(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナを囲うバーナボックス及び前記バーナの燃焼炎を囲う燃焼室より成る燃焼囲部と、前記燃焼室の背面に向けて送風する対流用送風機と、前記燃焼室の背面に設けられ、前記対流用送風機からの風を前記燃焼室内に燃焼用二次空気として取り入れるための二次空気取入手段とを備えた温風暖房機の燃焼装置であって、前記二次空気取入手段が、前記燃焼室の背面に横方向に延びるとともに縦断面形状が内方に向けて突出した三角形状を成すように形成された凸部と、この凸部の下部に設けられた孔とから成り、前記対流用送風機からの風を前記バーナの最小燃焼炎の先端部と最大燃焼炎の先端部との間に到達するように前記バーナの燃焼炎に下向きに斜交させたことを特徴とする温風暖房機の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば石油ファンヒータなどの石油気化式の温風暖房機に用いられる燃焼装置に係り、特に、燃焼の安定性を確保できる燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の燃焼装置を備えた温風暖房機の概略構成を示す側面断面図、図６は図５の温風暖房機の一部切欠正面断面図、図７は図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【０００３】
図６に示すように、機器本体１内の右側に配設された給油タンク２から油受け皿３内に供給された液体燃料は電磁ポンプ４を介して気化器５に送り込まれ、気化器５で加熱されて気化し、気化器５のノズル６からバーナ７内に噴射される。この燃料ガスの噴出のエジェクター効果によって燃焼に必要な量の一次空気ＦＡがバーナ７内に吸入され、バーナ７内で燃料ガスと混合された後、バーナ炎口部８にて燃焼する。なお、バーナ７は燃焼室９及びバーナボックス１０によって形成された燃焼囲部１１（図５参照）に収納されており、バーナボックス１０がバーナ７を囲うとともに燃焼室９がバーナ７の燃焼炎を囲うようになっている。
【０００４】
図５に示すように、燃焼室９の一部を形成する燃焼室後壁１４の背面に設けられた二次空気導入孔１５を介して対流用送風機１２からの風Ｗが燃焼室９内に流入し、この風Ｗは燃焼室後壁１４に取り付けられた導風板１６に形成された空気放出孔１７からバーナ７の燃焼炎の上部に向けて燃焼炎とほぼ直交する方向に勢い良く噴出し、燃焼炎と混合する。燃焼によって発生する排ガスは、対流用送風機１２の送風によるドラフト効果によって燃焼室９の上部の開口部から燃焼室９の外へ排出され、対流用送風機１２によって機器本体１内に取り込まれた室内空気と混合された後、ルーバーを備えた吹出口１８から温風として室内に放出される。
【０００５】
また、図７に示すように、対流用送風機１２からの風Ｗは、燃焼室９の両側面に設けられた切り起こし１９によって形成された孔２０より燃焼室９内に取り入れられ、燃焼室前壁１３に取り付けられた風向板２１の案内ガイド２２に沿って流れ、燃焼室前壁１３の前面壁部と風向板２１の間に導かれてくる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
石油ストーブや石油ファンヒータ等の燃焼系暖房機器から発生する燃焼ガスは空気中の窒素化合物や炭化水素の主たる発生原因の一つであり、この燃焼ガスにより、暖房機器を室内で運転中に、室内空気中の窒素酸化物や炭化水素の濃度がきわめて高くなることがある。このような室内空気中の窒素酸化物や炭化水素の除去に関して、暖房機器の業界としては、商品開発の目標値を、１９９９年度商品より、窒素酸化物についてはその排出量を９０ｐｐｍ以下と決め、燃焼炎を保炎板等の板金に接触させて燃焼炎温度を低下させるなどして窒素酸化物排出量の改善を図っているのが現状である。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み、さらに窒素酸化物や炭化水素の発生量の少ない燃焼装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は、バーナを囲うバーナボックス及び前記バーナの燃焼炎を囲う燃焼室より成る燃焼囲部と、前記燃焼室の背面に向けて送風する対流用送風機と、前記燃焼室の背面に設けられ、前記対流用送風機からの風を前記燃焼室内に燃焼用二次空気として取り入れるための二次空気取入手段とを備えた温風暖房機の燃焼装置であって、前記二次空気取入手段が、前記燃焼室の背面に横方向に延びるとともに縦断面形状が内方に向けて突出した三角形状を成すように形成された凸部と、この凸部の下部に設けられた孔とから成り、前記対流用送風機からの風を前記バーナの最小燃焼炎の先端部と最大燃焼炎の先端部との間に到達するように前記バーナの燃焼炎に下向きに斜交させたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態である燃焼装置を備えた温風暖房機の概略構成を示す側面断面図、図２は図１の燃焼装置の燃焼室の分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、上述した従来技術で説明した構成と対応する部分には同一符号を付してある。
【００１３】
本実施形態の温風暖房機の概略構成は上述した従来のものと同等である。即ち、図１において、１は機器本体であり、その内部の右側に、図６に示すように、給油タンク２、油受け皿３、及び電磁ポンプ４が配設されており、電磁ポンプ４は、その上方に配置された気化器５に連通接続されている。気化器５はノズル６を備えており、このノズル６に対向するようにバーナ７が配設されている。バーナ７は、図１に示すように、燃焼室９及びその下方に配設されたバーナボックス１０によって形成された燃焼囲部１１に収納されており、バーナボックス１０がバーナ７を囲うとともに燃焼室９がバーナ７の燃焼炎を囲うようになっている。機器本体１の後壁には、燃焼室９の背面に対向するように対流用送風機１２が取り付けられている。また、機器本体１の前壁には、ルーバを備えた吹出口１８が設けられている。
【００１４】
図２に示すように、燃焼室９は、燃焼室前壁１３と燃焼室後壁１４とから成っている。燃焼室後壁１４は横断面コの字形で、その両側壁の先端縁は側壁の底縁と鋭角を成すように傾斜しているとともに内側に直角に屈曲されて燃焼室前壁１３の取付面２３を形成している。また、各側壁の先端縁には、取付面２３に対して直角かつ外方に向けて突出するように形成された爪２４が複数個設けられている。
【００１５】
本実施形態では、燃焼室後壁１４の両側面の上部に外方に向けて突出するように切り起こし２５が形成され、これによって貫通孔２６が形成されている。切り起こし２５は、対流用送風機１２からの風を取り入れ易いように対流用送風機１２の送風方向に対して鋭角を成すとともに貫通孔２６が垂直方向に延びるように形成されている。
【００１６】
また、燃焼室後壁１４の一方の側壁の下部の取付面２３の近傍の位置には、切り起こし２７が外方に向けて突出するように形成され、これによって貫通孔２８が形成されている。切り起こし２７は対流用送風機１２からの風を取り入れ易いように対流用送風機１２の送風方向に対して鋭角を成すとともに貫通孔２８が取付面２３と平行に延びるように形成されている。
【００１７】
燃焼室後壁１４の背面には、横方向に延びるとともに縦断面形状が内方に向けて突出した三角形状を成すように形成された凸部２９が形成されており、この凸部２９の下部に複数個の二次空気取り入れ用の貫通孔３０が横方向に間隔をおいて設けられている。なお、凸部２９は、貫通孔３０を介して取り入れた対流用送風機１２の風がバーナ７の燃焼炎と斜交するとともにバーナ７の最小燃焼炎（弱燃焼時）の先端部と最大燃焼炎（強燃焼時）の先端部の間に到達するように形成されている。また、凸部２９の両側には、貫通孔３０と整列するように複数個の貫通孔３１が設けられている。
【００１８】
燃焼室前壁１３の両側縁には、燃焼室後壁１４の爪２４を挿通するための挿通孔３２が複数個設けられており、この挿通孔３２に燃焼室後壁１３の爪２４を挿通して各爪２４を直角に折り曲げることによって燃焼室前壁１３と燃焼室後壁１４が互いに固定される。
【００１９】
次に、上述した構成になる温風暖房機の作用を説明する。
図６において、油受け皿３内の液体燃料は電磁ポンプ４を介して気化器５に供給され、気化器５で加熱されて気化し、ノズル６よりバーナ７内に噴射され、この燃料ガス噴射のエジェクター効果により燃焼に必要な量の一次空気がバーナ７内に吸入され、バーナ７内で燃料ガスと混合され、燃料ガスがバーナ炎口部８で燃焼する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、燃焼室後壁１４の背面側に位置する貫通孔３０、３１により対流用送風機１２からの風が燃焼室９内に勢いよく導入される。貫通孔３０から導入された空気はバーナ７の燃焼炎に斜交した状態で供給され、燃焼炎と混合される。また、貫通孔３１から導入された空気はバーナ７の燃焼炎に直交した状態で供給され、燃焼炎が立ち上がるのを抑え、燃焼炎を冷却して燃焼温度を下げ、窒素酸化物の生成量を減少させる。
【００２１】
また、対流用送風機１２の風は、図３及び図４に示すように、燃焼室後壁１４の両側面に設けられた切り起こし２５によって形成された貫通孔２６及び燃焼室後壁１４の一方の側面に設けられた切り起こし２７によって形成された貫通孔２８によって燃焼室９内に取り入れられ、燃焼室前壁１３に導かれ、燃焼室前壁１３を冷却する。
【００２２】
したがって、燃焼炎が、冷却された燃焼室前壁１３に沿って上方に噴射されるのと、燃焼室後壁１４の背面側に位置している貫通孔３１から供給される空気によって燃焼炎の立ち上がりが抑えられるのと、貫通孔３０、３１から充分な量の二次空気が供給されるのとの相乗効果によって燃焼炎の燃焼温度を下げる効果が有り、窒素酸化物の生成量が減少するとともに、燃焼室前壁１３の表面温度を下げ、燃焼室前壁１３表面の変色を無くし、耐久性が向上する。
【００２３】
また、従来は、燃焼用の一次空気の不足による酸素の欠乏によって生じる赤火燃焼によって一酸化炭素の発生量が増大するような場合が有ったが、本発明の場合には、貫通孔３０により燃焼炎に二次空気が充分供給されるため、一酸化炭素の発生量が抑えられる。二次空気は、最小燃焼炎の燃焼を妨げない範囲で、燃焼炎の上部よりも下方の位置に供給するのが効果的であり、本発明では、対流用送風機１２からの風をバーナ７の最小燃焼炎の先端部と最大燃焼炎の先端部との間の位置に導くようにしている。
【００２４】
なお、そのような位置に対流用送風機１２からの風を燃焼炎と直交する方向から取り入れようとすると、貫通孔３０が対流用送風機１２からの送風量が少ない位置に配置されることとなり、燃焼炎に充分な量の二次空気を供給するのが困難となる。対流用送風機１２の位置を大きく変更するのは構造上困難であるため、本発明では、対流用送風機１２からの風を燃焼炎と斜交する方向から取り入れるようにしており、充分な量の二次空気を確保している。
【００２５】
燃焼によって生じた排ガスは、対流用送風機１２の送風によるドラフト効果により燃焼室９の上部の開口部から燃焼室９の外へ排出され、対流用送風機１２によって機器本体１内に取り込まれた室内空気と混合された後、吹出口１８から温風として外部へ放出される。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃焼装置によれば、バーナの燃焼炎に燃焼用の二次空気が充分供給されるため、燃焼用の一次空気の不足による酸素の欠乏によって生じる赤火燃焼を抑えることができ、一酸化炭素の生成量を減少させることができる。
【００２７】
また、二次空気取入手段が、燃焼室の背面に横方向に延びるとともに縦断面形状が三角形状を成すように形成された凸部と、この凸部に設けられた孔とから成るものである場合には、燃焼室の後壁に別部材を取り付ける必要が無くなるため、部品点数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃焼装置を備えた温風暖房機の概略構成を示す側面断面図。
【図２】図１の燃焼装置の燃焼室の分解斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】従来の燃焼装置を備えた温風暖房機の概略構成を示す側面断面図。
【図６】図５の温風暖房機の一部切欠正面断面図。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図。
【符号の説明】
７  バーナ
９  燃焼室
１０  バーナボックス
１２  対流用送風機
３０  貫通孔（二次空気取入手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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