JPS5880415A - 気化装置 - 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】 本発明は液体燃料を気化せしめて燃焼用空気と混合し、
燃焼を行なう燃焼装置における気化装置の改良に関する
。

従来の液体燃料を気化せしめる気化装置は第１図に示す
ように構成されている。ヒータ１により加熱される気化
体２の側壁には空気供給口３が開口しており、ファン４
が給気管６および断熱継手６を介して接続されている。

また、空気供給口３には給油ポンプ７と接続された給油
パイプ８が開口していた。気化体２の上部開口部には混
合板９およびバーナーヘッド１０が設けられている。こ
の構成において、ヒータ１に通電され気化体２が所定温
度まで加熱されると、ファン４および給油３１２−ミ ポンプ７が駆動されて燃焼用空気および液体燃料が空気
供給口３より気化体２内に送り込まれる。

液体燃料は燃焼用空気により散乱されながら気化体内壁
に落下し気化する。気化して気化ガスとなった燃料は燃
焼用空気と混合し、バーナーヘッド１ｏより噴出し燃焼
を行なう。しかしながら、従来における気化装置におい
ては、液体燃料を気化壁面において気化せしめているた
めに、燃料中に変質油成分や高沸点成分等の混入した場
合には、その成分が気化できずに気化壁面に残溜してし
まい、タール化して堆積してしまう欠点があった。

液体燃料は燃焼用空気によって散乱される程度であるの
で燃料粒子径は大きく、気化壁における部分的気化負荷
が大きくなり、その部分における気化壁温度が低下しが
ちであり、その意味からもタールを発生し易い欠点があ
った。これに対し、上記欠点を解決すべく第２図に示す
ような気化装置が提案されていた。その構成および動作
を説明する０ 気化壁板１１の底部１？には給気口１３が開口４　　・
　　− するとともに、モータ１４の軸１６が貫通している。ま
た、気化壁板１１の底部１２と対向して設けられたガイ
ド板１６により給気通路１７が形成されるとともに、給
気通路１７にはヒータ１８が設けられている。一方、モ
ータ１４の軸１６の上端部には、振り切り板１９とその
下面に形成されたファン２ｏが一体に取付けられている
０さらに振り切り板１９の上部にはポンプ２１に接続さ
れた給油パイプ２２が開口している。ヒータ１８に通電
されるとともにモータ１４を駆動すると、振り切り板１
９と共にファン２０が回転し、燃焼用空気を給気通路１
了よシ吸引し、ファン２ｏの外側へ放出する。このとき
、給気通路１７には加熱されたヒータ１８が設けられて
いるために、燃焼用空気は熱風となってファン２ｏに入
り放出される。一方、液体燃料はポンプ２１により給油
ノくイブ２２を介して回転している振り切シ板１９上に
落下し、振り切り板１９０回転により全周にわたって均
一に飛散し霧化する。振り切り板１９により霧化された
液体燃料の粒子は、気化壁板１１に６１・−一゛ 向かって飛散するが、ファン２ｏにより供給される熱風
となった燃焼用空気により、気化壁１１に到達するまえ
に空中にて気化せしめようとするものである。しかしな
がら、第２図におけるような気化装置においては、高速
で回転する振υ切り板１９によシ液体燃料が飛散・霧化
するために、振り切り板１９から気化壁板１１に向かっ
て飛散する燃料粒子は高速であるとともに、振り切り板
により霧化される燃料粒子径は約１００μ程度と比較的
大粒であった。また飛散した燃料粒子を空中気化すべき
熱風は、図中で下から上に流れるが、それに対し燃料粒
子は高速でほぼ水平に飛散し、その上下方向の飛散幅も
少ないため、燃料粒子が熱風と接触している時間はきわ
めて短かいものであった。以上の２点の理由から、第２
図における構成の気化装置においては、飛散された燃料
粒子のうち比較的粒径の小さなものは熱風により空中気
化されるが、粒径の大きな燃料粒子は気化しきらずに気
化壁板１１に到達し、壁面気化を行なうことになり、第
１図における従来例同様にタール６　　／・− が発生する欠点があった。また第２図における構成の気
化装置においては、運転中は常に振り切り板１９の上面
が液体燃料で濡れているためｒ１運転停止後も余熱によ
り気化して排出され、強い臭気を発生する。これは特に
室内開放型の器具に用いる場合は、大きな欠点となる。

また振シ切り板１９の下面には熱風が通過するファン２
０が設けであるために、それと一体の振り切シ板１９も
かなりの高温になっている。そのため液体燃料の一部は
振り切り板１９上で気化することになり、気化壁間様に
振９切り板１９上にタールが発生・堆積し易く、そのた
め燃料の霧化にもバラツキが生じやすい欠点があった。

これに対し、本発明は上記のような欠点を除去して、燃
料中に変質油成分や高沸点成分が混入していても良好な
気化を行ない、気化部におけるタール発生を防止して耐
久性の高い気化装置を得ることを目的とするものである
。

この目的を達成するため本発明は、中筒の外周に設けら
れた空気室を介して、中筒に設けた複数７　／・−ミ・ の噴出口かの中筒内に加熱された燃焼用空気を供給する
とともに、中筒の一端に超音波式の微粒化装置を配設し
て、微粒化された液体燃料を中筒の軸方向に送出せしめ
たものである〇 この構成によって、超音波式微粒化装置によって微粒化
された液体燃料は、中筒の軸方向に送出されるとともに
、中筒の外側から供給される加熱された燃焼用空気によ
り浮遊され、中筒内に付着することなく空中気化される
ものである。

以下、本発明の一実施例を第３図および第４図により説
明する。中筒２３の外側には外筒２４が配置されて中筒
２３との間で空気室２５が区画されるとともに、空気室
２６にはファン２６に接続され途中にヒータ２７を設け
た給気管２８が開口している。中筒２３には第４図に示
すごとく切起こしにより中筒内に向かって円周方向に開
口した噴出口２９が円周方向および軸方向に多数形成応
れている。一方、中筒２３の一端には超音波式微粒化装
置３０の霧化面３１をのぞませてあり、何事３２との間
で狭い隙間であるドーナツ状の空気８　　　−。

口３３を形成している。一方、超音波式微粒化装置３０
はフランジ３４を支持板３６により支持され、支持板３
６を固定した空気チャンバ３６によｐ側板３２に固定さ
れている。空気チャンバ３６には空気パイプ３７の一端
が接続され、他の一端は給気管２８のファン２６からヒ
ータ２７にいたる途中に接続されている。支持板３５に
は通気口３８が設けられ、空気パイプにょシ供給された
空気を空気口３３より中筒２３内に送出せしめている。

一方、給油ポンプ３９に接続された給油パイプ４０は、
空気チャンバ３６．支持板３６．側壁３２を貫通して中
筒２３内に突出し、その先端はＵ字状に屈曲されて霧化
面３１の上部近傍に開口している。中筒２３の他の一端
には混合室４１を介してバーナヘッド４２が設けられて
いる。つぎに上記構成によシ液体燃料を気化する場合に
ついて説明する。ヒータ２７に通電されるとともにファ
ン２６をｇＩＩｈすると、燃焼用空気はヒータ２７によ
シ加熱されて熱風となって空気室２５内に供給される。

空気室２６に入った燃焼用空気は中筒９　ぺ−２゛ ２３に多数設けられた噴出口２９から中筒内に噴出する
。噴出口２９は中筒内円周方向に開口しているので、中
筒内に入った燃焼用空気は中筒内で旋回流となる。一方
、給油ポンプ３９によシ供給される液体燃料は給油パイ
プ４ｏを介して、超音波式微粒化装置３０の霧化面３１
に供給される。

超音波式微粒化装置３０は発振器（図示せず）によシ約
１００ＫＨｚ程度の高周波振動を行なっており、霧化面
３１に供給された液体燃料は、超音波振動エネルギーに
より微粒化され、中筒２３内に送出される。また空気パ
イプ３７から供給され、空気チャンバ３６に入った空気
は、超音波式微粒化装置を冷却するとともに通気口３８
を通って霧化面３１の外周に形成された空気口３３より
中筒２３内に入り、霧化面３１で微粒化された液体燃料
を中筒２３の軸方向に搬送する。中筒２３内に送出され
た液体燃料の粒子は、中筒２３の外周から供給される高
温の燃焼用空気により気化・混合されて混合気となり、
バーナーヘッド４２より噴出し燃焼を行なう。このよう
に、中筒２３内に送１０　、、−１・ 出された液体燃料の粒子は中筒２３の長手軸方向に移動
していく間に、中筒２３の全周から供給される高温の燃
焼用空気とほぼ直角に交錯しながら接触することになり
、長い時間高温空気と接触して気化を行うことができる
ため、未気化燃料粒子がバーナーヘッド４２に到達する
ことがない。また、超音波式微粒化装置３ｏにより霧化
される燃料粒子は、霧化面における約１００ＫＨ２の超
音波振動によ９粒径が１０〜３０μ程度の非常に細かな
粒子となるとともに、第２図におけるような高速度を持
っていないために、噴出口２９がら噴出する燃焼用空気
により散乱・混合され易く、空中における気化が促進さ
れる。まだ、中筒２３内に噴出した燃焼用空気は中筒内
で旋回流となって中筒内壁に高温空気層を形成するとと
もに、旋回効果のために中筒２３の軸中心部は中筒内周
部よりも低圧になる。そのため、超音波式微粒化装置３
０によシ霧化され、中筒２３の軸中心部に送出され７早
）嫡子は、中筒内壁部に拡散することなく軸’ＴｈＫ：
ｅ　バー　ナー　ヘッド４２側に搬送気化される１１ベ
ーミ・ ために、中筒２３の内壁に霧化燃料粒子が付着すること
がなく、タールの発生を防止できる。また中筒２３内に
送出された燃料粒子は、中筒内を搬送される間に、拡散
・気化・混合の過程を経るが中筒２３に設けられた噴出
口の数や配列を適当に選択することにより、各過程に最
適な空気量を中筒内に供給することができる。

また本発明の他の実施例を第６図および第６図を用いて
説明する。図中、第３図および第４図と同一部品につい
ては同番号を記し、説明を省略する。本実施例と第３図
における実施例との差異は、中筒２３に設けた噴出口を
、第６図に示すごとく中筒の内側に切起こしたスリット
状噴出口４１としたもので、スリット状噴出口４１は中
筒２３の長手軸方向に開口し、円周方向に複数個設けら
れている。その動作は第３図における実施例と同様であ
るが、中筒２３の長手軸方向にスリット状噴出口４Ｇが
設けられているために、中筒２３内には長手軸方向に均
一に高温の燃焼用空気が供給さ計ることになり、霧化燃
料粒子の不用な乱れを防内壁への付着を防止することが
できるため、タール生成を防止することができる。

さらに他の実施例も第７図に示して説明する。

図中、第３図と同一部品については同番号を記し説明を
省略する。本実施例と第３図における実施例との差異は
、中筒２３に設けられた噴出口を半径方向に開けられた
非常に多数の小孔４°４としたもので、その動作は第３
図における実施例と同様であるが、第３図の実施例では
噴出口２９は切起こしにより形成されるために、形状が
比較的大きくなυ中筒２３の円周方向および長手軸方向
に多くの噴出口を配列することができないのに対し、第
７図における実施例では噴出口は小孔４４であるために
、中筒２３には非常に多くの小孔４４を設けることがで
きる。そのため、中筒２３の全壁面から均一に高温め燃
焼用空気を中筒２３内に噴出することが可能となシ、霧
化燃料粒子の不用な乱れによる霧化粒子の中筒壁面への
付着を防止して、タール生成を防止することができる。

装置によれば、ヒータにより加熱された燃焼用空気を、
中筒に複数個設けた噴出口より中筒内に供給するととも
に、中筒の端部に配設した液体燃料の微粒化装置により
、微粒化された液体燃料を中筒の長手軸方向に送出せし
めて、中筒内で高温の燃焼用空気により空中気化するこ
とができる。そのため燃料粒子が中筒内壁面に付着して
タール化することを防止できるばかりか、変質油成分や
高沸点成分の混入した液体燃料をも気化してタールの発
生を防止することが可能となる。それは、液体燃料中の
高沸点成分は加熱された燃焼用空気の温度では気化せず
に微粒子として残るが、燃料中のその成分割合は小さい
ために気化せずに残った微粒子は非常に小さいものとな
り、容易に空気により搬送されてバーナーヘッドにて燃
焼してしまうためである。さらにヒータは燃焼用空気を
加熱するのみであるため、温度の立上り時間が短かくな
って使い勝手が向上するとともに、バーナーヘッドを含
めた気化ガス通路が高温の燃焼用空気により予熱される
ため、気化ガスの結露によるタール生成を防止すること
もできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における気化装置の縦断面図、第２図は他
の従来例である気化装置の縦断面図、第３図は本発明に
おける気化装置の一実施例を示す縦断面図、第４図は第
３図における実施例のムーＡ断面を示す横断面図、第６
図は本発明における気化装置の他の実施例を示す縦断面
図、第６図は第６図における実施例のＢ−Ｂ断面を示す
横断面図、第７図は本発明における気化装置のさらに他
の実施例を示す縦断面図である。 ２３・・・・・・中筒、２４・・・・・・外筒、２６・
・・・・・空気室、２６・・・・・・ファン、２７・・
・・・・ヒータ、２９・・・・・・噴出口、３ｏ・・・
・・・超音波式微粒化装置、３１・・・・・・霧化面、
３２・・・・・・側壁、３３・・・・・・空気口、４３
・・・・・・スリット状噴出口。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１８
１図 第２図 第３図 第４図 ３ ＠５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）全周に噴出口を配設した中筒と、中筒の一端に配
   設され、微粒化した燃料粒子を中筒の軸方向に送出する
   微粒化手段と、前記中筒と中筒の外周に配設された外筒
   とにより画成された空気室と、前記空気室に供給される
   空気を加熱する加熱手段を備え、前記噴出口より中筒内
   に供給される空気を、前記燃料粒子と交錯するごとく噴
   出せしめた気化装置。 （功　前記中筒に設けた噴出口を、中筒の円周方向およ
   び軸方向に複数個設けた特許請求の範囲第１項記載の気
   化装置。 に）　前記中筒に設けた噴出口を、中筒の円周方向に複
   数個設けたスリットとした特許請求の範囲第１項記載の
   気化装置。 （→　前記空気室よシ中筒内へ噴出する空気を、旋回流
   とするごとく、前記噴出口を円周方向に開２、、。 口した特許請求の範囲第１項記載の気化装置。 （６）前記微粒化手段の近房に空気口を設け、前記中筒
   内に空気を供給する特許請求の範囲第１項記載の気化装
   置。 （ロ）前記微粒化手段を超音波式微粒化装置とした特許
   請求の範囲第１項記載の気化装置。