JPS6349606A - 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
られている吸い上げ気化方式の燃焼装置があるが、これ
は第５図に示すように多数の空気孔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
から気化した燃料と透孔１７から燃焼室８内に導入した
空気を混合して燃焼させ、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、次のような問題を生じて
いた。

通常の強燃焼では第５図に示すように、内炎筒６と外炎
筒７上方に二次炎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
小さくした場合は、火炎は燃焼室８内に下がってＩ２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ｆ３は火炎ｆ２の上方では
形成されなくなる。従来からこのような状態では排ガス
特性、得にＣＯ７ｃｏ２が急激に悪化していた。また、
燃焼装置を密閉状態の良い部屋で長時間使用した場合、
酸素濃度の減少に従って燃焼量も次第に減少するが、上
述のように火炎が燃焼室８内に下がると多量のＣＯが発
生する様な状態になっていた。以上の現象は、燃焼装置
内の排ガス測定を行った結果、内炎筒６内部の流れに主
原因があることが明らかになった。即ち、第５図におけ
るＡ　−Ａ’線位置のＣＯ濃度は弱燃焼時（火炎が１２
となって燃焼室θ内に下りている状態）、上端付近で１
１０００ｐｐ以上もあった。このことから、内炎筒６内
部には波線ａのように燃焼室８から内炎筒６内部へ漏出
する流れが存在することは明らかで、この高濃度のＣＯ
を含む混合ガスが通気孔１３や火炎ｆ２上方の空気孔１
１より直接大気中に放出されることになり、ＣＯ／Ｃ０
２特性は急激に悪化する。この現象は密閉状態の良い部
屋で長時間燃焼させ、酸素濃度が減少した場合（酸欠状
態）でも同様である。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、弱燃焼時
や酸欠状態での排ガス特性の急激な悪化を防止すること
により、燃焼特性が良好で燃焼量調節幅が大きく、かつ
安全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 上記問題点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上方に伸び内
炎筒との間に形成される制流域をその底面で遮蔽するよ
うな制流筒を設け、この制流筒の壁面に制流域に連通ず
る連通孔を設け、さらにこの連通孔直上に制流域を上下
に分割、遮蔽する遮蔽板を設けている。

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筒上方に供給される清浄な空
気によって混合しながら、内炎筒上端部から集中的に燃
焼室に供給し、燃焼を促進させる。また、制流筒壁面に
連通孔を設け、この連通孔直上に制流域を上下に分割、
遮蔽する遮蔽板を備えているので、火炎より上方の制流
筒へ流入する燃焼ガスは燃焼がかなり進行した状態のガ
スとなり、ＣＯの多量の放出を防止することができる。

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
。

第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間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われる。９は外筒で
内炎筒６、外炎筒７、外筒９は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。１
１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１３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。外炎筒９の上端には絞り部１５が形成され、さら
にこの絞り部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、外炎筒
９上に載置されている。１９はトップフレームで赤熱部
１６と透過筒１８の間の空気通路２０の上端を遮蔽する
ように赤熱部１６の上端に載置され、透過筒１８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先端に対向する位置近傍から内炎筒先端付近まで
上方へのび、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ように設けられている。２３は制流
筒２１中下部壁面に設けられた連通孔である。２４は連
通孔２３直上で制流域２２を下（制流域Ａ２２）と上（
制流域Ｂ２５）とに分割、遮蔽する遮蔽板である。２６
は制流筒２１と内炎筒天板１２の間に一定の間隔を有す
るように設定された通気部である。２７は空気導入路で
ある。上記構成において、灯芯１に点火すると燃焼をＤ
ｎ始し、燃焼による高温の燃焼ガスが燃焼室８を上昇す
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内に供給され燃焼が継続される。この
ときの内炎筒６内部および燃焼室８内の燃焼ガスや空気
の流れを第２図にて説明する。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近傍に供給される
白矢印ａと空気導入路２７を上昇する白矢印すの流れに
分けられる。上昇した空気の一部は白矢印Ｃの様に連通
孔２３を通過し、燃焼室８へ供給される。

さらに、内炎筒６上方に供給された空気は白矢印ｄの様
に空気孔１１や通気孔１３から燃焼室８およびその上方
へ供給される。また、一部は白矢印ｅの様に制波ＶＣＢ
２５に降下し、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、空気流−矢印ａ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ｆの
ように燃焼室８を上昇する。しかし、空気流−矢印Ｃお
よびｄ、ｅによって制流域Ａ２２および制流域Ｂ２５は
負圧になるため、混合ガスの一部は黒矢印ｇ。

ｈの様に制流域Ａ２２、制流域Ｂ２５内に流入する。し
たがって制流域Ａ２２、制流域Ｂ２５には未燃ガスが充
満する。この未燃ガスは連通孔２３、通覧部２６で空気
流−矢印Ｃおよび空気流−矢印ｄ、ｅと混合され、黒矢
印ｉ、】の様に再び燃焼室８へ供給される。したがって
強撚焼時には内炎筒６上端付近から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
Ｃ付近で効率よく燃焼させ、さらに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ｆｒで燃焼さ
れる。つぎに灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を小さ
くしていくと、火炎は次第に燃焼室８内に下降し、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、制波ｖ、８２５
へ流入する未燃ガス量も減少する。従って空気流−矢印
ｅとの混合領域は下方へ下がり、領域り付近が良好な混
合領域となり、この部分で保炎を形成し、内炎筒６壁面
を赤熱させ、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。この場合、制流域Ｂ２５に流入した未
燃ガスは空気流−矢印ｄ、　　ｅ【よってほとんどが燃
焼室θ内に供給され、火炎１ｍで燃焼されるので、火炎
１ｍより上方に対向する制波ｆｆＡＢ２５では未燃ガス
成分はほとんどなく、火炎ｆｓより上方の空気孔１１や
通気孔１３から排出される空気は清浄で、排ガス特性（
ｃ。

／Ｃ０２）は悪化しない。ちなみに、通気部２６付近の
ＣＯ濃度は３０〜５０　ｐｐｍ程度で、従来例に比べて
大幅に減少していることがわかった。しかし、さらに燃
焼量を少なくして火炎がさらに下降すると、内炎筒６上
方の温度が下がるだめ、空気流−矢印ｅによって制波［
Ｂ２５内に十分に空気が供給されるにもかかわらず燃焼
が促進されないため火炎ｆｓの上方から排出される空気
には次第にｃｏ酸成分多く含まれる様になり、排ガス特
性は徐々に悪化する。しかし、さらに燃焼量を少なくし
火炎が遮蔽板２４より下方にｆｍのように形成されると
、火炎ｆｍ近傍は温度も高く、また連通孔２３から空気
流−矢印Ｃによって十分空気が供給されるので領域Ｅ付
近で燃焼が促進される。

この場合、制流域Ｂ２５へも排ガスは流入するが、この
排ガス成分は、火炎ｆｍで燃焼がかなり進んだ状態にあ
り、排ガス成分中のＣＯ比率はそれほど高くならない。

したがって排ガス特性は悪化しない。

以上、通常の燃焼において灯芯１の露出高さを低くして
燃焼量を少なくしていった場合について述べたが、密閉
状態の良い部屋で長時間燃焼させた場合も同様の効果が
得られる。すなわち、酸欠状態下では、酸素濃度の低下
にともなっ゛て燃焼量が低下し、灯芯１の露出高さを低
くして燃焼量を少なくしていった場合とほぼ同様な現象
が見られ、酸欠特性も良好になる。

第３図は従来例と本実施例について、ａ焼量に対するＣ
○／Ｃ０２特性を、また、第４図は酸欠特性を測定した
結果である。なお、酸欠特性は初期燃焼量的１２５０ｋ
ｃａｌ／　ｈｒ　４″測定した。本実施例はＣＯ／Ｃｏ
２特性、酸欠特性とも大幅に改良されており、本発明の
効果が明確である。

以上の実施例では連通孔および遮蔽板が１ケ所の場合に
ついて述べたが、２ケ所以上の構成をとっても同等もし
くはそれ以上の効果が得られる。

発明の効果 以上のように、本発明の燃焼装置によれば、次の効果が
えられる。

■　内炎筒内方に制流筒を設けているため、空気導入路
を上昇する空気流によって制流域内に高濃度のｃｏを含
む未燃ガスが流入するが、通気部に供給される空気によ
って混合され、燃焼量に応じて内炎筒のある高さ位置で
良好な混合状悪を形成し、燃焼を促進させることができ
る。

■　通気部から供給される空気によって未燃ガスの内炎
筒内部へ漏出する流れは遮蔽される。この遮蔽効果によ
り、火炎より上方の制流域内および空気導入路は未燃ガ
スをほとんど含んでおらず、火炎上方の内炎筒空気孔や
通気孔から高濃度のＣｏが直接大気中に放出されること
はない。

■　制流筒の壁面に連通孔を設け、その連通孔の直上に
制流域を分割、遮蔽する遮蔽板を設けているだめ、火炎
が遮蔽板以下に下がると、その直下の連通孔から効率良
く供給される空気によって再び燃焼は促進され、上方の
制流域へ流入する排ガスは燃焼のかなり進んだＣＯ比率
の低いガスとなるため、この燃焼ガスが放出されても燃
焼特性の悪化につながらない。

以上の効果により、弱燃焼時や酸欠状態での排ガス特性
の急激な悪化を防止することにより、燃焼特性が良好で
燃焼量調節幅が大きく、かつ安全な燃焼装置をうる事が
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図は同装置の効果を説明するだめの特性図、第Ｓ図は
従来の燃焼装置の要部断面図である。 １・・・・・・灯芯、６・・・・・・内炎筒、７・・・
・・・外炎筒、８・・・・・・燃焼室、９・・・・・・
外炎筒、１１・・・・・・空気孔、２１・・・・・・制
流筒、２２．２５・・・・・・制流域、２３・・・・・
・連通孔、２４・・・・・・遮蔽板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第−
２図 第　３　図 ！内　０２　　ｉｉ　浅　（°／・） 第５図 手続補正書 昭和６２年６月ノ２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の空気孔を有する外炎筒と、この外炎筒外方に配さ
   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形成され
   る燃焼室下端に上下動自在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内
   炎筒先端付近まで上方に伸び、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筒と、前記制流
   筒壁面に前記制流域へ連通して設けられた連通孔と、前
   記連通孔直上で前記制流域を上下に分割、遮蔽する遮蔽
   板を備えた燃焼装置。