JPH06281113A - 液体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置および加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーナ装置内で液体燃料を気体燃料に熱分解
して燃焼に供し、燃焼効率を改善する。 【構成】 外筒２と内筒３との間に燃焼空気流通経路２
ａが、内筒３と燃料分配筒４’との間に燃料供給室３ａ
が、燃料分配筒４と着火筒５との間に熱分解室４ａが形
成され、燃料供給室３ａの先端側は閉止され、熱分解室
４ａの先端側には気体燃料排出口４１が形成され、着火
室５ａの基端側に通電発熱体５３が内設され、燃料供給
室３ａ、熱分解室４ａおよび着火室５ａの基端壁部６に
第一空気導入孔６１、第二空気導入孔６２および第三空
気導入孔６３が設けられ、燃料分配筒４および着火筒５
の筒壁に複数の分配筒燃料供給孔４２および着火筒燃料
供給孔５２が設けられ、分配筒燃料供給孔４２および着
火筒燃料供給孔５２に上部から棒状体４４が嵌挿され、
燃料供給管７が外筒２と内筒３とを貫通して設けられ、
熱分解室４ａおよび着火室５ａに多孔質体８が充填され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、灯油や重油などの液体
燃料を効率的に燃焼させることが可能な液体燃料の熱分
解機能を備えたバーナ装置に関するものである。このバ
ーナ装置は窯業炉、加熱炉あるいは加熱ボイラー用とし
て好適に使用可能である。

【０００２】

【従来の技術】液体燃料は、それが気化して蒸気とな
り、この蒸気が発火点以上の熱と酸素の供給を受けて酸
化反応を起こすことにより燃焼する。従って、液体燃料
が良好に燃焼するための条件としては、燃焼を維持する
に足りる熱があること、気化が適切かつ良好に行われる
こと、および酸素の供給源である燃焼空気と液体燃料が
気化して生成した蒸気との混合が良好に行われることが
挙げられる。

【０００３】通常液体燃料を燃焼させるためにはバーナ
装置が用いられる。このバーナ装置においては、上記の
液体燃料が良好に燃焼するための条件が勘案され、種々
の工夫が凝らされている。従来の液体燃料用のバーナ装
置としては、内部にベンチュリーなどの気化器が内蔵さ
れ、この気化器で予め液体燃料が霧状にされてからバー
ナノズルに送られ、このノズルの先端から噴霧されるよ
うに構成されたものや、バーナノズルそのものに工夫が
施され、ノズル先端から直接液体燃料が霧状で噴霧され
るように構成されたものなどが一般的である。

【０００４】このように霧状で空気中に噴霧された液体
燃料は、非常に微細な液体の粒子になっているため、ト
ータル的には液体燃料の表面積が非常に大きくなる。そ
して表面積が大きくなった分だけ蒸発が活発に行われる
とともに、空気との接触面積が大きくなるため、霧状の
液体燃料は酸素の供給を受け易くなり、燃焼が良好に行
われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のバーナ装置にあっては、同装置のノズルの
先端から噴霧される液体燃料は、無数の微細な粒子に分
割されているとはいいながら、完全に蒸発してしまうま
では液体の状態を維持しているため、燃焼のメカニズム
としては前述の通り一旦気化が行われなければならな
い。すなわち、内部は液体のままで微細な燃料粒子の表
面のみが気化して燃焼し、順次内部の液体の気化の進行
に伴って燃焼が継続するということになる。

【０００６】このように考えると、従来のバーナ装置
は、燃料が噴霧されて空気との接触面積が大きくなった
分だけ効率的に燃料を燃焼させることが可能であるが、
結局は液体燃料固有の燃焼メカニズムの制約からは抜け
出ることができず、燃焼効率の改善については限界が存
在したのである。

【０００７】そこで、このような従来のバーナ装置の限
界を打ち破るものとして、発明者は先に内部に液体燃料
を熱分解する機構を備えたバーナ装置（加熱用燃焼装
置、特開平２−１１０２０４号公報）を発明した。この
発明は、装置本体の内部に筒状の多孔質体を内設し、こ
の多孔質体の内部に点火バーナを配設し、この点火バー
ナで予熱した多孔質体の内周面に向けて液体燃料を噴霧
供給するようにしたものである。なお、燃焼空気は上記
点火バーナの後方から筒状の多孔質体の内部に供給され
るようになっている。

【０００８】こうすることによって、噴霧供給された液
体燃料は高温に予熱された多孔質体に吸着され、それか
ら熱を得るとともに、多孔質体の成分であるシリカやア
ルミナなどの触媒作用を受けて瞬時に熱分解して気体燃
料に改質され、ガス状で燃焼して燃焼ガス吹出し口から
排出される。すなわち、この特開平２−１１０２０４号
公報に開示されたバーナ装置は、液体燃料を気体燃料に
改質してからこの気体燃料を燃焼させるようにしたもの
であり、燃焼のメカニズムがあくまで液体を気化させて
燃焼させる従来のノズル噴射方式のバーナ装置とは根本
的に異なるのである。

【０００９】しかしこのバーナ装置は、多量に燃料を消
費する大規模の加熱に適したものであり、窯業用の加熱
炉等燃料の供給を押えて炉内を均一に加熱させるような
用途には適したものとはいえない。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、比較的簡単な構造で製造は
容易であるとともに、運転操作が簡単であり、かつ、供
給された液体燃料は、その略全てが熱分解して気体燃料
に改質され、液体燃料でありながら燃焼に際しては完全
に気体燃料として作用し、その結果従来の液体燃料用の
バーナ装置に比較して格段に燃焼効率が改善された液体
燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置およびバーナ装置
を用いた加熱炉を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置は、外筒の中
に内筒が嵌め込まれた二重筒で構成され、外筒の基端側
には燃焼空気の取入れ口が形成されるとともに外筒の先
端側には燃焼空気排出口が形成され、内筒の基端側には
基端壁部が設けられるとともに先端側には着火炎排出孔
が設けられ、上記基端壁部には内筒内に少量の空気を導
入する空気導入孔が穿設され、内筒の内部には着火手段
が内設されるとともに同筒へ液体燃料を供給する燃料供
給管が配設され、内筒の内部には耐火性を有する多孔質
体が充填されていることを特徴するものである。

【００１２】本発明の請求項２記載の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置は、外筒の内周面との間に燃焼
空気の流通経路が形成されるように外筒の中に内筒が内
設され、この内筒の内周面との間に液体燃料の燃料供給
室が形成されるように内筒の中に燃料分配筒が設けら
れ、燃料分配筒の内周面との間に液体燃料の熱分解室が
形成されるように着火筒が設けられ、着火筒の内部には
着火室が形成され、上記外筒の基端側に燃焼空気の取入
れ口が形成されるとともに先端側に燃焼空気の排出口が
形成され、内筒の基端側に上記燃料供給室、熱分解室お
よび着火室を封鎖するように基端壁部が設けられ、上記
燃焼空気流通経路の先端側に燃焼空気排出口が開口さ
れ、上記熱分解室の先端側は閉止され、上記熱分解室の
先端側には液体燃料が熱分解して生成した気体燃料を排
出する気体燃料排出口が形成され、上記着火室の基端側
には着火手段としての通電発熱体が内設されるとともに
先端側には着火炎排出孔が形成され、上記基端壁部には
燃料供給室に通じる第一空気導入孔、熱分解室に通じる
第二空気導入孔および着火室に通じる第三空気導入孔が
設けられ、上記燃料分配筒および着火筒の筒壁を互いに
径方向に対応した状態で略垂直方向に貫通するように複
数の分配筒燃料供給孔および着火筒燃料供給孔が設けら
れ、これらの分配筒燃料供給孔および着火筒燃料供給孔
に上部から棒状体が嵌挿され、燃料供給管が上記熱分解
室に液体燃料を供給するように配設され、上記熱分解室
には耐火性を有する多孔質体が充填されていることを特
徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項３記載の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置は、外筒の内周面との間に燃焼
空気の流通経路が形成されるように外筒の中に内筒が内
設され、この内筒の中に燃料分配筒が嵌め込まれ、この
燃料分配筒の外周面には軸方向に延びる多数の燃料分配
溝が設けられ、これらの燃料分配溝を横断するように円
周方向に複数の環状溝が設けられ、上記それぞれの燃料
分配溝には複数の燃料供給孔が穿設され、燃料分配筒の
内周面との間に液体燃料の熱分解室が形成されるように
着火筒が設けられ、着火筒の内部には着火室が形成さ
れ、上記外筒の基端側に燃焼空気の取入れ口が形成され
るとともに先端側に燃焼空気の排出口が形成され、内筒
の基端側に熱分解室および着火室を封鎖するように基端
壁部が設けられ、上記燃焼空気流通経路の先端側に燃焼
空気排出口が開口され、上記熱分解室の先端側は開口ま
たは閉止され、上記熱分解室の先端側には液体燃料が熱
分解して生成した気体燃料を排出する気体燃料排出口が
形成され、上記着火室の基端側には着火手段としての通
電発熱体が内設されるとともに先端側には着火炎排出孔
が形成され、上記基端壁部には燃料分配溝４３ａに通じ
る第一空気導入孔、熱分解室に通じる第二空気導入孔お
よび着火室に通じる第三空気導入孔が設けられ、上記燃
料分配筒および着火筒の筒壁を互いに径方向に対応した
状態で略垂直方向に貫通するように複数の分配筒燃料供
給孔および着火筒燃料供給孔が設けられ、これらの分配
筒燃料供給孔および着火筒燃料供給孔に上部から棒状体
が嵌挿され、燃料供給管が上記燃料分配溝に液体燃料を
供給するように配設され、上記熱分解室には耐火性を有
する多孔質体が充填されていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】本発明の請求項４記載の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置は、請求項１、２または３記載
の液体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置において、
上記多孔質体がセラミック製であることを特徴とする特
徴とするものである。

【００１５】本発明の請求項５記載の加熱炉は、耐火物
で囲まれた炉室と、この炉室に燃焼炎を供給する液体燃
料用のバーナ装置とからなる加熱炉において、耐火物が
敷き詰められた炉室の床面より下方にバーナ装置が配設
され、このバーナ装置から供給される燃焼炎が通過する
ための炎道が上記床面の下部に形成され、この炎道から
炉室内に向かう開口部が設けられ、バーナ装置の燃焼炎
は上記炎道を通って上記開口部から炉室内に供給される
ように構成されていることを特徴とするものである。

【００１６】本発明の請求項６記載の加熱炉は、請求項
５記載の加熱炉において、上記バーナ装置から噴出する
燃焼炎または燃焼炎と未燃の液体燃料とが衝突する衝突
面に耐火性を有する多孔質体が配設されていることを特
徴とするものである。

【００１７】

【作用】上記請求項１記載の液体燃料の熱分解機能を備
えたバーナ装置によれば、燃焼空気取入れ口から外筒内
に供給された燃焼空気はそのほとんどが内筒と外筒との
間隙を通って燃焼空気排出口から排出され、内筒の内部
には少量しか供給されない。この状態で燃料供給管から
内筒内に液体燃料を供給し、着火手段を発熱させると、
上記燃料は多孔質体に一旦吸着されて拡散状態になり、
内筒内で均一に気化して着火し、他の多孔質体を加熱す
る。

【００１８】しかし、内筒への燃焼空気の量は規制され
ているため、多孔質体に吸着された液体燃料は完全燃焼
せずに主に熱分解が起こり気体燃料になる。この気体燃
料は、内筒の気体燃料排出口から排出され、燃焼空気排
出口から排出される大量の燃焼空気を得て気体燃料とし
て燃焼する。

【００１９】そして、一旦気体燃料排出孔から排出され
た気体燃料が燃焼すると、この燃焼熱によって内筒内の
多孔質体は加熱されるため、上記着火手段の発熱を停止
しても、多孔質体に供給される液体燃料は順次熱分解さ
れ、液体燃料でありながら気体燃料の燃焼メカニズムで
燃焼を継続する。従って、非常に燃焼効率は良好なもの
になる。

【００２０】上記請求項２記載の液体燃料の熱分解機能
を備えたバーナ装置によれば、燃料供給管が燃料供給室
に燃料を供給するように配設され、その先端開孔部は内
筒の内部に形成された燃料供給室に位置しているため、
燃料供給管から供給された液体燃料は、燃料供給室にお
いて、燃料分配筒に穿設された分配筒燃料供給孔から棒
状体の外周面を伝わって熱分解室に少量が滴下状態で供
給され、さらに着火筒に穿設された着火筒燃料供給孔か
ら残部が棒状体の外周面を伝わって着火室に供給され
る。

【００２１】上記熱分解室には耐火性を有する多孔質体
が充填されているため、熱分解室に供給された液体燃料
は多孔質体の細孔内に吸着され、その内部に浸透した状
態になる。この場合、液体燃料は棒状体の外周面と上記
両燃料供給孔の内周面との僅かな間隙から滴下されるた
め、滴下量は少なくかつ燃焼による消費と常に見合った
量に調節することが可能であり、従って、上記多孔質体
が液体燃料の中に浸されるような状態にならないように
することができる。

【００２２】また、燃料供給室の基端壁部には第一空気
導入孔が穿設されているため、この小孔からの風圧によ
って液体燃料の熱分解室および着火室への滴下が促進さ
れる。

【００２３】上記多孔質体の内部に適切に液体燃料が浸
透された頃合いを見計らって着火室内の通電発熱体を発
熱させるととともに、外筒の燃焼空気取り入れ口から燃
焼空気を外筒内に供給すると、上記通電発熱体の熱およ
びその着火室の基端壁部に穿設された第三空気導入孔か
ら導入される空気とを得て着火室内の液体燃料の蒸気が
着火し、まず着火室内が加熱される。

【００２４】そして、上記着火室内における燃焼によっ
て加熱が進行すると、その熱は着火筒を介して熱分解室
内に充填されている多孔質体に伝えられ、この多孔質体
に吸着されている液体燃料を熱分解する。この場合、熱
分解室の基端壁部に穿設されている第二空気導入孔は、
燃焼用の空気としては量的に極めて少なく、風圧のみを
得る程度に小さく設定可能であり、そのようにすること
によって上記液体燃料は、ほとんど燃焼が起こらない状
態で熱分解のみが促進され、気体燃料が得られる。この
ようにして得られた気体燃料は、上記第二空気導入孔か
らの風圧を得て熱分解室の先端の気体燃料排出口から外
部に排出される。

【００２５】なお、着火室の先端部に開口された着火炎
排出孔からは、着火炎が外部に向かって排出された状態
になっている。

【００２６】一方、燃焼空気取入れ口から外筒の内部に
供給された燃焼空気は、内筒の基端部に形成された基端
壁部に衝突し、ほんの僅かな量だけは上記のように基端
壁部に穿設された第一〜第三空気導入孔から内筒の中の
各室に供給されるが、そのほとんどは内筒の外周面と外
筒の内周面との間に形成された燃焼空気の流通経路を通
り、その先端部に開口された燃焼空気排出口から外部に
排出される。

【００２７】従って、熱分解室の気体燃料排出口から外
部に排出される液体燃料が熱分解して生成した気体燃料
は、上記燃焼空気排出口から排出された燃焼空気に包囲
された状態で、上記着火炎排出口から立ち昇っている着
火炎によって着火され、気体燃料としての良好な燃焼が
実現する。

【００２８】そして、一旦熱分解室から排出された気体
燃料が燃焼すると、この燃焼熱によって熱分解室内の多
孔質体は加熱され、この加熱によって多孔質体に吸着さ
れた液体燃料は順次ガス化するため、着火室内の通電発
熱体への通電を停止しても熱分解室から排出される気体
燃料の燃焼は継続される。

【００２９】以上のように、請求項２記載の本発明にお
いては、多孔質体に適度に吸着された液体燃料は、燃焼
初期においては通電発熱体から熱を受け、熱分解室から
排出された気体燃料の着火後はこの気体燃料の燃焼熱を
受け、順次熱分解が進行して常に気体燃料が生成される
状態になるため、バーナ装置に供給される燃料は液体燃
料でありながら、煤などがほとんど発生しない実質的に
気体燃料の燃焼メカニズムで燃焼し、燃焼効率は大幅に
改善される。

【００３０】上記請求項３記載の液体燃料の熱分解機能
を備えたバーナ装置によれば、内筒の内部に嵌挿される
燃料分配筒の外周面に多数のスプライン状の燃料分配溝
が設けられ、またこの燃料分配溝を横断するように複数
の環状溝が設けられているため、結局燃料分配筒の外周
面に縦横に燃料を分配する溝が形成された状態になり、
燃料供給管から供給された液体燃料は燃料供給孔を介し
て熱分解室に均等に供給することが可能になり、より効
果的な液体燃料の熱分解が実現する。

【００３１】上記請求項４記載の液体燃料の熱分解機能
を備えたバーナ装置によれば、熱分解室や着火室に充填
される多孔質体がセラミック製であるため、セラミック
の主成分であるシリカやアルミナには本来的に液体燃料
の熱分解の際に触媒としての機能を有しており、この触
媒機能によって容易に液体燃料を気体燃料に改質するこ
とができる。

【００３２】上記請求項５記載の加熱炉によれば、バー
ナ装置から炉室内に供給される燃焼炎は、炉室の床下に
形成された炎道を通って開口部から炉室内に導かれるた
め、その間に炎道上部の耐火物を介して炉室内に熱放射
が行われ、炉室内の均一に寄与することができる。

【００３３】上記請求項６記載の加熱炉によれば、上記
バーナ装置から噴出する燃焼炎または燃焼炎と未燃の液
体燃料とが衝突する衝突面に耐火性を有する多孔質体が
配設されているため、この多孔質体に衝突した燃焼炎中
の未燃燃料はこの多孔質体に一旦吸着され、ここで熱を
得て気体燃料に熱分解され、再度気体燃料として多孔質
体から導出され、完全に燃焼する。

【００３４】

【実施例】図１は本発明に係る液体燃料の熱分解機能を
備えたバーナ装置の一例を示す一部切欠き斜視図であ
り、図２はその側面視の断面図である。また、図３は図
２のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、
バーナ装置１は、最も外側の外筒２と、この外筒２に嵌
め込まれた内筒３と、この内筒３の内部に同心円的に内
設された燃料分配筒４および着火筒５とを要部として有
し、全体的に複数の円筒体が嵌め合わされて基本構成さ
れている。これらは全て耐火性能に優れたステンレス鋼
等からなる金属製であり、高温酸化腐食によく耐えるよ
うにしてある。そして、燃料分配筒４および着火筒５の
内部には耐火性を有する多孔質体が充填されている。

【００３５】外筒２と内筒３との間には、適宜個数の内
筒支持部材２１が等間隔で挟み込まれており、この内筒
支持部材２１によって内筒３は外筒２内に一体に固定さ
れた状態になっている。

【００３６】外筒２の基端側（図１および図２の右側）
は、外筒２よりも小径の空気供給管１１に接続されてお
り、図外の送風機から供給される燃焼空気は、この空気
供給管１１を介して空気取入れ口１２から外筒２内に供
給されるようになっている。そして、上記外筒２の内周
面と内筒３の外周面との間には筒状の燃焼空気の流通経
路２ａが形成されており、この空気流通経路２ａの先端
側（図１および図２の左側）に空気排出口１３が形成さ
れている。

【００３７】また、内筒３の内周面と燃料分配筒４外周
面との間には、液体燃料の燃料供給室３ａが形成され、
燃料分配筒４の内周面と着火筒５の外周面との間には液
体燃料の熱分解室４ａが形成されているとともに、着火
筒５の内部には着火室５ａが形成されている。このよう
な多重構造の内筒３の基端側には、上記燃料供給室３
ａ、熱分解室４ａおよび着火室５ａを封鎖するための陣
笠状に先窄みの基端壁部６が設けられ、基本的に燃料供
給室３ａ、熱分解室４ａおよび着火室５ａの基端側を閉
止した状態になっている。

【００３８】そして、このような基端壁部６の上部には
燃料供給室３ａに通じる第一空気導入孔６１が穿設さ
れ、同壁部６の中心寄りの部分には同一円周上にスリッ
ト状の熱分解室４ａに通じる複数の第二空気導入孔６２
が放射状に設けられ、さらにこれより上記壁部６の中心
寄りの部分には上下一対の着火筒５に通じる第三空気導
入孔６３が設けられている。

【００３９】従って、空気供給管１１および空気取入れ
口１２を介して外筒２の内部に供給された燃焼空気は、
その大部分が外筒２と内筒３との間に形成された空気流
通経路２ａを通って空気排出口１３から外部に排出され
るが、第一空気導入孔６１を通った少量の燃焼空気は燃
料供給室３ａに供給され、第二空気導入孔６２を通った
少量の燃焼空気は熱分解室４ａに供給され、第三空気導
入孔６３を通った少量の燃焼空気は着火室５ａに供給さ
れることになる。

【００４０】また、上記燃料供給室３ａの先端側は閉止
されて袋状になっているが、熱分解室４ａの先端側には
液体燃料が熱分解して生成した気体燃料を排出する気体
燃料排出口４１が形成され、さらに着火室５ａの先端側
には着火炎排出孔５１が形成されている。この着火炎排
出孔５１のさらに先の方には、着火炎排出孔５１の大き
さに合致した衝突板５４が設けられており、燃料供給孔
５２を出た着火炎は、この衝突板５４に衝突して放射状
に炎が延びるようになっている。

【００４１】上記燃料分配筒４の上部には同分配筒４の
長手方向に向かって複数の分配筒燃料供給孔４２が一列
状態で穿設されており、これら複数の分配筒燃料供給孔
４２を連絡するように連絡溝４３が設けられている。一
方、着火筒５の上部には複数の着火筒燃料供給孔５２が
上記分配筒燃料供給孔４２に対応するように穿設されて
いる。なお、本実施例においては、着火筒燃料供給孔５
２は基端壁部６側から先端に向かって二孔のみが穿孔さ
れている。

【００４２】そして、上記分配筒燃料供給孔４２と二つ
の着火筒燃料供給孔５２とを貫通した状態で頭部４４ａ
と胴部４４ｂとからなる釘状の棒状体４４が装着されて
おり、その先端部は着火筒５の内部上方に位置するよう
に寸法設定されている。上記頭部４４ａの径は上記分配
筒燃料供給孔４２の径よりも若干大きめにしてあるた
め、この頭部４４ａが棒状体４４の分配筒燃料供給孔４
２からの下方への抜け落ちを係止している。残りの棒状
体４４の胴部４４ｂは短めに寸法設定されており、その
先端部は着火筒５の外周面に当止している。

【００４３】なお、本実施例においては、上記燃料分配
筒４の外周面に亘って、分配筒燃料供給孔４２とは別に
多数の燃料供給孔４５が穿設されている。また、本実施
例においては各燃料供給孔４２、５２に単品の棒状体４
４を貫通させているが、複数の棒状体４４の頭部を連設
して櫛状にし、この櫛状体を使用するようにしてもよ
い。また、棒状体４４としてパイプ状の中空品を適用し
てもよい。こうすることによって、中空部分からも液体
燃料を着火室５ａに供給することが可能になる。

【００４４】さらに、本実施例においては、各燃料供給
孔４２、５２に棒状体４４を貫通させて液体燃料を熱分
解室４ａおよび着火室５ａに供給するようにしている
が、このような棒状体４４を設けることなく単に燃料供
給配管を熱分解室４ａおよび着火室５ａに配設するよう
にしてもよい。

【００４５】上記着火室５ａの基端側には、着火手段と
しての通電発熱体５３が着火室５ａ内に向かって突出す
るように取り付けられている。本実施例においては、こ
の通電発熱体５３としてセラミックヒータが適用されて
いるが、セラミックヒータの他にニクロム線等の金属製
の発熱体も適用可能である。なお、本実施例において
は、着火手段として上記のような通電発熱体５３が用い
られているが、通電発熱体５３に限定されるものではな
く、例えばガスバーナ等を適用することもできる。

【００４６】そして、上記外筒２と内筒３とを上部から
貫通するようにして先端の開孔が燃料供給室３ａ内の上
部に位置するように燃料供給管７が設けられている。具
体的には燃料供給管７の先端に螺設された雄ネジを外筒
２と内筒３の上部のネジ孔に螺着し、外筒２の外部から
ナットで締結することにより、燃料供給管７は外筒２と
内筒３とに確実に取り付けられた状態になっている。

【００４７】このような燃料供給管７には、図外の燃料
ポンプから液体燃料が供給されるようになっており、上
記燃料ポンプの駆動によって燃料供給管７からバーナ装
置１内に向かって送出された液体燃料は、まず燃料供給
室３ａ内に供給され、一部は燃料分配筒４の外周上部に
設けられた連絡溝４３内を流れ、各分配筒燃料供給孔４
２の内周面と棒状体４４胴部４４ｂの外周面との隙間か
ら胴部４４ｂを伝わって垂れ流れて燃料分配筒４内およ
び着火室５ａ内に供給されることになる。

【００４８】このように液体燃料が供給される熱分解室
４ａおよび着火室５ａの内部には図４に例示するような
多孔質体８が装填されている。本実施例の場合、この多
孔質体８はセラミック製のものが用いられている。具体
的には、酸化珪素（ＳｉＯ₂）が主成分である珪藻土を
主原料とし、これに所定量のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）や粘
結剤等の副原料を添加して混合し、球形に成形して製造
したものが適用されている。通常ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ
₃は、本来的に液体燃料を熱分解して気体燃料に改質す
るときの触媒機能を有しているが、さらに上記改質性能
を上昇させるために少量の希土類元素を担持させる場合
もある。

【００４９】そして上記球形に成形された多孔質体８に
は、表面積を大きくするために、適宜の数の貫通孔８１
が穿孔されている。なお、本発明においては、上記のよ
うに珪藻土を主原料として製造した多孔質体８を適用し
ているが、本発明はこのような多孔質体８に限定される
ものではなく、坏土を成形して乾燥後に焼き固めた素焼
きの球体や、いわゆるセラミック製品として市販されて
いる多孔質の材料も適用可能である。

【００５０】本発明の液体燃料の熱分解機能を備えたバ
ーナ装置１は、以上のように構成されているので、この
バーナ装置１を用いて液体燃料を燃焼させるには、ま
ず、図外の燃料ポンプから燃料供給管７を介して灯油等
の液体燃料をバーナ装置１内に送り込む。そうすると、
燃料供給管７から供給された液体燃料は、燃料供給室３
ａにおいて、液体燃料の一部は、燃料分配筒４に設けら
れた連絡溝４３を流れて全ての分配筒燃料供給孔４２に
行き渡り、これら分配筒燃料供給孔４２から棒状体４４
の胴部４４ｂの外周面を伝わって熱分解室４ａに滴下状
態で供給されるとともに、着火筒５に穿設された着火筒
燃料供給孔５２から棒状体４４の胴部４４ｂの外周面を
伝わって着火室に供給される。

【００５１】なお、分配筒燃料供給孔４２および着火筒
燃料供給孔５２に棒状体４４を差し通すようにしたの
は、熱分解室４ａおよび着火室５ａへの液体燃料の供給
量を少量の範囲で適切に設定可能にするためと、供給さ
れる液体燃料を棒状体４４の胴部４４ｂ外周面に沿って
垂れ落とすことにより多孔質体８と供給される液体燃料
との接触面積を大きくし、より均一に多孔質体８内に液
体燃料を吸着させるためである。

【００５２】また、本実施例の場合は、燃料分配筒４の
外周面に亘って複数の燃料供給孔４５が穿設されている
ため、燃料供給室３ａに供給され、燃料分配筒の外周面
に沿って下方に垂れ流れた液体燃料は、上記複数の燃料
供給孔４５から熱分解室４ａに供給され、特に着火筒５
の下方の部分の熱分解室４ａにも過不足なく液体燃料が
行き渡り好都合である。

【００５３】そして、上記熱分解室４ａおよび着火室５
ａ内には耐火性を有しかつポーラスな多孔質体８が充填
されているため、両室４ａ、４ｂに供給された液体燃料
は多孔質体８の細孔内に吸着され、その内部に浸透した
状態になる。この場合、液体燃料は棒状体４４の外周面
と上記両燃料供給孔４２、５２の内周面との僅かな間隙
から滴下されるため、滴下量を燃焼による消費と常に見
合った量に調節することが可能であり、上記多孔質体８
が液体燃料の中に浸漬されたような状態にならない。

【００５４】逆に燃料供給室３ａの基端壁部６には第一
空気導入孔６１が穿設されているため、この第一空気導
入孔６１からの風圧によって液体燃料の熱分解室４ａお
よび着火室５ａへの滴下が促進される。

【００５５】従って、予め燃料供給管７から供給される
液体燃料の圧力と、第一空気導入孔６１から導入される
風圧と、第一空気導入孔６１の開口面積と、棒状体４４
を伝わって熱分解室４ａおよび着火室５ａに垂れ落ちる
液体燃料の量との関係を各種の性能試験を実施して確認
しておき、この試験結果に基づいて各所（第一空気導入
孔６１の開口面積、燃料供給孔４２の径寸法、棒状体４
４の胴部４４ｂの径等）の寸法設定を行う必要がある。

【００５６】上記多孔質体の内部に適切に液体燃料が浸
透された頃合いを見計らって着火室５ａ内の通電発熱体
５３に通電して発熱状態にする。そして外筒２の燃焼空
気取り入れ口１２から燃焼空気を外筒２内に供給する
と、上記通電発熱体５３の熱および着火室５ａの基端壁
部６に穿設された第三空気導入孔６３から導入される燃
焼空気とを得て着火室５ａ内の多孔質体８から蒸発した
液体燃料の蒸気が着火し、まず着火室５ａ内が加熱され
る。このときに必要な燃焼空気は基端壁部６に穿孔され
た第三空気導入孔６３から着火室５ａ内に供給される。

【００５７】そして、上記着火室５ａ内における燃焼に
よって加熱が進行すると、その熱は着火筒５ａを介して
熱分解室４ａ内に充填されている多孔質体８に伝えら
れ、この多孔質体８に吸着されている液体燃料を熱分解
する。多孔質体８を利用したのは、液体燃料が加熱され
た多孔質体８の細孔内に均一に吸着されるため、その熱
分解が均一かつ迅速に行われるからである。

【００５８】この場合、熱分解室４ａの基端壁部６に穿
設されている第二空気導入孔６２は、燃焼用の空気とし
ては量的に極めて少なく、風圧のみを得る程度に小さく
設定されており、その結果多孔質体８に吸着されている
液体燃料は、ほとんど燃焼が起こらない状態で熱分解の
みが促進され、この熱分解によって気体燃料が得られ
る。

【００５９】なお、第二空気導入孔６２から熱分解室４
ａ内に供給される空気の量をどの程度に設定すればよい
かについては、予め熱分解室４ａ内に供給される液体燃
料の量からそれが燃焼するのに必要な空気量を算出し、
この量の１０〜２０％増しの空気量が燃焼空気流通経路
２に供給されるように風量が設定されるが、熱分解室４
ａには上記必要空気量よりも相当に少ない空気が供給さ
れるように第二空気導入孔６２の開口面積を設定しなけ
ればならない。通常第二空気導入孔６２から熱分解室４
ａ内に供給される燃焼空気の空気比は０．０１〜０．５
程度の範囲内に設定されることが多い。

【００６０】また、熱分解室４ａや着火室５ａに充填さ
れる多孔質体８がセラミック製であるため、セラミック
の主成分であるシリカ（ＳｉＯ₂）やアルミナ（Ａｌ₂Ｏ
₃）には本来的に液体燃料の熱分解の際に触媒機能を有
しており、この触媒機能によって容易に液体燃料を気体
燃料に改質することができる。

【００６１】このようにして得られた気体燃料は、上記
第二空気導入孔６２からの風圧を得て熱分解室４ａの先
端の気体燃料排出口４１から外部に排出される。また、
着火室５ａの先端部に開口された着火炎排出孔５１から
は、着火炎が外部に向かって排出され、衝突板５４に衝
突して放射状に炎が広がった状態になっている。

【００６２】一方、燃焼空気取入れ口１２から外筒２の
内部に供給された燃焼空気は、内筒の基端部に形成され
た基端壁部６に衝突し、ほんの僅かな量だけは上記のよ
うに基端壁部６に穿設された第一〜第三空気導入孔６
１、６２、６３から内筒３の中の各室に３ａ、４ａ、５
ａに供給されるが、そのほとんどは内筒３の外周面と外
筒２の内周面との間に形成された燃焼空気の流通経路２
ａを通り、その先端部に開口された燃焼空気排出口１３
から外部に排出される。

【００６３】従って、熱分解室４ａの気体燃料排出口４
１から外部に排出される液体燃料が熱分解して生成した
気体燃料は、上記燃焼空気排出口１３から排出された燃
焼空気に包囲された状態で、上記着火炎排出口から放射
状に立ち昇っている着火炎によって着火され、気体燃料
としての良好な燃焼が実現する。

【００６４】そして、一旦熱分解室４ａから排出された
気体燃料が燃焼すると、この燃焼熱によって熱分解室４
ａ内の多孔質体８は加熱されるため、この加熱によって
多孔質体８に吸着された液体燃料は順次ガス化し、着火
室５ａ内の通電発熱体８への通電を停止しても熱分解室
４ａから排出される気体燃料の燃焼は継続される。

【００６５】以上のように、本発明の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置においては、多孔質体８に適度
に吸着された液体燃料は、燃焼初期においては通電発熱
体５２から熱を受け、熱分解室４ａから排出された気体
燃料の着火後はこの気体燃料の燃焼熱を受け、順次熱分
解が進行して常に気体燃料が生成される状態になるた
め、バーナ装置１に供給される燃料は液体燃料でありな
がら、煤などがほとんど発生しない実質的に気体燃料の
燃焼メカニズムで燃焼が継続され、燃焼効率は大幅に改
善されることになる。

【００６６】以上詳述した実施例においては、バーナ装
置１は上記外筒２、内筒３、燃料分配筒４および着火筒
５から構成されているが、本発明に係るバーナ装置は、
その全てについて必ずしも燃料分配筒４および着火筒５
を必須とするものではなく、内筒３の中に直接多孔質体
８を充填するようにしてもよい。

【００６７】また本実施例に係るバーナ装置１おいて
は、外筒２、内筒３、燃料分配筒４および着火筒５はい
ずれも円筒状にしているが、本願発明に係る外筒２、内
筒３、燃料分配筒４および着火筒５は必ずしも円筒状
（すなわち断面形状が円形）に限定されるものではな
く、これら各々の断面形状が三角形、四角形、多角形、
星形、楕円形、あるいはそれらを組み合わせた異形であ
ってもよい。また各々の筒２、３、４、５の断面形状は
必ずしも同じ形状にする必要はなく、上記各形状を組み
合わせたものにしてもよい。

【００６８】例えば、バーナ装置１を設置する燃焼炉の
形状的な制約から、外筒２は長方形にするが、内筒３と
燃料分配筒４とは楕円形とし、着火筒５は円形にする
等、種々の条件を勘案して、各筒の断面形状について上
記の形状の中から適切なものを適宜洗濯することができ
る。

【００６９】図５は、本発明に係る他の例のバーナ装置
を例示する一部切欠き斜視図である。この例の場合は、
同図に示すように、内筒３に内装された燃料分配筒４の
外周面に、軸に平行に延びる燃料分配溝４３ａが放射状
に多数設けられ、燃料分配筒４自体がスプライン軸状を
呈している。

【００７０】また、この燃料分配溝４３ａ両側壁には所
定間隔で複数の切欠き溝４３ｂが切り込まれており、こ
の切欠き溝４３ｂが燃料分配筒４’の外周面を円周方向
に一周して環状の環状溝４０を形成している。

【００７１】各燃料分配溝４３ａの底部には、それぞれ
一列に複数の燃料供給孔４２が設けられている。この燃
料供給孔４２は燃料分配筒４’の内周面と着火筒５の外
周面との間に形成された熱分解室４ａに連通している。
なお本実施例においては、一の切欠き溝４３ｂと他の切
欠き溝４３ｂとの間に燃料供給孔４２が穿設されている
が、この燃料供給孔４２の穿設位置については特に限定
はない。

【００７２】上記スプライン軸状を呈した燃料分配筒
４’の外周に内筒３が嵌め込まれた状態になっているた
め、上記それぞれの燃料分配溝４３ａによって先の例で
いう燃料供給室３ａが形成されていることになる。

【００７３】そして、特に最上部の燃料分配溝４３ａに
穿設された燃料供給孔４２には、前記の棒状体４４が差
し通されている。この棒状体４４の頭部４４ａの径は燃
料分配溝４３ａの径より大きく設定されているため、棒
状体４４が燃料分配溝４３ａに挿通された状態で上記頭
部４４ａが燃料分配溝４３ａ上に残留し、棒状体４４が
下方に抜け落ちるのを阻止している。

【００７４】なお、図５には図示はしていないが、上記
棒状体４４のうち基端壁部６側の一本または二本につい
ては、その先端部が着火筒５に穿孔された燃料供給孔を
貫通して着火室５ａにまで到達している。

【００７５】このような内筒３の基端壁部６には、上記
燃料分配溝４３ａに連通した第一小孔６１が設けられて
おり、同先端部には上記各々の燃料分配溝４３ａに連通
した多数の先端部開孔４３ｃが同心円上に設けられてい
る。なお、この先端部開孔４３ｃは本発明のバーナ装置
１ａの必須要件ではなく、場合によってはこの先端部開
孔４３ｃはすべて閉止されることもあるし、特定のもの
だけが開孔状態にされることもある。

【００７６】このように構成された内筒３の基端壁部６
寄りの上部には燃料供給管７が連結されており、この燃
料供給管７は棒状体４４が嵌挿されている最上部の燃料
分配溝４３ａに向かって開口されている。内筒３につい
て以上の他は、先の例の内筒３と略同様に構成されてい
る。外筒２等の内筒３以外の構成については先の例と同
じである。

【００７７】この実施例の内筒３は以上のように構成さ
れているので、上記燃料供給管７から内筒３に導入され
た液体燃料は、まず最上部の燃料分配溝４３ａに供給さ
れ、基端壁部６に設けられた第一小孔６１から流入され
る燃焼空気に押圧されて先端方向に流下しつつその一部
は切欠き溝４３ｂから燃料分配筒４’の円周方向に汪溢
し、順次たの燃料分配溝４３ａに分配される。そしてそ
れら燃料分配溝４３ａに穿設された燃料供給孔４２から
熱分解室４ａに導入され、熱分解に供される。

【００７８】なお、最上部の燃料分配溝４３ａに供給さ
れた燃料の残部は、燃料供給孔４２に嵌挿された棒状体
４４を伝わって垂下し、熱分解室４ａに導入されるとと
もに、その一部は着火室５ａにも導入され、先の例と同
様に着火用の燃料として利用される。熱分解室４ａに導
入された液体燃料の熱分解およびその結果同室４ａ内で
生成した気体燃料が熱分解室４ａの先端に開口した燃料
排出口４１から噴出して燃焼する燃焼のメカニズムにつ
いては、先の例の場合と同じである。

【００７９】そして、燃料分配溝４３ａに供給された液
体燃料のさらに残部は、基端壁部６に設けられた第一小
孔６１から導入される燃焼空気に押圧されて内筒３の先
端部に設けられた先端部開孔４３ｃからバーナ装置１ａ
外に噴出される。この先端部開孔４３ｃ空噴出された液
体燃料は、外筒２の内周面と内筒３の外周面を通過し、
燃焼空気排出口１３から排出される空気と混合して燃焼
する。この場合の燃焼機構は液体燃料の燃焼機構であ
る。

【００８０】なお、この例のバーナ装置１ａに液体燃焼
を行わせないときは、上記先端部開孔４３ｃをすべて閉
鎖すればよい。そうすれば、内筒３内に供給された液体
燃料はすべて多孔質体８が充填された熱分解室４ａに到
達し、すべて気体燃料に改質され、供給された液体燃料
はすべて気体燃料として燃焼する。

【００８１】この例のバーナ装置１ａは以上説明したよ
うに、内筒３の内部に嵌挿される燃料分配筒４’の外周
面に多数のスプライン状の燃料分配溝４３ａが設けら
れ、またこの燃料分配溝４３ａを横断するように複数の
環状溝４０が設けられ、結局燃料分配筒４’の外周面に
縦横に燃料を分配する溝が形成された状態になっている
ため、燃料供給管７から供給された液体燃料は燃料供給
孔４２を介して熱分解室４ａに均等に供給することが可
能になり、より効果的な液体燃料の熱分解が実現する。

【００８２】以上説明したバーナ装置１、１ａは、いず
れも内筒３の中にさらに燃料分配筒４、着火筒５が内装
され、内筒３の内周面と燃料分配筒４、４’の外周面と
の間に燃料供給室３ａが形成され、燃料分配筒４、４’
の内周面と着火筒５との間に熱分解室４ａが形成されて
いるが、本発明のバーナ装置は、内筒３の中に燃料分配
筒４および着火筒５が内装されることに限定されるもの
ではなく、内筒３の中に着火筒５のみを内装し、内筒３
と着火筒５との間に多孔質体８を充填するようにしても
よいし、内筒３の内部に燃料分配筒４および着火筒５の
双方を内装せず、直接内筒３内に多孔質体８を充填する
ようにしてもよい。

【００８３】図６は、本発明に係るバーナ装置を適用し
た第一の例の窯業用の加熱炉を例示する平面視の断面図
であり、図７は同側面視の断面図である。適用されるバ
ーナ装置としては先の例のバーナ装置１でもよいし後の
例のバーナ装置１ａでもよいが、この系では後のバーナ
装置１ａを使用している。また、この加熱炉は窯業用で
あるが、窯業用以外にも適用可能であり、また、加熱炉
ではなく例えばサウナ風呂の室内加熱用としても応用す
ることができる。

【００８４】これらの図に示すように、加熱炉９は、断
熱煉瓦製の内周壁９１の外周面が鉄皮９１ａで被覆され
て基本構成されている。内周壁９１で囲まれた空間に炉
室９ａが形成されている。

【００８５】この加熱炉９の前方（図面の左方）には、
加熱処理物を出し入れするための炉口９２が設けられ、
この炉口９２に炉蓋９３が付設されている。また、加熱
炉９の前方の天井部には排気口９４が設けられている。
特に煙突は設けられていない。また、炉室９ａの底部に
は断熱煉瓦を平に敷き詰めた床部９ｂが形成されてい
る。床部９ｂの後方と内周壁９１との間には溝が形成さ
れており、この溝の上に耐火煉瓦９６が架橋状態で載置
されてその下に煙道９５が形成されている。この煙道９
５の両側部は上方に向かって開口された左右一対の開口
部９７が形成されている。

【００８６】このような加熱炉９の後方（図面の右方）
底部の中央部、つまり煙道９５の中央部に本実施例に係
るバーナ装置１ａが取り付けられている。すなわち、こ
のバーナ装置１ａの先端部が加熱炉９の鉄皮９１ａおよ
び内周壁９１を貫通して炎道９５内に差し入れられてい
る。従って、このバーナ装置１ａによっ燃料を燃焼させ
ると、このバーナ装置１ａの先端から噴出された燃焼炎
は一旦この炎道９５の中に導入され、矢印で示すよう
に、炎道９５内を左右に分かれて左右の開口部９７から
炉室９ａ内に導入される。

【００８７】そして、上記燃焼炎は燃焼排ガスとなって
炉室９ａ内を均等に加熱し、排気口９４から炉外に排出
される。なお、炎道９５の上部を閉止した耐火煉瓦９６
からも炉室９ａ内に向けて熱放射が行われ、炉室９ａ内
を加熱する。そして、その理由は詳らかではないが、上
記熱放射の一部は波長が２５μｍ以上の遠赤外線による
ものであり、この遠赤外線による作用で炉室９ａ内に装
填されている被加熱物はより効果的に加熱される。

【００８８】そして、本実施例においては、バーナ装置
１ａから噴出される燃焼炎が一旦衝突する床部９ｂの側
壁部に耐火性の多孔質体からなる受炎ブロック９８を装
着してある。そしてこの受炎ブロック９８の中央部の燃
焼炎が衝突する部分には凹部９８ａが設けられている。
従って、バーナ装置１ａの先端の先端部開孔４３ｃから
噴出された液体燃料は、上記多孔質体からなる受炎ブロ
ック９８の凹部９８ａに入り込み、この部分で一旦多孔
質体に吸着され、ここで液体燃料が熱分解してガス化
し、気体燃料となって炎道９５に戻されて燃焼するた
め、より効率的な燃焼が実現する。

【００８９】図８は、本発明に係るバーナ装置を適用し
た第二の例の窯業用の加熱炉を例示する平面視の断面図
であり、図９は同側面視の断面図である。この例の加熱
炉９’の基本的構成は上記第一の例の加熱炉９と同じで
あるが、炎道９５を炉室９ａの中央部に配設した点、排
気筒９４’を加熱炉９’の背面部に設けた点、炉室９ａ
の天井部をドーム状にした点、および上記排気筒９４’
に対向した壁面に炉蓋９３を付設した点が第一の例の加
熱炉９と相違している。そして、炎道９５の両側部の開
口部９７から立ち昇った燃焼排ガスは、上部の丸天井で
折り返し、排気筒９４’の下部に設けられた炉室９ａと
の間の連通孔を介して排気筒９４’に導入され、その頂
部の排気口９４から排出されるようになっている。

【００９０】このように、第二の例の加熱炉９’におい
ては、炎道９５を炉室９ａのフロアの中央部に配設され
ているので、炉室９ａ内の温度分布はより均一になり炉
室９ａ内に多数装填された被加熱物を炉室９ａ内の配置
場所に拘らず均等に加熱する上で好都合である。

【００９１】なお、第６図〜第９図に例示した加熱炉
９、９’には、本発明に係るバーナ装置１、１ａが適用
されているが、上記加熱炉９、９’への適用は上記バー
ナ装置１、１ａに限定されるものではなく、従来公知の
通常のバーナ装置であってもよい。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の請求項１記
載の液体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置は、外筒
の中に内筒が嵌め込まれた二重筒で構成され、外筒の基
端側には燃焼空気の取入れ口が形成されるとともに外筒
の先端側には燃焼空気排出口が形成され、内筒の基端側
には基端壁部が設けられるとともに先端側には気体燃料
排出孔が設けられ、上記基端壁部には内筒内に少量の空
気を導入する空気導入孔が穿設され、内筒の内部には着
火手段が内設されるとともに同筒へ液体燃料を供給する
燃料供給管が配設され、内筒の内部には耐火性を有する
多孔質体が充填されてなるものである。

【００９３】従って、燃焼空気取入れ口から外筒内に供
給された燃焼空気はそのほとんどが内筒と外筒との間隙
を通って燃焼空気排出口から排出され、内筒の内部には
少量しか供給されない。この状態で燃料供給管から内筒
内に液体燃料を供給し、着火手段を発熱させると、上記
燃料は多孔質体に一旦吸着されて拡散状態になり、内筒
内で均一に気化して着火し、他の多孔質体を加熱する。

【００９４】しかし、内筒への燃焼空気の量は規制され
ているため、多孔質体に吸着された液体燃料は完全燃焼
せずに主に熱分解が起こり気体燃料になる。この気体燃
料は、内筒の気体燃料排出口から排出され、燃焼空気排
出口から排出される大量の燃焼空気を得て気体燃料とし
て燃焼する。

【００９５】そして、一旦気体燃料排出孔から排出され
た気体燃料が燃焼すると、この燃焼熱によって内筒内の
多孔質体は加熱されるため、上記着火手段の発熱を停止
しても、多孔質体に供給される液体燃料は順次熱分解さ
れ、液体燃料でありながら気体燃料の燃焼メカニズムで
燃焼を継続する。従って、非常に燃焼効率は良好なもの
になる。

【００９６】本発明の請求項２記載の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置は、外筒の中に内筒が嵌め合わ
され、内筒の中に燃料分配筒と着火筒とが内設され、外
筒と内筒との間に燃焼空気流通経路が、内筒と燃料分配
筒との間に燃料供給室が、および燃料分配筒と着火筒と
の間に熱分解室がそれぞれ形成され、内筒の基端部に基
端壁部が設けられ、燃焼空気流通経路の先端側に燃焼空
気排出口が開口され、燃料供給室の先端側は閉止され、
熱分解室の先端側には気体燃料排出口が形成され、着火
室の基端側には通電発熱体が内設されるとともに先端側
には着火炎排出孔が形成され、燃料供給室、熱分解室お
よび着火室の基端壁部に第一空気導入孔、第二空気導入
孔および第三空気導入孔が設けられ、燃料分配筒および
着火筒の筒壁に複数の分配筒燃料供給孔および着火筒燃
料供給孔が設けられ、分配筒燃料供給孔および着火筒燃
料供給孔に上部から棒状体が嵌挿され、燃料供給管が外
筒と内筒とを貫通して設けられ、熱分解室には耐火性を
有する多孔質体が充填されてなるものである。

【００９７】従って、燃料供給管から供給された液体燃
料は、燃料供給室において、燃料分配筒に穿設された分
配筒燃料供給孔から棒状体の外周面を伝わって熱分解室
に少量が滴下状態で供給され、さらに着火筒に穿設され
た着火筒燃料供給孔から残部が棒状体の外周面を伝わっ
て着火室に供給され、熱分解室に供給された液体燃料は
多孔質体の細孔内に吸着されてその内部に浸透した状態
になるとともに、着火室内に供給された液体燃料は通電
発熱体の熱を得て着火し、まず着火室内が加熱される。
着火室内にも多孔質体を装填しておけば、多孔質体から
蒸発した液体燃料の蒸気が着火する。

【００９８】上記着火室内における燃焼によって加熱が
進行すると、その熱は着火筒を介して熱分解室内に充填
されている多孔質体に伝えられ、この多孔質体に吸着さ
れている液体燃料を熱分解し、燃焼に必要な程度の燃焼
空気が供給されていないため、ほとんど燃焼が起こらな
い状態で熱分解のみが促進され、気体燃料が得られるこ
とになる。

【００９９】一方、燃焼空気取入れ口から外筒の内部に
供給された燃焼空気は、ほんの僅かな量だけは基端壁部
に穿設された第一〜第三空気導入孔から内筒の中の各室
に供給されるが、そのほとんどは内筒の外周面と外筒の
内周面との間に形成された燃焼空気の流通経路を通り、
その先端部に開口された燃焼空気排出口から外部に排出
される。

【０１００】従って、熱分解室の気体燃料排出口から外
部に排出される液体燃料が熱分解して生成した気体燃料
は、上記燃焼空気排出口から排出された燃焼空気に包囲
された状態で、上記着火炎排出口から立ち昇っている着
火炎によって着火され、気体燃料としての良好な燃焼が
実現する。

【０１０１】そして、一旦熱分解室から排出された気体
燃料が燃焼すると、この燃焼熱によって熱分解室内の多
孔質体は加熱されるため、この加熱によって多孔質体に
吸着された液体燃料は順次ガス化するため、着火室内の
通電発熱体への通電を停止しても熱分解室から排出され
る気体燃料の燃焼は継続される。

【０１０２】以上のように、本発明の請求項２記載の液
体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置においては、多
孔質体に適度に吸着された液体燃料は、燃焼初期におい
ては通電発熱体から熱を受け、熱分解室から排出された
気体燃料の着火後はこの気体燃料の燃焼熱を受け、順次
熱分解が進行して常に気体燃料が生成される状態になる
ため、バーナ装置に供給される燃料は液体燃料でありな
がら、煤などがほとんど発生しない実質的に気体燃料の
燃焼メカニズムで燃焼し、燃焼効率は大幅に改善され
る。

【０１０３】本発明の請求項３記載の液体燃料の熱分解
機能を備えたバーナ装置は、内筒の内部に嵌挿される燃
料分配筒の外周面に多数のスプライン状の燃料分配溝が
設けられ、またこの燃料分配溝を横断するように複数の
環状溝が設けられているため、結局燃料分配筒の外周面
に縦横に燃料を分配する溝が形成された状態になり、燃
料供給管から供給された液体燃料は燃料供給孔を介して
熱分解室に均等に供給することが可能になり、より効果
的な液体燃料の熱分解が実現する。

【０１０４】熱分解室や着火室に充填される多孔質体を
セラミック製にすれば、セラミックの主成分であるシリ
カやアルミナには本来的に液体燃料の熱分解の際に触媒
としての機能を有しており、この触媒機能によって容易
に液体燃料を気体燃料に改質することができ好都合であ
る。

【０１０５】本発明の請求項５記載の加熱炉は、耐火物
で囲まれた炉室と、この炉室に燃焼炎を供給する液体燃
料用のバーナ装置とからなる加熱炉において、耐火物が
敷き詰められた炉室の床面より下方にバーナ装置が配設
され、このバーナ装置から供給される燃焼炎が通過する
ための炎道が上記床面の下部に形成され、この炎道から
炉室内に向かう開口部が設けられ、バーナ装置の燃焼炎
は上記炎道を通って上記開口部から炉室内に供給される
ように構成されてなるものである。

【０１０６】従って、バーナ装置から炉室内に供給され
る燃焼炎は、炉室の床下に形成された炎道を通って開口
部から炉室内に導かれるため、その間に炎道上部の耐火
物を介して炉室内に熱放射が行われ、炉室内の均一に寄
与することができ好都合である。

【０１０７】上記バーナ装置から噴出する燃焼炎または
燃焼炎と未燃の液体燃料とが衝突する衝突面に耐火性を
有する多孔質体を配設すれば、この多孔質体に衝突した
燃焼炎中の未燃燃料はこの多孔質体に一旦吸着され、こ
こで熱を得て気体燃料に熱分解され、再度気体燃料とし
て多孔質体から導出され完全に燃焼するため、熱効率の
上昇が図られるとともに、炉室内に未燃分が導入されて
炉室内を煤で汚すことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体燃料の熱分解機能を備えたバ
ーナ装置の一例を示す一部切欠き斜視図である。

【図２】図１の側面視の断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】多孔質体の一例を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る液体燃料の熱分解機能を備えたバ
ーナ装置の他の例を示す一部切欠き斜視図である。

【図６】本発明に係る第一の例の加熱炉を示す平面視の
断面略図である。

【図７】図６の加熱炉の側面視の断面略図である。

【図８】本発明に係る第二の例の加熱炉を示す平面視の
断面略図である。

【図９】図８の加熱炉の側面視の断面略図である。

【符号の説明】

１、１ａ バーナ装置 １１ 空気供給管 １２ 燃焼空気取入れ口 １３ 燃焼空気排出口 ２ 外筒 ２ａ 空気流通経路 ２１ 内筒支持部材 ３ 内筒 ３ａ 燃料供給室 ４、４’ 燃料分配筒 ４ａ 熱分解室 ４０ 環状溝 ４１ 燃料排出口 ４２ 燃料供給孔 ４３ 連絡溝 ４３ａ 燃料分配溝 ４３ｂ 切欠き溝 ４３ｃ 先端部開孔 ４４ 棒状体 ５ 着火筒 ５ａ 着火室 ５１ 着火炎排出孔 ５２ 燃料供給孔 ５３ 通電発熱体 ５４ 衝突板 ６ 基端壁部 ６１ 第一空気導入孔 ６２ 第二空気導入孔 ６３ 第三空気導入孔 ７ 燃料供給管 ８ 多孔質体 ９、９’ 加熱炉 ９ａ 炉室 ９１ 内周壁 ９１ａ 鉄皮 ９２ 炉口 ９３ 炉蓋 ９４ 排気口 ９５ 炎道 ９６ 耐火煉瓦 ９７ 開口部 ９８ 受炎ブロック ９８ａ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上嶋 ▲たか▼男 大阪府摂津市別府１丁目16−12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒の中に内筒が嵌め込まれた二重筒で
   構成され、外筒の基端側には燃焼空気の取入れ口が形成
   されるとともに外筒の先端側には燃焼空気排出口が形成
   され、内筒の基端側には基端壁部が設けられるとともに
   先端側には気体燃料排出孔が設けられ、上記基端壁部に
   は内筒内に少量の空気を導入する空気導入孔が穿設さ
   れ、内筒の内部には着火手段が内設されるとともに同筒
   へ液体燃料を供給する燃料供給管が配設され、内筒の内
   部には耐火性を有する多孔質体が充填されていることを
   特徴とする液体燃料の熱分解機能を備えたバーナ装置。
2. 【請求項２】 外筒の内周面との間に燃焼空気の流通経
   路が形成されるように外筒の中に内筒が内設され、この
   内筒の内周面との間に液体燃料の燃料供給室が形成され
   るように内筒の中に燃料分配筒が設けられ、燃料分配筒
   の内周面との間に液体燃料の熱分解室が形成されるよう
   に着火筒が設けられ、着火筒の内部には着火室が形成さ
   れ、上記外筒の基端側に燃焼空気の取入れ口が形成され
   るとともに先端側に燃焼空気の排出口が形成され、内筒
   の基端側に上記燃料供給室、熱分解室および着火室を封
   鎖するように基端壁部が設けられ、上記燃焼空気流通経
   路の先端側に燃焼空気排出口が開口され、上記熱分解室
   の先端側は閉止され、上記熱分解室の先端側には液体燃
   料が熱分解して生成した気体燃料を排出する気体燃料排
   出口が形成され、上記着火室の基端側には着火手段とし
   ての通電発熱体が内設されるとともに先端側には着火炎
   排出孔が形成され、上記基端壁部には燃料供給室に通じ
   る第一空気導入孔、熱分解室に通じる第二空気導入孔お
   よび着火室に通じる第三空気導入孔が設けられ、上記燃
   料分配筒および着火筒の筒壁を互いに径方向に対応した
   状態で略垂直方向に貫通するように複数の分配筒燃料供
   給孔および着火筒燃料供給孔が設けられ、これらの分配
   筒燃料供給孔および着火筒燃料供給孔に上部から棒状体
   が嵌挿され、燃料供給管が上記燃料供給室に液体燃料を
   供給するように配設され、上記熱分解室には耐火性を有
   する多孔質体が充填されていることを特徴とする液体燃
   料の熱分解機能を備えたバーナ装置。
3. 【請求項３】 外筒の内周面との間に燃焼空気の流通経
   路が形成されるように外筒の中に内筒が内設され、この
   内筒の中に燃料分配筒が嵌め込まれ、この燃料分配筒の
   外周面には軸方向に延びる多数の燃料分配溝が設けら
   れ、これらの燃料分配溝を横断するように円周方向に複
   数の環状溝が設けられ、上記それぞれの燃料分配溝には
   複数の燃料供給孔が穿設され、燃料分配筒の内周面との
   間に液体燃料の熱分解室が形成されるように着火筒が設
   けられ、着火筒の内部には着火室が形成され、上記外筒
   の基端側に燃焼空気の取入れ口が形成されるとともに先
   端側に燃焼空気の排出口が形成され、内筒の基端側に熱
   分解室および着火室を封鎖するように基端壁部が設けら
   れ、上記燃焼空気流通経路の先端側に燃焼空気排出口が
   開口され、上記熱分解室の先端側は開口または閉止さ
   れ、上記熱分解室の先端側には液体燃料が熱分解して生
   成した気体燃料を排出する気体燃料排出口が形成され、
   上記着火室の基端側には着火手段としての通電発熱体が
   内設されるとともに先端側には着火炎排出孔が形成さ
   れ、上記基端壁部には燃料分配溝４３ａに通じる第一空
   気導入孔、熱分解室に通じる第二空気導入孔および着火
   室に通じる第三空気導入孔が設けられ、上記燃料分配筒
   および着火筒の筒壁を互いに径方向に対応した状態で略
   垂直方向に貫通するように複数の分配筒燃料供給孔およ
   び着火筒燃料供給孔が設けられ、これらの分配筒燃料供
   給孔および着火筒燃料供給孔に上部から棒状体が嵌挿さ
   れ、燃料供給管が上記燃料分配溝に液体燃料を供給する
   ように配設され、上記熱分解室には耐火性を有する多孔
   質体が充填されていることを特徴とする液体燃料の熱分
   解機能を備えたバーナ装置。
4. 【請求項４】 上記多孔質体がセラミック製であること
   を特徴とする請求項１、２または３記載の液体燃料の熱
   分解機能を備えたバーナ装置。
5. 【請求項５】 耐火物で囲まれた炉室と、この炉室に燃
   焼炎を供給する液体燃料用のバーナ装置とからなる加熱
   炉において、耐火物が敷き詰められた炉室の床面より下
   方にバーナ装置が配設され、このバーナ装置から供給さ
   れる燃焼炎が通過するための炎道が上記床面の下部に形
   成され、この炎道から炉室内に向かう開口部が設けら
   れ、バーナ装置の燃焼炎は上記炎道を通って上記開口部
   から炉室内に供給されるように構成されていることを特
   徴とする加熱炉。
6. 【請求項６】 上記バーナ装置から噴出する燃焼炎また
   は燃焼炎と未燃の液体燃料とが衝突する衝突面に耐火性
   を有する多孔質体が配設されていることを特徴とする請
   求項５記載の加熱炉。