JPS61285307A - 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】 産業上の利用分野 本発明は液体燃料を気化して燃焼する装置で、暖房、給
湯、加熱、乾燥等の分野に利用されるＯ従来の技術 従来の気化装置は、例えば、特願昭６９−２１０８０１
号に示されるように、第３図に示す構成になっていた。

すなわち、気化ケース１内において、吸上体２の下端は
燃料タンク３の燃料中に浸漬されており、燃料タンク３
の燃料油面は密閉式燃料夕／り４によって略定油面とな
っている。

また吸上体２は発熱体５を包含するように設けられてい
る。

上記従来例による動作原理を以下に説明する。

吸上体２は燃料タンク３より燃料を発熱体５近傍まで毛
細管現象により吸上げている。ここで発熱体６に通電す
ると、発熱によって、燃料が気化する。この気化ガスは
、気化ケース１の上流に設けた送風機６より供給さｎる
気化ガス搬送用空気によって、バーナ７に送らｎ、そこ
で燃焼するという構成であった。

発明が解決しようとする問題点 上述した従来の構成では、燃料気化量が、経時的に低下
し、燃焼装置の寿命が短いという問題点がある。その理
由を以下に述べる。

燃料気化量の低下を起こす原因は吸上体２に発生するタ
ール分が吸上体２の毛細管を閉塞することによって生じ
る。前記タール分は、燃料油中に元来混在している高沸
点成分、あるいは燃料油が空気中の酸素によって、酸化
−重合した高沸点成分より生じるものであり、前記高沸
点成分が吸上体２の表面から気化しきれずにタール化す
るものである。ここで、前記空気酸化によって生成する
後者の高沸点成分は、燃料油が長時間高温にさらされる
と特に著しく生成さｎるものであり、吸上体２を用いた
場合に、経時的に気化量が低下する原因のほとんどは、
この後者の原因による。

従来例の構成では、発熱体５の熱が、その周囲の吸上体
２に伝わり、さらに、吸上体２の下方まで伝わるために
、吸上体高温部が非常に広くなり、吸上げらｎた燃料は
、発熱体周囲の吸上体２で気化するまでに、吸上げられ
てゆく課程の中で、高温に長くおかれるため、前述の空
気酸化による高沸点化成分の生成およびタール化が起こ
りやすいものであった。例えば、灯油を用いた場合、吸
上体２頂部は２００〜３００″Ｃの範囲の温度となるが
、発熱体５の下端より１０ｍ１下方でも約１ｏ○°Ｃと
なっている。

また、このような現象を防止するため、従来の構成のま
ま、発熱体６と燃料油面との間隔を短かくすｎば、吸上
体２の温度は低下するものの、吸上体２の下部が浸漬し
ている燃料油面の温度が上昇し、かつ前記燃料油面は、
静止しているため、長時間にわたって高温状態におかれ
るため、空気酸化による高沸点成分の生成−タール化が
起こυやすい。

上述した燃料油の空気酸化によるタール化が起こりやす
く、そのことに起因する気化量の経時的低下が従来の構
成の問題点である。

本発明は上記従来の問題点を解消するもので、気化部か
らの燃料油中への伝熱を抑制するとともに、いったん気
化したガスの凝縮防止をはかり気化部にタール分の発生
するのを軽減するものであるＯ 問題点を解決するだめの手段 本発明の手段は発熱体と液体燃料の吸上体で構成さｎる
気化部と、前記気化部下流側に設けらｎたバーナ部と、
前記気化部に気化ガス搬送用空気を送る送風手段と、前
記気化部と燃料タンク間に設けたポンプを有する吐出管
およびリターンノくイブとを有し、かつ、前記、気化部
の一部を液体燃料循環流中に設け、前記気化μス搬送用
空気流路と液体燃料循環流流路との間に、流路分割部を
設けたものである。

作　　用 上記手段により、吸上体の一部が浸漬している燃料油を
流動させ、油面が発熱体からの伝熱により高温になるこ
とを防止すると共に、気化ガス搬送用空気流路と液体燃
料循環流流路とを分離することにより、いったん気化し
た高温の燃料ガスが低温の液体燃料循環流に直接接触し
、そこで凝縮することを防止する。前者の燃料油の高温
化防止は、前述した空気酸化による燃料油のタール化防
止を計るものであり、後者の燃料気化ガスの凝縮防止も
同様のタール化防止を目的とする。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図と共に説明する。

発熱体８の外周を包んで設けら扛た吸上体９の下部は、
循環流路１０を流詐る燃料の中におかれている。気化ガ
ス搬送用空気流路１２と循環流路１゜とは、仕切板の役
目をする流路分割部１１により上下に分割さｎている。

燃料タンク１３の燃料は、ポンプ１４によって吐出管１
６を通じて吸いあげられ、循環流路１０の吸上体９の下
部を通過し、リターンバイブ１６で燃料タンク１３へ流
下する。

発熱体８は通電によって発熱するコイル状の抵抗体であ
る。また吸上体９は、アルミナ、シリカ等の耐熱性無機
繊維体で作らｎたもので、前述の燃料を循環流路１０の
底部より発熱体８までも毛細管現象によって吸上げてい
る。すなわち、発熱体８と吸上体９によって液体燃料を
気化する気化部を構成しているものである。この気化部
の上流側に設けられた送風機１７によって、燃料気化ガ
ス搬送用空気が気化部に送られている。また、気化ガス
搬送用空気の一部は、気化部を通らずに、循環流路１０
の外周の空気圧管１８を通り、バーナ２０と気化ガス搬
送用空気流路１２の接続部の間隙１９より、バーナ２０
方向へ流れている。またバーナ２０は、断熱材１９を介
して空気圧管１８に取り付けられている。

さらに、発熱体８と吸上体９よりなる気化部は、気化ガ
ス搬送用空気流路１２の上部蓋２２に固定されており、
空気圧管蓋２３を開けることによって装置より脱着容易
な構成となっている０上記実施例において、燃料タック
１３の燃料はポンプ１４によって循環流路１１へ送られ
、下流方向に下向きの勾配を有する循環流路１ｏの底部
を燃料は流れリターンパイプ１６を通じて、もとの燃料
タンク１３に戻る。この場合、燃料流量は、常に、必要
とする気化量より犬である。ここで発熱体８に通電を開
始すると、毛細管によって吸上げられた燃料は、吸上体
９の上部より、加熱により気化する。この気化量は、通
電した電力量と常に一定の関係を有する。気化ガスは、
送風機１７より送られてきた気化ガス搬送用空気と混合
しバーナ２０に送られ燃焼する。この時、高温の気化ガ
スは、流路分野部１１により、循環流路１ｏを流れる低
温の燃料循環流と直接接触しないため、燃料への凝縮が
起こらない構成となっている。

一方、循環流路１０の外周を流れる空気は、間隙１９よ
り流入し、すでに空気と混合した気化ガスを再度混合希
釈している。この空気は、気化部を脱着可能とした上部
蓋２２および間隙１９より気化ガスが装置外にもれるこ
とを防止する。また間隙１９は、バーナ２ｏからの燃焼
熱が気化部に伝熱することを防止している。さらに断熱
材２１の目的も同様である。バーナ部からの伝熱を防止
する必要性については後述する。

上記構成により吸上体９の下方には常に低温の燃料が流
れているため、吸上体９の下部は低温に保たれる。発熱
体８に接する吸上体９の上部が高温となる点は従来構成
と同じであるが、下部がほぼ室温に保たれるため、吸上
体９の毛細管を上昇する燃料が気化するまでにおかれる
高温域を非常に狭くすることができる。すなわち、下部
に燃料の流れを与えることにより吸上体９の上下方向の
温度勾配を急にすることが可能であり、酸化、タール化
しやすい高温領域を狭くすることにより、燃料のタール
化を著しく抑制するものである０また従来構成で見られ
る、吸上体２が浸漬している燃料油が滞留している場合
に生じる燃料油面の局部的高温化も起こらない。もちろ
ん、本発明では、リターンする燃料は、若干の温度上昇
を生じるが、燃料夕／り１３が気化部と分離されており
、かつ燃料タンク１３が放熱しているため、タールが生
じるような高温までに燃料温度は上昇しない。

また流路分割部１１がない場合、燃料気化ガスの燃料循
環流にふれての凝縮によってもリターン油温度は上昇す
るが、本発明の構成によって、この凝縮を防止でき、燃
料油の温度上昇を防止できる０ 本発明の構成により、タール化抑制に対して著しい効果
が得られることは、上述したとうりであるが、さらに本
発明の構成により、吸上体９の毛細管の吸上能力を増大
することができる。静止した燃料を吸上げる場合、吸上
体中の毛細管による毛細管現象による力だけが働らくが
、流動した燃料の場合、燃料の流れの力が、流れの抵抗
体としての吸上体９に加わっている。この流れの力が燃
料の吸上量を増大させ、実験では、同じ吸上体で気化し
うる最大の吸上量が、流動化することにより約２０％増
加した。

この結果は、燃料の流動化により、たとえタール化して
毛細管が多少目詰まりを起こしても、燃料を気化する部
位まで上昇することが可能となることを示すものであり
、吸上能力に余裕をもたせたといえる。前述の温度勾配
の作用と相まって本発明の寿命特性の改善に著しい効果
を発揮させるものである。

本発明の構成において、前記液体燃料循環流流路の上流
部を下流部に対して上方となる傾斜を設けることが望ま
しい。これは循環流の流速を早くすることにより、発熱
体８からの熱伝導による燃料油の高温化を防止すること
により、吸上体９の吸上能力の低下をより効果的に防止
でき、かつ上述した流速増加による吸上能力の増大も計
れるためである。

また、本発明の構成において、気化部の液体燃料吸上体
を気化ガス搬送用空気の流れ方向に対して略平行に設置
することが望ましい。これは、流れ方向に対して略平行
でない場合、特に流れに対して直交した場合気化ガス搬
送用空気流が、気化部で乱流化じやすくなり、気化ガス
が流路壁などに凝縮しやすくなるためである。凝縮した
燃料は、すでに高温で気化した履歴をもつため、著しく
酸化されており、気化部でのタール化を早める要因とな
る。しかしながら上記乱流化は、空気流量の犬なる場合
（気化量大なる場合）に発生する問題であり、気化量が
余り多く必要としない場合は、空気量も余り多く必要で
ないため、通常使時には、気化部の寿命特性には問題と
ならない。

さらに、バーナ２０と気化ガス搬送流路１２とを熱的に
分離することにより、気化部および循環流の燃焼熱伝熱
による高温化を防止することができ、本発明のタール化
抑制効果をより高めるものである。さらに上部蓋２２は
、単に気化部の脱着を容易とするためだけのものでなく
、気化ガス流路が低温の循環流により冷却され、流路壁
での気化ガスの凝縮を防止することにもあり、この目的
に対して良好な結果が得られる。

さらに吸上体９上に白金族系触媒を担持することが望ま
しい。これは、上記触媒を担持することによシ、長時間
使用後吸上体上に蓄積したタール成分を触媒作用により
酸化分解することができ、吸上体の再生を計ることがで
きる理由による。

発明の効果 このように本発明は吸上体と発熱体により主として構成
される液体燃料燃焼装置の気化装置の液体燃料タール化
による気化量の経時的な低下を著しく改善することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における気化装置の縦断面、
第２図は第１図Ａ　−Ａ’の断面図、第３図は従来例の
断面図である。 ８・・・・・・発熱体、９・・・・・・吸上体、１０・
・・・・・循環流路、１１・・・・・・流路分割部、１
４・・・・・・ポンプ、１７・・・・・・送風機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱体と液体燃料吸上体で構成される気化部と、
   前記気化部下流側に設けられたバーナ部と、前記気化部
   に気化ガス搬送用空気を送る送風手段と、前記気化部と
   燃料タンク間に設け、ポンプを有する吐出管およびリタ
   ーンパイプとを有し、前記気化部の一部を液体燃料循環
   流中に設け、前記気化ガス搬送用空気流路と前記液体燃
   料循環流流路との間に、流路分割部を設けてなる液体燃
   料燃焼装置。
2. （２）液体燃料循環流流路において、上流部を下流部に
   対して上方となる傾斜を設けた特許請求の範囲第１項記
   載の液体燃料燃焼装置。
3. （３）気化部の液体燃料吸上体を前記気化ガス搬送用空
   気の流れ方向に対して略平行に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。