JPS58182011A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
- Publication number
- JPS58182011A JPS58182011A JP6586982A JP6586982A JPS58182011A JP S58182011 A JPS58182011 A JP S58182011A JP 6586982 A JP6586982 A JP 6586982A JP 6586982 A JP6586982 A JP 6586982A JP S58182011 A JPS58182011 A JP S58182011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impinging
- collision
- liquid fuel
- atomization
- impinging body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
- B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
- B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/005—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evaporation-Type Combustion Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は衝突霧化現象を用いて液体燃料を微粒化して燃
焼させる液体燃料燃焼装置に関するものである。
焼させる液体燃料燃焼装置に関するものである。
衝突霧化は従来から広く研究されており、細孔を有する
ノズルから液体を噴出させ、これを衝突体に衝突させて
微粒化を行うものである。ノズルから噴出する液体は、
最初は平滑な円柱状をしているが次第に振動しはじめ、
ついには分断して滴状流になる。衝突霧化には、噴流を
平滑流領域で２べ。
ノズルから液体を噴出させ、これを衝突体に衝突させて
微粒化を行うものである。ノズルから噴出する液体は、
最初は平滑な円柱状をしているが次第に振動しはじめ、
ついには分断して滴状流になる。衝突霧化には、噴流を
平滑流領域で２べ。
衝突させる方式と、滴状流領域で衝突させる方式がある
が、本発明ｄ、前者の平滑流領域で衝突させる方式に関
するものである。この方式は、筒状流領域で衝突させる
方式に比へて、霧化効率が格段に良く、ノズルから衝突
体せでの距離を小さくできる等の最新がある。す々わち
、滴状流領域で衝突させる方式では、ノズルから噴出さ
せだ液体の半分程度しか微粒化できず、装置も大きくな
るきらいがある。
が、本発明ｄ、前者の平滑流領域で衝突させる方式に関
するものである。この方式は、筒状流領域で衝突させる
方式に比へて、霧化効率が格段に良く、ノズルから衝突
体せでの距離を小さくできる等の最新がある。す々わち
、滴状流領域で衝突させる方式では、ノズルから噴出さ
せだ液体の半分程度しか微粒化できず、装置も大きくな
るきらいがある。
しかし、平滑流領域で衝突させる方式でも霧化効率は１
００％でｄ、なく、いくらかは衝突体に付着してし丑う
。寸だ、生成される噴霧粒子径は比較的大きく、完全燃
焼させるためＫは種々の工夫が必要になってくる。
００％でｄ、なく、いくらかは衝突体に付着してし丑う
。寸だ、生成される噴霧粒子径は比較的大きく、完全燃
焼させるためＫは種々の工夫が必要になってくる。
また、噴霧粒子径全率さくするだめには、衝突面で摩擦
によって燃料噴流の持つ運動量を損なわない様にする必
要がある。このだめに通常は衝突面を鏡面に研摩する必
要があった。
によって燃料噴流の持つ運動量を損なわない様にする必
要がある。このだめに通常は衝突面を鏡面に研摩する必
要があった。
本発明は、この様な平滑流領域で衝突させる衝突霧化の
欠点全改善するためになされたものであって、霧化効率
の向上と微粒化特性の改善をはかり、液体燃料を効率よ
く完全燃焼させることができ製作簡単な液体燃料燃焼装
置を提供するものである。
欠点全改善するためになされたものであって、霧化効率
の向上と微粒化特性の改善をはかり、液体燃料を効率よ
く完全燃焼させることができ製作簡単な液体燃料燃焼装
置を提供するものである。
以下に、本発明の一実施例を図面とともに説明する。
捷ず第１図、第２図により従来の液体燃料燃焼装置全説
明する。供給された液体燃料はポンプ１により加圧され
て、ノズル２の細孔より噴出する。
明する。供給された液体燃料はポンプ１により加圧され
て、ノズル２の細孔より噴出する。
衝突体３は、円形の衝突面４が噴流の平滑流領域で噴流
に対して直角に位置する様にノズル２に取付けられてい
る。また、衝突面４は摩擦によって燃料の持つ運動量全
減少させない様に鏡面に研摩されている。ノズル２から
噴出した燃料噴流は、衝突面４に衝突して液膜を形成し
、液膜周辺部から分裂して微粒子となる。生成された微
粒子は送風ファン６によって供給され、整流格子６で整
流された空気流によって搬送され、炎口部７で燃焼する
。
に対して直角に位置する様にノズル２に取付けられてい
る。また、衝突面４は摩擦によって燃料の持つ運動量全
減少させない様に鏡面に研摩されている。ノズル２から
噴出した燃料噴流は、衝突面４に衝突して液膜を形成し
、液膜周辺部から分裂して微粒子となる。生成された微
粒子は送風ファン６によって供給され、整流格子６で整
流された空気流によって搬送され、炎口部７で燃焼する
。
完全燃焼させるためには生成する微粒子径は小さいほど
良く、そのためには衝突面４で形成される液膜の厚さを
小さくしなければならない。液膜厚さは液体燃料の液膜
内での半径方向の速度によって決まるので、衝突面４で
の燃料噴流の持つ運動量をできるだけ保存する必要があ
る。そのため衝突面４表面での摩擦を減少さぜるため、
衝突面４を鏡面にしている。しかし、衝突面４」−で広
がった液膜は、衝突面４周辺から空間に飛び出す時に衝
突体側面４ａと液体燃料との親和力によって、その半径
方向の速度を減じられるとともに、衝突体側面４ａ（ｉ
７濡らすことになる。このために、形成される液膜厚さ
が大きくなり、生成される噴霧の粒子径を十分小さくす
る事ができない。まだ、ノズル２から噴出する液体燃料
をすべて霧化することができず、一部分は衝突体側面４
ａに付着してタレを生じるなどの欠点がある。
良く、そのためには衝突面４で形成される液膜の厚さを
小さくしなければならない。液膜厚さは液体燃料の液膜
内での半径方向の速度によって決まるので、衝突面４で
の燃料噴流の持つ運動量をできるだけ保存する必要があ
る。そのため衝突面４表面での摩擦を減少さぜるため、
衝突面４を鏡面にしている。しかし、衝突面４」−で広
がった液膜は、衝突面４周辺から空間に飛び出す時に衝
突体側面４ａと液体燃料との親和力によって、その半径
方向の速度を減じられるとともに、衝突体側面４ａ（ｉ
７濡らすことになる。このために、形成される液膜厚さ
が大きくなり、生成される噴霧の粒子径を十分小さくす
る事ができない。まだ、ノズル２から噴出する液体燃料
をすべて霧化することができず、一部分は衝突体側面４
ａに付着してタレを生じるなどの欠点がある。
本発明はこれらの欠点を改善するためになされたもので
あり、衝突体の構成と形状全改良することにより、製作
簡単でしかも微粒化特性と霧化効率の向上が実現できる
ものである。
あり、衝突体の構成と形状全改良することにより、製作
簡単でしかも微粒化特性と霧化効率の向上が実現できる
ものである。
６ベー７
本発明の一実施例を第３図、第４図に示し、第１図、第
２図と同一部品には同一番号を付している。衝突体８は
円形の薄板で、これよりも径の小さい支持体９に、衝突
面１０の裏側で接合して支持している。従来は、衝突体
と支持体は一体であり、衝突面は微粒化特性」−から衝
突体端面全鏡面に研摩することにより形成していた。し
かし、本実施例の様な構成とすれば、素材の薄板表面は
それ自体鏡面であるので、特に鏡面研摩加工を施す必要
がなくなり、製造コスト上非常に安価になる。
２図と同一部品には同一番号を付している。衝突体８は
円形の薄板で、これよりも径の小さい支持体９に、衝突
面１０の裏側で接合して支持している。従来は、衝突体
と支持体は一体であり、衝突面は微粒化特性」−から衝
突体端面全鏡面に研摩することにより形成していた。し
かし、本実施例の様な構成とすれば、素材の薄板表面は
それ自体鏡面であるので、特に鏡面研摩加工を施す必要
がなくなり、製造コスト上非常に安価になる。
その」−１通常は衝突体８は耐摩耗性が要求されるので
、従来は支持体部分も含めて高価な硬質材料を用いる必
要があった。本実施例では衝突体８のみに剛摩耗性材刺
を用いれば良く、支持桟９にはその様な特性は要求され
ず、例えば合成樹脂なども使用できる。このために材料
コスト上も安価になる。
、従来は支持体部分も含めて高価な硬質材料を用いる必
要があった。本実施例では衝突体８のみに剛摩耗性材刺
を用いれば良く、支持桟９にはその様な特性は要求され
ず、例えば合成樹脂なども使用できる。このために材料
コスト上も安価になる。
捷た、衝突体８を薄板としたことで、衝突体８の側面が
微粒化に及ぼす悪影響全最小限にすることができる。す
なわち、衝突面１０で液膜に広げ６ ぺ−７ られだ液体燃料は空間に飛び出す際に、衝突体周辺のエ
ツジ部１０ａに接触するだけなので、従来の様な円柱状
の衝突体の場合と異なり半径方向の速度の減少が小さく
なる。壕だ、液体燃料と衝突体側面との親和力に液体燃
料の表面張力が打ち勝ち、液体燃料が衝突体側面を濡ら
すことがなくなる。つ壕り、液膜内での半径方向速度は
ほぼ保存されて、形成される液膜の厚さが薄くなり、非
常に小さな噴霧粒子が生成されるとともに、ノズル１１
から噴射した液体燃料のほぼ全量を霧化することが可能
である。
微粒化に及ぼす悪影響全最小限にすることができる。す
なわち、衝突面１０で液膜に広げ６ ぺ−７ られだ液体燃料は空間に飛び出す際に、衝突体周辺のエ
ツジ部１０ａに接触するだけなので、従来の様な円柱状
の衝突体の場合と異なり半径方向の速度の減少が小さく
なる。壕だ、液体燃料と衝突体側面との親和力に液体燃
料の表面張力が打ち勝ち、液体燃料が衝突体側面を濡ら
すことがなくなる。つ壕り、液膜内での半径方向速度は
ほぼ保存されて、形成される液膜の厚さが薄くなり、非
常に小さな噴霧粒子が生成されるとともに、ノズル１１
から噴射した液体燃料のほぼ全量を霧化することが可能
である。
本実施例で用いたノズル１１は細孔の径が８０７４ｍで
、衝突体８の直径はＱ ８ ｒｕｎで、厚さはＱ１咽で
ある。捷だ、ノズル１１で得られる燃料噴流の平滑領域
の長さは約７Ｏｍｍあった。これはノズル細孔の形状や
燃料の噴出速度や外的じよう乱によって決捷るものであ
るが、衝突面１０は常にこの領域内に位置させる必要が
ある。本実施例ではノズル出口から衝突面１０までの距
離は４ＣＮｌ１ｍとした。また、液体燃料に加える圧力
は、燃焼量や７ ／、。
、衝突体８の直径はＱ ８ ｒｕｎで、厚さはＱ１咽で
ある。捷だ、ノズル１１で得られる燃料噴流の平滑領域
の長さは約７Ｏｍｍあった。これはノズル細孔の形状や
燃料の噴出速度や外的じよう乱によって決捷るものであ
るが、衝突面１０は常にこの領域内に位置させる必要が
ある。本実施例ではノズル出口から衝突面１０までの距
離は４ＣＮｌ１ｍとした。また、液体燃料に加える圧力
は、燃焼量や７ ／、。
平滑流領域の長さを決定するから、これらを勘案して決
めれば良い。しかし、微粒化特性上からは、圧力Ｐと衝
突面で形成される液膜の直径がＤがｄＤ／ｄＰ（ｏ
する関係が成立する領域に設定することが望ましい。圧
力Ｐは液膜径りの関係を説明すると、圧力ｐ−１徐々に
増加させてゆくと、形成される液膜径りは最初はＰの増
加とともに大きくなる。すなわち、この領域ではｄＤ／
ｄＰ ） Ｏであり、形成される液膜は平滑な層流膜で
、噴霧粒子はほとんど液膜周辺部のみで生成される。し
かし、さらにＰを増加させると、形成される液膜は乱流
膜となり、ｄＤ／ｄＰ （○ となる。この領域では噴
霧粒子は液膜の周辺部以外でも生成される様になり、こ
の時の粒子径は層流膜から生成される粒子径よりも小さ
くなる。従って、圧力Ｐはこの領域内で設定することが
望せしい。
めれば良い。しかし、微粒化特性上からは、圧力Ｐと衝
突面で形成される液膜の直径がＤがｄＤ／ｄＰ（ｏ
する関係が成立する領域に設定することが望ましい。圧
力Ｐは液膜径りの関係を説明すると、圧力ｐ−１徐々に
増加させてゆくと、形成される液膜径りは最初はＰの増
加とともに大きくなる。すなわち、この領域ではｄＤ／
ｄＰ ） Ｏであり、形成される液膜は平滑な層流膜で
、噴霧粒子はほとんど液膜周辺部のみで生成される。し
かし、さらにＰを増加させると、形成される液膜は乱流
膜となり、ｄＤ／ｄＰ （○ となる。この領域では噴
霧粒子は液膜の周辺部以外でも生成される様になり、こ
の時の粒子径は層流膜から生成される粒子径よりも小さ
くなる。従って、圧力Ｐはこの領域内で設定することが
望せしい。
第５図は、さらに霧化効率の向−ヒを主な目的とした実
施例である。第５図は衝突体付近の詳細図であるが、衝
突体１２は円形の薄板であり、支持体１３に衝突面１４
の裏側で接合して支持されている点ば、前述の実施例と
同様であるが、衝突体１２の周辺部１６をナイフェツジ
形状としている。このだめ、衝突面１４から飛び出す液
膜は、鋭いナイフェツジ部に接するだけなので、運動量
を損わず、衝突体側面にも付着する事がない。この様な
形状とすることで、ノズル１１から噴出する液体燃料の
ほとんど全量を霧化することが可能で、同時に極めて良
好な微粒化特性を得ることができる。
施例である。第５図は衝突体付近の詳細図であるが、衝
突体１２は円形の薄板であり、支持体１３に衝突面１４
の裏側で接合して支持されている点ば、前述の実施例と
同様であるが、衝突体１２の周辺部１６をナイフェツジ
形状としている。このだめ、衝突面１４から飛び出す液
膜は、鋭いナイフェツジ部に接するだけなので、運動量
を損わず、衝突体側面にも付着する事がない。この様な
形状とすることで、ノズル１１から噴出する液体燃料の
ほとんど全量を霧化することが可能で、同時に極めて良
好な微粒化特性を得ることができる。
以上の説明から明らかな様に、本発明は極めて簡単な構
造で、非常に高い霧化効率と良好な微粒化特性を有する
燃料微粒化手段を実現したもので、しかも低コストで製
造でき、液体燃料を効率よく完全燃焼させることができ
る液体燃料燃焼装置を提供するもので、その工業的価値
は非常に高い。
造で、非常に高い霧化効率と良好な微粒化特性を有する
燃料微粒化手段を実現したもので、しかも低コストで製
造でき、液体燃料を効率よく完全燃焼させることができ
る液体燃料燃焼装置を提供するもので、その工業的価値
は非常に高い。
第１図は従来の液体燃料燃焼装置の一部を切断した側面
図、第２図は第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は本発明
の一実施例にかかる液体燃料燃焼装置の一部を切断した
側面図、第４図は第３図Ｂ部の拡大断面図、第５図は本
発明の他の実施例を示した衝突体付近の断面図である。 １・・・祷・・ポンプ、２，１１・・・・・・ノズル、
３゜８．１２・■・・・衝突体、４ 、１０ 、１４−
−−−−−衝突面、６・・・・・・送風ファン、７・・
・・・・炎口部、９゜１３・・・・・・子持体。
図、第２図は第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は本発明
の一実施例にかかる液体燃料燃焼装置の一部を切断した
側面図、第４図は第３図Ｂ部の拡大断面図、第５図は本
発明の他の実施例を示した衝突体付近の断面図である。 １・・・祷・・ポンプ、２，１１・・・・・・ノズル、
３゜８．１２・■・・・衝突体、４ 、１０ 、１４−
−−−−−衝突面、６・・・・・・送風ファン、７・・
・・・・炎口部、９゜１３・・・・・・子持体。
Claims (2)
- （１）液体燃料を衝突メさせて衝突霧化する衝突体を設
け、前記衝突体を薄板とし、前記薄板を、この薄板より
も径が小さい支持体でその衝突面の裏側から支持した液
体燃料燃焼装置。 - （２）薄板の周辺部をナイフ二ノジ形状にした特許請求
の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6586982A JPS58182011A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
| GB08310391A GB2120958B (en) | 1982-04-19 | 1983-04-18 | Atomizer |
| CA000426144A CA1218395A (en) | 1982-04-19 | 1983-04-19 | Atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6586982A JPS58182011A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182011A true JPS58182011A (ja) | 1983-10-24 |
Family
ID=13299419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6586982A Pending JPS58182011A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182011A (ja) |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6586982A patent/JPS58182011A/ja active Pending
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