JPS6344651Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液体燃料を霧化粒子として空気ととも
に気化室に送り、ここで発生した気化燃料混合気
を炎口で燃焼させる気化予混合燃焼方式の液体燃
料燃焼装置に関するものである。

本考案の前提となる液体燃料燃焼装置として、
霧化容器の中で回転する回転皿の上に燃料を供給
し、回転皿の全周から接線方向に放射する燃料粒
子のうちダンパの開口部を通過するものを空気と
共に加熱器を備えた気化室へ送り、上記燃料の通
過流量を調節するよう構成したものがあり、これ
は微小燃焼が可能で、しかも上記ダンパーにより
燃焼量を変化させても、常に燃空比が一定である
ので燃焼が安定し、火力調節範囲の広いものとな
る。

また、気化室、バーナ部を複数個設け、そのお
のおののバーナを燃焼させることにより、単一炎
口の燃焼量の変化を少なくし、総燃焼量コントロ
ール幅を拡大出来、炎の安定性向上と、騒音の低
下を計れるものである。

然るに、送風機により供給された空気は、各ダ
ンパの開閉により、量が増減するため、ダンパ前
に加わる空気圧が変動し、ひいては、燃焼用空気
量の変動を生じた。つまり、一方のバーナの燃焼
量を増加すると、他方のバーナへの燃焼用空気
は、減少し、空燃比が小となり、黄炎の立ち上
り、ススの発生を生じた。逆に燃焼量を減少させ
ると、他方のバーナへの燃焼用空気量は増加し、
空気過多となり、炎の吹き飛び、生ガスの飛散を
生じた。

本考案は、上記の問題点を改善することを目的
としたものであつて、気化室に送入する空気量の
一部を排出し各ダンパ前に加わる空気圧の変動を
少なくし、各バーナの影響を軽減し、常に良好な
燃焼を安定して得られるものであり、以下、本考
案の一実施例について説明する。

第１図、第２図において、１は霧化容器で、霧
化容器１に内接する半円筒状のダンパー２ａ，２
ｂは調節レバー３ａ，３ｂによつて回転可能とな
つており、開口部４ａ，４ｂの開口面積を可変す
るようになつている。霧化容器１の中央には回転
皿５を配設し、その上部に霧化容器１を貫通して
給油パイプ６の下端を位置させている。霧化容器
１の両側に設けた気化室７ａ，７ｂは、そのおの
おのの側方に霧化燃料入口８ａ，８ｂを有し、こ
の霧化燃料入口８ａ，８ｂと前記開口部を対向す
る如く霧化容器１と接続通路９ａ，９ｂを介して
連通させている。両気化室７ａ，７ｂの下部には
ヒータ１０ａ，１０ｂ上部には、混合板１１ａ，
１１ｂを通じて、バーナヘツド１２ａ，１２ｂが
設けられている。霧化容器１の下にはフアンイン
ペラ１３を内蔵したフアンケース１４と、モータ
１５を有するモータケース１６と、オイルレベラ
ー１７と連通接続されたサブタンク１８と、ポン
プインペラ１９を内蔵したポンプケース２０とを
連通して設けている。

回転皿５とフアンインペラ１３とポンプインペ
ラ１９とはモータ１５の回転軸に直結している。
ポンプケース２０の吐出口は給油パイプ２１と連
通接続し、霧化容器１の下部とサブタンク１８と
は、ドレンパイプ２２、排出管２３ａ，２３ｂに
よつて、連通接続している。霧化容器１の空気流
入部には外部に開口した排気口２４ａ，２４ｂを
設けており、各排気口２４ａ，２４ｂにはダンパ
２ａ，２ｂの下端によりその開口度が可変される
ように開口部２５ａ，２５ｂが設けてある。すな
わち、燃料空気ダンパ２ａ，２ｂは、燃焼部のバ
ーナヘツド１２ａ，１２ｂへ連通する開口４ａ，
４ｂの開口面積を可変し、ダンパ２ａ，２ｂの下
端部には外部へ連通する排気口２４ａ，２４ｂの
開口面積を可変する開口２５ａ，２５ｂを有す
る。そして、上記開口４ａと上記開口２５ａ、上
記開口４ｂと上記開口２５ｂの開口面積が常に一
定の値となる様にダンパ２ａ，２ｂの形状を形成
し、上記燃料ダンパの開口である開口４ａ，４ｂ
の増減に応じて上記排気ダンパの開口である開口
２５ａ，２５ｂの面積を逆関数に減増変化する様
に連動している。

次に本実施例の動作について述べる。

先ず気化室７ａ，７ｂをヒータ１０ａ，１０ｂ
により予熱して適度に達した時、調節レバー３
ａ，３ｂを操作してダンパ２ａ，２ｂにより開口
部４ａ，４ｂの開口度を適度に設定し、次にモー
タ１５に通電すれば回転皿５、フアンインペラ１
３、ポンプインペラ１９が一斉に回転する。サブ
タンク１８はオイルレベラー１７によつて常に定
位に燃料が供給されているのでこれがポンプケー
ス２０に吸入され、燃料は給油パイプ６を通つて
回転皿５に流下する。燃料は遠心力によつて回転
皿５の全周縁から霧化粒子となつて射出するが、
その大部分はダンパ２ａ，２ｂによつて遮ぎられ
て流下し、ドレインパイプ２２を通りサブタンク
１８に還流する。また前記の霧化燃料のうちダン
パ２ａ，２ｂによつて面積を調節された開口４
ａ，４ｂを通過した一部のものは、霧化燃料入口
８ａ，８ｂを通つて気化室７ａ，７ｂに射出され
る。同時にフアンケース１４から吐出された空気
は、回転軸周りの通路を通つて霧化容器１に供給
されるので、これも開口４ａ，４ｂを通つて気化
室７ａ，７ｂに流入する。気化室７ａ，７ｂで加
熱されて発生した気化燃料と空気の混合気は、混
合板１１ａ，１１ｂにて均一的に撹拌されバーナ
ヘツド１２ａ，１２ｂの炎口から噴出するので、
これに点火すれば燃焼を開始する。上記構成にお
いて給油パイプ６を通過する燃料の流量は常に一
定に保たれており、これが回転皿５の中央に供給
されから、回転皿５の周縁から射出される霧化燃
料の密度と粒径は時間的、空間的にむらなく均一
となつている。したがつてダンパ２ａ，２ｂによ
る開口４ａ，４ｂの開口度を変化すれば、これに
応じて通過する霧化粒子と空気の量が変化するの
で、常に空燃比が一定で火力調節が行える。ここ
においてフアンインペラ１３は開口４ａ，４ｂの
開口度を絞り空気量を減少させると、吐出空気圧
は通常上昇し、その特性を第３図に示す。

第３図は従来の送風特性を示す図であある。

この第３図のａの曲線は、フアンインペラ１３
の吐出圧力と送風量のＰ−Ｑ曲線である。ｂの曲
線は、霧化室１からダンパー２ａ、又は２ｂを通
り、気化室７ａ、又は７ｂ、バーナヘツド１２
ａ，又は１２ｂに至る通路損失圧力と通過空気の
ΔP−Ｑ曲線である。

従来の方法においては、左右のバーナヘツド１
２ａ，１２ｂに良好な燃焼を行なう空気を供給す
る様に設定した時をＡ点とする。一方のバーナヘ
ツドの燃焼量を一定に保ち、他方のバーナヘツド
の燃焼量を増加させると良好に保つ燃焼用空気量
は燃焼量増加分だけ多くなり送風量Q₁からQ₂へ
と増加する。ところが霧化室１へ供給されるフア
ンインペラ１３の吐出圧力はP₁からP₂へと低下
し、一定燃焼量側のバーナヘツド１２ａ、または
１２ｂに供給される空気量は吐出圧力P₁からP₂
への低下に応じて減少し、空気量不足を生じ、他
方のバーナヘツド１２ａ、または１２ｂでは空気
過多となる。

一方のバーナヘツド１２ａまたは１２ｂの燃焼
量を減少させた場合は、両バーナヘツド１２ａ、
又は１２ｂへ供給する空気量がQ₁からQ₃へと減
少すると吐出圧力がP₁からP₃へ上昇し、燃焼量
を変化しないバーナヘツド１２ａ、または１２ｂ
においては圧力P₁からP₃への上昇に応じた空気
量が増大し空気過多となり、他方のバーナヘツド
１２ｂ、または１２ａでは空気不足となつた。す
なわち、ダンパ２ａ，２ｂの開度を一定に保つた
時も総燃焼量を変化させると曲線ａに沿つて吐出
圧力が変化し、各バーナヘツド１２ａ，１２ｂへ
供給する空気量の増減を生じた。

第４図は本考案の送風特性を示す図である。

曲線ｂは霧化室１からバーナヘツド１２ａ、又
は１２ｂに至る空気通過損失圧力と空気量のΔP
−Ｑ曲線であり、曲線a′は、フアンインペラ１３
のＰ−Ｑ曲線である。左右のバーナヘツド１２
ａ、又は１２ｂにおいて燃焼量を最大とした時、
左右のバーナヘツド１２ａ、又は１２ｂへの送風
量を、おのおのQh、その時の霧化室１内の空気
圧をPhとするＤ点にフアンインペラ１３のＰ−
Ｑ曲線a′を設定する（そのためには、フアンイン
ペラ１３の径、厚さ、回転数または抵抗体等によ
り調整する。）。燃焼霧化粒子と空気の量を可変す
るダンパ２ａ，２ｂの開口４ａ，４ｂと排気口２
４ａ，２４ｂの面積を可変するダンパ２ａ，２ｂ
の開口２５ａ，２５ｂは一体のダンパ２ａ，２ｂ
に形成され連動する。そして開口４ａ，４ｂと開
口２５ａ，２５ｂは、それぞれ開口４ａ又は４ｂ
と開口２５ａ又は２５ｂの開口面積の和が常に一
定となるように上記ダンパ２ａ，２ｂの形状とす
る。すなわち、ダンパ２ａ又は２ｂの可変により
開口４ａ又は４ｂの開口面積の増減面積と開口２
５ａ又は２５ｂの減増面積が同じに設けてある。
霧化室１からバーナヘツド１２ａ又は１２ｂに至
る空気通過損失圧力は、ダンパ２ａ又は２ｂと接
続通路９ａ又は９ｂと気化室７ａ又は７ｂと混合
板１１ａ又は１１ｂとバーナヘツド１２ａ又は１
２ｂの総和であるが大半はダンパ２ａ，２ｂであ
り、通過する送風量はダンパ２ａ又は２ｂの開口
面積により決まる。また、霧化室１から排気口２
４ａ，２４ｂに至る空気通過損失は、開口２５
ａ、又は２５ｂと排気口２４ａ又は２４ｂの総和
であるが大半は開口２５ａ又は２５ｂであり、通
過する送風量は開口２５ａ又は２５ｂの開口面積
により決まる。そして、開口４ａ又は４ｂが全開
の時開口部２５ａ、又は２５ｂは閉塞し、開口４
ａ又は４ｂの開度の増減に応じて開口２５ａ又は
２５ｂも減増し、開口４ａ又は４ｂが全閉の時、
開口２５ａ又は２５ｂは全開する。そのため開口
４ａ又は４ｂと開口２５ａ又は２５ｂの開口面積
の和が一定であるため開口４ａ又は４ｂの全開
時、バーナヘツド１２ａ又は１２ｂを流れる空気
量と、開口２５ａ又は２５ｂの全開時、排気口２
４ａ又は２４ｂを流れる空気量は同じになる。

この状態において例えば調節レバー３ａを動か
しこれに対応する開口４ａの開口度を小さくする
と、その分気化室７ａへの空気量はQhからQ_LOへ
と減少するが、この場合には逆にそれに対応する
排気口２４ａの開口度が大きくなつて上記気化室
７ａへの空気量の減少分がここから排出され、結
局片側に流れる全送風量は元のQhとなる。すな
わち、一方の燃焼量を増減すると開口４ａ又は４
ｂを通る燃焼に必要な空気量は、燃焼量が最小の
時のQ_LOより燃焼量の最大の時のQ_hまで変化する
が、同時に排気口２４ａ，２４ｂにおけるダンパ
ー２ａ，２ｂの開口２５ａ，２５ｂを流れる空気
量は開口４ａ，４ｂを流れる空気量をＱとすると
（Q_h−Ｑ）となる。そのため、燃焼量が増加した
時、開口４ａ，４ｂの開度を大きくし、空気量Ｑ
を増加させるが、この場合は排気口側のダンパー
２ａ，２ｂの開口２５ａ，２５ｂの開度は小さく
なり（Q_h−Ｑ）の流量が排出される。

このため、圧力もPhで一定で、決して他の気
化室７ｂへの空気量を増大させることはない。

以上のように、本考案によれば霧化室内部の圧
力が一定であるため、一方のバーナの燃焼量を変
化され空気量を変動させても、他方のバーナへの
空気圧は一定で決して空気量が変動しないため、
吹き飛び失火、火炎の立ち上り、ススの発生を生
じなく、良好な燃焼がえられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかる液体燃料燃
焼装置の縦断面図、第２図はその要部横断面図、
第３図は従来の送風特性、第４図は本考案による
送風特性図である。 １……霧化容器、２ａ，２ｂ……ダンパ、４
ａ，４ｂ……開口部、５……回転皿、６……給油
パイプ、９ａ，９ｂ……接続通路、２４ａ，２４
ｂ……排出口、２５ａ，２５ｂ……開口部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体燃料をその全周から飛散させて霧化粒子と
   する回転皿を内蔵した霧化容器と、この霧化容器
   に連結され、上記霧化粒子の一部が供給される複
   数のバーナ部と、上記霧化容器を介して各バーナ
   部に空気を供給する送風機と、上記各バーナ部に
   供給される霧化粒子と空気の量を可変する燃料空
   気ダンパとを備え、上記霧化容器に外部へ上記空
   気の排出口を設けるとともに、この排出口には排
   気量を可変する排気ダンパを設け、上記燃料空気
   ダンパとこの排気ダンパは連動し、かつ上記燃料
   空気ダンパの開口面積と上記排気ダンパの開口面
   積の和が常に一定となる上記各ダンパ形状とし、
   上記燃料ダンパの開口度の増減に応じて上記排気
   ダンパの開口度を逆関数に減増変化させた液体燃
   料燃焼装置。