JPH01134105A - 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６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
出させて燃焼を気化、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６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ｆ２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、特にＣｏ、／ＧＯ２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
（酸欠状態）は、酸素濃度の減少にしたがって燃焼量も
次第に減少するが、上述のように火炎が燃焼室Ｂ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、燃焼筒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６図におけるＡ　−Ａ’線位置のＣＯ濃度は弱
燃焼時（火炎がｆ２となって燃焼室８内に下りている状
態）、上端付近で１１０００ｐｐ以上もあった。このこ
とから、内炎筒６内部に波線ａのように燃焼室８から内
炎筒６内部へＣＯが拡散していることは明らかで、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１１より直接大気中に放出されるので、ＣＯ
／ｃｏ２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。

このような問題点を解決するものとしてすでに第７図に
示すような燃焼量調節幅が広くとれる燃焼装置が提案さ
れている。これは内炎筒６内方に、灯芯１に対向する位
置近傍から上方へ伸び、かつ内炎筒６との間に形成され
る空間に底面を有する制流筒２５を備えたものである。

この構成により■空気流と拡散した未燃ガスの分離 ■内炎筒内側への拡散防止 ■制流筒上部から供給される空気による未燃ガスの再燃
焼 を実現しＣｏ／ｃ　Ｏ２の悪化を防止している。この構
成によりＣｏ／ｃ　Ｏ２の大幅な改良をすることができ
たが、この構成では制流筒２５が底面を有しているため
内炎筒６への空気の供給が制限される。そのため空気通
路２０側の空気量が増加し、燃焼室８内の空気バランス
が崩れて燃焼室Ｂ内に黄火が発生する場合があり、外観
上問題があった。

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とと
もに、黄火などの発生がなく、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 り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、燃料供給部に対向する位置近傍から上方に
伸びた内筒を設けている。

作　　　用 本発明は、上記した構成により、内炎筒内側への未燃ガ
スの拡散を防止する。また、内筒−内炎筒間へ流出した
未燃ガスは内筒上方の通気部に供給される清浄な空気に
よって燃焼室に再導入し燃焼を促進させるので、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は燃料供給部である灯芯で、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Ｂ内に露出され、ここで燃焼の気化が
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、固定ピン１０で一体化されてい
る。１１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か形成され、さらにこの絞
り部１５より上方の外炎筒７には赤外部１６が形成され
、開口の大きな透孔１７か設けられている。１Ｂはガラ
ス等の透過性材料よりなる透過筒で、外炎筒９−ヒに載
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の一ヒ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内方に設置された内筒で、灯芯１先端に対向する位
置近傍から上方へのび、内炎筒６間に制流域２２を形成
している。２３は内筒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。２４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開始し燃
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Ｂ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
内筒２１下方から灯芯１近傍に供給される白矢印−と空
気導入路２４を上昇する白矢印すに分けられる。上昇し
た空気の一部は白矢印Ｃの様に制流域２２を通過し、燃
焼室８へ供給される。さらに、内炎筒ｓ−ｈ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及びその上方へ供給される。一方、空気流白矢
印翔によって気化された燃料は空気との混合ガスとなつ
て主として黒矢印ｅのように燃焼室８を上昇する。しか
し、混合ガスの一部は黒矢印ｆの様に制流域２２に拡散
する。したがって制流域２２には未燃ガスが充満する。

この未燃ガスは通気部２３で空気流山矢印ｄによって内
筒２１内側への拡散は抑制されるとともに黒矢印９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−ヒ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条端付近に供給するので領域Ａ付近で効
率５上く燃焼させ、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ｆ、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ｆ３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流域２２へ流入する未燃
ガス量も減少する。従って空気流山矢印ｄとの混合領域
は下方へ下がり、領域Ｂ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、そ
の上方に形成される火炎ｆ、で燃焼を完結させる。この
場合、制流域２２に流入した未燃ガスは、空気流山矢印
ｄによってほとんど燃焼室８内に供給され、火炎ｆ３で
燃焼されるので、火炎ｆ、より上方に対向する制流域２
４では未燃ガス成分はほとんどなく、火炎ｆ、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（ｃｏ／ｃｏ２）はあまり悪化しない。

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（酸欠状態）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。また、本実
施例では内筒２１下端から制流域２２内に空気が供給さ
れるので燃焼室８内の空気バランスが崩れることも無く
燃焼室Ｂ内への黄火の発生もない。

第３図は従来例と本実施例について、燃焼量に対するＣ
ｏ／ＧＯ２特性を、また、第４図は酸欠特性を測定した
結果である。なＳ、酸欠特性は初期燃焼量約１２５０に
６ａｌ／ｈｒとして測定した。

本実施例はＣｏ／ｃ　Ｏ２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。

第３図、第４図は内筒２１の径が内炎筒内径の９０％の
場合の結果であるが、このような効果は内筒２１の径に
よって変化するので、効果を得るためには内筒の径を設
定する事が極めて重要となる。第５図は内炎筒６の内径
りに対する内筒２１の径ｄの比（ｄｌｏ）とｃｏ／ｃｏ
２の最大値（第３図に示すようなＣＯ／Ｃ０２曲線の最
大値）との関係を示したものである。上述の効果はｄｌ
ｏが８０％以上で現れるが８０９６以下にすると、内筒
を設けない場合と殆ど変わらなくなり、本発明の効果が
現れない。これは、制流域２２の流れや抵抗が影響して
いると考えられる。即ち、ｄｌｏが８０％以上で制流域
が狭いときは、第２図に示す白矢印Ｃによって制流域２
２に供給される空気は流速が増加するのに加え、制流域
２２内の通気抵抗が増すため内筒２１下端から内筒２１
内側への未燃ガスの拡散はおこりにくい。しかし、ｄ／
Ｄが８０％以下となって制流域２２が広くなると白矢印
Ｃの流速は減少するのに加え、制流域２２内の通気抵抗
も減少するため内筒２１下端から内筒２１内側への未燃
ガスの拡散が起こり易くなり、Ｇｏ／ＧＯ２は従来例と
同様に悪化する。

したがって内筒２１の径は内炎筒の内径の８０％以上と
することが重要である。

発明の効果 以上のように、本発明の燃焼装置によれば、次の効果か
えられる。

■　内炎筒内方に内筒を設けているため、内筒内側への
未燃ガスの拡散が抑制される。

■　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。

■　制流域内には拡散によって高濃度のＣＯを含む未燃
ガスぎ流入するが、通気部から供給される空気によって
燃焼室内に再導入されて燃焼される。

■　制流筒下端から制流域に空気が供給されるので燃焼
室内の空気バランスか崩れることはなく燃焼室内での黄
火の発生もない。

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得ることがで
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装置の要部断面図
である。 １・・・・・・灯芯、６・・・・・・内炎筒、７・・・
・・・外炎筒、９・・・・・・外筒、１１・・・・・・
空気孔、１８・・・・・・透過筒、２１・・・・・・内
筒、２３・・・・・・通気部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ばか１名／−
−−γＬる 乙−内炎筒 ７−−−　ダト　灸　１耐 ８−一〜加Ｊ光工 ２１−内筒 ｚ２−　　制葉−戎 第２ｒｌ！Ｊ 第３図 ヱ内θｔ　！Ｉ　＆　（ん） 第５図 内炎筒内径１；オ↑する内湾４径　う６　（〜第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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の間に
   形成される燃焼室下端に上下動自在に設定された燃焼供
   給部と、前記内炎筒内方に配され、前記燃料供給部に対
   向する位置近傍から上方に伸びた内筒を備えた燃焼装置
   。
2. （２）内筒の径は前記内炎筒の径に対して８０％以上と
   した特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置。