JP2737572B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

液体燃料燃焼装置

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JP2737572B2 JP4272961A JP27296192A JP2737572B2 JP 2737572 B2 JP2737572 B2 JP 2737572B2 JP 4272961 A JP4272961 A JP 4272961A JP 27296192 A JP27296192 A JP 27296192A JP 2737572 B2 JP2737572 B2 JP 2737572B2
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    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44Preheating devices; Vaporising devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
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    • F23D11/402Mixing chambers downstream of the nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、噴出ノズルを有する
液体燃料燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は従来の液体燃料燃焼装置を具備し
た石油ファンヒータの構成を示す正面破壊断面図、図9
はその側面断面図、図10はその燃焼器周辺の部分拡大
断面図である。各図において、1は液体燃料を気化させ
る気化器、2は気化器1内に形成された環状の気化室、
3は気化器1と一体に形成されたスロート管、4は気化
器1内部に埋設された予熱ヒータ、5は気化室2へ液体
燃料を供給するための給油管、6は気化ガスを噴出する
噴出ノズル孔6aを備えた噴出ノズル、7は気化室2と
噴出ノズル6とをつなぐ連結パイプ、8はニードル弁装
置で、ニードルパイプ8a,ニードル8b,戻り側弁8
cおよび電磁制御部8d等を備えている。
【0003】9は先端部が戻り側弁8cにつながる燃料
戻り管、10は燃料戻り管9をニードル弁装置8に接続
する押さえ板、11は油受皿16に設けられた電磁ポン
プ15と燃料タンク17とを接続している送油管、12
は気化器1の温度を検出するサーミスタ、13は一次空
気を取り入れる空気取入口、14はバーナヘッド、18
は装置内部で燃焼装置側と燃料タンク側とを隔てている
遮熱板である。
【0004】19はその内部を気化器1に接しバーナヘ
ッド14の周囲を囲む保炎リング、20は装置内部で気
化器1側と燃焼筒21側とを仕切る仕切板、22は燃焼
筒21と仕切板20との間に設けられた断熱材、23は
気化器1を保持する保持台であり、ねじ24によって気
化器1が仕切板20とともに固定され、その内部には気
化器1に連結する噴出ノズル6およびこの噴出ノズル6
にに連結したニードル弁装置8が収納されている。25
は風洞、26は装置背面に取り付けられた送風機、27
はケーシング、27は温風吹出口である。
【0005】次に、動作について説明する。まず、運転
スイッチ(図示せず)をON状態とし、予熱ヒータ4に
通電を行い液体燃料を気化するのに必要な温度まで気化
器1を予熱する。気化器1の予熱が完了すると、サーミ
スタ12がこれを検知して運転が開始され、電磁ポンプ
15が作動して、液体燃料が油受皿16から送油管1
1,給油管5を介して気化室2へ送り込まれ、気化室2
で加熱されて気化ガスとなる。
【0006】そして、気化室2内に充分に気化ガスが満
たされた時点で、本来の燃焼動作に移行すべく、ニード
ル弁装置8が作動して、即ち、電磁制御部8dでニード
ル8bを下方へ摺動させてノズル孔6aを開き、戻り側
弁8cを閉じてノズル孔6aからスロート管3へ燃料ガ
スを噴出する。ノズル孔6aから噴出された燃料ガスは
エジェクター効果により、ノズル孔径,スロート径で定
まる一定量の一次空気が空気取入口13から吸引され
て、一定の一次空気比を持つ混合ガスとなる。
【0007】この混合ガスは、バーナヘッド14から燃
焼筒21内に噴出され、着火源(図示せず)により着火
されて火炎を形成し、高温の燃焼ガスとなる。そして、
この高温の燃焼ガスは、燃焼筒21を上昇し、燃焼筒2
1を出たところで送風機26から送られてくる冷風と混
合して温風となり、風洞25に沿って前方の温風吹出口
28から放出され、これによって室内を暖房している。
なお、燃焼停止時には、ニードル8bでノズル孔6aを
塞いで燃焼動作を停止すると共に、戻り側弁8cを開い
て、気化器1内に残った液体燃料を、燃料戻り管9を通
して油受皿16に戻している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の液
体燃料燃焼装置は以上のように構成され、燃焼時にノズ
ル孔6aから燃料ガスが噴出する際に周波数3KHz付
近の騒音が発生する。この騒音は、燃焼時にノズル孔6
aから250℃程度の燃料ガスが大気中に噴出され、大
気と混合して冷却され、凝縮する際に発生する噴出音で
あることが確認されている。
【0009】この噴出騒音(以下、エジェクター騒音と
いう)を低減させる方法としては、空気取入口13付近
に電気ヒータを新たに設け、この電気ヒータで一次空気
を加熱して燃料ガスとの温度差を少なくする方法がある
が、この方法では構造が複雑になり、コストが高くなる
とともに、消費電力も大きくなるという問題点があっ
た。
【0010】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたもので、簡単な構成で安価に燃焼中のエジェ
クター騒音を低減できる液体燃料燃焼装置を提供するこ
とを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る液体燃料
燃焼装置においては、ノズル周辺に気化器から熱伝達を
受けて空気取入口に向かう一次空気を加熱する熱交換器
を設けたものである。
【0012】また、燃焼筒上部から放出される温風の一
部を燃焼筒側壁で再加熱しながらノズル周辺へ送り込
み、空気取入口に向かう一次空気を加熱する手段を設け
たものである。
【0013】
【作用】上記のように構成された液体燃料燃焼装置にお
いては、ノズルから噴出する気化ガスと加熱した一次空
気とを混合させることができ、混合時の温度差を少なく
できる。
【0014】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1は実施例1の液体燃料燃焼装置を具備し
た石油ファンヒータの構成を示す側面断面図であり、従
来の装置を示す図9に対応する図である。図において、
図9と同一符号は同一部分を示し、29は熱交換器であ
る。この熱交換器29は熱伝導性の良い材質で、空気取
入口13に向かう一次空気を通過させる通路を構成する
ように筒状に構成され、噴出ノズル6の周囲を囲繞する
ように気化器1の底部に上端取り付けられる。
【0015】図2は図1に示す熱交換器29の構成例を
示す斜視図であり、図2(A)は筒内壁に多数の方向
フィン291を設け、各フィン291の間を一次空気が
通過して、熱交換率が増大するように構成されている。
また、図2(B)に示す熱交換器29は、筒側面に多数
の貫通穴292を設け、各貫通穴292を一次空気が通
過するように構成されている。
【0016】次に、動作について説明する。燃焼開始か
ら燃焼停止に至る動作は、図8〜図10に示す従来の装
置と同様であり、ここでは、その説明は省略する。そし
て、一般的に気化器1は、アルミや黄銅など熱伝導性の
良い材質で形成されているため、暖房運転中は燃焼炎か
ら受ける熱により、底部の温度が300℃程度となって
いる。従って、気化器1の底部に噴出ノズル6の周囲を
囲繞するように取り付けられた熱交換器29の温度は暖
房運転中は気化器1の底部からの熱伝達により250℃
以上になる。そして、図2(A)に示すフィン291の
間や図2(B)に示す貫通穴292を通って空気取入口
13に達する一次空気の温度は、フィン291や貫通穴
292の形状や数などを効率良く設定することにより、
150℃程度に加熱できる。
【0017】図3は噴出ノズル6に達する一次空気の温
度と、エジェクター騒音値との関係を示す図であり、図
に示すように、エジェクター騒音値は一次空気の温度の
約1.86乗に比例することが実験により判明してお
り、従って、この実施例1のように熱交換器29を設け
ることにより、一次空気の温度を150℃程度とするこ
とで、エジェクター騒音値を38dB〜39dB程度に
下げることができる。
【0018】なお、上記実施例では、熱交換器29は気
化器1とは別個の構成として説明しているが、例えば気
化器1の底部を延長して構成するなど、気化器1と一体
のものであっても良い。
【0019】実施例2.図4は、実施例2の液体燃料燃
焼装置を具備した石油ファンヒータの構成を示す側面断
面図であり、図1,図9に対応する図で、これらの図と
同一符号は同一部分を示している。図4に示すように、
この実施例2では、熱交換器29は一次空気の案内口と
なる下端開口部に外側に拡がるスカート部293を形成
している。すなわち、スカート部293を形成したこと
によって、熱交換器29は一次空気との接触面積が増す
と同時に、熱交換器29自体の熱容量自体も増大して一
次空気に対する熱交換を一層向上させることができ、一
方、部品の組立や点検時には、ノズル部分の視界が広が
るので容易に行えるようになる。
【0020】実施例3.図5は、実施例3の液体燃料燃
焼装置を具備した石油ファンヒータの構成を示す側面断
面図であり、31は案内板、32はガイドである。
【0021】図6は図5に示す石油ファンヒータにおい
て、外側のケーシングを外した内部構成の一部を示す斜
視図であり、図5と同一符号は同一部分を示し、320
はガイド32の開口部、図面の矢印は温風の流れの一部
を示す。
【0022】図5,図6に示すように、この実施例3で
は燃焼筒21の周囲に案内板31を取り付け、送風機2
6からの冷風と混合して燃焼筒21の上部から装置前面
に放出される温風の一部が、風洞25に当って前記案内
板31と燃焼筒21側壁との間に流れ込むように構成さ
れており、ここで、さらに流れ込んだ温風が加熱され、
ガイド32の開口部320から支持台23内部へと送ら
れ、噴出ノズル6周辺へ送られて、燃焼用の一次空気の
温度を加熱して上昇させるように構成されている。
【0023】この実施例3では以上のように、温風の一
部を燃焼筒21側壁で再加熱しながら噴出ノズル6周辺
へ送り込み、一次空気を加熱する手段を備えることによ
り、燃焼用の一次空気の温度を上昇させることとしてい
る。従って、発熱量の大きい強燃焼時には、一次空気の
温度を200℃程度まで加熱することができ、エジェク
ター騒音値を上記実施例1同様に下げることができる。
【0024】実施例4.図7はこの発明の実施例4の液
体燃料燃焼装置を具備した石油ファンヒータの構成を示
す側面断面図である。この実施例4では、図7に示すよ
うに、実施例1で説明した熱交換器29と、実施例3で
説明した温風の一部を燃焼筒21側壁で再加熱しながら
噴出ノズル6周辺へ送り込む手段(実施例3では案内板
31,ガイド32)の両方を備えた構成としたものであ
り、このような構成とすることにより、燃焼用の一次空
気の温度をさらに上昇させて250℃以上にすることが
できる。従って、図3に示すように、同様な発熱量を持
つ従来の装置に比べ、4dB程度の静音化が可能にな
る。
【0025】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
気化器下部の噴出ノズル周辺に一次空気を加熱して一次
空気の温度を上げる熱交換器を設けるという簡単な構成
で、安価に燃焼時のエジェクター騒音値を低減できる。
また、温風の一部を燃焼筒側壁で再加熱しながら噴出ノ
ズル周辺へ送り込み、一次空気を加熱する手段を設ける
という簡単な構成で、安価に燃焼時のエジェクター騒音
値を低減できる。さらに、これらの両方を備えることに
より、より顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1の液体燃料燃焼装置を具備
した石油ファンヒータの構成を示す側面断面図である。
【図2】図1に示す熱交換器の構成例を示す斜視図であ
る。
【図3】一次空気の温度とエジェクター騒音値との関係
を示す図である。
【図4】この発明の実施例2の液体燃料燃焼装置を具備
した石油ファンヒータの構成を示す側面断面図である。
【図5】この発明の実施例3の液体燃料燃焼装置を具備
した石油ファンヒータを構成を示す側面断面図である。
【図6】図5に示す装置の内部構成の一部を示す斜視図
である。
【図7】この発明の実施例4の液体燃料燃焼装置を具備
した石油ファンヒータの構成を示す側面断面図である。
【図8】従来の装置を具備した石油ファンヒータの構成
を示す正面破壊断面図である。
【図9】図8に示す石油ファンヒータの側面断面図であ
る。
【図10】図8に示す石油ファンヒータ燃焼器機周辺の
部分拡大断面図である。
【符号の説明】
1 気化器 6 噴出ノズル 21 燃焼筒 23 支持台 29 熱交換器 31 案内板 32 ガイド 291 フィン 292 貫通穴 293 スカート部 320 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椙本 照男 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 萩原 幸子 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 和田 茂 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 高野 正子 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 茂木 照枝 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 富田 早苗 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 中川 清 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 谷口 裕一 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (72)発明者 宇佐見 忠 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社 群馬製作所内 (56)参考文献 特開 平2−169904(JP,A) 特開 平2−68409(JP,A) 特開 昭63−101605(JP,A) 特開 昭63−41716(JP,A) 特開 昭61−228213(JP,A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体燃料を加熱した気化器へ供給して気
    化ガスとし、この気化ガスを噴出ノズルから噴出させ
    て、エジェクター効果により一次空気と混合して燃焼筒
    へ送り込み、燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、上
    記噴出ノズル周辺に上記気化器から熱伝達を受けて上記
    一次空気を加熱する熱交換器を備えたことを特徴とする
    液体燃料燃焼装置。
  2. 【請求項2】 上記熱交換器を筒状に形成し、噴出ノズ
    ルの周囲を囲繞するように気化器に取り付けたことを特
    徴とする請求項1記載の液体燃料燃焼装置。
  3. 【請求項3】 上記熱交換器を筒状に形成し、噴出ノズ
    ルの周囲を囲繞するように気化器に取り付けるとともに
    筒内壁に縦方向のフィンを多数形成したことを特徴とす
    る請求項1記載の液体燃料燃焼装置。
  4. 【請求項4】 上記熱交換器を筒状に形成し、噴出ノズ
    ルの周囲を囲繞するように気化器に取り付けるととも
    に、円筒周面に多数の貫通穴を形成したことを特徴とす
    る請求項1記載の液体燃料燃焼装置。
  5. 【請求項5】 上記熱交換器を筒状に形成し、噴出ノズ
    ルの周囲を囲繞するように気化器に取り付けるととも
    に、一次空気の入口側開口部に外側に広がるスカート部
    を形成したことを特徴とする請求項1記載の液体燃料燃
    焼装置。
  6. 【請求項6】 上記熱交換器を気化器と一体に形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の液体燃料燃焼装置。
  7. 【請求項7】 液体燃料を加熱した気化器へ供給して気
    化ガスとし、この気化ガスを噴出ノズルから噴出させ
    て、エジェクター効果により一次空気と混合して燃焼筒
    へ送り込み、燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、上
    記燃焼筒上部から放出される温風の一部を上部燃焼筒側
    壁で再加熱しながら上記噴出ノズル周辺へ送り込み上記
    一次空気を加熱する手段を備えたことを特徴とする液体
    燃料燃焼装置。
  8. 【請求項8】 液体燃料を加熱した気化器へ供給して気
    化ガスとし、この気化ガスを噴出ノズルから噴出させ
    て、エジェクター効果により一次空気と混合して燃焼筒
    へ送り込み燃焼を行う液体燃料燃焼装置において、上記
    噴出ノズル周辺に上記気化器から熱伝達を受けて上記一
    次空気を加熱する熱交換器と、上記燃焼筒上部から放出
    される温風の一部を上記燃焼筒側壁で再加熱しながら上
    記噴出ノズル周辺へ送り込み、上記一次空気を再加熱す
    る手段を備えたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
JP4272961A 1992-01-27 1992-10-12 液体燃料燃焼装置 Expired - Lifetime JP2737572B2 (ja)

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JP4-11819 1992-01-27
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