JPS63105305A - 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〕 この発明は、灯油等の液体燃料を気化させ、適量の一次
空気と予混合して燃焼させる液体燃料燃焼装置、特にそ
の燃料の気化部分の改良に関する。

［従来の技術］ 例えば、灯油等の液体燃料を燃焼させる暖房機では、そ
の液体燃料を気化させてガス化し、この燃料ガスに適量
の一次空気を予混合して燃焼させることが行われる。

第３図及び第４図は、従来のこの種の液体燃料燃焼装置
の一例を示す。

同図において、先ず、（１）は燃料供給ニードルを示す
。この燃料供給ニードル（１）は−次空気導入用ノズル
（２）の中心に位置させられている。空気ノズル（２）
からは燃焼に必要な空気が高速で流れ出る。

（３）は気化筒を示す。この気化筒（３）の下部には上
記ノズル（２）が固定されている。また、その気化筒（
３）の上部には分割板（４）が螺合されている。

分割板（４）は、その下部が気化室（５）となっている
。また、その分割板（４）の上面には整流板（６）があ
り、さらにその上部には、燃焼板（７）及び固定板（８
）が、分割板（４）に埋設されたネジ（９）によって固
定されている。

気化筒（３）の外上面には、燃焼板（７）に形成された
火炎を保炎する燃焼リング（１０）が固着されている。

また、気化筒（３）には、電気ヒータ（１１）及び温度
センサ（１２）が固定されている。さらに、気化筒（３
）の周囲はカバー（１３）によって覆われている。

次に動作について説明する。

先ず、電気ヒータ（１１）によって気化筒（３）が加熱
されて所定温度に達すると、温度センサ（１２）の検知
信号によって運転が開始される。

すると、燃焼用ファンから送給されてくる一次空気がノ
ズル（２）によって高速流となって気化室（５）内に流
入する。

一方、燃料の方は、一定待ち時間を置いた後、燃料供給
ニードル（１）から噴出される。噴出された燃料は、ノ
ズル（２）からの高速空気流によって霧状化され、さら
に気化筒（３）に当って瞬時に気化させられる。気化し
た燃料ガスは、ノズル（２）から流入させられた一次空
気と混合して予混合気を形成する。この混合気は、整流
板（６）を通り抜けて燃焼板（７）から噴出し、そこで
適宜な点火装置によって着火される。これにより、燃焼
板（７）上から噴出し、そこで適宜な点火装置によって
着火される。これにより、燃焼板（７）上に火炎が形成
される。この火炎は、燃焼リング（１０）によって安定
な炎となるべく保炎される。

このときの火炎の熱の一部は、燃焼リング（１０）等に
よって気化筒（３）に伝導され、気化動作の継続に必要
な熱として回収される。

［発明が解決しようとする問題点コ 上述した液体燃料燃焼装置では、燃焼量を減少させた場
合すなわち弱燃焼時に、空気導入用ノズル（２）からの
−次空気の流速が低下する。このため、燃料供給ニード
ル（１）から噴出された液体燃料の霧化が確実に行われ
難くなって、その燃料の粒径が大きくなってしまう。こ
れによりて、気化筒（３）の底面に燃料がよどんで、燃
料の気化速度に時間的な変動が生じるようになってしま
う。この結果、燃焼が安定せず、赤炎と青炎が交互に繰
り返すといった状態が生じるようになってしまう、とい
う問題点があった。

この発明は、係る問題点を解決するためになされたもの
で、弱燃焼時においても、燃料の気化の時間的変動をな
くして、安定な燃焼状態を保てるようにする液体燃料燃
焼装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る液体燃料燃焼装置は、電気ヒータを有す
る気化筒と、その一部に固定されたノズルと、このノズ
ル内に設けられた燃料供給ニードルと、これらの噴出孔
が臨まされた気化室と、この気化室に連接して設けられ
た燃焼板とを有するとともに、上記気化筒の底に上記ノ
ズルの下から漸次下降傾斜させた面を有するものである
。

［作用］ 上記手段によれば、弱燃焼時において、燃料供給ニード
ルから供給された液体燃料が粒径の太きなまま気化筒の
底面に滴下することがあっても、その底面が漸次下降す
る傾斜面となっているため、底面に滴下した燃料は、そ
の斜面をすべり落ちる途中で連続的に気化させられるよ
うになる。これにより、気化筒の底面で燃料がよどむこ
とがなくなって、弱燃焼時にも変動のない安定した燃焼
状態が保たれるようになる。

［実施例］ 以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。

なお、図において、同一符号は同一部分あるいは相当部
分を示す。

第１図及び第２図はこの発明による液体燃料燃焼装置の
一実施例を示す。

同図に示す液体燃料燃焼装置を、前述したものとの相違
点に着目して説明すると、先ず、（１４）は気化筒を示
す。この気化筒（１４）は、その底面が螺旋状に旋回し
ながら漸次下降する傾斜面となっている。

上記気化筒（１４）の下部には、燃料供給二一ドル（１
）及び−次空気導入用ノズル（２）が、その中心軸を気
化筒（１４）の中心より水平面内で２０龍はどずれた位
置となるように固定されている。

上記気化筒（１４）の上部には分割板（４）が螺合され
ている。分割板（４）の外周上面には燃焼板（７）が密
着して積載されている。燃焼板（７）の下部には整流板
（６）が密着して固定されている。

固定板（８）は、燃焼板（７）の上端面を覆うべく、そ
の端部が下方に曲げられ、かつその中心に円柱（１５）
が密着して貫通させられている。

この状態にて、固定板（８）は、分割板（４）に埋設さ
れたネジ（９）によりて、その分割板（４）に固定され
ている。固定板（８）の上方には、一定距離を隔てて拡
散板（１６）が固定されている。

拡散板（１６）は、その中央部の上方に球状に膨出する
凸部が形成されている。これによって、円柱（１５）か
ら流れ出る二次空気の圧力が損われないようになってい
る。

燃焼板（７）は多数の小孔を有する。この小孔を塞ぐよ
うにして、耐熱性を有する金網（１７）が燃焼板（７）
の内外面に固着されている。

また、上記気化筒（１４）の上端外周には、燃焼リング
（１０）が燃焼板（７）に環状に対向するようにして固
定されている。さらに、気化筒（１４）の下部には、そ
の気化筒（１４）の全体を覆うべく形成されたカバー（
１３）が固定されている。このカバー（１３）の底面中
央には、二次空気供給口（１８）が円柱（１５）の下端
開口に臨むようにして設けられている。

次に動作について説明する。

先ず、燃焼運転が開始するまでの動作について前述した
従来の液体燃料燃焼装置と同様に行われる。

ここで、弱燃焼状態での運転が行われるとき、従来の場
合は、気化筒の底面が水平面であったので、その底面に
滴下した燃料が移動しないで滴下した場所でよどみを生
じやすく、このために気化が間１テつ的になって赤炎と
青炎が交互に繰り返される、といった不安定燃焼状態を
生じる結果となっていた。

ところが、第１図及び第２図に示した実施例の液体燃料
燃焼装置では、気化筒（１４）の底面が緩かな傾斜面と
なっているため、燃料供給ニードル（１）から供給され
た液体燃料が粒径の大きなまま気化筒（１４）の底面に
滴下することがあっても、その底面が漸次降下する傾斜
面となっているため、底面に滴下した燃料は、その斜面
をすべり落ちる途中で徐々に連続的に気化させられる。

これにより、気化筒（１４）の底面で燃料がよどむこと
はなくなり、弱燃焼時にも変動のない安定した燃焼状態
が保たれるようになる。

さらに、第１図及び第２図に示した実施例の液体燃料燃
焼装置では、気化筒（１４）の底面が螺旋状に旋回しな
がら傾斜させられていることにより、その底面に滴下し
た燃料のすべり落ちる距離が長くなり、これによって燃
料の、すべり落ち続ける時間が長くなって、燃料は一層
確実に気化させられるようになる。また、その螺旋状の
底面は、燃料が気化しながらすべり落ちる実効的な距離
を長くすることができるので、気化筒（１４）などの燃
焼器の小型化が図りやすくなる、という効果も併せて得
られるようになる。

そして、以上のようにして気化された燃焼ガスが燃焼す
るとき、実施例の液体燃料燃焼装置では、二次空気が二
次空気供給口（１８）及び円柱（１５）を通って火炎に
供給されることにより、さらに完全な燃焼炎が得られる
ようになっている。

第５図は燃焼量（横軸）の変化に対する燃焼状態（縦軸
）の変化をグラフ化して示す。

同図において、縦軸は炎電流の変化率の大きさを表す。

この炎電流変化率は、炎電流の変化幅を平均電流で除し
た値であって、これが小さいほど気化の変動が小さくて
燃焼炎が安定なことを示す。

同図には、第３図及び第４図に示した従来の液体燃料燃
焼装置における燃焼量に対する燃焼状態と、第１図及び
第２図に示した本考案の液体燃料燃焼装置における燃焼
量に対する燃焼状態と同一条件でもって並記しである。

両者を対比すれば明らかなように、本考案による液体燃
料燃焼装置では、燃焼量が少なくなったときでも安定な
燃焼状態が得られるようになっている。

なお、上記実施例では、気化筒（１４）の底面を螺旋状
としたが、気化筒の大きさに余裕があれば、ノズル（２
）を中央に設けて、そのノズル（２）の下から底面全体
を一方向に傾斜させるような構成であってもよい。要す
るに、滴下した燃料がすべり落ちながら気化できるよう
にすればよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、気化筒の底に上記ノズ
ルの下から漸次下降傾斜させた面を有する構成により、
気化筒の底面で燃料がよどむことがなくなって、弱燃焼
時にも変動のない安定した燃焼状態が保たれるようにな
る、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による液体燃料燃焼装置の一実施例の
縦断面図、第２図は第１図の液体燃料燃焼装置をノズル
の中心軸に沿って破断した横断面図、第３図は従来の液
体燃料燃焼装置の一実施例の縦断面図、第４図は第３図
の液体燃料燃焼装置をノズルの中心軸に沿って破断した
横断面図、第５図は燃焼量に対する燃焼状態の変化を示
すグラフである。 図において、（１）は燃料供給ニードル、（２）ノズル
、（３）（１４）は気化筒、（４）は分割板、（５）は
気化室、（６）は整流板、（７）は燃焼板、（８）は固
定板、（９）はネジ、（１ｏ）は燃焼リング、（１１）
は電気す一タ、（１２）は温度センサ、（１３）はカバ
ー、（１５）は円柱、（１６）は拡散板、（１７）は金
網、（１８）は二次空気供給口である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （他　２名） 第１図 第２図 第３図 ３：女しイ１１−頂 第４図 ２、発明の名称 液体燃料燃焼装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号、
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三
菱電機株式会社内 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明の欄及び図
面。 特許請求の範囲 （１）電気ヒータを有する気化筒と、その下部に固定さ
れた空気導入用ノズルと、このノズル内に設けられた燃
料供給ニードルと、上記ノズルと上記ニードルの各噴射
孔が臨まされた気化室と、この気化室に連接して設けら
れた燃焼板とを備える液体燃料燃焼装置であって、上記
気化筒の底面が上記ノズルの下から漸次下降傾斜させら
れていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。 （２）上記ノズルの空気噴射方向を上記気化筒中心より
水平面内でずらし、かつ上記気化筒の底面を上記ノズル
の下から漸次螺旋状に下降傾斜させ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。 第　２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気ヒータを有する気化筒と、その下部に固定さ
   れた空気導入用ノズルと、このノズル内に設けられた燃
   料供給ニードルと、上記ノズルと上記ニードルの各噴射
   孔が臨まされた気化室と、この気化室に連接して設けら
   れた燃焼板とを備える液体燃料燃焼装置であって、上記
   気化筒の底面が上記ノズルの下から漸次下降傾斜させら
   れていることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
2. （２）上記ノズルミの空気噴射方向を上記気化筒中心よ
   り水平面内でずらし、かつ上記気化筒の底面を上記ノズ
   ルの下から漸次螺旋状に下降傾斜させたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。