JP3064550B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JP3064550B2 JP3064550B2 JP3232793A JP23279391A JP3064550B2 JP 3064550 B2 JP3064550 B2 JP 3064550B2 JP 3232793 A JP3232793 A JP 3232793A JP 23279391 A JP23279391 A JP 23279391A JP 3064550 B2 JP3064550 B2 JP 3064550B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油を燃料とする燃焼
装置に関し、家庭用の給湯機や暖房機に利用するもので
ある。
装置に関し、家庭用の給湯機や暖房機に利用するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、給湯機や暖房機等に使用されてい
る石油を燃料とする燃焼装置としては、燃料を微粒化し
て拡散燃焼させる方式の石油燃焼機器が一般的に知られ
ている。
る石油を燃料とする燃焼装置としては、燃料を微粒化し
て拡散燃焼させる方式の石油燃焼機器が一般的に知られ
ている。
【０００３】以下、図３を用いて従来技術について説明
する。図３は、霧化拡散燃焼方式を示したものである。
燃料タンク１と燃料供給部２と、圧力噴霧ノズル３は、
燃料供給管４で連通され燃料の供給路を構成している。
圧力噴霧ノズル３は、送風路５内部に配置され燃焼室６
に臨んでいる。また、送風路５は送風ファン７に連通し
ており、送風路５の燃焼室６への開口端には旋回羽根８
が設けられている。圧力噴霧ノズル３の先端には噴出口
９が設けてある。
する。図３は、霧化拡散燃焼方式を示したものである。
燃料タンク１と燃料供給部２と、圧力噴霧ノズル３は、
燃料供給管４で連通され燃料の供給路を構成している。
圧力噴霧ノズル３は、送風路５内部に配置され燃焼室６
に臨んでいる。また、送風路５は送風ファン７に連通し
ており、送風路５の燃焼室６への開口端には旋回羽根８
が設けられている。圧力噴霧ノズル３の先端には噴出口
９が設けてある。
【０００４】上記構成において、燃料供給部２により設
定圧力まで加圧された燃料は、圧力噴霧ノズル３に供給
され、噴出口９から噴出し、周囲の空気との相対速度に
よって生じる剪断力によって微粒化され、燃焼室６に噴
霧される。一方、燃焼用空気は、送風ファン７により供
給され、送風路５を通り燃焼室６に供給される。このと
き旋回羽根８により旋回流が形成され、圧力噴霧ノズル
３により噴霧された燃料と燃焼反応し、火炎が形成され
る。
定圧力まで加圧された燃料は、圧力噴霧ノズル３に供給
され、噴出口９から噴出し、周囲の空気との相対速度に
よって生じる剪断力によって微粒化され、燃焼室６に噴
霧される。一方、燃焼用空気は、送風ファン７により供
給され、送風路５を通り燃焼室６に供給される。このと
き旋回羽根８により旋回流が形成され、圧力噴霧ノズル
３により噴霧された燃料と燃焼反応し、火炎が形成され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、圧力噴霧ノズル３から噴出される噴霧の
粒子径が大きいものが多いので火炎長が長くなり、機器
の小型化が難しかった。
来の構成では、圧力噴霧ノズル３から噴出される噴霧の
粒子径が大きいものが多いので火炎長が長くなり、機器
の小型化が難しかった。
【０００６】また、燃焼騒音は、燃料の噴霧粒子が急激
に沸騰する際の破裂音によって発生するため、粒子径が
大きいと低騒音化を図ることができなかった。
に沸騰する際の破裂音によって発生するため、粒子径が
大きいと低騒音化を図ることができなかった。
【０００７】更に、噴霧粒子の粒子径は、噴出する流体
の運動エネルギーによって決定されるので、噴出速度が
小さくなれば運動エネルギーも小さくなり十分な微粒化
ができなかった。即ち、噴出速度は燃料の消費量によっ
て決まり、消費量が小さくなると噴出速度も小さくなり
運動エネルギーも小さくなる。したがって、燃料の消費
量が小さくなると噴霧粒子径が大きくなり、良好な燃焼
が得られなくなるため消費量の可変ができないという課
題があった。
の運動エネルギーによって決定されるので、噴出速度が
小さくなれば運動エネルギーも小さくなり十分な微粒化
ができなかった。即ち、噴出速度は燃料の消費量によっ
て決まり、消費量が小さくなると噴出速度も小さくなり
運動エネルギーも小さくなる。したがって、燃料の消費
量が小さくなると噴霧粒子径が大きくなり、良好な燃焼
が得られなくなるため消費量の可変ができないという課
題があった。
【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
装置の低騒音化、小型化、燃料消費量の可変幅の拡大を
図ることを目的としたものである。
装置の低騒音化、小型化、燃料消費量の可変幅の拡大を
図ることを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、液体燃料を霧化する霧化手段と、この霧化手
段の周囲に設けられた空気通路と、この空気通路により
側壁に空気が旋回する混合室と、この混合室の天板の略
中央に設けられ、粒子径の小さな燃料粒子を捕集する筒
状の搬送通路と、この搬送通路の上部に設けた炎口部
と、前記混合室の底部に設けられた液体燃料の戻り管と
からなる構成としてある。
するため、液体燃料を霧化する霧化手段と、この霧化手
段の周囲に設けられた空気通路と、この空気通路により
側壁に空気が旋回する混合室と、この混合室の天板の略
中央に設けられ、粒子径の小さな燃料粒子を捕集する筒
状の搬送通路と、この搬送通路の上部に設けた炎口部
と、前記混合室の底部に設けられた液体燃料の戻り管と
からなる構成としてある。
【００１０】
【作用】本発明は上記構成によって、霧化手段から霧化
した燃料粒子の中で大きな粒子径の燃料粒子を壁面に付
着させ、落下させることにより粒子径の小さい粒子のみ
を混合室内で選別し、空気と混合した状態で炎口部に送
り込むため、霧化粒子でも予混合的に燃焼させることが
でき、火炎の短炎化を図ることができる。また、粒子径
の小さい粒子のみを燃焼させるので、燃焼騒音を低減す
ることができる。更に、燃料の消費量を変化させても常
に小さい粒子径の粒子を得ることができるので、良好な
燃焼を維持させながら消費量の可変幅を大きくとること
ができるようになる。
した燃料粒子の中で大きな粒子径の燃料粒子を壁面に付
着させ、落下させることにより粒子径の小さい粒子のみ
を混合室内で選別し、空気と混合した状態で炎口部に送
り込むため、霧化粒子でも予混合的に燃焼させることが
でき、火炎の短炎化を図ることができる。また、粒子径
の小さい粒子のみを燃焼させるので、燃焼騒音を低減す
ることができる。更に、燃料の消費量を変化させても常
に小さい粒子径の粒子を得ることができるので、良好な
燃焼を維持させながら消費量の可変幅を大きくとること
ができるようになる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図１、図２を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１、図２において、１０は液体燃料を高
圧で噴霧させる圧力噴霧ノズル等を用いた霧化手段で、
燃料ポンプ１１とは供給管１２で連通されている。燃料
ポンプ１１は定油面装置１３を介して燃料タンク（図示
せず）と連通されている。１４は霧化手段１０の周囲に
設けられた空気通路で、送風ファン等を用いた送風手段
（図示せず）と連通されている。１５は円筒状の混合室
で、曲面状の側壁１６の一部に空気通路１４の開口部１
７が混合室１５内に臨むように設けられている。
圧で噴霧させる圧力噴霧ノズル等を用いた霧化手段で、
燃料ポンプ１１とは供給管１２で連通されている。燃料
ポンプ１１は定油面装置１３を介して燃料タンク（図示
せず）と連通されている。１４は霧化手段１０の周囲に
設けられた空気通路で、送風ファン等を用いた送風手段
（図示せず）と連通されている。１５は円筒状の混合室
で、曲面状の側壁１６の一部に空気通路１４の開口部１
７が混合室１５内に臨むように設けられている。
【００１３】この開口部１７から霧化手段１０の先端も
混合室１５内に臨むようにもうけられている。空気通路
１４は側壁１６に対して、接線方向もしくはそれに近い
方向で設けられている。混合室１５の下部は傾斜状の底
部１８で、最下端に戻り管１９が設けられ、この戻り管
１９の一方の端部は定油面装置１３に連通されている。
混合室１５の上部は天板２０で覆われ、この天板２０の
略中央には筒状の搬送通路２１が天板２０を貫通するよ
うに設けられている。搬送通路２１の下端は、混合室１
５内の空気通路１４の開口部１７の臨まされた位置より
も下方まで伸長され、底部１８とは間隙２２を介して設
けられている。搬送通路２１の上部には上方に向かって
徐々に拡大するように構成された混合通路２３と、この
混合通路２３の途中に設けられた多孔状の炎口部２４が
載置されている。２５は空気流、２６は霧化した燃料粒
子、２７は火炎である。
混合室１５内に臨むようにもうけられている。空気通路
１４は側壁１６に対して、接線方向もしくはそれに近い
方向で設けられている。混合室１５の下部は傾斜状の底
部１８で、最下端に戻り管１９が設けられ、この戻り管
１９の一方の端部は定油面装置１３に連通されている。
混合室１５の上部は天板２０で覆われ、この天板２０の
略中央には筒状の搬送通路２１が天板２０を貫通するよ
うに設けられている。搬送通路２１の下端は、混合室１
５内の空気通路１４の開口部１７の臨まされた位置より
も下方まで伸長され、底部１８とは間隙２２を介して設
けられている。搬送通路２１の上部には上方に向かって
徐々に拡大するように構成された混合通路２３と、この
混合通路２３の途中に設けられた多孔状の炎口部２４が
載置されている。２５は空気流、２６は霧化した燃料粒
子、２７は火炎である。
【００１４】上記構成において、送風手段（図示せず）
を作動させると、空気流２５が空気通路１４を通り、混
合室１５内に流入される。空気流２５は接線方向から混
合室１５内に流入するので、曲面状の側壁１６の内壁に
沿って旋回し、かつ搬送通路２１の周囲を回りながら傾
斜状の底部１８に沿って降下し、間隙２２を通り、搬送
通路２１を上昇して炎口部２４に至る。この時、燃料ポ
ンプ１１を作動させると、加圧された燃料が供給管１２
を介して霧化手段１０に送られ、霧化した燃料粒子２６
として混合室１５内に噴出される。霧化した燃料粒子２
６は空気流２５と混合しながら、曲面状の側壁１６や傾
斜状の底部１８に沿って旋回し、粒子径の大きな燃料粒
子は壁面に付着したり落下して粒子径の小さな燃料粒子
のみが空気流と混合した状態で搬送通路２１に捕捉さ
れ、炎口部２４から噴出される。点火器（図示なし）で
着火が行われ、炎口部２４上に火炎２７が形成され、燃
焼が持続されていく。この混合室１５内では、１０μｍ
程度の小さい粒子径の燃料粒子に選別されるので、空気
流２５と十分に混合された状態で燃料粒子が炎口部２４
に送られ、燃料粒子も瞬時に気化されるので、予混合的
な燃焼で青炎を得ることができる。また、燃料の消費量
を小さくした場合は、霧化した燃料粒子２６の量が減少
し粒子径が粗くなっても、空気流２５の流速も低下して
いるのでより小さな粒子径の燃料粒子のみが搬送通路２
１に送られ、炎口部２４に火炎２７が形成され、定格の
能力と同等の青炎燃焼を行うことができる。また、搬送
通路２１の下端を混合室１５の下方まで伸長させたの
で、空気流２５の流れに乗った燃料粒子が混合室１５の
内壁に沿って十分に広がり、大きな粒子径の燃料粒子を
排除させることができる。また、壁面に付着したり落下
した燃料粒子は、混合室１５の底部１８から戻り管１９
により定油面装置１３に排出され、燃料タンク（図示な
し）から送られてきた新しい燃料と共に燃料ポンプ１１
に汲み上げられて使用される。この混合室１５の傾斜状
の底部１８の最下端に燃料の戻り管１９を設けたので、
側壁１６に付着したり落下した燃料粒子は、底部１８の
内壁を伝わってスムーズに降下し、混合室１５内に滞留
することなく定油面装置１３に送られ、安定した戻り量
を保つことができる。また、混合通路２３を上方に向か
って徐々に拡大するように構成したので、燃料粒子と空
気流２５が混合されながら炎口部２４の下部に均一に広
がって炎口部２４上に均一な火炎２７を形成させること
ができる。また、この実施例の構成によれば、予混合的
な燃焼を行うことができる程燃料粒子を微細にできるの
で、燃料粒子の瞬時的な気化による液滴燃焼の防止と空
気流との混合の容易さによる風切り音の低下から燃焼騒
音の低減を行うことができる。また、青炎燃焼により、
燃焼反応がはやめられるので、火炎２７が短炎化され、
コンパクトな燃焼装置が構成できる。また、燃料の消費
量を小さくしても青炎燃焼が維持され、燃焼特性を悪化
させないので、消費量の可変幅を拡大することができる
という効果がある。
を作動させると、空気流２５が空気通路１４を通り、混
合室１５内に流入される。空気流２５は接線方向から混
合室１５内に流入するので、曲面状の側壁１６の内壁に
沿って旋回し、かつ搬送通路２１の周囲を回りながら傾
斜状の底部１８に沿って降下し、間隙２２を通り、搬送
通路２１を上昇して炎口部２４に至る。この時、燃料ポ
ンプ１１を作動させると、加圧された燃料が供給管１２
を介して霧化手段１０に送られ、霧化した燃料粒子２６
として混合室１５内に噴出される。霧化した燃料粒子２
６は空気流２５と混合しながら、曲面状の側壁１６や傾
斜状の底部１８に沿って旋回し、粒子径の大きな燃料粒
子は壁面に付着したり落下して粒子径の小さな燃料粒子
のみが空気流と混合した状態で搬送通路２１に捕捉さ
れ、炎口部２４から噴出される。点火器（図示なし）で
着火が行われ、炎口部２４上に火炎２７が形成され、燃
焼が持続されていく。この混合室１５内では、１０μｍ
程度の小さい粒子径の燃料粒子に選別されるので、空気
流２５と十分に混合された状態で燃料粒子が炎口部２４
に送られ、燃料粒子も瞬時に気化されるので、予混合的
な燃焼で青炎を得ることができる。また、燃料の消費量
を小さくした場合は、霧化した燃料粒子２６の量が減少
し粒子径が粗くなっても、空気流２５の流速も低下して
いるのでより小さな粒子径の燃料粒子のみが搬送通路２
１に送られ、炎口部２４に火炎２７が形成され、定格の
能力と同等の青炎燃焼を行うことができる。また、搬送
通路２１の下端を混合室１５の下方まで伸長させたの
で、空気流２５の流れに乗った燃料粒子が混合室１５の
内壁に沿って十分に広がり、大きな粒子径の燃料粒子を
排除させることができる。また、壁面に付着したり落下
した燃料粒子は、混合室１５の底部１８から戻り管１９
により定油面装置１３に排出され、燃料タンク（図示な
し）から送られてきた新しい燃料と共に燃料ポンプ１１
に汲み上げられて使用される。この混合室１５の傾斜状
の底部１８の最下端に燃料の戻り管１９を設けたので、
側壁１６に付着したり落下した燃料粒子は、底部１８の
内壁を伝わってスムーズに降下し、混合室１５内に滞留
することなく定油面装置１３に送られ、安定した戻り量
を保つことができる。また、混合通路２３を上方に向か
って徐々に拡大するように構成したので、燃料粒子と空
気流２５が混合されながら炎口部２４の下部に均一に広
がって炎口部２４上に均一な火炎２７を形成させること
ができる。また、この実施例の構成によれば、予混合的
な燃焼を行うことができる程燃料粒子を微細にできるの
で、燃料粒子の瞬時的な気化による液滴燃焼の防止と空
気流との混合の容易さによる風切り音の低下から燃焼騒
音の低減を行うことができる。また、青炎燃焼により、
燃焼反応がはやめられるので、火炎２７が短炎化され、
コンパクトな燃焼装置が構成できる。また、燃料の消費
量を小さくしても青炎燃焼が維持され、燃焼特性を悪化
させないので、消費量の可変幅を拡大することができる
という効果がある。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置に
よれば、次の効果が得られる。 （１）霧化手段の周囲に設けられた空気通路により混合
室の側壁に空気を旋回させ、混合室の天板を貫通させて
筒状の搬送通路を設けたので、粒子径の大きな燃料粒子
は排除され、粒子径の小さな燃料粒子のみが空気流と混
合された状態で捕捉され、予混合的な青炎燃焼を行うこ
とができる。 （２）混合室の底部に燃料の戻り管を設けたので、混合
室内に燃料を滞留させることなく、安定した戻り量を保
つことができる。 （３）青炎燃焼を行うことができるので、燃焼騒音の小
さい、高負荷の火炎が得られ、低騒音でコンパクト、か
つ燃料消費量の可変幅が大きな燃焼装置を実現できる。
よれば、次の効果が得られる。 （１）霧化手段の周囲に設けられた空気通路により混合
室の側壁に空気を旋回させ、混合室の天板を貫通させて
筒状の搬送通路を設けたので、粒子径の大きな燃料粒子
は排除され、粒子径の小さな燃料粒子のみが空気流と混
合された状態で捕捉され、予混合的な青炎燃焼を行うこ
とができる。 （２）混合室の底部に燃料の戻り管を設けたので、混合
室内に燃料を滞留させることなく、安定した戻り量を保
つことができる。 （３）青炎燃焼を行うことができるので、燃焼騒音の小
さい、高負荷の火炎が得られ、低騒音でコンパクト、か
つ燃料消費量の可変幅が大きな燃焼装置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図
図
【図２】同装置の混合室の平面断面図
【図３】従来の燃焼装置の断面図
１０ 霧化手段 １４ 空気通路 １５ 混合室 １６ 側壁 １８ 底部 １９ 戻り管 ２０ 天板 ２１ 搬送通路 ２４ 炎口部
フロントページの続き (72)発明者 麻生 智倫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−125306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−80633（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−13835（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−160528（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/10 F23D 11/24 F23D 11/40
Claims (1)
- 【請求項１】液体燃料を霧化する霧化手段と、この霧化
手段の周囲に設けられた空気通路と、この空気通路によ
り側壁に空気が旋回する混合室と、この混合室の天板の
略中央に設けられ、粒子径の小さな燃料粒子を捕集する
筒状の搬送通路と、この搬送通路の上部に設けた炎口部
と、前記混合室の底部に設けられた液体燃料の戻り管と
からなる燃焼装置液体燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232793A JP3064550B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232793A JP3064550B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571711A JPH0571711A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3064550B2 true JP3064550B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=16944847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3232793A Expired - Fee Related JP3064550B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064550B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3232793A patent/JP3064550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571711A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |