JP2009092355A - Emulsified fuel combustion apparatus - Google Patents

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JP2009092355A JP2007266140A JP2007266140A JP2009092355A JP 2009092355 A JP2009092355 A JP 2009092355A JP 2007266140 A JP2007266140 A JP 2007266140A JP 2007266140 A JP2007266140 A JP 2007266140A JP 2009092355 A JP2009092355 A JP 2009092355A
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Tadahiro Yamaguchi
忠弘 山口
Hisashi Hirakawa
久 平川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an emulsified fuel combustion apparatus with a novel structure capable of improving combustion efficiency of emulsified fuel. <P>SOLUTION: A combustion chamber 16 is partitioned by a partition member 30 having fire resistance in a jetting direction of the emulsified fuel by an injection nozzle 24. Two combustion spaces 36, 38 formed on both sides of the partition member 30 in the combustion chamber 16 are communicated with each other through a communication hole 32 piercing the partition member 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エマルジョン燃料を燃焼させるためのエマルジョン燃料燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to an emulsion fuel combustion apparatus for burning emulsion fuel.

従来から、自家発電や農業機械,船舶等のディーゼルエンジンやボイラー,焼却炉等の燃料として、灯油や軽油,重油等の石油系流体燃料が採用されている。しかしながら、石油系流体燃料を燃焼する場合、煤塵や二酸化炭素,窒素酸化物,硫黄酸化物等が大気中に排出されて、大気が汚染されるという問題がある。   Conventionally, petroleum-based fluid fuels such as kerosene, light oil, and heavy oil have been adopted as fuels for diesel engines, boilers, incinerators, etc. for private power generation, agricultural machinery, and ships. However, when burning petroleum fluid fuels, there is a problem that dust, carbon dioxide, nitrogen oxides, sulfur oxides, etc. are discharged into the atmosphere and the atmosphere is polluted.

そこで、近年では、石油系流体燃料だけを燃焼する場合によりも煤塵や窒素酸化物等の発生量が少なくなることから、石油系流体燃料と水と界面活性剤を混ぜ合わせたエマルジョン燃料を、石油系流体燃料の代わりに、採用することが行われている。   Therefore, in recent years, the generation amount of soot and nitrogen oxides is smaller than when only petroleum fluid fuel is burned. Therefore, emulsion fuel, which is a mixture of petroleum fluid fuel, water and surfactant, Employment is being made instead of system fluid fuel.

また、近年の原油価格の高騰により、エマルジョン燃料における石油系流体燃料の比率を減らすこと、換言すれば、エマルジョン燃料において石油系流体燃料に対する水の割合を増やすことが検討されている。しかしながら、エマルジョン燃料において石油系流体燃料に対する水の割合を増やした場合、エマルジョン燃料の燃焼の安定性が低下して、エマルジョン燃料の燃焼効率が低下するという問題があった。   Further, due to the recent rise in crude oil prices, it has been studied to reduce the ratio of petroleum fluid fuel in emulsion fuel, in other words, to increase the ratio of water to petroleum fluid fuel in emulsion fuel. However, when the ratio of water to the petroleum fluid fuel is increased in the emulsion fuel, there is a problem that the combustion stability of the emulsion fuel is lowered and the combustion efficiency of the emulsion fuel is lowered.

そこで、特許文献1(特開2007−113887号公報)において、エマルジョン燃料用のノズルの他に、灯油や重油等の油用のノズルを備えたバーナーが提案されている。しかしながら、エマルジョン燃料用のノズルの他に、油用のノズルを別途設けただけでは、エマルジョン燃料の着火が安定するだけであって、エマルジョン燃料の燃焼効率を向上させることは難しい。   Therefore, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-113887) proposes a burner including a nozzle for oil such as kerosene or heavy oil in addition to the nozzle for emulsion fuel. However, merely providing an oil nozzle in addition to the emulsion fuel nozzle only stabilizes the ignition of the emulsion fuel, and it is difficult to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

また、特許文献2には、有機性廃棄物を炭化して粒径30μm以下に微粉砕して得たマイクロパウダーが加えられたエマルジョン燃料を燃焼させることが記載されている。しかしながら、特許文献2に記載のエマルジョン燃料を製造するためには、上述の如きマイクロパウダーを別途製造しなければならず、その作業が面倒という問題がある。   Patent Document 2 describes burning an emulsion fuel to which micropowder obtained by carbonizing an organic waste and finely pulverizing it to a particle size of 30 μm or less is added. However, in order to manufacture the emulsion fuel described in Patent Document 2, it is necessary to separately manufacture the micro powder as described above, and there is a problem that the work is troublesome.

特開2007−113887号公報JP 2007-113887 A 特開2007−119506号公報JP 2007-119506 A

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めることが出来る、新規な構造のエマルジョン燃料燃焼装置を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is an emulsion fuel combustion apparatus having a novel structure capable of enhancing the combustion efficiency of emulsion fuel. It is to provide.

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.

本発明は、噴射ノズルから噴射されたエマルジョン燃料を燃焼室内で燃焼させるエマルジョン燃料燃焼装置において、燃焼室が、耐火性を有する仕切部材によって、噴射ノズルによるエマルジョン燃料の噴射方向で仕切られており、燃焼室内において仕切部材を挟んだ両側に形成されている二つの燃焼空間が、仕切部材に貫通形成された連通孔を通じて、相互に連通されていることを、特徴とする。   The present invention, in an emulsion fuel combustion apparatus for burning the emulsion fuel injected from the injection nozzle in the combustion chamber, the combustion chamber is partitioned in the injection direction of the emulsion fuel by the injection nozzle by a partition member having fire resistance, In the combustion chamber, two combustion spaces formed on both sides of the partition member are communicated with each other through a communication hole penetrating the partition member.

このような本発明に従う構造とされたエマルジョン燃料燃焼装置においては、エマルジョン燃料の燃焼効率を向上させることが可能となる。その理由として、以下に示す (1) , (2) の理由が考えられる。   In such an emulsion fuel combustion apparatus having a structure according to the present invention, it is possible to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel. The reasons (1) and (2) shown below can be considered.

(1)噴射ノズルの噴射方向の前方に仕切部材が配置されていることにより、エマルジョン燃料の燃焼に伴って発生する熱が、仕切部材よりも噴射ノズル側の燃焼空間に篭りやすくなり、その結果、噴射ノズルが温められて、エマルジョン燃料が加温された状態、即ち、粘性が低下した状態で噴射されることに起因すると考えられる。即ち、粘性が低下した状態では、エマルジョン燃料に含まれる燃料油を微粒化して噴霧することが可能となる。また、高温となった燃焼室内に噴霧されたエマルジョン燃料に含まれる水のミクロ爆発で周囲の燃料油を飛散させることにより、燃料油の更なる微粒化が進む。これにより、燃料油と空気との接触面積が大きくなる。その結果、局部的な不完全燃焼を抑えることが出来、エマルジョン燃料の燃焼効率を高めることが可能になるものと考えられるのである。   (1) Since the partition member is arranged in front of the injection direction of the injection nozzle, the heat generated due to the combustion of the emulsion fuel is more easily generated in the combustion space on the injection nozzle side than the partition member. It is considered that this is because the injection nozzle is heated and the emulsion fuel is injected in a heated state, that is, in a state where the viscosity is lowered. That is, in a state where the viscosity is lowered, the fuel oil contained in the emulsion fuel can be atomized and sprayed. Further, the fuel oil is further atomized by scattering the surrounding fuel oil by the micro explosion of water contained in the emulsion fuel sprayed in the combustion chamber that has become high temperature. Thereby, the contact area of fuel oil and air becomes large. As a result, it is considered that local incomplete combustion can be suppressed and the combustion efficiency of the emulsion fuel can be increased.

(2)エマルジョン燃料に含まれている水がミクロ爆発することで飛散せしめられたエマルジョン燃料の燃料油が、噴射ノズルの噴射方向の前方に配置された仕切部材に衝突することによって、より一層微粒化されることに起因すると考えられる。即ち、燃料油は微粒化されることにより、空気との接触面積が大きくなる。これにより、局部的な不完全燃焼を抑えることが出来る。その結果、エマルジョン燃料の燃焼効率を向上させることが可能になると考えられる。   (2) The emulsion fuel fuel oil dispersed by micro-explosion of the water contained in the emulsion fuel collides with a partition member disposed in front of the injection direction of the injection nozzle, thereby making the particles finer. It is thought that this is caused by That is, the fuel oil is atomized to increase the contact area with the air. Thereby, local incomplete combustion can be suppressed. As a result, it is considered possible to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

なお、本発明において、エマルジョン燃料とは、燃料油と水と必要に応じて界面活性剤とを混ぜ合わせることにより乳化させた燃料をいい、水中油滴型であっても良いし、油中水滴型であっても良い。   In the present invention, the emulsion fuel refers to a fuel emulsified by mixing fuel oil, water and, if necessary, a surfactant, and may be an oil-in-water type or a water-in-oil droplet. It may be a mold.

そこにおいて、燃料油とは、灯油や軽油,ガソリン,重油等の石油を精製して得ることが出来る石油系流体燃料の他、動植物油や鉱物油,更には、これらの廃油等、燃焼に適する全ての油をいう。また、燃料油として、これらのなかから1種類だけ用いるようにしても良いし、2種類以上を混合して用いるようにしても良い。なお、燃料油は、1種類であることが望ましく、それによって、複数種類の燃料油を用いる場合に比して、燃料油の貯蔵や管理が楽になる。   In this context, fuel oil is suitable for combustion, in addition to petroleum-based fluid fuels that can be obtained by refining petroleum such as kerosene, light oil, gasoline, and heavy oil, as well as animal and vegetable oils and mineral oils, as well as these waste oils. All oils. Further, as the fuel oil, only one of these may be used, or two or more may be mixed and used. In addition, it is desirable that there is only one type of fuel oil, which makes it easier to store and manage the fuel oil than when multiple types of fuel oil are used.

また、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤やカチオン性界面活性剤,双性(両性)界面活性剤,非イオン性(ノニオン性)界面活性剤の何れもが採用可能であり、エマルジョン燃料を水中油滴型にするか油中水滴型にするかに応じて、適当な界面活性剤が採用される。その際、界面活性剤は、1種類だけ採用するようにしても良いし、複数種類を混ぜ合わせて採用するようにしても良い。   As the surfactant, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a zwitterionic (amphoteric) surfactant, and a nonionic (nonionic) surfactant can be used. An appropriate surfactant is employed depending on whether it is an oil-in-water type or a water-in-oil type. In that case, only one type of surfactant may be used, or a plurality of types may be used in combination.

更にまた、水は、水道水や工業用水の他、井戸水や河川水,湖沼水,海水,廃棄処理水等を採用することが出来る。その際、1種類の水だけを採用するようにしても良いし、複数種類の水を混ぜ合わせて採用するようにしても良い。また、燃料油が硫黄を含む場合には、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを水に加えておくことにより、カルシウムイオンやマグネシウムイオンが硫黄と化学反応し、硫黄を無害な硫酸化合物の形で固定することにより、有害な亜硫酸ガスの発生を抑制することが出来る。   In addition to tap water and industrial water, well water, river water, lake water, sea water, waste water, and the like can be used as water. At that time, only one type of water may be employed, or a plurality of types of water may be mixed and employed. If the fuel oil contains sulfur, calcium ions and magnesium ions should be added to the water so that calcium ions and magnesium ions can react chemically with sulfur and fix sulfur in the form of harmless sulfuric compounds. Therefore, generation of harmful sulfurous acid gas can be suppressed.

また、本発明においては、噴射ノズルの他に、石油系流体燃料を燃焼室内に噴射する油用ノズルが、噴射ノズルと噴射方向を同じにして噴射ノズルに並設されていることが望ましい。この場合、エマルジョン燃料とは別に、石油系流体燃料だけを燃焼させることが可能となる。これにより、石油系流体燃料の燃焼に伴って発生する炎を利用して、エマルジョン燃料に着火することが可能となる。その結果、エマルジョン燃料に着火し易くなる。   In the present invention, in addition to the injection nozzle, it is desirable that an oil nozzle for injecting petroleum-based fluid fuel into the combustion chamber is arranged in parallel with the injection nozzle in the same injection direction as the injection nozzle. In this case, only the petroleum fluid fuel can be burned apart from the emulsion fuel. As a result, it is possible to ignite the emulsion fuel using the flame generated with the combustion of the petroleum fluid fuel. As a result, the emulsion fuel is easily ignited.

そこにおいて、石油系流体燃料とは、石油を精製して得られるものであり、灯油や軽油,ガソリン,重油等である。なお、エマルジョン燃料に着火して、エマルジョン燃料の燃焼が安定した状態になった場合には、石油系流体燃料の燃焼は終了しても良い。また、エマルジョン燃料の燃焼と石油系流体燃料の燃焼を同時に行うことにより、火力を大きくすることも可能である。更にまた、油用ノズルの噴射方向と噴射ノズルの噴射方向は厳密に一致している必要はなく、一方が他方に対して僅かに傾斜していたり、噴射方向で前後に配設位置が異なっていても良い。   The petroleum fluid fuel is obtained by refining petroleum, and is kerosene, light oil, gasoline, heavy oil, or the like. When the emulsion fuel is ignited and combustion of the emulsion fuel becomes stable, the combustion of the petroleum fluid fuel may be terminated. Further, it is possible to increase the thermal power by simultaneously performing the combustion of the emulsion fuel and the combustion of the petroleum fluid fuel. Furthermore, the injection direction of the oil nozzle and the injection direction of the injection nozzle do not have to be exactly the same, and one of them is slightly inclined with respect to the other, or the arrangement position is different in the front and rear in the injection direction. May be.

さらに、本発明においては、仕切部材がセラミックスによって形成されていることが望ましい。この場合、仕切部材に蓄熱性を付与することが可能となる。これにより、仕切部材よりも噴射ノズル側の燃焼空間に熱が一層篭り易くなる。その結果、噴射ノズルを温めることが容易になり、エマルジョン燃料に含まれる燃料油の微粒化、延いては、エマルジョン燃料の燃焼効率の向上が容易になる。   Furthermore, in the present invention, it is desirable that the partition member is made of ceramics. In this case, it is possible to impart heat storage properties to the partition member. As a result, heat is more easily generated in the combustion space on the injection nozzle side than the partition member. As a result, it becomes easy to warm the injection nozzle, and it becomes easy to atomize the fuel oil contained in the emulsion fuel and to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

更にまた、本発明においては、燃焼室の周壁において、中心軸方向の中間部分に段差部が形成されて段付筒体形状とされており、段差部の軸方向一方の側が小径の絞り部とされていると共に、段差部の軸方向他方の側が大径の開放部とされている一方、絞り部内に噴射ノズルが位置せしめられていると共に、開放部内に仕切部材が位置せしめられていることが望ましい。これにより、仕切部材よりも噴射ノズル側の燃焼空間の容積を小さくすることが可能となる。その結果、噴射ノズルを温めることが容易になり、エマルジョン燃料に含まれる燃料油の微粒化、延いては、エマルジョン燃料の燃焼効率の向上が容易になる。   Furthermore, in the present invention, a stepped portion is formed in the middle portion in the central axis direction on the peripheral wall of the combustion chamber to form a stepped cylindrical body, and one side in the axial direction of the stepped portion is a small diameter throttle portion. The other side in the axial direction of the stepped portion is an open portion with a large diameter, while the injection nozzle is positioned in the throttle portion and the partition member is positioned in the open portion. desirable. As a result, the volume of the combustion space on the injection nozzle side relative to the partition member can be reduced. As a result, it becomes easy to warm the injection nozzle, and it becomes easy to atomize the fuel oil contained in the emulsion fuel and to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

そこにおいて、上述の如き構成を採用する場合、仕切部材の中心軸に対する直交方向での外径寸法が、絞り部の内径寸法よりも大きくされていることが望ましい。これにより、仕切部材の軸方向での投影において、ノズル包囲部の出口側の開口が仕切部材で覆われることとなり、仕切部材よりも噴射ノズル側の燃焼空間に熱が篭り易くなる。その結果、噴射ノズルを温めることが容易になり、エマルジョン燃料に含まれる燃料油の微粒化、延いては、エマルジョン燃料の燃焼効率の向上が容易になる。   Therefore, when the configuration as described above is adopted, it is desirable that the outer diameter dimension in the direction orthogonal to the central axis of the partition member is larger than the inner diameter dimension of the throttle portion. Thereby, in the projection of the partition member in the axial direction, the opening on the outlet side of the nozzle surrounding portion is covered with the partition member, and heat is more easily generated in the combustion space on the injection nozzle side than the partition member. As a result, it becomes easy to warm the injection nozzle, and it becomes easy to atomize the fuel oil contained in the emulsion fuel and to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

また、本発明においては、仕切部材の厚さ寸法が一定の大きさとされていることが望ましい。これにより、仕切部材の厚さ寸法が部分的に異なることで、熱が逃げ易くなる部位が存在する等の不具合を有利に回避することが可能となる。そこにおいて、仕切部材の厚さ寸法の範囲は、15〜100mmであることが望ましい。蓋し、仕切部材の厚さ寸法が15mmよりも小さい場合には、仕切部材よりも噴射ノズル側の燃焼空間で発生した熱が、仕切部材を通じて、他方の燃焼空間に逃げ易くなってしまうからである。一方、仕切部材の厚さ寸法が100mmよりも大きい場合には、仕切部材の重量化が避け難くなるからである。   Further, in the present invention, it is desirable that the thickness dimension of the partition member is constant. Thereby, since the thickness dimension of the partition member is partially different, it is possible to advantageously avoid problems such as the presence of a portion where heat easily escapes. Therefore, the range of the thickness dimension of the partition member is desirably 15 to 100 mm. If the lid is covered and the thickness of the partition member is smaller than 15 mm, the heat generated in the combustion space on the injection nozzle side of the partition member is likely to escape to the other combustion space through the partition member. is there. On the other hand, when the thickness dimension of the partition member is larger than 100 mm, it is difficult to avoid the weight of the partition member.

更にまた、本発明においては、仕切部材と噴射ノズルの対向方向での離隔距離が300〜450mmとされていることが望ましい。蓋し、仕切部材と噴射ノズルの噴射口との離隔距離が300mmよりも短い場合には、噴射ノズルから噴射されたエマルジョン燃料に含まれる燃料油が、エマルジョン燃料に含まれる水のミクロ爆発の前に、仕切部材に衝突してしまい、仕切部材によるエマルジョン燃料に含まれる燃料油の微細化の促進効果が不十分になるおそれがあるからである。一方、仕切部材と噴射ノズルの噴射口との離隔距離が450mmよりも長い場合には、エマルジョン燃料に含まれる水のミクロ爆発で飛散せしめられたエマルジョン燃料の燃料油が、仕切部材に衝突し難くなり、仕切部材によるエマルジョン燃料に含まれる燃料油の微細化の促進効果が充分に発揮され難くなるおそれがあるからである。   Furthermore, in the present invention, it is desirable that the separation distance between the partition member and the injection nozzle in the facing direction is 300 to 450 mm. When the distance between the partition member and the injection port of the injection nozzle is shorter than 300 mm, the fuel oil contained in the emulsion fuel injected from the injection nozzle is used before the micro explosion of the water contained in the emulsion fuel. In addition, it may collide with the partition member, and the effect of promoting the refinement of the fuel oil contained in the emulsion fuel by the partition member may be insufficient. On the other hand, when the separation distance between the partition member and the injection port of the injection nozzle is longer than 450 mm, the fuel oil of the emulsion fuel scattered by the micro explosion of water contained in the emulsion fuel does not easily collide with the partition member. This is because the effect of promoting the refinement of the fuel oil contained in the emulsion fuel by the partition member may not be sufficiently exhibited.

また、本発明においては、仕切部材に対して連通孔が複数形成されていることが望ましい。これにより、エマルジョン燃料に含まれる水のミクロ爆発で飛散・拡散せしめられたエマルジョン燃料の燃料油が、連通孔を通じて、他の燃焼空間、即ち、仕切部材を挟んで噴射ノズルが配置された燃焼空間とは反対側に形成された燃焼空間に到達することがある。これにより、エマルジョン燃料の燃料油が温められる時間が長くなる。その結果、エマルジョン燃料の燃料油が着火点を越え易くなり、エマルジョン燃料の燃焼効率の更なる向上を図ることが可能となる。   In the present invention, it is desirable that a plurality of communication holes are formed in the partition member. As a result, the fuel oil of the emulsion fuel dispersed and diffused by the micro-explosion of the water contained in the emulsion fuel passes through the communication hole to another combustion space, that is, the combustion space in which the injection nozzle is arranged with the partition member interposed therebetween. May reach the combustion space formed on the opposite side. Thereby, the time when the fuel oil of an emulsion fuel is warmed becomes long. As a result, the fuel oil of the emulsion fuel can easily exceed the ignition point, and the combustion efficiency of the emulsion fuel can be further improved.

更にまた、上述の如き構成を採用する場合、エマルジョン燃料の燃焼によって発生する排ガスの排出を有利に行うことが可能となる。その結果、エマルジョン燃料の燃焼効率を一層向上させることが可能となる。   Furthermore, when the configuration as described above is employed, exhaust gas generated by the combustion of the emulsion fuel can be advantageously discharged. As a result, it is possible to further improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

また、上述の如き構成を採用する場合、仕切部材において噴射ノズルの噴射方向で対向する位置に形成された中央連通孔を含んで、複数の連通孔が構成されていることが望ましい。これにより、エマルジョン燃料の燃焼によって発生した排ガスの排出をスムーズにすることが可能となる。   Moreover, when employ | adopting the above structures, it is desirable for the partition member to comprise the several communicating hole including the center communicating hole formed in the position which opposes in the injection direction of an injection nozzle. This makes it possible to smoothly discharge the exhaust gas generated by the combustion of the emulsion fuel.

更にまた、複数の連通孔が中央連通孔を含んで構成されている場合、中央連通孔の開口面積は、中央連通孔の外側に形成された外周連通孔の開口面積よりも大きくされていることが望ましい。これにより、エマルジョン燃料の燃焼によって発生した排ガスの排出をよりスムーズにすることが可能となる。   Furthermore, when the plurality of communication holes are configured to include the central communication hole, the opening area of the central communication hole is larger than the opening area of the outer peripheral communication hole formed outside the central communication hole. Is desirable. This makes it possible to more smoothly discharge the exhaust gas generated by the combustion of the emulsion fuel.

また、本発明においては、燃焼室における仕切部材の配設位置において、仕切部材の外周面と燃焼室の内周面との間には50mm以上の幅寸法で周方向に延びる隙間が形成されていることが望ましい。   In the present invention, a gap extending in the circumferential direction with a width of 50 mm or more is formed between the outer peripheral surface of the partition member and the inner peripheral surface of the combustion chamber at the arrangement position of the partition member in the combustion chamber. It is desirable.

このように仕切部材の外周部分に比較的に大きな隙間を形成することにより、噴射ノズルの直接的な噴射領域を外れた燃焼室の外周領域において滞留部分が発生してしまって、そこにおける燃焼不良の問題が効果的に軽減乃至は回避される。燃焼室の外周部分で仕切部材の両側をつなげることにより、仕切部材を挟んで噴射ノズル側に位置する領域での燃焼炎を、仕切部材を挟んで反対側に位置する領域にまで効率的に回り込ませて、燃焼を促進し、以て全体としての燃焼効率の更なる向上を図ることが可能となるのである。   By forming a relatively large gap in the outer peripheral portion of the partition member in this manner, a stagnant portion is generated in the outer peripheral region of the combustion chamber outside the direct injection region of the injection nozzle, resulting in poor combustion there This problem is effectively reduced or avoided. By connecting both sides of the partition member at the outer periphery of the combustion chamber, the combustion flame in the region located on the injection nozzle side with the partition member interposed therebetween is efficiently circulated to the region located on the opposite side with the partition member interposed therebetween. Therefore, it is possible to promote combustion and thus further improve the combustion efficiency as a whole.

より好適には、仕切部材の配設位置において、燃焼室の内径寸法は、噴射ノズルから噴射されるエマルジョン燃料の噴射領域よりも小さく設定される。具体的には、例えば、噴射ノズルの噴射角度(円錐形に噴射されるエマルジョン燃料の噴射領域における縦断面での頂角)が45度とすると、噴射領域の外径寸法が2L(但し、Lは、噴射ノズルの先端からの噴射方向の直線距離)で表されることから、仕切部材の配設位置における燃焼室の内径寸法は、2L以下に設定されることが望ましい。   More preferably, the inner diameter dimension of the combustion chamber is set to be smaller than the injection region of the emulsion fuel injected from the injection nozzle at the position where the partition member is disposed. Specifically, for example, when the injection angle of the injection nozzle (vertical angle in the longitudinal section in the injection region of the emulsion fuel injected conically) is 45 degrees, the outer diameter of the injection region is 2L (however, L Is expressed by a linear distance in the injection direction from the tip of the injection nozzle), it is desirable that the inner diameter dimension of the combustion chamber at the arrangement position of the partition member is set to 2L or less.

さらに、本発明において好適には、仕切部材の配設位置における燃焼室の内径寸法をDとすると、仕切部材の外径寸法Aと仕切部材の外周側に形成される隙間寸法Bとは、下式のとおり設定される。このような寸法設定をすることによって、上述の如き燃焼室の外周縁部における滞留が一層効果的に防止されて燃焼効率の向上が促進される。
(1/3)D ≦ A ≦ (2/3)D
(1/6)D ≦ B ≦ (1/3)D
Further, in the present invention, it is preferable that the outer diameter A of the partition member and the gap B formed on the outer peripheral side of the partition member are: Set according to the formula. By setting the dimensions as described above, the retention at the outer peripheral edge of the combustion chamber as described above is more effectively prevented, and the improvement of the combustion efficiency is promoted.
(1/3) D ≦ A ≦ (2/3) D
(1/6) D ≦ B ≦ (1/3) D

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明に係るエマルジョン燃料燃焼装置の一実施形態としてのバーナー10が概略的に示されている。このバーナー10は、バーナー本体12を備えている。このバーナー本体12は、本実施形態では、円形断面を有する筒形状とされているが、多角形断面を有する枠体形状等であっても良い。また、バーナー本体12の軸方向一端側の開口は、蓋部材14によって覆蓋されている。これにより、バーナー本体12内において、軸方向他端側が開放された燃焼室16が形成されている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、燃焼室16で発生した排ガスの排出口がバーナー本体12の軸方向他端側の開口によって構成されている。また、バーナー本体12によって、燃焼室16の周壁が構成されている。   FIG. 1 schematically shows a burner 10 as an embodiment of an emulsion fuel combustion apparatus according to the present invention. The burner 10 includes a burner body 12. In the present embodiment, the burner body 12 has a cylindrical shape having a circular cross section, but may have a frame shape having a polygonal cross section. Further, the opening on one end side in the axial direction of the burner body 12 is covered with a lid member 14. As a result, a combustion chamber 16 is formed in the burner body 12 with the other axial end open. As is clear from this, in the present embodiment, the exhaust port for the exhaust gas generated in the combustion chamber 16 is constituted by the opening on the other axial end side of the burner body 12. Further, the burner body 12 constitutes a peripheral wall of the combustion chamber 16.

そこにおいて、本実施形態のバーナー本体12には、軸方向の一方の端部付近において、円環板状の段差部18が形成されており、段差部18を挟んで軸方向一端側が絞り部としての小径部20とされている一方、段差部18を挟んで軸方向他端側が開放部としての大径部22とされている。特に本実施形態では、小径部20の径方向寸法は大径部22の径方向寸法の2倍以上の大きさとされていると共に、小径部20と大径部22は同一中心軸線上に位置せしめられている。なお、本実施形態のものにおいて寸法をより具体的に例示すると、小径部20の内径寸法は100〜250mmとされる一方、大径部22の内径寸法は400〜700mmとされる。また、本実施形態では、バーナー本体12の軸方向長さは800〜1400mmとされる。   Therefore, in the burner body 12 of the present embodiment, an annular plate-shaped stepped portion 18 is formed in the vicinity of one end portion in the axial direction, and one end side in the axial direction sandwiching the stepped portion 18 serves as a throttle portion. On the other hand, the other end side in the axial direction is a large-diameter portion 22 as an open portion with the step portion 18 interposed therebetween. In particular, in the present embodiment, the radial dimension of the small diameter part 20 is set to be twice or more the radial dimension of the large diameter part 22, and the small diameter part 20 and the large diameter part 22 are positioned on the same central axis. It has been. In addition, when the dimension is illustrated more specifically in the present embodiment, the inner diameter dimension of the small diameter portion 20 is 100 to 250 mm, while the inner diameter dimension of the large diameter portion 22 is 400 to 700 mm. Moreover, in this embodiment, the axial direction length of the burner main body 12 shall be 800-1400 mm.

上述の如き形状とされたバーナー本体12の小径部20内には、後述するエマルジョン燃料が噴射される噴射ノズルとしてのメインノズル24が収容位置せしめられている。そこにおいて、本実施形態のメインノズル24は、エマルジョン燃料と空気を先端付近に形成された混合室内で混合して噴射する、従来公知の二流体ノズルによって構成されており、図示はされていないが、メインノズル24には、エマルジョン燃料が貯蔵されたエマルジョン燃料貯蔵タンクに接続されたエマルジョン燃料供給配管と、大気に接続された空気配管が連結されている。また、本実施形態のメインノズル24は、噴射角度が45〜60度に設定されることが望ましい。蓋し、メインノズル24の噴射角度が45度よりも小さい場合には、エマルジョン燃料を燃焼室16内に効率良く分散させることが困難になるおそれがある。一方、メインノズル24の噴射角度が60度よりも大きい場合には、噴射されたエマルジョン燃料の燃料油が水の気化・蒸発により飛散する前に小径部20に衝突してしまうおそれがある。なお、メインノズル24の噴射角度とは、メインノズル24の先端に形成されたノズル開口としての噴射口の中心軸線が為す円錐角をいう。具体的には、メインノズル24の先端に形成された複数の噴射口においてメインノズル24の中心軸線から最も離れた位置にあって、且つ、メインノズル24の中心軸線を挟んだ位置にある一対の噴射口のそれぞれの中心軸線が為す円錐角をいう。そして、メインノズル24は、基端側が蓋部材14に固定されることにより、バーナー本体12の小径部20内に収容位置せしめられている。   A main nozzle 24 serving as an injection nozzle for injecting emulsion fuel, which will be described later, is housed in the small diameter portion 20 of the burner body 12 having the above-described shape. Here, the main nozzle 24 of the present embodiment is configured by a conventionally known two-fluid nozzle that mixes and injects emulsion fuel and air in a mixing chamber formed near the tip, and is not illustrated. The main nozzle 24 is connected to an emulsion fuel supply pipe connected to an emulsion fuel storage tank in which emulsion fuel is stored, and an air pipe connected to the atmosphere. Moreover, as for the main nozzle 24 of this embodiment, it is desirable that the injection angle is set to 45 to 60 degrees. In the case where the injection angle of the main nozzle 24 is smaller than 45 degrees, it may be difficult to efficiently disperse the emulsion fuel in the combustion chamber 16. On the other hand, when the injection angle of the main nozzle 24 is larger than 60 degrees, the fuel oil of the injected emulsion fuel may collide with the small-diameter portion 20 before being scattered due to water vaporization and evaporation. The injection angle of the main nozzle 24 refers to a cone angle formed by the central axis of the injection port as a nozzle opening formed at the tip of the main nozzle 24. Specifically, a pair of spray nozzles formed at the tip of the main nozzle 24 are located farthest from the central axis of the main nozzle 24 and sandwich the central axis of the main nozzle 24. The cone angle formed by the central axis of each injection port. The main nozzle 24 is positioned in the small diameter portion 20 of the burner body 12 by fixing the base end side to the lid member 14.

また、本実施形態では、上述の如くメインノズル24が小径部20内に配置された状態で、メインノズル24の先端は、小径部20内に位置せしめられている。換言すれば、メインノズル24は、小径部20の軸方向他端(段差部18)から大径部22内に突出しないようにされている。   In the present embodiment, the tip of the main nozzle 24 is positioned in the small diameter portion 20 in a state where the main nozzle 24 is disposed in the small diameter portion 20 as described above. In other words, the main nozzle 24 is configured not to protrude into the large diameter portion 22 from the other axial end (stepped portion 18) of the small diameter portion 20.

さらに、本実施形態では、上述の如くメインノズル24が小径部20内に収容配置された状態で、メインノズル24の噴射方向が、小径部20、延いては、バーナー本体12の軸方向と略一致するようにされている。   Further, in the present embodiment, the main nozzle 24 is accommodated and disposed in the small diameter portion 20 as described above, and the injection direction of the main nozzle 24 is substantially the same as the axial direction of the small diameter portion 20 and the burner body 12. To be matched.

更にまた、本実施形態では、上述の如くメインノズル24が小径部20内に収容配置された状態で、メインノズル24の中心軸線は、バーナー本体12の中心軸線上に位置していても良い。或いは、小径部20内で所定量偏倚位置していても良く、その場合、後述するサブノズル26の配設スペースを容易に確保することが可能となる。因みに、本実施形態では、メインノズル24の中心軸線は、バーナー本体12の中心軸線から径方向外方に偏倚した位置にある。   Furthermore, in the present embodiment, the central axis of the main nozzle 24 may be located on the central axis of the burner body 12 in a state where the main nozzle 24 is accommodated in the small diameter portion 20 as described above. Alternatively, it may be displaced by a predetermined amount within the small-diameter portion 20, and in that case, it is possible to easily secure an arrangement space for a sub nozzle 26 described later. Incidentally, in the present embodiment, the central axis of the main nozzle 24 is at a position that is biased radially outward from the central axis of the burner body 12.

また、本実施形態では、メインノズル24の他に、後述する石油系流体燃料が噴射される油用ノズルとしてのサブノズル26が、メインノズル24と同様に、基端側が蓋部材14に固定された状態で、バーナー本体12の小径部20内に収容配置されている。特に本実施形態では、サブノズル26とメインノズル24における噴射口が形成された突出端部において中心軸線上に位置する部分が小径部20の軸方向で同じ位置にあるようにされている。これにより、メインノズル24から噴射されるエマルジョン燃料への点火を有利に実現することが可能になる。なお、本実施形態のサブノズル26は、メインノズル24と同様に、従来から公知の二流体ノズルによって構成されており、図示はされていないが、サブノズル26には、石油系流体燃料が貯蔵された油貯蔵タンクに接続された油供給用配管と、大気に接続された空気供給用配管が連結されている。   In the present embodiment, in addition to the main nozzle 24, a sub nozzle 26 as an oil nozzle for injecting petroleum-based fluid fuel, which will be described later, is fixed to the lid member 14 on the base end side in the same manner as the main nozzle 24. In the state, it is accommodated in the small diameter portion 20 of the burner body 12. In particular, in the present embodiment, the portions located on the central axis at the projecting end portions where the injection ports of the sub nozzle 26 and the main nozzle 24 are formed are located at the same position in the axial direction of the small diameter portion 20. As a result, it is possible to advantageously realize ignition of the emulsion fuel injected from the main nozzle 24. The sub-nozzle 26 of the present embodiment is configured by a conventionally known two-fluid nozzle, similar to the main nozzle 24, and although not shown, petroleum-based fluid fuel is stored in the sub-nozzle 26. An oil supply pipe connected to the oil storage tank and an air supply pipe connected to the atmosphere are connected.

そこにおいて、本実施形態のサブノズル26は、噴射角度が45〜60度の範囲内で設定される。また、本実施形態のサブノズル26は、噴射方向が、メインノズル24の噴射方向と同様に、バーナー本体12の軸方向に略一致するようにされている。更にまた、本実施形態のサブノズル26は、その中心軸線が、メインノズル24の中心軸線と同様に、バーナー本体12の中心軸線と同じ位置にあっても良いし、偏心していても良い。因みに、本実施形態では、サブノズル26の中心軸線は、バーナー本体12の中心軸線から外れた位置にある。特に本実施形態では、サブノズル26は、バーナー本体12の中心軸線を挟んで、メインノズル24とは反対側の位置にある。   Accordingly, the sub-nozzle 26 of the present embodiment is set within a range of 45 to 60 degrees. Further, the sub-nozzle 26 of the present embodiment is configured such that the injection direction substantially coincides with the axial direction of the burner body 12 in the same manner as the injection direction of the main nozzle 24. Furthermore, the sub-nozzle 26 of the present embodiment may have a central axis that is at the same position as the central axis of the burner body 12 as well as the central axis of the main nozzle 24, or may be eccentric. Incidentally, in the present embodiment, the central axis of the sub nozzle 26 is at a position deviated from the central axis of the burner body 12. In particular, in the present embodiment, the sub-nozzle 26 is at a position opposite to the main nozzle 24 across the central axis of the burner body 12.

また、サブノズル26の近くには、蓋部材14によって固定的に支持されたイグナイター28が位置せしめられており、かかるイグナイター28によって、サブノズル26から噴射される石油系流体燃料に着火するようになっている。   Further, an igniter 28 fixedly supported by the lid member 14 is positioned near the sub nozzle 26, and the igniter 28 ignites the petroleum-based fluid fuel injected from the sub nozzle 26. Yes.

更にまた、バーナー本体12の大径部22内には、仕切部材30が、大径部22に支持された状態で、収容配置されている。この仕切部材30は、図2に示されているように、全体として略一定厚さ寸法の円板形状を呈している。そこにおいて、本実施形態の仕切部材30は、厚さ方向の寸法:L1が15〜100mmの範囲内に設定されると共に、軸直角方向の寸法(径方向寸法):L2が250〜400mmの範囲内に設定される。また、仕切部材30は耐熱材によって形成されており、特に本実施形態では、セラミックスで形成されている。これにより、本実施形態の仕切部材30には、蓄熱性が付与されている。なお、蓄熱性や表面の実質面積の向上のために、かかる仕切部材30として、連続気孔を有する多孔質なセラミック製のものを採用することも望ましい。   Furthermore, the partition member 30 is accommodated and arranged in the large diameter portion 22 of the burner body 12 while being supported by the large diameter portion 22. As shown in FIG. 2, the partition member 30 has a disk shape with a substantially constant thickness as a whole. Therefore, the partition member 30 of the present embodiment has a dimension in the thickness direction: L1 set in a range of 15 to 100 mm, and a dimension in a direction perpendicular to the axis (radial dimension): L2 in a range of 250 to 400 mm. Set in. Moreover, the partition member 30 is formed of a heat-resistant material, and in this embodiment, it is formed of ceramics. Thereby, the thermal storage property is provided to the partition member 30 of this embodiment. In addition, it is also desirable to employ a porous ceramic member having continuous pores as the partition member 30 in order to improve the heat storage property and the substantial surface area.

また、仕切部材30には、厚さ方向に略一定の断面形状(本実施形態では、円形断面)で貫通する連通孔32が形成されており、特に本実施形態では、複数の連通孔32が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、仕切部材30の中央に形成された中央連通孔34が他の連通孔32(外周連通孔33)よりも開口面積が大きくされている。また、本実施形態では、複数の連通孔32のうち、中央連通孔34以外の連通孔32(外周連通孔33)は、中央連通孔34よりも外周側の領域において、略均等に分布する位置に形成されている。なお、中央連通孔34は、直径が15〜50mmであることが望ましく、中央連通孔34以外の連通孔32(外周連通孔33)は、直径が10〜20mmであることが望ましい。即ち、中央連通孔34は、その中心軸方向の投影において、メインノズル24の中心軸線が中央連通孔34内に位置するように、直径、延いては、開口面積が設定されるようになっている。これにより、燃焼排ガスの排出を有利に実現しつつ、保温効果を確保することが可能となる。また、メインノズル24の噴射角度が大きくなるに従って中央連通孔34の開口面積が大きくなるようにされている。一方、中央連通孔34以外の連通孔32(外周連通孔33)は、メインノズル24の中心軸線から外れた位置に形成されるようになっており、中央連通孔34の開口面積が大きくなるに従って、中央連通孔34以外の連通孔32(外周連通孔33)の開口面積が小さくなるように設定されている。これにより、仕切部材30において連通孔32が占める割合が大きくなり過ぎないようにされている。また、中央連通孔34以外の連通孔32(外周連通孔33)は、メインノズル24の噴射角度内に位置せしめられるようにされている。   In addition, the partition member 30 is formed with communication holes 32 penetrating in a substantially constant cross-sectional shape (circular cross section in the present embodiment) in the thickness direction. In particular, in the present embodiment, a plurality of communication holes 32 are formed. Is formed. Therefore, in the present embodiment, the central communication hole 34 formed in the center of the partition member 30 has an opening area larger than that of the other communication holes 32 (outer peripheral communication holes 33). In the present embodiment, among the plurality of communication holes 32, the communication holes 32 (outer peripheral communication holes 33) other than the central communication hole 34 are positions that are substantially evenly distributed in the region on the outer peripheral side of the central communication hole 34. Is formed. The central communication hole 34 preferably has a diameter of 15 to 50 mm, and the communication holes 32 (outer peripheral communication holes 33) other than the central communication hole 34 preferably have a diameter of 10 to 20 mm. In other words, the diameter of the central communication hole 34 and the opening area are set so that the central axis of the main nozzle 24 is located in the central communication hole 34 in the projection in the central axis direction. Yes. As a result, it is possible to ensure a heat retaining effect while advantageously realizing emission of combustion exhaust gas. Further, the opening area of the central communication hole 34 is increased as the injection angle of the main nozzle 24 is increased. On the other hand, the communication holes 32 (outer peripheral communication holes 33) other than the central communication hole 34 are formed at positions deviating from the central axis of the main nozzle 24, and as the opening area of the central communication hole 34 increases. The opening area of the communication holes 32 (outer periphery communication holes 33) other than the central communication hole 34 is set to be small. Thereby, the ratio which the communication hole 32 accounts in the partition member 30 is made not to become large too much. Further, the communication holes 32 (outer peripheral communication holes 33) other than the central communication hole 34 are positioned within the injection angle of the main nozzle 24.

このような形状とされた仕切部材30は、その中心軸方向がバーナー本体12の軸方向、即ち、メインノズル24の噴射方向と略一致するようにして、バーナー本体12の大径部22内に収容配置されている。換言すれば、仕切部材30は、厚さ方向両面が、それぞれ、メインノズル24の噴射方向に対する直交方向に広がるようにして、バーナー本体12の大径部22内に収容配置されており、仕切部材30がメインノズル24に対向位置せしめられているのである。これにより、燃焼室16がバーナー本体12の軸方向に二分されて、仕切部材30を挟んだ両側に二つの燃焼空間36,38が形成されており、これら二つの燃焼空間36,38は仕切部材30に設けられた複数の連通孔32を通じて相互に連通せしめられている。   The partition member 30 having such a shape is arranged in the large-diameter portion 22 of the burner body 12 so that the central axis direction thereof substantially coincides with the axial direction of the burner body 12, that is, the injection direction of the main nozzle 24. Contained. In other words, the partition member 30 is accommodated and disposed in the large-diameter portion 22 of the burner body 12 such that both surfaces in the thickness direction spread in a direction orthogonal to the injection direction of the main nozzle 24, and the partition member 30 is positioned opposite to the main nozzle 24. Thereby, the combustion chamber 16 is divided into two in the axial direction of the burner body 12, and two combustion spaces 36, 38 are formed on both sides of the partition member 30, and these two combustion spaces 36, 38 are divided into the partition members. The plurality of communication holes 32 provided in 30 communicate with each other.

また、本実施形態では、仕切部材30がバーナー本体12の大径部22に対して同一中心軸線上に位置せしめられている。これにより、仕切部材30の外周面と大径部22の内周面との間には、全周に亘って略一定の大きさの隙間39が形成されている。なお、本実施形態では、かかる隙間39の大きさ(B)が100〜260mmの範囲内で設定される。これにより、後述の如く飛散したエマルジョン燃料の燃料油が仕切部材30に衝突し易くしつつ、エマルジョン燃料の燃焼排ガスの排出を効率良く行うことや、仕切部材30で仕切られた両室間での燃焼状態の相互移行などによる燃焼効率の向上が可能となる。   In the present embodiment, the partition member 30 is positioned on the same central axis with respect to the large diameter portion 22 of the burner body 12. Thus, a gap 39 having a substantially constant size is formed over the entire circumference between the outer peripheral surface of the partition member 30 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 22. In the present embodiment, the size (B) of the gap 39 is set within a range of 100 to 260 mm. This makes it possible to efficiently discharge the combustion exhaust gas of the emulsion fuel between the two chambers partitioned by the partition member 30 while facilitating collision of the fuel oil of the emulsion fuel, which will be described later, with the partition member 30. Combustion efficiency can be improved by mutual transition of the combustion state.

加えて、メインノズル24からの直接的な噴射圧力が及ぼされる仕切部材30の連通孔32には、かかる噴射圧力の作用によって上流側の燃焼空間38から下流側の燃焼空間36に向かうガス流動が積極的に生ぜしめられる。隙間39が、このメインノズル24からの直接的な噴射圧力が及ぼされる領域に形成されることによって、燃焼ガスの上流側燃焼領域から下流側燃焼領域へのスムーズな移行が実現されて、燃焼室全体として効率的で均一且つ安定した燃焼状態の実現が図られ得る。一方、隙間39が、メインノズル24の直接的な噴射領域を外周側に外れた位置に形成されていても良い。これにより、隙間39にはメインノズル24からの直接的な噴射圧力の作用が回避されることとなり、上流側の燃焼空間38内で外周部分の圧力が低くなる結果、燃焼状態によって、下流側の燃焼空間36から上流側の燃焼空間38への燃焼ガスの一部還流を図ることも可能となる。そして、この燃焼ガスの還流によって、更なる燃焼効率やエネルギ変換効率の向上なども図られ得るのである。   In addition, in the communication hole 32 of the partition member 30 to which the direct injection pressure from the main nozzle 24 is exerted, the gas flow from the upstream combustion space 38 to the downstream combustion space 36 is caused by the action of the injection pressure. Produced actively. By forming the gap 39 in a region where the direct injection pressure from the main nozzle 24 is exerted, a smooth transition of the combustion gas from the upstream combustion region to the downstream combustion region is realized, and the combustion chamber Overall, an efficient, uniform and stable combustion state can be realized. On the other hand, the gap 39 may be formed at a position outside the direct injection region of the main nozzle 24 on the outer peripheral side. As a result, the action of the direct injection pressure from the main nozzle 24 is avoided in the gap 39, and the pressure on the outer peripheral portion is reduced in the upstream combustion space 38. As a result, the downstream side depends on the combustion state. It is also possible to partially recirculate the combustion gas from the combustion space 36 to the upstream combustion space 38. The combustion gas recirculation can further improve the combustion efficiency and energy conversion efficiency.

さらに、本実施形態では、このように仕切部材30が大径部22内に収容配置された状態で、仕切部材30の外周面は、バーナー本体12の軸方向の投影において、小径部20の内周面よりも径方向外方に位置せしめられるようになっている。換言すれば、バーナー本体12の軸方向の投影において、小径部20の開口が仕切部材30で覆われるようになっているのである。   Furthermore, in the present embodiment, in the state in which the partition member 30 is accommodated in the large diameter portion 22 in this way, the outer peripheral surface of the partition member 30 is the inner diameter of the small diameter portion 20 in the axial projection of the burner body 12. It can be positioned radially outward from the peripheral surface. In other words, the opening of the small diameter portion 20 is covered with the partition member 30 in the axial projection of the burner body 12.

更にまた、本実施形態では、仕切部材30の厚さ方向一方の面(軸方向一端側の面)とメインノズル24の先端、即ち、メインノズル24における噴射口が形成された端部において中心軸線上に位置する部分との離隔距離:L3が、300〜450mmとされている。特に本実施形態では、仕切部材30の厚さ方向一方の面と小径部20の軸方向他方の開口端との離隔距離が、メインノズル24の先端、即ち、メインノズル24における噴射口が形成された端部において中心軸線上に位置する部分と小径部20の軸方向他方の開口端との離隔距離の2倍以上の大きさとなるように、仕切部材30が大径部22内に収容配置されている。   Furthermore, in the present embodiment, the central axis at one surface in the thickness direction of the partition member 30 (the surface on the one end side in the axial direction) and the tip of the main nozzle 24, that is, at the end where the injection nozzle in the main nozzle 24 is formed. The separation distance L3 from the part located on the line is set to 300 to 450 mm. In particular, in this embodiment, the separation distance between one surface in the thickness direction of the partition member 30 and the other opening end in the axial direction of the small diameter portion 20 is the tip of the main nozzle 24, that is, the injection port in the main nozzle 24. The partition member 30 is accommodated in the large-diameter portion 22 so as to be at least twice the separation distance between the portion located on the central axis at the end portion and the other opening end in the axial direction of the small-diameter portion 20. ing.

なお、仕切部材30は、適当な取付部材を介して、大径部22に取り付けられることにより、大径部22に対して直接的又は間接的に支持された状態で、大径部22内に位置固定に収容配置されている。具体的には、例えば、仕切部材30と大径部22との径方向対向面間に跨がって複数の支持部材を設けて、仕切部材30を、その周上の複数箇所において大径部22に固定することも可能である。或いは、ノズル配設された小径部20から大径部に向かって延びだす一本又は複数本の支持部材を設けて、仕切部材30を小径部20に対して固定的に支持せしめることも可能である。勿論、仕切部材30において、周上で部分的に外周側に突出する取付部を一体的に形成し、かかる取付部において、仕切部材を大径部22に対して固定的に位置決めすることなども可能である。   The partition member 30 is attached to the large-diameter portion 22 via an appropriate attachment member, so that the partition member 30 is directly or indirectly supported with respect to the large-diameter portion 22 and is inside the large-diameter portion 22. It is housed in a fixed position. Specifically, for example, a plurality of support members are provided across the radially facing surfaces of the partition member 30 and the large-diameter portion 22, and the large-diameter portion is provided at a plurality of locations on the circumference of the partition member 30. It is also possible to fix to 22. Alternatively, it is also possible to provide one or a plurality of support members extending from the small diameter portion 20 provided with the nozzles toward the large diameter portion so that the partition member 30 is fixedly supported to the small diameter portion 20. is there. Of course, in the partition member 30, a mounting portion that partially protrudes on the outer periphery side is integrally formed, and the partition member is fixedly positioned with respect to the large-diameter portion 22 in the mounting portion. Is possible.

上述の如き構造とされたバーナー10は、先ず、イグナイター28によって、サブノズル26から噴射される石油系流体燃料に着火する。そこにおいて、石油系流体燃料としては、灯油や軽油,ガソリン,重油等の石油を精製して得ることが出来る油であれば、特に限定されるものではないが、安価である等の観点から、重油が好適に採用される。   The burner 10 having the above-described structure first ignites the petroleum fluid fuel injected from the sub nozzle 26 by the igniter 28. In this regard, the petroleum fluid fuel is not particularly limited as long as it can be obtained by refining petroleum such as kerosene, light oil, gasoline, and heavy oil, but from the viewpoint of being inexpensive, Heavy oil is preferably employed.

次に、石油系流体燃料の燃焼に伴って発生する炎を利用して、メインノズル24から噴射されるエマルジョン燃料に着火する。これにより、エマルジョン燃料の燃焼に基づく炎40が発生し、バーナー10が使用状態になる。そこにおいて、エマルジョン燃料は、灯油や軽油,ガソリン,重油等の燃料油と、水道水等の水と、界面活性剤を混ぜ合わせたものである。因みに、本実施形態では、重油と水と界面活性剤を混ぜ合わせたものである。   Next, the emulsion fuel injected from the main nozzle 24 is ignited using a flame generated with the combustion of the petroleum fluid fuel. Thereby, the flame 40 based on combustion of an emulsion fuel generate | occur | produces and the burner 10 will be in a use condition. The emulsion fuel is a mixture of fuel oil such as kerosene, light oil, gasoline, and heavy oil, water such as tap water, and a surfactant. Incidentally, in this embodiment, heavy oil, water, and a surfactant are mixed.

そこにおいて、エマルジョン燃料は、エマルジョン燃料貯蔵タンク内において常時攪拌されている状態で供給されるようになっていても良いし、先に攪拌したものが攪拌されずにそのまま供給されるようになっていても良い。なお、エマルジョン燃料の攪拌手段は、従来から公知の各種攪拌手段が何れも採用可能である。また、エマルジョン燃料の燃焼が安定したなら、石油系流体燃料の燃焼を止めるようにしても良い。   Therefore, the emulsion fuel may be supplied in a state where it is constantly stirred in the emulsion fuel storage tank, or the previously stirred one is supplied as it is without stirring. May be. Note that any of various conventionally known stirring means can be used as the stirring means for the emulsion fuel. Moreover, if the combustion of the emulsion fuel is stabilized, the combustion of the petroleum fluid fuel may be stopped.

上述の如き構造とされたバーナー10においては、エマルジョン燃料の燃焼を効率良く行うことが出来る。それは、次のような理由に基づくと考えられる。   In the burner 10 having the structure as described above, the emulsion fuel can be burned efficiently. This is considered based on the following reasons.

すなわち、燃焼室16内に収容配置された仕切部材30によって、メインノズル24側の燃焼空間38に熱が篭り易くなり、メインノズル24、延いては、メインノズル24から噴射されるエマルジョン燃料が温められることとなる。これにより、エマルジョン燃料を低粘性状態で噴射することが可能となる。換言すれば、エマルジョン燃料に含まれる燃料油(本実施形態では、重油)を微粒化した状態で噴射することが可能となる。   That is, the partition member 30 accommodated and disposed in the combustion chamber 16 makes it easy for heat to be generated in the combustion space 38 on the main nozzle 24 side, and warms the emulsion fuel injected from the main nozzle 24 and thus the main nozzle 24. Will be. Thereby, the emulsion fuel can be injected in a low viscosity state. In other words, the fuel oil (heavy oil in this embodiment) contained in the emulsion fuel can be injected in the atomized state.

また、噴射されたエマルジョン燃料において、燃料油よりも沸点が低い水粒子が気化・蒸発する。これにより、水粒子の周りを取り囲む燃料油が飛散し、燃料油がより細かい径の粒子となる。その結果、燃料油粒子は、体積あたりの酸素と接する面積が大きくなり、局部的な不完全燃焼が少なくなるために、燃焼効率が高まる。   Further, in the injected emulsion fuel, water particles having a boiling point lower than that of the fuel oil are vaporized and evaporated. Thereby, the fuel oil surrounding the water particles is scattered, and the fuel oil becomes particles with a finer diameter. As a result, the fuel oil particles have a large area in contact with oxygen per volume, and local incomplete combustion is reduced, so that combustion efficiency is increased.

更にまた、水粒子が気化・蒸発した際に拡散される燃料油粒子が、仕切部材30に衝突することにより、更に微粒化される。これにより、燃料油粒子が酸素と接触する面積が一層大きくなる。その結果、局部的な不完全燃焼が一層少なくなって、燃焼効率が更に高まることとなる。   Furthermore, the fuel oil particles that are diffused when the water particles are vaporized / evaporated collide with the partition member 30 to be further atomized. This further increases the area where the fuel oil particles come into contact with oxygen. As a result, local incomplete combustion is further reduced and the combustion efficiency is further increased.

そこにおいて、本実施形態では、仕切部材30がセラミックで形成されており、仕切部材30に対して蓄熱性が付与されていることから、仕切部材30よりもメインノズル24側の燃焼空間38に熱が一層篭り易くなる。   In this embodiment, the partition member 30 is made of ceramic, and heat storage is imparted to the partition member 30, so that the combustion space 38 closer to the main nozzle 24 than the partition member 30 is heated. Is easier to beat.

特に、本実施形態では、仕切部材30の厚さ寸法が15〜100mmとされていることから、仕切部材30の重量化を回避しつつ、仕切部材30による燃焼空間38の保温効果を有効に得ることが出来るようになっている。   In particular, in this embodiment, since the thickness dimension of the partition member 30 is 15 to 100 mm, the heat retention effect of the combustion space 38 by the partition member 30 is effectively obtained while avoiding the weight of the partition member 30. It can be done.

また、本実施形態では、バーナー本体12の軸方向の投影において、小径部20の開口が仕切部材30で覆われるようになっていることから、仕切部材30によるメインノズル24側の燃焼空間38の保温効果を有効に得ることが出来ると共に、メインノズル24から噴射されたエマルジョン燃料の水粒子が気化・蒸発した際に飛散する燃料油粒子を仕切部材30に衝突させて更に微細化させる出来る。   Further, in the present embodiment, the opening of the small diameter portion 20 is covered with the partition member 30 in the axial projection of the burner body 12, so that the combustion space 38 on the main nozzle 24 side by the partition member 30 is covered. The heat retention effect can be effectively obtained, and the fuel oil particles scattered when the water particles of the emulsion fuel injected from the main nozzle 24 are vaporized and evaporated can collide with the partition member 30 to be further refined.

特に、本実施形態では、仕切部材30の外周面とバーナー本体12の大径部22の内周面との間に形成されている隙間39が100〜260mmとされていることから、仕切部材30によるメインノズル24側の燃焼空間38の保温効果を一層有効に得ることが出来ると共に、メインノズル24から噴射されたエマルジョン燃料の水粒子が気化・蒸発した際に飛散する燃料油粒子を仕切部材30に衝突させて更に微細化させることを有利に実現することが出来る。   In particular, in the present embodiment, the gap 39 formed between the outer peripheral surface of the partition member 30 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 22 of the burner body 12 is 100 to 260 mm. The heat retaining effect of the combustion space 38 on the side of the main nozzle 24 can be obtained more effectively, and the fuel oil particles scattered when the water particles of the emulsion fuel injected from the main nozzle 24 are vaporized and evaporated are separated by the partition member 30. It is possible to advantageously realize further miniaturization by collision.

さらに、本実施形態では、仕切部材30とメインノズル24の離隔距離が300〜450mmとされていることから、メインノズル24から噴射されたエマルジョン燃料の水粒子が気化・蒸発した際に飛散する燃料油粒子を仕切部材30に衝突させて更に微細化させることが一層有利に実現され得る。   Furthermore, in this embodiment, since the separation distance between the partition member 30 and the main nozzle 24 is set to 300 to 450 mm, the fuel scattered when the water particles of the emulsion fuel injected from the main nozzle 24 are vaporized and evaporated. Further refinement of the oil particles by colliding with the partition member 30 can be realized more advantageously.

更にまた、本実施形態では、メインノズル24の噴射角度が60度に設定されていると共に、メインノズル24の先端から小径部20の軸方向他方の開口端までの距離が、仕切部材30の厚さ方向一方の面から小径部20の軸方向他方の開口端までの距離の半分以下に設定されていることから、エマルジョン燃料を広範囲に噴射しつつ、メインノズル24側の燃焼空間38の容積を小さくして、エマルジョン燃料の燃焼効率の向上を図ることが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, the injection angle of the main nozzle 24 is set to 60 degrees, and the distance from the tip of the main nozzle 24 to the other opening end in the axial direction of the small diameter portion 20 is the thickness of the partition member 30. Since the distance from one surface in the vertical direction to the other opening end in the axial direction of the small-diameter portion 20 is set to be half or less, the volume of the combustion space 38 on the main nozzle 24 side is increased while emulsion fuel is injected over a wide range. By reducing the size, it is possible to improve the combustion efficiency of the emulsion fuel.

また、本実施形態では、仕切部材30に複数の連通孔32が形成されていることから、エマルジョン燃料の水粒子が気化・蒸発した際に飛散乃至は拡散される燃料油粒子を、仕切部材30よりも軸方向他端側の燃焼空間36、即ち、メインノズル24側とは反対側の燃焼空間36に到達させることが可能となる。即ち、気化・蒸発した水粒子によって飛散乃至は拡散された燃料油粒子の滞空時間を長くすることが可能となるのである。これにより、燃料油粒子が熱せられる時間が長くなる。その結果、燃料油粒子が着火温度を越え易くなり、エマルジョン燃料の燃焼効率の更なる向上を図ることが可能となる。   Further, in the present embodiment, since the plurality of communication holes 32 are formed in the partition member 30, the fuel oil particles scattered or diffused when the water particles of the emulsion fuel are vaporized and evaporated are separated from the partition member 30. It is possible to reach the combustion space 36 on the other axial end side, that is, the combustion space 36 on the opposite side to the main nozzle 24 side. That is, it is possible to lengthen the flight time of the fuel oil particles scattered or diffused by the vaporized / evaporated water particles. This increases the time during which the fuel oil particles are heated. As a result, the fuel oil particles easily exceed the ignition temperature, and the combustion efficiency of the emulsion fuel can be further improved.

特に本実施形態では、仕切部材30が蓄熱性を有していることから、仕切部材30付近の温度が他の領域よりも上昇し易くなる。これにより、燃料油粒子が更に熱せられることとなる。その結果、燃料油粒子が着火温度を一層越え易くなり、エマルジョン燃料の燃焼効率をより一層向上させることが可能となる。   In particular, in this embodiment, since the partition member 30 has a heat storage property, the temperature in the vicinity of the partition member 30 is more likely to rise than other regions. As a result, the fuel oil particles are further heated. As a result, the fuel oil particles are more likely to exceed the ignition temperature, and the combustion efficiency of the emulsion fuel can be further improved.

因みに、本実施形態のバーナー10における燃焼室16の温度を測定してみた。その結果を表1に示す。そこにおいて、バーナー本体12の長さは1300mmである。また、大径部22の内径寸法は500mmである。エマルジョン燃料は、A重油と水(工業用水又は水道水)と乳化剤(非イオン系界面活性剤)を機械攪拌で充分に攪拌混合したものである。そこにおいて、A重油は50重量%,水は49重量%,乳化剤は1重量%である。また、エマルジョン燃料の供給量は、30L/時間である。更に、仕切部材30は、厚さ方向一方の面が、メインノズル24の先端から400mmの位置にあるように配置した。更にまた、燃焼室16の温度は、メインノズル24の先端からの距離が200mmの位置(計測位置1)と、300mmの位置(計測位置2)と、400mmの位置(計測位置3)と、500mmの位置(計測位置4)と、600mmの位置(計測位置5)と、700mmの位置(計測位置6)で測定した。即ち、燃焼室16の温度の測定位置は、仕切部材30よりもメインノズル24側で3箇所、仕切部材30よりも排気口側で3箇所とされている。なお、仕切部材30の外径寸法は280mmとされており、中央連通孔34の内径寸法は40mmとされており、外周連通孔33の内径寸法は15mmとされている。また、比較の為に、仕切部材30を燃焼室16内に配置しない場合についても、測定した。その結果を、表1に併せて示す。更にまた、図3乃至5に示されている、本発明において採用可能な仕切部材42,44,46が配置されたバーナーについても、同様に、燃焼室16の温度を測定した。   Incidentally, the temperature of the combustion chamber 16 in the burner 10 of this embodiment was measured. The results are shown in Table 1. There, the length of the burner body 12 is 1300 mm. Moreover, the internal diameter dimension of the large diameter part 22 is 500 mm. The emulsion fuel is obtained by sufficiently stirring and mixing A heavy oil, water (industrial water or tap water) and an emulsifier (nonionic surfactant) with mechanical stirring. There, the heavy oil A is 50% by weight, the water is 49% by weight, and the emulsifier is 1% by weight. The supply amount of the emulsion fuel is 30 L / hour. Furthermore, the partition member 30 was disposed so that one surface in the thickness direction was at a position of 400 mm from the tip of the main nozzle 24. Furthermore, the temperature of the combustion chamber 16 has a distance of 200 mm from the tip of the main nozzle 24 (measurement position 1), a position of 300 mm (measurement position 2), a position of 400 mm (measurement position 3), and 500 mm. (Measurement position 4), 600 mm position (measurement position 5), and 700 mm position (measurement position 6). That is, the temperature measurement position of the combustion chamber 16 is set at three positions on the main nozzle 24 side with respect to the partition member 30 and at three positions on the exhaust port side with respect to the partition member 30. The outer diameter of the partition member 30 is 280 mm, the inner diameter of the central communication hole 34 is 40 mm, and the inner diameter of the outer peripheral communication hole 33 is 15 mm. For comparison, measurement was also performed when the partition member 30 was not disposed in the combustion chamber 16. The results are also shown in Table 1. Furthermore, the temperature of the combustion chamber 16 was also measured in the same manner with respect to the burner in which the partition members 42, 44, and 46 that can be employed in the present invention shown in FIGS.

そこにおいて、図3に示されている仕切部材42は、その中央部分において、円形断面を有する内側連通孔48が縦3列横3列に並んだ状態で貫通形成されている。なお、真中の内側連通孔48は他の内側連通孔48よりも大径とされている。更にまた、これら九つの内側連通孔48が形成された中央部分よりも径方向外方には、周方向に所定長さに亘って延びる外側連通孔50が周方向に等間隔に四つ形成されている。因みに、真中の内側連通孔48の内径寸法は40mmとされており、残りの内側連通孔48の内径寸法は15mmとされており、外側連通孔50の径方向での幅寸法は15mmとされている。   Therefore, the partition member 42 shown in FIG. 3 is formed in the center portion thereof so as to penetrate through the inner communication holes 48 having a circular cross section arranged in three vertical rows and three horizontal rows. The middle inner communication hole 48 has a larger diameter than the other inner communication holes 48. Furthermore, four outer communication holes 50 extending in the circumferential direction over a predetermined length are formed at equal intervals in the circumferential direction outside the central portion where the nine inner communication holes 48 are formed. ing. Incidentally, the inner diameter of the inner inner communication hole 48 is 40 mm, the inner diameter of the remaining inner communication hole 48 is 15 mm, and the width dimension in the radial direction of the outer communication hole 50 is 15 mm. Yes.

また、図4に示されている仕切部材44は、その中央部分において、円形断面を有する中央連通孔52が形成されていると共に、かかる中央連通孔52の外側において、円形断面を有する外側連通孔54が周方向に等間隔に12個並んで形成されている。更にまた、中央連通孔52内には、3枚のステンレス製の平板56が径方向一方向に等間隔に並ぶように組み付けられている。因みに、平板56の幅寸法(図4の左右方向の寸法)は200mmとされており、平板56の厚さ寸法は4mmとされており、中央連通孔52の内径寸法は150mmとされており、外側連通孔54の内径寸法は20mmとされている。   In addition, the partition member 44 shown in FIG. 4 has a central communication hole 52 having a circular cross section formed in the central portion thereof, and an outer communication hole having a circular cross section outside the central communication hole 52. Twelve 54 are formed at equal intervals in the circumferential direction. Furthermore, in the central communication hole 52, three stainless steel flat plates 56 are assembled so as to be arranged at equal intervals in one radial direction. Incidentally, the width dimension of the flat plate 56 (the horizontal dimension in FIG. 4) is 200 mm, the thickness dimension of the flat plate 56 is 4 mm, and the inner diameter dimension of the central communication hole 52 is 150 mm. The inner diameter of the outer communication hole 54 is 20 mm.

さらに、図5に示されている仕切部材46は、その中央部分において、円形断面を有する中央連通孔58が形成されていると共に、かかる中央連通孔58の外周側において、径方向に延びる外側連通孔60が周方向に等間隔に八つ形成されている。なお、図5に示されている態様においては、八つの外側連通孔60のうちの四つは、他の四つの外側連通孔60よりも周方向寸法(幅方向寸法)が大きくされており、他の四つの外側連通孔60と交互に並んでいる。因みに、中央連通孔58の内径寸法は40mmとされており、各外側連通孔60における仕切部材46の径方向での寸法は120mmとされており、外側連通孔60の幅寸法(仕切部材46の径方向に直交する方向での寸法)は15mmと10mmとされている。   Further, the partition member 46 shown in FIG. 5 has a central communication hole 58 having a circular cross section formed in the central portion thereof, and an outer communication extending radially in the outer peripheral side of the central communication hole 58. Eight holes 60 are formed at equal intervals in the circumferential direction. In the embodiment shown in FIG. 5, four of the eight outer communication holes 60 have larger circumferential dimensions (width direction dimensions) than the other four outer communication holes 60. The other four outer communication holes 60 are alternately arranged. Incidentally, the inner diameter dimension of the central communication hole 58 is 40 mm, the dimension in the radial direction of the partition member 46 in each outer communication hole 60 is 120 mm, and the width dimension of the outer communication hole 60 (of the partition member 46). The dimensions in the direction perpendicular to the radial direction are 15 mm and 10 mm.

なお、図3乃至5に示されている仕切部材42,44,46において、厚さ寸法や径方向寸法,形成材料等は、本実施形態の仕切部材30と同じとされている。   In addition, in the partition members 42, 44, and 46 shown in FIGS. 3 to 5, the thickness dimension, the radial dimension, the forming material, and the like are the same as those of the partition member 30 of the present embodiment.

Figure 2009092355
Figure 2009092355

表1に示された結果から明らかなように、本実施形態の仕切部材30や図3乃至5に示された仕切部材42,44,46が配置された燃焼室16の温度は、仕切部材30,42,44,46が配置されていない燃焼室16の温度よりも高くなっていることが確認できた。   As apparent from the results shown in Table 1, the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition member 30 of the present embodiment and the partition members 42, 44, and 46 shown in FIGS. , 42, 44, 46 were confirmed to be higher than the temperature of the combustion chamber 16 in which no.

また、燃焼室16の温度は、仕切部材30,42,44,46に近いほうが高くなっていることが確認できた。これは、仕切部材30,42,44,46が蓄熱性を有していることに因るものと考えられる。   Further, it was confirmed that the temperature of the combustion chamber 16 was higher near the partition members 30, 42, 44, and 46. This is considered due to the fact that the partition members 30, 42, 44, and 46 have heat storage properties.

さらに、本実施形態の仕切部材30が配置されている燃焼室16の温度が、図3乃至5に示された仕切部材42,44,46が配置されている燃焼室16の温度よりも高いことが確認できた。これは、本実施形態の仕切部材30に多くの連通孔32が形成されており、本実施形態の仕切部材30における厚さ方向の端面全体に対する連通孔32の開口面積の割合が、図3乃至5に示された仕切部材42,44,46における厚さ方向の端面全体に対する連通孔48,50,52,54,58,60の開口面積の割合よりも大きくされていることに起因すると考えられる。   Furthermore, the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition member 30 of this embodiment is disposed is higher than the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition members 42, 44, and 46 shown in FIGS. 3 to 5 are disposed. Was confirmed. This is because many communication holes 32 are formed in the partition member 30 of the present embodiment, and the ratio of the opening area of the communication holes 32 to the entire end surface in the thickness direction of the partition member 30 of the present embodiment is as shown in FIG. This is considered to be because the ratio of the opening area of the communication holes 48, 50, 52, 54, 58, 60 to the entire end surface in the thickness direction of the partition members 42, 44, 46 shown in FIG. .

更にまた、図4に示された仕切部材44が配置されている燃焼室16の温度が、本実施形態の仕切部材30が配置されている燃焼室16の温度や、図3及び図5に示された仕切部材42,46が配置されている燃焼室16の温度よりも低くなっていることが確認できた。これは、図4に示された仕切部材44がステンレス製の平板56を備えていることに起因すると考えられる。   Furthermore, the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition member 44 shown in FIG. 4 is arranged is equal to the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition member 30 of this embodiment is arranged, as shown in FIGS. It was confirmed that the temperature was lower than the temperature of the combustion chamber 16 in which the partition members 42 and 46 were disposed. This is considered due to the fact that the partition member 44 shown in FIG. 4 includes a flat plate 56 made of stainless steel.

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was explained in full detail, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this Embodiment.

例えば、前記実施形態において、メインノズル24やサブノズル26は、二流体ノズルである必要はない。   For example, in the above embodiment, the main nozzle 24 and the sub nozzle 26 do not need to be two-fluid nozzles.

また、前記実施形態において、メインノズル24やサブノズル26は、それぞれ、二つ以上あっても良い。   In the embodiment, there may be two or more main nozzles 24 and sub nozzles 26, respectively.

さらに、前記実施形態において、サブノズル26は、必ずしも必要ではない。この場合、例えば、バーナー本体12の小径部20にヒーター線を巻き付けておき、かかるヒーター線の熱を利用して小径部20内を温めた後、イグナイターを利用して、メインノズル24から噴射されるエマルジョン燃料に着火するようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the sub nozzle 26 is not always necessary. In this case, for example, a heater wire is wound around the small-diameter portion 20 of the burner body 12, and the inside of the small-diameter portion 20 is heated using the heat of the heater wire, and then injected from the main nozzle 24 using an igniter. The emulsion fuel may be ignited.

更にまた、前記実施形態において、仕切部材30が燃焼室16内に複数配置されていても良い。   Furthermore, in the embodiment, a plurality of partition members 30 may be arranged in the combustion chamber 16.

また、仕切部材の形状や大きさ等、更には、連通孔の形状や大きさ,数,形成位置等は、前記実施形態や図3乃至5に示された態様に限定されるものではない。   Further, the shape and size of the partition member, and further, the shape, size, number, formation position and the like of the communication hole are not limited to the above-described embodiment and the modes shown in FIGS.

さらに、エマルジョン燃料の燃料油として、オイルサンドやビチューメン,更には、石油の蒸留残渣やアスファルト等の重質油を採用することも可能である。   Furthermore, oil sand, bitumen, or heavy oil such as petroleum distillation residue or asphalt can be employed as the fuel oil for the emulsion fuel.

加えて、前記実施形態では、バーナーに対して本発明を適用した場合の一具体例が示されていたが、本発明は、バーナーの他、ディーゼルエンジンやボイラー焼却炉等に対しても、勿論、適用可能である。   In addition, in the above-described embodiment, a specific example in which the present invention is applied to a burner has been shown. However, the present invention can be applied to a diesel engine, a boiler incinerator, and the like in addition to a burner. Applicable.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。   In addition, although not listed one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態としてのバーナーを説明するための概略図。Schematic for demonstrating the burner as one Embodiment of this invention. 同バーナーに採用されている仕切部材を示す正面図。The front view which shows the partition member employ | adopted as the burner. 本発明において採用可能な仕切部材を示す正面図。The front view which shows the partition member employable in this invention. 本発明において採用可能な仕切部材の別の態様を示す正面図。The front view which shows another aspect of the partition member employable in this invention. 本発明において採用可能な仕切部材の更に別の態様を示す正面図。The front view which shows another aspect of the partition member employable in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:バーナー,16:燃焼室,24:メインノズル,30:仕切部材,32:連通孔,36:燃焼空間,38:燃焼空間 10: burner, 16: combustion chamber, 24: main nozzle, 30: partition member, 32: communication hole, 36: combustion space, 38: combustion space

Claims (10)

噴射ノズルから噴射されたエマルジョン燃料を燃焼室内で燃焼させるエマルジョン燃料燃焼装置において、
前記燃焼室が、耐火性を有する仕切部材によって、前記噴射ノズルによる前記エマルジョン燃料の噴射方向で仕切られており、該燃焼室内において該仕切部材を挟んだ両側に形成されている二つの燃焼空間が、該仕切部材に貫通形成された連通孔を通じて、相互に連通されていることを特徴とするエマルジョン燃料燃焼装置。
In an emulsion fuel combustion apparatus for burning emulsion fuel injected from an injection nozzle in a combustion chamber,
The combustion chamber is partitioned by a fire-resistant partition member in the injection direction of the emulsion fuel by the injection nozzle, and two combustion spaces formed on both sides of the partition member in the combustion chamber. The emulsion fuel combustion apparatus is characterized in that they communicate with each other through a communication hole formed through the partition member.
前記噴射ノズルの他に、石油系流体燃料を前記燃焼室内に噴射する油用ノズルが、該噴射ノズルと噴射方向を同じにして該噴射ノズルに並設されている請求項1に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   2. The emulsion fuel according to claim 1, wherein in addition to the injection nozzle, an oil nozzle for injecting petroleum fluid fuel into the combustion chamber is arranged in parallel with the injection nozzle in the same injection direction as the injection nozzle. Combustion device. 前記仕切部材がセラミックスによって形成されている請求項1又は2に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   The emulsion fuel combustion apparatus according to claim 1, wherein the partition member is made of ceramics. 前記燃焼室の周壁において、中心軸方向の中間部分に段差部が形成されて段付筒体形状とされており、該段差部の軸方向一方の側が小径の絞り部とされていると共に、該段差部の軸方向他方の側が大径の開放部とされている一方、該絞り部内に前記噴射ノズルが位置せしめられていると共に、該開放部内に前記仕切部材が位置せしめられている請求項1乃至3の何れか1項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   In the peripheral wall of the combustion chamber, a stepped portion is formed in an intermediate portion in the central axis direction to form a stepped cylindrical body, and one side in the axial direction of the stepped portion is a small diameter throttle portion, 2. The axially other side of the stepped portion is a large-diameter open portion, while the injection nozzle is positioned in the throttle portion, and the partition member is positioned in the open portion. 4. The emulsion fuel combustion apparatus according to any one of items 1 to 3. 前記仕切部材の外径寸法が、前記絞り部の内径寸法よりも大きくされている請求項4に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   The emulsion fuel combustion apparatus according to claim 4, wherein an outer diameter of the partition member is larger than an inner diameter of the throttle portion. 前記仕切部材の厚さ寸法が一定の大きさとされている請求項1乃至5の何れか1項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   The emulsion fuel combustion apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a thickness dimension of the partition member is constant. 前記仕切部材と前記噴射ノズルとの対向方向での離隔距離が300〜450mmとされている請求項1乃至6の何れか1項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   The emulsion fuel combustion apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a separation distance in a facing direction between the partition member and the injection nozzle is 300 to 450 mm. 前記仕切部材において前記連通孔が複数形成されている請求項1乃至7の何れか1項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   The emulsion fuel combustion apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the communication holes are formed in the partition member. 前記仕切部材において前記噴射ノズルの噴射方向で対向する位置に中央連通孔が形成されていると共に、該中央連通孔の周りに外周連通孔が形成されており、該中央連通孔の開口面積が、該外周連通孔の開口面積よりも大きくされている請求項8に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   A central communication hole is formed at a position facing the injection direction of the injection nozzle in the partition member, and an outer peripheral communication hole is formed around the central communication hole, and an opening area of the central communication hole is The emulsion fuel combustion apparatus according to claim 8, wherein the emulsion fuel combustion apparatus is larger than an opening area of the outer peripheral communication hole. 前記燃焼室における前記仕切部材の配設位置において、該仕切部材の外周面と該燃焼室の内周面との間には50mm以上の幅寸法で周方向に延びる隙間が形成されている請求項1乃至9の何れか一項に記載のエマルジョン燃料燃焼装置。   A gap extending in the circumferential direction with a width dimension of 50 mm or more is formed between an outer peripheral surface of the partition member and an inner peripheral surface of the combustion chamber at an arrangement position of the partition member in the combustion chamber. The emulsion fuel combustion apparatus according to any one of 1 to 9.
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