JPS5833008A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は家庭用の小型給湯、暖房装置用のボイラあるい
は瞬間湯沸器等に使用される液体燃料燃焼装置に関する
もので、着火後の立上がり時及び２　べ−；゛ 定常燃焼時の気化混合の促進、そして燃焼特性を改善す
ることを目的としている。

従来、この種の燃焼装置に使用されている燃焼方式には
液体燃料が予・熱ヒータの埋設された気化部全経由する
と同時に混合され、そ９後に燃焼する気化予混合方式、
そして特設の前記気化部を有せず燃焼室の燃焼熱を利用
し高速気化燃焼する気化拡散方式とがあシ、それぞれ次
の様な欠点を有していた。

（１）気化予混合方式は、予熱時間を要し、気化部への
タール生成・固着が生じ燃焼量の不安定さ及び空燃比の
変動、燃焼量の減少といった諸現象につながる。又、予
混合の為に逆火防止対策を講じるといった構成上の複雑
化も必要とされる０ （１１）気化拡散方式は、ポットタイプでは着火後の立
上が９時に時間を要し、かつ燃焼特性（臭気も含む）が
悪い。又、消火時も着火時と同一の欠点を有していた。

さらにタールの生成・固着（特に給油部及び点火部）が
甚だしい。微粒化３°　１、・−・・ 手段を用いたタイプに於いては着火後の立上がり時及び
定常燃焼時に燃焼特性（特に臭気）が悪い。

本櫃鴫は上記欠点に鑑み、気化拡散方式の微粒化手段を
用い、かつ前記微粒化手段よシ噴出される微粒子に空気
噴出用の細管から空気を吹付けるとともに、前記細管の
先端開口を小さくすることにより、従来の欠点を解消す
ると同時に一層噴霧貫通度の緩和及び拡散混合の促進が
図るものである。以下本督−〇−実施例について第１図
、第２図に基づいて説明する。

第１図、第２図に於いて、燃料タンク（記載せず）には
送油パイプ１を介して燃料ポンプ２及び微粒化手段とし
てのノズル３が連結されており、これらの部品は支持筒
４に点火装置（記載せず）と共に組込まれている。内胴
６と外胴６１とで構成された缶体６の下部には外部燃焼
筒７が位置しておりその底部中央には内部燃焼筒８が立
設されている。前記外部燃焼筒７と前記内部燃焼筒８と
によって燃焼室９が構成されており、前記外部燃焼筒７
の開口部１ｏを介して前記ノズル３と点火装置（記載せ
ず）との先端が前記燃焼室９に臨設されている。前記内
部燃焼筒８の側壁周囲には多数の空気噴出孔１１が外周
壁に沿って接線方向にかつ側壁に対して直角方向になる
ように設けである。

また、前記内部燃焼筒８の内部よシ前記ノズル３と相対
向する位置に細管１２が連設されている。

前記細管１２の先端開口１１１は絞シ込まれて小さくさ
れており、前記ノズル３の噴口先端近傍に臨設されてい
る。燃焼用空気はモータ１３．ファン１４、ファンケー
ス１６で構成される送風機構から前記内部燃焼筒８及び
前記細管１２へ連通しているそれぞれの風胴１６，１６
’よシ各々供給される０１７は前記燃焼室ｅ内の燃焼ガ
スの流れや圧力を制御するリングである。

上記構成に於いて、まずモータ１３へ通電し送風機構が
作動すると燃焼用空気が各風胴１６．１６’を通じて内
部燃焼筒８、細管１２へ供給される。

燃焼用空気は前記細管１２の開口１１°でさらに流速を
早め燃料噴霧部へと噴出する０また、送風機より加圧さ
れた液体燃料がノズル３よシ燃焼室ｅ内に噴霧される。

燃料の噴霧量に対して一定量以下の空気が細管１２の先
端開口１１“より高速で噴出し、ノズル先端に形成され
ている液膜及び液膜崩壊・分裂部に衝突撹乱を加え、微
粒化・分散の促進と一部混合が進む。そしてさらに内部
燃焼筒８の下部旋回流により混合が一段と促進され、点
火装置によシ点火される。着火後、火炎は内部燃焼筒８
上部の空気噴出孔１１に移動し、安定した保炎を形成す
る。さらに定常燃焼にいたっては、燃焼室９の温度上昇
に伴って気中に於ける蒸発気化がさらに促進され、混合
も速やかに行われ内部燃焼筒８上部の空気噴出孔１１に
保炎を形成し、高速気化拡散燃焼が行われる。

従来の構成（第５図参照）に於いては、微粒化手段によ
る燃料微粒子の貫通度は大きくどうしても内部燃焼筒８
及び燃焼室９底部に衝突しそして煕 付着合体し再液化する。この再液゛燃料は燃焼室９Ｄ熱
を受は気化する為にポットタイプと同様、６　ページ 気化面（内部燃焼筒８及び燃焼室９の各一部）にターＷ
を生成し固着する。この結果、タールの積層化による空
気噴出孔１１の目づまりそして燃焼の不安定及び空気過
剰率等の変化に伴う燃焼特性の劣化といった諸現象を呈
していた。また、点火・着火後の、立上がり時に高速気
化拡散が充分に行われずに燃焼を行う為、かつ燃焼室温
度も低く充分な燃焼反応が行われずに燃焼ガスが排出さ
れる為未然分排出・臭気（＃にアルデヒド類）発生とい
った現象を呈していた。また、空気噴出用細管１２を設
けていても噴霧液膜に対して撹乱を加えて微粒化の促進
と同時に分散領域を増す為には高流速を必要とする。従
って細管１２の開口１１’を細管１２の径より絞り込ん
で小さく１シ、ノズル３に対向近接させることにより、 （：）　　ノズル３からの噴霧微粒子の貫通度を一層緩
和し、内部燃焼筒８及び燃焼室９底部への衝突そして付
着再液化を防ぎ、タール生成の要因を除去することが出
来る。

（：１）　　ノズル３先端の微粒化現象に於いて、微粒
化７−　ぺ−一′ の促進が図れると同時に微粒子の分散領域をさらに大き
くしかつ燃焼室９底部に於ける拡散混合が促進される。

（１１０着火時にはノズル３近傍で輝炎を呈して燃焼室
９温度の上昇に寄与し、しかる後に内部燃焼筒８上部の
空気噴出孔１１での不輝炎（青炎）へ移行し安定して保
炎する。上記効果により着火後の立上がり時の燃焼特性
及び定常燃焼時の燃焼特性の改善が計れる。

次に本１！明の第二実施例について第３図に基づいて説
明する。この第二実施例では第一実施例に於ける細管１
２の先端形状が多数の開口１１＆を有するものとなった
こと、微粒化手段３がロータリ・カップ３＋となったこ
とのみで他の本質的な構成は第一実施例と同様であり、
同一番号は同一構成部品を示している。また、動作は全
く同一であるが細管１２の開口１１１Ｌを多数とするこ
とにより、第一実施例に於ける効果（＋）　（ＩＩ）（
１１０は言うまでもなく種々の微粒化手段に関し幅広く
対応出来かつ微粒化の促進はもちろんのこと燃料微粒子
の分散領域をはるかに大きくすることが出来る。この結
果、タール生成抑制９看火立上がり時の燃焼特性及び定
常燃焼時の燃焼特性の向上が図れる。

さらに次に本誓−の第三実施例について第４図に基づい
て説明する。この第三実施例では、第一実施例に於ける
細管１２の先端に特に多孔質材１１ｂ（例えば晶結金属
）を取付けたとなっているのみで他の基本的な構成は第
一実施例と同様であり、同一番号は同一構成部品を示し
ている。また、動作は全く同一であるが細管１２の先端
に多孔質材１１ｂを取付けることによシ、第一実施例に
於ける効果（１）　（ｉｌ）（Ｉｍは言うまでもなく、
細管１２への燃料粒子の付着といった事態が生じタール
の生成が発生、そして開口すの１目づまシといった異常
事態が発生しても他の多孔質材部より空気が噴出し効果
が常に安定して発揮される。

以上のように本−によれば着火後の立上がり時や定常燃
焼時の気化混合の促進が図れ、燃焼特性のきわめて良好
なるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本ｇ１１４の液体燃料燃焼装置の一実施例を示
す縦断面図、第２図は第１図に於ける微粒化手段及び細
管の一部を示す拡大断面図、第３図。 第４図は本鐙鵠の他の実施例を示す断面図、第６図は従
来例を示す断面図である。 ３・・・・・・ノズル、３１・・・・・・ロータリ・カ
ップ、６・・・・・・缶体、７・・・・・・外部燃焼筒
、８・・・・・・内部燃焼筒、９・・・・・・燃焼室、
１ｏ・・・・・・開口部、１１．１１’、１１Ｌ。 ｂ・・・・・・開口、１１ｂ・・・・・・多孔質材、１
２・・・・・・細管、１６　、１６’・・・・・・風胴
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＩＩ
Ｉ図 第４図 ｉ ／２　　　　　１１ｂ　　””” 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）多数の燃焼用空気噴出孔を有する筒状の燃焼筒に
   設けた開口部より液体燃料の微粒化手段をこの燃焼筒内
   に向けて臨ませ、かつ前記微粒化手段から噴出される微
   粒子に空気を吹付ける空気噴出用の細管を設け、前記細
   管の先端開口を小さくしたことを特徴とする液体燃料燃
   焼装置◇（２）細管の先端に多数の孔を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置
   。 （３）細管の先端に多孔質材を取付けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の液体燃料燃焼装置。