JPS62108909A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用の暖房等に用いられている燃焼装置に関
するものである。

従来の技術 従来、この種の燃焼装置としては石油ストーブ等に用い
られている吸上げ気化方式の燃焼装置があるが、これは
第７図に示す様に、多数の空気孔１１を有する内炎体で
ある内炎筒６と外炎体である外炎筒７間に形成される燃
焼室８に燃料供給部である灯芯１先端を露出させて燃料
を気化、燃焼させるものである。通常外炎筒７は外体で
ある外筒ａ９の絞り部１５より上方では開口面積の大き
な透孔１７を有した赤熱部す形成しており、灯芯１から
気化した燃料と透孔１７から燃焼室８内に導入した空気
を混合して燃焼させ、赤熱部１６を赤熱させ、輻射熱を
得ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の様な構成では次の様な問題を生じていた
。

通常の強燃焼では第７図に示す様に内炎筒６と外炎筒７
間で二次炎ｆ１を形成し、燃焼室８内を上昇してきた未
燃成分を完全に燃焼させるので良好な特性を示す。しか
し、灯芯１の露出高さを低くして燃焼量を小さくした場
合は火炎は燃焼室８内に下がってｆ２の様に形成される
。この場合内炎耐銚空気孔１１や透孔１７に形成されて
いた火炎ｒ３は火炎ｆ２の上方では形成されなくなる。

従来からこの様な状態では排ガス特性、特にＣｏ／ＣＯ
２が急激に悪化していた。この原因は従来明確でなかっ
たが、以下に示す結果により、内炎筒６内部の空気の流
れに主要因があることが明らかになった。

第８図は第７図の従来の燃焼装置のＡ　−Ａ’線（すな
わち外筒ａ９もしくは外筒ｂ１８と外炎筒７間の空気通
路２０）とＢ　−Ｂ’線（すなわち、内炎筒６内部）の
位置で高さ方向のＣＯの分布を強、弱の燃焼時に測定し
た結果である。Ａ−Ａ’の位置では強撚焼時外筒９の絞
り部１５以上でＣ○濃度は急激に増加し、中上部で最大
となり、上端付近は再び減少するが、５００ｐｐｍ以上
の高値を示す。

しかし強撚焼時は火炎ｆｌでほぼ完全に燃焼させるので
排ガス特性は良好となる。弱燃焼時も同様の挙動を示す
が、Ｃ○濃度としては低く、上端付近で２５０ｐｐｍ程
度である。Ｂ−Ｂ’線の位置では強撚焼時でも弱燃焼時
でも同様な挙動を示し、上方はどＣ○濃度は増加し、上
端付近では弱燃焼時でも１ｏｏｏｐｐｍ以上の非常に高
い値を示す。

以北の結果から燃焼装置内の空気および排ガスの流れは
次の様になっている。すなわち、第７１図て示す様に主
たる流れは黒矢印で示されるが、それに加え破線矢印の
様な流れが考えられる。つまり、不完全燃焼状態の排ガ
スが燃焼室８がら空気通路２０へ漏出する流れａと、燃
焼室８がら内炎筒６内部へ漏出する流れｂである。この
うち流れａは赤熱部１６の透孔１７の開口率が大きいた
め低い値を示す。しかし、流れｂは内炎筒６の空気孔１
１が小さく、抵抗が大きいため、燃焼室８内に再流入し
にくく、弱燃焼時でも内炎筒６上端付近ではＣＯは高い
値を示す。したがって弱燃焼時、火炎がｆ２の様に燃焼
室８内に落ち込んで、それより上方で火炎が形成されな
いと、内炎筒６の上部の空気孔１１および通気孔１３か
ら高濃度のＣｏを含んだ排ガスが直接大気中に放出され
ることになる。この様に弱燃焼時におけるＣｏ／Ｃｏ　
２の急激な悪化の主要因は、内炎筒６内部に漏出した高
濃度のＣＯを含む排ガスが直接大気中に放出されるため
であることが明確になった。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、弱燃焼時
の燃・焼特性の急激な悪化を抑止すること；てより、燃
焼特性が良好で、燃焼量調節幅の大きな燃焼装置を得る
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の燃焼装置では、内炎
体内方に、燃料供給部に対向する位置近傍から、内炎体
の上端部より下方位置まで伸び、かつ内炎体との間・足
形成される制流域をその底面で遮蔽する制流筒を設けて
いる。

作　　用 本発明は上記した構成により、制流域に未燃ガスを導入
し、この未燃ガスを制流体上方に供給される清浄な空気
によって混合しながら、制流体上端付近の内炎体空気孔
から集中的に燃焼室に供給し、燃焼を促進させるととも
に、内炎体上端内部は未燃ガス成分の少ない清浄な状態
て保っことができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図において、１は燃料供給部である円筒状の筒芯で
、芯内体である芯内筒２と芯外体である芯外筒３の間に
上下動自在に設定されている。芯内筒２と芯外筒３の上
端部はそれぞれ内火皿４、外火皿５を形成しており、内
炎体である内炎筒６、外炎体である外炎筒７が載置され
ている。灯芯１の先端は燃焼時には内炎筒６と外炎筒７
間て形成される燃焼室８内に露出され、ここで燃料の気
化が行なわれる。９は外体ａである外筒ａで、内炎筒６
、外炎筒７、外筒ａ９は内方より順次略同芯用状に配置
され、固定ビン１０によって一体化されている。１１は
内炎筒６および外炎筒７に多数設けられた空気孔である
。１２は内炎筒６の上端開口部を閉塞する内炎筒天板で
、内炎筒６内方から上方へ通じる通気孔１３を有してい
る。１４は内炎筒天板１２上に載置された拡炎板である
。外筒９の絞り部１Ｓより上方の外炎筒７には赤熱部１
６が形成され、開口の大きな透孔１７が設けられている
。１８はガラス等の透過性材料よりなる外体すである外
筒すで、外筒ａ９上に載置されている。１９はトップフ
レームで、赤熱部１：６と外筒ｂ１９の間の空気通路２
０の上端を遮蔽する様ら て赤熱部１Ｓの上端に載置され、外筒ｂ１８を固定して
いる。２１は内炎筒６内方に設置された制流体である制
流筒で、灯芯１先端近傍から内炎筒６の上端部より下方
位置まで伸び、かつ内炎筒６間に形成される制流域２２
をその底面で遮蔽する如く設けられている。２３は空気
導入路である。

上記構成ておいて、灯芯１に点内すると燃焼を開始し、
燃焼による高温の燃焼ガスが燃焼室８を上昇することに
より熱ドラフトを生じ、燃焼に必要な空気が内炎筒６、
外炎筒７の空気孔１１および赤熱部１５の透孔１６より
燃焼室８内に供給され燃焼が継続され、強撚焼時には、
第２図に示す様に火炎ｆｒが形成される。この時の燃焼
排ガスや空気の流れを見ると、空気通路２０内の流れは
第６図に示す従来例とほぼ同じである。内炎筒６る。白
矢印（ｂ）は内炎筒北方に達し、白矢印（ｃ）の様に空
気孔１１や通気孔１３より燃焼室８およびその上方へ供
給される。ま之一部は白矢印（ｄ）の様に制流域２２に
下降し、比較的下方の空気孔１１からも燃焼室８に供給
される。一方、白矢印（、）によりて気化された燃料は
空気との混合ガスとなって主として黒矢印（、）の様に
燃焼室８を上昇する。しかし、空気流白矢印（Ｃ）、（
ｄ）によって制流域は負圧になるため、混合ガスの一部
は黒矢印（ｆ）の様に制流域２２内に流入し、上昇する
。したがって制流域２２には未燃ガスが充満する。この
未燃ガスは制流域２２を上昇し、制流筒２１の上端付近
で黒矢印（ｇ）の様に空気流台矢印（Ｃ）、（ｄ）と混
合されて空気孔１１から燃焼室８へ供給される。したが
って強撚焼時は内炎筒８上端付近に未燃ガスと空気を良
く混合した状態で燃焼室８上端付近に供給するので、領
域（Ａ）付近で効率よく燃焼させ、この部分に保炎を形
成し、赤熱する。また、ここで燃焼しきれなかった未燃
ガスは上方に形成される火炎ｆｒで燃焼される。次に灯
芯１の露出高さを低くして弱燃焼としていくと、火炎は
次第に燃焼室８内に落ち込み、火炎ｆ＋となる。この場
合の流れも強撚焼時と同様であるが、気化ガスは大幅に
減少しているので制流域２２へ流入する未燃ガス量も減
少する。従がって空気流白矢印（ｄ）、！ｌ、の混合領
域は下方へ下がり、領域（Ｂ）付近が良好な混合領域と
なり、この部分で保炎を形成し、内炎流６壁面を赤熱さ
せ、燃焼を促進させ、さらにその上方に形成される火炎
ｆｓで燃焼を完結させる。

従来例では、第７図に示す様に一度内炎筒６内部へ流入
した未燃ガスは内炎筒６の空気孔１１の開口が小さいた
めに燃焼室８内に再流出しにくく、未燃ガスのまま上方
へ排出されていたためて弱燃焼時排ガス特性が非常に悪
化していたが、本実施例では、清浄な空気流白矢印（ｃ
）、（ｄ）によって制流域２２に導入された未燃ガスの
ほとんどが燃焼室８内に供給され、火炎ｆｓで燃焼され
るので、火炎ｆｓ上り上方に対向する内炎筒６内部では
未燃ガス成分はほとんどなく、火炎ｆｓより上方の空気
孔１１や通気孔１３から排出される空気は清浄で、排ガ
ス特性（ＣＯ／ＣＯ２）は良好となる。すなわち、本実
施例によれば、制流域２２に流入する未燃ガスと空気流
を燃焼量に応じた位置で良好な混合状態となし燃焼室８
内に供給することによってその位置の内炎筒８壁面で保
炎を形成し、赤熱させて燃焼を促進させ、それより上方
の内炎筒８内部では未燃ガスをほとんど含まない状態と
することにより排ガス特性を改良することができる。

第３図は第１図ておける実施例のｃ　−ｃ’線（制流域
２２）とＤ−Ｄ’線（空気導入路２３）の位置Ｃｏ濃度
分布を弱燃焼時に測定した結果である。

Ｃ−Ｃ’線位置では制流筒２１の下端から非常に高濃度
のＣｏが検出されるが制流筒２１の上端付近で次第に薄
くなり、内炎筒６上端ではかなり希薄となっており、内
炎筒６上方は００６度の低い清浄な状態であることがわ
かる。制流筒２１内方のＤ−Ｄ’線位置では全域にわた
ってＣＯ濃度は希薄であり、清浄な空気が供給されてい
ることがわかる。以上の結果より、従来例に比べて内炎
筒２１内部上方の排ガス特性が大幅に改良されている。

第４図は本実施例と従来例について燃焼量−Ｃｏ／Ｃ○
２特性を測定した結果である。従来例（破線）は燃焼量
を小さくするに従ってＣｏ／ＣＯ２値は急激に上昇し、
排ガス特性が悪化しているが、本実施例（実線）では燃
焼量を小さくしてもＣｏ／ＣＯ２は０．００２以下を維
持しており、特性の改良が大幅になされ、本発明の効果
が明確である。

以上の実施例では、円筒状の・燃焼装置について述べた
が、円筒状に限らず、第５図に示す様に平板状の燃焼装
置としても全く同様の効果が得られる。第５図において
２４は空気導入路２３を形成するための背面体である。

また第１図、第５図の実施例では燃料供給部１として灯
芯を用いた場合について述べたが、第６図に示す様に気
体燃料を燃料供給口２５から燃焼室８に導入する構成で
も良いし、また液体燃料を別の気化手段（図示せず）で
気化し、燃料供給口２５から燃焼室８に導入する構成で
も良い。さらに、この場合でも、第５図に示す様な平板
状の燃焼装置としてもかまわない。

発明の効果 以上の様に本発明の燃焼装置によれば、次の効果が得ら
れる。

（１）内炎体内方に、燃料供給部に対向する位置近傍か
ら内炎体の上端部より下方位置まで伸び、かつ内炎体と
の間に形成される制流域をその底面で遮蔽する制流体を
設けているため、制流体内方から上方へ向かう空気流に
よって制流域内に高濃度のＣＯを含む未燃ガスが流入す
るが、この未燃ガスは空気導入路へは拡散することはな
く、空気導入路の清浄な空気流と制流域の未燃ガスを分
離し、内炎体上方への清浄な空気の供給を可能にしてい
る０ （２）制流体上端付近では未燃ガスと空気が混合状態と
なるが、燃焼量に応じて内炎体のある高さ位置で良好な
混合状態を形成し、その位置の空気孔して保炎を形成し
、内炎体壁面を赤熱させ燃焼を促進させる。また、その
上方に形成される火炎により、燃焼全完結させる。

・；３）内炎体上方へ供給される清浄な空気流によって
未燃ガスの内炎体上方への流れは遮蔽される。

この遮蔽効果により、内炎体上方向部は未燃ガスをほと
んど含んでおらず、したがって弱燃焼時火炎が燃焼室内
に落ち込んでも、内炎筒上方の空気孔や通気孔から高濃
度のＣＯが直接大気に放出されることはない。

以上の効果により、弱燃焼時の排ガス特性を大幅に改良
し、燃焼特性が良好でかつ燃料調節幅の大きな燃焼装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図、第２図は同燃焼装置内の流れの断面図、第３図、第
４図は同装置の効果を説明するための特性図、第５図、
第６図はそれぞれ本発明の他の実施例の燃焼装置の要部
断面図、第７図は従来の燃焼装置の要部断面図、第８図
は従来の燃焼装置の特性図である。 １・・・・・燃料供給部、６・・・・・・内炎体、７・
・・・・外炎体、８・・・・・・燃焼室、９・・・・・
外体、１１・・・・・・空気孔、２１・・−・・制流体
、２２・・・・・・制流域。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 （Ａ　　（ＰＰ想〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の空気孔を有する外炎体と、この外炎体の内方に配
   置された多数の空気孔を有する内炎体と、前記外炎体外
   方に位置した外体と、前記外炎体と前記内炎体間に形成
   される燃焼室下端に設定された燃料供給部と、前記内炎
   体内方に配され、前記燃料供給部に対向する位置近傍か
   ら上記内炎体の上端部よりも下方位置まで伸び、かつ前
   記内炎体との間に形成される制流域をその底面で遮蔽す
   る制流体とを備えた燃焼装置。