JPH08247411A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 燃料ノズルから噴出される液体燃料を微粒子
化し、しかも液体燃料を気化させる衝突面を大きくとれ
るようにして、不安定な燃焼をなくし、且つ気化室底部
へのタールの発生や蓄積を抑制した液体燃料燃焼装置を
開発する。 【構成】 燃料ノズル１１によって噴出供給された液体
燃料を内部で気化し、燃焼用空気と予混合して燃焼部へ
供給する気化器１と、気化器１の周壁に設けられた燃焼
用空気供給用の空気ノズル部と、燃焼用空気を送り込む
送風機６とを備えた液体燃料燃焼装置において、燃料ノ
ズル１１の先端部の近傍に設けた空気供給用管路から燃
料ノズル１１の燃料通路へ空気を供給して液体燃料を空
気と共に噴出供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体燃料燃焼装置に関す
るものであり、更に詳しくは燃料ノズルから噴出する液
体燃料を微粒子化して、安定に燃焼させることにより気
化室底部へのタールの発生や蓄積を抑制した石油ファン
ヒータなどに使用される気化式の液体燃料燃焼装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の液体燃料燃焼装置にお
いては、燃料ノズルによって噴出供給された液体燃料を
内部で気化し、この気化ガスと燃焼用空気とを予混合し
て燃焼部へ供給する気化器を備えている。

【０００３】以下に従来の液体燃料燃焼装置の例を示す
図３および図４について説明する。図３及び図４におい
て、１は上部を開口した有底円筒状の気化器であり、こ
の気化器１の周壁２の上部にはシーズヒータにてなる加
熱ヒータ３が埋設してある。４は燃焼用一次空気を流す
エルボ型の一次空気管であり、この一次空気管４の一端
は連絡パイプ５を介して送風機６に連通している。７は
液体燃料（灯油）を流す燃料供給管であり、この燃料供
給管７の一端は、電磁ポンプ等のポンプ８を介して燃料
タンク９内に連通され、かつ、この燃料供給管７の他端
は、先端を前記気化器１内部の気化室１０に臨ませた燃
料ノズル１１の基端に連結しており、この燃料ノズル１
１の先端から気化室１０へ液体燃料を噴出供給するよう
になっている。また、前記燃料タンク９には着脱自在な
カートリッジタンク１２が設けられている。

【０００４】１３は前記気化器１内の上部開口に配設し
た絞り板であり、この絞り板１３の上の気化器１の上部
開口にはバーナヘッド１４を嵌合して装着している。こ
のバーナヘッド１４の周壁部には金網１５が内外両面に
付設されるとともに、多数の炎孔１６が形成されてい
る。１７は気化器１の上端部に設けた保炎板である。

【０００５】１８は前記気化器１の外周に設けられ、気
化器１を取り囲む有底筒状のバーナケースであり、この
バーナケース１８内には二次空気管１９を介して送風機
６から空気が送り込まれる。また、二次空気管１９の先
端出口部１９Ａは前記バーナケース１８の周壁を貫通し
てバーナケース１８内に臨ませてあり、そして、バーナ
ケース１８内には、前記出口部１９Ａと対向するように
邪魔板２０を設けている。

【０００６】次に、前記気化器１について詳述すると、
この気化器１はアルミダイキャストにて作られており、
その周壁２には、前記燃料ノズル１１を同軸的に挿通さ
せた横向きの空気通路２１を有する燃焼用空気供給用の
空気ノズル部２２が一体成形によって形成されている。

【０００７】また、図３中の２３は炎孔１６から噴出す
る気化ガスと空気との混合ガスを着火させる点火電極、
２４は着火された火炎Ｆを検出するとともに酸素濃度を
検出するフレームロッドである。

【０００８】上述の構成において、加熱ヒータ３への通
電によって気化器１が所定の温度に上昇すると、送風機
６とポンプ８が作動し、燃料ノズル１１から液体燃料
が、また、一次空気管４から空気ノズル部２２を介して
燃焼用一次空気が気化室１０内へ供給される。この時、
燃焼用空気は空気ノズル部２２から気化室１０内に噴出
し、燃料ノズル１１から噴出する液体燃料を粒子状とし
て気化室１０の気化面に接触させる。気化面に接触して
気化した液体燃料の気化ガスは燃焼用一次空気と混合
し、この混合ガスは、絞り板１３の通路を通ってバーナ
ヘッド１４内に入り、炎孔１６から噴出する。この噴出
した混合ガスは点火電極２３の火花放電により着火さ
れ、火炎Ｆを形成して燃焼を開始する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成では、燃料ノズル１１から噴出する燃料の
粒子の径が小さくならず、しかも噴出する燃料の衝突面
は図４の矢印ａに示すように小さいので、強燃焼時のよ
うに燃料流量が大きい場合、燃料ノズル１１から噴出す
る燃料は気化室１０の気化面に接触して気化するが、一
部の燃料は衝突面で気化しきれず、気化室底部に流下す
る。このため気化の時間遅れを生じ、結果として不安定
な燃焼となると共に気化室底部へタールが発生したり、
蓄積する問題があった。

【００１０】また、弱燃焼時のように燃料流量が小さい
場合、燃焼用空気の流量が小さくなり、燃料ノズル１１
から噴出する燃料はほとんど微粒子化せず、このため気
化の時間遅れを生じ、結果として不安定な燃焼となると
共に強燃焼の時と同様な問題があった。

【００１１】また、燃焼停止後、燃料ノズル１１中に残
留する燃料が気化室１０内に出て蒸発するために臭気が
発生したり、高温の燃料ノズル１１中に残留する燃料が
タール化して先端部が詰まるという問題があった。

【００１２】本発明は上述の実情に鑑みてなされたもの
であり、強燃焼から弱燃焼に至る広範囲の燃焼状態にお
いて、不安定な燃焼をなくし、安定に燃焼させることに
より気化室底部へのタールの発生や蓄積を抑制し、ま
た、燃焼停止後、臭気が発生したり、燃料ノズル１１の
先端部が詰まるという問題を解決した液体燃料燃焼装置
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究した結果、燃料ノズルの先端部の近傍
に設けた空気供給用管路から燃料ノズルの燃料通路に空
気を供給して燃料と共に燃料ノズルから噴出することに
より上記問題を解決できることを見いだし本発明を成す
に至った。

【００１４】本発明の請求項１の発明は、燃料ノズル
と、この燃料ノズルによって噴出供給された液体燃料を
内部で気化し、この気化ガスと燃焼用空気とを予混合し
て燃焼部へ供給する気化器と、気化器の周壁に設けた燃
焼用空気供給用の空気ノズル部と、空気ノズル部に燃焼
用空気を送り込む送風機とを備えた液体燃料燃焼装置に
おいて、燃料ノズルの先端部の近傍に設けた空気供給用
管路から燃料ノズルの燃料通路に空気を供給して液体燃
料を空気と共に噴出供給することを特徴とする液体燃料
燃焼装置である。

【００１５】本発明の請求項２の発明は、請求項１記載
の液体燃料燃焼装置において、一次空気を分流して上記
空気供給用管路から供給することを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項３の発明は、請求項１ある
いは請求項２記載の液体燃料燃焼装置において、エアポ
ンプ、ファンなどの空気供給装置からの空気を上記空気
供給用管路から供給することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項４の発明は、請求項１ない
し請求項３記載の液体燃料燃焼装置において、燃焼停止
後、上記空気供給用管路から空気を供給することを特徴
とする。

【００１８】

【作用】燃料ノズルの先端部の近傍に設けた空気供給用
管路から燃料ノズルの燃料通路に空気を供給して液体燃
料を空気と共に噴出供給することにより、燃料ノズル内
で液体燃料と空気が混じって燃料ノズルから噴出するの
で液体燃料は微粒子化し、しかも、噴出する微粒子化さ
れた液体燃料の衝突面は広範囲となる。以上のように液
体燃料の微粒子化がよくなり、気化面を大きくとれるこ
とにより、燃料ノズルより噴出された液体燃料は全て瞬
時に気化し、従来例で示したような気化の時間遅れによ
る不安定な燃焼がなくなって安定な燃焼を行うことがで
き、また気化室底部へタールが発生したり、蓄積する問
題がなくなる。

【００１９】また、燃焼停止後、燃料ノズル中に液体燃
料が残留しないので臭気の問題や、燃料ノズル中に残留
する液体燃料がタール化して先端部が詰まる問題もなく
なる。

【００２０】一次空気を分流して上記空気供給用管路か
ら供給することにより、従来の装置を大幅に変更するこ
となく、容易に経済的に本発明を実施することができ
る。

【００２１】エアポンプ、ファンなどの空気供給装置か
らの空気を上記空気供給用管路から供給することによっ
ても、従来の装置を大幅に変更することなく、容易に経
済的に本発明を実施することができる。

【００２２】燃焼停止後、所定の時間、あるいは所定の
量、上記空気供給用管路から空気を供給することによ
り、燃料ノズル中の液体燃料をパージしてなくすと共
に、燃料ノズルの温度を低下できるので、残留液体燃料
に起因する臭気や燃料ノズルの詰まりをなくすことがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、図１および図２により本発明の内容を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何
ら限定されるものではない。

【００２４】図１は本発明の第１の実施例における液体
燃料燃焼装置の要部を示す説明図である。１は気化器で
あり、この気化器１の周壁２の上部にはシーズヒータ３
が埋設してある。４は燃焼用一次空気を流すエルボ型の
一次空気管であり、この一次空気管４の一端は連絡パイ
プ５を介して送風機６に連通している。７は液体燃料
（灯油）を流す燃料供給管であり、この燃料供給管７の
一端は、ポンプ８を介して燃料タンク９内に連通され、
かつ、この燃料供給管７の他端は、先端を前記気化器１
内部の気化室１０に臨ませた燃料ノズル１１の基端に連
結しており、燃料ノズル１１の先端部近傍に空気供給用
管路３０が設けられている。

【００２５】空気供給用管路３０の一端３０ａは一次空
気を分流して流入させる空気入口であり、他端３０ｂは
燃料ノズル１１の先端部近傍に連結された空気出口であ
る。空気入口３０ａから流入した空気は空気供給用管路
３０を通り空気出口３０ｂから燃料ノズル１１の液体燃
料通路Ａに入って液体燃料と混じり、燃料ノズル１１の
先端から気化室１０へ液体燃料と共に噴出供給するよう
になっている。

【００２６】１３は絞り板であり、この絞り板１３の上
の気化器１の上部開口にはバーナヘッド１４を嵌合して
装着している。このバーナヘッド１４の周壁部には金網
１５が内外両面（内面の金網は省略）に付設されるとと
もに、多数の炎孔１６が形成されている。１７は気化器
１の上端部に設けた保炎板である。

【００２７】上述の構成において、加熱ヒータ３への通
電によって気化器１が所定の温度に上昇すると、送風機
６とポンプ８が作動し、空気入口３０ａから流入した空
気は空気供給用管路３０を通り空気出口３０ｂから燃料
ノズル１１の燃料通路Ａに入って液体燃料と混じり、燃
料ノズル１１の先端から気化室１０へ液体燃料と共に噴
出供給され、また、一次空気管４から空気ノズル部２２
を介して燃焼用一次空気が気化室１０内へ供給される。

【００２８】燃料ノズル１１の先端から気化室１０へ空
気と共に微粒子状になって噴出された液体燃料は、空気
ノズル部２２から気化室１０内に噴出する燃焼用空気に
より更に微粒子状となり、しかも、矢印ｂに示すように
噴出する微粒子化された液体燃料の衝突面が大きくなっ
て、気化室１０の気化面に接触する。

【００２９】液体燃料が微粒子化されると共に気化面を
大きくとれることにより燃料ノズル１１より噴出された
液体燃料は全て瞬時に気化し、気化ガスは燃焼用一次空
気と混合し、この混合ガスは、絞り板１３の通路を通っ
てバーナヘッド１４内に入り、炎孔１６から噴出し、安
定な燃焼を行うことができる。

【００３０】空気供給用管路３０から燃料ノズルへ供給
する空気量や速度などは空気供給用管路３０の内径、一
次空気管４の４ａで示した管路部の断面積と空気入口３
０ａの断面積との比、空気出口３０ｂの内径や形状など
を変えたりすることにより適宜変えることができる。燃
料ノズル１１より噴出された液体燃料が微粒子状とな
り、しかも、噴出する微粒子化された液体燃料の衝突面
が大きくなるようにこれらを決めることが好ましい。

【００３１】燃料ノズル１１より噴出された液体燃料は
全て瞬時に気化するので、気化の時間遅れによる不安定
な燃焼がなくなる上、気化室底部へタールが発生した
り、蓄積する問題がない。また、燃焼停止後、空気供給
用管路３０を通った空気で燃料ノズル１１の先端部に残
った液体燃料をパージすれば、臭気の問題や、燃料がタ
ール化して燃料ノズル１１の先端部が詰まる問題をなく
すことができる。

【００３２】図２は本発明の第２の実施例における液体
燃料燃焼装置の要部を示す説明図である。

【００３３】図１と同じ符号は同じものを示す。空気供
給用管路３０の一端３０ｃはエアポンプＰａに連結され
た空気入口であり、他端３０ｂは燃料ノズル１１の先端
部近傍に連結された空気出口である。エアポンプＰａか
ら供給され空気入口３０ｃから流入した空気は空気供給
用管路３０を通り空気出口３０ｂから燃料ノズル１１の
燃料通路Ａに入って燃料と混じり、燃料ノズル１１の先
端から気化室１０へ液体燃料と共に噴出供給するように
なっている。

【００３４】上述の構成とすることにより、燃料ノズル
１１の先端から気化室１０へ空気と共に微粒子状になっ
て噴出された液体燃料は、空気ノズル部２２から気化室
１０内に噴出する燃焼用空気により更に微粒子状とな
り、しかも、矢印ｃに示すように噴出する微粒子化され
た液体燃料の衝突面が大きくなって、気化室１０の気化
面に接触する。液体燃料が微粒子化されると共に気化面
を大きくとれることにより燃料ノズル１１より噴出され
た液体燃料は全て瞬時に気化し、気化ガスは燃焼用一次
空気と混合し、この混合ガスは、絞り板１３の通路を通
ってバーナヘッド１４内に入り、炎孔１６から噴出し、
安定な燃焼を行うことができる。

【００３５】空気供給用管路３０から燃料ノズルへ供給
する空気量や速度などは上記のようにして変えることが
できる上、エアポンプＰａから供給され空気量を変える
ことにより変えることができる。この場合も燃料ノズル
１１より噴出された液体燃料が微粒子状となり、しか
も、噴出する微粒子化された液体燃料の衝突面が大きく
なるようにこれらを決めることが好ましい。

【００３６】燃料ノズル１１より噴出された液体燃料は
全て瞬時に気化するので、気化の時間遅れによる不安定
な燃焼がなくなる上、気化室底部へタールが発生した
り、蓄積する問題がない。また、燃焼停止後、空気供給
用管路３０を通った空気で燃料ノズル１１の先端部に残
った液体燃料をパージすれば、臭気の問題や、液体燃料
がタール化して燃料ノズル１１の先端部が詰まる問題を
なくすことができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、燃料ノズルから噴出される液体燃料は非常に微粒子
化されたものとなり、しかも液体燃料を気化させる衝突
面を大きくとれることから、液体燃料は全て瞬時に気化
されるようになり、一部の液体燃料の気化遅れによる不
安定な燃焼をなくし、安定に燃焼させることができると
共に、気化室底部へのタールの発生や蓄積を抑制するこ
とができ、また、燃焼停止後、臭気が発生したり、燃料
ノズルの先端部が詰まるという問題もなくすことができ
る。

【００３８】本発明の液体燃料燃焼装置は簡単な構成か
らなるので経済的である上、効果が大きいので産業上の
利用価値が高い。

【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
要部断面図である。

【図２】 本発明の他の実施例を示す液体燃料燃焼装置
の要部断面図である。

【図３】 従来の液体燃料燃焼装置の全体構成図であ
る。

【図４】 従来の液体燃料燃焼装置の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 燃料通路 １ 気化器 ２ 周壁 ３ 加熱ヒータ ４ 一次空気管 ５ 連結パイプ ６ 送風機 ７ 液体燃料供給管 ８ ポンプ ９ 燃料タンク １０ 気化室 １１ 燃料ノズル １２ カートリッジタンク １３ 絞り板 １４ バーナヘッド １５ 金網 １６ 炎孔 １７ 保炎板 １８ バーナケース １９ 二次空気管 ２０ 邪魔板 ２１ 空気通路 ２２ 空気ノズル部 ２３ 点火電極 ２４ フレームロッド ３０ 空気供給用管路 ３０ａ、３０ｃ 空気入口 ３０ｂ 空気出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ノズルと、この燃料ノズルによって
   噴出供給された液体燃料を内部で気化し、この気化ガス
   と燃焼用空気とを予混合して燃焼部へ供給する気化器
   と、気化器の周壁に設けられた燃焼用空気供給用の空気
   ノズル部と、空気ノズル部に燃焼用空気を送り込む送風
   機とを備えた液体燃料燃焼装置において、燃料ノズルの
   先端部の近傍に設けた空気供給用管路から燃料ノズルの
   燃料通路に空気を供給して液体燃料を空気と共に噴出供
   給することを特徴とする液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 一次空気を分流して上記空気供給用管路
   から供給することを特徴とする請求項１記載の液体燃料
   燃焼装置。
3. 【請求項３】 エアポンプ、ファンなどの空気供給装置
   からの空気を上記空気供給用管路から供給することを特
   徴とする請求項１あるいは請求項２記載の液体燃料燃焼
   装置。
4. 【請求項４】 燃焼停止後、上記空気供給用管路から空
   気を供給することを特徴とする請求項１ないし請求項３
   記載の液体燃料燃焼装置。