JPS609541Y2 - 遠心式霧化燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は遠心力によって霧状に飛散せしめた液体燃焼に
点火を行なうようにした遠心式霧化燃焼装置（所謂ヒー
タレスガス化バーナ）の改良に関するものである。

従来のこの種遠心式霧化燃焼装置としては例えば第２図
に示すように構威したものが知られている。

すなわち、吸気口５０を一体形成したケーシング５１で
空気室５２を形威し、この空気室５２内に設置した電動
機５３の回転軸５４先端に燃焼ガイドいわゆるロータリ
ーコーン５５とテーパ状の気化筒５６とを固定し、この
気化筒５６の後端拡大部５６ａに、着火時に液体燃料を
噴霧する間隙５７をへだててバーナボディ５８を対接し
、このバーナボディ５８の燃焼室５９と対向する内壁６
０には多数の火炎口６１，６１・・・を穿設する一方、
電磁ポンプ６２に連設した送油管６３の先端開口部６４
を前記燃料ガイド５５の周面に対向すべく構威し、電動
機５３を回転させて回転軸５４および燃料ガイド５５を
高速回転させ、前記送油管６３からの液体燃料（たとえ
ば灯油）を高速回転している燃料ガイド５５に滴下し、
このガイド５５に滴下された液体燃料を気化筒５６の高
速回転に伴う遠心力で以って遠心拡散して霧化状にする
と共に、この霧化された燃料を燃焼用空気と共に前記間
隙５７からその周方向外方へ飛散させた後に着火するよ
うになしたものが既に案出されている。

しかしながら、上述した従来構造の遠心式霧化燃焼装置
においては、テーパ状の気化筒５６を回転させる必要が
あるため、電動機５３の軸受部の負荷が大きく耐久性が
悪い欠点があった。

また、前記気化筒５６が燃焼室５９内で回転するため火
炎口６１部に形成される火炎が揺れて不安定になる欠点
があった。

さらに、前記気化筒５６後端とバーナボディ５８との間
の間隙５７の存在によって、気化燃焼中にこの間隙５７
から燃焼用ガスが洩出し、バーナボディ５８が赤熱する
ので、逆火現象が生じやすい欠点があった。

そこで、本考案は気化筒を固定すると共に、ガス化燃焼
用拡散部と上燃焼用拡散部とを一体的に連設形成してな
る遠心拡散板を設け、この遠心拡散板を回転軸先端に取
り付けて、前記上燃焼用拡散部を燃焼室内に、またガス
化燃焼用拡散部を気化室内に位置させ、生燃焼時（点火
時）においては前記回転軸を低速で回転させ燃料ガイド
の周面に滴下した灯油等の液体燃料を上燃焼用拡散部ま
で移行させた後に、この拡散部によって燃焼室内に燃料
を噴霧して着火し、着火後、気化筒が所定のガス化温度
に加熱された時点において前記回転軸の回転速度を低速
から高速に切り換えて、前記燃料ガイドに滴下された液
体燃料をガス化燃焼用拡散部によって気化室内に噴霧し
て気化燃焼に切り換えるように構成することにより、上
述した従来欠点を解消しようとするものである。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳述すると、
第１図は本考案に係る遠心式霧化燃焼装置の側面断面図
であって、同図中、１は一端（図面では右端）に吸気口
２を開口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（図示せず）によっ
て高速と低速の切換運転可能で、生燃焼時に低速で、ガ
ス化燃焼時に高速で運転させる速度切換手段を備えた電
動機４を設置している。

この電動機４の前記吸気口２側にはファン軸５を介して
燃焼空気吸入用のファン６を取り付けている。

また、前記電動機４の他側には回転軸７を突設している
。

８は環状の混合室９を有するバーナボディで、このバー
ナボディ８は環状の内壁１０と環状の外壁１１とからな
り、前記内壁１０を燃焼室１２と対向させると共に、こ
の内壁１０には多数の火炎口１３，１３・・・を穿設し
ている。

また、前記燃焼室１２の中央部には円筒状の気化筒１４
を位置させていて、この円筒状気化筒１４の後端部と前
記バーナボディ８の内壁１ｏの一端側とを一体的に連設
固定している。

前記気化筒１４の後方部位には風洞１５を対設している
。

この風洞１５の後端大径側は前記空気室３に、また前端
小径側は気化室１６にそれぞれ連通ずるもので、この風
洞１５の拡大部１５ａは前記バーナボディ８における外
壁１１の空気室側の内端部に連設固定している。

このようにして気化筒１４の後端側を内壁１゜に、また
風洞１５の拡大部１５ａを外壁１１にそれぞれ連設固定
することによって、円筒状気化筒１４の内周と風洞１５
の外周との間に環状の燃焼用ガス通路１７を形成し、こ
のガス通路１７を介して先に述べた気化室１６とバーナ
ボディ８の環状の混合室９とを互に連通させたものであ
る。

また前記気化筒１４の前壁１４ａ中央には気化室１６側
へ突出する環状突壁１４ｂを設けていて、この突壁１４
ｂによって気化室１６と燃焼室１２とを連通させる透孔
１８を形成している。

ところで、前記電動機４の回転軸７は前記風洞１５の内
部中心を介して前記気化筒１４内、詳しくは気化室１６
内に延設したもので、この回転軸７の先端７ａには円錐
状の燃料ガイドいわゆるロータリーコーン１９を取り付
けている。

而して、この燃料ガイド１９の前部には遠心拡散板２０
を設けて、該拡散板２０の外周面と前記気化筒１４との
ギャップｇを形成している。

前記遠心拡散板２０は第１図からも明らかな如く環状テ
ーパ部２１とガス化燃焼用拡散部２２と上燃焼用拡散部
２３とからなり、前記環状テーパ部２１の小径部に政経
と同径も前記ガス化燃焼用拡散部２２を、また大径部に
政経よりも大径の前記上燃焼用拡散部２３をそれぞれ一
体形成したものであって、前記上燃焼用拡散部２３を燃
焼室１２に位置させる一方、前記ガス化燃焼用拡散部２
２を気化室１６内に位置させてる。

ところで、前記燃料ガイド１９の周面には送油管２４の
下端開口部２５を対向させている。

この送油管２４は電磁弁２６を介して電磁ポンプ２７に
接続したものである。

また、前記バーナボディ８の内壁１０の内側には点火素
子２８を設けて、該点火素子２８の先端部を燃焼室１２
内に臨ませている。

前記電動機４は生燃焼時（点火時）にはその回転軸７の
回転速度を低速に、着火後、気化筒１４が所定のガス化
温度に達した時点では高速に切り換えるようにするもの
であり、前記気化筒１４の温度が所定のガス化温度に達
した時に、これを温度センサ（図示せず）で検出して低
速から高速に切り換えるか、或いは点火素子２８の点火
時点に図示しないタイマを作動させて、前記気化筒１４
の温度が所定のガス化温度に達する時間の経過後に該タ
イマのタイムアツプによって低速から高速に切り換わる
ようにするのである。

また、前記回転軸７の低速回転時においては、遠心拡散
板２０におけるガス化燃焼用拡散部２２の遠心力よりも
液体燃料の粘着力の方が大きく、上燃焼用拡散部２３の
遠心力よりも液体燃料の粘着力の方が小さくなるように
する一方、前記回転軸７の高速回転時においては、液体
燃料の粘着力よりも遠心拡散板２０におけるガス化燃焼
用拡散部２２の遠心力の方が大きくなるようにするので
ある。

本考案は上記の如く構成するものにして、以下作用を説
明する。

いま、電動機４を低速駆動すると回転軸７およびファン
軸５が回転するので、このファン軸５に取り付けたファ
ン６が回転して、ケーシング１の一端に開口した吸気口
２から燃焼用−次空気を吸入する。

この燃焼用−次空気は空気室３から風洞１５内を通って
気化室１６に至った後、燃焼用ガス通路１７および混合
室９を通ってバーナボディ８の内壁１０に穿設した火炎
口１３，１３・・・から燃焼室１２へ供給される。

また、電動機４の駆動と同時に、電磁弁２６を開くと、
図示しないオイルタンクからの液体燃料（たとえば灯油
）が送油管２４を通って、その先端の開口部２５から低
速回転している円錐状の燃料ガイド１９の周面に滴下さ
れる。

この燃料ガイド１９の周面に滴下された液体燃料の粘着
力は遠心拡散板２０のガス化燃焼用拡散部２２の遠心力
よりも大きく、上燃焼用拡散部２３の遠心力よりも小さ
いので、前記燃料ガイド１９の周面に滴下かれた液体燃
料は該燃料ガイド１９の周面の周速度の差によって前方
（図面では左方）に移行した後に、遠心拡散板２０のガ
ス化燃焼用拡散部２２に至り、さらに、この遠心拡散板
２０の表面から環状テーパ部２１の周面に添って前方へ
移行して上燃焼用拡散部２３に至る。

この拡散部２３に至った液体燃料は該拡散部２３の回転
による遠心力によって同拡散部２３の一側（図面では右
側）の面に沿って拡散したのち、前記ギャップｇから流
出する空気と共に霧状に飛散してその周囲の内壁１０内
面に降りかかる。

この時点において、点火素子２８に通電すると、該点火
素子２８から発生される点火スパークによって着火され
、生燃焼が起こる。

このようにして、生燃焼が始まると気化筒１４が次第に
加熱され、該気化筒１４の温度が上昇する。

この気化筒１４の温度が所定のガス化温度に達すると、
前記電動機４の回転速度が低速から高速に切り換わる。

このようにして回転軸７の速度が高速に切り換えられる
と、燃料ガイド１９の周面に滴下された液体燃料は該燃
料ガイド１９の局面の周速度の差によって前方（図面で
は左方）に移行した後に、遠心拡散板２０のガス化燃焼
用拡散部２２に至る。

この時点における該拡散板２２の遠心力は液体燃料の粘
着力よりも大きいので、前記液体燃料はガス化燃焼用拡
散部２２の遠心力によって周方向外方に均一に飛散され
、所定のガス化温度に保持されている気化筒１４に至っ
て気化される。

このようにして気化された燃料は先に述べた燃焼用−次
空気と混合し、この混合気（燃焼用ガス）は第１図に点
線矢印で示す如く燃焼用ガス通路１７からバーナボディ
８の混合室９にまわり込んだ後に、該バーナボディ８の
内壁１０に穿設した多数の火炎口１３から前記燃焼室１
２に供給されて、気化燃焼するものである。

このとき、燃焼用二次空気は前記ギャップｇを通って燃
焼室１２に供給されていることは勿論である。

ここで、前記気化筒１４は生燃焼時にはバーナボディ８
の内壁１０の内周面に形成される生燃焼火炎で加熱され
、定常の燃焼時（ガス化燃焼時）には火炎口１３側から
自己燃焼熱で加熱されるので、該気化筒１４を常に一定
温度に保持することができ、この結果、燃焼中における
液体燃料の瞬時ガス化を維持することができるものであ
る。

また、前記回転軸７の先端７ａには円錐状の燃料ガイド
１９と遠心拡散板２０とを支承させて、気化筒１４はバ
ーナボディ８に固定したので、第２図に示す従来構造の
ものと比較して電動機４の軸受部の負荷が小さくなり耐
久性の向上を図ることができる。

さらに、前記気化筒１４は既述した如くバーナボディ８
に固定していて、この気化筒１４は回転しない構造とな
っており、燃焼室１２で回転する主燃焼用拡散部２３は
小形であるから、火炎口１３部の炎がおどることなく火
炎の不安定化を防止することができる。

しかも、気化燃焼中においては前記ギャップｇから常に
空気のみが流出しているので逆火現象をなくすことがで
きるのである。

本考案は以上詳述したように環状の混合室９を有するバ
ーナボディ８の内壁１０を燃焼室１２と対向させて設け
、このバーナボディ８の内壁１〇一端側に、前記燃焼室
１２中央部に位置する気化筒１４の後端を連設すると共
に、この気化筒１４の後方には空気室３と連通ずる風洞
１５を対設し、この風洞１５後端を前記バーナボディ８
の外壁１１と連設して、前記気化筒１４内の気化室１６
と前記混合室９とを連通させ、また前記気化筒１４の前
壁１４ａ中央には気化室１６と燃焼室１２とを連通させ
る透孔１８を設ける一方、前記空気室３に軸架した回転
軸７を風洞１５内を介して前記気化筒１４内に延設し、
この回転軸７先端部には気化筒１４内に位置する如く燃
料ガイド１９を取り付けると共に、この燃料ガイド１９
の前部には、環状テーパ部２１の小径部に政経と同径の
ガス化燃焼用拡散部２２を、また大径部に政経よりも大
径の主燃焼用拡散部２３を形成してなる遠心拡散板２０
を設け、この遠心拡散板２０外周と前記気化筒１４との
間にギャップｇを形成すると共に、前記主燃焼用拡散部
２３を燃焼室１２内に位置させ、前記ガス化燃焼用拡散
部２２を気化室１６内に位置させ、かつ前記電動機４を
低速と高速とに速度切換可能となし、該電動機４を生燃
焼時に低速で、ガス化燃焼時に高速で運転させる速度切
換手段を設けたものであり、特に、空気室３内に軸架し
た回転軸７を風洞１５を介して気化筒１４内に延設し、
この回転軸７先端には、燃料ガイド１９と遠心拡散板２
０とを取り付け、前記気化筒１４はバーナボディ８詳し
くはバーナボディ８における内壁１０の一端側に一体連
設したものであるから、前記回転軸１の先端には比較的
小型軽量の燃料ガイド１９と遠心拡散板２０とを支承さ
せるだけでよく、第２図に示すような従来構造のものと
比較して、前記電動機４における軸受部の負荷が小さく
なり、耐久性の向上を図ることができるものである。

また前記気化筒１４は既述した如くバーナボディ８に固
定していて、その気化筒１４は回転しない構造とし、燃
焼室１２内で回転する主燃焼用拡散部２３は小形である
ため、気化燃焼中に火炎口１３部の炎がおどることなく
火炎の安定化を図ることができるものである。

しかも、ガス化燃焼中においては前記ギャップｇから常
に空気が流出しているので逆火現象をなくすことができ
るものである。

以上の各効果、すなわち電動機４の軽負荷、火炎の安定
化、逆火防止効果は、前記電動機４を低速と高速とに速
度切換可能となし、該電動機４を生燃焼時に低速で、ガ
ス化燃焼時に高速で運転させる速度切換手段を設けた構
成から総合的に生ずるのである。

つまり、このように威すと従来例に比して比較的小型の
前記遠心拡散板を用いることができ、以上の効果が総合
的に生ずるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る遠心式霧化燃焼装置の側面断面図
、第２図は従来構造の遠心式霧化燃焼装置を示す側面断
面図である。 ３・・・・・・空気室、４・・・・・・電動機、７・・
・・・・回転軸、訃・・・・・バーナボディ、９・・・
・・・混合室、１０・・・・・・内壁、１１・・・・・
・外壁、１２・・・・・・燃焼室、１４・・・・・・気
化筒、１５・・・・・・風洞、１６・・・・・・気化室
、１８・・・・・・透孔、１９・・・・・・燃料ガイド
、２０・・・・・・遠心拡散板、２１・・・・・・環状
テーパ部、２２・・・・・・ガス化燃焼用拡散部、２３
・・・・・・主燃焼用拡散部、２４・・・・・・送油管
、ｇ・・・・・・ギャップ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状の混合室９を有するバーナボディ８の内壁１０を燃
   焼室１２と対向させて設け、このバーナボディ８の内壁
   １〇一端側に、前記燃焼室１２中央部に位置する気化筒
   １４の後端を連設すると共に、この気化筒１４の後方に
   は空気室３と連通する風洞１５を対設し、この風洞１５
   後端を前記バーナボディ８の外壁１１と連設Ｌ７て、前
   記気化筒１４の気化室１６と前記混合室９とを連通させ
   、また前記気化筒１４の前壁１４ａ中央には気化室１６
   と燃焼室１２とを連通させる透孔１８を設ける一方、前
   記空気室３に軸架した回転軸７を風洞１５内を介して前
   記気化筒１４内に延設し、この回転軸７先端部には気化
   筒１４内に位置する如く燃料ガイド１９を取り付けると
   共に、この燃料ガイド１９の前部には、環状テーパ部２
   １の小径部に政経と同径のガス化燃焼用拡散部２２を、
   また大径部に政経よりも大径の主燃焼用拡散部２３を形
   威してなる遠心拡散板２０を設け、この遠心拡散板２０
   外周と前記気化筒１４との間にギャップｇを形成すると
   共に、前記主燃焼用拡散部２３を燃焼室１２内に位置さ
   せ、前記ガス化燃焼用拡散部２２を気化室１６内に位置
   させ、かつ前記電動機４を低速と高速とに速度切換可能
   となし、該電動機４を生燃焼時に低速で、ガス化燃焼時
   に高速で運転させる速度切換手段を設けたことを特徴と
   する遠心式霧化燃焼装置。