JPS645210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料を燃焼させて、高温の燃焼ガ
スを発生させ、該燃焼ガスによつて流体を加熱す
る流体加熱装置を構成する液体燃料燃焼装置、特
に横置形の液体燃料燃焼装置の改良に関する。

筒状の燃焼室が水平に配置される横置形の液体
燃料燃焼装置（以下単に燃焼装置と云う）は例え
ば車両用の温風暖房器や車両用エンジンの冷却水
予熱装置に使用されているが、車両に対する取付
姿勢は燃焼装置の機種によつて定まつているか
ら、燃焼装置が取付けられる車両の条件によつて
異なつた取付姿勢が要求されるときには、条件に
従つて新たな機種を起さなければならないと云う
問題がある。従来例えば車両用の温気暖房器に使
用されている横置形の燃焼装置を例にとつて第１
図乃至第４図を用いて上記の問題点を説明する。
第１図は燃焼装置の縦断面図で、符号１は１次燃
焼室、２は２次燃焼室、３は前記１次燃焼室１と
２次燃焼室２とを区画するフレームオリフイス、
４は前記１次燃焼室１と２次燃焼室２を形成する
筒状の壁体、５は環状の燃焼ガス通路、６及び７
はそれぞれ前記環状の燃焼ガス通路５の内壁体及
び外壁体、８は前記２次燃焼室２と前記環状の燃
焼ガス通路５とを接続する連通路、９は電熱線を
使用した点火栓であつて便宜上45度の傾斜位置を
採用しているが必ずしもこれに限定するものでは
ない。１０は点火栓取付筒で、該点火栓取付筒１
０の内面にはアスベスト又は金網などからなり、
注入された燃料を保持するためのウイツク１１が
とりつけられている。１２は前記ウイツク１１に
燃料を供給する燃料パイプで、図には示してない
燃料計量ポンプに接続されている。１３は前記１
次燃焼室１の最下位部に開口するドレインパイ
プ、１４は前記環状の燃焼ガス通路５の外壁体７
に開口する排気管である。又図中の一重の矢印１
５は燃焼ガスの流れの経路を、二重の矢印１６は
燃焼ガスによつて加熱される被加熱流体の流れを
示している。第２図は第１図の−矢視断面図
で、図中に示されている符号は第１図の場合と同
様の内容を示している。次に第１図及び第２図で
示される燃焼装置の作用の概略を説明すると、点
火栓９に通電して、該点火栓９に使用されている
電熱線を加熱後燃料パイプ１２を介して前記ウイ
ツク１１に燃料を供給すると、燃料は蒸発し、発
火して、図に示してない燃焼用空気送風機が供給
する空気によつて燃焼が開始される。ウイツク１
１が液体燃料の燃焼熱によつて十分加熱された後
は点火栓９への通電を遮断後も燃焼が継続され
る。点火栓９に通電して燃焼を開始させるとき、
又は燃料の燃焼熱自体によつて継続燃焼を開始し
た初期において、（特に寒冷時においては）燃料
の蒸発が不十分となつて、供給された燃料の一部
は１次燃焼室１内に液状のまゝ滴下されて１次燃
焼室１内最低位部に溜り、一部は前記ドレンパイ
プ１３から排出され、残余の燃料は燃焼用空気の
流れに押されてフレームオリフイス３を乗り越え
て２次燃焼室２に入り、更に連通路８を経て環状
の燃焼ガス通路５に進み、排気管１４から排出さ
れる。

以上は第１図及び第２図で示される構成の燃焼
装置が第１図及び第２図に示される姿勢で例えば
車両に取付けられた場合の作用であるが、常に第
１図、第２図に示される姿勢で取付けることがで
きるとは限らない。例えば第３図において符号１
７は燃焼装置を取付けるべき車両を示すものとす
ると、該車両の図で云えば左下の符号１８で示す
位置に燃焼装置の取付けが可能の場合は問題はな
いが、１９で示す位置に取付けなければならない
ときもある。点火栓９又は点火栓９の取付筒１０
の内部は保守点検を必要とするから、点火栓９は
外側方向に位置していなければならない。その結
果排気管１４は水平となる。この場合に起る問題
点を第４図に示す。第４図は第１図の−断面
を示し、図中の各符号は第１図の場合と同様の内
容を示しているが、簡単のために点火栓９の位置
を一点鎖線を以て示し、又符号２０は環状燃焼ガ
ス通路５内に溜つた未燃焼燃料を示している。即
ち排気管１４が水平となると、環状の燃焼ガス通
路の最下位に開口しないので、排気管１４の開口
位置まで未燃焼燃料が溜ることとなり、ひとたび
この未燃焼燃料が発火すると爆発、或は火炎の排
気管からの吹出し、或いは又火のついた燃料の噴
出などによつて不慮の災害を招き、或は又不完全
燃焼によつて発生する黒煙を吹いて乗客に恐怖を
起させることとなる。この危険をさけるためには
排気管１４の位置を変更した新たな機種をつくら
なければならない。以上が排気管１４を環状の燃
焼ガス通路５の外壁体７に直角に（筒状の外壁体
の半径方向に）設けた場合の問題点であり、該問
題点を解決することが本発明の第１の目的であつ
て、その要点は排気管１４を環状の燃焼ガス通路
５の外壁体７に、該外壁体７の内周面の接線を含
みかつ該接線よりも前記環状の燃焼ガス通路５の
中心線寄りに取付けることにある。以下第５図及
び第６図によつて本発明の第１の実施例を説明す
る。第４図の場合と同様の断面を示す第５図及び
第６図において、各符号は第１図、第２図及び第
４図と同様の内容を示しているが、第４図の場合
と同様、点火栓９の位置を一点鎖線で示してあ
り、排気管１４は環状の燃焼ガス通路５の外壁体
７に、該外壁体の内周面の接線を含み、かつ該接
線よりも環状の燃焼室５の中心線寄りに取付けて
ある。第５図の場合は符号２０で示す様に若干の
未燃焼燃料が溜ることになるが実害はなく、第５
図の姿勢から90度時計方向に回転させた第６図の
姿勢では未燃焼燃料が完全に排気管１４から排出
されることが分る。

上記の第１の実施例によつて、未燃焼燃料が環
状の燃焼ガス通路に溜る問題点は解決されたが未
だ１つの問題点が残つていると共にあらたに１つ
の問題点が発生する。第１図、第２図、第４図乃
至第６図の構成の燃焼装置では、２次燃焼室２と
環状の燃焼ガス通路５とが連通路８で接続されて
いるので、該連通路８が２次燃焼室２の上位に位
置する姿勢（第５図）と側方に位置する姿勢（第
６図）とでは燃焼ガスの循環経路が異つて熱交換
効率が変化することが上述の残つている問題であ
り、排気管１４を環状の燃焼ガス通路５の外壁体
７に取付けるための溶接部分の長さが長くなるこ
と、及び互に接合する部分の形状が単純な円形で
はなくなることによつて、作業が繁雑となること
があらたに発生する問題である。第５図及び第６
図の矢視図である第７図はこの状態を示す。以
下第１の実施例の問題点を解決する第２の実施例
についてのべる。第１の実施例の基本となつてい
る第１図及び第２図の燃焼装置の構成では、２次
燃焼室２と壁体４と環状の燃焼ガス通路５の内壁
体６とは別体であつて、両壁体４及び６の間には
二重の矢印１６で示す様に被加熱流体の流路が形
成されていて、環状の燃焼ガス通路５の外壁体
７、内壁体６及び２次燃焼室２の壁体４の三壁体
が燃焼ガスと被加熱流体との間の熱交換壁体を形
成していて、熱交換能力を確保しているが、一方
では耐熱性、耐食性ではあるが熱伝導率の悪いス
テンレス鋼板が使用されていて熱交換能力を低下
させていることに着目すれば熱交換壁体に放熱及
び吸熱フインをそなえ、かつ熱伝導度の良い非鉄
金属のダイカスト又は鋳物を以て形成し、あわせ
て排気管も一体成形とすることによつて、第１の
実施例の問題点を解決することができる。第８図
及至第１０図は第２の実施例を示し、第８図はそ
の縦断面図、第９図は第８図の−断面矢視
図、第１０図は第９図の姿勢から時計方向に90度
回転させた時の姿勢を示す断面図である。第８図
乃至第１０図において符号１乃至５，７，９乃至
１２、及び１４の各符号は第１の実施例の場合と
同様であるが、環状の燃焼ガス通路５の内壁体
は、２次燃焼室２の壁体４と共通となつている。
２−１は２次燃焼室２の下流側の開放端で、燃焼
ガスは該部において壁体４の全周にわたつて一様
に反転して環状の燃焼ガス通路５に流入して排気
管１４から排出される。従つて燃焼装置の姿勢の
変化が燃焼ガスの流れの経路に与える影響が少
い。環状の燃焼ガス通路５の外壁体７は被加熱流
体側に放熱フイン７−１を、燃焼ガス側に吸熱フ
イン７−２を有し、有効熱交換面積の増大を計つ
てある。又外壁体７は熱伝導性が良いので１つの
熱交換壁体で第１の実施例の場合にまさる熱交換
能力が得られる。第９図、第１０図から明らかな
通り排気管１４が環状の燃焼ガス通路５の外壁体
７の内周面に対して第１の実施例と同様の関係位
置を確保し、而も一体に成形されているので90度
姿勢を異にする何れの場合にも又その中間の姿勢
においても未燃焼燃料は環状の燃焼ガス通路５の
低位置に溜ることなく排気管から排出され、かつ
低コストでつくることができる。第１の実施例に
おいても、第２の実施例においても、１次燃焼室
１の低位置に設けるドレンパイプは省略してある
が、ドレンパイプ取付部は互に90度の位置に２個
設けて不要の方に盲栓を施すことによつて解決で
きるので図面中の記載を省略してある。又以上の
説明では蒸発式の燃焼装置のみについて言及し、
ロータリーバーナについては言及しなかつた。ロ
ータリーバーナーにおいては燃焼装置の取付姿勢
の相異による回転噴霧器上への燃料の滴下条件の
相異が問題となるが、燃焼装置組立時に燃料滴下
パイプの向きを変えることによつて処理すること
が可能であつて燃焼装置の構成上の重要な問題で
はないので詳細は省略する。

以上の説明では燃焼装置の取付姿勢を90度変化
させる場合についてのみ示したが、例えば点火栓
を上方から保守点検する様な取付時、即ち90度の
中間にある姿勢の取付に対しても有効であること
は勿論であり、又取付姿勢の選択の基礎は前述の
様に点火栓の方向に限定されたものではなく、例
えば排気ガスを最小の抵抗で適所に放出するため
の排気管の方向の選択にも有効である。又本発明
の燃焼装置は車両用に限定されるものではなくす
べての横置形の燃焼装置に適用される。

以上のべた本発明の液体燃料燃焼装置は、環状
の燃焼ガス通路内に未燃焼燃料が溜ることなく排
気管横向き及び下向きの間の90度の範囲内におい
て構造上の排気管位置を変えることなく取付姿勢
を自由に選択できる利点があり、又環状の燃焼ガ
ス通路への燃焼ガスの誘導を２次燃焼室の開放側
端部全周にわたつて行なうことによつて、取付姿
勢による熱交換能力の変化を防止することが可能
となり、更に又環状の燃焼ガス通路の外壁体を非
鉄金属の鋳造によつて排気管と一体成形すること
によつて、上記各利点にあわせてコスト低減をも
計ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体燃料燃焼装置の一例の縦断
面図、第２図は第１図の−断面図、第３図は
液体燃料燃焼装置の取付位置と、要求される取付
姿勢との関係を例示する図、第４図は従来の液体
燃料燃焼装置の不適当な取付姿勢を示す図、第５
図乃至第７図は本発明の第１の実施例を示す図、
第８図乃至第１０図は本発明の第２の実施例を示
す図である。 符号の説明：１……１次燃焼室、２……２次燃
焼室、３……フレームオリフイス、４……燃焼室
壁体、５……環状燃焼ガス通路、６……内壁体、
７……外壁体、８……連通路、９……点火栓、１
１……ウイツク、１２……燃料パイプ、１３……
ドレンパイプ、１４……排気管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状の燃焼室が水平方向に配置されている横
   置形の液体燃料燃焼装置において、該燃焼装置の
   排気管１４が、該燃焼装置の筒状の２次燃焼室２
   の外側に該２次燃焼室２と略々同心に形成された
   環状の燃焼ガス通路５の外壁体７に、該外壁体７
   の内周面の接線を含み、かつ該接線よりも前記環
   状の燃焼ガス通路５の中心線寄りに取付けられ、
   該燃焼装置の取付姿勢を、前記排気管１４の中心
   線が水平となる姿勢と、前記中心線が鉛直面内に
   含まれ、かつ排気管１４が下向きに開口する姿勢
   との間の90度の範囲内において選択しうることを
   特徴とする液体燃料燃焼装置。 ２ 前記液体燃料燃焼装置の前記環状の燃焼ガス
   通路５の内壁体６が前記筒状の２次燃焼室２の壁
   体４とは別体に形成され、前記環状の燃焼ガス通
   路５の内壁体６と前記筒状の２次燃焼室２の壁体
   ４との間には、燃焼ガスによつて加熱される被加
   熱流体の環状通路が形成され、前記燃焼ガス通路
   ５の内壁体６、外壁体７及び前記筒状の２次燃焼
   室２の壁体４の三壁体が、前記被加熱流体と前記
   燃焼ガスとの間の熱交換壁体を形成し、前記筒状
   の２次燃焼室２と前記環状の燃焼ガス通路５とが
   燃焼ガスの連通路８で接続されている前記特許請
   求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。 ３ 前記環状の燃焼ガス通路５の内壁体６が前記
   筒状の２次燃焼室２の壁体４と共通であり、前記
   環状の燃焼ガス通路５の外壁体７が燃焼ガスによ
   つて加熱される被加熱流体と前記燃焼ガスとの間
   の熱交換壁体を形成し、前記筒状の２次燃焼室２
   の下流側開放端２−１において該２次燃焼室２が
   前記環状の燃焼ガス通路５に連通している前記特
   許請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。 ４ 前記環状の燃焼ガス通路５の外壁体７の外面
   には放熱フイン７−１を内面には吸熱フイン７−
   ２を有し、前記外壁体７と前記排気管１４とが一
   体に鋳造成形されている前記特許請求の範囲第１
   項及び第３項記載の液体燃料燃焼装置。