(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用ヒ−タを備え底部には混合ガスの流出口を有した気化器と、該気化器下部で流出口と連通した混合室と、該混合室上部で気化器背面側に備えられたバ−ナ部と、該バ−ナ部上方を囲う上方開放の燃焼室とで構成したものに於いて、前記気化器及び混合室及び燃焼室を燃焼用の二次空気が流通する所定間隔を介して覆うカバ−枠を備え、更にこの所定間隔を仕切板で燃焼室側と混合室側とに上下に仕切ると共に、気化器と反対側の混合室先端側でのみ流入口を設け上下を連通し、上方を燃焼室冷却用の空気が流通する冷却流路とし、又下方を前記冷却流路流通後の加温空気が流通し混合室下方からバ−ナ部に二次空気として供給される保温流路とし、更にこの保温流路には流入してくる二次空気を混合室底部に沿わせて流す第１ガイド板を備えた事を特徴とする気化式石油燃焼装置。
【請求項２】
上記第１ガイド板は、混合室下方で流入口と対向する位置に備えられ、先端を混合室底部まで延ばし先端中央部に開口部を形成した事を特徴とする請求項１記載の気化式石油燃焼装置。
【請求項３】
上記保温流路底部で混合室の中間位置には、中央部分に開口部を形成した第２ガイド板を立設させた事を特徴とする請求項１及び２記載の気化式石油燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は暖房機や給湯機の燃焼部を構成する加熱用ヒ−タを備えた気化式の石油燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものに於いては、例えば特開平５−９９４０７号公報に開示されている如く、燃焼室の両側方より二次空気を流通させ該燃焼室壁を冷却すると共に、この冷却後の二次空気を気化器の反対側より複数路に分割しながらバ−ナ部に二次空気として供給することで、常に良好な燃焼を得ようとするものであった。
【０００３】
【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、燃焼室の両側方より流通して来た二次空気の合流部分から二次空気としてバ−ナ部に供給される為、両側方からの流通による衝突で乱流状態のまま供給され、形成する火炎も乱れ良好な燃焼が得られないと言う問題点を有し、又気化ガスと一次空気との混合を促進する混合室は、気化器とバ−ナ部からの熱伝導のみで加熱されるので、熱量不足で気化ガスの液化と言う問題も有するものであった。
【０００４】
【問題点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、加熱用ヒ−タを備え底部には混合ガスの流出口を有した気化器と、該気化器下部で流出口と連通した混合室と、該混合室上部で気化器背面側に備えられたバ−ナ部と、該バ−ナ部上方を囲う上方開放の燃焼室とで構成したものに於いて、前記気化器及び混合室及び燃焼室を燃焼用の二次空気が流通する所定間隔を介して覆うカバ−枠を備え、更にこの所定間隔を仕切板で燃焼室側と混合室側とに上下に仕切ると共に、気化器と反対側の混合室先端側でのみ流入口を設け上下を連通し、上方を燃焼室冷却用の空気が流通する冷却流路とし、又下方を前記冷却流路流通後の加温空気が流通し混合室下方からバ−ナ部に二次空気として供給される保温流路とし、更にこの保温流路には流入してくる二次空気を混合室底部に沿わせて流す第１ガイド板を備えたものである。
【０００５】
これにより、気化器内に供給されなかった空気が二次空気として、気化器外周から先ず燃焼室外周両側方の冷却流路を流通し、燃焼室を冷却して焼損を防止すると共に、冷却後逆に温度上昇した二次空気はそのまま下方の保温流路に流通し、第１ガイド板に案内され混合室を加熱して保温状態を維持させながら該混合室底部から上方の二次空気孔を介してバ−ナ部にスム−ズに供給され、乱流を生じることなく良好な燃焼が得られるものである。
【０００６】
又請求項２によれば、第１ガイド板は混合室下方で流入口と対向する位置に備えられ、先端を混合室底部まで延ばし先端中央部に開口部を形成したので、二次空気を中央に集中させて保温効果及び燃焼状態を常に良好な状態に維持するものである。
【０００７】
又請求項３によれば、保温流路底部で混合室の中間位置には、中央部分に開口部を形成した第２ガイド板を立設させたので、中間位置で再び二次空気は案内されて、最後まで確実に保温及び二次空気として良好な燃焼が得られるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次にこの発明に係る気化式石油燃焼装置を図面に示された一実施例をもとに説明する。
１はアルミダイキャストから成る横椀状の気化器で、正面は燃料噴射ノズル２及び一次空気の噴出口３を備えた蓋体４で閉塞され、底部に仕切壁５で２つに仕切られた混合ガスの流出口６を形成している。
【０００９】
前記気化器１は燃料噴射ノズル２と対向する内面を、該燃料噴射ノズル２に対して垂直に形成し垂直気化面７とすると共に、燃油が吹き付けられる部分は該燃油の均一な拡散を計る為に平坦面８とし、更にこの平坦面８の周囲には長さの異なる複数個のビ−ド９を水平方向で且つそれぞれ平行に複数段配置して、流下する燃油の蛇行路１０を形成しているものである。
【００１０】
又上記平坦面８及び蛇行路１０は、燃料噴射ノズル２の噴射孔１１が左右に１つずつ形成されているので、これに対向して垂直気化面７上の左右にそれぞれ１つずつ設けられている。
【００１１】
１２は気化器１に鋳込まれたＵ字状のシ−ズヒ−タから成る加熱用ヒ−タで、垂直気化面７上方から燃料噴射ノズル２側に突出し、該垂直気化面７の上方空間を覆う上側壁１３と、垂直気化面７下方から稍突出し流出口６を形成する下側壁１４とに鋳込まれているものである。
【００１２】
１５は気化器１の蛇行路１０最終端に備えられた平面から見て台形の案内壁で、気化器１内で形成される気化ガスと燃焼用一次空気による混合ガスを、底部の２つの流出口６にスム−ズに分割して案内するものである。
【００１３】
１６は気化器１下部に備えられたアルミダイキャスト製の混合室で、流出口６に連通し混合ガスの整流を行うように１段下方に凹ませて大容量とした整流室１７と、該整流室１７に連通し先細状に区画成形され間に下方に連通する二次空気室１８を交互に有する複数のガス室１９とを一体成形して構成され、更に整流室１７底部にはＵ字状のシ−ズヒ−タから成る補助ヒ−タ２０が鋳込まれており、予熱時の一定時間のみ通電され混合室１６を予熱するものである。
【００１４】
又上記混合室１６内面には、耐熱塗料を塗布し微細凹凸の塗装面２１を形成することで、混合ガスの流通抵抗として該混合ガスの噴出速度を均一にすると共に整流の促進を計るものである。
【００１５】
２２は各ガス室１９入口に上方から垂下して備えられた整流板で、一枚板に切欠部と屈曲片とを交互に形成して構成され、ガス室１９入口面積の約１／６を上方から閉塞することによって、ガス室１９への送風力を抑制して全体的に均一な火炎を形成するようにしているものである。
【００１６】
２３は混合室１６のガス室１９及び二次空気室１８上で気化器１の背面側に形成されたバ−ナ部で、前記ガス室１９上に固定される凸状の炎孔部２４と、該隣接する炎孔部２４間の凹部で形成され二次空気室１８と連通した二次空気供給部２５とで構成され、炎孔部２４頂部にはほぼ中央部から側壁まで延設された細長逆Ｌ字状の炎孔２６が、長手方向に沿って左右交互に形成され、更に二次空気供給部２５底部には二次空気室１８と連通する二次空気孔２７を、炎孔部２４のフランジ部２８に形成した小孔を重合して形成することで、炎孔２６との距離を取り確実に二次空気の整流が行えるようにしているものである。
【００１７】
２９は炎孔部２４両側に固着された保炎ガイドで、炎孔２６と対向する上部を該炎孔２６とは反対側の斜め上方に向かって屈曲させ、炎孔２６に形成される火炎の広がりを抑制すると共に下方から供給される二次空気の案内を行うものである。
【００１８】
３０は炎孔部２４内に備えられた耐熱性の整流アミで、線径０．２９ｍｍの線材を３６メッシュに編み上げて構成され、炎孔２６から噴出する混合ガスの最後の整流を行うものである。
【００１９】
３１は気化器１背面からバ−ナ部２３上に突出した縦長の吸熱フィンで、燃焼ガスとの接触面積を多くしてヒ−トバック量を増大させる為に複数に分割形成され、燃焼時には燃焼熱のヒ−トバックを気化熱として利用し加熱用ヒ−タ１２の省電力化を計るものであり、上端はバ−ナ部２３側に向かって下り傾斜した傾斜部３２とし、上昇してくる燃焼熱の抜けを良くしているものである。
【００２０】
更に前記各吸熱フィン３１間下部には炎孔部２４が位置するように配設され、そしてこの吸熱フィン３１間の炎孔部２４には他の炎孔２６の約１０倍の大きさとなる２つの四角形から成る大炎孔３３を形成し、又各吸熱フィン３１の突出端面には下端から上端へ抜ける縦溝３４をほぼ中央部に１本設け、大火力燃焼時には大炎孔３３に形成される火炎の広がりで、この縦溝３４にも火炎が入り込み吸熱面積が増大するように構成されているものである。
【００２１】
３５は吸熱フィン３１上方に備えられたＬ字状の抑止板で、気化器１側から吸熱フィン３１上約２／３まで張り出して該吸熱フィン３１間及び縦溝３４上を覆い、この間を上昇して来る燃焼熱の上昇力を抑制するものであり、又吸熱フィン３１上方全体を覆うまで張り出させた場合には、抑止板３５自体にスリットや穴を形成して抑制力を調節するようにしても良いものである。
【００２２】
３６は吸熱フィン３１間の気化器１背面壁に横方向Ｒ状の凸部を複数個連続して形成した凹凸面で、吸熱面積を増大させると共に、燃焼熱の上昇力を制御し十分なヒ−トバックを得るようにしているもので、特にＲ形状であるから燃焼熱に乱流を起こさせることなく、スム−ズにその上昇力のみを抑制することが出来るものである。
【００２３】
３７は気化器１背面を露呈させバ−ナ部２３の上方を囲った上方開放の燃焼室で、外周は所定間隔を介してカバ−枠３８で覆われており、更に吸熱フィン３１上方の壁面には、一定間隔で横列した複数個の第１噴出孔３９と、該第１噴出孔３９前方を閉塞し上方開放とした第１案内片４０とから成る第１空気噴出部４１が備えられ、燃焼室３７内に二次空気を噴出して火炎の回り込みを防止するものである。
【００２４】
更に前記燃焼室３７の気化器１背面と対向する一側壁下部には、一定間隔で横列した複数個の第２噴出孔４２と、該第２噴出孔４２前方を閉塞し上方は開放とした第２案内片４３とから成る第２空気噴出部４４が備えられ、燃焼室３７内に二次空気を噴出し火炎の片寄りを抑制すると共に、エア−カ−テン作用で一側壁の焼損を防止するものである。
【００２５】
又前記燃焼室３７とカバ−枠３８との所定間隔は、混合室１６外周上端部分から仕切板４５で燃焼室３７側と混合室１６側とに上下に仕切られ、上方を燃焼室３７冷却用の冷却流路４６とすると共に下方を混合室１６保温用の保温流路４７としており、この冷却流路４６と保温流路４７とは気化器１の反対側の混合室１６先端部に形成した流入口４８でのみ連通しているものである。
【００２６】
４９は燃焼ファンで、風路５０を介して噴出口３と冷却流路４６に連通し、噴出口３には燃焼用の一次空気を供給し、冷却流路４６には気化器１外周を通り燃焼室３７を冷却する為の二次空気を供給するものであり、更にこの冷却用の二次空気は冷却流路４６を流通することで加温され混合室１６先端側から保温流路４７に流通して、混合室１６を保温すると共に、該混合室１６底部から複数に分割して二次空気室１８を通り二次空気孔２７からバ−ナ部２３に燃焼用の二次空気として供給されるものである。
【００２７】
５１は保温流路４７内で流入口４８と対向して備えられた第１ガイド板で、先端を混合室１６下方まで延ばし流入口４８からの二次空気が該混合室１６側に流れるように案内すると共に、先端部の中央部分には開口部５２を形成して二次空気をこの中央部に集中させるようにしている。
【００２８】
５３は保温流路４７内に備えられ両端を立設し流入口４８側の立設壁の中央部分には開口部５４を形成し、もう一つの立設壁では保温流路４７を閉塞した第２ガイド板で、混合室１６底部の保温とバ−ナ部２３への二次空気の供給がスム−ズに行われるようにすると共に、気化器１の冷却を防止するものである。
５５は燃料噴射ノズル２に送油管５６を介して燃油を供給する電磁ポンプである。
【００２９】
次にこの発明一実施例の作動について説明する。
今加熱用ヒ−タ１２に通電し気化器１を所定温度まで加熱すれば、これを適所に備えた温度センサ−（図示せず）で検知し、燃焼ファン４９及び電磁ポンプ５５を駆動させることで、気化器１には燃料噴射ノズル２から燃油が、又噴出口３からは燃焼用の一次空気がそれぞれ供給される。
【００３０】
そして気化器１では、燃料噴射ノズル２から噴射された燃油は、垂直気化面７の平坦面８に衝突し凹凸がないので均一に周囲に拡散するが、直ぐには落下せず周囲のビ−ド９上を供給される一次空気の送風力もあって蛇行路１０に沿って順次移動し、十分な気化時間となって気化が促進されると共に、ビ−ド９による凹凸で供給される一次空気も乱流を起こし気化ガスとの混合も十分に行われ、良好な混合ガスを得ることが出来るものである。
【００３１】
従って、垂直気化面７によって軽量・コンパクトな気化器１を得て、小型で強力な燃焼装置が得られると共に、気化能力を低下させることなく常に十分な混合ガスを形成することが出来るものである。
【００３２】
又垂直気化面７で気化された気化ガスは、該垂直気化面７に衝突して跳ね返される一次空気と共に、横椀状の気化器１内で加熱用ヒ−タ１２を備えた上下側壁１３・１４側に流れるが、この上下側壁１３・１４は加熱用ヒ−タ１２によって十分加熱されているので、気化ガスの気化は更に促進されると共に、一次空気も良好に加熱され、しかも気化器１は横椀状で気化ガスと一次空気とは直ぐには流出せず、ある程度気化器１内にとどまり十分混合した後、流出口６から流出されるものである。
【００３３】
一方この流出口６から流出した混合ガスは混合室１６内に流入するが、該混合室１６は上記気化器１の予熱と同時に通電される補助ヒ−タ２０によって一定時間加熱され、高温の予熱状態が維持されているので、流入した混合ガスは液化することながないものである。
【００３４】
そして、混合ガスは整流室１７で整流を促進した後、直ぐに複数のガス室１９に細かく分割して流入し、内壁面の塗装面２１による微細凹凸と先細形状とによって、炎孔部２４の炎孔２６から噴出する混合ガスの噴出速度は、長手方向に関係なく全体が均一となり、又混合ガスは炎孔２６から噴出される直前に整流アミ３０を通過して最後に整流されて噴出し、適宜点火手段（図示せず）で点火されれば燃焼が開始されるものである。
【００３５】
又この燃焼時吸熱フィン３１間では、炎孔部２４の大炎孔３３が多量の混合ガスの供給を受けて他の炎孔２６に比べて大火炎で燃焼し、吸熱フィン３１間のみにヒ−トバック専用の火炎が形成される小火力燃焼時でも、ある程度良好なヒ−トバック量を得ることが出来るものであり、更に大火力燃焼時には、大炎孔３３に形成される火炎の広がりによって、隣接する吸熱フィン３１の縦溝３４内に両側から火炎が入り込み、この縦溝３４内を下端から上端にかけて火炎が通過することで、実質的に吸熱面積が増大したこととなり、気化量が増える大火力燃焼時でも十分なヒ−トバック量を得て良好な燃焼が行えるものである。
【００３６】
従って、ヒ−トバック量がそれほど多く必要でない小火力時には、通常のヒ−トバックが行われ多すぎることによる気化器１の溶解を防止出来、多量のヒ−トバック量が必要な大火力時には、火炎の広がりと縦溝３４を利用して自然にヒ−トバック量が増大することが出来、即ち火力に応じて自動的に吸熱面積を増減出来、常に最適な気化熱で良好な気化が行え良好な燃焼が維持されるものであり、勿論、燃焼開始後は加熱用ヒ−タ１２に通電する必要もなく確実に省電力化を計ることが出来るものである。
【００３７】
更にこの燃焼時吸熱フィン３１間及び縦溝３４内を上昇する燃焼熱は、上方の抑止板３５によって上昇力を抑制され、そして吸熱フィン３１上端の傾斜部３２から斜め上方に抜けるものであり、従って傾斜部３２と抑止板３５との組み合せで、吸熱フィン３１間及び縦溝３４内に熱気をこもらせて異常加熱状態とすることなく、燃焼熱を傾斜部３２と抑止板３５との間から容易に抜けさせることで、上昇力をある程度抑制しながら良好なヒ−トバック量を得るようにしているものである。
【００３８】
一方吸熱フィン３１間を上昇して来た火炎は、該吸熱フィン３１上方で急激な燃焼圧力の変化を受けて、抑止板３５を回り込んだ所でそのまま気化器１側の燃焼室３７壁に流れようとするが、ここには第１空気噴出部４２が備えられ二次空気の一部が噴出されているので、押し戻されるかたちとなりスム−ズに上方に抜け、気化器１上方及び燃焼室３７壁面を加熱して焼損させる危険を確実に防止するものである。
【００３９】
又気化器１外周から冷却流路４６に流入した二次空気は、燃焼室３７を両側から冷却しながら流通して、該燃焼室３７の加熱を確実に防止出来るものであり、更に冷却後の二次空気は加温された状態で混合室１６先端側の流入口４８から下方の保温流路４７に流通して、今度は混合室１６を保温しながら底部の複数に分割された二次空気室１８を通り二次空気孔２７からバ−ナ部２３に供給される。
【００４０】
この時温度上昇した二次空気は、先ず第１ガイド板５１によって混合室１６底部に沿って流れるように案内されると共に、燃焼室３７の両側から混合室１６底部の両側に短絡して流れようとするものを開口部５２で中央部の流れに補正して、混合室１６の保温作用が効率よく且つバ−ナ部２３への二次空気の供給がスム−ズに行われるようにするものであり、更に保温流路４７の中間部と終端部とで第２ガイド板５３によって、再び二次空気の流れが中央部に集中されると共に、この二次空気より高温状態の気化器１下方の混合室１６底部の終端部分を逆に冷却してしまうことを防止し、常に良好な燃焼が得られるようにするものである。
【００４１】
そして、燃焼室３７上方に内方を水が流通する給湯用熱交換器（図示せず）等を設置すれば、燃焼音も小さく応答性が良い良好な給湯を得ることが出来るものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、燃焼用の二次空気を利用して燃焼室の冷却を行って該燃焼室の焼損を防止すると共に、この冷却によって加温された二次空気を更に混合室の保温に利用して気化ガスの液化を阻止するものであり、又この二次空気の流れを補正することによって効率の良い保温効果が得られ、且つスム−ズな二次空気のバ−ナ部への供給で常に良好な燃焼が行われ、無駄がなく効率的な二次空気の供給路を構成することで、二次空気の有効利用が計れ構成簡単で安価な燃焼器を提供出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明一実施例を付した気化式石油燃焼装置の断面図。
【図２】同燃焼室の横断面図。
【図３】同バ−ナ部の断面図。
【図４】同第１ガイド板の斜視図。
【図５】同第２ガイド板の斜視図。
【図６】同バ−ナ部の分解斜視図。
【図７】同バ−ナ部の拡大断面図。
【図８】同気化器の正面図。
【符号の説明】
１  気化器
６  流出口
１２  加熱用ヒ−タ
１６  混合室
２３  バ−ナ部
３７  燃焼室
３８  カバ−枠
４５  仕切板
４６  冷却流路
４７  保温流路
４８  流入口
５１  第１ガイド板
５２  開口部
５３  第２ガイド板
５４  開口部
【図１】
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【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】
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【図８】
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