JPH0861608A - 噴霧燃焼装置 - Google Patents

噴霧燃焼装置

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Publication number
JPH0861608A
JPH0861608A JP22422894A JP22422894A JPH0861608A JP H0861608 A JPH0861608 A JP H0861608A JP 22422894 A JP22422894 A JP 22422894A JP 22422894 A JP22422894 A JP 22422894A JP H0861608 A JPH0861608 A JP H0861608A
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JP
Japan
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air
cylinder
combustion
air separation
separation cylinder
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Application number
JP22422894A
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English (en)
Inventor
Hirofumi Yasuda
裕文 安田
Shinji Hirase
伸二 平瀬
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Noritz Corp
Original Assignee
Noritz Corp
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Publication date
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Publication of JPH0861608A publication Critical patent/JPH0861608A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 NOx の少ない噴霧燃焼装置の提供を目的と
する。 【構成】 燃焼筒7と、保炎器6と、燃料噴射ノズル11
と、第1の空気分離筒2と、第2の空気分離筒3と、第
3の空気分離筒9とを有し、第1の空気分離筒2内に入
った空気を保炎器6の中心孔6aから燃料と共に燃焼筒7
内に噴出させ、第2の空気分離筒3内に入った空気の一
部を保炎器6の旋回羽根部6bを通して燃焼筒7内に噴出
させ、第2の空気分離筒3内に入った空気を第3の空気
分離筒9内に導いた後燃焼筒7の向芯空気孔7aから燃焼
筒7内に噴出させるようにした噴霧燃焼装置であって、
第2の空気分離筒3とその前方の第3の空気分離筒9と
を仕切り壁8bで別室に仕切ると共に仕切り壁8bに第3の
空気分離筒9内へ突出する空気噴出管10を構成し、空気
噴出管10からの空気の噴出によって周囲の空気等を第3
の空気分離筒9内に吸引する吸引孔9bを第3の空気分離
筒9壁に開口した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射ノズルから燃焼
筒内へ燃料を噴射すると共に空気を供給して燃焼を行う
噴霧燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の噴霧燃焼装置として、図4に示す
装置がある。この装置は液体燃料が燃料噴射ノズル11か
ら保炎器6の中心孔6aを通って燃焼筒7内に噴霧供給さ
れ、また空気が燃焼筒7内に供給されて燃焼が行われ
る。前記供給空気に関しては、保炎器6の中心孔6aを通
って燃焼筒7内に供給される空気Q0 と、保炎器6の本
体である旋回羽根部6bを通って燃焼筒7内に供給される
空気Q1 と、燃焼筒7の内周面の向芯空気孔7aから燃焼
筒7の中心軸方向に向けて供給される空気Q2 とがあ
り、燃料噴射ノズル11から燃焼筒7内に供給された燃料
は前記保炎器6の中心孔6aを通って燃焼筒7内に供給さ
れる空気Q0 及びと旋回羽根部6bを通って燃焼筒7内に
供給される空気Q1 と混合され、燃焼される。そして燃
焼火炎に対して燃焼筒7の向芯空気孔7aからの空気Q2
が周囲から補給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
噴霧燃焼装置において形成される火炎は、局所的な高温
領域が多く存在し、多量のNOx が排出されるという問
題を有していた。
【0004】そこで、本発明は上記従来装置の欠点を解
消し、NOx の少ない噴霧燃焼装置の提供を目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の噴霧燃焼装置は、燃焼筒7の基端側に中心
孔6aとその周りに旋回羽根部6bを有する保炎器6と、該
保炎器6の中心孔6aを通して前記燃焼筒7内に燃料を噴
霧して燃焼に供する燃料噴射ノズル11と、前記燃料噴射
ノズル11を中心軸X上に囲む形で構成される第1の空気
分離筒2と、該第1の空気分離筒2の外側に同芯状に構
成される第2の空気分離筒3と、該第2の空気分離筒3
の前方で前記燃焼筒7の外側に同芯状に構成される第3
の空気分離筒9とを有し、前記第1の空気分離筒2内に
入った空気を前記保炎器6の中心孔6aから燃料と共に燃
焼筒7内に噴出させると共に、前記第2の空気分離筒3
内に入った空気の一部を前記旋回羽根部6bを通して燃焼
筒7内に噴出させ、且つ前記第2の空気分離筒3内に入
った空気を前方の前記第3の空気分離筒9内に導いた後
燃焼筒7の周方向に複数分散して設けられた向芯空気孔
7aから燃焼筒7内に噴出させるようにした噴霧燃焼装置
であって、前記第2の空気分離筒3とその前方の第3の
空気分離筒9とを仕切り壁8bで別室に仕切ると共に該仕
切り壁8bに前記第3の空気分離筒9内へ突出する空気噴
出管10を構成し、且つ該空気噴出管10からの空気の噴出
によって周囲の空気等を第3の空気分離筒9内に吸引す
る吸引孔9bを第3の空気分離筒9壁に開口したことを第
1の特徴としている。また本発明の噴霧燃焼装置は、上
記第1の特徴に加えて、仕切り壁8bに設けられる空気噴
出管10は複数個を円周方向に一定の間隔で設け、第3の
空気分離筒9壁に設けられる吸引孔9bは複数個を前記空
気噴出管10とは円周方向にずらした位置に設けたことを
第2の特徴としている。
【0006】
【作用】上記本発明の第1の特徴によれば、第2の空気
分離筒3と第3の空気分離筒9とを仕切り壁8bで仕切っ
た上で、該仕切り壁8bに第3の空気分離筒9内へ突出す
る空気噴出管10を設けたので、第2の空気分離筒3から
の空気が空気噴出管10だけを通って第3の空気分離筒9
に入ることになり、空気噴出管10を通る空気量及び空気
噴出管10からの流出速度が速くなる。よって空気噴出管
10の出口の周囲が負圧状態となり、周囲からの空気を吸
引する状態となる。これにより第3の空気分離筒9の吸
引孔9bを通って一旦燃焼が行われて燃焼筒7の外へ排出
された燃焼ガスが、循環してきて再び吸引孔9bから第3
の空気分離筒9に吸引され、空気と混合され、燃焼筒7
の向芯空気孔7aから燃焼筒7内に吹き出され、燃焼に供
される。これによって燃焼ガスの自己循環がなされ、N
X のトータルとしての発生を低減することができる。
また、前記保炎器6の中心孔6a及び旋回羽根部6bを通し
て燃焼筒7内に噴出せられる空気が多くなった場合に
は、第3の空気分離筒9への空気量が少なくなるが、空
気噴出管10と吸引孔9bとを設けることによって、第3の
空気分離筒9の周囲から直接的に空気や燃焼ガスを補充
して十分なる空気量を向芯空気孔7aから燃焼筒7内に吹
き出すことができるので、火炎を周囲から支える形で火
炎の偏り等を防止して好適な燃焼を確保すると共に、ま
た火炎が燃焼筒7の内壁に接触して煤を付着させたり、
火炎が接触する燃焼筒7の内壁を高温に加熱するといっ
たことが防止される。また本発明の第2の特徴によれ
ば、第1の特徴による作用に加えて、仕切り壁8bに設け
られる空気噴出管10は複数個を円周方向に一定の間隔で
設け、第3の空気分離筒9壁に設けられる吸引孔9bは複
数個を前記空気噴出管10とは円周方向にずらした位置に
設けることで、第2の空気分離筒3から第3の空気分離
筒9に入る空気流のバランスがとれ、しかも空気噴出管
10から吸引孔9bの位置が円周方向にずれることで、吸引
孔9bの付近が負圧になりやすくなり、一旦排出された燃
焼ガスの自己再循環のための吸引効果が上がる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例を示す噴霧燃焼装置の
縦断面図、図2は図1のA−A断面図、図3は変形実施
例を説明する図である。
【0008】図1、図2を参照して、ノズル取り付けフ
ランジ1の一方の面に、燃料噴射ノズル11を中心軸上に
囲む形の円管状の第1の空気分離筒2が設けられ、さら
に該第1の空気分離筒2の外側に所定間隔をあけて同芯
状に外嵌する、整流筒としての第2の空気分離筒3と、
該第2の空気分離筒3の外側に同芯状に所定間隔をあけ
て外嵌する外筒4とが設けられている。該外筒4に対し
て送風ファン5が接続されている。
【0009】前記第1の空気分離筒2には、先端部に先
窄まり状のコーン部2aを有し、そのコーン部2aは保炎器
6の中心孔6aの周縁に連結されている。また第1の空気
分離筒2には該第1の空気分離筒2内への空気供給穴2b
を設けている。該空気供給穴2bから第1の空気分離筒2
内に入った空気は燃料噴射ノズル11に沿って進み、保炎
器6の中心孔6aから燃焼筒7内へ供給される空気Q0
なる。前記保炎器6は燃焼筒7の基端側に設けられ、中
心孔6aの周囲に旋回羽根部6bを構成している。そして中
心孔6aの付近で前記第1の空気分離筒のコーン部2a先端
と結合されている。前記第1の空気分離筒2のコーン部
2aから燃焼筒7の基端側にかけてはガイド筒8が嵌合さ
れており、このガイド筒8には前記コーン部2aの外側を
コーン部2aに沿って流れ前記保炎器6の旋回羽根部6bを
通って燃焼筒7内に流出する空気Q1 のための整流空気
供給穴8aが設けられている。
【0010】前記第2の空気分離筒3は既述したように
送風ファン5から吹き込まれた空気流の整流を行う役割
を果たし、整流空気供給穴3aが設けられている。前記燃
焼筒7には該燃焼筒7の中心軸X方向に向けて開口され
た多数の向芯空気孔7aが設けられ、該向芯空気穴7aから
燃焼筒7内に供給される空気Q2 によって、火炎の周囲
に空気が補充されることになる。燃焼筒7の外側に一定
間隔を経て第3の空気分離筒9が設けられている。この
第3の空気分離筒9は前記第2の空気分離筒3の前方に
前記ガイド筒8の外向きフランジを仕切り壁8bとして挟
んで配置されている。第3の空気分離筒9の先端部9aは
折れ曲がって燃焼筒7の先端に円周方向に数分割して設
けられた突起7bに接し、その間に環状のスリット7cを構
成している。前記第3の空気分離筒9の外周には一旦燃
焼筒7から排出された燃焼ガスを含む空気を第3の空気
分離筒9内に吸引して取り入れるための吸引孔9bが設け
られている。この吸引孔9bは第3の空気分離筒9の円周
方向に一定間隔で複数個設けられている。
【0011】前記第2の空気分離筒3と第3の空気分離
筒9との仕切り壁8bに、第3の空気分離筒9内へ突出す
る形の空気噴出管10を設ける。この空気噴出管10は円周
方向に一定の間隔で複数個設ける。実施例では6個設け
ているが、これに限定されるものではない。空気噴出管
10の役割は、第2の空気分離筒3側から第3の空気分離
筒9側へ流れてくる空気をこの空気噴出管10からのみ第
3の空気分離筒9内へ流入するようにし、これによって
空気噴出管10から第3の空気分離筒9内へ流入する空気
の勢いを増し、これによって空気噴出管10の出口の周り
に負圧部を形成し、第3の空気分離筒9の側周壁に設け
た吸引孔9bを介して燃焼筒7から一旦排出された燃焼ガ
スや空気を吸引するようにしている。本実施例では前記
吸引孔9bを、空気噴出管10と同数とし、且つ第3の空気
分離筒9の外周の円周方向の同じ位置に配することとし
ている。
【0012】また前記吸引孔9bについては、前記の実施
例の他、図3に示す変形実施例のように、吸引孔9bを空
気噴出管10と同数を、第3の空気分離筒9の外周の円周
方向に空気噴出管10の位置とはずらして配するようにし
てもよい。図3のように吸引孔9bの位置を空気噴出管10
の位置と円周方向にずらすことで、空気噴出管10の出口
に発生する負圧領域に近い位置に吸引孔9bが存在するこ
とになり、一旦燃焼筒7外に排出された燃焼ガスや周囲
の空気の吸引が効果的に行える。勿論、吸引が効果的に
行える位置であれば、空気噴出管10と吸引孔9bとの位置
関係は上記の場合に限定されるものではない。尚、符号
12はイグナイタである。また前記燃料噴射ノズル11は圧
力噴射による他、燃料を噴射するものであれば特に限定
されるものではない。液体燃料の噴射に限らず、ガス燃
料の噴射ノズルであってもよい。
【0013】以上の構成により、ノズル取り付けフラン
ジ1と第1の空気分離筒2とによって囲まれ、第1の空
気分離筒2のコーン部2aから保炎器6の中心孔6aを介し
て燃焼筒7内に連通する第1の空気室13と、前記コーン
部2aと保炎器6とガイド筒8との間に構成される第2の
空気室14と、第1の空気分離筒2とガイド筒8と第2の
空気分離筒3との間に構成される第3の空気室15と、燃
焼筒7とガイド筒8と第3の空気分離筒9との間に構成
される第4の空気室16と、外筒4と第2の空気分離筒3
との間に構成される第5の空気室17とが構成される。
【0014】次に動作を説明する。燃料は燃料噴射ノズ
ル11の先端の噴射孔から噴霧され、保炎器6の中心孔6a
を通って燃焼筒7内に流入供給される。一方、送風ファ
ン5によって第5の空気室17に圧送された燃焼用空気
は、第2の空気分離筒3側壁に開口された整流空気供給
穴3aを通過し、第3の空気室15に送られる。そしてこの
第3の空気室15からは、第1の空気分離筒2の整流空気
供給穴2bを通過して第1の空気室13に送られる空気と、
前記ガイド筒8に開口された整流空気供給穴8aを通過し
て第2の空気室14に送られる空気と、前記空気噴出管10
を通って第4の空気室16に送り込まれる空気とに分配さ
れる。前記第1の空気室13に送り込まれた空気は、燃料
噴射ノズル11から噴出される燃料と共に保炎器6の中心
孔6aから燃焼筒7内に供給される空気Q0 となる。また
前記第2の空気室14に送り込まれた空気は、保炎器6の
旋回羽根部6bから燃焼筒7内に供給される空気Q1 とな
る。また前記第4の空気室16に送り込まれた空気は、向
芯空気孔7aから燃焼筒7内に供給される空気Q2 とな
る。
【0015】イグナイタ12を作動させ、燃料噴射ノズル
11によって燃料を噴射することで着火がなされ、燃焼が
開始される。燃焼によって燃焼筒7外に一旦排出された
燃焼ガスは、前記空気噴出管10から第3の空気分離筒9
内に吹き出される空気によって、再び第3の空気分離筒
9の側周壁に設けた吸引孔9bから第2の空気分離筒9内
に吸引され、前記空気噴出管10からの空気と混合され、
向芯空気孔7aから燃焼筒7内に吹き出されて燃焼する。
このようにして排ガスの自己循環型の燃焼が成立するこ
とで、NOX のトータルの発生量の低減を達成すること
ができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項1に記載の噴霧燃焼装置によれば、第2の空気分離
筒3とその前方の第3の空気分離筒9とを仕切り壁8bで
別室に仕切ると共に該仕切り壁8bに前記第3の空気分離
筒9内へ突出する空気噴出管10を構成し、且つ該空気噴
出管10からの空気の噴出よって周囲の空気等を第3の空
気分離筒9内に吸引する吸引孔9bを第3の空気分離筒9
壁に開口したので、これにより一旦燃焼筒7の外へ排出
された燃焼ガスを第3の空気分離筒9の吸引孔9bを介し
て第3の空気分離筒9内に吸引し、空気と混合して、向
芯空気孔7aから再び燃焼筒7内に循環させることができ
る。よって燃焼ガスの自己循環燃焼が成立し、これによ
りNOX のトータルとしての発生量を低減することがで
きる。また、第3の空気分離筒9の周囲から直接的に空
気や燃焼ガスを補充して十分なる空気量を向芯空気孔9b
から燃焼筒7内に吹き出すことができるので、火炎を周
囲から支える形で火炎の偏り等を防止して好適な燃焼を
確保することができると共に、火炎が燃焼筒7の内壁に
接触して煤を付着させたり、火炎が接触する燃焼筒7の
内壁を高温に加熱するといったことを一層良好に防止す
ることができる。また請求項2に記載の噴霧燃焼装置に
よれば、上記請求項1に記載の構成による効果に加え
て、仕切り壁8bに設けられる空気噴出管10は複数個を円
周方向に一定の間隔で設け、第3の空気分離筒9壁に設
けられる吸引孔9bは複数個を前記空気噴出管10とは円周
方向にずらした位置に設けたので、第2の空気分離筒3
から第3の空気分離筒9に入る空気流のバランスがと
れ、しかも空気噴出管10から吸引孔9bの位置が円周方向
にずれることで、吸引孔9bの付近が負圧になりやすくな
り、一旦排出された燃焼ガスの自己再循環のための吸引
効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す噴霧燃焼装置の縦断面図
である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】変形実施例を説明する図である。
【図4】従来例装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
2 第1の空気分離筒 3 第2の空気分離筒 6 保炎器 6a 保炎器の中心孔 6b 保炎器の旋回羽根部 7 燃焼筒 7a 向芯空気孔 8b 仕切り壁 9 第3の空気分離筒 9b 吸引孔 10 空気噴出管 11 燃料噴射ノズル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼筒7の基端側に中心孔6aとその周り
    に旋回羽根部6bを有する保炎器6と、該保炎器6の中心
    孔6aを通して前記燃焼筒7内に燃料を噴霧して燃焼に供
    する燃料噴射ノズル11と、前記燃料噴射ノズル11を中心
    軸X上に囲む形で構成される第1の空気分離筒2と、該
    第1の空気分離筒2の外側に同芯状に構成される第2の
    空気分離筒3と、該第2の空気分離筒3の前方で前記燃
    焼筒7の外側に同芯状に構成される第3の空気分離筒9
    とを有し、前記第1の空気分離筒2内に入った空気を前
    記保炎器6の中心孔6aから燃料と共に燃焼筒7内に噴出
    させると共に、前記第2の空気分離筒3内に入った空気
    の一部を前記旋回羽根部6bを通して燃焼筒7内に噴出さ
    せ、且つ前記第2の空気分離筒3内に入った空気を前方
    の前記第3の空気分離筒9内に導いた後燃焼筒7の周方
    向に複数分散して設けられた向芯空気孔7aから燃焼筒7
    内に噴出させるようにした噴霧燃焼装置であって、前記
    第2の空気分離筒3とその前方の第3の空気分離筒9と
    を仕切り壁8bで別室に仕切ると共に該仕切り壁8bに前記
    第3の空気分離筒9内へ突出する空気噴出管10を構成
    し、且つ該空気噴出管10からの空気の噴出によって周囲
    の空気等を第3の空気分離筒9内に吸引する吸引孔9bを
    第3の空気分離筒9壁に開口したことを特徴とする噴霧
    燃焼装置。
  2. 【請求項2】 仕切り壁8bに設けられる空気噴出管10は
    複数個を円周方向に一定の間隔で設け、第3の空気分離
    筒9壁に設けられる吸引孔9bは複数個を前記空気噴出管
    10とは円周方向にずらした位置に設けたことを特徴とす
    る請求項1に記載の噴霧燃焼装置。
JP22422894A 1994-08-24 1994-08-24 噴霧燃焼装置 Pending JPH0861608A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014214919A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 日野自動車株式会社 バーナー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014214919A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 日野自動車株式会社 バーナー

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