JPH08338612A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体燃料を気化させる衝突面を大きくして、
不安定な燃焼をなくして気化室底部へのタールの発生や
蓄積を抑制でき、しかも燃焼スタート時や燃焼停止時に
臭気が発生するのを抑制できる液体燃料燃焼装置を開発
する。 【構成】 燃料ノズル、気化器、空気ノズル部、送風機
などを備え、略中央に絞り開口を有する絞り板を気化器
内の上部に設けるとともに、この絞り板の下に下端を気
化器の内底部付近まで延在させた有底中空状の内筒を連
続して設けることにより、内筒の外周に気化室を形成
し、かつ、この気化室の上部と内筒内部を連通するため
の複数の通気孔を前記内筒の周壁上部に設けたことを特
徴とする。

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。以下に従来の
液体燃料燃焼装置の例を示す図５〜図７について説明す
る。図５〜図７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
内部を燃焼用一次空気を流す通路５とした略Ｌ字型の送
気管であり、この送気管４の一端は接続パイプ（図示せ
ず）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１１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（図示せず）が設けられている。

【０００３】１２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１２の上の気化器１の上部
開口にはバーナヘッド１３を嵌合して装着している。こ
のバーナヘッド１３の周壁部には金網１４が内外両面に
付設されるとともに、多数の炎孔１５が形成されてい
る。１６は気化器１の上端部に設けた保炎板である。

【０００４】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
向きの空気通路を有する燃焼用空気供給用の空気ノズル
部１７が一体成形によって形成されている。

【０００５】また、１８は炎孔１５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、１９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。２０は邪魔板である。

【０００６】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、送気管４から空気ノズル部１７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１７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１２の通路を通ってバーナヘッド
１３内に入り、炎孔１５から噴出する。この噴出した混
合ガスは点火電極１８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。矢印は液体燃料の噴出方
向を示す。

【０００７】燃焼開始後は加熱ヒータ３への通電を停止
し、気化器１は燃焼部からの輻射熱や燃焼により加熱さ
れた保炎板１６などからの熱伝導により液体燃料の気化
に十分な温度に加熱される。

【０００８】

【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から噴出する燃料は
強燃焼時のように燃料流量が大きい場合、気化室１０の
気化面に接触して気化するが一部の液体燃料粒子が気化
しないまま燃焼部へ流出して赤火の息つきが発生した
り、また、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。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、しかも燃料ノズル１１の先端に対向する気化室
１０の気化面に燃料が到達せず気化しないで気化室底部
に流下するため、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。そして、気化室底部へ流下した液体燃料の気化の時
間遅れのため燃焼スタート時や燃焼停止時に臭気が発生
する問題があった。

【０００９】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、安定に燃焼させると共に、気化室底部へのタール
の発生や蓄積を抑制し、また、燃焼スタート時や燃焼停
止時の臭気の発生を抑制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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、特定の構成の有底中空状
の内筒を気化器内に設けて、この内筒の外周に気化室を
形成し、この気化室内に噴出供給された液体燃料の気化
ガスと燃焼用空気との混合ガスがこの内筒の周壁と気化
器の周壁の間を経て、前記内筒の周壁上部に設けた通気
孔を通って内筒内部に入り、それから燃焼部へ供給され
るように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。

【００１１】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、略中央に絞り開
口を有する絞り板を気化器内の上部に設けるとともに、
絞り板の下に下端を気化器の内底部付近まで延在させた
有底中空状の内筒を連続して設けることにより、内筒の
外周に気化室を形成し、かつ、この気化室の上部と内筒
内部を連通するための複数の通気孔を前記内筒の周壁上
部に設けたことを特徴とする液体燃料燃焼装置である。

【００１２】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、前記内筒が絞り板と一体
に形成されていることを特徴とする。

【００１３】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、前記燃
料ノズルの先端を対向する気化器周壁付近まで延在させ
たことを特徴とする。

【００１４】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、前記燃料
ノズルの先端を斜めにカットしてカット面が横向き、あ
るいは下向きになるように燃料ノズルを固定したことを
特徴とする。

【００１５】本発明の請求項５の発明は、請求項１ない
し請求項４記載の液体燃料燃焼装置において、前記燃料
ノズルの先端を曲げて液体燃料の噴出方向を変えたこと
を特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の請求項１の発明は上記構成によって、
燃料ノズルから気化室に供給された液体燃料は、その一
部が燃料ノズルと対向する気化面に接触して瞬時に気化
するが、気化しきれない残りの液体燃料は、内筒と気化
器の周壁との間に沿って流れる燃焼用空気流の働きで広
範囲に広げられるため、接触面や衝突面が広範囲とな
り、気化が促進される。また、気化された液体燃料の気
化ガスは、内筒の外周に形成された長い経路の気化室内
で燃焼用空気と混合された後、内筒の周壁上部に設けら
れた通気孔から内筒の内部へ入り、絞り板の絞り開口を
通って燃焼部へ供給されるため、混合が促進される。従
って、燃料ノズルから噴出された液体燃料は、接触面や
衝突面が広範囲となり、気化が促進され、しかも、気化
ガスと燃焼用空気との混合が促進されるので、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、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。また、気化
室底部へ流下した液体燃料の気化の時間遅れががないの
で、燃焼スタート時や燃焼停止時の臭気の発生を抑制で
きる。

【００１７】前記内筒と絞り板とは別部品として形成し
ても差し支えないが、本発明の請求項２の発明のように
構成することによって、部品点数を減ずることができ、
組み立て作業が容易になる。前記内筒と絞り板とを一体
に形成する方法は特に限定されず、内筒と絞り板とを別
部品として形成した後、両者をビス止めしたり嵌合して
装着してもよく、また両者を一体成形によって形成して
もよい。

【００１８】本発明は請求項３の構成によって、例えば
弱燃焼時のように燃料流量が小さい場合であっても燃料
ノズルから噴出する燃料を気化器の衝突面に到達せしめ
て気化することができるので、燃料が気化器の底部へ流
下することがなくなり弱燃焼から強燃焼までの範囲で安
定な燃焼を行ことができ、気化室底部へタールが発生し
たり、蓄積する問題をより抑制できる。気化室底部へ流
下した液体燃料の気化の時間遅れに起因する燃焼スター
ト時や燃焼停止時の臭気の発生もより抑制できる。

【００１９】本発明は請求項４の構成によって、燃焼停
止時に燃料ノズル先端に液体燃料が液滴になるのを抑え
ることができる。燃料ノズル先端から液体燃料の液滴が
気化室底部に滴下しないので、燃焼停止時の臭気の発生
を一層抑制できる。

【００２０】本発明は請求項５の構成によって、燃料流
量が小さい場合であっても燃料ノズルから噴出する燃料
を気化器のより広い衝突面に到達せしめて気化すること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下、図１〜図４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。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断面を説明する平面図で
ある。図２は図１のＡ−Ａ部断面図である。図３は図１
のＢ−Ｂ部断面図である。図１〜図３において、図５〜
図７と同じ符号は同一のものを示す。１ａ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１ａ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は内部を燃焼用一次空気を流す空気通路５
とした送気管である。気化器１ａ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、先端を対向する気
化器周壁２付近まで気化器１ａ内に延在させた燃料ノズ
ル１１ａを同軸的に挿通させた横向きの空気通路を有す
る燃焼用空気供給用の空気ノズル部１７が一体成形によ
って形成されている。前記気化器１ａ内の上部には、略
中央に絞り開口１２ａを有する絞り板１２が設けられ、
また、この絞り板１２の下には、絞り板１２と一体に形
成されて下端を気化器１ａの内底部付近まで延在させた
有底中空状の内筒２ａが連続して設けられている。この
内筒２ａは、それの上半部が絞り板１２の絞り開口部１
２ａと同心状の円筒形状に形成されるとともに、下半部
は前記空気ノズル部１７と対向しないように半円筒状に
形成されている。そして、この内筒２ａの外周には気化
室１０が形成され、また、この気化室１０の上部と内筒
２ａの内部を連通するための複数の通気孔２ｂが前記内
筒２ａの周壁２ｃ上部の周方向に並べて設けられ、この
複数の通気孔２ｂは、前記絞り開口１２ａの口縁部の環
状垂下壁と対向している。

【００２２】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１ａが所定の温度に上昇すると、燃料
ノズル１１ａから液体燃料が、また、空気ノズル部１７
から燃焼用空気が気化室１０内へ供給される。矢印は液
体燃料の噴出方向を示す。燃料ノズル１１ａから噴出し
た液体燃料は、その一部が、燃料ノズル１１ａと対向す
る気化面に接触して瞬時に気化するが、気化しきれない
残りの液体燃料は、内筒２ａと気化器１ａの周壁２との
間に沿って流れる燃焼用空気流の働きで広範囲に広げら
れる。その結果、液体燃料の接触面や衝突面が広範囲と
なり、気化が促進される。そして気化面との接触で気化
された液体燃料の気化ガスは、内筒２ａの外周に形成さ
れた長い経路の気化室１０内で燃焼用空気と混合されて
混合ガスとなり、この混合ガスは内筒２ａの周壁２ｃ上
部に設けられた通気孔２ｂから内筒２ａの内部へ入り、
絞り板１２の絞り開口１２ａを通ってバーナヘッド１３
内に供給されるため、混合が促進される。

【００２３】バーナヘッド１３内に入った混合ガスは、
バーナヘッド１３の周壁部の各炎孔１５から噴出する。
この噴出した混合ガスは点火電極１８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ようになっ
ている。

【００２４】以上のように気化ガスと燃焼用空気の混合
がよくなり、しかも、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
化するので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、気化室１０の底部へタールが発生したり、
蓄積する問題がなくなる。また気化室１０の底部へ流下
した液体燃料の気化の時間遅れがないので、燃焼スター
ト時や燃焼停止時に臭気が発生しない。

【００２５】また、燃料ノズル１１ａの先端は対向する
気化器１ａの周壁２付近まで気化室１０内に延在させて
あるので、弱燃焼時のように燃料流量が小さい場合であ
っても燃料ノズル１１ａから噴出する燃料を気化器１ａ
の衝突面に到達させて、気化させることができ、気化室
１０の底部へタールが発生したり、蓄積する問題をより
抑制できる。

【００２６】また、燃料ノズル１１ａの先端は斜めにカ
ットしてしてあり、カット面が横向きになるように燃料
ノズル１１ａが固定されているので、燃焼停止時に燃料
ノズル１１ａの先端に液体燃料が液滴になって溜ること
がなく、燃料ノズル１１ａの先端から液体燃料の液滴が
気化室１０の底部に滴下することがない。

【００２７】図４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断面を説明する平面図である。図４
において、燃料ノズル１１ｂの先端は対向する気化器１
ｂの周壁２付近まで気化室１０内に延在させてあり、し
かもその先端部１１ｃを少しまげてあり、液体燃料が少
し曲げられて噴出するようになっている以外は上記実施
例と同様に作られている。このようにすることにより、
燃料流量が小さい場合であっても燃料ノズル１１ｂから
噴出する燃料を気化器１ｂのより広い衝突面に到達せし
めることができ、気化を一層促進できる。また燃料ノズ
ル１１ｂの先端は斜めにカットしてしてあり、カット面
が横向きになるように燃料ノズル１１ｂが固定されてい
るので、燃焼停止時に燃料ノズル１１ｂの先端に液体燃
料が液滴になって溜ることがなく、燃料ノズル１１ｂの
先端から液体燃料の液滴が気化室１０の底部に滴下する
ことがない。

【００２８】

【発明の効果】本発明の請求項１の液体燃料燃焼装置は
以上のように構成されているので、気化室内に供給され
る液体燃料の接触面や衝突面が広範囲となり、気化が促
進されるばかりでなく、気化ガスと燃焼用空気との混合
ガスは、長い経路の気化室を通って内筒の内部に入るの
で、混合状態を促進でき、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、気化室底部へタールが発生したり、蓄
積するのを防止できる。また、気化室底部へ流下した液
体燃料の気化の時間遅れがなくなるので、燃焼スタート
時や燃焼停止時に臭気が発生するのを抑制できる。

【００２９】本発明の請求項２の液体燃料燃焼装置は、
部品点数を減ずることができ、組み立て作業が容易にな
る。

【００３０】本発明の請求項３の液体燃料燃焼装置は、
例えば弱燃焼時のように燃料流量が小さい場合であって
も燃料ノズルから噴出する燃料を気化器の衝突面に到達
せしめて気化することができるので、燃料が気化器の底
部へ流下することがなくなり弱燃焼から強燃焼までの範
囲で安定な燃焼を行ことができ、気化室底部へタールが
発生したり、蓄積する問題をより抑制できる。気化室底
部へ流下した液体燃料の気化の時間遅れに起因する燃焼
スタート時や燃焼停止時の臭気の発生もより抑制でき
る。

【００３１】本発明の請求項４の液体燃料燃焼装置は、
燃焼停止時に燃料ノズル先端に液体燃料が液滴になるの
を抑えることができる。燃料ノズル先端から液体燃料の
液滴が気化室底部に滴下しないので、燃焼停止時の臭気
の発生を一層抑制できる。

【００３２】本発明の請求項５の液体燃料燃焼装置は、
燃料流量が小さい場合であっても燃料ノズルから噴出す
る燃料を気化器のより広い衝突面に到達せしめて気化す
ることができる。

【００３３】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
要部断面を説明する平面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ部断面図である。

【図３】 図１のＢ−Ｂ部断面図である。

【図４】 本発明の他の実施例を示す液体燃料燃焼装置
の要部断面を説明する平面図である。

【図５】 従来の液体燃料燃焼装置の要部断面図であ
る。

【図６】 同じく液体燃料燃焼装置の要部断面を説明す
る平面図である。

【図７】 同じく液体燃料燃焼装置の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ 気化器 ２ 気化器の周壁 ２ａ 内筒 ２ｂ 通気孔 ２ｃ 内筒の周壁 ３ 加熱ヒータ ４ 送気管 ５ 空気通路 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、１１ａ、１１ｂ 燃料ノズル １２ 絞り板 １２ａ 絞り開口 １３ バーナヘッド １４ 金網 １５ 炎孔 １６ 保炎板 １７ 空気ノズル部 １８ 点火電極 １９ フレームロッド ２０ 邪魔板

Claims (5)

【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、略中央に絞り開口を有する絞り板を気化器
   内の上部に設けるとともに、絞り板の下に下端を気化器
   の内底部付近まで延在させた有底中空状の内筒を連続し
   て設けることにより、内筒の外周に気化室を形成し、か
   つ、この気化室の上部と内筒内部を連通するための複数
   の通気孔を前記内筒の周壁上部に設けたことを特徴とす
   る液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記内筒が絞り板と一体に形成されてい
   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】 前記燃料ノズルの先端を対向する気化器
   周壁付近まで延在させた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】 前記燃料ノズルの先端を斜めにカットし
   てカット面が横向き、あるいは下向きになるように燃料
   ノズルを固定した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。
5. 【請求項５】 前記燃料ノズルの先端を曲げて液体燃料
   の噴出方向を変えたことを特徴とする請求項１ないし請
   求項４記載の液体燃料燃焼装置。