JP2000249308A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーナ部がコンパクトな燃焼装置の提供。 【解決手段】 火炎３２を炎口２８上に形成するととも
に、２次空気口部３１の噴出口３０より噴出される２次
空気の流速による循環領域３６を噴出口３０近傍に形成
させるので、炎口２８に形成された火炎３２を２次空気
口部３１に誘引し、２次空気口部３１上面にも火炎３２
を形成させることになる。従って、バーナヘッド２７に
形成される火炎面積は２次空気口部３１上面分が増加す
るので、必要燃焼量を燃焼させるための火炎面積は２次
空気口部３１上面の分だけ炎口部２９の炎口面積が縮小
でき、バーナヘッド２７をコンパクトにすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給湯機や暖房機等の
熱源に使用される燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、給湯機や暖房機に搭載される石油
燃焼機器の燃焼装置は、低騒音化、機器の小型化、燃焼
量調節幅の拡大等の要求から液体燃料を気化させて燃焼
させる気化方式が用いられている。

【０００３】従来のこの種の燃焼装置は、特開平９−１
１９６１１号公報、特開平９−１１９６１２号公報に示
すようなものが一般的であった。以下、その構成につい
て図６と図７を参照しながら説明する。図６と図７に示
すように、液体燃料を供給するポンプ１と、ポンプ１に
接続され液体燃料を噴出するノズル２と、加熱ヒータ３
を内蔵し、ノズル２から噴出された液体燃料を気化する
気化面４と、気化面４背面に設けた受熱部５と、底部に
流出口６を有した気化器７と、気化面４の略中央部に対
向して燃焼用空気を気化器７内に供給する開口部８を有
した気化器蓋９と、気化器７下部で流出口６と連通した
混合室１０と、混合室１０上部で気化器７背面側に備え
られたバーナ部１１と、燃焼用空気を供給する送風機１
２とからなり、バーナ部１１は、交互に備えられた複数
の炎孔部１３と２次空気供給部１４とで構成され、炎孔
部１３は凸状に形成させるとともに、炎孔部１３の両側
壁には炎孔部１３と対向する上部を炎孔部１３とは反対
の斜め上方に向けて屈曲させた保炎ガイド１５を備え、
２次空気供給部１４は隣接する炎孔部１３間の凹状で底
部に２次空気孔１６を備えている。

【０００４】次に動作、作用について説明する。加熱ヒ
ータ３に通電し気化器７を設定された気化可能温度まで
昇温させた後、ポンプ１より供給された液体燃料と送風
機１２より供給された燃焼用空気の一部を１次空気とし
て供給すると、気化器７で気化された気化ガスは燃焼用
空気の送風力もあって、下方の流出口６を介して混合室
１０へ送られ、均一に混合された後、バーナ部１１へ送
られ炎孔部１３で火炎を形成し燃焼する。一方、燃焼用
空気の残部は２次空気として２次空気供給部１４へ送ら
れ、２次空気孔１６から噴出される。火炎は保炎ガイド
１５により炎孔部１３に確実に保炎されるとともに２次
空気により安定な燃焼が維持される。また、火炎の燃焼
熱を受熱部５で受熱し、気化器７の温度に応じて加熱ヒ
ータ３を運転または停止して気化器４の温度を維持させ
て、燃焼を持続するようになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の燃焼装置では、火炎は保炎ガイドで保炎された領域で
しか形成されない。また、２次空気供給部は２次空気孔
から炎孔上の火炎に２次空気を供給して良好な燃焼を維
持させるためのみであった。従って、必要な燃焼量を燃
焼させる火炎面積は炎孔部のみになり、炎孔部をコンパ
クトにすると炎孔部の単位面積当たりの燃焼量が大きく
なり、火炎が吹き飛んだり火炎長が長くなったりするた
めバーナ部をコンパクトにできないという課題を有して
いた。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るもので、バーナ部をコンパクトにすることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、炎口部と２次空気口部を交互に配列したバー
ナヘッドを備え、火炎を炎口部上と２次空気口部上に形
成させる構成としたものである。

【０００８】そして上記構成により本発明は必要な燃焼
量を燃焼させる火炎面積が炎孔部と２次空気口部となっ
て炎口部のみに比べ増加することになり、２次空気口部
の保炎面積分の炎口部面積を削減してバーナヘッドをコ
ンパクトすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１、２にかかる燃
焼装置は、炎口部と２次空気口部を交互に配列したバー
ナヘッドを備え、２次空気の噴出口近傍に循環領域が形
成され、火炎を炎口部上と２次空気口部上に形成させる
ので、必要な燃焼量を燃焼させる火炎面積が炎孔部と２
次空気口部となって炎口部のみに比べ増加することにな
り、２次空気口部の保炎面積分の炎口部面積を削減して
バーナヘッドをコンパクトすることができる。

【００１０】本発明の請求項３にかかる燃焼装置は、２
次空気口部の噴出口の中心から炎口部までの距離と炎口
幅の１／２を略同一としているので、２次空気の噴出口
近傍に循環領域が形成され、炎口部上の火炎が循環領域
に引っ張られ、２次空気口部上に火炎が形成されること
になり、２次空気口部の保炎面積分の炎口部面積を削減
してバーナヘッドをコンパクトすることができる。

【００１１】本発明の請求項４にかかる燃焼装置は、２
次空気口部の噴出口の端部から炎口部までの距離と炎口
幅の１／３を略同一としているので、２次空気の噴出口
近傍に負圧領域が形成され、炎口部上の火炎が循環領域
に引っ張られ、２次空気口部の炎口部に対向している２
次空気口部上に火炎が形成されることになり、２次空気
口部の保炎面積分の炎口部面積を削減してバーナヘッド
をコンパクトすることができる。

【００１２】本発明の請求項５にかかる燃焼装置は、２
次空気口部の噴出口の中心から炎口部までの距離と２次
空気口部の噴出口ピッチを略同一としているので、２次
空気の噴出口近傍に循環領域が形成され、炎口部上の火
炎が循環領域に引っ張られ、２次空気口部の炎口部に対
向している２次空気口部上と噴出口間上に火炎が形成さ
れることになり、２次空気口部の保炎面積分の炎口部面
積を削減してバーナヘッドをコンパクトすることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１４】（実施例１）図１は本発明の実施例１の燃
焼装置の断面図、図２は同燃焼装置の要部拡大図であ
る。

【００１５】図１、図２において、１７は液体燃料を供
給するポンプ、１８は供給された液体燃料を噴出するノ
ズル、１９はノズル１８から噴出された液体燃料を加熱
気化する気化器で、ヒータ２０を有し、アルミダイカス
トや鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導性の
良い材料で作られている。気化器１９は気化面２１と外
壁に設けられた受熱部２２とから構成されている。２３
は気化面２１の略中央部に対向して燃焼用空気を気化器
１９内に供給する開口部２４を有した気化器蓋、２５は
気化器１９の下端に設けられた流出口で、流出口２５に
連通して気化器２０の下流側に混合室２６を設けてい
る。混合室２６は、アルミニウムや銅やこれらの合金や
鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導の良い材
料で作られている。２７は混合室２６で形成された混合
気を燃焼するバーナヘッドで、混合室２６の下流側に設
けられ気化器１９に連接されている。バーナヘッド２７
はパンチング板やネットや積層板等で構成した多孔状の
炎口２８を有した炎口部２９と噴出口３０を有した２次
空気口部３１とが交互に配列されている。噴出口３０は
２次空気口部３１の上面中央部に設けれており、丸穴や
スリット形状やパンチング板等で構成されている。３２
はバーナヘッド２７で形成された火炎、３３は燃焼用空
気を供給する送風機、３４は気化器１９の温度を検知す
る熱電対やサーミスタ等で構成した温度検知器、３５は
温度検知器３３の信号を受けてヒータ２０の運転を制御
する制御部である。

【００１６】次に動作、作用について説明すると、上記
構成において、電源（図示せず）を入れると制御部３５
からの信号を受けてヒータ２０に通電し気化器１９が加
熱される。気化器１９が所定の温度に達したことを温度
検知器３４により検知すると、その信号が制御部３５に
伝えられヒータ２０の通電を停止し予熱を完了する。以
後、制御部３５によりヒータ２０の通電をオンオフしな
がら気化器１９の温度を一定に保ち、待機中となる。待
機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開く
と、送風機３３からの燃焼用空気の一部が開口部２４か
ら気化用空気として気化器１９に流入するとともに、液
体燃料をポンプ１７を介してノズル１８から気化面２１
に噴出する。

【００１７】液体燃料は気化器１９に流入する気化用空
気とともに気化面２１に衝突し周囲に押し広げられて加
熱気化され、気化用空気と混合して可燃混合気を形成す
る。この可燃混合気は、流出口２５から混合室２６に流
入し、混合室２６で均一に混合されて炎口部２９に送ら
れる。炎口部２９から噴出された可燃混合気を点火手段
（図示なし）により点火し、火炎３２を炎口２８上に形
成し燃焼する。また、燃焼用空気の残部は２次空気とし
て２次空気口部３１に送られ、噴出口３０より噴出され
る。噴出口３０より噴出された２次空気は、２次空気の
流速による循環領域３６を噴出口３０近傍に形成させ
て、炎口２８上に形成された火炎３２を誘引し２次空気
口部３１上面にも火炎３２を形成させる。この火炎３２
の燃焼熱を受熱部２２で受熱してヒータ２０の通電を抑
制して燃焼を持続する。

【００１８】本発明の第１の実施例によれば、火炎３２
を炎口２８上に形成するとともに、２次空気口部３１の
噴出口３０より噴出される２次空気は、２次空気の流速
による循環領域を噴出口３０近傍に形成させるので、炎
口２８に形成された火炎３２を２次空気口部３１に誘引
し、２次空気口部３１上面にも火炎３２を形成させるこ
とになる。従って、バーナヘッド２７に形成される火炎
３２は炎口２８と２次空気口部３１上面となり、火炎面
積は２次空気口部３１上面分が増加するので必要燃焼量
を燃焼させるための火炎面積は従来の炎口２８上の炎口
面積のみに比べ２次空気口部３１上面の分だけ炎口面積
が縮小できる。その結果、バーナヘッド２７の面積が縮
小されコンパクトにすることができる。

【００１９】（実施例２）図３は本発明の実施例２の燃
焼装置を示す。

【００２０】本実施例２において、実施例１と異なる点
は、２次空気口部３１の噴出口３０の中心から炎口部２
９までの距離ａと炎口２８幅ｂの１／２を略同一とした
ことである。

【００２１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００２２】次に動作、作用を説明すると、２次空気口
部３１の噴出口の３０中心から炎口部２９までの距離と
炎口２８幅の１／２を略同一としているので、２次空気
の噴出口３０近傍に循環領域がさらに形成されやすくな
り、炎口部２９上の火炎３２が循環領域に引っ張られ、
２次空気口部３１上にも火炎３２が形成されることにな
り、２次空気口部３１の保炎面積分の炎口面積を削減し
てバーナヘッド２７をコンパクトにすることができる。

【００２３】（実施例３）図４は本発明の実施例３の燃
焼装置を示す。本実施例３において、実施例１（または
２）と異なる点は、２次空気口部３１の噴出口３０の端
部から炎口部２９までの距離ｄと炎口２８幅ｂの１／３
を略同一としたことである。

【００２４】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００２５】次に動作、作用を説明すると、２次空気口
部３１の噴出口３０の端部から炎口部２９までの距離ｄ
と炎口２８幅ｂの１／３を略同一としているので、２次
空気の噴出口３０近傍に循環領域がさらに形成されやす
くなり、炎口部２９上の火炎３２が循環領域に引っ張ら
れ、２次空気口部３１の炎口部２９に対向している２次
空気口部３１上に火炎３２が形成されることになり、２
次空気口部３１の保炎面積分の炎口面積を削減してバー
ナヘッド２７をコンパクトにすることができる。

【００２６】（実施例４）図５は本発明の実施例４の燃
焼装置を示す。本実施例４において、実施例１（または
２、３）と異なる点は、２次空気口部３１の噴出口３０
の中心から炎口部２９までの距離ａと２次空気口部３１
の噴出口３０ピッチｄを略同一としたことである。

【００２７】次に動作、作用を説明すると、２次空気口
部３１の噴出口３０の中心から炎口部２９までの距離ａ
と２次空気口部３１の噴出口３０ピッチｄを略同一とし
ているので、２次空気の噴出口３０間近傍にも循環領域
が形成され、炎口部２９上の火炎３２が循環領域に引っ
張られ、２次空気口部３１の炎口部２９に対向している
２次空気口部３１上と噴出口３０間上にも火炎３２が形
成されることになり、２次空気口部３１の保炎面積分の
炎口面積を削減してバーナヘッド２７をコンパクトにす
ることができる。

【００２８】なお、前記各実施例において、炎口２８と
噴出口３０は同一面としたが、多少の段差を設けること
もできるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１、
２にかかる燃焼装置によれば、火炎を炎口上に形成する
とともに、２次空気口部の噴出口より噴出される２次空
気は、２次空気の流速による循環領域を噴出口近傍に形
成させるので、炎口に形成された火炎を２次空気口部に
誘引し、２次空気口部上面にも火炎を形成させることに
なる。従って、バーナヘッドに形成される火炎は炎口と
２次空気口部上面となり、火炎面積は２次空気口部上面
分が増加するので必要燃焼量を燃焼させるための火炎面
積は従来の炎口上の炎口面積のみに比べ２次空気口部上
面の分だけ炎口面積が縮小できる。その結果、バーナヘ
ッドの面積が縮小されコンパクトにできるという効果が
ある。

【００３０】また、請求項３にかかる燃焼装置によれ
ば、２次空気口部の噴出口の中心から炎口部までの距離
と炎口幅の１／２を略同一としているので、２次空気の
噴出口近傍に循環領域がさらに形成されやすくなり、炎
口部上の火炎が循環領域に引っ張られ、２次空気口部上
にも火炎が形成されることになり、２次空気口部の保炎
面積分の炎口面積を削減してバーナヘッドをさらにコン
パクトにすることができるという効果がある。

【００３１】また、請求項４にかかる燃焼装置によれ
ば、２次空気口部の噴出口の端部から炎口部までの距離
と炎口幅の１／３を略同一としているので、２次空気の
噴出口近傍に循環領域がさらに形成されやすくなり、炎
口部上の火炎が循環領域に引っ張られ、２次空気口部の
炎口部に対向している２次空気口部上に火炎が形成され
ることになり、２次空気口部の保炎面積分の炎口面積を
削減してバーナヘッドをさらにコンパクトにすることが
できるという効果がある。

【００３２】また、請求項５にかかる燃焼装置によれ
ば、２次空気口部の噴出口の中心から炎口部までの距離
と２次空気口部の噴出口ピッチを略同一としているの
で、２次空気の噴出口間近傍にも循環領域が形成される
ので、炎口部上の火炎が循環領域に引っ張られ、２次空
気口部の炎口部に対向している２次空気口部上と噴出口
間上にも火炎が形成されることになり、２次空気口部の
保炎面積分の炎口面積を削減してバーナヘッドをさらに
コンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における燃焼装置の断面図

【図２】同燃焼装置のバーナヘッド部分の拡大断面図

【図３】本発明の実施例２における燃焼装置のバーナヘ
ッド部分の拡大断面図

【図４】本発明の実施例３における燃焼装置のバーナヘ
ッド部分の拡大断面図

【図５】本発明の実施例４における燃焼装置のバーナヘ
ッド部分の拡大断面図

【図６】従来の燃焼装置の断面図

【図７】同燃焼装置のバーナヘッド部分の拡大断面図

【符号の説明】

１９ 気化器 ２１ 気化面 ２２ 受熱部 ２３ 気化器蓋 ２６ 混合室 ２７ バーナヘッド ２８ 炎口 ２９ 炎口部 ３０ 噴出口 ３１ ２次空気口部 ３２ 火炎 ３５ 循環領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永利 武弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 篠田 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K052 AA10 AB01 AB04 AB06 AC05 DA09 DB01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炎口部と２次空気口部を交互に配列したバ
   ーナヘッドを備え、火炎を炎口部上と２次空気口部上に
   形成させる構成とした燃焼装置。
2. 【請求項２】２次空気口部は炎口部に形成される火炎を
   誘引する構成として火炎を炎口部上とともに２次空気口
   部上に形成させる請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】２次空気口部の噴出口の中心から炎口部ま
   での距離と炎口幅の１／２を略同一とした請求項１また
   は２記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】２次空気口部の噴出口の端部から炎口部ま
   での距離と炎口幅の１／３を略同一とした請求項１、２
   または３記載の燃焼装置。
5. 【請求項５】２次空気口部の噴出口の中心から炎口部ま
   での距離と２次空気口部の噴出口ピッチを略同一とした
   請求項１ないし４のいずれか１項記載の燃焼装置。