JPH0730907B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、輻射式石油暖房機等の燃焼装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の燃焼装置としては、実開昭52−98862号
公報に開示するように、燃焼量の増減に伴い、供給する
一次、二次空気量を増減させるものが周知になってい
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、この従来構成の燃焼装置は、バーナの燃焼量を
弱くすると一次、二次空気量を少なくするので排気ガス
の温度が低くなり且つ排気ガス量が少なくなるので排出
速度が遅くなり排気装置内で復水し易く、排気装置内に
溜まった水が寒い日等に凍結して排気装置内を閉塞した
場合に於いて、排気ガスが室内へ逆流して一酸化炭素中
毒等の危険があった。

本発明は、前述せる従来技術の問題点に鑑みてなされた
ものであり、燃焼量が増減した場合に於いても、排気装
置内の復水量をできるだけ少くし、排気装置内閉塞によ
る排気ガス逆流のために起こる一酸化炭素中毒等を防ぐ
ことを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、燃焼器と、この燃焼器に燃焼用空を供給す
る送風機と、燃焼器によって生成された燃焼排ガスが流
通する燃焼筒とを備え、燃焼用空気の一部を一次空気と
して燃料と混合して燃焼させるとともに、二次空気とし
て混合気の燃焼による燃焼炎形成部に供給し、残りは三
次空気として二次空気供給部よりも上方の燃焼炎形成部
に供給するようにした燃焼装置であって、前記送風機の
装置外部からの空気吸入量を略一定量にするとともに、
それの送風通路を、一次空気と二次空気とが流れる一
次、二次空気送風通路と、三次空気が流れる三次空気送
風経路とに分岐させ、さらに、前記一次・二次空気送風
通路にのみ、焼却器の燃焼量に応じて空気供給量を調節
する給気量調節手段を設けた構成である。

（ホ）作用 このように構成すると、燃焼器には燃焼量に応じた適量
の一次空気と二次空気が送風機より供給され、燃焼状態
が安定する。また、送風機の空気吸入量が略一定量であ
るため、一次・二次空気供給量の多い強燃焼時には三次
空気供給量が減少し、一次、二次空気供給量の少ない弱
燃焼時には三次空気供給量が増加し、弱燃焼時において
も強燃焼時と同等の燃焼排ガスの流出速度を保つことが
可能となる。また、燃焼器への三次空気の供給によって
空気過剰率を高めるができ、燃焼器の燃焼によって生じ
る水蒸気を、燃焼排ガスの搬送作用を利用して効率良く
排出できる。さらに、二次空気供給部よりも上方の燃焼
炎形成部に三次空気が供給されるので、燃焼器の完全燃
焼が促進され、一酸化炭素の発生が低減する。

（ヘ）実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づき詳述する。第１図
は本発明の要部縦断面図で、（１）は燃焼用の一次空気
と燃焼促進用の二次空気を導入する給気ケースで前記バ
ーナボディ（７）を支持する構造となっている。（２）
はバーナモータで、回転軸（３）を設けると共に、液体
燃料を微粒化する円錐状コーン（４）と、ロータリプレ
ート（５）と、混合板（６）とが気化した燃料と一次空
気を予混合させる予混合室（８）内に位置している。前
記バーナボディ（７）の先端部には混合気を均一化する
整流板（９）と、該整流板（９）を固定するように設置
されたスリット状の炎口（10）を持つバーナヘッド（1
1）とが固定されている。また、前記バーナボディ
（７）には着火時液体燃料を気化する為のヒータ（12）
と、前記バーナボディ（７）の温度を検知するバーナサ
ーミスタ（15）とが内蔵されており、そして、前記給気
ケース（１）、バーナモータ（２）、バーナボディ
（７）及びバーナヘッド（11）等で後述する燃焼器（3
7）を構成している。

（13）は二次空気を燃焼炎に供給する為の二次空気供給
室でバーナケース（14）と該バーナボディ（７）の間に
形成され、該バーナケース（14）は断熱材（16）を介し
て給気ケース（１）の上方に設けられ該二次空気供給室
（13）の底部には前記二次空気を取り入れる為に給気ケ
ース（１）と断熱材（16）と燃焼筒端板（14）とに貫通
する複数の透孔（17）が等間隔に設けられ、前記二次空
気はバーナボディ（７）と三次空気整流板（22）とが形
成する二次空気孔（18）からバーナボディに沿って燃焼
促進の為に燃焼炎に供給される。

また、（19）は円筒状の燃焼筒板で、基部がバーナヘッ
ド（11）方向に向って折り曲げられ、三次空気整流板
（22）の外周端部分が前記燃焼筒板（19）の最下部内周
面に、該三次空気整流板（22）の内周端部分が該燃焼筒
板（19）の前記折り曲げ部分先端にそれぞれ接続され、
またシール材（20）を介して燃焼筒板（19）の支示部
（19A）上に耐熱性透明ガラス筒にてなるガラス燃焼筒
（21）を載置固定してある。ガラス燃焼筒（21）と燃焼
筒板（19）と燃焼筒端板（14）とで燃焼筒（32）を形成
し、該燃焼筒（32）とバーナボディ（７）とバーナヘッ
ド（11）とで燃焼空勤（×）を形成している。そして、
該三次空気整流板（22）と該燃焼筒板（19）とが形成す
る空間は三次空気供給室（23）で完全燃焼促進の為の三
次空気を燃焼炎外側方から供給する。前記三次空気整流
板（22）の燃焼炎に臨む面（22A）は擂鉢の面のように
俯角80°程度で内側に向って傾斜している。該面（22
A）は前記バーナボディ（７）の先端より少許上方位置
に所定間隔を存して複数の三次空気孔（24）が全周に亘
って開設され、該三次空気孔（24）を介して燃焼炎に三
次空気が供給される。

（25）は一次、二次空気を供給する給気ダクトで固定板
（26）に、（27）は三次空気を供給する為の送風管で燃
焼筒板（19）下部側面にそれぞれ固定されている。（2
8）は前記炎口（10）に臨み混合気に着火する点火プラ
グで、（29）は燃焼炎に臨んだ炎検知手段としてのフレ
ームロッドで、それぞれ燃焼筒板（19）下部側面に取付
けられている。また（43）は該バーナヘッド（11）に向
けて垂設した多孔の赤熱部材である。（31）は液体燃料
前記円錐状コーン（４）に臨んでいる送油管（30）を介
して液体燃料を供給する電磁ポンプで、発振器の発振周
波数を可変させることによって燃料の送油量を制御でき
るように発振器に強・中・弱と３段階の発振周波数を設
定している。

第５図は本発明の全体図で、（33）は上端に天板（34）
を装着した外装ケース、（35）は該外装ケース（33）の
中程に設けられた燃焼部（36）と燃焼器（37）とを上下
に仕切る水平反射板、（38）は前記水平反射板（35）上
の前記外装ケース（35）内に立設する垂直反射板、（3
9）は前記外装ケース（33）内の上部に装設した排気筐
である。該排気筐（39）の下面中央部には排気流入部
（40）が設けられ、且つ上面の右端適所には燃焼時の排
気ガスを外部に排出する排気流出部（41）が設けられて
おり、該排気流出部（41）には、排気装置（42）が前記
天板（34）の貫通口（34A）を貫通して接続される。

第２、第３及び第４図は前記燃焼器（37）に燃焼用空気
を供給する給気用の送風機（44）の要部縦断面図であ
り、それぞれ強、中及び弱燃焼時の状態を示している。
前記送風機（44）は一次、二次、三次空気を外装ケース
（32）の外部よりフィルター（46）を介して吸気するも
ので、その空気吸入量は一定量となされている。そし
て、この送風機（44）の送風ケース（51）は金属又は合
成樹脂等で形成されたもので、一端は前記給気ケース
（１）の開口（45）にホース等で連通すると共に、他端
は外装ケース（33）に穿設した開口部（47）に連結して
いる。また吸気ケース（49）の内底部に送風モータ（4
8）が固定されており、前記送風モータ（48）の回転軸
（50）には送風ケース（51）内で送風ファン（52）が軸
止めされている。前記送風ケース（51）の出口付近には
空気集合室（53）が設けられており、その中央に仕切板
（54）を形設して開口面積の異なる第１、第２及び第３
空気透口（55）（56）（57）が少許の間隔を存して夫々
開設している。

一方、空気集合室（53）の上部の送風ケース（51）面上
には、三次空気を供給するための送風管（27）と、内方
へ向って小孔（58）（59）を穿設した凹窪部（60）（6
1）を一体に形成すると共に、該凹窪部（60）（61）に
対する上面部（66）には前記第１空気透口（55）を開閉
せしめるための第１開閉弁（62）を駆動させる第１ソレ
ノイド（64）と、第２空気透口（56）を開閉せしめるた
めの第２開閉弁（63）を駆動させる第２ソレノイド（6
5）とを夫々載置固定している。

以上の構成により以下動作について説明する。先ず、ヒ
ータ（12）に通電するとバーナボディ（７）が加熱さ
れ、該バーナボディ（７）が液体燃料の気化温度に達し
バーナサーミスタ（14）がその温度を検知したとき、給
気量制御装置（44）が給気ダクト（25）と送風管（27）
とを介して一次、二次、三次空気を供給する。次にバー
ナモータ（２）が駆動して円錐状コーン（４）、ロータ
リプレート（５）、混合板（６）を高速回転させ、この
とき同時に液体燃料が送油管（30）より前記円錐状コー
ン（４）表面に供給される。そして、該円錐状コーン
（４）に供給された液体燃料はロータリプレート（５）
に誘導され、その遠心力にて微粒子状に飛散され、加熱
されている前記バーナボディ（７）の内面にて瞬時に気
化されて予混合室（８）で気化燃料となる。一方、前記
予混合室（８）内には一次空気が送り込まれており、前
記気化燃料は一次空気と予混合され、整流板（９）を通
って均一に分散され、バーナヘッド（11）から噴出し点
火プラグ（28）により点火され燃焼炎を形成して燃焼す
る。また、給気ケース（１）内の空気の一部である二次
空気は複数の透孔（17）を通って二次空気供給室（13）
内に流入し、二次空気孔（18）を介しバーナボディ
（７）に沿って燃焼炎に供給され燃焼を促進する。そし
て、該燃焼炎によってバーナボディ（７）が加熱されバ
ーナサーミスタ（15）が所定以上の温度を検知したとき
ヒータ（12）への通電は停止される。

次に前記燃焼器（37）を強、中及び弱燃焼という３段に
可変した場合について説明する。

強燃焼時では、設定送油量を完全に燃焼させる為に必要
な空気量を給気ケース（１）内に供給するため第２図に
示すように第１及び第２ソレノイド（64）（65）の駆動
より第１及び第２開閉弁（62）（63）を駆動させ第１、
第２空気透口（55）（56）を開口するので、一次二次空
気は第１、第２及び第３空気口（55）（56）（57）より
供給して強燃焼用に空気量が大となり、強燃焼送油量を
燃焼させるのに必要な空気量を送風ファン（52）（52）
によって給気ケース（１）からバーナボディ（７）や二
次空気供給室（13）に供給できるので安定した強燃焼を
行うことができると共に、一部の少量の空気を送風管
（27）より燃焼筒（32）内へ三次空気孔（24）より三次
空気を供給して空気過剰率を上げ且つ排気ガス温度が高
いので第７図のように復水量を極めて抑えることができ
る。

次に中燃焼時には、中燃焼時の設定送油量を完全に燃焼
させる為に必要な空気量を給気ケース（１）内に供給す
るため第３図に示すように第１ソレノイド（64）は駆動
せず第１空気透口（62）は第１開閉弁（62）により閉塞
され第２ソレノイド（65）は駆動して第２空気透口（5
6）は開口される。従って中燃焼時の燃焼空気は第２空
気透口（56）と第３空気透口（57）とを通って空気量中
となり、中燃焼送油量を燃焼させるのに必要な空気量を
ファン（52）（52）によって給気ケース（１）からバー
ナボディ（７）や二次空気供給室（23）に供給できると
共に、強燃焼時より多くの空気量を送風管（27）より燃
焼筒（32）内へ三次空気として供給して更に空気過剰率
を上げることができるので排気ガス温度が低いにもかか
わらず図７のように排気装置（41）内の復水量を抑える
ことができる。

最後に弱燃焼時には、弱燃焼時の設定送油量を完全に燃
焼させる為に必要な空気量を給気ケース（１）内に供給
するため第４図に示すように第１、第２ソレノイド（6
4）（65）が駆動せず第１、第２開閉弁（62）（63）に
よって第１、第２空気透口（55）（56）を閉塞する。従
って弱燃焼時の燃焼空気は第３空気透口（57）から流入
する空気のみとなり、弱燃焼送油量を燃焼させるのに必
要な空気量をファン（52）（52）によって給気ケース
（１）からバーナボディ（７）や二次空気供給室（13）
に供給できると共に、中燃焼時より多くの空気量を送風
管（27）より燃焼筒（32）内へ三次空気として供給して
更に空気過剰率を上げることができるので、排気ガスの
温度が更に低いにもかかわらず図７のように排気装置
（42）内の復水量を抑えることができる。

（ト）発明の効果 本発明の実施例によれば、燃焼器（37）に全燃焼用空気
を供給する送風機（44）の外装ケース（33）外部からの
空気吸入量を一定量とするとともに、送風機（44）の送
風通路を、給気ケース（１）、給気ダクト（25）、及び
送風ケース（51）の一部で構成され、一次空気と二次空
気が流れる一次・二次空気通路と、送風管（27）、及び
送風ケース（51）の一部で構成され、三次空気が流れる
三次空気通路とに送風ケース（51）内で分岐させ、さら
に、給気ケース（１）、給気ダクト（25）、及び送風ケ
ース（51）の一部で構成された一次、二次空気通路にの
み、燃焼器（37）の燃焼量に応じて空気供給量を調節す
る第１開閉弁（62）及び第２開閉弁（63）（給気量調節
手段）を設けたので、燃焼器（37）には燃焼量に応じた
適量の一次空気と二次空気が送風機（44）より供給さ
れ、燃焼状態を安定させることができる。また、送風機
（44）の空気吸入量が一定量であるため、一次・二次空
気供給量の多い強燃焼時には送風管（27）内を流れる三
次空気の供給量が減少し、一次・二次空気供給量の少な
い弱燃焼時には送風管（27）内を流れる三次空気の供給
量が増加し、弱燃焼時において、強燃焼時と同等の燃焼
排ガスの流出速度を保つことが可能となり、しかも、三
次空気の供給によって空気過剰率を高めることができる
ので、燃焼器（37）の燃焼によって生じる水蒸気を、燃
焼排ガスの搬送作用を利用して効率良く屋外に排出で
き、その結果、排気装置（42）内の復水量が抑制され、
排気装置（42）が復水の凍結で閉塞されるような心配が
ないものである。

さらに、燃焼器（37）は、二次空気孔（18）よりも上方
の燃焼空間（Ｘ）に三次空気整流板（22）の三次空気孔
（24）から三次空気が噴出供給されるので、この三次空
気の供給によって完全燃焼が促進され、一酸化炭素の発
生量を減少させることができる。

（ト）発明の効果 （ホ）発明の効果 本発明は以上の説明から明らかなように、燃焼器と、こ
の燃焼器に燃焼用空気を供給する送風機と、燃焼器によ
って生成された燃焼排ガスが流通する燃焼筒とを備え、
燃焼用空気の一部を一次空気として燃料と混合して燃焼
させるとともに、二次空気として混合気の燃焼による燃
焼炎形成部に供給し、残りは三次空気として二次空気供
給部よりも上方の燃焼炎形成部に供給するようにした燃
焼装置であって、前記送風機の装置外部からの空気吸入
量を略一定量にするとともに、それの送風通路を、一次
空気と二次空気が流れる一次・二次空気送風通路と、三
次空気とが流れる三次空気送風経路とに分岐させ、さら
に、前記一次・二次空気送風通路にのみ、燃焼器の燃焼
量に応じて空気供給量を調節する給気量調節手段を設け
た構成であるため、次のような効果を奏する。

燃焼器には燃焼量に応じた適量の一次空気と二次空気
が送風機より供給され、燃焼状態を安定させることがで
きる。

送風機の空気吸入量を略一定量にするとともに、送風
機からの一次空気と二次空気が流れる一次・二次空気送
風通路にのみ、燃焼器の燃焼量に応じて空気供給量を調
節する給気量調節手段を設けたことにより、強燃焼時に
は三次空気供給量が減少し、弱燃焼時には三次空気供給
量が増加するため、弱燃焼時における燃焼排ガスの流出
速度を強燃焼時と同様に速めることができ、しかも、燃
焼器への三次空気の供給によって空気過剰率も高めるこ
とができ、その結果、燃焼器の燃焼によって生じる水蒸
気が燃焼排ガスの搬送作用で排出され、排気装置内の復
水を効率良く抑制できる。

強燃焼から弱燃焼までの燃焼範囲全般にわたり、排気
装置内の復水が抑制されるので、復水の凍結による排気
閉塞現象を未然に防止でき、排気閉塞現象による室内へ
の排ガス漏れの心配がなく、安全性が向上する。

二次空気供給部よりも上方の燃焼炎形成部に三次空気
が供給されるので、燃焼器の完全燃焼を促進でき、一酸
化炭素の発生量を減少させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃焼装置の一実施例を示すバーナ
部分の縦断面図、第２図、第３図及び第４図はそれぞ
れ、送風機の各燃焼状態を示す要部縦断面図であり、第
２図は強燃焼時、第３図は中燃焼時、第４図は弱燃焼時
の図、第５図は本発明による燃焼装置を搭載した燃焼器
具の全体概略断面図、第６図は送風ケースの平面図、第
７図は空気過剰率と排気装置内の復水量との関係を示す
図である。 （１）……給気ケース（一次、二次空気通路）、（18）
……二次空気孔（二次空気供給部）、（25）……給気ダ
クト（一次、二次空気通路）、（27）……送風管（三次
空気通路）、（32）……燃焼筒、（37）……燃焼器、
（44）……送風機、（62）……第１開閉弁（給気量調節
手段）、（63）……第２開閉弁（給気量調節手段）、
（Ｘ）……燃焼空間（燃焼炎形成部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 尚 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (72)発明者 小暮 明彦 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−39250（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−137230（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼器と、この燃焼器に燃焼用空気を供給
   する送風機と、燃焼器によって生成された燃焼排ガスが
   流通する燃焼筒とを備え、燃焼用空気の一部を一次空気
   として燃料と混合して燃焼させるとともに、二次空気と
   して混合気の燃焼による燃焼炎形成部に供給し、残りは
   三次空気として二次空気供給部よりも上方の燃焼炎形成
   部に供給するようにした燃焼装置であって、前記送風機
   の装置外部からの空気吸入量を略一定量にするととも
   に、それの送風通路を、一次空気と二次空気とが流れる
   一次・二次空気送風通路と、三次空気が流れる三次空気
   送風経路とに分岐させ、さらに、前記一次・二次空気送
   風通路にのみ、燃焼器の燃焼量に応じて空気供給量を調
   節する給気量調節手段を設けたことを特徴とする燃焼装
   置。