JPH01102206A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は燃焼室内に配設されたターゲット部材の構造
を改良した液体燃料燃焼装置に関する。

（従来の技術） 一般に、例えば石油等の液体燃料を燃料とする液体燃料
燃焼装置として第９図に示す構成のものが知られている
。第９図中で、１は有底筒状の燃焼室、２はこの燃焼室
１の内底部側中央に配設された液体燃料の噴霧ノズルで
ある。この噴霧ノズル２は液体燃料供給管３に連結され
ている。

また、燃焼室１の開口端部側の周壁面には周方向に沿っ
て並設させた複数の二次空気導出孔４・・・が燃焼室１
の軸方向に沿って複数段形成されている。この場合、燃
焼室１の外周部位には筒状の外筒５が配設されており、
この外筒５と燃焼室１との間に燃焼空気導入通路６が形
成されている。さらに、この燃焼空気導入通路６は空気
供給ダクト７に連結されている。また、燃焼室１の内底
部には一次空気導出孔８が形成されているとともに、点
火プラグ９が配設されている。

さらに、燃焼室１の内部には二次空気導出孔４・・・の
形成部位と対応する位置に噴霧ノズル２から噴霧された
燃料噴霧を微粒子化する円板状のタ−ゲット部材１０が
配設されている。このターゲット部材１０は複数の金属
製の支持脚１１・・・を介して燃焼室１の周壁面に固定
されている。

そして、この液体燃料燃焼装置本体の動作時には空気供
給ダクト７から供給される燃焼用空気の一部は一次空気
導出孔８から燃焼室１内に供給されるとともに、残りは
外筒５と燃焼室１との間の燃焼空気導入通路６および二
次空気導出孔４・・・を介して燃焼室１内に供給される
。また、液体燃料供給管３から供給される石油等の液体
燃料は噴霧ノズル２から燃焼室１の開口端部側に向けて
所定の噴霧角度で噴霧され、−次空気導出孔８から燃焼
室１内に供給される燃焼用空気と混合される。

そして、点火プラグ９によって噴霧ノズル２から噴霧さ
れる液体燃料に着火されると、この液体燃料の燃焼熱に
よって燃焼室１の内壁面およびターゲット部材１０が高
温状態に加熱される。そのため、以後、噴霧ノズル２か
ら噴霧される液体燃料が燃焼室１の内壁面およびターゲ
ット部材１０に触れると同時に蒸発して燃料噴霧が微粒
子化される。この場合、噴霧ノズル２から所定の噴霧角
度で噴霧された液体燃料と燃焼用空気との混合気はター
ゲット部材１０によって半径方向に拡散される。そのた
め、燃焼室１の内壁面およびターゲット部材１０に触れ
て蒸発された蒸発ガスが二次空気導出孔４・・・を介し
て燃焼室１内に供給される燃焼用空気と混合されて完全
燃焼し、燃焼室１の開口部１ａに胃炎状の火炎が形成さ
れるようになっている。

ところで、従来構成のものにあってはターゲット部材１
０はステンレス板、或いはセラミック材料によって平滑
な円板状に一体成形されていた。

しかしながら、ステンレス板によって形成されたターゲ
ット部材１０は耐熱性が劣るので、変形し易い問題があ
った。さらに、平滑な円板によって形成されたターゲッ
ト部材１０では表面積が比較的小さいので、燃料噴霧の
蒸発を促進するうえで問題があった。

また、セラミック材料によって一体成形されたターゲッ
ト部材１０は支持脚１１・・・への固定が難しく、例え
ば金属板をねじ部材によって固定するような通常の固定
手段では燃焼後にこの固定部分から割れが発生し易い問
題があった。さらに、装置本体の振動や落下等にも弱く
、比較的簡単に割れ易いので、耐久性の面でも問題があ
った。

（発明が解決しようとする問題点） ステンレス板によって形成されたターゲット部材１０は
耐熱性が劣るので、変形し易い問題があるとともに、平
滑な円板によって形成されたターゲット部材１０では表
面積が比較的小さいので、燃料噴霧の蒸発を促進するう
えで問題があった。

また、セラミック材料によって一体成形されたターゲッ
ト部材１０は支持脚１１・・・への固定が難しく、通常
の固定手段では燃焼後にこの固定部分から割れが発生し
易い問題があるとともに、装置本体の振動や落下等にも
弱く、比較的簡単に割れ易いので、耐久性の面でも問題
があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、ターゲ
ット部材の耐熱性を高めることができるとともに、燃料
噴霧の蒸発促進機能を高め、かつ耐気性の向上を図るこ
とができる液体燃料燃焼装置を提供することを目的とす
るものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は燃焼室内に噴霧ノズルに対して離間対向状態
で設けたターゲット部材の板面に凹凸部を設けるととも
に、セラミックスコーティング層を設けたものである。

（作用） ターゲット部材の板面のセラミックスコーティング層に
よってターゲット部材本体の耐熱性を高めるとともに、
ターゲット部材の板面の凹凸部によって板状のターゲッ
ト部材本体の機械的強度を高め、同時にターゲット部材
本体の表面積を増大させることにより、燃料噴霧の蒸発
促進機能を高めるようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を参
照して説明する。第１図は液体燃料燃焼装置の要部の概
略構成を示すものである。第１図中で、２１は有底筒状
の燃焼室、２２はこの燃焼室２１の内底部側中央に配設
された液体燃料の噴霧ノズルである。この噴霧ノズル２
２は液体燃料供給管２３に連結されている。

また、燃焼室２１の開口端部側の周壁面には周方向に沿
って並設させた複数の二次空気導出孔２４・・・が燃焼
室２１の軸方向に沿って複数段形成されている。この場
合、燃焼室２１の外周部位には筒状の外筒２５が配設さ
れており、この外筒２５と燃焼室２１との間に環状の燃
焼空気導入通路２６が形成されている。さらに、この外
筒２５の終端部には空気供給ダクト２７が連結されてい
る。また、燃焼室２１の内底部側には一次空気導出孔２
８・・・が形成されているとともに、点火プラグ２９が
配設されている。

さらに、燃焼室２１の内部には略円板状のターゲット部
材３０が噴霧ノズル２２に対して離間対向状態で配設さ
れている。このターゲット部材３０の板面には第２図に
示すように半径方向に伸びるビード３１が略放射状に複
数突設されておりこれらのビード３１・・・によって補
強用の凹凸部３２が形成されている。また、このターゲ
ット部材３０には第３図に示すように例えばステンレス
板等の板金材料によって形成された基板３３の表面にセ
ラミックスコーティング層３４が設けられている。さら
に、このターゲット部材３０は複数の金属製の支持脚３
５・・・を介して燃焼室２１の周壁面に固定されている
。この場合、ターゲット部材３０は燃焼室２１周壁面の
各二次空気導出孔２４・・・と対応する位置に配置され
ている。

次に、上記液体燃料燃焼装置の作用について説明する。

まず、液体燃料燃焼装置本体の動作時には空気供給ダク
ト２７から供給される燃焼用空気の一部を一次空気導出
孔２８・・・から燃焼室２１内に供給させるとともに、
残りは外筒２５と燃焼室２１との間の燃焼空気導入通路
２６および二次空気導出孔２４・・・を介して燃焼室２
１内に供給させる。次に、点火プラグ２９に通電してこ
の点火プラグ２９から火花を飛ばした状態で送油ポンプ
を駆動し、石油等の液体燃料を噴霧ノズル２２に供給す
る。そして、噴霧ノズル２２から所定の噴霧角度で噴霧
された燃料噴霧は点火プラグ２９によって着火され、液
体燃料の燃焼熱によって燃焼室２１の内壁面およびター
ゲット部材３０が加熱される。

また、噴霧ノズル２２から噴霧される燃料噴霧は燃焼室
２１内におけるターゲット部材３０の上流側の混合空間
２１ａ内で一次空気導出孔２８・・・から燃焼室２１内
に供給される燃焼用空気と予混合されたのち、ターゲッ
ト部材３０によって半径方向に拡散される。この場合、
着火後は液体燃料の燃焼熱によってターゲット部材３０
が高温状態に加熱されるので、このターゲット部材３０
によって燃料噴霧を蒸発させて微粒子化させることがで
きる。そして、この微粒子化された燃料蒸気が二次空気
導出孔２４・・・を介して燃焼室２１内に供給される燃
焼用空気と混合されて燃焼する。

さらに、燃焼が継続されると燃焼室２１の内壁面および
ターゲット部材３０の温度がさらに上昇するので、噴霧
ノズル２２から噴霧される燃料噴霧は燃焼室２１の内壁
面およびターゲット部材３０との接触によって即座に蒸
発し、この燃料蒸気が二次空気導出孔２４・・・を介し
て燃焼室２１内に供給される燃焼用空気と混合されて完
全燃焼し、燃焼室２１の開口部２１ｂに胃炎状の火炎が
形成される。

そこで、上記構成のものにあってはステンレス板等の板
金材料によって形成されたターゲット部材３０の基板３
３の表面にセラミックスコーティング層３４を設けたの
で、ステンレス板のみによって形成されたターゲット部
材に比べてターゲット部材３０本体の耐熱性を大幅に高
めることができる。また、セラミック材料によって一体
成形されたターゲット部材に比べて支持脚３５・・・へ
の固定を容易化することができ、燃焼後にこの固定部分
から割れが発生することを防止することができるととも
に、装置本体の振動や落下等にも強く、耐久性の向上を
図ることができる。

さらに、ターゲット部材３０の板面の凹凸部３２によっ
て板状のターゲット部材３０本体の機械的強度を高める
ことができ、変形しにく（させることができる。また、
同時にターゲット部材３０本体の表面積を増大させるこ
とができるので、燃料噴霧を一層蒸発させ易くすること
ができ、燃料噴霧の蒸発促進機能を高めることができる
。そのため、燃焼性の向上を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、８４図および第５図に示す第２の実施例のよ
うにステンレス板等の板金材料によって形成されたター
ゲット部材４１本体の基板４２を略皿状に形成し、この
皿状基板４２の表面にセラミックスコーティング層４３
を設けてもよい。

また、第６図乃至第８図に示す第３の実施例のようにタ
ーゲット部材４１の支持脚５１・・・を管体によって形
成し、燃焼室２１にこの支持脚５１の内部空間５２に連
通する連通孔５３を形成するとともに、支持脚５１・・
・の管壁における燃焼室２１の下流側と対向する部位に
燃焼用二次空気を導出する二次空気導出孔５４・・・を
形成する構成にしてもよい。この場合には燃焼中、外１
１！２５と燃焼室２１との間の燃焼空気導入通路２６か
ら燃焼室２１の連通孔５３および支持脚５１・・・の内
部空間５２を順次弁して支持脚５１・・・の二次空気導
出孔５４・・・から燃焼室２１内に二次空気を導出させ
ることができるので、この支持脚５１・・・の二次空気
導出孔５４・・・の近傍部位にも二次火炎を形成させる
ことができる。そのため、燃焼室２１内の燃料蒸気と二
次空気との混合状態を一層よくすることができるととも
に、例えば噴霧ノズル２２から噴霧される燃料噴霧がタ
ーゲット部材４１に当たったのち、油滴となってこのタ
ーゲット部材４１から燃焼室２１の内底部に流れ落ちる
場合にこの油滴を支持脚５１・・・の二次空気導出孔５
４・・・から導出させる二次空気によって燃焼室２１の
下流側に向けて吹き飛ばすことができるので、ターゲッ
ト部材４１から燃焼室２１の内底部に流れ落ちる油滴に
よって燃焼室２１の下面に不完全燃焼状態の赤火炎が形
成されることを防止することができ、燃焼状態を良くす
ることができる。さらに、支持脚５１・・・の内部空間
５２内を流れる燃焼用空気によって支持脚５１・・・自
体を冷却することができるので、支持脚５１・・・の過
熱防止を図ることができる。

さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば燃焼室内に噴霧ノズルに対して離間対
向状態で設けた゛タルゲット部材の板面に凹凸部を設け
るとともに、セラミックスコーティング層を設けたので
、ターゲット部材の耐熱性を高めることができるととも
に、燃料噴霧の蒸発促進機能を高め、かつ耐久性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は液体燃料燃焼装置の要部の概略構成を示す
縦断面図、第２図はターゲット部材を示す平面図、第３
図は第２図の■−■轢断面図、第４図および第５図は第
２の実施例を示すＱ− もので、第４図はターゲット部材の取付は状態を一部切
欠して示す側面図、第５図は同平面図、第６図乃至第８
図は第３の実施例を示すもので、第６図は液体燃料燃焼
装置の要部の概略構成を示す縦断面図、第７図はターゲ
ット部材の取付は状態を示す横断面図、第８図は同縦断
面図、第９図は従来例の要部の概略構成を示す縦断面図
である。 ２１・・・燃焼室、２２・・・噴霧ノズル、２４・・・
二次空気導出孔、３０．４１・・・ターゲット部材、３
２・・・凹凸部、３４・・・コーティング層。 出願人代理人　弁唾士　　鈴江武彦 く　−ヘ　　ＫＭ Ｎ　　　寸　寸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有底筒状の燃焼室の内底部側に液体燃料の噴霧ノズルを
   配設し、前記燃焼室の開口端部側の周壁面に周方向に沿
   って並設させた複数の空気導出孔を前記燃焼室の軸方向
   に沿って複数段形成するとともに、前記噴霧ノズルから
   噴霧された燃料噴霧を微粒子化するターゲット部材を前
   記燃焼室内に前記噴霧ノズルに対して離間対向状態で設
   けた液体燃料燃焼装置において、前記ターゲット部材の
   板面に凹凸部を設けるとともに、セラミックスコーティ
   ング層を設けたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。