JP4237563B2 - Rotating cup type oil burner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転カップ式油バーナに関し、特に、回転式カップで油を霧化し、燃焼させるバーナにおいて、旋回用羽根部の油滴あるいは煤の堆積による汚れを減少させ、旋回用羽根の掃除に要する手間を最小限に抑えるようにした回転カップ式油バーナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ボイラ用、焼却炉の助燃用等に採用されている回転カップ式油バーナは、図4に示すように、保炎のために1次空気の外周部に旋回用羽根を使用したものが多く使用されている。この旋回用羽根による保炎は、強い逆流域が発生するので、強力な保炎力を得ることができる利点はある。
この旋回用羽根を使用する保炎器にあっては、旋回力の強さによって、図3(A)、図3(B)、図3(C)、図3(D)に示すような圧力分布が旋回用羽根の近傍に形成される。
なお、図4において、図1、2に示す本発明と同じ部品には同じ符号を付している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の回転カップ式油バーナにおいては、図3(A)に示すように、旋回用羽根近傍の負圧部の負圧が大きくなれば保炎力が増大し、火炎は安定し燃焼継続はできるが、旋回用羽根近傍部に形成される強い負圧のため、すなわち逆流が強すぎる場合、その空気の逆流に霧化された油滴が乗って、主として旋回用羽根表面に、詳しくは旋回用羽根の炉内側表面に付着し、煤として炭化蓄積(堆積)する傾向があり、特に、重質油を主として燃焼させる回転カップ式油バーナではその傾向が顕著であり、このように旋回用羽根に煤が堆積すると旋回用羽根の開口面積が変化(減少)し、燃焼が不安定になり燃焼用空気の不足を招くことになる。
また、煤の堆積についても、煤の付着量がある程度以上の量になると級数的に堆積する傾向がある。
したがって、所定の性能を維持するためには、比較的短時間での定期的な旋回用羽根部(スタビライザ)の掃除が必要になるという問題点があった。
【0004】
本発明は、上記従来の回転カップ式油バーナの有する問題点に鑑み、回転カップ式油バーナの旋回用羽根部の油滴あるいは煤の堆積による汚れを減少させ、旋回用羽根の掃除に要する手間を最小限に抑えることのできる回転カップ式油バーナを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の回転カップ式油バーナは、軸心に配置された油霧化用回転カップの周囲から1次空気を、その外周から2次空気、さらにその外周から旋回羽根を通して3次空気を、最も外周部に4次空気が供給されるように構成した回転カップ式油バーナにおいて、2次空気及び3次空気の噴出速度が、4次空気の噴出速度よりも遅くなるように調整可能に構成したことを特徴とする。
【0006】
本発明の回転カップ式油バーナは、2次空気及び3次空気の噴出速度が、4次空気の噴出速度よりも遅くなるように調整可能に構成しているので、高負荷から低負荷まで高範囲で旋回用羽根による安定した保炎機能が確保され、しかも油滴や煤による旋回用羽根表面の汚れを防止することができる。
【0007】
また、この場合、2次空気の噴出速度を、2次空気絞り板により3次空気の噴出速度より遅くなるよう調整できるように構成することができる。
【0008】
これにより、2次空気の噴出速度を3次空気の噴出速度より遅くなるよう2次空気絞り板にて簡単に調整することができ、また、隙間部の汚れを防止できると同時に、中心部付近の負圧域をなくすことなく維持し保炎力も確保することができる。
【0009】
また、この場合、1次空気と3次空気の旋回方向を同一となるよう構成することができる。
【0010】
これにより、1次空気と3次空気の旋回方向を同一方向となるようにすることにより、保炎力を高め、微粒化された霧滴と燃焼用空気との良好な混合が得られ、火炎長も短く、低空気比運転を可能とすることができる。
【0011】
また、この場合、4次空気を軸心上で交差する方向に噴出するよう構成することができる。
【0012】
これにより、バーナ近傍軸心上で交差するように4次空気を噴出されることにより、バーナ先端で発生直後の油滴は、4次空気と比較的近傍で衝突して混合することができ、低空気比で完全燃焼を可能とすることができる。
【0013】
また、この場合、2次、3次空気の供給される内筒の内側に円周に直交する向きに旋回空気分布板を複数個取り付けることができる。
【0014】
これにより、旋回空気分布板各部からの空気噴出量を均一化及び最適化することができ、煤の堆積を完全に防止でき、かつ安定した保炎力を確保することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転カップ式油バーナの実施の形態を図面に基づいて説明する。
一般に、油バーナにおいては、中心部から空気が流れ方向に供給され、旋回用羽根(スタビライザ)で旋回力が与えられることにより、バーナスタビライザ部の圧力分布が、図3(概念図)に示すようになる。
ところで、この旋回用羽根(スタビライザ)による旋回力が強い場合、図3(A)に示すように、旋回用羽根中心部付近に強い負圧域ができる。このこの負圧域が強すぎると保炎力は強く炎は安定するが、一方では油滴が旋回羽根の裏側に戻る流れが生じることにより旋回用羽根が油での汚れや煤の付着を引き起こすものとなる。
また、反対に旋回力が弱い場合は、図3(B)に示すように、逆流域が小さく保炎力が弱いので火炎の安定性に欠け、失火現象を引き起こすものとなる。
また、中心部からの空気量が多い場合、図3(D)に示すように、中心部の空気により旋回用羽根中心部付近の負圧域がなくなり保炎力が減少して着火しないか着火してもすぐに失火するものとなる。
これに対し、本発明は、旋回用羽根にて適度の旋回力が形成されるようにして、図3(C)に示すように、保炎の確保と、旋回羽根の汚れの防止を図るようにしたものである。
【0016】
図1、図2において、1は軸心に配置された油霧化用の回転カップ1で、この回転カップ1はバーナ筐体12を嵌通し、かつ回転するようにして配設した中空状の取付軸11の先端に取り付けられ、バーナ筐体12の先端部分に取り付けられた中空円錐形の1次空気ノズル9の端部中央位置に配置され、回転カップ1の先端と、1次空気ノズル9の先端とがほぼ同じ位置(一致する位置)になるよう配設する。
なお、燃料は中空状の取付軸11内に形成した燃料油通路8を経て先端の回転カップ1まで供給されるようにする。また、1次空気Iは、バーナ筐体12の後端部に開口した1次空気取入口19より導入され、1次空気ノズル9の内周面と回転カップ1の外周部との隙間より、回転カップ1の先端前方付近へ供給されるようにする。
【0017】
バーナ筐体12の前面端部には、1次空気ノズル9の外周部を取り囲むようにして内筒3を配設する。この内筒3の後端とバーナ筐体12の前先端面との間には隙間を形成し、この隙間を2次、3次空気の入口10とし、この2次、3次空気の入口10には、空気量調整板4を移動可能に配設する。これは特に限定されるものではないが、例えば、スライドなどの操作によりこの空気量調整板4を移動させて、内筒3内へ導入する2次、3次空気の取り入れ量、すなわち2次、3次空気の総空気量を調整できるようにし、これにより内筒3内へ導入する2次、3次空気の総空気量を適正なものとなるようする。
【0018】
また、内筒3の先端面は、少し先端側を絞るようにして開口されており、この内部に3次空気旋回用羽根6を配設し、これにより内筒3の先端面より内筒3の先端に取り付けられた筒状のバーナタイル15内に吐出される3次空気IIIに所要の旋回流を与えるものである。
なお、この3次空気IIIが内筒3の先端開口部より均一に吐出されるよう内筒3内に、かつその円周に直交する向きに複数個取り付けた旋回空気分布板16と、内筒3の開口部に3次空気旋回用羽根6とを配設する。
このようにして内筒3内に導入された空気のうち、その一部は1次空気ノズル9の外周面と3次空気旋回用羽根6との間に形成した隙間の2次空気供給口から2次空気IIを回転カップ1先端部を経てバーナタイル15内に吐出されるようにする。この場合、2次空気IIの吐出量の調整を1次空気ノズル9に配設した2次空気絞り板20にて行うようにする。
【0019】
また、バーナ筐体12内において、回転する取付軸11の外周部に1次空気ファン14を取り付け、取付軸11を回転させることにより1次空気Iを1次空気ノズル9内を経て回転カップ1の先端前方付近へ供給されるようにするが、この場合、1次空気Iが旋回して供給されるよう、1次空気ノズル9の先端内部に1次空気旋回用羽根2を配設する。
【0020】
バーナ筐体12の前方端部には、内筒3の外周部を取り囲むようにして風箱5を配設してバーナ筐体12と一体とし、この風箱5に接線方向となるよう燃焼用空気導入管7を接続し、これにより風箱5内に導入する空気に旋回流を与えるようにし、かつこの風箱5内より2次、3次空気の入口10と、4次空気IVの入口18とに分かれてそれぞれ導入されるようにする。
この4次空気IVの入口18は、内筒3の外周部にリング状に形成され、整流板17が配設され、リング状の入口18へ均一な流れとなるように空気を供給できるようにする。これにより、4次空気IVは、バーナタイル15内の軸心上で交差する方向に噴出するようにする。
また、内筒3の外周部位置において、かつバーナタイル15内となるようにして、パイロットバーナ13が配設される。
【0021】
次に、本発明の回転カップ式油バーナの作用について説明する。
バーナの軸心に配置された油霧化用の回転カップ1に、燃料油導入管8から燃料が供給され、また燃焼用の1次空気Iが、回転カップ1と同軸に取り付けられ、共に回転される1次空気ファン14によって回転カップ1の外周囲から供給される。この場合、1次空気Iは、1次空気ノズル先端内部に取り付けられた1次空気旋回用羽根2により僅かに旋回力が与えられる。
この1次空気の旋回方向は、3次空気及び回転カップ1と同一方向となるようにすることにより、保炎力を高め、微粒化された霧滴と燃焼用空気との良好な混合が得られ、火炎長も短く、低空気比運転が可能となる。
【0022】
また、1次空気の旋回角度は、軸に対して10度〜30度の範囲と設定し、さらに1次空気Iの量を全体空気の約10%〜20%とし、これより少なすぎると霧化が充分に行われず、反対に多すぎると油滴と燃焼空気との混合が低下して炎長が伸びて良好な燃焼が得られない。
【0023】
また、回転カップ1の先端より微粒化(霧化)されて吐出される燃料は、回転カップ1の内面に周方向に均一に供給されることが重要である。このため、回転カップ1に供給された燃料油は、回転カップ1の回転力(例えば、5,000rpm〜7,000rpm)により薄い膜状となるようにし、かつ供給される1次空気Iの風圧などによって吹きちぎられ微粒化が促進される。この場合、1次空気Iの噴出速度は、1次空気I〜4次空気IVの中で油滴の微粒化を促進するために最も速くなるように設定されるが、量的には3次空気旋回用羽根6の中心部付近の負圧部を維持できる値に抑えられている。そのため、本発明では、燃焼用ファン(図示せず)とは、別にバーナ軸心部に1次空気ファン14を備えている。
【0024】
また、2次、3次、4次の燃焼用空気II、III、IVは、別置きの燃焼用送風ファン(図示せず)から燃焼用空気導入管7を経由して風箱5内に接線方向に導かれることにより旋回するようにして導入される。
この風箱5内に導かれた空気はその中で旋回運動をしながら一部は4次空気IVの入口18よりバーナ近傍の軸心上で交差する方向に整流板17により直進流に整流され噴出され、残りの空気は2次、3次空気入口10を通して内筒3の内側に導入される。
この場合、2次3次空気は、空気量調節板4で絞られるので、2次、3次空気の噴出速度が4次空気の噴出速度よりも遅く設定される。次に内筒内に導入された空気は、3次空気IIIとして旋回用羽根を通して旋回しながら噴出され、残りの空気は2次空気絞り板20によって通過量が制限され、2次空気IIとして噴出される。
【0025】
1次空気Iの外周部から供給される2次空気IIも多すぎると、図3(D)に示すようように、センター部における負圧部の負圧が減少することにより保炎力が低下して不安定となり、炎がリフト飛び火して失火する。
したがって、この部分から噴出される2次空気IIの空気速度は3次空気IIIの噴出速度より遅くなるよう設定し、量的にも1次空気Iと2次空気IIの隙間に油滴が逆流しない程度の量を供給するようにする。このため、2次空気絞り板20にて、全燃焼空気の5%〜15%に設定する。これにより、隙間部の汚れを防止できると同時に、中心部付近の負圧域をなくすことなく維持し保炎力も確保できる。
【0026】
また、2次空気IIの外周部からは3次空気旋回用羽根6を通して3次空気IIIが供給されるが、この噴出速度は空気量調整板4により調整される。
このように、3次空気IIIの噴出速度を、2次空気IIの噴出速度と比較して速くなるよう設定する。この場合、最も噴出速度の遅い2次空気IIの噴出量は、1次空気ノズル9の外表面に油滴が逆流をするのを防止できる最小量の空気を供給するようにする。この空気が多すぎると負圧部の負圧が減少して保炎力が低下して不安定になる。
このように各部の空気噴出速度を各々効果的に設定することにより保炎力の確保と煤による旋回用羽根と1次空気ノズル9の表面の汚れの防止を図ることができる。
【0027】
また、最も外周部に設置された4次空気IVは、バーナ近傍軸心上で交差するように噴出されることにより、バーナ先端で発生直後の油滴は、4次空気IVと比較的近傍で衝突して混合することができ、低空気比で完全燃焼が可能となる。
【0028】
この場合、内筒3内にはパイロットバーナ13が挿入されているため、円周方向に空気の速度分布が形成、すなわち、均一な速度分布が確保されていない。
このように、速度分布が形成されると、空気噴出速度の速い部分(旋回力の強い部分)には、大きな負圧が発生し、旋回用羽根の炉内側(バーナの後流部)表面に汚れが発生する。
このため、内筒3の内側に、旋回方向に直交する方向、すなわち、軸心方向(放射方向)の旋回空気分布板16を1〜3枚程度取り付けることによって、旋回用羽根各部からの空気噴出量を均一化及び最適化して内筒3の円周部の速度分布をなくし、適切な均一な負圧域が形成して、旋回用羽根や1次空気ノズル18の表面に煤が堆積して汚れることを防止し、かつ安定した保炎力を確保できるようにしている。
【0029】
以上、本発明の回転カップ式油バーナについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【0030】
【発明の効果】
本発明の回転カップ式油バーナによれば、2次空気及び3次空気の噴出速度が、4次空気の噴出速度よりも遅くなるように調整可能に構成しているので、高負荷から低負荷まで高範囲で旋回用羽根による安定した保炎機能が確保され、しかも油滴や煤による旋回用羽根表面の汚れを防止することができる。
【0031】
また、2次空気の噴出速度を3次空気の噴出速度より遅くなるよう2次空気絞り板にて簡単に調整することができ、また隙間部の汚れを防止できると同時に、中心部付近の負圧域をなくすことなく維持し保炎力も確保することができる。
【0032】
また、1次空気と3次空気の旋回方向を同一方向となるようにすることにより、保炎力を高め、微粒化された霧滴と燃焼用空気との良好な混合が得られ、火炎長も短く、低空気比運転を可能とすることができる。
【0033】
また、バーナ近傍軸心上で交差するように4次空気を噴出することにより、バーナ先端で発生直後の油滴は、4次空気と比較的近傍で衝突して混合することができ、低空気比で完全燃焼を可能とすることができる。
【0034】
また、2次、3次空気の供給される内筒の内側に円周に直交する向きに旋回空気分布板を複数個取り付けているため、旋回空気分布板各部からの空気噴出量を均一化及び最適化することができ、煤の堆積を完全に防止でき、かつ安定した保炎力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転カップ式油バーナの一実施例を示す縦断側面図である。
【図2】図1におけるA−A線による縦断正面図である。
【図3】バーナスタビライザ部の圧力分布図を示し、(A)は旋回力が強い場合の、(B)は旋回力が弱い場合の、(C)は適度の旋回力場合の、(D)は中心部からの空気量が多い場合の、それぞれの圧力分布を示している。
【図4】従来のバーナを示す断面図である。
【符号の説明】
1 回転カップ
2 1次空気旋回用羽根
3 内筒
4 空気量調整板
5 風箱
6 3次空気旋回用羽根
7 燃焼用空気導入管
8 燃料油通路
9 1次空気ノズル
10 2次、3次空気入口
11 取付軸
12 バーナ筐体
13 パイロットバーナ
14 1次空気ファン
15 バーナタイル
16 旋回空気分布板
17 整流板
18 4次空気入口
19 1次空気取入口
20 2次空気絞り板
I 1次空気
II 2次空気
III 3次空気
IV 4次空気
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary cup type oil burner, and in particular, in a burner that atomizes and burns oil in a rotary cup, reduces contamination due to oil droplets or soot accumulation on the swirling blade part, and cleans the swirling blade. The present invention relates to a rotary cup type oil burner that minimizes the labor required.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 4, a rotary cup type oil burner used for boilers, incinerator auxiliary combustion, etc. uses a rotating blade on the outer periphery of the primary air for flame holding. Many are used. The flame holding by the swirling blade has an advantage that a strong flame holding force can be obtained because a strong reverse flow region is generated.
In the flame holder using the swirling blade, the pressure as shown in FIG. 3 (A), FIG. 3 (B), FIG. 3 (C), or FIG. A distribution is formed in the vicinity of the swirl vanes.
In FIG. 4, the same parts as those of the present invention shown in FIGS.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rotary cup type oil burner, as shown in FIG. 3 (A), if the negative pressure in the vicinity of the turning blade increases, the flame holding power increases, the flame is stabilized, and the combustion is continued. However, because of the strong negative pressure formed in the vicinity of the swirling blades, that is, when the backflow is too strong, the atomized oil droplets get on the backflow of the air and mainly on the swirling blade surface. There is a tendency to adhere to the furnace inner surface of the blades and carbonize (accumulate) as soot, especially in the rotating cup type oil burner that mainly burns heavy oil. If soot accumulates, the opening area of the swirl vane changes (decreases), and the combustion becomes unstable, leading to a shortage of combustion air.
In addition, soot deposits tend to accumulate in a series when the amount of soot deposit exceeds a certain level.
Therefore, in order to maintain the predetermined performance, there has been a problem that it is necessary to periodically clean the turning blade portion (stabilizer) in a relatively short time.
[0004]
In view of the above-described problems of the conventional rotary cup type oil burner, the present invention reduces the dirt caused by the accumulation of oil droplets or soot on the swirling blade part of the rotating cup type oil burner, and the effort required for cleaning the swirling blade. An object of the present invention is to provide a rotary cup type oil burner that can minimize the above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the rotary cup type oil burner of the present invention is configured such that the primary air from the periphery of the rotary cup for oil atomization arranged at the shaft center, the secondary air from the outer periphery, and the swirl vanes from the outer periphery. In the rotary cup type oil burner configured so that the tertiary air is supplied to the outermost peripheral portion through the secondary air, the secondary air and tertiary air ejection speeds are slower than the quaternary air ejection speed. Thus, it is configured to be adjustable.
[0006]
The rotary cup type oil burner of the present invention is configured so that the ejection speed of the secondary air and the tertiary air can be adjusted to be slower than the ejection speed of the quaternary air. A stable flame holding function by the swirling blade is ensured in the range, and contamination of the surface of the swirling blade by oil droplets and soot can be prevented.
[0007]
In this case, the secondary air ejection speed can be adjusted to be slower than the tertiary air ejection speed by the secondary air throttle plate.
[0008]
As a result, the secondary air ejection speed can be easily adjusted with the secondary air throttle plate so that the ejection speed of the secondary air is slower than the ejection speed of the tertiary air. It can be maintained without losing the negative pressure region, and the flame holding power can be secured.
[0009]
In this case, the primary air and the tertiary air can be configured to have the same turning direction.
[0010]
Thereby, by making the swirl directions of the primary air and the tertiary air become the same direction, the flame holding power is enhanced, and good mixing of atomized mist droplets and combustion air is obtained, and the flame The length is short and low air ratio operation is possible.
[0011]
In this case, the quaternary air can be ejected in a direction intersecting on the axis.
[0012]
As a result, the quaternary air is ejected so as to intersect on the axis near the burner, so that the oil droplets just generated at the tip of the burner can collide and mix with the quaternary air relatively close to each other, Complete combustion is possible at a low air ratio.
[0013]
In this case, a plurality of swirling air distribution plates can be attached to the inside of the inner cylinder to which secondary and tertiary air is supplied in a direction perpendicular to the circumference.
[0014]
Thereby, the amount of air ejection from each part of the swirling air distribution plate can be made uniform and optimized, soot accumulation can be completely prevented, and a stable flame holding force can be secured.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a rotary cup type oil burner according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In general, in an oil burner, air is supplied in the flow direction from the center, and a turning force is applied by a turning blade (stabilizer), so that the pressure distribution in the burner stabilizer is as shown in FIG. 3 (conceptual diagram). become.
By the way, when the turning force by the turning blade (stabilizer) is strong, as shown in FIG. 3A, a strong negative pressure region is formed in the vicinity of the turning blade center portion. If this negative pressure region is too strong, the flame holding power is strong and the flame is stabilized, but on the other hand, the flow of oil droplets returns to the back side of the swirl vane, causing the swirl vane to become dirty with oil and adhere to soot It will be a thing.
On the other hand, when the turning force is weak, as shown in FIG. 3B, the backflow region is small and the flame holding force is weak, so that the flame is not stable and a misfire phenomenon is caused.
Further, when the amount of air from the center is large, as shown in FIG. 3 (D), the air at the center eliminates the negative pressure region near the center of the turning blade and the flame holding power decreases, so that ignition does not occur. Even then, it will quickly misfire.
On the other hand, according to the present invention, as shown in FIG. 3 (C), an appropriate swirl force is formed by the swirling blades so as to ensure flame holding and prevent the swirl blades from becoming dirty. It is a thing.
[0016]
1 and 2, reference numeral 1 denotes an oil atomizing rotary cup 1 disposed on an axial center. The rotary cup 1 is a hollow cup disposed through a burner housing 12 so as to rotate. At the center of the end of the hollow conical primary air nozzle 9 attached to the tip of the mounting shaft 11 and attached to the tip of the burner housing 12, the tip of the rotary cup 1 and the primary air nozzle 9 are arranged. Are arranged so that their tips are substantially the same position (coincidence position).
The fuel is supplied to the rotary cup 1 at the tip through a fuel oil passage 8 formed in the hollow mounting shaft 11. Further, the primary air I is introduced from a primary air intake port 19 opened at the rear end portion of the burner housing 12, and from the gap between the inner peripheral surface of the primary air nozzle 9 and the outer peripheral portion of the rotary cup 1, It is supplied to the vicinity of the front end of the rotating cup 1.
[0017]
The inner cylinder 3 is disposed at the front end portion of the burner casing 12 so as to surround the outer peripheral portion of the primary air nozzle 9. A gap is formed between the rear end of the inner cylinder 3 and the front end surface of the burner casing 12, and this gap serves as an inlet 10 for secondary and tertiary air. The air amount adjusting plate 4 is movably disposed. Although this is not particularly limited, for example, the amount of secondary and tertiary air introduced into the inner cylinder 3 by moving the air amount adjusting plate 4 by an operation such as a slide, that is, secondary, The total amount of tertiary air can be adjusted so that the total amount of secondary and tertiary air introduced into the inner cylinder 3 becomes appropriate.
[0018]
Further, the front end surface of the inner cylinder 3 is opened so that the front end side is slightly narrowed, and a tertiary air swirl vane 6 is disposed inside the inner cylinder 3, whereby the inner cylinder 3 is arranged from the front end surface of the inner cylinder 3. A desired swirling flow is given to the tertiary air III discharged into the cylindrical burner tile 15 attached to the tip of the cylinder.
A plurality of swirling air distribution plates 16 mounted in the inner cylinder 3 and in a direction perpendicular to the circumference thereof so that the tertiary air III is uniformly discharged from the front end opening of the inner cylinder 3, and the inner cylinder 3 is provided with a tertiary air swirling blade 6.
Part of the air introduced into the inner cylinder 3 in this way is from the secondary air supply port in the gap formed between the outer peripheral surface of the primary air nozzle 9 and the tertiary air swirling blade 6. The secondary air II is discharged into the burner tile 15 through the tip of the rotating cup 1. In this case, the discharge amount of the secondary air II is adjusted by the secondary air throttle plate 20 disposed in the primary air nozzle 9.
[0019]
Further, in the burner housing 12, a primary air fan 14 is attached to the outer peripheral portion of the rotating mounting shaft 11, and the rotating shaft 1 is rotated through the primary air nozzle 9 by rotating the mounting shaft 11. In this case, the primary air swirling blades 2 are disposed inside the tip of the primary air nozzle 9 so that the primary air I is swirled and supplied.
[0020]
A wind box 5 is disposed at the front end of the burner casing 12 so as to surround the outer peripheral portion of the inner cylinder 3 so as to be integrated with the burner casing 12 and is combusted so as to be tangential to the wind box 5. An air introduction pipe 7 is connected so that a swirl flow is given to the air introduced into the wind box 5, and secondary and tertiary air inlets 10 and quaternary air IV inlets from the wind box 5. 18 to be introduced separately.
The inlet 18 of the quaternary air IV is formed in a ring shape on the outer peripheral portion of the inner cylinder 3, and a rectifying plate 17 is disposed so that air can be supplied to the ring-shaped inlet 18 so as to have a uniform flow. To do. As a result, the quaternary air IV is ejected in a direction intersecting on the axis in the burner tile 15.
Further, a pilot burner 13 is disposed at the outer peripheral portion position of the inner cylinder 3 so as to be in the burner tile 15.
[0021]
Next, the operation of the rotary cup type oil burner of the present invention will be described.
Fuel is supplied from the fuel oil introduction pipe 8 to the oil atomizing rotary cup 1 arranged at the center of the burner, and the primary air I for combustion is attached coaxially to the rotary cup 1 and rotates together. The primary air fan 14 is supplied from the outer periphery of the rotary cup 1. In this case, the primary air I is slightly swirled by the primary air swirling blade 2 attached inside the tip of the primary air nozzle.
The swirling direction of the primary air is the same as that of the tertiary air and the rotating cup 1, thereby increasing the flame holding power and obtaining good mixing of atomized mist droplets and combustion air. In addition, the flame length is short and low air ratio operation is possible.
[0022]
The swirl angle of the primary air is set to a range of 10 to 30 degrees with respect to the axis, and the amount of the primary air I is set to about 10% to 20% of the whole air. However, if the amount is too large, the mixing of the oil droplets and the combustion air is lowered, the flame length is extended, and good combustion cannot be obtained.
[0023]
Further, it is important that the fuel atomized (atomized) and discharged from the tip of the rotating cup 1 is uniformly supplied to the inner surface of the rotating cup 1 in the circumferential direction. For this reason, the fuel oil supplied to the rotating cup 1 is formed into a thin film shape by the rotational force of the rotating cup 1 (for example, 5,000 rpm to 7,000 rpm), and the wind pressure of the primary air I to be supplied. It is blown off and promotes atomization. In this case, the ejection speed of the primary air I is set to be the fastest in order to promote atomization of the oil droplets in the primary air I to the quaternary air IV. The negative pressure portion near the center of the air swirling blade 6 is suppressed to a value that can be maintained. Therefore, in this invention, the primary air fan 14 is provided in the burner axial center part separately from the fan for combustion (not shown).
[0024]
Further, the secondary, tertiary and quaternary combustion air II, III and IV are tangent into the wind box 5 from a separate combustion blower fan (not shown) via the combustion air introduction pipe 7. It is introduced so as to turn by being guided in the direction.
The air introduced into the wind box 5 is swirled in the air, and a part of the air is rectified into a straight flow by the rectifying plate 17 in a direction intersecting on the axis near the burner from the inlet 18 of the fourth air IV. The remaining air is introduced into the inner cylinder 3 through the secondary and tertiary air inlets 10.
In this case, since the secondary and tertiary air is throttled by the air amount adjustment plate 4, the ejection speed of the secondary and tertiary air is set slower than the ejection speed of the quaternary air. Next, the air introduced into the inner cylinder is ejected as the tertiary air III while swirling through the swirling blades, and the remaining air is restricted in the passage amount by the secondary air throttle plate 20 and ejected as the secondary air II. Is done.
[0025]
If too much secondary air II is supplied from the outer periphery of the primary air I, as shown in FIG. 3 (D), the negative pressure of the negative pressure portion in the center portion decreases, resulting in a decrease in flame holding power. Then, it becomes unstable, and the flame jumps up and then misfires.
Therefore, the air velocity of the secondary air II ejected from this portion is set to be slower than the ejection velocity of the tertiary air III, and the oil droplets flow back into the gap between the primary air I and the secondary air II in terms of quantity. Do not supply an amount that does not. For this reason, the secondary air throttle plate 20 is set to 5% to 15% of the total combustion air. As a result, contamination of the gap can be prevented, and at the same time, the negative pressure region near the center can be maintained and flame holding power can be secured.
[0026]
Further, the tertiary air III is supplied from the outer peripheral portion of the secondary air II through the tertiary air swirling blade 6, and the jetting speed is adjusted by the air amount adjusting plate 4.
In this way, the ejection speed of the tertiary air III is set to be faster than the ejection speed of the secondary air II. In this case, the ejection amount of the secondary air II with the slowest ejection speed is such that the minimum amount of air that can prevent oil droplets from flowing back to the outer surface of the primary air nozzle 9 is supplied. If there is too much air, the negative pressure in the negative pressure portion will decrease, and the flame holding power will be lowered and become unstable.
Thus, by effectively setting the air ejection speed of each part, it is possible to secure the flame holding force and prevent the surface of the swirling blades and the primary air nozzle 9 from being contaminated by the soot.
[0027]
In addition, the quaternary air IV installed at the outermost peripheral part is ejected so as to intersect on the burner vicinity axis, so that the oil droplets just generated at the burner tip are relatively close to the quaternary air IV. They can collide and mix, and complete combustion is possible at a low air ratio.
[0028]
In this case, since the pilot burner 13 is inserted into the inner cylinder 3, an air velocity distribution is formed in the circumferential direction, that is, a uniform velocity distribution is not ensured.
Thus, when the velocity distribution is formed, a large negative pressure is generated in the portion where the air ejection speed is high (the portion where the turning force is strong), and the surface of the inside of the furnace of the turning blade (the wake portion of the burner) is generated. Dirt is generated.
For this reason, by attaching about 1 to 3 swirling air distribution plates 16 in the direction orthogonal to the swirl direction, that is, the axial direction (radial direction), to the inside of the inner cylinder 3, air jets from the respective portions of the swirling blades The amount is made uniform and optimized to eliminate the velocity distribution in the circumferential portion of the inner cylinder 3, an appropriate uniform negative pressure region is formed, and soot accumulates on the surfaces of the swirling blades and the primary air nozzle 18. It prevents contamination and ensures a stable flame holding power.
[0029]
The rotary cup type oil burner according to the present invention has been described based on the embodiments thereof. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the configurations thereof are appropriately made without departing from the spirit of the present invention. Can be changed.
[0030]
【The invention's effect】
According to the rotary cup type oil burner of the present invention, since the secondary air and tertiary air ejection speed is adjustable so as to be slower than the quaternary air ejection speed, the load is reduced from a high load to a low load. A stable flame holding function by the swirling blade is ensured in a high range, and contamination of the swirling blade surface by oil droplets and soot can be prevented.
[0031]
In addition, the secondary air ejection plate can be easily adjusted with the secondary air throttle plate so that the secondary air ejection speed is slower than the tertiary air ejection speed. It can be maintained without losing the pressure range, and the flame holding power can be secured.
[0032]
In addition, by making the swirl directions of the primary air and the tertiary air the same direction, the flame holding power is enhanced, and good mixing of atomized mist droplets and combustion air is obtained, and the flame length And can be operated at a low air ratio.
[0033]
Also, by ejecting quaternary air so as to intersect on the burner vicinity axis, oil droplets just generated at the tip of the burner can collide and mix with the quaternary air relatively close to the low air Complete combustion can be made possible by the ratio.
[0034]
In addition, since a plurality of swirling air distribution plates are attached to the inside of the inner cylinder to which secondary and tertiary air are supplied in a direction orthogonal to the circumference, the amount of air jetted from each part of the swirling air distribution plate is made uniform and It can be optimized, soot accumulation can be completely prevented, and a stable flame holding power can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of a rotating cup type oil burner of the present invention.
2 is a longitudinal sectional front view taken along line AA in FIG.
FIGS. 3A and 3B are pressure distribution diagrams of a burner stabilizer, where FIG. 3A is a case where the turning force is strong, FIG. 3B is a case where the turning force is weak, and FIG. Indicates the respective pressure distributions when the amount of air from the center is large.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional burner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating cup 2 Primary air swirling blade 3 Inner cylinder 4 Air amount adjusting plate 5 Wind box 6 Tertiary air swirling blade 7 Combustion air introduction pipe 8 Fuel oil passage 9 Primary air nozzle 10 Secondary air Inlet 11 Mounting shaft 12 Burner housing 13 Pilot burner 14 Primary air fan 15 Burner tile 16 Swirling air distribution plate 17 Rectifying plate 18 Secondary air inlet 19 Primary air inlet 20 Secondary air throttle plate I Primary air
II Secondary air
III Tertiary air
IV Fourth air

Claims (5)

軸心に配置された油霧化用回転カップの周囲から1次空気を、その外周から2次空気、さらにその外周から旋回用羽根を通して3次空気を、最も外周部に4次空気が供給されるように構成した回転カップ式油バーナにおいて、2次空気及び3次空気の噴出速度が、4次空気の噴出速度よりも遅くなるように調整可能に構成したことを特徴とする回転カップ式油バーナ。Primary air is supplied from the periphery of the oil atomizing rotary cup disposed at the shaft center, secondary air is supplied from the outer periphery thereof, tertiary air is supplied from the outer periphery through the swirling blades, and quaternary air is supplied to the outermost peripheral portion. In the rotary cup type oil burner configured as described above, the rotary cup type oil is configured such that the ejection speed of the secondary air and the tertiary air can be adjusted to be slower than the ejection speed of the quaternary air. Burner. 2次空気の噴出速度を、2次空気絞り板により3次空気の噴出速度より遅くなるよう調整できるように構成したことを特徴とする請求項1記載の回転カップ式油バーナ。2. The rotary cup type oil burner according to claim 1, wherein the secondary air ejection speed can be adjusted to be slower than the tertiary air ejection speed by the secondary air throttle plate. 1次空気と3次空気の旋回方向を、同一とするよう構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の回転カップ式油バーナ。The rotary cup type oil burner according to claim 1 or 2, wherein the swirl directions of the primary air and the tertiary air are the same. 4次空気を、軸心上で交差する方向に噴出するよう構成したことを特徴とする請求項1、2又は3記載の回転カップ式油バーナ。The rotary cup type oil burner according to claim 1, 2 or 3, wherein the quaternary air is jetted in a direction intersecting on the axis. 2次、3次空気の供給される内筒の内側に円周に直交する向きに旋回空気分布板を複数個取り付けたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の回転カップ式油バーナ。4. A rotating cup type oil burner according to claim 1, wherein a plurality of swirling air distribution plates are attached to the inside of the inner cylinder to which secondary and tertiary air is supplied in a direction orthogonal to the circumference. .
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