JPH0672684B2

JPH0672684B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH0672684B2
Application number: JP3306187A
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: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS63201412A

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
はおおむね第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、外炎筒９上に載置されている。19はトップフレーム
で赤熱部16,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、赤熱部16を赤熱
させて、輻射熱を得ていた。

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、次のような問題を生じて
いた。

通常の強燃焼では第５図に示すように、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の露出高さを低くして燃焼量を小
さくした場合は、火炎は燃焼室８内に下がってf₂の様に
形成される。この場合、内炎筒６の空気孔11や透孔17に
形成されていた火炎f₃は火炎f₂の上方では形成されなく
なる。従来からこのような状態では排ガス特性、得にCO
/CO₂が急激に悪化していた。また、燃焼装置を密閉状態
の良い部屋で長時間使用した場合、酸素濃度の減少に従
って燃焼量も次第に減少するが、上述のように火炎が燃
焼室８内に下がると多量のCOが発生する様な状態になっ
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。即ち、第５図におけるＡ−Ａ′、線位置の
CO濃度は弱燃焼時（火炎がf₂となって燃焼室８内に下り
ている状態）、上端付近で1000ppm以上もあった。この
ことから、内炎筒６内部には破線ａのように燃焼室８か
ら内炎筒６内部へCOが拡散していることは明らかで、こ
の高濃度のCOを含む混合ガスが通気孔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/C
O₂特性は急激に悪化する。この現象は密閉状態の良い部
屋で長時間燃焼させ、酸素濃度が減少した場合（酸欠状
態）でも同様である。

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節幅が大きく、安全
かつ快適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に横設さ
れた板部を設け、かつ燃焼室と連通する連通部を形成す
る様に制流筒を複数段設けるとともに上方の制流筒の下
端に内方もしくは内側下方に突出したガイド板を設けて
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、制流筒を複数段
備えているので、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、上方の制流筒
下端に内方もしくは内側下方に突出したガイド板を設け
ているので、連通部より燃焼室内に十分な空気を供給す
ることができるので、燃焼室下方で十分な燃焼促進を行
うことができる。

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。

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
略同心円状に配され、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。21は内炎筒６内方に設
置された下制流筒で灯芯１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下制流域22に横設された
板部21aが設けられている。23は下制流筒21の上方に設
定された上制流筒で、上制流域24に横設された板部23a
が設けられている。25は下制流筒21と上制流筒23の間に
一定の間隔を有するように設定された連通部である。26
は上制流筒23下端に内側下方に突出するように設けられ
たガイド板である。27は上制流筒23と内炎筒天板12間の
通気部、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図にて
説明する。内炎筒６内方から供給される空気は下制流筒
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）に分けられる。上昇し
た空気の一部は白矢印（ｃ）の様に連通部25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24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。しかし、混合ガスの一部は黒矢印（ｇ），（ｈ）の
様に下制流域22,上制流域24内に拡散する。したがって
下制流域22,上制流域24には未燃ガスが充満する。この
未燃ガスは連通部25、内炎筒上端部で空気流白矢印
（ｃ）および空気流白矢印（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。次に灯芯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24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24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24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24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炎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
くし火炎が上制流筒23下端より下方にfmのように形成さ
れると、火炎fm近傍は温度も高く、また上制流筒23下端
にガイド板26が設けられているために連通部25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24
へも排ガスは流入するが、この排ガス成分は、空気流白
矢印（ｃ）によって供給される空気および火炎fmで燃焼
がかなり進んだ状態にあり、排ガス成分中のCO比率はそ
れほど高くならず、したがって排ガス特性は悪化しな
い。また、板部21a,23aにより未燃ガスが燃焼室８から
制流筒21,23の下端を経て、制流筒21,23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22,2
4の圧力が下がるので、空気導入路28を上方へ流れる空
気流が制流筒21,23の上端に達すると急に制流域22,24の
方向に向きを変え、この制流域22,24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説明したが、点火
時においてもガイド板26によって連通部25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、ガイド板26によって連通部25から燃焼室８内に供
給される空気によって燃焼が促進されるため酸欠特性も
良好になる。

第３図は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図は弱燃焼時に酸欠特性を測定し
た結果である。なお、酸欠特性は初期燃焼量約1250Kcal
/hrにて測定した。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、本発明の効果が明確である。

以上の実施例ではガイド板は内側下方に突出させている
が、内側に突出させてもよい。また制流筒は２段の場合
について述べたが、３段以上の構成をとっても同等もし
くはそれ以上の効果が得られる。

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
えられる。

（１）内炎筒内方に制流筒を設けているため、空気入路
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が、通気部および連通部に供給され
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）通気部および連通部から供給される空気によって
未燃ガスの内炎筒内部へ拡散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）制流筒を複数段に設け、かつ上方の制流筒下端に
内方もしくは内側下方に突出したガイド板を設けている
ので、火炎が上段の制流筒以下に下がると、その直下の
連通部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）上方の制流筒下端に内方もしくは内側下方に突出
したガイド板を設けているので、連通部から燃焼室下方
に効率よく空気を供給することができる。

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するとともに点火特性も良好とな
り、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図は
従来の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……下制流筒、22…
…下制流域、23……上制流筒、21a,23a……板部、24…
…上制流域、25……連通部、26……ガイド板。

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
れる制流域に横設された板部を設けるとともに、上記燃
焼室と連通する連通部を形成する様に設けられた複数段
の制流筒と、上記複数段に分割した制流筒のうち上方の
制流筒の下部に内方もしくは内側下方に突出したガイド
板を備えた燃焼装置。