JPS637281B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料を気化させて燃焼する燃焼装
置に関するものである。

従来の一般に液体燃料を気化させて燃焼する燃
焼装置は金属等の熱板をヒータ等の加熱装置によ
つて加熱させ、十分加熱したところへ灯油を滴下
させて気化したり、回転噴務等による灯油の粒子
を熱板へ接触させて気化し、この気化した燃料と
空気とを混合し、混合したものを搬送し、別の所
に設けた炎口部で着火、燃焼させるものが多い。
従つて、このような燃焼装置では、熱板の熱容量
があるため、熱板の温度が約250℃に達するまで
５分ほど予熱時間がかかる欠点があつた。そのた
め、熱板の熱容量を小さくしたものもあるが、こ
のため気化するための気化室の容積が小さくな
り、灯油の酸化劣化による変質した灯油や高沸点
分等を不純物として混入した灯油によつて主に生
じるタールによつて気化室が充満してしまい、タ
ールが熱伝導を悪くし、気化しなくなり、詰つた
りする問題があつた。

そこで本発明者らは炎口を含浸体で形成すると
ともにこの含浸体に熱風を供給して含浸体中の燃
料を気化させ燃焼させるという燃焼装置を開発し
た。第１図はこの燃焼装置の概略を示し、１は炎
口となる含浸体、２はその含浸体１に燃料を供給
する供給パイプ、３はヒータ、４はバーナフアン
である。この燃焼装置はフアン４からの風をヒー
タ３によつて熱風に加熱するだけで燃料の気化が
行なえるのでその燃焼開始までの時間は非常に短
かくなり、前記従来の燃焼装置の欠点が一掃でき
た。

本発明はこのような燃焼装置の炎口部構成に関
するもので、含浸体表面全域にわたつてむらのな
い均一な燃焼が行なえるようにすることを目的と
したものである。

以下その一実施例を図面とともに説明する。

第２図は、本発明一実施例を示す家庭用石油温
風暖房機５の縦断面図である。この暖房機５の下
部には灯油を貯えるオイルタンク６が設けてあ
り、灯油を供給するオイルポンプ７、供給パイプ
２が設けてある。バーナフアン４により送られた
空気は、ヒータ３によつて加熱され含浸体炎口１
ａに供給される。含浸体炎口１ａには、供給パイ
プ２より灯油が供給されており、ここで、気化、
混合し、熱交換器８内を燃焼室として、燃焼す
る。電極９は、着火するために設けられており、
暖房フアン１０により、室内へ加熱された空気及
び燃焼ガスが供給され、暖房される。

第３図は、含浸体１部の断面図である。含浸体
１は、固定板１１と炎口固定板１２によつて、炎
口板１３を介して固定されており、含浸体１の上
部に供給パイプ２が取り付けられている。供給パ
イプ２より供給された灯油は、含浸体１内部へ浸
透していく。第３図の右側より、加熱された空気
が供給され、含浸体１の内部の含浸体炎口１ａを
通過して行く。このとき含浸体１に設けている固
定板１１は含浸体１と密着して設け、しかも固定
板１１に設けた穴１１ａは含浸体１に設けた含浸
体炎口１ａと同軸にし、かつそれよりも同じかわ
ずかに大きいように設けている。これは、第３図
に於いて右よりの熱風によつて含浸体１内部に含
浸した灯油が気化する際、含浸体１が直接露出し
ているような状態であれば、含浸体１の表面全域
から燃料が気化し、この気化燃焼が部分的に片寄
つて通過することにより起る黄火・スス等をなく
するためである。すなわち本発明のように固定板
１１を密着して設けておけばそのようなことはな
くなり、混合気体のバランスが保たれ、青火とな
つて均一な燃焼となる。

また上記含浸体１はその下流側表面にも多数の
穴１３ａを持つた炎口板１３を密着設置している
ので、この炎口板１３の無孔部と接した含浸体１
表面からの燃料気化はなくなり、空気と気化燃料
との比が適切なものとなつて効率のよい燃焼を行
なうようになる。さらにこの場合上記炎口板１３
の穴１３ａは含浸体１の含浸体炎口１ａと同軸上
に設けているので、気化燃料と空気との比率が含
浸体１全域にわたつてより均一なものとなり、む
らのない良好な燃焼を行なうようになる。すなわ
ち上記炎口板１３の穴１３ａと含浸体１の含浸体
炎口１ａがずれていると、前記両者の穴１３ａと
１ａとが合致している所では空気と気化燃料との
比率は適切なものとなるが、ずれている所では燃
料過多の状態となり、部分的に黄火・スス等を発
生するなど不均一な燃焼となつてしまうが、上記
炎口板１３と含浸体１の穴１３ａと１ａとを合致
させておけばこのような問題もなく含浸体１の全
域においてほぼ均一な燃焼を行なうようになるの
である。更に、炎口固定板１２は、炎口板１３の
穴１３ａより出てきた燃料と空気との混合気体の
気流の流れを乱すために、炎を全体に拡げ安定化
する効果がある。第４図は、ヒータ３の拡大断面
図である。チタン酸バリウムを主成分とするヒー
タ素子１４は、空気の通過孔１５を有するもの
で、その表と裏面には、図には示していないが金
属被膜の電極があり、それを、電極カバー１６に
て固定し電極カバー１６より電気通電のためのリ
ード線１７が設けられており、送風装置から送ら
れてきた空気を加熱するものである。このヒータ
素子１４は、低温では表と裏との間の電気抵抗値
が小さく、高温では電気抵抗値が大きくなる性質
がある。このため、このヒータ素子１４は、通電
すると、初期には電気抵抗値が小さいため大きな
電流が流れ、温度上昇が速いが、その発熱による
温度上昇によつて、電気抵抗値が急速に大きくな
るので、温度上昇が飽和した最終のヒータ電気容
量に対して他のヒータと比較すると、前記の如く
大きな電流が流れるので、立上りが速い長所をも
つていることと、自己温度制御できる長所をもつ
ているため、温度制御の為のサーモスタツトやサ
ーミスタ等の温度検知素子や制御電気回路部品が
不要なため安価で経済的な長所も兼ね備えてい
る。従つて、このようなヒータ３を暖房機を用い
ると、燃焼開始までの時間が更に短縮されること
になる。又、システムとして安価な経済的システ
ム設計をすることができる効果がある。

次に本発明の他の実施例を説明する。

第５図および第６図は、FF式石油温風暖房機
１８，１９である。いずれも、バーナフアン４か
ら送られた空気が燃焼熱によつて加熱され、ヒー
タ３へ行くことを示している。第５図の実施例で
は、バーナフアン４により、暖房機１８外より燃
焼用空気を取り込み、給排気熱交換器２０へ送ら
れる。給排気熱交換器２０では、燃焼排気ガスに
よる熱でバーナフアン４より送られてきた空気を
加熱し、ヒータ３へ送る。ヒータ３では、加熱さ
れた空気を更に灯油を気化する温度、約250℃以
上に加熱し、含浸体１に送り、燃焼させ、熱交換
器８を経て、熱交換器ヘツダ２１、熱交パイプ２
２、給排気熱交換器２０を経て暖房機１８外へ排
出される。ここで、ヒータ３がチタン酸バリウム
であれば、給排気熱交換器２０で加熱された空気
が導入されると、ヒータ素子１４の電気抵抗値が
小さくなり、結果として、ヒータ３後の空気の温
度はあまり変わらず省エネルギーに貢献できる長
所がある。第６図の実施例では、バーナフアン４
から、ヒータ３への送風パイプ２３内に、熱交パ
イプ２２が貫通していることによつて、バーナフ
アン４からの空気を加熱するようにしたもので、
効果は前記の通りである。

さらに本発明の他の実施例として第７図にFF
式石油温風暖房機２４を示す。

この実施例では給排気取入口２５より結気・排
気を取り入れるようにし、第８図に示すような、
給排気管２６が給排気取入口に取り付けられてお
り、前記と同様な効果をもつ。

なお、前記すべての実施例において含浸体１
は、アルミナやシリカを主成分とする繊維状物質
を例としたが、灯油が浸透し、かつ空気が通過し
得るようなものであれば何でもよい。ただ、実用
上、高温に耐えるような材料で、また、タールを
生成するような、例えばニツケルや鉄等の金属又
はその化合物等による触媒作用のないものが望ま
しい。その点、アルミナやシリカは、触媒の担持
体となるようなもので、触媒作用は小さい。

又、ここでは、家庭用暖房機を例としたが、セ
ントラルヒーテイング用のオートフアーネスや、
温水ボイラー、その他の各種暖房、結湯等の機器
のバーナであつてもよい。又、家庭用暖房機とし
て説明したが、オイルタンクは別設とし、レベラ
ーによるものであつてもよいし、カートリツジタ
ンク等でもよい。又、暖房用フアンは、プロペラ
フアンとしたが、シロツコフアン、その他のフア
ンであつてもよい。さらに第２図は、フアンヒー
タにて説明したが、FF式石油温風暖房機でもよ
い。又、ヒータは、チタン酸バリウムのヒータ素
子で説明したが、シーズヒータやセラミツクヒー
タ等によつてもよい。含浸体への灯油の供給は、
パイプを例にしたが、上部より滴下せずに、中央
部へ直接供給するようにしてもよい。

以上実施例の説明から明らかなように本発明
は、燃焼開始までの時間を短縮できるのはもちろ
ん、エネルギー効率もよいものとなる。加えて本
発明では含浸体の上流側、下流側のいずれにも板
体を配設して、含浸体の炎口以外の含浸体表面か
ら燃料が気化するのを防止しているので、気化燃
料と燃焼用空気との混合比はいずれの場所もほぼ
均一なものとなり、黄火、スス等の極めて少ない
均一な燃焼を行なうようになる。さらに上記板体
のうち含浸体の下流側に設けてある炎口板の下流
側に気流を乱す炎口固定板を設けているので、含
浸体の炎口から吐出する気化燃料と空気との混合
ガス流は乱れて含浸体の表面全体に拡がり安定し
た火炎を形成するようになる。また、上記炎口固
定板は炎口板に密着させ、さらにこの炎口板は含
浸体に密着させているので、火炎の熱が含浸体に
均一に伝達され、着火後は燃焼用空気の加熱温度
を下げることができる等、省エネルギー効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は含浸体を使用した燃焼装置の基本構成
図、第２図は本発明の一実施例である石油温風暖
房機の正面断面図、第３図は同燃焼装置の要部拡
大断面図、第４図は同ヒータの拡大断面図、第
５，６，７図は本発明の他の実施例であるFF式
石油温風暖房機、第８図は第７図の給排気管の要
部拡大断面図である。 １……含浸体、１ａ……含浸体炎口、２……供
給パイプ、３……ヒータ（空気加熱装置）、４…
…バーナフアン（送風装置）、６……オイルタン
ク、７……オイルポンプ、８……熱交換器、１１
……固定板、１１ａ……固定板１１の穴、１２…
…炎口固定板、１３……炎口板、１３ａ……炎口
板１３の穴、１４……ヒータ素子（電気加熱素
子）、２０……給排気熱交換器、２３……送風パ
イプ、２６……給排気管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体燃料を燃焼するための空気を供給する送
   風装置と、前記送風装置の下流に位置し前記送風
   装置より供給された空気を加熱する空気加熱装置
   と、前記空気加熱装置の下流に位置し液体燃料を
   含みしかも内部に複数の穴をもつ含浸体と、前記
   含浸体に液体燃料を供給するための燃料供給装置
   とを備え、前記含浸体の上流側には前記含浸体に
   設けられた含浸体炎口と同軸でしかも前記含浸体
   炎口に比べ同じか又は大きい穴をもつ固定板を密
   着配設するとともに、含浸体の下流側表面には前
   記含浸体の含浸体炎口と同軸の孔を持つ炎口板を
   密着配置し、かつこの炎口板の下流側表面に気流
   を乱す金属製の炎口固定板を密着配置した燃焼装
   置。 ２ 空気加熱装置は高温になると電気抵抗値が大
   きくなる温度自己制御性を有するチタン酸バリウ
   ムを主成分とする電気加熱素子で構成した特許請
   求の範囲第１項記載の燃焼装置。 ３ 燃焼室の下流に熱交換器を設け、更に前記熱
   交換器の一部又は全部が送風装置と連通した送風
   管内を貫通するようにした特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれか一つに記載の燃焼装置。 ４ 燃料を燃焼するための送風装置の上流に給気
   管を設け、燃焼室内の下流に熱交換器を設け、更
   に前記熱交換器の下流に排気管を設け、前記給気
   管と排気管とを一体化した特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれか一つに記載の燃焼装置。 ５ 含浸体はシリカ及びアルミナを主成分とした
   繊維によつて構成した特許請求の範囲第１項〜第
   ４項のいずれか一つに記載の燃焼装置。