JP3624638B2 - Liquid fuel combustion equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体燃料燃焼装置の特に燃料の気化部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、特開平8−68509号公報に示されているようなものが提案されていた。これを図5を用いて説明する。
【0003】
図中、1は気化部でその上部に円形のバ−ナ受け座2を設け、前記バ−ナ受け座2のほぼ中央にノズル部3を配置し、バ−ナ受け座2とノズル部3の間に燃焼用空気を供給する開口部4を設けてある。そしてノズル部3に連通する連通口5を介して円筒状の気化室6を形成し、気化室6内には燃料の気化を促進するための気化素子7が、またノズル部3の反対側の端部には燃料を供給する給油口8が設けてある。そして気化部1の気化室6の反対側のバ−ナ受け座2の下側の約半周に沿うようにU字型のヒ−タ9が配設してある。10は混合管で多数の炎孔11を穿設した燃焼部12とともにバ−ナ受け座2の上部に載置してある。
【0004】
上記構成において、ヒ−タ9により所定温度まで気化部1が加熱されると給油口8を介して液体燃料は燃料供給手段13により供給され、高温の気化素子7内で燃料が気化を開始する。気化室6で気化した燃料ガスは連通口5を介してノズル部3より混合管10内に噴出する。噴出した燃料ガスはエゼクタ効果により燃焼用の1次空気を誘引し混合管10内で混合されて混合気となり燃焼部12に穿設した炎孔11より噴出して燃焼する。そして燃焼により発生した燃焼排ガスは空気と混合して温風となり暖房などに使用される。燃焼を開始すると燃焼熱でバ−ナ受け座2に形成した受熱フランジ2aを介して気化室を加熱するためにヒ−タ9による加熱が不要となり、自己の燃焼熱で燃料を気化しながら燃焼を継続する。
【0005】
また、実開平6ー30620号公報に記載されているように、気化部を高周波誘導加熱装置によって加熱する方法が提案されている。
【0006】
また特開平7ー48128号公報においては、高周波誘導加熱の発熱体として水素貯蔵合金の中心部に金属棒を設けた構成が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平8ー68509号公報に記載されている構成の燃焼装置は、燃焼開始時に気化部を加熱するためにシ−ズヒ−タを使用し、シ−ズヒータで発生した熱を気化部1の金属部を介して燃料を気化するための気化素子7を加熱する間接加熱方式になっている。したがってヒ−タ9に通電してから気化素子7が燃料の気化可能温度に到達するまでの時間が長くなるという課題があった。また、燃焼開始時にヒ−タ9から気化素子7への伝熱速度を促進するためや、燃焼時に燃焼熱を燃料を気化させる熱として効率良く回収するために気化部1に熱伝導の良い黄銅などを使用している。したがって、材料の耐熱性から気化部1の加熱温度に限界があり、液体燃料が気化される際、特に長期間保存されて酸化した変質油や高沸点の異種成分を含む燃料を使用した場合に燃料を完全に気化させることができず、気化素子7内にタ−ル成分が生成し、目詰まりによって燃焼不良を生ずる可能性を有していた。また気化素子7を外周方向から加熱するために気化素子7の中心部の温度が低くなり、前記のタール生成の現象を促進する原因になっていた。そしてまた気化した燃料ガス中には気化不良となった燃料が液滴となってノズル部3へ移動し、ノズル部3内壁に結露してタール化しノズル部3を目詰まりさせることがあった。ノズル部3の目詰まりは燃焼不良を生ずる可能性を有していた。これらの課題の中で燃料の気化可能までの到達時間を短縮する手段として高周波誘導加熱によって気化器を加熱する方法が実開平6ー30620号公報に記載されているが、実用に供すべき具体的な構成等は開示されていない。また加熱部の内部の加熱方法については特開平7ー48128号公報で加熱体として金属棒を設けた構成が記載されているがこれは水素貯蔵合金から水素を放出するための手段であり、液体燃料の気化に関するものは開示されていない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた外管と、前記外管の外周側に配設され高周波交番電流発生部に接続された励磁コイルと、前記外管内に装着した多孔体と、前記多孔体の略中心部に配設した軸体と、前記ノズル部を磁界により加熱する励磁コイルを備えたものである。
【0009】
上記発明によれば、高周波交番電流発生部に通電すると接続された励磁コイルに交流が印加され磁界が発生し、励磁コイルの内部に配設してある外管、多孔体、軸体およびノズル部は発生する磁界によって誘起された誘導電流によって発熱するが、外管、多孔体、軸体およびノズル部がそれぞれ自己発熱するために従来のシーズヒーター等による間接加熱に比べ燃料の気化可能温度までの到達時間を大幅に短縮することができる。また自己発熱するために外管と軸体の間にある多孔体は外側(外管側)と内側(軸体側)の両側方向から高温に加熱され、シーズヒータ等による間接加熱方式で見られるような中心部近傍の低温領域がなく、外側から中心部に向かって高温でほぼ同等の温度分布となる。従って燃料供給口から供給された燃料は多孔体内を拡散移動するが多孔体内全域で高温で気化することが可能となり長期間保存されて酸化した変質油や高沸点成分を含む燃料を使用してもほぼ完全に気化させ、タール化を抑制することができる。そしてまたノズル部は磁界によって誘起された誘導電流によって発熱し高温となるため、ノズル部において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1にかかる液体燃料燃焼装置は気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた外管と、前記外管の外周側に配設され高周波交番電流発生部に接続された励磁コイルと、前記外管内に装着した多孔体と、前記多孔体の略中心部に配設した軸体と、前記ノズル部を磁界により加熱する励磁コイルを有する。
【0011】
そして、高周波交番電流発生部に通電すると接続された励磁コイルに交流が印加され磁界が発生し、励磁コイルの内部に配設してある外管、多孔体、軸体およびノズル部は発生する磁界によって誘起された誘導電流によって発熱するが、外管、多孔体、軸体およびノズル部がそれぞれ自己発熱するために従来のシーズヒータ等による間接加熱に比べ燃料の気化可能温度までの到達時間は大幅に短縮することができる。また自己発熱するために外管と軸体の間にある多孔体は外側と内側の両側方向から高温に加熱され、シーズヒータ等による間接加熱方式で見られるような中心部近傍の低温領域がなく、外側から中心部に向かって高温でほぼ同等の温度分布となる。従って燃料供給口から供給した燃料は多孔体内を拡散移動するが多孔体内全域で高温で気化することが可能となり長期間保存されて酸化した変質油や高沸点成分を含む燃料を使用してもほぼ完全に気化させ、タール化を抑制することができる。そしてまたノズル部は磁界によって誘起された誘導電流によって発熱し高温となるため、ノズル部において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0012】
本発明の請求項2にかかる液体燃料燃焼装置は励磁コイルをノズル部の外周部に設けたものである。
【0013】
そして、ノズル部の外周部に設けた励磁コイルによってノズル部は発熱し高温にできる。
【0014】
本発明の請求項3にかかる液体燃料燃焼装置は励磁コイルを外管とノズル部の双方を囲むように設けたものである。
【0015】
そして、外管とノズル部の双方を囲むように設けた励磁コイルによって、励磁コイルを共用化できるので構成が簡単にできる。
【0016】
本発明の請求項4にかかる液体燃料燃焼装置はノズル部を磁性材料で構成したものである。
【0017】
そして、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成したノズル部はより発熱し高温化できるのでノズル部のタール化をより抑制することができる。
【0018】
本発明の請求項5にかかる液体燃料燃焼装置は気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた外管と、前記外管の外周側に配設され高周波交番電流発生部に接続された励磁コイルと、前記外管内に装着した多孔体と、前記多孔体の略中心部に配設した複数の開口を有する中空の軸体と、前記ノズル部と前記複数の開口を有する中空の軸体とを一体で構成したものである。
【0019】
そして、軸体を中空にしたものであり、動作初期に励磁コイルで発生した磁界により、軸体が誘導電流により発熱を開始するが、一般的に高周波誘導加熱は表皮効果が大きいことから発熱に寄与するのは軸体の表面のみであり、軸体を中空の構成にして軸体の熱容量を減じることにより発熱効果を損なうことなく軸体の昇温速度を速めることができる。またノズル部と前記複数の開口を有する中空の軸体とを一体で構成しているので発熱して高温になった中空の軸体からの伝熱によってノズル部は高温になるため、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0020】
本発明の請求項6にかかる液体燃料燃焼装置はノズル部と複数の開口を有する中空の軸体をネジ構成で接合したものである。
【0021】
そして、ネジ構成により高温になった中空の軸体からの伝熱によってノズル部は高温になるため、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0022】
本発明の請求項7にかかる液体燃料燃焼装置は複数の開口を有する中空の軸体を磁性材料で構成したものである。
【0023】
そして、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成した複数の開口を有する中空の軸体はより発熱し高温化できる。
【0024】
本発明の請求項8にかかる液体燃料燃焼装置は複数の開口を有する中空の軸体を磁性ステンレスで構成したものである。
【0025】
そして、磁性ステンレスは銅合金等に比べて耐熱性が優れているために複数の開口を有する中空の軸体の温度を高くできるので、気化部の温度を従来より高く設定できることから、さらに高温で燃料を気化することが可能となりタール化をより抑制することができる。
【0026】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0027】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の液体燃料燃焼装置の要部断面図である。
【0028】
図1において14は燃料を気化する気化部、15は気化部14の外殻をなす外管、16は外管15内に装着された多孔体、17は多孔体16の略中心に配置された軸体、18は外管15の外周を覆うように設けた絶縁ボビン、19は絶縁ボビン18の外周に巻かれ磁界を発生する励磁コイル、20は外管15の一端に設けられ燃料ガスを噴出するノズル部、21はノズル部20の外周部に設けたノズル部20を磁界により加熱する励磁コイル、22は外管15の他端に設けた燃料供給口である。外管15とノズル部20、燃料供給口22は内部に多孔体16と軸体17を挿入した後、必要な開口部を除いて溶接等でシールしてある。23は燃料が通る送油管、24は気化部14に燃料を供給する燃料ポンプ、25は励磁コイル19、21に接続した高周波交番電流発生部である。26は燃料ガスを燃焼させるためのバーナで、燃料ガスと空気を混合する混合部27と燃焼火炎を形成する炎口部28が設けてある。
【0029】
次に動作、作用について説明すると、高周波交番電流発生部25に通電すると、交流電力が発生し、接続された励磁コイル19、21に送られ、励磁コイル19、21のそれぞれの周囲に交流磁界が発生する。供給された交流のサイクルにしたがって磁界の磁力線の方向が変化すると外管15、多孔体16、軸体17およびノズル部20の中にその磁界変化を阻止しようとする電気的力が作用し励磁コイル19、21内に流れる電流と逆方向の電流が誘起される。この誘起された誘導電流は外管15、多孔体16、軸体17およびノズル部20の中を流れその抵抗によって発熱する。この際外管15、多孔体16、軸体17およびノズル部20は誘導電流によってそれぞれが自己発熱するために従来のシーズヒーター等による間接加熱に比べ昇温時間は大幅に短縮される。気化部14の温度が温度検知手段(図示せず)によって所定の温度に到達したことを検知すると、燃料ポンプ24が作動を開始し燃料タンク(図示せず)内の燃料を送油管23を介して燃料供給口22より気化部14内に供給する。気化部14内に供給された燃料は加熱された多孔体16の細孔を浸透拡散しながら加熱され気化し、気化した燃料ガスはノズル部20からバーナ26の混合部27内に噴出する。混合部27内に燃料ガスが噴出する際に噴出によって生じるエゼクタ効果により周辺より空気を吸引し、混合部27内で燃料ガスと空気が混合し予混合気となって炎口部28より送出される。炎口部28より送出された予混合気に点火手段(図示せず)で点火すると燃焼を開始する。
【0030】
本発明の構成によれば、励磁コイル19の内部に配設してある外管15、多孔体16、軸体17は発生する磁界によって誘起された誘導電流によって発熱するが、外管15、多孔体16、軸体17がそれぞれ自己発熱するために従来のシーズヒーター等による間接加熱に比べ燃料の気化可能温度までの到達時間を大幅に短縮することができる。また自己発熱するために外管15と軸体17の間にある多孔体16は外側(外管15側)と内側(軸体17側)の両側方向から高温に加熱され、シーズヒータ等による間接加熱方式で見られるような中心部近傍の低温領域がなく、外側から中心部に向かって高温でほぼ同等の温度分布となる。したがって多孔体16の径方向断面の温度分布は従来の外周方向からのみの加熱方法に比べて低温部がないために大幅に良くなり多孔体16内のほぼ全域で燃料を高温で気化することが可能となった。そのために長期間保存されて酸化した変質油や高沸点成分を含む燃料を使用してもほぼ全量を気化することが可能となりタール分の生成を抑制することができる。そして同時に励磁コイル21の内部に配設してあるノズル部20は発生する磁界によって誘起された誘導電流によって発熱し高温となるため、ノズル部20において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部20内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。そしてノズル部20を構成する材料とし磁性材料を使用することが好ましく、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成したノズル部20はより発熱し高温化できるのでノズル部20のタール化をより抑制することができる。
【0031】
(実施例2)
図2は本発明の実施例2の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図である。
【0032】
実施例2において、実施例1と異なる点はノズル部20外周と外管15外周を覆うように絶縁ボビン29を設け、絶縁ボビン29の外周に巻かれ磁界を発生する励磁コイル30を外管15とノズル部20の双方を囲むように設けた構成にしたことである。
【0033】
なお、実施例1と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用を説明すると、動作開始時に高周波交番電流発生部(図示せず)に通電すると接続された励磁コイル30の周囲に交流磁界が発生する。供給された交流のサイクルにしたがって磁界の磁力線の方向が変化すると外管15、多孔体16、軸体17、ノズル部20の中にその磁界変化を阻止しようとする電気的力が作用し励磁コイル30内に流れる電流と逆方向の電流が誘起される。この誘起された誘導電流は外管15、多孔体16、軸体17、ノズル部20内を流れその抵抗によって発熱する。この際外管15、多孔体16、軸体17、ノズル部20は誘導電流によってそれぞれが自己発熱するために従来のシーズヒーター等による間接加熱に比べ昇温時間は大幅に短縮され、燃料の気化可能温度までの到達時間を大幅に短縮することができる。そしてシーズヒータ等による間接加熱方式で見られるような中心部近傍の低温領域がなく、外側から中心部に向かって高温でほぼ同等の温度分布となる。したがって多孔体16の径方向断面の温度分布は従来の外周方向からのみの加熱方法に比べて低温部がないために大幅に良くなり多孔体16内のほぼ全域で燃料を高温で気化することが可能となった。そのために長期間保存されて酸化した変質油や高沸点成分を含む燃料を使用してもほぼ全量を気化することが可能となりタール分の生成を抑制することができる。そして同時に励磁コイル30の内部に配設してあるノズル部20は発生する磁界によって誘起された誘導電流によって発熱し高温になっているため、ノズル部20において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部20内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。そしてノズル部20を構成する材料とし磁性材料を使用することが好ましく、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成したノズル部20はより発熱し高温化できるのでノズル部20のタール化をより抑制することができる。そして励磁コイル30で気化部14とノズル部20の双方を発熱加熱することができるので、励磁コイルの共用化が図れて構成が簡単にできる。
【0034】
(実施例3)
図3は本発明の実施例3の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図である。
【0035】
実施例3において、実施例1と異なる点は多孔体16の略中心部に配設した複数の開口32を有する中空の軸体31と、ノズル部20と中空の軸体31とを一体で構成したことである。
【0036】
なお、実施例1と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用を説明すると、高周波交番電流発生部(図示せず)に通電すると接続された励磁コイル19の周囲に交流磁界が発生する。供給された交流のサイクルにしたがって磁界の磁力線の方向が変化すると外管15、多孔体16、中空の軸体31の中に誘導電流が発生し発熱する。燃料ポンプ24が作動を開始し燃料供給口22より気化部14内に供給された燃料は加熱された多孔体16の細孔を浸透拡散しながら加熱され気化し、気化した燃料ガスは中空の軸体31に穿設された複数の開口32から中空の軸体31内へ送出される。中空の軸体31の燃料供給口22側は軸栓33が設けられているから燃料ガスは中空部34をノズル部20側に移動してノズル部20から噴出して燃焼する。一般的に高周波誘導加熱は表皮効果が大きいことから発熱に寄与するのは軸体の表面のみであり、中空の軸体31の構成にして軸体の熱容量を減じることにより発熱効果を損なうことなく中空の軸体31の昇温速度を速めることができる。そしてシーズヒータ等による間接加熱方式で見られるような中心部近傍の低温領域がなく、外側から中心部に向かって高温でほぼ同等の温度分布となる。したがって多孔体16の径方向断面の温度分布は従来の外周方向からのみの加熱方法に比べて低温部がないために大幅に良くなり多孔体16内のほぼ全域で燃料を高温で気化することが可能となった。そのために長期間保存されて酸化した変質油や高沸点成分を含む燃料を使用してもほぼ全量を気化することが可能となりタール分の生成を抑制することができる。そしてノズル部20と前記複数の開口32を有する中空の軸体31とを一体で構成しているので発熱して高温になった中空の軸体31からの伝熱によってノズル部20は高温になるため、ノズル部20のタール化を抑制することができる。そして複数の開口32を有する中空の軸体31を構成する材料としては磁性材料を使用することが好ましく、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成した複数の開口30を有する中空の軸体31はより発熱し高温化できるので上記の効果をより得ることができる。そして磁性材料としてはSUS430等の磁性ステンレスを使用すると、耐熱性に優れていることから気化部14の高温化が可能になり長期間保存されて酸化した変質油や燃料中の高沸点成分の気化が確実にできタール抑制にさらに効果が得られるとともに、耐蝕性に優れていることから耐久寿命が長いこと等の効果が得られる。
【0037】
(実施例4)
図4は本発明の実施例4の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図である。
【0038】
実施例4において、実施例3と異なる点はノズル部20と複数の開口32を有する中空の軸体31をネジ部35構成で接合したことである。
【0039】
なお、実施例3と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
そして、実施例3記載の効果と同様な効果が得られると同時に、ノズル部20と複数の開口32を有する中空の軸体31とをネジ部35で接合しているので、発熱して高温になった中空の軸体31からの熱をネジ部35の伝熱によってノズル部20は高温になるため、ノズル部20のタール化を抑制することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1にかかる液体燃料燃焼装置によれば、励磁コイルを巻いた外管の中に多孔体と軸体を配設し、ノズル部に励磁コイルを備えた構成にしているので外管、多孔体、軸体、およびそしてノズル部は誘導電流によってそれぞれが自己発熱するために従来のシーズヒーター等による間接加熱に比べ昇温時間は大幅に短縮され、燃料の気化可能温度までの到達時間を大幅に短縮することができる。そして多孔体の径方向の内周側まで高温に加熱されるために温度分布が良くなり燃料の気化が促進されるのでタール生成が抑制できる。そしてノズル部は誘導電流によって発熱し高温となるため、ノズル部において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0041】
また請求項2にかかる液体燃料燃焼装置は励磁コイルを巻いた外管の中に多孔体と軸体を配設し、励磁コイルをノズル部の外周部に設けた構成にしているのでノズル部を高温にできる。
【0042】
また請求項3にかかる液体燃料燃焼装置は励磁コイルを外管とノズル部の双方を囲むように設けた構成とし、励磁コイルの共用化が図れるので構成が簡単にできる。
【0043】
また請求項4にかかる液体燃料燃焼装置はノズル部を磁性材料で構成しているので、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成したノズル部はより発熱し高温化できるので、ノズル部のタール化をより抑制することができる。
【0044】
また請求項5にかかる液体燃料燃焼装置は軸体を複数の開口を有する中空の軸体とし、ノズル部と複数の開口を有する中空の軸体とを一体で構成しているので、軸体の熱容量が低減され電源投入から気化可能温度への到達時間をより短縮できる。そして多孔体の径方向の内周側まで高温に加熱されるために温度分布が良くなり燃料の気化が促進されるのでタール生成が抑制できる。そしてノズル部は中空の軸体からの伝熱で高温となるため、ノズル部において燃料は液滴として存在することはなく、もし万が一仮にノズル部内壁に燃料が結露したとしてもほぼ完全に気化させ、ノズル部のタール化を抑制することができる。
【0045】
また請求項6にかかる液体燃料燃焼装置は軸体を複数の開口を有する中空の軸体とし、ノズル部と複数の開口を有する中空の軸体とをネジ構成で接合した構成としているので、高温になった複数の開口を有する中空の軸体からの伝熱によってノズル部は高温になりノズル部のタール化を抑制することができる。
【0046】
また請求項7にかかる液体燃料燃焼装置は複数の開口を有する中空の軸体を磁性材料で構成しているので、磁性材料は透磁率が高いため、磁性材料で構成した複数の開口を有する中空の軸体はより発熱し高温化できる。
【0047】
本発明の請求項8は複数の開口を有する中空の軸体を磁性ステンレスで構成しているので上記の効果と同様な効果が得られると同時に、磁性ステンレスは銅合金等に比べて耐熱性が優れているために複数の開口を有する中空の軸体の温度を高くできるので、気化部の温度を従来より高く設定できることから、さらに高温で燃料を気化することが可能となりタール化をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図2】本発明の実施例2の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図
【図3】本発明の実施例3の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図
【図4】本発明の実施例4の液体燃料燃焼装置の気化部の断面図
【図5】従来の液体燃料燃焼装置の要部断面図
【符号の説明】
14 気化部
15 外管
16 多孔体
17 軸体
19,21,30 励磁コイル
20 ノズル部
22 燃料供給口
25 高周波交番電流発生部
26 バーナ
31 中空の軸体
32 複数の開口
35 ネジ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid fuel combustion apparatus, and more particularly to a fuel vaporization section.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of combustion apparatus has been proposed as disclosed in JP-A-8-68509. This will be described with reference to FIG.
[0003]
In the figure,
[0004]
In the above configuration, when the
[0005]
Further, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-30620, a method of heating the vaporizing section with a high frequency induction heating device has been proposed.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-48128 proposes a structure in which a metal rod is provided at the center of a hydrogen storage alloy as a heating element for high-frequency induction heating.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the combustion apparatus having the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-68509 uses a sheath heater to heat the vaporizer at the start of combustion, and the heat generated by the sheath heater is used for the vaporizer. This is an indirect heating method in which the vaporizing element 7 for vaporizing the fuel is heated through the
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a burner for burning vaporized gas, an outer tube provided with a nozzle part at one end and a fuel supply port at the other end, and a high-frequency alternating current disposed on the outer peripheral side of the outer tube. An excitation coil connected to the generator, a porous body mounted in the outer tube, a shaft disposed at a substantially central portion of the porous body, and an excitation coil for heating the nozzle portion by a magnetic field. is there.
[0009]
According to the above invention, when the high-frequency alternating current generator is energized, an alternating current is applied to the connected exciting coil to generate a magnetic field, and the outer tube, porous body, shaft body, and nozzle portion disposed inside the exciting coil. Generates heat due to the induced current induced by the generated magnetic field, but the outer tube, porous body, shaft body and nozzle part each generate heat. The arrival time can be greatly shortened. In addition, the self-heated porous body between the outer tube and the shaft body is heated to high temperatures from both the outer (outer tube side) and inner (shaft body side) sides, so that it can be seen by an indirect heating method using a sheathed heater or the like. There is no low temperature region in the vicinity of the central part, and the temperature distribution is almost the same at high temperatures from the outside toward the central part. Therefore, although the fuel supplied from the fuel supply port diffuses and moves in the porous body, it can be vaporized at a high temperature throughout the porous body, and it is possible to use a denatured oil that has been stored and oxidized for a long period of time or a fuel containing a high boiling point component. It can be vaporized almost completely and tarring can be suppressed. In addition, since the nozzle portion generates heat due to the induced current induced by the magnetic field and becomes high temperature, fuel does not exist as droplets in the nozzle portion, and even if the fuel condenses on the inner wall of the nozzle portion almost completely. Vaporization can be achieved and tarring of the nozzle portion can be suppressed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A liquid fuel combustion apparatus according to
[0011]
When the high-frequency alternating current generator is energized, an alternating current is applied to the connected excitation coil to generate a magnetic field, and the outer tube, porous body, shaft body, and nozzle portion disposed inside the excitation coil generate magnetic fields. The outer tube, porous body, shaft body and nozzle part generate heat by themselves, but the time required to reach the fuel vaporization temperature is significantly greater than indirect heating using a conventional sheathed heater. Can be shortened. In addition, the porous body between the outer tube and the shaft body is heated to high temperatures from both the outer and inner sides in order to self-heat, and there is no low temperature region near the center as seen in the indirect heating method using a sheathed heater. The temperature distribution is almost the same at high temperatures from the outside toward the center. Therefore, although the fuel supplied from the fuel supply port diffuses and moves in the porous body, it can be vaporized at a high temperature throughout the porous body, and even if a fuel containing altered oil or a high boiling point component that has been stored and oxidized for a long period of time is used. It can be completely vaporized and tarring can be suppressed. In addition, since the nozzle portion generates heat due to the induced current induced by the magnetic field and becomes high temperature, fuel does not exist as droplets in the nozzle portion, and even if the fuel condenses on the inner wall of the nozzle portion almost completely. Vaporization can be achieved and tarring of the nozzle portion can be suppressed.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid fuel combustion apparatus in which an exciting coil is provided on the outer periphery of the nozzle portion.
[0013]
And the nozzle part generates heat by the exciting coil provided in the outer peripheral part of the nozzle part, and can be made high temperature.
[0014]
The liquid fuel combustion apparatus according to
[0015]
Since the exciting coil can be shared by the exciting coil provided so as to surround both the outer tube and the nozzle portion, the configuration can be simplified.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the liquid fuel combustion apparatus has a nozzle portion made of a magnetic material.
[0017]
Since the magnetic material has a high magnetic permeability, the nozzle portion made of the magnetic material generates more heat and can be heated to a higher temperature, so that tarring of the nozzle portion can be further suppressed.
[0018]
A liquid fuel combustion apparatus according to
[0019]
The shaft body is hollow, and the shaft body starts to generate heat due to the induction current due to the magnetic field generated by the exciting coil in the initial stage of operation. Generally, high-frequency induction heating generates heat because the skin effect is large. Only the surface of the shaft body contributes, and by reducing the heat capacity of the shaft body by reducing the heat capacity of the shaft body, the heating rate of the shaft body can be increased without impairing the heat generation effect. In addition, since the nozzle portion and the hollow shaft body having the plurality of openings are integrally configured, the nozzle portion becomes high temperature due to heat transfer from the hollow shaft body that is heated and heated to high temperature. Taring can be suppressed.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a liquid fuel combustion apparatus in which a nozzle portion and a hollow shaft having a plurality of openings are joined in a screw configuration.
[0021]
And since a nozzle part becomes high temperature by the heat transfer from the hollow shaft body which became high temperature by the screw structure, tarting of a nozzle part can be suppressed.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, a liquid fuel combustion apparatus comprises a hollow shaft having a plurality of openings made of a magnetic material.
[0023]
Since the magnetic material has a high magnetic permeability, the hollow shaft body having a plurality of openings made of the magnetic material generates more heat and can be heated.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, a liquid fuel combustion apparatus comprises a hollow shaft having a plurality of openings made of magnetic stainless steel.
[0025]
And since magnetic stainless steel is superior in heat resistance compared to copper alloys and the like, the temperature of the hollow shaft body having a plurality of openings can be increased. It becomes possible to vaporize the fuel, and tarring can be further suppressed.
[0026]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
(Example 1)
1 is a cross-sectional view of a main part of a liquid fuel combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0028]
In FIG. 1,
[0029]
Next, the operation and action will be described. When the high-frequency alternating
[0030]
According to the configuration of the present invention, the
[0031]
(Example 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vaporization section of the liquid fuel combustion apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0032]
The second embodiment is different from the first embodiment in that an insulating
[0033]
In addition, the thing of the same code | symbol as Example 1 has the same structure, and abbreviate | omits description.
Next, the operation and action will be described. When a high-frequency alternating current generator (not shown) is energized at the start of operation, an alternating magnetic field is generated around the connected
[0034]
(Example 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vaporization portion of the liquid fuel combustion apparatus according to
[0035]
The third embodiment is different from the first embodiment in that a
[0036]
In addition, the thing of the same code | symbol as Example 1 has the same structure, and abbreviate | omits description.
Next, the operation and action will be described. When a high-frequency alternating current generator (not shown) is energized, an alternating magnetic field is generated around the connected
[0037]
(Example 4)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vaporizing portion of the liquid fuel combustion apparatus of
[0038]
The fourth embodiment is different from the third embodiment in that a
[0039]
In addition, the thing of the same code | symbol as Example 3 has the same structure, and abbreviate | omits description.
And the effect similar to the effect of Example 3 is acquired, At the same time, since the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid fuel combustion apparatus of the first aspect of the present invention, the porous body and the shaft body are disposed in the outer tube around which the excitation coil is wound, and the excitation coil is provided in the nozzle portion. Therefore, the outer tube, porous body, shaft body, and nozzle part self-heats due to the induction current, so the heating time is greatly shortened compared to the indirect heating by the conventional sheathed heater etc. The time to reach the possible temperature can be greatly reduced. And since it is heated to high temperature to the inner peripheral side in the radial direction of the porous body, the temperature distribution is improved and the vaporization of fuel is promoted, so that tar generation can be suppressed. And since the nozzle part generates heat due to the induction current and becomes high temperature, fuel does not exist as droplets in the nozzle part, and even if the fuel condenses on the inner wall of the nozzle part, it is almost completely vaporized and the nozzle part Taring can be suppressed.
[0041]
The liquid fuel combustion apparatus according to
[0042]
Further, the liquid fuel combustion apparatus according to
[0043]
Further, in the liquid fuel combustion apparatus according to
[0044]
In the liquid fuel combustion apparatus according to
[0045]
Further, in the liquid fuel combustion apparatus according to the sixth aspect, the shaft body is a hollow shaft body having a plurality of openings, and the nozzle portion and the hollow shaft body having the plurality of openings are joined by a screw configuration. Due to heat transfer from the hollow shaft having a plurality of openings, the nozzle portion becomes high temperature and tarring of the nozzle portion can be suppressed.
[0046]
Further, in the liquid fuel combustion apparatus according to the seventh aspect, since the hollow shaft having a plurality of openings is made of a magnetic material, the magnetic material has a high magnetic permeability, so that the hollow having a plurality of openings made of a magnetic material is used. The shaft body can generate more heat and increase the temperature.
[0047]
According to the eighth aspect of the present invention, since the hollow shaft having a plurality of openings is made of magnetic stainless steel, the same effect as described above can be obtained, and at the same time, the magnetic stainless steel has higher heat resistance than a copper alloy or the like. Since it is excellent, the temperature of the hollow shaft body having a plurality of openings can be increased, so that the temperature of the vaporization section can be set higher than before, so that fuel can be vaporized at a higher temperature and tarring is further suppressed. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a liquid fuel combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a vaporization section of the liquid fuel combustion apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a vaporization section of a liquid fuel combustion apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main portion of a conventional liquid fuel combustion apparatus. Explanation of]
14
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19085397A JP3624638B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Liquid fuel combustion equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19085397A JP3624638B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Liquid fuel combustion equipment |
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JPH1137416A JPH1137416A (en) | 1999-02-12 |
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Family
ID=16264871
Family Applications (1)
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JP19085397A Expired - Lifetime JP3624638B2 (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Liquid fuel combustion equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3624638B2 (en) |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP19085397A patent/JP3624638B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH1137416A (en) | 1999-02-12 |
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