JPS6341712A - 燃焼器 - 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、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ等の
車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所等の車用の間接又は
直接的な暖房装置、乾燥装置、ボイラー、湯沸器、ビニ
ールハウス等に適用できる燃焼器に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内燃機関の
冷却水を温水配管で取出し、これをヒータ装置に専き、
間接的に熱交換を行って温風を室内に送り込んで室内暖
房を行っているものがある。

また、内燃機関とは無関係にバーナ即ち燃焼器によって
燃料を燃焼させて発生する熱社によって室内暖房を行う
自動車用暖房装置（例えば、特開昭６０−２５２０１８
号公報参照）がある、更に、燃焼器の燃焼ガスを熱交換
器を経て機関の吸気ボートへ供給すると共に、この熱交
換器により加熱される空気を車室へ導くようにしたエン
ジンの暖機装置（例えば、特開昭６１−７９８６４号公
報参照）がある。

先行技術として、例えば、本出願人による出願である特
願昭６０−２０７３３０号において開示された燃焼器が
ある。

特願昭６０−２０７３３０号に記載されたものについて
、第３図を参照して概説する。第３図において、燃焼筒
５１の内部を周縁部に複数個の切欠通路５３を有する仕
切板５２により気化室５４と周壁に空気導入孔５５を有
する燃焼室５６とに仕切り、ｉｉｔ記気化室５４へ開口
する気化燃料噴出用のノズル５７を有し且つ外周面にフ
ィン５８を有する燃料気化装置を備えた燃焼器が開示さ
れている。回申、５９は蓋板を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用して室内暖
房を行うものについては、冷却水の温度上昇の速度が緩
慢であるためヒータ本体が温風を送り出すまでに長時間
を要し、その間はヒータの暖房機能はほとんどない状態
である。また、上記内燃機関とは無関係に燃焼器を用い
る自動車用暖房ｖｔ置又はエンジンの暖機装置について
は、燃焼の周期、排ガスの処理等に時間、手数を要し、
複雑な機構、制御装置を必要とする等の問題点を有し°
ζいる。

また、先行技術としての特願昭６０−２０７３３０号に
記載された上記燃焼器については、燃焼用空気の導入に
関して、燃焼筒内に燃焼用空気を良好に導入することに
ついては十分とはいえず、また導入後における燃焼用空
気と気化燃料との混合状態に関して好ましい混合気を生
成するのに満足できるものではなく問題点を有している
。

この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、燃料を急速度で気化して、気化燃料を燃焼用空気と混
合させて燃焼させる燃焼器において、燃焼用空気を空気
取入パイプから導入し、燃焼筒の周囲から均一な流れ状
態で前記燃焼筒内にスムースに且つ低抵抗状態に導入し
易いように構成し、また気化室にも燃焼用空気の一部を
導入して気化燃料を掻めて良好に点火させることができ
、更に燃焼室において気化燃料と燃焼用空気とを理想的
に混合させて混合気を生成して燃焼を盛んにさせること
ができる燃焼器を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、気化室と燃焼室とを構成する燃焼筒
の下流角部から前記燃焼室を貫通する気化装置の燃料噴
出口を前記気化室に開口し、前記燃焼筒の外周に環状空
気導入路を形成するように外筒を配置し、前記燃焼筒に
空気導入孔を形成し、更に前記環状空気導入路には空気
ガイド部材が設置されていることを特徴とする燃焼器に
関し、更に具体的に説明すると、前記燃焼筒が開口を備
えた仕切板によって前記気化室と前記燃焼室とに仕切ら
れており、前記外筒にはその半径方向に空気取入パイプ
が取付けられており、前記空気ガイド部材が多数の空気
ガイド孔を備えた環状空気ガイド板であり、更に前記気
化装置は気化用グロープラグを有し、また前記気化室に
は点火用グロープラグが配置されていることを特徴とす
るに関する。

〔作用〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成されており
、次のように作用する。即ち、この燃焼器は、気化室と
燃焼室とを構成する燃焼筒の下流角部から前記燃焼室を
貫通する気化装置の燃料噴出口を前記気化室に開ロレ、
前記燃焼筒の外周に環状空気導入路を形成するように外
筒を配置し、前記燃焼筒に空気導入孔を形成し、更に前
記環状空気導入路には空気ガイド部材が設置されている
ので、液体燃料は前記気化装置によって直ちに且つ急速
度で気化して気化燃料にされ、前記気化室に噴出され、
また燃焼用空気は燃焼筒の周囲の環状空間から前記燃焼
筒内にスムースに且つ低抵抗状態で入り易く、また前記
気化室にも燃焼用空気の一部を導入して気化燃料を極め
て良好に且つ確実に点火させることができ、更に前記燃
焼室において気化燃料と燃焼用空気とを良好に混合させ
ることができ、良好に混合気が生成され、燃焼を盛んに
させることができ、しかも燃焼ガスを前記燃焼室から勢
いよく送り出すことができる。更に、前記外筒にはその
半径方向に空気取入パイプが取付けられており、前記空
気ガイド部材が多数の空気ガイド孔を備えた環状空気ガ
イド板であるので、空気取入パイプから取り入れられた
燃焼用空気は、環状空気導入路で均等即ち均一に分散さ
れて各々の前記空気ガイド孔でガイドされ、次いで前記
燃焼筒の全周囲から万遍なく空気導入孔へと送り込まれ
、理想的な状態で燃焼室内へと導入される。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この発明によるの一実ｈｉｌ
ｉ例を説明する。

第１図において、この発明による燃焼器が符号ｌによっ
て全体的に示されている。この燃焼器ｌについては、例
えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジンのエア
クリーナ、単独のエアクリーナ等を通じて取り入れる空
気、あるいは直接的に外気又は室内から取り入れる空気
を、空気取入パイプ１２から導入し、燃焼器１の燃焼ガ
スを燃焼ガス送出パイプ１３から直接的に室内等に送り
出すか、又は下流に設置された熱交換器（図示省略）に
送り出すものである。下流に設置された前記熱交換器に
送り出す場合には、前記熱交換器は燃焼器１の下流に直
列に設置されてもよく、又は燃焼器ｌの外周に設置され
てもよいことは勿論である。燃焼器１は、セラミック製
の燃焼筒１１その外周を覆う金属製の外筒１４、並びに
燃焼筒１１及び外１’Ｊ１４の一端部を密封する金属製
の蓋板５から構成されている。外筒１４の他端部には金
属製の燃焼ガス送出バイブ１３が設けられている。また
、外筒１４は空気取入口４を有し、空気取入口４が形成
された筒状部には金属製の空気取入パイプ１２が取付け
られている。空気取入パイプ１２は外筒１４の半径方向
即ち外筒１４に対して垂直に取付けられている。燃焼筒
１１の内部は、周縁部に複数個の開口である切欠通路１
５を有する仕切板８によって２つの室、即ち気化室７と
燃焼室６とに仕切られている。更に、燃焼室６を構成し
ている燃焼筒１１の周壁の下流部位には多数の空気導入
孔１７が形成されている。燃焼筒１１と外筒１４との間
には燃焼用空気が旋回して通る環状空気導入路２７が形
成されており、更に、環状空気導入路２７には、空気ガ
イド部材が設置されている。この空気ガイド部材は多数
の空気ガイド孔９を備えた環状空気ガイド板１０から構
成されており、空気取入パイプ１２から導入された燃焼
用空気を均等即ち均一に分散させ、次に位置する環状空
気導入路２７に均等な状態で燃焼用空気を導入する。ま
た、気化室７とは反対側の燃焼室６の端部には燃焼ガス
送出口１８が形成されている。気化装置２は燃焼筒１１
の下流角部から仕切Ｆｉ８の中央部に形成されている開
口即ち連通孔１９に向かって斜めに燃焼室６を貫通して
設置されており、気化装置２の燃料噴出口２３を気化室
７に開口している。また、気化室７には加熱プラグであ
る点火用グロープラグ３が設置されている。

気化装置２については、金属製の気化パイプ２０内に気
化用グロープラグ（図示省略）が内蔵されたものである
。気化パイプ２０の一端部には、加熱プラグである前記
気化用グロープラグの、例えば、窒化ケイ素部材に埋込
まれたタングステンから成る抵抗線（図示省略）に１ｔ
ｉを供給する端子２１が位置している。気化パイプ２０
の他端部には、気化パイプ２０より小径の噴出用パイプ
２２が取付けられており、噴出用パイプ２２の先端に噴
出口２３が形成されている。また、気化パイプ２０には
燃料供給パイプ２４が設けられている。

更に、気化パイプ２０の外周面には受熱フィン２８が形
成されている。気化パイプ２０の先端からは噴出用パイ
プ２２が伸長しており、噴出用パイブ２２は仕切板８に
形成された連通孔１９を貫通しており、更に、噴出用パ
イプ２２の先端に形成された噴出口２３は気化室７に設
置された点火用グロープラグ３の近傍に位置し且つ開口
している。

燃焼器１に関して、気化室７及び燃焼室６を構成する燃
焼筒１１の材質については、密質又は多孔質の低熱膨張
率のセラミック製部材で構成されている。例えば、セラ
ミック製部材の材質をコージライトを用いて、組織を多
孔質に構成し、熱膨張率の小さい材料から作ることがで
きる。更に、気化室７の蓋板５には、密質又は多孔質の
低熱膨張率のセラミック製部材（図示省略）を設置して
もよい。

この発明による燃焼器ｌは、以上のように構成されてお
り、次のように作用する。

気化パイプ２０内の気化用グロープラグの抵抗線に通電
し、気化用グロープラグを加熱すると共に、燃料供給パ
イプ２４から液体燃料を供給する。

液体燃料は気化され、気化燃料が気化パイプ２゜と気化
用グロープラグとの間の空間を通って噴出パイプ２２の
噴出口２３から気化燃料が気化至７に噴出される。一方
、燃焼用空気は、空気取入パイプ１２から送り込まれ、
外筒１４と燃焼筒１１との間の環状空間即ち環状空気導
入路２７を通って空気導入孔１７から燃焼室６に吹き込
まれる。

ところで、環状空気導入路２７には、外筒１４の空気取
入口４の下流で且つ環状空気導入路２７の途中に環状空
気ガイド板１０が設置されており、環状空気ガイド板１
０には多数の空気ガイド孔９がは一等距離に形成されて
いる。従って、空気取入パイプ１２がら空気取入口４を
通って環状空気導入路２７に吹き込まれた燃焼用空気は
、環状空気導入路２７内で旋回しながら環状空気ガイド
板ｌＯに形成された空気ガイド孔９から下流の環状空気
導入路２７へと均一な状態で吹き込まれる。

次いで、燃焼用空気は環状空気導入路２７から燃焼筒１
１の下流に形成されている空気導入孔１７を通って燃焼
室６内へ送り込まれる。それ故に、燃焼用空気は燃焼筒
１１の全周から万遍なく均一に燃焼筒１１内即ち燃焼室
、６に送り込まれるので、燃焼用空気は橿めて理想的な
状態で燃焼筒ｌｌ内に吹き込まれ、気化燃料と理想的に
混合されて混合気を生成することができる。更に、燃焼
室６に吹き込まれた燃焼用空気の一部は仕切板８の切欠
通路即ち開口１５を通って気化室７に送り込まれる。そ
こで、燃料は燃焼用空気を得て点火用グロープラグ３に
よって点火され、更に気化燃料と燃焼用空気とは混合気
となって燃焼するようになる。

次いで、気化燃料は燃焼室６に吹き出され、燃焼室６に
おいて燃焼用空気と均質な混合気にされ、更に完全に且
つ盛んに燃焼するようになる。気化燃料は燃焼して燃焼
ガスとなって、燃焼筒１１の下流端部に形成されている
燃焼ガス送出口１８から燃焼ガス送出パイプ１３を通っ
て熱交換器（図示省略）等に送出される。燃焼室６での
燃焼状態が盛んになると、気化装置２の気化バイブ２０
及び気化バイブ２０に設けた受熱フィン２８を介して気
化熱を受けるようになる。この状態になって前記気化用
グロープラグへの通電を停止する。その後は、液体燃料
は燃焼室６から燃焼熱、言い換えれば、気化熱を受けて
気化し、気化燃料となって燃焼空気と混合気を生成して
燃焼を続ける。この燃焼作用において、液体燃料は前記
気化用グロープラグによって加熱気化され、気化燃料が
噴出口２３から噴出されるが、この時、液体燃料の気化
が不完全であったり、噴出口２３から気化燃料に油滴が
混入して噴出されると、蓋板５、燃焼筒１１等に衝突し
、燃料液となって蓋板５、仕切板８を伝わって底部へ流
下することがある。その場合には、蓋板５にセラミック
製部材等を取付けて断熱等の対策を講じることによって
外気によって冷却されるのを阻止することができ、衝突
した気化燃料及び油滴燃料が熱を奪われる状態を防止で
き、気化燃料が液化する状態も防止できる。

以上のように、この発明による燃焼器の実施例について
詳述したが、必ずしもこれらの細部に限定されるもので
なく、例えば、燃焼筒ははＶ水平方向に設置された横型
であるが、は！鉛直方向に設置された竪型に構成しても
よく、また斜め方向に設置してもよく、設置場所等の条
件に応じて変更できることは勿論である。図では、環状
空気ガイド板に設けた空気ガイド孔を円形で且つ等間隔
に形成しているが、円形孔に限らず、楕円形孔、長孔、
角孔等の種々の形状でもよく、また均等な距離間隔で穿
孔することなく、空気流入速度、空気流入量等に応じて
種々に変更することができ、更に細孔を多数穿孔しても
よいことは勿論である。

また、燃焼筒に形状した空気導入孔についても、同様に
形状、大きさ等について同様に変更することができる。

燃焼筒の内部を仕切る仕切板については、周縁部に複数
個の切欠通路である開口を設ける代わりに、仕切板の適
宜な部位に複数個の通孔から成る開口を有するように構
成してもよく、又は切欠通路と通孔との両者の開口を形
成してもよいことは勿論である。また、蓋板に密質又は
多孔質の低熱膨張率のセラミック製部材を設置してもよ
く、また、図では空気取入れパイプ及び気化装置は互い
に約９０度（反対方向からは約２７０度）離れた方向に
設けているが、このような位置関係に限定されるもので
もないことは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成されており
、次のような効果を有する。この燃焼器は、気化室と燃
焼室とを構成する燃焼筒の下流角部から前記燃焼室を貫
通する気化装置の燃料噴出口を前記気化室に開口し、前
記燃焼筒の外周に環状空気導入路を形成するように外筒
を配置し、前記燃焼筒に空気導入孔を形成し、更に前記
環状空気導入路には空気ガイド部材が設置されているの
で、液体燃料は前記気化装置によって直ちに且つ急速度
で気化して気化燃料にされ、前記気化室に噴出され、ま
た燃焼用空気は燃焼筒の周囲の環状空間から前記燃焼筒
内にスムースに且つ低抵抗状態で入り易く、また前記気
化室にも燃焼用空気の一部を導入して気化燃料を極めて
良好に点火させることができ、更に前記燃焼室において
気化燃料と燃焼用空気とを良好に混合させることができ
、良好に混合気が生成され、燃焼を盛んにさせることが
でき、しかも燃焼ガスを前記燃焼室から勢いよ（、所定
の場所、例えば、熱交換器等へ送り出すごとができる。

更に、前記外筒にはその半径方向に空気取入パイプが取
付けられており、前記空気ガイド部材が多数の空気ガイ
ド孔を備えた環状空気ガイド板であるので、空気取入パ
イプから取り入れられた燃焼用空気は、環状空気導入路
で均等即ち均一に分散されて各々の前記空気ガイド孔で
ガイドされ、次いで前記燃焼筒の全周囲から万遍な（空
気導入孔へと送り込まれ、理想的な状態で燃焼室内へと
導入される。また、前記燃焼筒には気化用グロープラグ
を有する気化装置を配置しているので、燃焼の始めには
液体燃料は前記気化用グロープラグによって急速に且つ
確実に気化して気化燃料にされ、燃焼が盛んになってか
らは前記気化用グロープラグを切っても前記燃焼室から
燃焼熱を得て直ちに気化燃料が生成されるようになり、
更に、前記気化室には点火用グロープラグを配置してい
るので、気化燃料の点火が着実に且つ点火ミスも生じる
ことがない、それ故に、この燃焼器によれば、液体燃料
を急、速に気化させ、その気化燃料を急速に点火して急
速に且つ確実に燃焼させ、従って急速に即ち迅速に暖房
等に寄与することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による燃焼器の一実施例を示す断面図
、第２図は第１図の線ｎ−ｍにおける断面図、及び第３
図は先行技術である燃焼器の一例を示す断面図である。 １・・−・・・燃焼器、２・−・−気化装置、３−・−
気化用グロープラグ、４−・−・−・空気取入口、５−
−−一−−・蓋板、６−・−燃焼室、７−・−・−・気
化室、８・・・・・−仕切板、９−一−−−・・空気ガ
イド孔、１０−・−・・環状空気ガイド板、１１・−−
−−−一燃焼筒、１２−一一一・・空気取入パイプ、１
３・・・・−・燃焼ガス送出パイプ、１４−−−−・・
−外筒、１５−・−開口、Ｌ　Ｌ−−−一空気専大孔、
１８・・−・−燃焼ガス送出口、１９−・・一連通孔、
２０−−一−−気化パイブ、２１・・・・一端子、２２
−−−一−−−噴出用パイブ、２３−−噴出口、２４−
−−−・燃料供給パイプ、２７−・−環状空気導入路、
２８−・−受熱フィン。 特許出願人　　　いす−自動車株式会社代理人　弁理士
　　　　尾　仲　−宗 第　１ｊｉ 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）気化室と燃焼室とを構成する燃焼筒の下流角部か
   ら前記燃焼室を貫通する気化装置の燃料噴出口を前記気
   化室に開口し、前記燃焼筒の外周に環状空気導入路を形
   成するように外筒を配置し、前記燃焼筒に空気導入孔を
   形成し、更に前記環状空気導入路には空気ガイド部材が
   設置されていることを特徴とする燃焼器。
2. （２）前記燃焼筒は開口を備えた仕切板によって前記気
   化室と前記燃焼室とに仕切られていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の燃焼器。
3. （３）前記外筒にはその半径方向に空気取入パイプが取
   付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の燃焼器。
4. （４）前記空気ガイド部材は多数の空気ガイド孔を備え
   た環状空気ガイド板であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の燃焼器。
5. （５）前記環状空気ガイド板に形成された多数の前記空
   気ガイド孔はほゞ等距離に形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の燃焼器。
6. （６）前記気化装置は気化用グロープラグを有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の燃焼器。
7. （７）前記気化室には点火用グロープラグが配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の燃
   焼器。