JPS6383506A - 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】 本発明は、石油等の液体燃料を燃焼室に供給し、該燃焼
室における燃料の燃焼熱によって供給燃料を気化し燃焼
せしめる蒸発式の液体燃料燃焼装置に関するものである
。

び。

従来、蒸発式の液体燃料燃焼装置は、燃焼室内に供給さ
れた燃料を蒸発させる蒸発面として燃焼室内に蒸発板、
７ＩＩＡ発芯、ポット、受１ｌＩＬ等を具備し、定常運
転時には上述のように、燃焼室内の例えば蒸発板に供給
された燃料は既に燃焼室にて燃焼している燃料の燃焼熱
によって連続的に気化され燃焼が持続されるが、運転開
始に当っては該蒸発板等を電気ヒータ等で加熱すること
により供給燃料を気化し、蒸発板近傍に設置した点火手
段にて気化燃料を着火することが行なわれていた。しか
しながら、電気ヒータ埋込みによる着火は電気ヒータ自
身も含めて周辺部の燃料をも昇温する必要があるので、
相当の時間が必要であり１着火時間の短縮には限界があ
った。

斯る問題を解決し運転開始時における着火を迅速に行な
うべく燃料又は燃焼室内の空気を予熱するヒータを別途
設ける方法も提案されている。しかしながら、このよう
な工夫にも拘わらず従来の蒸発式燃焼器では着火時間は
最も短い機種でも３０秒程度、平均機種では６０秒以上
を必要としている。従って、着火に至るまでの間の燃料
の気化により未燃ガスが発生し、これが臭気発生の原因
となっている。

又、消火時においても燃焼室内の熱により該燃焼室内に
残留した液体燃料が蒸発され、未燃ガスとなり臭気の発
生の原因となっていた。

従来、斯る臭気を除去するために蒸発式液体燃料燃焼装
置には触媒装置を設け、該触媒装置に排気ガスを通過さ
せることが行なわれているが、装置が複雑となる上に、
製造コストも大となるという問題があった。

ｌ見立１１ 本発明の目的は、少なくとも着火時には、発生した未燃
ガスが装置外へと流出するのを防止し。

完全に燃焼せしめることにより臭気の発生の軽減を図っ
た液体燃料燃焼装置を提供することである。

本発明の他の目的は、超音波霧化装置を使用し、着火時
間の短縮をも図り、未燃ガスによる臭気の発生の軽減を
図った液体燃料燃焼装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る超音波霧化装置付燃焼装置、つ
まり液体燃料燃焼装置によって達成される。要約すれば
本発明は、燃焼室にて液体燃料を蒸発して燃焼せしめる
液体燃料燃焼装置において、少なくとも着火時には、前
記燃焼室にて発生し、燃焼室外へと流出した未燃ガスを
該燃焼室に還流し、燃焼せしめることを特徴とする液体
燃料燃焼装置である０本発明の好ましい実施態様による
と、燃焼室には液体燃料を霧化するための超音波霧化装
置と、霧化された液体燃料を着火せしめるための点火装
置とを具備した燃焼器が設けられる。

実ｊＬ例 次に、本発明に係る液体燃料燃焼装置の一実施例を図面
に即・して詳しく説明する０本実施例にて、液体燃料燃
焼装置は燃焼室に超音波霧化装置を有した超音波霧化装
置付き液体燃料燃焼装置とされる。

第１図を参照すると、本発明に係る液体燃料燃焼装置は
、ハウジングｌを有し、該ハウジングｌ内には後で詳し
く説明する燃焼器５０を備えた燃焼室２と、該燃焼室２
からの燃焼ガスにて空気を加温し、該加温された空気を
外部へと送出するための温風用送風機４を備えた加温室
６と、前記燃焼室２及び加温室６に空気流を供給する空
気室８とを有する。空気室８と燃焼室２とは通路ｌＯに
て連通され、又空気室８と加温室６とは通路１２にて連
通される。

更に、空気室８には燃焼用送風機１４が設けられ、従っ
て該燃焼用送風機１４が駆動されることにより装置外か
ら流入した空気室８の空気は第１図実線で示される矢印
のように、空気室８→送風ｆｉ１４→通路１０→燃焼室
２の経路により燃焼室２に供給され、燃焼器５０の燃焼
用空気として使用される。又、加温室６の送風Ｊａ４は
両方向に回転することができ、通常の装置運転時には一
方向に回転し、空気室８から通路１２を介して空気を該
加温室６内へと導入し、次いで該加温室６内にて該空気
流を燃焼ガスにより加熱し、該加熱空気を装置外へと排
出するべく作動する。

次に、第２図を参照して燃焼器５０、特に本実施例では
超音波霧化装置付燃焼器５０について説明する。

燃焼器５０は、通常円筒状の燃焼筒にて形成される主燃
焼室５２を有する。燃焼筒５２の円筒壁部分には燃焼空
気用の通気孔５４が複数段けられ、燃焼室２に供給され
た空気が該通気孔５４を通って導入される。該主燃焼室
５２内には、所望に応じて燃焼リング５６を配置するこ
とも可能である。

本実施例に突えば、主燃焼室５２に付随して、主燃焼室
５２の下方側部に該主燃焼室５２に連通ずる態様で副燃
焼室５８が設けられる。該副燃焼室５８は主燃焼室５２
に比べ小さな容積を有しており、限定されるものではな
いが、例えば１０％程度とされる。前記副燃焼室５８に
霧化装ａｔと、点火子役６０が設けられる。

霧化装Ｗｉ１００は超音波振動発生手段（図示せず）に
より超音波振動される振動子２０を有し。

該振動子２０の先端にはエツジ部（燃料微粒化部）２２
が形成される。エツジ部２２は１図示されるように同径
の複数の山形形状にて構成されるか、又は漸次径が大き
くされた４段の環状の階段にて形成される。又、エツジ
部２２に隣接して燃料供給管３０が配置され、前記エツ
ジ部２２に燃料を供給する。該燃料供給管３０は１つ又
は複数配置され、燃料供給源（図示せず）から外部供給
管路（図示せず）を介して液体燃料が供給される。燃料
の流量及び供給−停止は外部供給管路に設けた供給弁６
６によって制御される。

前記超音波振動子２０の少なくともエツジ部２２が配置
された副燃焼室５Ｂは、限定されるものではないが、通
常円筒形状の金属製のハウジング６２と、該ハウジング
の周辺に配設された断熱材６４とから構成される。ハウ
ジング６２の一端は主燃焼室５２に連通し、他端は開口
され、該開口を通って燃焼空気が魔人し得る構造とされ
る。

上記構成において、振動子２０は、超音波振動発生手段
により連続的に振動される。従って、液体燃料が供給弁
６６及び供給管３０を介してエツジ部２２に供給される
と、液体燃料は該エツジ部２２にて微粒化され外方へと
噴射される。該微細な粒子から成る燃料噴霧流は副燃焼
室５８に流入する空気流と混合され、エツジ部２２に近
接して配置された点火装置６０に至り、該点火装置を包
囲する。この時、該点火装置６０を作動させると、点火
型２ｔ６０の発生熱により混合流体中の燃料粒子が気化
し、気化した燃料が局所的に着火温度に達すると着火し
、その後は自己の燃焼熱により周囲の噴霧流を気化燃焼
させる。

更に説明すると、副燃焼室５８内で着火された混合流は
、副燃焼室５８に流入する一次空気流が少ないために完
全燃焼することはなく、火炎面は副燃焼室５８から主燃
焼室５２へと移行し、該主燃焼室にて空気孔５４から流
入する二次空気流と混合され完全燃焼し、定常火炎を形
成する。つまり、上記態様にて液体燃料の着火が完了す
ると、霧化装Ｗ１００から噴霧された液体粒子は主燃焼
室５２内の燃焼ガス自体の、或いは該主燃焼室５２内に
設けられた燃焼リング５６等の輻射手段からの輻射熱に
より気化し、一方火炎面もエツジ部２２近傍から主燃焼
室へと移動し、定常ガス化燃焼に入る０本実施例におい
て、燃焼熱の利用によるガス化が十分であれば、霧化装
置の作動を停止することができる。

上記説明からも理解されるように、副燃焼室５−８は、
主燃焼室５２より小型に、且つ室内の温度と昇速度が大
きくなるように構成することが重要であり、それによっ
て主燃焼室における液体燃料の定常ガス化燃焼までの時
間を極力短縮することができる。

又１本実施例によると、点火型Ｗ６０の熱のみで十分着
火できるので、特に燃料或いは空気のための予熱ヒータ
を設置する必要はない、更に、木発明者等の実験による
と、着火に至るまでの時間が短かく未燃ガスの発生を著
るしく低減し得ることが分かった。しかしながら１着火
時にはわずかではあるが未燃ガスが発生し、該ガスが？
ｉ、Ｍ外へと排出されると臭気が感じられる。

本発明に従えば、燃焼装置の着火時においては、加温室
６を設けた温風用送風機４は通常運転状態時とは逆方向
に回転される。つまり、燃焼器５０の着火時に生じた未
燃ガスは装置外へと排出されるのではなく、送風機４を
逆方向に回転せしめることにより、加温室６へと送出さ
れた未燃ガスを第１図点線の矢印にて示すように、通路
１２を通って空気室８へと送り、次いで該未燃ガスは燃
焼用送風機１４にて燃焼用空気と混合され、再度燃焼室
２へと還流される。該還流された未燃ガスは燃焼器５０
にて完全に燃焼される。

このような温風用送風＠４の逆回転時間、つまり未燃ガ
スの還流時間は通常数秒〜数１０秒で十分であるが、必
要に応じで更に延長することも可能である。斯る送風機
の駆動制御は時間制御にて行なうことも可能であるが、
例えば燃焼室の燃焼温度を検知することにより制御する
ことも可能である。又、未燃ガスの還流制御は、送風機
４の回転制御ではなく１例えば加温室６又は燃焼器５０
に未燃ガス流動方向変更ダンパー等を設け、該ダンパー
の作動により未燃ガスを燃焼室方向へと流動せしめるよ
うに構成することも可能である。

本発明の好ましい実施態様によれば、装置の消・火時に
も未燃ガスが発生することがあり、従って着火時と同様
に未燃ガスを燃焼器へと還流して完全燃焼される。又、
場合によっては、燃焼器へと還流した未燃ガスを燃焼す
るのではなく、単に空気流と混合し、稀釈することによ
って未燃ガスの臭気を緩和することも可能である。

本発明において、燃焼器５０は超音波霧化装置を使用し
た燃焼器である必要はなく、従来使用されている蒸発皿
等を使用して液体燃料を蒸発せしめる蒸発式燃焼器とす
ることもできる。

ｌ見立上」 以上説明したーうに１本発明に係る液体燃料燃焼装置は
、未燃ガスを燃焼室内にて処理し、装置外へと排出しな
いので、未燃ガスの発生をほぼ皆無とし、臭気の発生の
軽減を図ることができるという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る液体燃料燃焼装置の一実施例の
断面図である。 第２図は、超音波霧化装置の一実施例を示す正面図であ
る。 １：ハウジング ２：燃焼室 ４：温風用送風機 ６：加温室 ８：空気室 １４：燃焼用送風機 ２０　：ｌ動子 ２２：エツジ部 ３０：液体供給管 ５０：燃焼器 ５２：主燃焼室 ５８：副燃焼室 ６０：点火装置 Ｚｏｏ：超音波霧化装置 代理人　　弁理士　　倉　橘　　暎　　・ｐ■ ｒ゛ 代理人　　弁理士　　久保１）耕　平　１１第１図 Ｘ′ Ｎ号・ ヅ −１゜ π 丁 ■□□□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃焼室にて液体燃料を蒸発して燃焼せしめる液体燃
   料燃焼装置において、少なくとも着火時には、前記燃焼
   室にて発生し、燃焼室外へと流出した未燃ガスを該燃焼
   室に還流し、燃焼せしめることを特徴とする液体燃料燃
   焼装置。 ２）燃焼室には液体燃料を霧化するための超音波霧化装
   置と、霧化された液体燃料を着火せしめるための点火装
   置とを有した燃焼器が設けられて成る特許請求の範囲第
   １項記載の装置。