JPS648241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、広く一般家庭等にて暖房や調理等に
用いられる液体燃料燃焼装置に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 従来、主として石油ストーブ等に用いた灯芯バ
ーナは、燃焼騒音が低く、構成が簡単であり操作
が容易である。そして灯芯バーナの発熱量の可変
は、その灯芯を上下移動させ燃料の蒸発面積を変
化する方法と、灯芯近くに流入する空気量を可変
し、燃料の蒸発条件である温度と燃料蒸気圧を変
化する方法がある。燃焼室の上部を流れる燃焼ガ
ス通路の断面積を可変することによりその通過抵
抗の変化で空気量を可変する方法は、燃料の蒸発
量と同時に、燃焼用空気をもコントロールするた
め燃空比に大きな変化を与えることなく発熱量を
可変できる。そのため火炎を可燃域中に維持し、
炎のリフト、フラツシユバツクが起りにくく良好
な燃焼を行う範囲が燃焼量の１〜1/2と広くなつ
た。この燃焼ガス通路断面積を変え通過抵抗を可
変する抵抗板は、第１図に示す様に上記通路１に
垂直に軸２を回転自在に設け、この軸２に取付け
た抵抗板３の角度により通路１の流れ抵抗を可変
する方法があつた。しかし、流れる燃焼ガスが高
温であるため可動部の熱膨張と寸法的余裕のため
抵抗板３による変化した通路面積が変化し、長期
的に一定値に設定することが困難であつた。その
ため実使用の操作範囲は良好な燃焼範囲より小さ
く設定されていた。また開度を変化させる抵抗板
３の操作を誤まるか、軸２のズレ、ストツパ（図
示せず）の不良時、燃焼ガス通路が極端に狭めら
れることがあり、この時、燃焼は良好な燃焼範囲
を越え極端な空気不足となり未燃ガス臭気を発生
し危険であつた。

発明の目的 本発明の目的は燃焼量可変幅の拡大にある。

発明の構成 本発明は、燃焼ガス通路面積を第１の可変手段
により可変し流路抵抗を変化させるとともに、内
炎筒に設けた開口部の面積を第１の可変手段に連
動して、面積の可変を第１の可変手段とは逆に変
化させる第２の可変手段で可変し、開口部から流
入する空気量と冷却により熱ドラフトを変化させ
ることにより、燃焼量の可変幅を拡大するもので
ある。

実施例の説明 以下本考案の一実施例について図面に基づき説
明する。第２図において、円筒状の灯芯４は、下
部を燃料５の中に沈設し、上部をそれぞれ円筒状
の内炎筒６と外炎筒７で構成された一次燃焼室８
に露出しており、内筒９と芯案内筒１０により構
成される間隙を上下に動くように（操作メカは図
示せず）取付けてある。前記外炎筒７の上部に開
口率が前記外炎筒７より大なる円筒状の多孔筒１
１を設け、前記内炎筒６と前記多孔筒１１によ
り、前記一次燃焼室８の上部に二次燃焼室１２を
構成している。内炎筒６、外炎筒７とほぼ同心状
にクロスピン１３を貫通させ設けた円筒状の外筒
１４の上部には、ガラス等を材料にした透過性の
円筒状の筒１５を取付けてある。内炎筒６の上部
には間隙１６を隔ててキヤツプ１７を設け、この
キヤツプ１７の上部に円筒状の赤熱体１８が取付
けられている。赤熱体１８の上部に取付けた仕切
板１９は筒１５に周囲を接し、中央に大きく開口
した主燃焼ガス通路２０と周辺に均一に小さい穴
を多数設けた補助燃焼ガス通路２１を有する。上
記主燃焼ガス通路２０より大きい寸法の抵抗板２
２を仕切板１９の上部に設け、この抵抗板２２に
一端を固定した軸２３を内炎筒６のほぼ中央を貫
通して上下に可動に設けてある。そのため円板状
抵抗板２２は主燃焼ガス通路２０を全開から全閉
まで可変させ、補助燃焼ガス通路２１は抵抗板２
２に関係無く常に開口している。また内炎筒６の
上部に設けたリング状キヤツプ１７の中央には円
形開口部２４が設けられ、内炎筒６内と２次燃焼
室１２の上部とを連通している。さらにこの開口
部２４を開閉するダンパ２５が軸２３に取付け抵
抗板２２と一体に連動する。そして、軸２３の上
下可動により通路２０と開口部２４の開口面積は
増減を逆変化する。

次に動作について説明する。

灯芯３を通り燃料５は、その先端に毛細管現象
により吸い上げられる。燃料が十分に浸み込んだ
灯芯３に点火すると、灯芯３の先端に着火火回り
を生じ燃焼を開始する。燃焼による高温ガスが一
次燃焼室８、二次燃焼室１２、仕切板１９の主燃
焼ガス通路２０、補助燃焼ガス通路２１を通るこ
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の孔および多孔筒１１の孔、
間隙１６より流入する。燃料の蒸発は内炎筒６外
炎筒７の孔から流入する空気量の増加と、燃焼熱
の増加に伴つて増大し、火炎は上記孔において気
孔燃焼し、間隙１６と多孔筒１１で保炎した二次
炎を形成し燃焼が行われる。気孔燃焼は灯芯に燃
料の蒸発熱を供給する。一次燃焼室８の圧力（熱
ドラフト）が変化すると孔から流入する空気量が
増減し、気孔燃焼部の燃焼量が変化するため燃料
の蒸発量も変化する。すなわち、一次燃焼室８に
流入する空気量に応じて燃焼量は可変する。ま
た、間隙１６より流入する空気により上昇する燃
料ガスの上面に多孔筒１８に向つて空気層を形成
する。そのため燃料濃度は急激に減少し、燃焼速
度も急激に減少する。このため燃料ガスの速度，
濃度が変化した場合もそれに応じた燃焼速度条件
が存在し、この層に形成した二次火炎はリフト，
バツクに対して安定して燃焼を完結できることに
より臭気，CO等未燃ガスが発生しない。また、
二次燃焼室１２の高温ガスにより多孔筒１１およ
び赤熱筒１８は赤熱し、透過性の筒１５を通して
放熱する。軸２４を上下に動かすと（軸２４に連
結したレリーズ、操作つまみ等は図示せず）、上
部に接する軸２３とこの軸２３に取付けた抵抗板
２２は上下に移動する。抵抗板２２が上昇すると
主燃焼ガス通路２０は開口し、抵抗板２２が下降
すると主燃焼ガス通路２０は次第に開口面積を減
少し、ついには閉塞される。よつて抵抗板２２の
上下により燃焼ガスの通路は、補助燃焼ガス通路
２１の面積からの補助燃焼ガス通路２１と主燃焼
ガス通路２０の和の面積まで変化し、この変化の
流れ抵抗に応じて燃焼ガス流量（＝空気量）が決
まる。

一方、軸２３の上下によりダンパ２５も上下移
動し開口部２４の開口面積を通路２０と逆の方向
に変化させる。開口部２４の開口により外炎筒６
内より直接２次燃焼室１２の上部へ空気が流入し
ガス通路０，２１より燃焼室１２で完全燃焼した
後の燃焼ガスと混合し排出される。そのため燃焼
ガスが空気と混合することにより温度が低下し熱
ドラフト力が低下し、混合する空気により全体の
体積が増加し流体抵抗が増加する。そのため開口
部２４の開口面積が増加すると燃焼ガス流量は低
減する。軸２３を上昇させると、主燃焼ガス通路
２０が全開すると同時にダンパ２５は開口部２４
を閉塞するため燃焼量が最大となり、軸２３を下
降すると、燃焼量は減少し主燃焼ガス通路が閉塞
され開口部２４が全開となつた時燃焼量は最低と
なる。燃焼量の最大は、主、補助燃焼ガス通路２
０，２１の面積と開口部２４の閉塞で決定でき
る。燃焼量の減少は、補助燃焼ガス通路２１の面
積を小さくすると、通過抵抗が増加し、燃焼室へ
流入する空気量を減少させることにより燃料の蒸
発量を減少させるため、空気の減少率の方が燃焼
量の減少率より大きい。そのため一定燃焼量以下
になると空気不足によるスス，未燃ガスの発生を
生じた。そこで、開口部２４より空気を流入させ
ることにより、燃焼火炎の終了域に多量に空気を
供給することにより燃焼を完結することが可能と
なつた。また、開口部２４より流入した空気は、
燃焼ガスと混合するため、温度低下によるドラフ
トの低下のみならず、排気ガス全体の体積増加に
より抵抗板２２と主燃焼ガス通路の必要精度を広
く設定できる。そのため抵抗板２２による最低燃
焼量よりさらに低く低燃焼量設定することが可能
となり、燃焼量可変幅が拡大できる。また、燃焼
量を急激に増加または、減少した時、空気量変化
に対して燃料の蒸発量変化は遅れる。そのため一
時的に空燃比が大きく増減し火炎がリフト，ゆら
ぎを生じる。特に急激に減少させた時は燃料過多
となり、黄炎の立炎，未燃ケース，臭気の発生を
生じ不快又危険であつたが、開口部２４を抵抗板
２２の主燃焼ガス通路の閉塞と同時に開くように
連動させることにより、火炎の上方では常に空気
過多に保ち、黄炎の立炎，未燃ガスの発生を無く
し、臭気等の不快感を生ぜず、安心して使用でき
るものである。

発明の効果 本発明は燃焼ガス通路面積を可変する第１の可
変手段と、内炎筒の上部の開口部の開口面積を可
変する第２の可変手段を連動させるとともに、第
１の可変手段の面積の増減と第２の可変手段の面
積の増減を逆変化にする様に設けたことにより、
良好な燃焼を行う域を拡大し、燃焼量可変幅が拡
大し、負荷に対するコントロール性が向上し、快
適性，省エネルギー性が高められる。また、常に
空気過多に設定できるため、急激な燃焼量可変時
においても、未燃ガス臭気の発生をきわめて少な
くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す縦断面図、第２図は本発
明の一実施例を示す縦断面図である。 ４……灯芯、６……内炎筒、７……外炎筒、２
０，２１……主、補助ガス通路、２２……抵抗板
（第１の可変手段）、２４……開口部、２５……ダ
ンパ（第２の可変手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多孔を有する内炎筒と外炎筒よりなる燃焼室
   と、燃焼時上記燃焼室中に先端が位置する灯芯
   と、上記燃焼室の上方に燃焼ガス通路の面積を可
   変する第１の可変手段と、上記内炎筒の上部に設
   けた開口部の開口面積を可変する第２の可変手段
   を備え、上記第１の可変手段と上記第２の可変手
   段を連動させるとともに、第１の可変手段の面積
   の増減と第２の可変手段の面積の増減を逆変化に
   した液体燃料燃焼装置。