(57)【要約】【課題】ＣＯやＮＯｘの発生を抑制できるとともに、小型な燃焼装置を提供すること。【解決手段】送風機２により本体１内に取り入れた室内の空気を、バーナ３で形成される火炎に二次空気として供給する燃焼装置において、火炎に二次空気を供給する二次空気供給孔１２を燃焼室５の全周に設け、火炎に対して全方向から二次空気を供給するように構成した。これにより、火炎は全周から供給される二次空気により中央に寄せられるため、特定の方向に偏ったりしないので、燃焼室５に火炎が接触することはなく、よって、ＣＯやＮＯｘの発生を抑えることができるとともに、燃焼室５を従来に比べて小型に構成することが可能となる。【選択図】図１
2006300390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、本体内に空気を取り入れる送風機と、前記送風機により取り入れられた空気を二次空気として火炎に供給する二次空気供給孔を備えた燃焼装置において、前記二次空気供給孔は前記燃焼室の側壁全周に設けられていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、本体内に空気を取り入れる送風機と、前記送風機により取り入れられた空気を二次空気として火炎に供給する二次空気供給孔を備えた燃焼装置において、前記二次空気供給孔は少なくとも燃焼室の前面および後面に設けられていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
前記燃焼室の外周には二次空気通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記二次空気通路の端部には、送風機に対向して開口した空気取入口が設けられ、この空気取入口の開口面積は前記二次空気通路の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記二次空気通路は、前記空気取入口と連通する端部を最も幅広とし、空気の流れる方向に向かって徐々に幅が狭くなるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンヒーターなどの燃焼装置に関するものであり、特に火炎に二次空気を供給する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファンヒーター等の燃焼装置においては、装置外部から空気を取り入れ、この空気を二次空気として火炎に供給することで、火炎を完全燃焼させるようになっている。
【０００３】
図４は従来の燃焼装置の一例であって、本体２１の背面には送風機２２が設けられており、この送風機２２により室内の空気が本体２１内部に導入されるように構成されている。そして、送風機２２により本体２１に導入された空気は、その一部が燃焼室２３の背面に設けられた二次空気供給孔２４より燃焼室２３内に流入し、バーナ２５で形成される火炎に二次空気として供給されるようになっており、その他の空気はバーナ２５の燃焼により発生する燃焼排ガスと混合され、温風となって吹出口２６より排出される（特許文献１）。
【０００４】
また、図５は燃焼装置のその他の構成の例であって、本体２１の底部に燃焼用空気を本体２１内に導入する燃焼用送風機２７を設け、燃焼室２３底部に設けられた二次空気供給孔２４よりバーナ２５で形成される火炎に二次空気を供給するように構成されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２４０３５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図４に示すような燃焼装置は、火炎の先端付近に二次空気を供給するように構成されているため、燃焼の際に発生するＮＯｘを抑えることができる。しかしながら、二次空気供給孔は送風機と対向する燃焼室の後面にのみ設けられており、二次空気は火炎に対して後方から吹き付けるようにして供給されるようになっている。そのため、この二次空気の風圧により火炎は前方に傾き、送風機の風量が大きい場合には傾いた火炎が燃焼室前面に接触することになるため、火炎が冷却されてＣＯが発生してしまう原因となる。
【０００６】
そこで、このようなＣＯの発生を防ぐためには、火炎が前方に傾いても燃焼室前面に接触しないよう、燃焼室の奥行きを広く取らなければならないが、そうすると燃焼室を小さく形成することが困難となってしまう。
【０００７】
一方、図５に示す燃焼装置においては、二次空気の供給が一方向からではないため、先に述べたようなＣＯが発生する問題は発生しないのだが、二次空気は燃焼室の底部より噴出して火炎の下方から吹き上げるようにして供給されるため、火炎の先端付近に二次空気を供給することは難しく、基炎部に二次空気が流れ込んでしまいやすい。そのため、二次空気が供給された基炎部では燃焼反応が活発となり、これによりＮＯｘが大量に発生してしまうことになる。
【０００８】
さらに、二次空気を均一に供給することが難しいため、火炎の完全燃焼に必要な量の二次空気を供給するためには燃焼室に多量の空気を導入しなければならず、多量の空気を導入することで燃焼室内の酸素濃度が高くなってしまい、このこともＮＯｘの発生量増加の原因となる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためのもので、ＣＯやＮＯｘの発生を抑制できるとともに、小型な燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、本体内に空気を取り入れる送風機と、前記送風機により取り入れられた空気を二次空気として火炎に供給する二次空気供給孔を備えた燃焼装置において、前記二次空気供給孔は前記燃焼室の側壁全周に設けられていることを特徴とする燃焼装置である。
【００１１】
また、燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナと、前記バーナを囲うように設けられた燃焼室と、本体内に空気を取り入れる送風機と、前記送風機により取り入れられた空気を二次空気として火炎に供給する二次空気供給孔を備えた燃焼装置において、前記二次空気供給孔は少なくとも燃焼室の前面および後面に設けられていることを特徴とする燃焼装置である。
【００１２】
また、前記燃焼室の外周には二次空気通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の燃焼装置である。
【００１３】
また、前記二次空気通路の端部には、送風機に対向して開口した空気取入口が設けられ、この空気取入口の開口面積は前記二次空気通路の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の燃焼装置である。
【００１４】
また、前記二次空気通路は、前記空気取入口と連通する端部を最も幅広とし、空気の流れる方向に向かって徐々に幅が狭くなるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の燃焼装置である。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように構成することにより、火炎に対して全周から均一に二次空気を供給することができるようになるため、火炎が偏ることはなく、ＣＯやＮＯｘの発生を抑えた燃焼装置を小型に構成することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。
【００１７】
本発明は、送風機により本体内に取り入れた室内の空気を、バーナで形成される火炎に二次空気として供給する燃焼装置であって、火炎に二次空気を供給する二次空気供給孔を燃焼室の側壁全周に設け、火炎に対して全方向から二次空気を供給するようにしたものである。
【００１８】
若しくは少なくとも燃焼室の前面と後面に二次空気供給孔を設け、火炎に対して燃焼室の双方向から二次空気を供給するようにしたものである。
【００１９】
したがって、火炎は全周もしくは双方向から供給される二次空気により中央に寄せられるため、特定の方向に偏ったりしないので、燃焼室に火炎が接触することはなく、よって、ＣＯやＮＯｘの発生を抑えることができるとともに、燃焼室を従来に比べて小型に構成することも可能となる。
【００２０】
そして、燃焼室の外周壁に沿って設けられた二次空気通路は、送風機からの空気を取り込んで、燃焼室の全周に空気を流通させるので、火炎に供給される二次空気は二次空気供給孔によってばらつきが生じることなく、全周にわたって均一となる。また、火炎に供給される二次空気の量を制限して空気の過剰供給を抑えることができるため、燃焼室内の酸素濃度が過度に上昇することがなくなり、ＮＯｘの発生量を抑えることとなる。
【実施例１】
【００２１】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の燃焼装置の断面図であって、本体１は、本体１内に外気を取り込んで圧送する送風機２と、灯油等の液体燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナ３と、バーナ３を固定するバーナボックス４と、バーナボックス４上にバーナ３を囲うようにして設けられた略円筒状の燃焼室５を具備する構造であり、バーナ３の燃焼で発生する燃焼排ガスと送風機２によって本体１内に取り込まれた空気とを混合して、本体１の正面下方位置に設けた吹出口６より温風として排出するように構成されている。
【００２３】
バーナ３は、有天筒状のバーナヘッド７と、バーナヘッド７の周囲を包囲するように設けられた保炎板８を有し、バーナヘッド７の下部周壁には、気化された液体燃料と一次空気を混合した予混合気が噴出する多数の炎孔９が設けられている。
【００２４】
燃焼室５は、バーナ３で発生する燃焼排ガスを燃焼室５外に排出する開口１０を有しており、また上端にはこの開口１０から燃焼室５内への空気の侵入を防止するためにフランジ部１１が延設されている。そして側壁には、送風機２からの空気を取り入れてバーナ３で形成する火炎に二次空気として供給するための二次空気供給孔１２が全周にわたって設けられている。
【００２５】
なお、二次空気が火炎の基炎部に供給されると、燃焼反応が活発となってＮＯｘが発生してしまう原因となるので、二次空気供給孔１２は二次空気が基炎部に供給されないような高さに設ける必要がある。
【００２６】
また、燃焼室５の外壁には、燃焼室５を取り囲むようにしてダクト状の二次空気通路１３が設けられている。
【００２７】
二次空気通路１３は、二次空気供給孔１２と連通するとともに、端部には送風機２からの空気を取り入れる広口の空気取入口１４が送風機２と対向するように設けられている。さらに、この空気取入口１４にはテーパ面１４ａが形成され、二次空気通路１３の断面積より二次空気取入口１４の開口面積が大きくなるように構成されている。
【００２８】
そして燃焼室５の周囲には、燃焼室５を覆うように燃焼室遮熱板１５が設けられていて、燃焼室５と燃焼室遮熱板１５の間の空間は開口１０から排出された燃焼排ガスと送風機２からの空気とを混合して温風とする温風通路１６として構成され、温風通路１６の下流は吹出口６に連通している。
【００２９】
上述の構成によれば、送風機２により本体１内に取り入れられた室内の空気は、送風機２に対向して設けられた空気取入口１４から二次空気通路１３内に導入されるが、空気取入口１４は広口に形成されているため、燃焼に必要な量が効率よく二次空気通路１３に取り込まれることになる。
【００３０】
そして、二次空気通路１３に導入された空気は、二次空気通路１３内を通って燃焼室５の外周を流れるようになっており、二次空気通路１３内を流れる間に燃焼室５の全周にわたって設けられた二次空気供給孔１２から燃焼室５内に噴出し、これが二次空気として火炎の先端付近に供給されて火炎が完全燃焼する。
【００３１】
すなわち、二次空気通路１３は、送風機２からの空気を取り込んで、全ての二次空気供給孔１２に強制的に空気を供給するものであるから、たとえば送風機２から離れた位置に設けられている二次空気供給孔１２であっても、ここから噴出する二次空気の量が他の二次空気供給孔１２と比べて極端に少なくなることはなく、全周にわたってほぼ均一とすることができる。
【００３２】
また、二次空気供給孔１２が燃焼室５の全周に設けられていることにより、図中の矢印で示すように、火炎には全方向から均一に二次空気が供給され、この二次空気によって火炎が中央に寄せられるようになる。そのため、火炎が偏って燃焼室５に接触することはなくなるので、火炎が冷却されることが原因であるＣＯの発生量を少なくするとともに、燃焼室５の径を小さくすることも可能となるので小型な燃焼装置を構成することができる。
【００３３】
さらに、火炎には二次空気通路１３に導入された空気だけが二次空気として供給されるため、空気の流通量が制限されて過剰な二次空気の供給を抑えることとなる。したがって、燃焼室５内の酸素濃度が上昇し過ぎてしまうことを有効に防止して、ＮＯｘの発生量も抑えられるのである。
【００３４】
そして、燃焼により発生した燃焼排ガスは燃焼室５内を上昇し、上部に設けられた開口８から温風通路１６へ排出される。この温風通路１６には空気取入口１４に取り込まれなかった送風機２からの空気流も流れ込んでいるので、燃焼排ガスはこの空気と温風通路１６で混合されることで温風となって、吹出口６から本体１外へ排出される。
【実施例２】
【００３５】
次に図２を用いて本発明の実施例２を説明する。図２は実施例２の燃焼装置の断面図であって、本体１は、本体１内に外気を取り込んで圧送する送風機２と、灯油等の液体燃料を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナ３と、バーナ３を固定するバーナボックス４と、バーナボックス４上にバーナ３を囲うようにして設けられた燃焼室５を具備した構造である。
【００３６】
バーナ３は、上部に気化された液体燃料と一次空気を混合した予混合気が噴出する炎孔９が設けられた細長形状のラインバーナである。
【００３７】
燃焼室５は、前面と後面に送風機２からの空気を取り入れてバーナ３で形成する火炎に二次空気として供給するための二次空気供給孔１２がそれぞれ複数個設けられており、また外壁には、側面から前面にかけて燃焼室５を取り囲むようにしてダクト状の二次空気通路１３が設けられている。
【００３８】
上述の構成において、送風機２により本体１内に取り入れられた室内の空気は、燃焼室５の後面に設けられた二次空気供給孔１２から燃焼室５内に流入し、バーナ３で形成される火炎の後方から二次空気として供給されるだけでなく、空気取入口１４から二次空気通路１３にも導入される。そして二次空気通路１３に導入された空気は、二次空気通路１３内を通って燃焼室５の外周を流れるようになっており、二次空気通路１３内を流れる間に燃焼室５の前面に設けられた二次空気供給孔１２から燃焼室５内に噴出し、これが二次空気として火炎の前方から供給されて火炎が完全燃焼する。
【００３９】
すなわち、火炎には前方と後方の双方向から二次空気が供給され、この二次空気によって燃焼室５の中央に火炎が寄せられるようになる。そのため、火炎が偏って燃焼室５に接触することはなくなるので、火炎が冷却されることが原因であるＣＯの発生量を少なくするとともに、燃焼室５の幅を小さくすることも可能となるので小型な燃焼装置を構成することができる。
【００４０】
なお、本実施例では、二次空気供給孔１２を燃焼室５の前面と後面に設けているが、側面に二次空気供給孔１２を追加する構成としてもよい。
【実施例３】
【００４１】
次に図３を追加して本発明の実施例３を説明する。図３は実施例３の燃焼装置を上から見た図であり、燃焼室５の外周に配設された二次空気通路１３は、一方の端部には送風機２と対向するように空気取入口１４が設けられており、もう一方の端部は閉塞されている。そして、二次空気通路１３の幅Ｌは、空気取入口１４と連通する部分が最も広く、空気が流れる方向に向かって徐々に狭くなるように構成されている。
【００４２】
したがって、送風機２により本体１内に取り入れられた室内の空気は、広口に形成された空気取入口１４から二次空気通路１３に導入されるようになっており、このとき、二次空気通路１３内を流通する空気は、空気取入口１４の近傍ほど圧力が高いのだが、二次空気通路１３の幅Ｌを空気取入口１４から空気の流れる方向に向かって徐々に狭くすることにより二次空気通路１３内の圧力が全域にわたって均等となる。そのため、二次空気供給孔１２から噴出する二次空気は、二次空気供給孔１２の位置に関係なくより均一となるので、火炎の偏りをなくしてＣＯの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１の燃焼装置の断面図である。
【図２】実施例２の燃焼装置の断面図である。
【図３】実施例３の燃焼装置の上面図である。
【図４】従来の燃焼装置の断面図である。
【図５】従来の燃焼装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    本体
２    送風機
３    バーナ
５    燃焼室
１２  二次空気供給孔
１３  二次空気通路
１４  空気取入口
【図１】
2006300390.tif 000003
【図２】
2006300390.tif 000004
【図３】
2006300390.tif 000005
【図４】
2006300390.tif 000006
【図５】
2006300390.tif 000007