JPS6034910Y2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、温風風量と燃焼用空気量が比例的に制御され
るようにした燃焼装置に関し、構成が簡単で、温風用風
量を制御することにより、燃焼出力調節を可能にした温
風暖房装置等に好適な燃焼装置を提供するものである。

石油等の液体燃料を用いる燃焼器において、燃焼に用い
られる空気は、燃料との割合が化学量論的比率で定めら
れる一定の空燃比となるように供給されねばならない。

しかしながら、従来は定められた供給量を、安定して得
ることは、風などの影響により極めて困難であった。

そのため空気の不足あるいは過剰状態が発生し、燃焼状
態が悪化したり、熱効率を低下せしめたりする欠点があ
った。

このような空燃比の変動による問題は燃料の供給量を変
化させる場合にも生じる。

即ち、燃焼量の調節は、ガンタイプにおいては、霧化量
、ポット式においては注入量、灯芯式においては気化面
積を調節することによって行うが、いづれの場合も燃焼
部への燃料の供給量を調節しているので、一定の空気供
給量であると、空燃比が変動し、前述の問題が生じる恐
れがある。

従って、燃焼量の調整範囲は空燃比によって限定される
狭い範囲にならざるを得す、調整範囲を広くしようとす
れば、最適な空燃比をある程度慣性にしなければならず
、その結果燃焼装態は悪化する。

また、従来は燃焼量の調節が、燃料の供給量を直接加減
することによって行われていたため、調節装置は燃料に
接触せざるを得す、燃料中に混在する氷、燃料の変質な
どによる腐食あるいは、タール質などの付着による動作
不良等の問題が生じやすかった。

その他に、空燃比を一定に保つために燃料と空気の供給
量を、それぞれ相関をもって機械的なダンパーの開閉制
御手段等にて調整する燃料装置が存在するが、構成が複
雑になるばかりか、空気量が少なくなるにつれて適正な
空燃比に保つための燃料の供給量の変動許容範囲は小さ
く、従って、機械的な開閉手段等によるものでは、空燃
比制御が適正でなくなったり、装置の設計や製造に高度
の精密さが要求される等の問題があった。

本考案は上記問題を解決するものであり、１個の送風機
の駆動による温風用空気の流れにより生じる負圧により
、バーナへの燃焼用空気を吸引する構造とし、かつ、燃
焼用空気量の変化に応じて燃料の気化量が変化する構造
のバーナを用い、温風風量を制御することにより燃焼量
が自動的に変化し、出力を調節することができる燃焼装
置を提供するものである。

以下、本考案を、温風暖房機に適用した実施例について
、図面を用いて詳細に説明する。

第１図において暖房機本体１の下方部には、燃料タンク
２を備え、その上方にバーナ３を備え、バーナ３の上方
にはプロペラ型の送風機４と、これを駆動するモータ５
とを備でいる。

バーナ３と送風機４との間には、その形状が円板状であ
り、かつ中央部に制圧口２３を有する制風板６を制圧口
２２が送風機４の回転中心に臨むように送風機４に対向
して配し、この制圧口２２の大きさはモータ５の外径よ
り小径としている。

また、バーナ３は複数の筒状部材で構成し、具体的には
内炎筒７、外炎筒８と、これらの外周に位置する燃焼筒
９および下端部を、前記燃料タンク２内の燃料１０に浸
し、上端部を内炎筒７と外炎筒８との間に露出させた燃
料の蒸発体としての灯芯１１とから構成している。

さらに内炎筒７および外炎筒８には、それぞれ燃焼用空
気の一次空気を構成する気化用空気が流れる気化用空気
口？ａ、８ａと一次空気を構成する予混合用空気が流れ
る予混合用空気ロアｂ、８ｂから成る一次空気口を有し
、内炎筒７および外炎筒８には内炎筒７上方に配した閉
止板１７と燃焼筒９との間に燃焼用空気の二次空気が流
れる二次空気口１２を有する。

気化用空気口？ａ、８ａは灯芯１１の上端部近傍に対向
する位置にあり、その上方に予混合用空気ロアｂ、８ｂ
が位置しているとともに、一次空気と二次空気とが常に
燃焼に望ましい比率になるよう気化用空気？ａ、８ａ予
混合用空気口？ａ、８ｂとから成る一次空気口と、二次
空気口１２とが設定されている。

また、内炎筒７の内側通気路１３および燃焼筒９と外炎
筒８との間の通気路１４は暖房機本体１下方に設けた燃
焼用空気給気口１５を介してて外部に開放している。

一方、制風板６は燃焼筒９の径寸法より大きく、両者間
には通気路１６を有するとともに制風板６、燃焼筒９お
よび閉止板１７で囲まれた空間は燃焼室１８を形成して
いる。

また燃焼筒９の外側に燃焼筒９と同心的に配し、送風機
４付近まで上方に延出し、前記制風板６の外周囲に連通
路２３を有すべく、配置した外筒１９は送風機４の送風
ガイドの役目を持たすとともに、燃焼筒９との間の通風
路は温風路２０となり、暖房機本体１前面に設けた温風
吐出口２１を介して外部に開放されている。

なお、２２は暖房機本体１上方後面に設けた温風用空気
給気口を示す。

また、本構成のバーナ３は送風機４による温風用空気流
により燃焼用空気（一次空気と二次空気）が吸引される
ものであり、灯芯１１からの燃料１０の気化量は、気化
用空気７ａ、８ａを通過する気化用空気流量に略比例す
るように構成している。

すなわち、本構成のバーナ３は燃焼用空気流量に対して
燃焼量が略比例するものである。

なお、第１図において実線矢印は温風用空気の流れを、
また一点鎖線矢印は燃焼用空気および燃焼排ガスの流れ
を示す。

上記構成のバーナ３を燃焼させた場合の作用を次に説明
するとモータ５の駆動により、送風機４が回転し、温風
用空気給気口２２を介して温風吐出口２１へ温風用空気
４（実線矢印）が流れる。

この温風用空気が制風板６外周と外筒１９間の連通路２
４を通過する際、制風板６外周部における空気の乱れ等
により通気路１６を介して燃焼室１８内を負圧とする。

さらに、通常、プロペラ型送風機の場合、送風機のごく
近傍の下流側の同軸中心付近は負圧領域になっている。

すなわち、送風機の回転中心付近の下流側では送風機の
下流側から回転中心に向かう流れを形成する。

これに対して本考案の場合、制風板６の中央に制圧口２
２を設けているため、制圧口２２を介して燃焼室１８内
の空気が送風機４方向に吸引され、燃焼室１８内の負圧
状態が、さらに促進される状態になる。

このため燃焼用空気給気口１５から通気路１３および１
４を介して燃焼室１８内へ燃焼用空気が吸引され、しか
も負圧の大きさは、温風用空気流量を比例する性質があ
るため、燃焼用空気も温風用空気流量に比例的となる。

第２図は、送風機４下流側の圧力分布を示す特性図で、
横軸に制風板６の半径を、縦軸に、送風機４と制風板６
間での圧力を示したもので、ここに見られるように、送
風機４下流に負圧領域が存在している。

一方、灯芯１１からの燃料１０の気化量は一次空気流量
に比例するとともに、一次空気量と二次空気量とは常に
燃焼に望ましい比率になるように気化用空気ロアａ、８
ａ、予混合用空気ロアｂ。

８ｂおよび二次空気口１２とを設定しているため、灯芯
１１からの燃料１０の気化量は温風用空気流量に略比例
する。

従って燃焼室１８におけるバーナ３の燃焼量は送風機４
の送風量を加減することで調節することができる。

この作用を説明するものが第３図であり、第３図は横軸
に温風用空気量を、また縦軸に燃焼室内圧Ｐ、燃焼用空
気流量Ｑ１燃焼量Ｈを取り、お互の関連を示したもので
、燃焼室内圧Ｐ１燃焼用空気流量Ｑ、燃焼量Ｈともに、
温風用空気流量に比例的に変化する状態を表わしている
。

さらに本実施例の場合のように送風機４としてプロペラ
型の送風機を用いた場合、送風機下流側の負圧領域は通
常、送風機４によって送気されている主空気流との間の
圧力バランスの関係で非常に不安定な圧力状態になり、
送風機４の送風能力を著るしく低下させるのみか、送風
機４による騒音発生の一原因にもなっている。

そこで、本考案に示すように制風板６の中央部に制圧口
２３を設け、かつ送風機４の回転中心付近に制圧口２３
を臨ませることにより、常に燃焼室１８から制圧口２３
を介して送風機４側へ流れる空気流が生じるため、不安
定な圧力状態を解消することができ、上記欠点を大幅に
改良することができるものである。

さらに燃焼筒９の外周囲を温風路２０とし排気ガスとプ
ロペラファンによる空気流を混合して通過させる。

すなわち、温度の高い空気流を通過させるため、燃焼筒
を保温する効果を有する。

したがって、燃焼筒内部の火炎等を冷却することがない
ため、燃焼特性の悪化を防止することができる。

以上説明したように本考案の燃焼装置は燃焼用空気量に
対し燃焼量が略比例するバーナと、燃燃焼室内の負圧の
大きさを送風機よる温風用空気の流量に比例的に変化さ
せる制風板とから構成され、燃焼室が負圧になることに
よって燃焼用空気を吸入するように腰しかも制風板の中
央に、送風機の回転中心に臨ませて制圧口を設けて送風
機の回転中心付近の負圧を利用して燃焼室からの排気ガ
スを効果的に排出するため、従来の燃焼装置に対して構
造が簡単で極めて安定した燃焼を維持することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかる燃焼装置の断面図、
第２図は送風機下流側の圧力分布図、第３図は本考案の
作用を説明する特性図である。 ３・・・・・・バーナ（燃焼部）、４・・・・・・送風
機、６・・・・・・制風板、９・・・・・・燃焼筒、１
５・・・・・・燃焼用空気給気口、１６・・・・・・通
気路、１７・・・・・・閉止板、１８・・・・・・燃焼
室、１９・・・・・・外筒、２１・・・・・・温風吐出
口、２２・・・・・・温風用空気給気口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バーナの上方で、かつバーナに対向してプロペラファン
   を配し、前記バーナと前記プロペラファンの外方に外筒
   を配するとともに、前記バーナとプロペラファンとの間
   に、プロペラファンの回転中心に制圧口を有する平板状
   の制風板を設け、前記バーナの燃焼筒と前記外筒との間
   を温風路とし、前記燃焼筒上端と前記制風板との間に通
   気路を設け、前記制風板の外径を前記燃焼筒の外径より
   大とした燃焼装置。