JPS6326808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼用の供給空気量に応じて燃焼量
がほぼ比例的に変化する液体燃料燃焼装置におい
て、広い燃焼量調節巾の範囲内で二次燃焼を美観
も良好でかつ質的にも良好にすることにより、排
ガスがクリーンで長期的にも安定な特性を示す液
体燃料燃焼装置を提供することにある。

燃焼用の供給空気量を変化することによつて燃
焼量を変化させる空気先導型バーナについては、
いろいろ提案されているが、それらはいずれも高
圧損型、つまり燃焼室内、外の差圧が比較的高い
もの（おおよそ１mmAg以上）についてが主であ
つた。低圧損型（差圧がおおよそ１mmAg以下）
については、たとえば燃焼のドラフト力を利用す
る方法等、空気供給の手段が簡単になるとか、気
密性をそれほど厳密に行なう必要がなく構成が簡
単になるとか、燃焼器の運転騒音が格段と小さく
なるとか、価格が下げられるとか、の多くのメリ
ツトがあるにもかかわらず、実用に供することが
できないでいた。そしてその原因の一つは、広い
発熱量変化巾の範囲において、二次燃焼の質的レ
ベルが、その発熱量変化巾をカバーできなかつた
ことがあげられる。つまりその変化巾の中である
狭い範囲においては質的に良好な燃焼を行わせる
ことが可能であつたが、ほとんどの場合、黄火、
スス、一酸化炭素等の未燃成分の発生が少なから
ずあつた。これは低圧損型であるが故に、二次燃
焼部において、気化した燃料と空気との拡散混合
が不十分であつたことに起因する。

本発明は広い燃焼量調節巾の範囲内の良好なる
燃焼を行わせるものであり、以下本発明の一実施
例を添付図面にもとずいて説明する。

第１図において、１は耐熱性材料からなる多孔
体であり、気化部を構成し、燃料タンク７から、
キヤピラリー効果で液体燃料を吸上げて含浸し、
一次燃焼室１０に露出している表面から燃料を気
化させる。２は内炎筒、３は外炎筒であり、それ
ぞれに多段で多数の気孔２ａ，３ａを有してい
る。４は外筒であり、外炎筒３と外筒４で形成す
るスキ間４ａが外側空気の通路となり、内炎筒２
と外炎筒３との間で一次燃焼室１０が形成されて
いる。そして内炎筒２、外炎筒３、外筒４は同心
円状に配置され、ふつうは三者を貫通するピン
（図略）等で固定される。５は内炎筒２を乗せる
内火皿、６は外炎筒３を乗せる外火皿であり、外
火皿６は立上り部６ａを有しており、ここにも多
数の気孔６ｂを有す。８は外炎筒３の上端面と外
筒キヤツプ１６とで形成する外スリツトであり、
外側の二次空気供給口であり、９は内炎筒２の上
端面と内炎筒キヤツプ１７とで形成する内スリツ
トであり、内側の二次空気供給口である。１１は
二次燃焼室、１２は外側空気取入口、１３は内側
空気取入口、１４は煙突であり、１５は燃焼排ガ
スが通過する煙道である。ここで矢印は空気の流
れを示している。内側空気は、内側空気取入口１
３から供給され内炎筒２の多数の気孔２ａから一
次燃焼室１０へ、内スリツト９から二次燃焼室１
１へ供給される。また外側空気は、外側空気取入
口１２から供給され、内側と同様に、外炎筒３の
気孔３ａから一次燃焼室１０へ、外スリツト８か
ら二次燃焼室１１へ供給される。本実施例におい
ては、バーナへの空気の供給は、煙道１５のドラ
フト力によることとなる。そして燃焼量の変化
は、このバーナが空気先導型であるが故に、供給
空気量を変えることによつて変化させることがで
きる。つまり本実施例においては、ドラフト力を
変化させることによつて燃焼量を調節することが
できる。また空気の供給方法としては、本実施例
に限ることなく、フアン等の送風機を直接用いて
も、またエジエクター効果を利用する等の間接的
な方法を用いても一向に差支えない。そして送風
機の出力を変えるか、ダンパー等を設けるとかの
方法で供給空気量を変えることによつて、燃焼量
を変えることができる。

次に燃焼動作について簡単に記す。気化部１は
燃料タンク７から燃料を吸上げ含浸しており、そ
の一部に電気コイル等の点火栓（図略）によつて
点火される。その後は燃焼熱によつて発生したド
ラフト力によつて一次空気は気孔２ａ，３ａ，６
ｂから供給され一次燃焼されると共に、その燃焼
熱は燃料の気化のための熱源として利用される。
このようにして気化された燃料は、一次空気と予
混合されながら二次燃焼室１１へと運ばれ、そこ
で内、外スリツト８，９から供給される二次空気
で完全燃焼されることとなる。このとき気化量は
一次燃焼の熱量に比例する。そして一次燃焼の熱
量は、一次の空気量に比例、つまり全空気量に比
例するから、燃焼量は供給空気量に比例すること
となる。

第２図は本実施例における供給空気量に対する
燃焼量の変化を示す図である。供給空気量30〜
100Nl／minの変化に対して燃焼量は2700〜
900Kcal／hrとほぼ直線的に変化している。そし
てこの燃焼量の可変範囲全域において、青火燃焼
であり排ガス中の一酸化炭素量も20ppm以下と、
クリーンで美観にも優れた燃焼をさせることが可
能となつた。これは、二次燃焼部のスリツト構造
と、その位置関係、一次と二次の燃焼（空気）比
率の相乗効果によるものである。一次と二次の空
気比率は、それぞれの開口面積によるが、我々の
実験の結果からは、一次の比率は10〜70％（二次
のスリツト部は90〜30％）が適当であることが判
明した。それ以下であると二次燃焼で黄火、スス
が発生し易く、それ以上であると二次燃焼が希薄
になり過ぎて、一酸化炭素等の未燃ガスを発生し
易くなる。そして本発明の大きな特徴は二次燃焼
部のスリツト構造にある。この構造により低圧損
型の空気先導型バーナで広い燃焼量可変範囲にお
いて全域でクリーンな青火燃焼を実現できたので
ある。この種のバーナは拡散混合型であるが故
に、気化した燃料ガスと空気をいかにうまく混合
するかで全てが決定される。排ガスのクリーンさ
についても同様であり、特に燃焼の最後の過程で
ある二次燃焼が重要である。そのためには、一次
燃焼において、十分に予混合させると共に適当に
一次燃焼による排ガスを混入させ、燃料ガスを適
当に希薄にしておく必要がある。あまりに燃料ガ
スが濃い状態であると、二次燃焼をさせるとき混
合の速度が燃焼速度が追いつかず黄火、ススを発
生することとなる。このように二次燃焼において
は、比較的ゆつくり燃焼させる必要があるが、同
時に、燃料ガスが比較的希薄であるが故に一気に
燃焼させなければならない。そのためには本実施
例におけるスリツト構造が最も適当であることが
実験的に確かめられた。また内．外の位置関係に
ついては、内側のスリツトが３〜20mmほど外側よ
りも高い方が前記の効果が十分に発揮されること
が同様に実験的に確認された。

以上のように本発明は空気量を調節するだけの
簡単な操作により燃焼量を広い範囲（燃焼用空気
量30〜100Nl／minの変化に対し、2700〜
900kcal／hr）で調整可能にできる。また前記可
変領域内で全青火燃焼であり、排ガス中の一酸化
炭素濃度も20ppm以下にでき、クリーンで外観も
美しい燃焼が持続できる。

【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
焼装置の縦断面図、第２図は同装置の供給空気量
と燃焼量との関係を示す特性図である。 １……多孔体、２……内炎筒、３……外炎筒、
４……外筒、８……外スリツト、９……内スリツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数個の気孔を有する内炎筒、外炎筒と、そ
   の外側に外筒をそれぞれ円心円状に配し、前記
   内、外炎筒の間に形成される一次燃焼室には、耐
   熱性多孔体より成り、燃料を含浸した気化部を露
   出させると共に、前記内、外炎筒の気孔から一次
   空気を供給し、前記内、外炎筒の上端面には、そ
   れぞれ円周上に内、外炎筒上端と内、外炎筒キヤ
   ツプとで内、外スリツトを形成し、かつ内スリツ
   トが、外スリツトより下流側に位置させ、前記一
   次燃焼室の下流側に形成された二次燃焼室へ、前
   記スリツトから二次空気を供給すると共に、前記
   内、外炎筒上端のスリツトの開口面積はそれぞれ
   前記内、外炎筒の気孔の開口面積とのそれぞれの
   総和に対して30〜90％とし一次空気と二次空気の
   総流量を調節する空気流量調節手段を設けたこと
   を特徴とする液体燃料燃焼装置。