JPH0120684B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は給湯や暖房を目的とした給湯機、温
水ボイラ、或いは温風暖房機に使用され、燃焼ガ
スを再循環させることにより気化させた燃料と、
燃焼用空気とを混合させて燃焼させるようにした
ヒータレスの予混合燃焼方式の液体燃料燃焼装置
に関する。

(ロ) 従来技術 従来のこの種の液体燃料燃焼装置を第１図につ
いて説明すると、燃焼室１に臨ませたノズル２の
周囲に燃焼用空気供給孔３を設け、ノズル２の前
方に整流筒４を設け、この整流筒４の前方に保炎
板５を設け、空気供給孔３に送風装置（図示せ
ず）による強制燃焼用空気が供給される空気供給
管６を連結し、ノズル２の近傍に点火プラグ７を
配設して構成されている。

斯かる燃焼装置はノズル２から噴霧された灯油
等の液体燃料と、空気供給孔３から噴出される燃
焼用空気とを整流筒４内で混合し、この混合気体
に点火プラグ７で点火して燃焼を開始させる。燃
焼が開始すると、高速の燃焼用空気が通過する整
流筒４の下部は負圧域となつているため、燃焼ガ
スの一部は鎖線矢印で示すように再循環するよう
になる。このため、ノズル２から噴霧された燃料
は整流筒４内部で燃焼熱を受けて気化し、燃焼用
空気と混合されるようになる。このとき、整流筒
４の内部は酸素濃度が低下するため、最初、整流
筒４の近傍にあつた燃焼炎８は上方へ移動して保
炎板５に保持されるようになり、ガス化燃焼によ
り赤火から青火へ移行する。

ところで、上述した従来の燃焼装置は整流筒４
の前方のノズル２から噴霧された燃料が衝突する
位置に保炎板５を設け、燃焼炎８を保持させてい
るため、保炎板５が冷えている燃焼開始当初に、
燃焼反応中の火炎が保炎板５に接触して急冷さ
れ、不完全燃焼を起こして一酸化炭素や煤を発生
するとともに、不快な臭気を発生する欠点があつ
た。

又、１次空気のみの供給のため、燃料と空気と
の混合が十分に行なえず、完全燃焼を行なわせる
には別途に撹拌装置が必要となるなどの欠点があ
つた。

(ハ) 発明の目的 この発明は上述した従来技術の欠点を解消すべ
くなされたものであり、燃焼ガスを再循環させる
ことにより気化させた燃料と、燃焼用空気とを混
合させてガス化燃焼させるものに於いて、燃焼開
始当初に燃焼反応中の火炎を保炎板に接触させる
ことなく、燃焼炎が保炎されるようにするととも
に、燃料と空気との混合を別個に撹拌装置を設け
ることなく良好に行なわせることを目的とする。

(ニ) 発明の構成 この発明では燃焼室に臨ませたノズルの周囲に
燃焼用１次空気を噴出させる１次空気供給孔を設
ける。ノズルの前方には燃焼ゾーンの燃焼ガスを
ノズル近傍に再循環させる整流筒をノズルと同軸
にして設置する。この整流筒の前方の燃焼室周辺
部にはノズル及び整流筒の軸線と直交する方向に
燃焼用２次空気を噴出させる多数の２次空気供給
孔を配置する。この２次空気供給孔の前方で、か
つノズルの燃料噴霧範囲の外側には多数の透孔又
は切り欠きを有する環状の保炎板を設置する。

このように構成すると、整流筒内を通過した気
化燃料と１次空気との混合気体流に、周囲から２
次空気が直交するように衝突し、この衝突により
気化燃料と空気とがほぼ完全に混合されることに
なる。又、保炎板には多数の切り欠き又は透孔を
設けてあるため、保炎板の上部に渦流が発生し、
この渦流により燃焼炎を保炎することができる。
保炎板はノズルの燃料噴霧範囲の外側に配置され
ているため、燃焼開始当初に燃焼反応中の火炎が
保炎板に接触して冷却される心配はなく、しか
も、燃焼室の周辺部にある燃焼ガスの進行を妨
げ、燃焼ガスの再循環を促進する働きがある。

(ホ) 実施例 以下、この発明を図面に示す一実施例について
説明する。

第２図に於いて、９は内部を燃焼室１０とし、
外周壁に水管１１を巻回した熱交換胴、１２は熱
交換胴９の下部にパツキン１３を介して気密に取
り付けされた有底円筒状の外筒、１４は外筒１２
内に間隔を存して収納した有底円筒状の内筒、１
５は外筒１２の底板１２ａに連結され、送風装置
１６からの強制燃焼用空気を外筒１２と内筒１４
との間に供給する空気供給管、１７は内筒１４の
底板１４ａ中央部から燃焼室１０に臨ませたノズ
ル、１８はノズル１７の周囲の底板１４ａに多数
穿設した１次空気供給孔、１９はノズル１７の近
傍に配設した点火プラグ、２０はノズル１７の前
方（上方）の内筒１４内にノズル１７と同軸にし
て配設した整流筒、２１は整流筒２０の前方（上
方）の内筒１４に、その全周に亘つて多数穿設し
た２次空気供給孔、２２は２次空気供給孔２１の
前方（上方）の内筒１４内周壁に取り付けた環状
の保炎板である。尚、外筒１２及び内筒１４の上
端部は環状の仕切り板２３にて結合され、この仕
切り板２３にも多数の２次空気供給孔２４を設け
てある。

保炎板２２は第３図ないし第５図に示すように
十数個の透孔２５或いは切り欠き２６，２７と、
４個のスリツト状の長穴２８とを有するものを使
用している。そして、第６図に示す断面クランク
状の取付金具２９を内筒１４の所定位置に４個固
着しておき、取付金具２９の挿入片２９ａを保炎
板２３の長穴２８に挿入し、挿入片２９ａを捩る
（第７図）か、折り曲げる（第８図）ことにより、
保炎板２２を着脱自在に取り付けてある。

上記の構成に於いて、ノズル１７から液体燃料
を噴霧させるとともに、燃焼用空気を外筒１２及
び内筒１４の間に供給すると、ノズル１７から噴
霧された燃料は１次空気供給孔１８を介して整流
筒２０内に流入する高速の１次空気と混合されな
がら、上方へ進む。そして、点火プラグ１９を作
動させると、この混合気体に着火され、燃焼が開
始する。

整流筒２０の内部は高速の１次空気が流れてい
ることから、整流筒２０の下部は負圧域となつて
いる。このため、燃焼が開始すると、燃焼ガスの
一部は整流筒２０の下端部と内筒１４の底板１４
ａとの隙間を通つて整流筒２０内に再循環するよ
うになる（矢印イ）。すると、ノズル１７から噴
霧された燃料は燃焼熱を受けて気化しながら、１
次空気と混合されるようになる。

このようにして、燃焼開始直後に燃焼ガスの１
部が再循環されるようになると、整流筒２０の内
部は酸素濃度が低下して燃焼が行なわれなくな
り、気化燃料と１次空気の混合気体は整流筒２０
の内部をそのまま通過する。そして、整流筒２０
の上方へ進んだ混合気体は２次空気供給孔２１か
ら噴出される２次空気流（矢印ロ）が、周囲から
ノズル１７及び整流筒２０の軸線と直交するよう
に衝突するため、ここで一層撹拌混合されてさら
に上方へと進む。混合気体は保炎板２２の上部へ
進むと、気流（矢印ハ及びニ）が透孔２５又は切
り欠き２６，２７を設けた保炎板２２に影響され
ることにより発生する渦に巻き込まれることにな
る。

このため、燃焼炎３０は保炎板２２の上部に発
生した渦にて保炎される。又、内筒１４の内壁に
沿つて上昇しようとする燃焼ガスが保炎板２２に
て規制されるため、矢印イで示す燃焼ガスの再循
環流を容易に強くでき、ガス化燃焼が確実に行な
われるようになる。更に又、燃焼炎３０はその上
部に於いても仕切り板２３の２次空気供給孔２４
……から２次空気が補給されているため、全体的
に良好な燃焼状態が維持されている。

以上のように、本実施例に依れば、整流筒２０
内を通過した気化燃料及び１次空気の混合気体
と、２次空気供給孔２１……から噴出される２次
空気と整流筒２０の前方（上方）にて衝突させ、
この衝突に伴なう撹拌作用により気化燃料と空気
とをほぼ完全に混合させ、更にこの混合気体を保
炎板２２上部に形成される渦に巻き込ませて燃焼
炎３０を保炎板２２の上部に保炎させることがで
き、次の利点がある。

ノズル１７から噴霧された燃料を直接、保炎
板２２に当てることなく、燃焼炎３０が保炎さ
れるようにしてあるので、燃焼開始当初、燃焼
反応中の火炎が保炎板に接触して冷却される心
配がなく、一酸化炭素や煤の臭気の発生が少な
くなる。

気化燃料と空気は２次空気供給孔２１からの
２次空気の供給、並びに保炎板２２上の渦の発
生により十分に混合撹拌され、ほぼ完全燃焼が
行なわれるとともに、燃焼炎が燃焼室周縁部に
分散保炎され、燃焼音が低減される。

保炎板２２の存在により、燃焼ガスの再循環
流が強化され、ガス化燃焼が効率良く行なわれ
る。

長期の使用の間に、保炎板２２や内筒１４の
内周壁に煤が付着し、清掃を要する場合でも、
保炎板２２の取外しが自在に行なえるので、サ
ービス性に優れている。

(ヘ) 発明の効果 この発明は以上の説明から明らかなように、燃
焼開始当初に燃焼反応中の火炎を保炎板に直接、
接触させることなく、燃焼炎を保持させることが
でき、燃料と空気との混合を別個に撹拌装置を設
けることなく、燃焼用空気の流れによつて良好に
行なわせることができ、又、保炎板の透孔或いは
切り欠きにより保炎板上に発生した渦により燃焼
炎を保炎板の上部に環状に分散して保炎すること
ができ、この結果、燃焼時の低騒音化を図ること
ができ、しかも、燃焼ガスの再循環流を一層強化
してガス化燃焼を効率良く行なわせることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の１例を示す断面図、第２図
はこの発明の一実施例装置を示す断面図、第３図
ないし第５図は夫々、この発明で利用可能な保炎
板の例を示す斜視図、第６図は保炎板の取付金具
の斜視図、第７図及び第８図は夫々、取付金具の
使用状態の説明図である。 １０……燃焼室、１７……ノズル、１８……１
次空気供給孔、２０……整流筒、２１……２次空
気供給孔、２２……保炎板、２５……透孔、２
６，２７……切り欠き。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室に臨ませたノズルと、このノズルの周
   囲から燃焼室に燃焼用１次空気を噴出させる１次
   空気供給孔と、ノズルの前方にノズルと同軸にし
   て設置され、燃焼ゾーンの燃焼ガスをノズル近傍
   に再循環させる整流筒と、この整流筒の前方の燃
   焼室周辺部に配置され、ノズル及び整流筒の軸線
   と直交する方向に燃焼用２次空気を噴出させる多
   数の２次空気供給孔と、この２次空気供給孔の前
   方で、かつノズルの燃料噴霧範囲の外側に設置さ
   れ、多数の透孔又は切り欠きを有する環状の保炎
   板とを備えたことを特徴とする液体燃料燃焼装
   置。