芯升降式石油燃烧器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910173195.9

申请日:

2009.09.14

公开号:

CN101672475A

公开日:

2010.03.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F23D 11/00申请日:20090914|||公开

IPC分类号:

F23D11/00; F23D11/36

主分类号:

F23D11/00

申请人:

株式会社丰臣

发明人:

川村正纪

地址:

日本爱知县

优先权:

2008.9.12 JP 2008-235202; 2009.8.27 JP 2009-196516

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司

代理人:

李贵亮

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内容摘要

本发明提供一种能够得到稳定的燃烧状态的芯升降式石油燃烧器。在加强板(55)形成在中心部没有孔的挡板部(57)。挡板部将沿中心线(CL)上升的空气的全部改变为朝向内焰筒(47)的径向外侧的方向,中心线是芯内筒(17)的沿上下方向延伸的中心线。改变了方向的空气的一部分通过形成在比加强板靠下侧的区域的多个空气孔(48)而流入间隙内,加强板形成在内焰筒且固定在内焰筒内。另外,改变了方向的空气的剩余部分通过形成在加强板的多个贯通孔(55)而流入内焰筒内。增大设置在内焰筒及外焰筒的空气孔(48、50)的

权利要求书

1.  一种芯升降式石油燃烧器,其特征在于,具有:
芯内筒及配置在所述芯内筒的外侧的芯外筒;
燃烧用芯,其配置在所述芯内筒与所述芯外筒之间,并使从下部吸上来的液体燃料在上端部气化;
内焰筒及配置在所述内焰筒的外侧的外焰筒,它们以形成面向所述燃烧用芯的所述上端部的间隙的方式隔开间隔配置在所述芯内筒及所述芯外筒之上,且分别形成有将空气导入所述间隙内的多个空气孔;
加强板,其具有使通过所述芯内筒的内部而自然上升的空气通过的多个贯通孔,且配置在所述内焰筒的内部以防止所述内焰筒因温度上升而变形,
所述内焰筒在比所述加强板靠下侧的区域及靠上侧的区域均有所述多个空气孔,
所述加强板构成为,将沿着中心线上升的空气的全部或大部分变向,使其变为朝向所述内焰筒的径向外侧,然后使改变了方向的所述空气的一部分通过形成在所述内焰筒的所述下侧的区域的所述多个空气孔而流入所述间隙内,并且使改变了方向的所述空气的剩余部分通过所述多个贯通孔而流入所述内焰筒内,其中所述中心线是所述芯内筒的沿上下方向延伸的中心线。

2.
  根据权利要求1所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
所述加强板具有如下的构造,即,在中央部具有阻挡沿着中心线上升的空气的挡板部,且在所述挡板部的外侧形成有所述多个贯通孔,其中所述中心线是所述芯内筒的沿上下方向延伸的中心线。

3.
  根据权利要求1所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积被定为形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积以下且比形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积大。

4.
  根据权利要求3所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
在所述内焰筒及所述外焰筒之上配置有将从所述间隙的上侧开口部延伸出的火焰向所述径向外侧扩展的扩焰结构部,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积被定为形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积以下且比形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积大,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积、形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积、形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积分别被定为,在海拔2000m以上的高处使用所述石油燃烧器时,从所述扩焰结构部延伸出的火焰为3cm±1cm的长度。

5.
  根据权利要求4所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述内焰筒及所述外焰筒的所述多个空气孔以分布不偏且整体分散的状态形成,
以形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积S1、形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积S2及形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积S3在规定所述总开口面积S1为1时,所述S2为1以上1.2以下的值、所述S3为0.6以上0.8以下的值的方式,规定所述多个贯通孔、所述多个空气孔的形状。

6.
  根据权利要求2、3、4或5所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔形成为,以所述中心线为中心沿周向隔开间隔且沿着所述内焰筒。

7.
  根据权利要求1所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
还具有芯上升位置调节机构,其具有通过手工操作改变的多个调节台级,并台级性地调节向所述间隙内延伸出的所述燃烧用芯的最高芯上升位置,
以使由所述多个调节台级规定的所述燃烧用芯的多个最高芯上升位置与使用所述芯升降式石油燃烧器的预先规定的多个海拔范围具有正的相关关系的方式规定所述多个调节台级。

8.
  根据权利要求7所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
所述多个调节台级包括第一至第n调节台级,其中n为3以上的整数,
所述多个海拔范围包括中心的海拔依次升高的第一至第n海拔范围,
所述正的相关关系被定为,所述第一调节台级适合于在所述第一海拔范围内使用,所述第n调节台级适合于在所述第n海拔范围内使用。

9.
  根据权利要求7或8所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
还具有操作所述芯上升位置调节机构的使用者通过视觉能够确认所述正的相关关系的调节台级显示。

10.
  根据权利要求2所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积被定为形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积以下且比形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积大。

11.
  根据权利要求10所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
在所述内焰筒及所述外焰筒之上配置有将从所述间隙的上侧开口部延伸出的火焰向所述径向外侧扩展的扩焰结构部,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积被定为形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积以下且比形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积大,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积、形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积、形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积分别被定为,在海拔2000m以上的高处使用所述石油燃烧器时,从所述扩焰结构部延伸出的火焰为3cm±1cm的长度。

12.
  根据权利要求11所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述内焰筒及所述外焰筒的所述多个空气孔以分布不偏且整体分散的状态形成,
以形成在所述加强板的所述多个贯通孔的总开口面积S1、形成在所述外焰筒的所述多个空气孔的总开口面积S2及形成在所述内焰筒的所述多个空气孔的总开口面积S3在规定所述总开口面积S1为1时,所述S2为1以上1.2以下的值、所述S3为0.6以上0.8以下的值的方式,规定所述多个贯通孔、所述多个空气孔的形状。

13.
  根据权利要求10、11或12所述的芯升降式石油燃烧器,其中,
形成在所述加强板的所述多个贯通孔形成为,以所述中心线为中心沿周向隔开间隔且沿着所述内焰筒。

说明书

芯升降式石油燃烧器
技术领域
本发明涉及具有燃烧用芯的芯升降式石油燃烧器。
背景技术
在日本实公昭63-39527号公报中公开有现有的芯升降式石油燃烧器的构造的一个例子。燃烧器具有配置在芯内筒与芯外筒之间而使从下部吸上来的液体燃料(精炼煤油)在上端部气化的燃烧用芯。而且燃烧器在芯内筒及芯外筒之上具有内焰筒及外焰筒。内焰筒及外焰筒隔开间隔配置为形成面向燃烧用芯的上端部的间隙,并分别形成有将空气导入间隙内的多个空气孔。在内焰筒的内部固定有加强板(或间隔板),所述加强板具有使通过芯内筒的内部而自然上升的空气通过的多个贯通孔并防止内焰筒因温度上升引起的变形。
专利文献1:日本实公昭63-39527号公报图1
在现有的芯升降式石油燃烧器中,发生有随着设置场所的海拔变高而燃烧状态越发不稳定的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够得到稳定的燃烧状态的芯升降式石油燃烧器。
本发明的目的在于提供一种即使设置场所的海拔高也能够得到稳定的燃烧状态的芯升降式石油燃烧器。
除了上述目的,本发明的另一目的在于提供一种容易设定燃烧用芯的对应于海拔的高度尺寸的芯升降式石油燃烧器。
本发明的芯升降式石油燃烧器(Oil-fired space heater)至少具有芯内筒、配置在芯内筒的外侧的芯外筒、燃烧用芯、内焰筒、配置在内焰筒的外侧的外焰筒、加强板。燃烧用芯配置在芯内筒与芯外筒之间而将液体燃料从下部吸上来并在上端部使其气化。通常液体燃料是从石油精炼的精炼煤油。内焰筒及外焰筒以形成面向燃烧用芯的上端部的间隙的方式隔开间隔配置在芯内筒及芯外筒之上。在内焰筒及外焰筒分别形成有将空气导入所述间隙内的多个空气孔。加强板具有使通过芯内筒的内部而自然上升的空气通过的多个贯通孔,并且以防止内焰筒因温度上升而变形的方式配置在内焰筒的内部。在内焰筒中,在比加强板靠下侧的区域及靠上侧的区域均具有多个空气孔。此外,存在在外焰筒的外侧配置有具有整流用的多个空气孔的外筒的情况。而且,配置有两根称为十字销的连结部件,所述连结部件沿径向贯通内焰筒、外焰筒、外筒而连结这些部件,并在内焰筒内形成交叉部。
在这样的芯升降式石油燃烧器中,如果开始燃烧,则通过燃烧用芯吸上来的燃料向内焰筒与外焰筒之间的间隙内气化。然后,在芯内筒的内部上升而流入内焰筒内,进入间隙的空气及从外焰筒外部流入间隙的空气与气化的燃料混合而燃烧,形成燃烧焰。
在本发明中,加强板将沿着中心线上升的空气的全部或大部分变向,使其变为朝向内焰筒的径向外侧,其中所述中心线是芯内筒的沿上下方向延伸的中心线。并且,加强板构成为,使改变了方向的空气的一部分通过形成在内焰筒的下侧的区域的多个空气孔而流入所述间隙内,且使改变了方向的空气的剩余部分通过多个贯通孔而流入内焰筒内。如果使用这样的加强板,则能够使在芯内筒内上升的空气通过形成在内焰筒的下侧区域的多个空气孔而可靠地流入内焰筒与外焰筒之间的间隙内的燃烧用芯的附近。其结果,能够将点火及燃烧持续所需的空气可靠地向燃烧用芯的上端部供给。因此,根据本发明,即使在石油燃烧器的设置场所的海拔高时,也与在平地使用时相同,能够得到稳定的燃烧状态。
此外,优选,产生上述作用效果的加强板具有在中央部具有阻挡空气的挡板部且在挡板部的外侧形成有多个贯通孔的构造。如果是这样的挡板部,则能够将在芯内筒内的中心上升的空气全部改变为朝向内焰筒的径向外侧的方向。优选,形成在加强板的多个贯通孔形成为,以中心线为中心沿周向隔开间隔且沿着内焰筒。如果采用这样的结构,则能够平衡性良好地通过多个贯通孔而沿着内焰筒的内壁面供给空气。
此外,在现有市售的芯升降式石油燃烧器中,如果超过海拔800m而空气中的氧气浓度下降,则向构成为包含内焰筒及外焰筒的燃烧筒供给的空气中的氧气量不足。因此,容易引起下述问题,即,从形成在内焰筒及外焰筒的多个空气孔分别延伸出的燃烧焰变小,部分火焰熄灭而燃烧焰产生晃动(大幅摇动),燃烧状态不稳定,取暖能力下降,燃料消耗率下降,CO浓度上升等。由于市售品的芯升降式石油燃烧器也只能燃烧到海拔1500m左右,因此就那样使用的情况多。但是,在海拔2000~3500m的高地,燃烧状态相当不稳定。燃烧焰的稳定性是由向内焰筒与外焰筒之间的间隙供给的空气量与通过燃烧用芯气化的燃料的平衡来决定的。
特别是,在设计高地能够使用的芯升降式石油燃烧器时,需要调整氧气量使在高地也成为与平地规格的燃烧量相同的燃烧量。为了得到燃烧所需的氧气量,需要使从形成在内焰筒及外焰筒的多个空气孔向所述间隙供给的空气量增加氧气浓度下降的量。因此,发明者起初采用了增大形成在内焰筒及外焰筒的空气孔而使从空气孔供给的空气量增加的构造。但是,可知在该构造中,虽然供给的氧气量增加而形成在空气孔的燃烧焰变大,但是产生所谓焰的长度变得过长的其它问题。作为其原因,考虑有,使形成在内焰筒及外焰筒的多个空气孔增大而空气的流速下降了整体的开口面积增加的量,且通过多个空气孔的空气容易沿着内焰筒上升,其结果,产生燃烧焰向上方伸展的现象。可知,为了消除氧气不足而使燃烧稳定,不仅需要调整从多个空气孔供给的空气量,而且需要调整从多个空气孔供给的空气的流速。
在内焰筒的内侧为了防止因热引起的内焰筒的变形而配置有加强板,且在该加强板设置有空气通过用的贯通孔。在芯内筒的内部上升而流入内焰筒内的空气通过设置在加强板的贯通孔向形成在内焰筒的多个空气孔供给。发明者发现了如下的情况,即,如果增大内焰筒及外焰筒的空气孔的总开口面积,同时缩小设置在配置于内焰筒内的加强板的贯通孔的总开口面积,则在高地也能得到稳定的燃烧状态。
如果减少设置在加强板的贯通孔的总开口面积而调整为与在平地使用的石油燃烧器的燃烧量相同的燃烧量,则由于向内焰筒与外焰筒之间的间隙供给的空气量相同,因此空气通过设置在加强板的多个贯通孔时空气的流速增加。其结果,确认了如下情况,即,通过使向设置在内焰筒的多个空气孔供给的空气量与空气的流速增加,从内焰筒及外焰筒向间隙内冒出的火焰稳定形成,能够形成稳定的燃烧焰。基于这样的想法,可知,在高地使用的本发明的芯升降式石油燃烧器中,优选,形成在加强板的多个贯通孔的总开口面积被定为,在形成在外焰筒的多个空气孔的总开口面积以下且比形成在内焰筒的多个空气孔的总开口面积大。这样,能够使流入所述间隙的空气的量增加到在高地所需的程度,即使在设置场所的海拔高时,也能够得到稳定的燃烧状态。
此外,也可以在内焰筒及外焰筒之上配置有扩焰结构部的情况不言而喻,其中所述扩焰结构部将从间隙的上侧开口部延伸出的火焰向所述径向外侧扩展。这种情况下,优选,形成在加强板的多个贯通孔的总开口面积、形成在外焰筒的多个空气孔的总开口面积、形成在内焰筒的多个空气孔的总开口面积分别被定为,在海拔2000m以上的高处使用石油燃烧器时,从扩焰结构部延伸出的火焰为3cm±1cm以下的长度。这样,在海拔高的高地中,基本上不产生取暖能力下降、燃料消耗率下降、CO浓度上升等问题。
为了得到更稳定的燃烧状态,优选,形成在内焰筒及外焰筒的多个空气孔以分布不偏且整体分散的状态形成。这种情况下,关于在高地使用的燃烧筒,优选,以形成在加强板的多个贯通孔的总开口面积S1、形成在外焰筒的多个空气孔的总开口面积S2及形成在内焰筒的多个空气孔的总开口面积S3在规定所述总开口面积S1为1时,S2为1以上1.2以下的值、S3为0.6以上0.8以下的值的方式,规定多个贯通孔、多个空气孔的数目及形状。如果为该范围,则即使在海拔2000m~3500m的高地使用芯升降式石油燃烧器,也能够确保稳定的燃烧状态。
此外,只要能够平衡性良好地向形成在内焰筒与外焰筒之间的间隙整体供给空气,则设置在内焰筒及外焰筒的空气孔的配置方式可以为任意。
另外,还可以具有芯上升位置调节机构,其具有通过手工操作改变的多个调节台级,并台级性地调节向所述间隙内延伸出的燃烧用芯的最高芯上升位置。在设置芯上升位置调节机构时,优选,以使由多个调节台级规定的燃烧用芯的多个最高芯上升位置与使用芯升降式石油燃烧器的预先规定的多个海拔范围具有正的相关关系的方式规定多个调节台级。如果形成这样的关系,则通过在海拔变高、火焰变小时升高燃烧用芯的最高芯上升位置而在海拔变低、火焰变大时降低燃烧用芯的最高芯上升位置,能够得到相应于海拔的良好的燃烧状态。
具体来说,规定多个调节台级由第一至第n(n为3以上的整数)调节台级构成,而多个海拔范围由中心的海拔依次升高的第一至第n海拔范围构成。这种情况下,正的相关关系被定为,第一调节台级适合于在第一海拔范围内使用,而第n调节台级适合于在第n海拔范围内使用。进而,优选,具有操作芯上升位置调节机构的使用者通过视觉能够确认正的相关关系的调节台级显示。如果具有该调节台级显示,则看到该显示的使用者不用特别地了解即能够选择适合于海拔的调节台级。
附图说明
图1是示出安装有本发明的燃烧筒的实施方式的一个例子的芯升降式石油燃烧器的主要部分的纵向剖面图。
图2示出在内焰筒、外焰筒及外筒的形成中使用的冲孔金属的展开图的一个例子。
图3是加强板的俯视图。
图4是示出海拔与氧气浓度的关系的表。
图5是分别示出关于平地对应及高地对应的燃烧器的内焰筒的总开口面积、加强板的总开口面积、外焰筒的总开口面积的实际测量值的表。
图6是示出使芯上升位置调节机构的芯高为第一台级的状态的主要部分主视图。
图7是图6的局部切口的俯视剖面图。
图8是示出将芯上升位置调节机构的芯高改变为第二台级的状态的主要部分主视图。
图9是示出在调节芯的最高芯上升位置时拔下操作抓手而解除卡止轴与卡止孔的嵌合状态的图。
[符号说明]
1芯升降式石油燃烧器
3设置平板
7燃料罐
9燃烧器主体
13燃烧用芯
15燃烧筒结构物
17芯内筒
19芯外筒
47内焰筒
48空气孔
49外焰筒
50空气孔
51外筒
55加强板
56贯通孔
57挡板部
70芯上升位置调节机构
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出本发明的芯升降式石油燃烧器的主要部分的纵向剖面图。该芯升降式石油燃烧设备1具有:燃料罐7,其经由多根支承脚5固定在设置平板3上,其中所述设置平板3放置在地板等的被设置面上;燃烧器主体9,其配置在燃烧罐7的上部;燃烧用芯收纳结构物11,其一部分配置在燃料罐7内,其余部分配置在燃烧器主体9内;燃烧用芯13;燃烧筒结构物15。在燃烧罐7内作为液体燃料装入有精炼煤油。除了燃烧用芯13之外的部件(3至15)大部分由对金属制的板材进行机械加工形成。燃烧器主体9具备由未图示的顶板堵塞上端开口部的筒体9A。而且,为了能够通过眼睛确认燃烧状态而在筒体9A形成有由具有耐热性的透明的板部件堵塞的未图示的窗部。在筒体9A的下部形成有多个通气口9B。进而,在筒体9A的上端部附近形成有排出燃烧气体的未图示的多个排出口。
在燃料罐7的内部收纳有引导机构21的一部分,其中所述引导机构21具有芯内筒17和芯外筒19并用于引导燃烧用芯13。燃烧用芯13配置在芯内筒17与芯外筒19之间。在燃烧用芯13浸渍有燃料罐7内的液体燃料。
在燃料罐7的底板23的大致中央部形成有圆形的贯通孔25,在该贯通孔25的缘部液密地固定有隔壁部27的下侧凸缘部27B。隔壁部27包括:具有下侧凸缘部27B的直径小的小径部27A;与小径部27A连接且位于小径部27A的上部的带有凸缘27C的大径部27D。隔壁部27的凸缘27C液密地固定于燃料罐7。在隔壁部27形成有燃料流通孔27E,且在隔壁部27的内部也装入有精炼煤油。
在隔壁部27的下侧开口部内液密地固定有芯内筒17的圆筒状的主体17A的下侧端部。芯内筒17的主体17A的上侧端部由具有多个通气孔29A及29B的顶板17B堵塞。在多个通气孔29A及29B中,中央的通气孔29A比其周围的通气孔29B的直径尺寸大。在燃料罐7的上表面经由环状的垫圈37载置有具有芯外筒19的芯外筒构造体33的凸缘部35。芯外筒构造体33包括芯外筒19和外侧筒状部39。芯外筒19包括内侧筒状部38和外侧筒状部39的一部分。在外侧筒状部39的上端部形成有环状的凸缘部41。该环状的凸缘部41具有环状的平坦部41A和环状的倾斜部41B。在环状的平坦部41A的底面固定有环状的托盘部43。在托盘部43整体地形成有沿上下方向贯通的多个贯通孔45。
在凸缘部41的平坦部41A与托盘部43的上部放置有所述的燃烧筒结构物15。燃烧筒结构物15具有内焰筒47、配置在内焰筒47的外侧的外焰筒49、外筒51、罩53、扩焰结构部60。内焰筒47及外焰筒49以形成面向燃烧用芯13的上端部的间隙G的方式隔开间隔配置在芯内筒17及芯外筒19的上部。具体来说,内焰筒47的下侧端部与芯内筒17的顶板17B接触,外焰筒49的下侧端部与凸缘部41的平坦部41A接触。
在内焰筒47、外焰筒49及外筒51分别形成有将燃烧用的空气导入间隙G内的多个空气孔48、50及52。图2中示出在形成内焰筒47、外焰筒49及外筒51时使用的冲孔金属PM的展开图的一个例子。形成在该冲孔金属PM的多个空气孔54的方式形成为空气孔54分布不偏且整体成为分散的状态。在图2的例子中,构成相邻的两排空气孔排的多个空气孔54配置为锯齿状。
在内焰筒47的内部通过焊接固定有防止内焰筒47因温度上升引起变形的圆板状的加强板55。如图3所示,在加强板55具有使通过芯内筒17的内部而自然上升的空气通过的多个贯通孔56。本实施方式的加强板55具有在中央部未形成孔的挡板部57,且以包围挡板部57的周围的方式具有六个细长的贯通孔56。六个贯通孔56以整体沿着内焰筒47的内壁面的方式形成。此外,形成在芯内筒17的顶板17B的多个通气孔29B的一部分位于六个贯通孔56的下方。形成在内焰筒47的多个空气孔48分为位于比加强板55靠下侧的区域的多个空气孔和位于加强板55的上侧的区域的其余多个空气孔。在图1中,虽然未图示,但是在本实施方式中配置有两根称为十字销的连结部件,所述连结部件沿径向贯通内焰筒47、外焰筒49及外筒51并在内焰筒47内形成交叉部。两根十字销配置为十字状,且外筒51与内焰筒47及外焰筒49经由该十字销连结成同心状态。
在内焰筒47的上侧端部通过焊接固定有扩焰结构部60的主要部分。扩焰结构部60具有:第一圆板部59,其位于内焰筒47的内部且形成有多个贯通孔58;第二圆板部61,其位于第一圆板部59的上部且形成有多个贯通孔62且固定在内焰筒47;筒体63,其形成有多个贯通孔64;扩焰平板65,其配置在筒体63的上部。而且,在外筒51的上端部固定有构成扩焰结构部60的一部分的环状扩焰平板67。环状扩焰平板67在与固定在燃烧器主体9的筒体9A的内部的环状部件69之间形成使空气通过的间隙。此外,由于扩焰结构部60的构造众所周知,因此省略详细的说明。
在本实施方式的芯升降式石油燃烧器中,如果使用未图示的点火装置在燃烧用芯13点火,则开始燃烧。此外,通常点火装置将电池作为电源,且具有在沿着燃烧用芯13配置的一对电极间产生点火火花的结构。点火装置的结构任意。由于开始燃烧,通过燃烧用芯13吸上来的燃料进行气化,并在内焰筒47与外焰筒49之间的间隙G内上升。然后,气化的燃料在芯内筒17的内部上升而流入内焰筒47内,并与通过形成在内焰筒47的多个空气孔48而进入间隙G的空气及从通气口9B经由主体9A内而从形成在外焰筒49的多个空气孔50流入间隙G的空气混合而燃烧。燃烧焰以从多个空气孔48及50向间隙G内延伸出的方式产生。在内焰筒47与外焰筒49之间的间隙G产生的燃烧焰从形成在扩焰结构部60的扩焰平板65与环状扩焰平板67之间的环状的空间向燃烧器主体9的内部空间内延伸出。从扩焰结构部60延伸出的燃烧焰例如比4cm长的情况成为发烟等的原因,作为燃烧状态不优选。可知,燃烧状态在构成燃烧筒结构物15的部件中也较大地受到向扩焰结构部60供给的空气的状态、形成在内焰筒47的多个空气孔48、形成在外焰筒49的多个空气孔50的影响。外筒51的空气孔52是起到对向外焰筒49供给的空气进行整流作用的部件,特别地,并不是对燃烧状态施加较大影响的部件。
在本实施方式中,在加强板55形成有在中心部没有孔的挡板部57。沿中心线CL,通过形成在芯内筒17的顶板17B的通气孔29A及29B的一部分而上升的空气的全部由挡板部57改变为朝向内焰筒47的径向外侧的方向,其中所述中心线CL是芯内筒17的沿上下方向延伸的中心线。然后,改变了方向的空气的一部分通过形成在比加强板55靠下侧的区域的多个空气孔48而流入间隙G内,其中所述加强板55形成在内焰筒47且固定在内焰筒47内。另外,改变了方向的空气的剩余部分通过形成在加强板55的多个贯通孔56而流入内焰筒47内。如果采用这样的构造,则能够使在芯内筒17中上升的空气通过形成在内焰筒47的下侧区域的多个空气孔48而可靠地流入间隙G内的燃烧用芯13附近。其结果,能够可靠地将点火及燃烧持续所需的空气向燃烧用芯13的上端部供给。另外,由于形成在加强板55的多个贯通孔56形成在内焰筒47的附近,而且沿着内焰筒47的内壁配置,因此空气沿着内焰筒47上升,并通过形成在内焰筒47且位于比加强板55靠上的多个空气孔48,平衡性良好地向间隙G内供给空气。因此,根据本实施方式的芯升降式石油燃烧器,平地自不必说,即使在设置场所的海拔变高时,与现有相比也能够得到稳定的燃烧状态。
此外,可知,在海拔2000~3500m的高地,燃烧状态变为相当不稳定。燃烧焰的稳定性由向内焰筒47与外焰筒49之间的间隙G供给的空气量与通过燃烧用芯13气化的燃料的平衡来决定。为了在高地也能够充分地使用本实施方式的芯升降式石油燃烧器,需要特别地调整空气孔48及50以及贯通孔56的尺寸,以使在高地也与平地规格的燃烧量为相同的燃烧量。为了得到在燃烧中所需的氧气量,需要使从空气孔48及50向间隙G供给的空气量增加氧气浓度下降的量。如果增大形成在内焰筒47及外焰筒49的空气孔48及50的直径尺寸,而增加从这些空气孔供给的空气量,则供给的氧气量增加。但是,不仅形成在空气孔48及50的燃烧焰增大,而且引起从扩焰结构部60向上方延伸的燃烧焰的长度变得过长的其它问题。其原因是,考虑有,增大空气孔48及50而使空气的流速下降了向间隙G供给空气的总开口面积增加的量,通过空气孔48及50的空气沿着内焰筒47在间隙G内容易上升,其结果,产生燃烧焰向上方伸展的现象。
因此,发明者发现了下述情况,即,在增大内焰筒47的多个空气孔48的总开口面积时,如果在配置在内焰筒47内的加强板55设置挡板部57,并且减少设置在加强板55的贯通孔56的总开口面积,则即使在高地也能得到稳定的燃烧状态。如果不仅使设置在内焰筒47及外焰筒49的空气孔48及50的总开口面积增大,而且减少设置在加强板55的贯通孔56的总开口面积,并以与在平地使用的石油燃烧器的燃烧量相同的燃烧量的方式调整各开口面积,则向内焰筒47与外焰筒49的间隙G供给的空气量相同,因此通过设置在加强板55的多个贯通孔56时空气的流速增加。其结果,通过增加向设置在内焰筒47的多个空气孔48供给的空气量和空气流速,稳定地形成从内焰筒47的多个空气孔48及外焰筒49的多个空气孔50向间隙G内冒出的火焰,从而能够形成稳定的燃烧焰。
此外,在平地对应及高地对应的任何燃烧器中,来自外焰筒49的多个空气孔50的空气的取入比来自内焰筒47的多个空气孔48的空气的取入容易。并且,来自外焰筒49的多个空气孔50的空气的取入难以对燃烧焰的形成施加较大的影响。因此,优选,在决定内焰筒47的多个空气孔48与加强板55的贯通孔56的总开口面积后,调整外焰筒49的多个空气孔50的总开口面积,以使燃烧焰稳定。
更具体来说,优选的是,形成在加强板55的多个贯通孔56的总开口面积、形成在外焰筒49的多个空气孔50的总开口面积、以及形成在内焰筒47的多个空气孔48的总开口面积分别被定为,在海拔2000m以上的高地使用石油燃烧器时,使从扩焰结构部60延伸出的火焰成为3cm±1cm的长度。这样,在高地,基本上不产生取暖能力下降、燃料消耗率下降、CO浓度上升等问题。因此,设想在海拔2000~3500m使用时,例如,以中间的2750m的氧气浓度为基准进行设定。图4是示出海拔、气压、氧气浓度的关系的表。海拔2750m的氧气浓度为平地的氧气浓度的约70%。因此,为了确认效果,在实际制作的芯升降式石油燃烧器的实施例中,将外焰筒49的空气孔50的总开口面积S2设定为平地的空气孔50的总开口面积的约111.6%,将设置在加强板55的贯通孔56的总开口面积S1设定为平地的加强板55的贯通孔56的总开口面积的约71.3%,将内焰筒47的空气孔48的总开口面积S3设定为平地的空气孔48的总开口面积的约146.5%。图5分别示出关于平地对应及高地对应的燃烧器的内焰筒47的总开口面积、加强板55的总开口面积、外焰筒49的总开口面积的实际测量值。在该实施例中,在海拔2000~3500m下,能够得到基本良好的燃烧状态。
图1的实施方式还可以具有芯上升位置调节机构,其具有通过手工操作改变的多个调节台级,并台级性地调节向间隙G内延伸出的燃烧用芯13的最高芯上升位置(芯在间隙G内最大限度延伸位置)的。能够附加在本实施方式的芯上升位置调节机构的一个例子在日本特许第3507867号(特开平9-210310号公报)中详细地进行了说明。图6至图9是示出特许第3507867号所示的芯上升位置调节机构70的结构的图。在图6至图9中,标号71表示的部件是进行芯升降操作的芯升降轴,73表示的部件是安装在芯升降轴71的外侧端的操作抓手,标号74表示的部件是安装在芯升降轴71的内侧端的小齿轮,标号75表示的部件是与小齿轮74咬合的齿条齿轮。在该芯上升位置调节机构70中,如果旋转操作抓手73,则小齿轮74通过齿条齿轮75驱动燃烧用芯13,燃烧用芯13在芯内筒17与芯外筒19之间向上或向下移动。由操作抓手73进行的燃烧用芯13的位置调节能够以由芯上升位置调节机构70设定的最高芯上升位置为上限位置进行。
另外,标号76表示的部件是固接于芯升降轴71的卡止部,标号77表示的部件是游嵌于芯升降轴71而以芯升降轴71为中心旋转的齿轮,标号79表示的部件是安装于齿轮77的突部。标号81表示的部件是安装于齿轮77与芯外筒19之间的回程弹簧。如果沿顺时针方向旋转操作抓手73而使芯升降轴71沿顺时针方向旋转,则由于卡止部76按压齿轮77的突部79,因此齿轮77沿顺时针方向旋转,且使燃烧用芯13上升的同时向上卷绕回程弹簧81。
标号83表示的部件是游嵌于芯升降轴71的工作板,标号85表示的部件是从突部79的前端突出的卡止轴,标号87表示的部件是选择性地与卡止轴85嵌合的三个卡止孔。所述三个卡止孔87设置在工作板83,与齿轮77成为一体而旋转,并为了以三台级调节芯13的高度而起作用。
标号89表示的部件是由可动板91支承为能够枢轴运动的测震坠,标号91表示的部件是在测震坠89由振动颠倒时以支轴91a为中心转动的可动板,标号93表示的部件是设置在可动板91的止动件。标号95表示的部件是设置在工作板83的卡止齿,该卡止齿95与止动件93咬合。通过使卡止齿95与止动件93的咬合,工作板83克服回程弹簧81的蓄积力而将燃烧用芯13的高度保持在规定的位置。
在该芯上升位置调节机构70中,能够以三台级调节芯13的最高芯上升位置。齿轮77与工作板83的关系通过改变卡止轴85与三个卡止孔87的嵌合位置而变化。而且,从安装于基台的支轴91a到止动件93的尺寸固定。因此,通过改变齿轮77与工作板83的嵌合位置,使工作板83的卡止轮95与止动件93卡止时的芯升降轴71的停止位置进行变化。由此,燃烧用芯的13的突出高度进行变化。在该构造中,在为了改变最高芯上升位置而改变卡止轴85与三个卡止孔87的嵌合位置时,如图9所示,从芯升降轴71拔下操作抓手73,向跟前拉动工作板83,从而解除卡止轴85与卡止孔87的嵌合。然后,沿顺时针方向或逆时针方向旋转工作板83,改变卡止轴85与卡止孔87的嵌合位置。由此,工作板83的位置成为由止动件93规定的始终相同位置,而最高芯上升位置的燃烧用芯13的最高芯上升位置(最高突出高度)变化。
特别是,在设置芯上升位置调节机构70的本实施方式中,以使燃烧用芯13的三台级的最高芯上升位置与使用芯升降式石油燃烧器的预先规定的三台级的海拔范围具有正的相关关系的方式规定三个调节台级,其中所述燃烧用芯13的三台级的最高芯上升位置是由卡止轴85与从三个卡止孔87选择的一个卡止孔的嵌合来决定的。如果形成这样的关系,则通过在海拔变高、火焰变小时升高燃烧用芯13的最高芯上升位置而在海拔变低、火焰变大时降低燃烧用芯13的最高芯上升位置,能够得到相应于海拔的良好燃烧状态。
在本实施方式中,调节台级包括第一至第三调节台级,多个海拔范围包括中心的海拔依次升高的第一至第三海拔范围。正的相关关系被定为,第一调节台级适合于在第一海拔范围内使用,第二调节台级适合于在第二海拔范围内使用,第三调节台级适合于在第三海拔范围内使用。例如,在将海拔2000~3500m分为三个海拔范围,并使芯的最高上升位置的三台级的调节与该三个海拔范围相对应时,能够成为如下所述的情况。首先,以海拔的中间地点(2750m)为基准,设定内焰筒47的空气孔48、外焰筒49的空气孔50、加强板55的贯通孔56的总开口面积。但是,海拔2000m的氧气浓度为78%,海拔3500m的氧气浓度为64%。因此,在中间地点,选择三台级的芯高调节的第二台级,在使用燃烧器的海拔比中间地点变高时,将芯高调节改变为第三台级以使燃烧用芯13的最高芯上升位置变高,在海拔变低时将芯高调节改变为第一台级以使燃烧用芯13的最高芯上升位置变低。由此,根据海拔,通过增加或减少由燃烧用芯13气化的燃料的量,能够使火焰的长度变长或变短。其结果,对应于各海拔范围,能够进行更稳定的燃烧。
此外,作为一般言论,在高地,为了得到更稳定的燃烧状态,优选,以形成在加强板55的多个贯通孔56的总开口面积S1、形成在外焰筒49的多个空气孔50的总开口面积S2及形成在内焰筒47的多个空气孔48的总开口面积S3在规定总开口面积S1为1时,S2为1以上1.2以下的值、S3为0.6以上0.8以下的值的方式,规定多个贯通孔56、多个空气孔48及50的数目及形状。如果使S2及S3为该范围,则即使在大致海拔2000m~3500m的高地使用芯升降式石油燃烧器,也能够确保稳定的燃烧状态。此外,通过实验确认了下述情况,即,在使S2为偏离1以上1.2以下的值或者使S3为偏离0.6以上0.8以下的值的任一情况时,都无法得到稳定的燃烧状态。
在上述实施方式中,在加强板55的挡板部57完全没有形成贯通孔。但是,由于通过芯内筒17的内部而上升的空气的大部分由挡板部57改变方向,因此也可以在挡板部57形成具有不影响燃烧的稳定状态程度的小的开口面积的一个以上的贯通孔的情况不言而喻。
为了使操作芯上升位置调节机构70的使用者通过视觉能够确认所述的正的相关关系,在本实施方式中,也可以在如图8所示的卡止孔87侧以从芯升降轴71拔下操作抓手73时能够看见的方式设置显示了数字“1”、“2”、“3”的调节台级显示。也可以使“1”、“2”、“3”的显示为“低”、“中”、“高”。如果具有该调节台级显示,则看到该显示的使用者不用特别了解,即能够选择适合于海拔的调节台级。
根据本发明,由于能够使在芯内筒中上升的空气通过形成在内焰筒的下侧区域多个空气孔而可靠地流入内焰筒内,因此能够将燃烧持续所需的空气可靠地向燃烧用芯的上端部供给,即使在设置场所的海拔变高时,也能得到与在平地使用时同样得到稳定的燃烧状态的优点。

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本发明提供一种能够得到稳定的燃烧状态的芯升降式石油燃烧器。在加强板(55)形成在中心部没有孔的挡板部(57)。挡板部将沿中心线(CL)上升的空气的全部改变为朝向内焰筒(47)的径向外侧的方向,中心线是芯内筒(17)的沿上下方向延伸的中心线。改变了方向的空气的一部分通过形成在比加强板靠下侧的区域的多个空气孔(48)而流入间隙内,加强板形成在内焰筒且固定在内焰筒内。另外,改变了方向的空气的剩余部分通过。

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