JPH0526088B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、暖房器具等の家庭用、あるいは業務
用の液体燃料燃焼装置に関するものである。

従来の技術 近年、燃焼装置においては、排ガス特性を良化
しつつその燃焼量の可変範囲を拡大する努力がな
されている。その一手段として、我々は多数の炎
口を互いに対向させた燃焼装置によつて上記の特
性を大きく向上させることに成功した。

以下図面を参照しながら、上述した燃焼装置の
一例について説明する。

第３図は従来の対向炎を利用した燃焼装置の断
面図である。第３図において、１は燃料を噴出す
る燃料ノズル、２は燃料を気化する気化筒、３は
気化筒を加熱するヒータ、４は気化した燃料と空
気を混合する混合室、５は燃料通路で、６は燃料
通路から分岐した燃料供給路、７は炎口で、８は
燃焼室を形成する燃焼室壁、９は火炎である。

以上のように構成された燃焼装置について、以
下その動作について説明する。

まず、ヒータ３に通電され、気化筒２が所定の
温度に達すると、気化筒２内に燃焼用空気と液体
燃料が送られ、液体燃料は気化筒２によつて気化
し、空気と混合しながら混合室４へと送られ、混
合室４内で空気と気化した燃料が充分混合され
る。混合された混合気は燃料通路５を通り、多数
の燃料供給路６から炎口７へと到達する。炎口７
から噴出する混合気に点火されると、火炎９が形
成される。ここで、炎口７は互いに対向して設け
られているので、火炎９は第３図の如く対向しあ
つて形成される。その結果、空気量が増大した場
合あるいは、燃焼量の大きい場合においても、火
炎の吹き飛びが非常に起りにくくなり、空気量、
燃焼量の可変範囲が広くなる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、気化筒と
燃焼室の間に混合室があるので、気化筒は火炎の
発生する熱量を直接受けることができない。した
がつて、燃料を気化するのに必要な温度に保つこ
とができず、燃焼中もヒータによつて加熱される
必要がある。このため、その分だけ電力消費量が
増加することとなる。また、混合室から出た混合
気は、燃料通路を流れて燃料供給路へと分岐して
いくが、下流側（気化筒に最も遠い位置）に流れ
るにつれて、燃焼室、燃料供給路等からの熱移動
により徐々に加熱されていき、上流側から出る混
合気と下流側から出る混合気ではかなりの温度差
が生じてしまう。その結果、形成される火炎、あ
るいは燃焼室壁にも上流側と下流側でその温度差
が生じる。したがつて、上流側と下流側で燃焼状
態（大きくは燃焼速度に起因する）が違つてしま
い、温度の低い上流側では不完全燃焼によるCO
の発生あるいは吹き飛びが起こりやすく、逆に温
度の高い上流側ではNOx排出量が増加したり、
温度上昇により燃焼室壁の過熱等による耐久上の
問題が生じたりした。そしてその結果として、燃
焼装置全体として見た場合、本来の燃焼範囲の広
さがその分だけ損なわれてしまつていた。

本発明は上記問題点に鑑みてなしたもので、定
常燃焼中は、ヒータへの通電が不要となるよう
に、火炎から気化筒へ燃焼量の変化に対してもほ
ぼ一定の温度に保つような熱回収を可能とし、か
つ、混合気の流れの上流側と下流側の火炎及び燃
焼室壁の温度差を無くして全体に均一な燃焼状態
に保つようにすることにより、局部的なCOの発
生、吹き飛び、あるいはNOx排出量の増加、燃
焼室壁の過熱等を無くし、対向火炎本来の可変範
囲の広い燃焼を実現させるものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の液体燃料
燃焼装置は、互いに対向した多数の炎口を有する
燃焼室壁の間の下面に気化筒を配設し、この気化
筒と燃料通路とを略平行状態に配置しその同一端
部を混合室を介して連結することにより、気化筒
内の燃料と空気の流れと、燃料通路内の混合室の
流れとが逆方向となるように構成したものであ
る。

作 用 本発明は、上記した構成によつて、燃焼室壁の
間の下面に配置した気化筒を、主に直接火炎から
の輻射熱により加熱するようになるので、火炎か
ら気化筒への熱回収が非常に容易になると共に、
燃焼量を変化させても熱回収量の大きな変化はな
く、ヒータへの通電をしなくても定常燃焼中は、
気化筒の温度を適度なものに保つことができる。
さらに、燃焼室壁や火炎の温度が高くなる燃料通
路の下流側は、温度が低く吸熱量の多い気化筒の
入口側（気化筒の入口側は冷たい空気が入るとと
もに燃料の気化量も多いため周囲からの吸熱量も
多い）と接し、燃焼室壁や火炎の温度が低い上流
側は、温度が高く吸熱量の少ない気化筒の出口側
（気化筒の出口側は出口側にいくにしたがつて、
空気も予熱されていくと同時に燃料の気化量が減
少するので吸熱量も減少する）と接しているた
め、結果的に燃焼室壁や火炎の温度が全体に均一
なものとなる。その結果、局部的なCOの発生、
吹き飛び、あるいはNOx排出量の増加、燃焼室
壁の過熱等が無くなり、対向火炎本来の燃焼量の
可変範囲の広さを損なうことなく実現できること
となる。

実施例 以下本発明の一実施例の燃焼装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における液体燃料燃
焼装置の断面図である。第１図において、１１は
液体燃料を気化する気化筒で（図では破線で示し
てある）、長細く形成してある。１２は気化筒１
１に液体燃料を噴出せしめる燃料ノズルで、ポン
プ１３に連通している。１４は送風機１５からの
燃焼用空気を気化筒１１に導く空気通路で、燃料
ノズル１２と共に気化筒１１の入口部に開口して
いる。１６は気化筒１１の出口部に設けた混合室
で、両側の燃料通路１７へと連通している。燃料
通路１７からは多数の燃料供給路１８が分岐して
おり、この燃料供給路１８の他端は燃焼室壁１９
を貫通して燃焼室２０内に開口し炎口２１となつ
ている。ここで２つの燃焼室壁１９は対面してお
り、前記炎口２１は互いに対向する位置に設けら
れている。２２は炎口２１に形成される火炎で、
両側からの火炎２２が対向している。

第２図は本発明の燃焼装置の欠裁斜視図であ
り、気化筒１１が多数の炎口２１を有する２つの
燃焼室壁１９に挟まれた位置に置かれているのが
よく分かる。第２図で２３は気化筒１１に埋設さ
れたヒータであり、２４は燃焼室を形成すると共
に、気化筒１１とともに気化室を形成する気化筒
蓋である。

以上のように構成された液体燃料燃焼装置につ
いて、以下、その動作を説明する。

まず、ヒータ２３に通電され、気化筒１１を加
熱する。気化筒１１が所定の温度に達すると、送
風機１５が運転され、空気通路１４を通つて燃焼
用空気が気化筒１１へと送られる。また、ポンプ
１３も作動し、燃料が燃料ノズル１２から気化筒
１１内に噴出する。気化筒１１は液体燃料が気化
する温度になつているため、燃料は気化され上記
の燃焼用空気と混ざりながら気化筒１１の出口か
ら混合室１６へと導かれる。混合室１６内で燃料
と空気は、均一に混合された混合気となつて第１
図の矢印で示すように燃料通路１７へと流れる。
さらに、混合気は、燃料通路１７から多数分岐さ
れた燃料供給路１８へと進み、燃料供給路１８の
開口すなわち炎口２１から燃焼室２０内部に噴出
する。この炎口２１から出た混合気に点火される
と火炎２２が形成され燃焼を継続する。このと
き、火炎２２からの輻射により燃焼室壁１９と同
時に気化筒蓋２４も加熱され、気化筒１１も加熱
される。本実施例では火炎２２と気化筒１１の距
離あるいは気化筒蓋２４の寸法等を適当なものに
することによつて、燃焼中は気化筒１１の温度が
液体燃料が気化するのに適した温度に保たれるよ
うになつている。すなわち、定常燃焼中はヒータ
２３に通電することもなく一定温度を保つことが
可能となつている。

また、燃料通路１７を通る混合気は、その中を
通過する間に燃焼室壁１９または燃料供給路１８
からの熱伝達により徐々に予熱されていき、上流
側すなわち混合室１６に近い位置と、下流側すな
わち混合室１６から離れた位置ではかなりの温度
差が生じる。しかし、この混合気の温度が高くな
る下流側は、気化筒の入口側に近く、逆に上流側
は気化筒の出口側に近い。そしてこの気化筒の入
口側と出口側では、入口側は冷たい空気が入ると
ともに燃料ノズルの開口が位置しているので燃料
の気化量が多くなつて周囲からの吸熱量が多くな
り、出口側に進むにしたがつて空気も予熱されて
いくと同時に燃料の気化量も減少するので周囲か
らの吸熱量が減少する。したがつて、火炎温度を
考えると、混合気の温度が高くなる下流側では、
気化筒（入口側）へ吸熱される量（放熱量）が多
く、逆に、混合気の温度が低い上流側では、気化
筒（出口側）へ吸熱される量（放熱量）が少なく
なるので、結果的に火炎温度は上流側と下流側で
はほとんど差がなくなつてくる。そのため、火炎
及び燃焼室壁の温度は全体に均一なものとなり、
局部的な燃焼状態の偏りが無くなつて、COの発
生、吹き飛び、あるいはNOx排出量の増加、燃
焼室壁の過熱等が無くなり、対向火炎本来の燃焼
量の可変範囲の広さが実現できる。

発明の効果 以上のように本発明は、互いに対向した多数の
炎口を有する二面の燃焼室壁の間の下面に気化筒
を配置し、この気化筒と燃料通路とを平行状態に
配置しその同一端部を混合室を介して連結するこ
とにより、気化筒内の燃料と空気の流れが燃料通
路内の混合気の流れと逆方向になるようにしたか
ら、火炎からの輻射熱により気化筒が加熱される
ので、気化筒への熱回収が容易になると共に、燃
焼量を変化させても熱回収量の大きな変化はな
く、ヒータへの通電をしなくても定常燃焼中は気
化筒の温度を適度なものに保つことができる。さ
らに局部的なCOの発生、吹き飛び、あるいは
NOx排出量の増加、燃焼室壁の過熱等が無くな
り、対向火炎本来の燃焼量の可変範囲の広さが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液体燃料燃
焼装置の断面図、第２図は同欠截斜視図、第３図
は従来の燃焼装置の断面図である。 １１……気化筒、１６……混合室、１７……燃
料通路、１８……燃料供給路、１９……燃焼室
壁、２１……炎口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の炎口を有する二面の燃焼室壁を向い合
   わせに、しかも前記炎口が互いに対向する如く配
   置し、かつ前記各炎口は燃料供給路を介して燃焼
   室壁の外方に配置した燃料通路に連通させるとと
   もに、前記二面の燃焼室壁の間の下面には気化筒
   を配置し、この気化筒と前記燃料通路とは略平行
   状態に配置してその同一端部を混合室によつて連
   通させることにより気化筒内の燃料及び燃焼用空
   気の流れと前記燃料通路内の混合気の流れとが逆
   方向となるようにした液体燃料燃焼装置。