JP2811971B2 - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP2811971B2
JP2811971B2 JP3016304A JP1630491A JP2811971B2 JP 2811971 B2 JP2811971 B2 JP 2811971B2 JP 3016304 A JP3016304 A JP 3016304A JP 1630491 A JP1630491 A JP 1630491A JP 2811971 B2 JP2811971 B2 JP 2811971B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/005Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Spray-Type Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石油ファンヒ−タ等に用
いられる予混合式の燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の燃焼装置は図5に示すよう
に、シ−ズヒ−タ21を埋設した気化筒22の上部開口
に有天筒状のバ−ナヘッド23を覆着して構成してあ
り、気化筒22内に供給され気化した気化燃料と燃焼用
空気との混合ガスはバ−ナヘッド23内に導かれ、炎孔
24より噴出し金網25を介して火炎26を形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃焼装置はバーナヘッド23に形成される炎孔24
の単一開口面積が大きい為窒素酸化物(NOx)の排出
量が多く、かつ燃焼可変幅(TDR)も狭いという課題
があった。即ち、炎孔24に形成される火炎26のボリ
ュームがある程度以上の規模のものになると火炎温度も
ほぼ同レベルの高温になり、火炎温度を高める結果とな
る。したがって排出量が火炎雰囲気温度に大きく依存す
るNOxに関しては高いものとなっていた。
【0004】また、TDRを拡大(最大燃焼量と最小燃
焼量の可変幅を拡大)させる為最小燃焼量をダウンさせ
ると、火炎が炎孔に密着し上部の金網の温度が非常に高
くなり耐熱性に問題があるとともに逆火の可能性もあ
り、TDRを拡大することはできなかった。このため単
一炎孔面積を小さくし炎孔負荷を上げる事によって対応
することを考えたが、この対策では最小燃焼時のわずか
な空燃比のずれによってもリフトしやすくなって火炎の
保炎力が弱くなるとともに、この火炎によって大きな影
響を受ける気化筒の温度が下がり、燃料の気化性能に悪
影響を及ぼすという課題があった。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、TD
Rの拡大を図り、NOxの排出量を抑制しつつ良好な気
化、燃焼性能が得られるようにすることを目的としたも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するため、バーナヘッドを内外の二重構成とし、
バーナヘッド外に大透孔を形成するとともにバーナヘッ
ド内の周壁上部に微小透孔を、下部に微小透孔より大き
めの小透孔をそれぞれ前記バーナヘッド外の大透孔と同
軸上に設けて炎孔を形成し、かつ前記バーナヘッド外の
外周に金網を密着させて構成してある。
【0007】
【作用】本発明は上記構成によって、バーナヘッドに設
けた炎孔がバーナヘッド内に形成される微小透孔によっ
てその単一開口面積が規制されるのでそこに形成される
火炎ボリュームも小さくなり、NOxの排出量がより低
減されることになる。さらに、上記各炎孔は微小透孔の
外側にバーナヘッド外の大透孔がある為、この微小透孔
に形成される火炎は大透孔部分で流速低下を起こし、そ
の大透孔の孔縁に強力に付着した火炎状態となる。
【0008】その為、非常に保炎力の強い火炎を形成す
るとともに孔縁以外の炎孔部では孔縁に比べ火炎流速が
大となるため金網温度もそれ程上昇せず、TDRの拡大
に伴う逆火の恐れもなくなる。
【0009】また、バーナヘッド内外の各炎孔はそれぞ
れ下部炎孔が上部炎孔に比べ大きめの炎孔となっている
為、気化筒近傍に位置する下部炎孔で形成する火炎の保
炎性が増し、それによってバーナヘッドから気化筒への
熱回収が促進されTDRの拡大(最小燃焼量の低下)に
伴う気化筒温度の低下を抑制して良好な気化、燃焼性能
を得ることができる。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例をバーナヘッドが二重構
成のものの場合を例にして説明する。
【0011】図1〜図3において、1は上部を開口した
有底筒状の気化筒で、シーズヒータ2が埋没されてい
る。3は上記気化筒1の開口縁部1aにその下部周縁の
フランジ部を載置してビス止めした有天筒状のバーナヘ
ッドで、バーナヘッド外3aとその上部内側に圧入した
バーナヘッド内3bとで構成してある。上記バーナヘッ
ド外3aには周壁全周に上部から下部にかけて直径3m
m、3.5mm、4mmの順に大透孔4a、4b、4cが、
またバーナヘッド内3bにも周壁全周に上部から下部に
かけて直径1.5mm、1.8mm、2.6mmの順に微小透
孔5a、5b、5cが形成してあり、これら各透孔は同
軸上に設けてそれぞれが対向するように設定し、炎孔6
a、6b、6cを形成している。7は上記バーナヘッド
外3aの外周に張設し、周壁全周の下部透孔間にスポッ
ト溶接した金網である。
【0012】8は上記バーナヘッド3内に設け前記気化
筒1の開口部を覆った気化筒蓋で、その中心下部開口は
小径に絞り込んで混合ガス流入口8aとしてある。9は
上記気化筒蓋8の混合ガス流入口8aに対向した位置に
多数の小穴が開いた抵抗板で前記バーナヘッド3に圧接
固定されている。10は炎孔6a、6b、6cから噴出
する混合ガスに点火する為の点火電極、11は火炎、1
2は火炎検出センサーとしてのフレームロッドである。
13は気化筒1内部に燃焼用空気を送る送風管で、先端
の空気口14は前記気化筒1の壁面に設けられており、
他方は送風機15へと連通している。16は燃料ポンプ
17からの送油管18に連通されたノズルで、送風管1
3内部を通して気化筒1内部に臨ませてある。
【0013】上記構成において、シーズヒータ2に通電
され気化筒1が所定の温度に加熱されると、送風機15
が始動して燃焼用空気が送風管13を通って空気口14
から気化筒1内部に送られ、また燃料ポンプ17も始動
して燃料が送油管18を通してノズル16より気化筒1
内部に噴出される。気化筒1内部に噴出された液体燃料
は加熱された気化筒1の側壁面で気化され、燃焼用空気
と混合した後バーナヘッド3へと送られ、炎孔6a、6
b、6cより噴出する。そしてこの混合ガスは点火電極
10からの火花放電によって着火され火炎11を形成す
る。
【0014】ここで上記バーナヘッド3の炎孔6a、6
b、6cで形成される火炎は、実質その流量、流速が内
側にあるバーナヘッド内3bの微小透孔5a、5b、5
cで規制されている為に、非常に火炎ボリュームの小さ
な火炎となる。したがってその火炎温度も従来火炎に比
べると低く火炎長も短くなる為、バーナ周辺雰囲気温度
を極力低下させることができる。よって火炎雰囲気温度
の低い燃焼状態が得られ、その排出量が火炎温度に大き
く依存するNOxの発生を抑制することができる。
【0015】また上記各炎孔は微小透孔5a、5b、5
cの外側にバーナヘッド外3aの大透孔4a、4b、4
cがある為、この微小透孔5a、5b、5cに形成され
る火炎は大透孔4a、4b、4c部分で流速低下を起こ
し、その大透孔4a、4b、4cの孔縁に付着した火炎
状態となる。その為、非常に保炎力の強い火炎を形成す
るとともに、孔縁以外の炎孔部では孔縁に比べ火炎流速
が大となるため金網7温度もそれ程上昇せず、TDRの
拡大に伴う逆火はもちろん火炎の不安定さもなくなる。
【0016】また、バーナヘッド内外の各炎孔6a、6
b、6cはそれぞれ下部炎孔が上部炎孔に比べ大きめの
炎孔となっている(6a<6b<6c)為、気化筒1近
傍に位置する下部炎孔で形成する火炎の保炎性が増し、
それによってバーナヘッド3から気化筒1への熱回収が
促進されTDRの拡大(最小燃焼量の低下)に伴う気化
筒温度の低下を抑制でき、良好な気化、燃焼性能を得る
ことができるとともに耐タール性の向上を図ることがで
きる。さらに金網7温度が高温となりやすいバーナヘッ
ド3の上部炎孔が下部炎孔に比べ小さめの炎孔となって
いる為、混合ガス流速も大となり金網7温度も低下し、
耐熱性の高いバーナを提供することができる。
【0017】図4はバーナヘッド3が一重の場合を示
し、このバーナヘッド3の炎孔6a、6b、6cも上部
が微小炎孔、下部がそれよりも大きめの炎孔(6a<6
b<6c)となっており、その作用、効果は火炎の安定
化を除き前記実施例のものと同様である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、窒素酸化物の生成を抑制でき、かつ火炎の保炎力を
一段と高めることができるとともに、TDRの拡大に伴
う逆火、金網温度の上昇、気化筒温度の低下を防止で
き、安全性が高く良好な気化性能が得られる高性能なバ
ーナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における燃焼装置の断面図で
ある。
【図2】上記燃焼装置の炎孔部拡大断面図である。
【図3】上記燃焼装置の全体構成を示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す要部断面図である。
【図5】従来の燃焼装置の断面図である。
【符号の説明】
1 気化筒 3 バーナヘッド 3a バーナヘッド外 3b バーナヘッド内 4a、4b、4c 大透孔 5a、5b、5c 微小透孔 6a、6b、6c 炎孔 7 金網

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開口部を有した気化筒と、この気化筒の開
    口部に覆着した有天筒状のバ−ナヘッドとを備え、上記
    バ−ナヘッドは内外の二重構成とし、バ−ナヘッド外に
    大透孔を形成するとともに、バ−ナヘッド内の周壁上部
    には微小透孔を、下部には微小透孔より大きめの小透孔
    をそれぞれ前記バ−ナヘッド外の大透孔と同軸状に設け
    て炎孔を形成し、かつ前記バ−ナヘッド外の外周に金網
    を密着させて設けた燃焼装置。
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JPS619222U (ja) * 1984-06-20 1986-01-20 トヨタ自動車株式会社 パ−ツフイ−ダ−における位置決め装置
JPS61149716A (ja) * 1984-12-24 1986-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼装置
JPS63123908A (ja) * 1986-11-13 1988-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼装置
JPH0711326B2 (ja) * 1989-04-17 1995-02-08 松下電器産業株式会社 燃焼器

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