JP2005326032A

JP2005326032A - 混合気生成器及び燃焼装置

Info

Publication number: JP2005326032A
Application number: JP2004141816A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yoshino; 昌孝吉野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】多種の液体から多種のガスの混ざった混合ガスを効果的に得られる混合気生成器を使った燃焼装置を得る。
【解決手段】一次気体を通す通気路２に対して液体を収める容器３〜５を複数直列に設け、それらの容器３〜５と通気路２との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜６で構成し、各容器３〜５にはそれぞれ異なる可燃性の液体を充填し、通気路２には一方向から一次気体を連続的に送り、その下流側において二次気体として可燃性混合ガスを取出し、この可燃性混合ガスを燃焼器９に導いて燃焼させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体と一次気体から、液体のガス成分と一次気体の混じった二次気体としての混合ガスを生成する混合気生成器及びその混合気生成器を使った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。その結果、液体を気化できることに着目し、液体のガス化に取組み、混合気生成器の開発を試みた。そして、多種の液体から多種のガスの混ざった混合ガスを効果的に得られないかという課題に突き当った。また、多種の可燃性ガスの混ざった可燃性混合ガスを燃焼させる装置の開発も課題として持ち上がった。

本発明は、透湿膜の特徴を応用し、上記した課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、多種の液体から多種のガスの混ざった混合ガスを効果的に得られる混合気生成器を得ることであり、多種の可燃性ガスの混ざった可燃性混合ガスを燃焼させる燃焼装置を開発することである。

上記課題を解決するために本発明は、一次気体を通す通気路に対して液体を収める容器を複数直列に設け、それらの容器と通気路との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜で構成し、各容器にはそれぞれ異なる液体を充填し、通気路には一方向から一次気体を連続的に送り、その下流側において二次気体の混合ガスを取出すようにする手段を採用する。

また、他の発明は、一次気体を通す通気路に対して液体を収める容器を複数直列に設け、それらの容器と通気路との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜で構成し、各容器にはそれぞれ異なる可燃性の液体を充填し、通気路には一方向から一次気体を連続的に送り、その下流側において二次気体として可燃性混合ガスを取出し、この可燃性混合ガスを燃焼器に導いて燃焼させるようにする手段を採用する。

本発明によれば、一次気体を通す通気路に直列に設けた複数の容器に入れた異なる液体から隔膜を通じてそれぞれガスが通気路に透過し、通気路の下流側において一次気体と複数種のガスの混ざった二次気体としての混合ガスを取出すことができ、容器が直列なため混合ガスの混合比率を調整することが容易になる。

また、他の発明によれば、一次気体を通す通気路に直列に設けた複数の容器に入れた異なる可燃性の液体から隔膜を通じてそれぞれ可燃性ガスが通気路に透過し、通気路の下流側において一次気体と複数種の可燃性ガスの混ざった二次気体としての可燃性混合ガスを取出すことができ、これを燃焼器に導いて燃焼させることができる。各容器は直列なため可燃性混合ガスを燃焼に適した混合比率に調整することが容易になる。

本発明を適用した燃焼装置は、混合気生成器を中核として構成されている。混合気生成器は、一次気体を通す通気路に対して液体を収める容器を複数直列に配設し、それらの容器と通気路との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜で構成している。隔膜は、いずれも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構成されている。各容器にはそれぞれ異なる可燃性の液体、例えばガソリン、石油、アルコール、水等を充填し、通気路には一方向から一次気体、例えば空気を送風機によって連続的に送り、その下流側において二次気体として可燃性混合ガスを取出し、この可燃性混合ガスを燃焼器に導いて燃焼させる。可燃性混合ガスは、炭化水素ガスや水蒸気と燃焼用一次空気の混合したものであり、そのまま燃焼させることもできるが、燃焼器で燃焼用二次空気を送るようにしてもよい。

この混合気生成器は、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っている。この混合気生成器を使うことにより、可燃性混合ガスを簡単に生成でき、簡素な構成の燃焼装置が得られる。可燃性混合ガスは、通気路の下流側の容器から上流側の容器に向かって順に、割合を多くしたいガスの液体を入れることで、濃度差により混合割合を簡単に調整することができる。また、容器の隔膜の有効平面積を変えたり、厚さを変えたりして可燃性混合ガスの混合割合を調整してもよい。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態の燃焼装置の断面構成図、図２は隔膜の断面図、図３は他の隔膜の断面図、図４は更に他の隔膜の断面図である。この燃焼装置は、混合気生成器１を中核として構成されている。混合気生成器１は、一次気体を通す通気路２に対して液体を収める容器３〜５を複数直列に配設し、それらの容器３〜５と通気路２との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜６で構成している。隔膜６は、いずれも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構成されている。各容器３〜５は、補給口７を持つ開放容器であり、それぞれ異なる可燃性の液体、例えばガソリン、石油、アルコール、水等を充填する。そして、通気路２には一方向から一次気体、例えば空気又は水素や酸素を送風機８によって連続的に送り、その下流側において二次気体として可燃性混合ガスを取出し、この可燃性混合ガスを不燃材料で構成した燃焼器９に導いて連続的に燃焼させる。可燃性混合ガスは、炭化水素ガスや水蒸気と燃焼用一次空気又は水素等の混合したものであり、そのまま燃焼させることもできるが、燃焼器９で燃焼用二次空気を送るようにしてもよい。通気路２の最下流部には可燃性混合ガスを全閉から全開にまで調整する調節弁１０を設け、最上流部には通気路２を開閉する開閉手段１１を設けている。燃焼停止時には、調節弁１０及び開閉手段１１により通気路２を閉塞させる。

混合気生成器１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っている。この混合気生成器１を使うことにより、可燃性混合ガスを簡単に生成でき、簡素な構成の燃焼装置が得られる。可燃性混合ガスは、通気路２の下流側の容器３から上流側の容器５に向かって順に、割合を多くしたいガスの液体を入れることで、濃度差により混合割合を簡単に調整することができる。また、図２や図３に示すように容器３〜５の隔膜６の有効平面積や、図４に示す厚さによって選択透過性能を変え、可燃性混合ガスの混合割合を調整することもできる。図２では隔膜６をコルゲート状にして、コルゲートの間隔により有効平面積を変えるようにしていて、図３では隔膜６を貼設する格子１２の大小で有効平面積を変えるようにしている。有効平面積を変える手段としては、この他にも容器３〜５自体の容積を変え、それに伴い隔膜６の平面積を変えてもよい。このようにこの燃焼装置は、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、構成がいたって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。

この混合気生成器１は、各種の可燃性溶媒から可燃性混合ガスを作ることが可能であり、これを燃料として燃焼させるエンジンにも利用することができる。

燃焼装置の断面構成図である。（実施の形態１）隔膜の断面図である。（実施の形態１）他の隔膜の断面図である。（実施の形態１）更に他の隔膜の断面図である。（実施の形態１）

符号の説明

１混合気生成器、２通気路、３〜５容器、６隔膜、９燃焼器。

Claims

一次気体を通す通気路に対して液体を収める容器を複数直列に設け、それらの容器と前記通気路との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜で構成し、前記各容器にはそれぞれ異なる液体を充填し、前記通気路には一方向から一次気体を連続的に送り、その下流側において二次気体として混合ガスを取出すようにした混合気生成器。
一次気体を通す通気路に対して液体を収める容器を複数直列に設け、それらの容器と前記通気路との境界を、液体は通さず気体は透過する選択透過性のある隔膜で構成し、前記各容器にはそれぞれ異なる可燃性の液体を充填し、前記通気路には一方向から一次気体を連続的に送り、その下流側において二次気体として可燃性混合ガスを取出し、この可燃性混合ガスを燃焼器に導いて燃焼させるようにした燃焼装置。
請求項１に記載の混合気生成器であって、隔膜の選択透過性能を特定の容器について変えた混合気生成器。
請求項２に記載の燃焼装置であって、隔膜の選択透過性能を特定の容器について変えた燃焼装置。