は期待
できない。参考のために第４図中に制流筒２１のみの場
合（Ａ）と燃焼制御筒２４のみの場合ｆＢ）の特性も示
した。この結果からも本発明の効果は明白である。

発明の効果 以上の様に本発明の燃焼装置によれば次の効果が得られ
る。

（１）制流筒を設けることにより、空気導入路の清浄な
空気と制流域内に導入される燃焼ガスを分離し、内炎筒
上方へ消浄な空気の供給を可能にしているのでＣｏ／Ｃ
Ｏ２特性が改良される。

（２）制流筒上端付近では、燃焼量に応じて内炎筒のあ
る高さ位置で燃焼ガスと空気との良好な混合νを形成し
、燃焼を促進させるため、高濃度のＣＯを含む燃焼ガス
が流出することはなく、Ｃ○／Ｃｏ／ＣＯ２特性の低減
が図れる。

（３）空気導入路から内炎筒上方へ供給される清浄な空
気流によって燃焼ガスの内炎筒上方への流れは遮蔽され
、この遮蔽効果により、内炎筒上方内部は燃焼ガスをほ
とんど含んでおらず、弱燃焼時火炎が燃焼室内に落ち込
んでも高濃度のＣＯが直接大気に放出されることはな（
、Ｃｏ／ＣＯ２の低減が図れる。

（４燃焼制御筒により、燃焼室内の燃焼負荷が下げられ
るので、弱燃焼時の火炎の落ち込みを抑制し、空気通路
から赤熱部上力を通して大気中へ放出される燃焼ガスを
抑制するので、ＣＯ／ＣＯ２の低減が図れる。

（５）燃焼制御筒の側流作用により、燃焼室下部から上
昇する燃焼ガスの空気通路への流出を抑制し、Ｃ○／　
ＣＯ２の悪化を抑制する。

（６）空気室から燃焼室へ噴出される空気によって赤熱
部内壁近傍で燃焼が促進され、ＣＯ２を多く含む燃焼ガ
ス層を形成するので燃焼室下部から上昇する未燃ガスの
空気通路への流出を抑制し、Ｃｏ／ＣＯ２の悪化を抑制
する。

（７）赤熱部内壁近傍に形成される排ガス層はＣＯ２に
多く含んでいるため、空気通路へ流出して赤熱部上部か
ら大気中へ放出されてもＣ○／Ｃ０２特性の急激な悪化
につながらない。

以上の効果により、燃焼量を小さくした場合の燃焼特性
の急激な悪化を抑制することにより、燃焼特性が良好で
燃焼量調節幅の大きな燃焼装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図、第２図は同燃焼装置内の流れの断面図、第３図、第
４図は同燃焼装置の効果を説明するための特性図、第５
図は従来の燃焼装置の要部断面図、第６図は従来の燃焼
装置の特性図である。 １・・・・・灯芯、６・・・・・・内炎面、７・・・・
・・外炎筒、８・・・・・・燃焼室、９・・・・・・外
筒、１５・・・・・・外筒絞す、２１・・・・・・制流
筒、２２・・・・・・制流域、２４・・・・・・燃焼制
御筒、２６・・・・・・空気室。 第２図 第３図 第４図　　　ＣＯ（ＰＰｙｒｔ） 第６図 一工ζ工ＰＰ７１ｔ）− 手続補正書 １１ｆＪ　Ｔｕ　６２　（ｉｇ　　６　　月２Ｊ’　ｇ
９゛１ミ許庁長官殿 昭和６１年特許願第６６３５９　号 ２発明の名称 燃焼装置 ３補正をする者 −づパ（′１との関１．賃　　　　　　ｑｌｌ　　　許
　　出　　願　　人化　所　大阪府門真市太字門真１０
０６番地名　称　（５８２）松下電器産業株式会社代表
者　　　　　　　谷　　　井　　　昭　　　雄４代理人
　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業抹式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙の通り補正し
ます。 （２）同第５頁第８行〜第６頁第１３行の「内炎筒内方
に、・・・・・・わずかな間隙を有した空気室を」を下
記の通り補正します。 「内炎筒内方に燃料供給部上方近傍から上方へ伸び、か
つ内炎筒との間に形成される制流域の底に位置する鍔部
を設けた制流筒と、外炎筒内方に配設され、燃料供給部
上方近傍から上方に伸び、かつ外炎筒との間に間隙を有
した空気室を」 （３）同第５頁第１７行、第１８行の「制流体」を「制
流筒」に補正します。 （４）同第５頁第１９行、８ｇ２０行の「内炎体」を「
内炎筒」に補正しま）゛。 （５）同第６頁第９行の「１は灯芯で」を「１は燃料供
給部である灯芯で」に補正します。 （６）同第７頁第２行の「外炎９」を「外筒９」に補正
します。 （７）同第７頁第１２行〜第１３行の「をその底面〜設
けられている。」を「の底に位置する鍔部２１ａが設け
られている。」に補正します。 （８）図面第１図を別紙の通り補正します。 ２、特許請求の範囲 多数の空気孔を有する外炎筒と、この外炎筒内方に配置
された多数の空気孔を有する内炎筒と、前記外炎ｍｊ外
方に位置した外筒と、前記外炎筒と内炎筒との間に形成
される制流域をその低位置で遮蔽もしくはほぼ遮蔽する
制流筒と、前記外炎筒内方に配設され、前記燃料供給部
上方近傍から上方に伸ひ、前記外炎筒との間に間隙を有
した空気室を形成する燃焼制御筒とを備えた燃焼装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の空気孔を有する外炎筒と、この外炎筒内方に配置
   された多数の空気孔を有する内炎筒と、前記外炎筒外方
   に位置した外筒と、前記外炎筒と前記内炎筒間に設定さ
   れた灯芯と、前記内炎筒内方に配され、前記灯芯に対向
   する位置近傍から上記内炎筒上端部よりも下方位置まで
   伸び、かつ前記内炎筒との間に形成される制流域をその
   底面で遮蔽する制流体と、前記外炎筒内方に配され、前
   記灯芯上方近傍から上記外筒上部に形成される外筒絞り
   部に対向する位置近傍まで伸び、前記外炎筒との間にわ
   ずかな間隙を有した空気室を形成する燃焼制御筒とを備
   えた燃焼装置。