JPH01155107A - 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】 ［従来の技術］ 液体燃料を燃焼させる燃焼機器のバーナは、大別して噴
霧形と蒸発形とに分けられる。噴霧形は、液体燃料を多
数の小径の液滴群に霧化して燃焼させる方式で、主に重
質系燃料に用いられ、燃焼負荷率は比較的低い。これに
対し蒸発形は液体燃料を高温で蒸発気化させ、空気と混
合して燃焼させる方式で、主に軽質系燃料に用いられる
。そして、この蒸発形は燃焼負６：ｆ率が高く、煤が発
生しにくい利点を有している。

この蒸発形の燃焼機器としては、従来、第３図に示すよ
うなバーナ構造を有する石油（灯油）強制気化燃焼式燃
焼機器がある。この装置のバーナは、灯油を加熱気化す
る気化器１が金属製の混合室２の側面開孔部に、気化器
１の噴出ノズル３を挿入するように設置されている。ま
た、混合室２の内部には複数の整流膜４が設けられ、さ
らに混合室２の上面には、金属製の金網からなるバーナ
ヘッド５が接合されている。また、混合室２の上部には
バーナヘッド５を覆うように燃焼筒６が設けられている
。

本バーナの燃焼動作としては、まず気化器１て気化され
た灯油（以下気化ガスと称す）が噴出ノズル３から混合
室２内部へ噴出される。と同時に、外気も混合室２内へ
吸引され、混合室２内で気化ガスと混合され整流膜４を
通過して上方へ移動し、さらにバーナヘッド５の金網を
通過して噴出される。そして、この混合ガスに青火して
バーナヘツド５の上面で燃焼か行なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように、従来の燃焼装置のバーナでは、バーナヘ
ッド５が金属製の金網で構成されていた。

そのために下記のような問題点があった。

（１）　バーナヘッドが金網であるために、この金網の
目に対応する炎孔同士の間の距離が非常に小さい。した
がって、各々の炎孔上で形成される１次燃焼火炎が互い
に重なり合い、バーナヘッド全体の火炎長が長くなるた
めに、ＮＯｘ　（窒素酸化物）の発生が増大する。

（２）　金網が金属製であるために、熱放射率か低く、
また、金網であるために開孔率が高く熱容】が小さい。

したがって、バーナヘッドの燃焼面（金網面）温度が高
くなり過ぎ、上記（１）項に加えてさらにＮＯｘの増大
を助長する。

（３）　バーナヘッドか金属製であるために、燃焼時に
高温熱変形を生じる。従って、バーナヘッドは熱変形を
吸収し得るような形状、たとえば偏平形状に規制される
。このために、バーナの形状が限定され、構造めコンパ
クト化が困難である。

したがって、本発明は構造的にコンパクトでしかもＮＯ
ｘの発生の少ない燃焼装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明における燃焼装置は、液体燃料を気化しガスを発
生させる気化器と、前記ガスと空気とを混合させ混合ガ
スを作る混合室と、前記混合ガスをその壁面に形成した
多数の炎孔から噴出させ、その壁表面上で燃焼させるバ
ーナヘッドとを備えた燃焼装置であって、前記バーナヘ
ッドは、耐熱衝撃性セラミックからなることを特徴とし
ている。

また、本発明の一実施例では、バーナヘッドの形状を、
バーナヘッドの燃焼面がほぼ垂直方向に向くような容器
倒立型形状としている。

［作用］ 本発明の燃焼装置は、バーナヘッドを耐熱衝撃性セラミ
ックで形成している。このために、燃焼時の高温による
熱変形が生じない。したがって、バーナヘッドの燃焼面
を広く形成し、かっ炎孔間距離を長くすることができる
。これによって、１次燃焼火炎同士の重なりを防ぎ、燃
焼面全体の火炎長を短くできる。また、セラミック材料
の特徴である熱ｂｋ射率の良さにより、燃焼面の温度を
下げることかできる。これらの作用により、ＮＯｘの発
生を低減することができる。

また、上述したように熱変形による問題かなくなるため
に、バーナヘッドの形状的な規制がなくなる。たとえば
、本発明の一実施例ではバーナヘッドを容器倒立型構造
とし、燃焼面をそのほぼ垂直な壁面に形成することによ
り、燃焼面を広くし、かつバーナ全体の底面積を低減し
、燃焼装置のコンパクト化を図っている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の燃焼装置のバーナの断面構造図であ
る。気化器８で加熱気化された灯油の気化ガス９は先端
ノズル８ａから噴射され、１次空気１０ａとともに混合
管１１を通り混合室１２へ入る。気化ガスつと１次空気
１０ａは混合室１２内で混合され混合ガスとなり、混合
室１２の上部に１１・、め具１３で固定された耐熱衝撃
性セラミックからなる容器倒立型形状のバーナヘッド１
４の内部に移動する。そして、この中でさらに混合され
た後、バーナヘッド１４の側面に形成された多数の炎孔
１５を通過し、バーナヘッド１４の側表面で１次燃焼火
炎１６を形成する。その後、２次燃焼炎を経て周囲の２
次空気１０ｂにより燃焼反応を完了する。

そして、上記実施例で示したような本発明によるバーナ
では次のような効果が得られる。

まず、本発明のバーナヘッド１４は耐熱衝撃性セラミッ
クからなり、容器倒立型構造を有しているため、下記の
理由に′より燃焼時のＮＯｘが低減する。

（１）　バーナヘッドの材料として熱放射率の良いセラ
ミックを使用しているため燃焼面の温度が低下する。

（２）　容器倒立型構造であるために燃焼面が広くなり
、このため単位面積あたりの燃焼負荷率が小さくなり、
燃焼面の温度が低下する。

（３）　燃焼面が広くなり、炎孔間距離が長くなるため
、１次燃焼火炎か重なることがなくなる。

し、たがって全体の火炎１７の長さが短くなる。

また、上述したように本発明はバーナヘッド１４を容器
倒立型構造とし、燃焼面をほぼ垂直方向に形成したため
に、バーナの底面積を低減することができる。

さらに、上記（３）項に記載したように全体の火炎１７
の長さが短くなるために、燃焼筒１８も短くすることが
できる。したがって、全体としてバーナの形状をコンパ
クトにすることができる。

また、さらに、バーナヘッドの材料としてセラミックを
使用しているため、燃焼時に発生する燃焼音の耳障りな
高周波の領域が消音される。また、バーナヘッドが容器
倒立型構造であり、混合ガスがバーナヘッド内でさらに
よく混合され、安定燃焼されるため、燃焼ガス中のＣｏ
（−酸化炭素）の低減にも効果がある。また、燃焼面積
の広い容器倒立型であるため、熱放射効果が大きく、ま
た暖房機としての視覚効果が大きく商品性が著しく向上
する。

なお、本発明の燃焼装置のバーナヘッドのセラミック材
料の種類としては、耐熱衝撃性の良いコーディエライト
系セラミックスまたはβ−スポージュウメンを主成分と
するリチア系セラミックスが適している。しかし、これ
に限定されるものではない。

ここで、耐熱衝撃性セラミックからなるバーナヘッド１
４の製造工程の一例を第２図に示す。バーナヘッド１４
は主に、セラミック材料の混合工程、バーナヘッドの成
形工程、炎孔の孔開は工程、そして乾燥・焼成工程を経
て製造される。そして孔開は加工については、たとえば
バーナヘッドが円柱、円錐形の場合は、ドリルマシンを
使用し、また多角柱形の場合は、パンチングマシンを使
用するとよい。また、焼成工程については、コーディエ
ライト系では通常１４５０℃、リチア系では１２６０℃
で行なわれる。

さらに、本発明の燃焼装置のバーナヘッドの形状として
は、容器倒立型として円錐形、円柱形、多角錐形、多角
柱形などが用いられるが、これらに限定されることなく
、たとえば直方体状のものなどでもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明による燃焼装置は、ノ＜−ナヘッ
ドを耐熱衝撃性セラミック材料を用いて形成したので、
燃焼面温度などに起因するＮＯｘの発生を低減すること
ができる。さらに、本発明の実施例では、バーナヘッド
を容器倒立型に成形し、その側面に燃焼面を設けている
。これにより、新たに燃焼装置を小型化することができ
、また燃焼時のＮＯｘやＣＯの発生を低減し、低騒音で
視覚効果の高い燃焼装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例の燃焼装置の断面１１
■造図である。第２図は、本発明の一実施例の燃焼装置
のバーナヘッドの製造工程図である。 そして、第３図は、従来の燃焼装置の断面構造図である
。 図において、８は気化器、１２は混合室、１４はバーナ
ヘッド、１５はバーナヘッドの炎孔を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液体燃料を気化しガスを発生させる気化器と、前記ガス
   と空気とを混合させ混合ガスを作る混合室と、前記混合
   ガスをその壁面に形成した多数の炎孔から噴出させ、そ
   の壁表面上で燃焼させるバーナヘッドとを備えた燃焼装
   置において、 前記バーナヘッドは、耐熱衝撃性セラミックからなるこ
   とを特徴とする、燃焼装置。