CN1158951A

CN1158951A - 液体燃料燃烧装置

Info

Publication number: CN1158951A
Application number: CN96107157A
Authority: CN
Inventors: 桑子茂
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1997-09-10
Also published as: JPH094820A; KR970002093A

Abstract

本发明的液体燃料燃烧装置包括：气化筒，在其周壁内埋设有电热器并设有将该电热器的外接部引向外部的电热器引出部，和安装在气化筒上部、在周壁部上设有火焰孔的燃烧头，和配置在燃烧头外周、在与火焰孔对置的环状壁上开设了多个切口的燃烧环，和收容着气化筒的带底筒状燃烧器壳体，和送风机以及燃烧筒；在燃烧环的环状壁上、在与气化筒的电热器引出部对应的部分上设有不带切口的燃烧筒保护部。

Description

液体燃料燃烧装置

本发明涉及主要用于石油风扇加热器等的石油气化式液体燃料燃烧装置。

以往的该种液体燃料燃烧装置，例如特开平3-20505号公报所公开的，将周壁部上形成有多个火焰孔的燃烧头安装在气化筒的上部，并将具有与火焰孔对置的环状壁的燃烧环设在燃烧头的外周，通过阻挡出自上述火焰孔并在水平方向上形成的火焰的扩散，来防止在强燃烧时构成燃烧室的金属制燃烧筒被加热到耐热温度以上。

但是，在上述以往的液体燃料燃烧装置中，虽然在强燃烧时金属制燃烧筒不会被加热到耐热温度以上，但在弱燃烧时，由于只在火焰孔附近形成较小的火焰，而燃烧环的环状壁又阻挡向火焰供应新鲜空气，因而存在容易产生一氧化碳的问题。

为此，近年来采用的一种技术是，在与火焰孔对置的燃烧环的环状壁上开设多个切口，通过该切口向弱燃烧时在火焰孔附近形成的小火焰供应新鲜空气，这样一方面能在强燃烧时保护金属制燃烧筒，同时又能在弱燃烧时抑制一氧化碳的产生，提高燃烧性能。在燃烧环的环状壁开设多个切口便能在强燃烧时使金属制燃烧筒得到保护的原因是，通过气化筒与收容在该气化筒内的燃烧器壳体之间的间隙上升的燃烧用二次空气能够阻挡通过切口向环状壁外部泄露的火焰的扩散

但是，由于在气化筒周壁的上部共为一体地形成有向外部突出的电热器引出部，所述电热器被埋设在气化筒内，而该电热器引出部阻碍了二次空气的流通，所以在电热器引出部的上方难于产生二次空气流，因此存在如下的问题，即，在与电热器引出部对应的位置上开设的环状壁的切口会有火焰泄露，而在该泄露火焰的作用下，金属制燃烧筒的局部会因过热而造成赤热，从而导致变形或损伤。

本发明是鉴于上述问题而为的，其目的在于，在一种通过在与燃烧头对置的燃烧环的环状壁上开设多个切口来提高燃烧性能并扩大燃烧幅度的液体燃料燃烧装置中，用简单的构成来防止燃烧筒产生赤热。

本发明的构成是，具有：气化筒，所述气化筒在其周壁内埋设有电热器并设有用于将该电热器的外接部引向外部的电热器引出部，和安装在上述气化筒上部、在周壁部上设有火焰孔的燃烧头，和配置在上述燃烧头的外周、在与上述火焰孔对置的环状壁上开设了多个切口的燃烧环，和收容着上述气化筒的带底筒状燃烧器壳体，和在向上述气化筒供应燃烧用一次空气的同时向气化筒与燃烧器壳体之间的空间供应二次空气的送风机，和与上述燃烧头邻近的燃烧筒；在上述燃烧环的环状壁上、在与气化筒的电热器引出部对应的部分上设有不带切口的燃烧筒保护部。

通过在燃烧环的环状壁上、在与气化筒的电热器引出部对应的部分上设有不带切口的燃烧筒保护部，可用该不带切口的燃烧筒保护部来承接强燃烧时的火焰，并且使火焰向上方流动，从而使与很难产生二次空气流的电热器引出部正上方位置对应的燃烧筒的局部不会因过热而产生赤热，以简单的构成就能防止燃烧筒产生变形或损伤。

以下简要说明附图。

图1是本发明一个实施例中的液体燃料燃烧装置的整体构成的断面图。

图2是图1所示液体燃料燃烧装置的主要部分的放大断面图。

图3是图1所示液体燃料燃烧装置的在与图2不同的断面上的主要部分放大断面图。

图4是图1所示液体燃料燃烧装置的主要部分的斜视图。

图5是图1所示液体燃料燃烧装置的气化筒单体的斜视图。

图6是显示图1所示液体燃料燃烧装置的燃烧头的火焰孔与气化筒的热回收用凸部之间关系的图。

以下结合图1至图6说明本发明的一个实施例。图中，1是压铸而成的上部开口的有底圆筒状气化筒，气化筒1由铝-锰系的耐热铝合金制成，在该气化筒1的周壁部的一部分上设有向上述周壁部的切线方向开口的空气导入口2。此外，构成气化筒1的原材料的耐热铝合金，以铝为主要成分，除含有锰外，还含有硅、铁、镍、钛、铜、镁等，其中锰含量为2.5～6.0重量％，是除了铝之外含量最多的。

3是埋设在气化筒1的周壁上部的、例如是保护套型加热器等的电热器，4是将一个端部与气化筒1的空气导入口2接通的一次空气筒，它的另一个端部与送风机7的壳体8接通，所述送风机7在内部装有靠马达5驱动的供气风扇6，来自送风机7的燃烧用一次空气通过空气导入口2送入上述气化筒1内部。9是设在气化筒1外周的有底筒状燃烧器壳体，10是用于向燃烧器壳体9与气化筒1之间的空间X输送燃烧用二次空气的二次空气管，该二次空气管10的顶端出口部10A贯通了燃烧器9的周壁部9A，显现于燃烧器壳体9之内，并且在上述周壁部9A的近旁开口，二次空气管10的基端入口部10B与一次空气筒4一样，也与送风机7的壳体8接通。

11是金属板制成的送风导向件，它以覆盖上述二次空气管10的顶端出口部10A的形态安装在燃烧器壳体9的周壁部9A的内面，该送风导向件11与上述二次空气管10的顶端出口部10A保持大约5至10mm的间隔，与之对置地安装在燃烧器壳体9的周壁部9A的内面，以防止从二次空气管10的顶端出口部10A流出的二次空气直接与气化筒1的周壁接触。

12是在空气导入口2以及一次空气筒4的一个端部之内与它们同圆心地设置的燃料喷嘴，该燃料喷嘴12的顶端部显现在气化筒1之内，用于向气化筒1内部喷出煤油等液体燃料，它的另一个端部通过燃料供应管13以及例如是电磁泵等的燃料泵14，与燃料罐15的内部连通。16是向燃料罐15补充液体燃料的能够自由装卸的卡式油箱。

17是嵌合在上述气化筒1的上部开口上的压铸而成的节流板，该节流板17与气化筒1一样，也是用铝-锰系的耐热铝合金制成，在该节流板17的中央部分，与其共为一体地下垂形成了作为节流通路18的圆筒部17A。19是配置在节流板17的圆筒部17A的垂直下方的阻挡板，它与圆筒部17A之间留有间隔。

20是安装在上述气化筒1上部的带盖圆筒状燃烧头，如图6所示，在该燃烧头20的周壁部20A上分上下3段设有用于喷射混合气体的多个火焰孔21、21。此外，在燃烧头20的周壁部20A的内外两面与周壁部20A紧密结合地设置着火焰孔金属网22、22。23是以从上方覆盖上述节流板17的节流通路18的形态配置在燃烧头20内的混合整流筒，该混合整流筒23用耐热不锈钢板经拉深加工而成，从侧面观察呈大体凸状，在其中央部分形成的带盖筒部23A的盖面和设置其下部外周的环状平面部分23B上，分别设置着直径被设定为约2mm的多个小孔24、24和25、25，带盖筒部23A的周壁部是无孔壁。此外，上述节流板17、燃烧头20以及混合整流筒23用多个安装螺丝26固定在气化筒1上。

27、27是与上述燃烧头20的周壁部20A对置的、在气化筒1的周壁部的上端部上通过整体成形而形成的6个热回收用凸部，如图5所示，这些热回收用凸部27、27分别形成为圆柱状，其直径T约7mm，高H约8至10mm，沿着呈环状的气化筒1的上端部的圆周方向，被设定为相互之间保持有约25至35mm的大致相等的间隔S，能够有效地对气化筒1进行热回收。通过使该多个热回收用凸部27、27在气化筒1的上端整体成形而成，在燃烧过程中使气化筒1的底壁部被加热到约330～360℃的高温。

此外，如图5所示在上述气化筒1的周壁上部中埋设着电热器3的部分，与该部分共为一体并向外突出地设置了用于将电热器3两端的外接部3A、3A引向气化筒1外部的电热器引出部1A，该电热器引出部1A的横向宽度尺寸设定为约30mm。

28是配置在燃烧头20外周的燃烧环，该燃烧环28由耐热不锈钢板制成，载置于气化筒1的上端部，并用螺丝(图未示出)固定。此外，在与燃烧头20的周壁部20A的火焰孔21对置的燃烧环28的环状壁28A上，沿圆周方向保持一定间隔地设置着多个纵向切口29、29，但如图4所示，在与上述上述气化筒1的电热器引出部1A对应的部分形成了不带纵向切口29的燃烧筒保护部30，该燃烧筒保护部30与电热器引出部1A的横向宽度尺寸大体相等，或者比上述尺寸略为宽些。

31是用于检测气化筒1的温度的温度检测器，该温度检测器31设置于气化筒1的下端部，以检测气化筒1的底壁部附近的温度。32是用于检测燃烧头20的火焰孔21有无火焰F形成以及检测氧气浓度的火焰杆；33是向从火焰孔21喷出的混合气体点火的点火杆；34是将来自热风用送风机(图未示出)的风引向热风吹出口(图未示出)的热风用送风管道；35是直立地设在热风用送风管道34的底壁部34A上的镀铝钢板制燃烧筒，在该燃烧筒35内的下部有上述燃烧头20与之靠近；36是设在燃烧用空气入口37中的过滤器；38是用于检测供气风扇6的转数的转数检测器；39是密封电热器3的外接部3A、3A的密封构件。

根据以上的构成，通过向电热器3通电使气化筒1的下部温度达到约250℃，当上述温度的上升被温度检测器30检测到后，送风机7便起动，然后进行大约5秒钟的清炉，在清炉之后燃料泵14起动。随着燃料泵14和送风机7的起动，液体燃料和燃烧用一次空气分别经过燃料供应管13和一次空气筒4，并分别从燃料喷嘴12和空气导入口2供到气化筒1的内部。

供到气化筒1内部的燃料在接触到气化筒1的内壁面后被气化，该气化气体与一次空气混合后成为混合气体，该混合气体通过节流板17的节流通路18后流入混合整流筒23中。流到该混合整流筒23中的混合气体，其中一部分通过环状平面部23B的多个小孔25、25后向下段的火焰孔21以及中段的火焰孔21流去，并从这些火焰孔21、21喷出；其余部分上升到带盖筒部23A内，并在带盖筒部23内加速混合后流向盖部，再从盖部的多个小孔24、24通过。通过了上述多个小孔24、24的混合气体流向上段的各个火焰孔21以及中段的各个火焰孔21，再从这些火焰孔21喷出。从各个火焰孔21喷出的混合气体被点火杆33的电火花引燃，形成火焰F，这样燃烧便开始。

另一方面，经过二次空气管10送到燃烧器壳体9中的燃烧用二次空气从二次空气管10的顶端出口部10A流出，在送风导向件11的作用下向横向流动，并进入气化筒1与燃烧器壳体9之间的大体呈环状的空间X中，再在该空间X中上升，通过气化筒1的上部与燃烧器壳体9的上部之间的空隙Y，沿着燃烧环28的环状壁28A的外面上升，供到火焰F的外围，以促进火焰F的二次燃烧。

如上述那样开始燃烧之后，火焰F的热从热回收用凸部27以及燃烧环28传导到气化筒1，以进行热回收。在燃烧开始后约经过2至5分钟时，即使对电热器3停止通电，气化筒1也能保持高温，从而使气化筒1内的液体燃料继续得以气化并继续保持燃烧状态。另外，从燃烧开始经过30至40分钟后，温度上升最慢的气化筒1的底壁部附近的温度也能达到约330～360℃的高温状态。

在进行燃烧量约3200kcal/h的强燃烧时，在火焰孔21形成的火焰F较大，该较大的火焰F在其顶端部分碰到燃烧环28的环状壁28A时便朝上转向，从而使燃烧筒35受到保护。在进行燃烧量约900kcal/h的弱燃烧时，在火焰孔21形成的火焰F较小，并进入到燃烧环28的环状壁28A的内侧，但通过燃烧器壳体9与气化筒1之间的间隙Y后上升的燃烧用二次空气经过环状壁28A的各个纵向切口29、29后，也流入到环状壁28A的内侧，因此，虽然进行弱燃烧时火焰F较小，但由于能够通过纵向切口29有效地供应燃烧用二次空气，促进燃烧反应，从而能够进行很少发生一氧化碳的良好的弱燃烧，并能扩大燃烧幅度。

根据本实施例，由于在与燃烧头20的周壁20A的火焰孔21对置的燃烧环28的环状壁28A上，沿圆周方向保持一定间隔地设置着多个纵向切口29、29，并且在与上述上述气化筒1的电热器引出部1A对应的部分形成了不带纵向切口29的燃烧筒保护部30，因此，可用该不带切口的燃烧筒保护部30来承接强燃烧时的火焰F，并且使火焰F转向上方，从而使与很难产生二次空气流的气化筒1的电热器引出部1A的正上方位置对应的燃烧筒35的局部不会因过热而产生赤热，在不需要特别的零部件的情况下就能防止燃烧筒35产生变形或损伤。

另外，在上述实施例中，由于在气化筒1的周壁部的上端部上通过整体成形而形成与燃烧头20的周壁部20B对置的6个热回收用凸部27、27，这些热回收用凸部27、27被设定为直径T约7mm，高H约8至10mm，在燃烧开始约30至40分钟后，能使比上部温度上升慢的气化筒1的底壁部附近的温度上升并保持约330℃以上(约330～360℃)的高温状态，因此，即使使用变质的劣质煤油或蒸发温度高的液体燃料，也能使燃料中的各种成分在瞬间内彻底蒸发，从而能够防止在气化筒1的内部壁部上残留焦油，使气化筒长期保持良好的气化状态，维持稳定的气化燃烧。而且，浸到焦油内的液体燃料在熄火后会继续蒸发而使熄火时产生强烈臭味，但由于能够防止在气化筒1的壁部残留焦油，因而能使上述问题得到改善。

另外，由于将该温度检测器31设置于气化筒1的下端部，也就是将该温度检测器31设在气化筒1的周壁部中温度最低的位置上，所以能够提高耐久性。换言之，当气化筒1的底壁部附近温度上升到约330℃以上(约330～360℃)的高温时，气化筒1周壁部的中间部分的温度就会达到大约400℃左右，气化筒1周壁部的上端部分的温度则达到大约450℃左右，这样就会使温度检测器31的耐久性产生问题。因此，如果将温度检测器31设在气化筒1的下端部，就不会使温度检测器31发生断线等故障。

另外，由于用于气化液体燃料的压铸气化筒1是由铝-锰系的耐热铝合金制成的，含量为2.5～6.0重量％的锰能提高铝的耐热性和强度等机械性能，因此，即使温度最容易上升的气化筒上端部的温度上升到约450℃左右，也不会产生鼓胀或熔化等热变形。

综上所述，本发明中的通过在与燃烧头的火焰孔对置的燃烧环的环状壁上开设多个切口来提高燃烧性能和扩大燃烧幅度的液体燃料燃烧装置，由于其构成是在燃烧环的环状壁上、在与气化筒的电热器引出部对应的部分上设置了不带切口的燃烧筒保护部，因而能以简单的构成，切实地防止与二次空气难于流动的电热器引出部的正上方位置对应的燃烧筒的局部产生赤热，既能提高燃烧性能，又能提高燃烧筒的耐久性。

Claims

1、一种液体燃料燃烧装置，其特征在于，包括：气化筒，所述气化筒在其周壁内埋设有电热器并设有用于将该电热器的外接部引向外部的电热器引出部，和安装在上述气化筒上部、在周壁部上设有火焰孔的燃烧头，和配置在上述燃烧头的外周、在与上述火焰孔对置的环状壁上开设了多个切口的燃烧环，和收容着上述气化筒的带底筒状燃烧器壳体，和在向上述气化筒供应燃烧用一次空气的同时向气化筒与燃烧器壳体之间的空间供应二次空气的送风机，和与上述燃烧头邻近的燃烧筒；在上述燃烧环的环状壁上、在与气化筒的电热器引出部对应的部分上设有不带切口的燃烧筒保护部。