JPS602425Y2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、液体燃料の予混合燃焼装置に関するもので
ある。

第１図は、従来の液体燃料燃焼装置の構造の概略図であ
る。

図において、２は気化室１を構成する気化壁、３は気化
壁２に埋設された予熱ヒーター、４は燃焼用空気導入孔
、５は気化室１に臨んで設けられた液体燃料供給管、６
は気化室１と均圧室７を連通ずる送気管、Ｂは均圧室７
の中に設けられたバッフル板、９は多孔質あるいは多数
の小孔を有するセラミック等の耐熱材料から成る燃焼板
、１０は液体燃料の定油面器、１１は電磁弁である。

次にその動作について説明する。

先ず、予熱ヒーター３により、気化壁が液体燃料の気化
に必要な、所定の温度に加熱されると、送風機（図示せ
ず）により、空気が燃焼用空気導入孔４より気化室１に
送られ、気化室１のプレパージを行なうと共に、送風さ
れた空気は熱風となり燃焼板９を通過する際、燃焼板を
加熱し、気化された液体燃料の再凝縮を防ぐと共に、着
火性を良くする。

適当な時間、プレパージが行なわれた後、電磁弁１１が
開き、定油面器１０から燃料が供給管５より気化室１に
供給される。

供給された燃料は高温の気化壁２で瞬時に気化され、燃
焼用空気と混合し、予混合気となる。

予混合気は、送気管６を通って、均圧室７に入り、バッ
フル板８により均圧され、燃焼板９上で着火装置（図示
せず）により点火され、火炎を形成する。

燃焼が開始されると、燃焼板９に密着して平面火炎が形
成され、燃焼板９は高温になり、赤外線を放出し火炎温
度が低下する。

従って輻射による熱交換が可能であり、熱交換器が小型
になると同時に、ＮＯｘの排出も少ないという特徴があ
った。

しかし第１図に示す構成では、液体燃料の気化や、燃焼
用空気の加熱に必要な熱は、予熱ヒータから供給し続け
る必要があり、非常に不経済であった。

又、気化室と均圧室が別ケースに納っているため、装置
も大きくなり、気化燃料が通路の低温部で再凝縮し、消
火時に未燃燃料が排出されやすかった。

また、火炎はセラミック燃焼板９に密着して形成され、
火炎温度が低いため、通常燃焼検知に用いられるイオン
電流の値が極端に低く、更に所定空燃比、所定入力から
ずれると燃焼性が悪くなり、燃焼板温度が低くなってＣ
Ｏの発生が多くなり、そのＣＯが燃焼板の外周より放出
される等の問題があった。

この考案は以上の問題点に鑑みなされたもので、気化に
必要な熱を燃焼ガスから熱回収し、経済的、且つコンパ
クトな液体燃料燃焼装置を提供すると共に、外周へのＣ
Ｏ排出量を低くすることを目的としている。

第２図にこの考案による燃焼装置の構成の一例を示し、
その機能を説明する。

第２図において、第１図と同一符号は同一内容を示して
おり、１２は気化混合室１３、混合室１４、均圧室１５
、燃焼板９等を囲むようにして一体形成された熱伝導の
良好なる材料から成る気化混合室周壁、２０は燃焼板９
より上方に延ばした壁面受熱部２３の近傍に沿って設け
られた燃焼板９で全体にある小孔より大きく気化混合気
が通りやすくした小炎孔、１８はパンチングメタル等で
構成された均圧板である。

次にその動作を説明する。

先ず、予熱ヒータ３により気化混合室周壁１２が液体燃
料の気化に必要な所定の温度に加熱されると、送風機（
図示せず）より燃焼用空気が供給され、ノズル１６の静
圧が上昇し、空気流量に対応した静圧が、加圧管１７を
通して定油面器１０に加圧され燃料供給管５より気化混
合室１３に液体燃料が供給される。

この時、液体燃料はノズル部で高速となった空気流のせ
ん断力で微粒化し、高温の気化混合室周壁１２で瞬時に
気化する。

気化した燃料は、燃焼用空気と混合し、予混合気となる
。

予混合気は混合室１４でさらに混合され一定濃度となっ
た後、均圧室１５に入り均圧板１８によって整流され、
燃焼板９の小孔および燃焼室１９周囲に設けられた小炎
孔２０に至り、着火装置（図示せず）により点火され、
燃焼板９表面近傍および小炎孔２０上に火炎２１．２２
を形成する。

そしてその時の小炎孔２０の火力は、他の小孔より通気
性が良いので他の小孔の火炎２１より強く、火炎の高さ
も高く、その小炎孔２０の火炎２２は燃焼板９の外周で
かつ燃焼室１９の内周を取り囲むように形成される。

周壁の受熱部２３は、赤熱された燃焼板９からの輻射熱
および燃焼室１９周囲に沿って形成された強く高い火炎
からの対流熱伝達により受熱し、受熱された熱は気化混
合室壁１２に熱伝導され液体燃料の気化及び燃焼用空気
の加熱に用いられる。

そして、その小炎孔２０からの火炎２２は燃焼板９から
浮き上がって形成されるため、その他の部分の火炎２１
より高温であり、上記の受熱部２３への対流熱伝達が促
進され、受熱部２３の面積を小さくしても気化に十分な
熱を伝えることができるという効果がある。

更に火炎２２で燃焼室１９が囲まれるため外周から外部
空気流入しても小炎孔２０の強い火炎２１で完全燃焼が
行なわれるので、外周からの空気によるＣＯ発生が抑制
され、しかも、燃焼板９の小孔による火炎２１内で不完
全燃焼してできたＣＯが小炎孔２０上にくれば、そのＣ
Ｏも高い小炎孔の火炎でつかまえて強い火力で完全燃焼
させることができるというように内・外ともにＣＯの発
生を防止することができ、第３図に示すごとく、燃焼板
９の表面温度に依らずＣＯ発生が少なくなり、燃焼量の
調節巾が広くなるという本願特有の効果をも有する。

この考案による燃焼装置では、燃料の気化および空気加
熱に必要なヒータによる加熱は運転開始時のみでよく、
点火後はヒータによる加熱は必要としない。

従って（１）電力消費を大幅に軽減でき、非常に経済的
である。

（１１）燃焼板、均圧室、混合室、気化室を一体化でき
コンパクトな燃焼機が得られる。

（ｍ）周壁が加熱されているため、気化した液体燃料が
途中で再凝縮することがなく、着火、消火特性が良い。

又、燃焼板９周囲に沿って形成された小炎孔２０による
高くて強い火炎２２により（ｌψ第３図に示すごとく燃
焼板表面温度に依らずＣＯの発生が少ない等の特徴を有
する。

なお、上記実施例では、燃焼板の周囲に多数の小炎口を
設けたものを示したが、この構成に限るものではなく、
第４図に示すように、周囲壁にスリット形状等の小炎孔
を切ってこれにより燃焼板の周囲に設けるようにしても
よい。

第４図は金属壁と一体にスリット状小炎孔２４を設け、
燃焼室壁とスリット部に段差部分２５を設けた構成を示
す。

段差部分２５で渦が生じ金属壁に沿って安定した火炎が
形成されるため、第２図に示したものより更に熱伝達が
促進され、受熱壁のコンパクト化がはかられる。

更に燃焼ガス中にイオン電極２６を挿入し、バーナと電
極間に電圧を印加することによりイオン電流を検出でき
、これを火炎検知等に簡単に利用することもできる。

しかも、イオン電極２６を小炎孔２０からの強くて高い
火炎２２に挿入すれば、火炎検知の信頼性は高くなるこ
とは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の液体燃料燃焼装置を示す平面図と縦断面
図、第２図はこの考案による一実施例を示す平面図と縦
断面図、第３図は、従来およびこの考案の燃焼装置の燃
焼板表面温度によるＣＯ発生量の特性曲線図、第４図は
この考案の他の実施例を示す平面図と縦断面図である。 なお、図中１は気化室、２は気化壁、３は予熱ヒータ、
４は燃焼用空気導入孔、５は液体燃料供給管、６は送気
管、７は均圧室、８はバッフル板、９は燃焼板、１０は
定油面器、１１は電磁弁、１２は気化混合室周壁、１３
は気化混合室、１４は混合室、１５は均圧室、１６はノ
ズル部、１７は加圧管、１８は均圧板、１９は燃焼室、
２０は小炎孔、２３は周壁受熱部、２４はスリット状小
炎孔、２５は段差部分、２６はイオン電極である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）液体燃料供給装置に連通しかつ燃焼用空気導入孔
   が設けられた気化混合室と、均圧室、および上面に多孔
   質あるいは、多数の小孔から成る燃焼板を有する燃焼室
   を備え、該各室の周壁を一体的な熱伝導の良好な材料で
   構成し、該燃焼室の内周の一部又は全周に多数の小炎孔
   を設けたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
2. （２）多数の小炎孔は、金属材料等から戊る周壁にスリ
   ットを設けることにより燃焼板の周囲に設けられるよう
   にしたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の液体燃料燃焼装置。