JPS5971907A - 灯油燃焼装置 - Google Patents
灯油燃焼装置Info
- Publication number
- JPS5971907A JPS5971907A JP18390782A JP18390782A JPS5971907A JP S5971907 A JPS5971907 A JP S5971907A JP 18390782 A JP18390782 A JP 18390782A JP 18390782 A JP18390782 A JP 18390782A JP S5971907 A JPS5971907 A JP S5971907A
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- JP
- Japan
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- carrier layer
- kerosene
- metal
- evaporating
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- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
- F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
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。
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
本発明は灯油燃焼装置に関し、特にその気化面２、−
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の灯油燃焼装置の気化筒は、アルミダイカスト等の
金属を基材としており、平滑な金属面から々る気化面に
て灯油を核沸騰領域温度で気化させていた。
金属を基材としており、平滑な金属面から々る気化面に
て灯油を核沸騰領域温度で気化させていた。
このタイプの装置は構造が簡単で燃焼制御が容易にでき
るという特徴がある反面、気化面にタールがたい積して
気化面から灯油への熱移動が低下し、気化速度が低下し
て脈動燃焼を起こしたり、着火、消火時に白煙・臭気を
発生して安定燃焼が阻害されるという欠点があった。特
に、変質油。
るという特徴がある反面、気化面にタールがたい積して
気化面から灯油への熱移動が低下し、気化速度が低下し
て脈動燃焼を起こしたり、着火、消火時に白煙・臭気を
発生して安定燃焼が阻害されるという欠点があった。特
に、変質油。
重質油などの不純物（過酸化物、有機酸、樹脂分など）
を含む燃料を使用すると、短時間の燃焼で多量のタール
がたい積する欠点があった。
を含む燃料を使用すると、短時間の燃焼で多量のタール
がたい積する欠点があった。
発明の目的
本発明は、この欠点を解決して気化面にたい積するター
ル量を少なくし、長時間安定した燃焼を維持する灯油燃
焼装置を提供することを目的とする。
ル量を少なくし、長時間安定した燃焼を維持する灯油燃
焼装置を提供することを目的とする。
３ベ−ソ
発明の構成
この目的を達成するだめに気化筒の基材が金属である灯
油燃焼装置において、気化筒の気化面を下記の（１）（
１）で構成した。
油燃焼装置において、気化筒の気化面を下記の（１）（
１）で構成した。
（１） 気化面が、基材に形成しだ溶射層と、との溶
射層に形成した比表面積の犬なる耐熱性担体層と、この
担体層に担持した白金族触媒で構成されていること。
射層に形成した比表面積の犬なる耐熱性担体層と、この
担体層に担持した白金族触媒で構成されていること。
（１） 気化面の温度を、灯油の膜沸騰領域温度以上
としたこと。
としたこと。
この構成によって、灯油は膜沸騰を起こし、粒状と々っ
て気化面より浮かび上がり運動しながら気化面全体から
蒸発する。さらに、気化面の気化表面積が増大して灯油
の蒸発速゛度が早捷り、白金族触媒の作用によりタール
の分解が促進される。
て気化面より浮かび上がり運動しながら気化面全体から
蒸発する。さらに、気化面の気化表面積が増大して灯油
の蒸発速゛度が早捷り、白金族触媒の作用によりタール
の分解が促進される。
実施例の説明
以下、実施例によって詳述する。
第１図は、本発明の一実施例である灯油燃焼装置の要部
断面図である。モーターケース１．バーナーケース２．
燃焼筒３はこの順に連結されている。モーター４ば、モ
ーターケース１内に格納されており、その軸はバーナー
ケース２内の円錐形状のコーン５２円形状振り切り板６
．かくはん羽根７と連結している。円筒状の気化筒８は
バーナケース２に格納されており、熱伝導率のよい金属
材料によって構成されている。予熱用シーズヒータ９は
気化筒８内に埋設されている。ターボファン１０は、バ
ーナーケース２内にモーター４の軸の中程に固定されて
おり、バーナーケース２に固定したガイド羽根１１と組
み合わせて起風室を構成している。
断面図である。モーターケース１．バーナーケース２．
燃焼筒３はこの順に連結されている。モーター４ば、モ
ーターケース１内に格納されており、その軸はバーナー
ケース２内の円錐形状のコーン５２円形状振り切り板６
．かくはん羽根７と連結している。円筒状の気化筒８は
バーナケース２に格納されており、熱伝導率のよい金属
材料によって構成されている。予熱用シーズヒータ９は
気化筒８内に埋設されている。ターボファン１０は、バ
ーナーケース２内にモーター４の軸の中程に固定されて
おり、バーナーケース２に固定したガイド羽根１１と組
み合わせて起風室を構成している。
上記構成において、燃焼開始にあたっては、先ず予熱用
シーズヒーク９に通電し、気化筒８を加熱する。通電に
より灯油が膜沸騰する温度寸で気化筒８の温度が上昇す
ると、モーター４が始動し、コーン５．振り切り板６．
かくはん羽根７が回転する。ターボ−ファン１０が風圧
を起生すると、−次および二次の燃焼用空気が気化筒８
の内外を流れる。送風開始と同時に燃料ポンプ（記載せ
ず）が作動し、灯油が供給パイプ１２を通ってコーン５
べ・−ジ ５上に供給され、振り切り板６．かんはん羽根７を経て
微粒油滴となり気化面１３に向かって飛散する。
シーズヒーク９に通電し、気化筒８を加熱する。通電に
より灯油が膜沸騰する温度寸で気化筒８の温度が上昇す
ると、モーター４が始動し、コーン５．振り切り板６．
かくはん羽根７が回転する。ターボ−ファン１０が風圧
を起生すると、−次および二次の燃焼用空気が気化筒８
の内外を流れる。送風開始と同時に燃料ポンプ（記載せ
ず）が作動し、灯油が供給パイプ１２を通ってコーン５
べ・−ジ ５上に供給され、振り切り板６．かんはん羽根７を経て
微粒油滴となり気化面１３に向かって飛散する。
一方、気化筒８内には一次空気が送られており、気化面
１３上で膜沸騰にて気化した灯油の蒸気と混合して混合
ガス流となり、バーナーヘッド１４を通り抜け、燃焼炎
１５となる。
１３上で膜沸騰にて気化した灯油の蒸気と混合して混合
ガス流となり、バーナーヘッド１４を通り抜け、燃焼炎
１５となる。
第２図は、気化面の断面図である。気化面１３は、気化
筒の基材８′の表面に形成した溶射層１６と、溶射層１
６に形成した比表面積の犬なる耐熱性担体層１７と、担
体層１７に担持した白金族触媒１８とで構成されている
。また、燃焼熱により気化筒８の先端部を加熱して、気
化面１３は、その温度を灯油の膜沸騰領域温度以上とし
ている。
筒の基材８′の表面に形成した溶射層１６と、溶射層１
６に形成した比表面積の犬なる耐熱性担体層１７と、担
体層１７に担持した白金族触媒１８とで構成されている
。また、燃焼熱により気化筒８の先端部を加熱して、気
化面１３は、その温度を灯油の膜沸騰領域温度以上とし
ている。
この気化筒８（内径８４酊）に全酸価０．１の変質灯油
を２７０ ｍｌ／Ｈｒの割合で供給し々から連続燃焼し
、気化面１３に堆積するタール重量を測定した。この結
果を第３図に示す。なお、との時の気化面温度は３２５
°Ｃであり灯油の膜沸騰領域温度以上である。
を２７０ ｍｌ／Ｈｒの割合で供給し々から連続燃焼し
、気化面１３に堆積するタール重量を測定した。この結
果を第３図に示す。なお、との時の気化面温度は３２５
°Ｃであり灯油の膜沸騰領域温度以上である。
曲線人は、気化面がアルミニウムダイカスト（人１ Ｂ
４ ％）気化筒の平滑な基材の場合のタール生成量の
経時変化を示す。
４ ％）気化筒の平滑な基材の場合のタール生成量の
経時変化を示す。
曲線Ｂけ、本実施例において、基材の表面に形成したア
ルミニウム溶射層のうえにアルミナの担体層を形成し、
との担体層に白金を担持させた気化面の場合のタール生
成量の経時変化を示す。この気化面は、アルミニウム（
ｋｌ ９９．○チ以上）基材の表面に電気アーク溶射に
よってアルミニウム溶射層を形成した後、この表面に活
性アルミナのスラリーを塗布し焼成して多孔質なアルミ
ナの担体層を形成し、塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６．６
Ｈ２０）を溶かした溶液を担体層に含浸し１００°Ｃで
数時間乾燥後４００°Ｃで３時間焼成して白金を０．３
ｗｔ％担持させたものである。
ルミニウム溶射層のうえにアルミナの担体層を形成し、
との担体層に白金を担持させた気化面の場合のタール生
成量の経時変化を示す。この気化面は、アルミニウム（
ｋｌ ９９．○チ以上）基材の表面に電気アーク溶射に
よってアルミニウム溶射層を形成した後、この表面に活
性アルミナのスラリーを塗布し焼成して多孔質なアルミ
ナの担体層を形成し、塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６．６
Ｈ２０）を溶かした溶液を担体層に含浸し１００°Ｃで
数時間乾燥後４００°Ｃで３時間焼成して白金を０．３
ｗｔ％担持させたものである。
曲線Ｃは、本実施例において、基材の表面に形成した酸
化アルミニウム溶射層のうえにシリカとアルミナの担体
層を形成し、との担体層にパラジウムを担持させた気化
面の場合のタール生成量の経時変化を示す。この気化面
は、アルミニウム７ページ （ｋｌ ９９．○係以上）基材の表面にプラズム溶射に
よって酸化アルミニウムの溶射層を形成した後、この表
面にシリカゾルによるシリカの薄層と活性アルミナのス
ラリーによるアルミナの薄層からなる多孔質な担体層を
形成し、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２．２Ｈ２０）を溶
かした溶液を担体層に含浸し１００°Ｃで数時間乾燥後
４００°Ｃで３時間焼成してパラジウムを０．３ｗｔ％
担持させたものである。なお、シリカとアルミナの担
体層は、溶射層にシリカ薄層を設け、しかるのちにアル
ミナの薄層を形成したものである。
化アルミニウム溶射層のうえにシリカとアルミナの担体
層を形成し、との担体層にパラジウムを担持させた気化
面の場合のタール生成量の経時変化を示す。この気化面
は、アルミニウム７ページ （ｋｌ ９９．○係以上）基材の表面にプラズム溶射に
よって酸化アルミニウムの溶射層を形成した後、この表
面にシリカゾルによるシリカの薄層と活性アルミナのス
ラリーによるアルミナの薄層からなる多孔質な担体層を
形成し、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２．２Ｈ２０）を溶
かした溶液を担体層に含浸し１００°Ｃで数時間乾燥後
４００°Ｃで３時間焼成してパラジウムを０．３ｗｔ％
担持させたものである。なお、シリカとアルミナの担
体層は、溶射層にシリカ薄層を設け、しかるのちにアル
ミナの薄層を形成したものである。
曲線りば、本実施例において、基材の表面に形成したス
ピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ＋）の溶射層のうえにチ久ニアの
担体層を形成し、この担体層にルテニウムを担持した気
化面の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面の
製作は前述の操作手順と同一であり、含水酸化チタンの
懸濁液をスピネル（ＭｇＡ１２０４）溶射層に塗布し焼
成してチタニアの担体層を形成し、との担体層に塩化ル
テニウム（ＲｕＣ１ｎ）の溶液を用いてルテニウムを０
．３’ｗｔ％担持させた。
ピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ＋）の溶射層のうえにチ久ニアの
担体層を形成し、この担体層にルテニウムを担持した気
化面の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面の
製作は前述の操作手順と同一であり、含水酸化チタンの
懸濁液をスピネル（ＭｇＡ１２０４）溶射層に塗布し焼
成してチタニアの担体層を形成し、との担体層に塩化ル
テニウム（ＲｕＣ１ｎ）の溶液を用いてルテニウムを０
．３’ｗｔ％担持させた。
曲線Ｅは、本実施例において、基材の表面に形成した酸
化チタン（Ｔｉ０２）の溶射層のうえにジルコニアの相
体層を形成し、この担体層にロジウムを担持した気化面
の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面の製作
は前述の操作手順と同一であり、含水酸化ジルコニウム
の懸濁液を酸化チタン溶射層に塗布し焼成してジルコニ
アの担体層を形成し、との担体層に塩化ロジウム（Ｒｂ
Ｃ１３）の溶液を用いてロジウムをｏ、ｓｗｔ％担持さ
せた。
化チタン（Ｔｉ０２）の溶射層のうえにジルコニアの相
体層を形成し、この担体層にロジウムを担持した気化面
の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面の製作
は前述の操作手順と同一であり、含水酸化ジルコニウム
の懸濁液を酸化チタン溶射層に塗布し焼成してジルコニ
アの担体層を形成し、との担体層に塩化ロジウム（Ｒｂ
Ｃ１３）の溶液を用いてロジウムをｏ、ｓｗｔ％担持さ
せた。
曲線Ｆは、本実施例において、基材の表面に形成したア
ルミニウムの溶射層のうえに、シリカとアルミナの担体
層を形成し、との担体層に白金とパラジウムを担持した
気化面の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面
の製作は前述の操作手順と同一であり、コロイダルシリ
カによるシリカ層とアルミナゾルによるアルミナ層の二
重層構造からなる担体層をアルミニウム溶射層に形成し
、との担体層に白金とパラジウムを各０・３ ｗｔ％担
持させた。
ルミニウムの溶射層のうえに、シリカとアルミナの担体
層を形成し、との担体層に白金とパラジウムを担持した
気化面の場合のタール生成量の経時変化を示す。気化面
の製作は前述の操作手順と同一であり、コロイダルシリ
カによるシリカ層とアルミナゾルによるアルミナ層の二
重層構造からなる担体層をアルミニウム溶射層に形成し
、との担体層に白金とパラジウムを各０・３ ｗｔ％担
持させた。
９７″、−＝、 ７
本発明の実施例である曲線Ｂ、 Ｃ，Ｄ、 Ｅ、
Ｆは、平滑外気化面である曲線人と比較してタール生
成量が少ない。
Ｆは、平滑外気化面である曲線人と比較してタール生
成量が少ない。
比較のために、気化面が平滑なアルミニウムダイカスト
であり気化面温度が核沸騰領域温度（２７５°Ｃで実験
）の従来の場合のタール生成量の経時変化を曲線Ｇに示
す。
であり気化面温度が核沸騰領域温度（２７５°Ｃで実験
）の従来の場合のタール生成量の経時変化を曲線Ｇに示
す。
本発明の実施例である曲線Ｂ、 Ｃ，Ｄ、 Ｅ、
Ｆは、従来例である曲線Ｇと比較してタール生成量が
少ない。
Ｆは、従来例である曲線Ｇと比較してタール生成量が
少ない。
灯油の蒸発形態は２８５°Ｃ付近にて変化し、２８６°
Ｃ付近より高温では膜沸騰、２８５°Ｃ付近以下では核
沸騰にて蒸発していた。膜沸騰領域温度以上で灯油を蒸
発させると、灯油は微粒子化して気化面より浮かび上が
り運動しながら気化面全体より蒸発していた。
Ｃ付近より高温では膜沸騰、２８５°Ｃ付近以下では核
沸騰にて蒸発していた。膜沸騰領域温度以上で灯油を蒸
発させると、灯油は微粒子化して気化面より浮かび上が
り運動しながら気化面全体より蒸発していた。
また、白金族触媒としてオスミウム、イリジリウムを用
い、基材の表面に形成したアルミニウム溶射層のうえに
形成したアルミナの担体層に、これらの触媒を担持させ
た気化面の場合も、そのタール生成量は平滑な気化面で
ある曲線人より少なかった。なお、触媒の活性より、白
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの単一もしくは
複合の組合わせが最適であった。
い、基材の表面に形成したアルミニウム溶射層のうえに
形成したアルミナの担体層に、これらの触媒を担持させ
た気化面の場合も、そのタール生成量は平滑な気化面で
ある曲線人より少なかった。なお、触媒の活性より、白
金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの単一もしくは
複合の組合わせが最適であった。
本発明において、溶射層は金属もしくはセラミックで構
成される。金属はアルミニウムやアルミニウム合金等の
熱伝導性のよい材料が最適であシ、これらの溶射層の表
面粗さは中心線平均粗さく Ｒａ）にて５〜５０μｍが
最適である。セラミックは金属酸化物や炭化物、窒化物
が適用できるが、酸化物が最適であり、酸化アルミニウ
ム、酸化ケイ素。
成される。金属はアルミニウムやアルミニウム合金等の
熱伝導性のよい材料が最適であシ、これらの溶射層の表
面粗さは中心線平均粗さく Ｒａ）にて５〜５０μｍが
最適である。セラミックは金属酸化物や炭化物、窒化物
が適用できるが、酸化物が最適であり、酸化アルミニウ
ム、酸化ケイ素。
酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム。
酸化クロム、酸化ジルコニウムの単一もしくは複合の酸
化物がよい。これらの溶射層は５〜３０％の空孔を有す
る多孔質層である。
化物がよい。これらの溶射層は５〜３０％の空孔を有す
る多孔質層である。
担体層は、比表面積の犬々る耐熱性無機材料であり、ア
ルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の単一もしく
は複合の組合わせである。これらの担体層は、溶射層の
空孔に含浸して密着性のよい被覆となる。
ルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の単一もしく
は複合の組合わせである。これらの担体層は、溶射層の
空孔に含浸して密着性のよい被覆となる。
１１ベーン
発明の効果
以上のように本発明によれば、気化面が、金属の基材に
形成しだ溶射層と、との溶射層に形成した比表面積の犬
なる耐熱性担体層と、この担体層に担持した白金族触媒
で構成されるとともに、気化面温度を灯油の膜沸騰領域
温度以上とすることにより、気化面全体で蒸発がおこな
われ、白金族触媒の作用によりタールの分解が促進され
るため、気化面に生成するタール量が少なくなり長期間
安定した燃焼を維持するという効果が得られる。
形成しだ溶射層と、との溶射層に形成した比表面積の犬
なる耐熱性担体層と、この担体層に担持した白金族触媒
で構成されるとともに、気化面温度を灯油の膜沸騰領域
温度以上とすることにより、気化面全体で蒸発がおこな
われ、白金族触媒の作用によりタールの分解が促進され
るため、気化面に生成するタール量が少なくなり長期間
安定した燃焼を維持するという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例である灯油燃焼装置の要部断
面図、第２図は気化面の断面図、第３図は本発明の詳細
な説明する特性図である。 ８・・・・・・気化筒、８′・・・・・・基材、１３・
・・・・・気化面、１６・・・・・・溶射層、１７・・
・・・・担体層、１８・・・・・・白金族触媒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
面図、第２図は気化面の断面図、第３図は本発明の詳細
な説明する特性図である。 ８・・・・・・気化筒、８′・・・・・・基材、１３・
・・・・・気化面、１６・・・・・・溶射層、１７・・
・・・・担体層、１８・・・・・・白金族触媒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (3)
- （１）気化筒の基材が金属で構成されている気化式灯油
燃焼装置を設け、気化筒の気化面基材に溶射層と、との
溶射層に比表面積の犬なる耐熱性担体と、との担体層に
白金族触媒を担持し、気化面温度を灯油の膜沸騰温度以
上としだ灯油燃焼装置。 - （２）比表面積の犬なる耐熱性担体が、アルミナ。 シリカ、チタニア、ジルコニアの群より選択した一種以
上である特許請求の範囲第１項記載の灯油燃焼装置。 - （３）白金族触媒が、白金、パラジウム、ルテニウム、
ロジウムの群より選択した一種以上である特許請求の範
囲第１項記載の灯油燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18390782A JPS5971907A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 灯油燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18390782A JPS5971907A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 灯油燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971907A true JPS5971907A (ja) | 1984-04-23 |
Family
ID=16143895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18390782A Pending JPS5971907A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 灯油燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971907A (ja) |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP18390782A patent/JPS5971907A/ja active Pending
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