JPS63231108A - 青焔燃焼高圧噴霧式バ−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】 産業上の利用分野 本発明は、高圧噴霧式バーナーの改良、特に青焔燃焼す
る高圧噴霧式バーナーに関する。

従来技術とその問題点 高圧噴霧式バーナーは、油をノズルから噴霧して霧化し
た油に着火して燃焼させるもので、環境に有害な煤、Ｎ
Ｏｘ　、Ｇｏ、８０３等を排気中に含まない高熱出力で
安定した青焔燃焼可能な高圧噴霧式バーナーについて、
いままで多くの試みがなされてきた。

例えば、ノズルから噴霧して霧化される油滴の粒径を微
細化、均一化したり、燃焼用に供給される空気流に渦流
を発生させ、また混合気流。

を旋回させたりして着火性、燃焼性の向上を日桁してい
た。しかし、従来の高圧噴霧式バーナーでは、ある定め
た油量と燃焼用空気量との供給のもとでのみ、安定した
青焔燃焼を可能とするものであり、油量を可変として燃
焼圏の調節を行う場合、単に燃焼用空気量を油ｍに追従
して変化させる装置を設けても、広い燃焼圏可変領域に
おいて油量と空気量とのバランスがうまく取れず、いわ
ゆる赤焔燃焼に移行したり、また燃料と燃焼用空気の混
合が不十分で、不完全燃焼による煤やＣＯ′８が発生し
、また保炎がなされず良好な燃焼性能が得られなかった
。

これに対して、本発明者は、特有構造の高圧噴霧式バー
ナーにおいては、油量と燃焼用空気足とを一定比率で供
給制御することによって広い燃焼量調節範囲を有するこ
とを見い出したが、その高圧噴霧式バーナーを穀類乾燥
機等の熱風源として利用する場合、乾燥の進行に伴った
燃焼用空気１の変化とか他の諸外乱によって燃焼状態が
変動した場合、青焔燃焼が赤焔燃焼に移行してそのまま
では青焔燃焼にもどらず、赤焔燃焼のまま終止してしま
う問題があった。これは、バーナー単体では安定してい
るが他の装置と組み合せたことによって外乱の要素が加
わり不安定になったものと考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点を解消するものであって、特有
構造の高圧噴霧式バーナーを使用して、油（３）変化に
対して一定比率で燃焼用空気楚を調節し、たとえ外乱に
よりその比率が多少変化しても青焔燃焼を続ける広い燃
焼量可変領域にわたって安定的な青焔燃焼を可能とし、
しかも燃焼性能の優れた高圧噴霧式バーナーを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の青焔燃焼高圧噴霧式バーナーは、噴霧ノズルの
噴霧方向前方に暫時拡大するテーパー状気化筒を同心状
にバーナー機枠に固設し、該気化筒の拡大端には中空体
の吸気側筒端寄りの外周部に一体的に設けた環状閉鎖壁
の外周部を固設し、前記中空筒体の吐出口側には該中空
筒体より大径のキャップ状半球体を閉鎖方向に空気流通
路を設けて重合一体化して燃焼筒を形成した燃焼装置に
おいて、前記キャップ状半球体内面に燃焼ガスの放射方
向誘導反転を容易ならしめる曲面を設けるという手段を
講じた。

〔作　用〕

送風装置により点火に必要な爪の空気を送風し、点火用
電極に通電後ただちに点火に必要な設定された油量を噴
霧ノズルが噴霧し、着火したことを炎検出器がｆｆ認す
ると点火電極の通電を停止し、次に油量だけを一定量増
加させ、燃焼速麿を匠らせて、気化筒内赤火燃焼から燃
焼筒部青焔燃焼へ移行させる。次いで油量を減少すると
共に送風量を増加して定量燃焼を継続する。定量燃焼中
に外乱（例えば燃焼ガス吐出側の空気抵抗の変化）があ
っても、燃焼筒のキャップ状半球体内面に燃焼ガスの放
射方向誘導反転を容易ならしめる曲面を設けであるので
安定燃焼する。

〔実施例〕　゛ 本発明の実施例について図面に基づいて説明する。符号
２は青焔燃焼高圧噴霧式バーナー１の噴霧ノズル部で、
該ノズル部は一側に吐出口３を、また他側に送風口４を
それぞれ設けた機ｎ５の内部に噴霧ノズル６と点火用電
極７を配設すると共に、前記送風口４に送風装置８を連
設している。９は排気口１０を一側に設けた燃焼ガス排
気筒で、該排気筒９の内部にガス風路１１を介してキャ
ップ状半球体１４と中空筒体１３および環状閉鎖壁１７
から成る燃焼筒１２を設ける。該燃焼筒１２はキャップ
状半球体１４の開放側を前記ノズル部２側に向けて設置
し、またキャップ状半球体１４の内部に中空筒体１３を
重合一体化すると共に、該中空筒体１３の吸気側筒端寄
りの外周一部に一体的に環状閉鎖壁１７を設けである。

そして、燃焼筒１２はテーパー状気化筒１５の拡大開口
部と一体的に固設し、燃焼部１６を形成する。燃焼筒１
２の周辺（燃焼部１６）の火炎中には燃焼ガス排気筒９
に基部を固設したイオン化検出器１９を配設し、また送
風装置８と気化筒１５とを連絡するｖ！Ａ筒５筒部壁部
噴霧ノズル６を視野とする光電素子（例えばＣｄ　Ｓ　
’）による火炎検出器２０を設る。

２２は機内５に送る燃焼用空気量を調節する送８装置８
の空気量調節装置、２３は送風装置８の駆動用モーター
であり、２４は噴霧ノズル６と一体となった燃料ポンプ
で、本高圧噴霧式バ−ナーを乾燥装置などの熱源として
使用する場合、該装置に設けたザーモスタツｉ〜等の温
度センサーに関連的に連絡された油量調節装置２５によ
って油量が調節される。２６は油タンクである。２７は
イオン化検出器１つと火炎検出器２０と空気量調節装置
２２と油量調節装置２５とを連絡して関連的に制御する
制御装置であり、１８は中空筒体１３の支杆である。２
１は吸気口フランジ盤２Ｂに設けた二次空気取入れの通
気口である。

本実施例の空気量調節装置２２は、５ＣＲ（制ｉｌｌ極
付シリコン整流器）を使用して、送風装置８の駆動モー
ター２３の回転数を増減して空気量を調節するものであ
るが、例えばインバータを使用して電源周波数を変化ざ
Ｖて空気量を調節する場合もあり、またバルブの開度を
調節するという簡易な方法もある。

一方、油量調節装置２５は、ノズル６とポンプ２４の間
に設けた電磁弁の周期的な開閉（パルス幅制御やパルス
数制御による）によって、油圧を一定に保ち、油量が変
化しても噴霧される油滴の粒径を微粒で均一に保ちうる
ちのである。

また、制御装置２７は、油量と燃焼用空気量とを青用燃
焼に適した一定比率で関連的に供給する。

次に上記実施例の作用について説明する。送風装置８を
起動して適量の燃焼用空気を噴霧ノズル部２の機内内に
給風すると共に、点火用電極７を作動する。油量調節装
置２５の燃料ポンプ２４を作動して、噴霧ノズル６から
一定の噴射角で油を噴霧し、点火用電極７によって点火
すると、霧化した油が燃焼を開始し、その燃焼熱によっ
て燃焼筒１２．中空筒体１３．テーパー状気化筒１５が
加熱される。一定時間経過後、油量を増加すると、火炎
伝播（燃焼速度）が遅れて噴霧ノズルから噴霧される油
滴は、その熱によって気化し、それまでの各筒１２．１
５内での燃焼から、中空筒体１３の外周に沿って燃焼部
２９での青用燃焼を開始する。環状閉鎖壁１７、燃焼筒
１２が加熱され、引き続き噴霧される油滴も、燃焼用空
気と混合しながら気化してゆぎ、青用燃焼が続行される
。そこで油量を点火時に戻し、空気を増加して正常燃焼
状態とする。通気孔２１を流過する二次空気は、燃焼ガ
ス排気筒９内へ流れ、バーナー各部の過熱を制御し、燃
焼をより安定させる働きをする。

青用燃焼に適した油量と燃焼用空気量との関係を第２図
に示すが、この青用燃焼域での油量と空気量とが一定比
率に保たれていても、穀類乾燥機等の熱風源としてバー
ナーを使用する場合等、特に低燃焼域では許容変化中が
少なく乾燥の進行に伴った穀層の空気抵抗による空気量
の変化やその他の諸外乱によって時として安定的な青用
燃焼から赤用燃焼等に移行し煤や有害排気を発生しやす
い条件となるが、燃焼筒のキャップ状半球体内面に設け
た曲面Ｒが燃焼ガスの放射方向誘導反転を促進するので
青用燃焼範囲が広くなり、赤用燃焼になりにくい。しか
し、過度の変化では赤用燃焼となり、古川燃焼に戻らな
いので、赤用燃焼とか不完全燃焼が発生した場合、それ
を検知し対応する手段も必要であり、イオン化検出器１
９と火炎検出器２０の信号により検知し、制御装置によ
り、再度、点火からの手続を繰り返す構成とすることが
望ましい。

〔発明の効果〕

このように本発明の青用燃焼高圧噴霧式バーナーは、定
量燃焼続行中に燃焼ガス吐ｔｇ側の空気抵抗の変化など
の外乱があっても安定した青７焔燃焼をし、従来得られ
なかった広い燃焼量調節範囲を有するので、青用燃焼高
圧噴霧式バーナーの有用性を向上し、広い分野での活用
を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のバーナーの側断面図、第２図は油量
と燃焼用空気量との関係を示すものである。 １・・・青用燃焼高圧噴霧式バーナー ２・・・噴霧ノズル部　　　３・・・吐出口４・・・送
風口　　　　　　５・・・別箇６・・・噴霧ノズル　　
　　７・・・点火用電極８・・・送風装置　　　　　９
・・・燃焼ガス排気筒１０・・・ｉｌ［見目　　　　　
１１・・・ガス風路１２・・・燃焼筒　　　　　１３・
・・中空筒体１４・・・キャップ状半球体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、噴霧ノズルの噴霧方向前方に漸次拡大するテー
   パー状気化筒をバーナー機枠に固設し、該気化筒の拡大
   端には中空体の吸気側筒端寄りの外周部に一体的に設け
   た環状閉鎖壁の外周部を固設し、前記中空筒体の吐出口
   側には該中空筒体より大径のキャップ状半球体を空気流
   通路を設けて重合一体化して燃焼筒を形成した青■燃焼
   高圧噴霧式バーナーにおいて、前記キャップ状半球体内
   面に燃焼ガスの放射方向誘導反転を容易ならしめる曲面
   を設けたことを特徴とする青■燃焼高圧噴霧式バーナー
   。
2. （２）、前記中空状筒体の内径を吸気側から吐出側に向
   けて縮少すると共に中空状筒体の両端面を曲面とした特
   許請求の範囲第（１）項記載の青■燃焼高圧噴霧式バー
   ナー。