(57)【要約】【課題】バーナヘッド外方に二次空気供給路を備えたものでも、バーナヘッドリングを良好に冷却して焼損を確実に防止出来る燃焼装置を提供する。【解決手段】バーナヘッド２４の下方の周囲をリング状に覆うようにバーナヘッド２４と外筒４８との間に配設されたバーナヘッドリング４６とを備えたもので、前記バーナヘッド２４上面に主炎孔２５を形成すると共に、バーナヘッド２４の側面周壁にバーナヘッドリング４６によりヒートバックを取るための補助炎孔２７を形成し、更に外筒４８とバーナヘッドリング４６との間には、主炎孔２５上方の燃焼部分に二次燃焼空気を供給する二次空気供給路４９を備え、この二次空気供給路４９途中でバーナヘッドリング４６と対向する位置には、該バーナヘッドリング４６を冷却する開孔５４を設け、二次燃焼空気の一部で良好に冷却して、焼損を確実に防止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を気化し、その気化ガスと燃焼用空気を予混合する気化筒と、該気化筒の開口部分に取り付けたバーナヘッドと、該バーナヘッドを内設する外筒と、前記バーナヘッドの下方の周囲をリング状に覆うようにバーナヘッドと外筒との間に配設されたバーナヘッドリングとを備えた燃焼装置に於いて、前記バーナヘッド上面に主炎孔を形成すると共に、バーナヘッドの側面周壁にバーナヘッドリングによりヒートバックを取るための補助炎孔を形成し、更に外筒とバーナヘッドリングとの間には、主炎孔上方の燃焼部分に二次燃焼空気を供給する二次空気供給路を備え、この二次空気供給路途中でバーナヘッドリングと対向する位置には、該バーナヘッドリングを冷却する開孔を設けた事を特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記開孔は、二次空気供給路中の下部で大空間の流入部から、上部で細い空間の流通部に入った境界部分に形成され、周方向に所定間隔で複数個設けられた事を特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は石油を燃料とする温風暖房器の燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の燃焼装置では、バーナヘッド上面に主炎孔を形成し、上面に燃焼部がとなるので、下部から二次空気供給路を立設して、この燃焼部に二次空気を供給して良好な燃焼を得ようとするものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８５１１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、バーナヘッド上面の主炎孔部分では良好な燃焼が得られるが、ヒートバック用の補助炎孔で加熱されるバーナヘッドリングが高温になり過ぎて、長期間の使用で焼損してしまうと言う問題点を有するものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、この点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、燃料を気化し、その気化ガスと燃焼用空気を予混合する気化筒と、該気化筒の開口部分に取り付けたバーナヘッドと、該バーナヘッドを内設する外筒と、前記バーナヘッドの下方の周囲をリング状に覆うようにバーナヘッドと外筒との間に配設されたバーナヘッドリングとを備えた燃焼装置に於いて、前記バーナヘッド上面に主炎孔を形成すると共に、バーナヘッドの側面周壁にバーナヘッドリングによりヒートバックを取るための補助炎孔を形成し、更に外筒とバーナヘッドリングとの間には、主炎孔上方の燃焼部分に二次燃焼空気を供給する二次空気供給路を備え、この二次空気供給路途中でバーナヘッドリングと対向する位置には、該バーナヘッドリングを冷却する開孔を設けたものである。
【０００６】
これにより、バーナヘッド上方の燃焼部には確実に二次燃焼空気が供給され、従来通りに良好な燃焼が行われるものであり、更に二次燃焼空気の一部は途中の開孔から噴き出して、バーナヘッドリングをヒートバック量に影響を与えない程度に冷却するので、長期の使用による焼損を防止することが出来、安心して使用出来るものである。
【０００７】
又請求項２によれば、開孔は、二次空気供給路中の下部で大空間の流入部から、上部で細い空間の流通部に入った境界部分に形成され、周方向に所定間隔で複数個設けたので、大量に二次燃焼空気が噴き出して燃焼やヒートバックに悪影響を及ぼしたり、逆に強力な負圧で熱気を吸引する心配がなく、圧力変化を利用して良好に噴出して確実に冷却出来るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次にこの発明に係る燃焼装置を図面に示す一実施形態で説明する。
１は有底円筒状の気化筒で、その内部を燃料の気化可能温度まで加熱するシーズヒータ２が埋設されており、気化させた燃料と燃焼用空気とを予め混合して予混合気とするものである。
【０００９】
３はノズルホルダーで、気化筒１内に燃焼用空気を供給するための燃焼用空気口４と、２次空気を供給するための２次空気用口５が設けられ、前記燃焼用空気口４の内部には燃料を噴出する燃料供給用ノズル６を配設し、その燃焼用空気口４を気化筒１の側壁の下方に形成してある差込口７に差し込んで固定し、前記燃料供給用ノズル６を気化筒１内に臨ませてあるものである。
【００１０】
８はバーナ取付台で、板状の取付面９の略中央に通気孔１０を形成し、その通気孔１０の近くに該通気孔１０に比べて小径でノズルホルダー３の２次空気用口５をＯリング１１を介在させて接続する２次空気孔１２が形成され、また、通気孔１０のまわりにはねじ止め用孔１３が多数形成されている。
また、取付面９を水平に位置させた時の正面部分の一辺を上向きに略直角に折り曲げて、その両端にユニット固定孔１４を形成した前面取付部１５を設け、更に取付面９を水平に位置させた時の左側部分の一辺を下向きに略Ｌ字状に折り曲げて案内部１６を設けたものである。
【００１１】
１７は有底円筒状のヒータカバーで、気化筒１を内設してその開口部分がバーナ取付台８の通気孔１０の下部に位置するようにバーナ取付台８にねじ１８にて固定し、さらに気化筒１とバーナ取付台８との間にポットパッキン１９を介在させて密着させて固定するものである。
また、ヒータカバー１７の底面には、気化筒１内にねじ込まれて気化筒１内の温度を検知するポットサーミスタ２０が固定され、更に下方のバーナサーモ取付板２１には気化筒１内の異常過熱を検知するバーナサーモスタット２２がねじ２３にて固定されているものである。
【００１２】
２４は有底円筒状のバーナヘッドで、バーナ取付台８の通気孔１０の上部に底面側を上にして上面として配設され、その上面には外周から中心に向かって主炎孔２５が同心円状に、そして外側と内側の該主炎孔２５が千鳥足状に形成され、該主炎孔２５の形成されたバーナヘッド２４の上面部分の内側の面には、金網からなる上部多孔部材２６が張設され、また、バーナヘッ２４の周壁には、横長の形状をした補助炎孔２７が略等間隔に複数形成され、該補助炎孔２７の内周及び外周には、筒状の金網からなる内周多孔部材２８と外周多孔部材２９とが、その該補助炎孔２７を覆うように張設されており、バーナ取付台８の通気孔１０の上部に位置して配設されるものである。
【００１３】
３０は抵抗板で、中央の開口部分が下方に向かって一体絞りされて開口突部３１が形成され、該開口突部３１の上面の開口部分には金網からなる抵抗板用多孔部材３２が張設され、そしてバーナヘッド２４内部上方に配設されて該バーナヘッド２４内部の空間を上下に仕切り、開口突部３１の内側の先端から抵抗板３０により仕切られたバーナヘッド２４内部の上方の空間を通って主炎孔２５までの予混合気の通過する主炎孔路ａを形成するものである。
【００１４】
３３は有底筒状のバーナ整流キャップで、その底面部分には抵抗板３０の開口突部３１の外径より大きい開口部３４が形成されており、また、底面の反対側の開放部分はその端部を断面Ｌ字状にして鍔部３５を形成しているものである。
そして開口部３４を上方にして、その開口部３４に抵抗板３０の開口突部３１の一部が挿入された状態でバーナヘッド２４内に配設され、それにより開口突部３１の外周と開口部３４との間にすき間が生じて補助炎孔路入口３６を形成すると共に、該補助炎孔路入口３６から抵抗板３０により仕切られたバーナヘッド２４内部の下方の空間を通って補助炎孔２７までの予混合気の通過する補助炎孔路ｂを形成するものである。
【００１５】
３７は整流筒で、中央の開口部分が下方に向かって一体絞りされて開口突起部３８が形成され、該開口突起部３８の上方の開口部分は、外側の第１鍔部３９と該第１鍔部３９より低い内側の第２鍔部４０の二段の鍔状部分により鍔状部４１が形成されているものである。
【００１６】
４２はバーナ整流板で、中央に整流孔４３が形成された円板部４４に断面Ｌ字状の脚部４５が略等間隔で３つ設けられ、整流孔４３の上方に抵抗板３０の開口突部３１の先端中央が位置するように脚部４５が整流筒３７の第２鍔部４０に固定されている。
【００１７】
そして、バーナ整流板４２の固定された整流筒３７の第１鍔部３９とバーナ整流キャップ３３の鍔部３５とが、カシメやスポット溶接などにより一体化され、整流筒３７の開口突起部３８が気化筒１内に臨むような状態でバーナヘッド２４内部から気化筒１の開放部分の内部にかけて配設されるものである。
【００１８】
４６はバーナヘッドリングで、バーナヘッド２４の周囲下方よりリング状に補助炎孔２７を覆うように配設したもので、バーナ取付台８にバーナヘッド２４と共にねじ４７にて固定され、バーナヘッド２４の補助炎孔２７に形成される炎により加熱され、シーズヒータ２により加熱されなくとも、気化筒１を燃料の気化可能温度に保つ、いわゆるヒートバックを取るものである。
【００１９】
４８は外筒で、一端を熱交換器（図示せず）と連通させ、他端にはバーナヘッド２４が筒内略中央に位置するようにバーナヘッド２４と気化筒１が取り付けられたバーナ取付台８が取り付けられるもので、バーナ取付台８が取り付けられる端部内側には、ノズルホルダー３の二次空気用口５と連通して二次燃焼空気を筒内のバーナヘッド２４の上方に噴きき出す二次空気供給路４９が形成され、また、バーナヘッド２４より噴き出す予混合気を点火する点火プラグ５０と、炎の状態を検知するフレームロッド５１とが外筒４８内に臨むように固定されている。
【００２０】
更に前記二次空気供給路４９は、二次空気用口５からの二次燃焼空気の流入を大空間で受ける流入部５２と、該流入部５２の二次燃焼空気をバーナヘッド２４の上方まで運び噴き出す細い空間の流通部５３とで構成されており、この流入部５２と流通部５３との境界部分のバーナヘッドリング４６側には、直径１．５ｍｍの小孔から成る開孔５４が周方向に所定間隔で複数個設けられ、二次燃焼空気の一部をバーナヘッドリング４６の冷却用として供給されるものである。
【００２１】
次にこの燃焼装置の燃焼動作について説明する。
まず、シーズヒータ２により高温に加熱されている気化筒１内に燃料供給用ノズル６から燃料を噴射して気化させると共に、ノズルホルダー３の燃焼用空気口４から気化筒１内に燃焼用空気が供給されることにより、燃料の気化ガスと燃焼用空気が気化筒１内で予め混合されて予混合気となる。
【００２２】
この予混合気が気化筒１内を上昇して、気化筒１内に位置する整流筒３７の開口突起部３８からバーナヘッド２４内へ流入する。
この時、一体絞りにより径を小さくし容積も小さい開口突起部３８から、径が大きく容積も大きいバーナ整流キャップ３３内に予混合気が流入することで、チャンバー効果や体積膨脹による拡散効果により、予混合気の混合状態がさらに均一になってより良好になる。
【００２３】
そして、その予混合気は、開口突起部３８からバーナ整流板４２の円板部４４の整流孔４３へ直進してバーナ整流板４２を通過して抵抗板３０の開口突部３１へと向かう大部分の予混合気と、バーナ整流板４２の脚部４５間を通過する一部の予混合気とに分かれる。
【００２４】
更にそのバーナ整流板４２の脚部４５間を通過した予混合気は、そのまま上昇して補助炎孔路入口３６へと向かう予混合気と、再び抵抗板３０の開口突部３１へ戻って、バーナ整流板４２の円板部４４の整流孔４３へ直進して抵抗板３０の開口突部３１へと向かう大部分の予混合気と合流する予混合気とに分かれ、このように合流することにより抵抗板３０の開口突部３１へと向かう予混合気の混合がさらに均一になってより良好になるものである。
【００２５】
そして、抵抗板３０の開口突部３１内を上昇する予混合気は、開口突部３１から始まる主炎孔路ａを通過して、バーナヘッド２４の上面の主炎孔２５より噴き出し、また、補助炎孔路入口３６へ向かった予混合気は、補助炎孔路入口３６から始まる補助炎孔路ｂを通過してバーナヘッド２４側壁に形成した補助炎孔２７より噴き出す。
【００２６】
そして、点火プラグ５０により点火動作を行うと、主炎孔２５及び補助炎孔２７より噴き出していた予混合気が着火して、主炎孔２５ではバーナヘッド２４の上方向に炎を形成し、補助炎孔２７ではバーナヘッド２４の側壁から横方向に炎を形成する。
【００２７】
この時、主炎孔２５をバーナヘッド２４上面に設けて、炎を外筒４８の長手方向と同方向に形成するので、外筒４８の内周面を主炎孔２５の炎で過熱することがなく、また、外周から中心に向かって同心円状に、そして外側と内側の該主炎孔２５を千鳥足状に形成することにより、限られた面積でより多くの炎孔を形成することができ、また、炎同士が干渉し合わずに円滑に炎を形成できるものであり、更にこの燃焼部には二次空気供給部４９を介して二次燃焼空気が直接供給されることで、良好な燃焼が得られて常に完全燃焼させることが出来るものである。
【００２８】
また、主炎孔路ａを通過する予混合気は、抵抗板用多孔部材３２及び上部多孔部材２６により、また、補助炎孔路ｂを通過する予混合気は、内周多孔部材２８及び外周多孔部材２９を通過することにより保炎効果をより高めると共に、着火性を向上させているものである。
【００２９】
ここで、補助炎孔２７は、燃焼火力が増減して炎の大きさが変化しても、バーナヘッドリング２４によりヒートバックが過不足なく取れる程度の炎になるように、孔の大きさや数が設けられているため、外筒４８の直径を小さくして該外筒４８の内周をバーナヘッド２４に近づけても、補助炎孔２７の炎により過熱されることがないため、外筒４８の直径を小さくでき、それによりこの燃焼装置を搭載する機器本体を小さくすることができるものである。
【００３０】
一方燃焼中には二次空気用口５からの二次燃焼空気の供給を受けている二次空気供給部４９では、大空間の流入部５２から細い空間の流通部５３に流入しようとする二次燃焼空気が、圧力変化を利用して開孔５４からスムーズに噴き出して、バーナヘッドリング２４外側にぶつかり上下に分かれて流通することで、該バーナヘッドリング２４をヒートバックに影響が出ない程度に良好に冷却出来、バーナヘッドリング２４の長期の使用による焼損を確実に防止して、常に安心して使用出来るようにしたものである。
【００３１】
尚、本実施形態では、気化筒１の開口部分を上にして垂直方向に立てた状態、つまりたて形の状態で説明したがこれに限定されず、気化筒１の開口部分を横にして水平方向に倒した状態、つまり横形の状態にしても何ら変わりがないものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、バーナヘッド上方の燃焼部には確実に二次燃焼空気が供給され、従来通りに良好な燃焼が行われるものであり、更に二次燃焼空気の一部は途中の開孔から噴き出して、バーナヘッドリングをヒートバック量に影響を与えない程度に冷却するので、長期の使用による焼損を防止することが出来、安心して使用出来るものである。
【００３３】
又請求項２によれば、開孔は、二次空気供給路中の下部で大空間の流入部から、上部で細い空間の流通部に入った境界部分に形成され、周方向に所定間隔で複数個設けたので、大量に二次燃焼空気が噴き出して燃焼やヒートバックに悪影響を及ぼしたり、逆に強力な負圧で熱気を吸引する心配がなく、圧力変化を利用して良好に噴出して確実に冷却出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を付した燃焼装置を示す分解斜視図。
【図２】同要部断面図。
【図３】同バーナヘッドの平面図。
【符号の説明】
１  気化筒
２４  バーナヘッド
２５  主炎孔
２７  補助炎孔
４６  バーナヘッドリング
４８  外筒
４９  二次空気供給部
５２  流入部
５３  流通部
５４  開孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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