JPS6011762B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠０力によって霧状に飛散せしめた液体燃料に
点火を行なわせて生燃焼させた後、ガス化燃焼させるよ
うにした遠Ｄ式の燃焼装置（所謂ヒータレスロータリー
ガス化バーナ）の改良に関するものである。

従来のこの種の燃焼装置としては、実公昭５２一４８０
１７号公報に示されるように、燃焼用空気と液体燃料と
が並流になるように構成したものが知られている。

すなわち、空気室内に設置した電動機の回転軸を風洞を
介して燃焼室側へ突出させて、この回転軸の先端にテー
バーコーン及びテーパ状の気化筒を固定し、空気室の一
端関口部からファンによって吸入される燃焼用空気を前
記風洞を介して前記気化筒内へ供Ｖ給した後に、この気
化筒内からバーナボディのガス室を介して燃焼室へ供給
すると共に、前記テーパーコーンに灯油等の液体燃料を
滴下し、この燃料をテーパーコーンおよび気化筒の回転
によって拡散させ、拡散した燃料を前記気化筒内周面に
そってその拡径部側へ流動させ、前記燃焼用空気の流動
方向と拡散された液体燃料の流動方向とが同一方向にな
るように構成したものが知られている。

しかしながら、拡散された液体燃料の流動方向と燃焼用
空気の流動方向とが同一方向であると、気化燃料の気化
筒内壁からの剥離が不充分になるため、前記気化筒内周
には液体燃料の層と気化燃料の層と燃焼用空気の層とが
形成され、これらが互いに並流するために、気化燃料が
燃焼用空気中に混入しにくく、その分だけ燃料の蒸発部
のガス分圧が高くなるので、液体燃料の蒸発つまり気化
がおそくなる欠点があり、気化筒を長くしたり或いは気
化筒内周面を粗面化する必要があった。

また、前記各層の形成により、空気と燃料との良好な混
合が行なわれないので、炎が不均一となり、部分的にリ
フトしたりバックしたりする等の欠点があった。本発明
の第１発明の目的は、このような従来欠点を解消するた
めに液体燃料と燃焼用空気とが気化筒内周で向流となる
ような構造にすることにより、液体燃料の気化を早く行
なうことできると共に、燃焼用空気と燃料との混合がよ
く、均一な混合を行なうことができ、炎のりフトやバッ
クを防止することができ、また気化筒の小形化を図るこ
とも可能な燃焼装置を提供しようとするものである。

また、本発明の第２発明の目的は、上記第１発明の目的
に加え、突風等の発生時に、この風圧がバーナボディの
ガス室乃至気化室に付勢されても、突風緩衝筒および逆
流防止筒を設けて突風発生時に逆流現象が生ずるのを防
止することができる燃焼装置を提供するものである。

本発明の第１発明の構成は、燃焼室側へ突出させた回転
軸の先端に舷律側を関口したテーパ状気化筒を固定し、
該気化筒の拡径側関口部に、前記燃焼室に関口する火炎
口を備えたガス室と蓮適するガス導入筒を臨ませて、該
ガス導入筒の外周面と前記気化筒の内周面との間に空気
通路を形成３し、前記気化筒内端部に液体燃料供給管を
開○して気化筒内端部に供給した液体燃料を、前記気化
筒の遠心力によって気化筒の関口都側に拡散させ、前記
空気通路における前記気化筒の関口都側に燃焼用空気の
供給路を接続して前記空気通路で４燃料と燃焼用空気と
を向流させることにより、気化筒の内周面で加熱されて
気化する燃料に向流するように燃焼用空気を供給し、燃
料と空気との混合ガスをガス導入筒を介してガス室に導
くようにしたものである。

また、本発明の第２発明の構成は、上記第１発明の構成
に加え、さらに、前記ガス導入筒の外周面には気化筒側
へ向いたスカート部を有する突風緩衝筒を設けると共に
、前記気化筒の拡蓬側織部には生燃焼用燃料飛散間隙を
存して反気化筒側へ延びる逆流防止筒を取り付けること
により、突風発生時の混合ガスの逆流を防止して、突風
が発生しても浪合ガスをガス室に確実に導くようにした
０ものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

図面は本発明に係る燃焼装置の側面断面図で、第１図に
おいて、１は一端（図面では下端）に吸タ気□２を開□
してなるケーシングで、このケーシング１によって空気
室３を形成している。

前記空気室３の中央部位には支持脚４，４によって電動
機５を設置している。

この電動機５の一側（図面では左側）には回転軸６を突
設するーリ方、前記吸気□２には給気ダクトを接続し、
ファン（図示せず）により燃焼用空気を前記空気室３内
に供孫舎すべく構成している。７は環状のガス室８およ
び蓮通室８′を有するバーナボディで、このバーナボデ
イ７は環状のバーナヘツド９と、外筒１０と、中心部に
ガス導入筒１１を一体形成した内壁板１２とからなり、
前記バーナヘツド９の内周面を燃焼室１３と対向させる
と共に、このバーナヘツド９におけるガス室８の内壁面
には燃焼室１３に閉口する多数の火炎口１４，１４・・
・を穿設している。

この実施例では円周上１肌中の火炎口１４…を合計２４
個等間隔（約１２肋のピッチ）に穿設している。一方、
前記回転軸６はガス導入筒１１の中心部を介して燃焼室
１３側に突出させていて、この回転軸６の先端６ａには
テーパーコーン１５および舷蓬側を閉口したテーパ状気
化筒１６を固定している。

この気化筒１６は燃焼室１３の中央部側が小径で、内壁
板１２側が大径のテーパ筒状のもので、この気化筒１６
の舷径側関口部に前記ガス導入筒１１を臨ませたもので
あり、該ガス導入筒１１の外周面と前記気化筒１６の内
周面との間に空気通路ｇを形成している。また、前記気
化筒１６の拡蚤側に一体形成したフランジ１６ａの空気
室３側の面（図面では右側の面）には生燃焼用燃料飛散
間隙＆を形成するりング状の金網１７を取り付け、この
金網１７の空気室３側の面には反気化筒側へ延びる逆流
防止筒１８を取り付けている。

ここで、前記気化筒１６は生燃焼用燃料飛散間隙封より
も若干小径側において気化が終わるようにその気化容量
を設定している。さらに、前記バーナヘッド９の右端面
と前記内壁板１２の左端面との間にはリング状板１９の
縞綾部を挟持し、このリング状板１９と前記内壁板１２
との間に環状空気室２０を形成している。

この環状空気室２０は前記内壁板１２を隔てて前記連通
室８′と隣接している。また、前記リング状板１９の燃
焼室１３側の面には案内筒２１を取り付けて、この案内
筒２１の内周面と前記気化筒１６の拡怪側端部に位置す
る前記逆流防止筒１８の外周面との間に燃焼用二次空気
を噴出する間隙＆を形成している。

ところで、前記外筒１０と内壁板１２との間には空気孔
２２を有するパイプ２３を複数本張架して、この空気孔
２２を介して前記空気室３と環状空気室２０とを蓮通さ
せて燃焼用空気の供給路を形成すると共に、この供孫溝
路の端部となる環状空気室２０を前記空気通路ｇにおけ
る前記気化筒１６の関口部側に接続して、この空気通路
ｇには気化筒１６の関口部側から燃焼用空気の供給路を
介して燃焼用空気を供給すべくしている。

前記パイプ２３は大きさによって異なるが、その円周上
等間隔に４本乃至ＩＺ本張架するものである。一方、前
記ガス導入筒１１の外周面には気化筒１６側へ向いたス
カート部２４ａを有する突風緩衝筒２４を取り付けてい
る。前記気化筒１６内端部に位置するテーパーコーン１
５の周面右端部には液体燃料供給管２５の先端を閉口し
て気化筒１６内端部に供給した液体燃料を、前記気化筒
１６の遠○力によって気化筒１６の閉口部側に拡散させ
、前記空気通路ｇで燃料と燃焼用空気とを向流させてい
る。

前記供ｖ給管２５は電磁弁２７を介して電磁ポンプ２８
に接続したものであり、該電磁弁２７を開いた時には図
示しないオイルタンクからの液体燃料（たとえば灯油）
を電磁ポンプ２８および液体燃料供Ｖ給管２５を介して
テーパーコーン１５の周面に競下すべく構成している。
なお、図中、２９は前記生燃焼用燃料飛散間隙軸近傍に
おける燃焼室１３内に臨ませた点火素子、３０は前記気
化筒１６内に形成した気化室である。図示実施例は上記
の如く構成するものにして、以下、作用を説明する。

前記ケーシング１に設けた吸気□２には給気ダクトを接
続し、ファン（図示せず）により燃焼用空気を空気室３
内に僕給すべく構成しているの０で、いま、このファン
（図示せず）を駆動すると給気ダクトを通って燃焼用空
気が紬線矢印で示す如く吸気口２からの空気室３内に供
Ｖ給される。

このようにして空気室３内に供給された燃焼用空気はパ
イプ２３…の空気孔２２・・・を通って環状空気タ室２
０に供給された後に、その一部は噴出間隙＆を通って燃
焼室１３に、また他の燃焼用空気は環状空気室２０から
空気流通路ｇを通って気化室３０１こ至った後に、この
気化室３０から前記ガス導入筒１１内へまわり込み、次
いで蓮通室８′およ０ぴガス室８を通って火炎口１４か
ら燃焼室１３にそれぞれ供Ｖ給される。さらに、逆流防
止筒１８とガス導入筒１１との間から気化室３０に流入
しようとする燃焼用空気の−部は金網１７の隙間つまり
生燃焼用燃料飛散間隙＆から燃焼室１３に供給夕される
。また、前記ファン（図示せず）の駆動と同時に前記電
動機５を駆動すると回転軸６に取り付けた７ーパーコー
ン１５およびテーパ状気化筒１６が回転する。

而して、前記電動機５の駆動と同時に液体燃料供Ｖ給管
２５に設けた電磁弁２７を開くと、電磁ポンプ２８から
の液体燃料（たとえば灯油）が前記供尊溝管２５の先端
関口部２６からの高速回転しているテーパーコーン１５
の周面に滴下される。

藤下された液体燃料はテーパーコーン１５の周面の周速
度の差によって順次前方（図面では左方）に移行した後
に、気化筒１６の内端面に移行し、さらに、該気化筒１
６の高速回転に伴う遠心力で太線矢印方向へ拡散されな
がら同気化筒１６内を順次後方（図面では右方）に移行
したのち、生燃焼用燃料飛散間隙９から霧状に飛散して
その周囲のバーナヘツド９の内肇に降りかかる。そして
、空気は空気噴出間隙麓から噴出する。この時点におい
て点火素子２９に通電すると、点火スパークが発生して
霧化された燃料に着火され、バーナヘッド９の内面で生
燃焼が起こり、炎はこの環状のバーナヘッド９における
内面全域に沿って広がる。

このようにして生燃焼が始まると生燃焼火炎の高温部分
によって気化筒軍６が加熱され〜該気化筒１６の温度が
上昇する。

この気化筒１６の温度が所定のガス化温度（約３００ｑ
ｏ）に達すると〜 テーパーコーン１５から前記気化筒
１６に導びかれる液体燃料（太線矢印参照）はガス化温
度に保持されている気化筒亀６に至って気化される。

このようにして前記気化筒１６内つまり気化室３０で以
つて気化された燃料は、該燃料と向流の空気と混合され
、この燃焼用混合ガスは点線矢印で示す如くガス導入筒
１畳にまわり込んだ後に、このガス導入筒１亀から蓮通
室８′に至り「 この蓮通室８′からガス室８１こまわ
り込み、バーナヘッド９におけるガス室８の内壁面に穿
設した多数の火炎口１４…から前記燃焼室母３に供給さ
れて気化燃焼するものである。

ここで、気化燃焼時においては、燃焼用一次空気は図面
に細綾矢印で示す如く吸気□２〜空気室３ｔ空気孔２２
および環状空気室２８をこの順に介して空気流通路ｇか
ら気化室３轟音こ供孫台される一方「燃料は太線矢印で
示すように燃焼用一次空気流と対向する如く流動しｔ燃
料と燃焼用一次空気とが向流するものであるからも燃料
の気化筒亀６内周面からの剥離が良好であり、気化を早
く行なうことができると共に〜前記向流のための燃焼用
一次空気と液体燃料との混合がよく勺均一な混合を行な
うことができ〜以つて炎のＩＪフトやバックを防止する
ことができるものである。

また、前記燃焼用一次空気は燃料の流れに逆って、ガス
導入筒１１と逆流防止筒亀蚤との間を図面の右方から左
方へ向って流れるため「回転体と非回転体とのクリアラ
ンス部分つまりガス導入筒１１と逆流防止筒１８との間
から混合ガスが洩出するのを防止することができる。

さらに、前記気化筒１６は生燃焼用燃料飛散間隙軸より
若干小径側において気化が終わるようにその気化容量を
設定したものであるから「気化燃焼中に前記飛散間隙ｇ
，から混合ガスが洩出するのを防止することができる。

さらにまた、暖房能力を制御する際「入力を落とすと「
これに応じて風量も落とさなければならないが、この
風量低下によって空気圧が減少すると「ガス圧と空気圧
との圧のバランス点が、ガス導入筒１１と逆流防止縦１
８との間で若干後方（図面では右方）に変位するのみで
「空気圧減少の際にも「ガス導入筒１竃と逆流防止筒１
８との間から混合ガスが洩出する恐れがないため、入力
制御つまり暖房能力の制御を容易に行なうことができる
。また〜前記逆流防止筒１８の周囲には該筒１８の回転
によって空気が拡はんされ」この空気の拡はんによる鰯
圧抵抗によって、前記空気圧減少の際にガス導入筒亀翼
と逆流防止筒１８との間から混合ガスが洩出するのをよ
り一層良好に防止することができる。

さらに、前記連通室８′の燃焼室亀３側には環状空気室
２覇を隣接形成しているため、内壁板翼２の異常温度上
昇を防止することができ「かつ気化筒１６の拡蓬側端部
と「環状空気室２８との間には、燃焼室亀枇こ空気を噴
出する間隙鞍を設けているから、この間隙ｇ２からは空
気のみが噴出しも前記火炎口亀鶴・・・及び前記間隙鞄
から火炎がバックすることは全く生じない。

しかも、突風発生時においては風圧が前記燃焼室竃３か
らガス室葛乃至気化室３０‘こ付勢されるけれども「
この突風は緩衝筒２４のスカート部２亀ａで緩衝され、
さらに逆流防止板８の延設によりその逆流が防止される
ものである。

０ つぎに第２図に基づき、本発明の他の実施例を説明
する。

第２図の実施例は、第１図の実施例における環状空気室
２８まわりの形状のみを変更したものである。

すなわち、リング状板亀９を内周部で気化づ筒亀６側へ
突出させて環状空気室２Ｇを形成したものである。この
ように環状空気室２８を構成することにより「逆流防止
筒亀８外周部が、空気チヤンバ２０′となり〜逆流防止
筒軍燈の先端部竃８′まで混合ガスが万一逆流したとし
ても「前記ｏ空気チャンバ２０′が存在するため、空気
噴出間隙＆から混合ガスが洩れることは第１図の実施例
に比し、より完全に防止することができるのである。本
発明は以上詳述したように、その第１発明にしたがえば
、燃焼室１３側へ突出させた回転軸６の先端６ａに拡径
側を閉口したテーパ状気化筒１６を固定し、該気化筒亀
６の拡蚤側関口部に、前記燃焼室１３に開□する火炎口
１４…を備えたガス室８と運通するガス導入筒１１を臨
ませて、該ガス導入筒１ １の外周面と前言己気化筒１
６の内周面との間に空気通路ｇを形成し、前記気化筒１
６内端部に液体燃料供給管２５を閉口して気化筒１６内
端部に供給した液体燃料を、前記気化筒１６の遠心力に
よって気化筒１６閉口部側に拡散させ、前記空気通路ｇ
における前記気化筒１６の関口部側に燃焼用空気の供給
路を接続して前記空気通路ｇで燃料と燃焼用空気とを向
流させたものであるから、液体燃料の気化を早く行なう
ことができると共に、燃焼用空気と液体燃料との混合が
よく、均一な混合を行なうことができ、炎のりフトやバ
ックを防止することができ、また気化筒の小形化を図る
ことも可能である。

また、第２発明にしたがえば、上記第１発明に加え、さ
らに、前記ガス導入筒１１の外周面には気化筒１６側へ
向いたスカート部２４ａを有する突風緩衝筒２４を設け
ると共に、前記気化筒１６の拡蓬側端部には生燃焼用燃
料飛散間隙封を存して反気化筒１６側へ延びる逆流防止
筒１８を取り付けたものであるから、上記第１発明の効
果とあわせて、突風発生時に逆流現象が生ずるのを防止
することができる効果がある。

図面の総単な説明 第１図は本発明に係る燃焼装置の実施例を示す側面断面
図、第２図は本発明に係る燃焼装置の他の実施例を示す
側面断面図である。

６・・・…回転軸、６ａ・…・・回転軸の先端、８・…
・・ガス室、１９……ガス導入筒、１４……火炎口」１
６…・・・気化筒、１８……逆流防止筒、２４…・・・
突風緩衝筒「 ２４ａ……スカート部、２５…・・・液
体燃料供給管「 ｇ……空気通路、封…・・・生燃焼用
燃料飛散間隙。

第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室１３側へ突出させた回転軸６の先端６ａに拡
   径側を開口したテーパ状気化筒１６を固定し、該気化筒
   １６の拡径側開口部に、前記燃焼室１３に開口する火炎
   口１４…を備えたガス室８と連通するガス導入筒１１を
   臨ませて、該ガス導入筒１１の外周面と前記気化筒１６
   の内周面との間に空気通路ｇを形成し、前記気化筒１６
   内端部に液体燃料供給管２５を開口して気化筒１６内端
   部に供給した液体燃料を、前記気化筒１６の遠心力によ
   って気化筒１６の開口部側に拡散させ、前記空気通路ｇ
   における前記気化筒１６の開口部側に燃焼用空気の供給
   路を接続して前記空気通路ｇで燃料と燃焼用空気とを向
   流させたことを特徴とする燃焼装置。 ２ 燃焼室１３側へ突出させた回転軸６の先端６ａに拡
   径側を開口したテーパ状気化筒１６を固定し、該気化筒
   １６の拡径側開口部に、前記燃焼室１３に開口する火炎
   口１４…を備えたガス室８と連通するガス導入筒１１を
   臨ませて、該ガス導入筒１１の外周面と前記気化筒１６
   の内周面との間に空気通路ｇを形成し、前記気化筒１６
   内端部に液体燃料供給管２５を開口して気化筒１６内端
   部に供給した液体燃料を、前記気化筒１６の遠心力によ
   って気化筒１６の開口部側に拡散させ、前記空気通路ｇ
   における前記気化筒１６の開口部側に燃焼用空気の供給
   路を接続して前記空気通路ｇで燃料と燃焼用空気とを向
   流させ、さらに、前記ガス導入筒１１の外周面には気化
   筒１６側へ向いたスカート部２４ａを有する突風緩衝筒
   ２４を設けると共に、前記気化筒１６の拡径側端部には
   生燃焼用燃料飛散間隙ｇ＿１を存して反気化筒１６側へ
   延びる逆流防止筒１８を取り付けたことを特徴とする燃
   焼装置。