JPS5926201B2 - 二流体気化混焼バ−ナ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は二種類の流体例えば軽質油等の液体燃料と水
等の混焼用液体を気化して燃焼させる二流体気化混焼バ
ーナーに関し、二流体を燃焼室の周壁内の気化パイプ通
過中に熱で気化させ、気化したガスと一次空気と二次空
気を混合させて完全燃焼及び低ＮＯｘを可能とし、液体
燃料を使用して起る従来の燃焼法（主に噴霧燃焼方式）
の欠陥即ち大気汚染物質の発生、燃焼効率の低下と過剰
空気率の犬等の不利な点を補い、ガス燃料使用の特長を
そのまま生かし且つガス燃料の欠点である設備が嵩む点
、燃料が高価な点、漏洩、爆発等の危険が有る点等のマ
イナス面を完全に除去出来る二流体気化混焼バーナーを
提供しようとするものである。

この考案の要旨とするところは軽質油等の液体燃料及び
水、メタノール等の混焼用液体を別々に供給気化する二
組成は二組以上の導電性気化パイプを燃焼室の燃焼熱に
より加熱しうるように耐火物製の燃焼室壁体内に相互に
接触しないようにコイル状に埋設し、かつ燃焼初期にお
いてのみ通電発熱が可能なようにそれら複数の気化パイ
プ全てとあわせて点火用コイルを含めて電気的に直列に
配線し、前記気化パイプを燃焼室の上部に設けた一次空
気を予混合する混気室に接続し、該混気室より燃焼室に
予混合ガスを噴出するガス噴出孔を設け、燃焼室でこの
予混合ガスと二次空気を混合燃焼させる二流体気化混焼
バーナーである。

次にこの発明を図面に示す実施例につき説明する。

第１図において１は軽質油等の液体燃料を供給気化させ
る導電性気化パイプ（材質はステンレス系高Ｎｉ、高Ｃ
ｒパイプ）、２は水、メタノール、水とメタノールの混
合液体等混焼用液体を供給気化させる導電性気化パイプ
を示し、此の二つ゛の気化パイプを燃焼室１０の燃焼熱
により加熱しうるように耐火物製（例えば高アルミナキ
ャスター）の燃焼室壁体３内に相互に接触しないよう同
心円で径を異にしてコイル状に埋設し、該気化パイプ１
，２の一端を燃焼室上部に隣接した混気室４に接続し、
各気化パイプにて液体燃料と混焼液体を同時に気化して
混気室４にガス状に圧送され、噴射ノズル５，６より混
気室４へ放射される。

該混気室には一次空気の空気噴射孔８を設け、送風機よ
り送られた一次空気が空気室７を経て空気噴射孔８より
過流状に混気室４に吹込まれ、前記気化された液体燃料
のガスと混焼液体のガスと一次空気とが完全に予混合さ
れて混合ガス噴出孔９より燃焼室１０に噴出させ、燃焼
室の上部周壁の二次空気供給孔より供給する二次空気と
作用させて完全燃焼及び低ＮＯｘを可能とする。

その場合、一次空気と二次空気の空気量の合計はほぼ理
論空気量となるように制御する。

そして第２図は燃焼開始前のスタート時に電熱を利用し
た一例の電気回路図で電源端子１２゜１３を経て気化パ
イプ１、気化パイプ２と点火コイル１１を所定の発熱量
を確実に得る為に電気的に直列に接続する。

電源端子１２，１３間に電流を流せば此の直列回路は其
の抵抗値に応じたジュール熱による発熱をなし気化パイ
プ自身の温度上昇と同時に燃焼室壁体３の温度も上昇さ
せ、点火コイルも赤熱状態となるので此の予熱が完了し
た時点で燃料弁を開いて一方の気化パイプに燃料を送れ
ば通過中に気化されて混気室を通じてガス噴出孔９より
燃料混合ガスを噴出して瞬時に点火して燃焼を開始する
。

そして燃焼室温度が約１．０００℃位に上昇したとき水
回路の弁を開いて別の気化パイプに送水し同様に通過中
に気化させ水蒸気を混気室で前記燃料ガス、一次空気と
予混合させてガス噴出孔より噴出させるので混合が充分
で完全燃焼させることができる。

燃焼が安定後はもはやスタート時の電熱回路は不必要で
電流は遮断して以後は燃焼室の自熱の伝導熱で気化パイ
プを加熱し、液体燃料と混焼用液体の気化が継続される
。

次に二流体の混焼の利点について述べれば、先ず燃焼公
害に関する汚染物質の公害であるが之の主たるものは一
酸化炭素、未燃ガス、すす、硫黄酸化物、窒素酸化物等
があるが、本装置は灯油等の軽質油を使用するので、硫
黄酸化物については殆ど心配なく、噴霧方式と異って液
体燃料が気化コイルでガス状として混気室にて一次空気
及び気化された混焼用液体の水蒸気と予混合されてから
二次空気と作用させて燃焼するので混合が充分な為完全
燃焼をなし従って未燃ガス、一酸化炭素、すす、等は発
生しない。

窒素酸化物の発生防止の条件としては低温度或は低酸素
濃度などの難燃条件下に於ける完全燃焼の可能条件を満
たす事であって此の為に水蒸気を混入させ共存させる事
に依り炭化水素を分解し、易燃焼性化合物が生成される
一方又９００℃以上の燃焼室にては水蒸気は熱分解を起
し此の吸熱反応に依って火焔温度の過上昇は防止され熱
分解に依り出来た水素、酸素又は炭素と反応するので殆
ど１．２００℃以下にて然かも理論空気量近くで完全燃
焼が可能となり従ってＮＯｘの発生も極めて僅少となる
。

又低温度或は低酸素濃度条件下に於ける炭化水素の燃焼
速度を増大させるため、水素、一酸化炭素、ホルムアル
デヒド等或は之等を生じ易いメタノールを共存させるの
も助燃材として効果があるのは通説となっているが、本
装置に依って之も可能である。

此の発明の応用用途の例 ■、殆ど完全燃焼するのでＣＯ２発生機として最高の機
能を発揮出来、温室栽培のＣＯ２施用に最適である。

２、低ＮＯｘバーナーとしては構造が簡単で製作費も安
価につきボイラー、工業炉用として効果が発揮できる。

３、液体燃料を使用してガスバーナーと同様の操業が出
来るので噴霧バーナ一式１業炉等に比較して過大な燃焼
室が不必要となり此の部の蓄熱損失も防止出来省エネル
ギーとなる。

４、アルコール類等の混焼も可能な為、石油系燃料の節
約も出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の二流体気化混焼バーナーの要部縦断
面図、第２図はバーナーに点火するための電気的接続方
法の１例を示した配線図である。 １・・・・・・液体燃料の気化パイプ、２・・・・・・
混焼用液体の気化パイプ、３・・・・・・燃焼室壁体、
４・・・・・・混気室、５，６・・・・・・噴射ノズル
、７・・・・・・一次空気室、８・・・・・・空気噴射
孔、９・・・・・・混合ガス噴出孔、１０・・・・・・
燃焼室、１１・・・・・・点火コイル、１２，１３・・
・・・・電源端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軽質油等の液体燃料及び水、メタノール等の混焼用
   液体を別々に供給気化する二組成は二組以上の導電性気
   化パイプを燃焼室の燃焼熱により加熱しうるように耐火
   物製の燃焼室壁体内に相互に接触しないようにコイル状
   に埋設し、かつ燃焼初期においてのみ通電発熱可能なよ
   うに前記複数の気化パイプ全てとあわせて点火用コイル
   を含めて電気的に直列に配線し、前記気化パイプの一端
   を燃焼室に隣接した一次空気を予混合する混気室に接続
   し、該混気室より燃焼室に予混合ガスを噴出するガス噴
   出孔を設け、燃焼室でこの予混合ガスと二次空気を混合
   燃焼させることを特徴とした二流体気化混焼バーナー。