JPH0745926B2 - 燃焼装置 - Google Patents

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ている燃焼装置に関
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
られている吸上げ気化方式の燃焼装置がある。これは第
２図に示す様に、多数の空気孔を有する内炎筒51と外炎
筒52間の燃焼室53に灯芯54先端を露出させて燃料を気
化、燃焼させるようになっている。そして通常外炎筒52
は外筒55の絞り部55aより上方では開口面積の大きな透
孔56aを有した赤熱部56となっており、灯芯54から気化
した透孔56aから燃焼室53内に導入した空気とを混合し
て燃焼させ、赤熱部56を赤熱させ、輻射熱を得ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では次の様な問題を生じて
いた。すなわち第２図で実線矢印は空気の流れ、破線矢
印は未燃ガスの流れを示す。この図面から明らかなよう
に従来の燃焼装置は内炎筒51の内側へ未然ガスが洩出
し、これが燃焼量を絞った時にそのまま上方へと流出し
てCO量が増加するのであり、それがために燃焼量調節巾
を広くすることができなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、燃焼量を
絞った時のCO量を少なくして燃焼量調節幅を広くするこ
と同時に赤熱輝度の向上と赤熱むらの抑制を目的とした
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明の燃焼装置は上記目的を達成するため、多数の空
気孔を有する気孔部とその上方に形成される赤熱部とか
らなる外炎筒と、前記外炎筒内方に配された多数の空気
孔を有する内炎筒と、前記外炎筒下部外方に位置した外
筒と、前記外筒上方に載置された透過筒と、前記外炎筒
と内炎筒間の燃焼室下端に上下動自在に設定された灯芯
と、前記内炎筒の内方に配されて該内炎筒との間に制流
域を形成し、下端は前記灯芯に対向する位置近傍の上方
に位置し、上端は燃焼室より制流域へ流出した未燃ガス
が、燃焼を絞ったときの火炎の上方から流出するのを抑
制し、再び燃焼室内へ導入して燃焼させる流れを生じる
位置まで延設した制流筒と、この制流筒と前記内炎筒と
の間の前記制流域の流れを抑制する抑制部と、前記外炎
筒の内方に配され、該外炎筒との間に空気を形成する燃
焼制御筒とを備え、上記外炎筒の内方に配され、該外炎
筒との間に空気室を形成する燃焼制御筒とを備え、上記
燃焼制御筒は前記外筒と外炎筒との間に形成される絞り
部近傍に設けると共に、制流筒には前記制流域を分割す
る補助抑制部とこの補助抑制部の下であって前記燃焼制
御筒と対向する位置に通気孔を設け、かつ前記外炎筒の
板厚は内炎筒の板厚よりも薄く形成した構成としてあ
る。

作 用 本発明は上記した構成により、制流域に洩入する未燃ガ
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、制流筒上端付近に内炎筒空気孔から集中的に燃
焼室に供給し、燃焼を促進させることができるととも
に、燃焼制御筒によって絞り部と対向する部分から外炎
筒外方に洩出しようとする未燃ガスを燃焼させ、かつ補
助抑制部と通気孔によって前記燃焼制御筒と対向する内
炎筒部分から制流域に洩出しょうとする未燃ガスの燃焼
も促進して、未燃ガスの洩出自体を少なくすることがで
き、燃焼量を絞ってもCO量は少ないものとなる。

また上記燃焼の促進によって内炎筒の赤熱輝度も向上
し、かつ外炎筒も板厚が薄い分だけ赤熱輝度が向上し、
燃焼筒全体としての赤熱輝度が向上するとともに、燃焼
制御筒によって未燃ガス洩出が抑制される外炎筒絞り部
直上近傍部分の保炎が小さいこことによって生じる赤熱
低下を抑えることができ、外炎筒の赤熱輝度をほぼ均一
なものとすることができる。

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、ここで燃焼の気化が行われる。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。そして上記外炎
筒７は内炎筒６よりも板厚を薄く形成してある。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内方に設置された制流筒で、前記内炎筒６との間に制
流域22を形成し、下端は前記灯芯１先端に対向する位置
近傍の上方に位置し、上端は燃焼室８より制流域22へ流
出した未燃ガスが、燃焼を絞ったときの火炎の上方から
流入するのを抑制し、再び燃焼室８内へ導入して燃焼さ
せる流れを生じる位置まで延設してあり、その底面には
内炎筒６との間に形成される制流域22の流れを抑制する
抑制部21aが設けてある。23は制流筒内側に形成される
空気導入路である。24は燃焼制御筒で、外炎筒気孔部25
の内上部に設定され、上端は外筒９の絞り部15に対向す
る位置近傍まで伸び、気孔部25との間に空気室26が形成
されている。

27は燃焼時制御筒24壁面に設けられた連通孔で、空気室
26と燃焼室８を連通するごとく多数均一に設けられてい
る。29は前記燃焼制御筒24の上部と対向する制流筒21の
中下部に設けた補助抑制部で、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あり、前記制流域22を下制流域30と
上制流域31とに分割するようになっており、その直下の
前記燃焼制御筒24と対向する部分には通気孔28を設けて
下制流域30の上部に空気導入路23からの空気が流れ込む
ようにしてある。32は制流筒21と内炎天板12との間に一
定の間隔を有するように設定された通気部である。

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
供給される空気と、空気導入路23を上昇する空気の流れ
に分けられる。上昇した空気の一部は、通気孔28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、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、上制流域31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。一方気化された燃料は、空気との混合ガスとなって
主として燃焼室８を上昇する。しかし、下制流域30およ
び上制流域31は負圧になるため、混合ガスの一部は、下
制流域30、上制流域31内に洩入する。しかしながらこの
未燃ガスは通気孔28、通気部32から流入してくる空気流
と混合され、再び燃焼室へ供給される。したがって強燃
焼時には内炎筒６の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Ａ
・Ｂ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内に降下していく。この場
合の流れも強燃焼時と同様であるが、気化ガスは大巾に
減少しているので、上制流域31へ流入する未燃ガス量も
減少する。従って領域Ｂ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で燃焼を完結させる。こ
の場合、上制流域31に流入した未燃ガスは、ほとんどが
燃焼室８内に供給され火炎で燃焼されるので、この火炎
より上方に対向する上制流域31では未燃ガス成分はほと
んどなく、火炎より上方の空気孔11や通気孔13から排出
れる空気は清く、排ガス特性（CO/CO₂）は悪化しない。
したがってかなり低いところまで燃焼量を絞ることがで
き、燃焼調節巾は広いものとなる。

さらに本発明の燃焼筒は外炎筒７の側に燃焼制御筒24を
設けているのでさらに排ガス特性が向上する。すなわち
外側からの空気は外筒９の上端の絞り部15で外炎筒７の
空気孔11と赤熱部16の透孔17からの空気に分けられそれ
ぞれ燃焼室８内に供給される。この時外炎筒７の空気孔
11及び赤熱部16の透孔17には保炎が形成されているが、
絞り部15と対向する部分で燃焼室内８の未燃ガスの一部
が内炎筒側ほどではないが空気通路20に漏れる現象が起
きて、そのうちの一部が赤熱部16の透孔17の上部からそ
のまま排出される為、低燃焼時にCO/CO₂を悪化させる。
これを少なくする為に設けられたのが前述した燃焼制御
筒24で、外炎筒気孔部25からの空気により空気室26で未
燃ガスを局部的に燃焼させて漏れようとする未燃ガス自
体を少なくすると共に、前記空気室26で燃焼してそのほ
とんどがCO₂となった燃焼ガスとこの燃焼で使用し切ら
なかった外炎筒気孔部25からの空気とが外炎筒７に沿っ
て流れるようになり、下方から上昇してくる未燃ガスを
内炎筒６側に寄せ、外炎筒７の下部すなわち外炎筒７の
絞り部15と対向する部分及びその直上部分から空気通路
20に未燃ガスが漏れるのを少なくする。すなわち、この
絞り部15と対向する部分及びその直上部分では燃焼が進
行してそのほとんどがCO₂となった燃焼ガスと空気との
混合気体が多く存在して未燃ガスは少ないものとなり、
よってこれらが漏れたとしてもその中に含まれる未燃ガ
スは微量であり、しかもその漏れた微量の未燃ガスは黒
矢印ｃで示すごとく燃焼室内のドラフトで燃焼室８へ引
き込まれて燃焼するようになる。

また上記外炎筒７に燃焼制御筒24を設けたことによって
この部分、すなわち燃焼制御部24と内炎筒６との間の燃
焼室は狭くなり、それによってこの部分を上昇する未燃
ガスが前述した通り特に内炎筒６寄りとなって下制流域
30に漏れやすくなるが、この部分には補助抑制部29の直
下に設けた通気孔28から白矢印で示すごとく空気が入り
込んで漏れ出ようとする未燃ガスとともに燃焼室に供給
されて該未燃ガスの燃焼を促進するようになり、この部
分での未燃ガスの漏れ量自体を少なくすることができ
る。したがって、これらの相乗作用によって燃焼量は一
段と低いところまで絞ることができ、燃焼調節幅は広い
ものとなる。

また、この燃焼装置は前述したように内炎筒６での燃焼
が促進されることによって、内炎筒６の赤熱輝度が従来
のものより向上する。そしてこれとともに外炎筒７側も
板厚を薄くした分だけ熱容量が少なくなって赤熱輝度が
向上する。すなわち、内炎筒６の赤熱輝度が向上した分
を外炎筒７が相殺してしまうようなことがなくなる。し
たがって上記内炎筒６の赤熱輝度アップをそのまま十分
に生かし燃焼筒全体としての赤熱輝度を向上させること
ができる。

一方、上記外炎筒７の絞り部15と対向する部分及びその
直上部分は空気室26での燃焼があるもののこの部分での
燃焼は燃焼ガスや空気が多く未燃ガスは微量であるため
保炎が小さいものとなっている。したがって、この絞り
部15と対向する部分及びその直上部分は赤熱輝度が低下
し外炎筒赤熱部16の下部が暗くなるという傾向がある。
しかしながら、上記外炎筒７はその板厚を薄くしている
のでこの絞り部15と対向する部分及びその直上部分も十
分赤熱し、その結果赤熱部16は赤熱むらのないほぼ均一
な赤熱輝度のものとなる。

また点火時においても連通孔27および通気孔28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
進が行なわれ、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
て燃焼量を少くしていった場合とほぼ同様な現象が見ら
れるが、通気孔28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。

発明の効果 以上実施例の説明で明らかなように、本発明の燃焼装置
によれば、次のような効果を奏する。

A.燃焼室から内炎筒と制流筒との間の制流域に漏れた未
燃ガスを清浄な空気と混合しながら燃焼室に供給して燃
焼させるので、CO量が大幅に低減し、燃焼量調節幅が広
くなる。

B.燃焼制御筒と外炎筒との間の空気で絞り部と対向する
部分から外炎筒外方に洩出しようとする未燃ガスを燃焼
させ、かつ補助抑制部と通気孔によって前記燃焼制御筒
と対向する内炎筒部分から制流域に洩出しょうとする未
燃ガスの燃焼も促進して、未燃ガスの洩出自体を少なく
することができ、燃焼量を絞ってもCO量は少ないものと
なって、その分さらに燃焼量調節幅が広がる。

C.内炎筒内方の制流域に漏れた未燃ガスを燃焼させるこ
とによって内炎筒の赤熱輝度が向上し、かつ外炎筒も板
厚が薄い分だけ赤熱輝度が向上し、燃焼筒全体としての
赤熱輝度が向上する。

D.燃焼制御筒を設けたことによって未燃ガスの洩出が抑
制される外炎筒の絞り部直上近傍部分の保炎が小さいこ
とによって生じる赤熱低下を抑えることができ、外炎筒
の赤熱輝度をほぼ均一なものとして赤熱むらをなくする
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、15……絞り部、18……
透過筒、21……制流筒、21a……抑制部、29……補助抑
制部、22……制流域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の空気孔を有する気孔部とその上方に
   形成される赤熱部とからなる外炎筒と、前記外炎筒内方
   に配された多数の空気孔を有する内炎筒と、前記外炎筒
   下部外方に位置した外筒と、前記外筒上方に載置された
   透過筒と、前記外炎筒と内炎筒間の燃焼室下端に上下自
   在に設定された灯芯と、前記内炎筒の内方に配された該
   内炎筒との間に制流域を形成し、下端は前記灯芯に対向
   する位置近傍の上方に位置し、上端は燃焼室より制流域
   へ流出した未然ガスが、燃焼を絞ったときの火炎の上方
   から流出するのを抑制し、再び燃焼室内へ導入して燃焼
   させる流れを生じる位置まで延設した制流筒と、この制
   流筒と前記内炎筒との間の前記制流域の流れを抑制する
   抑制部と、前記外炎筒の内方に配され、該外炎筒との間
   に空気室を形成する燃焼制御筒とを備え、上記燃焼制御
   筒は前記外筒と外炎筒との間に形成される絞り部近傍に
   設けると共に、制流筒には前記制流域を分割する補助抑
   制部とこの補助抑制部の下であって前記燃焼制御筒と対
   向する位置に通気孔を設け、かつ前記外炎筒の板厚は内
   炎筒の板厚よりも薄く形成した燃焼装置。