(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偏平状の燃焼室内に設けられた気化筒から前記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前記気化筒を加熱することで、当該気化筒内の液体燃料を気化し、当該気化した燃料を、有底筒状の燃焼盤の外側に形成されたガス室を経て前記燃焼盤の側壁部に形成された多数の炎孔から燃焼盤内に噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置であって、
前記ガス室には、噴霧燃焼時に通過する空気の略短手方向の流れを阻害する邪魔部材が設けられている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偏平状の燃焼室内に設けられた気化筒から前記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前記気化筒を加熱することで、当該気化筒内の液体燃料を気化し、当該気化した燃料を、有底筒状の燃焼盤の外側に形成されたガス室を経て前記燃焼盤の側壁部に形成された多数の炎孔から燃焼盤内に噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置であって、
前記ガス室には、噴霧燃焼時に通過する空気の流れ方向を略長手方向に整える邪魔部材が設けられていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【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、噴霧燃焼開始時において、燃焼室の側壁部のうち平面視で略長手方向に沿う側壁部側からの空気の噴出量を抑制する液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、給湯機等に用いられる液体燃料燃焼装置として、燃焼室が平面視で略円形状となるバーナーが知られている。しかしながら、このようなバーナーでは、その周囲に配置される熱交換器が平面視略長方形状であった場合に、当該熱交換器への伝熱が不充分となる等の不都合がある。そこで、このような不都合を改善すべく、本出願人は、図６及び図７に例示されるように、燃焼室が平面視で略偏平状すなわち略長方形状となるバーナー５０を提案した（特願２０００−１８００４１号等）。このバーナー５０は、外側に位置する燃焼室外筒５２と、この燃焼室外筒５２の内側に隙間を隔てて設けられた有底筒状の燃焼盤５３と、当該燃焼盤５３の内側略中央に設けられた気化筒５５と、この気化筒５５の下方に微細な隙間Ｃを隔てて設けられた飛散リング５６と、気化筒の５５の近傍に延びる点火装置５７と、気化筒５５の内部に空気を供給する送風機５８とを備えて構成されている。ここにおいて、気化筒５５を除く燃焼盤５３の内部空間が液体燃料を燃焼させる燃焼室６０として機能する。また、燃焼室外筒５２と燃焼盤５３との間に形成される隙間は、気化筒５５の内部で気化した液体燃料と送風機５８からの空気とが混合した混合気が通過するガス室６２となる。なお、燃焼盤５３の底壁５３Ａの略中央には、穴部６３が形成されており、この穴部６３は、気化筒５５の内部からの前記混合気をガス室６２に通すことができるようになっている。更に、燃焼盤５３の底壁５３Ａ、並びに、平面視長手方向に沿う長辺側側壁部５３Ｂ及び同短手方向に沿う短辺側側壁部５３Ｃには、多数の炎孔６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃが形成され、これら炎孔６５Ａ〜６５Ｃからガス室６２を経た前記混合気が燃焼室６０内に噴出される。
【０００３】
前記バーナー５０は、回転する気化筒５５の内部に燃料供給管６７から液体燃料が供給されると、当該液体燃料が気化筒５５と飛散リング５６との間の隙間Ｃから燃焼室６０に向かって飛散され、この飛散された液体燃料を点火装置５７で着火することによって噴霧燃焼が行われる。そして、この噴霧燃焼の燃焼熱で気化筒５５が加熱され、これにより、当該気化筒５５の内部の液体燃料が気化される。この気化された液体燃料は、送風機５８に連なる送風筒６９から気化筒５５内に噴出された空気と混合される。この混合気は、ガス室６２を経て燃焼盤５３の各炎孔６５Ａ〜６５Ｃから燃焼室６０内に噴出され、前記噴霧燃焼の火炎により気化燃焼が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記バーナー５０にあっては、燃焼室６０が平面視で略長方形状となっていることから、気化筒５５の近傍で形成された噴霧燃焼の火炎が拡散し易く、気化筒５５内の液体燃料の気化に時間がかかってしまうという問題がある。すなわち、噴霧燃焼開始時においては、気化筒５５内の液体燃料がまだ気化しておらず、送風機５８からの空気は、燃料を含まずにそのままガス室６２を経て各炎孔６５Ａ〜６５Ｃから噴出されることとなる。ところが、燃焼室６０の長辺側側壁部５３Ｂにおける気化筒５５の近傍領域は、短辺側側壁部５３Ｃよりも送風筒６９からの距離が短いため、長辺側側壁部５３Ｂの気化筒５５近傍領域の炎孔６５Ｂからの空気噴出量が多くなり、これによって、気化筒５５の近傍で形成された噴霧燃焼の火炎が拡散されてしまう。その結果、気化筒５５が加熱されにくくなり、その内部に供給される液体燃料の気化の促進を妨げ、噴霧燃焼から気化燃焼までの移行に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、既提案の構造上の問題に鑑みて更にこれを改良したものであり、その目的は、気化筒近傍で形成された噴霧燃焼時の火炎の拡散を防止し、噴霧燃焼から気化燃焼への移行時間を短縮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】
【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偏平状の燃焼室内に設けられた気化筒から前記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前記気化筒を加熱することで、当該気化筒内の液体燃料を気化し、当該気化した燃料を、有底筒状の燃焼盤の外側に形成されたガス室を経て前記燃焼盤の側壁部に形成された多数の炎孔から燃焼盤内に噴出させて気化燃焼を行う液体燃料燃焼装置であって、
前記ガス室には、噴霧燃焼時に通過する空気の略短手方向の流れを阻害する邪魔部材が設けられる、という構成を採っている。このような構成によれば、邪魔部材で、噴霧燃焼時に通過する空気の平面視略短手方向の流れが阻害されるため、燃焼室の平面視長手方向に沿う側壁部に形成された炎孔のうち気化筒近傍に位置する炎孔から燃焼室内に噴出される噴霧燃焼時の空気量を低減することができ、気化筒周囲に形成された噴霧燃焼の火炎の拡散を防止することができる。従って、噴霧燃焼開始時において気化筒を短時間で加熱することができ、当該気化筒内部の液体燃料の気化を促進して噴霧燃焼から気化燃焼への移行時間を短縮することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、前記邪魔部材を、噴霧燃焼時に通過する空気の流れ方向を略長手方向に整えることができる構成としてもよい。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
【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。
【００１１】
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、燃焼部１１の下方に設けられ、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。
【００１２】
前記燃焼部１１は、外側に位置する有底状の燃焼室外筒１４と、この燃焼室外筒１４の内側に設けられた有底筒状の燃焼盤１５と、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の下方に設けられた飛散リング１８と、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を有する略長方形状となっている。
【００１３】
前記燃焼室外筒１４の底壁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、当該送風筒２４の下側に連なる送風機１２からの空気を気化筒１６の内側に送り込めるようになっている。前記燃焼盤１５は、燃焼室外筒１４の底壁１４Ａ及び周壁１４Ｂよりも若干に内方に隙間を隔てて配置され、この隙間は、後述するように気化した液体燃料と空気との混合気が通過するガス室２５となる。また、燃焼盤１５は、底壁１５Ａと、平面視長手方向に沿う長辺側側壁部１５Ｂと、平面視短手方向に沿う短辺側側壁部１５Ｃとによって構成され、これら底壁１５Ａ及び各側壁部１５Ｂ，１５Ｃには、それぞれ多数の炎孔２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが形成されている。これら各炎孔２６Ａ〜２６Ｃは、ガス室２５からの前記混合気を燃焼室２２内に噴出可能に設けられている。なお、図１及び図３においては、図面の錯綜を回避するために、各炎孔２６Ａ〜２６Ｃの記載を部分的或いは全体的に省略することを了解されたい。また、燃焼盤１５の底壁１５Ａの略中央には、前記送風筒２４が通過するとともに、気化筒１６の内部からの混合気等をガス室２５に送り込む穴部２７が形成されている。
【００１４】
前記ガス室２５には、前記燃焼盤１５の底壁１５Ａと燃焼室外筒１４の底壁１４Ａとの間に、噴霧燃焼時に通過する空気Ａの平面視略短手方向の流れを阻害する邪魔部材としての邪魔板２８が部分的に設けられている。この邪魔板２８は、図２に示されるように、前記気化筒１６の外周面に略沿った円弧状となる湾曲形状に設けられており、ガス室２５内における送風筒２４と前記各長辺側側壁部１５Ｂ，１５Ｂとの間に一対配設されている。また、邪魔板２８の上下両端は、図３に示されるように、前記各底壁１５Ａ，１４Ａにそれぞれ連なっており、送風筒２４を経て気化筒１６の内部から邪魔板２８に向かう空気Ａは、その外側すなわち長辺側側壁部１５Ｂ側に直接流れないようになっている。なお、本実施例では、邪魔板２８を円弧状の湾曲形状としたが、噴霧燃焼時に通過する空気Ａの平面視略長手方向の流れを阻害すなわち流路抵抗を付与できる限りにおいて、直線状に延びる形状等の他の板状体、或いは、ブロック状等の他の邪魔部材を用いることもできる。
【００１５】
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ており、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となっている。燃料拡散体３３は、その下端側に液体燃料の受け部３３Ａが設けられており、当該受け部３３Ａで燃料供給管３２からの液体燃料を一旦受け取るようになっている。なお、燃料拡散体３３の上端と気化筒１６との間には、微細な隙間Ｃ１が形成されており、これによって、燃料拡散体３３が回転すると、燃料拡散体３３の内側の液体燃料が隙間Ｃ１を通って外側に噴出するようになっている。前記飛散リング１８は、気化筒１６の下側に微細な隙間Ｃ２を隔てて配置されており、当該隙間Ｃ２から、気化筒１６内の液体燃料が燃焼室２２に向かって噴出可能となっている。
【００１６】
前記送風機１２は、ここでは詳細構造を省略するが、図示しないスイッチを投入すると、前記モータ３６の駆動によってファン３８が回転し、吸入した空気を気化筒１６の内部等に直接送り込めるようになっている。なお、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。すると、燃料拡散体３３の回転によって、燃料供給管３２から燃料拡散体３３の受け部３３Ａに供給された液体燃料が、その上端と気化筒１６との間に形成された微細な隙間Ｃ１から噴出され、気化筒１６の内周を伝って飛散リング１８との間に形成される隙間Ｃ２から燃焼室２２に飛散される。この飛散された液体燃料は、点火装置２０で着火されて、噴霧燃焼が開始する。この噴霧燃焼開始時においては、気化筒１６の内部の液体燃料がまだ気化していないため、図３中一点鎖線で示されるように、送風機１２から供給された空気Ａがそのまま気化筒１６の内部を通ってガス室２５に流れ、各炎孔２６Ａ〜２６Ｃから噴出する。この際、ガス室２５に流れる空気Ａは、邪魔板２８によって、平面視略短手方向の流れが阻害され、図２中破線で示されるように、空気Ａの流れ方向が略長手方向に整えられる。このため、平面視略短手方向に向かう空気Ａの流量が同略長手方向に向かう空気Ａの流量よりも少なくなって、燃焼盤１５における長辺側側壁部１５Ｂのうち送風筒２４からの距離の短い領域に形成された炎孔２６Ｂからの空気Ａの噴出量が従来よりも少なくなる。
【００１９】
そして、噴霧燃焼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。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して混合気となり、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。ここで、気化燃焼時には、その燃焼熱で気化筒１６の内部の液体燃料が気化される。
【００２０】
従って、このような実施例によれば、噴霧燃焼開始時において、気化筒１６の周囲に形成される噴霧燃焼の火炎が長辺側側壁部１５Ｂに形成された炎孔２６Ｂからの空気Ａによって拡散されずに、気化筒１６を短時間で加熱することができる。その結果、気化筒１６内の液体燃料の気化を促進し、噴霧燃焼から気化燃焼への移行を早めることができるという効果を得る。
【００２１】
なお、前記実施例においては、燃焼室２２の形状を平面視略長方形状としたが、本発明はこれに限らず、平面視略小判状、同楕円状、同菱形状、同瓢箪形状等に例示される他の平面視偏平状の燃焼室を有するバーナーに適用してもよい。
【００２２】
また、図４、図５に示されるように、邪魔板２８は、燃焼盤１５の底壁１５Ａ、或いは、燃焼室外筒１４の底壁１４Ａの何れか一方にのみ連なるようにし、下側又は上側を貫通可能としてもよい。また、前記邪魔板２８は、正面視で帯状となっているが、櫛歯状にしてもよいし、網目状或いは多孔質状にしてもよい。要するに、燃焼盤１５の下方のガス室２５内において、前記空気Ａの平面視略短手方向の流れに対し、所定の抵抗を付与できる限り、種々の形状の邪魔板を採用することができる。
【００２３】
更に、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。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス室に噴霧燃焼時に通過する空気の前記略短手方向の流れを阻害する邪魔部材を設けたから、燃焼室の平面視略長手方向に沿う側壁部側から燃焼室内に噴出される空気量を低減することができ、気化筒１６の周囲に形成された噴霧燃焼の火炎の拡散を防止することができ、噴霧燃焼から気化燃焼への移行時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例におけ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における矢視Ａ−Ａ線縦断面図。
【図４】  図１のバーナーに対して邪魔板の配置を変えた変形例に係る部分拡大断面図。
【図５】  図４の他の変形例に係る部分拡大断面図。
【図６】  従来例に係るバーナーの概略断面正面図。
【図７】  従来例に係るバーナーの概略平面図。
【符号の説明】
１０・・・バーナー（液体燃料燃焼装置）、１５・・・燃焼盤、１６・・・気化筒、２２・・・燃焼室、２５・・・ガス室、２６Ｂ・・・炎孔、２６Ｃ・・・炎孔、２８・・・邪魔板（邪魔部材）
【図１】
0004098463.tif 000002
【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】
0004098463.tif 000008