JPH0137643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体燃料を気化するとともに燃焼用空
気と混合し、燃焼部へ混合気を供給する気化装置
に関する。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種の気化装置を第１図に示す。ヒー
タ１によつて加熱されるつぼ状の気化筒２の側壁
には、給油ポンプ３および燃焼フアン４にそれぞ
れ接続された給油管５および給気管６が開口して
いる。また気化筒２の上部開口部には混合気通路
７を開設した混合板８と、炎口９が形成されてい
るバーナーヘツド１０が配設されており、気化筒
２と混合板８とによつて気化室１１が区画され、
混合板８とバーナーヘツド１０との間には混合室
１２が区画されている。上記構成において、ヒー
タ１に通電されて気化筒２が加熱され、所定温度
まで達すると給油ポンプ３および燃焼フアン４が
作動して、液体燃料および燃焼用空気を気化室１
１に供給する。気化室１１に入つた液体燃料は気
化筒２の内壁面にて気化し、燃焼用空気と混合し
て混合気通路７を通つて混合室１２に入る。混合
室１２に入つた混合気は、そこでさらに均一に混
合されてバーナーヘツド１０の炎口９から噴出
し、点火装置（図示せず）により点火され燃焼が
行なわれる。

ところが、上記従来例においては、気化壁温度
は230℃〜280℃程度と低く、変質油や重質油等の
タール化しやすい燃料を気化させると気化筒２の
内壁にタールが付着し、点火しにくかつたり消火
後の臭気が強くなる問題点があつた。一般に燃料
中に含まれるタール化しやすい成分は高沸点成分
であり、気化壁温度を燃料の膜沸騰温度以上のよ
うな高温にすればタールの生成・付着を防止でき
るが、上記従来例では気化壁温度を高めると安定
した気化ができなかつた。すなわち、給油管５か
ら送出された燃料は気化筒２の給油口５の開口部
に対向した側壁面１３（以後この部分を衝突面と
いう）に衝突するが、壁面が高温であるために一
部が気化するのみで大部分は微粒子となつて分散
し、気化筒底面へ落下して気化される。ところ
が、底面も高温の膜沸騰条件下にあるため、落下
した燃料粒子は気化底面との境界層に形成される
蒸気層上に浮かびながら転がり、相互に合体して
巨大粒子となりやすい。燃料が気化室１１で巨大
粒子になると気化が不規則になり安定した気化が
行なわれず、バーナーヘツド１０における燃焼に
ついても立炎したり極端な場合には失火したりす
ることもあつた。

発明の目的 本発明は従来例における上記問題点を解消する
もので、変質油や重質油の気化に対してタールの
生成・付着を防止して気化装置の長寿命化を図る
とともに、安定した気化状態を得ることを目的と
する。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は燃料の膜
沸騰温度以上に保たれた気化筒と、気化筒内に燃
焼用空気を旋回方向に供給する燃焼空気供給手段
と、燃料供給手段とを備えるとともに、前記気化
筒の内底面を主とした気化面に気化筒中心に対し
て放射状に多数の突起を設け、かつ気化筒内側壁
に設けた燃料との衝突面を平滑面とした気化装置
である。

この構成によつて、高温の衝突面にて分裂・飛
散し気化面に落下した燃料粒子は、突起によつて
気化筒底面（特に底面外周部）を旋回空気流によ
つて転がりながら相互に合体することが防止さ
れ、粒子のまま高温の気化面にて気化され安定し
た気化が得られるとともに、高温気化によりター
ルの生成・付着が防止され気化装置の長寿命化が
図れる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第２図から第５図を
用いて説明する。なお、図中において第１図にお
ける部品と同部品は同番号を付し説明を省略す
る。

気化筒２の側壁に設けられた給油管５および給
気管６は、燃料および燃焼空気を気化室１１に旋
回方向に供給するごとく取付けられているととも
に、気化筒２の気化面には断面形状が第４図に示
すような台形状あるいは第５図に示すような半球
状の突起１００が４〜５mm間隔で気化筒２中心に
対して放射状に多数設けられている。なお、給油
管５から送出される燃料の衝突面１３は平滑面と
なつている。

つぎに動作について説明する。ヒータ１に通電
され、気化筒２が所定温度まで加熱されると、燃
焼フアン４および給油ポンプ３が作動し、燃焼用
空気および燃料が給気管６および給油管５より気
化室１１内に旋回方向に送出される。送出された
燃料は、平滑で燃料の膜沸騰温度以上に保たれた
衝突面１３に衝突し、均一に分裂・飛散して微粒
子として気化面（主として底面）に散乱する。ま
た燃焼用空気による旋回流によつて、気化筒２の
側壁にそつて移動する燃料粒子は側壁に設けた突
起１００に衝突するが、突起１００も高温である
ため燃料粒子は再び分裂し、さらに微細な粒子と
なつて底面へ落下する。底面に落下した微細な燃
料粒子は、底面に突起がない場合には旋回空気流
により旋回方向に転がりながら相互に合体し、巨
大粒子となつて底面外周部を回転し気化を不安定
とするが、気化筒中心に対して放射状に設けた突
起１００のために、燃料粒子の移動範囲が限られ
て燃料粒子相互の合体による巨大粒子化が防止さ
れるばかりか、一度できた巨大粒子は突起１００
に衝突することにより再分裂を起こし再び微粒子
として気化面に散乱することになる。また、さら
に燃料粒子は突起と突起との間の凹部気化面にお
いて、気化面との境界層に介在する蒸気層上に浮
遊しながら動きまわることにより突起１００の側
面と接触し、燃料粒子への伝熱が促進されて急速
かつ安定した気化が得られる。この突起相互の間
隔は、広過ぎると連続的に落下してくる燃料粒子
の合体により大粒子となり気化・蒸発時間が長く
なり安定した気化が得られなくなるが、実験によ
れば第６図に示すごとく突起相互の間隔が１〜５
mmであれば気化面の凹部にできる燃料粒径は１〜
1.5mm以下になり、この程度の粒径であると気
化・蒸発に要する時間は１秒以下となる。気化・
蒸発時間が１秒以下であれば気化装置としての気
化遅れはなく、燃焼時の立炎等の問題は発生しな
い。

第７図は本発明の他の実施例を示したもので、
突起１０１は気化筒中心に対して放射状かつ渦巻
状に形成されており、その方向は燃焼用空気によ
る旋回方向と同一方向となつている。この構成に
おいては、衝突面１３にて散乱し気化筒底面に落
下した燃料粒子が、空気流による旋回流によつて
気化筒外周部を回転しようとするものを、突起１
０１によつて積極的に中央部に案内するもので、
第３図に示す実施例に比べて、より広い気化面に
て気化が行なわれるため気化負荷が小さくなりタ
ール抑制効果をより大きくすることができる。

発明の効果 このように本発明は燃料の膜沸騰温度以上に保
たれた気化筒と、気化筒内に燃焼用空気を旋回方
向に供給する燃焼空気供給手段と、燃料供給手段
とを備えるとともに、前記気化筒の内底面を主と
した気化面に気化筒中心に対して放射状に多数の
突起を設け、かつ気化筒内側壁に設けた燃料との
衝突面を平滑面としたものである。

したがつて、本来、燃料の気化が行ないにくい
燃料の膜沸騰温度以上で良好な気化を行なうため
に、気化筒内側壁に設けた平滑な衝突面で燃料の
分裂・微細化を行ない、底面に落下した燃料粒子
を突起により粒子相互の合体による巨大化を防止
しつつ旋回空気流による急速な気化を行なわしめ
るものである。このためタールの生成が大幅に少
なくなる高温下での良好な気化が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気化装置を示す縦断面図、第２
図は本発明の一実施例を示す気化装置の縦断面
図、第３図は第２図におけるＡ―Ａ線断面図、第
４図および第５図はそれぞれ第２図における本発
明の気化装置の要部の実施例を示す縦断面図、第
６図は同装置の気化面における突起間隔とそこに
生成される燃料粒経との関係を示す特性図、第７
図は本発明の気化装置の他の実施例を示す横断面
図である。 １…ヒータ、２…気化筒、３…給油ポンプ、４
…燃焼フアン、１３…衝突面、１００…突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料の膜沸騰温度以上に保たれた気化筒と、
   気化筒内に燃焼用空気を旋回方向に供給する燃焼
   空気供給手段と、燃料供給手段とを備えるととも
   に、前記気化筒の内底面を主とした気化面に気化
   筒中心に対して放射状に多数の突起を設け、かつ
   気化筒内側壁に設けた燃料との衝突面を平滑面と
   した気化装置。 ２ 突起をほぼ直線状とした特許請求の範囲第１
   項記載の気化装置。 ３ 突起を気化筒内での旋回空気流を気化筒中心
   に案内するごとく渦巻状に配設した特許請求の範
   囲第１項記載の気化装置。