JPH08128605A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タールの生成を抑制するとともに気化不良を
防止して長期間良好な燃焼状態を維持することを目的と
する。 【構成】 バーナ部２３を載置しヒータ１９を有したバ
ーナ受け座１１に気化室１６を形成し、この気化室１６
の出口側を介してバーナ受け座１１の略中央にノズル部
１３を設け、更にバーナ受け座１１にはノズル部１３の
外周であって該バーナ受け座１１の内側に位置するよう
一次空気用の開口部１４を設けるととともに、ノズル部
１３はバーナ受け座１１に一体形成したリブ部２１の端
部に連結してある。従って、バーナ受け座１１からの熱
を効率よくノズル部１３に伝えて該ノズル部１３と気化
室１６の出口側の温度をより高くすることができ、その
結果タール生成を防止でき、タール性が向上するととも
に、気化不良を防止して長期間良好な燃焼状態を維持す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体燃料を気化させこの
気化ガスをノズル部より噴出させ燃焼させる燃焼装置に
関するものである

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置として図４に示す
ようなものが提案されている。すなわち、図４に示す燃
焼装置は、タンク３８の上面にポンプ３９が取りつけら
れ、ポンプ３９には送油パイプ４０の一端が接続されて
いる。この送油パイプ４０の他端は円形の気化部４１に
接続され、前記ポンプ３９によってタンク３８から送ら
れた油は気化部４１内に形成した気化室４２に送り込ま
れる。

【０００３】前記気化室４２はその中央に混合管４３が
突出していて該混合管４３を取り囲むようドーナツ形状
に構成してあり、そしてその周壁にヒータ４４が埋設し
てある。また気化室４２の送油パイプ４０入り口に対し
混合管４３とは反対側にノズル部４５へ連なる連通路４
６が設けてある。

【０００４】上記ノズル部４５にはタンク３８に連通さ
せた戻りパイプ４７と電磁ソレノイド４８が接続してあ
る。そして上記電磁ソレノイド４８にはノズル部４５の
ノズル部穴５０の開閉を行うニードル４９が設けてあ
る。

【０００５】一方、前記混合管４３の出口を覆うように
気化部４１の上部に載置したバーナ部５１が設けてあ
り、バーナ部５１の周壁に形成した炎孔５２に形成され
る燃焼炎によって気化部４１上部のフランジ５３が加熱
されるように構成してある。

【０００６】上記構成において、気化室４２はヒータ４
４によって所定温度まで加熱され、送油パイプ４０入り
口から入った油を連通路４６に至る過程で気化させる。
気化されたガスは気化室４２下部にある前記連通路４６
を通って下方に流れノズル部４５に達し、混合管４３を
介してバーナ部５１内に供給され、炎孔５２部分で燃焼
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の燃焼装置
は、混合管４３を取り囲んだ気化部４１はドーナツ状の
円盤となるため、例えば燃料の円滑な気化を行わせター
ルの生成を抑えるための気化素子を気化室４２内に充填
することが困難となり、また、気化室４２内の送油パイ
プ４０入り口近傍とノズル部４５側との温度がほぼ同じ
になって気化室４２内に温度勾配を設けることができな
い。そのため、燃焼を安定させようとして気化ガスの温
度を高くすると気化室４２の送油パイプ４０入り口近傍
で気化をし、その部分でタールを生成して気化室４２に
燃料が入るのを阻害する。特に気化潜熱の少ない微弱燃
焼の場合は、ポンプ３９の燃料供給力も小さいため、い
っそう気化室４２内の送油パイプ４０入り口近傍にたま
りやすくなり、相乗的に、タール特性が悪くなる。

【０００８】またそのため、気化温度を低くしようとす
ると、気化ガスの温度も低くなり、気化潜熱を多く必要
とする強燃焼ではいっそう気化状態が不十分なものとな
って燃焼が不安定になる。またそのため、気化温度はさ
ほど低くできずタール性能の向上を十分に図ることがで
きないという課題があった。

【０００９】また、ノズル部４５が気化部４１の下面側
に回り込んで離れているために、気化部４１とノズル部
４５とが熱的に大きく離れたかたちとなり、ノズル部４
５の温度が低下するとともに、ノズル部４５は気化室４
２よりも下方に位置しているから高温となった気化ガス
は気化室４２上部に留まって、低温の気化しきっていな
いガスや油が下部の連通路４６を介してノズル部４５に
流れるようなかたちとなり、気化ガスが流れにくく、か
つノズル部４５が低温のために気化ガスが連通路４６か
らノズル部４５にかけてタール化しやすく、燃焼が安定
しないという課題があった。

【００１０】また、気化室４２内に気化素子を充填した
場合、気化素子がタールによる目詰まりを生じると、気
化室４２内の流路抵抗が大きくなりその抵抗によりポン
プから供給される燃料の供給量が低下する。そのめ燃焼
量が低下するとともに、燃料ガスの噴出によって吸引さ
れる燃焼用空気量が低減することにより燃料と空気量の
比率が変化し、燃焼状態を悪化させてしまうことがあっ
た。また気化素子の細孔により気化素子内に広く拡散し
て気化していた燃料が気化素子を目詰まりさせ、それに
より拡散が抑制されて局部で気化するようなことが生じ
不規則な脈動気化を生じて異常燃焼が発生するという課
題があった。

【００１１】更に、この燃焼装置は気化部４１内にヒー
タ４４が埋設してあるため、気化部４１の上部に位置す
るフランジ５３が炎孔５２に形成される燃焼炎によって
加熱されるとともに、バーナ部５１からの熱伝導によっ
て気化部４１が加熱されるが、このフランジ５３近傍の
気化部４１内にヒータ４４が埋設してあるために、ヒー
タ４４が高温にさらされ、その高い熱量を受けヒータ内
の絶縁体が劣化し絶縁不良となって漏電する恐れもあっ
た。

【００１２】本発明は前記課題を解決したもので、ター
ルの生成を抑制するとともに気化不良を防止して長期間
良好な燃焼状態を維持できるようにすることを第１の目
的とし、更にヒータの劣化を抑制することを第２の目的
としたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、バーナ部と、このバーナ部を載置したバー
ナ受け座と、このバーナ受け座に一体形成した気化室
と、該気化室の出口側を介して前記バーナ受け座の略中
央部に設けたノズル部と、前記バーナ受け座に設けたヒ
ータとを備え、かつ上記バーナ受け座にはノズル部の外
周であって該バーナ受け座の内側に位置するよう一次空
気用の開口部を設けるととともに、前記ノズル部はバー
ナ受け座にリブ部を一体形成して該リブ部の端部に連結
した構成としてある。

【００１４】また第２の目的を達成するため、上記ヒー
タはバーナ受け座に溝を設けてこの溝にヒータをはめ込
むとともに該ヒータは上記溝の開口部分で外気に露出さ
せた構成としてある。

【００１５】

【作用】本発明は上記第１の構成によってバーナ部の熱
を回収したバーナ受け座からの熱を効率よくノズル部に
伝えて該ノズル部と気化室の出口側の温度をより高くす
ることができるとともに、それにより気化室の出口側の
温度が高くなるように温度勾配を設けることができる。
したがって燃料供給口より供給された燃料は液体状態の
まま気化素子内を拡散し、入り口から出口に向かって徐
々に加熱されながら広い範囲で気化する。そのためにタ
ールも広い範囲に分散して生成するようになって局部的
な目詰まりがなくなり、急速な燃焼量の低下を抑制する
ことができるとともに、ノズル部の高温化にともない該
ノズル部でのタール詰まりもなくなって良好な燃焼が可
能となる。

【００１６】また、第２の構成によってバーナ受け座は
その内側にノズル部からの燃料ガスの噴出によって吸い
込まれる一次空気が常に流れ、かつヒータがバーナ受け
座に埋設されるのではなく溝にはめ込まれてその一部が
外気にさらされるようになるので、バーナ受け座は一次
空気による冷却作用と外気にさらされたヒータの放熱作
用によってヒータの温度は低く維持でき、ヒータの劣化
を抑制して寿命を向上させることができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、図３を用いて本発明の燃焼装置を用いた温風
式の暖房機器の構成を説明すると、１は本体ケ−スで、
その下方側部に液体燃料を蓄えるタンク２と、その上部
に脱着自在なカ−トリッジタンク３が配設してある。４
はタンク２の上面に設けたポンプで、その上端から送油
パイプ５を介して燃焼装置６に燃料を供給する。７は燃
焼装置６からの燃焼ガスを上方に導く燃焼筒で、その背
面に暖房用空気を送風する送風機８が設けてある。９は
前記燃焼筒７からの燃焼ガスと暖房用空気を混合して温
風にするダクトである。

【００１８】次に前記燃焼装置６の構成を図１、図２に
基づいて説明すると、１１はその上面部をバーナ受け部
分１２とした円盤状のバーナ受け座で、リブ部２１を一
体形成して該リブ部２１を介してバーナ受け座１１の略
中央にノズル部１３を配置してあり、さらに上記バーナ
受け座１１とノズル部１３との間に燃焼用空気が流入す
る開口部１４が開口させてある。１６はバーナ受け座１
１に一体形成した気化室で、前記リブ部２１と一直線状
になるように設けてあり、一端は連通口１５を介してノ
ズル部１３に連通し、他端はそのまま半径方向に延設し
てバーナ受け座１１よりも外方まで伸長し、その端部に
燃料供給口１８が設けてある。そして上記気化室１６内
には無機多孔体で柱状の気化素子１７が配設してある。
１９はヒ−タで、気化室１６を除くバ−ナ受け座１１の
下面側に形成したコの字状の溝１９ａにはめ込んで取り
付けてあり、その下面は溝１９ａの開口面から外気に露
出させてある。

【００１９】２０は気化器１１の温度を検出する温度検
出手段で、前記リブ部２１の下面に埋設してある。２２
はノズル部１３の上方に位置する如くバ−ナ受け座１２
に載置した混合管、２３は上記混合管２２を覆う如くバ
ーナ受け座１１に載置したバーナ部で、下部周壁に多数
の炎孔２４を穿設してある。２６は上記バーナ部２３の
炎孔２４を覆う如く配置したバ−ナリング、２７はバ−
ナ受け座１２に設けた受熱部である。

【００２０】上記構成において、カ−トリッジタンク３
から一定油面を保つようにタンク２に供給された液体燃
料はポンプ４によってタンク２より吸い上げられ、送油
パイプ５を介して燃焼装置６の気化室１６に燃料供給口
１８より送られる。送られた燃料はヒータ１９と温度検
出手段２０で所定の温度に維持された気化室１６内で気
化し、燃料ガスとなってノズル部１３より噴出する。こ
のノズル部１３より噴出する際燃料ガスはエジェクタ効
果により一次空気取入れ用の開口１４より空気を吸入
し、混合管２２内で混合しながらバーナ部２３内に流れ
炎孔部２４で燃焼する。燃焼によって生じた燃焼ガスは
燃焼筒７よりダクト９内に導かれ、ダクト９で送風機８
によって供給された暖房用空気と混合し温風となって器
具外に排出し暖房に利用される。

【００２１】一方、燃焼装置６が燃焼を開始すると炎孔
部２４で燃焼した火炎２５が受熱部２７を加熱するとと
もに、炎孔部２４からの伝導熱が受熱部２７を介してバ
ーナ受け座１１に伝熱し、それらの熱によりバーナ受け
座１１が加熱され所定温度以上になると温度検出手段２
０の信号と制御部１０の制御によりヒータ１９への通電
が停止し、以後燃焼熱のみでバーナ受け座１１は一定温
度に維持される。

【００２２】ここで燃料ガスの出口となる気化室１６の
連通口１５近傍はバーナ受け座１１に連接したリブ部２
１を介して燃焼熱を受け、さらに気化室１６の中央付近
はバーナ受け座１１を介して燃焼熱を受けて加熱され続
ける。

【００２３】その際、本実施例の構成によればバーナ受
け座１１からの燃焼熱はリブ部２１を介してノズル部１
３そして気化室１６の燃料供給口１８側に伝わってい
く。そのため伝導熱の経路によって生じる温度勾配で、
気化室１６の出口側（ノズル部１３）の温度が高く、入
り口側（燃料供給口１８）の温度が低くなる。すなわ
ち、気化室１６はその出口部の温度が最も高く燃料の入
り口側に向かって徐々に低いものとなる。したがって燃
料供給口１８より供給され気化素子１７の細孔内を出口
方向に向かって移動する液体燃料は、燃料中の温度の低
い成分から徐々に気化を開始し、温度が最も高い出口近
傍で気化を完了することになり、気化室１６内の全域、
すなわち広い範囲でほぼ均一に気化がなされ、タールも
分散されて生成する。したがって気化素子１７の通路抵
抗への影響も少なく、長時間燃焼量の低下を防止するこ
とができる。

【００２４】また、リブ部２１を介してノズル部１３の
温度を高く保持することができるため、気化ガスが気化
室１６より上方にあるノズル部１３に向かってスムーズ
に流れ、しかもその気化ガスは完全に気化した高温の気
化ガスとなってノズル部１３に向かって流れていくの
で、気化ガスがノズル部１３でタール化することはほと
んどなくなり、ノズル部１３のタール性能の向上がで
き、長期間良好な燃焼状態を維持することができる。

【００２５】一方、バーナ受け座１１はその上部に設け
てある受熱部２７からの熱を受け続けているが、その熱
はリブ部２１及び気化室１６との連結部分を介して気化
室１６に伝熱、すなわち吸熱され、しかもバーナ受け座
１１の内側開口部１４にはノズル部からの燃料ガスの噴
出によって吸い込まれる一次空気が常に流れていてこれ
を冷却するような形となっているため、従来例で述べた
ものに比べるとその温度は比較的低いものとなる。ま
た、バーナ受け座１１からノズル部１３までのリブ部２
１は受熱部２７からのヒータ１９を熱経路的にバイパス
するように設けてあるから、受熱部２７からの熱はリブ
部２１を介してヒータ１９に伝わるよりも多くノズル部
１３に伝わるようになる。しかもバーナ受け座１１に設
けてあるヒータ１９は従来のように埋設するのではなく
溝１９ａにはめこんでその一部を外気にさらしているの
でバーナ受け座１１からの熱の一部を放熱するようにな
る。したがってこのようなそれぞれの構成による相乗作
用によってヒータ１９は温度上昇を防止されるようにな
り、劣化が抑制されることになる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、第１の構成とすることによって気化素子のタールに
よる目詰まりの抑制と気化室に入る燃料の抵抗となるタ
ール生成を防止でき、トータル的にタール性を向上する
ことができるとともに、気化不良を防止して長期間良好
な燃焼状態を維持することができる。

【００２７】そして、ノズル部の温度を高く保持するこ
とができ、しかもその気化ガスは完全に気化した高温の
気化ガスとなってノズル部に向かって流れていくので、
気化ガスがノズル部でタール化することはほとんどなく
なり、ノズル部のタール性能の向上が図れると共に、長
期間良好な燃焼状態を維持することができる。

【００２８】更に気化室のノズル部と反対側の端部をバ
ーナ受け座よりも外方に突出させ、この突出部分に燃料
供給口を設けたものにあっては、気化室の温度勾配を確
実なものとして気化室内での気化性能を向上させること
ができるので、より一層のタール性能向上と良好な燃焼
の維持が可能となる。

【００２９】また、第２の構成とすることによってヒー
タを高温にさらすことがなくなるとともに、外気と接す
る部分からの放熱作用も加わってヒータの温度上昇を防
ぐことができ、該ヒータの劣化を抑制してその寿命を向
上させることもできる。

【００３０】更にヒータを熱経路的にバイパスするよう
にリブ部を設けたものにあってはヒータへの熱ストレス
をより少なくすることができ、ヒータ寿命を一段と向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の断面図

【図２】同燃焼装置のバーナ受け座の平面図

【図３】同燃焼装置を用いた温風暖房機の断面図

【図４】従来の燃焼装置の断面図

【符号の説明】

１１ バーナ受け座 １３ ノズル部 １４ 一次空用の開口 １６ 気化室 １７ 気化素子 １８ 燃料供給口 １９ ヒータ ２１ リブ部 ２３ バーナ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 重岡 武彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ部と、このバーナ部を載置したバ
   ーナ受け座と、このバーナ受け座に一体形成した気化室
   と、該気化室の出口側を介して前記バーナ受け座の略中
   央部に設けたノズル部と、前記バーナ受け座に設けたヒ
   ータとを備え、かつ上記バーナ受け座にはノズル部の外
   周であって該バーナ受け座の内側に位置するよう一次空
   気用の開口部を設けるととともに、前記ノズル部はバー
   ナ受け座にリブ部を一体形成して該リブ部の端部に連結
   してなる燃焼装置。
2. 【請求項２】 バーナ部と、このバーナ部を載置し該バ
   ーナ部からの熱を回収する受熱部を有するバーナ受け座
   と、このバーナ受け座に一体形成したリブ部及び気化室
   と、該リブ部及び気化室の出口側とを介して前記バーナ
   受け座の略中央部に設けたノズル部と、前記バーナ受け
   座に設けたヒータと、前記ノズル部の外周であって前記
   バーナ受け座の内側に設けた一次空気用の開口部とを備
   え、上記ヒータはバーナ受け座に溝を設けてこの溝にヒ
   ータをはめ込むとともに該ヒータは上記溝の開口部分で
   外気に露出させた燃焼装置。
3. 【請求項３】 気化室はノズル部と反対側の端部をバー
   ナ受け座よりも外方に突出させ、この突出部分に燃料供
   給口を設けた請求項１または２記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 バーナ受け座とノズル部を連結するリブ
   部はバーナ受け座に設けたヒータを熱経路的にバイパス
   するように設けた請求項２記載の燃焼装置。