JPS6138317A - 灯油ガス化バ−ナ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は灯油ガス化バーナに係わシ、特に電気ヒータを
使用することなく灯油を瞬時にガス化青炎燃焼させると
共に、燃焼量変化にかかわらず安定した青炎燃焼を維持
させるに好適な灯油ガス化バーナに関する。

〔発明の背景〕

従来の灯油ガス化バーナは、特開昭５７−１４１０９号
（第４図参照）に開示されているように、気化筒２の中
部を外方に内筒状に拡大し、この拡大部３の前面環状板
に噴炎孔４を穿つと共に、気化筒２の外周囲に２次空気
侵入孔６を設けて構成され、噴炎孔４で保炎すると共に
、２次空気侵入孔６から供給した空気で火炎を内方に向
かわせて気化筒２の加熱を促進するようになっている。

ところが、この従来のバーナは、まず第１に幅広い燃焼
量制御に対して充分考慮されていない。

即ち、灯油のガス化燃焼において、ススのない青炎火炎
をうるためには１次空気量を総空気量の％以上必要とす
る。この時炎孔からの噴出流速は灯油の燃焼速度よシも
大となることが必要条件でｓｂ、これから炎孔面積はお
おむね決定される。

炎孔からの噴出流速よシ灯油の燃焼速度が大となると火
炎は炎孔の中に入る、即ちフラッシュバツりが発生ずる
。このフラッシュバックは異常燃焼であわ生じてはなら
ない現象である。燃焼量を変化さぜる机合、必然的に空
気廿も変゛化す−る。従って炎孔からの噴出流速も変化
するわけで前記したフラッシュバックを防止するために
は炎孔の構造膜ｒｌや空気方９；　ｆ３１ｊ御に工夫を
こらす心太がある。しかし、前記バーナの噴炎孔４は鉋
把后１の外側に環状に等間隔に設けられた単純な孔であ
シ、特別な工夫はされておらず、そのためある一定の燃
焼ｔ（−の場合ＶＣは１１′炎燃焼が可能であるとして
も、広範囲の燃焼量の変化には対応できない３．そのた
め燃焼量を変化させた時に消炎燃焼を達成することがで
きず、またフラッシュバックが生じて気化筒２内にスス
が発生することがあシ、このススが滞積して灯油の気化
を妨げる恐れがある。またススが下流へ飛散することも
考えられ、％ｉＫこのバーナを紬渇根に適用した場合に
は、熱交換器のフィンにススが付光して目っまシをおこ
し、熱交換効率が低下する恐れかある。

また、この従来のバーナでは、燃焼起動時には保炎機構
のない気化筒２内の乱流拡散燃焼であシ。

また空間容積の小さい気化筒２内の高負荷燃焼であるこ
と、芒らにｌ！Ａ炎孔４からの噴出速度が大きいことか
ら燃焼縁上が異常に高いという問題点もある。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来技術の欠点に！みなされたもので、そ
の目的は燃焼量制御範囲が広く、かつこの広範囲の燃焼
域で安定した青炎燃焼を維持できる灯油ガス化バーナを
提供することにある。

〔発明の概保〕

本発明に係わる灯油ガス化バーナは、燃焼筒内Ｐコ椀状
の気化筒を設け、この気化筒外周にガス流路を形成する
と共に、ガス流路下流寄シには第１の空気孔を、ガス流
路上流寄シには第２の空気孔を設け、ガス流路内の前記
両突気孔間に逆火防止板を設け、気化筒には可門領域か
ら外れた混合気を供給するように構成してなり、前記第
２の空気孔で混合気の極一部を燃焼させ、その燃焼熱に
よυ灯油のガス化を促進せしめると共に、残シの未燃ガ
スを第１の空気孔で燃焼させて保炎するようにしたもの
である。第１の空気孔によシ保炎された火灸は気化筒を
加熱し、気化筒内に噴霧された灯油のガス化を促進する
ようになっている。また。

気化筒外周に形成されるガス流路内には逆火防止板が設
けられておシ、この逆火防止板は燃焼量を小さくした場
合の気化筒内へのフラッシュバックを防止すると共に、
混合気の混合を促進させる働きがあシ、このよう々構成
によって前記目的が達成δれるのである。

〔発明の実施例〕

次に、不発シ」の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示す図であ
シ、これらの図において、底部中央に噴霧孔１０の設け
られた燃焼筒１２内に、開口部をとの噴霧孔１０に臨ま
せて椀状の気化筒１４が設けられ、噴霧孔１０に向けて
ノズルセット１６及び空気孔１８が設けられている。ノ
ズルセット１６からは灯油が噴霧され、一方空気孔１日
からは混合気を可燃領域以下とする量の空気が供給され
。

気化筒１４内で灯油が気化された後、混合気となって矢
印Ａに示されるように気化筒１４外周に形成されている
ガス流路１５に導かれるようになっている。燃焼筒１２
の下部（ガス流路１５上流部１５ＡＫ臨む位置）には空
気孔２０が、一方燃焼筒１２の上部（ガス流路１５の下
流部１５Ｂに臨む位置）には空気孔２２がそれぞれ形成
されておシ、燃焼筒１２を取囲むように設けられている
外筒２４内を流れてくる空気がこれらの空気孔２０．２
２からガス流路１５内に供給されるようになっている。

空気孔２０は燃焼筒１２の外周等分数ケ所に設に使用す
る総燃焼用空気量のに程度となるように設定されてお如
、この空気孔２０からガス流路１５内に供給される空気
は気化筒１４から送られてきた混合ガスの気化を促進さ
せる働きがある。一方、空気孔２２は空気孔２０に比べ
て多数設けられておシ、空気孔２２の全開口面積は空気
孔２０の全開口面積に比べてかな如大きく、総燃焼用空
気量ノ１Ｇ　　程度の空気がこの空気孔２０からガス流
路１５内に供給される。この空気孔２０から供給される
空気は混合ガス客保炎する働きがｓｂ、また燃焼筒１２
上端部に設けられた絞シ板２６と相まって火炎を内方に
向かわぜて気化筒１４の加熱を促進させる働きもある。

気化筒１４は支持板２Ｂによって燃焼筒１２底面に固定
されておシ、気化筒１４の開口端部にはリング状のつは
５０がガス流１８１５内に突出して設けられている。こ
のリング状つげ３０には、気化筒１４から流れてくる混
合ガスを燃焼筒１２内壁に沿わせる流れとし、空気孔２
２から供給される空気との混合を促進させる機能と、逆
火を防止する逆火防止板としての機能がある。

燃焼筒１２の底部に設けられている噴霧孔１０を囲んで
ノズルセット１６及び空気孔１８を有する灯油搬送用空
気室５２が設けられておシ、外筒２４の上流部は、空気
整流室５４につながっておシ、この空気整流室３４から
燃焼用空気５５が供給されるようになっている。なお、
符号３６は管路５８を介して灯油をノズルセット１６に
圧送するだめのポンプ、符号４０はノズルセット１６に
よる灯油噴霧量を調整するだめの制御回路、符号４２は
電磁石、符号４４は点火プラグ、符号４６は燃焼筒１２
の底部に固定した火炎検知棒である。

次に本実施例に係わる灯油ガス化バーナの作動について
説明する。

燃焼用空気５５はまず空気整流室３４に流入し、ここで
圧力が回復（全体に均一化）される。その後、空気室３
２に設けた空気孔１８からノズルセット１６の周囲を通
シ噴霧孔１ｏがら気化筒１４へ至る流れ！１５Ａと、外
筒２４を通って空気孔２゜から燃焼筒１，２内へ至る流
れ５５Ｂと、同じく外筒２４を通って空気孔２２から燃
焼筒１２内へ至る流れ３５Ｇに各々分離される。なお前
記したように、空気孔１８．２０を流れる総空気量は本
装置に使用される総燃焼空気量３５の％程度である。

噴霧孔１０から気化筒１４へ向けて流入した空気３５Ａ
は、ノズルセット１６によシ噴霧された灯油微粒子との
混合気となって気化筒１４内の内壁に沿って気化筒底部
からリング状つげ５０の外周を通シ燃焼筒１２の内周壁
に沿って下流へと流れる。

この時、点火プラグ４４によって点火されるが、空気）
ｆ＞１８から供給される空気量は少なく、気化筒１４内
の混合気の空気量は可燃領域以下であり、さらに気化筒
１４内には何ら保炎機構がないことから、気化筒１４内
では火炎が保炎されることなく気化筒１４外周のガス流
路１５に混合気が導かれる。そして混合気はガス流路上
流部１５Ａに至り、空気孔２０がら空気が供給されて混
合気の一部が燃焼を開始し、ここで火炎が保炎される。

この火炎によって混合気中の未燃灯油粒子のガス化が促
進されてガス流路下流部１５Ｂに至シ、空気孔２２から
多量の空気が供給されて完全燃焼される。火炎は絞シ板
２６によって内方に矯正され、気化筒１４が急速に加熱
されて気化筒１４内の灯たガス化されずに気化筒１４か
ら外へ流れ出る灯油粒子は、存在したとしてもその倉は
わずかであシ、・これは燃焼筒１２の空気孔２ｏによシ
形成される火炎で加熱され瞬時にガス化される。混合気
は気化筒１４の端部に設けたリング状っば５ｏＫよシ、
燃焼筒１２の内周壁に沿う流れに整流され、空気孔２２
から供給される空気と完全に混合して燃焼が促進される
。以上が起動から定常状態に至るまでの本実施例に係わ
る灯油ガス化バーナの燃焼過程である。

次に、燃焼量が変化した場合について説明する。

いま熱交換器（図示せず）にかかる負荷が変ったことを
感温素子（図示せず）などで検知すると、その信号は制
御回路４０を通してノズルセット１６に取付けられた電
磁石４２に供給するパルス状信号を変化させる。そして
ノズルセット１６のノズル開口時間を変化させて噴霧さ
れる灯油量を変化させるとともに、送風機（図示せず）
によって供給される燃焼用空気５５の空気量をｒｒｉｔ
ｍされる灯油の池−’ｔ＃ｔｔｒ区１゛イ公イに亡訃ス
ｒらｆ外っで１八ヱこの燃焼量が変化した場合、例えば
燃焼量が小さくなった場合について考えると、従来のバ
ーナでは供給される空気量が少なくなると炎孔からの噴
出流速が低下してフラッシュバックを誘引するが、本実
施例では、フラッシュバックの発生については次のよう
にして防止される。

即ち、気化櫛１４内でガス化された灯油を搬送する空気
は、可燃限界から外れた少量の空気量であシ、従ってた
とえ混合気の混合状態に不均一が生じ局所的に可燃限界
にあったとしても短時間のうちに可燃領域外となってし
まう。また、空気孔２０．２２は火炎を保炎する炎孔と
して機能するが１両空気孔２０．２２内は新鮮な空気が
存在しているため空気孔２０．２２内へはフラッシュバ
ックすることはない。さらに、空気筒１４の下部に設け
たリスク状つげ３０はガス化した灯油を燃焼筒１２の内
周壁に清う流れとなるよう整流すると共に、リング状の
つげ３０の下流部で生ずると思われる循環渦の上流への
移動を阻止する働き。

いわゆるフラッシュバック防止板として機能している。

以上説明したように、本実施例によれば次のような効果
がある。

（１）　　気化筒１４内で灯油粒子が燃焼しないように
、混合気が可燃領域外となるべく空気量を制限し、その
混合気を燃焼筒１２へ導くようにして極一部の灯油粒子
を燃焼筒１２の底部で燃焼させ。

その燃焼熱を利用して灯油のガス化を促進するようにし
たので、完全燃焼させることができ。

ススの発生しない青炎燃焼を実現できる。

（２ン　　気化筒１４の下部にリング状つげ５０を設け
、このリング状つげ５０を燃焼筒１２の空気孔２０と２
２との間の適当な位置に配置したので、ガス化した灯油
が燃焼筒１２の内周壁に沿う流れに整流されて空気孔２
２から供給される空気との混合が促進され、安定した青
炎燃焼が得られる。

（３）　　さらに、リング状つげ３０がその下流位置で
発生する循環渦の上流への移動を阻止することによシ、
フラッシュバックが防止される。

（４）　　また、気化筒１４内への供給空気量を抑え。

燃焼筒２５に設けた空気孔２２から多量の空気を供給す
るようにして空気孔２２を炎孔として用いているが、空
気孔２２は多数設けられており、個々の空気孔２２を通
過する空気の流速は大きくならず、その結果、燃焼時の
騒音の低減が達成される。

（５）　また、気化筒１４内には空気量を抑えた可燃領
域外の混合気を供給し、この混合気に空気孔２０がら空
気を供給して極一部を燃焼させ、この燃焼熱によって灯
油粒子を確実にガス化し。

空気孔２２から多量の空気を供給して保炎するようにな
っておシ、さらに、ガス流路１５内の空気孔２０．２２
間に混合気の混合を促進すると共にフラッシュバックを
防止するリンク状つけ３０を設けたことにより、広範囲
の燃焼量制御にかかわらず安定した青炎燃焼を維持する
ことができる。

ちなみに発明者らの本実施例に係わる灯油ガ３２００’
０ＫＣａＪ／ｈ　〜６０ＤＤＫＣａ／／ｈの広範囲にお
いて青炎燃焼を達成することができた。

第５図は本発明の第２の実施例を示すものであシ、リン
グ状のりば５０と燃焼筒１２の内周面とによって形成さ
れる空間を半径方向等間隔に保つため、つげ５０の外周
等分３ケ所に突起５１を設けたものである。

その他は前記第１の実施例と同様であり、同一の符号を
付すことによυその説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば広範囲
での燃焼量制御にもかかわらず安定した灯油ガス化青炎
燃焼を維持することができる。また従来問題となってい
た燃焼騒音が問題になることもない。　　　　　　　１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す縦断面図、第２図
は第１図の線■−■に溢う断面図、第３図は本発明の第
２の実施例の横断面図、第４図は従１４・・・気化筒、
　　　　１６・・・ノズルセット、２０川空気孔、４　
２２・・・空気孔、２３・・・燃焼筒、　　　２４・・
・外筒、２６・・・絞シ板、　　　　３ｏ・・・リング
状つげ、５２・・・灯油振′送用空気室、 ３５・・・燃焼用空気。 代理人　　　鵜　　沼　　辰　　２ 第１図 第２図 第　３　図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）底部にノズルセットが設けられた燃焼筒内に開口
   側をノズルセットに臨ませて椀状の気化筒を形成すると
   共に、この気化筒外周に混合気を導くガス流路を形成し
   、燃焼筒に設けた空気孔で保炎する灯油ガス化バーナに
   おいて、ガス流路の下流寄りに炎孔として機能する第１
   の空気孔を設け、ガス流路の上流寄りに気化促進用空気
   孔として機能する第２の空気孔を設け、ガス流路内の前
   記両空気孔間に逆火防止板を設けると共に、気化筒に可
   燃領域から外れた混合気を供給してなることを特徴とす
   る灯油ガス化バーナ。