JPH0717935Y2

JPH0717935Y2 - 液体燃料気化装置

Info

Publication number: JPH0717935Y2
Application number: JP14245788U
Authority: JP
Inventors: 健朗中島; 一浩畠中; 教悦並木; 英雄太田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2003-10-31
Also published as: JPH0269207U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ等の
車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所、ビニールハウス等
の室に用いる間接又は直接的な暖房装置、乾燥装置、ボ
イラー、湯沸器等に適用できる燃焼器に組み込んで用い
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、液体燃料気化装置として、例えば、特開昭63−65
213号公報に開示されたものがある。該液体燃料気化装
置を第４図を参照して概説する。

液体燃料気化装置は、主として、外周面に受熱フィン５
を備えた筒体２内に内周面に放熱フィン４を備えた内筒
３を圧入嵌合し、該内筒３に燃料通路８を形成するよう
に加熱栓10を挿入し、筒体２の一端に気化燃料噴出パイ
プを取り付け、また、筒体２の他端に燃料導入パイプ９
を取り付けたものである。

液体燃料気化装置は、金属製の気化パイプ即ち筒体２内
に気化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。筒体２の一端部に気化燃料噴出パイプ６が
取り付けられ、また、筒体２の他端部に液体燃料導入パ
イプ９が取り付けられている。筒体２内に内筒３が圧入
嵌合され、筒体２と内筒３との間には密接状態に構成さ
れている。

また、内筒３の内周面には、多数の放熱フィン４が形成
されている。放熱フィン４は内筒３の長手方向に伸長し
ている。内筒３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、窒化ケイ素部材等のセラミック材
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の下流部位には気化燃料噴出部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。気化燃料噴出パイプ６の噴出口７
は、通常燃焼器の気化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。

なお、以下に説明する各図面（第１図〜第３図）におい
て、同一の部品或いは同一の機能を有する部品には、上
記図面の符号と同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。

〔考案が解決しようとする課題〕

まず、燃料噴出パイプと筒体即ち気化管本体との取付構
造について、第３図を参照して考察する。第３図におい
て、気化管本体12と燃料噴出パイプ６との取付構造が示
されている。

気化管本体12の外周面には受熱フィン５が形成され、気
化管本体12内には燃料通路８が形成されるように加熱栓
10が配置されている。燃料噴出パイプ６の端部16は、気
化管本体12の端部に形成された嵌合穴13に嵌入され、嵌
合穴13の先端部内周面と燃料噴出パイプ６の外周面とは
符号17で示すように密着して溶接等で固定されている。

液体燃料気化装置において、定常燃焼時には、気化管本
体12の外周面に形成した受熱フィン５は、燃焼器の燃焼
室から輻射熱を吸引即ち受熱し、気化管本体12内に形成
された液体通路８内に供給された液体燃料を気化させ、
該気化燃料を燃料噴出パイプ６を通じて燃焼器の気化室
に設けられた着火グロープラグの発熱部へ燃料を導き、
着火を行う。

しかしながら、燃焼器の燃焼室から受熱する受熱フィン
５の受熱温度が均一でない場合には、液体燃料の気化性
の悪化、或いは気化管本体12内に発生する部分的ヒート
ダムによって気化管本体12内にカーボンの堆積等の問題
が発生する。

即ち、気化管本体12の先端部に形成された受熱フィン５
の温度をT₁（フィンが２個程度）、気化管本体12の先端
部に対応する部位における燃料噴出パイプ６の温度を
T₂、及び気化管本体12内に配設された加熱栓10の先端付
近に対応する部位の燃料通路８を形成する気化管本体12
の内周面付近の温度をT₃とすると、受熱フィン５の受熱
温度が均一でない場合には、燃料噴出パイプ６の端部と
気化管本体12の先端部とが接触しているので、気化管本
体12の先端部の熱は燃料噴出パイプ６に伝達され、T₁＞
T₂≧T₃の温度分布になる。

従って、気化管本体12の内周面付近の温度T₃が最も低い
状態になり、部分的ヒートダムが発生する。この現象
は、液体燃料の気化性を悪化させると共に、気化管本体
12内にカーボンの堆積を引き起こす原因となる。

ところで、上記液体燃料気化装置は、燃焼器の燃焼室か
ら受熱フィン５が与えられる輻射熱である燃焼熱を内筒
３の放熱フィン４が十分に受入れて燃料通路８に放熱
し、言い換えれば、受熱と放熱とがバランスし、液体燃
料が気化熱を十分に与えられる状態なり、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
的に気化させ、液体燃料が急速に且つ確実に気化するこ
とができるが、上記と同様の問題点を解決する課題を有
している。

この考案の目的は、上記の課題を解決することであり、
燃焼器の燃焼室から気化管本体に形成した受熱フィンに
与えられる輻射熱を十分に受熱し、該熱エネルギーを燃
料噴出パイプ側に熱伝導することを抑制し、気化管本
体、特に気化燃料噴出部の部位へ熱伝導させ、該気化管
本体内に供給される液体燃料、特に気化し難い液体燃料
即ち低グレードの液体燃料に該熱エネルギーを十分に与
え、液体燃料を急速に且つ確実に気化させ、気化促進を
図り、部分的ヒートダムによって気化管本体及び燃料噴
出パイプ内でのカーボンの堆積を防止し、気化された燃
料を燃料噴出パイプを通じて噴出口からスムースに噴出
させることができ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〕

この考案は、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、この考案は、外周面に受熱フィ
ンを備え且つ内部に加熱栓を配設して燃料通路が形成さ
れる気化管本体を有し、前記気化管本体の一端に燃料導
入パイプが取り付けられ、前記気化管本体の他端に燃料
噴出パイプが取り付けられ、前記気化管本体の他端内周
面に切込み部が形成され、前記気化管本体の前記切込み
部と前記燃料噴出パイプの外周面との間に環状溝が形成
されていることを特徴とする液体燃料気化装置に関す
る。

また、この液体燃料気化装置において、前記気化管本体
が燃焼器の燃焼室内に配置されているものである。

〔作用〕

この考案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、外周面に受熱フィンを形成した気化管本体
の端部内周面に打込み部を形成し、燃料噴出パイプの外
周面との間に環状溝を形成したので、前記受熱フィンで
受熱した熱は前記燃料噴出パイプ側へは熱伝導されな
い。

即ち、気化管本体の先端部に形成された受熱フィンの温
度をT₁、気化管本体の先端部に対応する部位における燃
料噴出パイプの温度をT₄、及び気化管本体内に配設され
た加熱栓の先端付近に対応する部位即ち気化燃料噴出部
の燃料通路を形成する気化管本体の内周面付近の温度を
T₃とすると、受熱フィンの受熱温度が均一でない場合で
も、前記受熱フィンで受熱した熱は前記切込み部の存在
によって前記燃料噴出パイプ側へは熱伝達が遮断され、
T₁＞T₃＞T₄の温度分布になる。

従って、前記燃料噴出パイプの温度T₄が最も低い状態に
なり、燃料通路を形成する前記気化管本体の内周面付近
に部分的ヒートダムが発生することがない。従って、液
体燃料の気化性を悪化させることもなく、前記気化管本
体内の燃料通路にカーボンが堆積することもない。

また、燃焼器の燃焼室内に気化管本体を配置することに
よって、該気化管本体の外周面に形成した受熱フィンか
ら十分な輻射熱を受熱することができる。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図を参照して、この考案による液
体燃料気化装置の一実施例を説明する。

第１図において、この考案による液体燃料気化装置を組
み込むことができる燃焼器が示されている。燃焼器につ
いては、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエン
ジンのエアクリーナ、単独のエアクリーナ等を通じて取
り入れる空気、或いは直接的に外気又は室内から取り入
れた空気を、空気取入パイプ32から導入し、燃焼器の燃
焼ガスを燃焼ガス送出パイプ28から直接的に室内等に送
り出すか、又は下流に設置された熱交換器（図示省略）
に送り出すものである。

燃焼器は、燃焼筒20、その外周を覆う金属製の外筒30、
並びに燃焼筒20及び外筒30の一端部を密封する金属製の
蓋板29から構成されている。燃焼器において、気化室22
及び燃焼室21を構成する燃焼筒20の材質については、密
質又は多孔質の低熱膨張率のセラミック製部材で構成さ
れている。外筒30の他端部には金属製の燃焼ガス送出パ
イプ28が設けられている。外筒30は空気取入口31を有
し、空気取入口31には金属製の空気取入パイプ32が設け
られている。燃焼筒20の内部は、周縁部に複数個の切欠
通路である開口24を有する仕切板23によって２つの室、
即ち気化室22と燃焼室21とに区切られている。

更に、燃焼室21を構成している燃焼筒20の周壁の下流部
位には多数の空気導入孔26が形成されている。これらの
空気導入孔26は空気流線に沿って燃焼筒20の壁体に対し
て傾斜させた状態或いは燃焼筒20の壁体に対して垂直な
状態に形成されている。燃焼筒20と外筒30との間には、
燃焼用空気が旋回して通る環状空間即ち環状空気導入路
27が形成されている。気化室22とは反対側の燃焼室21の
端部には燃焼ガス送出口18が形成されている。

燃焼器は、液体燃料を気化させて気化燃料を生成し、該
気化燃料を燃焼させるものであり、液体燃料を気化させ
る液体燃料気化装置１を備えている。この液体燃料気化
装置１は、燃焼室21の下流角部から仕切板23の中央部に
形成されている開口即ち連通孔19に向かって斜めに燃焼
室21を貫通して設置されており、液体燃料気化装置１の
燃焼噴出口７を気化室22に開口している。

従って、液体燃料気化装置１の気化管本体２（なお、第
４図に示す筒体２と実質的に同一の部材であるので同一
符号を付す）は燃焼室21内に配置された状態になる。ま
た、気化室22には加熱栓である着火グロープラグ25が設
置されている。

液体燃料気化装置１については、金属製の気化管本体２
内に気化グロープラグである加熱栓10が内蔵されたもの
であり、該加熱栓10は気化管本体２内に燃料通路８を形
成するように挿入されている。気化管本体２の外周面に
は、多数の受熱フィン５が形成されている。また、燃料
通路８の下流部位即ち気化管本体２と燃料噴出パイプ６
との取付部付近には、気化燃料噴出部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は、例えば、窒化ケイ素部材等のセラミック材
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構成されている。
加熱栓10の抵抗線に電流を供給する端子11が加熱栓10の
一端部に設けられている。

気化管本体２の他端部には、気化管本体２より小径の燃
料噴出パイプ６が取り付けられており、燃料噴出パイプ
６の先端に噴出口７が形成されている。また、気化管本
体２には燃料供給パイプ９が設けられている。気化管本
体２の先端からは燃料噴出パイプ６が伸長し、燃料噴出
パイプ６は仕切板23に形成した連通孔19を貫通し、しか
も、燃料噴出パイプ６の先端に形成された噴出口７は気
化室22に設置された着火グロープラグ25の近傍に位置し
且つ開口している。

第２図は第１図の符号Ａの領域における拡大断面図であ
る。第２図において、気化管本体２と燃料噴出パイプ６
との取付構造が示されている。

気化管本体２の外周面には、受熱フィン５が円周方向に
形成され、気化管本体２内には燃料通路８が形成される
ように加熱栓10が配置されている。燃料噴出パイプ６の
端部16は、気化管本体２の端部に形成された嵌合穴13に
嵌入されている。気化管本体２と燃料噴出パイプ６との
取付構造については、両者の取付強度を確保できる程度
に気化管本体２の嵌合穴13の内周面と燃料噴出パイプ６
の外周面との接触面積が可及的に小さくなるように構成
され、しかも、気化管本体２に形成された受熱フィン５
が燃料噴出パイプ６の外周面に対して空間を置く状態に
覆い被さる状態に配置されている。言い換えれば、気化
管本体２の端部内周面に切込み部34を形成し、気化管本
体２の端部と燃料噴出パイプ６の外周面との間に環状溝
35が形成されるように、燃料噴出パイプ６の端部16が気
化管本体２の嵌合穴13に嵌入固定されている。

この液体燃料気化装置１において、気化管本体２と燃料
噴出パイプ６との取付構造が上記のように構成されるこ
とにより、気化管本体２の先端部に形成された受熱フィ
ン５の温度をT₁、気化管本体２の先端部に対応する部位
における燃料噴出パイプ６の温度をT₄、及び気化管本体
２内に配設された加熱栓10の先端付近に対応する部位の
燃料通路８を形成する気化管本体２の内周面付近の温度
をT₃とすると、切込み部34によって環状溝35が形成され
ているので、受熱フィン５の受熱温度が均一でない場合
でも、T₁＞T₃＞T₄の温度分布になる。

従って、気化管本体２の内周面付近の温度T₃は気化管本
体２の受熱フィン５からの熱伝導によって上昇し、燃料
通路８を形成する気化管本体２の内周面付近に部分的ヒ
ートダムが発生することがない。従って、液体燃料の気
化性を悪化させることもなく、気化管本体２内の燃料通
路８内にカーボンが堆積する現象も発生しないようにな
る。

この考案による液体燃料気化装置１は、以上のように構
成されており、次のように作用する。

気化管本体２内に配置された加熱栓10の抵抗線に通電し
て加熱栓10を加熱すると共に、燃料供給手段によって燃
料供給パイプ９を通じて液体燃料を気化管本体２内の燃
料通路８に供給する。液体燃料は気化管本体２の燃料通
路８において気化されて気化燃料となり、該気化燃料は
燃料噴出パイプ６を通じて噴出口７から気化室22に噴出
される。一方、燃焼用空気は、空気取入パイプ32を通じ
て送り込まれ、外筒30と燃焼筒20との間の環状空気導入
路27を通って空気導入孔26から燃焼室21に吹き込まれ
る。

更に、燃焼室21に吹き込まれた燃焼用空気の一部は仕切
板23の切欠通路24を通って気化室22にスムースに送り込
まれる。そこで、燃料は燃焼用空気を得て着火グロープ
ラグ25によって着火されるが、この場合、最初は気化燃
料に混じって油滴もわずかに噴出されるが、この油滴は
燃料に着火される時に着火を極めてスムースにする機能
を有している。更に、気化燃料と燃焼用空気とは混合気
となって燃焼するようになる。

次いで、気化燃料は燃焼室21に吹き出され、燃焼室21に
おいて燃焼用空気と均質な混合気にされ、更に完全に且
つ盛んに燃焼するようになる。気化燃料は燃焼して燃焼
ガスとなって、燃焼筒20の下流端部に形成されている燃
焼ガス送出口18から燃焼ガス送出パイプ28を通って熱交
換器（図示省略）等に送出される。燃焼室21での燃焼状
態が盛んになると、液体燃料気化装置１の気化管本体２
及び気化管本体２に設けた受熱フィン５を介して輻射熱
を受けるようになる。この状態になって着火グロープラ
グ25への通電を停止する。

その後は、液体燃料は燃焼室21から輻射熱を受熱フィン
５を介して受熱し、気化して気化燃料となって燃焼用空
気と混合気を生成して燃焼を続ける。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けてもよいことは勿論である。更
に、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。

この燃焼作用において、液体燃料は加熱栓10によって加
熱気化され、気化燃料が噴出口７から噴出されるが、こ
の時、気化管本体２の受熱温度が不均一であると、気化
管本体２内の燃料通路８に部分的ヒートダムが形成さ
れ、液体燃料の気化性の悪化、或いはカーボンの堆積等
の好ましくない現象が発生するが、この液体燃料気化装
置１では、部分的ヒートダムが発生し易い部位に受熱フ
ィン５からの熱エネルギーが熱伝導されるように形成さ
れているので、液体燃料の気化が不完全になることは防
止される。

〔考案の効果〕

この考案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備え且つ内部に
加熱栓を配設して燃料通路を形成した気化管本体の一端
に燃料導入パイプを取付け、前記気化管本体の他端内周
面に切込み部を形成し、前記気化管本体の端部と燃料噴
出パイプの外周面との間に環状溝を形成して取り付けた
ので、前記受熱フィンで受熱した熱は前記燃料噴出パイ
プ側へは熱伝達されない。

即ち、燃焼器の燃焼室から前記受熱フィンが与えられる
輻射熱を前記内筒の前記放熱フィンが十分に受入れて前
記燃料通路に放熱し、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が気化熱を十分に与えられ
る状態となり、液体燃料の気化性を向上でき、液体燃料
が急速に且つ確実に気化され、気化された気化燃料は前
記燃料噴出パイプの噴出口からスムースに噴出されるこ
ととなる。

それ故に、液体燃料を急速度で且つ確実に気化させるこ
とができ、該気化燃料は前記燃料噴出パイプからスムー
スに且つ確実に噴出され、前記気化管本体内にカーボン
が堆積されるようなことがない。従って、気化燃料とな
って完全燃焼することができ直ちに気化燃料を燃焼させ
ることができ、暖房等に迅速に供することができる。

しかも、燃焼初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。
即ち、前記気化管本体の先端部に形成された前記受熱フ
ィンで受熱した熱エネルギーは、前記気化管本体の先端
部に対応する部位における前記燃料噴出パイプに熱伝導
されることが抑制され、前記気化管本体内に配設された
前記加熱栓の先端付近に対応する部位の前記燃料通路の
気化燃料噴出部の内壁面付近に有効に熱伝導され、該部
位に部分的なヒートダムが発生することがなく、従っ
て、液体燃料の気化性を悪化させることもなく、前記気
化管本体内の燃料通路にカーボンが堆積することもな
い。

また、燃焼器の燃焼室内に前記気化管本体を配置するこ
とによって、該気化管本体の外周面に形成した受熱フィ
ンから十分な輻射熱を有効に受熱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による液体燃料気化装置を適用できる
燃焼器の一例を示す断面図、第２図はこの考案による液
体燃料気化装置の一実施例を示す断面図、第３図は従来
の液体燃料気化装置の一例を示す断面図、及び第４図は
従来の燃焼器に使用される液体燃料気化装置の一例を示
す断面図である。１……液体燃料気化装置、２……気化管本体、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、10……加熱栓、13
……嵌合穴、15……気化燃料噴出部、16……燃料噴出パ
イプの端部、21……燃焼室、34……切込み部、35……環
状溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】外周面に受熱フィンを備え且つ内部に加熱
栓を配設して燃料通路が形成される気化管本体を有し、
前記気化管本体の一端に燃料導入パイプが取り付けら
れ、前記気化管本体の他端に燃料噴出パイプが取り付け
られ、前記気化管本体の他端内周面に切込み部が形成さ
れ、前記気化管本体の前記切込み部と前記燃料噴出パイ
プの外周面との間に環状溝が形成されていることを特徴
とする液体燃料気化装置。
【請求項２】前記気化管本体が燃焼器の燃焼室内に配置
されていることを特徴とする請求項１に記載の液体燃料
気化装置。