JPS6341713A - 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導き、
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量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右交換
器を経て機関の吸気ボ−トヘ供給すると共に、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、前記気化室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。図中、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
る自動車用暖房装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存して
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し、気化室
に燃焼用空気の一部を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、燃焼筒の周囲から前記燃焼筒内
にスムースに且つアンバランスの状態で導入し易いよう
に構成し、また気化室にも燃焼用空気の一部を良好に導
入し、その燃焼用空気と気化燃料とを混合して極めてス
ムースに且つ確実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、更に前記燃焼
筒には多数の空気導入孔が数、形状、場所等に関して不
規則な状態に形成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、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、また前記気化装置が気化用グロープラグを有し
、前記気化室には点火用グロープラグが配置されている
ことを特徴とする燃焼器に関する。

〔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、更に前記燃焼筒に形成された多数の空気導
入孔が数、形状、場所等に関して不規則な状態であるの
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気導入路から前記
燃焼筒内にスムースに且つアンバランスな状態で導入さ
れ、燃焼室内で旋回流が発生して、その旋回流によって
前記気化室にも燃焼用空気の一部が導入され易くなり、
気化燃料と燃焼用空気とが混合されて極めて良好に且つ
確実に点火され、更に前記燃焼室において気化燃料と燃
焼用空気とを理想的に且つ良好に混合させることができ
、燃焼に好ましい混合気が生成され、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燃焼ガ
ス排出口を通って燃焼ガス送出パイプへ勢いよく送出さ
れる。しかも、空気導入孔のアンバランスな設置と共に
、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いるので、液体燃料の気化
、気化燃料と燃焼用空気との混合、点火、燃焼室への吹
出し、混合気の燃焼等の燃焼作用がスムースに且つ着実
に行われる。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、理想的な状態で環状空気
導入路、次い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施例を
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ｌ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ｌの下流に直
列に設置されてもよく、又は燃焼器１の外周に設置され
てもよいことは勿論である。燃焼器ｌ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及び外筒１４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
製の燃焼ガス送出パイプ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に対しては＼垂直に取付けられている。燃焼
筒１１の内部は、周縁部に複数個の切欠通路である開口
１５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。第２図に示すように、空気
導入孔１７は、燃焼筒１１に対して不規則即ちアンバラ
ンスな状態に穿孔されている。図では、空気導入孔の孔
の穿孔位置についてアンバランスな状態が示されている
が、孔の位置のみでなく、孔のサイズ、孔の形状、孔の
数等についてもアンバランス即ち不規則な状態に設けて
もよいことは勿論である。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
成されている。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１日が形成されている。気化装
置２は燃焼筒１１の下流角部から仕切板８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
電流を供給する端子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、噴出用パイプ２２は仕切板８に形成された連通
孔１９を貫通し、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の近傍に位置している。燃焼器１に関し、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。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１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（図示省略）の
砥抗線に通電し、前記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２０と前記気
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室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、空気導入孔１７は燃焼筒１１に対
してアンバランス即ち不規則状態に設置されているので
、環状空気導入路２７からの燃焼用空気は種々の位置、
種々の流入量、流入速度等がアンバランスな状態で空気
導入孔１７から燃焼筒ｌｌ内即ち燃焼室６に導入され、
燃焼用空気は燃焼室６で旋回又は乱流状態になって、圧
力分布が変化するので、その一部は気化室７に導入され
易くなる。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導
入路２７から燃焼筒１１に形成されている空気導入孔１
７を通って燃焼室６内へ捲めて理想的な状態で燃焼筒１
１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
れた旋回流となっている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、気化室７において燃料は燃焼用空気を得て点
火用グロープラグ３によって確実に且つスムースに点火
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気化燃料とは燃
焼に好ましい均質な混合気に生成され、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）等に勢いよく送出される。燃焼室
６での燃焼状態が盛んになると、気化装賀２の気化パイ
プ２０及び気化パイプ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用空
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７［１Ｍ滴が混入して
噴出されると、蓋板５、燃焼筒１１等に１１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＼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０図では、燃焼
筒に設けた空気導入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
ることもできる。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
をを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、Ｍ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（反対側からは約２７
０度）Ｍ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も勿論である。

〔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、更に前記燃焼筒には多数の空気導入孔が数、
形状、場所等に関して不規則な状態に形成されているの
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
た燃焼用空気は前記燃焼筒の周囲の前記環状空気導入路
から前記燃焼筒内にスムースに且つアンバランスな状態
で導入され、前記燃焼室内で旋回流が発生して、その旋
回流によって前記気化室にも燃焼用空気の一部を導入さ
れ易（なり、気化燃料と燃焼用空気とが混合されて掻め
て良好に且つ確実に点火され、更に前記燃焼室において
気化燃料と燃焼用空気とを理想的に且つ良好に混合させ
ることができ、燃焼に好ましい混合気が生成され、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
室から燃焼ガス排出口を通って燃焼ガス送出パイプへ勢
いよく送出され、所定の場所、例えば、熱交換器等へ送
り出すことができる。しかも、前記空気導入孔のアンバ
ランスな設置と共に、前記燃焼筒が開口を備えた仕切仮
によって前記気化室と前記燃焼室とに仕切られているの
で、液体燃料の気化、気化燃料と燃焼用空気との混合、
点火、前記燃焼室への吹出し、混合気の燃焼等の燃焼作
用がスムースに且つ着実に行われ、着火ミス、吹き消え
等の好ましくない状態は生じることがない。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、理想的な状態で前記環状空気導入路、次いで前記
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迅速
に行われ、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、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実施例を示す断面図、
第２図は第１図の燃焼筒及びそれに形成した空気導入孔
を示す断面図、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。 １−一燃焼器、２−・−気化装置、３〜・〜気化用グロ
ープラグ、４−−一空気取入口、５−一蓋板、６−−−
−−燃焼室、７−気化室、８−・−仕切板、１１−−−
−一燃焼筒、１２−・−空気取入パイプ、１３・−−燃
焼ガス送出パイプ、１（−−一外筒、１５−−−−−−
開口、１７・−−−−一空気導入孔、１８−・−燃焼ガ
ス送出口、１　’Ｊ−−−一連通孔、２０・・−気化パ
イプ、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　　１　　図 第２図 第　　３　図

Claims (5)

【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、更に前記燃焼筒には多数の
   空気導入孔が不規則な状態に形成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。
5. （５）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。