JPS6082707A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
- Publication number
- JPS6082707A JPS6082707A JP19114483A JP19114483A JPS6082707A JP S6082707 A JPS6082707 A JP S6082707A JP 19114483 A JP19114483 A JP 19114483A JP 19114483 A JP19114483 A JP 19114483A JP S6082707 A JPS6082707 A JP S6082707A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- radiation
- cylinder
- heat
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
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】
２ べ−１′
産業上の利用分野
本発明は、灯油等の液体燃料を気化させて燃焼空気と予
混合した予混合ガス全燃焼部に供給し、燃焼により発生
した熱を利用する液体燃料燃焼装置に関する。
混合した予混合ガス全燃焼部に供給し、燃焼により発生
した熱を利用する液体燃料燃焼装置に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の液体燃料燃焼装置は、燃焼部に炎孔バーナを用い
火炎を形成する方式、あるいは触媒体ケ用いて触媒体上
で無炎燃焼させる方式のいずれに於ても、燃焼部と気化
部、整流邪の間の空間に、燃焼部からの輻射熱による熱
部りが生じることにより逆火奮起こし易くなり、結果的
に安定燃焼範囲が狭くなり、特に火炎を形成する方式で
は定常燃焼中も比較的高いＮ Ｏｘ生成を起こすが、逆
火点付近ではＮ Ｏｘ生成量も１１００ｐｐ前後にまで
達していた。また、触媒体」二で燃料空気予混合ガス全
酸化させる触媒燃焼方式では、第１図に示した様に、耐
熱性金属からなる燃焼筒１内に耐熱性セラミックハニカ
ム全担体とした触媒体２全備え、その直下部に耐熱性セ
ラミック多孔板刃・らなる逆３ ′ξ−ミ゛ 大功止板３全備え、さらにその下部に燃料空気予混合ガ
ス金噴出させるための整流板４全備えたものが主要な構
成であった。この構成の場合、逆火防止板３によって整
流板４の前面にまで逆火することは抑制されるため、安
定燃焼範囲はある程度広く確保できるが、燃焼空気量を
絞って理論燃焼空気量に近つけていくと、燃焼領域は触
媒体２上のみではなくなり、触媒体２と逆火防止板３の
闇である程度気相反応全件なうため、Ｎ Ｏｘ生成量が
増大し５０ｐｐｍ程度まで増えることがあった。
火炎を形成する方式、あるいは触媒体ケ用いて触媒体上
で無炎燃焼させる方式のいずれに於ても、燃焼部と気化
部、整流邪の間の空間に、燃焼部からの輻射熱による熱
部りが生じることにより逆火奮起こし易くなり、結果的
に安定燃焼範囲が狭くなり、特に火炎を形成する方式で
は定常燃焼中も比較的高いＮ Ｏｘ生成を起こすが、逆
火点付近ではＮ Ｏｘ生成量も１１００ｐｐ前後にまで
達していた。また、触媒体」二で燃料空気予混合ガス全
酸化させる触媒燃焼方式では、第１図に示した様に、耐
熱性金属からなる燃焼筒１内に耐熱性セラミックハニカ
ム全担体とした触媒体２全備え、その直下部に耐熱性セ
ラミック多孔板刃・らなる逆３ ′ξ−ミ゛ 大功止板３全備え、さらにその下部に燃料空気予混合ガ
ス金噴出させるための整流板４全備えたものが主要な構
成であった。この構成の場合、逆火防止板３によって整
流板４の前面にまで逆火することは抑制されるため、安
定燃焼範囲はある程度広く確保できるが、燃焼空気量を
絞って理論燃焼空気量に近つけていくと、燃焼領域は触
媒体２上のみではなくなり、触媒体２と逆火防止板３の
闇である程度気相反応全件なうため、Ｎ Ｏｘ生成量が
増大し５０ｐｐｍ程度まで増えることがあった。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、燃料全
広範囲な空燃比のもとでも安定かつ効率の良い酸化反応
全し、クリーンな排気特に低Ｎ Ｏｘ生成量を達成する
ｔＮ Ｏｘ液体燃料燃焼装置全提供すること全目的とす
る。
広範囲な空燃比のもとでも安定かつ効率の良い酸化反応
全し、クリーンな排気特に低Ｎ Ｏｘ生成量を達成する
ｔＮ Ｏｘ液体燃料燃焼装置全提供すること全目的とす
る。
発明の構成
上記目的を達成するため、本発明でに燃料空気予混合ガ
スの整流板金儲えた整流筒とその直上に放熱筒を設置し
、さらにその上に放熱筒ガイドを備えた、耐熱性金属か
らなる燃焼筒全設置し、放熱筒の周囲を放熱筒ガイドが
ス・ライドすることにより放熱面積を可変する構成とし
た。本構成により、燃焼筒内の燃焼部からの輻射熱は、
放熱筒を通して外部へ放散されるため、燃焼筒と整流筒
の間の熱部り全抑制でき、従来逆火点であった空気量に
於ても安定燃焼が可能で結果的に低ＮＯＸ生成量を達成
できる。さらに、放熱筒の周囲全放熱筒ガイドがスライ
ドすることにより放熱面積全可変できるため、燃焼量に
応じた適当な放熱固装を得ることができ、広いＴＤＲ’
ｉ確保できる。
スの整流板金儲えた整流筒とその直上に放熱筒を設置し
、さらにその上に放熱筒ガイドを備えた、耐熱性金属か
らなる燃焼筒全設置し、放熱筒の周囲を放熱筒ガイドが
ス・ライドすることにより放熱面積を可変する構成とし
た。本構成により、燃焼筒内の燃焼部からの輻射熱は、
放熱筒を通して外部へ放散されるため、燃焼筒と整流筒
の間の熱部り全抑制でき、従来逆火点であった空気量に
於ても安定燃焼が可能で結果的に低ＮＯＸ生成量を達成
できる。さらに、放熱筒の周囲全放熱筒ガイドがスライ
ドすることにより放熱面積全可変できるため、燃焼量に
応じた適当な放熱固装を得ることができ、広いＴＤＲ’
ｉ確保できる。
実施例の説明
本発明による低Ｎ Ｏｘ液体燃料燃焼装置の一実施例全
第２図に示し、これに従い説明する。
第２図に示し、これに従い説明する。
ンーズヒータ５を埋設した気化予混合筒６内には、金網
またはパンチングメタル製の抵抗板７が設置され、気化
予混合筒６後方には中央に空気口８を有する固定板９が
接合されている。また、気化予混合筒６の前方には、多
数の噴出孔１０全有する整流板１１を備えた耐熱性金属
からなる整流５ ページ 筒１２が接合されている。一方、同じく耐熱性金属から
なる燃焼筒１３ぼ下部の放熱筒ガイド１４と一燃構造全
成し、触媒体１５、ハニカム遮蔽板１６が設置され、さ
らに触媒体１５とハニカム遮蔽板１６の間に点火用のセ
ラミックヒータ１７が燃焼筒１３全貫通して固定されて
いる。放熱筒１８は、その下端面が耐熱Ｏリング１９を
介して整流筒１２と密着しており、放熱筒１８の上部の
外周は、耐熱バッキング２０を介して放熱筒ガイド１４
により覆われている。整流筒１２の７ラング部に固定さ
れた長軸ボルト２１は燃焼筒１３のフランジ部を通り、
ナツト２２の締結によって燃焼筒１３を支えている。一
方、気化予混合筒６内に臨んだシャフト２Ｇの先端には
、上方に向けて径が大となる円型台形のコーン２４、回
転板２５、周端に撹拌用羽根を有する混合板２６が固定
されている。
またはパンチングメタル製の抵抗板７が設置され、気化
予混合筒６後方には中央に空気口８を有する固定板９が
接合されている。また、気化予混合筒６の前方には、多
数の噴出孔１０全有する整流板１１を備えた耐熱性金属
からなる整流５ ページ 筒１２が接合されている。一方、同じく耐熱性金属から
なる燃焼筒１３ぼ下部の放熱筒ガイド１４と一燃構造全
成し、触媒体１５、ハニカム遮蔽板１６が設置され、さ
らに触媒体１５とハニカム遮蔽板１６の間に点火用のセ
ラミックヒータ１７が燃焼筒１３全貫通して固定されて
いる。放熱筒１８は、その下端面が耐熱Ｏリング１９を
介して整流筒１２と密着しており、放熱筒１８の上部の
外周は、耐熱バッキング２０を介して放熱筒ガイド１４
により覆われている。整流筒１２の７ラング部に固定さ
れた長軸ボルト２１は燃焼筒１３のフランジ部を通り、
ナツト２２の締結によって燃焼筒１３を支えている。一
方、気化予混合筒６内に臨んだシャフト２Ｇの先端には
、上方に向けて径が大となる円型台形のコーン２４、回
転板２５、周端に撹拌用羽根を有する混合板２６が固定
されている。
また給油管２７の先端に、コーン２４上方［開口する様
に設置されている。
に設置されている。
次に上記構成による実施例の作用全説明する。
ンーズヒータ５に通電され、気化予混合筒６の側６ ペ
ージ 壁が所定の温度に到達すると、ファン、電磁ポンプ（共
に図示せず）に通電され、燃焼空気および液体燃料の供
給が開始される。液体燃料は、給油管２７により回転中
のコーン２４のテーパに沿って回転板２５に達すると、
その回転力により円周方向に微粒子となって飛散し、定
温状態の気化混合筒６の側壁に接触し気化する。一方フ
アンによって取り入れられた燃焼空気は、空気口８から
気化予混合筒６内に送入され、混合板２６により気化し
た液体燃料と均一に混合され予混合ガスとなる。ざらに
予混合ガスは、整流板１１、触媒体１５を通過したとこ
ろで、予め通電によって８００℃程＆の高温ケ保持して
いるセラミックヒータにより着火され、触媒体１５上面
に膜状火炎全形成して触媒体１５を加熱する。この状態
で温度上昇が触媒体１５全域に及ぶにつ扛、無炎の触媒
燃焼に移行し定常化する。空気過剰率を高くした場合。
ージ 壁が所定の温度に到達すると、ファン、電磁ポンプ（共
に図示せず）に通電され、燃焼空気および液体燃料の供
給が開始される。液体燃料は、給油管２７により回転中
のコーン２４のテーパに沿って回転板２５に達すると、
その回転力により円周方向に微粒子となって飛散し、定
温状態の気化混合筒６の側壁に接触し気化する。一方フ
アンによって取り入れられた燃焼空気は、空気口８から
気化予混合筒６内に送入され、混合板２６により気化し
た液体燃料と均一に混合され予混合ガスとなる。ざらに
予混合ガスは、整流板１１、触媒体１５を通過したとこ
ろで、予め通電によって８００℃程＆の高温ケ保持して
いるセラミックヒータにより着火され、触媒体１５上面
に膜状火炎全形成して触媒体１５を加熱する。この状態
で温度上昇が触媒体１５全域に及ぶにつ扛、無炎の触媒
燃焼に移行し定常化する。空気過剰率を高くした場合。
燃焼領域は触媒体１５の上面部付近に移行するが、ハニ
カム遮蔽板１６の存在により、外気からの冷却作用を妨
げることができるため、触媒体１５は７ べ−〕゛ 活性化温度全保ち、燃料空気予混合ガスは未然ガスとし
てスリップすることはない。
カム遮蔽板１６の存在により、外気からの冷却作用を妨
げることができるため、触媒体１５は７ べ−〕゛ 活性化温度全保ち、燃料空気予混合ガスは未然ガスとし
てスリップすることはない。
−万燃焼空気＠全絞って空気過利率全１に接近させた場
合、燃焼領域は前記とは逆に、触媒体１５の下面付近に
移行するため、整流板１１に対する輻射熱が増大する。
合、燃焼領域は前記とは逆に、触媒体１５の下面付近に
移行するため、整流板１１に対する輻射熱が増大する。
しかしこの輻射熱は、放熱筒１８全通してかなり外部へ
放散されるため、放熱筒１８内には熱温りが発生しにく
くなり、結果的に整流板１１」二での逆火全抑制するこ
とができる。
放散されるため、放熱筒１８内には熱温りが発生しにく
くなり、結果的に整流板１１」二での逆火全抑制するこ
とができる。
さらに、燃焼量に応じて放熱筒ガイド１４が放熱筒１８
の外周全上下して放熱筒１８の外気接触面積、すなわち
放熱面積を変えることができるためＴＤＲ’ｉ広く保持
することができる。すなわち、低燃焼量に於ては放熱筒
ガイド１４を下げて放熱・面積全減少させ、触媒体１５
からの放熱を抑えて活性化温度を維持する。一方、高燃
焼量に於てぼ放熱筒ガイド１４を」−げて放熱筒１８の
放熱面積全増大させ、触媒体１５からの輻射熱を外部へ
放牧させると共に、触媒体１５と整流板１１の間の燃料
空気予混合気の拡散容積をも増大させ、触媒体１５」ニ
へ均一に燃料空気予混合気？拡散させることができる。
の外周全上下して放熱筒１８の外気接触面積、すなわち
放熱面積を変えることができるためＴＤＲ’ｉ広く保持
することができる。すなわち、低燃焼量に於ては放熱筒
ガイド１４を下げて放熱・面積全減少させ、触媒体１５
からの放熱を抑えて活性化温度を維持する。一方、高燃
焼量に於てぼ放熱筒ガイド１４を」−げて放熱筒１８の
放熱面積全増大させ、触媒体１５からの輻射熱を外部へ
放牧させると共に、触媒体１５と整流板１１の間の燃料
空気予混合気の拡散容積をも増大させ、触媒体１５」ニ
へ均一に燃料空気予混合気？拡散させることができる。
上記の状態に於ける触媒体１５０表面温度は、従来例に
見られる様な燃焼方式全敗った場合の１４００〜１５０
０°Ｃに対し、１０００〜１２００°Ｃ程度まで低下さ
せることができるので、必然的にＮ Ｏｘ排出量も大幅
に減少し、さらに触媒体１５の寿命劣化も抑えることが
できる。
見られる様な燃焼方式全敗った場合の１４００〜１５０
０°Ｃに対し、１０００〜１２００°Ｃ程度まで低下さ
せることができるので、必然的にＮ Ｏｘ排出量も大幅
に減少し、さらに触媒体１５の寿命劣化も抑えることが
できる。
本発明による低Ｎ Ｏｘ液体燃料燃焼装置を用いてＮ
Ｏｘ排出量測定を行った結果全第３図に示した。縦軸は
、排ガス中の酸素濃度を零％として換算したＮＯｘ排出
量、横軸は空気過利率全示した。
Ｏｘ排出量測定を行った結果全第３図に示した。縦軸は
、排ガス中の酸素濃度を零％として換算したＮＯｘ排出
量、横軸は空気過利率全示した。
さらに各曲線のパラメータとして燃焼量？取った。
第３図より分かる様に、最高燃焼量の３２００ｋＪに於
てもＮ Ｏｘ排出量は１０ｐｐｍ未満に留１った。
てもＮ Ｏｘ排出量は１０ｐｐｍ未満に留１った。
また、安定燃焼幅も空気過剰率にして１以−に全確保し
、１０００〜３２００に、Ｊ／ｈの広いＴＤＲ全得た。
、１０００〜３２００に、Ｊ／ｈの広いＴＤＲ全得た。
発明の効果
本発明による低Ｎ Ｏｘ液体燃料燃焼装置によれば、次
に列記する効果が得られる。
に列記する効果が得られる。
９ ページ
（１）燃焼筒と整流筒の闇に放熱筒全配置し、燃焼筒と
一体構造會成した放熱筒ガイドを放熱筒の外周全上下に
スライドさせることにより、放熱筒の放熱面積を可変で
きる。
一体構造會成した放熱筒ガイドを放熱筒の外周全上下に
スライドさせることにより、放熱筒の放熱面積を可変で
きる。
（２）」二記構成により、１０００〜３２００ｋｄ／ｈ
の低燃焼量から高燃焼量に至る寸で広い範囲で燃焼筒と
整流部門での熱温りの発生全燃焼量に応じて抑制できる
。
の低燃焼量から高燃焼量に至る寸で広い範囲で燃焼筒と
整流部門での熱温りの発生全燃焼量に応じて抑制できる
。
（３）上記構成により、触媒体と整流筒の間の容積も変
化するため、燃焼量に応じた燃料空気予混合気の拡散容
積を得ることができる。
化するため、燃焼量に応じた燃料空気予混合気の拡散容
積を得ることができる。
４）上記構成により、Ｎ Ｏｘ排出量を低く抑えること
ができ、１０００〜３２００に一／ｈの間で最高でも１
０ｐｐｍｉ満に抑えることができる。
ができ、１０００〜３２００に一／ｈの間で最高でも１
０ｐｐｍｉ満に抑えることができる。
第１図は従来の液体燃料触媒燃焼装置の要部縦断面図、
第２図は本発明による低Ｎ Ｏｘ液体燃料燃焼装置の一
実施例の縦断面図、第３図は本発明の実施例に於けるＮ
Ｏｘ生成量の実測値を示した特性図である。 １０ ページ １１・・・・・・整流板、１２・・・・・・整流筒、１
３・・・・・・燃焼筒、１４・・・・・・放熱筒ガイド
、１５・・・・・・触媒体、１６°°パ゛ハニカム遮蔽
板、１８・・・・・・放熱筒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ２ 第２図
第２図は本発明による低Ｎ Ｏｘ液体燃料燃焼装置の一
実施例の縦断面図、第３図は本発明の実施例に於けるＮ
Ｏｘ生成量の実測値を示した特性図である。 １０ ページ １１・・・・・・整流板、１２・・・・・・整流筒、１
３・・・・・・燃焼筒、１４・・・・・・放熱筒ガイド
、１５・・・・・・触媒体、１６°°パ゛ハニカム遮蔽
板、１８・・・・・・放熱筒。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ２ 第２図
Claims (3)
- （１）燃料空気予混合ガスの整流板を備えた整流筒とそ
の直」二に放熱筒全設置し、さらにその上に放熱筒の周
囲をスライドする放熱筒ガイド金儲えた、耐熱性金属か
らなる燃焼筒全設置した液体燃料燃焼装置。 - （２）燃焼筒内に耐熱性セラミックからなる触媒体と、
触媒体直上にハニカム遮蔽板を設置した特許請求の範囲
第１項記載の液体燃料燃焼装置。 - （３）放熱筒の材料として、セラミック、耐熱ガラス、
アルミニウム等の放熱性の良好なもののうち一種類を用
いた特許請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。 ４）放熱筒ガイドが放熱筒の周囲全スライドすることに
より放熱面積を可変した特許請求の範囲第１項記載の液
体燃料燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19114483A JPS6082707A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 液体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19114483A JPS6082707A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082707A true JPS6082707A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16269620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19114483A Pending JPS6082707A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082707A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798512A3 (en) * | 1996-03-25 | 1999-03-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Combustion apparatus |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP19114483A patent/JPS6082707A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0798512A3 (en) * | 1996-03-25 | 1999-03-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Combustion apparatus |
| EP1273850A1 (en) * | 1996-03-25 | 2003-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Combustion apparatus |
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