JP3086524B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

液体燃料燃焼装置

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JP3086524B2
JP3086524B2 JP04027961A JP2796192A JP3086524B2 JP 3086524 B2 JP3086524 B2 JP 3086524B2 JP 04027961 A JP04027961 A JP 04027961A JP 2796192 A JP2796192 A JP 2796192A JP 3086524 B2 JP3086524 B2 JP 3086524B2
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burner
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実 杉本
孝夫 新井
俊一 伊藤
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として石油ファンヒ
ータに使用される気化式の液体燃料燃焼装置に関し、特
に周壁に炎孔を有する筒状のバーナヘッドを備えた液体
燃料燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の液体燃料燃焼装置は、例えば、
特開平3−20509号公報に開示されているように、
周壁に複数の炎孔を有する筒状のバーナヘッドを気化筒
の上部に装着するとともに、炎孔に対向する環状壁を有
するバーナリングをバーナヘッドの外周に設け、このバ
ーナヘッドの炎孔から水平方向に形成される火炎の広が
りをバーナリングの環状壁で押さえることにより、強燃
焼時に燃焼室を構成する金属製燃焼筒が耐熱温度以上に
加熱されるのを防止するとともに、NOxの低減を図っ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来装置のものでは、強燃焼時に金属製燃焼筒を確実に保
護できるが、弱燃焼時には、火炎が炎孔近くに小さく形
成されるので、バーナリングにより火炎への新鮮空気の
供給が阻害され、COが発生しやすくなる問題があっ
た。
【0004】また、強燃焼時においては、火炎がバーナ
リングの環状壁の働きで斜め上向きになり、気化筒上面
から離れるので、気化筒への熱回収量が弱燃焼時に比べ
て少なくなる。そのため、強燃焼時と弱燃焼時では、気
化筒の気化部に著しい温度差が生じ、気化部を強燃焼か
ら弱燃焼までの広範囲にわたり好適な温度に維持するこ
とが困難であった。即ち、気化部の好適な温度は、約2
60〜350℃であると言われており、その温度が、2
60℃以下では気化部にタールが蓄積しやすく、また、
350℃以上では気化室で粒子状の未気化燃料が飛びは
ねる現象が発生し、それが原因となり赤火が混じりやす
くなる。一般に、弱燃焼の場合は、火炎がバーナヘッド
に近づくため、熱回収量が増加し、気化部を上述した好
適温度範囲に設定することは容易である。しかし、強燃
焼の場合は、金属製燃焼筒をバーナリングの環状壁で保
護しなければならないため、上述したように気化部の温
度を260℃以上に維持することが困難である。従っ
て、燃焼幅を拡大させようとすると、良好な燃焼状態を
持続できない問題があった。
【0005】本発明は上述の実情に鑑みてなされたもの
であり、弱燃焼でのCOの発生を低減させながら、燃焼
時における気化部の温度を最適状態に保てるようにし
て、燃焼幅の拡大を図るとともに、NOxの発生を一層
低減させることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、気化筒と、こ
の気化筒の上部に設けられ、かつ、周壁に炎孔を有する
筒状のバーナヘッドと、このバーナヘッドの外周に設け
られ、前記炎孔に対向する環状壁を有するバーナリング
とを備えたものにおいて、前記バーナリングの環状壁を
櫛歯状に形成した構成である。
【0007】
【作用】このように構成すると、弱燃焼時には炎孔に形
成される火炎が小さくなるため、空気が櫛歯状に形成さ
れた環状壁のスリットから環状壁の内側に流入し、この
環状壁の内側に流入した空気で火炎の燃焼反応が促進
し、CO発生量の少ない良好な弱燃焼が行える。また、
強燃焼時には炎孔に形成される火炎が大きくなり、この
火炎の一部が水平方向に伸び、環状壁のスリットを通過
して上向きに指向されるため、水平方向に伸びた火炎で
気化筒を加熱でき、強燃焼における熱回収量が増加し、
気化部は強燃焼から弱燃焼までの広範囲にわたり好適な
温度に維持される。さらに、強燃焼時においては、櫛歯
状形成されたバーナリングの環状壁が、火炎の熱を奪
い、火炎温度が著しく低下し、NOxの発生量が減少す
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図5の
図面に基づいて説明する。図において、1は上部を開口
した有底円筒状の気化筒、2はこの気化筒1の上部に埋
設したシーズヒータ、3は前記気化筒1内に燃焼一次空
気を供給する一次空気通路であり、この一次空気通路3
は送風機4と連通している。5は気化筒1の外周に設け
られ、この気化筒1を取り囲むバーナケース、6はバー
ナケース5を介して気化筒1の外側に燃焼二次空気を供
給する二次空気通路であり、この二次空気通路6は一次
空気通路3と同じく送風機4と連通している。7は気化
筒1内に液体燃料(灯油)を供給する燃料ノズルであ
り、この燃料ノズル7は燃料供給管8及び電磁ポンプ等
のポンプ9を介して燃料タンク10と連通しており、ま
た、この燃料タンク10には着脱自在なカートリッジタ
ンク11を設けている。
【0009】12は前記気化筒1の上部開口に配設した
絞り板、13はこの絞り板12の上の気化筒1の上端開
口に嵌合装着したバーナヘッドであり、このバーナヘッ
ド13は有底筒状に形成され、その底壁部には多数の透
孔14,14を有するとともに、上部には天蓋15を有
し、また、周壁部には内外に金網16(内側の金網は図
示せず)が貼り付けられた多数の円形の炎孔17,17
を設けている。
【0010】18は前記バーナヘッド13の外周に配置
された耐熱鋼製のバーナリングであり、このバーナリン
グ18は水平部18Aを前記気化筒1の上面に当接して
ネジ止め固定し、この水平部18Aの外周縁に一体に立
ち上げて設けた環状壁18Bを前記炎孔17,17に対
向させている。また、前記環状壁18Bは、図3に示す
ように、多数の縦スリット19,19を略等間隔を開け
て略垂直に設けることで、櫛歯状に形成してあり、この
スリット19は図1に示すように、前記炎孔17よりも
低位置の環状壁18Bの下端部から、炎孔17よりも高
位置の環状壁18Bの上端部に至るように設けてあり、
さらに、これら各スリット19の中心は前記各炎孔1
7,17の中心から横方向(周方向)にずらして設けて
いる。
【0011】なお、図1中の20は炎孔17から噴出す
る気化ガスと空気との混合ガスを着火させる点火電極、
21は着火された火炎を検出するとともに酸素濃度を検
出するフレームロッド、また、図2中の22は金属製燃
焼筒である。
【0012】上述の構成において、シーズヒータ2への
通電によって気化筒1が液体燃料の気化可能温度以上に
上昇すると、送風機4とポンプ9が作動し、燃料ノズル
7から液体燃料が、また、一次空気通路3から燃焼用一
次空気が気化筒1内へ供給される。ここで、気化筒1内
へ供給された燃料は、気化面に接触して気化され、この
気化ガスと燃焼用一次空気との混合ガスは、絞り板12
の通路、及び透孔14,14を通ってバーナヘッド13
内に入り、各炎孔17,17から噴出する。この噴出し
た混合ガスは点火電極20の火花放電により着火され、
火炎Fを形成して燃焼を開始する。
【0013】一方、二次空気通路6を通ってバーナケー
ス5内に供給された燃焼用二次空気は、バーナケース5
の周壁と気化筒1の周壁との間の環状の空間を上昇し、
バーナリング18の外周近くに流れ、火炎Fに供給さ
れ、二次燃焼を促進させる。
【0014】その後、火炎Fの熱が気化筒1に回収さ
れ、この回収熱により気化筒1の気化部の温度が燃料の
気化可能温度に維持されるようになると、前記シーズヒ
ータ2への通電は停止されるが、燃焼は継続する。
【0015】本実施例によれば、周壁に複数の炎孔1
7,17を有する筒状のバーナヘッド13を気化筒1の
上部に装着するとともに、前記炎孔17,17に対向す
る環状壁18Aを水平部18Bの外周縁に設けたバーナ
リング18を、前記バーナヘッド13の外周に位置さ
せ、そして、前記バーナリング18の環状壁18Bに多
数の縦スリット19,19を設けて、環状壁18Bを櫛
歯状に形成したものであるから、燃焼装置が約700K
cal/hの弱燃焼で燃焼している場合、図4に示すよ
うに、炎孔17に形成される火炎Fは小さくなって環状
壁18Bの内側に入り込み、バーナケース5と気化筒1
との間の空間を上昇した燃焼用二次空気が、各縦スリッ
ト19,19を通って環状壁18Bの内側に流入する。
そのため、環状壁18Bの内側に入り込んだ小さい火炎
Fであっても、燃焼用二次空気を効率良く供給でき、燃
焼反応が大幅に促進され、CO発生量の少ない良好な弱
燃焼を行うことができる。この時、縦スリット19,1
9を通って火炎Fに供給される燃焼二次空気の流れは層
流であるため、火炎の乱れも極めて少なく、燃焼状態が
安定する。
【0016】また、燃焼装置が約4,000Kcal/
hの強燃焼で燃焼している場合、炎孔17,17に形成
される火炎Fは大きくなり、この大きな火炎Fの一部は
その先端部が環状壁18Bの各縦スリット19,19間
の壁に当って上向きになり、金属製燃焼筒22が保護さ
れる。残りの火炎Fの一部は、水平方向に伸び、図5に
示すように、環状壁18Bの各縦スリット19,19を
通る際の抵抗で上向きになる。そのため、この水平方向
に伸びた火炎Fの一部によって、気化筒1の上部を十分
に加熱でき、従来に比べて、強燃焼における熱回収量が
飛躍的に増加し、気化部を強燃焼から弱燃焼までの広範
囲にわたり、温度差が少なく、しかも、約260〜35
0℃の好適な温度範囲内に維持することができる。
【0017】また、バーナリング18の環状壁18Bを
櫛歯状に形成したことにより、この環状壁18Bは内外
を流れる二次空気で冷却され、このように冷却された環
状壁18Bによって、火炎Fの熱を効果的に奪い、火炎
温度を著しく低下させることができ、因って、NOxの
発生量が低減する。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したものであ
るから、弱燃焼時には環状壁の内側に形成された小さい
火炎に対し、環状壁を通して二次空気を導入でき、燃焼
反応が一層促進され、COの発生の少ない良好な弱燃焼
が行える。また、強燃焼時には熱回収量を増加させるこ
とができ、気化部の温度が常に最適状態に保たれ、因っ
て、燃焼状態が強燃焼から弱燃焼までの広範囲にわたり
安定し、燃焼幅が広く、しかも、燃焼特性に優れた燃料
燃焼装置を提供できるものである。また、櫛歯状形成さ
れたバーナリングの環状壁で、火炎の熱を効率良く奪う
ことができ、火炎温度が著しく低下され、NOxの発生
が一層抑制されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の
要部の縦断面図である。
【図2】同じく液体燃料燃焼装置の全体構成図である。
【図3】同じくバーナリングの半断面図である。
【図4】同じく弱燃焼時の状態を説明する説明図であ
る。
【図5】同じく強燃焼時の状態を説明する説明図であ
る。
【符号の説明】
1 気化筒 13 バーナヘッド 17 炎孔 18 バーナリング 18A 環状壁 19 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−278107(JP,A) 特開 平4−263701(JP,A) 実開 平3−121311(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 11/40 F23D 11/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気化筒と、この気化筒の上部に設けら
    れ、かつ、周壁に炎孔を有する筒状のバーナヘッドと、
    このバーナヘッドの外周に設けられ、前記炎孔に対向す
    る環状壁を有するバーナリングとを備えたものにおい
    て、前記バーナリングの環状壁を櫛歯状に形成したこと
    を特徴とする液体燃料燃焼装置。
JP04027961A 1992-02-14 1992-02-14 液体燃料燃焼装置 Expired - Lifetime JP3086524B2 (ja)

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