JPS603130B2 - 液体燃料燃焼器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灯芯気化式の液体燃料燃焼器に関するもので、
内炎筒及びこれに装着される仕切板によって空気供給量
分布及び温度分布を整え、タール状物質等に起因する燃
焼量の低下、排ガスの悪化を抑え、長期間に渡る安定燃
焼を維持せしめることを目的とするものである。

灯芯の毛細管現象により液体燃料を吸い上げて灯芯先端
部で気化させ、燃焼筒内で燃焼せしめる、いわゆる灯芯
気化式の液体燃料燃焼器は従来より石油ストーブ、石油
コンロ等に広く用いられているが、燃焼の安定性及び長
期間の使用に対する寿命、性能等に種々の欠点を有して
いた。

即ち■ 燃焼筒の空気供〉給量は該燃焼筒の通気力（ド
ラフト）によって決定され、周囲の温度や気流（風）に
よって大きく影響を受ける。また燃焼筒内の内、外炎筒
壁面での気孔炎は空気と燃料ガスとの比及び周囲の温度
によって変化し、風や燃焼筒への衝撃によって気孔炎が
生成したり消滅したりする変化が容易に生じていた。従
って灯芯に含有される液体燃料に供〉給される気化潜熱
が容易に変化し、上記の様な温度、風、衝撃等の外乱因
子によって燃料気化量が不安定となるのであった。■
また灯芯先端部は燃焼筒内に蟹出されており、高温でか
つ酸素の介在する雰囲気にさらされているから、燃料の
一部がここで酸化、重縮合反応を受けタール状物質が生
成される。

このタール状物質は灯芯の表面及び内部の毛細管を閉塞
し、燃料の吸い上げや気化を抑制するために、燃料気化
量が減衰するという結果を招来する。■ 上記燃料気化
量の減衰によって、燃焼筒の燃焼空間内での空燃比のバ
ランスが頼れ、不完全燃焼状態となるため、有毒な一酸
化炭素や臭気やススが大量に発生するという不具合を招
いていた。

■ また上記タール状物質の灯芯先端部への蓄積により
、点火が困難になったり、点火後に安定燃焼へ移行する
に長時間を要するようになったりし、その間著しい臭気
やスス、一酸化炭素等を発生する結果にもなっていた。

またこのタール状物質が灯芯と芯内、外筒等の金属部と
を固着させ、灯芯を下げて消火せしめるという操作がで
きない様な危険な状態を招く場合もあった。本発明は上
記従釆の欠点を解消し、長期間に渡って安定した点火、
燃焼性能を確保すると共に、燃焼中の外乱因子に対する
安定性のある燃焼器を提供するもので、以下本発明の一
実施例を添付図に基づき説明する。

第１図に於て１は燃焼節で、円筒状の内炎筒２、外炎筒
３、外筒４を略同０円状に配して構成している。

内炎筒２の内側には円板状の仕切板５が装着されている
。また内炎筒２及び外炎筒３には夫々多数の空気孔２ａ
，３ａが穿けられており、内炎筒２と外炎筒３との間に
燃焼空間６が形成されている。７は芯内筒、８は芯外筒
で、この両者に侠持されて芯押え金具９に支持された灯
芯１０が設けられている。

灯芯１０の先端部は燃焼空間６に突出され燃料気化部１
０ａとなっている。ここで仕切板５には複数の閉口５ａ
が設けられているが、開口５ａは第２図のごとく仕切板
５の半径Ｒに対して中心よりｒ≦２／３■Ｒの位置に集
中して設けており、かつ複数の閉口５ａの面積の和は仕
切板５の面積（けＲ２）（すなわち内炎筒２の内側の水
平方向の断面積）の２０％以下としている。

上記構成に於て、燃焼筒１のドラフトによって上昇する
空気流のうち、内炎筒２内を通る空気は仕切板５によっ
て一部がさえぎられ、横方向の勤氏及び静圧となって内
炎筒２の空気孔２ａへと流れる。

即ち第３図に示す様に、芯内筒７内を上昇した空気（矢
印Ａ）は大部分は仕切板５の関口５ａを経て更に上方が
流れるが、一部は仕切板５の下方の空気孔２ａから燃焼
空間６へと流れる。ここで仕切版５の抵抗によって特に
空気Ａは仕切板！５の直下段の空気孔２ａに多量に流れ
、この部分に空気量が多くて、気孔炎Ｆが形成され易い
浪合気層をつくる。このため、第３図の様にこの位直に
安定した気孔炎Ｆが形成され、風や衝撃等の外乱因子に
係らず、一定の熱量を灯芯１０の燃料気化部１０ａに供
給し、燃料の気化量を安定できる。更にこの仕切板５の
直下位の空気孔２ａを密に配することによって、気孔炎
Ｆの相互作用により内炎筒２の壁面温度を充分上昇せし
め、更に安定した気孔炎Ｆを形成し、上記外乱因子の影
響を受け難くすることができる。ここで仕切板５の開□
５ａの閉口面積比（複数の開口５ａの面積の和／仕切板
５の全面積；汀Ｒ２）に対する、燃焼中に燃焼筒１の正
面から風を当てた時の仕切板５直下位の気孔炎Ｆの安定
率（気孔炎Ｆの残存率）を、３種類の燃焼筒１仕様に対
し示すと第５図の様な結果となった。

この第５図からわかるように３種類とも約２０％以下の
関口面積比にすれば気孔炎Ｆが極めて安定する。更に、
関口５ａの位置を、仕切板５の中心部に集中させること
により、従釆は第４図ａの様に内炎筒２の内壁に添って
空気が上昇し、内炎筒２の壁面温度を降下させていたも
のを、第４図ｂの様に還流層を形成し、内炎筒２の壁面
温度を降下させ難くできる。従って気孔炎Ｆは安定化す
ると共に、燃料気化部１０ａにタール状物質が生成蓄積
し、燃料気化量が低下した時に、容易に気孔炎Ｆ力・ミ
下方の空気孔２ａ近傍に形成される温度条件と成し得る
。即ち、燃料気化部１０ａからの燃料気化量が減少した
時、燃焼空間６の下方も燃焼可能な空燃比となるが、内
炎筒２の壁面温度が低い従来仕様では気孔炎Ｆが形成さ
れ難かったが「本実施例では内炎筒２の壁面温度を高く
できるので、燃料気化量の低下共に第４図ｂのＦで示す
様な新たな気孔炎を形成して、燃料気化部１０ａに与え
る熱量を増加し、燃料気化量を回復すると共に「燃料気
化部１０ａに蓄積していたタール状物質を熱分解して除
去することも可能になる。ちなみに石油ストーブを用い
、燃料にはサラダ油を０．１容量％混合した白灯油を使
用して燃焼させた結果、従来の仕様のものでは約１餌時
間で初期燃焼量（：燃料気化量）の７０％に低下したが
、本実施例の仕様では７０％の燃焼量になるに約１５０
〜１８餌時間を要し、同じくサラダ油混合量を０．０虫
容量％とすると燃焼量７０％に低下するに、従来品では
２現時間であるに対し、本実施例では実に１００凪寿間
にも延長されるという結果が得られた。ここで仕切板５
の材質は、仕切板５が空気流によって内炎筒２の熱を搬
出する放熱体となっている構成上、熱伝導率の小さな材
料が好ましく、ステンレスやセラミック被覆の金属板等
を用いれば更に効果は助長される。

また燃料気化量が減少した際に燃料気化部１０ａ近傍に
気孔炎Ｆ′が形成されるため、灯芯１０の特に燃料気化
部１０ａの材質はシリカーアルミナ等のセラミックファ
イバーを用いれば、該材質のクラッキング活性と耐熱性
とでより好ましい効果が期待できる。

第６図、第７図は本発明の他の実施例を示すもので、先
ず第６図の実施例のものは円板状の仕切板５を、中央部
から周縁部に向けて煩斜させたものであり、次に第７図
の実施例のものは仕切板５の中央の関口５ａ周縁部を下
方に絞り、下方に伸びた筒体５ａ′を形成したものであ
り、これらの第６図、第７図のものでは矢印のごとく下
方からの空気流の一部が、空気孔２ａ部に流れやすくな
り、この空気孔２ａ部における保炎をさらに安定したも
のにすることができる。

以上の様に本発明の液体燃料燃焼器は内炎筒下部空気孔
での気孔炎を安定化させるとともに、この内炎筒の放熱
を抑えたものであるので、燃焼状態が安定化するととも
に、タール状物質に起因する種々の不具合が解消できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液体燃料燃焼器の一
部分を切断した正面図、第２図はその要部平面図、第３
図及び第４図ａ，ｂは・その作用説明図、第５図は特性
図、第６図、第７図はそれぞれ本発明の他の実施例にか
かる液体燃料燃焼器の一部を切断した正面図である。 １・・・・・・燃焼筒、２・・・・・・内炎筒、３・…
・・外炎筒、５……仕切板、５ａ・…・・関口、６…・
・・燃焼空間、７・・・・・・芯内筒、８・・・・・・
芯外筒、１０・・…・灯芯、１０ａ・・・…燃料気化部
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 灯芯の先端部を、燃焼筒の内、外炎筒間に形成され
   た燃焼空間に突出させるとともに、内炎筒内に仕切板を
   設け、この仕切板の半径の２／３以内に１つあるいは複
   数の開口を設け、前記開口の面積和を、前記内炎筒内側
   の水平方向の断面積の２０％以下にしたことを特徴とす
   る液体燃料燃焼器。 ２ 仕切板はステンレス等の熱伝導率の小さな材料で構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   液体燃料燃焼器。 ３ 内炎筒の前記仕切板が装着された直下の段の空気孔
   を、他の位置の空気孔より密に配列したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の液体燃料
   燃焼器。 ４ 仕切板を中央から周縁部に向って上方に傾斜させた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体燃
   料燃焼器。 ５ 仕切板の開口部に、下方に伸びた筒体を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体燃料燃
   焼器。