JPH0125962B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料気化式バーナー、即ち石油等
の液体燃料をガス化して燃焼させる形式のバーナ
ーに関する。

従来、この液体燃料気化式バーナーとして種種
の構造のものがあるが、液体燃料のガス化方式と
してはおよそ次の二つに大別できる。

即ち電気ヒーター、その他の熱源であらかじめ
加熱昇温させた気化面に液体燃料を滴下させて気
化させるものと、回転円板等に燃料を供給して遠
心力により燃料を飛散させ、これをあらかじめ加
熱された気化面に接触させて気化させ、空気と混
合のうえ燃焼させるものである。

しかし乍ら、、これら従来のものは気化面を
予め加熱する必要があり、燃焼させるまでに時間
を必要とする、気化面の温度制御が困難で、温
度が高くなり過ぎると灯油の分解によるタールの
付着が生じ、それにより気化が良好に行なわれ
ず、燃焼状態の悪化を招く、気化面と燃焼部分
が分離しているため構造が複雑である等の欠点が
ある。

本発明は上記の問題を解消し、特別な加熱源を
不要として構造を簡単にすると共に初期立上り時
間を早くし、しかも安定した青炎燃焼ができるよ
うにするものである。

上記目的を達成するための本発明の基本的構成
は、バーナーコーンの出口にコーン内側に向かつ
て凸な形状と、若干の小孔を有する整流板を設け
ると共にノズル周辺に高速で空気を供給する空気
吹出口を設け、空気の吹出しにより生ずる吸引力
と整流板による空気の整流により、バーナーコー
ンの後部に開穿した燃焼ガス吸引口から高温の燃
焼ガスをバーナーコーン内に吸引して燃料のガス
化を促進し、しかもバーナーコーンを吸水性のあ
る多孔質セラミツクで形成し、その前半部をノズ
ルの噴霧角度より若干狭い角度をもつて前方へ拡
開せしめて該部にノズルから噴出される燃料噴霧
がぶつかる様になすことにより、バーナーコーン
にぶつかつた未燃の液体を一時バーナーコーン内
部に浸み込ませ、これを燃焼室で加熱されたコー
ンの熱を利用して蒸発させ蒸気として放出するよ
うになし、併せて整流板背後の凹部に滞留する高
温ガスを着火源としてバーナーコーン前端の開口
部に安定した炎を形成するものである。

以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

図中１は燃焼室で、その側壁１′に空気吹出口
５が開設されると共にこの吹出口５を囲んでバー
ナーコーン３が設けられている。

空気吹出口５は燃焼室１内に突出するように形
成されており、燃焼室１外側において送風フアン
９と連絡している。

また空気吹出口５は空気を高速で吹出すことが
できるようにその通路面積を前方に向かつて漸減
せしめて円錐状に絞ると共に乱れのない安定な空
気流が得られるように前端開口部を適当な長さ及
び径のストレートな円筒状に形成している。この
空気吹出口５からの空気の流れは、高温燃焼ガス
の吸引とバーナーコーン３出口部と整流板におけ
る炎の安定化ひいては燃焼騒音に強く関係してい
る。空気吹出口５の中央に、先端に設けた燃料噴
霧ノズル２を空気吹出口５の前端開口部から若干
突出せしめて保持するように送油管１０が貫設さ
れる。

送油管１０は燃焼室１外部において給油源１１
に連絡すると共に、中途部には加圧ポンプ１２を
備えている。

燃料噴霧ノズル２は従来周知の構造形態を有
し、噴霧角度が例えば略60゜になるように形成さ
れており、空気吹出口５先端より若干突出してバ
ーナーコーン３内に位置するように設けられる。

またこの燃料噴霧ノズル２に近接する位置には
イグナイター１３が空気吹出口５からの空気の流
れを阻害しない位置に配設される。

バーナーコーン３は吸水性を有する多孔質セラ
ミツクにより後半部をストレートな円筒状に、前
半部を燃料噴霧ノズル２の噴霧角度よりやや狭い
角度をもつて前方に拡開する円錐状に形成し、燃
料噴霧ノズル２から噴出される噴霧燃料が上記拡
開部３ａ内周面にぶつかるように燃料噴霧ノズル
２及び空気の吹出口５を囲んで、これらと同軸に
燃焼室１の側壁１′に取りつける。

また、バーナーコーン３は、ストレートな円筒
状部分３ｂに燃料ガス吸引口６をその開口面積が
適切な燃焼ガス量の吸引を達成するために必要な
所要な面積となるように上記円筒状部分３ｂの周
方向に沿つて適宜開穿すると共に前端開口部に整
流板４を設ける。

整流板４はステンレス等金属でもよいが、例え
ば吸水性を有する多孔質セラミツクでバーナーコ
ーン３と一体成形されて図示のような形状に形成
されてもよい。

即ち、整流板４は底面を開口した円錐状又は半
球状に形成されて、その凸面をバーナーコーン３
内方に向けて、バーナーコーン３と同軸に設けら
れており、例えばセラミツクでバーナーコーンと
一体成形する場合には前端部がその周方向適宜箇
所においてバーナーコーン３前端部と連結片１４
を介して連続される。

そして、この整流板４はその前端部をバーナー
コーン３の前端部とほぼ同じ位置にあつてバーナ
ーコーン３内方に挿入状に設けられており、両者
３，４間には燃焼ガスの吸引を阻害せずかつ気化
した燃料と空気の混合を促進させるのに有効な適
当な間隔を有する混合ガス流路８を形成してい
る。

また整流板４には小孔７を適宜数開穿する。

而して、斯るバーナーは、送風フアン９から供
給される空気を空気吹出口５から燃料噴霧ノズル
２に沿つて吹出す。この際空気吹出口５からの空
気の吹出しは、空気吹出口５の形状により非常に
高速となる為、周囲が負圧となり、整流板４によ
る気流の整流と相俟つて燃焼室１の空気を燃焼ガ
ス吸引口６からバーナーコーン３内に吸込む。こ
の結果空気吹出口５よりバーナーコーン３と整流
板４との間の混合ガス流路８を通り、燃焼ガス吸
引口６からバーナーコーン３内部に至る循環流１
５が生ずる。

次にイグナイター１３から火花を飛ばす。この
ような状態で燃料噴霧ノズル２から灯油等の液体
燃料が噴霧されると、噴霧された燃料と空気の混
合気が形成される。と同時にこの混合気にイグナ
イター１３の火花が着火し、バーナーコーン３中
央部に黄炎が形成される。

着火後前記循環作用により熱い燃焼ガスを燃焼
ガス吸込口６からバーナーコーン３内に吸込み、
噴霧燃料を瞬時にガス化する。

このようにガス化した燃料と空気はバーナーコ
ーン３と、バーナーコーン３出口部中央に設けら
れた整流板４との間の混合ガス流路８の混合作用
により混合が促進される。一方バーナーコーン３
内部の黄炎は燃料ガス吸込口６から燃焼ガスを吸
込むと同時に、バーナーコーン３出口部に移動し
ここで前記混合気が着火して完全燃焼する。従つ
て燃焼は青炎燃焼となる。

このような燃焼位置の移動は酸素濃度の低い燃
焼ガスを吸込むことにより、バーナーコーン３内
部の壁面近傍において酸素不足となりこの部分に
おいて炎の付着が維持できなくなり、バーナーコ
ーン３出口の燃料ガスと空気との混合域に炎が移
動することによつて達成される。

この結果密閉された空間における火炎形成では
なく、開放端における火炎形成となる為燃焼音が
静かとなる。

燃焼位置の移動達成の為には、バーナーコーン
３内部において吸込まれた酸素濃度の低い燃焼ガ
スと燃焼空気との混合の抑制が必要であり、これ
は空気吹出口５のストレート部の長さと径とバー
ナーコーン３のストレート部３ｂの径及び燃焼ガ
ス吸引口６の面積とに密接に関係している。

一方、燃焼ガスによりガス化されない燃料の未
燃粒子はバーナーコーン３の拡開部３ａ内周面に
ぶつかるが、これは吸水性のある多孔質セラミツ
クで形成されているため、燃料はセラミツク内に
一旦吸入保持された後、燃焼により加熱されたバ
ーナーコーン３の熱によりすぐに蒸発ガス化して
コーン出口部において着火する。

整流板が糾水性のあるセラミツクで作られてい
る場合、バーナーコーン３と同様の効果により、
整流板にぶつかつた未燃粒子をガス化する為ます
ます燃焼はよくなる。

また、上記整流板４の凹部は空気の負圧帯とな
るため、この部分で高温燃焼ガスが滞留し、この
高温ガスがコーン３と整流板４との間の混合ガス
流路８を流れる燃料ガスと空気の混合物への着火
源となる。

この結果整流板４に適宜明けた小孔から青炎が
立ち整流板４端部全周より放射状にに青炎が立つ
ことになる。

このようにバーナーコーン３出口部分に高温の
ガス体を滞留させる場所を設けたことによりバー
ナーコーン３出口部に安定した炎を形成すること
ができ炎の乱れがない。

従つて、整流板４は空気と燃料ガスとの混合の
促進、気流の整流、保炎による着火源、及び噴霧
燃料の吸入ガス化面としての機能を有する。

本発明は上記の構成であるから以下の利点を有
する。

(1) バーナーコーン及び場合によつてはその前端
開口部に設けた整流板をも吸水性のある多孔質
セラミツクで形成することにより未燃の液体を
一時セラミツク内部に吸入した後蒸気として放
出するようになし燃焼ガスをバーナーコーン内
に吸引し、その熱によりノズルより噴霧される
燃料を瞬時にガス化するようになすとともに、
しかもこのようにガス化された燃料と空気の混
合を整流板により促進させるので、バーナーコ
ーン出口で完全燃焼をすることができ、その結
果燃焼は赤火のない青炎燃焼となり、煤の発生
及び一酸化炭素の発生を押えることができると
共に空気過剰率を下げることができ燃焼効率が
向上する。

また火炎の長さが短いので燃焼室を小さくす
ることができる。

(2) 整流板を、底面を開口した円錐状又は半球状
に形成し、その凸面をバーナーコーン内方へ向
けて、バーナーコーン出口に設けたので、整流
板の凹部で高温燃焼ガスが滞留し、これが燃料
ガスへの着火源となり、バーナーコーンの開放
端に向かつて着火するためバーナーコーン出口
にて安定な火炎を形成することができると共に
火炎形成がバーナーコーンの開放端にてなされ
るので燃焼音が小さく静かである。

(3) バーナー自身の燃焼熱により燃料をガス化す
るため、特別な加熱源が不要であり、又立上り
時間も早い。

(4) バーナーコーンをセラミツク製となしたの
で、耐熱性に優れ、耐久性が向上する。

(5) バーナーコーン及び整流板をセラミツク製と
なした場合両者を一体成形することができ、構
造が簡単になり、製作も容易となる。

(6) 燃焼空気をバーナーコーン内に吸引して、そ
の熱により、噴霧燃料をガス化するので、ガス
化が速やかに行なわれ、燃焼が早く安定する。

(7) バーナーコーンを吸水性のあるセラミツク製
となしたので、コーン自体の温度が上つて燃料
の沸点より相当高い温度になつても、コーンに
ぶつかつた未燃の燃料が粒状になり、タール等
を生成することがない。

従つて、バーナーコーンへのタールの付着に
より燃料のガス化が妨げられることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す液体燃料気化式
バーナーの模式図である。 １……燃焼室、２……燃料噴霧ノズル、３……
バーナーコーン、４……整流板、５……空気吹出
口、６……燃焼ガス吸引口、７……孔、８……混
合ガス流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室内に挿入される燃料噴霧ノズルと、燃
   料噴霧ノズルから噴出される噴霧燃料が内周面に
   ぶつかるようにノズルを囲んでこれと同軸に設け
   たバーナーコーンと、バーナーコーンの前端開口
   部に設けた整流板と、ノズル周辺にノズルを囲ん
   でこれと同軸に設けられた空気吹出口とを備えた
   ものにおいて、上記バーナーコーンは吸水性を有
   する多孔質セラミツク製で、前半部を燃料噴霧ノ
   ズルの噴霧角度よりやや狭い角度をもつて前方へ
   拡開せしめて形成し、後半部をストレートな円筒
   状に形成してその周方向に燃焼ガス吸引口を適宜
   開設し、上記整流板は吸水性を有する多孔質セラ
   ミツクにより大略底面を開口した円錐状又は半球
   状に形成してその適宜箇所に若干の小孔を設け、
   凸面をバーナーコーン内に向けてバーナーコーン
   との間に適宜間隔の混合ガス流路を有してバーナ
   ーコーンと同軸に配設し、空気吹出口はその流入
   口を円錐状に絞ると共に開口端部をストレートな
   円筒状に形成してなる液体燃料気化式バーナー。