JPS6117818A - 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
料ケ気化し、一次空気と共に予混合気として炎口部に送
り、燃焼？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図に示される工
うに構成されてい友。

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荀備え、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？有する混合板３と【備え、そ
の下部側壁部に形成された送風通路４を介して送風ファ
ン５に連結されている。気化筒１の室内には、送風通路
４の中軸上エリ燃料細管６の先端ノズル部が配置され。

燃料細管６は燃料ポンプ７ケ介して燃料タンク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′ｌｔ介して金網
を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に工っで閉塞されてい
る。これに工り、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。

この工うな従来の液体燃料燃焼装置は次の工うに作動す
る。

気化筒１の室内はヒータ２に二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は混合板３の絞り部に工９十分に
空気と混合されて整流室１２に送り込まれ、筒体１０工
り燃焼室１３へ向って流出され、燃焼火炎會点火器（図
示せず）に工り形成させる。ところで、混合板３内の気
化筒１では絞り効果にニジ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ｐ部にエフ予混合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ρλら
の噴出量が増し、第２図にボす工うに筒体１０での唄出
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？開始するた
めに、全体が加熱されるまでに時間音便し、空燃比の乱
れに工りＣＯや臭気の発生を伴なうと共に、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１
０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、その変形會招くものであった。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
ｒ生じ、逆火現象を起すものであったまた、逆火現象ケ
誘発する原因に前述した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１０の表面に形成された
火炎に工り加熱されて、予混合気温度が上昇し、燃焼速
度の増大？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１０ａエリ逆火現象ｒ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、があり、この（１）　、　＋２１記載の原因
の相乗効果で逆火？起しやすいという欠点ケ有していた
。

更に、この種の完全予混合表面燃焼７行なうものにおい
ては、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、着火の確実性ケ増す
ためにプレパージ７行ない、筒体１０の温度會上げ気化
し７ｃ：Ｌグ体燃料の再凝縮の防止を図っているが、こ
のプレパージ時間もやや長く設定しなくてはならないと
いう欠点？有していた。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、前述したような従来の液体燃料燃焼装
置の欠点ケ除去するもので、炎口部２形成する炎孔筒体
ケ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？防止し、プレパージ時間がなく
ても良好な着火特性を有し、安定した完全予混合表面燃
焼７行なう液体燃料燃焼装置勿提供することにあり、そ
の特徴は、混合板の絞９部上端に多孔性の部材刀）らな
る割球状の整流板を設け、整流室へ予混合気が全方位的
に均一にでるよ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？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
勿温風機に搭載した例がボされている。

この実施例？示す第３図（でおいて、第１図に示された
従来の液体燃料燃焼装置の構成部分と同−又は相当する
部分は同一の参照符号を付してその説明を省略する。

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９部ケもつ混合板３
のその絞９部ケ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、１６ｂｉ
備えている。この気化筒１の外周縁には円周状の熱（ロ
）双壁１ａが立設して形成されている。このような大小
２個の整流板ヶ設ける理由は、整流室１２への予混合気
の流出ｔＬジ均−化するためである。

送風通路４の先端はノズル４ａ葡形成し、気化筒１へ接
続されている。筒体１ｏ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。閉鎖キャップ１１の周辺はリング状
固定部１１ａ７形成し、その固定部１１ａに連なる形で
段付肩部１１ｂ音形成し、この段付肩部１１ｂより下方
へ先細りのテーパ面１１Ｃが底ｌｉｄまで伸長している
。

この閉鎖キャップ１１は筒体１０の上部から内部へ配置
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は上方へ行く根先細りになる。

凹状に形成された閉鎖キャップ１１の上方からその内部
に冷却エア用送風路１８が−ｇＡ’ｒ、底ｌｉｄに対向
して開口するよう配置されている。この冷却エア用送風
路１８の外周壁には、テーノや状の胴体１７ａおよび水
平状の縁部１７ｂ勿有する案内板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
ーパ面１１ｃと、また縁部１７ｂが段付部１１ｂと対向
して冷、却エア通路１９ａ、１９ｂ’ｌ−それぞれ形成
する位置に固定される。この冷却エア通路１９ｂＵＩＪ
ング状固定部１１ａと直角ｔ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
ａ７形成しており、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
受けないように保臆している。なお。

２２は燃焼室１３の下部仕切板、２３は熱気漏れ防止の
ためのパツキン、２４は輻射熱を叡り出てためのガラス
窓、２５は温風の流れｒ整流するためのルーパｒ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たもの
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により固定される。

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１の温度が燃料の気
化に適し丸所足の温度まで上昇した時点で燃焼用送風フ
ァン（図示せず）を駆動させ、送。

風也路４７介し気化筒１へ燃焼用空気葡送入する。

他方、燃料もＮ磁ボンデ等の燃料供給手段に工り燃料細
管６の先端工り押し出され、気化筒１内へ燃焼用空気に
エフ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工り濃度
の均一化が図られ、整流板１６ａに工９絞り部の上向き
流速２今方向へ分布する工うに面され、整流板１６ｂに
ニジ全方位方向への流出分布ケ第５図破線矢印の工うに
、工り均一化されて整流室１２に導び〃）れる整流室１
２で予混合気流速はより小さくなり、筒体１０の開孔部
Ｌ９燃焼室１３に流出するが。

このとき着火手段（図示せず）によ、Ｖ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）
の信号を受けて、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
ニジ冷却エア用送風路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にあたって、冷
却エア用送風路１９ａ、１９ｂｉ経て、燃１焼室１３へ
導びかれる。

この時、冷却エアは閉鎖キャツ７’ｌｌ’ｉ冷却するこ
とにエリ該キャップに接している予混合気を冷却して予
混合気の温度上昇荀防げると同時に、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工
り、筒体の上部１０８荀も冷却する。整流室１２が上方
への先細ジ通路こなってお９、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第２図でみ
るような上部は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。火炎か
らの熱ｒ熱回収壁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円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のテーパ状胴体１’７　ａの
部分？なくし、水平状縁１７ｂ？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筒体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１７ｂｉなくし、テーパ状胴体１７ａ？閉鎖キヤツ
プ１１のリング状固定Ｔ！１５１１ａにまで延長した例
ケ示している。

第、７図は、閉鎖キャップ冷却用エアヶ温風送風ファン
からではなく、燃焼用送風ファン力）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
連路ｒそれぞれ示し、送風通路２８は燃焼用送風路４と
冷却エア用送風路８に分岐している。冷却エア用送風路
１８の曲り部には風微調節ネジ２９が介設されている。

尚、その効果は前述の実施例のものと変わらない。

〔発明の効果〕

以上、の工うに、本発明によれば、割球状の整流板？設
け、整流室へ予混合気が均一にでるようになし、筒体が
固定される閉鎖キャッｆｙｚ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ケ冷却エアとし
て閉鎖キャップに沿って流すようになし、かつその冷却
エアで筒体上方固定部勿冷却する工うにしたことにニジ
、筒体上部の局所的な温度上昇？なくし、筒体【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
生ケ防止でき、且つ筒体下Ｑｉ−混合板に一体的に加締
め固定したことに工９プ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ケ示す断面図、第２図
は第１図の従来装置における圧力損失分布？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図は本
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焼装置の要部？拡
大して示す断片的な断面図、第５図は第３図に示される
燃焼装置において筒体の取付は構造ｒ示す部分的な斜視
図。 第６図（ａ）〜および第６図缶）はそれぞれ第３図に示
された燃焼装置の変形例會示す部分的な断面図、第区７
図は冷却−用エアｒ燃焼用送風ファンエ９導・く工〜う
にした第３図の変形例に係る液体燃料燃焼装置域？示す
断面図である。 ■・・・気化筒、３・・・混合板、１０・・・筒体、１
０ａ・・・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を示す
。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 区 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
   上端に配置され絞り部を有する混合板と、該混合板の上
   部に前記絞り部を被うように配置された多孔性の割球状
   整流体とを含む液体燃料燃焼装置。