JPH0116907Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は燃焼筒内で霧化した液体燃料を気化
させて燃焼するようにした液体燃料燃焼装置の改
善に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

液体燃料燃焼装置にあつては、内周面に多数の
空気導出孔を設けた燃焼筒に、その燃焼筒内に霧
化した液体燃料を供給する霧化系を設け、また燃
焼筒の外周面上に、上記空気導出孔と連通する燃
焼空気導入路を形成したものがある。この種の燃
焼装置は、霧化した液体燃料を空気導出孔から流
出する燃焼空気と燃焼筒内で混合させ、これを燃
焼させるようにしている。

また近年この種の燃焼装置にあつては小形コン
パクト化を図るべく、燃焼空気導入路の入口部
に、燃焼筒の軸心とは直角な方向から燃焼空気を
供給する方式が考えられている。

ところで、このような液体燃料と燃焼空気とを
混合させて燃焼させるものは、液体燃料と燃焼空
気とを良好に混合させることが最も重要とされて
いる。

ところが、上述の燃焼筒の軸心と直角な方向か
ら燃焼空気導入路へ燃焼空気を導入する構造によ
ると、空気流通方向が異つていることからどうし
ても燃焼空気導入路の入口部で偏流を生じてしま
う。このような偏流を生じると、燃焼筒の周囲に
形成された燃焼空気導入路の全体に対する空気量
の配分に不均一を生じて、良好な混合が全体にお
いて得られず、不完全燃焼の原因となる赤火が混
じつた青炎が形成されてしまう。しかも、火炎が
かたよつてできる欠点もあり、直角な方向からの
燃焼空気の供給は実用的には難しいとされ、この
改善が要望されている。

〔考案の目的〕

この考案は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、燃焼筒の軸心と直
角な方向から供給される燃焼空気を各空気導出孔
へ均一に導くことができる液体燃料燃焼装置を提
供することにある。

〔考案の概要〕

すなわち、この考案は、周壁の端部に該周壁の
端より内側に端面壁を設けて構成された有底筒状
の燃焼筒と、この燃焼筒の周壁に設けられた空気
導出孔と、前記燃焼筒の端面壁側に設けられ該端
面壁を通して燃焼筒内に液体燃料を噴霧する噴霧
ノズルと、前記燃焼筒の周壁を囲むように設けら
れ該周壁との間に前記空気導出孔と連通する前記
燃焼筒の端面壁側を入口とした燃焼空気導入路を
構成する外胴と、前記燃焼筒の端面壁の外面に前
記噴霧ノズルの先端部を囲むように設けられた有
底の遮風筒と、前記外胴の前記燃焼筒の端面壁側
となる端部に形成され外胴の端を前記燃焼筒の周
壁端よりも延ばしてなる延長部と、この延長部端
に設けられ前記遮風筒、燃焼筒の端面壁と共に囲
むリング状の空間に前記燃焼空気導入路と連通す
るエアチヤンバを構成する端壁部と、この端壁部
に前記燃焼筒の軸心とは直角な方向に連結された
燃焼空気を供給する空気供給ダクトと、前記端壁
部に設けられ前記空気供給ダクトから供給された
燃焼空気を前記エアチヤンバに吹き出す前記遮風
筒の外周側に開口する吹出口とを設けて、燃焼空
気導入路の入口部に、流れ方向を変化させて偏流
を解消するエアチヤンバを設けようとするもので
ある。

〔考案の実施例〕

以下、この考案を図面に示す一実施例にもとづ
いて説明する。図面は液体燃料燃焼装置を示し、
図中１は燃焼筒である。この燃焼筒１は、周壁１
ａの端部に、該周壁１ａの端より内側に端面壁１
ｂを設けて、有底筒状に成形されている。そし
て、端面壁の中央には透孔２が穿設されている。
そして、燃焼筒１の上流にあたる透孔２の直後に
は、液体燃料供給管４ａにつながる噴霧ノズル４
が配置されていて、透孔２を通じ燃焼筒１の下流
側の内周面方向に灯油等の液体燃料を所要の噴霧
角で噴霧供給する霧化系５を構成している。な
お、６は先端を噴霧ノズル４の先端部近傍に配し
て噴霧ノズル４と並行に配置した点火プラグであ
る。

一方、燃焼筒１の下流側の内周面となる周壁部
分には、周方向に沿つて小孔で構成される空気導
出孔３が設けられている。そして、これら空気導
出孔３…は開口側にかけて燃焼筒１の軸心沿いに
複数、たとえば６段連続して設けられ、空気導出
孔群を燃焼筒１の下流側の内周面部分のみに配す
るようにしている。また空気導出孔３…の最前部
につづく燃焼筒１の開口端側の内周面には、リン
グ状の板材から構成される燃料流出防止部材７が
突設され、燃焼筒１の内面につたわつて開口側へ
吹き出そうとする液体燃料の流出を阻止するよう
にしている。さらに、燃焼筒１内には上流側か
ら、逆流阻止板８、受熱部材９およびバツフル板
１０が設けられている。ここで、これらにつき説
明すれば、逆流阻止板８は、中央に燃料通通させ
るのに必要なだけの大きさの透孔８ａを設けた燃
焼筒１の内径とほぼ同じ外形を有する円板から構
成されている。そして、この逆流阻止板８は上記
噴霧ノズル４の直角に位置して燃焼筒１の端面壁
を遮蔽するように取着されており、逆流阻止板８
を障壁に後段の噴霧ノズル４ならびに点火プラグ
６を燃焼筒１内で生じる逆流から保護することが
できるようになつている。

また受熱部材９は外径が燃焼筒１の内径に対し
やや小さい径で、また長さが燃焼筒１内の上流側
域に対応した長さをもつ筒状部材から構成されて
いる。そして、この受熱部材９はその外周面が燃
焼筒１の上流側の内周面に対して近傍対向するよ
うに配置されて、後段に配置された逆流阻止板８
の板面上に取着されている。

バツフル板１０は、空気導出孔３…の段列範囲
（１段〜６段）内に位置して燃焼筒１内中央を横
断するように配置されている。そして、このバツ
フル板１０はそのバツフル板１０に取着した複数
の取付脚（一つしか図示しない）１０ａで支持さ
れて燃焼筒１内の配されている。

他方、燃焼筒１の外周囲にはその燃焼筒１の外
周面を同心的に囲繞するように外胴１１が設けら
れている。そして、外胴１１の内周面と燃焼筒１
の外周面との離間部、すなわち燃焼筒１の外周面
沿いに上記空気導出孔３…と連通する、上記燃焼
筒１の端面壁１ｂ側を入口とした燃焼空気導入路
１２を形成している。なお、燃焼空気導入路１２
の先端は燃焼筒１の開口端において燃焼筒鏡１２
ｂで閉塞されているものである。そして、燃焼空
気導入路１２の入口部１２ａは、外胴１１の基端
に燃焼筒１の軸心とは直角な方向に連設された空
気供給ダクト２１に連通していて、燃焼筒１の軸
心と直角な方向から、ターボフアンなどの空気供
給源で得た空気を供給することにより、燃焼空気
導入路１２および空気導出孔３を通じて燃焼筒１
内に燃焼空気を与えることができるようになつて
いる。また上記燃料流出防止部材７の下流側直後
にあたる燃焼筒１の内周面上には、燃焼空気導入
路１２と連通する空気噴出孔１３が燃料流出防止
部材７に沿つて多数設けられ、燃焼空気導入路１
２を流通する空気を燃料流出防止部材７に対する
冷却用として与えることもできるようになつてい
る。さらにまた燃焼空気導入路１２内には、炎の
有無を検知するフレイムロツド１４の接続管部１
４ａが配設されていて、燃焼空気導入路１２を流
通する空気で、高温下における絶縁破壊を防止す
べく冷却を行なうことができる構造ともなつてい
る。一方、燃焼空気導入路１２の入口部１２ａに
は、エアチヤンバ１５が設けられている。このエ
アチヤンバ１５は、たとえば外胴１１を燃焼筒１
の全長より長い寸法のものを用いて、外胴１１の
端面壁１ｂ側となる端部に、上記燃焼筒１の周壁
端よりも外側に延びる延長部１１を形成する。ま
た燃焼筒１の端面壁外面に透孔２を遮蔽ならびに
噴霧ノズル４の先端部を囲むように小形の遮風筒
１６を取着する。さらに延長部端に端壁部２１ａ
を設けて、遮風筒１６、燃焼筒１の端面壁１ｂ、
外胴１１、端壁部２１ａで囲まれる遮風筒１６の
周囲部分にリング状の大なる容積をもつ空間１５
ａを形成してなる。また端壁部２１の中央には遮
風筒１６の外周側に開口する吹出口２１ｂが設け
られている。この端壁部２１ａに、上記空気供給
ダクト２１が連結され、供給された燃焼空気をエ
アチヤンバ１５に吹き出すようにしている。そし
て、上記遮風筒１６の端面壁に、噴霧ノズル４お
よび点火プラグ５が固定具１７を介して固定され
ている。

なお、１８は遮風筒１６の端壁に設けられた一
次空気孔、１９はプラグカバーである。

つぎにこのように構成された液体燃焼装置の作
用について説明する。

点火プラグ５を動作させつつ、空気供給ダクト
２１から空気を供給する。これにより、空気は燃
焼空気導入路１２を通じて空気導出孔３…から燃
焼筒１内に流出する。そして、この状態から燃料
供給管４ａから灯油等の液体燃料を供給する。こ
れにより液体燃料は噴霧ノズル４から所要の噴霧
角で燃焼筒１の下流側の内周面方向へ噴霧され
る。そして、この際、点火プラグ５の火花で着火
され、その着火に伴なう燃焼熱で燃焼筒１の内周
面が加熱されて速やかに高温となる。一方、噴霧
された液体燃料は、高温化した燃焼筒１の内周面
に触れると同時に蒸発（気化）する。そして、蒸
発したガスは空気導出孔３…から噴出する燃焼空
気と混合されて燃焼し、噴霧角の中心部分の小さ
な粒子の液体燃料と空気との混合気の燃焼ととも
に、燃焼筒１の開口部１ａに、燃焼炎２０を形成
する。以後、燃焼炎を着火源として液体燃料が加
熱および蒸発を繰り返して燃焼することになる。

しかして、このような燃焼筒１の軸心と直角な
方向から燃焼空気を供給して、霧化した液体燃料
を燃焼するに際し、燃焼空気が偏流して燃焼空気
導入路１２へ導入されることが指摘されるが、こ
の考案ではこれを解消することができる。

すなわち、燃焼空気導入路１２へ至る燃焼空気
は、入口部１２ａに設けたエアチヤンバ１５を通
過する段階で偏流の要因となる変化した圧力が均
一化される。詳しくは、まず、吹出口２１ｂから
吹き出された燃焼空気は、遮風筒１６の外側の端
面壁１ｂに向かつて吹き出されていく。つまり、
燃焼空気は端面壁１ｂに当たり、偏りを直す。そ
して、端面壁１ｂに当たつた燃焼空気は、端面壁
１ｂの鍔部分をガイドとして、端面壁１ｂとは反
対の方向に有る端壁部２１ａに向かつて流れてい
く。すると、燃焼空気が端壁部２１ａに当り、先
のと同様、偏りを直していく。そして、この端壁
部２１ａに当たつた燃焼空気が、延長部１１ａを
ガイドとして燃焼空気導入路１２へ入つていく。
つまり、燃焼空気はチヤンバ１５内を蛇行状に流
れていき、その間に圧力をバランスさせて偏流を
解消していくことになる。そして、このバランス
した燃焼空気が燃焼空気導入路１２に至る。かく
して、燃焼空気導入路１２へは均一な空気量の配
分をもつて燃焼空気が導入されることになる。故
に、各空気導出孔３…から燃焼筒１内に均一に燃
焼空気を供給することができ、良好な混合を得
て、赤火の混じらない完全燃焼の結果得られる青
炎の燃焼炎２０を形成することができる。しか
も、火炎はかたよることのない良好なものが得ら
れる。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案によれば、燃焼筒
の軸心と直角な方向から供給される燃焼空気は、
エアチヤンバ内を蛇行状に流れて、その燃焼空気
の偏流を解消していく。それ故、各空気導出孔へ
均一に導くことができるようになり、良好な混合
を得て赤火のない青炎の燃焼炎を形成することが
できる。しかも、火炎のかたよりもない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例の液体燃料燃焼装置
を示す断面図である。 １……燃焼筒、１ａ……周壁、１ｂ……端面
壁、３……空気導出孔、４……噴霧ノズル、９…
…遮風筒、１１……外胴、１１ａ……延長部、１
２……燃焼空気導入路、１５……エアチヤンバ、
２１……空気供給ダクト、２１ａ……端壁部、２
１ｂ……吹出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 周壁の端部に該周壁の端より内側に端面壁を設
   けて構成された有底筒状の燃焼筒と、この燃焼筒
   の周壁に設けられた空気導出孔と、前記燃焼筒の
   端面壁側に設けられ該端面壁を通して燃焼筒内に
   液体燃料を噴霧する噴霧ノズルと、前記燃焼筒の
   周壁を囲むように設けられ該周壁との間に前記空
   気導出孔と連通する前記燃焼筒の端面壁側を入口
   とした燃焼空気導入路を構成する外胴と、前記燃
   焼筒の端面壁の外面に前記噴霧ノズルの先端部を
   囲むように設けられた有底の遮風筒と、前記外胴
   の前記燃焼筒の端面壁側となる端部に形成され外
   胴の端を前記燃焼筒の周壁端よりも延ばしてなる
   延長部と、この延長部端に設けられ前記遮風筒、
   燃焼筒の端面壁と共に囲むリング状の空間に前記
   燃焼空気導入路と連通するエアチヤンバを構成す
   る端壁部と、この端壁部に前記燃焼筒の軸心とは
   直角な方向に連結された燃焼空気を供給する空気
   供給ダクトと、前記端壁部に設けられ前記空気供
   給ダクトから供給された燃焼空気を前記エアチヤ
   ンバに吹き出す前記遮風筒の外周側に開口する吹
   出口とを具備したことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。