JPH0670483B2

JPH0670483B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH0670483B2
Application number: JP3504687A
Authority: JP
Inventors: 克彦宇野; 克彦石川; 象二郎井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS63201413A

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５図に示すようなものであった。第５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は外筒で内炎筒６、外
炎筒７、外筒９は内方より順次同心円状に載置され固定
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
ら上方へ通じる通気孔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。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の上端を遮蔽す
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、燃焼による高温の燃焼ガス燃焼室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より
燃焼室８内に供給され燃焼が継続され、赤熱部16を赤熱
させて輻射熱を得ていた。しかしこのような構成では燃
焼量を小さくして行って火炎f₁が燃焼室８内に下りてf₂
となると、矢印ａの様に内炎筒６内方に漏出した未燃ガ
スが通気孔13や内炎筒６上端付近の空気孔11から直接大
気中に放出されるので、排ガス特性、特にCO／CO₂が急
激に悪化するために燃焼量調節幅を大きく取ることがで
きなかった。しかし、近年燃焼量調節幅を拡大する検討
が成され、その１例として第６図に示すようなものがあ
る。

第６図において、21は内炎筒６内方に設置された制流筒
で、灯芯１に対向する位置の上方に位置し、内炎筒６と
の間に形成される制流域22の底に横設された板部21aが
設けられている。23は制流筒21中下部壁面に設けられた
連通孔、24は連通孔23の下方で制流域22を下制流域25と
上制流域26との分割する板部である。27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。28は空気導入路である。

発明が解決しようとする問題点しかし、上記の様な構成では、制流筒21と板部24を別部
材で形成しているため溶接などの手段で一体化する必要
があり、特に制流筒21と板部24を複数カ所に設ける場合
はコスト、工程などで問題があった。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、弱燃焼時
や酸欠状態での排ガス特性の急激な悪化を防止すること
により、燃焼特性が良好で燃焼量調整幅が大きく、安全
かつ快適であるとともにコスト、工程などの製造上のメ
リットの大きな燃焼装置を得ることを目的とする。

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装置では、内
炎筒の内方に配設され、燃料供給部に対向する位置の上
方に位置し、内炎筒との間に形成される制流域の底に横
設された板部を有する制流筒と、この制流筒の上下方向
の少なくとも一カ所に制流域に連通する連通孔を設け、
この連通孔の上方に、制流筒を外周方向へ突出させるこ
とによって制流域を上下に分割する板部を設けている。

作用本発明は、上記した構成により、制流域に未燃ガスを導
入し、この未燃ガスを制流筒上方に供給される清浄な空
気によって混合しながら、内炎筒上端部から集中的に燃
焼室に供給し、燃焼を促進させる。また、制流筒壁面に
連通孔を設け、この連通孔上方に制流域を上下に分割す
る板部を備えているの、火炎より上方の制流筒へ流入す
る燃焼ガスは燃焼がかなり進行した状態のガスとなり、
COの多量の放出を防止することができる。また、連通孔
より燃焼室内に十分な空気を供給することができる燃焼
室下方で燃焼を促進させることができる。

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。

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、内炎筒６、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は外筒で内炎筒６、外炎筒７、外筒９は内方よ
り順次略同心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通気孔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。18がガラス
等の透過性材料よりなる透過筒で、外筒９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の上端を遮蔽する様に赤熱部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
設置された制流筒で、灯芯１に対向する位置の上方に位
置し、内炎筒６との間に形成される制流域22の底に横設
された板部21aが設けられている。23は制流筒21中下部
壁面に設けられた連通孔である。本実施例では連通孔23
は長穴形状としているが丸穴その他種々の形が適用され
る。24は連通孔23の上方で制流域22を下制流域25と上制
流域26とに分割する板部で、ビーディング加工やフレア
加工等を応用して制流筒21を外周方向に突出させること
によって形成している。27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。28は空気導入路である。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より燃焼室８内に供給され燃焼が継続さ
れる。このときの内炎筒６内部および燃焼室８内の燃焼
ガスや空気の流れを第２図で説明する。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28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）の様に連通孔23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の白矢印
（ｄ）の様に空気孔11や通気孔13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
上制流域26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、混合ガスの
一部は拡散によって黒矢印（ｇ），（ｈ）の様に下制流
域25、上制流域26に流入する。したがって制流域25、上
制流域26には未燃ガスが充満する。この未燃ガスは連通
孔23、通気部27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。したがって強燃焼時には内炎筒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
端付近に供給するので領域（Ｃ）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小さくしていくと、火炎は次第に
燃焼室８内に下降し火炎fsとなる。この場合の流れも強
燃焼時と同様であるが、気化ガスは大幅に減少している
ので、上制流域26へ流入する未燃ガス量も減少する。従
って空気流白矢印（ｅ）との混合領域は下方へ下がり、
領域（Ｄ）付近が良好な混合領域となり、この部分で保
炎を形成し、内炎筒６壁面を赤熱させ、さらにその上方
に形成される火炎fsで燃焼を完結させる。この場合、上
制流域26に流入した未燃ガスは空気流白矢印（ｄ），
（ｅ）によってほとんどが燃焼室８内に供給され火炎fs
で燃焼されるので、火炎fsより上方に対向する上制流域
26では未燃ガス成分はほとんどなく、火炎fsより上方の
空気孔11や通気孔13から排出される空気は清浄で、排ガ
ス特性（CO／CO₂）は悪化しない。ちなみに、通気部27
付近のCO濃度は30〜50ppm程度で、従来例に比べて大幅
に減少していることがわかった。しかし、さらに燃焼量
を少なくして火炎がさらに下降すると、内炎筒６上方の
温度が下がるため、空気流白矢印（ｅ）によって上制流
域26内に十分に空気が供給されるにもかかわらず燃焼が
促進されないため火災fsの上方から排出される空気には
次第にCO成分が多く含まれる様になり、排ガス特性は徐
々に悪化する傾向を示す。しかし、さらに燃焼量を少な
くし火災が板部24より下方にfmのように形成されると、
火災fm近傍は温度も高く、また連通孔23から空気流白矢
印（ｃ）によって十分空気が供給されるので領域（Ｅ）
付近で燃焼が促進される。この場合、上制流域26へも排
ガスは流入するがこの排ガス成分は、火炎fmで燃焼がか
なり進んだ状態にあり、排ガス成分中のCO比率はあまり
高くならない。したがって排ガス特性は悪化しない。

また、板部21a,24により、未燃ガスが燃焼室８から制流
筒21の下端を経て、制流筒21で囲まれる空気導入路28を
上方へ流れる空気流と合流することも抑制できる。ま
た、燃焼室８のドラフト作用により制流域22の圧力が下
がるので、空気導入路28を上方へ流れる空気流が連通孔
23、および制流筒21の上端に達すると急に制流域22（下
制流域25、上制流域26）の方向に向きを変え、この制流
域22を上昇してくる未燃ガスと合流し、燃焼室８に流入
するのを助長する。

以上、通常の燃焼において灯芯１の露出高さを低くして
燃焼量を少なくしていった場合について述べたが、点火
時においても連通孔23から燃焼室８下方に効率よく空気
が供給されるので迅速な燃焼促進が行われ、CO、臭気の
発生は少ない。また、密閉状態の良い部屋で長時間燃焼
させた場合も同様の効果が得られる。すなわち、酸欠状
態下では、酸素濃度の低下にともなって燃焼量が低下
し、灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を少なくしてい
った場合とほぼ同様な現象が見られるが連通孔23より燃
焼室８に空気を供給するので、そこで燃焼が促進され、
酸欠特性も良好になる。第３図は第６図の従来例と本実
施例について燃焼量に対するCO／CO₂特性を、また、第
４図は酸欠特性を測定した結果である。なお、酸欠特性
は初期燃焼量約1250Kcal／ｈで測定した。本実施例はCO
／CO₂特性、酸欠特性とも大幅に改良されており、効果
が明確である。

また、本実施例では制流筒を外周方向に突出させること
によって板部を一体的に構成しうるのでコスト、工程上
のメリットが大きい。以上の実施例では連通孔23および
その上方に設けた板部が１カ所の場合について述べた
が、２カ所以上の構成をとっても同様の効果がえられ
る。

発明の効果以上のように、本発明の燃焼装置によれば、次の効果が
得られる。

（１）内炎筒内方に制流筒を設けているため、空気導入
路を上昇する空気流によって制流域内に高濃度のCOを含
む未燃ガスが流入するのが、通気部および連通孔に供給
される空気によって混合され、燃焼量に応じて内炎筒の
ある高さ位置で良好な混合状態を形成し、燃焼を促進さ
せることができる。

（２）通気部および連通孔から供給される空気によって
未燃ガスの内炎筒内部へ漏出する流れは遮蔽される。こ
の遮蔽効果により、火炎より上方の制流域内および空気
導入路は未燃ガスをほとんど含んでおらず、火炎上方の
内炎筒空気孔や通気孔から高濃度のCOが直接大気中に放
出されることはない。

（３）制流筒の壁面に連通孔を設け、その連通孔の上方
に制流域を上下に分割する板部を設けているため、火炎
が板部以下に下がると、その下方の連通孔から効率良く
供給される空気によって再び燃焼は促進され、上方の制
流域へ流入する排ガスは燃焼のかなり進んだCO比率の低
いガスとなるため、この燃焼ガスが放出されても燃焼特
性の悪化につながらない。

（４）通気部から燃焼室下方に効率よく空気を供給する
ことができるので燃焼室下方で燃焼を促進させる。

（５）制流筒を外周方向に突出させることによって板部
を一体的に構成しうるのでコスト、工程上のメリットが
大きい。

以上の効果により、弱燃焼時や酸欠状態での排ガス特性
の急激な悪化を防止し、点火特性も良好となるので、燃
焼特性が良好で燃焼量調節幅が大きく、安全かつ快適で
あり製造上のメリットの大きい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における燃焼装置の要部断面
図、第２図は同燃焼装置内の流れの断面図、第３図、第
４図は同装置の効果を説明するための特性図、第５図、
第６図は従来例を示す燃焼装置の要部断面図である。１……灯芯、６……内炎筒、７……外炎筒、８……燃焼
室、９……外筒、11……空気孔、21……制流筒、22……
制流域、23……連通孔、24……板部、25……下制流域、
26……上制流域、27……通気部、28……空気導入路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の空気孔を有する外炎筒と、この外炎
筒の内方に配置された多数の空気孔を有する内炎筒と、
前記外炎筒の外方に位置した外筒と、前記外炎筒と前記
内炎筒間に形成される燃焼室下端に設定された燃料供給
部と、前記内炎筒の内方に配設され、前記燃料供給部に
対向する位置の上方に位置し、前記内炎筒との間に形成
される制流域の底に横設された板部を有する制流筒と、
前記制流筒壁面の上下方向の少なくとも一カ所に設けら
れた連通孔と、前記連通孔の上方で前記制流域を上下に
分割するように前記制流筒を外周方向へ突出させて形成
した板部を備えた燃焼装置。