JPS6237609A - 液体燃料燃焼装置 - 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 この発明はポータプルストーブ、ファンヒータ、乾燥機
等に利用し得る液体燃料燃焼装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の液体燃料燃焼装置は、例えば第３図のよう
な構成となっていた（特願昭５９−４５８１９号明細書
）。

すなわち燃料１に浸した平板状灯芯２を下部に臨ませた
、多孔板３から成る偏平な燃焼室４と、燃焼室４と、燃
焼室４の周囲、及び上方に設けた外筒５を有し、外筒６
の最上部に開閉自在のダンパ６を載置していた。また多
孔板３は、前多孔板３ａ、後多孔板３ｂから成っており
、前多孔板３ａの上部は開口率が比較的太きくなってい
た。

そして灯芯２から気化した燃料１は、多孔板３から流入
する空気と混合・分散燃焼し、燃焼室４の最上端の上方
近傍において、燃焼反応を完了する。その際燃焼量は、
外筒５の最上端に載置されたダンパを開閉することによ
り、燃焼室４と外筒６の間を流れる空気量、つまり多孔
板３から燃焼室４へ流入する空気量を増減させ、まだ灯
芯２近傍に流入する気化用空気量も増減させた。その結
果、灯芯２からの燃料１の気化歇を増減させ、まだ同時
に燃焼室４に流入する総空気量も増減させることによっ
て、燃焼室４内の縦方向の空気と燃料の混合割合、つま
り空燃比は、燃焼量の変化に対してあまり大きく変わら
ず、よって比較的広範囲の燃焼量可変において、良好な
燃焼、排ガス特性を得ることができていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成の液体燃料燃焼装置においては
、燃焼量可変幅の両端にて燃焼室内の空燃比が崩れてし
まうのである。つまり具体的には、燃焼量が少なくなっ
てくると若干空燃比が増加し、後多孔板３ｂ最上部の保
炎か弱くなり、未然ガスが漏出し一酸化炭素を多量に排
出してしまう傾向があるのであった。寸だ逆に、燃焼量
が非常に大きい場合には空燃比が減少する傾向があり、
燃焼室４の最上端における燃焼量負荷が増加し、黄火が
長く立炎し−〔ススを発生してしまうのであった。

そこで本発明は、より広い燃焼量可変全範囲においても
、燃焼室内の空燃比をほぼ一定に保ち、良好な燃焼、排
ガス特性を維持し得る液体燃料燃焼装置を与えるもので
ある。

問題点を解決するだめの手段 そして上記問題点を解決するだめの本発明の技術的手段
は、多孔板より成る燃焼室と、この燃焼室を囲み上部に
排気口を備え、前記燃焼室、及び外筒で構成される空気
流路と、前記排気口の上縁部に載置されたダンパとを有
し、前記空気流路の内圧を任意に調節する補助ダンパを
備えたことである。

作　　　用 この技術的手段による作用は、次のようになる。

すなわち、燃焼室内の空燃比を一定に維持し、良好な燃
焼、排ガス特性を保ちつつ、従来よりも幅広い燃焼量可
変を行うことができるのである。

特に、低燃焼量時に補助ダンパを使用し、前記空気流路
の内圧を若干低下させることにより、前記空気流路と前
記燃焼室間の圧力差を小とし、前記燃焼室への流入空気
量を減少させる。その結果、低燃焼時に若干増加傾向に
ある燃焼室内の空燃比を一定に維持し、よって燃焼室最
上端の後部における保炎が強化されて、良好の排ガス特
性を保つことができる。

また高燃焼時には、前記補助ダンパを用いて前記空気流
路の内圧を増加させ、前記空気流路と前記燃焼室間の圧
力差を太きくし、前記燃焼室へ流入する空気量を増加さ
せる。従って高燃焼時にやや低下傾向となる燃焼室内の
空燃比を一定に保持することができ、よって黄火の立炎
によるススの発生といった問題も抑えることができるの
である。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図において、燃料１１に下端を浸した平面状の灯芯
１２の先端を、前多孔板１３ａと後多孔板１３ｂから成
る偏平な燃焼室１４の下部に臨ませている。前多孔板１
３ａの路上半分は比較的開口率の高くなっており一次赤
熱体１５を形成している。そして燃焼室１４の周囲及び
上方を囲んで外筒１６が有り、前多孔板１３ａ１後多孔
板１３ｂと外筒１６が各々前空気流路１７ａ１後空気流
路１７ｂを形成しており、燃焼室１４、前空気流路１７
ａ、そして後空気流路１７ｂの上方に、外筒１６から成
る燃焼ガス流路１８を有している。また、後空気流路１
７ｂの上部へ連結した補時空気流路１９が後空気流路の
上方に設けである。さらに、燃焼ガス流路１８の最上端
と補時空気流路１９の最上端に渡って開閉自在のダンパ
２０が載置してあり、灯芯上下メカ２１によって動作す
る平板状の灯芯１２の上下動に従って、燃焼ガス流路１
８を閉開動作、逆に補時空気流路１９を閉開動作するよ
うに、灯芯１２とダンパ２０は連動するようになってい
る。

なお燃焼ガス流路１８内には二次赤熱体２２を有してお
り、−次赤熱体１５と二次赤熱体２２に対面する外筒１
６の一部は熱透過性材料２３から形成されている。

次に、この一実施例の構成における作用を説明する。

先ず第１図において、灯芯１２から気化した燃料１１は
前空気流路１７ａ１後空気流路１７ｂから燃焼室１４内
に流入する空気と混合し、燃焼する。その際、外筒１６
の最上端に載置されているダンパ２０の開閉によって、
燃焼ガス流路１８の上端が閉開動作するに従って、灯芯
上下メカ２１によシ灯芯１２は上下動作するように成っ
ている。

この時、後空気流路１７ｂの上部に連結しである補時空
気流路１９の最上端は逆に閉開動作している。

従来は、ダンパ２ｏの閉開動作のみによって、補時空気
流路１９の開閉がなくとも、かなり幅広い燃焼量可変範
囲内において燃焼室１４内の空燃比をほぼ一定に維持す
ることができていた。つまり、燃焼ガス流路１８の最上
端のダンパ２０の開閉に従って、燃焼室１４に流入する
空気量と燃料気化量を同時に増減させ、燃焼室１４内に
おける高さ方向の空燃比分布はほぼ一定のまま保ち、従
って、かなり幅広い燃焼量可変に対しても、安定した燃
焼反応が行わせていたのである。

ところが、上述のような手法のみでは、まだ不十分とい
える点が残されていた。それは燃焼量を非常に広範囲に
変化させた場合に、その両極端において前述の燃焼室１
４内空燃比一定が崩れるといった現象なのである。

具体的には第２図に示したように、低燃焼時、後燃焼時
おいて燃焼室１４内の空燃比がそれぞれやや高く、低く
なってしまうのであった。これは燃焼室１４内の空燃比
を一定にするだめの理想的な流入空気量が、現実の最適
な燃焼反応を実現するために決定された前多孔板１３ａ
１後多孔板１３ｂの開口率とマツチングしていなくて、
若干アンバランスになっているためである。特に、灯芯
１２からの燃料気化量は、灯芯１２近傍に流入して来る
気化用空気量変化に対して比較的鈍感で、逆に燃焼室１
４の中上部からの流入空気量がダンパの開閉に応じて過
剰に増減してしまっているのである。よって、そのよう
に燃焼室１４内における空燃比の崩れによって、特に低
燃焼時には燃焼室１４を構成している後多孔板１３ｂの
最上端において保炎が無くなり、また後燃焼時には燃焼
室１４の上方に向けて黄火が立炎するといった症状が現
われ、排ガス特性が悪化し、その結果として燃焼量可変
幅を限定してしまっているのであった。

そこでこの実施例のように、後空気流路１７ｂの上部に
連結して補時空気流路１９を設けて、最上部にダンパを
載置したことによって、下記のような効果がある。つま
り、中燃焼時において燃焼室１４内の空燃比を最適値に
なるように設定しておくことにより、例えば高燃焼時に
おいてはダンパ２ｏが補時空気流路１９を閉鎖するため
、後空気流路１７ｂが少し昇圧し、後多孔板１３ｂを通
して燃焼室１４内へ流入する空気量が増加し、従来低下
傾向にあった燃焼室１４内空燃比をほぼ一定に維持し得
るようになった。よって、高燃焼時においても、燃焼室
１４の上方への黄火の立炎もかなり抑えられるようにな
った。

さらに低燃焼時においては、補時空気流路１９がダンパ
２ｏの移動によって開放状態となるので、後空気流路１
７ｂがやや減圧気味となり、燃焼室１４内に流入する空
気量が減少する。そのため、従来低燃焼時に上昇傾向に
あった燃焼室１４内の空燃比をほぼ一定に維持できるよ
うになる。つまり、後多孔板１３ｂの最上端における保
炎を強固にでき、かなり低燃焼時においても安定した燃
焼。

排ガス特性を実現できたのである。

以上のように、非常に広範囲における燃焼量可変に対し
て、その可変幅の両極端における燃焼、及び排ガス特性
の改善によって、より一層燃焼量可変領域が拡張できる
のである。

また、二次赤熱体２２に面して補時空気流路１９が設置
されたことにより、燃焼器後方への熱損失が低減できる
ので、燃焼器としての安全性、熱効率の面で優れた性能
を実現できるのである。

なおこの実施例においては、さらに灯芯１２の上下運動
をダンパ２０の開閉運動と連動しているので、非常に極
端な燃焼量の急変においても、上記の燃焼室１４内空燃
比一定が保持され、ダンパ２０の開閉のみでは不十分で
ある過渡特性に対しても、非常に良好な燃焼、排ガス特
性が得られている。

またこの実施例は、平板状灯芯を下部に臨ませた偏平形
状の燃焼室を有する液体燃料燃焼器であったが、筒状灯
芯と筒状燃焼室を有する液体燃料燃焼器でも全く同じ効
果が期待できる。

さらに、この実施例のような補時空気流路１９を設置し
なくとも、例えば後空気流路１７ｂに対面する外筒１６
に開口部と補助ダンパを設けることにより、後空気流路
内圧が外筒１ｅの外の圧力（大気圧）より低いために、
ダンパ２０の閉開動作と対応して前記補助ダンパを閉開
動作させることによって、後空気流路内圧力を増減操作
できるので、この実施例と同じ効果を十分に発揮させる
ことも可能である。

発明の効果 本発明は、良好な燃焼特性を維持しつつ、従来のものよ
りも非常に広範囲に燃焼量を可変できる液体燃料燃焼装
置を与えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の
断側面図、第２図は従来及び本実施例の液体燃料燃焼装
置における燃焼室内の後多孔板最上端での空燃比の、燃
焼量可変時の挙動を示した特性図、第３図は従来の液体
燃料燃焼装置の燃焼室断側面図である。 １３ａ、１３ｂ・・・・・・多孔板、１６・・・・・・
外筒、１７ａ、１７ｂ・・・・・・空気流路、１７ｂ・
川・・後空気流路、１８・・・・・・燃焼ガス流路、１
９・・・・・・補時空気流路、２０・・・・・・ダンパ
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ノ３
ｏ−、ｊ３ｂ−−−　多孔４−ミ 第２図 ＬＯＷ吟−一−−−−−−−や　ｈｔａＨ庶尻量。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔板より成る燃焼室と、該燃焼室を囲み上部に
   排気口を備えた外筒と、前記燃焼室、及び外筒で構成さ
   れる空気流路と、前記排気口上縁部に載置されたダンパ
   とを有し、前記空気流路の内圧を任意に調節する補助ダ
   ンパを備えた液体燃料燃焼装置。
2. （２）空気流路を周囲の高圧部（もしくは低圧部）に連
   通させる補助開口部を備え、且つこの補助開口部に補助
   ダンパを具備し、ダンパの開閉動作に連動して、前記補
   助ダンパを開閉もしくは閉開動作させた特許請求の範囲
   第１項記載の液体燃料燃焼装置。
3. （３）空気流路部に上方へ導く補助空気流路を連接して
   備え、この補時空気流路の上縁部に補助ダンパを備えた
   特許請求の範囲第１項、または第２項記載の液体燃料燃
   焼装置。
4. （４）ダンパと補助ダンパを共用させた特許請求の範囲
   第１項または第２項または第３項記載の液体燃料燃焼装
   置。