JPS6086315A - 双子型液体霧化器 - 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】 本発明は霧化器に関し、特に液体燃料をボイラー等の炉
部分に放出して燃焼させるに先立ち圧縮可能な流体を液
体燃料と混合して液体燃料を霧化させる霧化器に関する
。はとんどの工業用ボイラーに組みつけられているバー
ナーでは双子型流体霧化器が使用されているが、流体霧
化器は空気又は水蒸気のような圧縮可能な流体の内部に
貯えら２− れだエネルギーを利用して霧化を行なうものである。現
在使用されている双子型流体霧化器のほとんどは、燃料
油等の液体燃料を配電器プラグ等に設けたスロットを介
して混合室内に噴射注入する型式のものである。高圧の
空気又は水蒸気は、中央チューブを通り配電器プラグの
一対のオリフィスを通って混合室に入り、霧化される流
体に当たる。混合室内で形成されたエマルジョンは加速
され、オリフィス・プレートに形成されている複数の出
口オリフィスを通って霧化器から出る。オリフィス・プ
レート特にオリフィス壁部はたとえ硬質工具鋼製である
場合でも、汚れた燃料特に石炭と石油の混合物又は石炭
と水の混合物の如きスラリー状燃料を燃やすときには、
比較的摩耗がはやいということが上記の型式の霧化器の
問題点である。摩耗速度を最小限度に抑えるために、圧
力及び出口速度をできるだけ低くして霧化器を作動させ
ることが提案されている。しかしながら、このような解
決法は、霧化器の全体としての作動特性を劣化させる。

提案されているもう一つの解決法３− は、オリフィス・プレートを極めて硬質の材料から製造
するか、或いはオリフィスを形成している壁部分に表面
硬化処理技術を適用することである。

しかしながら、内径が比較的小さいので、比較的硬質の
材料に正確に穿孔し或いはオリフィス壁の表面に硬化処
理を施すことは困難である。勿論、このような材料の選
択又は処理は霧化器のコストを大幅に上昇させ、場合に
よっては経済的見地から実施不可能な策である。

従って、本発明の目的は、石炭と水の混合物のような比
較的汚れた燃料を処理することができ、しかも使用寿命
の長い霧化器を提供することである。

本発明の他の目的は、放出オリフィスの正確な穿孔又は
表面硬化の必要なく、しかも汚れた燃料による過度の摩
耗のない上述のような霧化器を提供することである。

上述及びその他の目的を達成する本発明による霧化器は
、同心円状に間隔をあけて配置され、中間部分に液体燃
料を受け入れる環状通路を画成す＝４− る一対の管状部材を有する。水蒸気又は空気のような圧
縮可能な流体は、内側管状部材の内部に導入される。燃
料と流体とを受け入れる混合室が設けられていて、霧化
された燃料を放出する連続環状オリフィスと連通してい
る。

本発明に関する上述の概括的な説明並びに本発明のその
他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ、
現時点において好ましい本発明の実施例についての以下
の詳細な説明から明らかになろう。

本発明による霧化器を第１図に参照符号１０を付して示
しであるが、霧化器１０は、外側管状部材１２と、その
内部に同心円状に離して配設されて中間部分に環状室１
６を画成している内側管状部材１４とを有する。外側管
状部材１２及び内側管状部材１４により、通路１６を導
入する燃料ガンと内側管状部材１４に空気を導入する空
気源とを持つバーナー装置の内側バレルおよび外側バレ
ルが構成されるようにできることは理解できるものと考
える。

５− 外側管状部材の放出端部は壁厚が厚くなっていて傾斜し
た放出開口部１２ａを形成している。これと対応する内
側管状部材１４の放出端部は開口部１２ａの軸方向内側
に延びていて、参照符号１４ａで示すように同様に傾斜
がつけられている。

たとえば取付けねじ（図示せず）等の公知の手段により
、外側管状部材に対する内側管状部材の相対取付けを適
宜に行なうことができることは容易に理解できよう。

ディストリビュータ・プラグ１７が内側管状部材１４の
内部に端部１４ａから僅かに離して配設されている。後
述する理由で、角度位置の異なる４本の貫通通路１８と
ねじつき中央孔部１９とがディストリビュータ・プラグ
１７を貫通して形成されている。

参照符号２０で示す放出プラグが管状部材１２及び１４
の放出端部１２ａ及び１４ａの内部に延びており、放出
プラグ２０はステム部２２を有し、ステム部２２の端部
はねじが切られていてディストリビュータ・プラグ１７
のねじつき孔部１９に６− ねじ込み係合している。

放出プラグ２０の外側傾斜壁部は段状になり、第一壁部
２０ａは外側管状部材１２の傾斜端部１２ａと平行であ
って、第二端部２０ｂは内側管状部材１４の傾斜端部１
４ａと平行である。従って、内側管状部材１４の端部１
４ａと放出プラグ２０の対応壁部２０ｂとの中間に環状
通路放出オリフィス２４が形成され、外側管状部材１２
の端部１２ａと放出プラグ２０の対応壁部２０ａとの中
間に第二の環状通路放出オリフィス２６が形成される。

内側管状部材１４及び外側管状部材１２と放出プラグ２
０とによって混合室２８が画成され、混合室２８は通路
放出オリフィス２４の直ぐ下流に位置し且つ通路放出オ
リフィス２６の上流に位置する。

作動時には、石油又は石炭と水の混合物のような液体燃
料は、環状通路１６に導入され混合室２８に送られる。

空気又は水蒸気のような圧縮可能な流体は、内側管状部
材１４に導入され、環状通路放出オリフィス２４を通過
して放出される前に７− 複数のオリフィス１８を通過し、混合室１−８に入り、
燃料に当たって燃料を剪断する。混合室２８で形成され
たエマルジョンは加速されて通路放出オリフィス２６を
通って霧化器から出て行き、霧化は完了する。

管状部材１２及び１４又は少なくともこれらの部材の端
部１２ａ及び１４ａと放出プラグ２０とを石炭と水の混
合物のような汚れた燃料の使用に伴なう摩耗に耐える極
めて硬質の材料から製造し。

正確な穿孔やオリフィス等の表面硬化の必要性を回避す
ることができる。更に、放出プラグとディストリビュー
タ・プラグの相対位置関係を調節するだけで、通路放出
オリフィス２４と通路放出オリフィス２６との相対寸法
関係を簡単に選定変化させることができる。

本発明による霧化器のもう一つの実施例を第３図及び第
４図に参照符号３０を付して示しであるが、霧化器３０
は外側管状部材３２を有し、この外側管状部材３２は、
内側管状部材３３と同心円状に離間して内側管状部材３
３よりも長く延びて８− いて、環状通路３４を形成している。内側管状部材３３
はディストリビュータ・プラグ３６を越えて延びていて
、公知の任意の方法で該プラグ３６に固定されている。

ディストリビュータ−・プラグ３６には一定角度離して
設けた４本の貫通通路２８とねじつき中央孔部３９とが
設けられている。

ディストリビュータ・プラグ３６は、直径が大きくなっ
たフランジ部分３６ａを有し、フランジ部分３６ａには
円周方向に離間した八つの貫通通路４０がある。

円錐形部分４２及びステム部分４３を持つ放出プラグ４
１が配設されており、ステム部分４３の端部の外側には
ねじが切れらでいてディストリビュータ・プラグ３６の
ねじつき孔部３９にねじ込まれている。

噴震板４４がディストリビュータ・プラグ３６のフラン
ジ部分３６ａの前面と当接して配設され、中間部分には
半径方向に延びる通路４６が形成されている。噴霧板は
放出開口部を形成する傾斜壁部４４ａと中央孔部４４ｂ
を有し、こられの壁部９− ４４ａと中央孔部４４．　ｂとは円錐形プラグ４０の外
面とともに、連続した環状放出通路５２を形成している
。

オリフィス３８及び半径方向延伸通路４６は、ディスト
リビュータ・プラグ３６と放出プラグ４１と噴霧板４４
とによって形成される混合室５４と連通しており、混合
室５４は放出通路５２と連通している。ティップ・ナツ
ト５６が外側管状部材３２とねじ係合し、ディストリビ
ュータ・プラグ３６及び噴霧板４４の上部を覆って延び
ていて、各部材を図示位置に固定するために噴霧板４４
の共働フランジ部分の上方に延びるフランジ部分５６ａ
を有する。

作動時には、燃料は環状通路３６に導入され、通路４０
を通り、半径方向延伸通路４６を通って、混合室５４に
送入される。内側管状部材３３に導入された空気は、通
路３８を通過し、混合室５４に入り、混合室内で燃料に
当たって燃料を剪断してエマルジョンを形成し、エマル
ジョンは加速され放出通路５２を通って霧化器３０から
出てゆく。

１０− 第３図に示した実施例は第１図に示した実施例の利点即
ち上述したように穿孔又は表面硬化処理が困難な複数の
独立した比較的小さなオリフィスを設けないで済むとい
う利点を持つ。

本発明による霧化器の更に別の実施例を第５図に参照符
号６０で示しであるが、この霧化器６０は、外側管状部
材６２を有し、外側管状部材６２は同心円状に離間した
内側管状部材６４の上方に延伸して環状通路６６を形成
している。内側管状部材６４は、ディストリビュータ・
プラグ６８の上方に延伸し、公知の任意の方法で該プラ
グ６８に固定されている。一定角度前して設けた４本の
貫通通路７０（図面には、そのうち２本を示す）及びね
じつき中央孔部７２がディストリビュータ・プラグ６８
を貫通している。ディストリビュータ。

プラグ６８は半径が大きくなったフランジ部分７４を有
し、フランジ部分７４には環状通路６６と合致する複数
の貫通通路７６が形成されている。

通路７６は、第５図に示すように、水平方向に対して僅
かに傾いていて、図面には２本しか示されていないが、
ディストリビュータ・プラグ６８の軸の周囲に一定角度
ずつ離して複数の（たとえば８本）通路７６を設けるこ
とができる。

円錐形部分８０を持つ放出プラグ７８が配設されており
、円錐形部分８０の端部外面にはねじが切られディスト
リビュータ・プラグ６８のねじつき孔部７２にねじ込ま
れている。

ディストリビュータ・プラグ６８のフランジ部分７４は
、段状の傾斜放出端部８４を有し、放出プラグ７８の外
面とともに、連続した環状放出路８６を形成する。通路
７６と放出路８６とが連通ずる区域に混合室８８が形成
されている。

ティップ・ナツト９０が外側管状部材６２とねじ係合し
、ディストリビュータ・プラグ６８のフランジ部分７４
の上方に延び、ナツト９ｏのフランジ部分９０ａがプラ
グ６８のフランジ部分の前面に当接して各部材を図示位
置に固定している。

作動時には、燃料は環状通路６６に導入され、通路７６
を通り、混合室８８に入る。内側管状部材６４に導入さ
れた空気は、通路７０を通過して混合室８８に入り、そ
こで室内の燃料と衝突して燃料を剪断してエマルジョン
を形成し、エマルジョンは加速されて放出路８６を通っ
て霧化器６゜から出る。

第５図に示す実施例は部品数が比較的少なく、しかも第
１図及び第３図に示した実施例の利点、即ち上述のよう
に穿孔や表面硬化の困難な複数の独立した比較的小さな
オリフィスを設けないで済むという利点を持つ。

他の修正例、変形例及び代替物も上記の開示の範囲内に
包まれ、本発明の幾つかの特徴のみを採用し他の特徴は
採用しない例も考えられる。従って、特許請求の範囲の
記載は、本発明の思想及び技術的範囲に合致するよう広
く解釈されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による霧化器を示す水平断面図である
。 第２図は、第１図の２−２線に沿って切断した鉛直方向
断面図である。 １３− 第３図及び第５図は、本発明の霧化器の他の実施例を示
す第１図と同様の断面図である。 第４図は、第３図の４−４線に沿って切断した鉛直方向
断面図である。 １０・・・・・・霧化器、１２・・・・・・外側管状部
材、１４・・・・・・内側管状部材、１４　ａ・・・・
・・傾斜端部、１６・・・・・・環状室（通路）、１７
・・・・・・ディストリビュータ・プラグ、２０・・・
・・・放出プラグ、２０ａ・・・・・・放出プラグの第
一壁部、２０ｂ・・・・・・放出プラグの第二壁部、２
４・・・・・・第一の環状通路放出オリフィス、２６・
・・・・・第二の環状通路放出オリフィス、２８・・・
・・・混合室。 特許出願人　フオーニイ・エンジニアリング・１４− 手続補正書（方式） 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願　第１１１０８４号２、発明の
名称 双子型液体霧化器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 フオーニイ・エンジニアリング・カンパニー４、代理人 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目１番２０号５、補正命
令の日付 昭和５９年９月５日 （昭和５９年９月２５日発送） ６、補正の対象 図　面（浄書、内容に変更なし） ７、補正の内容 別紙の通り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮可能な流体を受け入れる内側管状部材と、前
   記内側管状部材と同心円状に離間して延び中間部分に液
   体燃料を受け入れる環状通路を形成する外側管状部材と
   、前記内側管状部材及び外側管状部材の対応端部の内側
   に延びていて前記内側管状部材から出る流体のための第
   一連続環状放出オリフィス及び前記外側管状部材から出
   る燃料のための第二連続環状放出オリフィスを形成する
   プラグ部材とから成り、前記内側管状部材の前記端部が
   前記外側管状部材の前記端部よりも僅かに内側に位置し
   ていて前記第二連続環状放出オリフィスから放出される
   前に前記流体が前記燃料と混合されるよう構成したこと
   を特徴とする霧化器。
2. （２）圧縮可能な流体を受け入れる内側管状部材と、前
   記内側管状部材と同心円状に離間して延び中間部分に液
   体燃料を受け入れる環状通路を形成１− する外側管状部材と、前記の両管状部材に接続され前記
   内側管状部材からの前記流体と前記環状通路からの前記
   燃料とを受け入れる通路を有するディストリビュータ−
   ・プラグ部材と、前記ディストリビューター・プラグ部
   材と共働して前記流体及び前記燃料を受け入れる前記通
   路と連通ずる混合室を形成する部材であって混合室と連
   通する放出開口部を持つ部材と、前記放出開口部の内部
   に配設され放出開口部とともに前記混合室から出る混合
   物のための連続した環状放出路を形成する放出プラグと
   から成ることを特徴とする霧化器。