JPS5956011A - 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】 産業上の利用分野 本発明は家庭用暖房器としての熱源器に使用される液体
燃料燃焼装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、表面燃焼を行う液体燃料燃焼装置は気体燃料を使
用するものが主で、液体燃料に関するものは少なく、液
体燃料を使用するものでも家庭用給湯暖房器としてのボ
イラあるいは一部家庭用小型暖房器に見られるのみであ
る。第２図〜第４図に示す構成図に基づき従来例を説明
する。第２図に示す気体燃料の燃焼器は、金網■及び多
孔板Ｏとで形成される燃焼筒内に二次整流筒口を略同心
円状に配設すると同時に、燃焼筒の一端を閉鎖キャップ
Ｃ「のにより閉塞し、他端を送風ファンＯによる送風通
路０を介した送風チャンバＯに連接している。そして送
風チャンバ［相］と燃焼筒＠　との連接部に二次整流筒
ＣＤと連設した隔壁■　を有している。また隔壁Ｏの二
次整流筒１５′との連設部には送風口Ｏがあり、同時に
気体燃料用ノズルＯが臨設しである。送風ファンＯの駆
動による送風開始と同時に気体燃料が気体燃料用ノズル
Ｏより二次整流筒口内に噴出される。

二次整流筒ＣＤ内で混合されつつ、さらに燃焼筒［相］
及び二次整流筒（ｆｆｉ間で混合を促進し、金網［相］
表面上で燃焼を行う。しかし、これを液体燃料による燃
焼器として展開するには液体から気体への状態変化過程
を要する為に、蒸発・気化部の構成が必要とされる。

第３図の従来例においては、ボイラ等の液体燃料使用に
よる家庭用給湯暖器で、送風ファン［相］による送風通
路０及び燃料の供給経路を分岐し、一方は燃焼室６Ｄへ
臨設し、他方は燃焼室ＣＤ内へ突出した被加熱部である
気化室Ｏへと臨接している。そして燃料供給管路■の先
端には初期燃焼用ノズルＯ、メイン燃焼用ノズル■がそ
れぞれ連結している。まだ、被加熱部である気化室０よ
り燃焼室０Ｅｈ至る途中に整流板［相］及び多孔保炎板
σＤが設けられ、燃焼式】Ｄへ臨接している。初期に初
期燃焼用ノズルＯからの噴霧による拡散燃焼を行い一定
時間の遅延後もしくは所定温度への昇温後に、燃焼によ
って加熱された気化室Ｏへの液体燃料の噴霧供給により
気化予混合を行って多孔保炎板（ｆｆｌに保炎燃焼する
もので、能力も大きく多孔保炎板ＣＤによる多段燃焼で
表面燃焼は行っていない。

第４図の従来例は、家庭用小型暖房器で、気化室■内に
送風通路０と燃料微粒化用ノズル■による二流体ノズル
Ｏが連接されている。また気化室Ｏの底面裏側にはヒー
タ■が固着されており、上方には混合板［相］そして整
流筒Ｏ１金網Ｏによる燃焼筒が連結されている。気化室
Ｏの底部加熱面が一定温度に昇温後、送風ファン（図示
せず）駆動による送風と燃料ポンプ（図示せず）の駆動
による燃料の供給かはじ寸り、気化室Ｏで燃料は気化す
ると同時に予混合を行い、そして混合板［相］を通過後
、一段と混合を促進し金網炎孔■で表面燃焼を行う。燃
焼熱の受熱方法により気化室Ｏ加熱の為のヒータ■通電
時間の長短はあるものの、液体燃料を気化室■内の加熱
面■で蒸発・気化するといっだ気化手段が常時現存する
。

以上の様に、気体燃料使用による従来の表面燃焼バーナ
においては蒸発・気化部の構成及び一部燃料の微粒化手
段の付加構成が必要である。

′１．た、液体燃料使用による従来の燃焼器においては
、気化室の加熱面上で液体燃料を加熱することにより状
態変化（液体→気体）を得る燃焼器にようにしているが
、時間の経過と共に加熱面へのタールの漸次堆積及び固
着が進向する。この結果、混合比のむら、変化を発生し
不安定保炎による燃焼音の発生、着火・消火時における
排出ガス性分（特にＣ○、ＨＣ等）の劣化といった諸現
象を呈していた。

発明の目的 本発明はｈ記欠点に鑑み、■気化室へのタール堆積・固
着の抑制、■燃焼部への経路雰囲気中での蒸発・気化並
びに混合の促進を図ることを目的とするものである。

発明の構成 従来の欠点を解消し、上記目的を達成する為に本発明は
、混合室に液体燃料の微粒化用ノズルを臨設するととも
に、気化室には液体燃ネ”１の滴下用ノズルを臨設した
ものである。

１−記構成によって、初期燃焼時の液体燃料のみが滴下
用ノズルにより気化室に滴下され、加熱気化され、その
後は輻射・伝熱による高温雰囲気となっている混合室へ
微粒化用ノズルより液体燃料が供給され、微粒子は混合
室雰囲気中で蒸発・気化し、そし−ご混合され燃焼を継
続する。従って、液体燃料と気化室との接触時間が短か
くなることとなり、タール堆積及び固着が極力抑制され
ることとなる。その結果、安定した予混合による良好な
表面燃焼が維持・継続されることとなる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について第１図に基ついて説明す
る。

第１図に、Ｆ、−いて、燃料系は送油パイプ■を介して
燃料ポンプ■、切替弁■そして滴下用ノズル■、微粒化
用ノズル（０が連結しである。前記送油パイプ■は前１
．１２燃￥４ポンプ■を経由後、三路に分岐し、それぞ
れ前記切竹弁■を経て、一方は加熱ヒータ◎が埋設され
）こ気化筒■で形成される気化室■内の加熱面■に前記
滴下用ノズル■として臨設し、他方は前記気化室Ｏへ連
接した予混合室■への入口、略中夫に前記微粒化用ノズ
ル■として臨設している。丑だ送風系として、送風７７
ンＯは送風通路Ｏを介して前記気化筒■を覆いか゛つ送
風チャンバ［相］を形成する支持筒［相］の−・端に連
結している。前記混合室■は、均−火炎面を形成する金
網炎孔［相］、そして前記金網炎孔Ｏの内周間には多孔
板からなる整流筒［相］とを略同心円状に形成し、一端
を前記気化筒■に隔壁［相］で連結しかつ他端を閉鎖キ
ャップ（Ｉｌｎ幻で構成してなる燃焼筒［相］内に形成
される。また、前記隔壁［相］には前記気化室○から前
記予混合室■への燃焼用空気のメイン通路上に旋回流を
形成すべく旋回羽根Ｏを連絡したホーン・が設けてあり
、前記微粒化用ノズル■が前記ホーン■内部に連接・包
含されて二流体ノズル［相］を構成している。

前記燃焼筒［相］の外周、略同心円にには燃焼空間Ｏを
介して閉鎖キャップＣ＝ｈ）により外筒Ｏが連設されて
おり、この外筒０は、燃焼器外への燃焼ガスの通路を形
成している前記支持筒・と前記閉鎖キャップ（ＥＥＩ）
とで支持固定ピンθを介して固定さノ′している。前記
支持筒Ｏの燃焼排ガスの通路、送気１コＯ上には排ガス
浄化用のＦＰＪ！媒を担持し／に支持フィルタＯが設け
である。

Ｏは前記予混合室■への二次混合気孔である。

Ｏ，Ｏは前記金網炎孔０近傍に設けた点火源並びに温度
検出素子である。

上記構成において、廿ず気化筒の内に埋設した加熱ヒー
タ■に通電し、気化室Ｏ内の加熱面■の温度が所定温度
に上昇後、送風ノアンＯを駆動し、送風通路０、送風チ
ャンバ［相］を経て気化室Ｏ内に燃焼用空気を送入する
。その後、燃料ポンプ■を駆動させ、燃料を気化室Ｏ内
に臨んだ滴下ノズル■より加熱面■上に供給し、瞬時に
蒸発・気化を杓う。燃焼用空気は送風チャンバ［相］、
気化室０を通過時に一部加熱されると同時に混合を行い
、さらにホーンＯによるｒ４た回流を得て予混合室■内
で充分に混合促ノイＣさね／こ混合気となって多孔板の
整流筒［相］より一様に整流空間０を経て燃焼筒［相］
を形成する金網炎孔Ｏより噴出する。送風ファンＯと同
時に通電された点火源Ｏにより混合気は着火し、金網炎
孔［相］表面に火炎を形成し、熱を放射すると同時に燃
焼空間０で燃焼反応を終でした燃焼ガスが気化筒■の外
周に接しながら、支持筒Ｏの送気１コ［株］より支持フ
ィルタ［相］を通って強ＲＩＪ的に排出される。この間
、微粒化用ノズル■と連通した切替弁■は閉じた状態と
なっている。温度検出素子Ｏにより所定温度以上を検出
すると同時に切替弁■の燃料連通部が切替り、滴下用ノ
ズルの切替弁■が閉じ、微粒化用ノズルの切替弁は開い
た状態となり、そして点火源Ｏ１加熱ヒータ■への通電
が停止される。この時、予混合室■内の温度は、燃焼に
よる輻射及び伝熱等により高温に維持され高温雰囲気中
を形成する。一方、燃料供給路の替った燃料は微粒化用
ノズル■より、形成された内部混合型（外部混合型でも
可能）の二流体ノズルＯにより一層小さく微粒化される
と同時に旋回混合され、混合気の混合・分散が促進され
る。このようにして、二流体ノズルＯによって高温雰囲
気中の予混合室■内に霧化された燃料？ｉａ粒子は雰囲
気中で飛翔中に瞬時に蒸発・気化しそして分散・混合が
促進されつつ整流筒Ｏを経て金網炎孔Ｏより噴出しつつ
火炎を継続する。また、整流筒Ｏ上の孔径は、高温場で
の逆火防止を充分考慮し設けである。

発明の効果 本発明の液体燃料、燃焼装置によれば、気化筒内の気化
室加熱面に滴下用ノズルを臨設し、予混合室に微粒化用
ノズルを臨設するとともに、これらのノズルを選択的に
使用するので、以下の効果がある。

すなわち燃料の蒸発・気化用の気化室と燃料とこの結果
、安定した蒸発・気化の繰返しによる安定燃焼が行われ
る。そしてさらに、クリーンな着火燃焼・消火が維持さ
れるといった燃焼の諸行性の改善が大幅に図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体燃料燃焼装置の一実施例を示す縦
断面図°、第２図は気体燃料使用による表面燃焼バーナ
の従来例を示す縦断面図、第３図は″家庭用給湯暖房器
とし−Ｃのボイラにおける従来例を示す縦断面図であり
、第４図は家庭用小型暖房器における１疋宋例を示す燃
料気化部の縦断面図である。 ■・・・切替弁、■・・滴下用ノズル、■・微粒化用ノ
ズノペ■・・気化１１〈）、７′・・・気化室、■・・
・予混合室、［相］・・・燃焼筒、Ｏ・・温度検出素子
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料気化用の気化室と燃焼部との間に予混合室を
   設け、気化室には燃料の滴下用ノズルを、予混合室には
   燃料の微粒化用ノズルをそれぞれ臨設した液体燃料燃焼
   装置。
2. （２）滴下用ノズルと微粒化用ノズルへの供給管路中へ
   それぞれ切替弁を設けた特許請求の範囲第１項に記載の
   液体燃料燃焼装置。
3. （３）燃焼部に温度検出素子を臨設すると共に、前記温
   度検出素子による出力によシ前記切替弁を連動して切替
   る特許請求の範囲第１項に記載の液体燃料燃焼装置。