JPH07151312A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 飛散燃料の微粒化を促進させて着火性を向上
させつつ、気化ガスと燃焼空気との混合を促進させて燃
焼性能を高めるとともに、回転気化皿の回転安定性を保
つことができるようにする。 【構成】 一端を開口した有底の燃焼筒１０と、この燃
焼筒１０の底壁１０Ｂ中央を貫通して燃焼筒１０内に先
端部を臨ませた回転軸４Ｂと、この回転軸４Ｂの先端部
に中央部を装着するとともに、周縁部１６Ａを燃焼筒１
０の周壁１０Ｃに接近させた回転気化皿１６と、この回
転気化皿１６の周縁部１６Ａの直上に位置して燃焼筒１
０内に固定配置され、燃焼筒１０の周壁１０Ｃと対向し
てその周壁１０Ｃとの間に環状ガス通路Ｘを形成する環
状壁２２と、送油管１９から供給された液体燃料を回転
気化皿１６の下面に誘導する燃料誘導体１７と、環状壁
２２に対向して燃焼筒１０の周壁１０Ｃに設けられた多
数の空気供給孔２３とを備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、灯油等の液体燃料を気
化して燃焼させる液体燃料燃焼装置に関し、特に、瞬間
着火を可能とした気化式の液体燃料燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の液体燃料燃焼装置は、例
えば、特開平４ー６０３０３号公報に開示されている。
この従来の液体燃料燃焼装置は、上部を開口した有底の
燃焼筒内に、一端の開口部を燃焼筒の底壁に向けて開口
させた椀状の気化筒を固定して設け、燃焼筒の底壁を貫
通して燃焼筒内に臨ませた回転軸の先端部に円錐状の回
転霧化体を設け、送油管から供給された液体燃料を回転
霧化体によって気化筒内に飛散させ、始動時には生燃焼
を気化筒の内部で行わせて気化筒を加熱した後、気化筒
で気化された液体燃料の気化ガスと燃焼筒の底壁に設け
た一次空気孔からの燃焼空気とを混合して、燃焼筒の開
口部でガス化燃焼させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来構造の液体燃料燃焼装置では、回転霧化体を気化筒の
内部に収容する関係上、回転霧化体の外径をそれほど大
きくできず、そのため、飛散霧化される液体燃料の粒子
径が大きくなり、着火性が悪い難点があった。また、回
転部分が小さいため、回転部の回転によって生じる旋回
空気流が弱く、気化ガスと空気との混合が不十分であ
り、一酸化炭素が多量に発生する難点があった。

【０００４】本発明は上述の実情に鑑みてなされたもの
であり、飛散燃料の微粒化を促進させて着火性を向上さ
せつつ、気化ガスと燃焼空気との混合を促進させて燃焼
性能を高めるとともに、回転気化皿の回転安定性を保つ
ことができるようにすることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、一端を開口し
た有底の燃焼筒と、この燃焼筒の底壁中央を貫通して燃
焼筒内に先端部を臨ませた回転軸と、この回転軸の先端
部に中央部を装着するとともに、周縁部を燃焼筒の周壁
に接近させた回転気化皿と、この回転気化皿の周縁部の
直上に位置して燃焼筒内に固定配置され、燃焼筒の周壁
と対向してその周壁との間に環状ガス通路を形成する環
状壁と、送油管から供給された液体燃料を回転気化皿の
下面に誘導する燃料誘導体と、環状壁に対向して燃焼筒
の周壁に設けられた多数の空気供給孔とを備えた構成で
ある。

【０００６】

【作用】このように構成すると、送油管から供給された
液体燃料は、燃料誘導体により回転気化皿の下面に誘導
され、この回転気化皿の下面を伝って、回転気化皿の周
縁部から遠心力にて振り切られ、燃焼筒の周壁に向かっ
て飛散される。この飛散燃料は、点火ロッドのスパーク
にて瞬時に着火され、生燃焼を開始する。この時、回転
気化皿は、周縁部が燃焼筒の周壁に接近する大きさに形
成されているため、燃料誘導体によって回転気化皿の下
面に誘導された液体燃料は、回転気化皿の下面で広範囲
に広がり、それの周縁部から一層微粒化されて飛散され
るともに、大径の回転気化皿の回転によって燃料飛散部
分に強い旋回空気流が発生し、飛散燃料と空気との混合
が一層良好となり、着火が促進される。

【０００７】また、生燃焼が開始されると、回転気化皿
が生燃焼火炎により加熱されて高温となり、この高温の
回転気化皿の下面に誘導された液体燃料は、回転気化皿
の下面と接触して気化され、その気化ガスは環状壁と燃
焼筒の周壁との間に形成された環状ガス通路を通過し、
その際に、多数の空気供給孔から噴出供給される燃焼空
気と混合され、環状ガス通路の上方でガス化燃焼を行
う。ここで、環状ガス通路は、環状壁を燃焼筒の周壁に
接近した回転気化皿の周縁部の直上に位置して設けたこ
とにより、幅を狭く、かつ、長さを長く形成することが
できるため、この環状ガス通路を通過する気化ガスと空
気供給孔から供給される燃焼空気との混合が促進され、
一酸化炭素の発生の少ない、良好なガス化燃焼が行え
る。

【０００８】また、環状壁が回転気化皿とは分離されて
いるので、回転気化皿の周縁部には余分な荷重が加わら
ないようにでき、回転気化皿の回転性が安定し、回転騒
音の発生を抑制できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２の図
面に基づいて説明する。図において、１はバーナ本体、
２はバーナ本体１の下端部に第１の環状板３を介して結
合した円筒状のモータケースであり、このモータケース
２内にはバーナモータ４が収容されている。５はモータ
ケース２の下端部に第２の環状板６を介して結合したフ
ァンケースであり、このファンケース５は、底部中央に
給気口７を有するとともに、バーナモータ４の一方の回
転軸４Ａに装着された送風ファン８を内蔵している。

【００１０】前記バーナ本体１は、モータケース２に結
合した円筒状の外筒９と、この外筒９の内部に配設さ
れ、開口端部１０Ａを外筒９の先端部に結合した上部開
口で有底円筒状の燃焼筒１０と、この燃焼筒１０の底壁
１０Ｂの下面に重ねて設けた端板１１と、外筒９の先端
部に被せ着けた保炎リング１２とから構成され、前記外
筒９と燃焼筒１０の周壁１０Ｃとの間には、送風ファン
８からの燃焼空気が送り込まれる環状の蓄気室１３が形
成されている。１４は前記燃焼筒１０の底壁１０Ｂの中
央部分に形成した隆起部、１５は隆起部１４の外周に位
置して燃焼筒１０内の下部に形成した油受け部であり、
この油受け部１５は未気化燃料を受容するものである。

【００１１】前記バーナモータ４の他方の回転軸４Ｂ
は、前記端板１１及び燃焼筒１０の底壁１０Ｂの隆起部
１４中央を貫通して、その先端部を燃焼筒１０の内部に
臨ませあり、そして、この回転軸４Ｂの先端部には、平
面視円形に形成された耐熱鋼製の回転気化皿１６を装着
している。１７は前記回転気化皿１６の下面側中央部に
装着した燃料誘導体であり、この燃料誘導体１７は前記
燃焼筒１０の底壁１０Ｂの隆起部１４中央に設けられた
開口１８に挿通され、送油管１９から供給される液体燃
料（灯油）を前記回転気化皿１６の下面に誘導するもの
である。

【００１２】前記回転気化皿１６は、中央部が前記回転
軸４Ｂの先端部に装着されており、また、その外周部は
燃焼筒１０の周壁１０Ｃに向かって斜め下向きに傾斜さ
れ、かつ、周縁部１６Ａは燃焼筒１０の周壁１０Ｃと所
定の間隔を存して接近している。２０は前記回転気化皿
１６の上方の燃焼筒１０内に配置された円形覆板であ
り、この円形覆板２０は、放射状に設けられた複数の固
定板２１、２１を介して前記燃焼筒１０の周壁１０Ｃ上
部に形成された水平段部１０Ｄに固定され、回転気化皿
１６上面全体の上方を覆うように、その外径寸法を回転
気化皿１６の外径寸法に略一致させている。

【００１３】前記円形覆板２０の周縁部には、下端を前
記回転気化皿１６の周縁部１６Ａに接近対峙させた環状
壁２２が垂下形成され、この環状壁２２は、回転気化皿
１６の周縁部１６Ａの直上に位置して燃焼筒１０内に配
置され、前記燃焼筒１０の周壁１０Ｃと対向して、その
周壁１０Ｃとの間に環状ガス通路Ｘを形成するものであ
る。そして、この環状ガス通路Ｘは、幅が約１０〜２０
ｍｍと狭く、かつ、長さが約３０〜４０ｍｍと幅寸法よ
りも長く形成されている。

【００１４】２３、２３は、前記環状壁２２に対向して
前記燃焼筒１０の周壁１０Ｃに設けられた径が約２ｍｍ
の多数の一次空気孔であり、これら一次空気孔２３から
は、前記蓄気室１３に送り込まれた燃焼空気が一次空気
として、環状ガス通路Ｘに噴出供給される。２４、２４
は燃焼筒１０の水平段部１０Ｄに設けられた径が約３ｍ
ｍの複数の二次空気孔であり、これら二次空気孔２４か
らは二次空気が保炎リング１２の下面に向かって噴出供
給され、この二次空気は保炎リング１２の下面に添って
内向きに流れ、火炎に供給される。

【００１５】２５は先端部を回転気化皿１６の外周に臨
ませた一対の点火ロッド、２６は先端検知部を環状ガス
通路Ｘに臨ませたフレームロッドである。

【００１６】上述の構成において、バーナモータ４を運
転させると、送風ファン８、燃料誘導体１７及び回転気
化皿１６が高速で回転し、給気口７からファンケース５
内に吸引された燃焼空気が、モータケース２を通って蓄
気室１３に供給される。そして、蓄気室１３に供給され
た燃焼空気は、一部が一次空気孔２３から環状ガス通路
Ｘへ一次空気として噴出し、残りが二次空気孔２４から
保炎リング１２に向かって二次空気として噴出する。

【００１７】一方、燃料ポンプ（図示せず）を駆動さ
せ、送油管１９から液体燃料を吐出させると、この液体
燃料は燃料誘導体１７の内壁面を伝って回転気化皿１６
の下面に誘導される。この回転気化皿１６の下面に誘導
された液体燃料は、回転気化皿１６の下面を伝ってそれ
の周縁部１６Ａから遠心力にて振り切られ、燃焼筒１０
の周壁１０Ｃに向かって飛散霧化される。この時、点火
ロッド２５間にスパークを発生させると、環状ガス通路
Ｘ内において、霧化燃料と一次空気との混合気体に着火
され、生燃焼が開始される。

【００１８】この生燃焼が開始されると、その生燃焼火
炎により、回転気化皿１６は液体燃料を気化させるのに
必要な温度以上に加熱されて高温となり、そして、燃料
誘導体１７から回転気化皿１６に誘導された液体燃料
は、高温に加熱された回転気化皿１６の下面に接触して
気化し、その気化ガスは環状ガス通路Ｘを通過する際
に、一次空気孔２３から噴出された一次空気と混合され
た後、環状ガス通路Ｘの上方でガス化燃焼を行う。ま
た、外筒９の先端部には保炎リング１２を被着している
ので、ガス化燃焼は保炎リング１２によって保炎され
る。そして、このガス化燃焼により回転気化皿１６が加
熱され、高温に保持されるため、回転気化皿１６の下面
では燃料の気化が連続して行われる。

【００１９】本実施例によれば、回転気化皿１６は、そ
れの周縁部１６Ａが燃焼筒１０の周壁１０Ｃに接近する
大きさに形成され、燃料誘導体１７の上端部の外径寸法
の約２〜３倍の大きさとなっているため、回転気化皿１
６の下面に誘導された液体燃料は、回転気化皿１６の下
面で広範囲に広がり、その周縁部１６Ａから一層微粒化
されて飛散するとともに、大径に形成された回転気化皿
１６の回転によって燃料飛散部分に強い旋回空気流が発
生し、飛散燃料と空気との混合が一層良好となり、着火
性が大幅に向上する。

【００２０】また、回転気化皿１６の下面で気化された
気化ガスを通過させる環状ガス通路Ｘは、環状壁２２を
燃焼筒１０の周壁１０Ｃに接近した回転気化皿１６の周
縁部１６Ａの直上に位置して設けたことにより、その幅
を狭く、かつ、長さを長く形成でき、環状ガス通路Ｘに
おける気化ガスと燃焼空気との混合が著しく促進され、
一酸化炭素の発生の少ない、良好なガス化燃焼が可能と
なり、燃焼性能を向上させることができる。

【００２１】また、環状壁２２は、燃焼筒１０に固定さ
れて回転気化皿１６とは分離させているので、回転気化
皿１６の周縁部１６Ａには余分な荷重が加わらないよう
にでき、回転気化皿１６の回転性が安定し、回転騒音の
発生が抑制される。

【００２２】また、上述の実施例においては、回転気化
皿１６の上方の燃焼筒１０内に、外径寸法を回転気化皿
１６の外径寸法に略一致させた円形覆板２０を配置し、
この円形覆板２０で回転気化皿１６の上方を覆うように
しているので、回転気化皿１６が、例えば３５０℃以上
の必要以上の高温に過熱されて、回転気化皿１６に誘導
された液体燃料が核沸騰し、回転気化皿１６の下面で飛
び跳ね現象を生じて、気化されずにそのまま流出するよ
うな事態を未然に防止でき、さらに、燃焼筒１０の周壁
１０Ｃの下部に環状の油受け部１５を設けているので、
燃料の気化が不十分な場合でも、未気化燃料を油受け部
１５で受容した後、この油受け部１５で気化させること
ができ、上向き設置が可能な縦型の液体燃料燃焼装置と
して使用できるばかりでなく、横型の液体燃料燃焼装置
としても使用でき、取り付け姿勢の自由度を向上でき
る。

【００２３】尚、上述の一実施例においては、円形覆板
２０の周縁部に環状壁２２を垂下形成したが、図３の他
の実施例で示すように、回転気化皿１６の上方の燃焼筒
１０内に、その外径寸法を回転気化皿１６の外径寸法に
略一致させた環状板２７を配置固定し、この環状板２７
周縁部に、下端を前記回転気化皿１６の周縁部１６Ａに
接近対峙させた環状壁２２を垂下形成するようにしても
良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、燃料誘導体によって回転気化皿の下面に誘導された
液体燃料は、回転気化皿の下面で広範囲に広がりるた
め、その回転気化皿の周縁部からは一層微粒化させた状
態で燃料を飛散させることができるとともに、外径の大
きな回転気化皿の回転に伴い、燃料飛散部分に強い旋回
空気流を発生させることができ、その結果、飛散燃料と
空気との混合が良好となり、着火性が向上し、瞬間着火
が一層良好に行えばかりでなく、環状壁を燃焼筒の周壁
に接近した回転気化皿の周縁部の直上に位置して設けた
ことにより、環状壁と燃焼筒との間に、幅が狭く、か
つ、長さの長い環状ガス通路を形成し、このガス通路に
空気供給孔から燃焼空気を供給する構成としているの
で、気化ガスと燃焼空気との混合が一層促進され、一酸
化炭素の発生の少ない、良好なガス化燃焼が可能とな
り、燃焼性能を大幅に向上させることができる。また、
環状壁は燃焼筒に固定して回転気化皿とは分離させた構
成としているので、回転気化皿には余分な荷重が加わる
ことがなく、回転気化皿は安定回転し、回転騒音の発生
を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の要
部拡大断面図である。

【図２】同じく液体燃料燃焼装置の縦断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す液体燃料燃焼装置の
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

４Ｂ 回転軸 １０ 燃焼筒 １０Ｂ 燃焼筒の底壁 １０Ｃ 燃焼筒の周壁 １６ 回転気化皿 １６Ａ 回転気化皿の周縁部 １７ 燃料誘導体 １９ 送油管 ２２ 環状壁 ２３ 一次空気孔（空気供給孔） Ｘ 環状ガス通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を開口した有底の燃焼筒と、この燃
   焼筒の底壁中央を貫通して燃焼筒内に先端部を臨ませた
   回転軸と、この回転軸の先端部に中央部を装着するとと
   もに、周縁部を燃焼筒の周壁に接近させた回転気化皿
   と、この回転気化皿の周縁部の直上に位置して燃焼筒内
   に固定配置され、燃焼筒の周壁と対向してその周壁との
   間に環状ガス通路を形成する環状壁と、送油管から供給
   された液体燃料を回転気化皿の下面に誘導する燃料誘導
   体と、環状壁に対向して燃焼筒の周壁に設けられた多数
   の空気供給孔とを備えたことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。