(57)【要約】【課題】油滴の飛び出しを抑制することができる燃焼装置を提供する。【解決手段】燃焼装置１は、液体燃料を噴霧するためのバーナー２と、バーナー２が入口側３ｂの一端に設けられている円筒状の炉筒３と、炉筒３の入口側３ｂから燃焼用空気を炉筒３に送風するための燃焼用ファン４と、炉筒３の出口側３ａに少なくとも一部が配置された円筒状の第１の部材５と、炉筒３の出口に設けられた炎止め６と、炉筒３の外周を覆う円筒状の第２の部材７と、炉筒３、第１の部材５、および第２の部材７を覆う筒状のハウジング８と、ハウジング８の内部であって、炉筒３の上流に配置された送風用ファン９とを有する。第１の部材５の内径Ｒ１は、炉筒３の内径Ｒｉｎよりも大きい。第２の部材の内径Ｒ２は、第１の部材５の内径Ｒ１よりも大きい。【選択図】図２
2007333330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を噴霧するためのバーナーと、
このバーナーが入口側の一端に設けられている円筒状の炉筒と、
この炉筒の入口側から燃焼用空気を前記炉筒に送風するための燃焼用ファンと、
前記炉筒の出口側に少なくとも一部が配置された円筒状の第１の部材であって、その内径が前記炉筒の内径よりも大きい第１の部材と、
前記炉筒の出口に設けられた炎止めと、
前記炉筒の外周を覆う円筒状の第２の部材であって、その内径が前記第１の部材の内径よりも大きい第２の部材と、
前記炉筒、前記第１の部材、および前記第２の部材を覆う筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内部であって、前記炉筒の上流に配置された送風用ファンとを有する、燃焼装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の部材は、前記炉筒の外周および前記第１の部材の外周を覆っている、燃焼装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第１の部材は、前記炉筒の外周と重なる部分を有する、燃焼装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記炉筒および前記第１の部材は、互いの軸線が一致するように配置されている、燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温風発生装置などに用いることができる燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バーナーにより加熱された空気をファンにより外部に吐出する温風発生装置が開示されている。この温風発生装置は、バーナーおよびブロワーを備えた燃焼筒と、燃焼筒の外周囲に配置された外筒と、燃焼筒と外筒との間に配置された遮熱筒と、外筒の開口端とは反対側の端部に配置されたファンとを有している。
【０００３】
また、この温風発生装置は、さらに、温風を遠方まで届かせるために、外筒の開口端に連結されたダクトを有しているとともに、このダクトに熱変形が生じないように、遮熱筒よりも小径で燃焼筒よりも大径の端面から空気の流動方向下流に沿って順次小径となるテーパ面を備えた温風誘導筒を有している。この温風誘導筒は、燃焼筒内を流れる空気の流路を狭めて空気の流速を高めるとともに、ダクトの連結部および外筒の開口端の周辺への熱の伝達を減少させるために、熱吸収処理が施されたテーパ面において放射熱を吸収させている。
【特許文献１】特開２００１−３３０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体燃料を燃焼させる温風発生装置のような燃焼装置では、外気条件や燃焼条件によっては、未燃成分としての油滴が燃焼装置の外部にまで飛び出すおそれがある。例えば、燃焼開始直後など炉筒（燃焼筒）が温まるまでの間は、炉筒およびその近傍の温度が低いため、未燃成分が発生することがある。未燃成分は、炉筒内の燃焼ガスに煽られて、油滴として炉筒から飛び出すおそれがある。
【０００５】
炉筒から飛び出した油滴は、油滴の状態のまま、炉筒を収納したハウジングの内部を汚染し、さらにハウジングの外部に運ばれ、温風発生装置が設置されている床面を汚してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、液体燃料を噴霧するためのバーナーと、このバーナーが入口側の一端に設けられている円筒状の炉筒と、この炉筒の入口側から燃焼用空気を炉筒に送風するための燃焼用ファンと、炉筒の出口側に少なくとも一部が配置された円筒状の第１の部材であって、その内径が炉筒の内径よりも大きい第１の部材と、炉筒の出口に設けられた炎止めと、炉筒の外周を覆う円筒状の第２の部材であって、その内径が第１の部材の内径よりも大きい第２の部材と、炉筒、第１の部材、および第２の部材を覆う筒状のハウジングと、ハウジングの内部であって、炉筒の上流に配置された送風用ファンとを有する、燃焼装置である。
【０００７】
炉筒から飛び出してハウジングの内部を汚したり、さらには、ハウジングの外側まで到達してしまう未燃焼分の油滴は、主に炉筒の出口に配置された炎止め、あるいは炎止めと炉筒との間から、炉筒の半径方向前方に飛び出すものであると想定される。この燃焼装置は、炉筒の出口側に少なくとも一部が配置された円筒状の第１の部材を有する。このため、万一、炉筒の出口から油滴が飛び出したとしても、油滴は第１の部材の内面に衝突して、この内面に付着する。したがって、油滴がハウジングの内面に直に達したり、ハウジング内を流れる風によりハウジングの外側へ直に飛び出す可能性を低減できる。また、この第１の部材の内径は、炉筒の内径よりは大きいが、ハウジングの内側に配置された第２の部材の内径よりは小さい。したがって、炉筒から飛び出した油滴が第１の部材に到達するまでの飛距離は小さく、油滴が分散する前に第１の部材に確保できる確率が高くなる。また、第１の部材の内径は、炉筒の内径よりは大きいが、第２の部材の内径よりは小さいので、炉筒と第１の部材との間を通る風の量は比較的少ない。このため、一旦、第１の部材に付着した油滴は、炉筒と第１の部材との間を通る風量では飛ばされ難い。したがって、この燃焼装置によれば、ハウジングの外部への油滴の飛び出しを抑制できる。
【０００８】
しかも、この燃焼装置によれば、第１の部材は円筒状であり、その内径が炉筒の内径よりも大きい。このため、第１の部材は、炉筒の出口を塞いだり、炉筒の出口側に吹き出される温風の気流に変化を与え難いようになっている。したがって、この燃焼装置によれば、ハウジングから吹き出される温風の気流などに影響を与えずに、油滴の飛び出しを抑制できる。
【０００９】
さらに、第１の部材は、円筒状であり、炉筒から噴出される燃焼ガスの気流に対する影響も小さく、炉筒出口の気流を圧縮して排圧を上昇させることなどにより第１の部材が炉筒内における燃焼不良を引き起こすといったこともない。すなわち、炉筒の出口側に配置された部材が下流側に向かって細くなるようなテーパを有している場合、燃焼ガスの通過面積が下流側（吹出し側）において徐々に減るので、炉筒の排圧が上昇しやすく、炉筒の内圧が上がる可能性がある。また、テーパ状の部材の内部では風速が上昇するので、その流れに乗って、油滴が下流側に運ばれ、ハウジング外へ飛び出す可能性が高くなるおそれがある。これに対し、この燃焼装置によれば、第１の部材は、円筒状であるため、上述のような排圧の上昇や流速が増大することによる油滴の飛び出しが促進される心配もない。しかも、第１の部材は、円筒状であり、絞り加工などを施す必要がないため、製造が簡単である。
【００１０】
この燃焼装置において、少なくとも炉筒の外面を直接的または間接的に覆う第２の部材の一例は、遮熱部材としての機能を持つものである。遮熱部材となる第２の部材は、炉筒の外周および第１の部材の外周を覆っていることが好ましい。遮熱部材となる第２の部材は、また、炉筒の外周および第１の部材の外周を保温する機能を果たす。すなわち、第２の部材により、ハウジング内を流れる風の一部のみが炉筒に接するので、炉筒からの放熱が抑制される。そして、第２の部材を第１の部材を覆う位置まで延長すると、炉筒の外側を流れることにより加熱された空気が第１の部材の内外に流れる。したがって、第１の部材は、早期に高温化される。このため、第１の部材に付着した油滴は、燃焼ガスおよび／または炉筒内からの輻射熱により、揮発あるいは再燃焼されやすくなり、液滴化するのを抑止できる。
【００１１】
この燃焼装置においては、第１の部材は、炉筒と重なる部分を有することが好ましい。第１の部材と炉筒と重ねる場合、第１の部材と炉筒との間には、軸方向において、隙間が形成されない。したがって、第１の部材により油滴をさらに高い確率で付着させて確保することができる。
【００１２】
この燃焼装置において、炉筒および第１の部材は、互いの軸線が一致するように配置することが好ましい。炉筒と第１の部材とを同軸に配置することにより、構成が簡易になるので、部材の製造が簡易になり、また、燃焼装置の組み立てが簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかる燃焼装置について説明する。図１に、本発明の一実施形態にかかる燃焼装置を正面図により示してある。図２に、図１の燃焼装置の一部を断面図により示してある。
【００１４】
本例の燃焼装置１は、燃焼ガスと空気とを混合し、燃焼ガスにより暖められた空気を温風として供給する温風発生装置として好適である。この燃焼装置１は、液体燃料を噴霧するためのバーナー２と、バーナー２が入口側３ｂの一端に設けられている円筒状の炉筒（以下、燃焼筒という）３と、燃焼筒３の入口側３ｂから燃焼用空気をこの燃焼筒３の内部に送風するための燃焼用ファン（ブロア）４と、燃焼筒３の出口側３ａに配置された第１の部材（以下、補助筒という）５とを備えている。この補助筒５は燃焼筒３よりも内径が大きく、燃焼筒３と重なる後部５ｂと、後部５ｂから前方、すなわち、燃焼筒３の出口側３ａに延びた前部５ａとを備えている。
【００１５】
さらに、燃焼装置１は、燃焼筒３の出口（出口側３ａの端）に設けられた炎止め６と、燃焼筒３の外周３ｃおよび補助筒５の外周５ｃを覆う円筒状の第２の部材（以下、遮熱筒という）７と、燃焼筒３、補助筒５、および遮熱筒７を覆うハウジング８と、ハウジング８の内部であって、燃焼筒３の上流に配置された送風用ファン９と、ハウジング８を支持する台車１０とを有している。
【００１６】
ハウジング８の前部８ａは、燃焼筒３を収納する部分であって、略円筒状であり、先端部に補強リング１１を備えている。ハウジング８の後部８ｂは、ブロア４および送風用ファン９を収納する部分であり、前部８ａより小径の円筒状であり、前部８ａに対して偏心した状態でつながっている。なお、ハウジング８の形状は、これに限定されるものではなく、全体が１つの円筒状であっても良く、その他の形状であっても良い。ハウジング８は、ハンドル１０ａおよび一対の車輪１０ｂを有する台車１０に支持されている。したがって、この燃焼装置１は、ハンドル１０ａを把持し、台車１０を転がすことにより、簡単に任意の場所に移動させることができるようになっている。
【００１７】
ハウジング８の前部８ａの内側には、このハウジング８の前部８ａと同軸上に、燃焼筒３、補助筒５、および遮熱筒７が内側より順番に配置されている。軸方向において、燃焼筒３と補助筒５と一部が重なっており、遮熱筒７はこれらと重なり、燃焼筒３の外周と補助筒５の外周を覆っている。ハウジング８の内径Ｒｏｕｔ、燃焼筒３の内径Ｒｉｎ、補助筒（第１の部材）５の内径Ｒ１、および遮熱筒（第２の部材）７の内径Ｒ２とすると、それらの関係は、以下の（１）式の通りである。
Ｒｏｕｔ＞Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒｉｎ    ・・・（１）
【００１８】
また、燃焼筒３と補助筒５との長さ（燃焼筒３の後側の端（入口側３ｂの端）と補助筒５の前側の端５ｆとの間の距離）Ｌ１、および遮熱筒７の長さＬ２の関係は、以下の（２）式の通りである。
Ｌ２＞Ｌ１    ・・・（２）
補助筒５は、遮熱筒７の内部に含まれ、補助筒５の前方の端５ｆより、遮熱筒７の前方の端７ｆがハウジング８の前方の端８ｆに近い。
【００１９】
バーナー２には、ポンプ１２により、燃料タンク１３から液体燃料が供給される。バーナー２の近傍には、このバーナー２から噴霧された燃料に着火するためのイグナイタ１５が設けられている。なお、燃料タンク１３は、燃焼装置１と一体であっても、別体であってもよい。同様に、ポンプ１２は、燃焼装置１と一体であっても、別体であってもよい。
【００２０】
ファン９は、ハウジング８の後部８ｂの内側に設けられ、燃焼用空気および温風生成用の空気として外気をハウジング８内に導入する。ブロア４は、ハウジング８の後部８ｂの内側であって、燃焼筒３の入口側３ｂに配置され、ハウジング８の内部に導入された空気をブーストアップして燃焼筒３に導入する。燃焼筒３においては、バーナー２により噴霧された燃料とブロア４により供給された燃焼用空気とにより火炎燃焼が行われ、燃焼ガスが燃焼筒３の出口側３ａに放出される。炎止め６は、略円盤状であり、燃焼筒３の軸線Ｌがその中心Ｏを通るように、燃焼筒３の出口側３ａに配置されている。燃焼筒３から出口側３ａに向けて温風が吹き出されるように、炎止め６には、所定のパターンで開口６ａが形成されており、燃焼ガスを通過させる一方、火炎が燃焼筒３の外部に飛び出すのを抑止している。
【００２１】
図２中の破線矢印は燃焼ガスの流れ、太線矢印は送風用ファン９によって形成される空気の流れを示している。この燃焼装置１は、燃焼により発生する燃焼ガスと燃焼筒３の外側を流れる外気とをハウジング８の前方で混合させることにより、大量の温風をハウジング８から吐出させるように構成されている。すなわち、燃焼ガスが、炎止め６の開口６ａおよび燃焼筒３と炎止め６との隙間Ｆ１を通って、燃焼筒３の出口側３ａに吐出される。炎止め６は、補助筒５の内部に配置されているので、燃焼ガスは、まず、補助筒５の内部において、遮熱筒７と燃焼筒３との間Ｆ３を通って、加熱された空気の一部と混合される。さらに、燃焼ガスは補助筒５の出口において、遮熱筒７と燃焼筒３との間Ｆ３を通過した加熱された空気および遮熱筒７と、ハウジング８との間Ｆ２を通過した外気とが混合され、温風が生成され、ハウジング８の外部に吐出される。遮熱筒７と燃焼筒３との間Ｆ３を流通して加熱された空気は、一部は遮熱筒７と補助筒５との間Ｆ４を流れ、他の部分は、補助筒５と燃焼筒３との間Ｆ５の間を流れて補助筒５の内側に供給される。
【００２２】
この燃焼装置１によれば、燃焼開始直後など燃焼筒３が温まるまでの間に未燃成分が発生しても、この未燃成分が油滴としてハウジング８の外部に飛び出し難い。すなわち、炎止め６の開口６ａや隙間Ｆ１などを通って、燃焼筒３から出口側３ａに油滴が飛び出したとしても、油滴は、燃焼筒３の出口側３ａに設けられた補助筒５の前部５ａの内面に衝突して、この内面に付着する。補助筒５は、前方に十分な長さがあり、さらに、軸方向では燃焼筒３と補助筒５とが一部重なっている。このため、燃焼筒３と炎止め６との隙間Ｆ１から飛び出した油滴を効率よくキャッチできる。また、補助筒５の内径Ｒ１は、遮熱筒７の内径Ｒ２より小さいので、燃焼筒３と補助筒５との径方向における間隔Ｆ５は狭い。したがって、隙間Ｆ１から飛び出した油滴が補助筒５に到達するまでの飛距離は小さく、この点でも補助筒５により油滴を効率よくキャッチできる。
【００２３】
燃焼筒３と補助筒５との径方向における間隔Ｆ５は、燃焼筒３と遮熱筒７との径方向における間隔Ｆ３よりも狭い。このため、燃焼筒３と補助筒５との間Ｆ５の風量は比較的小さい。その一方で、燃焼筒３の前方においては、補助筒５の内部の面積は非常に大きくなる。したがって、補助筒５の内面に沿った空気の流速は比較的遅くなると考えられる。このため、一旦、補助筒５の内面に付着した油滴は、燃焼筒３と補助筒５との間Ｆ５を通る風に飛ばされることなく、この補助筒５に保持される。したがって、この燃焼装置１によれば、燃焼筒３から油滴が飛び出しても、それがハウジング８から飛び出すことを抑制できる。
【００２４】
また、遮熱筒７が燃焼筒３の外周３ｃおよび補助筒５の外周５ｃを覆っている。このため、ハウジング８と遮熱筒７との間Ｆ２内を流れる外気は、燃焼筒３および補助筒５にほとんど接触しない。そして、補助筒５の外部および内部には、遮熱筒７と燃焼筒３との間Ｆ３を流れて燃焼筒３により加熱された空気が流れる。したがって、補助筒５は、燃焼開始後、早期に高温化され、その後、温度低下し難い。さらに、油滴が付着する補助筒５の内側には、隙間Ｆ５を通って加熱された酸素の多い空気が供給される。このため、補助筒５の温度上昇が促進され、補助筒５に付着した油滴の一部は、燃焼ガスの温度あるいは燃焼筒３の輻射熱により揮発されて燃焼ガスと共に排出されたり、高温になって再燃焼処理される。したがって、補助筒５に付着した油滴が大きく成長する可能性は小さく、油滴が巨大化してハウジング８の外に噴出される可能性も小さい。
【００２５】
以上のように、本例の燃焼装置１によれば、燃焼初期などにおける油滴のハウジング８からの飛び出しを抑制できる。しかも、本例の燃焼装置１によれば、油滴の飛び出しを抑制する機能を備える補助筒５が、テーパ状ではなく、円筒状であり、その内径Ｒ１が燃焼筒３の内径Ｒｉｎよりも大きい。このため、この補助筒５により、燃焼筒３の出口側において排圧が上昇する可能性は小さく、燃焼筒３の内部における燃焼性能に影響を与え難い。さらに、燃焼筒３の出口に、軸方向に延びた円筒状の補助筒５を配置することにより、ハウジング８の出口における燃焼ガスと外気との混合が多段階で行われる。このため、燃焼ガスの温度を急激に低下させることがなく、加熱された外気を入れることにより、燃焼ガスに未燃焼成分が含まれているときに、それらの再燃焼が促される。したがって、本例の燃焼装置１によれば、さらにクリーンな温風を提供しやすい。また、補助筒５は、軸方向に平行な整流作用も備えているので、燃焼ガスの広がりも抑制できる。したがって、この燃焼装置１によれば、油滴の飛び出しを抑制しつつ、効率よく燃料を燃焼させて、大量の温風をハウジング８から供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃焼装置を示す正面図。
【図２】図１の燃焼装置の一部を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１    燃焼装置、  ２    バーナー
３    燃焼筒（炉筒）、  ３ａ    燃焼筒の出口側
３ｂ    燃焼筒の入口側、  ３ｃ    燃焼筒の外周
４    ブロア（燃焼用ファン）、  ５    補助筒（第１の部材）
５ａ    補助筒の前部、  ５ｂ    補助筒の後部
５ｃ    補助筒の外周、  ６    炎止め
７    遮熱筒（第２の部材）、  ８    ハウジング
９    送風用ファン
【図１】
2007333330.tif 000003
【図２】
2007333330.tif 000004