JPH02118304A - 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
は一般に第４図に示すようなものであった。第４図にお
いて、１は灯芯で芯内筒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！！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８内に露出されここで燃料の気化
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によっ
て一体化されている。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。）外筒９の上端には絞り部
１５が形成され、この絞り部１５より上方の外炎筒７に
は赤熱部１６が形成され開口の大きな透孔１７が設けら
れている。１８はガラス等の透過性材料よりなる透過筒
で、外筒９の上に載置されている。

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の上端を閉塞するように赤熱部１６の上端
に載置され、透過筒１８を固定している。上記構成にお
いて灯芯１に点火すると燃焼を開始し、燃焼によって生
じた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から燃焼室
８内に供給されて燃焼がＮ１続され、赤熱部１６を赤熱
させて輻射熱を得ていた。通常の強燃焼では内炎筒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ほぼ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（して
燃焼量を少なくした場合は、火炎は燃焼室８内に下がっ
てｆ２の様に形成される。従来からこのような状態では
排ガス特性特にＣｏ／ＣＯ２が急激に悪化していた。以
上の現象は燃焼装置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。

第４図の燃焼装置のＡ−Ａ’　Ｎ１Ａ（内炎筒６内部）
の高さ方向のＣＯ分布を測定した結果、上端付近で弱燃
焼時でも１　、０００ｐｐｍ以上の非常に高い値を示し
た。強燃焼時は火炎ｆ１でほぼ完全に燃焼されるので排
ガス特性は良好となるが、弱燃焼時は火炎が燃焼室８内
に下降しているので、これらの高濃度のＣＯが火炎帯を
通過することなく直接大気中に放出されることになる。

以上のことから、未燃ガスが燃焼室８から内炎筒６内側
へ漏出する波線（ａ）のような流れが存在することは明
らかで、この高濃度のＣＯを含む未燃ガスが気孔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
ことになり、Ｃｏ／ＣＯ２特性は急激に悪化する。従っ
て、火炎ｆ２が燃焼室８上方に形成されている範囲でし
か燃焼量の調節ができなかった。

そこで、上記のような欠点を改良する手段の一例として
第５図に示す様なものが提案されている。

第５図において上記従来例と異なる点のみ説明すると、
２１は内炎筒６内方に設置された制流筒で、内炎筒６と
の間に制流域２２を形成する。２３は制流域に横設され
た板部である。２４は板部２３下方の制流筒壁面に設け
られた通気孔、２５は制流筒２１内側に形成される空気
導入路である。２６は制流筒２１と内炎筒天板１２の間
に一定間隔を有する通気部である。以上の構成により、
制流筒２１によって空気導入路２５への未燃ガスの流出
を防止するとともに通気部２６の上方や通気孔２４から
制流域２２に供給される空気（白矢印）によって制流域
２２に流入した未燃ガスを燃焼室８内に再導入（黒矢印
）して燃焼させるので弱燃焼時のＣＯ／ＣＯ２特性を大
幅に改良することができた。

発明が解決しようとする課題 しかし上記した構成では制流域２２に流入したＣＯを多
く含む未燃ガスは、完全に燃焼室８に再導入されて燃焼
されるわけではなく、一部は破線矢印のように制流域２
２上方へ拡散する。また、燃焼量を少なくしていくと制
流域２２内の温度も低下し燃焼反応が抑制されるので制
流域２２上方へ拡散するＣＯの比率も増加する。したが
って燃焼量を少なくして火炎が燃焼室８内に下降すると
拡散したＣＯは火炎ｆ２上方の空気孔１１や気孔１３か
ら直接大気中に放出されるためＣＯ／ＣＯ２特性は徐々
に悪化する。従って第５図に示す構成でＣＯ／Ｃ０２特
性が大幅に改良されたものの十分に満足のいくものでは
なかった。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の燃焼装置では内炎体
との間に制流域を形成する制流体と、制流域に少なくと
も一段以上横設された板部を設け、制流域もしくは制流
体表面に酸化性の触媒体を設定したものである。

作用 本発明は、上記した構成により、制流体によって空気導
入路への未燃ガスの流出を防止するとともに通気部や通
気孔から制流域に供給される空気によって制流域に流入
した未燃ガスを燃焼室内に再導入して燃焼させ、さらに
制流域に流入した未燃ガスを酸化性の触媒体で酸化する
ので、制流域上方から大気中に放出されるＣＯＯ量は大
幅に低減される。

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
。ここでは一般に用いられている円筒形の燃焼装置につ
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、各々内炎体である内炎筒６、外炎体であ
る外炎筒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８内に露出
され、ここで燃料の気化が行われる。９は外体である外
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ビン１０によって一体化されている
。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。外筒９の上端には絞り部１５が形成され、さら
にこの絞り部１５より上方の外炎筒７には赤熱部１６が
形成され、開口の大きな透孔１７が設けられている。１
８はガラス等の透過性材料よりなる透過筒で、外筒９の
上に載置されている。１９はトップフレームで赤熱部１
６と透過筒１８の間の空気通路２０の上端を閉塞するよ
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内方に設置された制流体である
制流筒で、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との間に制流域２２を形成する。２３は制
流域２２に横設された板部である。本実施例では板部２
３は２段設けているが１段であっても、また２段以上あ
っても良い、２４は板部２３下方の制流筒２１壁面に設
けられた通気孔、２５は制流筒２１内側に形成される空
気導入路である。２６は制流筒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
。２７は制流域２２もしくは制流筒２１外壁面に設定さ
れた酸化性の触媒体である。

上記構成において灯芯ｌ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から燃
焼室８内に供給され燃焼が継続される。内炎筒６内方か
ら供給される空気は制流筒２１下方から灯芯１近傍に供
給される白矢印（ａ）と空気導入路２５を上昇する白矢
印＜ｂ＞の流れに分けられる。上昇した空気の一部は白
矢印（ｃ）のように通気孔２４を通過し、燃焼室８へ供
給される。さらに、内炎筒６上方に供給された空気は白
矢印（ｄ）の様に通気部２６を経て空気孔１１や気孔１
３から燃焼室８およびその上方へ供給される。また、一
部は白矢印（ｅ）の様に制流域２２に降下し、比較的下
方の空気孔１１からも燃焼室８に供給される。一方、空
気流白矢印（ａ）によって気化された燃料は空気との混
合ガスとなって主として黒矢印（ｆ）のように燃焼室８
を上昇するが、この未燃ガスの一部は拡散によって黒矢
印（ｇ）。

（ｈ）のように制流域２２内に流入する。この未燃ガス
は通気孔２４、通気部３２で空気流白矢印（Ｃ）。

（ｄ）、　　（ｅ）と混合され、黒矢印（ｉ）、　　（
ｊ）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上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上端付近で効率よく燃焼させ、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ｆｒ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少なくして
いくと、火炎は次第に燃焼室８内に下降する。この場合
の流れも強撚焼時と同様であるが、気化ガスは減少して
いるので制流域２２へ流入する未燃ガスも減少する。従
って空気流白矢印（ｅ）との混合領域は下方へ下がり、
燃焼室８内に火炎ｆｓを形成する。この場合、制流域２
２に流入した未燃ガスは空気流白矢印（（１）、　　（
ｅ）によってほとんどが燃焼室８内に供給され火炎ｆｓ
で燃焼されるが、未燃ガスの一部は破線矢印（ｋ）のよ
うに制流域２２の上方へ拡散する。さらに、燃焼量を少
なくして火炎が燃焼室８内に下降すると、温度が低下す
るために燃焼反応が抑制されるので制流域２２内のＣＯ
比率は次第に増加する。しかし、本実施例では制流筒２
１外壁面もしくは制流域２２に酸化性の触媒体２７を設
定しているため、ＣＯは触媒体２７に接触しながら制流
域２２を上昇し酸化される。したがって燃焼量を少なく
した場合でも火炎ｆｓ上方の空気孔１１や気孔１３から
直接大気中に放出されるＣＯは大幅に低減されるので、
Ｇｏ／Ｃ０２特性は悪化しない。

第２図は本実施例の燃焼装置について燃焼量に対するＣ
ｏ／ＣＯ２を測定した結果である。参考のために第４図
の従来例（従来例１）と第５図の従来例（従来例２）に
ついての結果も示したが、本実施例は従来例に比べて良
好な特性を示しており本発明の効果が明確である。第１
図の実施例では触媒体２７を制流筒２１もしくは制流域
２２の全体に設定している場合について説明した。しか
し制流域２２の下方は未燃ガスが多量に流入するのに対
し、通気部２６から供給される空気は微量であるため有
効な酸化雰囲気になっていない。触媒体２７が有効に作
用するのは空気が多量に供給される通気部２６の近傍、
すなわち制流域２２の上部である。したがって第３図に
示すように制流筒２１もしくは制流域２２の少なくとも
上部の一部に触媒体２７を設定した場合でも同様の効果
が得られる。また、本実施例では円筒形の燃焼装置につ
いて説明したが平面状その他の形状でも良い。さらに、
液体燃料を用いた燃焼装置だけでなく気体燃料の燃焼装
置に対しても応用可能である。

発明の効果 以上のように、本発明の燃焼装置によれば、内炎体との
間に制流域を形成する制流体と、この制流域に少なくと
も一段以上横設された板部を設け、制流域もしくは制流
体表面に酸化性の触媒体を設定しているので、制流筒に
よって空気導入路への未燃ガスの流出を防止するととも
に通気部の上方や通気孔から制流域に供給される空気に
よって制流域に流入した未燃ガスを燃焼室内に再導入し
て燃焼させるとともに、制流域を拡散上昇して（るＣＯ
を酸化し、燃焼装置外に直接放出されるＣＯを大幅に低
減するので燃焼特性が良好で燃焼量調節幅が大きく、安
全かつ快適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、本発明の一実施例の燃焼装置の要部断面図、
第２図は同装置の効果を示す特性図、第３図は本発明の
他の実施例の要部断面図、第４図は従来例の燃焼装置の
要部断面図、第５図は他の従来例の要部断面図である。 １・・・・・・燃料供給部、６・・・・・・内床体、７
・・・・・・外炎体、８・・・・・・燃焼室、９・・・
・・・外体、１１・・・・・・空気孔、２１・・・・・
・制流体、２２・・・・・・制流域、２３・・・・・・
板部、２７・・・・・・触媒体。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第２図 少□際、坑量　　　　多 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の空気孔を有する外炎体と、前記外炎体の内方に配
   置された多数の空気孔を有する内炎体と、前記外炎体の
   外方に位置した外体と、前記外炎体と前記内炎体間に形
   成される燃焼室下端に設定された燃料供給部と、前記内
   炎体の内方に配され、前記内炎体との間に制流域を形成
   する制流体と、前記制流域に少なくとも一段横設された
   板部と、前記制流域もしくは前記制流体表面に設定され
   た酸化性の触媒体とを備えた燃焼装置。