JPS6152364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオイル霧化装置、オイル霧化装置の出
口の下流に配置された少なくとも１つの孔を備え
る壁、この壁から下流方向に拡がる火炎管、この
孔と同軸にこの孔の下流に火炎管内に同軸に配置
された混合管および混合管の内部と火炎管の内部
を連絡するように壁の近くに配置された通路を有
する形式のオイルバーナに関する。

この形式のオイルバーナはカーボンのない化学
量論的完全燃焼を達成することができ、最適の燃
焼がバーナを備えるボイラの室のサイズとほとん
ど無関係である利点を有する。実験の結果ノイズ
発生は室および（または）バーナの設計に依存す
ることが明らかになつた。ノイズ発生の減少は家
庭暖房設備にはとくに重要である。

本発明の目的は前記形式のオイルバーナに伴う
ノイズ発生を減少することである。

本発明によるオイルバーナは内部にオイル霧化
装置を支持する室、この室に空気を送るためこの
室に接続された空気供給管、空気および霧化装置
からのオイルがこの室から排出される際通過する
少なくとも１つの孔を有する、霧化装置の下流に
この室の横方向に拡がるように配置された壁、こ
の壁から下流方向に拡がるほぼ円筒形の火炎管、
この火炎管内の前記壁から下流に火炎管および壁
の孔と同軸に配置された混合管を有し、この混合
管が少なくともその下流側端部の近くの周壁に孔
を備える部分を有し、火炎管が少なくともその直
径の２倍の長さおよび混合管の孔明けされた部分
の直径のほぼ2.0〜2.5倍の直径を有し、火炎管お
よび混合管の間の環状空間と混合管内部との間に
拡がる少なくとも１つの通路が前記壁の近くに配
置されている。

混合管の上流側端部は前記通路を仕切るため横
軸から離れ、この混合管はその上流側端部に近い
周壁に孔明けされてない部分を有し、この孔明け
されていない部分は混合管の孔を有する部分の直
径の2/3より小さい長さにわたつて混合管の軸方
向に拡がる。選択的にこの混合管は横壁から下流
方向に拡がり、その横壁に近い周壁に孔を備える
部分を有し、それらの孔が火炎管と混合管の間の
環状空間から混合管の内部へ拡がる多数の通路を
形成し、この混合管は横壁に近いこの部分から下
流にこの部分に隣接して孔明されていないもう１
つの周壁部分を有し、このもう１つの部分は混合
管の前記孔を有する部分の直径の2/3より小さい
長さにわたつて混合管の軸方向に拡がる。

横壁の孔は１つの中心孔を中心とする円に配置
した多数の離れた小さい空気孔によつて形成する
ことができ、この孔の円は混合管内壁の横壁への
投影線より内側に配置される。

次に本発明を図面により説明する。

第１および２図に示すバーナ２は室４を有し、
この室内に圧力霧化ノズル６がノズルコネクタ８
によつて支持される。オイルは電動モータ１２に
よつて駆動されるオイルポンプ１０によつてノズ
ルコネクタ８へ供給され、このモータ１２はブロ
ア１４のロータも駆動する。ポンプ１０は調節可
能のバタフライバルブ１６および電磁的に作動す
る遮断弁１８を介してノズルコネクタ８および霧
化ノズル６へ油を送る。ブロア１４はダクト２
０、およびモータ２６によつて調節しうるフラツ
プ２４を有するバタフライバルブ２２を介して室
４へ空気を送る。支持器２８はノズルコネクタ８
に固定され、点火トランス３２に接続する１組の
電極３０を支持する。室４の横方向に拡がり、か
つ孔３６を有する壁３４は霧化ノズル６の開口か
ら下流へL₃の距離に配置される。孔３６は断面
が円形であり、霧化ノズル６と同軸である。孔３
６と同軸にその下流に壁３４と１体の、または壁
３４に固定された混合管３８（第１図）または１
３８（第２図）がある。混合管３８または１３８
はほぼ円筒形の火炎管４２内にこれと同軸に配置
され、火炎管の上流側端部は壁３４と１体であ
り、または壁３４に気密に固定される。

第１図によれば混合管３８は壁３４に支持バー
４０によつて支持され、このバーにより混合管３
８の上流側端部４１は壁３４からL₄の距離に離
される。混合管３８の上流側端部４１と壁３４の
間の空間は火炎管４２と混合管３８の間の空間か
ら混合管３８の内部への連絡通路３５を形成す
る。混合管３８の下流から燃焼ガスは火炎管４２
と混合管３８の間を、通路３５を介して混合管３
８へ循環する。

第２図によれば図示の２つの形の混合管１３８
の上流側端部は壁３４に接し、かつ壁３４に固定
され、または壁３４と１体である。第２図の燃焼
ガスの循環は後述のように各形の混合管１３８の
周壁の上流部にある孔を介して行われる。

再び第１および２図において、火炎管４２の直
径D₂は混合管３８または１３８の直径D₁の約2.0
〜2.5倍である。火炎管４２の長さL₂は火炎管の
直径D₂の少なくとも２倍、たとえば2.5倍であ
る。この長さは混合管３８または１３８の下流に
形成される火炎が火炎管の開放端の上流で火炎管
の内壁に接することを保証するため必要である。
このように火炎の前線は火炎管の開放端を閉鎖す
る。これは混合管３８または１３８の外側で混合
管の下流側端部からその上流側端部へ燃焼ガスが
安定に循環するために必要である。

燃焼ガスの循環はさらに孔３６を通る空気の流
れが通路３５（第１図）および各形の混合管１３
８（第２図）の上流部の孔に減圧をつくり、それ
によつて混合管の外側を循環する燃焼ガスが引か
れることによつて助長される。燃焼ガスの循環を
妨げないため孔３６を通る空気の流れの断面は混
合管３８または１３８の直径D₁より小さいこと
が必要である。これは孔３６の直径D₃を混合管
３８または１３８の直径D₁以下にすることによ
つて達成される。壁３４は孔３６の後方に空気流
の収縮部を発生させるので、孔３６および混合管
３８または１３８の直径がほぼ等しい場合、孔３
６を通る空気流の断面直径は混合管の直径D₁よ
り小さくなる。それゆえ孔３６の直径がD₁より
小さい場合、空気流の直径は混合管の直径D₁よ
り小さい。

第１および２図に示すバーナ２は火炎管へ火炎
ゾーンまで突出するイオン化センサ４４を有し、
このセンサは公知法で制御装置４６に結合され、
この装置によつて火炎が消えた場合オイル供給は
遮断弁１８の閉鎖によつて遮断され、モータ１２
のスイツチが切られる。

第１図に示す実施例によれば混合管３８の周壁
は混合管の下流側端部３９から上流への長さの１
部３７に沿つて孔を備える。混合管３８の周壁の
残部、長さL₀は孔明けされない。孔明けされな
い部分の長さL₀は混合管の直径D₁の2/3より小さ
い。原則的に混合管３８は周壁の全長に沿つて孔
を備えることができる。しかし試験の結果、全長
にわたつて孔を備える混合管を使用する場合、時
の経過とともにカーボンが半径方向通路３５に近
い部分に沈積することが明らかになつた。このカ
ーボン沈積は長さL₀の孔明けされない部分を有
する混合管を使用して避けることができる。

第２図に示すように各形の混合管１３８は壁３
４から拡がり、前述のように周壁の上流部に孔を
有し、壁３４に近いこの孔明けされた上流部の長
さはL₄である。上流部の孔により火炎管４２と
混合管１３８の間の空間から混合管１３８の内部
への連絡通路が得られ、燃焼ガスの１部は循環の
ため混合管１３８へ引かれる。上流部の孔はそれ
ゆえ第１図の通路３５と同じ役割を演ずる。第２
図に示す各形の混合管１３８は第１図に示す混合
管３８の孔明けされた部分３７と同様その下流側
端部から１定の長さにわたつて孔明けされた周壁
部分を有する。さらに各形の混合管１３８は第１
図に示す混合管３８の孔明けされていない部分に
対応して、孔を有する上流部分に隣接してその下
流に孔を備えないもう１つの周壁部分を有する。
混合管１３８の孔明けされていない部分の長さは
L₀であり、この長さは混合管１３８の直径D₁の
2/3より小さい。

第２図の水平中心線より下に示す形の混合管１
３８はその縦断面がその長さにわたつて円筒形で
あるけれど、水平中心線より上に示す混合管１３
８の上流部分１４０は円錐形であり、壁３４から
下流に向つて細くなる。図に示す形の円錐形上流
部１４０の円錐角は〜90゜であるけれど、他の円
錐角を使用することもできる。各形の混合管１３
８の上流部分の孔の面積の和は燃焼ガスの十分な
部分の循環を可能にする大きさである。

全長にわたつて孔を備えない公知混合管を使用
する場合、最適の燃焼状態は混合管の全長L₁＋
L₄がその直径1.4〜2.5倍のときに得られる。全長
L₁＋L₄が直径の1.0倍でもなお満足な結果が得ら
れる。しかし本発明により前述のように孔を備え
る混合管３８または１３８を使用する場合、混合
管の長さL₁を孔を備えない混合管の長さL₁より
約60〜80％大きくするのが有利である。

直径D₁が35mm、各直径２mmの円孔を隣接孔間
距離４mmで備える前述の周壁下流部を有する混合
管３８または１３８を使用することによつて好結
果が得られる。円孔の直径は混合管３８または１
３８の下流側端部の直径の４〜10％の間を変化す
ることができる。孔の面積の和の割合は火炎管４
２の軸に対し横方向に発生する振動ガスが孔を介
して混合管３８または１３８へ通過しうるように
選ばれる。しかし混合管は孔３６を通る空気流お
よびノズル６から孔３６を通つて造るオイルに対
しては実質的に孔明けされていない管として動作
する。下流部分の孔の面積の和の割合は下流部分
の全表面積の20〜50％である。混合管３８または
１３８はオイルが火炎ゾーンに入る前に気化する
ことを保証するため１定の放射面積を有し、この
面積により付加的に孔の面積の割合が決定され
る。

再び第１および２図に戻つて混合管３８，１３
８の下流側端部３９の近くに火炎管４２はノイズ
発生の減少に役立つ多数の孔４３を備える。直径
75mmの火炎管の場合それぞれ８〜10mmの直径の孔
６〜８つ火炎管の周面に離して配置するのが有利
である。

本発明のオイルバーナによればとくにもつとも
うるさく感じられる振動数50.0Hz以下のノイズの
著しい減少が達成される。前述のように孔明けし
た混合管を有するオイルバーナを使用することに
よつて、公知の孔を備えない混合管を有するオイ
ルバーナを使用する場合に比してノイズレベルは
バーナ前１ｍおよびこのオイルバーナを備えるボ
イラを設置したボイラ室の床上１ｍで4dBAまで
減少することができる。

ノイズの減少は壁３４に１つの孔３６を設ける
代りに、この１つの孔３６より小さい多数の離れ
た空気孔を壁３４の１つの中心孔を中心とする円
に配置することによつて達成することもできる。
多数の空気孔により混合管へ流れる空気流の面積
が増大し、それによつて空気の振動挙動がさらに
改善される。このような配置が第３図に示され
る。第３図によれば中心孔１３５が壁に形成さ
れ、ノズル６から混合管３８へ排出されるオイル
はこの孔１３５を通る。離れた多数の空気孔１３
７は中心孔１３５を中心とする円に沿つて壁３４
に形成される。孔１３７の円は混合管３８の内壁
の壁３４への投影線より内側に配置される。第３
図には２つの異なる形の離れた空気孔１３７が示
され、第３ｂ図に示す孔１３７は円形断面であ
り、第３ａ図に示す孔１３７は混合管の円周方向
の長さより半径方向の長さが大きい。第３ａ図に
示す孔１３７の断面はほぼ台形に選ぶこともでき
る。第３ａ図の孔１３７の断面は利用可能の制限
された範囲内で第３ｂ図に示す円形断面の孔１３
７より大きい全断面積が得られる。

第３図のように１つの共通ピツチ円に配置する
代りに、孔１３７は選択的に第４図に示すように
２つの共通ピツチ円に配置することもできる。第
４図の孔１３７は円形断面であり、交互に異なる
ピツチ円に配置される。

壁３４の１つの孔３６を有するオイルバーナを
使用する代りに、壁３４に多数の離れた孔１３７
および１つの中心孔１３５を有するオイルバーナ
を使用することによつて、いずれの場合も混合管
は孔明けされていないとして、ノズルレベルをオ
イルバーナ後方の煙管で約4.5dBAまで、バーナ
前１ｍおよびこのオイルバーナを備えるボイラを
設置したボイラ室の床上１ｍで約3dBAまで低下
することができる。

本発明による孔明けされた混合管ならびに壁３
４の多数の孔１３７および１つの中心孔１３５の
使用は累積的に作用し、それゆえ１つのオイルバ
ーナにこれらをいつしよに使用することによつて
ノイズ減少がさらに改善されることが明らかにな
つた。このようにしてオイルバーナ後方の煙管で
約6dBA、バーナ前方１ｍおよびボイラ室床上１
ｍで約5dBAのノイズレベル減少を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオイルバーナの縦断面
図、第２図は他の２つの形の混合管を有するオイ
ルバーナの縦断面図、第３図および第４図は第１
図―線断面に相当する空気孔の異なる実施例
を示す断面図である。 ２……バーナ、４……室、６……霧化ノズル、
８……ノズルコネクタ、１０……ポンプ、１２…
…モータ、１４……ブロア、１６，１８……弁、
３０……電極、３２……点火トランス、３６……
空気孔、３８……混合管、４２……火炎管、４４
……センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイル霧化装置６と、該オイル霧化装置を取
   囲む燃焼空気供給室４と、前記オイル霧化装置の
   出口の下流側に配置された孔３６を有するオリフ
   イスプレート３４と、該オリフイスプレートの孔
   ３６と共軸にかつ該孔の下流側に設けられた混合
   管３８，１３８と、前記オリフイスプレートに隣
   接して前記混合管の上流側端部４１に設けられた
   半径方向通路３５と、ほぼ円筒形の火炎管４２と
   を備え、該火炎管の上流側端部が、前記オリフイ
   スプレート３４を支持する燃焼空気供給室４の端
   壁と気密に結合されており、かつ前記火炎管４２
   内で前記混合管３８，１３８が実質的に片持ち式
   に配置されており、しかも前記火炎管４２が、前
   記混合管の直径D₁のほぼ2.0〜2.5倍に相当する直
   径D₂と、火炎管４２の直径D₂の少なくとも2.5倍
   に相当する長さL₂とを有している形式の気化オ
   イルバーナにおいて、混合管３８，１３８が少な
   くともその下流側端部３９，１３９に近い部分３
   ７にわたつて周壁に複数の孔を穿設して成ること
   を特徴とする、気化オイルバーナ。 ２ 混合管３８，１３８が、該混合管とオリフイ
   スプレート３４との間の半径方向通路３５に隣接
   した長さL₀にわたつて無孔の全壁部分を有し、
   該無孔の全壁部分から下流へ延びる部分３７が有
   孔部分を成し前記長さL₀が混合管直径D₁の2/3よ
   りも小である、特許請求の範囲第１項記載の気化
   オイルバーナ。 ３ 混合管１３８がオリフイスプレート３４にま
   で達しかつ半径方向通路３５の範囲に複数の孔を
   穿設して成る、特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の気化オイルバーナ。 ４ オリフイスプレート３４に隣接した混合管１
   ３８の穿孔された部分L₄が、オリフイスプレー
   ト３４へ向かつて発散して円錐形に構成されてい
   る、特許請求の範囲第３項記載の気化オイルバー
   ナ。 ５ 混合管１３８の円錐形部分L₄が約90゜の円
   錐頂角を有している、特許請求の範囲第４項記載
   の気化オイルバーナ。 ６ 混合管３８，１３８の下流側寄りの有孔部分
   ３７における孔の総面積が、前記有孔部分の管表
   面積の約20〜50％である、特許請求の範囲第１項
   から第５項までのいずれか１項記載の気化オイル
   バーナ。 ７ 混合管３８，１３８の下流側寄りの有孔部分
   ３７における孔の直径が、前記混合管の直径D₁
   の約４〜10％である、特許請求の範囲第１項から
   第６項までのいずれか１項記載の気化オイルバー
   ナ。 ８ オリフイスプレートの孔の直径D₃が混合管
   の直径D₁に等しいか又はこれより小である、特
   許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
   項記載の気化オイルバーナ。 ９ オイル霧化装置６と、該オイル霧化装置を取
   囲む燃焼空気供給室４と、前記オイル霧化装置の
   出口の下流側に配置されたオリフイスプレート３
   ４と、該オリフイスプレートのオリフイスと共軸
   にかつ該オリフイスの下流側に設けられた混合管
   ３８と、前記オリフイスプレートに隣接して前記
   混合管の上流側端部４１に設けられた半径方向通
   路３５と、ほぼ円筒形の火炎管４２とから成り、
   該火炎管の上流側端部が、前記オリフイスプレー
   ト３４を支持する燃焼空気供給室４の端壁と気密
   に結合されており、かつ前記火炎管４２内で前記
   混合管３８が実質的に片持ち式に配置されてお
   り、しかも前記火炎管４２が前記混合管の直径
   D₁のほぼ2.0〜2.5倍に相当する直径D₂と、前記火
   炎管の直径D₂の少なくとも2.5倍に相当する長さ
   L₂とを有している形式の気化オイルバーナにお
   いて、オリフイスプレート３４のオリフイスが、
   １つの中心孔１３５と、混合管３８の内側横断面
   の投影によつて局限された面の範囲内で前記中心
   孔１３５をめぐつて穿設された複数の別の空気流
   過孔１３７とを有していることを特徴とする、気
   化オイルバーナ。