JPH0384303A - 液体燃料気化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、燃焼器に適用される液体燃料を気化させて
気化燃料を生成する液体燃料気化装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、燃焼器に組み込んだ液体燃料気化装置には、第２
図に示すものが開示されている。第２図において、液体
燃料気化装置２０は、金属製の気化パイプ即ち筒体２内
に気化用グロープラグ等である加熱栓１０が内蔵された
ものである。筒体２の外周面には多数の受熱フィン５が
形成されている。これらの受熱フィン５は、筒体２の円
周方向に形成されている。筒体２の一端部に気化燃料噴
出バイブロが取付けられ、また筒体２の他端部に液体燃
料導入パイプ９が取付けられている。筒体２内には、中
実状ヒータコア即ちグロープラグである加熱栓１０が燃
料通路８を形成するように挿入されている。加熱栓１０
は、例えば、セラミック、窒化ケイ素部材等から成り、
タングステンから成る抵抗線（図示省略〉が埋め込まれ
たり、プリント接着されている。また、燃料通路８の下
流部位には燃料出口部１５が形成されている。液体燃料
導入パイプ９の液体燃料導入口１４は、燃料通路８に連
通している。加熱栓１０の基端部には、端子１１が設け
られている。気化燃料噴出バイブロの噴出ロアは、通常
燃焼器の燃焼室に開口するように設置されて適用される
。図中、矢印は燃料の流れ方向を示す。

また、特開昭６２−６２１０８号に開示された燃焼器が
ある。該燃焼器は、燃焼筒と該燃焼筒の内部へ開口する
気化燃料噴出用のノズルを有する燃料気化装置を備え、
前記燃料気化装置の気化グロープラグの発熱部が挿入さ
れる円筒部に前記発熱部を取り囲む網状体を配設したも
のである。

或いは、液体燃料気化装置として、特開昭６３６５２１
３号に開示されたものがある。該液体燃料気化装置は、
外周面に受熱フィンを備えた筒体内に内周面に放熱フィ
ンを備えた内筒を圧入嵌合し、前記内筒に燃料通路を形
成するように加熱栓を挿入し、前記筒体の一端に気化燃
料噴出パイプを取付け、また前記筒体の他端に燃料導入
パイプを取付けたことを特徴とするものである。更に、
該液体燃料気化装置において、前記内筒の内周面に形成
した前記放熱フィンが前記内筒の長手方向に伸長し、前
記内筒を金属製スリーブから構成し、更に燃焼器の燃焼
室に配置して使用され、しかも前記加熱栓が前記燃焼器
における気化用グロープラグとして機能するものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記燃焼器俸使用されている液体燃料気
化装置については、液体燃料をある程度までは確実に且
つ急速に気化させることはできるが、まだ十分とは言え
ず、また、気化し難い液体燃料即ち低グレードの液体燃
料については、燃焼室の輻射熱で気化させるのに満足で
きるものではない。また、上記液体燃料気化装置につい
ては、燃焼器が定常燃焼時には加熱栓を通常オフにし、
筒体の外周面に形成した受熱フィンから燃焼室内の熱エ
ネルギーを筒体内の燃料通路に伝導し、液体燃料を気化
させて気化燃料を生威し、該気化燃料を燃料噴出パイプ
から燃焼室に噴出させている。

ところで、筒体内での熱伝導は気液二相流の沸騰熱伝導
の形態となり、燃焼器の燃焼室内からの受熱が一様でな
いと、管内局部で壁面での沸騰が発生し、燃料噴出パイ
プの単孔通路の中心部では液相となり、該単孔通路の壁
面周辺部では気相の状態になる。特に、液体燃料気化装
置の筒体内に配置された加熱栓がオフにした場合に該加
熱栓の表面に液体燃料の液膜が形成され、該液膜が気化
し難くなり、また、液体燃料は通路の最も通り易い部位
を流れて気化することなくそのままの状態で燃料噴出パ
イプから噴出され、場合によっては、燃料噴出バイブか
ら油滴が突沸状態で噴出し、そのため、流動する液体燃
料への熱エネルギーの熱伝導が不十分となり、液体燃料
の気化性の悪化となり、燃焼に好ましくないばかりでな
く、筒体内でのカーボンの堆積等の原因となる。

この発明の目的は、上記の課題を解消することであり、
燃料を急速度で気化して該気化燃料を燃焼室に噴出させ
る液体燃料気化装置を提供することであり、燃焼器の初
期においては内蔵したグロープラグ等の加熱栓によって
液体燃料を急速に且つ確実に気化させて気化燃料を生威
し、燃焼器での燃焼状態が盛んになった状態では外周面
に設けた受熱フィンで燃焼室内の熱エネルギーを受けて
管内即ち筒体内で多数の細流通孔を有する熱伝導性の良
好な多孔質材料から成る多孔流通路部材を通して液体燃
料を迅速に且つ確実にしかも均等に気化させて気化塩＊
４を生威し、しかも最も受熱し易い燃料出口部に設けた
多孔流通路部材で多孔通路を形成し、該多孔通路を通す
ことによって均一な気化を一層向上させ、液滴が燃料噴
出バイブから突沸することを防止する液体燃料気化装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、外周面に受熱フィ
ンを且つ燃焼室に開口する燃料噴出パイプを備えた筒体
、該筒体内に配置した加熱栓、該加熱栓と前記筒体との
間に形成した燃料通路、及び前記筒体の内周面及び前記
燃料噴出パイプ側の前記筒体の燃料出口部に配置した多
数の細流通孔を有する熱伝導性の良好な多孔質材料から
構成した多孔流通路部材から成る液体燃料気化装置に関
する。

〔作用〕

この発明による液体燃料気化装置は、上記のように構成
されており、次のように作用する。即ち、この液体燃料
気化装置は、筒体の内周面及び燃料噴出パイプ側の前記
筒体の燃料出口部に多数の細流通孔を有する熱伝導性の
良好な多孔質材料から成る多孔流通路部材を配置したの
で、液体燃料は最も受熱し易い出口近傍の筒体内周面に
接して設けた放熱筒部材の多孔通路を流通することによ
って、液体燃料は筒体内周面の多孔流通路部材即ち放熱
筒部材に接触して接触面積が大きくなり、熱エネルギー
を受ける受熱面積が大きくなり、均一に、迅速にしかも
確実に気化され、特に、前記筒体の燃料出口部では前記
多孔流通路部材を強制的に通って前記燃料噴出パイプへ
と噴出されるので、油滴が突沸状態で噴出することが防
止され、カーボン堆積が抑制され、燃料の気化を促進す
ることによって燃焼が安定し燃焼器の性能を向上させる
。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この発明による液体燃料気化
装置の一実施例を説明する。

第１図において、この発明による液体燃料気化装置が符
号１によって全体的に示されている。この発明による液
体燃料気化装置１については、図示していないが、燃焼
器に配置されて使用されるものである。この実施例の液
体燃料気化装置１は、第２図を参照して説明した液体燃
料気化装置と比較して、筒体２の先端に取付けた燃料噴
出バイブロの取付部位の筒体２の燃料出口部及び筒体２
の内周面に、多数の細流通孔を有する熱伝導性の良好な
多孔質材料から成る多孔流通路部材３を設けた以外は、
同一の構成を有しているので、第２図に示す液体燃料気
化装置の部品と同一の部品には同一の符号を付し、重複
する説明を省略する。

この液体燃料気化装置において、燃料噴出バイブロ側の
筒体２の燃料出口部１５及び筒体２の内周面Ｉ３には、
多孔流通路部材３が配置されている。この多孔流通路部
材３は、液体燃料の流通状態に悪影響を及ぼさない程度
の燃料の多数の細流通孔を有しており、熱伝導性の良好
なアルミニウム等の粉末焼結合金材料等の多孔質材料か
ら構成されている。また、多孔流通路部材３の形状は、
燃料噴出バイブロと筒体２との取付部位である燃料出口
部１５が盲状の盲部４に形成され、且つ筒体２の他の内
周面１３に接触する部分は筒状に形成されている。筒体
２と加熱栓１０との間に形成された燃料通路８は、筒体
２に挿入された加熱栓１０の先端部位で終端となり、こ
の燃料通路８は多孔流通路部材３の盲部４を通して燃料
噴出バイブロの単孔燃料通路１６に連通している。多孔
流通路部材３の盲部４が配置された筒体２の内周面は、
通常、燃焼器の燃焼室から最も受熱し易い部位に配置さ
れるものであり、多孔流通路部材３を流動する燃料は必
ず多孔流通路部材３の多数の細流通孔から戒る無数の多
孔通路を通る状態になり、筒体２の受熱フィン５から受
けた熱エネルギーを、多孔流通路部材３に十分に与えら
れ、次いで多孔流通路部材３を通る液体燃料に該熱エネ
ルギーが十分に与えられ、燃料中心部まで十分に受熱し
、液体燃料の気化を更に促進し、燃料噴出バイブロから
燃料が突沸状態で燃焼器に噴出することが防止される。

この発明による液体燃料気化装置は、以上のように構成
されており、次のように作用する。

液体燃料気化装置１の作用の理解を一層分かり易くする
ために、液体燃料気化装置１が燃焼器に適用された場合
の一例について説明する。

まず、筒体２内の気化用グロープラグである加熱栓１０
の抵抗ｖＡ（図示省略）に端子１１から通電し、加熱栓
１０の前記抵抗線を加熱すると共に、燃料供給ポンプか
ら送り込まれた液体燃料を、液体燃料導入パイプ９の液
体燃料導入口１４から燃料通路８に供給し、加熱された
加熱栓１０に接触して気化される。次いで、気化された
気化燃料は、燃料通路８から多孔流通路部材３の盲部４
の細流通孔を通って燃料噴出部１５から燃料噴出バイブ
ロを通って噴出ロアから燃焼器の着火用グロープラグが
設けられた一次燃焼室に噴出される。この時、最初は気
化燃料に混しって油滴もわずかに噴出されることがある
が、該油滴は気化塩ネ４を着火する時に着火を極めてス
ムースにする機能を有している。一方、燃焼空気は、燃
焼器の空気取入通路から送り込まれ、外筒ハウジングと
燃焼筒との間の環状空間を旋回してセラ旦ツク製燃焼筒
に形成した多数の空気導入孔から一次燃焼室及び二次燃
焼室に吹き込まれる。二次燃焼室に吹き込まれた燃焼空
気の一部は仕切板の開口である切欠通路を通って一次燃
焼室に送り込まれる。気化燃料と燃焼用空気は混合され
、ホモジニアス即ち均質な状態に７昆合されて混合気を
生威し、そこで、燃料は着火用グロープラグによって着
火されて燃焼される。次いで、気化燃料は着火されて燃
焼し且つ燃焼空気と混合されながら、二次燃焼室に吹き
出され、燃焼室において完全に燃焼されるようになる。

燃焼した気化燃料は燃焼ガスとなって、燃焼器に形成さ
れている燃焼ガス送出口から燃焼ガス送出パイプを通っ
て熱交換器等に送出される。燃焼室での燃焼状態が盛ん
になると、液体燃料気化袋Ｗ１の筒体２自体は、該筒体
２に設けた多数の受熱フィン５を介して輻射熱を受ける
ようになる。

この状態になって液体燃料気化装置１の気化用グロープ
ラグである加熱栓１０の抵抗線への通電を１ 停止する。その後は、液体燃料気化装置１は受熱フィン
５を通して燃焼器の二次燃焼室から輻射熱を受熱し、該
輻射熱は筒体２の内周面から多孔流通路部材３に熱伝達
され、燃料通路８内に放熱される。しかも、前記二次燃
焼室からの輻射熱は、受熱フィン５に伝熱され、多孔流
通路部ｔＪ’　３の盲部４部位で最も大きな熱エネルギ
ーが放熱され、液体燃料はその熱エネルギーによって気
化されて気化燃料が生成され、気化された気化燃料は多
孔流通路部材３の盲部４の細流通孔を通って燃料噴出バ
イブロから一次燃焼室に噴出されるようになる。また、
前記燃焼器の燃焼が盛んになっても、急速に液体燃料を
気化させることを望む場合、或いは気化し難いような種
類の液体燃料の場合には、液体燃料気化装置１の加熱栓
１０の抵抗線への通電を停止しないで作動を続４Ｊても
よいことは勿論である。更に、前記燃焼器の燃焼状態が
弱い場合にも、加熱栓１０の抵抗線を通電状態にして、
液体燃料の気化を促進することもできる。

以上のように、この発明による液体燃料気化装置２ 置の実施例について詳述したが、必ずしもこれらの細部
に限定されるものではない。例えば、筒体の外周面に形
成した受熱フィンを筒体の円周方向に形成しているが、
必ずしも筒体の円周方向に形成する必要はなく、筒体の
長手方向に形成してもよいことは勿論である。また、気
化燃料噴出パイプかへ字型の形状に形成されているが、
燃焼器の構造に応して種々の形状に形成することも可能
である。燃料導入パイプを筒体に対しては＼直角に取付
けているが、必ずしもそのような取付は構造に限定され
るものでなく、平行に或いは筒体に埋め込まれた状態に
取付けられてもよく、液体燃料気化装置を燃焼器に取付
ける場合に燃焼器の構造に応して種々の形状に形成する
ことも可能である。

〔発明の効果〕

この発明による液体燃料気化装置は、上記のように構成
されており、次のような効果を有する。

即ち、この液体燃料気化装置は、外周面に受熱フィンを
且つ燃焼室に開口する燃料噴出パイプを備えた筒体、該
筒体内に配置した加熱栓、該加熱栓と前記筒体との間に
形成した燃料通路、及び前記筒体の内周面及び前記燃料
噴出パイプ側の前記筒体の燃料出口部に配置した多数の
細流通孔を有する熱伝導性の良好な多孔質材料から構成
した多孔流通路部材から成るので、液体燃料は最も受熱
し易い前記燃料出口部及び前記内周面に接して設けた前
記多孔流通路部材の多数の多孔通路を流通することによ
って、液体燃料は前記多孔流通路部材の多孔通路に接触
して接触面積が大きくなり、熱エネルギーを受ける受熱
面積が大きくなり、均一に、迅速にしかも確実に気化さ
れ、特に、燃料は前記筒体から噴出する時には強制的に
前記多孔流通路部材の多数の細流通孔を通るので、液滴
が存在していたとしても、該液滴が多数の細流通孔で分
流され、燃料噴出パイプから液滴が突沸状態で噴出する
ことが防止され、該部位でのカーボン堆積が抑制され、
気化が促進されることによって燃焼が安定し、燃焼器の
性能を向上させる。

また、液体燃料気化装置の筒体内に配置された加熱栓を
オフにした場合に該加熱栓の表面に液体燃料の液膜が形
成され、該液膜が気化し難くなっていても、該燃料は前
記多孔流通路部材の多数の細流通孔を通ることによって
、気化熱を十分に与えられる状態となり、気化が促進さ
れ、前記燃料噴出パイプからは十分に気化された気化燃
料が噴出されるようになる。従って、液体燃料、特に気
化し難い液体燃料即ち低グレードの液体燃料を効率的に
且つ均一に気化させ、気化した気化燃料もスムースに前
記燃料噴出パイプから燃焼室内へ噴出される。

それ故に、液体燃料を急速度で且つ確実に、特に均一に
気化させることができ、気化燃料となって完全燃焼する
ことができ、気化不良によるカーボンの堆積等の現象の
発生を抑制でき、直ちに気化燃料を燃焼させることがで
きるので、暖房等に迅速に供することができる。また、
液体燃料気化装置への燃料供給について、燃焼に必要な
だしＪの気化燃料を逐次に生成するために、最適量の液
体燃料を燃料導入パイプを通して液体燃料気化装置に供
給するように構成されており、しかも燃焼初５ 期においては液体燃料を気化させるため、液体燃料の供
給量及び前記加熱栓の断接によって制御でき、安全性の
面からも極めて好ましいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による液体燃料気化装置の実施例を示
す断面図、及び第２図は従来の液体燃料気化装置の別の
例を示す断面図である。 １−−−−液体燃料気化装置、２−−−−一筒体、３多
孔流通路部材、５−　受熱フィン、６−−−−燃料噴出
パイプ、７−−−−−噴出口、８−−−燃料通路、９燃
料導入パイプ、１Ｏ−ｊＪＩＩ熱栓、１１端子、１３−
　内周面、１４−一−燃料導入口、１５−−−一−−−
燃料出口部。 出閥人　　いす！自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面に受熱フィンを且つ燃焼室に開口する燃料噴出パ
   イプを備えた筒体、該筒体内に配置した加熱栓、該加熱
   栓と前記筒体との間に形成した燃料通路、及び前記筒体
   の内周面及び前記燃料噴出パイプ側の前記筒体の燃料出
   口部に配置した多数の細流通孔を有する熱伝導性の良好
   な多孔質材料から構成した多孔流通路部材、から成る液
   体燃料気化装置。