JP2546394B2 - 液体燃料蒸発装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は液体燃料を蒸発させ、バーナでの燃焼に供給
するための液体燃料蒸発装置に関する。

＜従来技術とその課題＞ 従来、灯油等の液体燃料を蒸発させ、空気を混合させ
た形でバーナ側へ送る装置として、高温に加熱した蒸発
容器等の内壁面に液体燃料の液滴を衝突させて蒸発を行
う装置が提供されている。ところが、この従来の装置で
はタール状物質が発生しやすい問題があった。そこで本
出願人は、本書と同日付けの出願にて、高温空気中に液
体燃料を微粒化して供給し、高温空気により液体燃料を
直接的に蒸発させる装置を提供した。その一例を第３図
に示す。第３図（Ａ）は装置の縦断面図、第３図（Ｂ）
は左側面図である。

蒸発室１内へ噴出ノズル２により液体燃料を微粒化状
態で噴霧し、また高温空気送り込み手段３により高温空
気を蒸発室１内へ送り込む。蒸発室１内で噴霧液体燃料
が高温空気に接触して蒸発し、高温空気と共にバーナ４
側へ送り出される。この装置では液体燃料が比較的低温
で蒸発されるので、タール状物質が発生し難い利点があ
る。

ところが、前記高温空気送り込み手段３において、高
温空気を作り出すのに、電気ヒータ3aを用いる場合に
は、非常に構成が簡単である反面、高能力運転により高
温空気が多く必要になってくると、電気ヒータの消費電
力が増加し、一般家庭用では、電気配線の容量が不足す
る問題があった。

そこで本発明は上記従来技術の欠点を解消し、高温空
気中に液体燃料を微粒化を供給し、比較的低い温度で蒸
発させる液体燃料蒸発装置において、高温空気供給量が
多くなっても、消費電力の心配をせずにすむ装置の提供
を目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本発明の液体燃料蒸発装置
は、蒸発室20と、該蒸発室20内に液体燃料を微粒化状態
で噴出させる噴出ノズル30と、前記蒸発室20内に高温空
気を送り込むための手段40を少なくとも有し、前記微粒
化状態の液体燃料を高温空気で直接的に蒸発させ、バー
ナ60側へ送るようにした液体燃料蒸発装置であって、前
記蒸発室20内に高温空気を送り込むための手段40が、別
に設けた小バーナ41と、該小バーナ41への燃料供給手段
42、46と、前記小バーナ41で発生した高温排ガスに新鮮
空気を混合して酸素を十分に含んだ200〜400℃の高温空
気とする空気混合手段とからなることを第１の特徴とし
ている。

また本発明の液体燃料蒸発装置は、上記第１の特徴に
加えて、小バーナへの燃料供給手段は、気体燃料の供給
手段であることを第２の特徴としている。

また本発明の液体燃料蒸発装置は、上記第１の特徴に
加えて、小バーナへの燃料供給手段は、液体燃料を蒸発
させて供給する手段であることを第３の特徴としてい
る。

＜作用＞ 上記本発明の第１の特徴によれば、蒸発室20内に高温
空気を送り込むための手段40が、別に設けた小バーナ41
と、該小バーナ41への燃料供給手段42、46と、前記小バ
ーナ41で発生した高温排ガスに新鮮空気を混合して酸素
を十分に含んだ200〜400℃の高温空気とする空気混合手
段とからなるので、蒸発室20へ高温空気を送り込むのに
空気加温用の電熱ヒータを特に必要とせず、よって消費
電力を心配したり、使用電力による制限を受けたりする
不都合が解消される。しかも、蒸発室20に送られる高温
排ガスは、空気を十分に含み且つ200〜400℃に調節され
たものとされるので、蒸発室20内では、200〜400℃とい
う比較的低い温度の空気であるが噴霧燃料を直接的に接
触蒸発気化させるには十分に効果的な温度の空気によっ
て、噴霧燃料がよく蒸発気化される。即ち、噴霧液体燃
料は蒸発室20では燃焼に至らされることなく蒸発気化の
み成され、且つ十分なる空気を含んだ状態の気化液体燃
料とされて、別の適切な位置にあるバーナ60へ搬送され
ることができる。燃焼部に運ばれた気化液体燃料は既に
十分な空気を含んでいるので、さらに空気を供給する大
した手段を必要とすることなく、良好に燃焼することが
できる。

また上記本発明の第２の特徴によれば、上記第１の特
徴による作用に加えて、小バーナへ気体燃料が供給され
るので、該気体燃料は即着火でき、高温空気を得るのに
待ち時間をほとんど必要としない。よって液体燃料蒸発
のための立ち上がり時間等が短くなり、過渡特性に優れ
る。

また上記本発明の第３の特徴によれば、上記第１の特
徴による作用に加えて、蒸発室内に噴霧供給される液体
燃料と同じ液体燃料を用いて高温空気を得ることができ
るので、燃料の統一化が図られ、便利である。

＜実施例＞ 第１図は本発明装置の第１の実施例を示し、第１図
（Ａ）は縦断面図、第１図（Ｂ）は一部断面左側面図で
ある。

蒸発容器10内に蒸発室20が構成され、蒸発室20内に対
して液体燃料、例えば灯油を微粒化状態で噴出させるた
めの噴出ノズル30が臨んでいる。また蒸発室20に対して
高温空気を送り込むための手段40が設けられている。液
体燃料タンクである定油面器50からポンプ51により液体
燃料が送られ、噴射ノズル30から微粒化状態で蒸発室20
内に噴霧される。また前記高温空気を送り込むための手
段40から高温空気が蒸発室20内に送り込まれる。前記噴
霧された液体燃料は高温空気と接触し、直接的に蒸発せ
られ、高温空気と混合した状態で送り出しパイプ61を通
ってバーナ60に導かれ、燃焼に供される。前記噴霧され
る液体燃料の粒径は例えば数ミクロンから数十ミクロン
とする。また蒸発室20に送り込まれる高温空気は例えば
200℃〜400℃とする。噴霧液体燃料は120℃〜250℃程度
の温度で蒸発する。

前記高温空気を送り込むための手段40は、前記バーナ
60とは別に設けられる小バーナ41と、該小バーナ41への
燃料供給手段42と、前記小バーナ41の上に構成される燃
焼室43と、該燃焼室43を取り巻く空気導入室44と、前記
燃焼室43からの高温空気を蒸発室20に導く送り込みのパ
イプ45とを有する。前記空気導入室44は燃焼室43内に発
生した高温排ガスに対して空気を混合する空気混合手段
であり、通常1200℃〜2000℃程度になる高温排ガスに対
して新鮮な空気が前記空気混合手段によって混合せら
れ、結果、新鮮な空気を十分に含んだ200℃〜400℃程度
の高温空気が構成される。

高温空気送り込み手段40は、燃料を燃やして高温空気
を得るようにしているので、電気ヒータ等を必要とせ
ず、よって家庭内での消費電力の増大に伴う不都合を心
配することなく装置を使用することができる。

なお、第１の実施例では前記燃料供給手段42として気
体燃料の供給手段を用いている。気体燃料は、即着火で
きるので、高温空気を作るのに待ち時間がほとんどな
い。よって大流量の液体燃料の蒸発及び混合、燃焼が、
立ち上がり時間などの過渡特性の優れた形で実現でき
る。

前記蒸発容器10は円形状の外筒11と円板状の両端壁1
2、13からなり、噴出ノズル30は一方の端壁13に前記外
筒11の中心軸上に臨むように取り付けられている。また
前記送り込みパイプ45と送り出しパイプ61は外筒11に対
して接線方向に接続されており、送り込みパイプ45から
蒸発容器11（蒸発室20）に入った高温空気は螺旋状に流
れて送り出しパイプ61に流出する。そしてその間に噴霧
された液体燃料と接触し、これを蒸発させる。

第２図は本発明装置の第２の実施例を示し、第２図
（Ａ）は縦断面図、第２図（Ｂ）は一部断面左側面図で
ある。

蒸発室20内に噴出ノズル30から微粒化された液体燃料
が噴霧され、また高温空気を送り込むための手段40から
高温空気が送り込まれ、高温空気によって液体燃料が蒸
発させられ、送り出しパイプ61を通ってバーナ60側へ送
り出される。この点は上記第１の実施例と同様である。
第１実施例で説明した部材と同一機能の部材には同一の
符号を付して示す。

本実施例では、高温空気を送り込むための手段40の小
バーナ41に燃料を供給する手段として液体燃料を蒸発さ
せて供給する手段46を設けている。この手段46を設ける
ことによって、定油面器50から同じ液体燃料の一部を使
用して高温空気を作り出すことができる。よって使用燃
料を統一できて非常に便利である。

前記液体燃料を蒸発させて供給する手段46は、例えば
第２図に示す如く、既述した蒸発室20や噴出ノズル30を
備えたものと同様な蒸発容器を二段階的に使うことがで
きる。すなわち第２図に示すように、前記手段46は、第
２蒸発容器110と第２噴出ノズル130と第２高温空気送り
込み手段140と第２送り出しパイプ145等を有する。そし
て定油面器50から第２ポンプ151で液体燃料の一部を第
２噴出ノズル130に送り、第２蒸発室120内に噴霧する。
一方、前記第２高温空気送り込み手段140には電気ヒー
タ141を用い、該電気ヒータ141で空気を高温（200℃〜4
00℃）に加熱して第２蒸発室120内に送り込むようにす
る。このようにすることで、第２蒸発室120内で噴霧液
体燃料が高温空気により蒸発させられ、高温空気と混合
して、第２送り出しパイプ145を通って小バーナ41に供
給される。そして小バーナ41での燃焼によって高温排ガ
ス（1200℃〜2000℃）が生じ、これが空気導入室44から
の新鮮な空気と混合されて、空気が十分に含まれた200
℃〜400℃の高温空気となって蒸発室20に送り込まれ
る。

前記第２高温空気送り込み手段140では電気ヒータ141
によって、蒸発室20に送り込まれる高温空気の全てを作
り出すのではなく、極く少量の高温空気を作り出すだけ
でよい。すなわち、高温空気中に液体燃料を微粒化して
供給し、蒸発させる場合には、比較的低い温度（120℃
〜250℃程度）で蒸発するので、まず小バーナ41で燃焼
させる液体燃料の割合は全体の数％、多くても十数％ま
で済む。よって電気ヒータ141での消費電力も極くわず
かで済むことになる。すなわち小消費電力で大容量の最
終的蒸発量を得ることができる。

＜効果＞ 本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載の液体
燃料蒸発装置によれば、蒸発室20内に高温空気を送り込
むための手段40が、別に設けたバーナ41と、該小バーナ
41への燃料供給手段42、46と、前記小バーナ41で発生し
た高温排ガスに新鮮空気を混合して酸素を十分に含んだ
200〜400℃の高温空気とする空気混合手段とからなるの
で、蒸発室20へ高温空気を送り込むのに空気加温用の電
熱ヒータを特に必要とぜず、よって消費電力を心配した
り、使用電力による制限を受けたりする不都合が解消さ
れる。

特に、蒸発室20に送られる高温排ガスは、空気を十分
に含み且つ200〜400℃に調節されたものとされるので、
この200〜400℃という比較的低い温度の空気であるが噴
霧燃料を直接的に接触蒸発気化させるには十分に効果的
な温度の空気によって、噴霧液体燃料を蒸発室20で、燃
焼に至らしめることなく、且つ効率よく蒸発気化させる
ことができ、しかも十分なる空気を含んだ状態の気化液
体燃料にすることができる。よってまた、蒸発室20で得
られた気化液体燃料を、別の適切な位置にあるバーナ60
へ搬送することができ、しかも既に十分な空気を含んだ
気化液体燃料として他に大した空気供給手段を必要とす
ることなく、良好に燃焼させることができる。

また請求項２に記載の液体燃料蒸発装置によれば、請
求項に１に記載の構成による効果に加え、小バーナへの
燃料供給手段が気体燃料の供給手段であるので、気体燃
料が即着火でき、高温空気を得るのに待ち時間をほとん
ど必要としない。よって装置の立ち上がり時間が短く、
過渡特性に優れる。

また請求項３に記載の液体燃料蒸発装置によれば、請
求項に１に記載の構成による効果に加え、小バーナへの
燃料供給手段が液体燃料を蒸発させて供給する手段であ
るので、同じ液体燃料の一部を用いて高温空気を得るこ
とができ、装置構成上及び取り扱い使用上便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の第１の実施例を示し、第１図
（Ａ）は縦断面図、第１図（Ｂ）は一部断面左側面図、
第２図は本発明装置の第２の実施例を示し、第２図
（Ａ）は縦断面図、第２図（Ｂ）は一部断面左側面図、
第３図は従来装置を示し、第３図（Ａ）は縦断面図、第
３図（Ｂ）は一部断面左側図である。 10:蒸発容器 20:蒸発室 30:噴出ノズル 40:高温空気を送り込むための手段 41:小バーナ 42、46:燃料供給手段 44:空気導入室 60:バーナ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸発室20と、該蒸発室20内に液体燃料を微
   粒化状態で噴出させる噴出ノズル30と、前記蒸発室20内
   に高温空気を送り込むための手段40を少なくとも有し、
   前記微粒化状態の液体燃料を高温空気で直接的に蒸発さ
   せ、バーナ60側へ送るようにした液体燃料蒸発装置であ
   って、前記蒸発室20内に高温空気を送り込むための手段
   40が、別に設けた小バーナ41と、該小バーナ41への燃料
   供給手段42、46と、前記小バーナ41で発生した高温排ガ
   スに新鮮空気を混合して酸素を十分に含んだ200〜400℃
   の高温空気とする空気混合手段とからなることを特徴と
   する液体燃料蒸発装置。
2. 【請求項２】小バーナ41への燃料供給手段42は、気体燃
   料の供給手段である請求項１に記載の液体燃料蒸発装
   置。
3. 【請求項３】小バーナ41への燃料供給手段46は、液体燃
   料を蒸発させて供給する手段である請求項１に記載の液
   体燃料蒸発装置。