JPH06174209A - 蒸発式バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で燃焼効率を向上させ、燃焼室の
長さを短くして小型化を図り、しかも着火時に白煙の発
生を防止する。 【構成】 一端を壁板１８で閉鎖するボデー２８の内部
に、燃料吸収体３４を密閉して備えた支持体３２を収容
する。空気室１４からの燃料用空気と前記循環室４２か
らの気化した燃料とを混合して混合気を作る混合管５４
を燃焼室５２に突出させる。この混合管５４に多数の噴
射孔６０を形成し、この噴射孔６０から燃焼室５２に混
合気を噴出させる。前記混合管５４の内部の途中を穴６
４を形成したステイ７０で区画し、そのステイ７０に筒
状の金網７２を取付け、その金網７２の筒の内部と前記
穴６４とを連絡させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用ヒータや船舶用
ヒータや汎用のポータブルヒータ等の暖房装置に用いる
蒸発式バーナに関し、特に白煙の発生を防止するように
した蒸発式バーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両や船舶には、例えば特開昭５
９−６０１０９号に示されるような、車両や船舶を暖房
するための蒸発式バーナが備えられている。この蒸発式
バーナでは、筒状のボディの内部に燃焼室を形成し、そ
の燃焼室内に燃料吸収体を直接配置させるか、または燃
焼室に面して燃料吸収体を備え、その燃焼室内の熱によ
ってその燃料吸収体から燃料を蒸発させて燃料蒸気を作
る。一方、ボディの壁面に燃焼用空気の流入孔を形成
し、その流入孔からの燃焼用空気と燃料吸収体から発生
する燃料蒸気とを燃料室内で混合し、その燃料蒸気と燃
焼用空気との混合気に点火栓で着火するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の蒸発式バーナで
は、燃料蒸気と燃焼用空気とが別々な位置から燃焼室内
へ流入する構成とされている。このため、燃料蒸気と燃
焼用空気の混合が完全には行なわれ難く、しかも燃焼用
空気の流入孔の設定も難しいため、良好な燃焼が得られ
ないという不具合があった。また、燃料吸収体が燃焼室
内に配置されているため、時間の経過に伴って、その燃
料吸収体に燃焼による生成物が堆積し、その燃料吸収体
からの蒸発が損なわれて、燃焼不良が発生し易かった。
その上、燃焼室内に突出配置されるコイル巻き形点火プ
ラグにも同様に生成物が堆積し、それによってコイルの
断線や焼損が発生してヒータが使用不能となり易かっ
た。更に、重質油を燃料に用いた場合には、着火性が悪
いため燃焼室内に白煙が発生し易いという不具合があっ
た。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、燃料吸収体やヒータへの生成物の堆積を防止して
寿命を長くし、空気と燃料蒸気とを混合した混合気の移
動距離を長くして良好に混合させることによる燃焼効率
を向上させ、かつ燃焼室内での白煙の発生を防止するよ
うにした蒸発式バーナを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃料吸収体に含まれた燃料を気化させ、そ
の気化した気化燃料に燃焼用空気を混合させて混合気と
し、その混合気を筒状のボデーの内部に設けられた燃焼
室内で点火プラグで着火させる蒸発式バーナにおいて、
前記燃料吸収体を前記燃焼室に直接露出させない状態で
内部に収容する支持体と、前記燃焼用空気が導入される
空気室と、その空気室からの空気と前記燃料吸収体から
気化した気化燃料とが導入される混合通路を内部に形成
するものであって前記燃焼室内へ突出する混合管と、そ
の混合通路と前記燃焼室とを連絡するために前記燃焼室
内へ突出した箇所の混合管の外周に形成した多数の噴射
孔と、前記混合管内に備えられるものであってその内部
の混合通路を区画するステイと、そのステイに形成され
るものであってそのステイの前後の混合通路を連絡する
穴と、その内部空間と前記穴とを連結する筒状の金網と
を有し、ステイによって区画された混合管のうちの燃焼
用空気導入側に点火プラグを近接して配置し、燃料吸収
体から気化した燃料と空気室からの燃焼用空気とを前記
混合通路内で混合して混合気とし、燃焼用空気の流速が
小さい時にステイ位置より手前の混合管に設けた噴射孔
から混合気の大部分を燃焼室内に噴射し、燃焼用空気の
流速が速くなるとステイの穴を混合気が大量に通過して
ステイ位置の手前とステイ位置奥側との混合管に設けた
噴射孔からほぼ均等に混合気を燃焼室内に噴射するよう
ようにしたものである。

【０００６】

【作用】燃料吸収体を燃焼室と直接当面させないように
支持体内に収容する。これによって、燃料の燃焼によっ
て発生する燃焼残滓が燃料吸収体に堆積しないようにす
る。混合管内で混合気を予め形成し、その混合気を燃焼
室へ噴出するようにするので、燃焼効率が良くなる。混
合管の外周に多数設けた噴射孔から、燃焼室内へ放射状
に混合気を噴射する。即ち、ボデー内の半径方向に向く
火炎とになるので、バーナ長さを燃焼室や熱交換器の長
さに合わせた長さにでき、ボデーの軸方向の長さを短く
してバーナの小型化を可能とする。混合管の内部を穴を
形成したステイで区画し、その穴と筒状の金網とを経由
してステイの前後を連絡する。これによって、混合気の
流速が遅い着火時には、混合気の大部分がステイの穴を
通過することがなく、混合管のうち点火プラグに近い位
置にある噴射孔から混合気が噴射され、点火プラグによ
って混合気が直ちに着火される。このため、重質油であ
っても着火時における白煙の発生を防止することができ
る。定常運転になると、混合気の速度が増加し、混合気
がステイの穴を通過する。これによって、混合管の全て
の噴射孔からほぼ均等に気化器を噴射できる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明に係る蒸発式バーナの一実施例を示す断面
図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。蒸発式バーナ
においては、ケーシング１０とカバー１２とによって、
ケーシング１０の内部に空気室１４が形成されると共
に、その空気室１４へ空気を導入するための空気導入口
１６も形成される。このケーシング１０を構成する壁板
１８には、空気室１４側に複数個のらせん状の案内板２
０が備えられ、それら複数個のらせん状の案内板２０
は、図２に示すように、空気室１４に導入された空気が
旋回して空気室１４の中央に向かうような形状に設定さ
れている。前記壁板１８の中央には前記案内板２０と反
対側に突出する筒部２２が一体に形成され、この筒部２
２の内部空間である空気通路２４は前記空気室１４と通
じており、この空気室１４から空気通路２４へ導入され
る燃焼用空気が空気通路２４の噴出口２６から旋回した
状態で噴出される。

【０００８】ケーシング１０の壁板１８において前記案
内板２０の反対側の面には、両端開放の筒状のボデー２
８がシール材３０を介して取付けられる。ケーシング１
０の壁板１８がこの筒状のボデー２８の一方の閉鎖端面
となる。このボデー２８の内部には、壁板１８と若干の
間隔を開けて筒状の支持体３２が備えられる。この支持
体３２の内部には、多孔質のセラミックや金属等から成
る環状の燃料吸収体３４が密閉した状態で収納されてい
る。前記燃料吸収体３４に燃料を供給するための燃料供
給管３６が、前記カバー１２やケーシング１０を貫通し
て設けられている。前記支持体３２と前記壁板１８との
間にスペーサ３８を挟んで、燃料吸収体３４を収納した
支持体３２が壁板１８にボルト４０で固定される。この
スペーサ３８によって、支持体３２と壁板１８との間に
空間から成る循環室４２が形成される。この支持体３２
の内部には、前記循環室４２に近い側に、前記燃料吸収
体３４を収納する空間と通じる均圧室４４が設けられ、
燃料吸収体３４から気化した燃料は気化口４６を介して
均圧室４４に導入される。気化燃料はこの均圧室４４内
にで均一な濃度にされ、この均一にされた気化燃料は連
絡孔４８から前記循環室４２内に噴出される。

【０００９】前記支持体３２における筒状の軸心とボデ
ー２８の筒状の軸心は同一になるように配置されてお
り、この支持体３２の筒状の外壁とボデー２８の筒状の
内壁との間に隙間が形成され、この隙間からなる環状の
空間が前記循環室４２に繋る連絡通路５０となる。即
ち、一端を壁板１８で閉鎖されたボデー２８の内部空間
は、前記支持体３２の位置を中心にして壁板１８とは反
対側に位置する主な空間である燃焼室５２と、その燃焼
室５２と通じる前記連絡通路５０と、その連絡通路５０
と通じる前記循環室４２とから成る。即ち、循環室４２
は連絡通路５０を介して燃焼室５２と連絡するように設
定される。

【００１０】前記筒状の支持体３２や環状の燃料吸収体
３４の中央を貫通して、筒状の混合管５４が前記支持体
３２に取付けられる。この混合管５４の燃焼室５２内に
伸びる先端部は、着脱自在な蓋５６によって閉鎖されて
いる。この混合管５４においては蓋５６を取付けた側の
反対側は開口部となっており、その開口部は前記壁板１
８に対向している。この混合管５４の中心軸は、前記壁
板１８に形成された筒部２２の中心軸と一致するように
設定され、この混合管５４の内径は筒部２２の外径より
大きく設定される。図１に示すように、筒部２２の先端
開口部は混合管５４の開口部内に入らないようにするの
が望ましい。この混合管５４の内部空間である混合通路
５８は、その混合管５４の開口部と筒部２２の先端との
間の隙間を介して前記循環室４２と通じている。なお、
筒部２２の噴出口２６の先端開口部は混合管５４の開口
部内に入るものであっても構わない。前記混合管５４
は、支持体３２の位置より充分に燃焼室５２内に突出し
ており、この混合管５４の燃焼室５２内に突出した筒状
の外周には、炎口となる多数の噴射孔６０が設けられ
る。

【００１１】前記混合管５４に平行でしかも前記支持体
３２を貫通した状態で点火プラグ６２が備えられる。こ
の点火プラグ６２の先端は燃焼室５２内の適当な位置ま
で伸びている。この点火プラグ６２は、一般的には窒化
珪素等のようなセラミックとそのセラミック内に埋め込
まれたタングステン線とから成るグロープラグを使用す
るのが望ましい。グロープラグの構造としては、これに
限定されるものではない。

【００１２】前記混合管５４の内部には、中央に穴６４
を形成した円盤部６６とその穴６４の周囲に円盤部６６
に直角な筒状部６８とを一体に形成したステイ７０が取
り付けられる（図１及び図３）。ステイ７０の円盤部６
６の外径は混合管５４の内壁に丁度嵌合する寸法に設定
されている。また、穴６４の内径と筒状部６８の外径と
は同一となっており、その径は定めはないが、円盤部６
６の外径の半分程度が望ましい。このステイ７０は前記
混合管５４の任意の位置に取付け可能になっている。好
ましくは、ステイ７０の円盤の設置位置は、支持体３２
の一番燃焼室５２側よりの先端位置から蓋５６の位置ま
での混合管５４の管内長さをＬとすると、蓋５６から円
盤部６６の位置までの長さをＭとすると、Ｍ≧ 1/2Ｌと
するのが望ましい。図１に示すように、筒状部６８は前
記蓋５６と反対側に位置するようにステイ７０を混合管
５４に取付け、その筒状部６８の外側に筒状の金網７２
を取付ける。即ち、筒状の金網７２の内部空間とステイ
７０の穴６４が連通するようになっている。この金網７
２は内部から外部へ混合気が通過出来るような網目の粗
さのものを選定する。前記点火プラグ６２は既存のもの
であって長さが限られており、ステイ７０の位置は、混
合管５４の根元側（蓋５６と反対側）に取付けられる点
火プラグ６２の自由先端位置より混合管５４の先端側に
位置するよう設定される。

【００１３】次に、この蒸発式バーナの働きについて説
明する。空気導入口１６から空気室１４内に入った空気
は、案内板２０によって旋回させられながら空気室１４
内の中央に集められ、その後、筒部２２内の空気通路２
４内に螺線状に入り、その空気通路２４の噴出口２６か
ら螺線状を保ったまま、混合管５４内の混合通路５８に
向けて噴出される。一方、支持体３２内に備えられる燃
料吸収体３４には燃料供給管３６から燃料が供給されて
いる。点火プラグ６２によって燃料吸収体３４が加熱さ
れ、この燃料吸収体３４に含まれる燃料が気化して気化
燃料になる。この燃料吸収体３４から気化した気化燃料
は、燃料吸収体３４の隣に位置する均圧室４４に入り、
その後、循環室４２に噴出する。噴出口２６から混合通
路５８内に螺線状に噴出される燃焼用空気による吸い出
し作用によって、循環室４２に噴出した気化燃料は燃焼
用空気と共に混合通路５８内に導入される。この混合通
路５８内において気化燃料と燃焼用空気とが均一に混合
させられる。この際、燃焼用空気が旋回状態で混合通路
５８内に導入されるので、燃焼用空気と気化した燃料と
の混合が良好に行なわれる。この混合管５４内で充分に
混合された混合気は、混合管５４に形成された噴射孔６
０から放射状に燃焼室５２内に噴射される。従来のよう
な燃焼用空気と燃料とを別々に燃焼室へ導入するもので
は、燃焼用空気と気化した燃料とが混合した位置から火
炎が発生するが、本発明では、燃焼用空気と気化燃料と
を予め混合して混合気とし、その混合気を混合管５４の
円筒の外表面に形成した多数の噴射孔６０より燃焼室５
２内に放射状に噴出するので、燃焼室５２内に放射状の
火炎列を作ることができる。これによって、燃焼室５２
の長さを従来のものより短くすることができる。

【００１４】本発明のような混合管５４内にステイ７０
を備えない場合には、着火時には混合管５４や燃焼室５
２が暖まっていないので、燃料として重質油を用いた場
合には、燃焼室５２内に噴出する混合気のうち点火プラ
グ６２が位置する混合管５４の根元付近に噴出する混合
気には直ちに着火するが、点火プラグ６２から離れた位
置の燃焼室５２内に噴射する混合気への火移りに時間が
かかり、白煙が発生し易いという欠点がある。これに対
して、本発明では、混合管５４内の長さの途中に穴６４
を形成したステイ７０を備え、そのステイ７０には前記
穴６４と連絡する空間を有する筒状の金網７２を取付け
る。このように構成することによって、着火時には混合
通路５８内に噴出される混合気の直進方向の速度が小さ
いので、混合気の大部分はステイ７０の円盤部６６によ
って遮られ、穴６４を通過して混合管５４の先端側まで
至る混合気量が少ない。この結果、混合通路５８内に噴
出される混合気のうち、ステイ７０の設置位置より根元
側にある噴射孔６０から大部分の混合気が燃焼室５２内
に噴射する。点火プラグ６２は混合管５４の根元側に位
置するので、燃焼室５２内に噴射する大部分の混合気は
点火プラグ６２によって直ちに点火されることになり、
燃焼室５２内に噴射される混合気への火移り時間が短縮
でき、白煙の発生を防止することができる。

【００１５】着火後は定常燃焼に立ち上がり、混合通路
５８内に導入される混合気の直進方向の速度が増加する
ので、混合気は金網７２の筒内とステイ７０の穴６４と
を通過して混合管５４の先端側まで至ることができる。
また、金網７２の内部を通過する際に、混合気は金網７
２の内部から外部へ漏れる。このように、筒状の金網７
２によって混合気の直進性を確保し、ステイ７０の穴６
４を通過してステイ７０設置位置より先端側に、根元側
と均等に混合気を分配する。また、ステイ７０の設置位
置より根元側においては、金網７２の内部から外部へ混
合気を通過させるので、ステイ７０の設置位置より根元
側にある混合通路５８に均等に混合気を分配することが
できる。従って、定常燃焼時には、混合気はステイ７０
の設置位置の前後にほぼ均等に送られ、混合気は混合管
５４の各噴射孔６０からほぼ均等に燃焼室５２内に噴射
し、燃焼室４６内での火炎の長さをほぼ均一にすること
ができる。

【００１６】混合気への着火後は、燃焼室５２内での混
合気の燃焼によって発生する燃焼ガスによって支持体３
２が加熱され、その支持体３２からの伝導熱によって燃
料吸収体３４が加熱される。また、燃焼室５２内で生じ
る高温の燃焼ガスの一部が、連絡通路５０から循環室４
２に至るように支持体３２の周囲を循環するので、その
支持体３２内に保持される燃料吸収体３４がより加熱さ
れる。また、燃焼室５２内で生じる燃焼ガスの一部は、
連絡通路５０から循環室４２を経由して、空気通路２４
の噴出口２６からの燃焼用空気と共に混合通路５８に導
入されるので、混合通路５８内に入る燃焼用空気が高温
になり、混合通路５８内で形成される混合気も高温にな
り、燃焼室５２内へ噴出される混合気の着火を促進でき
る。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明に係る蒸発式バーナ
によれば、混合管の外周に設けた噴射孔から半径方向に
向けて混合気を燃焼室内に噴出し、その噴出する混合気
に直ちに着火するようにしたものである。即ち、筒状で
その外周に多数の噴出孔のバーナを設けた筒状のバーナ
とし、燃焼室内の半径方向に火炎を発生させるものであ
る。従って、バーナ長さを燃焼室や熱交換器の長さに合
わせた長さにすることができ、筒状の軸方向に混合気を
噴出する従来のものと比べて、蒸発式バーナ全体の長さ
を短くすることができる。また、混合管内の途中に穴を
有するステイ備え、その穴位置の空気導入側に筒状の金
網を備えるようにしたので、着火時にはステイ位置より
混合管の先端側へ混合気の大部分が至らないようにな
り、点火プラグに近い位置の噴射孔から混合気の大部分
を噴出するので、燃焼室内へ噴射した混合気が直ちに着
火される。従って、燃料に重質油を使用する場合であっ
ても、混合気が直ちに着火され、白煙の発生を防止する
ことができる。更に、燃料吸収体に燃焼室の火炎が直接
及ばないようにしたので、燃料吸収体に燃焼生成物が堆
積することがなくなり、蒸発式バーナの寿命を長くする
ことができる。その上、燃料吸収体を支持体からの伝導
熱と支持体の周囲を循環する燃焼ガスの一部による熱と
点火プラグによる熱とによって加熱するようにしたの
で、その高温維持により燃料吸収体に燃料残滓物が堆積
しにくくなり、蒸発式バーナの寿命をより長くすること
ができる。また、旋回状態の燃焼用空気と気化した燃料
を混合通路内において混合するので、混合を良好に行な
うことができる。その上、旋回状態の混合気が金網の内
部を通過するので、その金網の内部を通過の際に混合気
が金網の内部から外部へ通過して、混合通路内に混合気
をほぼ均等に分散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸発式バーナの一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線縮小断面図である。

【図３】ステイの斜視図である。

【符号の説明】

１４ 空気室 ２０ 案内板 ２８ ボデー ３２ 支持体 ３４ 燃料吸収体 ４２ 循環室 ５２ 燃焼室 ５４ 混合管 ５８ 混合通路 ６０ 噴射孔 ６２ 点火プラグ ６４ 穴 ７０ ステイ ７２ 金網

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料吸収体に含まれた燃料を気化させ、
   その気化した気化燃料に燃焼用空気を混合させて混合気
   とし、その混合気を筒状のボデーの内部に設けられた燃
   焼室内で点火プラグで着火させる蒸発式バーナにおい
   て、 前記燃料吸収体を前記燃焼室に直接露出させない状態で
   内部に収容する支持体と、前記燃焼用空気が導入される
   空気室と、その空気室からの空気と前記燃料吸収体から
   気化した気化燃料とが導入される混合通路を内部に形成
   するものであって前記燃焼室内へ突出する混合管と、そ
   の混合通路と前記燃焼室とを連絡するために前記燃焼室
   内へ突出した箇所の混合管の外周に形成した多数の噴射
   孔と、前記混合管内に備えられるものであってその内部
   の混合通路を区画するステイと、そのステイに形成され
   るものであってそのステイの前後の混合通路を連絡する
   穴と、その内部空間と前記穴とを連結する筒状の金網と
   を有し、 ステイによって区画された混合管のうちの燃焼用空気導
   入側に点火プラグを近接して配置し、 燃料吸収体から気化した燃料と空気室からの燃焼用空気
   とを前記混合通路内で混合して混合気とし、燃焼用空気
   の流速が小さい時にステイ位置より手前の混合管に設け
   た噴射孔から混合気の大部分を燃焼室内に噴射し、燃焼
   用空気の流速が速くなるとステイの穴を混合気が大量に
   通過してステイ位置の手前とステイ位置奥側との混合管
   に設けた噴射孔からほぼ均等に混合気を燃焼室内に噴射
   するようにしたことを特徴とする蒸発式バーナ。
2. 【請求項２】 前記点火プラグを棒状の発熱部を有する
   ものとし、その発熱部が前記混合管と並行に配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の蒸発式バーナ。
3. 【請求項３】 一方を前記燃焼室と通じると共に他方を
   前記混合管の燃焼用空気の導入口側と通じる循環室を設
   け、その循環室内へ燃焼室で燃焼した燃焼ガスの一部を
   火炎の無い状態で導入し、その循環室内へ導入した燃焼
   ガスの一部を燃焼用空気と共に前記混合通路へ導入する
   ことを特徴とする請求項１記載の蒸発式バーナ。
4. 【請求項４】 前記空気室から混合通路へ導入される燃
   焼用空気が混合通路へ向けて旋回するように、前記空気
   室内に空気旋回用の案内板を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の蒸発式バーナ。