(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、前記燃焼室の外側に形成されたガス室内に配置されるとともに前記送気間隙を通じて燃焼室内に空気を供給する複数の送気筒とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を、他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定したことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、前記燃焼室の外側に形成されたガス室内に配置されるともに前記送気間隙を通じて燃焼室内に空気を供給する複数の送気筒とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の外形を、他の部位の送気筒の外形より小さく設定したことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を、他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定したことを特徴とする請求項２記載の液体燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料燃焼装置に係り、更に詳しくは、燃焼室内に空気を送り出す送気筒からの空気によって気化燃焼時の火炎がリフトしたり、吹き消えたりすることを防止できる液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給湯機等に用いられる公知の液体燃料燃焼装置は、例えば、実公昭６３−２４３２８号公報に開示されるように、灯油等を燃料として燃焼させる燃焼室と、この燃焼室の中央部に設けられた気化筒と、前記燃焼室の底部に設けられて当該燃焼室内に空気を送り出す筒状の送気筒とを備え、前記気化筒の内部に液体燃料を供給して当該気化筒の下部に形成された隙間から燃料を噴出させて着火し、これによって加熱された気化筒内部の気化燃料を空気と混合しつつガス室を経由して炎孔から燃焼室内に噴出させることで気化燃焼を行う構成が知られている。ここで、前記液体燃料燃焼装置にあっては、燃焼室が平面視で長手方向と短手方向とを有する略偏平形状となっており、前記送気筒が短手方向側、すなわち、平面視で長手方向に沿う燃焼盤の長辺側側壁に沿って並設された構成が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記実公昭６３−２４３２８号公報に開示された液体燃料燃焼装置は、送気筒が燃焼盤の長辺側側壁に沿って並設されているため、送気筒から燃焼室内に供給される空気量が短手方向側に偏ってしまい、前記長辺側側壁の炎孔から噴出する火炎がリフトしたり、場合によっては吹き消えてしまうという不都合を招来する。
【０００４】
また、送気筒は、気化燃焼を行うための混合気の通路となるガス室内に位置しているため、送気筒の存在が抵抗となって気化燃焼時の混合気の流れを阻害してしまい、短手方向に位置する長辺側側壁に形成された燃焼盤の炎孔から所定量の混合気を噴出させることができない。従って、長辺側側壁から噴出する火炎が小さくなり、気化筒を十分に加熱することができないので、供給される燃料を完全に気化できなくするという不都合も招来する。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、送気筒を通じて燃焼室内に空気を供給した際に、平面視で長手方向に沿う長辺側側壁から発生する火炎のリフトや吹き消しを防止することができる液体燃料燃焼装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、前記長辺側の側壁へ向かう混合気の供給を十分なものとし、気化筒近傍の側壁に形成された炎孔から噴出する火炎を大きくして気化筒の加熱を十分に行うことができる液体燃料燃焼装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、前記燃焼室の外側に形成されたガス室内に配置されるともに前記送気間隙を通じて燃焼室内に空気を供給する複数の送気筒とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を、他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定する、という構成を採っている。このような構成によれば、燃焼室における短手方向側の送気間隙から燃焼室内に供給される空気量を少なくすることが可能となる。従って、気化燃焼に際して、送気筒を通じて送気間隙から燃焼室内に供給される空気によって、短手方向側の燃焼盤側壁、すなわち長辺側側壁の炎孔から噴出する火炎のリフト若しくは火炎の吹き消えを防止することが可能となる。
【０００８】
また、本発明は、平面視で長手方向と短手方向とを有する略扁平状の燃焼室と、この燃焼室内に配置された気化筒の下部に設けられて液体燃料を燃焼室内に飛散させる飛散リングと、当該飛散リングとの間に送気間隙を形成するように配置された送気案内リングと、前記燃焼室の外側に形成されたガス室内に配置されるともに前記送気間隙を通じて燃焼室内に空気を供給する複数の送気筒とを備え、前記気化筒から燃焼室に飛散された液体燃料を着火して噴霧燃焼を行い、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒を加熱することで当該気化筒内に供給される液体燃料を気化し、当該気化した燃料を前記燃焼室を形成する燃焼盤の炎孔から噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の外形を、他の部位の送気筒の外形より小さく設定する、という構成も採用されている。このような構成によれば、前記ガス室内で短手方向に向かう混合気の流通が円滑となり、短手方向側の燃焼盤側壁、すなわち長辺側側壁の炎孔から噴出する火炎を大きく確保することができる。従って、前記送気間隙を通じて燃焼室内に供給される空気の影響を受け難くなり、火炎のリフト、吹き消えを防止することができる。しかも、このような大きな火炎は気化筒を十分に加熱することにもなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を、他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定する構成と、燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を、他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定する構成とを併せて採用することもでき、これにより、前述した作用、効果を併せて発揮させることが可能となる。
【００１０】
なお、本明細書において、「噴霧燃焼」とは、液体燃料を着火することによって行われる燃焼を意味し、「気化燃焼」とは、気化した液体燃焼を空気と混合することにより得られる混合気を着火することによって行われる燃焼を意味する。
【００１１】
また、本明細書において、「偏平状」とは、平面視長方形状、同楕円状、同小判状、同菱形状、同瓢箪形状等に例示される形状を含む概念として用いられ、平面視真円状、同正ｎ角形状等の形状を除く概念として用いられる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１には、本実施例に係る液体燃料燃焼装置としてのバーナーの概略斜視図が示され、図２には、図１の概略平面図が示されている。また、図３には、図２のＡ−Ａ線矢視断面図が示されている。これらの図において、バーナー１０は、灯油等の液体燃料を燃焼させる燃焼部１１と、この燃焼部１１の下方に設けられるとともに、当該燃焼部１１に空気を供給する送風機１２とを備えて構成されている。
【００１４】
前記燃焼部１１は、外側に位置する有底各筒状の燃焼室外筒１４と、この燃焼室外筒１４の内側に設けられた有底角筒状の燃焼盤１５と、当該燃焼盤１５の内側略中央に設けられた釣鐘型の気化筒１６と、この気化筒１６の下部に、当該気化筒１６との間に微細な隙間Ｃ１を形成するように配置されて液体燃料を飛散可能とする飛散リング１８と、当該飛散リング１８との間に送気間隙Ｓを形成する送気案内リング１９と、前記気化筒１６の近傍に延びる点火装置２０とを備えて構成されている。ここにおいて、気化筒１６を除く燃焼盤１５の内部空間が液体燃料を燃焼させる燃焼室２２として機能し、この燃焼室２２は、平面視において、長手方向と短手方向とを有する略長方形状となっている。
【００１５】
前記燃焼室外筒１４における底壁１４Ａの略中央には、気化筒１６の内部に向かって延びる送風筒２４が連設されている。また、送風筒２４の基部外周側には、燃焼室外筒１４の底壁１４Ａと燃焼盤１５の底壁１５Ａとを貫通して前記送気間隙Ｓに空気を供給する管状の送気筒２３が気化筒１６回りに設けられ、これら送風筒２４及び送気筒２３には、下方に配置された送風機１２によって空気が送り込まれるようになっている。
【００１６】
前記送気筒２３は、図４に示されるように、後述するガス室内において、気化筒１６回りに略等間隔で八箇所に設けられている。これら送気筒２３のうち、短手方向側に位置する送気筒２３、すなわち前記各長辺側側壁１５Ｂ，１５Ｂにそれぞれ最も近い位置の二箇所の送気筒２３，２３は、他の六箇所の送気筒２３よりも外形及び流路断面積が小さく設定されている。換言すれば、最も短手方向側に位置する二箇所の送気筒２３は、その他の送気筒２３よりも内外径寸法が共に小さく設定されている。
【００１７】
前記燃焼盤１５は、前記底壁１５Ａと、平面視長手方向に沿う長辺側側壁１５Ｂと、平面視短手方向に沿う短辺側側壁１５Ｃとにより構成されている。これら底壁１５Ａ及び各側壁１５Ｂ，１５Ｃは、前記燃焼室外筒１４の底壁１４Ａ及び周壁１４Ｂよりも若干内方に隙間を隔てて配置され、この隙間が、気化した液体燃料と空気との混合気を通過させるガス室２５として構成されている。また、底壁１５Ａ及び各側壁１５Ｂ，１５Ｃには、前記ガス室２５からの混合気を燃焼室２２内に噴出可能とする多数の炎孔２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃがそれぞれ形成されている。なお、図面を見易くするため、図１では一部の炎孔２６Ａ〜２６Ｃのみが示され、図２では全ての炎孔が省略されている。
【００１８】
前記気化筒１６は、下方が開放する向きで、燃焼盤１５の底壁１５Ａに対して隙間を隔てて配置され、その内側上方には、燃料供給管３２から液体燃料が供給される燃料拡散体３３が設けられている。これら気化筒１６及び燃料拡散体３３は、共通の回転軸３５によって支持されており、当該回転軸３５に連なるモータ３６によって共に回転可能に設けられている。
【００１９】
燃料拡散体３３は、その下端側に液体燃料の受け部３３Ａが設けられ、当該受け部３３Ａで燃料供給管３２からの液体燃料を受け取るようになっている。この燃料拡散体３３の上端と気化筒１６との間には、微細な隙間Ｃ２が形成されており、これによって、気化筒１６と共に燃料拡散体３３が回転したときに、燃料拡散体３３の内側の液体燃料が隙間Ｃ２を通って外側に噴出できるようになっている。
【００２０】
なお、前記送風機１２は、前述したモータ３６の駆動によってファン３８が回転可能とされ、このファン３８の回転によって吸入した外気を気化筒１６の内部に送り込めるようになっている。送風機としては、前述した軸流式のものに限定されずに、遠心式、斜流式、或いは横流式のもの等を採用してもよい。また、本実施例においては、ファン３８及び気化筒１６は、共通のモータ３６によって回転駆動されるが、別個のモータでそれぞれを回転させてもよい。
【００２１】
次に、本実施例に係るバーナー１０の作用について説明する。
【００２２】
先ず、図示しないスイッチを投入すると、モータ３６が駆動し、送風機１２のファン３８が回転して燃焼部１１側への空気の供給が開始するとともに、気化筒１６及び燃料拡散体３３が同時に回転する。そして、燃料供給管３２から燃料拡散体３３の受け部３３Ａに液体燃料が供給される。この供給された液体燃料が燃料拡散体３３の回転によって燃料拡散体３３の上端と気化筒１６との間に形成された微細な隙間Ｃ２から噴出され、更に、気化筒１６の内周を伝って飛散リング１８との間に形成された隙間Ｃ１から液体燃料が燃焼室２２に飛散される。この飛散された液体燃料が、点火装置２０で着火され噴霧燃焼が行われる。
【００２３】
噴霧燃焼が開始すると、その燃焼熱によって気化筒１６が加熱され、気化筒１６の内部の液体燃料が気化する。そして、当該気化した燃料は、送風機１２から気化筒１６の内部に供給された空気と混合されて混合気となり、当該混合気がガス室２５を通って燃焼盤１５の各炎孔２６Ａ〜２６Ｃから燃焼室２２に噴出され、既に発生している噴霧燃焼の火炎によって気化燃焼が行われる。
【００２４】
送風機１２からの空気は、送気間隙Ｓを通って燃焼室２２に直接供給され、これによって、燃焼室２２内の火炎温度を下げ、燃焼に伴って発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成量を低減することができるとともに、空燃比を部分的に調整することができる。この際、長辺側側壁１５Ｂに最も近い部位の送気筒２３の内径寸法が他の部位のそれより小さくされて流路断面積が小さく設定されていることで、気化筒１６と、これに対向する長辺側側壁１５Ｂの中央部分との間における燃焼室２２の領域に対して送気筒２３を通じた送気間隙Ｓからの空気噴出量が他の領域に比べて抑制され、これにより、当該領域内に形成される火炎に対する空気量が低減され、火炎のリフトや吹き消しが防止される。
【００２５】
また、長辺側側壁１５Ｂに最も近い送気筒２３の外径寸法を小さくして外形が小さく設定されているため、ガス室２５内を短手方向側に、すなわち、長辺側側壁１５Ｂに向かって流れる混合気は送気筒２３による抵抗をあまり受けず、長辺側側壁１５Ｂの中央部分から多くの混合気を噴出することとなる。従って、前記中央部分で発生する火炎が大きくなるとともに、送気筒２３を通じた送気間隙Ｓからの空気の影響を受けにくくなって火炎のリフトや吹き消しが防止される。更に、気化筒１６の近傍となる前記領域内の火炎が大きくなることから、気化燃焼時における気化筒１６の加熱も効果的に行われる。
【００２６】
なお、前記実施例においては、二箇所の送気筒２３の外形及び流路断面積を他の送気筒２３よりも小さくしたが、本発明はこれに限らず、少なくとも、前記外形又は流路断面積の何れか一方を他の送気筒２３よりも小さくすれば足りる。要するに、本発明は、長辺側側壁１５Ｂの炎孔２６Ｂから噴出される混合気によって形成される火炎のリフトや吹き消しを防止できるように、短手方向側の送気筒２３の外形又は流路断面積を小さくする限りにおいて、種々の形態を採用することができる。
【００２７】
また、前記送気筒２３の配置は、必ずしも八箇所に限定されずに、それよりも多く或いは少なく配置してもよい。例えば、図５に示されるように、六箇所に等間隔に配置されている場合には、長辺側側壁１５Ｂに近い片側二箇所で合計四箇所の送気筒２３の外形及び流路断面積を他の二箇所の送気筒２３よりも小さくすることを例示できる。
【００２８】
更に、前記実施例のように送気筒２３を円筒状にする必要はなく、例えば、角筒状等としてもよい。また、更に短手方向側に位置する送気筒を円筒状、他の部位の送気筒を角筒状としてもよい。要するに、送気筒２３としては、送風機１２からの空気が通過できる流路を有し、更には、ガス室２５内を流れる混合気の流通を阻害しない形状であれば足りる。
【００２９】
また、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、平面視短手方向側に位置する送気筒の流路断面積を他の部位の送気筒の流路断面積よりも小さく設定したから、燃焼室における短手方向側の送気間隙から燃焼室内に供給される空気量を少なくすることが可能となる。そのため、気化燃焼に際して、送気間隙から燃焼室内に供給される空気によって、短手方向側の燃焼盤側壁、すなわち長辺側側壁の炎孔から噴出する火炎のリフト若しくは火炎の吹き消しを防止することが可能となる。
【００３１】
また、燃焼室の短手方向側に位置する送気筒の外形を、他の部位の送気筒の外形より小さく設定したから、ガス室内で短手方向に向かう混合気が流れ易くなり、前記長辺側側壁の炎孔から噴出する火炎を大きく確保することができる。これにより、送気間隙を通じて燃焼室内に供給される空気の影響も受け難くなり、この点からも火炎のリフト、吹き消しを防止することができる他、大きな火炎形成によって気化筒を十分に加熱することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るバーナーの概略斜視図。
【図２】図１の概略平面図。
【図３】図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】燃焼盤の概略平面図。
【図５】変形例に係るバーナーの燃焼盤の概略平面図。
【符号の説明】
１０・・・バーナー（液体燃料燃焼装置）、１５・・・燃焼盤、１５Ｂ・・・長辺側側壁、１５Ｃ・・・短辺側側壁、１６・・・気化筒、１８・・・飛散リング、１９・・・送気案内リング、２２・・・燃焼室、２３・・・送気筒、２５・・・ガス室、３０・・・送気筒、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ・・・炎孔、Ｓ・・・送気間隙
【図１】
0003635009.tif 000002
【図２】
0003635009.tif 000003
【図３】
0003635009.tif 000004
【図４】
0003635009.tif 000005
【図５】
0003635009.tif 000006