JPS60256715A - 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 本発明は家庭用の小型給湯・暖房装置としての熱源器に
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、この種の燃焼装置は第１図に示すように構成され
ている。すなわち、多数の空気噴出孔１４を側壁に有す
る中筒９とそして助燃筒１０とが略同心円上にそして液
体燃料の微粒化手段３が燃焼室６内にそれぞれ立設かつ
臨接されている。

燃料は微粒化手段３から、燃焼用空気は送風機構２０に
より送風管２１を経由し中筒９上の各空気噴出孔１４か
ら、それぞれ連続して燃焼室６内へと供給されている。

微粒化手段３によって供給された燃料粒子群が助燃筒１
０上の噴霧口１２より予混合領域ｂ内に流入し中筒９か
ら噴出する空気と混合して初期には拡散燃焼を行ない、
その後燃焼熱による燃料の高速気化および混合が促進さ
れ予混合燃焼を呈する。しかるに、中筒９内は燃焼用空
気が流通し絶えず熱交換しており燃焼の初期には所定温
度への上昇がかなり緩慢かつ抑制される。一方、噴霧さ
れた燃料粒子群のモーメントは燃焼室６内の気流に比し
かなり大きく中筒９に達して衝突し、一部の粒子群は合
体して燃焼室底部８へと流下する。合体し流下した燃料
の一部は燃焼室６内の温度により気化するものの、大半
が燃焼室底部８に溜りプール化し、燃焼室温および燃焼
室底部８の温度の上昇と共に徐々に気化を促進する。ま
た、定常燃焼時においては、特に燃焼室６内の内・外燃
境部７，７′間の水との熱交換により、火炎および液体
燃料の未燃粒子が冷却され結露水と未燃粒子との混合物
が燃焼室底部８に流下し、プール化→蒸発といった現象
を繰返えす。

この結果、燃焼の初期には空気と燃料の混合比のむらに
よる保炎部の変動そして騒音さらには排出ガスの劣化を
呈していた。また、燃焼室底部８への多量の燃料のプー
ル化ならびに結露水と未燃分のプール化、そして蒸発の
繰返えし現象は燃焼室底部８へのタール等の堆積を来た
し消火時の臭気発生ならびに排出といったことを呈して
いた。

燃焼装置を小型化して高負荷燃焼ならびに燃焼量の可変
制御をすると、中筒９ならびに燃焼室底部８の温度上昇
は一層緩慢となりこの現象ははなはだしいものであった
。

発明の目的 本発明は上記問題点を解消するもので、合体・流下によ
る燃焼室底部への燃料プールの抑制、そして結露水と未
燃分との混合物の燃焼室底部へのプール抑制さらに円滑
な蒸発促進による燃焼騒音および排出ガスといった諸特
性の改善を図ることを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、燃焼室壁面に近接
しかつ燃焼室底部の近傍に蒸発皿を有する隔壁板を設け
たものである。

この構成によって、火炎からの加熱量を伝達し再循環す
る熱量の増大かつ輻射を与え燃焼室底部の温度上昇、な
らびに燃焼室壁面の流下する結露水と未燃分との混合物
の蒸発を促進させる。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第２〜第５図に基づいて説明す
る。

図において、燃料タンク（記載せず）には送油パイプ１
を介して燃料ポンプ２および微粒化手段としての噴射弁
３が連結されており、前記噴射弁３と点火電極４とは支
持筒５に包含されかつ燃焼室６に組込まれている。本体
は内・外燃境部７、７′で形成され、同時に前記燃焼室
６を構成している。また、前記燃焼室６の底部８の略中
央には中筒９およびその外周には助燃筒１０が立設され
ている。そして前記燃焼室６の壁面開口部１１を介して
前記噴射弁３と前記点火電極４の先端が前記燃焼室６に
臨設されており、前記助燃筒１０には燃料の噴霧粒子が
衝突しないように噴霧口１２が設けであると共に、前記
燃焼室底部８の近傍には同一円周上、多数の循環口１３
が設けである。また、前記中筒９の側壁周囲には多数の
空気噴出孔１４が接線方向に設けである。そして前記燃
焼室６を構成する前記燃焼筒７の内壁に近接しかつ前記
燃焼室底部８の近傍に蒸発皿１５を有する隔壁板１６が
設けである。このような構成により、前記燃焼室６内の
前記中筒９の上部に燃焼領域８、前記中筒９と前記助燃
筒１０とで燃料粒子および気化燃料との強制混合を行な
う予混合領域ｂ、そして前記燃焼室６と前記助燃筒１０
との間に再循環領域Ｃとが形成されている。燃焼用空気
はモータ１７、ファン１８、ファンケース１９で構成さ
れる送風機構２０から送風管２１を経由し前記中筒９へ
と供給される。

上記構成において、先ずモータ１７へと通電し送風機構
２０が作動すると燃焼用空気が送風管２１を経由して中
筒９内へと流入し、中筒９上の各空気噴出孔１４より燃
焼領域ａ、予混合領域すへと噴出され旋回流を形成する
。また、この時のそれぞれの空気は一定比率で供給され
、一部の空気は再循環領域Ｃを経由して循環口１３そし
て一部は噴霧口１２より再度予混合領域すへと流入する
。送風機構２０作動の一定時間の遅延後、点火電極４に
通電され火花を発生する。その後に燃料ポンプ２の作動
により加圧された液体燃料が噴射弁３より燃焼室６内に
噴震される。各噴出孔１４からの噴出空気によって燃焼
室６内に形成された旋回流で燃料は拡散混合を行ないつ
つ一定混合比および一定温度に達した後に着火し、燃焼
が行なわれる。初期には予混合領域す内で輝炎を伴う拡
散燃焼を呈しその後燃焼熱により多数の単孔火炎（青炎
）による多段燃焼を行なう。形成された火炎群は燃焼室
６内壁に近接した隔壁板１６を加熱し、赤熱する。そし
て燃焼室底部８近傍に有する蒸発皿１５にも熱伝導によ
り加熱する。この結果、再循環領域Ｃを経由し予混合領
域ｂへと再循環している燃焼ガスの（再循環領域Ｃ内で
の熱交換による）温度降下が断熱効果により抑制され、
特に燃焼室底部８の温度上昇を速やかに促進する。また
加熱された蒸発皿１５、隔壁板１６からの輻射により燃
焼室底部８も一段と加熱され温度が増加する。従って合
体し流下した燃料は、燃焼室底部８で速やかに気化蒸発
が促進され、プール化するのが極力抑制される。また、
隔壁板１６の断熱効果により燃焼室６内の結露水の発生
は極力抑制されているがなお発生した結露水と未燃分と
は燃焼室６壁面を流下する際に、隔壁板１６からの輻射
と蒸発皿１５での熱伝達により気化・蒸発が促進される
。

次に本発明の他の実施例について第６、第７図にて説明
する。この実施例では上述の実施例における隔壁板１６
を金網１６′で構成したのみ、さらには上から下へ漸次
メツシュを小さくした金網１６で構成したのみで他の本
質的な構成・作用は上述の実施例と同様である。また、
動作等も全く同一であるが隔壁板１６を金網で形成する
ことにより熱容量が一段と小さくなり、隔壁板１６の温
度上昇度も速やかになり、燃焼室底部８の温度上昇も一
段と速やかになる。また付着した未燃分等も合体・流下
が部分的に抑制され、その場で蒸発を完了しやすい。

発明の詳細 以上説明したように本発明の液体燃料燃焼装置によれば
、燃焼室の壁面に近接しかつ燃焼室底部の近傍に蒸発皿
を有する隔壁板を設けたことにより、冷却面を有する燃
焼室壁との断熱効果を呈しかつ燃焼室底部への輻射等に
よる温度上昇を速やかに促進し、さらには蒸発皿による
結露水、未燃分の蒸発を促進することとなり、燃焼室底
部へのタール等の堆積が極力抑制され、燃焼騒音、排出
ガス（ＣＯ、臭気等）の諸特性の向上が図れる。

【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縦断面図、第２
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３図は他の実施例を示す縦断面図、第４図は第３
図における燃焼室の部分拡大図、第５図は第４図におけ
る結露水の蒸発の様子を示す模式図、第６図は他の実施
例を示す燃焼室の縦断面図、第７図は他の実施例を示す
燃焼室壁面近傍の部分斜視図である。 ３・・・・・・噴射弁（液体燃料の一微粒化手段）、６
・・・・・燃焼室、７，７′・・・・・・燃焼筒、８・
・・・・・燃焼室底部、９・・・・・・中筒、１０・・
・・・助燃筒、１１・・・・・・開口部、１４・・・・
・・空気噴出孔、１５・・・・・・蒸発皿、１６・・・
・・・隔壁板、１６′、１６″・・・・・隔壁板（金網
付）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の空気噴出孔を有する中筒と略同心円上で構
   成された助燃筒および燃焼筒によって有底筒状の燃焼室
   を構成し、この燃焼室に設けた開口部より液体燃料の微
   粒化手段を臨ませると共に前記燃焼室の壁面に近接し、
   かつ燃焼室底部の近傍に蒸発皿を有する隔壁板を設けた
   液体燃料燃焼装置。
2. （２）隔壁板を金網で構成した特許請求の範囲第１項記
   載の液体燃料燃焼装置。
3. （３）金網のメックを上から下へ漸次小さくした特許請
   求の範囲第２項記載の液体燃料燃焼装置。