JPS5950885B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼装置の改良に関するもので、気化筒の内壁
の一部に噴霧口を開口しこの噴霧口と給気管との間に分
散滴下装置を設は燃料粒子の噴霧或は滴下方向を周期的
に変化することにより気化筒内の気化面における分散滴
下を促進し、油滴の集中滴下による気化面の温度低下や
油溜りを防止してタール発生を防止するとともに消火時
における臭気やＣＯ発生量を低減することを目的とする
。

従来の液体燃料燃焼装置におけるガス化バーナの気化筒
への油供給手段としては、滴下式と噴霧式に大別できる
。

以下これら欠点について述べる。

（１）滴下式 第１図の如く気化筒底部に給油管を臨ませ気化筒底部に
直接油を滴下させるものである。

気化面の一部に油が集中して供給されるために、給油口
下方近傍の温度が局部的に温度低下をきたし、タール生
成温度（１３０〜２００℃）となり、気化面のタール生
成量が極めて多い。

また、この堆積したタールに油がしみこむうえ燃焼時の
気化面での油溜り （未蒸発油）が多いために消火後の
臭気やＣＯ発生量が多くなっていた。

さらにタール堆積が促進した場合は給気口が閉塞される
等の欠点を有していた。

（２）空気霧化式 この方式は第２図の如く気化筒の側部にベンチュリ管を
設け、この中央部に給油口を位置させ高圧（５０〜１０
０ｍｍＡｇ）の空気を送って霧吹きと同等の原理により
霧化させるもので、空気量に追従して燃焼量が変化でき
る特徴を有するのが次のような欠点を有する。

燃料粒子が高速度で、且つ小さな噴霧角度で直進的に気
化筒壁に集中して噴霧されるために、気化筒壁に噴霧さ
れた燃料粒子がこ・で大きな液適に合流し、気化筒低部
へ流下し乍ら気化されるものである。

従って油滴の分散効果が極めて悪く、前記滴下式同様に
して局部的な温度低下をきたしタール生成や、消火時の
ＣＯ１臭気の発生量が多くなる欠点を有していた。

：３）回転霧化式 バーナモータ軸と同軸に設けた円錐状のロータと、回転
円板と、このロータに近接して給油口を位置せしめ、回
転円板で霧化した油が気化筒壁に当たり気化させるもの
で次のような欠点を有する。

高速回転円板により霧化された油滴の気化筒壁への当接
面は線状となるため、円周方向での分散はまだ良いが軸
方向での霧化の広がりが悪く、前記２方式に比べれば比
較的少ないが前記同様のタール、ＣＯ臭気発生量が多い
。

燃焼機の構成が給油部の油ダレやモータスペースの関係
で横吹燃焼を基本とするもので上吹燃焼形態をとり燃焼
位置を低くしたい場合等の機器の設計上の制約が多い等
の欠点を有するものである。

この他、超音波霧化式や、圧力噴霧式等の給油（霧化）
手段を用いたものがあるが、まだ気化筒面に効果的に油
粒子を分散霧化（気化）させるものがないのが現状であ
る。

本発明は上記したように従来の欠点に鑑み成されたもの
であり、以下添付図面とともに一実施例について説明す
る。

第１図、第２図、第３図において、１は有底筒状の気化
筒で、内部に気化室２を、下方に予熱ヒータ３を有し、
側部には水平方向に長辺を有した矩形の噴霧口４を開口
している。

５は該噴霧口４を覆った風胴で、断面積が噴霧口４側に
向うに従って大きくなるよう縮小部６と拡大部７を設け
、噴霧口４に向うに従って風胴５内の流速が低下するよ
うに構成している。

８．８′は該風胴５の側壁に縮小部６と拡大部７を連通
したバイパス管で、この途中に膨張室９．９′と絞り部
１０，１０’を風胴５の両壁にそれぞれ設けている。

風胴５の一端は気化筒１内に開口し、他端はベンチュリ
ー管１１を介して給気管１２に連通している。

１３は送油管で定油面装置（図示せず）に接続され、他
端がベンチュリ管１１の中央部の減圧部に給油口１４が
開口している。

１５．１５’は流入口、１６．１６’は流出口で風胴５
の両側壁にそれぞれ開口し、この流入口１５．１５’の
下流方向の近傍にはエヤーガイダー１７．１７’を設け
ている。

１８は気化筒の側部に設けた流線切換装置、分散滴下装
置（発振素子）で、前記給気管１２から気化筒１間に構
成した流線切替部品により構成される。

１９は給気管１２に接続した給気ファン、２０は気化室
２の上方に設けた均圧板、２１は多数の炎孔２２を有す
る燃焼ヘッドで受熱筒２３にて気化筒１のフランジ部に
固着されている。

２４，２４’は給油口１４より噴霧された燃料粒子の噴
霧流を示し、２５．２５’はバイパス管８，８′内のバ
イパス空気流を示す。

２６は燃焼ヘッド２１に形成された火炎である。

上記構成において作用を説明すると、電源スィッチをオ
ンすると、まず予熱ヒータ３に電され気化筒１を２００
〜２８０℃に予熱する。

予熱完了後にモータ（図示せず）に通電すると、同軸上
の給気ファン図示せずが回転し、給気管１２、ベンチュ
リ管１１．分散滴下装置（発振素子）１８を介して気化
筒１内に燃焼空気が供給される。

これと同時にベンチュリ管１１内の給油口１４部が減圧
され負圧となるため定油面装置（図示せず）より油が吸
引され、給油口１４より霧状となり霧化される。

霧化された油滴、と空気との高速度の混合気流は、最初
、分散滴下装置（発振素子）１８の両者のバイパス径路
の流れ抵抗が若干具っているため、いずれか一方側に引
寄せられ、第４図の如くバイパス管８′側の風胴５面に
沿った矢印２４′のような流れを得たとすると、流れ２
４′がエヤーガイダ−１７′の作用により流入口１５′
部の圧力が高まってバイパス管８′内の流れが矢印２５
′の如く絞り部１０′及び膨張室９′を通過する過程で
ある時間遅れを有して流出口１６′より噴出される。

この縮小部６における流出口１６′の噴出気流によりバ
イパス径路８側の風胴５面に寄せられ、第５図の矢印２
４の如くの流れが形成される。

前記の原理と同様にしバイパス管８内の流れは矢印２５
となり流出口１６より噴出されてベンチュリ管１１より
噴出する油の霧化粒子と空気との混合気の流路がある周
期で変換され気化筒１内に油粒子が広範囲に渡って分散
滴下される。

この分散滴下された油滴は気化筒１の気化面で気化し、
十分空気と混合された後、均圧板２０を通過しバーナヘ
ッド２１へ導かれ着火手段（図示せず）にて着火され燃
焼を行う。

気化筒１の温度制御は気化筒１の一部に設けたバーナサ
ーモ（図示せず）によりたえず気化温度（２００〜２８
０℃）にコントロールされ定常燃焼に移向すると、受熱
筒２３の熱フィードバックにより予熱ヒータがオフ状態
で泪燃焼できる。

消火は給気ファンの運転を停止するとベンチュリ一部１
１の圧力が大気圧となり給油が停止されるので燃焼が停
止される。

本発明の実施例における流体素子の方式としてこ・では
発振素子を示したが、この他負圧方式、制御板方式や他
の種々の素子構成を用いてもよい。

またバイパス管の途中に絞り部１０と膨張室９を設け、
絞り部の穴径及び膨張室の容積を変化させることにより
、霧化方向を書換させる発振周波数を定める時定数を設
定することができるので、噴霧方向変換スピードがある
範囲で肩山に選定できる。

本実施例では流線切換装置よりなる分散滴下装置として
流体素子（発振素子を用いたものを示したが、この他本
実施例の流出口１６，１６’に電磁弁を介して給気管に
それぞれ連通し、この電磁弁の開閉を交互に行ない燃料
液滴の分散方向を変換してもよい。

また、給油口近傍に可動弁を設け、この可動弁を機械的
或は電気的に動作させ燃料液滴の分散方向を変換させる
方法等がある。

１ 本発明は以上説明したように、気化筒１の側部に噴
霧口４を開口し、該噴霧口４に給気管１２に連通して分
散滴下装置（発振素子）を設け、該流体素子入口部に噴
霧装置を設け、油粒子の気化筒への噴霧方向を周期的に
変化させ、気化筒１内の気化面への油粒子の分散滴下を
促進し、気化面における局部的な温度低下を防止して一
様に適正な気化温度（２００〜２８０℃）が保持できる
ためにタール生成が防止できる。

さらに燃焼中における気化面での油溜り （未蒸発油）
がなくなるので消火後の臭気やＣＯの発生量が少なくな
る。

２ 気化面への油粒子の分散滴下により、気化内におけ
る均一ガス化が可能となり、さらに気化筒内への噴霧方
向を周期的に変化することで気化筒内での混合気の旋回
気流が周期的に反転し、この乱流拡散作用により、均−
質混合が一層促進されるために低過剰空気による完全燃
焼が可能となる。

３ 本発明の分散滴下装置は流体素子（発振素子）を用
い気化筒の内壁一部に風胴を設け、該。

風胴にバイパス管路を構成するだけであるから、電気部
品や機械的な可動部分を必要とせず、構造が簡単にして
、安価に作る三とができ長期にわたって安定した効果が
期待できる等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例の燃焼装置を示す縦断面図、第
３図は本発明の一実施例における燃焼装置を示す縦断面
図、第４図、第５図は第３図のＡ−Ａ線乎断面図である
。 １・・・気化筒、４・・・噴霧口、５・・・風胴、６・
・・縮小部、７・・・拡大部、８，８′・・・バイパス
管、９゜９′・・・膨張室、１０．１０’・・・絞り部
、１１・・・ベンチュリ管、１２・・・給気管、１４・
・・給油口、１５゜１５′・・・流入口、１６．１６’
・・・流出口、１７・・・エヤーガイダー、１８・・・
分散滴下装置、２４，２４′・・・油粒子の噴霧流、２
５，２５’・・・バイパス空気流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気化室内壁の一部に流体素子等の流線切換装置によ
   り構成した分散滴下装置を設け、液体燃料の噴霧或は滴
   下方向を周期的に変換し分散滴下したことを特徴とする
   燃焼装置。 ２ 気化室の内壁の一部に噴霧口を開口し、この噴霧口
   と給気管との間に霧化機構を具備した流体素子を設けて
   分散滴下装置を構成し、燃料粒子を気化筒内に分散滴下
   する特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置。 ３ 分散滴下装置を構成する流体素子として、発振素子
   を用いた特許請求の範囲第２項記載の燃焼装置。 ４ 一端が気化室内に開口し、他端が給気管に連通して
   末広がり状となした風胴の両側壁に対向して空気流出入
   口を設け、この縮小部と拡大部間をバイパス管で連通し
   て発振素子を構成した特許請求の範囲第３項記載の燃焼
   装置。 ５ バイパス管の途中に絞り部と膨張室とを設は絞り部
   の穴径と膨張室の容積を設定することで気化筒への流入
   方向を変換する発振周波数を制御した特許請求の範囲第
   ４項記載の燃焼装置。 ６ バイパス管の流入口近傍にエヤーガイダーを設けた
   特許請求の範囲第４項記載の燃焼装置。 ７ 流体素子の風胴に連通してベンチュリー管を設け、
   該ベンチュリー管の中央部に給油口を開口せしめた特許
   請求の範囲第３項記載の燃焼装置。