JPS6138366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料燃焼装置に関するもので、立
上り時および消火操作から消火までの時間遅れを
短縮して、立上り、および消火時に発生する臭
気、CO、スス等が少なく、かつタール生成等に
よる経時変化の少ない液体燃料燃焼装置を提供す
るものである。

また、他の目的は、取り扱いを簡単にするとと
もに、安全、省エネルギー、快適で長期間使用に
耐える液体燃料燃焼装置を提供するものである。

従来、多孔体から成るバーナ芯に燃料を供給し
てこれを気化、燃焼させる液体燃料燃焼装置にあ
つては、点火後、安定燃焼に至るまでの時間が比
較的長く、しかもその間に温度不足や、空気−燃
料の比率の乱れによる不完全燃焼を生じやすく、
臭気、スス、CO等を発生するという問題があつ
た。

また、消火に際して燃料の供給を停止してもバ
ーナ芯が含有する燃料は継続して燃焼を続行し、
消火操作を行なつてから実際に消火するまでの間
に５分程度の時間遅れを生ずる。このため消火し
たことを確認するのにかなりの時間を要するので
取扱いが不便であり、時には消火したことを確認
し得ないままになることもあるので地震等の緊急
時には危険である。

また、室内の温度を快適温度に保つために燃焼
のON−OFFで制御することが一般的であるが、
この場合上述した消火時間遅れがあるので燃料の
無駄使となる。また、このような消火時間遅れ時
における燃焼状態は悪いので、ススやCOが多量
に発生したり、バーナ芯にタール状物質が堆積し
て燃焼量を低下させたりする。

さらに消火に際して、バーナ芯への燃料供給を
停止した状態でバーナ芯をから焼して消火する
と、バーナ芯の表面に堆積したタール状物質はか
ら焼によつて水と炭酸ガスに分解される。しか
し、バーナ芯内部では酸素の供給が不足し、また
この内部の温度は分解温度に達しないので、含有
している燃料がタール化して燃料の吹上げを阻害
し、これにより燃焼量の低下等の経時変化をもた
らす原因となつていた。

本発明はこれら従来の欠点を一挙に解消する極
めて実用効果の大きいものであり、以下、その一
実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図の如く、１は表面を後述する多孔体層で
形成したバーナ芯である。２は燃料気化用空気の
供給孔、３は２次空気の供給孔、４は多孔体の表
面より気化した燃料と上記燃料気化用空気とを混
合する混合室、５は２次空気によつて燃料を完全
に燃焼させる燃焼室、矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは空気
の流れを示している。つまり、空気は送風機（図
示せず）にその先端が接続された送風パイプ６を
通り、第１空気室７より第２空気室８を経て燃料
気化用空気として供給孔２から、また２次空気と
して供給孔３から混合室４、主燃焼室５へ供給さ
れる。９は燃料を供給するための給油パイプ、１
０は油受け部である。また、バーナ芯１は第２図
に示す如く、表面に多孔体層１１に形成した横長
形状のものである。

上記構成において、点火ヒータ等の適当な手段
でバーナ芯１の一点に点火すると、拡散燃焼が始
まつてバーナ芯１の長手方向に火点が伝播し、バ
ーナ芯１および混合室４壁を加熱し、次に同部の
温度上昇に伴ない火点が成長し、これにより燃料
の気化ガスが増加して混合室４内が相対的に空気
不足となる。すると、混合室４内での燃焼量が小
となり、２次燃焼室５での燃焼が主燃焼となり、
安定燃焼となる。この点火から安定燃焼に至る過
程において、点火直後バーナ芯１の近傍で黄火を
発生する拡散燃焼を生ずる。これはバーナ芯１に
含有される液体燃料が気化に必要な温度に至るま
でに時間を要するために不可避なものであり、そ
の過程ではバーナ芯１の気化部の温度が低いため
に空気量に対し気化量が不足して不完全な燃焼が
行なわれ、臭気、スス、COを生じる。従つて、
このように不完全な燃焼を少なくするためには、
バーナ芯１の気化部の温度上昇時間を短縮するこ
とが重要であり、そうすることにより不完全燃焼
の時間を短縮することができる。また、消火時に
おいては、燃料の供給を停止してもバーナ芯１が
含有する燃料は継続して燃焼を続行し、消火操作
を行なつてから実際に消火するまでの間に５分程
度の時間遅れを生じる。したがつて、この遅れ時
間を短縮することによつて、前記の問題点を解消
するために効果的である。

そこで本実施例では、上記した立上り時および
消火時の時間短縮を図るために、バーナ芯１に含
有される燃料量をできる限り少なくしたものであ
る。具体的には、バーナ芯１を第２図の如く、表
面に多孔体層１１を形成し、芯内部の基材１２を
緻密にして、燃料の供給をバーナ芯１の表面の多
孔体層１１のみに供給するように構成したもので
ある。したがつて、気化部分での熱容量が小さく
なつて温度上昇時間が短縮され、また消火時にお
いてはバーナ芯１が含有する燃料が少ないので消
火にまでの時間遅れも同時に短縮される。また仮
に、バーナ芯１にタール状物質が堆積しても、消
火操作を行なつて燃料の供給を停止するとバーナ
芯１に含有する燃料がなくなるまで燃焼を続行す
るから焼によつてほぼ完全に分解することができ
る。つまり、から焼によつてタール状物質が分解
するにはバーナ芯１の温度が分解温度（約600
℃）以上になり、しかも十分なる酸素が必要であ
るが本実施例ではバーナ芯１の表面にのみ燃料が
存在する構成としたのでから焼によつてほぼ完全
にタール状物質は分解されるのである。なお、バ
ーナ芯１表面に形成する多孔体層１１の厚みは、
実験によれば上記から焼時の条件を満足するには
３mm以下が適当であり、好ましくは２mm以下であ
る。

また、バーナ芯１の基材１２としては、燃焼時
においてバーナ芯１表面に形成した多孔体層１１
に供給される燃焼熱を周囲に逃がさないように熱
伝導の悪い材料が好ましい。例えばセラミツクな
どの耐熱性材料は断熱性に優れ、燃焼に良好な結
果を与えるものである。

また、バーナ芯１に蓄積するタール状物質は、
燃料貯蔵状態が悪いために貯蔵中に燃料中に生成
してそれが気化部に蓄積する場合もあるが、多く
の場合は気化部において燃料の一部が変質して生
成する高沸点物質である。そして生成時から時間
を経るに従つて分子量を増し、更に沸点の高い物
質へと変化し、水素を分離してカーボン含量の多
いコークス状物質へと変化するものである。また
最初の燃料からの変化が酸化を経由する縮合にあ
ることはおよそ見当をつけることができる。本発
明者らはこれらのことを考慮して種々の実験を行
ない上記の燃料から酸化を経由して縮合に至る場
面に特定の固体を介在せしめることによりタール
状物質の生成量を減少させることができることを
見出し、これを上記バーナ芯に応用した。すなわ
ち、上記タール状物質の生成を抑制する作用を有
する材料としては、シリカ、アルミナ、シリカア
ルミナ、マグネシアシリカ、ゼオライト、マグネ
シア、シリカアルミナに酸化ニツケルを担持させ
た物質などがあり、これらの材料の群より選択さ
れる少なくとも一種類の材料を多孔体層１１に含
有させたのである。

また、バーナ芯１の基材１２および表面に形成
する多孔体層１１の材料としてセラミツクを含有
するものを使用した場合には、バーナ芯１の長手
方向に温度むらが出き易く、から焼の際にタール
状生成物の分解にむらを生じる結果となる。これ
を解決するために、第３図の如くバーナ芯１の基
材１２と多孔体層１１との間に熱伝導の優れた層
状の伝熱体１３を形成すると好ましい結果が得ら
れる。伝熱体１３の材料としては、金属が適して
おり、アルミニウムおよびアルミニウム合金が特
に好ましい。

以上のように本発明によれば、燃焼の立上り時
および消火時の遅れ時間が短縮されるので、臭
気、CO、スス、タール状物質の発生を最少限に
抑えることができる。また、例えば燃焼のON−
OFFで室内温度をコントロールする場合にもレ
スポンスが速いので、設定温度に対してバラツキ
が少なく、より快適な暖房が行なえる。

また、本発明によるとたとえタール状物質が生
成されても、から焼効果が優れているのでこれを
ほど完全に分解することができ、この結果、バー
ナ芯の目づまりによる燃焼量の低下を防止するこ
とができる。

さらに、取扱いが簡単になると同時に、安全、
省エネルギー、快適で長期間使用に耐えるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液体燃料燃
焼装置の要部断面図、第２図は同液体燃料燃焼装
置のバーナ芯の斜視図、第３図は本発明の他の実
施例にかかる液体燃料燃焼装置のバーナ芯の断面
図である。 １……バーナ芯、２……供給孔、４……混合
室、１１……多孔体層、１２……基材、１３……
伝熱体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 壁面に設けた供給孔から空気が供給される混
   合室と、この混合室内に設けられたバーナ芯と、
   前記バーナ芯に燃料を供給する燃料供給手段とを
   備え、前記バーナ芯は燃料を吸収しないセラミツ
   ク基材の表面にセラミツク多孔体層を設けて形成
   したことを特徴とする液体燃料燃焼装置。 ２ 多孔体層の厚みを３mm以下としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼
   装置。 ３ セラミツク基材とセラミツク多孔体層との間
   に、熱伝導材料よりなる伝熱体を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の液体燃料燃焼装置。