JP2838653B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
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- JP2838653B2 JP2838653B2 JP13770894A JP13770894A JP2838653B2 JP 2838653 B2 JP2838653 B2 JP 2838653B2 JP 13770894 A JP13770894 A JP 13770894A JP 13770894 A JP13770894 A JP 13770894A JP 2838653 B2 JP2838653 B2 JP 2838653B2
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- port
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、給湯機や暖房機等の熱
源に使用する液体燃料燃焼装置に関する。
源に使用する液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、流体燃料の燃焼装置から生じる排
気ガス中の窒素酸化物の発生を軽減した工夫が多くなさ
れている（例えば、特開平４−２９７７１２号公報参
照）。
気ガス中の窒素酸化物の発生を軽減した工夫が多くなさ
れている（例えば、特開平４−２９７７１２号公報参
照）。
【０００３】以下に従来の液体燃料燃焼装置について説
明する。図４に示すように、ヒーター（図示せず）を有
するアルミダイカスト等の熱伝導の良い材料製の筒状の
気化器１の側壁には混合用空気を送入させる送風管２が
配設され、液体燃料を気化器１に供給するための燃料供
給ポンプ３に連結された燃料供給管４が挿着されてい
る。
明する。図４に示すように、ヒーター（図示せず）を有
するアルミダイカスト等の熱伝導の良い材料製の筒状の
気化器１の側壁には混合用空気を送入させる送風管２が
配設され、液体燃料を気化器１に供給するための燃料供
給ポンプ３に連結された燃料供給管４が挿着されてい
る。
【０００４】気化器１の上部には混合気噴出口５が形設
され、その上部に混合気噴出口５を囲むように配置され
た混合気通路６が設けられている。この混合気通路６の
上部の下流側には燃焼部７が形成されている。燃焼部７
や混合気通路６や、気化器１の周囲には、燃焼部７の上
方だけが開口された箱状の空気室８が設けられている。
空気室８には送風機９からの空気を導入させる空気導入
管１０が形設されている。気化器１の周囲には、送風管
２を貫通させたカバー１１が混合気通路６に接するまで
の範囲に設けられている。送風管２の端部は空気室８内
に開口されている。
され、その上部に混合気噴出口５を囲むように配置され
た混合気通路６が設けられている。この混合気通路６の
上部の下流側には燃焼部７が形成されている。燃焼部７
や混合気通路６や、気化器１の周囲には、燃焼部７の上
方だけが開口された箱状の空気室８が設けられている。
空気室８には送風機９からの空気を導入させる空気導入
管１０が形設されている。気化器１の周囲には、送風管
２を貫通させたカバー１１が混合気通路６に接するまで
の範囲に設けられている。送風管２の端部は空気室８内
に開口されている。
【０００５】燃焼部７は、混合気通路６と連通された多
孔状の炎口１２と、炎口１２を複数個に分割し、炎口１
２の間に位置して混合気通路６と連通せず、両端が開口
されて空気室８と連通した複数の筒状の二次空気通路１
３と、燃焼部７の下流側に複数個の二次空気噴出口１４
が開口されている二次空気供給部１５とを設けた構成で
ある。
孔状の炎口１２と、炎口１２を複数個に分割し、炎口１
２の間に位置して混合気通路６と連通せず、両端が開口
されて空気室８と連通した複数の筒状の二次空気通路１
３と、燃焼部７の下流側に複数個の二次空気噴出口１４
が開口されている二次空気供給部１５とを設けた構成で
ある。
【０００６】この構成により、燃焼時には、気化器１か
ら矢印Ａで示すように送られた混合気が燃焼部７で点火
されると、火炎１６が炎口１２に形成され、同時に二次
空気噴出口１４から矢印Ｂで示すように二次空気が供給
され、燃焼が促進される。
ら矢印Ａで示すように送られた混合気が燃焼部７で点火
されると、火炎１６が炎口１２に形成され、同時に二次
空気噴出口１４から矢印Ｂで示すように二次空気が供給
され、燃焼が促進される。
【０００７】一般に、燃焼による窒素酸化物の発生は、
フューエルＮＯxとサーマルＮＯxがあり、フューエルＮ
Ｏxは燃料の種類によってその発生量がきまる。一方サ
ーマルＮＯxは火炎反応帯を通過するときに空気中のＮ2
が反応してできたＮＯxであり、その発生量は火炎反応
帯の温度によって決まり、火炎反応帯の温度が低温であ
るほど、サーマルＮＯxの発生量が減少する。なお、火
炎反応帯の温度は火炎反応帯が大きくなり、単位火炎反
応帯当りの発熱量が小さくなると低温になる。
フューエルＮＯxとサーマルＮＯxがあり、フューエルＮ
Ｏxは燃料の種類によってその発生量がきまる。一方サ
ーマルＮＯxは火炎反応帯を通過するときに空気中のＮ2
が反応してできたＮＯxであり、その発生量は火炎反応
帯の温度によって決まり、火炎反応帯の温度が低温であ
るほど、サーマルＮＯxの発生量が減少する。なお、火
炎反応帯の温度は火炎反応帯が大きくなり、単位火炎反
応帯当りの発熱量が小さくなると低温になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、火炎１６を分割された炎口１２に形成さ
せて二次空気と接触する機会を多くしているので、燃焼
反応が促進され、火炎１６の温度が上昇しすぎて、火炎
反応帯の温度が高く、排気ガス中の窒素酸化物の発生量
が多くなるという問題点を有していた。
来の構成では、火炎１６を分割された炎口１２に形成さ
せて二次空気と接触する機会を多くしているので、燃焼
反応が促進され、火炎１６の温度が上昇しすぎて、火炎
反応帯の温度が高く、排気ガス中の窒素酸化物の発生量
が多くなるという問題点を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、排気ガス中の窒素酸化物の発生量を軽減した液体燃
料燃焼装置を提供することを目的とする。
で、排気ガス中の窒素酸化物の発生量を軽減した液体燃
料燃焼装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の液体燃料燃焼装置は、二次空気供給部と、二
次空気供給部の対向した側面に配設した第一混合気室と
その下流側に開口した多孔状の第一炎口からなる第一炎
口部と、第一炎口部で挟持される位置に配設した希釈空
気口を形設した二次空気通路と第一炎口と並列状に開口
した多孔状の第二炎口と希釈室と希釈室の上部に設けた
混合気導入口とからなる第二炎口部とを設けた燃焼部を
備えた構成とし、また第一炎口の総開口面積よりも混合
気導入口の総開口面積を大きくした構成とすることがで
き、さらに第二炎口の総開口面積を第一炎口の総開口面
積よりも大きくした構成とすることができるものであ
る。
に本発明の液体燃料燃焼装置は、二次空気供給部と、二
次空気供給部の対向した側面に配設した第一混合気室と
その下流側に開口した多孔状の第一炎口からなる第一炎
口部と、第一炎口部で挟持される位置に配設した希釈空
気口を形設した二次空気通路と第一炎口と並列状に開口
した多孔状の第二炎口と希釈室と希釈室の上部に設けた
混合気導入口とからなる第二炎口部とを設けた燃焼部を
備えた構成とし、また第一炎口の総開口面積よりも混合
気導入口の総開口面積を大きくした構成とすることがで
き、さらに第二炎口の総開口面積を第一炎口の総開口面
積よりも大きくした構成とすることができるものであ
る。
【００１１】
【作用】この構成において、第二炎口には混合気濃度の
低い希薄な淡火炎が形成され燃焼反応が抑制されるの
で、火炎温度が低下し排気ガス中の窒素酸化物の発生量
が軽減することとなり、第一炎口には一部の濃い混合気
を用いて安定な濃火炎を形成させるので、この濃火炎の
保炎力と火炎温度により、淡火炎を安定化することとな
り、濃火炎の側方に二次空気が供給されるので濃火炎の
保炎が強化され、この濃火炎の保炎力と火炎温度によ
り、希薄な火炎温度の低い淡火炎がより安定化するとと
もに二次空気によって火炎温度も調整され、窒素酸化物
の発生を抑制しながら他の排気ガス中の成分である一酸
化炭素等の発生を防止することとなる。
低い希薄な淡火炎が形成され燃焼反応が抑制されるの
で、火炎温度が低下し排気ガス中の窒素酸化物の発生量
が軽減することとなり、第一炎口には一部の濃い混合気
を用いて安定な濃火炎を形成させるので、この濃火炎の
保炎力と火炎温度により、淡火炎を安定化することとな
り、濃火炎の側方に二次空気が供給されるので濃火炎の
保炎が強化され、この濃火炎の保炎力と火炎温度によ
り、希薄な火炎温度の低い淡火炎がより安定化するとと
もに二次空気によって火炎温度も調整され、窒素酸化物
の発生を抑制しながら他の排気ガス中の成分である一酸
化炭素等の発生を防止することとなる。
【００１２】また、混合気の多くが混合気濃度の低い希
薄なものとなり、淡火炎の割合が大きくなって燃焼反応
が抑制されて火炎温度が低下し、排気ガス中の窒素酸化
物の発生量がより軽減することとなる。
薄なものとなり、淡火炎の割合が大きくなって燃焼反応
が抑制されて火炎温度が低下し、排気ガス中の窒素酸化
物の発生量がより軽減することとなる。
【００１３】さらに、淡火炎の火炎反応帯が大きくなる
ので、単位火炎反応帯当りの発熱量が減少して火炎温度
が低下し、排気ガス中の窒素酸化物の発生量がより軽減
し、第二炎口から噴出される低濃度の混合気の噴出速度
が小さくなり、希薄な淡火炎の空気過剰側の保炎性が向
上することとなる。
ので、単位火炎反応帯当りの発熱量が減少して火炎温度
が低下し、排気ガス中の窒素酸化物の発生量がより軽減
し、第二炎口から噴出される低濃度の混合気の噴出速度
が小さくなり、希薄な淡火炎の空気過剰側の保炎性が向
上することとなる。
【００１４】
（実施例１）以下本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１５】本発明の一実施例において、前述の従来例
について説明した構成部分と同じ部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
について説明した構成部分と同じ部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００１６】図１および図２に示すように、本実施例の
特徴とするところは、前述従来の構成に、従来の燃焼部
７を、二次空気供給部１５と、二次空気供給部１５の対
向した側面に配設した第一混合気室１７とその第一混合
気室１７の下流側に開口してパンチング板等の多孔状の
第一炎口１８とからなる第一炎口部１９と、第一炎口部
１９で挟持される位置に配設した希釈空気口２０を形設
した二次空気通路２１と希釈室２２と多孔状の第一炎口
１８と並列状に開口した第二炎口２３とからなる第二炎
口部２４で構成した燃焼部２５としたことにある。
特徴とするところは、前述従来の構成に、従来の燃焼部
７を、二次空気供給部１５と、二次空気供給部１５の対
向した側面に配設した第一混合気室１７とその第一混合
気室１７の下流側に開口してパンチング板等の多孔状の
第一炎口１８とからなる第一炎口部１９と、第一炎口部
１９で挟持される位置に配設した希釈空気口２０を形設
した二次空気通路２１と希釈室２２と多孔状の第一炎口
１８と並列状に開口した第二炎口２３とからなる第二炎
口部２４で構成した燃焼部２５としたことにある。
【００１７】また、第一炎口１８の上流側で第一混合気
室１７の側部に希釈室２２の上部に向けて貫通した複数
個の混合気導入口２６が形設されている。
室１７の側部に希釈室２２の上部に向けて貫通した複数
個の混合気導入口２６が形設されている。
【００１８】以上のように構成された液体燃料燃焼装置
について、以下その動作を説明する。ヒーター（図示せ
ず）により加熱された気化器１に空気室８から送風管２
を介して空気が送られるとともに液体燃料が燃料供給ポ
ンプ３により燃料供給管４を介して送られると、液体燃
料の気化ガスと空気とで形成された混合気が混合気噴出
口５から混合気通路６に流入される。このとき混合気の
一部はそのまま上昇して第一混合気室１７を通って第一
炎口１８から濃度の濃い混合気として噴出される。他の
混合気は矢印Ｃで示したように混合気導入口２６から希
釈室２２に流入し、希釈空気口２０から流入した希釈空
気と混合されて濃度の低い混合気として第二炎口２３か
ら噴出される。ここで点火器（図示せず）により、第一
炎口１８から噴出された混合気の一部に点火させると第
一炎口１８、第二炎口２３に順次火が移り、第一炎口１
８では濃火炎２７が、第二炎口２３では希薄な燃焼の淡
火炎２８が形成される。そして第一炎口１８の側方に設
けられ、空気室８と連通した二次空気噴出口１４から、
両側に形成された濃火炎２７に矢印Ｂで示したように二
次空気が供給されて燃焼が持続される。
について、以下その動作を説明する。ヒーター（図示せ
ず）により加熱された気化器１に空気室８から送風管２
を介して空気が送られるとともに液体燃料が燃料供給ポ
ンプ３により燃料供給管４を介して送られると、液体燃
料の気化ガスと空気とで形成された混合気が混合気噴出
口５から混合気通路６に流入される。このとき混合気の
一部はそのまま上昇して第一混合気室１７を通って第一
炎口１８から濃度の濃い混合気として噴出される。他の
混合気は矢印Ｃで示したように混合気導入口２６から希
釈室２２に流入し、希釈空気口２０から流入した希釈空
気と混合されて濃度の低い混合気として第二炎口２３か
ら噴出される。ここで点火器（図示せず）により、第一
炎口１８から噴出された混合気の一部に点火させると第
一炎口１８、第二炎口２３に順次火が移り、第一炎口１
８では濃火炎２７が、第二炎口２３では希薄な燃焼の淡
火炎２８が形成される。そして第一炎口１８の側方に設
けられ、空気室８と連通した二次空気噴出口１４から、
両側に形成された濃火炎２７に矢印Ｂで示したように二
次空気が供給されて燃焼が持続される。
【００１９】以上のように本実施例によれば、第二炎口
２３には混合気濃度の低い希薄な淡火炎２８が形成され
燃焼反応が抑制されるので火炎温度が低下し、排気ガス
中の窒素酸化物が軽減されるようになる。しかしこの淡
火炎２８は希薄燃焼であるために、本来、不安定で安定
燃焼範囲が狭いものであるが、本実施例では淡火炎２８
の両側に設けられた第一炎口１８に混合気濃度の濃い安
定な濃火炎２７を形成させるので、この濃火炎２７の保
炎力と火炎温度により淡火炎２８を安定化できる。
２３には混合気濃度の低い希薄な淡火炎２８が形成され
燃焼反応が抑制されるので火炎温度が低下し、排気ガス
中の窒素酸化物が軽減されるようになる。しかしこの淡
火炎２８は希薄燃焼であるために、本来、不安定で安定
燃焼範囲が狭いものであるが、本実施例では淡火炎２８
の両側に設けられた第一炎口１８に混合気濃度の濃い安
定な濃火炎２７を形成させるので、この濃火炎２７の保
炎力と火炎温度により淡火炎２８を安定化できる。
【００２０】また、本実施例では、濃火炎２７の側方に
矢印Ｂで示すように二次空気が供給されるので、濃火炎
２７の保炎が強化され、濃火炎２７の保炎力と火炎温度
により、希薄な火炎温度の低い淡火炎２８をより安定化
させるとともに二次空気によって火炎温度も調整され、
窒素酸化物の発生を抑制しながら他の排気ガス中の成分
である一酸化炭素等の発生を防止でき、広い安定燃焼範
囲を確保できる。
矢印Ｂで示すように二次空気が供給されるので、濃火炎
２７の保炎が強化され、濃火炎２７の保炎力と火炎温度
により、希薄な火炎温度の低い淡火炎２８をより安定化
させるとともに二次空気によって火炎温度も調整され、
窒素酸化物の発生を抑制しながら他の排気ガス中の成分
である一酸化炭素等の発生を防止でき、広い安定燃焼範
囲を確保できる。
【００２１】さらに燃焼部２５の外方両端の二次空気供
給部１５の二次空気噴出口１４から供給される二次空気
は冷却空気としても作用して、燃焼部２５と接する混合
気通路６の側壁を冷却し変形等を防止できる。
給部１５の二次空気噴出口１４から供給される二次空気
は冷却空気としても作用して、燃焼部２５と接する混合
気通路６の側壁を冷却し変形等を防止できる。
【００２２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。
について説明する。
【００２３】本実施例の前述実施例１と相違する点は、
第一炎口１８の開口面積の総面積よりも混合気導入口２
６の開口面積の総面積を大きくしたことにある。
第一炎口１８の開口面積の総面積よりも混合気導入口２
６の開口面積の総面積を大きくしたことにある。
【００２４】以上のように本実施例によれば、第一炎口
１８の総開口面積よりも混合気導入口２６の総開口面積
を大きくした構成により、混合気量の多くが希釈室２２
に分岐されて、混合気濃度の低い希薄な淡火炎２８とな
り、燃焼反応が抑制されて火炎温度が低下し、排気ガス
中の窒素酸化物の発生量がより軽減できる。
１８の総開口面積よりも混合気導入口２６の総開口面積
を大きくした構成により、混合気量の多くが希釈室２２
に分岐されて、混合気濃度の低い希薄な淡火炎２８とな
り、燃焼反応が抑制されて火炎温度が低下し、排気ガス
中の窒素酸化物の発生量がより軽減できる。
【００２５】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００２６】図３に示すように、本実施例の前述実施例
１と相違する点は、第二炎口２３の総開口面積を、第一
炎口１８の総開口面積よりも大きくしたことにある。
１と相違する点は、第二炎口２３の総開口面積を、第一
炎口１８の総開口面積よりも大きくしたことにある。
【００２７】以上のように本実施例によれば、第二炎口
２３の総開口面積を第一炎口１８の総開口面積よりも大
きくした構成により、淡火炎２８の火炎反応帯がより大
きくなるので、単位火炎反応帯当りの発熱量が減少して
火炎温度が低下し、排気ガス中の窒素酸化物の発生量を
より軽減でき、また第二炎口２３から噴出される低濃度
の混合気の噴出速度が小さくなり、希薄な淡火炎２８の
空気過剰側の保炎性がより向上して一酸化炭素や刺激臭
の発生を防止でき、広い安定燃焼範囲を確保できる。
２３の総開口面積を第一炎口１８の総開口面積よりも大
きくした構成により、淡火炎２８の火炎反応帯がより大
きくなるので、単位火炎反応帯当りの発熱量が減少して
火炎温度が低下し、排気ガス中の窒素酸化物の発生量を
より軽減でき、また第二炎口２３から噴出される低濃度
の混合気の噴出速度が小さくなり、希薄な淡火炎２８の
空気過剰側の保炎性がより向上して一酸化炭素や刺激臭
の発生を防止でき、広い安定燃焼範囲を確保できる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
は、二次空気供給部と、二次空気供給部の対向した側面
に配設した第一混合室とその下流側に開口した多孔状の
第一炎口からなる第一炎口部と、第一炎口部で挟持され
る位置に配設した希釈空気口を形設した二次空気通路と
第一炎口と並列状に開口した多孔状の第二炎口と希釈室
と希釈室の上部に設けた混合気導入口とからなる第二炎
口部とを設けた燃焼部を備えた構成により、排気ガス中
の窒素酸化物の発生量を軽減した優れた液体燃料燃焼装
置を実現できるものである。
は、二次空気供給部と、二次空気供給部の対向した側面
に配設した第一混合室とその下流側に開口した多孔状の
第一炎口からなる第一炎口部と、第一炎口部で挟持され
る位置に配設した希釈空気口を形設した二次空気通路と
第一炎口と並列状に開口した多孔状の第二炎口と希釈室
と希釈室の上部に設けた混合気導入口とからなる第二炎
口部とを設けた燃焼部を備えた構成により、排気ガス中
の窒素酸化物の発生量を軽減した優れた液体燃料燃焼装
置を実現できるものである。
【図１】本発明の実施例１の液体燃料燃焼装置の断面略
図
図
【図２】同液体燃料燃焼装置の部分断面を示した平面略
図
図
【図３】本発明の実施例３の液体燃料燃焼装置の燃焼部
の断面略図
の断面略図
【図４】従来の液体燃料燃焼装置の断面略図
１ 気化器 ２ 送風管 ４ 燃料供給管 ５ 混合気噴出口 ６ 混合気通路 ８ 空気室 ９ 送風機 １０ 空気導入管 １３，２１ 二次空気通路 １４ 二次空気噴出口 １５ 二次空気供給部 １７ 第一混合気室 １８ 第一炎口 １９ 第一炎口部 ２０ 希釈空気口 ２２ 希釈室 ２３ 第二炎口 ２４ 第二炎口部 ２５ 燃焼部 ２６ 混合気導入口
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23D 11/40 F23C 11/00 330 F23C 11/00 329 F23D 11/10
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料供給管と混合用空気の送風管を配設
し混合気噴出口を形設した気化器と、前記混合気噴出口
に連通した混合気通路と、前記混合気通路の下流側に配
設した燃焼部と、前記燃焼部の上方に開口した送風機か
ら空気を導入する空気導入管を形設した空気室を備え、
前記燃焼部は、前記空気室と連通した二次空気通路と二
次空気噴出口からなる複数個の二次空気供給部と、前記
二次空気供給部の対向した側面に配設した第一混合気室
と、前記第一混合気室の下流側に開口した多孔状の第一
炎口とからなる複数個の第一炎口部と、前記第一炎口部
で挟持される位置に配設した希釈空気口を形設した二次
空気通路と前記第一炎口と並列状に開口した多孔状の第
二炎口と希釈室と前記希釈室の上部に設けた混合気導入
口とからなる複数個の第二炎口部を設けた構成であるこ
とを特徴とした液体燃料燃焼装置。 - 【請求項２】 第一炎口の開口面積の総面積よりも混合
気導入口の開口面積の総面積を大きくした構成の燃焼部
を備えた請求項１記載の液体燃料燃焼装置。 - 【請求項３】 第二炎口の開口面積の総面積を第一炎口
の開口面積の総面積よりも大きくした構成の燃焼部を備
えた請求項１または２記載の液体燃料燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13770894A JP2838653B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 液体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13770894A JP2838653B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085020A JPH085020A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2838653B2 true JP2838653B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=15204974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13770894A Expired - Lifetime JP2838653B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838653B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP13770894A patent/JP2838653B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085020A (ja) | 1996-01-12 |
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