JP3106693B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
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- JP3106693B2 JP3106693B2 JP04147142A JP14714292A JP3106693B2 JP 3106693 B2 JP3106693 B2 JP 3106693B2 JP 04147142 A JP04147142 A JP 04147142A JP 14714292 A JP14714292 A JP 14714292A JP 3106693 B2 JP3106693 B2 JP 3106693B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、給湯・暖房機器等の熱
源に使用される液体燃料燃焼装置に関する。
源に使用される液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年石油燃焼機器においては、瞬間性、
燃焼量調節幅の拡大、低騒音化、小型化への要求が強く
なってきている。
燃焼量調節幅の拡大、低騒音化、小型化への要求が強く
なってきている。
【０００３】従来、この種の液体燃料燃焼装置は大別し
て、液体燃料を噴霧装置で微粒化し、燃焼粒子をそのま
ま燃焼させる装置と、液体燃料を一旦気化して燃焼させ
る装置のものがある。
て、液体燃料を噴霧装置で微粒化し、燃焼粒子をそのま
ま燃焼させる装置と、液体燃料を一旦気化して燃焼させ
る装置のものがある。
【０００４】例えば、前者の噴霧燃焼の装置は、図４に
示すように、燃料タンク４０から供給された液体燃料は
ポンプ４１で加圧され、燃料供給管４２を通って、圧力
噴霧ノズル４３の燃料噴出孔４４から燃焼室４５に噴霧
される。燃焼用空気は、送風ファン４６により送風路４
７を通り、燃焼室４５へ供給される。そして、圧力噴霧
ノズル４４より噴霧された燃料と燃焼用空気は燃焼反応
し火炎を形成する。
示すように、燃料タンク４０から供給された液体燃料は
ポンプ４１で加圧され、燃料供給管４２を通って、圧力
噴霧ノズル４３の燃料噴出孔４４から燃焼室４５に噴霧
される。燃焼用空気は、送風ファン４６により送風路４
７を通り、燃焼室４５へ供給される。そして、圧力噴霧
ノズル４４より噴霧された燃料と燃焼用空気は燃焼反応
し火炎を形成する。
【０００５】また、後者の気化燃焼の装置は、図５に示
すように、燃料タンク４８から供給された液体燃料は、
ポンプ４９によって燃料供給管５０を通り、ノズル５１
から電気ヒータ５２の埋め込まれた気化筒５３で形成さ
れた高温状態の気化室５４へ液滴となって送出され、加
熱気化される。燃焼用空気は送風ファン５５により送風
路５６を通り、ノズル５１の外周に設けたスロート部５
７から気化室５４へ供給され、ここで気化した燃料と混
合し、燃焼室５８内に設けられた炎口５９に火炎を形成
する。
すように、燃料タンク４８から供給された液体燃料は、
ポンプ４９によって燃料供給管５０を通り、ノズル５１
から電気ヒータ５２の埋め込まれた気化筒５３で形成さ
れた高温状態の気化室５４へ液滴となって送出され、加
熱気化される。燃焼用空気は送風ファン５５により送風
路５６を通り、ノズル５１の外周に設けたスロート部５
７から気化室５４へ供給され、ここで気化した燃料と混
合し、燃焼室５８内に設けられた炎口５９に火炎を形成
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の噴霧燃焼の装置（図４）は、圧力噴霧ノズル４３から
噴出される液体燃料の粒子径が大きいので火炎長が長く
なり、機器の小型化が難しかった。また、燃焼装置は燃
料粒子が火炎によって急激に沸騰する際の破裂音によっ
て騒音が発生するため、粒径が大きいと低騒音化を図る
ことができなかった。
の噴霧燃焼の装置（図４）は、圧力噴霧ノズル４３から
噴出される液体燃料の粒子径が大きいので火炎長が長く
なり、機器の小型化が難しかった。また、燃焼装置は燃
料粒子が火炎によって急激に沸騰する際の破裂音によっ
て騒音が発生するため、粒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、燃焼量を小さくするために燃料の噴
出圧を下げると噴出速度も小さくなって、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燃焼量調
節幅は極めて狭いものとなっていた。
出圧を下げると噴出速度も小さくなって、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燃焼量調
節幅は極めて狭いものとなっていた。
【０００８】一方、気化燃焼の装置（図５）では、液体
燃料を気化させて燃焼させるため、構造が複雑になると
ともに、気化筒５３および気化室５４を加熱するための
電力が必要であるのに加え、昇温するための予熱時間が
必要なため、瞬時着火燃焼ができず、瞬間性の悪いもの
であった。
燃料を気化させて燃焼させるため、構造が複雑になると
ともに、気化筒５３および気化室５４を加熱するための
電力が必要であるのに加え、昇温するための予熱時間が
必要なため、瞬時着火燃焼ができず、瞬間性の悪いもの
であった。
【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
の瞬間性、低騒音化、小型化、燃焼量調節幅の拡大を図
ることのできる液体燃料燃焼装置を提供することを目的
とする。
の瞬間性、低騒音化、小型化、燃焼量調節幅の拡大を図
ることのできる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】本発明の液体燃料燃焼装
置は上記目的を達成するために、液体燃料が供給される
液室を有する燃料ノズルと、この燃料ノズルの先端に設
けられた液孔と、液室内にあって液体燃料の供給量を規
制する中子と、この中子の先端に形成され液孔との間に
僅かな環状の隙間を形成するとともに燃料ノズルの先端
とほぼ同一高さになるように設定された膜形成部と、こ
の膜形成部の上流側で液体燃料に旋回を与える旋回部
と、燃料ノズルの外周に設けられ液孔と膜形成部の隙間
から噴出される液体燃料に微粒化用空気を供給する空気
噴出孔を有する空気ノズルと、この空気ノズルと燃料ノ
ズルとで形成したノズルブロックを所定の角度で複数個
対向させ噴霧を衝突させるように配設した微粒化装置
と、燃料ノズルに液体燃料を供給する燃料供給手段と、
空気ノズルに微粒化用空気を供給する空気供給手段と、
一次空気を供給する一次空気供給部と、微粒化装置から
噴出した燃料粒子と空気を混合する混合室と、この混合
室下流にあり炎口を有するバーナと、このバーナに空気
を供給する二次空気供給部とから構成したものである。
置は上記目的を達成するために、液体燃料が供給される
液室を有する燃料ノズルと、この燃料ノズルの先端に設
けられた液孔と、液室内にあって液体燃料の供給量を規
制する中子と、この中子の先端に形成され液孔との間に
僅かな環状の隙間を形成するとともに燃料ノズルの先端
とほぼ同一高さになるように設定された膜形成部と、こ
の膜形成部の上流側で液体燃料に旋回を与える旋回部
と、燃料ノズルの外周に設けられ液孔と膜形成部の隙間
から噴出される液体燃料に微粒化用空気を供給する空気
噴出孔を有する空気ノズルと、この空気ノズルと燃料ノ
ズルとで形成したノズルブロックを所定の角度で複数個
対向させ噴霧を衝突させるように配設した微粒化装置
と、燃料ノズルに液体燃料を供給する燃料供給手段と、
空気ノズルに微粒化用空気を供給する空気供給手段と、
一次空気を供給する一次空気供給部と、微粒化装置から
噴出した燃料粒子と空気を混合する混合室と、この混合
室下流にあり炎口を有するバーナと、このバーナに空気
を供給する二次空気供給部とから構成したものである。
【００１１】
【作用】本発明は上記構成によって、旋回を与えられた
液体を環状の微細な隙間から安定した薄い液膜として噴
出し、高速の空気流によるせん断力を作用させて微粒化
し、さらに衝突によって均一な微小粒子とするので、低
圧力少流量の空気で液体燃料の噴霧量の広い調節範囲に
わたって、粒子径の小さな粒子を得ることができ、燃焼
量調節幅を大きくとることができる。また、小さな燃料
粒子を空気と混合した状態で可燃混合気としてバーナに
送り込むため、瞬時着火燃焼が可能であるとともに、霧
化粒子で予混合的に燃焼させるので、火炎の短炎化や機
器の小型化を図ることができる。また微小な燃料粒子の
みを燃焼させるので、燃焼騒音を低減することができ
る。
液体を環状の微細な隙間から安定した薄い液膜として噴
出し、高速の空気流によるせん断力を作用させて微粒化
し、さらに衝突によって均一な微小粒子とするので、低
圧力少流量の空気で液体燃料の噴霧量の広い調節範囲に
わたって、粒子径の小さな粒子を得ることができ、燃焼
量調節幅を大きくとることができる。また、小さな燃料
粒子を空気と混合した状態で可燃混合気としてバーナに
送り込むため、瞬時着火燃焼が可能であるとともに、霧
化粒子で予混合的に燃焼させるので、火炎の短炎化や機
器の小型化を図ることができる。また微小な燃料粒子の
みを燃焼させるので、燃焼騒音を低減することができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照しながら説明する。図に示すように、霧化室１内に
は微粒化装置２が設けられ、この微粒化装置２には燃料
供給管３を接続し、液体燃料が一定量に保たれた燃料タ
ンク４から液体燃料を燃料供給手段である電磁ポンプ５
で加圧してくみ上げ、微粒化装置２に供給する。
参照しながら説明する。図に示すように、霧化室１内に
は微粒化装置２が設けられ、この微粒化装置２には燃料
供給管３を接続し、液体燃料が一定量に保たれた燃料タ
ンク４から液体燃料を燃料供給手段である電磁ポンプ５
で加圧してくみ上げ、微粒化装置２に供給する。
【００１３】また、霧化室１内で飛散した液体燃料のう
ち気化室１の壁面で結露した液体燃料は戻り管６により
燃料タンク４に戻される。空気供給管７は空気供給手段
８から送られた微粒化空気を微粒化装置２に供給するよ
うに設けている。微粒化装置の下流側には混合板９を設
けて混合室１０を形成し、混合室１０の下流にはバーナ
１１を設けており、空気と混合した燃料粒子は均圧板１
２で均一に分散され、炎口１３に供給され燃焼するよう
になっている。
ち気化室１の壁面で結露した液体燃料は戻り管６により
燃料タンク４に戻される。空気供給管７は空気供給手段
８から送られた微粒化空気を微粒化装置２に供給するよ
うに設けている。微粒化装置の下流側には混合板９を設
けて混合室１０を形成し、混合室１０の下流にはバーナ
１１を設けており、空気と混合した燃料粒子は均圧板１
２で均一に分散され、炎口１３に供給され燃焼するよう
になっている。
【００１４】さらに、送風機１４から送られた空気の一
部を霧化室１に供給する一次空気供給部１５と、バーナ
１１に供給する二次空気供給部１６を設け、二次空気は
炎口１３に細分割された二次空気孔（図示せず）に供給
するように構成する。
部を霧化室１に供給する一次空気供給部１５と、バーナ
１１に供給する二次空気供給部１６を設け、二次空気は
炎口１３に細分割された二次空気孔（図示せず）に供給
するように構成する。
【００１５】次に、微粒化装置２の詳細について図２を
参照しながら以下に説明する。図に示すように、微粒化
装置２は２つのノズルブロック１７を所定の角度で中心
線Ｙ−Ｙ′に対称に対向させて構成している。
参照しながら以下に説明する。図に示すように、微粒化
装置２は２つのノズルブロック１７を所定の角度で中心
線Ｙ−Ｙ′に対称に対向させて構成している。
【００１６】ノズルブロック１７の構造を以下に説明す
る。１８は燃料ノズルで、中央に液室１９が設けられ、
ノズルホルダー２０に接続されている。２１はノズルホ
ルダー２０に設けられた燃料通路で、液体燃料はノズル
ホルダー２０後部に接続された燃料供給管２２から燃料
通路２１を通し液室１９に供給される。燃料ノズル１８
の先端には中心軸Ｘ1−Ｘ1’に対称に液孔２３が形成さ
れている。２４は燃料ノズル１８の液室１９内に装着さ
れた中子で、傾斜部２５を有し、この傾斜部２５には複
数本の液溝２６が斜めに設けられている。２７は中子２
４の先端にあり液孔２３の内壁との間に環状の微細な隙
間２８を形成するとともに、燃料ノズル１８の先端とほ
ぼ同一高さになるように設定された膜形成部である。２
９は膜形成部２７の上流側に設けられた旋回部で、液孔
２３の内径とほぼ同一径の円筒表面に中心軸Ｘ1−Ｘ1’
に対して角度を有した傾斜溝３０を有している。３１は
旋回部２９と膜形成部２７との間に設けられた旋回室
で、膜形成部２７の外周面を一段深く絞り込んで形成し
ている。３２は中子２４を固定するための押え金具、３
３は隙間２８より気孔径の小さな３次元網目構造体より
なるフィルターである。３４は空気ノズルで、燃料ノズ
ル１８を装着したノズルホルダー２０はこの空気ノズル
３４内に装着され、燃料ノズル１８先端との間に通気間
隙３５を設けるように設定されている。空気ノズル３４
先端には中心軸Ｘ1−Ｘ1’に対し軸対称に液孔２３と略
同一もしくは僅かに径の大きな空気噴出孔３６が設けら
れている。また、空気ノズル３４の側部には空気孔３７
が設けられ、空気供給管３８が接続されており、燃料ノ
ズル１８と空気ノズル３４間に設けられた空気通路３９
から通気間隙３５を介して微粒化用空気が空気噴出孔３
６に供給されるようになっている。なお、膜形成部２
７、旋回部２９は中子２４の傾斜部２８と一体に形成し
てもよい。
る。１８は燃料ノズルで、中央に液室１９が設けられ、
ノズルホルダー２０に接続されている。２１はノズルホ
ルダー２０に設けられた燃料通路で、液体燃料はノズル
ホルダー２０後部に接続された燃料供給管２２から燃料
通路２１を通し液室１９に供給される。燃料ノズル１８
の先端には中心軸Ｘ1−Ｘ1’に対称に液孔２３が形成さ
れている。２４は燃料ノズル１８の液室１９内に装着さ
れた中子で、傾斜部２５を有し、この傾斜部２５には複
数本の液溝２６が斜めに設けられている。２７は中子２
４の先端にあり液孔２３の内壁との間に環状の微細な隙
間２８を形成するとともに、燃料ノズル１８の先端とほ
ぼ同一高さになるように設定された膜形成部である。２
９は膜形成部２７の上流側に設けられた旋回部で、液孔
２３の内径とほぼ同一径の円筒表面に中心軸Ｘ1−Ｘ1’
に対して角度を有した傾斜溝３０を有している。３１は
旋回部２９と膜形成部２７との間に設けられた旋回室
で、膜形成部２７の外周面を一段深く絞り込んで形成し
ている。３２は中子２４を固定するための押え金具、３
３は隙間２８より気孔径の小さな３次元網目構造体より
なるフィルターである。３４は空気ノズルで、燃料ノズ
ル１８を装着したノズルホルダー２０はこの空気ノズル
３４内に装着され、燃料ノズル１８先端との間に通気間
隙３５を設けるように設定されている。空気ノズル３４
先端には中心軸Ｘ1−Ｘ1’に対し軸対称に液孔２３と略
同一もしくは僅かに径の大きな空気噴出孔３６が設けら
れている。また、空気ノズル３４の側部には空気孔３７
が設けられ、空気供給管３８が接続されており、燃料ノ
ズル１８と空気ノズル３４間に設けられた空気通路３９
から通気間隙３５を介して微粒化用空気が空気噴出孔３
６に供給されるようになっている。なお、膜形成部２
７、旋回部２９は中子２４の傾斜部２８と一体に形成し
てもよい。
【００１７】上記構成において、電源（図示せず）を投
入すると、電磁ポンプ５が作動し、液体燃料が燃料タン
ク４から吸い上げられ、加圧状態で燃料供給管２２を通
しノズルホルダー２０内の燃料通路２１に供給され、フ
ィルター３３で微細な塵等を除去した後、液室１９に送
られる。中子２４は傾斜部２５で燃料ノズル５に係止さ
れているので、液室１９に供給された液体燃料は液溝２
６から旋回部２９の傾斜構３０に到り、ここで旋回力を
付与され、旋回室３１で均一な旋回流となった後、膜形
成部２７と液孔２３の間の微細な環状の隙間２８から環
状の液膜流となって噴出される。この時、旋回部２９の
円筒外径と液孔２３の内径をはめ合い公差にしておけば
中心軸Ｘ−Ｘ’に対して軸対称に位置決めができるので
隙間２８は均一な環状スリットとなり均一な液膜を形成
することができる。
入すると、電磁ポンプ５が作動し、液体燃料が燃料タン
ク４から吸い上げられ、加圧状態で燃料供給管２２を通
しノズルホルダー２０内の燃料通路２１に供給され、フ
ィルター３３で微細な塵等を除去した後、液室１９に送
られる。中子２４は傾斜部２５で燃料ノズル５に係止さ
れているので、液室１９に供給された液体燃料は液溝２
６から旋回部２９の傾斜構３０に到り、ここで旋回力を
付与され、旋回室３１で均一な旋回流となった後、膜形
成部２７と液孔２３の間の微細な環状の隙間２８から環
状の液膜流となって噴出される。この時、旋回部２９の
円筒外径と液孔２３の内径をはめ合い公差にしておけば
中心軸Ｘ−Ｘ’に対して軸対称に位置決めができるので
隙間２８は均一な環状スリットとなり均一な液膜を形成
することができる。
【００１８】一方、燃料の供給と同時に空気供給手段８
が作動し、微粒化用空気が空気供給管７を通して空気孔
３７から空気通路３９に供給され、通気隙間３５を通し
て空気噴出孔３６から高速で噴出される。したがって隙
間２８から噴出した環状の液膜は空気流によってせん断
され、微粒化される。
が作動し、微粒化用空気が空気供給管７を通して空気孔
３７から空気通路３９に供給され、通気隙間３５を通し
て空気噴出孔３６から高速で噴出される。したがって隙
間２８から噴出した環状の液膜は空気流によってせん断
され、微粒化される。
【００１９】通常、図４の従来例に示すような噴霧燃焼
の装置では、噴霧量を多くとるには、圧力噴霧ノズル４
３の燃料噴出孔４４を大きくするが、この場合、噴出さ
れる液膜も厚くなるので、微粒化用空気を作用させても
微粒化には限界がある。また、液噴出孔４４が大きい場
合は噴霧量を小さくすると噴出流速が小さくなるため安
定した液体の噴霧が得られなくなる。逆に微粒化するた
めに燃料噴出孔４４を小さくすると、噴霧量が少ないと
きには小さな粒子径が得られるが、噴霧量を多くすると
液体の噴出流速が大きくなるため、微粒化用空気の作用
点は空気流速が遅くなる燃料噴出孔４４下流側へ移行す
ることになり、効果的な微粒化ができなくなって、かえ
って粒径が粗大化する。
の装置では、噴霧量を多くとるには、圧力噴霧ノズル４
３の燃料噴出孔４４を大きくするが、この場合、噴出さ
れる液膜も厚くなるので、微粒化用空気を作用させても
微粒化には限界がある。また、液噴出孔４４が大きい場
合は噴霧量を小さくすると噴出流速が小さくなるため安
定した液体の噴霧が得られなくなる。逆に微粒化するた
めに燃料噴出孔４４を小さくすると、噴霧量が少ないと
きには小さな粒子径が得られるが、噴霧量を多くすると
液体の噴出流速が大きくなるため、微粒化用空気の作用
点は空気流速が遅くなる燃料噴出孔４４下流側へ移行す
ることになり、効果的な微粒化ができなくなって、かえ
って粒径が粗大化する。
【００２０】しかし、本実施例では液孔２３と膜形成部
２７の間に規制された環状の隙間２８を設けることによ
り、液体を薄い液膜流として噴出し、その薄い液膜に直
接、高速の微粒化用空気を供給するので、微細な粒子を
得ることができる。この場合、噴霧量を変化させると、
当然噴出流速も変化するが、環状液膜流としているため
液体の噴出流速が大きく変化することはなく、気液の相
対速度もあまり変化しないので、微粒化用空気を効果的
に作用させることができ、粒子径の大きな変化は起こら
ない。
２７の間に規制された環状の隙間２８を設けることによ
り、液体を薄い液膜流として噴出し、その薄い液膜に直
接、高速の微粒化用空気を供給するので、微細な粒子を
得ることができる。この場合、噴霧量を変化させると、
当然噴出流速も変化するが、環状液膜流としているため
液体の噴出流速が大きく変化することはなく、気液の相
対速度もあまり変化しないので、微粒化用空気を効果的
に作用させることができ、粒子径の大きな変化は起こら
ない。
【００２１】本発明の実施例では旋回部２９により液膜
流に旋回力を付与しているが、この作用により安定した
液膜を形成することができる。この効果について図３を
用いて説明する。但し、図３は微粒化用空気を作用させ
ない場合の状態である。
流に旋回力を付与しているが、この作用により安定した
液膜を形成することができる。この効果について図３を
用いて説明する。但し、図３は微粒化用空気を作用させ
ない場合の状態である。
【００２２】液膜に旋回力を与えないで噴出させると、
環状液膜流の内部は負圧になるのに加え、液体の表面張
力が作用するので、図３（ａ）に示すように噴出直後に
液膜流の収束がおこり、液膜を形成させる効果を十分に
発揮させることができない。
環状液膜流の内部は負圧になるのに加え、液体の表面張
力が作用するので、図３（ａ）に示すように噴出直後に
液膜流の収束がおこり、液膜を形成させる効果を十分に
発揮させることができない。
【００２３】これに対し、本発明の実施例によれば、図
３（ｂ）に示すように、旋回力によって遠心力が作用す
るので噴出直後に液膜流が収束する現象は避けられ、安
定した液膜を形成することができるので液ノズル先端の
濡れの心配がなく、気体噴出孔の端部を液膜流近傍に設
定できるので、気体流のせん断力を効果的に付与するこ
とができる。
３（ｂ）に示すように、旋回力によって遠心力が作用す
るので噴出直後に液膜流が収束する現象は避けられ、安
定した液膜を形成することができるので液ノズル先端の
濡れの心配がなく、気体噴出孔の端部を液膜流近傍に設
定できるので、気体流のせん断力を効果的に付与するこ
とができる。
【００２４】さらに、実施例ではノズルブロック１７を
２箇所定の角度で中心線Ｙ−Ｙ´に対し対称に対向させ
ているので、２つのノズルブロック１７から微粒化され
て噴出した燃料粒子と空気の混合流は各々の軸線Ｘ1 −
Ｘ1 ′とＸ2 −Ｘ2 ′の交点で衝突して再度微粒化され
る。したがって、燃料噴霧量の広い調節範囲で非常に小
さな粒子を効果的に得ることができる。
２箇所定の角度で中心線Ｙ−Ｙ´に対し対称に対向させ
ているので、２つのノズルブロック１７から微粒化され
て噴出した燃料粒子と空気の混合流は各々の軸線Ｘ1 −
Ｘ1 ′とＸ2 −Ｘ2 ′の交点で衝突して再度微粒化され
る。したがって、燃料噴霧量の広い調節範囲で非常に小
さな粒子を効果的に得ることができる。
【００２５】このように微粒化装置２によって液体燃料
は粒径の均一な微粒子群となって霧化室１に噴霧され
る。一つのノズルブロック１７からの噴出流はかなり高
速であるが、噴出流を衝突させているので、衝突後の粒
子速度はかなり低減されるのに加え、微粒化用空気が一
次空気の一部として作用するので、空気と燃料粒子の混
合状態は良好に保たれる。霧化室１に噴霧された粒子
は、一次空気供給部１５から供給された空気と混合され
ながら、混合室１０に導入され、十分に混合される。こ
の空気と燃料の混合気は、混合度合をより高めながらバ
ーナ１１へ送られ均圧板１２によってバーナ１１全体に
均一に分散された後、可燃混合気体となって炎口１３に
供給され、予混合燃焼する。また、炎口１３には二次空
気供給部１６から燃焼用空気が供給されるので短炎を形
成する。
は粒径の均一な微粒子群となって霧化室１に噴霧され
る。一つのノズルブロック１７からの噴出流はかなり高
速であるが、噴出流を衝突させているので、衝突後の粒
子速度はかなり低減されるのに加え、微粒化用空気が一
次空気の一部として作用するので、空気と燃料粒子の混
合状態は良好に保たれる。霧化室１に噴霧された粒子
は、一次空気供給部１５から供給された空気と混合され
ながら、混合室１０に導入され、十分に混合される。こ
の空気と燃料の混合気は、混合度合をより高めながらバ
ーナ１１へ送られ均圧板１２によってバーナ１１全体に
均一に分散された後、可燃混合気体となって炎口１３に
供給され、予混合燃焼する。また、炎口１３には二次空
気供給部１６から燃焼用空気が供給されるので短炎を形
成する。
【００２６】以上のように、燃料ノズル１８から噴射し
た液体燃料に、高速の空気流によるせん断力を作用させ
て微粒化し、さらに衝突によって均一な微小粒子とし、
微粒化用空気と混合しながら炎口１３に供給するととも
に、二次空気も供給されるようになっているので優れた
燃焼特性を得ることができる。また、実施例の微粒化装
置２によれば噴霧量の広い調節範囲で均一な微小粒子を
得ることができるので、燃焼量調節幅を大きくとること
ができる。微粒化用空気は一次空気の一部として作用す
るので、炎口１３で予混合的燃焼をすることができる。
したがって、燃焼速度を拡散燃焼よりも大きくし、炎口
１３での火炎の短炎化を図ることができるので装置の小
型化が可能となる。また、均一で微細な燃料粒子を得る
ことができるので従来の噴霧燃焼のように大きな燃料粒
子が火炎によって急激に沸騰する際の破裂音に起因する
燃焼騒音を低減することができる。さらに、微粒化され
た燃料粒子と微粒化用空気の混合気に、一次空気が供給
され可燃混合気となって炎口１３に供給されるので、瞬
時点火燃焼が可能になり瞬間性を得ることができる。
た液体燃料に、高速の空気流によるせん断力を作用させ
て微粒化し、さらに衝突によって均一な微小粒子とし、
微粒化用空気と混合しながら炎口１３に供給するととも
に、二次空気も供給されるようになっているので優れた
燃焼特性を得ることができる。また、実施例の微粒化装
置２によれば噴霧量の広い調節範囲で均一な微小粒子を
得ることができるので、燃焼量調節幅を大きくとること
ができる。微粒化用空気は一次空気の一部として作用す
るので、炎口１３で予混合的燃焼をすることができる。
したがって、燃焼速度を拡散燃焼よりも大きくし、炎口
１３での火炎の短炎化を図ることができるので装置の小
型化が可能となる。また、均一で微細な燃料粒子を得る
ことができるので従来の噴霧燃焼のように大きな燃料粒
子が火炎によって急激に沸騰する際の破裂音に起因する
燃焼騒音を低減することができる。さらに、微粒化され
た燃料粒子と微粒化用空気の混合気に、一次空気が供給
され可燃混合気となって炎口１３に供給されるので、瞬
時点火燃焼が可能になり瞬間性を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の液体燃料燃焼装置によれば次の効果が得られる。
明の液体燃料燃焼装置によれば次の効果が得られる。
【００２８】（１）液ノズル先端に設けられた液孔と膜
形成部の間に、環状の微細な隙間を設け、液ノズルの外
周に、環状隙間から噴出される液体に微粒化用空気を供
給する気体噴出孔を有する気体ノズルを設けているの
で、液体を環状の薄い液膜流として噴出し、この液膜流
に高速の気体流によるせん断力を作用させることができ
る。したがって、低圧力、少流量の気体で、粒子径の非
常に小さな粒子を得ることができる。また、液膜流を形
成するので、液体の噴霧量を増加させても気液の相対速
度が大きく変化することはなく、微粒化用気体を効果的
に作用させることができるので粒子径の大きな変化は起
こらない。したがって噴霧量の広い調節範囲にわたって
粒子径の非常に小さな粒子を得ることができる。
形成部の間に、環状の微細な隙間を設け、液ノズルの外
周に、環状隙間から噴出される液体に微粒化用空気を供
給する気体噴出孔を有する気体ノズルを設けているの
で、液体を環状の薄い液膜流として噴出し、この液膜流
に高速の気体流によるせん断力を作用させることができ
る。したがって、低圧力、少流量の気体で、粒子径の非
常に小さな粒子を得ることができる。また、液膜流を形
成するので、液体の噴霧量を増加させても気液の相対速
度が大きく変化することはなく、微粒化用気体を効果的
に作用させることができるので粒子径の大きな変化は起
こらない。したがって噴霧量の広い調節範囲にわたって
粒子径の非常に小さな粒子を得ることができる。
【００２９】（２）旋回部により液膜流に旋回力を与
え、液膜流の収束を避け、安定した液膜を形成できる。
したがって、液ノズル先端の濡れの心配がなく、気体噴
出孔の端部を液膜流近傍に設定できるので、気体流のせ
ん断力を効果的に付与することができる。
え、液膜流の収束を避け、安定した液膜を形成できる。
したがって、液ノズル先端の濡れの心配がなく、気体噴
出孔の端部を液膜流近傍に設定できるので、気体流のせ
ん断力を効果的に付与することができる。
【００３０】（３）燃料ノズルから噴射した液体燃料に
高速の空気流によるせん断力を作用させて微粒化し、さ
らに衝突によって均一な微小粒子を得ることができる。
この微小粒子に微粒化用空気と一次空気と混合しながら
炎口に供給するとともに二次空気も供給されるようにな
っているので、優れた燃焼特性を得ることができる。
高速の空気流によるせん断力を作用させて微粒化し、さ
らに衝突によって均一な微小粒子を得ることができる。
この微小粒子に微粒化用空気と一次空気と混合しながら
炎口に供給するとともに二次空気も供給されるようにな
っているので、優れた燃焼特性を得ることができる。
【００３１】（４）微粒化装置の空気流によるせん断力
と衝突力によって噴霧量の広い調節範囲で均一な微小粒
子が得られるので、燃焼量調節幅を大きくとることがで
きる。
と衝突力によって噴霧量の広い調節範囲で均一な微小粒
子が得られるので、燃焼量調節幅を大きくとることがで
きる。
【００３２】（５）均一で微細な燃料粒子を得ることが
できるので従来の噴霧燃焼のように大きな燃料粒子が火
炎によって急激に沸騰する際の破裂音に起因する燃焼騒
音を低減することができる。
できるので従来の噴霧燃焼のように大きな燃料粒子が火
炎によって急激に沸騰する際の破裂音に起因する燃焼騒
音を低減することができる。
【００３３】（６）微粒化用空気は一次空気の一部とし
て作用するので、炎口で予混合的燃焼をすることができ
る。したがって、燃焼速度を拡散燃焼よりも大きくし、
炎口での火炎の短炎化を図ることができるので装置の小
型化が可能となる。
て作用するので、炎口で予混合的燃焼をすることができ
る。したがって、燃焼速度を拡散燃焼よりも大きくし、
炎口での火炎の短炎化を図ることができるので装置の小
型化が可能となる。
【００３４】（７）微粒化された燃料粒子と微粒化用空
気の混合に一次空気が供給され可燃混合気となって炎口
に供給されるので、瞬時点火燃焼が可能となる。
気の混合に一次空気が供給され可燃混合気となって炎口
に供給されるので、瞬時点火燃焼が可能となる。
【図１】本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の
要部断面図
要部断面図
【図２】同装置内の微粒化装置の要部断面図
【図３】（ａ）同装置の旋回部と比較するために記載し
た微粒化装置の要部断面図 （ｂ）同装置の微粒化装置の作用効果を示した要部断面
図
た微粒化装置の要部断面図 （ｂ）同装置の微粒化装置の作用効果を示した要部断面
図
【図４】従来の液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図５】同装置の要部断面図
２ 微粒化装置 ５ 燃料供給手段 ８ 空気供給手段 １０ 混合室 １１ バーナ １３ 炎口 １５ 一次空気供給部 １６ 二次空気供給部 １７ ノズルブロック １８ 燃料ノズル １９ 液室 ２３ 液孔 ２４ 中子 ２７ 膜形成部 ２９ 旋回部 ３４ 空気ノズル ３６ 空気噴出孔
───────────────────────────────────────────────────── 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 平２−275207（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−129203（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−63235（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−31314（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−179453（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−143223（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭47−12180（ＪＰ，Ｙ１) 特表 昭60−501176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/10 F23D 11/38
Claims (1)
- 【請求項１】液体燃料が供給される液室を有する燃料ノ
ズルと、この燃料ノズルの先端に設けられた液孔と、前
記液室内にあって液体の供給量を規制する中子と、この
中子の先端に形成され前記液孔との間に僅かな環状の隙
間を形成し前記燃料ノズルの先端とほぼ同一高さになる
ように設定された膜形成部と、この膜形成部の上流側で
液体燃料に旋回を与える旋回部と、前記燃料ノズルの外
周に設けられ、前記液孔と前記膜形成部の隙間から噴出
される液体燃料に微粒化用空気を供給する空気噴出孔を
有する空気ノズルと、この空気ノズルと前記燃料ノズル
とで形成したノズルブロックを所定の角度で複数個対向
させ噴霧を衝突させるように配設した微粒化装置と、前
記燃料ノズルに液体燃料を供給する燃料供給手段と、前
記空気ノズルに微粒化用空気を供給する空気供給手段
と、一次空気を供給する一次空気供給部と、前記微粒化
装置から噴出した燃料粒子と空気を混合する混合室と、
この混合室の下流にあり炎口を有するバーナと、このバ
ーナに空気を供給する二次空気供給部とからなる液体燃
料燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04147142A JP3106693B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04147142A JP3106693B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340512A JPH05340512A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3106693B2 true JP3106693B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=15423534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04147142A Expired - Fee Related JP3106693B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106693B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7689193B2 (en) | 2005-05-24 | 2010-03-30 | Freescale Semiconductor, Inc. | Self-aligning resonator filter circuits |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP04147142A patent/JP3106693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7689193B2 (en) | 2005-05-24 | 2010-03-30 | Freescale Semiconductor, Inc. | Self-aligning resonator filter circuits |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05340512A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |