JPH0830588B2 - 燃焼器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱、暖房等に用いられる室内排気型の燃焼
器具に関する。

従来の技術 石油やガスを燃料として、その燃焼熱によって加熱、
暖房を行う器具は従来より多数実用化されている。特に
燃焼熱の一部を放射熱として取り出し利用する器具とし
ては、反射型の石油ストーブに代表されるように、燃焼
室内で燃焼熱を放射熱に変換し、燃焼室壁面からガラス
窓等の熱透過体を介して周囲へ放出させるものであっ
た。

従来のこの種の燃焼器具では、燃焼室から放射熱とし
て取り出し得る熱量は、全燃焼熱の30％程度であり、半
分以上の熱は排ガスと共に放出されるものであった。こ
のために屋外で使用した場合は言うまでもなく、室内で
この燃焼器具を用いた場合でも、排ガスと共に放出され
た熱は天井付近の空間を加熱するものの、人体への暖房
効果にはほとんど寄与せず、放射熱として取り出した燃
焼熱の30％程度のみが実際の暖房に用いられることにな
り、燃焼熱の利用効率が低いものであった。

更にこの問題を解決するため、燃焼室の上部に排気熱
を放射熱に変換する熱放射体を載置した構成の燃焼器具
も考案されていた。この場合は燃焼熱の40％が放射熱に
変換されるが、60％は依然として排気熱として天井を加
熱しているものであった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来例では、熱放射体の熱
の一部は前方の開口方向から直接人体方向に向かうが、
後方への放射熱は熱反射板で前方に反射されている。こ
の後方への放射熱の一部はこの熱反射板に一部吸収され
るので、後方放射熱は一部むだになっている。とくに、
熱放射体の後面と、熱反射板の相互輻射によって、熱反
射板が加熱し、ここより対流熱の発生、あるいは後部の
外装を加熱する等の無駄な熱となっているものであっ
た。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、排ガスと共に
排出される熱をさらに効率的に回収し、放射熱に変換し
て、燃焼熱の有効利用を可能にする燃焼器具を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明の燃焼器具は、燃焼部を有しかつ前記燃焼部の
燃焼熱で加熱される垂直に設けられた円筒状の燃焼熱放
射体と、前記燃焼熱放射体の上部に設けられた燃焼排気
口と、前記燃焼排気口の上方に空間を介して略水平に設
けられた排気規制板と、前記燃焼熱放射体の前方におい
て前記排気規制板からほぼ垂直に吊り下げられかつ下端
が前記燃焼熱放射体より上方に位置する排気熱放射体
と、前記排気熱放射体に設けた排気を通過させる複数個
の連通孔と、前記燃焼熱放射体の後方において前記燃焼
熱放射体の下端から前記排気規制板の間にほぼ垂直に設
けられた熱反射板と、前記排気熱放射体と前記熱反射板
との間において下端部が前記燃焼熱放射体よりも上方に
位置するように前記排気規制板からほぼ垂直に吊り下げ
られた排気熱反射板とを具備する構成としたものであ
る。

作用 上記の構成の本発明の燃焼器具においては、燃焼部の
燃焼は、まず第１段階として燃焼熱放射体を加熱する。
燃焼熱放射体の前方に放射される熱と後方に放射されて
熱反射板で反射される熱は、器具前方に向かう。第２段
階として、燃焼熱放射体の上部に設けられた排気口から
上昇する高温の排気は、排気熱放射体を加熱する。加熱
された排気熱放射体は、前方と後方に熱を放射する。前
方に放射した熱は器具前方に放射される。後方に放射し
た熱の一部は、排気熱反射板により再び前方に反射する
が、残りは排気熱反射板に吸収されて排気熱反射板を加
熱する。また、排気熱反射板は、高温の排気によっても
加熱されているので、さらに高温となる。したがって、
排気熱反射板自体も前方と後方に熱を放射する。前方に
放射した熱の一部は、排気熱放射体を加熱し、他は直接
器具前方に放射される。その加熱された排気熱放射体の
排気熱の一部は、さらに器具前方に放射される。残りの
後方に放射した熱は、熱反射板で前方に反射し、器具前
方へ向かう。

このように本発明によれば、燃焼熱、排気熱とも有効
に前方に集中するため、加熱、暖房への利用効率を著し
く増加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基づいて説明する。
第１図、第２図および第３図は各々本発明の一実施例の
上面図、正面図、水平断面図である。図において１は燃
焼器具の函体、２は函体１の内部に配置された燃焼熱放
射体である燃焼筒で、燃焼筒２の後面は熱反射板３で囲
まれている。燃焼筒２の中上部は第２図に示すように熱
透過材４で包まれている。また燃焼筒２の上方には、排
気熱反射板５が設けられており、上端は排気規制板６で
閉塞され、前面には多数の連通孔７′をもつ排気熱放射
体７が設けてある。燃焼時にはまず、燃焼筒２内で燃料
が燃焼し、その燃焼熱の一部で燃焼筒２の壁面が加熱さ
れる。加熱された壁面から放射された熱は、熱透過材４
を経て外部に放出され、前面からは直接、後面からの放
射熱は熱反射板３によって反射されて、いずれも前方の
加熱、暖房に供せられる。一方、燃焼筒２の上部の排気
口から排出され、上昇する高温の排気は、排気熱放射体
７の連通孔７′を通過する間にここで熱交換されて、排
出される。排気熱放射体７に回収された熱は、ここから
再度放射によって放出されるが、排気熱放射体７の前面
に向かっている部分より前方に熱は直接放射し、排気熱
放射体７の後面および側面の熱放射は排気熱反射板５で
前方に反射し、加熱、暖房に供することができる。ま
た、熱透過材４から発せられた放射熱と合わせて、燃焼
熱が放射熱として有効に利用することができる。

ここで、排気熱反射板５は、排気熱放射体７の放射熱
を一部吸収し、かつ排気によっても加熱される状態であ
る。したがって、この排気熱反射板５は後方にもそれ自
体の熱放射をしている。この排気熱反射板５と、燃焼筒
２の後方放射熱を熱反射板３が前方に反射している。従
来例では、排気熱放射体の後面と、熱反射板の相互輻射
によって、熱反射板が過熱し、ここより対流熱の発生、
あるいは後部の外装を加熱する等の無駄な熱となってい
るものであった。

本発明では従来の排気熱放射体７と、熱反射板３の間
に適切な間隔で排気熱反射板５を介在し熱反射板３の高
温化を防止し放射効率を改善している。

ここで排気熱放射体７は、多数の連通孔７′を開設す
ることによって高温排ガスの通過を導き、熱回収を行っ
てここから熱放射を行うものであるから、排気熱放射体
７は、図示のように燃焼筒２に合わせて湾曲した形状に
してもよいし、単に平板状にしてもよい。燃焼筒２の前
方において排気規制板６からほぼ垂直に吊り下げられ、
下端が燃焼筒２より上方に位置している部分を有してい
ればよい。排ガスの流れに対する抵抗が小さく、しかも
熱回収および熱放射面積が大きくなるハニカム形状、切
り起こし孔形状の略垂直板が適切である。また、排気熱
反射板５は、半円筒状ないし半楕円筒等の他、矩形その
他の形状でもよく、また一部を函体１や熱反射板３と共
用する形でもよい。

また、排気熱放射体７の素材としては、ステンレスや
銅等の金属をそのまま用いても良いが、放射率を高める
ために、表面にアルミナ、酸化チタン、二酸化マンガン
等の金属酸化物を含む被覆層を設けることも可能であ
り、これによって表面放射率は著しく向上され、放射性
能の優れたものにできる。一方放射体７の素材自体を放
射率の高いセラミック材料にすることも可能で、例えば
シリカ・アルミナを主成分とするセラミックの放射率の
高いことを有効に利用でき、放射熱量を一層増加させる
ことができる。

また、排気熱反射板５の材質は、ステンレス、等の金
属、あるいは、ホーロ、等耐熱材料が好ましいが、ガラ
スのよう熱透過性の材料は好ましくないものである。

また、熱反射板３、および排気熱反射板５の上方に設
けた排気規制板６の、熱反射板３と排気熱反射板５の間
の排気規制板６に開口８を設けた場合、この開口８よ
り，熱気が上昇するため熱反射板３の加熱が防止され、
この構成での本体後面の高温化がより一層防止され、安
全性が増すものである。

また、排気熱反射板５に開口９を設けて熱放射体７の
放射熱の一部をここより通過させて、熱反射板から反射
させてもよく、開口９より流出した排気ガスが排気規制
板６より上昇し、ヤカン等の加熱は便利である。

この場合も基本的な効果を損なわないため、排気熱放
射体７に設けた多数の連通孔７′より、開口９を小面積
としなければならない。

また、熱反射板３、および排気熱反射板５が曲面状で、
排気熱反射板５より、熱反射板３の曲率が大で、かつ曲
率の中心が前方であると、排気熱反射板５と、熱反射板
３との相互反射が減少し、熱反射板５の後方への熱放射
は、有効に前方に向けて集中するものである。

また、排気熱放射体７の連通孔７′は第４図に示すよう
に、前方下方からの投影開口率が、前方上方よりの投影
開口率よりも、小であることが好ましい。このような熱
放射暖房器具を室内で使用する場合は、前方の床面が、
放射熱で変色等の問題が起こるからである。このような
構成にすれば、放射熱は主に上方に向かい、人体の暖房
に有効である。また、このような形状の連通孔は、斜め
にカットしたセラミックハニカム（第４図ａ）、斜めに
切り起こした孔を有する金属（第４図ｂ）、等自由に用
途に応じて選択すればよい。

また、排気熱放射体７に排気浄化用の酸化触媒を担持
し、燃焼排気中の一酸化炭素の浄化等の効果をあわせて
えることも可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、燃焼室の上方に排気熱
放射体、および排気熱反射板を備え、少なくともその排
気熱放射体を、多数の連通孔を開設した熱放射体とする
ことにより、排ガスが連通孔を通過する際に、排ガスと
共に放出される熱を放射熱として回収しかつ後方に放射
した放射熱、ならびに残りの排気熱も排気熱反射板で効
果的に回収し、前面に多量の放射熱を供給することがで
き、燃焼熱の加熱、暖房への利用効率を著しく増加させ
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の燃焼器具の上面外観図、第
２図は同実施例の正面外観図、第３図は同実施例の水平
断面図、第４図は同実施例における排気熱加熱体の他の
実施例の垂直断面図である。 １……函体、２……燃焼筒、３……熱反射板、５……排
気熱反射板、７……排気熱放射体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼部を有しかつ前記燃焼部の燃焼熱で加
   熱される垂直に設けられた円筒状の燃焼熱放射体と、前
   記燃焼熱放射体の上部に設けられた燃焼排気口と、前記
   燃焼排気口の上方に空間を介して略水平に設けられた排
   気規制板と、前記燃焼熱放射体の前方において前記排気
   規制板からほぼ垂直に吊り下げられかつ下端が前記燃焼
   熱放射体より上方に位置する排気熱放射体と、前記排気
   熱放射体に設けた排気を通過させる複数個の連通孔と、
   前記燃焼熱放射体の後方において前記燃焼熱放射体の下
   端から前記排気規制板の間にほぼ垂直に設けられた熱反
   射板と、前記排気熱放射体と前記熱反射板との間におい
   て下端部が前記燃焼熱放射体よりも上方に位置するよう
   に前記排気規制板からほぼ垂直に吊り下げられた排気熱
   反射板とを具備する燃焼器具。
2. 【請求項２】前記排気熱放射体の表面が金属酸化物で構
   成された請求項１記載の燃焼器具。
3. 【請求項３】前記排気熱放射体が酸化触媒を担持してい
   る請求項１記載の燃焼器具。