JPH0989220A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消火時に生じる異臭を抑制すべく、燃焼バー
ナから放出される未燃焼ガスやアルデヒド類等の中間生
成物を酸化・燃焼させること。 【課題解決手段】 先端部が燃焼炎にさらされる気化器
１０への熱回収部１１が未燃焼ガスや中間生成物を酸化
反応させる触媒１００を担持させた金属で形成されたも
の。またその熱回収部１１に表面積の拡大手段を設けた
もの。また気化器１０の後方に熱回収部１１を包み込む
集熱体７０を設け、この集熱体７０に未燃焼ガスや中間
生成物を酸化反応させる触媒１００を担持させたもの。
また燃焼バーナ２０を構成するバーナトップ２４又は静
圧室２５の内面、炎孔網２８とバックネット２７との少
なくとも一方及び前記熱回収部が未燃焼ガスや中間生成
物を酸化反応させる触媒１００を担持させた金属で形成
されたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石油ファンヒーター
等の液体燃料燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体燃料燃焼装置の一実施例（以
下『従来装置』という）を石油ファンヒーターに実施し
た場合について図１３乃至図１８とともに説明する。

【０００３】図１４、図１５に従来の燃焼装置の要部構
成を示す正面図、上面図を示している。図に示すよう
に、従来の燃焼装置は気化器１０と燃焼バーナ２０とを
含んでいる。気化器１０は燃焼熱回収部１１と燃料を加
熱、気化させるための気化用ヒータ１２と気化器１０の
温度を検知するサーミスタ１３とノズル１４を有してい
る。前記熱回収部１１は気化用ヒータ１２の消費電力を
低減させるためのもので、その基端部が気化器１０に固
定又は一体となっている。また先端部が燃焼バーナ２０
の上方に臨んでおり、燃焼バーナ２０に形成される燃焼
炎にさらされるように配置されている。

【０００４】図１３には従来の燃焼装置の燃焼バーナ２
０を示している。炎孔部には金属網を使用し、燃焼バー
ナ２０はバーナトップ２４と組合わされるバーナボトム
２１とに挟み込まれる仕切板２２とこの仕切板２２に取
り付けられる整流板２６を有している。前記バーナトッ
プ２４には耐熱性、耐高温酸化性に優れた炎孔網２８と
逆火防止及び混合ガスの静圧化を図るためのバックネッ
ト２７が取り付けられる。

【０００５】また図１６、図１７に示す燃焼装置の要部
構成の正面図、上面図のように気化器１０の熱回収部１
１の後方に燃焼炎を包み込み、燃焼熱の回収を効率良く
行い、燃焼時の消費電力を低減するための集熱体７０を
設けている構成を出願人は別途出願（特願平６−２３６
７９３号）している。

【０００６】図１８に気化器１０の要部構成を示す上面
図と熱回収部１１の断面ＦＦの形状を示している。この
気化器１０の熱回収部１１の断面は略矩形状である。

【０００７】次に前述した従来装置の動作について説明
する。

【０００８】燃料は燃料ポンプ３０によって気化器１０
に圧送され、気化用ヒータ１２の加熱によって気化さ
れ、燃料ガスＡとしてノズル１４から燃焼バーナ２０の
バーナボトム２１と仕切板２２によって構成される混合
管２３に噴射される。混合管２３において前記燃料ガス
Ａは噴射される燃料ガスＡに誘引されて混合管２３に流
入する１次空気Ｂと混合されて、混合ガスＣとなる。混
合ガスＣはバーナトップ２４と仕切板２２によって構成
される静圧室２５に入り整流板２６によって均一化さ
れ、バックネット２７を通り、炎孔網２８から噴出し、
点火装置４０によって点火され燃焼する。そしてフレー
ムセンサー５０によって燃焼炎の有無、状態を確認し、
燃焼を継続する。

【０００９】燃焼熱回収部１１によって回収された熱
は、気化器１０の気化室を気化用ヒータ１２とともに加
熱するようになっている。なお、燃焼開始前、即ち燃焼
炎が形成される以前においては、燃料は気化用ヒータ１
２によって所定の温度まで予熱され、燃焼ガスＡとな
る。なお、気化器１０、燃焼バーナ２０、点火装置４
０、フレームセンサー５０等は取り付け箱６０に固定さ
れている。

【００１０】消火時においては、気化器１０に灯油を圧
送していた燃料ポンプ３０が停止されるとともに、対流
送風機（図示せず）にもブレーキがかかり停止される。
燃焼バーナ２０の混合管２３、静圧室２５に残留した気
化ガスは燃焼バーナ２０の炎孔網２８上で燃焼し続け
る。また気化器１０内には高圧の残留気化ガスが残留し
ている。

【００１１】燃焼バーナ２０内に残留している気化ガス
が燃焼するにつれて気化器１０内の残留気化ガスの圧力
も小さくなるので、気化器１０のノズル１４からの噴出
圧力も小さくなる。これに伴って１次空気Ｂの吸い込み
量も少なくなるので、燃焼バーナ２０における燃焼炎の
勢いも徐々に弱まり、燃焼炎を介してフレームセンサー
５０と燃焼バーナ２０との間のフレーム抵抗値も高くな
る。このフレーム抵抗値が予め設定された値になると、
気化器１０のソレノイドバルブ１５が作動して、気化器
１０のノズル１４を閉止して気化器１０内の残留ガスの
放出を防止している。

【００１２】一方、燃焼バーナ２０においては気化器１
０のノズル１４の閉止によって燃焼は停止されるが、燃
焼バーナ２０の混合管２３、静圧室２５内には僅かの未
燃焼ガスが残留し、当該未燃焼ガスはバーナトップ２
４、又はバックネット２７、炎孔網２８に接触してアル
デヒド類等の中間生成物が生成され、刺激臭が発生す
る。これが消火時に発生する異臭の原因である。

【００１３】そこで実開平５ー９０１１５号に記載され
ているように、バーナの炎孔網２８とバックネット２７
との少なくとも一方を未燃焼ガスを酸化反応させる触媒
を担持させた金属網で形成し、消火時の異臭の生成を押
さえる燃焼装置が提案されており、さらに効果を上げる
ために、バックネット２７に波型部を形成したり、バッ
クネット２７を発泡金属体を用いて構成することが提案
されている。

【００１４】また特開平７ー１８０８０８号には、バー
ナのバーナトップ２４又は静圧室２５の内面が、消火時
の異臭の生成を押さえるために、未燃焼ガスを酸化反応
させる触媒を担持させた金属で形成されたり、これらと
共に炎孔網２８、バックネット２７又は炎孔部にセラミ
ックプレートを使用した燃焼バーナにおいてセラミック
プレートにも未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を担持さ
せたり、さらに前記バーナトップ２４や静圧室２５の内
面がエンボス加工、ショットブラスト加工等の表面積拡
大手段を施され、より効果を上げることを目的とした構
成が提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来装置には以下のような問題点がある。

【００１６】前述のような消火時の異臭の生成を押さえ
るために、炎孔網２８又はバックネット２７に未燃焼ガ
スを酸化反応させる触媒を担持させたもので形成された
燃焼バーナや、さらにバーナトップ２４又は静圧室２５
の内面にまでも未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を担持
させたもので形成された燃焼バーナも開発されている
が、触媒を担持させた炎孔網２８、バックネット２７、
バーナトップ２４、静圧室２５に十分に接触する事な
く、未燃焼ガスやアルデヒド類等の中間生成物のまま燃
焼バーナ２０から放出されてしまい、消火時の臭気の生
成の制御が十分でなかった。

【００１７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
消火時に生じる異臭の原因となる燃焼バーナから放出さ
れる未燃焼ガスやアルデヒド類等の中間生成物を酸化・
燃焼させて異臭の発生を抑制することが出来る気化式燃
焼装置を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液体燃料を気化器で気化し、バーナで燃焼
させる液体燃料燃焼装置は基端部が気化器に固定される
とともに、先端部が燃焼炎にさらされる気化器への熱回
収部と燃焼炎が形成される燃焼バーナを具備し、熱回収
部が未燃焼ガスや中間生成物を酸化反応させる触媒を担
持させた金属で形成されたものである。

【００１９】また本発明の液体燃料燃焼装置は熱回収部
に表面積の拡大手段を設けたものである。

【００２０】また本発明の液体燃料燃焼装置は気化器の
後方に熱回収部を包み込む集熱体を設け、この集熱体に
未燃焼ガスや中間生成物を酸化反応させる触媒を担持さ
せたものである。

【００２１】また本発明の液体燃料を気化器で気化し、
バーナで燃焼させる液体燃料燃焼装置は基端部が気化器
に固定されるとともに、先端部が燃焼炎にさらされる気
化器への熱回収部と燃焼炎が形成される燃焼バーナを具
備し、この燃焼バーナを構成するバーナトップ又は静圧
室の内面と、炎孔網とバックネットとの少なくとも一方
と、前記熱回収部とが未燃焼ガスや中間生成物を酸化反
応させる触媒を担持させた金属で形成されたものであ
る。

【００２２】本発明は上記解決手段により、消火時に燃
焼バーナより放出される未燃焼ガスや中間生成物を気化
器の熱回収部に担持された触媒により、酸化・燃焼させ
異臭の生成を抑制できる。

【００２３】また、この触媒を担持させた熱回収部の表
面積を拡大させ、未燃焼ガスやアルデヒド類等の中間生
成物をより確実に酸化・燃焼させ異臭の生成を抑制でき
る。

【００２４】また消火時に燃焼バーナより放出される未
燃焼ガスや中間生成物を熱回収部を包み込む集熱体に担
持された触媒により、酸化・燃焼させ異臭の生成を抑制
できる。

【００２５】さらにバーナトップ又は静圧室の内面と、
炎孔網とバックネットとの少なくとも一方と、熱回収部
とのいずれにも未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を担持
した故、これらの組み合わせにより異臭の抑制効果は増
大する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１を参照しながら説明する。まず図１の構成を説明す
る。なお、『従来技術』欄にて既に説明したものと同一
構成部分には同一符号を付している。

【００２７】本発明の第１実施形態に係る液体燃料燃焼
装置は、図１、図２に示すように燃焼バーナ２０と気化
器１０を含んでいて、これらが取り付け箱６０に固定さ
れている。前記燃焼バーナ２０は、燃焼面に金属製の炎
孔網２８を用いている。この燃焼バーナ２０はバーナト
ップ２４と組合わされるバーナボトム２１とに挟み込ま
れる仕切り板２２とこの仕切り板２２に取り付けられる
整流板２６とを有している。前記バーナトップ２４には
耐熱性、耐酸化性に優れた炎孔網２８と逆火防止および
混合ガスＣの静圧化を図るためのバックネット２７とが
取り付けられている。

【００２８】図３に本発明の第１実施形態に使用してい
る気化器組品の要部構成図と図４に気化器１０の熱回収
部１１の断面ＤＤを示している。気化器１０の熱回収部
１１には未燃焼ガスや中間生成物を酸化・燃焼させる触
媒１００例えば白金パラジウムが担持されている。気化
器１０にはさらに気化器１０を所定の温度に加熱するた
めの気化用ヒータ１２と気化器１０の温度を検知するサ
ーミスタ１３と気化器１０内で気化された気化ガスＡを
噴出するノズル１４が取り付けられ、このノズル１４を
開閉するためのニードルを動作するソレノイドバルブ１
５が設けられている。

【００２９】図５に本発明の請求項２、即ち熱回収部１
１に表面積の拡大手段を設けた液体燃料燃焼装置、に係
る第２実施形態に使用している気化器組品の要部構成図
と図６に熱回収部１１の断面ＥＥを示している。気化器
１０の熱回収部１１は図５に示すとおり櫛状に形成され
ており断面形状が単純な矩形の場合よりもその表面積が
拡大しており、よって第一の実施形態の場合よりも触媒
１００の担持面積が増え、未燃焼ガスや中間生成物との
接触が増大する。気化器１０の熱回収部１１の表面積の
拡大手段としては熱回収部１１に穿孔するとか熱回収部
１１の下面に溝を掘る等の方法もある。

【００３０】図７、図８に本発明の請求項３、即ち気化
器１０の後方に熱回収部１１を包み込む集熱体７０を設
け、この集熱体７０に未燃焼ガスや中間生成物を酸化反
応させる触媒１００を担持させた液体燃料燃焼装置、に
係る第３実施形態の液体燃料燃焼装置の要部構成図を示
している。集熱体７０は気化器１０の熱回収部１１の後
方に熱回収部１１を包み込むように設置されている。

【００３１】なお請求項３において、『…気化器の後方
に熱回収部を包み込む集熱体…』と記載しているが、こ
の『後方に』とは図７、図８に示すように燃焼バーナ２
０のうち炎の出る炎孔網２８に隣接した気化器１０の熱
回収部１１に対し、炎孔網２８の反対側に位置すること
を指している。

【００３２】図９、図１０、図１１、図１２には第３実
施形態の集熱体７０の斜視図、正面図、上面図、側面図
を示している。集熱体７０は耐熱性、耐酸化性に優れた
ステンレス鋼等でできており、集熱体７０と取付箱６０
とが密着しないように間にセラミックシート等の断熱シ
ートを挟んで固定するか、又は取り付けねじの固定部の
みが接触するように集熱体７０か取付箱６０にダボだし
（突出させる若しくはへこませる）をおこない、この部
分で取り付けねじにて固定する。

【００３３】この集熱体７０の内面には未燃焼ガスや中
間生成物を酸化・燃焼させる触媒１００が担持されてい
る。

【００３４】以上のように構成された液体燃料燃焼装置
の気化器の熱回収部、集熱体の作用について説明する
が、燃焼時、消化時の各部の作動は従来のものと同一で
あるのでその詳細な説明は省略する。消火後に発生する
未燃焼ガスは燃焼炎によって活性な温度まで高められ
た、バーナトップ２４、静圧室２５、バックネット２
７、炎孔網２８に担持された触媒１００に接触して酸化
・燃焼される。しかし、前述のバーナトップ２４、静圧
室２５、バックネット２７、炎孔網２８に十分に接触で
きずに炎孔網２８より外部に放出された未燃焼ガスや中
間生成物は同様に燃焼炎によって活性な温度にまで高め
られた、気化器１０の熱回収部１１、集熱体７０に接触
して酸化・燃焼される。すなわち、これによって刺激を伴
う異臭の発生の原因となるアルデヒド等の中間生成物の
生成がさらに抑制される。

【００３５】上述のように、酸化触媒１００を担持した
バーナトップ２４、静圧室２５、バックネット２７、炎
孔網２８を有する燃焼バーナ２０と酸化触媒１００を担
持した気化器１０の熱回収部１１、集熱体７０との組み
合わせにより、消火時の刺激を伴う異臭の生成が抑制さ
れる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の燃焼装置は上述のように液体燃
料を気化器で気化し、バーナで燃焼させる燃焼装置にお
いて、気化器の熱回収部に未燃焼ガスや中間生成物を酸
化反応させる触媒を担持させたもので、消火時に燃焼バ
ーナ内で酸化反応しきれないで外部に放出される未燃焼
ガスや中間生成物を酸化反応させることにより、悪臭の
発生を低減することができる。

【００３７】また気化器の熱回収部に表面積を拡大する
手段を施し、接触面積の増大によりさらに効果的に悪臭
の発生を低減できる。

【００３８】また熱回収部を包み込む集熱体に担持され
た触媒により、未燃焼ガスや中間生成物を酸化・燃焼さ
せ異臭の生成を抑制できる。

【００３９】しかも未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を
担持したバーナトップ、静圧室、バックネット、炎孔網
との組み合わせにより効果は増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体燃料燃焼装置の第１実施形態を示
す要部正面断面図である。

【図２】図１の要部平面図である。

【図３】図１の気化器の要部正面図である。

【図４】図３の熱回収部のＤ−Ｄ断面図である。

【図５】本発明の液体燃料燃焼装置の第２実施形態の気
化器の要部平面図である。

【図６】図５の熱回収部のＥ−Ｅ断面図である。

【図７】本発明の液体燃料燃焼装置の第３実施形態の要
部正面断面図である。

【図８】図７の要部平面図である。

【図９】図７に示す集熱体の斜視図である。

【図１０】図９の正面図である。

【図１１】図９の平面図である。

【図１２】図９の側面図である。

【図１３】従来の燃焼バーナの要部構成を示す正面断面
図である。

【図１４】従来の液体燃料燃焼装置の要部正面断面図で
ある。

【図１５】図１４の要部平面図である。

【図１６】従来の集熱体を有する液体燃料燃焼装置の要
部正面断面図である。

【図１７】図１６の要部平面図である。

【図１８】従来の気化器の要部正面図と気化器の熱回収
部の断面図である。

【符号の説明】

１０ 気化器 １１ 熱回収部 １２ 気化用ヒータ １３ サーミスタ １４ ノズル １５ ソレノイドバルブ ２０ 燃焼バーナ ２１ バーナボトム ２２ 仕切り板 ２４ バーナトップ ２５ 静圧室 ２６ 整流板 ２７ バックネット ２８ 炎孔網 ７０ 集熱体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化器で気化し、バーナで燃
   焼させる液体燃料燃焼装置において、基端部が気化器に
   固定されるとともに、先端部が燃焼炎にさらされる気化
   器への熱回収部と燃焼炎が形成される燃焼バーナを具備
   し、前記熱回収部が未燃焼ガスや中間生成物を酸化反応
   させる触媒を担持させた金属で形成されたことを特徴と
   する液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記熱回収部に表面積の拡大手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記気化器の後方に熱回収部を包み込む
   集熱体を設け、該集熱体に未燃焼ガスや中間生成物を酸
   化反応させる触媒を担持させたことを特徴とする液体燃
   料燃焼装置。
4. 【請求項４】 液体燃料を気化器で気化し、バーナで燃
   焼させる液体燃料燃焼装置において、基端部が気化器に
   固定されるとともに、先端部が燃焼炎にさらされる気化
   器への熱回収部と燃焼炎が形成される燃焼バーナを具備
   し、該燃焼バーナを構成するバーナトップ又は静圧室の
   内面と、炎孔網とバックネットとの少なくとも一方と、
   前記熱回収部とが未燃焼ガスや中間生成物を酸化反応さ
   せる触媒を担持させた金属で形成されたことを特徴とす
   る液体燃料燃焼装置。