JPH0214602B2

JPH0214602B2 -

Info

Publication number: JPH0214602B2
Application number: JP59244955A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Nakatani
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1990-04-09
Also published as: JPS61125509A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は局部暖房器具として使用されるガスあ
るいは芯上下式石油燃焼器筒の燃焼筒に関するも
のである。

従来の技術例えば、現在市販されている芯上下式石油燃焼
器（一般的呼称は石油ストーブ）は燃焼方式にて
大別すると、(i)青炎燃焼（予混合燃焼）方式と(ii)
白炎燃焼（拡散燃焼）方式、とに別けられる。こ
のうち、白炎燃焼方式は、青炎燃焼方式よりも広
範囲の発熱量変化に対して、排気ガス特性
（CO／CO₂）を良好とすることが可能であるなど
の優れた燃焼特性を示す。その反面、使用室内の
室温の上昇、灯芯の高さを最小から最大に一挙に
変更した場合などに燃焼が崩れ、著しいススや一
酸化炭素（CO）の発生を見るという欠点もあつ
た。そのため。ドラフト（上方吸引力）を大きく
とることが出来る対流形石油ストーブに多く採用
されている。また近年は、光透過性の透過筒を介
して燃焼筒の放射熱を放射しつつ、白炎燃焼を維
持する燃焼筒も現われている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の芯上
下式石油燃焼器の燃焼筒の一例について説明す
る。

第４図、第５図は従来の芯上下式石油燃焼器の
燃焼筒の縦断面図を示すものである。第４図にお
いて、１は上下に摺動する灯芯、２は灯芯１の内
側方に位置する内芯案内筒、３は灯芯２の外側方
に位置する外芯案内筒、４は内芯案内筒２の上方
に載置された多数の気孔を有する内炎筒、５は外
芯案内筒３の上方に載置された多数の気孔を有す
る外炎筒、６は外炎筒５の外側方に位置する外
筒、７は内炎筒４、外炎筒５、外筒６を連結する
連結棒である。８は内炎筒４に嵌合された内炎筒
天板であり、複数の開口部８ａを有している。９
は内炎筒天板８の上方に載置された拡炎筒であ
り、内炎筒天板８より小径であり、複数の小孔を
有している。拡炎筒８にはパンチング板ではなく
金網が使用されることも多い。１０は拡炎筒９の
上方に載置された内炎板であり、拡炎筒９よりも
大径である。１１は拡炎筒９の内方に置かれた規
制板であり、内炎筒天板８と内炎板１０の間隔を
一定にしている。１２は内炎筒天板８、内炎板１
０、規制板１１を固定している固定軸、１３は固
定軸１２を止めるための固定ナツトである。１４
は外筒６の上方に連接され、内方につば状に延設
されている外炎板である。

上記構成において、燃料タンク（図示していな
い）から灯油を吸い上げている灯芯１に着火する
と、内炎筒４、外炎筒５の下端の開孔部より上部
の開孔部へと燃焼が行なわれ、最終的には燃焼筒
に生じるドラフト（上昇吸引力）により、内炎筒
４、外炎筒５の小孔から燃焼に必要な空気が供給
されつつ、内炎筒４、外炎筒５で構成される一次
燃焼室１５の全体で燃焼が行なわれる。この部分
においては予混合燃焼であるが、一次燃焼室１５
では燃焼が終了せず、内炎筒４の内方より、内炎
筒天板８の開口部８ａを通過した空気１６を内炎
板１０にて規制し、拡炎筒９より空気１７を出し
つつ拡散燃焼させている。そのため、内炎筒４、
外炎筒５の上方で構成される二次燃焼室１８にて
は白炎燃焼となる。また外炎筒５と外筒６の間か
ら流れてくる空気１９を二次燃焼室に送ることに
より、拡散燃焼はより顕著となる。

対流形石油ストーブと呼ばれている石油燃焼器
には、前述したような燃焼筒を用いているものが
多い。そのため、外筒６の外側方には燃焼筒より
も相当に高い炎筒を有し、ドラフトが大きくなる
ので、二次燃焼室１８に生じる白炎は高負荷燃焼
となり、広範囲な発熱量変化に対して排気ガス特
性（CO／CO₂）を良好とするなどの優れた燃焼
特性を示すことになる。（例えば、
PETROTECH第６巻、第１号（1983）69〜70ペ
ージ）発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような構成では、拡散燃焼
させなくてならない部分、つまり内炎筒４の上方
の構成が複雑でありコスト高になるという欠点が
あつた。また、内炎筒４の上方には火炎が形成さ
れ、非常に高温となる部分であり、その部分に前
述したような複雑な構成があるために、長期間に
渡る使用の際に、不規則な熱応力が加わり変形し
やすく、燃焼性能が悪化するという問題も有して
いた。

また燃焼について考えると、使用室内の温度の
上昇、あるいは灯芯１の高さを最小から最大に一
挙に考えた場合などに燃焼が崩れ、著しいススや
一酸化炭素（CO）の発生を見るという欠点を有
していた。また、上述したように拡散燃焼させな
くてはならない部分が複雑な構成であるために、
各部品の寸法バラツキによつても燃焼が崩れやす
くなつており、火炎の一部分が伸びやすくなり、
ススが発生しやすいという欠点も有していた。こ
の現象は燃焼筒の構成が燃焼火炎の流れと適合し
ていない面があることを物語つている。第５図は
第４図の要部拡大断面図である。第５図を用いて
説明すると、二次燃焼室１８に生じる白炎の火炎
面は２０のような形状となる。拡炎筒９より空気
１７を出しつつ拡散燃焼させているが、垂直方向
に見た場合、火炎面２０と拡炎筒９との距離が、
下側は広く、中間付近で最も狭く、そして上方に
ては再び広くなつていることが判る。これは推測
ではあるが、前述した距離が異なつていること
が、二次燃焼室１８の火炎のふらつき、ススの発
生などの一つの要因になつているのではないかと
考えられる。

本発明は上記問題点に鑑み、安価であり、かつ
長期間に渡る使用により起こる冷熱サイクルの繰
り返しにて燃焼筒の変形を伴なわず、さらに燃焼
性能をより良好とすることが可能な燃焼筒を提供
するものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の燃焼筒
は、多数の気孔を有する内炎筒、外炎筒と、外炎
筒の外側方に外筒を有し、前記内炎筒の上方に多
数の気孔を有する内炎筒天板を連設し、この内炎
筒天板上方に、底角が40°から70°の円錐台形状
で、下拡り部に複数の開口部を有する拡炎筒を備
えており、前記拡炎筒の上方には内炎板が連接さ
れている。

作用本発明は上記した構成によつて、燃焼火炎を安
定させ、ススの発生を抑えこんでいる。つまり、
内炎筒上方に生じる白炎の火炎面と円錐台形状の
拡炎筒の下拡り部分がほぼ平行な構成となるため
に拡炎筒の下拡り部分から白炎に対して至近距離
から垂直に空気を供給する部分を従来のものより
広い範囲とすることができる。そのため、燃焼火
炎は均一に空気が供給される域を広くとることが
でき、燃焼火炎を安定しやすく、ススの発生を抑
えることができるようになる。また、従来の燃焼
筒の、内炎筒天板、拡炎筒、内炎板、規制板、固
定軸、固定ナツトが必要であつた内炎筒上部の拡
散燃焼させる構成を、内炎筒天板、拡炎筒と内炎
板だけで同様の効果を持たせるようにして、構成
を単純化している。そのため、寸法バラツキによ
る燃焼火炎の不均一を極力なくし、火炎が一部分
伸長した際などに生じるススの発生がなくなり、
使い勝手の良い燃焼筒となつている。このこと
は、またコストダウンにもつながり、従来より安
価な燃焼筒を供給している。特に、拡炎筒を円錐
台形状の一体物としていることは、寸法のバラツ
キがほとんど生じないことを示し、前述した効果
をより高めている。さらに、拡炎筒を円錐台形状
としているために、強度的に非常に強くなり、長
期間の使用の際の、冷熱サイクルの繰り返しにて
変形することはなく、燃焼性能を初期と変わらぬ
ように維持できるわけである。

実施例以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図において、２１は上下に摺動する灯芯で
あり、燃料タンク（図示していない）から灯油を
吸い上げている。２２は灯芯２１の内側方に位置
する内芯案内筒、２３は灯芯２１の外側方に位置
する外芯案内筒であり、供に灯芯２１が上下に摺
動するのを案内している。２４は内芯案内筒２２
の上方に載置された多数の気孔を有する内炎筒、
２５は外芯案内筒２３の上方に載置された多数の
気孔を有する外炎筒である。２６は外炎筒２５の
外方に間隔を介して配設された外筒、２７は内炎
筒２４、外炎筒２５、外筒２６を連結する連結棒
である。２８は内炎筒２４の上方に連接された内
炎筒天板であり、複数の開口２８ａを有してい
る。２９は内炎筒天板２８の上方にあり、内炎筒
２４に連接された拡炎筒であり、底角が40°から
70°の円錐台状の形状をしており円錐台形状の下
拡り部分には複数の開口部２９ａを有している。
３０は拡炎筒２９の上方に連接された内炎板であ
り、拡炎筒２９の上部外径より外方へ延設されて
いる。３１は外筒２６の上方に連接された外炎板
であり、内方につば状に延設されている。

上記構成において、燃料タンク（図示していな
い）から灯油を吸い上げている灯芯２１に着火す
ると、内炎筒２４、外炎筒２５の下端の開孔部よ
り上部の開孔部へと燃焼が行なわれ、最終的には
燃焼筒に生じるドラフト（上昇吸引力）により内
炎筒２４、外炎筒２５の小孔から空気が供給され
つつ内炎筒２４と外炎筒２５にて構成される一次
燃焼室３２の全体にて燃焼が行なわれる。一次燃
焼室３２においては予混合燃焼であるが、一次燃
焼室３２にては燃焼は終了せず、一次燃焼室３２
の上方、つまり内炎筒２４、外炎筒２５の上方に
て構成される二次燃焼室３３にて拡散燃焼され
る。つまり、内芯案内筒２２の開口部２２ａより
侵入した空気塊３４は内炎筒２４の内方を通過し
つつ、一部は一次燃焼室３２へと流れる。それ以
外の空気３５は内炎筒天板２８の開口部２８ａに
て整流され、拡炎筒２９の内方へ侵入する。拡炎
筒２９の内方へ侵入した空気３６は、円錐台形状
の拡炎筒２９の下拡り部に設けられた開口部２９
ａを通過し、二次燃焼室３３へと整流されつつ流
れる空気３７を生じる。そして、二次燃焼室３３
には拡炎筒２９内方からの空気３７、外炎筒２５
と外筒２９の間からの空気３８、一次燃焼室３２
を上昇して来る未燃焼混合ガス３９が集中する構
成となる。つまり、拡散燃焼が行なわれ二次燃焼
室３３では高負荷な白炎燃焼が行なわれる訳であ
る。その後、生じた白炎は、内炎板３０にて外方
へ拡げられ、安定した燃焼となる。

この際、二次燃焼室３３にて生じる白炎の火炎
面を示すと第２図に示す形状４０となる。つま
り、内炎筒２４、外炎筒２５の上方より生じた白
炎は、円錐台形状の拡炎筒２９の下拡り部に沿つ
て上方へ伸び、内炎板３０にて外方へ拡げられて
いる。拡炎筒２９に沿つて白炎が形成され、拡炎
筒２９の開口部２９ａから流れる空気３７が白炎
の火炎面と直交することは燃焼にも高影響を与え
ているのではないかと考えられる。一般に火炎面
（frame front）の厚さは非常に薄く、その中で
燃焼反応が行なわれており、火炎は火炎面に対し
て垂直の方向に燃焼速度で進んでいくと考えられ
ているからである。つまり、火炎面に直交して空
気が供給されることは燃焼反応を活性化し、高負
荷な燃焼をする役割を担つていると考えられる。
そのため、燃焼火炎は安定し、ススが発生するこ
とを抑えることになるわけである。そして、白炎
燃焼の特徴である広範囲の発熱量変化に対して排
気ガス特性（CO／CO₂）を良好とすることを可
能としつつ、白炎燃焼の欠点であるススの発生を
極力抑えることが可能となるわけである。第６図
に円錐台状の底角と火炎長及びCO／CO₂、スス
発生について示すが、底角を40°から70°にするこ
とにより、良好な性能を得られることがわかる。
実際、この種の燃焼筒を使用している石油燃焼器
は自然通気形と呼ばれ、燃焼筒にかかるドラフト
（上昇通気力）によつて空気を供給しているため、
前述した燃焼反応を活性化する力としては小さい
ものかもしれないが、幾分かの効果はあると考え
られる。また、拡散燃焼させている部分の構成が
単純化されているために、寸法バラツキにより、
火炎の一部分が伸長し、ススが発生しやすくなる
ということもなくなる。特に拡炎筒２９は円錐台
形状の一体物であるため、寸法のバラツキはほと
んど生じない。

また、火炎のある断面について温度は第２図の
燃焼筒要部縦断面図の上方に示したようになつて
いる。つまり、火炎面にて最も高くなるわけであ
る。そのため、従来の燃焼筒では、拡炎筒２９な
どが変形するということがあつた。ところが、こ
の発明による拡炎筒は円錐台形状の一体物として
いるために強度的に非常に強くなつている。ま
た、内炎板３０は円錐台形状の拡炎筒２９の水平
部分に固定されており、従来に比し内炎板３０の
接触面積は大きくなつており、内炎板３０も熱応
力に対し強くなつている。つまり、長期間に渡る
使用により生じる、冷熱サイクルの繰り返しに対
して強度的に強く、変形しにくい構成となつてい
る。そのため、燃焼筒の変形による燃焼特性の悪
化に関してはほとんど心配する必要がない。

また、構成も相当に単純化されており、冷熱サ
イクルに対し強くなつていることの要因の一つと
なつており、その上コストダウンにもつながつて
いる。

なお、近年は燃焼筒を赤熱させ、この赤熱を光
透過性のある透過筒を介して放射熱として放射す
る燃焼筒が増えて来ており、このような燃焼筒に
関しても上述した技術を応用することは可能であ
る。第３図はその一例を示したものである。第３
図において第１図と異なつている点は、外筒２６
の上方に光透過性のある透過筒４１が載置され燃
焼筒下部は赤熱して赤外線を外部へ放散するよう
になつている点である。また、外炎筒２５と外筒
２６の間を上昇してきた空気３８は、外炎筒２５
と透過筒４１の間を上昇し、外炎筒２５の上部の
開口４２より侵入する構成となつている。しか
し、基本的には第１図と同様に考えることが可能
であり、円錐台形状の拡炎筒を備え、この拡炎筒
の下拡り部分に複数の開口部を設けることによ
り、同様の効果を持たせることを狙つている。

発明の効果以上のように本発明の燃焼筒によれば、内炎筒
の上方に円錐台形状の拡炎筒を備え、この拡炎筒
の下拡り部分に複数の開口部を設けたことによ
り、白炎燃焼をより高負荷燃焼にすると共に、寸
法のバラツキが生じないために、火炎のふらつ
き、ススの発生等の少ない優れた燃焼筒を提供す
ることができる。さらに、白炎燃焼を生じさせる
内炎筒上方の拡炎筒を円錐台形状にしたため、強
度的に強く、長期間の使用による冷熱サイクルの
繰り返しに対しても変形することなく、常に安定
した燃焼をさせることができる。また、白炎燃焼
させる部分の部品点数も半減させ、コストダウン
も可能となつているなど、低価格で長期間に渡り
安全で使い勝手の良い燃焼筒を供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の燃焼筒の縦断面
図、第２図は同燃焼筒の要部拡大縦断面図、第３
図は本発明の他の実施例の燃焼筒の縦断面図であ
る。第４図は従来の燃焼筒の縦断面図、第５図は
同燃焼筒の要部拡大断面図、第６図は本発明燃焼
筒の性能を示す図である。２４……内炎筒、２５……外炎筒、２６……外
筒、２８……内炎筒天板、２９……拡炎板、３０
……内炎板。

Claims

【特許請求の範囲】１多数の気孔を有する内炎筒と、この内炎筒の
外側方に間隔を介して配設された、多数の気孔を
有する外炎筒と、前記外炎筒の外側方に間隔を介
して配設した外筒とを備え、前記内炎筒の上方に
は底角が40度から70度の円錐台形状の拡炎筒を備
え、この拡炎筒の下拡り部に複数の開口部を有し
た燃焼筒。２内炎筒の上方に多数の気孔を有する内炎筒天
板を連設し、この内炎筒天板上方に円錐台形状
で、下拡り部に複数の開口部を有する拡炎筒を備
え、この拡炎筒上方に内炎板を連接した特許請求
の範囲第１項記載の燃焼筒。３外筒の上方に光透過性のある透過筒を備えた
特許請求の範囲第１項、あるいは第２項記載の燃
焼筒。