JPH0616251Y2

JPH0616251Y2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH0616251Y2
Application number: JP1987082168U
Authority: JP
Inventors: 惠夫関山
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1987-05-30
Filing date: 1987-05-30
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2002-05-30
Also published as: JPS63197917U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、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装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内燃機関と
は別置きのバーナ即ち燃焼器によって燃料を燃焼させ、
発生した熱量によって室内暖房を行う自動車用暖房装置
がある。このような自動車用暖房装置について、燃焼器
の燃料供給装置における気化装置としては、例えば、特
開昭６１−１６０３１２号公報、特開昭６１−１６０３
１３号公報等に開示されたものがある。上記特開昭６１
−１６０３１２号公報に開示された急加熱用燃焼器につ
いて第４図を参照して説明する。

第４図に示すように、この急加熱用燃焼器４０は、気化
器４６を空気ダクト４１に設けた燃焼筒４２内に斜めに
配設されている。気化器４６は、内部に気化用グロープ
ラグ４７を配設し、上部４５より燃料を噴出させる噴出
口４３を有した気化パイプ４４から成る。また、気化パ
イプ４４の外周面には多数の受熱用フィン４８が形成さ
れ、受熱用フィン４８は燃焼ガス、エア等の混合気の流
れ方向Ａに対して斜めに位置している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記急加熱用燃焼器４０は、気化パイプ
４４の外周面に形成された多数の受熱用フィン４８は混
合気の流れ方向Ａに対して斜めに位置しているので、受
熱用フィン４８そのものが混合気の流れに対して抵抗と
なり、混合気のスワール、流れの妨げとなり、燃焼状態
を悪化させたり、気化器４６の気化効率を低下させる原
因となったり、燃焼筒４２内にカーボンを発生させた
り、或いはカーボンを蓄積させる原因となり、問題点を
有していた。

この考案の目的は、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装置において、燃焼用空気を
空気取入パイプから導入し、燃焼筒の周囲から燃焼筒内
にスムースに且つ抵抗状態に導入し易いように構成し、
燃焼筒においてスワールを有するガスの流れが気化装置
の受熱用フィンに妨げられて受熱用フィンが抵抗となる
ことなく、ガスをスムースに流して燃焼状態を妨げるこ
とを防止すると共に、気化効率を向上させ、燃焼筒内に
カーボンが発生したり、蓄積することを防止し、更に受
熱用フィンの受熱面積が大きくなるように構成し、燃焼
筒内から十分な気化熱を得て気化効率を上げ、気化装置
内で液体燃料が直ちに気化できるように構成した燃焼装
置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、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、この考案は、気化室と燃焼室と
に開口を備えた仕切板で仕切られた燃焼筒、前記気化室
に開口した燃料噴孔と前記燃焼室内に配置された気化パ
イプを備えた気化装置、及び前記燃焼室内の前記気化パ
イプの外周面に多数形成され且つガスの流れ方向に水平
に隔置してそれぞれ伸長すると共にガスの流れ方向に長
径となる楕円形状に形成されている多数の受熱用フィ
ン、を有することを特徴とする燃焼装置に関する。

また、この燃焼装置において、前記各受熱用フィンは前
記燃焼筒の径方向に凹凸面がそれぞれ形成されているも
のである。

〔作用〕

この考案による燃焼装置は、上記のように構成されてお
り、次のように作用する。即ち、この燃焼装置は、多数
の受熱用フィンが混合気の流れ方向に対して水平に位置
するように気化装置を燃焼筒内に配置したので、前記燃
焼筒内においてスワールを持つ混合気が前記気化装置の
外周面に形成された前記受熱用フィンに妨げられること
なくスムースに流れることができ、気化効率を向上さ
せ、また前記受熱用フィンが原因で前記燃焼筒内にカー
ボンが発生したり、カーボンの蓄積の原因とはならな
い。

特に、前記受熱用フィンの楕円形の長径をガスの流れ方
向に配置し、場合によっては、前記受熱用フィンを凹凸
面に形成したので、前記受熱用フィンの受熱面積を大き
くすることができ、従って前記気化装置は前記燃焼筒内
から伝導熱、輻射熱の気化熱を十分に取り入れることが
でき、液体燃料を直ちに気化することができ、気化効率
を向上させる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この考案による燃焼装置の一
実施例を説明する。

第１図はこの考案による燃焼装置１０の一実施例を示す
断面図である。この燃焼装置１０については、例えば、
ディ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、或
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から導入し、燃焼装置１０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。

燃焼装置１０は、例えば、コージライト、窒化珪素、炭
化珪素等のセラミックス製の燃焼筒１１、その外周を覆
う金属製外筒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、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。

また、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が取
り付けられている。空気取入パイプ１２は外筒１４の半
径方向即ち外筒１４に対して垂直に取り付けられてい
る。場合によっては、空気取入パイプは外筒１４に対し
て接線方向に取付けられてもよい。

燃焼筒１１の内部は、周縁部に複数個の切欠通路等から
成る空気流通開口１５を有する仕切板８によって気化室
７と燃焼室６とに仕切られている。更に、燃焼室６を構
成している燃焼筒１１の周壁の下流部位には、多数の空
気導通孔１７が形成されている。燃焼筒１１と外筒１４
との間には、燃焼用空気が旋回して通る環状空気導入路
２７が形成されている。

また、気化室７とは反対側の燃焼室６の端部には燃焼ガ
ス出口１８が半径方向に偏倚して形成されている。燃焼
ガス出口１８を燃焼筒１１の軸線から半径方向に偏倚状
態に位置させると、混合気を完全燃焼させて、燃焼ガス
を良好に熱交換器に送り出すことができる。

気化装置２は燃焼筒１１の下流角部から仕切板８の中央
部に形成されている連通孔１９に向かって斜めに燃焼室
６を貫通して設置され、気化装置２の燃料噴孔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は、金属製の気化パイプ２０内に加熱プラグ
である気化用グロープラグ（図示省略）を内蔵してい
る。気化パイプ２０の一端部には、前記気化用グロープ
ラグにおける窒化珪素部材に埋込まれたタングステン等
の抵抗線（図示省略）に電流を供給する端子２１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、噴出用パイプ２２
の先端に燃料噴孔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。

気化パイプ２０の外周面には受熱用フィン２８が形成さ
れている。気化パイプ２０の先端から噴出用パイプ２２
が伸長し、噴出用パイプ２２は仕切板８に形成された連
通孔１９を貫通し、更に、噴出用パイプ２２の先端に形
成した燃料噴孔２３は、気化室７に設置された点火用グ
ロープラグ３の近傍に位置し且つ開口している。

この燃焼装置１０は、上記のような構造において、特
に、次の構成に特徴を有するものである。即ち、この燃
焼装置１０では、気化装置２の気化パイプ２０外周面に
多数の受熱用フィン２８が形成され、燃焼筒１１内に受
熱用フィン２８が燃焼ガス、空気の混合気即ちガスの流
れ方向に水平に伸長するように、気化装置２を燃焼筒１
１内に配置されていることである。

また、第２図に示すように、気化装置２の気化パイプ２
０外周面に形成された受熱用フィン２８は楕円形状にそ
れぞれ形成されている。燃焼筒１１に形成された燃焼室
６内には、受熱用フィン２８の楕円形の長径が混合気即
ちガスの流れ方向Ａになるように配置されていることで
ある。

受熱用フィン２８を楕円形状に形成することによって、
混合気の流れ方向に受熱用フィン２８の受熱面積を大き
くすることができ、しかも受熱用フィン２８をガスの流
れ方向に対して水平に配置したので、受熱用フィン２８
はガスの流れ抵抗を最小にすることができる。

更に、第３図に示すように、これらの受熱用フィン２８
の上下外面を凹凸面２９に形成することもでき、このよ
うな凹凸面２９に形成することによって受熱用フィン２
８の受熱面積を一層大きく形成することができる。

この燃焼装置１０は、以上のように構成されており、次
のように作用する。即ち、気化パイプ２０内の前記気化
用グロープラグの抵抗線に通電し、前記気化用グロープ
ラグを加熱すると共に、燃料供給パイプ２４から液体燃
料を供給する。液体燃料は気化され、生成された気化燃
料は、気化パイプ２０の内面と前記気化用グロープラグ
との間の空間を通って噴出用パイプ２２の燃料噴孔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から送り込ま
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を通って一部は旋回流促進用の空気導通孔
１７から燃焼室６内に吹き込まれ、大部分は燃焼筒１１
の下流部位に形成された多数の空気導通孔１７から燃焼
室６内に吹き込まれる。

空気取入パイプ１２から空気取入口４を通って環状空気
導入路２７に吹き込まれた燃焼用空気は、環状空気導入
路２７内で旋回しながら一部は空気導通孔１７から燃焼
室６に吹き込まれると共に、燃焼用空気の大部分は下流
の環状空気導入路２７へと吹き込まれ、次いで、燃焼用
空気は環状空気導入路２７から燃焼筒１１の下流部位に
形成されている空気導通孔１７を通って燃焼室６内へ送
り込まれる。

それ故に、燃焼筒１１の空気導通孔１７から全周万遍な
く均一或いは不均一な状態に燃焼筒１１内即ち燃焼室６
に送り込まれた燃焼用空気は、極めて理想的な状態で燃
焼筒１１の燃焼室６内に吹き込まれる。導入された燃焼
用空気は、燃焼筒１１内で気化燃料と理想的に混合され
て混合気を生成すると共に、旋回流即ちスワールを形成
し、更にスワール促進用の空気導通孔１７から吹き込ま
れた燃焼用空気は燃焼筒１１内に形成されている旋回流
を促進することができる。

そこで、燃料は燃焼用空気を得て点火用グロープラグ３
によって点火され、更に気化燃料と燃焼用空気とは混合
気となっ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更
に均質或いは不均質な混合気にされ、更に完全に且つ盛
んに燃焼するようになる。気化燃料は燃焼して燃焼ガス
となって、燃焼筒１１の下流端部に形成されている断面
丸形の燃焼ガス出口１８から燃焼ガス送出パイプ１３を
通って熱交換器（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に設けた受熱用フィン
２８を介して気化熱を受けるようになる。この状態にな
って前記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から受熱用フィン２８を
介して燃焼熱、言い換えれば、伝導及び輻射の気化熱を
受けて気化し、気化燃料となって燃焼用空気と混合気を
生成して燃焼を続ける。しかも、受熱用フィン２８は、
上記のように受熱面積が大きくなるように構成されてい
るので、燃焼室６内から十分な伝導熱を得ることがで
き、液体燃料を迅速に気化させる機能を果たし、盛んな
燃焼に応じた気化燃料を生成することができる。更に、
受熱用フィン２８が上記のように配置されているので、
混合気の流れに対して抵抗を最小限にすることができ
る。

〔考案の効果〕

この考案による燃焼装置は、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。この燃焼装置は、気化装
置の受熱用フィンがガスの流れ方向に水平に伸長するよ
うに前記気化装置を燃焼筒内に配置したので、燃焼筒内
においてスワールを持つ混合気が前記気化装置の気化パ
イプ外周面に形成された多数の前記受熱用フィンに妨げ
られることなくスムースに流れることができ、気化効率
を向上させることができ、また前記受熱用フィンの抵抗
が原因で前記燃焼筒内にカーボンが発生したり、カーボ
ンの蓄積の原因とはならない。

特に、前記受熱用フィンの楕円形の長径を混合気の流れ
方向に配置し、また前記受熱用フィンの上下外面を凹凸
面に形成したので、前記受熱用フィンの受熱面積を大き
くすることができ、従って前記気化装置は前記燃焼筒内
から伝導熱、輻射熱の気化熱を十分に取入れることがで
き、液体燃料を直ちに気化することができ、気化効率を
一層向上させる。

それ故、気化燃料と燃焼用空気とは前記燃焼筒内におい
て良好に混合され、良好に混合気が生成され、しかも燃
焼ガス出口から燃焼ガスはスムースに排出されるので、
混合気は完全に燃焼され、それ故に、前記燃焼筒内での
カーボンの発生を防止し、或いは発生したカーボンをそ
こに蓄積させることなく完全燃焼させることができる。

従って、液体燃料は前記気化装置によって十分な熱エネ
ルギーを得て直ちに且つ急速度で気化して気化燃料にさ
れ、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導入されるが、その気化燃料と燃焼
用空気とは燃焼室において良好に混合され、良好に混合
気が生成され、しかも前記受熱用フィン付きの前記気化
装置が抵抗となってガスの流れを妨げることがなく、ス
ムースに流すことができ、次いで断面丸形の燃焼ガス出
口から燃焼ガスは排出されるので、混合気は完全に燃焼
され、前記燃焼筒外部に導かれて燃焼は益々盛んとな
る。

それ故、前記燃焼筒内でのカーボンの発生を防止し、或
いは発生したカーボンをそこに蓄積させることなく、混
合気を完全燃焼させることができる。それ故に、この燃
焼装置によれば、液体燃料を急速に気化させ、その気化
燃料を急速に着火し、急速に且つ確実に燃焼させ、従っ
て急速に即ち迅速に室内の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図はこの考案による燃焼装置の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図の気化装置の一部拡大上面図、第３
図は第１図の気化装置の一部拡大側面図、及び第４図は
従来の燃焼器の一例を示す断面図である。２……気化装置、６……燃焼室、７……気化室、８……
仕切板、１０……燃焼装置、１１……燃焼筒、１５……
空気流通開口、２０……気化パイプ、２３……燃料噴
孔、２８……受熱用フィン、２９……凹凸面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】気化室と燃焼室とに開口を備えた仕切板で
仕切られた燃焼筒、前記気化室に開口した燃料噴孔と前
記燃焼室内に配置された気化パイプを備えた気化装置、
及び前記燃焼室内の前記気化パイプの外周面に多数形成
され且つガスの流れ方向に水平に隔置してそれぞれ伸長
すると共にガスの流れ方向に長径となる楕円形状に形成
されている多数の受熱用フィン、を有することを特徴と
する燃焼装置。
【請求項２】前記各受熱用フィンは前記燃焼筒の径方向
に凹凸面がそれぞれ形成されていることを特徴とする実
用新案登録請求の範囲第１項に記載の燃焼装置。