JPH0532643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレ
ーラ等の車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所等の
室用の間接又は直接的な暖房装置、乾燥装置、ボ
イラー、湯沸器、ビニールハウス等に適用できる
燃焼器に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内
燃機関の冷却水を温水配管で取出し、これをヒー
タ装置に導き、間接的に熱交換を行つて温風を室
内に送り込んで室内暖房を行つているものがあ
る。

また、内燃機関とは無関係にバーナ即ち燃焼器
によつて燃料を燃焼させて発生する熱量によつて
室内暖房を行う自動車用暖房装置（例えば、特開
昭60−252018号公報参照）がある。

更に、燃焼器の燃焼ガスを熱交換器を経て機関
の吸気ポートへ供給すると共に、この熱交換器に
より加熱される空気を車室へ導くようにしたエン
ジンの暖機装置（例えば、特開昭61−79864号公
報参照）がある。

また、本出願人による出願である特願昭60−
207330号（特開昭62−69009号公報）及び特願昭
60−120842号（特開昭61−160312号公報）におい
て開示された燃焼器がある。

上記特開昭62−69009号公報に開示された燃焼
器を第３図を参照して概説する。該燃焼器は、燃
焼筒５１の内部を周縁部に複数個の切欠通路５３
を有する仕切板５２で気化室５４と周壁に空気導
入孔５５を有する燃焼室５６とに仕切り、気化室
５４へ開口する気化燃料噴出用ノズル５７を且つ
外周面にフイン５８を有する燃料気化装置を備え
ている。図中、５９は蓋板を示す。

また、上記特開昭61−160312号公報に開示され
た燃焼器を概説すると、該燃焼器は、燃焼筒の内
部に整流壁板を嵌合支持して気化室と燃焼室とを
区画し、燃焼筒の燃焼室を囲む周壁に周方向に間
隔を存して配列し且つ燃焼筒の中心に対して同じ
方向に傾けて形成した吸気口が設けられ、燃焼筒
の燃焼室を区画する端壁に排気口が設けられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用し
て室内暖房を行うものは、冷却水の温度上昇の速
度が緩慢であるためヒータ本体が温風を送り出す
までに長時間を要し、その間はヒータの暖房機能
はほとんどない状態である。

また、上記内燃機関とは無関係に燃焼器を用い
る自動車用暖房装置又はエンジンの暖機装置につ
いては、燃焼の周期、排ガスの処理等に時間、手
数を要し、複雑な機構、制御装置を必要とする等
の問題点を有している。

また、上記特開昭62−69009号公報に開示され
た燃焼器は、燃焼用空気の導入に関して、環状空
間即ち環状空気導入路から燃焼筒内に燃焼用空気
を導入することについては十分とはいえず、導入
後の燃焼用空気と気化燃料との混合状態に関して
好ましい混合気を生成するのに満足できるもので
はなく、課題を有している。

更に、上記特開昭61−160312号公報に開示され
た燃焼器は、燃焼筒に形成した空気導入孔が燃焼
筒の中心に対して同じ方向に傾けて形成されてい
るが、本発明の燃焼器とは気化、混合気の生成、
燃焼等について全く相違する形式の燃焼器であ
り、導入空気の方向は全く相違します。

この発明の目的は、上記の問題点を解決するこ
とであり、燃料を急速度で気化して、気化燃料を
燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼器におい
て、燃焼用空気を燃焼筒の周囲から前記燃焼筒内
にスムースに且つ低抵抗状態に導入し易いように
構成し、また気化室にも燃焼用空気の一部を導入
し易く構成し、気化燃料を極めて良好に着火させ
ることができ、更に気化室で気化燃料と燃焼用空
気とを良好に混合させて混合気を生成して燃焼を
盛んにさせる燃焼器を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この発明は、気
化室と燃焼室を形成する空気導入孔を備えた燃焼
筒、該燃焼筒の外周に環状空気導入路を形成する
外筒及び前記燃焼筒内に配置した燃料噴出口を備
えた気化装置を有する燃焼器において、前記気化
装置を前記燃焼室に貫通させ且つ前記燃料噴出口
を前記気化室に開口し、前記外筒の軸心に対して
ほぼ直角方向に伸びるように前記外筒に空気取入
パイプを取り付け、前記空気取入パイプから前記
環状空気導入路に導入した空気流線に沿つて傾斜
した空導入孔を前記燃焼筒に形成したことを特徴
とする燃焼器に関する。

また、この燃焼器は、前記燃焼筒に形成した前
記空気導入孔の傾斜角度を、前記外筒に形成した
空気取入口に対向する部位から段々大きく形成
し、前記空気取入口と反対側になるに従つて段々
小さく形成したものである。

また、この燃焼器において、前記気化装置は気
化用グロープラグを有するものである。

また、この燃焼器は、前記気化室に点火用グロ
ープラグを設けたものである。

〔作用〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成さ
れており、次のように作用する。即ち、この燃焼
器は、空気導入孔を備えた燃焼筒に気化室と燃焼
室を形成し、前記燃焼筒の外周に配置した環状空
気導入路を形成する外筒の半径方向に即ち外筒軸
心に対してほぼ直角方向に伸びるように前記外筒
に空気取入パイプを取り付け、更に前記燃焼筒に
前記空気取入パイプから前記環状空気導入路に導
入した空気流線に沿つて傾斜した空気導入孔を形
成したので、燃焼用空気は燃焼筒の周囲の前記環
状空気導入路から前記燃焼筒内にスムースに且つ
低抵抗状態で入り易く、前記気化室にも燃焼用空
気の一部を導入し易くなり、気化燃料を極めて良
好に着火させることができ、更に前記気化室にお
いて気化燃料と燃焼用空気とを急速に混合させて
良好な混合気を生成し、燃焼を盛んにさせ、しか
も燃焼ガスを前記燃焼室から勢いよく送り出すこ
とができる。

更に、前記燃焼筒に形成された前記空気導入孔
の傾斜角度を前記外筒に形成された空気取入口に
対向する部位から段々大きくなり、次いで前記空
気取入口とは反対側になるに従つて段々小さくな
るように形成したので、燃焼用空気は前記空気導
入孔からスムースに且つ前記燃焼筒内で空気の脈
動、乱流等を発生させて良好に混合気を生成させ
ることができる。

前記燃焼筒には気化用グロープラグを有する気
化装置を配置しているので、燃焼の始めには液体
燃料は気化用グロープラグによつて急速に且つ確
実に気化して気化燃料にされ、燃焼が盛んになつ
てからは前記気化用グロープラグの電流を切つて
も前記燃焼室から燃焼熱を得て直ちに気化燃料が
生成される。

更に、前記気化室には点火用グロープラグを配
置しているので、気化燃料の着火が着実に且つ着
火ミスも生じることがない。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この発明による燃焼
器の一実施例を説明する。

第１図において、この発明による燃焼器が符号
１によつて全体的に示されている。この燃焼器１
については、例えば、デイーゼルエンジン又はガ
ソリンエンジンのエアクリーナ、単独のエアクリ
ーナ等を通じて取り入れる空気、あるいは直接的
に外気又は室内から取り入れる空気を、空気取入
パイプ１２（第２図参照）から導入し、燃焼器１
の燃焼ガスを燃焼ガス送出パイプ１３から直接的
に室内等に送り出すか、又は下流に設置された熱
交換器（図示省略）に送り出すものである。下流
に設置された前記熱交換器に送り出す場合には、
前記熱交換器は燃焼器１の下流に直列に設置され
てもよく、又は燃焼器１の外周に設置されてもよ
いことは勿論である。

燃焼器１は、セラミツク製燃焼筒１１、その外
周を覆う金属製の外筒１４、並びに燃焼筒１１及
び外筒１４の一端部を密封する金属製の蓋板５か
ら構成されている。外筒１４の他端部には金属製
の燃焼ガス送出パイプ１３が設けられている。

更に、第２図に示すように、外筒１４は空気取
入口４を有し、空気取入口４が形成された筒状部
には金属製の空気取入パイプ１２が設けられてい
る。空気取入パイプ１２は、外筒１４の半径方向
即ち外筒１４に対して垂直方向、言い換えれば、
外筒１４の軸心に対してほぼ直角方向に伸びるよ
うに外筒１４に取り付けられている。

燃焼筒１１の内部は、周縁部に複数個の切欠通
路である開口１５を有する仕切板８で２つの室、
即ち気化室７と燃焼室６とに仕切られている。燃
焼室６を構成する燃焼筒１１の周壁の下流部位に
は多数の空気導入孔１７が形成されている。これ
らの空気導入孔１７は空気流線に沿つて燃焼筒１
１に傾斜させた状態で形成されている。燃焼筒１
１が円筒状である場合には、燃焼筒１１に形成さ
れた空気導入孔１７の傾斜角度αは外筒１４に形
成された空気取入口４に対向する部位から段々大
きくなり、次いで空気取入口４とは反対側になる
に従つて段々小さくなるように形成される。

燃焼筒１１と外筒１４の間には、燃焼用空気が
旋回して通る環状空間即ち環状空気導入路２７が
形成されている。気化室７とは反対側の燃焼室６
の端部には燃焼ガス送出口１８が形成されてい
る。

気化装置２は燃焼室６の下流角部から仕切板８
の中央部に形成されている開口即ち連通孔１９に
向かつて斜めに燃焼室６を貫通して設置されてお
り、気化装置２の燃料噴出口２３を気化室７に開
口している。また、気化室７には加熱プラグであ
る点火用グロープラグ３が設置されている。

気化装置２については、金属製の気化パイプ２
０内に気化用グロープラグ（図示省略）が内蔵さ
れたものである。気化パイプ２０の一端部には、
加熱プラグである前記気化用グロープラグの例え
ば窒化ケイ素部材に埋込まれたタングステンから
成る抵抗線（図示省略）に電流を供給する端子２
１が位置している。気化パイプ２０の他端部に
は、気化パイプ２０より小径の噴出用パイプ２２
が取り付けられており、噴出用パイプ２２の先端
に噴出口２３が形成されている。また、気化パイ
プ２０には燃料供給パイプ２４が設けられてい
る。

更に、気化パイプ２０の外周面には受熱フイン
２８が形成されている。気化パイプ２０の先端か
らは噴出用パイプ２２が伸長し、噴出用パイプ２
２は仕切板８に形成した連通孔１９を貫通し、更
に、噴出用パイプ２２の先端に形成した噴出口２
３は気化室７に設置した点火用グロープラグ３の
近傍に位置し且つ開口している。

燃焼器１において、気化室７及び燃焼室６を構
成する燃焼筒１１の材質については、密質又は多
孔質の低熱膨張率のセラミツク製部材で構成され
ている。例えば、セラミツク製部材の材質をコー
ジライトを用いて、組織を多孔質に構成し、熱膨
張率の小さい材料から作る。また、気化室７と燃
焼室６との境界領域即ち仕切板８、及び気化室７
の底面には良熱伝導性の材質で構成した部材（図
示省略）を設置してもよい。更に、気化室７の蓋
板５には、密質又は多孔質の低熱膨張率のセラミ
ツク製部材（図示省略）を設置してもよい。

この発明による燃焼器１は、以上のように構成
されており、次のように作用する。

気化パイプ２０内の気化用グロープラグの抵抗
線に通電し、気化用グロープラグを加熱すると共
に、燃料供給パイプ２４を通じて液体燃料を供給
する。液体燃料は気化パイプ２０内において気化
されて気化燃料となり、その気化燃料が気化パイ
プ２０と気化用グロープラグとの間の空間を通つ
て噴出パイプ２２の噴出口２３から気化室７に噴
出される。

一方、燃焼用空気は、空気取入パイプ１２を通
じて送り込まれ、外筒１４と燃焼筒１１との間の
環状空間即ち環状空気導入路２７を通つて空気導
入孔１７から燃焼室６に吹き込まれる。空気導入
孔１７は燃焼筒１１に対して傾斜角度をもつて形
成されているので、燃焼用空気は極めて理想的な
状態で燃焼筒１１内に吹き込まれ、気化燃料と理
想的に混合されて混合気を生成する。

更に、燃焼室６に吹き込まれた燃焼用空気の一
部は仕切板８の切欠通路１５を通つて気化室７に
スムースに送り込まれる。そこで、燃料は燃焼用
空気を得て点火用グロープラグ３によつて着火さ
れ、更に気化燃料と燃焼用空気とは混合気となつ
て燃焼するようになる。次いで、気化燃料は燃焼
室６に吹き出され、燃焼室６において燃焼用空気
と均質な混合気にされ、完全に且つ盛んに燃焼す
るようになる。気化燃料は燃焼して燃焼ガスとな
つて、燃焼筒１１の下流端部に形成されている燃
焼ガス送出口１８から燃焼ガス送出パイプ１３を
通つて熱交換器（図示省略）等に送出される。

燃焼室６での燃焼状態が盛んになると、気化装
置２の気化パイプ２０及び気化パイプ２０に設け
た受熱フイン２８を介して気化熱を受けるように
なる。この状態になつて気化用グロープラグへの
通電を停止する。その後は、液体燃料は燃焼室６
から燃焼熱、言い換えれば、気化熱を受けて気化
し、気化燃料となつて燃焼用空気と混合気を生成
して燃焼を続ける。

この燃焼作用において、液体燃料は気化用グロ
ープラグによつて加熱気化され、気化燃料が噴出
口２３から噴出されるが、この時、液体燃料の気
化が不完全であつたり、噴出口２３から気化燃料
に油滴が混入して噴出されると、蓋板５、燃焼筒
１１等に衝突し、燃料液となつて蓋板５、仕切板
８を伝わつて底部へ流下することがある。その場
合には、蓋板５にセラミツク製部材等を取り付け
て断熱等の対策を講じて外気によつて冷却される
のを阻止することができ、衝突した気化燃料及び
油滴燃料が熱を奪われる状態を防止でき、従つて
気化燃料が液化する状態も防止できる。

以上のように、この発明による燃焼器の実施例
について詳述したが、必ずしもこれらの細部に限
定されるものでなく、例えば、燃焼筒はほゞ水平
方向に設置された横型であるが、ほゞ鉛直方向に
設置された竪型に構成してもよく、また斜め方向
に設置してもよく、設置場所等の条件に応じて変
更できることは勿論である。

また、燃焼筒の内部を仕切る仕切板について
は、周縁部に複数個の切欠通路である開口を設け
る代わりに、仕切板の適宜な部位に複数個の通孔
から成る開口を有するように構成してもよく、又
は切欠通路と通孔との両開口を形成してもよい。

また、蓋板に密質又は多孔質の低熱膨張率のセ
ラミツク製部材を設置してもよく、また、図では
空気取入れパイプ及び気化装置は互いに約90度
（反対方向からは約270度）離れた方向に設けてい
るが、このような位置関係に限定されるものでな
いことも勿論である。

〔発明の効果〕

この発明による燃焼器は、上記のように構成さ
れており、次のような効果を有する。この燃焼器
は、気化室と燃焼室を形成する空気導入孔を備え
た燃焼筒の外周に外筒を配置して環状空気導入路
を形成し、気化装置を前記燃焼室に貫通させ且つ
気化装置の燃料噴出口を前記気化室に開口し、前
記外筒の軸心に対して垂直方向即ちほぼ直角方向
に伸びるように前記外筒に空気取入パイプを取り
付け、更に前記空気取入パイプから前記環状空気
導入路に導入した空気流線に沿つて傾斜した空気
導入孔を前記燃焼筒に形成したので、液体燃料は
前記気化装置によつて直ちに且つ急速度で気化さ
れ、その気化燃料は前記気化室に噴出され、また
燃焼用空気は前記燃焼筒の周囲の前記環状空気導
入路から空気流線に沿つて設けられた前記空気導
入孔から前記燃焼筒内に低抵抗状態で且つスムー
ス即ち流暢に極めて入り易く流入し易い。

また、前記気化室にも燃焼用空気の一部を導入
し易くなり、気化燃料を極めて良好に且つ確実に
点火させることができ、更に前記気化室で気化燃
料と燃焼用空気とを理想的に良好に混合させられ
て燃焼に好ましい混合気が生成され、燃焼を盛ん
にさせることができ、次いで燃焼ガスを前記燃焼
室から勢いよく、所定の場所、例えば、熱交換器
等へ送り出すことができる。

また、前記燃焼筒に形成された前記空気導入孔
の傾斜角度は、前記外筒に形成された空気取入口
に対向する部位から段々大きくなり、次いで前記
空気取入口とは反対側になるに従つて段々小さく
なるように形成されているので、燃焼用空気は前
記空気導入孔からスムースに且つ万遍なく流入
し、しかも前記燃焼筒内で空気が乱流等によりマ
イクロスワールを発生させて理想的な混合気を生
成させることができる。

更に、前記燃焼筒には気化用グロープラグを有
する気化装置を配置しているので、燃焼の始めに
は液体燃料は前記気化用グロープラグによつて急
速に且つ確実に気化して気化燃料にされ、燃焼が
盛んになつてからは前記気化用グロープラグを切
つても前記燃焼室からの燃焼熱即ち気化熱を得て
直ちに気化燃料が生成されるようになる。

更に、前記気化室には点火用グロープラグを配
置しているので、気化燃料の点火が着実に且つ点
火ミスも生じることがない。

それ故に、この発明による燃焼器によれば、液
体燃料を急速に気化させ、気化燃料を急速に点火
して急速に且つ確実に燃焼させ、従つて急速に即
ち迅速に暖房等に寄与することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による燃焼器の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の線−における断
面図、及び第３図は先行技術である燃焼器の一例
を示す断面図である。 １……燃焼器、２……気化装置、３……点火用
グロープラグ、４……空気取入口、６……燃焼
室、７……気化室、８……仕切板、１１……燃焼
筒、１２……空気取入パイプ、１４……外筒、１
５……開口、１７……空気導入孔、２３……噴出
口、２７……環状空気導入路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気化室と燃焼室を形成する空気導入孔を備え
   た燃焼筒、該燃焼筒の外周に環状空気導入路を形
   成する外筒及び前記燃焼筒内に配置した燃料噴出
   口を備えた気化装置を有する燃焼器において、前
   記気化装置を前記燃焼室に貫通させ且つ前記燃料
   噴出口を前記気化室に開口し、前記外筒の軸心に
   対してほぼ直角方向に伸びるように前記外筒に空
   気取入パイプを取り付け、前記空気取入パイプか
   ら前記環状空気導入路に導入した空気流線に沿つ
   て傾斜した空気導入孔を前記燃焼筒に形成したこ
   とを特徴とする燃焼器。 ２ 前記燃焼筒に形成した前記空気導入孔の傾斜
   角度を、前記外筒に形成した空気取入口に対向す
   る部位から段々大きく形成し、前記空気取入口と
   反対側になるに従つて段々小さく形成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の燃焼
   器。 ３ 前記気化装置は気化用グロープラグを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   燃焼器。 ４ 前記気化室に点火用グロープラグを設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の燃
   焼器。