JP2005201512A

JP2005201512A - 液体燃料燃焼装置

Info

Publication number: JP2005201512A
Application number: JP2004007564A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yoshino; 昌孝吉野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】高い気化能力を有し、簡素な構成でランニングコストの低い液体気化器による新規な液体燃料燃焼装置を提供する。
【解決手段】液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁４で隔てた二部屋Ａ，Ｂを構成し、この二部屋Ａ，Ｂのうちの一部屋Ａに液体燃料を入れ、他の一部屋Ｂに気流を通して混合気を生成し、この混合気を他の一部屋Ｂに通じる不燃材料よりなるバーナ部分２で燃焼させる。また、隔壁４をチューブ体により構成し、このチューブ体内とチューブ体外に二部屋Ａ，Ｂを構成する。あるいは、隔壁４を板状の中空体により構成し、この中空体内と中空体外に二部屋Ａ，Ｂを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体燃料を気化させる液体気化器を用いた液体燃料燃焼装置に関するものである。

今日、加湿の主流は、透湿方式を用いたものになりつつある。透湿方式の加湿器では、水は通さないが、水蒸気は通す透湿膜の袋体やチューブが用いられている。袋体の中やチューブの外に水を溜め、袋体の外部やチューブ内に空気を通し、空気を透過した水蒸気で連続的に加湿するものである。なお、この種の従来技術としては、特許文献１に開示されているものがある。

特開平８−２１９５０５号公報

透湿膜を使った加湿器は、雑菌やカビのような大きなものは一切通さないクリーン性が特徴であり、ヒータ等の加熱手段なしでも高い加湿能力を有し、ランニングコストは低いといった利点がある。本発明者は、透湿膜の選択透過性に着目して、加湿以外に応用できないか思案を重ねた。そして、その結果、液体を気化できることに着目し、液体燃料のガス化に取組んだ。

本発明は、上記した透湿膜の特徴を応用し、発展させることによりなされたものであり、その課題とするところは、高い気化能力を有し、簡素な構成でランニングコストの低い液体気化器による新規な液体燃料燃焼装置を提供することであり、耐久性の良い液体燃料燃焼装置を得ることである。

上記課題を解決するために本発明は、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋を構成し、この二部屋のうちの一部屋に液体燃料を入れ、他の一部屋に気流を通して混合気を生成し、この混合気を前記他の一部屋に通じる不燃材料よりなるバーナ部分で燃焼させるようにする手段を採用する。

上記手段を採用することにより、隔壁で隔てた一部屋に入れた液体燃料を、もう一部屋を介して燃焼用の混合気として取出すことができ、この混合気をこの一部屋に通じる不燃材料よりなるバーナ部分で燃焼させるものであり、高い気化能力を有する液体気化器によって構成の簡素なランニングコストの低い液体燃料燃焼装置が得られる。

本発明の液体燃料燃焼装置の中核をなす液体気化器は、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋からなる構成である。隔壁はミクロテックスの多孔質ポリテトラフルオロエチレンや形状記憶ポリマーの無孔質膜を、中空のチューブ体に成形したもの（可撓性をもったものも含む）や板状の中空体に構成したものを使用する。隔壁で隔てた二部屋の内の一部屋に液体燃料、例えば石油を入れ、他の一部屋に空気流を通してこの部屋に通じるバーナ部分で生成した混合気を、燃焼用二次空気を導入して燃焼させる。混合気は、燃焼用一次空気の混合した可燃性のものであり、そのまま燃焼させることもできる。

隔壁を中空のチューブ体に成形したものでは、チューブ体の内部空間を一部屋とし、チューブ体の外部空間をもう一つの部屋としたモジュールで構成する。チューブ体の外の部屋に液体燃料を入れ、チューブ体の内部空間である一部屋に空気流を通してこの部屋の外に、石油ガスと空気の混合した混合気を取出し、バーナ部分で燃焼させるようにする。

この液体気化器は、ヒータ等の加熱手段なしでも高い気化能力を有し、構成もいたって簡素でランニングコストが低いといった特徴を持つ。この液体気化器を使うことにより、液体燃料から可燃性のある混合気を簡単に生成でき、簡素な構成で済む新規な液体燃料燃焼装置が得られる。バーナ部分は、隔壁が不燃性を持つものであれば隔壁と一体構造に構成しても良く、隔壁が不燃性を持たないものであれば隔壁とは別構造に構成して耐久性を高める。

実施の形態１．
図１〜図３は、本実施の形態の石油暖房機や石油ボイラーに使用される石油燃焼装置の断面構成図、図４は気化管の断面図である。この石油燃焼装置は、液体燃料である石油を気化する液体気化器１とバーナ部分２を備えている。液体気化器１の本体は、金属製の石油容器３内に、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁４を中空のチューブ体として構成した気化管５を多数横向きや縦向きに貫通させて配設しただけの大変シンプルな構造である。石油容器３は、給油口以外は密閉容器であり、その胴周りには加熱手段として電気ヒータ６が装着されている。各気化管５の隔壁４の外は部屋Ａにあり、石油容器３内の部屋Ａに入れられた石油に浸漬している。各気化管５の隔壁４の内側の部屋Ｂは、気化管５の一端部においてチャンバー７に通じている。このチャンバー７には送風機８により送風がなされ、気化管５の部屋Ｂには一方向に気流が流れる。送風機８の吹出口近傍にも吹出し気流を加熱する加熱手段として電気ヒータ９が設けられている。気化管５の他端はバーナ部分２として気化管５に連通している。

液体気化器１のコア部分のモジュールは、厚み０．２ｍｍ、直径５ｍｍ程度のチューブ体に成形した隔壁４が、端末部分を除いて石油容器３内に収められた構成となっている。隔壁４の材料としては、ミクロテックスの多孔質ポリテトラフルオロエチレンや形状記憶ポリマーの無孔質膜で有機溶媒に溶けないものが用いられている。隔壁４での気体変換は、表面積に左右されるため、スプライン状や図４に示すようなセレーション状に構成すると良い。電気ヒータ６は、石油の気化を促進するものであるが、液体燃料が気化しやすい例えば、エタノールやメタノール等では必ずしも設けなくても良い。

石油容器３内の部屋Ａに液体燃料である石油を入れ、電気ヒータ６で加熱しておき、気化管５内の部屋Ｂに送風機８により電気ヒータ９で昇温した空気を通して、混合気を生成してバーナ部分２に導き、着火すれば石油燃焼装置として機能する。気化管５内の部屋Ｂには、隔壁４を透過した石油ベーパーと加熱された空気の混合した燃焼用一次空気を含む混合気が生成され、これがバーナ部分２で連続的に燃焼する。このようにこの石油燃焼装置は、気化する物質がガス体では無く液体であるので扱い易く、いたって構成が簡素で殆ど加熱する必要もないのでランニングコストは低く、故障も少なく保守も楽である。そして、汚れた石油でも燃焼させることができ、有効なエネルギ利用が可能である。

気化管５が不燃材料でない場合は、耐久性を高めるためにセラミックスや金属材料でバーナ部分２を構成し、気化管５がセラミックス等の不燃材料の場合にはバーナ部分２を一体構成とする。また、図３に示すように気化管５を表面積を広くできる板状の中空体としても良い。

石油燃焼装置の縦断正面構成図である。（実施の形態１）石油燃焼装置の縦断側面構成図である。（実施の形態１）他の石油燃焼装置の縦断面構成図である。（実施の形態１）気化管の他の形態を示す断面図である。（実施の形態１）

符号の説明

１液体気化器、２バーナ部分、３石油容器、４隔壁、５気化管、Ａ部屋、Ｂ部屋。

Claims

液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔壁で隔てた二部屋を構成し、この二部屋のうちの一部屋に液体燃料を入れ、他の一部屋に気流を通して混合気を生成し、この混合気を前記他の一部屋に通じる不燃材料よりなるバーナ部分で燃焼させるようにした液体燃料燃焼装置。
請求項１に記載の液体燃料燃焼装置であって、隔壁をチューブ体により構成し、このチューブ体内とチューブ体外に二部屋を構成した液体燃料燃焼装置。
請求項１に記載の液体燃料燃焼装置であって、隔壁を板状の中空体により構成し、この中空体内と中空体外に二部屋を構成した液体燃料燃焼装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の液体燃料燃焼装置であって、バーナ部分と隔壁が別構造である液体燃料燃焼装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の液体燃料燃焼装置であって、バーナ部分と隔壁が一体構造である液体燃料燃焼装置。