JP2016061511A - Combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させて、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置(バーナー)に関する。 The present invention relates to a combustion apparatus (burner) that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene to generate a flame with a desired thermal power.
従来、上述のような燃料を燃焼させる場合、例えば、液化状態の燃料を燃焼させるには相当の熱量が必要であるだけでなく、燃焼させるのに時間が掛かるため、液化状態の燃料を燃焼させるよりも、気化状態の燃料を燃焼させる方がより効率よく燃焼させることができる。 Conventionally, when the above-described fuel is burned, for example, not only a considerable amount of heat is required to burn the liquefied fuel, but it also takes time to burn, so the liquefied fuel is burned. Rather, it is possible to burn the fuel in a vaporized state more efficiently.
上述の燃料を気化させて燃焼させるための燃焼装置としては、例えば、燃料噴射ノズル6から噴射される液化状態の燃料を気化するための気化室15を備えた加熱用燃焼装置が提案されている(特許文献1参照)。この加熱用燃焼装置は、筒体1を構成する後部筒体5内に向けて燃料噴射ノズル6から噴射される未気化状態の燃料を、透孔14から後部筒体5外に導出し、前部筒体3と後部筒体5の間に設けた気化室15内に導入する。
気化室15内に導入した燃料を、後部筒体5内において燃料を燃焼させた火炎により加熱して気化するとともに、気化状態の燃料を透孔14から後部筒体5内に再び導入して燃焼させながら、透孔9から導出して前部筒体3内に供給する構成を備えている(文献中の図4、図5参照)。
As a combustion apparatus for vaporizing and burning the fuel described above, for example, a heating combustion apparatus including a vaporization chamber 15 for vaporizing liquefied fuel injected from the fuel injection nozzle 6 has been proposed. (See Patent Document 1). This combustion apparatus for heating derives unvaporized fuel injected from the fuel injection nozzle 6 into the rear cylinder 5 constituting the cylinder 1 to the outside of the rear cylinder 5 from the through hole 14. It introduce | transduces in the vaporization chamber 15 provided between the part cylinder 3 and the rear cylinder 5. FIG.
The fuel introduced into the vaporizing chamber 15 is heated and vaporized by the flame in which the fuel is burned in the rear cylinder 5, and the vaporized fuel is reintroduced into the rear cylinder 5 from the through holes 14 and burned. However, it has the structure which leads out from the through-hole 9 and supplies it in the front cylinder 3 (refer FIG. 4, FIG. 5 in literature).
しかし、後部筒体5に形成した透孔14を、燃料噴射ノズル6から噴射される未気化状態の燃料を後部筒体5外に導出するための孔と、気化状態の燃料を後部筒体5内に導入するための孔として兼用するため、未気化状態の燃料を後部筒体5外に導出する動作と、気化状態の燃料を後部筒体5内に導入する動作とが互いに邪魔されることになる。
つまり、未気化状態の燃料を気化する効率と、気化状態の燃料を燃焼させる効率とが悪くなるため、燃料噴射ノズル6から噴射される燃料を完全燃焼させることが困難である。また、燃焼不良や火力不足が起きやすく、装置全体の燃焼効率も低下することになる。
However, the through hole 14 formed in the rear cylinder 5 is provided with a hole for leading the unvaporized fuel injected from the fuel injection nozzle 6 to the outside of the rear cylinder 5, and the vaporized fuel is supplied to the rear cylinder 5. Since it also serves as a hole for introducing the fuel into the inside, the operation of leading the unvaporized fuel out of the rear cylindrical body 5 and the operation of introducing the vaporized fuel into the rear cylindrical body 5 are disturbed. become.
That is, since the efficiency of vaporizing the unvaporized fuel and the efficiency of burning the vaporized fuel are deteriorated, it is difficult to completely burn the fuel injected from the fuel injection nozzle 6. In addition, poor combustion and insufficient thermal power are likely to occur, and the combustion efficiency of the entire apparatus is also reduced.
この発明は、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a combustion apparatus that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene, and can generate a flame with a desired thermal power.
この発明は、一端側に吹出し口を有し、他端側に吹込み口を有する筒状の燃焼室と、前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルから噴射される燃料に着火する着火手段と、前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて前記燃料が燃焼する際に必要な空気を供給する空気供給手段と、を備え、前記燃焼室における内周に、前記吹込み口から前記吹出し口に向けて、前記燃料及び前記空気の移送が許容される移送路を設け、前記移送路における前記吹出し口と対応する一端側に、前記燃料及び前記空気の吹き出しが許容される一端側開口部を設け、前記移送路における前記吹込み口と対応する他端側に、前記燃料及び前記空気の吹き込みが許容される他端側開口部を設け、前記移送路に、該移送路の内部と連通して、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の吹き込みが許容される孔部を設けた燃焼装置であることを特徴とする。 The present invention includes a cylindrical combustion chamber having a blowing port on one end side and a blowing port on the other end side, a fuel injection nozzle for injecting fuel from the blowing port into the combustion chamber, An ignition means for igniting the fuel injected from the fuel injection nozzle; and an air supply means for supplying air necessary when the fuel burns from the inlet toward the combustion chamber. In the inner periphery, a transfer path that allows transfer of the fuel and the air is provided from the blowing port toward the blowing port, and the fuel and the one end side corresponding to the blowing port in the transfer path One end side opening that allows the air to be blown out is provided, and the other end side corresponding to the blowing port in the transfer path is provided with the other end side opening that is allowed to blow in the fuel and the air, The transfer path to the transfer path Communicating with the interior, characterized in that blown from the fuel injection nozzle of the fuel injected obliquely radially toward the inner periphery of the combustion chamber is a combustion apparatus provided with a hole to be allowed.
上記燃料は、例えば、重油、軽油、及び灯油等で構成することができる。燃料噴射ノズルは、例えば、1穴式の燃料噴射ノズル、2穴式の燃料噴射ノズル等で構成することができる。着火手段は、例えば、ヒーター、圧電点火装置等で構成することができる。空気供給手段は、例えば、プレートファン、ターボファン等の空気供給ファン等で構成することができる。 The fuel can be composed of, for example, heavy oil, light oil, and kerosene. The fuel injection nozzle can be composed of, for example, a one-hole fuel injection nozzle, a two-hole fuel injection nozzle, or the like. The ignition means can be constituted by, for example, a heater, a piezoelectric ignition device, or the like. The air supply means can be configured by an air supply fan such as a plate fan or a turbo fan, for example.
この発明によれば、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく気化して完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから噴射される未気化状態の燃料(例えば、霧状の燃料)を、吹込み口から燃焼室内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料を、燃焼室の内周に設けた移送路における孔部を設けた部分に吹き付け、孔部から移送路内に向けて吹き込む。
According to the present invention, for example, fuel such as heavy oil, light oil, and kerosene can be efficiently vaporized and completely burned, and a flame with a desired thermal power can be generated.
More specifically, fuel in an unvaporized state (for example, mist-like fuel) injected from the fuel injection nozzle is injected from the inlet toward the center and inner periphery of the combustion chamber, and at the inner periphery of the combustion chamber. The fuel that is injected obliquely radially is sprayed to the portion of the transfer path provided in the inner periphery of the combustion chamber where the hole is provided, and is injected from the hole toward the transfer path.
燃料が燃焼する際に必要な空気を、空気供給手段により吹込み口から燃焼室内に向けて供給するとともに、燃料噴射ノズルから噴射される燃料に着火手段で着火して、該燃料が燃焼した火炎を吹出し口から燃焼室の外部に向けて勢いよく吹き出させる。 A flame in which air necessary for combustion of fuel is supplied from an air inlet to the combustion chamber through an air supply means, and the fuel injected from the fuel injection nozzle is ignited by the ignition means, and the fuel burns. Is blown out vigorously from the outlet toward the outside of the combustion chamber.
燃焼室の内周に設けた移送路を、上述の燃料を燃焼させた火炎の熱によって加熱するため、移送路内に吹き込まれた燃料を気化する温度に加熱することができる。これにより、移送路内において燃料の気化が促進され、効率よく気化(ガス化)することができる。 Since the transfer path provided in the inner periphery of the combustion chamber is heated by the heat of the flame in which the above-mentioned fuel is burned, the fuel blown into the transfer path can be heated to a temperature at which the fuel is vaporized. Thereby, vaporization of the fuel is promoted in the transfer path and can be efficiently vaporized (gasified).
移送路内において気化された気化状態の燃料を、移送路の他端側開口部から吹き込まれる空気の移送力によって、移送路の他端側開口部から一端側開口部に向けて移送し、一端側開口部から吹出し口に向けて吹き出させる際に、燃焼室の吹出し口から吹き出される火炎に合流させながら燃焼させて、燃焼室の吹出し口から勢いよく吹き出させる。 The vaporized fuel vaporized in the transfer path is transferred from the other end side opening of the transfer path toward the one end side opening by the transfer force of air blown from the other end side opening of the transfer path. When the air is blown out from the side opening toward the blowout port, it is burned while joining the flame blown out from the blowout port of the combustion chamber, and is blown out vigorously from the blowout port of the combustion chamber.
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を効率よく気化して完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を確実に発生させることができる。
しかも、未気化状態(液化状態)の燃料を燃焼させるのに比べて、気化状態の燃料を燃焼させる方がより確実に完全燃焼させることができるため、燃焼不良や火力不足が起きることを防止でき、燃焼装置全体の燃焼効率をより高めることができる。
さらに、気化状態の燃料を燃焼させるため、燃料の消費量を低く抑えることができるとともに、燃焼コストの低減を図ることができる。
As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be efficiently vaporized and completely burned, and a flame with a desired heating power can be reliably generated.
Moreover, compared to burning unvaporized (liquefied) fuel, it is more reliable to burn vaporized fuel to ensure complete combustion, thus preventing the occurrence of poor combustion and lack of thermal power. And the combustion efficiency of the whole combustion apparatus can be improved more.
Further, since the vaporized fuel is burned, the fuel consumption can be kept low and the combustion cost can be reduced.
上述の燃焼装置は、例えば、PCB(ポリ塩化ビフェニル)、可燃性廃棄物、生ゴミ、汚泥、汚水、糞尿、廃油、廃液、塗料、タイヤ、合成樹脂成形品などの産業廃棄物、使用済み注射器、ガーゼ、包帯などの医療廃棄物等の被焼却物を焼却処理するためのバーナー、あるいは発電用や暖房用ボイラーを稼働するためのバーナーにも用いることができる。 The above-mentioned combustion apparatus includes, for example, PCB (polychlorinated biphenyl), flammable waste, garbage, sludge, sewage, manure, waste oil, waste liquid, paint, tire, synthetic resin molded article, etc., used syringe It can also be used in burners for incineration of incineration materials such as medical waste such as gauze and bandages, or burners for operating boilers for power generation and heating.
また、空気供給手段により燃焼室内に供給される空気に、例えば、米や玄米などの穀物を精白する際に発生する糠、豆乳を絞った際のかすであるおから、木材を加工する際に発生する木製チップ(木屑を含む)等の被燃焼物を混合してもよく、上述の被燃焼物を燃料として使用することができる。 In addition, when processing wood from oats that are generated when whitening grains such as rice and brown rice, or squeezed when squeezing soy milk, the air supplied into the combustion chamber by the air supply means Combustible materials such as generated wooden chips (including wood chips) may be mixed, and the above-mentioned combustible materials can be used as fuel.
この発明の態様として、前記移送路における前記他端側開口部を、前記燃焼室における前記吹込み口と対応する内壁に対して所定間隔を隔てて設けるとともに、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射ラインよりも前記吹込み口側に寄った位置に設けることができる。 As an aspect of the present invention, the opening on the other end side in the transfer path is provided at a predetermined interval with respect to an inner wall corresponding to the injection port in the combustion chamber, and from the fuel injection nozzle to the combustion chamber. It can be provided at a position closer to the injection port side than the fuel injection line injected obliquely radially toward the inner periphery.
この発明によれば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料をより確実に気化して完全燃焼させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料を、移送路における孔部を設けた部分に対して確実に吹き付けることができる。
これにより、燃料噴射ノズルから噴射される燃料が、他端側開口部から移送路内に吹き込まれることを防止でき、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、孔部から移送路内に向けて確実に吹き込むことができる。
According to this invention, the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle can be more reliably vaporized and completely burned.
More specifically, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber can be reliably blown to the portion of the transfer path provided with the hole.
Thereby, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be prevented from being blown into the transfer path from the opening on the other end side, and the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle is transferred from the hole into the transfer path. Can be reliably blown toward.
例えば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される霧状の燃料を、前記火炎の熱によって加熱された移送路内に吹き込んで気化するため、未気化状態(液化状態)の燃料を加熱して気化するのに比べて、気化状態の燃料を加熱して気化させた方が、効率よく燃焼させることができるうえ、加熱時の熱量が少なくて済む。
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料をより短い時間で効率よく気化することができる。
For example, mist-like fuel injected obliquely radially from a fuel injection nozzle is blown into the transfer path heated by the heat of the flame and vaporized, so that the fuel in an unvaporized state (liquefied state) is heated and vaporized. Compared to this, heating and vaporizing fuel in a vaporized state allows more efficient combustion and requires less heat during heating.
As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be efficiently vaporized in a shorter time.
また、この発明の態様として、前記燃焼室の内周と前記移送路の外周との間に、前記吹込み口から前記吹出し口に向けて前記空気供給手段から供給される空気の移送が許容される通路を設けることができる。 In addition, as an aspect of the present invention, transfer of air supplied from the air supply means from the air inlet to the air outlet is allowed between the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer path. There can be a passage.
この発明によれば、移送路内に吹き込まれる燃料をより安定して気化することができる。
詳述すると、空気供給手段から供給される空気は、吹込み口から燃焼室の中央及び内周に向けて吹き込まれるが、燃焼室の中央に吹き込まれる空気は、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を燃焼する際に消費される。
According to this invention, the fuel blown into the transfer path can be vaporized more stably.
More specifically, the air supplied from the air supply means is blown from the blowing port toward the center and inner periphery of the combustion chamber, and the air blown into the center of the combustion chamber is fuel injected from the fuel injection nozzle. Is consumed when burning.
一方、燃焼室の内周に向けて吹き込まれる空気は、燃焼室における吹込み口と、移送路における他端側開口部との間に露出する、該燃焼室の内周に吹き付けられる。燃焼室の内周に吹き付けられる空気は、燃焼室の内周と移送路の外周との間に設けた通路内に吹込み口側から送り込まれるとともに、該通路に沿って吹込み口側から吹出し口側に向けて移送される。
これにより、通路内を移送される空気と、燃焼室及び移送路の間で熱交換が行われるため、空気との接触により、燃焼室の内周及び移送路の外周が空冷される。
On the other hand, the air blown toward the inner circumference of the combustion chamber is blown to the inner circumference of the combustion chamber exposed between the blow-in port in the combustion chamber and the other end side opening in the transfer path. The air blown to the inner periphery of the combustion chamber is sent from the inlet side into a passage provided between the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer path, and blown from the inlet side along the passage. It is transferred toward the mouth side.
Thus, heat exchange is performed between the air transferred through the passage and the combustion chamber and the transfer path, so that the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer path are air-cooled by contact with the air.
この結果、移送路を燃料の気化が促進される温度に保つことができるとともに、該燃料が気化する温度以上の高温に加熱されることを防止することができる。
しかも、移送路内を移送される燃料と、通路内を移送される空気とによる断熱作用が相乗して得られるため、燃焼室及び移送路が溶解することを防止できるとともに、耐熱性、及び耐火性を向上させることができる。
As a result, the transfer path can be maintained at a temperature at which fuel vaporization is promoted, and the fuel can be prevented from being heated to a temperature higher than the temperature at which the fuel vaporizes.
In addition, since the heat insulating action of the fuel transferred in the transfer path and the air transferred in the path is obtained synergistically, it is possible to prevent the combustion chamber and the transfer path from being dissolved, and to have heat resistance and fire resistance. Can be improved.
また、この発明の態様として、前記移送路を、前記一端側開口部及び前記他端側開口部を備えた筒状の移送管で構成し、前記移送管を、前記燃焼室の内周に対して前記吹出し口側から吹込み口側に向けて配置するとともに、該燃焼室の内周に沿って周方向に複数配列し、前記孔部を、前記移送管における前記燃焼室の径方向中央部と対応する周面に対して軸方向に所定間隔を隔てて複数設けることができる。 Further, as an aspect of the present invention, the transfer path is constituted by a cylindrical transfer pipe provided with the one end side opening and the other end side opening, and the transfer pipe is formed with respect to the inner periphery of the combustion chamber. The plurality of holes are arranged in the circumferential direction along the inner periphery of the combustion chamber, and the hole is formed in the radial center of the combustion chamber in the transfer pipe. Can be provided at a predetermined interval in the axial direction with respect to the corresponding peripheral surface.
この発明よれば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料をより効率よく気化して完全燃焼させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、燃焼室の内周に沿って配列した複数の移送管における孔部を設けた周面に吹き付けるとともに、前記火炎の熱によって加熱された複数の移送管内に、該移送管の周面に設けた複数の孔部からそれぞれ吹き込んで気化する。
この結果、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される略全ての燃料をより効率よく気化することができるとともに、より確実に完全燃焼させることができる。
According to this invention, the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle can be vaporized more efficiently and completely burned.
More specifically, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle is sprayed on the peripheral surface provided with holes in the plurality of transfer pipes arranged along the inner periphery of the combustion chamber, and is heated by the heat of the flame. Then, each of the plurality of transfer pipes is vaporized by being blown from a plurality of holes provided on the peripheral surface of the transfer pipe.
As a result, substantially all of the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle can be vaporized more efficiently and can be completely burned more reliably.
また、この発明の態様として、前記孔部を、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射方向と対応する角度に傾斜することができる。 As an aspect of the present invention, the hole portion can be inclined at an angle corresponding to the injection direction of the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber.
この発明よれば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、移送路内、あるいは移送管内に向けてより確実に吹き込むことができる。
詳述すると、例えば、孔部を、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料の噴射方向と交差する角度に設けた場合、孔部によって移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量が制限されるため、移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量に比べて、燃焼室内に向けて噴射される燃料の噴射量の方が多くなる。
According to the present invention, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle can be more reliably blown into the transfer path or the transfer pipe.
More specifically, for example, when the hole is provided at an angle that intersects the injection direction of the fuel that is obliquely injected radially from the fuel injection nozzle, the amount of fuel injected into the transfer pipe is limited by the hole. For this reason, the amount of fuel injected into the combustion chamber is greater than the amount of fuel injected into the transfer pipe.
これに対して、本実施形態の孔部は、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料の噴射方向と対応する角度に傾斜しているため、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、該孔部から移送管内に向けて積極的に吹き込むことができる。これにより、移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量を多くすることができる。
この結果、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、移送管内において確実かつ効率よく気化することができるとともに、燃焼装置全体の燃焼効率をより高めることができる。
On the other hand, since the hole part of this embodiment inclines at the angle corresponding to the injection direction of the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle, the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle , Can be actively blown into the transfer pipe from the hole. As a result, the amount of fuel blown into the transfer pipe can be increased.
As a result, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle can be reliably and efficiently vaporized in the transfer pipe, and the combustion efficiency of the entire combustion apparatus can be further increased.
また、この発明の態様として、前記燃焼室内の径方向中央部に、該燃焼室と同心円に固定され、該燃焼室の吹出し口と対応する一端側を閉塞し、該燃焼室の吹込み口と対応する他端側を開口した筒状の火炎吹出し筒を設け、前記火炎吹出し筒の周面に、該火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる火炎が、該火炎吹出し筒の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設けることができる。 Further, as an aspect of the present invention, a concentric circle is fixed to the combustion chamber at a central portion in the radial direction, the one end side corresponding to the outlet of the combustion chamber is closed, and the inlet of the combustion chamber is Corresponding other end side is provided with a cylindrical flame blowing cylinder, and the flame blown toward the center of the flame blowing cylinder in the radial direction is outside the diameter of the flame blowing cylinder. A plurality of flame blowing holes that are allowed to blow in the direction can be provided.
この発明によれば、所望する火力の火炎をより効率よく発生させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を燃焼させた火炎を、火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込むとともに、該火炎吹出し筒の周面に設けた複数の火炎吹出し孔から径外方向に吹き出させる。
According to this invention, it is possible to more efficiently generate a flame having a desired heating power.
More specifically, a flame in which the fuel injected from the fuel injection nozzle is burned is blown toward the radial center of the flame blowing cylinder, and the diameter of the flame blowing holes provided on the peripheral surface of the flame blowing cylinder is reduced. Blow outward.
火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる一部の火炎を、火炎吹出し筒の一端側閉塞部に当てて径外方向に分流するとともに、該分流した火炎を、火炎吹出し筒の内周面に沿って他端側開口部から吹込み口に向けて吹き出させる。 A part of the flame that is blown toward the radial center of the flame blowing cylinder is shunted radially outward by hitting one end of the flame blowing cylinder, and the shunted flame is divided into the inner circumference of the flame blowing cylinder. Blow out from the other end side opening toward the blowing port along the surface.
火炎吹出し筒の火炎吹出し孔から吹き出される火炎に、火炎吹出し筒の他端側開口部から吹き出される火炎と、吹込み口から燃焼室内に向けて吹き込まれる火炎とを合流させながら、燃焼室の吹出し口から勢いよく吹き出させる。 While combining the flame blown out from the flame blowout hole of the flame blowout cylinder with the flame blown out from the opening on the other end side of the flame blowout cylinder and the flame blown into the combustion chamber from the blowout opening, It blows out vigorously from the outlet.
火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる火炎と、火炎吹出し筒の内周面に沿って他端側開口部から吹き出される火炎との間に、火炎の渦巻く流れが発生するので、火炎における渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、燃料を完全燃焼させるための火種にもなる。 Since a swirling flow of flame occurs between the flame blown toward the radial center of the flame blowing cylinder and the flame blown from the opening on the other end side along the inner peripheral surface of the flame blowing cylinder, Not only does the central part of the spiral part in the flame become high temperature, it also becomes a fire type for completely burning the fuel.
さらに、燃焼室の内周に沿って設けた前記移送路内(具体的には移送管内)にて気化された燃料を、移送路の一端側開口部から吹出し口に向けて吹き出させるとともに、燃焼室の吹出し口から吹き出される火炎に合流させながら燃焼させる。 Further, the fuel vaporized in the transfer path (specifically, in the transfer pipe) provided along the inner periphery of the combustion chamber is blown out from the opening on one end side of the transfer path toward the outlet, and combustion is performed. Burn while joining the flame blown from the blowout opening of the chamber.
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料をより確実に完全燃焼させることができるうえ、燃焼室内に未燃焼の燃料が残っていても、より確実に完全燃焼させることができ、所望する火力の火炎が得られる。 As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be completely burned more reliably, and even if unburned fuel remains in the combustion chamber, it can be burned more reliably, with the desired thermal power. A flame is obtained.
また、この発明の態様として、前記火炎により加熱される部分を、耐熱性を有する親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントで覆うことができる。
ここで、上記火炎により加熱される部分は、例えば、燃焼室の内周面、空気供給ファンの内周面及び羽根の外面、火炎吹出し筒の全周面、空気供給路の一端側内周面等で構成することができる。
Moreover, as an aspect of the present invention, the portion heated by the flame can be covered with a heat resistant cement formed by adding a hydrophilic inorganic polymer solution having heat resistance.
Here, the part heated by the flame is, for example, the inner peripheral surface of the combustion chamber, the inner peripheral surface of the air supply fan and the outer surface of the blade, the entire peripheral surface of the flame blowing cylinder, the inner peripheral surface of the one end side of the air supply path Or the like.
この発明によれば、燃焼装置の耐熱性、及び耐火性をより向上させることができる。
詳述すると、本実施形態の燃焼装置において、火炎により直接的、あるいは間接的に加熱される部分(具体的には燃焼室の内周、空気供給ファンにおけるファン本体の内周及び羽根の外面、火炎吹出し筒の全周、空気供給路の内周等)を、親水性無機高分子溶液(具体的には、商品名=MSL「メタル・シリコン・リキッド」)を加えてなる耐熱セメントにて覆っている。
これにより、例えば、耐熱性、及び耐火性を有する金属が溶解するような高い温度の火炎を発生させても、燃焼装置における火炎にて加熱される部分が溶解することを防止できる。
According to this invention, the heat resistance and fire resistance of the combustion apparatus can be further improved.
More specifically, in the combustion apparatus of the present embodiment, a part that is heated directly or indirectly by a flame (specifically, the inner periphery of the combustion chamber, the inner periphery of the fan main body and the outer surface of the blade in the air supply fan, Cover the entire circumference of the flame blowing cylinder, the inner circumference of the air supply path, etc.) with heat-resistant cement to which a hydrophilic inorganic polymer solution (specifically, product name = MSL “Metal Silicon Liquid”) is added. ing.
Thereby, for example, even if a high-temperature flame is generated in which a metal having heat resistance and fire resistance is dissolved, the portion heated by the flame in the combustion apparatus can be prevented from melting.
この結果、燃焼装置の耐熱性、及び耐火性が向上し、所望する火力の火炎を発生させるのに十分な機能が長期に亘り安定して得られる。
加えて、耐熱セメントに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム(Na)を豊富に含んでおり、例えば、燃焼時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制する効果が得られる。
As a result, the heat resistance and fire resistance of the combustion apparatus are improved, and a function sufficient to generate a flame with a desired thermal power can be stably obtained over a long period of time.
In addition, the hydrophilic inorganic polymer solution contained in heat-resistant cement contains abundant sodium (Na). For example, it has the property of capturing chlorine generated during combustion and replacing it with sodium chloride, so it generates dioxins. The effect which suppresses is acquired.
この発明によれば、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a combustion apparatus that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene, and can generate a flame with a desired thermal power.
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
(実施例1)
図1は実施例1の燃焼装置10における燃焼室20を軸方向Yに分断した断面図、図2は図1に示す燃焼室20のM−M線切断端面図、図3は空気供給ファン40における空気供給路60の断面図である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
1 is a cross-sectional view of the
実施例1の燃焼装置10(バーナー)は、装置本体10aにおける軸方向Yの一端側Yaに吹出し口21を有し、他端側Ybに吹込み口22を有する筒状の燃焼室20と、吹込み口22から燃焼室20内に向けて未気化状態(液化状態)の燃料Fuを噴射する燃料噴射ノズル30と、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火する着火装置32と、吹込み口22から燃焼室20内に向けて燃料Fuが燃焼する際に必要な空気Arを供給するプレートファン型の空気供給ファン40と、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuを気化(ガス化)するための移送管50と、を備えている。
A combustion apparatus 10 (burner) according to the first embodiment includes a
燃焼室20は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略円筒状に形成され、図示しない支持手段にて略水平となる横置き状態に支持している。
燃焼室20における軸方向Yの一端側Yaには、燃料Fuが燃焼した際に発生する火炎FHの吹き出しが許容される吹出し口21を開口している。軸方向Yの他端側Ybには、燃料Fu、火炎FH、空気Ar、及び被燃焼物Dの吹き込みが許容される吹込み口22を開口している。
The
At one end side Ya in the axial direction Y of the
燃料噴射ノズル30は、燃料Fuを放射状に噴射する1穴式のノズルで構成され、燃焼室20における吹込み口22の径方向中心部P1、すなわち、空気供給ファン40における吹込み口22に接続した空気吹出し口43の径方向中心部P1に配置している。
燃料噴射ノズル30の先端には、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて燃料Fuを噴射する図示しない噴射孔を設けている。
The
An injection hole (not shown) for injecting fuel Fu from the
燃料噴射ノズル30には、図示しないポンプやバルブを介して燃料供給管30aの一端を接続している。燃料供給管30aの他端は、燃料Fuを供給する燃料供給源31に接続している。
燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに対して着火が許容される着火許容領域内には、該燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火する着火装置32(具体的にはヒーター、圧電点火装置)を設けている。
噴射ノズル30及び着火装置32は、空気吹出し口43の吹出し側内周面に設けたフレームホルダ33で支持している。
One end of a
An
The
移送管50は、耐熱性及び耐火性を有する金属にて略筒状に形成され、燃焼室20の内周面に対して吹込み口22側から吹出し口21側に向けて軸方向Yと平行して配置するとともに、該燃焼室20の内周面に沿って周方向Xに多数配列している(図1、図2参照)。
The
移送管50における吹出し口21と対応する軸方向Yの一端側Yaには、該吹出し口21側に向けて気化(ガス化)した燃料Fuの吹き出しが許容される一端側開口部51を設けている。
移送管50における吹込み口22と対応する軸方向Yの他端側Ybには、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの吹き込みが許容される他端側開口部52を設けている。
なお、開口部51,52は、空気Arや被燃焼物Dの吹き出し及び吹き込みを許容する。
One end side Ya in the axial direction Y corresponding to the
The other end side Yb in the axial direction Y corresponding to the blowing
The
移送管50における一端側開口部51から他端側開口部52に至る軸方向Yの全長は、燃焼室20における吹出し口21から吹込み口22に至る軸方向Yの全長よりも短尺に設定している。
移送管50における一端側開口部51は、燃焼室20における吹出し口21よりも室内側に寄った位置に設けている。
The total length in the axial direction Y from the one end side opening 51 to the other end side opening 52 in the
The one end side opening 51 in the
移送管50における他端側開口部52は、燃焼室20における吹込み口22よりも室内側で、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射ラインよりも吹込み口22側に寄った位置に設けている。他端側開口部52は、燃焼室20における吹込み口22と対応する内壁に対して所定間隔を隔てて設けている。
The other end side opening 52 in the
移送管50における燃焼室20の径方向中央部と対応する周面には、該移送管50の内部と連通して、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの吹き込みが許容される弧形状の孔部53を設けている(図4(a)参照)。
孔部53は、移送管50の周面に対して軸方向Y(長手方向)に所定間隔を隔てて複数配列するとともに、移送管50の周面に対して、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と交差する角度に設けている。具体的には、移送管50の軸方向Yと直交して径方向に設けている。
The peripheral surface of the
A plurality of
孔部53の形状や個数を変更すれば、それに応じて、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を調整することができる。
具体的に、孔部53を小さくすれば、孔部53から移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量が減るととともに、一端側開口部51から吹き出される気化した燃料Fuの吹出し量が少なくなるため、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を弱くすることができる。
If the shape and number of the
Specifically, if the
反対に、孔部53を大きくすれば、孔部53から移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量が増えるとともに、一端側開口部51から吹き出される気化した燃料Fuの吹出し量が多くなるため、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を強くすることができる。
On the contrary, if the
移送管50の外周と燃焼室20の内周との間には、燃焼室20における吹込み口22から吹出し口21に向けて、空気Ar(燃料Fu、及び被燃焼物Dを含む)の移送が許容される通路23を軸方向Yと平行して形成している。
通路23は、筒状の移送管50を燃焼室20の内周面に沿って周方向Xに隣り合うように配列するとともに、隣り合う移送管50同士の外周面を周方向Xに対して互いに接触させて配置することにより、隣り合う移送管50の外周と燃焼室20の内周との間に形成している。
通路23の全長は、移送管50における一端側開口部51から他端側開口部52に至る軸方向Yの全長と対応する長さに設定している。
Between the outer periphery of the
The
The total length of the
空気供給ファン40は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて形成したファン本体41と、複数の羽根42とで構成している。ファン本体41の空気吹出し口43は、燃焼室20の吹込み口22に接続している。ファン本体41の空気吸込み口44には、空気供給路60(具体的には主供給路61)の一端側を接続している。
The
複数の羽根42は、ファン本体41の一側部に直結したモータ45の駆動力により供給方向Zに回転され、空気吸込み口44側に、空気Ar、及び被燃焼物Dの吸い込みが許容される負圧を発生させる。
すなわち、被燃焼物Dが均一に拡散された空気Ar、あるいは空気Arのみを、ファン本体41の空気吸込み口44から吸い込むとともに、空気吹出し口43に向けて供給する(図1、図3参照)。
The plurality of
That is, the air Ar in which the combustible D is uniformly diffused or only the air Ar is sucked from the
空気供給路60は、被燃焼物Dが均一に拡散された空気Ar、あるいは空気Arのみの供給が許容される主供給路61で構成している。主供給路61の一端側は、空気供給ファン40におけるファン本体41の空気吸込み口44に接続している。主供給路61の他端側は、被燃焼物D(具体的には所望の水分含有量に乾燥した米糠)を貯蔵した被燃焼物貯蔵部70に接続している。
なお、上述の被燃焼物貯蔵部70は、特許第5509397号公報に記載した被燃焼物貯蔵部で構成している。
The
In addition, the above-mentioned to-be-combusted
上述の燃焼装置10における火炎FHにて直接的、あるいは間接的に加熱される部分、具体的には、燃焼室20の内周、空気供給ファン40におけるファン本体41の内周及び羽根42の外面、移送管50の全面(内周及び外周)、空気供給路60の内周、実施例2の火炎吹出し筒80の全面を、親水性無機高分子溶液(具体的には、商品名=MSL「メタル・シリコン・リキッド」)を加えてなる耐熱セメントCにて覆っている。
A portion of the
燃焼室20における吹出し口21側の内周には、該吹出し口21から吹き出される火炎FHの温度を検知するための温度センサー24を設けている。
上述の燃料噴射ノズル30、及び空気供給ファン40は、温度センサー24から出力される検知信号に基づいて、図示しない制御装置により制御される。該制御装置には、図示しないCPU、ROM、RAMが内蔵されており、CPUは、ROMに格納されたプログラムに沿って、燃料噴射ノズル30、及び空気供給ファン40の駆動、及び停止を制御する。
A
The
CPUは、温度センサー24から出力される検知信号に基づいて、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの温度が、予めRAMに記憶された温度の範囲内であるか否かを判定する。
Based on the detection signal output from the
上述の判定結果に基づいて、燃料噴射ノズル30から噴射される火炎FHの噴射量(具体的には燃料Fuの噴射量)と、空気供給ファン40により供給される空気Arの供給量とを可変調節する。
これにより、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を弱めたり、強くしたりする。
Based on the above determination result, the injection amount of the flame FH injected from the fuel injection nozzle 30 (specifically, the injection amount of the fuel Fu) and the supply amount of the air Ar supplied by the
Thereby, the thermal power of the flame FH which blows off from the
上述のように構成した実施例1の燃焼装置10により所望する火力の火炎FHを発生させる動作について説明する。
先ず、燃料噴射ノズル30から噴射される未気化状態(液化状態)の燃料Fuを、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室20内の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuを、燃焼室20の内周に沿って配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、該周面に設けた複数の孔部53から移送管50内にそれぞれ吹き込む(図1、図2参照)。
An operation of generating a desired flame FH by the
First, the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state) injected from the
燃料Fuが燃焼する際に必要な空気Arを、空気供給ファン40により吹込み口22から燃焼室20内に向けて供給するとともに、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火装置32で着火して、該燃料Fuが燃焼した火炎FHを吹出し口21から燃焼室20の外部に向けて勢いよく吹き出させる(図3参照)。
Air Ar required when the fuel Fu burns is supplied from the
燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50を、上述の燃料Fuを燃焼させた火炎FHの熱によって略均等に加熱するため、移送管50内に吹き込まれる未気化状態の燃料Fuを気化する温度に加熱することができる。これにより、移送管50内において燃料Fuの気化が促進され、効率よく気化(ガス化)することができる。
In order to heat the plurality of
移送管50内にて気化された気化状態の燃料Fuを、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの噴射力と、他端側開口部52から移送管50内に吹き込まれる空気Arの移送力によって、他端側開口部52から一端側開口部51に向けて移送する。
気化状態の燃料Fuを、一端側開口部51から吹出し口21に向けて吹き出させる際に、吹出し口21から吹き出させる火炎FHに合流させながら燃焼させて、吹出し口21から燃焼室20の外部に向けて勢いよく吹き出させる(図1、図2参照)。
The fuel Fu in the vaporized state vaporized in the
When the fuel Fu in a vaporized state is blown out from the one end side opening 51 toward the
この結果、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuを確実に気化させて効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎FHを確実に発生させることができる。
しかも、未気化状態(液化状態)の燃料Fuを燃焼させるのに比べて、気化した燃料Fuを燃焼させる方がより確実に完全燃焼させることができるため、燃焼不良や火力不足が起きることを防止でき、燃焼装置10全体の燃焼効率をより高めることができる。
さらに、気化状態の燃料Fuを燃焼させるため、燃料Fuの消費量を低く抑えることができるとともに、燃焼コストの低減を図ることができる。
As a result, the fuel Fu injected from the
In addition, combustion of the vaporized fuel Fu is more reliable than combustion of the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state), so that complete combustion can be surely prevented. And the combustion efficiency of the
Furthermore, since the vaporized fuel Fu is burned, the consumption of the fuel Fu can be kept low, and the combustion cost can be reduced.
さらに、吹込み口22から燃焼室20の内周に向けて吹き込まれる空気Arは、燃焼室20における吹込み口22と、移送管50における他端側開口部52との間に露出する、該燃焼室20の内周に対して吹き付けられる。
燃焼室20の内周に吹き付けられる空気Arは、吹込み口22から通路23内に送り込まれるとともに、該通路23に沿って吹込み口22側から吹出し口21側に向けて移送される。
すなわち、通路23内を移送される空気Arと、燃焼室20及び移送管50の間で熱交換が行われるため、空気Arとの接触により、燃焼室20の内周及び移送管50の外周が空冷される。
Further, the air Ar blown toward the inner periphery of the
Air Ar blown to the inner periphery of the
That is, since heat exchange is performed between the air Ar transferred in the
上述の熱交換によって、移送管50を燃料Fuの気化が促進される温度に保つことができるとともに、該燃料Fuが気化する温度以上の高温に加熱されることを防止できるため、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuをより安定して気化することができる。
そのうえ、移送管50内を移送される燃料Fuと、通路23内を移送される空気Arとによる断熱作用が相乗して得られるため、燃焼室20及び移送管50が溶解することを防止できるとともに、耐熱性、及び耐火性を向上させることができる。
By the above heat exchange, the
In addition, since the heat insulating action by the fuel Fu transferred in the
さらにまた、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、燃焼室20の内周に沿って配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、前記火炎FHの熱によって加熱された複数の移送管50内に、該移送管50の周面に設けた複数の孔部53からそれぞれ吹き込んで気化するため、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される略全ての燃料Fuをより効率よく気化することができるとともに、より確実に完全燃焼させることができる。
Furthermore, the fuel Fu injected obliquely and radially from the
さらにまた、火炎FHにより直接的、あるいは間接的に加熱される燃焼室20の内周、空気供給ファン40におけるファン本体41の内周及び羽根42の外面、移送管50の全面(内周及び外周)、空気供給路60の内周を、親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントCにて覆っているため、耐熱性、及び耐火性を有する金属が溶解するような高い温度の火炎FHを発生させても、燃焼室20、空気供給ファン40、移送管50、空気供給路60が溶解することを防止できる。
この結果、燃焼装置10の耐熱性、及び耐火性がより向上し、所望する火力の火炎FHを発生させるのに十分な機能が長期に亘り安定して得られる。
Furthermore, the inner periphery of the
As a result, the heat resistance and fire resistance of the
加えて、耐熱セメントCに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム(Na)を豊富に含んでおり、燃焼時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制する効果が得られる。 In addition, the hydrophilic inorganic polymer solution contained in heat-resistant cement C contains abundant sodium (Na) and has the property of capturing chlorine generated during combustion and replacing it with sodium chloride. The effect of suppressing is acquired.
以下、上述の燃焼装置10のその他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を記してその詳しい説明を省略する。
Hereinafter, other examples of the above-described
(実施例2)
上述の燃焼室20内の径方向中央部に、筒状の火炎吹出し筒80を同心円に固定した実施例2の燃焼装置10について説明する。
図5は実施例2の燃焼装置10における燃焼室20を軸方向Yに分断した断面図、図6は図5に示す燃焼室20のN−N線切断端面図である。
(Example 2)
The
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
詳述すると、燃焼室20内部の径方向中央部に配置した筒状の火炎吹出し筒80を図示しない支柱で支持して、該燃焼室20に対して一つの径方向中心部P1を共有する同心円に固定している。
More specifically, a cylindrical
火炎吹出し筒80は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略筒状に形成している。火炎吹出し筒80の軸方向Y全長は、燃焼室20の軸方向Y全長よりも短く、火炎吹出し筒80の外径は、燃焼室20の内径よりも小径に形成している。
The
火炎吹出し筒80における軸方向Yの一端側Yaは、火炎FHの吹き出しを阻止する閉塞部81にて閉塞している。火炎吹出し筒80における軸方向Yの他端側Ybには、火炎FH、空気Ar、被燃焼物Dの吹き込みが許容される開口部82を、燃焼室20の吹込み口22に向けて開口している。
One end side Ya in the axial direction Y of the
火炎吹出し筒80における閉塞部81以外の外周面には、燃料噴射ノズル30から供給される火炎FHが、該火炎吹出し筒80の径外方向に向けて吹き出し許容される孔径に形成した多数の火炎吹出し孔83を設けている。
A number of flames are formed on the outer peripheral surface of the
火炎吹出し孔83は、火炎吹出し筒80の径方向に貫通して形成するとともに、該火炎吹出し筒80における閉塞部81以外の外周面に沿って周方向X、及び軸方向Yに所定間隔を隔てて配置している。
The flame blowing holes 83 are formed so as to penetrate in the radial direction of the
上述のように構成した実施例2の燃焼装置10により所望する火力の火炎FHを発生させる動作について説明する。
先ず、燃料噴射ノズル30から噴射される霧状の燃料Fuを、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室20内の内周に向けて斜め放射状に噴射される霧状の燃料Fuを、燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、該周面に設けた複数の孔部53から移送管50内にそれぞれ吹き込む(図5、図6参照)。
The operation of generating the desired flame FH by the
First, the mist-like fuel Fu injected from the
一方、燃料噴射ノズル30から噴射される未気化状態(液化状態)の燃料Fuを燃焼させた火炎FHを、火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込むとともに、該火炎吹出し筒80の周面に設けた複数の火炎吹出し孔83から径外方向に吹き出させる。
On the other hand, the flame FH obtained by burning the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state) injected from the
火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込まれる一部の火炎FHを、火炎吹出し筒80の閉塞部81に当てて径外方向に分流するとともに、該分流した火炎FHを、火炎吹出し筒80の内周面に沿って開口部82から吹込み口22に向けて吹き出させる。
A part of the flame FH blown toward the radially central portion P1 of the
火炎吹出し筒80の火炎吹出し孔83から吹き出される火炎FHに、火炎吹出し筒80の開口部82から吹き出される火炎FHと、吹込み口22から燃焼室20内に向けて吹き込まれる火炎FHとを合流させながら、燃焼室20の吹出し口21から勢いよく吹き出させる。
A flame FH blown from the
火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込まれる火炎FHと、火炎吹出し筒80の内周面に沿って開口部82から吹き出される火炎FHとの間に、火炎FHの渦巻く流れが発生するので、火炎FHにおける渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、燃料Fuを完全燃焼させるための火種になる。
A swirling flow of the flame FH is generated between the flame FH blown toward the radially central portion P1 of the
さらに、燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50内にて気化された燃料Fuを、移送路50の一端側開口部51から吹出し口21に向けて吹き出させる際に、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHに合流させながら燃焼させて、燃焼室20の吹出し口21から勢いよく吹き出させる。
Further, when the fuel Fu vaporized in the plurality of
この結果、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuをより確実に完全燃焼させることができる。
燃焼室20内に、未燃焼の燃料Fu、あるいは燃料Fuに代わる被燃焼物が残っていても、より確実に完全燃焼させることができるとともに、所望する火力の火炎FHがより確実に得られる。
このため、上述の実施例1と略同等、あるいは同等以上の作用及び効果を奏することができる。
As a result, the fuel Fu injected from the
Even if unburned fuel Fu or a combusted material in place of fuel Fu remains in
For this reason, there can exist an effect | action and effect substantially equivalent to the above-mentioned Example 1 or more than equivalent.
この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の着火手段は、実施形態の着火装置32に対応し、
以下同様に、
空気供給手段は、空気供給ファン40に対応し、
移送路は、移送管50に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the embodiment,
The ignition means of the present invention corresponds to the
Similarly,
The air supply means corresponds to the
The transfer path corresponds to the
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be applied based on the technical idea shown in the claims, and many embodiments can be obtained.
上述の実施例1では、弧形状の孔部53を移送管50に設けた例について説明したが、例えば、丸形、楕円形、矩形、正方形等の所望する形状に変更してもよく、弧形状のみに限定されるものではない。
例えば、丸形状の孔部54を、移送管50の周面に対して軸方向Yに所定間隔に隔てて多数配列してもよい(図4(b)参照)。あるいは孔部54を互い違いに配列(例えば千鳥状)してもよい。
孔部54の孔径や個数を変更すれば、それに応じて、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を調整することができる。
In the first embodiment described above, an example in which the arc-shaped
For example, a large number of
If the hole diameter and the number of the
また、図7に示すように、孔部53を、移送管50の周面に対して、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と対応する角度に傾斜してもよい。
詳述すると、孔部53を、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と交差する角度に設けた場合(図1参照)、孔部53によって移送管50内に吹き込まれる燃料の吹込み量が制限されるため、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量に比べて、燃焼室20内に向けて噴射される燃料Fuの噴射量の方が多くなる。
Further, as shown in FIG. 7, the
More specifically, when the
これに対して、孔部53を、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と対応する角度に傾斜することにより、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、該孔部53から移送管50内に向けて確実かつ積極的に吹き込むことができる。これにより、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を多くすることができる。
On the other hand, by inclining the
この結果、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、移送管50内において確実かつ効率よく気化することができる。
しかも、移送管50の一端側開口部51から吹き出される気化状態の燃料Fuを、吹出し口21から吹き出させる火炎FHに合流させながら燃焼させるため、燃焼装置10全体の燃焼効率をより高めることができる。
As a result, the fuel Fu injected obliquely radially from the
Moreover, since the vaporized fuel Fu blown out from the one end side opening 51 of the
さらにまた、上述の火炎吹出し筒80を燃焼室20内に配置した実施例2の構成において、実施例1に比べて燃料Fuを気化する効率が悪くなるような場合、移送管50の本数を、実施例1における本数よりも少なくするか、あるいは移送管50よりも径の小さい管を多数本配列する等して、実施例1と略同等、あるいは同等以上の気化効率となるように構成を変更してもよい。
Furthermore, in the configuration of the second embodiment in which the above-described
Ar…空気
C…耐熱セメント
D…被燃焼物
FH…火炎
Fu…燃料
10…燃焼装置
20…燃焼室
21…吹出し口
22…吹込み口
23…通路
30…燃料噴射ノズル
32…着火装置
40…空気供給ファン
50…移送管
51…一端側開口部
52…他端側開口部
53,54…孔部
60…空気供給路
70…被燃焼物貯蔵部
80…火炎吹出し筒
83…火炎吹出し孔
Ar ... Air C ... Heat-resistant cement D ... Combustible material FH ... Flame Fu ...
この発明は、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させて、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置(バーナー)に関する。 The present invention relates to a combustion apparatus (burner) that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene to generate a flame with a desired thermal power.
従来、上述のような燃料を燃焼させる場合、例えば、液化状態の燃料を燃焼させるには相当の熱量が必要であるだけでなく、燃焼させるのに時間が掛かるため、液化状態の燃料を燃焼させるよりも、気化状態の燃料を燃焼させる方がより効率よく燃焼させることができる。 Conventionally, when the above-described fuel is burned, for example, not only a considerable amount of heat is required to burn the liquefied fuel, but it also takes time to burn, so the liquefied fuel is burned. Rather, it is possible to burn the fuel in a vaporized state more efficiently.
上述の燃料を気化させて燃焼させるための燃焼装置としては、例えば、燃料噴射ノズル6から噴射される液化状態の燃料を気化するための気化室15を備えた加熱用燃焼装置が提案されている(特許文献1参照)。この加熱用燃焼装置は、筒体1を構成する後部筒体5内に向けて燃料噴射ノズル6から噴射される未気化状態の燃料を、透孔14から後部筒体5外に導出し、前部筒体3と後部筒体5の間に設けた気化室15内に導入する。
気化室15内に導入した燃料を、後部筒体5内において燃料を燃焼させた火炎により加熱して気化するとともに、気化状態の燃料を透孔14から後部筒体5内に再び導入して燃焼させながら、透孔9から導出して前部筒体3内に供給する構成を備えている(文献中の図4、図5参照)。
As a combustion apparatus for vaporizing and burning the fuel described above, for example, a heating combustion apparatus including a vaporization chamber 15 for vaporizing liquefied fuel injected from the fuel injection nozzle 6 has been proposed. (See Patent Document 1). This combustion apparatus for heating derives unvaporized fuel injected from the fuel injection nozzle 6 into the rear cylinder 5 constituting the cylinder 1 to the outside of the rear cylinder 5 from the through hole 14. It introduce | transduces in the vaporization chamber 15 provided between the part cylinder 3 and the rear cylinder 5. FIG.
The fuel introduced into the vaporizing chamber 15 is heated and vaporized by the flame in which the fuel is burned in the rear cylinder 5, and the vaporized fuel is reintroduced into the rear cylinder 5 from the through holes 14 and burned. However, it has the structure which leads out from the through-hole 9 and supplies it in the front cylinder 3 (refer FIG. 4, FIG. 5 in literature).
しかし、後部筒体5に形成した透孔14を、燃料噴射ノズル6から噴射される未気化状態の燃料を後部筒体5外に導出するための孔と、気化状態の燃料を後部筒体5内に導入するための孔として兼用するため、未気化状態の燃料を後部筒体5外に導出する動作と、気化状態の燃料を後部筒体5内に導入する動作とが互いに邪魔されることになる。
つまり、未気化状態の燃料を気化する効率と、気化状態の燃料を燃焼させる効率とが悪くなるため、燃料噴射ノズル6から噴射される燃料を完全燃焼させることが困難である。また、燃焼不良や火力不足が起きやすく、装置全体の燃焼効率も低下することになる。
However, the through hole 14 formed in the rear cylinder 5 is provided with a hole for leading the unvaporized fuel injected from the fuel injection nozzle 6 to the outside of the rear cylinder 5, and the vaporized fuel is supplied to the rear cylinder 5. Since it also serves as a hole for introducing the fuel into the inside, the operation of leading the unvaporized fuel out of the rear cylindrical body 5 and the operation of introducing the vaporized fuel into the rear cylindrical body 5 are disturbed. become.
That is, since the efficiency of vaporizing the unvaporized fuel and the efficiency of burning the vaporized fuel are deteriorated, it is difficult to completely burn the fuel injected from the fuel injection nozzle 6. In addition, poor combustion and insufficient thermal power are likely to occur, and the combustion efficiency of the entire apparatus is also reduced.
この発明は、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a combustion apparatus that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene, and can generate a flame with a desired thermal power.
この発明は、一端側に吹出し口を有し、他端側に吹込み口を有する筒状の燃焼室と、前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルから噴射される燃料に着火する着火手段と、前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて前記燃料が燃焼する際に必要な空気を供給する空気供給手段と、を備え、前記燃焼室における内周に、前記吹込み口から前記吹出し口に向けて、前記燃料及び前記空気の移送が許容される筒状の移送管を設け、前記移送管における前記吹出し口と対応する一端側に、前記燃料及び前記空気の吹き出しが許容される一端側開口部を設け、前記移送管における前記吹込み口と対応する他端側に、前記燃料及び前記空気の吹き込みが許容される他端側開口部を設け、前記移送管を、前記燃焼室の内周に対して前記吹出し口側から吹込み口側に向けて配置するとともに、該燃焼室の内周に沿って周方向に複数配列し、前記移送管に、該移送管の内部と連通して、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の吹き込みが許容される孔部を設け、前記孔部を、前記移送管における前記燃焼室の径方向中央部と対応する周面に対して軸方向に所定間隔を隔てて複数設けた燃焼装置であることを特徴とする。 The present invention includes a cylindrical combustion chamber having a blowing port on one end side and a blowing port on the other end side, a fuel injection nozzle for injecting fuel from the blowing port into the combustion chamber, An ignition means for igniting the fuel injected from the fuel injection nozzle; and an air supply means for supplying air necessary when the fuel burns from the inlet toward the combustion chamber. In the inner periphery, a cylindrical transfer pipe that allows the transfer of the fuel and the air from the blowing port toward the blowing port is provided, and at one end side corresponding to the blowing port in the transfer pipe , One end side opening that allows the fuel and the air to be blown out is provided, and the other end side opening that allows the fuel and the air to be blown into the other end of the transfer pipe corresponding to the blowing port. the provided the transfer pipe, before Thereby directed toward the blow port side from the blowout port side relative to the inner circumference of the combustion chamber, a plurality arranged in a circumferential direction along the inner circumference of the combustion chamber, the transfer pipe, the inside of the transfer tube A hole portion that is allowed to blow the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber, and the hole portion is formed in the combustion chamber in the transfer pipe. A plurality of combustion apparatuses are provided at predetermined intervals in the axial direction with respect to a circumferential surface corresponding to the radial central portion .
上記燃料は、例えば、重油、軽油、及び灯油等で構成することができる。燃料噴射ノズルは、例えば、1穴式の燃料噴射ノズル、2穴式の燃料噴射ノズル等で構成することができる。着火手段は、例えば、ヒーター、圧電点火装置等で構成することができる。空気供給手段は、例えば、プレートファン、ターボファン等の空気供給ファン等で構成することができる。 The fuel can be composed of, for example, heavy oil, light oil, and kerosene. The fuel injection nozzle can be composed of, for example, a one-hole fuel injection nozzle, a two-hole fuel injection nozzle, or the like. The ignition means can be constituted by, for example, a heater, a piezoelectric ignition device, or the like. The air supply means can be configured by an air supply fan such as a plate fan or a turbo fan, for example.
この発明によれば、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく気化して完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから噴射される未気化状態の燃料(例えば、霧状の燃料)を、吹込み口から燃焼室内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料を、燃焼室の内周に設けた移送管における孔部を設けた部分に吹き付け、孔部から移送管内に向けて吹き込む。
According to the present invention, for example, fuel such as heavy oil, light oil, and kerosene can be efficiently vaporized and completely burned, and a flame with a desired thermal power can be generated.
More specifically, fuel in an unvaporized state (for example, mist-like fuel) injected from the fuel injection nozzle is injected from the inlet toward the center and inner periphery of the combustion chamber, and at the inner periphery of the combustion chamber. the fuel injected obliquely radially towards, blown to a hole provided part in the transfer pipe provided in the inner periphery of the combustion chamber is blown toward the hole in the transfer tube.
燃料が燃焼する際に必要な空気を、空気供給手段により吹込み口から燃焼室内に向けて供給するとともに、燃料噴射ノズルから噴射される燃料に着火手段で着火して、該燃料が燃焼した火炎を吹出し口から燃焼室の外部に向けて勢いよく吹き出させる。 A flame in which air necessary for combustion of fuel is supplied from an air inlet to the combustion chamber through an air supply means, and the fuel injected from the fuel injection nozzle is ignited by the ignition means, and the fuel burns. Is blown out vigorously from the outlet toward the outside of the combustion chamber.
燃焼室の内周に設けた移送管を、上述の燃料を燃焼させた火炎の熱によって加熱するため、移送管内に吹き込まれた燃料を気化する温度に加熱することができる。これにより、移送管内において燃料の気化が促進され、効率よく気化(ガス化)することができる。 The transfer tube provided in the inner periphery of the combustion chamber, for heating by the heat of the flame was burning fuel described above can be heated to a temperature to vaporize the fuel injected into the transfer tube. Accordingly, vaporization of the fuel is promoted in the transfer tube, it is possible to efficiently vaporized (gasified).
移送管内において気化された気化状態の燃料を、移送管の他端側開口部から吹き込まれる空気の移送力によって、移送管の他端側開口部から一端側開口部に向けて移送し、一端側開口部から吹出し口に向けて吹き出させる際に、燃焼室の吹出し口から吹き出される火炎に合流させながら燃焼させて、燃焼室の吹出し口から勢いよく吹き出させる。 Fuel vaporization state of being vaporized in the transfer tube, by the transfer force of the air blown from the other end opening of the transfer tube, and transported toward the one end side opening from the other side opening of the transfer tube, one end When the air is blown out from the side opening toward the blowout port, it is burned while joining the flame blown out from the blowout port of the combustion chamber, and is blown out vigorously from the blowout port of the combustion chamber.
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を効率よく気化して完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を確実に発生させることができる。
しかも、未気化状態(液化状態)の燃料を燃焼させるのに比べて、気化状態の燃料を燃焼させる方がより確実に完全燃焼させることができるため、燃焼不良や火力不足が起きることを防止でき、燃焼装置全体の燃焼効率をより高めることができる。
さらに、気化状態の燃料を燃焼させるため、燃料の消費量を低く抑えることができるとともに、燃焼コストの低減を図ることができる。
As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be efficiently vaporized and completely burned, and a flame with a desired heating power can be reliably generated.
Moreover, compared to burning unvaporized (liquefied) fuel, it is more reliable to burn vaporized fuel to ensure complete combustion, thus preventing the occurrence of poor combustion and lack of thermal power. And the combustion efficiency of the whole combustion apparatus can be improved more.
Further, since the vaporized fuel is burned, the fuel consumption can be kept low and the combustion cost can be reduced.
さらにまた、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、燃焼室の内周に沿って配列した複数の移送管における孔部を設けた周面に吹き付けるとともに、前記火炎の熱によって加熱された複数の移送管内に、該移送管の周面に設けた複数の孔部からそれぞれ吹き込んで気化するため、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される略全ての燃料をより効率よく気化することができるとともに、より確実に完全燃焼させることができる。Furthermore, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle is sprayed on the peripheral surface provided with the holes in the plurality of transfer pipes arranged along the inner periphery of the combustion chamber, and heated by the heat of the flame. Since a plurality of holes provided on the peripheral surface of the transfer pipe are blown into the plurality of transfer pipes for vaporization, substantially all of the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle can be more efficiently vaporized. At the same time, complete combustion can be achieved more reliably.
上述の燃焼装置は、例えば、PCB(ポリ塩化ビフェニル)、可燃性廃棄物、生ゴミ、汚泥、汚水、糞尿、廃油、廃液、塗料、タイヤ、合成樹脂成形品などの産業廃棄物、使用済み注射器、ガーゼ、包帯などの医療廃棄物等の被焼却物を焼却処理するためのバーナー、あるいは発電用や暖房用ボイラーを稼働するためのバーナーにも用いることができる。 The above-mentioned combustion apparatus includes, for example, PCB (polychlorinated biphenyl), flammable waste, garbage, sludge, sewage, manure, waste oil, waste liquid, paint, tire, synthetic resin molded article, etc., used syringe It can also be used in burners for incineration of incineration materials such as medical waste such as gauze and bandages, or burners for operating boilers for power generation and heating.
また、空気供給手段により燃焼室内に供給される空気に、例えば、米や玄米などの穀物を精白する際に発生する糠、豆乳を絞った際のかすであるおから、木材を加工する際に発生する木製チップ(木屑を含む)等の被燃焼物を混合してもよく、上述の被燃焼物を燃料として使用することができる。 In addition, when processing wood from oats that are generated when whitening grains such as rice and brown rice, or squeezed when squeezing soy milk, the air supplied into the combustion chamber by the air supply means Combustible materials such as generated wooden chips (including wood chips) may be mixed, and the above-mentioned combustible materials can be used as fuel.
この発明の態様として、前記移送管における前記他端側開口部を、前記燃焼室における前記吹込み口と対応する内壁に対して所定間隔を隔てて設けるとともに、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射ラインよりも前記吹込み口側に寄った位置に設けることができる。 As an aspect of the present invention, the other end side opening in the transfer pipe is provided at a predetermined interval with respect to an inner wall corresponding to the blowing port in the combustion chamber, and from the fuel injection nozzle to the combustion chamber. It can be provided at a position closer to the injection port side than the fuel injection line injected obliquely radially toward the inner periphery.
この発明によれば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料をより確実に気化して完全燃焼させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料を、移送管における孔部を設けた部分に対して確実に吹き付けることができる。
これにより、燃料噴射ノズルから噴射される燃料が、他端側開口部から移送管内に吹き込まれることを防止でき、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、孔部から移送管内に向けて確実に吹き込むことができる。
According to this invention, the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle can be more reliably vaporized and completely burned.
More specifically, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber can be reliably blown to the portion of the transfer pipe provided with the hole.
Accordingly, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be prevented to be blown into the transfer tube from the other end opening, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle, the hole portion in the transfer tube Can be reliably blown toward.
例えば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される霧状の燃料を、前記火炎の熱によって加熱された移送管内に吹き込んで気化するため、未気化状態(液化状態)の燃料を加熱して気化するのに比べて、気化状態の燃料を加熱して気化させた方が、効率よく燃焼させることができるうえ、加熱時の熱量が少なくて済む。
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料をより短い時間で効率よく気化することができる。
For example, the atomized fuel injected from the fuel injection nozzle at an angle radially, for vaporizing blown into the transfer tube heated by the heat of the flame to heat the fuel in the unvaporized state (liquefied) vaporizing Compared to this, heating and vaporizing fuel in a vaporized state allows more efficient combustion and requires less heat during heating.
As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be efficiently vaporized in a shorter time.
また、この発明の態様として、前記燃焼室の内周と前記移送管の外周との間に、前記吹込み口から前記吹出し口に向けて前記空気供給手段から供給される空気の移送が許容される通路を設けることができる。 In addition, as an aspect of the present invention, transfer of air supplied from the air supply means from the blowing port toward the blowing port is allowed between the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer pipe. There can be a passage.
この発明によれば、移送管内に吹き込まれる燃料をより安定して気化することができる。
詳述すると、空気供給手段から供給される空気は、吹込み口から燃焼室の中央及び内周に向けて吹き込まれるが、燃焼室の中央に吹き込まれる空気は、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を燃焼する際に消費される。
According to the invention, it is possible to more stably vaporize the fuel injected into the transfer tube.
More specifically, the air supplied from the air supply means is blown from the blowing port toward the center and inner periphery of the combustion chamber, and the air blown into the center of the combustion chamber is fuel injected from the fuel injection nozzle. Is consumed when burning.
一方、燃焼室の内周に向けて吹き込まれる空気は、燃焼室における吹込み口と、移送管における他端側開口部との間に露出する、該燃焼室の内周に吹き付けられる。燃焼室の内周に吹き付けられる空気は、燃焼室の内周と移送管の外周との間に設けた通路内に吹込み口側から送り込まれるとともに、該通路に沿って吹込み口側から吹出し口側に向けて移送される。
これにより、通路内を移送される空気と、燃焼室及び移送管の間で熱交換が行われるため、空気との接触により、燃焼室の内周及び移送管の外周が空冷される。
On the other hand, the air blown toward the inner periphery of the combustion chamber is blown to the inner periphery of the combustion chamber that is exposed between the injection port in the combustion chamber and the other end side opening in the transfer pipe . The air blown to the inner periphery of the combustion chamber is sent from the inlet side into a passage provided between the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer pipe , and blown from the inlet side along the passage. It is transferred toward the mouth side.
As a result, heat exchange is performed between the air transferred through the passage and the combustion chamber and the transfer pipe , so that the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer pipe are air-cooled by contact with the air.
この結果、移送管を燃料の気化が促進される温度に保つことができるとともに、該燃料が気化する温度以上の高温に加熱されることを防止することができる。
しかも、移送管内を移送される燃料と、通路内を移送される空気とによる断熱作用が相乗して得られるため、燃焼室及び移送管が溶解することを防止できるとともに、耐熱性、及び耐火性を向上させることができる。
As a result, it is possible to keep the transfer pipe at a temperature at which vaporization of the fuel is promoted and to prevent the transfer pipe from being heated to a temperature higher than the temperature at which the fuel vaporizes.
Moreover, the fuel being transported through the transfer tube, since the heat insulating effect of the air being transported through the passage is obtained by synergy, it is possible to prevent the dissolution of the combustion chamber and the transfer tube, heat resistance, and fire Can be improved.
また、この発明の態様として、前記孔部を、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射方向と対応する角度に傾斜することができる。 As an aspect of the present invention, the hole portion can be inclined at an angle corresponding to the injection direction of the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber.
この発明よれば、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、移送管内に向けてより確実に吹き込むことができる。
詳述すると、例えば、孔部を、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料の噴射方向と交差する角度に設けた場合、孔部によって移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量が制限されるため、移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量に比べて、燃焼室内に向けて噴射される燃料の噴射量の方が多くなる。
According to the invention, the fuel injected from the fuel injection nozzle at an angle radially, can be blown more reliably towards the transfer tube.
More specifically, for example, when the hole is provided at an angle that intersects the injection direction of the fuel that is obliquely injected radially from the fuel injection nozzle, the amount of fuel injected into the transfer pipe is limited by the hole. For this reason, the amount of fuel injected into the combustion chamber is greater than the amount of fuel injected into the transfer pipe.
これに対して、本実施形態の孔部は、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料の噴射方向と対応する角度に傾斜しているため、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、該孔部から移送管内に向けて積極的に吹き込むことができる。これにより、移送管内に吹き込まれる燃料の吹込み量を多くすることができる。
この結果、燃料噴射ノズルから斜め放射状に噴射される燃料を、移送管内において確実かつ効率よく気化することができるとともに、燃焼装置全体の燃焼効率をより高めることができる。
On the other hand, since the hole part of this embodiment inclines at the angle corresponding to the injection direction of the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle, the fuel injected diagonally radially from the fuel injection nozzle , Can be actively blown into the transfer pipe from the hole. As a result, the amount of fuel blown into the transfer pipe can be increased.
As a result, the fuel injected obliquely radially from the fuel injection nozzle can be reliably and efficiently vaporized in the transfer pipe, and the combustion efficiency of the entire combustion apparatus can be further increased.
また、この発明の態様として、前記燃焼室内の径方向中央部に、該燃焼室と同心円に固定され、該燃焼室の吹出し口と対応する一端側を閉塞し、該燃焼室の吹込み口と対応する他端側を開口した筒状の火炎吹出し筒を設け、前記火炎吹出し筒の周面に、該火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる火炎が、該火炎吹出し筒の径外方向に向けて吹き出し許容される複数の火炎吹出し孔を設けることができる。 Further, as an aspect of the present invention, a concentric circle is fixed to the combustion chamber at a central portion in the radial direction, the one end side corresponding to the outlet of the combustion chamber is closed, and the inlet of the combustion chamber is Corresponding other end side is provided with a cylindrical flame blowing cylinder, and the flame blown toward the center of the flame blowing cylinder in the radial direction is outside the diameter of the flame blowing cylinder. A plurality of flame blowing holes that are allowed to blow in the direction can be provided.
この発明によれば、所望する火力の火炎をより効率よく発生させることができる。
詳述すると、燃料噴射ノズルから噴射される燃料を燃焼させた火炎を、火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込むとともに、該火炎吹出し筒の周面に設けた複数の火炎吹出し孔から径外方向に吹き出させる。
According to this invention, it is possible to more efficiently generate a flame having a desired heating power.
More specifically, a flame in which the fuel injected from the fuel injection nozzle is burned is blown toward the radial center of the flame blowing cylinder, and the diameter of the flame blowing holes provided on the peripheral surface of the flame blowing cylinder is reduced. Blow outward.
火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる一部の火炎を、火炎吹出し筒の一端側閉塞部に当てて径外方向に分流するとともに、該分流した火炎を、火炎吹出し筒の内周面に沿って他端側開口部から吹込み口に向けて吹き出させる。 A part of the flame that is blown toward the radial center of the flame blowing cylinder is shunted radially outward by hitting one end of the flame blowing cylinder, and the shunted flame is divided into the inner circumference of the flame blowing cylinder. Blow out from the other end side opening toward the blowing port along the surface.
火炎吹出し筒の火炎吹出し孔から吹き出される火炎に、火炎吹出し筒の他端側開口部から吹き出される火炎と、吹込み口から燃焼室内に向けて吹き込まれる火炎とを合流させながら、燃焼室の吹出し口から勢いよく吹き出させる。 While combining the flame blown out from the flame blowout hole of the flame blowout cylinder with the flame blown out from the opening on the other end side of the flame blowout cylinder and the flame blown into the combustion chamber from the blowout opening, It blows out vigorously from the outlet.
火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる火炎と、火炎吹出し筒の内周面に沿って他端側開口部から吹き出される火炎との間に、火炎の渦巻く流れが発生するので、火炎における渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、燃料を完全燃焼させるための火種にもなる。 Since a swirling flow of flame occurs between the flame blown toward the radial center of the flame blowing cylinder and the flame blown from the opening on the other end side along the inner peripheral surface of the flame blowing cylinder, Not only does the central part of the spiral part in the flame become high temperature, it also becomes a fire type for completely burning the fuel.
さらに、燃焼室の内周に沿って設けた前記移送管内にて気化された燃料を、移送管の一端側開口部から吹出し口に向けて吹き出させるとともに、燃焼室の吹出し口から吹き出される火炎に合流させながら燃焼させる。 Further, the fuel vaporized in the transfer pipe provided along the inner periphery of the combustion chamber is blown out from the opening on one end side of the transfer pipe toward the blowout port, and the flame blown out from the blowout port of the combustion chamber Burn while joining.
この結果、燃料噴射ノズルから噴射される燃料をより確実に完全燃焼させることができるうえ、燃焼室内に未燃焼の燃料が残っていても、より確実に完全燃焼させることができ、所望する火力の火炎が得られる。 As a result, the fuel injected from the fuel injection nozzle can be completely burned more reliably, and even if unburned fuel remains in the combustion chamber, it can be burned more reliably, with the desired thermal power. A flame is obtained.
また、この発明の態様として、前記火炎により加熱される部分を、耐熱性を有する親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントで覆うことができる。
ここで、上記火炎により加熱される部分は、例えば、燃焼室の内周面、空気供給ファンの内周面及び羽根の外面、火炎吹出し筒の全周面、空気供給路の一端側内周面等で構成することができる。
Moreover, as an aspect of the present invention, the portion heated by the flame can be covered with a heat resistant cement formed by adding a hydrophilic inorganic polymer solution having heat resistance.
Here, the part heated by the flame is, for example, the inner peripheral surface of the combustion chamber, the inner peripheral surface of the air supply fan and the outer surface of the blade, the entire peripheral surface of the flame blowing cylinder, the inner peripheral surface of the one end side of the air supply path Or the like.
この発明によれば、燃焼装置の耐熱性、及び耐火性をより向上させることができる。
詳述すると、本実施形態の燃焼装置において、火炎により直接的、あるいは間接的に加熱される部分(具体的には燃焼室の内周、空気供給ファンにおけるファン本体の内周及び羽根の外面、火炎吹出し筒の全周、空気供給路の内周等)を、親水性無機高分子溶液(具体的には、商品名=MSL「メタル・シリコン・リキッド」)を加えてなる耐熱セメントにて覆っている。
これにより、例えば、耐熱性、及び耐火性を有する金属が溶解するような高い温度の火炎を発生させても、燃焼装置における火炎にて加熱される部分が溶解することを防止できる。
According to this invention, the heat resistance and fire resistance of the combustion apparatus can be further improved.
More specifically, in the combustion apparatus of the present embodiment, a part that is heated directly or indirectly by a flame (specifically, the inner periphery of the combustion chamber, the inner periphery of the fan main body and the outer surface of the blade in the air supply fan, Cover the entire circumference of the flame blowing cylinder, the inner circumference of the air supply path, etc.) with heat-resistant cement to which a hydrophilic inorganic polymer solution (specifically, product name = MSL “Metal Silicon Liquid”) is added. ing.
Thereby, for example, even if a high-temperature flame is generated in which a metal having heat resistance and fire resistance is dissolved, the portion heated by the flame in the combustion apparatus can be prevented from melting.
この結果、燃焼装置の耐熱性、及び耐火性が向上し、所望する火力の火炎を発生させるのに十分な機能が長期に亘り安定して得られる。
加えて、耐熱セメントに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム(Na)を豊富に含んでおり、例えば、燃焼時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制する効果が得られる。
As a result, the heat resistance and fire resistance of the combustion apparatus are improved, and a function sufficient to generate a flame with a desired thermal power can be stably obtained over a long period of time.
In addition, the hydrophilic inorganic polymer solution contained in heat-resistant cement contains abundant sodium (Na). For example, it has the property of capturing chlorine generated during combustion and replacing it with sodium chloride, so it generates dioxins. The effect which suppresses is acquired.
この発明によれば、例えば、重油、軽油、及び灯油等の燃料を効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎を発生させることができる燃焼装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a combustion apparatus that can efficiently and completely burn fuels such as heavy oil, light oil, and kerosene, and can generate a flame with a desired thermal power.
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
(実施例1)
図1は実施例1の燃焼装置10における燃焼室20を軸方向Yに分断した断面図、図2は図1に示す燃焼室20のM−M線切断端面図、図3は空気供給ファン40における空気供給路60の断面図である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
1 is a cross-sectional view of the
実施例1の燃焼装置10(バーナー)は、装置本体10aにおける軸方向Yの一端側Yaに吹出し口21を有し、他端側Ybに吹込み口22を有する筒状の燃焼室20と、吹込み口22から燃焼室20内に向けて未気化状態(液化状態)の燃料Fuを噴射する燃料噴射ノズル30と、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火する着火装置32と、吹込み口22から燃焼室20内に向けて燃料Fuが燃焼する際に必要な空気Arを供給するプレートファン型の空気供給ファン40と、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuを気化(ガス化)するための移送管50と、を備えている。
A combustion apparatus 10 (burner) according to the first embodiment includes a
燃焼室20は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略円筒状に形成され、図示しない支持手段にて略水平となる横置き状態に支持している。
燃焼室20における軸方向Yの一端側Yaには、燃料Fuが燃焼した際に発生する火炎FHの吹き出しが許容される吹出し口21を開口している。軸方向Yの他端側Ybには、燃料Fu、火炎FH、空気Ar、及び被燃焼物Dの吹き込みが許容される吹込み口22を開口している。
The
At one end side Ya in the axial direction Y of the
燃料噴射ノズル30は、燃料Fuを放射状に噴射する1穴式のノズルで構成され、燃焼室20における吹込み口22の径方向中心部P1、すなわち、空気供給ファン40における吹込み口22に接続した空気吹出し口43の径方向中心部P1に配置している。
燃料噴射ノズル30の先端には、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて燃料Fuを噴射する図示しない噴射孔を設けている。
The
An injection hole (not shown) for injecting fuel Fu from the
燃料噴射ノズル30には、図示しないポンプやバルブを介して燃料供給管30aの一端を接続している。燃料供給管30aの他端は、燃料Fuを供給する燃料供給源31に接続している。
燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに対して着火が許容される着火許容領域内には、該燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火する着火装置32(具体的にはヒーター、圧電点火装置)を設けている。
噴射ノズル30及び着火装置32は、空気吹出し口43の吹出し側内周面に設けたフレームホルダ33で支持している。
One end of a
An
The
移送管50は、耐熱性及び耐火性を有する金属にて略筒状に形成され、燃焼室20の内周面に対して吹込み口22側から吹出し口21側に向けて軸方向Yと平行して配置するとともに、該燃焼室20の内周面に沿って周方向Xに多数配列している(図1、図2参照)。
The
移送管50における吹出し口21と対応する軸方向Yの一端側Yaには、該吹出し口21側に向けて気化(ガス化)した燃料Fuの吹き出しが許容される一端側開口部51を設けている。
移送管50における吹込み口22と対応する軸方向Yの他端側Ybには、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの吹き込みが許容される他端側開口部52を設けている。
なお、開口部51,52は、空気Arや被燃焼物Dの吹き出し及び吹き込みを許容する。
One end side Ya in the axial direction Y corresponding to the
The other end side Yb in the axial direction Y corresponding to the blowing
The
移送管50における一端側開口部51から他端側開口部52に至る軸方向Yの全長は、燃焼室20における吹出し口21から吹込み口22に至る軸方向Yの全長よりも短尺に設定している。
移送管50における一端側開口部51は、燃焼室20における吹出し口21よりも室内側に寄った位置に設けている。
The total length in the axial direction Y from the one end side opening 51 to the other end side opening 52 in the
The one end side opening 51 in the
移送管50における他端側開口部52は、燃焼室20における吹込み口22よりも室内側で、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射ラインよりも吹込み口22側に寄った位置に設けている。他端側開口部52は、燃焼室20における吹込み口22と対応する内壁に対して所定間隔を隔てて設けている。
The other end side opening 52 in the
移送管50における燃焼室20の径方向中央部と対応する周面には、該移送管50の内部と連通して、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの吹き込みが許容される弧形状の孔部53を設けている(図4(a)参照)。
孔部53は、移送管50の周面に対して軸方向Y(長手方向)に所定間隔を隔てて複数配列するとともに、移送管50の周面に対して、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と交差する角度に設けている。具体的には、移送管50の軸方向Yと直交して径方向に設けている。
The peripheral surface of the
A plurality of
孔部53の形状や個数を変更すれば、それに応じて、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を調整することができる。
具体的に、孔部53を小さくすれば、孔部53から移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量が減るととともに、一端側開口部51から吹き出される気化した燃料Fuの吹出し量が少なくなるため、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を弱くすることができる。
If the shape and number of the
Specifically, if the
反対に、孔部53を大きくすれば、孔部53から移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量が増えるとともに、一端側開口部51から吹き出される気化した燃料Fuの吹出し量が多くなるため、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を強くすることができる。
On the contrary, if the
移送管50の外周と燃焼室20の内周との間には、燃焼室20における吹込み口22から吹出し口21に向けて、空気Ar(燃料Fu、及び被燃焼物Dを含む)の移送が許容される通路23を軸方向Yと平行して形成している。
通路23は、筒状の移送管50を燃焼室20の内周面に沿って周方向Xに隣り合うように配列するとともに、隣り合う移送管50同士の外周面を周方向Xに対して互いに接触させて配置することにより、隣り合う移送管50の外周と燃焼室20の内周との間に形成している。
通路23の全長は、移送管50における一端側開口部51から他端側開口部52に至る軸方向Yの全長と対応する長さに設定している。
Between the outer periphery of the
The
The total length of the
空気供給ファン40は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて形成したファン本体41と、複数の羽根42とで構成している。ファン本体41の空気吹出し口43は、燃焼室20の吹込み口22に接続している。ファン本体41の空気吸込み口44には、空気供給路60(具体的には主供給路61)の一端側を接続している。
The
複数の羽根42は、ファン本体41の一側部に直結したモータ45の駆動力により供給方向Zに回転され、空気吸込み口44側に、空気Ar、及び被燃焼物Dの吸い込みが許容される負圧を発生させる。
すなわち、被燃焼物Dが均一に拡散された空気Ar、あるいは空気Arのみを、ファン本体41の空気吸込み口44から吸い込むとともに、空気吹出し口43に向けて供給する(図1、図3参照)。
The plurality of
That is, the air Ar in which the combustible D is uniformly diffused or only the air Ar is sucked from the
空気供給路60は、被燃焼物Dが均一に拡散された空気Ar、あるいは空気Arのみの供給が許容される主供給路61で構成している。主供給路61の一端側は、空気供給ファン40におけるファン本体41の空気吸込み口44に接続している。主供給路61の他端側は、被燃焼物D(具体的には所望の水分含有量に乾燥した米糠)を貯蔵した被燃焼物貯蔵部70に接続している。
なお、上述の被燃焼物貯蔵部70は、特許第5509397号公報に記載した被燃焼物貯蔵部で構成している。
The
In addition, the above-mentioned to-be-combusted
上述の燃焼装置10における火炎FHにて直接的、あるいは間接的に加熱される部分、具体的には、燃焼室20の内周、空気供給ファン40におけるファン本体41の内周及び羽根42の外面、移送管50の全面(内周及び外周)、空気供給路60の内周、実施例2の火炎吹出し筒80の全面を、親水性無機高分子溶液(具体的には、商品名=MSL「メタル・シリコン・リキッド」)を加えてなる耐熱セメントCにて覆っている。
A portion of the
燃焼室20における吹出し口21側の内周には、該吹出し口21から吹き出される火炎FHの温度を検知するための温度センサー24を設けている。
上述の燃料噴射ノズル30、及び空気供給ファン40は、温度センサー24から出力される検知信号に基づいて、図示しない制御装置により制御される。該制御装置には、図示しないCPU、ROM、RAMが内蔵されており、CPUは、ROMに格納されたプログラムに沿って、燃料噴射ノズル30、及び空気供給ファン40の駆動、及び停止を制御する。
A
The
CPUは、温度センサー24から出力される検知信号に基づいて、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの温度が、予めRAMに記憶された温度の範囲内であるか否かを判定する。
Based on the detection signal output from the
上述の判定結果に基づいて、燃料噴射ノズル30から噴射される火炎FHの噴射量(具体的には燃料Fuの噴射量)と、空気供給ファン40により供給される空気Arの供給量とを可変調節する。
これにより、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHの火力を弱めたり、強くしたりする。
Based on the above determination result, the injection amount of the flame FH injected from the fuel injection nozzle 30 (specifically, the injection amount of the fuel Fu) and the supply amount of the air Ar supplied by the
Thereby, the thermal power of the flame FH which blows off from the
上述のように構成した実施例1の燃焼装置10により所望する火力の火炎FHを発生させる動作について説明する。
先ず、燃料噴射ノズル30から噴射される未気化状態(液化状態)の燃料Fuを、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室20内の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuを、燃焼室20の内周に沿って配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、該周面に設けた複数の孔部53から移送管50内にそれぞれ吹き込む(図1、図2参照)。
An operation of generating a desired flame FH by the
First, the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state) injected from the
燃料Fuが燃焼する際に必要な空気Arを、空気供給ファン40により吹込み口22から燃焼室20内に向けて供給するとともに、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuに着火装置32で着火して、該燃料Fuが燃焼した火炎FHを吹出し口21から燃焼室20の外部に向けて勢いよく吹き出させる(図3参照)。
Air Ar required when the fuel Fu burns is supplied from the
燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50を、上述の燃料Fuを燃焼させた火炎FHの熱によって略均等に加熱するため、移送管50内に吹き込まれる未気化状態の燃料Fuを気化する温度に加熱することができる。これにより、移送管50内において燃料Fuの気化が促進され、効率よく気化(ガス化)することができる。
In order to heat the plurality of
移送管50内にて気化された気化状態の燃料Fuを、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuの噴射力と、他端側開口部52から移送管50内に吹き込まれる空気Arの移送力によって、他端側開口部52から一端側開口部51に向けて移送する。
気化状態の燃料Fuを、一端側開口部51から吹出し口21に向けて吹き出させる際に、吹出し口21から吹き出させる火炎FHに合流させながら燃焼させて、吹出し口21から燃焼室20の外部に向けて勢いよく吹き出させる(図1、図2参照)。
The fuel Fu in the vaporized state vaporized in the
When the fuel Fu in a vaporized state is blown out from the one end side opening 51 toward the
この結果、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuを確実に気化させて効率よく完全燃焼させることができるうえ、所望する火力の火炎FHを確実に発生させることができる。
しかも、未気化状態(液化状態)の燃料Fuを燃焼させるのに比べて、気化した燃料Fuを燃焼させる方がより確実に完全燃焼させることができるため、燃焼不良や火力不足が起きることを防止でき、燃焼装置10全体の燃焼効率をより高めることができる。
さらに、気化状態の燃料Fuを燃焼させるため、燃料Fuの消費量を低く抑えることができるとともに、燃焼コストの低減を図ることができる。
As a result, the fuel Fu injected from the
In addition, combustion of the vaporized fuel Fu is more reliable than combustion of the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state), so that complete combustion can be surely prevented. And the combustion efficiency of the
Furthermore, since the vaporized fuel Fu is burned, the consumption of the fuel Fu can be kept low, and the combustion cost can be reduced.
さらに、吹込み口22から燃焼室20の内周に向けて吹き込まれる空気Arは、燃焼室20における吹込み口22と、移送管50における他端側開口部52との間に露出する、該燃焼室20の内周に対して吹き付けられる。
燃焼室20の内周に吹き付けられる空気Arは、吹込み口22から通路23内に送り込まれるとともに、該通路23に沿って吹込み口22側から吹出し口21側に向けて移送される。
すなわち、通路23内を移送される空気Arと、燃焼室20及び移送管50の間で熱交換が行われるため、空気Arとの接触により、燃焼室20の内周及び移送管50の外周が空冷される。
Further, the air Ar blown toward the inner periphery of the
Air Ar blown to the inner periphery of the
That is, since heat exchange is performed between the air Ar transferred in the
上述の熱交換によって、移送管50を燃料Fuの気化が促進される温度に保つことができるとともに、該燃料Fuが気化する温度以上の高温に加熱されることを防止できるため、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuをより安定して気化することができる。
そのうえ、移送管50内を移送される燃料Fuと、通路23内を移送される空気Arとによる断熱作用が相乗して得られるため、燃焼室20及び移送管50が溶解することを防止できるとともに、耐熱性、及び耐火性を向上させることができる。
By the above heat exchange, the
In addition, since the heat insulating action by the fuel Fu transferred in the
さらにまた、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、燃焼室20の内周に沿って配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、前記火炎FHの熱によって加熱された複数の移送管50内に、該移送管50の周面に設けた複数の孔部53からそれぞれ吹き込んで気化するため、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される略全ての燃料Fuをより効率よく気化することができるとともに、より確実に完全燃焼させることができる。
Furthermore, the fuel Fu injected obliquely and radially from the
さらにまた、火炎FHにより直接的、あるいは間接的に加熱される燃焼室20の内周、空気供給ファン40におけるファン本体41の内周及び羽根42の外面、移送管50の全面(内周及び外周)、空気供給路60の内周を、親水性無機高分子溶液を加えてなる耐熱セメントCにて覆っているため、耐熱性、及び耐火性を有する金属が溶解するような高い温度の火炎FHを発生させても、燃焼室20、空気供給ファン40、移送管50、空気供給路60が溶解することを防止できる。
この結果、燃焼装置10の耐熱性、及び耐火性がより向上し、所望する火力の火炎FHを発生させるのに十分な機能が長期に亘り安定して得られる。
Furthermore, the inner periphery of the
As a result, the heat resistance and fire resistance of the
加えて、耐熱セメントCに含まれる親水性無機高分子溶液はナトリウム(Na)を豊富に含んでおり、燃焼時に発生する塩素を捕獲して塩化ナトリウムに置換する特性を有するため、ダイオキシンの発生を抑制する効果が得られる。 In addition, the hydrophilic inorganic polymer solution contained in heat-resistant cement C contains abundant sodium (Na) and has the property of capturing chlorine generated during combustion and replacing it with sodium chloride. The effect of suppressing is acquired.
以下、上述の燃焼装置10のその他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を記してその詳しい説明を省略する。
Hereinafter, other examples of the above-described
(実施例2)
上述の燃焼室20内の径方向中央部に、筒状の火炎吹出し筒80を同心円に固定した実施例2の燃焼装置10について説明する。
図5は実施例2の燃焼装置10における燃焼室20を軸方向Yに分断した断面図、図6は図5に示す燃焼室20のN−N線切断端面図である。
(Example 2)
The
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
詳述すると、燃焼室20内部の径方向中央部に配置した筒状の火炎吹出し筒80を図示しない支柱で支持して、該燃焼室20に対して一つの径方向中心部P1を共有する同心円に固定している。
More specifically, a cylindrical
火炎吹出し筒80は、耐熱性、及び耐火性を有する金属にて略筒状に形成している。火炎吹出し筒80の軸方向Y全長は、燃焼室20の軸方向Y全長よりも短く、火炎吹出し筒80の外径は、燃焼室20の内径よりも小径に形成している。
The
火炎吹出し筒80における軸方向Yの一端側Yaは、火炎FHの吹き出しを阻止する閉塞部81にて閉塞している。火炎吹出し筒80における軸方向Yの他端側Ybには、火炎FH、空気Ar、被燃焼物Dの吹き込みが許容される開口部82を、燃焼室20の吹込み口22に向けて開口している。
One end side Ya in the axial direction Y of the
火炎吹出し筒80における閉塞部81以外の外周面には、燃料噴射ノズル30から供給される火炎FHが、該火炎吹出し筒80の径外方向に向けて吹き出し許容される孔径に形成した多数の火炎吹出し孔83を設けている。
A number of flames are formed on the outer peripheral surface of the
火炎吹出し孔83は、火炎吹出し筒80の径方向に貫通して形成するとともに、該火炎吹出し筒80における閉塞部81以外の外周面に沿って周方向X、及び軸方向Yに所定間隔を隔てて配置している。
The flame blowing holes 83 are formed so as to penetrate in the radial direction of the
上述のように構成した実施例2の燃焼装置10により所望する火力の火炎FHを発生させる動作について説明する。
先ず、燃料噴射ノズル30から噴射される霧状の燃料Fuを、吹込み口22から燃焼室20内の中央及び内周に向けて噴射するとともに、燃焼室20内の内周に向けて斜め放射状に噴射される霧状の燃料Fuを、燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50における孔部53を設けた周面に吹き付けるとともに、該周面に設けた複数の孔部53から移送管50内にそれぞれ吹き込む(図5、図6参照)。
The operation of generating the desired flame FH by the
First, the mist-like fuel Fu injected from the
一方、燃料噴射ノズル30から噴射される未気化状態(液化状態)の燃料Fuを燃焼させた火炎FHを、火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込むとともに、該火炎吹出し筒80の周面に設けた複数の火炎吹出し孔83から径外方向に吹き出させる。
On the other hand, the flame FH obtained by burning the fuel Fu in an unvaporized state (liquefied state) injected from the
火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込まれる一部の火炎FHを、火炎吹出し筒80の閉塞部81に当てて径外方向に分流するとともに、該分流した火炎FHを、火炎吹出し筒80の内周面に沿って開口部82から吹込み口22に向けて吹き出させる。
A part of the flame FH blown toward the radially central portion P1 of the
火炎吹出し筒80の火炎吹出し孔83から吹き出される火炎FHに、火炎吹出し筒80の開口部82から吹き出される火炎FHと、吹込み口22から燃焼室20内に向けて吹き込まれる火炎FHとを合流させながら、燃焼室20の吹出し口21から勢いよく吹き出させる。
A flame FH blown from the
火炎吹出し筒80の径方向中心部P1に向けて吹き込まれる火炎FHと、火炎吹出し筒80の内周面に沿って開口部82から吹き出される火炎FHとの間に、火炎FHの渦巻く流れが発生するので、火炎FHにおける渦巻き部分の中心部が高温となるだけでなく、燃料Fuを完全燃焼させるための火種になる。
A swirling flow of the flame FH is generated between the flame FH blown toward the radially central portion P1 of the
さらに、燃焼室20の内周に配列した複数の移送管50内にて気化された燃料Fuを、移送管50の一端側開口部51から吹出し口21に向けて吹き出させる際に、燃焼室20の吹出し口21から吹き出される火炎FHに合流させながら燃焼させて、燃焼室20の吹出し口21から勢いよく吹き出させる。
Further, when the fuel Fu vaporized in the plurality of
この結果、燃料噴射ノズル30から噴射される燃料Fuをより確実に完全燃焼させることができる。
燃焼室20内に、未燃焼の燃料Fu、あるいは燃料Fuに代わる被燃焼物が残っていても、より確実に完全燃焼させることができるとともに、所望する火力の火炎FHがより確実に得られる。
このため、上述の実施例1と略同等、あるいは同等以上の作用及び効果を奏することができる。
As a result, the fuel Fu injected from the
Even if unburned fuel Fu or a combusted material in place of fuel Fu remains in
For this reason, there can exist an effect | action and effect substantially equivalent to the above-mentioned Example 1 or more than equivalent.
この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の着火手段は、実施形態の着火装置32に対応し、
以下同様に、
空気供給手段は、空気供給ファン40に対応し、
移送路は、移送管50に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the embodiment,
The ignition means of the present invention corresponds to the
Similarly,
The air supply means corresponds to the
The transfer path corresponds to the
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be applied based on the technical idea shown in the claims, and many embodiments can be obtained.
上述の実施例1では、弧形状の孔部53を移送管50に設けた例について説明したが、例えば、丸形、楕円形、矩形、正方形等の所望する形状に変更してもよく、弧形状のみに限定されるものではない。
例えば、丸形状の孔部54を、移送管50の周面に対して軸方向Yに所定間隔に隔てて多数配列してもよい(図4(b)参照)。あるいは孔部54を互い違いに配列(例えば千鳥状)してもよい。
孔部54の孔径や個数を変更すれば、それに応じて、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を調整することができる。
In the first embodiment described above, an example in which the arc-shaped
For example, a large number of
If the hole diameter and the number of the
また、図7に示すように、孔部53を、移送管50の周面に対して、燃料噴射ノズル30から燃焼室20の内周に向けて斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と対応する角度に傾斜してもよい。
詳述すると、孔部53を、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と交差する角度に設けた場合(図1参照)、孔部53によって移送管50内に吹き込まれる燃料の吹込み量が制限されるため、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量に比べて、燃焼室20内に向けて噴射される燃料Fuの噴射量の方が多くなる。
Further, as shown in FIG. 7, the
More specifically, when the
これに対して、孔部53を、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuの噴射方向と対応する角度に傾斜することにより、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、該孔部53から移送管50内に向けて確実かつ積極的に吹き込むことができる。これにより、移送管50内に吹き込まれる燃料Fuの吹込み量を多くすることができる。
On the other hand, by inclining the
この結果、燃料噴射ノズル30から斜め放射状に噴射される燃料Fuを、移送管50内において確実かつ効率よく気化することができる。
しかも、移送管50の一端側開口部51から吹き出される気化状態の燃料Fuを、吹出し口21から吹き出させる火炎FHに合流させながら燃焼させるため、燃焼装置10全体の燃焼効率をより高めることができる。
As a result, the fuel Fu injected obliquely radially from the
Moreover, since the vaporized fuel Fu blown out from the one end side opening 51 of the
さらにまた、上述の火炎吹出し筒80を燃焼室20内に配置した実施例2の構成において、実施例1に比べて燃料Fuを気化する効率が悪くなるような場合、移送管50の本数を、実施例1における本数よりも少なくするか、あるいは移送管50よりも径の小さい管を多数本配列する等して、実施例1と略同等、あるいは同等以上の気化効率となるように構成を変更してもよい。
Furthermore, in the configuration of the second embodiment in which the above-described
Ar…空気
C…耐熱セメント
D…被燃焼物
FH…火炎
Fu…燃料
10…燃焼装置
20…燃焼室
21…吹出し口
22…吹込み口
23…通路
30…燃料噴射ノズル
32…着火装置
40…空気供給ファン
50…移送管
51…一端側開口部
52…他端側開口部
53,54…孔部
60…空気供給路
70…被燃焼物貯蔵部
80…火炎吹出し筒
83…火炎吹出し孔
Ar ... Air C ... Heat-resistant cement D ... Combustible material FH ... Flame Fu ...
Claims (7)
前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、
前記燃料噴射ノズルから噴射される燃料に着火する着火手段と、
前記吹込み口から前記燃焼室内に向けて前記燃料が燃焼する際に必要な空気を供給する空気供給手段と、を備え、
前記燃焼室における内周に、
前記吹込み口から前記吹出し口に向けて、前記燃料及び前記空気の移送が許容される移送路を設け、
前記移送路における前記吹出し口と対応する一端側に、前記燃料及び前記空気の吹き出しが許容される一端側開口部を設け、
前記移送路における前記吹込み口と対応する他端側に、前記燃料及び前記空気の吹き込みが許容される他端側開口部を設け、
前記移送路に、
該移送路の内部と連通して、前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の吹き込みが許容される孔部を設けた
燃焼装置。 A cylindrical combustion chamber having an outlet on one end and an inlet on the other end;
A fuel injection nozzle that injects fuel from the inlet toward the combustion chamber;
Ignition means for igniting the fuel injected from the fuel injection nozzle;
Air supply means for supplying air required when the fuel burns from the inlet toward the combustion chamber;
On the inner periphery of the combustion chamber,
A transfer path that allows the transfer of the fuel and the air from the blowing port to the blowing port is provided,
On one end side corresponding to the outlet in the transfer path, an opening on one end side where the fuel and the air are allowed to blow out is provided,
On the other end side corresponding to the blowing port in the transfer path, an opening on the other end side where the blowing of the fuel and the air is allowed is provided,
In the transfer path,
A combustion apparatus provided with a hole portion that communicates with the inside of the transfer path and is allowed to inject the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber.
前記燃焼室における前記吹込み口と対応する内壁に対して所定間隔を隔てて設けるとともに、
前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射ラインよりも前記吹込み口側に寄った位置に設けた
請求項1に記載の燃焼装置。 The other end side opening in the transfer path,
While providing a predetermined interval with respect to the inner wall corresponding to the blowing port in the combustion chamber,
2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the combustion apparatus is provided at a position closer to the inlet side than an injection line of the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber.
前記吹込み口側から前記吹出し口側に向けて、前記空気の移送が許容される通路を設けた
請求項1又は2に記載の燃焼装置。 Between the inner periphery of the combustion chamber and the outer periphery of the transfer path,
The combustion apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a passage that allows the air to be transferred from the inlet side toward the outlet side.
前記一端側開口部及び前記他端側開口部を備えた筒状の移送管で構成し、
前記移送管を、
前記燃焼室の内周に対して前記吹出し口側から吹込み口側に向けて配置するとともに、該燃焼室の内周に沿って周方向に複数配列し、
前記孔部を、
前記移送管における前記燃焼室の径方向中央部と対応する周面に対して軸方向に所定間隔を隔てて複数設けた
請求項1〜3のいずれか一つに記載の燃焼装置。 The transfer path,
Consists of a cylindrical transfer pipe provided with the one end side opening and the other end side opening,
The transfer pipe,
Arranging from the outlet side to the inlet side with respect to the inner periphery of the combustion chamber, and arranging a plurality in the circumferential direction along the inner periphery of the combustion chamber,
The hole,
The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the apparatus are provided at predetermined intervals in the axial direction with respect to a circumferential surface corresponding to a radial central portion of the combustion chamber in the transfer pipe.
前記燃料噴射ノズルから前記燃焼室の内周に向けて斜め放射状に噴射される前記燃料の噴射方向と対応する角度に傾斜した
請求項1〜4のいずれか一つに記載の燃焼装置。 The hole,
The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the combustion apparatus is inclined at an angle corresponding to an injection direction of the fuel that is injected obliquely radially from the fuel injection nozzle toward the inner periphery of the combustion chamber.
該燃焼室と同心円に固定され、該燃焼室の吹出し口と対応する一端側を閉塞するとともに、該燃焼室の吹込み口と対応する他端側を開口した筒状の火炎吹出し筒を設け、
前記火炎吹出し筒の外周面に、
該火炎吹出し筒の径方向中心部に向けて吹き込まれる火炎が、該火炎吹出し筒の径外方向に向けて吹き出しが許容される複数の火炎吹出し孔を設けた
請求項1〜5のいずれか一つに記載の燃焼装置。 In the center in the radial direction in the combustion chamber,
The cylinder is fixed concentrically with the combustion chamber, closes one end side corresponding to the blowout port of the combustion chamber, and has a cylindrical flame blowout cylinder opened at the other end side corresponding to the blowout port of the combustion chamber,
On the outer peripheral surface of the flame blowing cylinder,
The flame blown toward the radially central portion of the flame blowing tube is provided with a plurality of flame blowing holes that are allowed to blow out toward the radially outward direction of the flame blowing tube. Combustion device described in one.
請求項1〜6のいずれか一つに記載の燃焼装置。 The combustion apparatus as described in any one of Claims 1-6 which covered the part heated with the said flame with the heat resistant cement formed by adding the hydrophilic inorganic polymer solution which has heat resistance.
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