JPS6117816A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は液体燃料燃焼装置に関し、更に詳細には液体燃
料ｒ気化し、一次空気と共に予混合気として炎口部に送
り、燃焼ケ行なう液体燃料燃焼装置に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の液体燃料燃焼装置は、特開昭５８−１６
０７２４号公報に開示されている工うによく知られてお
り、従来の当該装置は第１図および第２図に示されるよ
うに構成されていた。

最初に第１図の従来例について説明すると、従来の液体
燃料燃焼装置は気化筒１葡備え、該気化筒１はその上部
の壁部に埋設された加熱用ヒータ２とその上部の出口部
に取付けられた絞り形状ケ有する混合板３と會備え、そ
の下部側壁部に形成された送風通路４に介して送風ファ
ン５に連結されている。気化筒１の室内には、送風通路
４の中軸上ＬＰ）燃料細管６の先端ノズル部が配置され
、燃料細管６は燃料ボンデ７ｒ介して燃料タンク８に接
続されている。

気化筒１の上端には、リング状円筒９ケ介して金網會円
筒状に形成してなる筒体１０が配置され。

該筒体１０の上端はキャップ１１によって閉塞されてい
る。これにＬｖ、筒体°１０の内側には整流室１２が構
成され且つ筒体１０と外筒１４との間には燃焼室１３が
構成されている。

このような従来の液体燃料燃焼装置は次のように作動す
る。

気化筒１の室内はヒータ２に工って高温域に維持され、
送風ファン５と燃料ボンデ７との駆動に工り気化筒１内
で発生された気化ガスに混合板３の絞り部にエリ十分に
空気と混合されて整流室１２に送り込まれ、筒体１０ニ
ジ燃焼室１３へ向って流出され、燃焼火炎欠点火器（図
示せず）にＬり形成させる。ところで、混合板３内の気
化筒１では絞り効果により気化ガスと空気は十分に混合
されるが、上部の整流室１２は空間体積も広く、また筒
体１０自体は通過抵抗が大きくないために、混合板３の
絞り部に工９予混容気の流速は速められ、そのまま上方
部へ向う強制流となり、閉鎖キャップ１１の近傍〃）ら
の噴出量が増し、第２図に示すように筒体１０での噴出
圧力分布がアンバランスとなるために、火炎の均一性が
得られない。

そのために、着火性が悪化し局部的に燃焼音開始するた
めに、全体が加熱されるまでに時間？要し空燃比の乱れ
に工りＣＯや臭気の発生？伴なうと共に、部分的に高温
領域が発生し、窒素酸化物が発生する。また、筒体１０
の温度分布が不均一になるために熱膨張度合が不均一に
なり、その変形を招くものであった。そして、上下間で
の噴出圧力の分布が不均一なために定常時に上部が高温
状態になるに従い噴出速度と燃焼速度にアンバランス？
生じ、逆火現象ケ起すものであった。

−１友、逆火現象を誘発する原因に前述”ｔ、　７ｍ噴
出圧力の不均一な分布の他に、予混合気が筒体１０の上
部１０ａに到達する途中において、既に赤熱状態にある
筒体１００表面に形成された火炎に工９加熱されて、予
混合気温度が上昇し、燃焼速度の増大ヶ招くことがあげ
られる。すなわち、従来例においては筒体１０の上部１
０ａＬｖ逆火現象２起す原因に、（１）噴出圧力の分布
の不均一、（２）予混合気の温度上昇、があシ、この（
１）　、　＋２１記載の原因の相乗効果で逆火ｒ起しや
すいという欠点を有していた。

更に、この種の完全予混合表面燃焼を行なうものにおい
て礒　空気過剰率が１以上（通常１．２〜１．５程度）
と大きく着火性能が劣る。そこで、着火の確実、性？増
すためにプレパージ時間ない、筒体１０の温度部上げ気
化した液体燃料の再凝縮の防止？図っているが、このプ
レパ−ジ時間もやや長く設足しなくてはならないという
欠点ｒ有していた、 〔発明の概要〕 本発明の目的は、前述し罠工うな従来の液体燃料燃焼装
置の欠点勿除去するもので、炎ロ部７形成する炎孔筒体
ヶ常に均一な赤熱状態に維持し、熱変形、逆火現象、或
いは窒素酸化物の発生勿防止し、プレパージ時間がなく
ても良好な着火特性ケ有し、安定した完全予混合表面燃
焼ケ行なう液体燃料燃焼装＃に提供することにあり、そ
の特徴は、混合板の絞り部上端に多孔性の部材からなる
割球状の整流板ケ設け、整流室へ予混合気が全方位的に
均一にでる工うにしたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の液体燃料燃焼装置ヶ好適な実施例につい
て詳細に説明する。

第３図には、本発明の一実施例に係る液体燃料燃焼装置
？温風機に搭載した例が示されている。

この実施例ｒ示す第３図において、第１図に示された従
来の液体燃料燃焼装置の横取部分と同−又は相当する部
分は同一の参照符号ヶ付してその説明荀省略する。゛ この液体燃料燃焼装置は′、取付部材１５に取付けられ
た気化筒１の上部に配置され中央に絞り部ケもつ混合板
３のその絞り部？被う形で配設されたパンチングメタル
等の多孔性部材からなる割球状の整流板１６ａ、１６ｂ
ｉ備えている、この気化筒１の外周縁には円周状の熱回
収壁１ａが立設して形成されている。このような大小２
個の整流板ケ設ける理由は、整流室１２への予混合気の
流出？工９均−化するためである。

送風通路４の先端はノズル４ａｔ形成し、気化筒１へ接
続されている。筒体１０は、その下端が混合板゛３に形
成された円周状の細い溝３ａに挿入後一体的に加締めら
れて固定されている。閉鎖キャラｆ１１の周辺はリング
状固定部１１ａｉ形成し、その固定部１１ａに連なる形
で段付肩部１１ｂ？形成し、この我付肩部１１ｂ工す下
方へ先細り（７）　チー　／’？面１１ｃが底１１ｄま
で伸長している。

この閉鎖キャップ１１は筒体１０の上部〃ユら内部へ配
置され、そのリング状固定部１１ａが筒体１゜の上端と
シーム溶接などで一体的に固定されている。その結果、
整流室１２は上方へ行く根先ａＩ＃）になる。

凹状に形成された閉鎖キャップ１１の上方７７＞らその
内部に冷却エア用送風路１８が一端ケ底ｌｉｄに対向し
て開口する工う配置されている。この冷却エア用送風路
１８の外周壁には、テーパ状の胴体１７ａおよび水平状
の縁部１７ｂ’ｉ有する案内板１７が固定され、その際
該案内板１７は、胴体１７ａが閉鎖キャップ１１のテー
パ′ｒＩｉＪ１１Ｃと、また縁部１７ｂが段付部１１ｂ
と対向して冷却エア通路１’９ａ、１９ｂｋそれぞれ形
成する位置に固定される。この冷却エア通路１ｑｂはリ
ング状固定部１１ａと直角ｒなし、リング状固定部の冷
却効果ケ最犬にするようにしている。冷却エア用送風路
１８の他端は大径に拡がったテーパ状のエア取入口１８
ａｉ形成してお９、このエア取入口１８ａは温風送風フ
ァン２０の送風路に開口位置決めされている。

筒体１１の上部において、冷却エア用送風路１８にはバ
ッフル板２１が固定され、温風用送風の影響ケ火炎部が
受けない工うに保護している。なお、２２は燃焼室工３
の下部仕切板、２３は熱気漏れ防止のためのパツキン、
２４は輻射熱ｒ取り出すためのガラス窓、２５は温風の
流れ盆整流するためのルーバ會それぞれ示している。

第５図は混合板３の気化筒１への固定方法ケ示しπもの
で、気化筒１の熱回収壁１ａには複数個の切欠き１ｂが
設けられ、この切欠き１ｂにネジ穴が形成されていて、
切欠き１ｂに対応して混合板３に形成された突出部３ｂ
が嵌め込まれ、ネジ２６にニジ固定される。

次に、この液体燃料燃焼装置の動作について説明する。

加熱用ヒータ２に通電され、気化筒ｌの温度が燃料の気
化に適した所定の温度まで上昇した時点で燃焼用送風フ
ァン（図示せず）葡駆動させ、送風通路４ｒ介し気化筒
１へ燃焼用空気ｒ送入する。

他方、燃料も電磁ポンプ等の燃料供給手段にＬり燃料細
管６の先端工り押し出され、気化筒１内へ燃焼用空気に
エリ微粒化されて運ばれ、瞬時に気化ガスとなり、燃焼
用空気と分子レベルで混合した予混合気となる。この予
混合気は混合板３の絞り部に集められることに、Ｃジ濃
度の均一化が図られ、整流板１６ａにエリ絞り部の上向
き流速ケ全方向へ分布するように直され、整流板１６ｂ
にエフ全方位方向への流出分布ケ第５図破線矢印のよう
に、ニジ均一化されて整流室１２に導び〃≧れる。

整流室１２で予混合気流速は工り小さくなり、筒体１０
の開孔部Ｌ！ｌｌ燃焼室１３に流出するが。

このとき着火手段（図示せず）Ｋニジ着火が行なわれ、
火炎は筒体１０の全表面に伝播する。着火個所は、予混
合気の再凝縮が生じない温度まで熱伝導によって金網温
度があがる筒体１０の下部が選ばれる。火炎が形成され
ると、フレームロンド等の火炎検知手段（図示せず）の
信号？受けて。

温風用送風ファン２０が駆動される。温風用送風ファン
による送風の一部はエア取入口１８ａ工り冷却エア用送
風路１８に導入し、第４図実線矢印で示す工うに閉鎖キ
ャップ１１の底ｌｉｄにあπつて、冷却エア用送風路１
９ａ、１９ｂ’ｉ経て、燃焼室１３へ導ひかれる。

この時、冷却エアは閉鎖キャップ１１ケ冷却することに
Ｌ勺該キャップに接している予混合気ケ冷却して予混合
気の温贋上昇ｒ防げると同時に。

筒体１０で最も高温になるその上部１０ａと隣接し且つ
筒体１０が固定されているリング状固定部１１ａに直角
にあたることにエリ、筒体の上部１０ａ′！］ｌ−も冷
却する。整流室１２が上方への先細り通路となっており
、圧力損失が上方はど大きくなるため、筒体１０の噴出
圧力が従来例の＠２図でみる工うな上部砥ど大きくなる
こともなく、上下方向でも均圧化され、筒体１０の温度
むらが解消される。火炎刀）らの熱を熱（ロ）双壁１ａ
で受けてその熱で燃料の気化や燃焼用空気の気化筒１内
での加熱が行なわれるので着火後は加熱用ヒータ２の電
気消費はゼロないし僅ずかである。

第６図（ａ）は案内板１７のテ〜ノや状胴体１７ａの部
分孕なくし、水平状縁１７ｂ２冷却エア用送風路まで延
長させた変形例であるが、予混合気の冷却効果は第４図
と比較してやや弱くなるものの節体１０の上部１０ａの
冷却効果においては何等変るところはない。第６図（ｂ
）は第６図（ａ）の場合とは反対に案内板１７の水平状
縁１７　ｂｉなぐし、チー　ｚｊ状胴体１７ａｉ閉鎖キ
ャップ１１のリング状固定部１１ａにまで延長した例２
示している。

第７図は、閉鎖キャップ冷却用エア荀温風送風ファンか
らではなく、燃焼用送風ファンから導びぐようにした変
形例である。２７は燃焼用送風ファン、２８は送風血路
ケそれぞれボし、送風通路２８は燃焼用送風路４と冷却
エア用送風路８Ｖｃ分岐している。冷却エア用送風路１
８の曲り部には風量調節ネジ２９が介設されている。尚
、その効果は前述の芙施例のものと変わらない。

〔発明の効果〕

以上の工うに５本発明に工れば、割球状の整流板ケ設け
、整流室へ予混合気が均一にでるＬうになし、節体が固
定される閉鎖キャップケ整流室へ突出させ、温風用又は
燃焼用送風ファンからの送風の一部ｒ冷却エアとして閉
鎖キャップに沿って流すようになし１ｗつその冷却エア
で筒体上方固定部ｒ冷却するようにしたことにエリ、筒
体上部の局所的な温度上昇盆なくし、筒体ｒ均一な赤熱
状態に維持し、熱変形や逆火現象、窒素酸化物の発生孕
防止でき、且つ筒体下端２混合板に一体的に加締め固定
したことに↓リデレパージ時間の省略ないし短少化ケ図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体燃料燃焼装置ｒ示す断面図、第２図
は第１図の従来装置における圧力損失分布ｒ示すべく該
従来装置の断面手部分に記入された特性図、第３図は不
発明の一実施例に係る液体燃料燃焼装置ケ示す断面図、
第４図は第３図に示された液体燃料燃ｔＡ装置の要部ケ
拡犬して示す断片的々断面図、第５図は第３図に示され
る燃焼装置において筒体の帳付は構造ケ示す部分的な斜
視図７゜い６ｇ３．アヶい、つえ工、ア７工０．工′５
ＶＣＬｙｖヶ、。。ううｆｆ１Ｋケあ。４．ようあや。 味ｒ示す断面１図である。 １・・・気化筒、３市況合板、３ａ・・・細い溝、１゜
・・・筒体、１０ａ・・・筒体上部、１１・・・閉鎖キ
ャップ１６ａ、１６ｂ・・・整流板。 なお１図中同一符号は同一部分又は相当する部分ケ示す
。 代理　人　　　　大　　岩　　増　　雄　　　　　　　
　区一 味 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体燃料を気化させる気化筒および該気化筒の上部に配
   置された炎孔筒体を備え、前記気化筒で液体燃料を気化
   し、一次空気と共に予混合気として前記炎孔筒体へ送り
   燃焼を行なう液体燃料燃焼装置において、前記気化筒の
   上端に配置された混合板と、該混合板に形成された細い
   溝とを含み、前記炎孔筒体が前記細い溝にその下端を挿
   入されて加締め固定されていることを特徴とする液体燃
   料燃焼装置。