(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ファン１によって燃焼空気が送られる送風筒２の中には中央部に開口３を設けたリング状の平板４を設け、該リング状の平板４の開口３には燃料噴霧ノズル５をのぞませ、
かつ、リング状の平板４には旋回羽根６を設け、開口３を通過した空気流の外側に旋回羽根６を通過した旋回空気流を形成すると共に、
旋回羽根６から平板４の前方に供給する空気と、前記開口３から平板４の前方に供給する空気とを独立させる為の空気制御手段７を設け、
開口３と燃料噴霧ノズル５との間に放電火花を形成する点火電極８を設けた圧力噴霧式石油燃焼機において、
前記空気制御手段７は内部に燃料噴霧ノズル５と点火電極８を配置した空間Ａを形成する外壁７ａと、外壁７ａから連続して設けて前記空間Ａとは独立した空間Ｂを形成するテーパ筒７ｂと、外壁７ａにあけた複数個の空気孔７ｃとによって構成し、
前記空気制御手段７のテーパ筒７ｂの先端から連続して筒体９ａを設け、前記開口３から平板４の前方に突出させた筒体９ａによって空気誘導体９を構成し、前記空気制御手段７に沿って旋回羽根６に送られる空気流を空気誘導体９が平板４の前方に向けると共に、
前記筒体９ａの外径を前記平板４の開口３の内径よりも小さく設定し、前記開口３の内端と空気誘導体９との間の全周には前方に向いた空気流を通過させる空気流通間隙１０を形成し、
前記開口３を通過する空気流と旋回羽根６を通過する旋回空気流との間に空気流通間隙１０から平板４の前方に吹出す空気流を形成することを特徴とする圧力噴霧式石油燃焼機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は圧力噴霧式石油燃焼機の燃焼性能を向上するバーナの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼ファンによって燃焼空気が送られる送風筒はバーナ部の外壁を兼ねており、送風筒の中には中央部に開口を設けたリング状の平板が配置されている。このリング状の平板には旋回羽根が取付けられ、燃料噴霧ノズルはリング状の平板の開口に噴出口をのぞませて取付けられている。
【０００３】
燃料噴霧ノズルは燃料ポンプの吐出側に取付られており、燃料ポンプを運転すると加圧された燃料が燃料噴霧ノズルの噴出口から霧状になって噴出し、旋回羽根のある平板の開口から燃焼室内に送られる。また、平板の開口と燃料噴霧ノズルとの間に先端が位置して放電火花を発生する点火電極が一対取付けられており、点火電極の先端間に飛ぶ火花によって霧状燃料に着火する。
【０００４】
旋回羽根のある平板の開口から前方に送られる霧状燃料に着火して燃焼が開始されると、燃焼途中の霧状燃料の一部は旋回羽根の前面に可燃ガスとなって拡散するから、燃焼ファンによって旋回羽根から燃焼空気が供給されると、炎は旋回羽根に引き寄せられてリング状の火種を形成するものであり、該燃料噴霧ノズルから噴出する霧状燃料は点火電極の放電を止めても消火せずにそのまま燃焼が継続できる。
【０００５】
このような圧力噴霧式燃焼機で燃焼を安定させるためには、開口から供給する空気と旋回羽根から供給する空気のバランスを最適にする必要がある。この為、従来ではこの空気を独立して制御できる空気制御手段を取付けて、燃焼ファンによって最適な空気量が開口と旋回羽根とに供給できるようになっている。
【０００６】
即ち、空気制御手段の一般的な構造として、内部に点火電極と燃料噴霧ノズルが配置できるように筒体と底板とで外壁を形成し、外壁から連続して設けたテーパ筒によって開口へ連なる空間と旋回羽根へ連なる空間とを独立し、外壁には空気孔を設けている。そして、燃焼ファンで送られる燃焼空気の一部は旋回羽根に連なる空間に供給されて旋回空気流となって燃焼室に送られ、一部は外壁内の空間に送られ開口から霧状燃料と一緒に燃焼室内に送られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように燃料噴霧ノズルから噴出する霧状燃料と一緒に送られる空気と、旋回羽根の部分から送られる空気とを独立して制御すると共に、この時の燃焼ファンの送風量や、空気制御手段を構成する空気孔の大きさや個数を設定することで、燃焼機の着火性能と通常の燃焼性能の両方を安定させることができる。
【０００８】
しかし、従来のバーナの構造では旋回羽根を通過した旋回空気流の一部が開口に向かって吹き付けることがあり、開口を通過した空気流と旋回空気流とがぶつかる開口付近では空気流が乱れる恐れがあった。開口を通過する空気流は主として燃料噴霧ノズルから噴出する霧状燃料を開口に誘導する為のものであるから、開口付近の空気流が不安定になると噴霧パターンを崩し、燃料が開口付近の旋回羽根の表面に付着しやすいものであった。
【０００９】
通常は燃料が旋回羽根に付着しても燃焼熱で蒸発するので問題なく使用できるが、粘性や気化温度が高くなる品質の悪い燃料が使われた時は、旋回羽根に付着した燃料が蒸発できずに煤となって残ることがあり、この煤が堆積すると旋回羽根を通過する空気の流れを阻害し、空気流のバランスが壊れて燃焼状態を悪化させるものであった。
【００１０】
しかし、最近ではこのような品質の悪い燃料でも使用できる製品の要求が高まっており、品質の悪い燃料であっても正常な燃焼を維持できるバーナの開発が課題となっている。
【００１１】
この対策として空気制御手段の外壁内の空間に供給する空気孔の径を大きくしたり空気孔の個数を増やせば、開口を通過する空気流が強くなって旋回空気流の影響を受けにくくなるので、噴霧パターンを安定させて燃料の付着を防止できるが、空気孔は燃焼機の着火性能と通常の燃焼性能を両立させるように設定されたものであり、空気孔を大きくすると着火時には供給される空気量が多くなり過ぎて、着火遅れや着火失敗を起こしやすくなる問題点があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、燃焼ファン１によって燃焼空気が送られる送風筒２の中には中央部に開口３を設けたリング状の平板４を設け、該リング状の平板４の開口３には燃料噴霧ノズル５をのぞませ、かつ、リング状の平板４には旋回羽根６を設け、開口３を通過した空気流の外側に旋回羽根６を通過した旋回空気流を形成すると共に、旋回羽根６から平板４の前方に供給する空気と、前記開口３から平板４の前方に供給する空気とを独立させる為の空気制御手段７を設け、開口３と燃料噴霧ノズル５との間に放電火花を形成する点火電極８を設けた圧力噴霧式石油燃焼機において、前記空気制御手段７は内部に燃料噴霧ノズル５と点火電極８を配置した空間Ａを形成する外壁７ａと、外壁７ａから連続して設けて前記空間Ａとは独立した空間Ｂを形成するテーパ筒７ｂと、外壁７ａにあけた複数個の空気孔７ｃとによって構成し、前記空気制御手段７のテーパ筒７ｂの先端から連続して筒体９ａを設け、前記開口３から平板４の前方に突出させた筒体９ａによって空気誘導体９を構成し、前記空気制御手段７に沿って旋回羽根６に送られる空気流を空気誘導体９が平板４の前方に向けると共に、前記筒体９ａの外径を前記平板４の開口３の内径よりも小さく設定し、前記開口３の内端と空気誘導体９との間の全周には前方に向いた空気流を通過させる空気流通間隙１０を形成し、前記開口３を通過する空気流と旋回羽根６を通過する旋回空気流との間に空気流通間隙１０から平板４の前方に吹出す空気流を形成するものである。
【００１３】
また、前記空気制御手段７は内部に燃料噴霧ノズル５と点火電極８を配置した空間Ａを形成する外壁７ａと、該外壁７ａから連続して設けて空間Ａとは独立した空間Ｂを形成するテーパ筒７ｂと、外壁７ａにあけた複数個の空気孔７ｃとによって構成し、かつ、前記空気誘導体９はテーパ筒７ｂの先端から連続して設けた筒体９ａで構成したものであり、空気誘導体９は空気制御手段７と一体に構成されるから、製造しやすいものである。
【００１４】
【作用】
燃焼ファン１から送られて空気制御手段７の空間Ａに送られた空気は霧状燃料を誘導しながら開口３に向かっており、一方、空気制御手段７の空間Ｂに送られた空気は旋回羽根６を通過して平板４の前方に旋回空気流を形成している。
【００１５】
この発明では空気制御手段７の平板４側の端部から連続して平板４の前方に突出させた空気誘導体９と、平板４の開口３と空気誘導体９との間に形成した空気流通間隙１０とを設けてあり、空気制御手段７の空間Ｂに送られて空気制御手段７に沿って流れる空気を空気誘導体９で前方に向け、空気流通間隙１０から前方に吹出す空気流を形成したものである。
【００１６】
この空気流は開口３を通過する空気流と旋回空気流との間に形成されており、旋回羽根６を通過した空気流の一部が開口３に向かおうとしても空気流通間隙１０から吹出す空気流で遮られて開口３まで届かなくなり、開口３付近の空気流が安定するから、噴霧パターンは大きな乱れもなく拡がることができるものとなった。
【００１７】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、１はバーナＣに燃焼空気を供給する燃焼ファン、２は燃焼ファン１からの燃焼空気が送られる筒形の送風筒、４は送風筒２内に設置したリング状の平板、３は平板４の中央部に形成した開口、６は平板４のリング状部分に放射状に複数個の切り押し加工によって形成した旋回羽根である。
【００１８】
５はリング状の平板４の中央の開口３にのぞませて取付けた燃料噴霧ノズル、１１は図示せざる燃料タンクと燃料噴霧ノズル５との間を接続する燃料パイプ、１２は燃料噴霧ノズル５に近い燃料パイプ１１に取付けた燃料ポンプであり、該燃料ポンプ１２を運転すると図示せざる燃料タンクの燃料は燃料ポンプ１２によって加圧されて燃料噴霧ノズル５に送られ、旋回羽根６のある平板４の開口３から霧状の燃料となって平板４の前方の燃焼室内に吹込まれる。
【００１９】
８は先端が平板４の開口３と燃料噴霧ノズル５との間に放電火花が発生するように配置した一対の点火電極、７は平板４の旋回羽根６と開口３から供給する空気を独立して制御する為の空気制御手段、７ａは点火電極８と燃料噴霧ノズル５とを配置した空間Ａを形成する外壁、７ｂは外壁７ａから連続して設けて空間Ａとは独立した空間Ｂを形成するテーパ筒、７ｃは外壁７ａにあけた複数個の空気孔であり、外壁７ａは筒体と底板とで構成され、開口３につらなる空間Ａと、旋回羽根６につらなる空間Ｂとに流入する空気を制御する空気制御手段７を構成している。
【００２０】
この種の圧力噴霧式石油燃焼機において、運転スイッチが操作されると燃焼ファン１が回転を始め、次に一対の点火電極８の先端部の間に放電火花を発生し、その後、燃料ポンプ１１を作動すると燃料噴霧ノズル５から霧状燃料が噴出するので、この霧状燃料は放電火花によって着火し、火炎は開口３から旋回羽根６のある平板４の前方へ送られて燃焼を開始する。
【００２１】
旋回羽根６から送られる空気は開口３から平板４の前方に送り出す霧状の燃料の周囲に旋回空気流を形成しており、着火した霧状燃料の一部は燃焼熱によって気化し、可燃ガス化して旋回羽根６の前方に拡散しており、この可燃ガスは旋回羽根６の間から吹出す空気によって燃焼し、旋回羽根６に引き寄せられたリング状の炎を形成している。この為、着火が確認できてから点火電極８の火花を停止しても、旋回羽根６の前面のリング状の火種によって燃焼炎がとぎれることなく維持できるものである。
【００２２】
このような圧力噴霧式石油燃焼機では開口３の内縁と霧状燃料の噴霧角度で構成される燃料の外縁との隙間を流れる空気が霧状燃料を平板４の前方に誘導する働きがあるが、従来構造では旋回羽根６で形成される旋回空気流の一部が開口３まで届いてしまい、開口３を通過しようとする空気流に旋回空気流が吹き付けて開口３付近の空気流が不安定になり、開口３付近で噴霧パターンを乱して旋回羽根６の表面に燃料が付着することがある。
【００２３】
通常は燃料が旋回羽根６の表面に付着しても燃焼熱で蒸発して残ることはないから特に問題ないが、品質の悪い燃料を使用した時には燃焼はできるものの、粘性や気化温度が高い為に旋回羽根６に付着した燃料は完全に燃焼できずに残ってしまい、この燃料が煤となって旋回羽根６の表面に堆積するから、旋回羽根６を通過する空気流がスムーズに流れなくなって燃焼状態を悪化させる原因となっていた。
【００２４】
そして、最近ではこのような品質の悪い燃料であっても正常な燃焼を維持できる製品の要求が高まっており、この為の対策として、空間Ａにつらなる空気孔７ｃの径を大きくするか個数を増やせば、空間Ａに流入する空気量が増えて開口３を通過する空気流が強くなるから、回転空気流の影響を受けにくくなって噴霧パターンを安定させることができる。しかし、空気孔７ｃは燃焼機の着火性能と通常の燃焼性能を両立させるように設定したものであるから、空気孔７ｃの開口面積を大きくすると着火時に供給される空気量が多くなり過ぎて着火遅れや着火不能が起こりやすくなる欠点があり、課題が残るものであった。
【００２５】
この発明では空気制御手段７の空間Ａに流入する空気量を変更することなく噴霧パターンの安定化を可能とするもので、９は空気制御手段７の前方に配置して先端を開口３から平板４の前方に突出させた空気誘導体、１０は開口３の内端と空気誘導体９との間に設けた空気流通間隙である。
【００２６】
燃焼ファン１によって空気制御手段７の空間Ｂに流入した空気は旋回羽根６に向かってテーパ筒７ｂに沿って流れており、この空気流は空気制御手段７の先端位置まで達すると空気誘導体９によって前方に向けられ、空気流通間隙１０を通過して平板４の前方に向かって吹出す空気流が形成されるものとなる。
【００２７】
この為、旋回羽根６を通過した空気の一部が開口３に向かおうとしても、開口３の周囲を囲む空気誘導体９と空気誘導体９に沿って形成される空気流とによって遮られ、開口３を通過する空気流と旋回空気流がぶつかることがなくなって開口３付近の空気流が安定し、噴霧パターンは大きな乱れもなく拡がるものとなり、燃料が旋回羽根６に付着することがなくなるから、品質の悪い燃料を使用しても煤の堆積を防いで安定した燃焼が継続できるものとなった。
【００２８】
また、この構造であれば空気制御手段７の空間Ａに流入する空気量を変更する必要がないから、空間Ａに送られて霧状燃料を開口３に誘導する空気流の強さが変わることなく、着火性能や通常の燃焼性能を安定させた状態のまま実現できるものとなった。
【００２９】
具体的な構造として、９ａはテーパ筒７ｂの先端から連続して設けた筒体であり、該筒体９ａは先端を開口３から平板４の前方に突出させてあり、該筒体９ａによって空気誘導体９を構成している。また、筒体９ａの外径は平板４の開口３の内径よりも小さく設定し、開口３と空気誘導体９の間に全周均一な空気流通間隙１０が形成されている。
【００３０】
このように空気誘導体９を空気制御手段７のテーパ筒７ｂの先端から連続する筒体９ａで構成したことによって、空気制御手段７と空気誘導体９とは一体になっているので、バーナの製造ラインでは従来と同様に空気制御手段７の組み付けを行なえば、空気誘導体９が指定した位置に配置できるものであり、また、筒体９ａと開口３の間には空気流通間隙１０が形成されるものであるから、製造に格別な困難性はないものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、空気制御手段７の空間Ｂに送られて空気制御手段７のテーパ筒７ｂに沿って流れる空気を前方に向ける空気誘導体９を設け、該空気誘導体９によって前方に向けられた空気流を平板４の前方に吹出すように空気流通間隙１０を形成し、開口３から平板４の前方に向かう空気流と旋回羽根６を通過した旋回空気流の間に空気流を形成するから、旋回空気流の一部が開口３に向かおうとしても空気流通間隙１０を通過した空気流で遮られ、開口３を通過する空気流が安定するものとなった。
【００３２】
そして、燃料噴霧ノズル５から噴出する霧状燃料はこの空気流によって平板４の前方に誘導されるので、開口３付近で噴霧バランスを崩すことがなくなって旋回羽根６の表面に燃料が付着することがなくなり、品質の悪い燃料を使用した時でも旋回羽根６への煤の堆積を防ぐことができるから、安定した燃焼を維持できるものとなった。
【００３３】
また、空気流通間隙１０から平板４の前方に向かう空気流は空気制御手段７の空間Ｂに流入する空気の一部によって形成されるから、開口３から平板４の前方に送られる空気量と、旋回羽根６から平板４の前方に送られる空気量のバランスは変わることがなく、着火時と通常の燃焼性能の両方を維持したまま実現できるものとなった。
【００３４】
更に、空気誘導体９の実施例として、テーパ筒７ｂの先端から連続して設けた筒体９ａによって空気制御手段７と一体に構成したから、空気誘導体９は空気制御手段７と一緒に取り扱いができて製造しやすいものであり、また、空気流通間隙１０は筒体９ａの外径を開口３の内径よりも小さくすることによって形成したものであるから、簡単な構造で実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す圧力噴霧式石油燃焼機の断面図である。
【符号の説明】
Ａ  空間
Ｂ  空間
１    燃焼ファン
２    送風筒
３    開口
４    平板
５    燃料噴霧ノズル
６    旋回羽根
７    空気制御手段
７ａ  外壁
７ｂ  テーパ筒
７ｃ  空気孔
８    点火電極
９    空気誘導体
９ａ  筒体
１０    空気流通間隙
【図１】
0004164596.tif 000002