JPH02122106A - 液体燃料気化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関等を搭載した車両、トレーラ等の
車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所、ビニールハウス等
の室に用いる間接又は直接的な暖房装置、乾燥装置、ボ
イラー、湯沸器等に適用できる燃焼器に組み込む液体燃
料を気化させて気化燃料を生成する液体燃料気化装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、液体燃料気化装置として、例えば、特開昭６３−
６５２１３号公報に開示されたものがある。該液体燃料
気化装置を第５図を参照して概説する。この液体燃料気
化装置は、主として、外周面に受熱フィン５を備えた筒
体２内に内周面に放熱フィン４を備えた内筒３を圧入嵌
合し、該内筒３に燃料通路８を形成するように加熱栓１
０を挿入し、筒体２の一端に気化燃料噴出バイブロを取
付け、また、筒体２の他端に燃料導入パイプ９を取付け
たものである。この液体燃料気化装置は、金属製の気化
パイプ即ち筒体２内に気化用グロープラグ等である加熱
栓ｌＯが内蔵されたものである。筒体２の外周面には多
数の受熱フィン５が形成されている。筒体２の一端部に
気化燃料噴出バイブロが取付けられ、また、筒体２の他
端部に液体燃料導入パイプ９が取付げられている。筒体
２内に内筒３が圧入嵌合され、筒体２と内筒３との間に
は密接状態に構成されている。また、内筒３の内周面に
は、多数の放熱フィン４が形成されている。放熱フィン
４は内筒３の長手方向に伸長している。内筒３には、中
実状ヒータコア即ちグロープラグである加熱栓１０が燃
料通路８を形成するように挿入されている。加熱栓１０
は、例えば、窒化ケイ素等のセラミック材から成り、タ
ングステンから成る抵抗線（図示省略）が埋め込まれた
り、プリント接着されている。また、燃料通路８の下流
部位には気化燃料噴出部１５が形成されている。液体燃
料導入パイプ９の液体燃料導入口１４は、燃料通路８に
連通している。加熱栓１０の基端部には、端子１１が設
けられている。気化燃料噴出バイブロの噴出ロアは、通
常、燃焼器の気化室即ち予燃焼室に開口するように設置
されて適用される。図中、矢印は燃料の流れ方向を示す
。

なお、以下に説明する各図面（第１図〜第４図）におい
て、同一の部品或いは同一の機能を有する部品には、上
記図面の符号と同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。

また、第４図は、従来の燃焼器の一例を示しており、該
燃焼器は、燃焼筒２０を仕切板２３で予燃焼室２２と主
燃焼室２１に区画し、上記のような液体燃料気化装置の
気化管本体２（上記筒体２と実質的に同一の部品である
ので同一符号を付す）を主燃焼室２１に配置すると共に
、予燃焼室２２に液体燃料気化装置の燃料噴出バイブロ
の噴ロアを開口したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来の液体燃料気化装置は、液体燃料に
熱エネルギーを与えて気化させて気化燃料を生成する気
化室として機能するものであり、燃焼器の始動時には、
気化管本体内に配設された加熱栓によって燃料を気化さ
せる機能として作動し、また、定常燃焼時には、燃焼器
の主燃焼室内番こ配設された気化管本体の外周面に形成
した受熱フィンから主燃焼室内の輻射熱を吸収し、吸収
した熱エネルギーを燃料通路内に伝導して液体燃料を気
化させる機能として作動することは勿論のこと、気化さ
れた或いは霧化された燃料を燃料噴出パイプを通じて燃
焼器の気化室即ち予燃焼室に配置されている着火グロー
プラグの発熱部へ導く燃料通路として機能するものであ
る。ところで、」−記液体燃料気化装置については、液
体燃料の気化機能が不十分であると、燃焼器における着
火グロープラグによる着火性、燃焼の安定性を悪化させ
る原因になるが、燃料噴出パイプから予燃焼室に燃料を
噴出する時、予燃焼室に噴出された燃料の噴霧、或いは
油滴の形成は、着火のために重要な要因となっている。

しかしながら、第４図及び第５図に示すような液体燃料
気化装置では、燃焼器の主燃焼室に気化管本体を配置し
て、液体燃料気化装置の燃料噴出パイプの燃料の噴出口
を予燃焼室に開口した場合に、噴出口が中央に１つ設け
られたものであり、該噴出口から噴出される気化或いは
霧化された燃料は、前方へ向けて噴出され、着火に必要
な僅かな油滴が形成され難く、該油滴が着火グロープラ
グの発熱部に付着し難くなり、燃料即ち混合気に良好な
着火が達成されない場合がある。

そこで、液体燃料気化装置を如何に構成すれば、燃料噴
出パイプの噴出口から噴出される気化或いは霧化された
燃料に適度な油滴が形成され、該油滴が着火グロープラ
グの発熱部に付着して着火が良好に達成できるか、即ち
均一な可燃性混合気の形成を促進し、着火性を向上させ
、燃焼の安定化を図り、カーホンの堆積を抑制できるか
の課題があった。

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
燃焼器の主燃焼室から気化管本体に形成した受熱フィン
に与えられる輻射熱を受熱し、該熱エネルギーを気化管
本体内に形成された燃料通路で液体燃料に有効に与えて
気化を促進し、或いは気化管本体内の中心部に配置され
た加熱栓によって液体燃料を有効に気化させ、気化され
た燃料を燃料噴出パイプに形成された多噴孔からスムー
スに噴出させると共に、該多噴孔のうち幾つかを予燃焼
室と主燃焼室とに区画するプレート即ち仕切板に対向し
て開口させることによって、該噴孔から噴出される燃料
を仕切板に衝突させて適度な油滴群即ち均一可燃混合気
の形成を促進し、着火性の向上、燃焼の安定化により燃
焼器による暖房性能の向上、及びカーボンの堆積を防止
することができる液体燃料気化装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、外周面に受熱フィ
ンを備え且つ中心部に加熱栓を配設して燃料通路を形成
した気化管本体の一端に燃料噴出パイプを且っ他端に燃
料導入パイプを取４＝Ｊけ、燃焼器の燃焼筒を仕切板で
区画した主燃焼室内に前記気化管本体を配置し、前記燃
焼筒を前記仕切板で区画した予燃焼室に開口した前記燃
料噴出パイプの噴出口を多噴孔に形成したことを特徴と
する液体燃料気化装置に関する。

また、前記多噴孔のうち幾つかの噴孔を前記仕切板に対
向状態に開口したものである。

〔作用〕

この発明による液体燃料気化装置は、上記のように構成
されており、次のように作用する。即ち、この液体燃料
気化装置は、燃料噴出パイプの燃料の噴出口を多噴孔に
形成したので、燃焼器の予燃焼室に燃料噴出パイプの前
記多噴孔の内股つかの噴孔を予燃焼室と主燃焼室とに区
画する仕切板に対向して開口させることができ、燃料噴
出パイプから噴出される燃料を該仕切板に衝突させて適
度な油滴群即ち均一可燃混合気の形成を促進することが
できる。

〔実施例〕

以下、第１図、第２図及び第３図を参照して、この発明
による液体燃料気化装置の一実施例を説明する。第１図
はこの発明による液体燃料気化装置を組み込んだ一実施
例を示す断面図、第２図は第１図の燃料噴出パイプの噴
出口の拡大断面図、及び第３図は第１図の線ｍ−ｍにお
ける断面図である。

第１図において、この発明による液体燃料気化装置を組
み込むことができる燃焼器が示されている。この燃焼器
については、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリン
エンジンのエアクリーナ、単独のエアクリーナ等を通じ
て取り入れる空気、或いは直接的に外気又は室内から取
り入れた空気を、空気取入パイプ（図示せず）から導入
し、燃焼器の燃焼ガスを燃焼ガス送出パイプ２８がら直
接的に室内等に送り出すか、又は下流に設置された熱交
換器（図示省略）に送り出すものである。

この燃焼器は、燃焼筒２０、その外周を覆う金属製の外
筒３０、並びに燃焼筒２ｏ及び外筒３ｏの一端部を密封
する金属製の蓋板２９がら構成されている。燃焼器にお
いて、気化室即ち予燃焼室２２及び主燃焼室２１を構成
する燃焼筒２ｏの材質については、密質又は多孔質の低
熱膨張率のセラミック製部材で構成されている。外筒３
ｏの他端部には金属製の燃焼ガス送出バイ１２８が設け
られている。外筒３０の側壁面には、空気取入口（図示
せず）が形成され、該空気取入口には金属製の空気取入
パイプ（図示せず）が接続され゛（いる。燃焼筒２０の
内部は、周縁部に複数個の切欠通路である開口２４を有
する仕切板２３によって２つの室、即ち予燃焼室２２と
主燃焼室２１とに区切られている。更に、主燃焼室２１
を構成している燃焼筒２０の周壁の下流部位には多数の
空気導入孔２６が形成されている。これらの空気導入孔
２６は空気流線に沿って燃焼筒２０の壁体に対して傾斜
させた状態或いは燃焼筒２０の壁体に対して垂直な状態
に形成されている。燃焼筒２０と外筒３０との間には、
燃焼用空気が旋回して通る環状空気導入路２７が形成さ
れている。予燃焼室２２とは反対側の主燃焼室２１の端
部には燃焼ガス送出口１８が形成されている。

この燃焼器は、液体燃料を気化させて気化燃料を生成し
、該気化燃料を燃焼させるものであり、液体燃料を気化
させる液体燃料気化装置１を備えている。この液体燃料
気化装置１は、主燃焼室２１の下流角部から仕切板２３
の中央部に形成されている開口即ち連通孔１９に向かっ
て斜めに主燃焼室２１を貫通して設置されており、液体
燃料気化装置１の燃料噴出口１３．１６を予燃焼室２２
に開口している。従って、液体燃料気化装置１の気化管
本体２（上記筒体２と実質的に同一の部品であるので同
一符号をイ１１す）が主燃焼室２１内Ｃに配設されるこ
とになる。また、予燃焼室２２には加熱栓である着火グ
ロープラグ２５が設置されている。

この発明による液体燃料気化装置については、金属製の
気化管本体２内に気化グロープラグである加熱栓１０が
内蔵されたものであり、該加熱栓１０は気化管本体２内
に環状の燃料通路８を形成するように、気化管本体２の
中央部に挿入されている。燃焼器の主燃焼室２１内に配
置される気化管本体２の外周面には、多数の受熱フィン
５が形成されている。また、燃料通路８の下流部位部ら
気化管本体２と燃料噴出バイブロとの取付部付近には、
気化燃料噴出部１５が形成されている。加熱栓１０は、
例えば、窒化珪素等のセラミック材から成り、タングス
テンから成る抵抗線（図示せず）が埋め込まれたり、プ
リント接着されて構成されている。加熱栓１０の抵抗線
に電流を供給する端子１１が加熱栓１０の一端部に設け
られていｌす る３、また、気化管本体２の他端には、燃料通路８に燃
１−１導入ロ１４が開ｌ」され、該燃料導入口１４に燃
料導入パイプ９が連通ずるように取（＝ｔ　４１られて
いる。気化管本体２の先端からは燃料噴出バイブロが伸
長しＣおり、燃料噴出バイブロは仕切板２３に形成され
た連通孔１９を貴通し、更に、燃料噴出バイブロの先端
に形成された噴出口即ち多噴孔１３．１６はｆ−燃焼室
２２に設置された着火り「１−プラグ２５の近傍に位置
し且つ開口している。気化管本体２の他端部には、気化
管本体２より小径の燃料噴出バイブロが取（ｔ　ＬＪら
れており、塩１′４噴出パイプらの先端に気化された燃
料を噴射する噴出１」が形成されている。この発明によ
る液体撚オ′１気化装置では、特に、第２図に示すよう
に、燃料噴出パイプしに形成された噴出口が多噴孔１３
．１６から構成されている点で特徴を有している。多噴
孔の内、燃料噴出バイブロの中央先端部に形成された噴
孔１６は、前方に向かって開口しているが、多噴孔の内
、幾つかの噴孔１３（第３図では４個）は仕切板２３に
対向して開口し、これらの噴孔１３から気化された燃料
を、第２に示す矢印のように、仕切板２３に衝突させて
噴出させる。第３図では、噴孔１３から噴射された燃料
の噴霧パターンを陰影で示している。

この発明による液体燃料気化装置を組み込んだ燃焼器は
、以上のように構成されており、次のように作用する。

気化管本体２内に配置された加熱栓１０の抵抗線に通電
して加熱栓１０を加熱すると共に、燃料供給手段によっ
て燃料供給パイプ９を通して液体燃料を気化管本体２内
の燃料通路８に供給する。

液体燃料は気化管本体２の燃料通路８において気化され
て気化燃料となり、該気化燃料は燃料噴出バイブロを通
じて該先端部に形成された多噴孔１３．１６から予燃焼
室２２内に噴出される。一方、燃焼用空気は、空気取入
パイプを通じて送り込まれ、外筒３０と燃焼筒２０との
間の環状空気導入路２７を通って空気導入孔２６から主
燃焼室２１に吹き込まれる。更に、主燃焼室２１に吹き
込まれた燃焼用空気の一部は仕切板２３の切欠通路２４
を通って予燃焼室２２にスムースに送り込まれる。そこ
で、燃料は燃焼用空気を得て着火グロープラグ２５によ
って着火されるが、この場合、多噴孔１３．１６から最
初は気化燃料に混じって油滴もわずかに噴出されるが、
特に、噴孔１３から噴射された燃料が仕切板２３に衝突
して油滴群を形成し、該油滴群が燃料に着火される時に
着火を極めてスムースにする機能を有している。更に、
気化燃料と燃焼用空気とは混合気となって燃焼するよう
になる。次いで、気化燃料は主燃焼室２１に吹き出され
、主燃焼室２１において燃焼用空気と均質な混合気にさ
れ、更に完全に且つ盛んに燃焼するようになる。即ち、
燃料噴出バイブロより噴出される気化された燃料は、噴
孔１６からは前方に噴射されるが、噴孔１３から噴射さ
れる燃料は仕切板２３に衝突することによって、該燃料
は予燃焼室２２内に飛散され、且つ微粒化され、適度に
油滴群を生成し、該油滴群が均一可燃混合気の生成を促
進することとなって着火グロープラグ２５の発熱部に付
着し、良好な着火が達成される。

従って、燃料の着火性の向上、ひいては燃焼の安定化に
より、燃焼器が暖房に使用された場合り、１　’、１、
暖房性能を向上さセ、しかも予燃焼室２２及び主燃焼室
２１内にカーホンの堆積を抑制する、二とができ、耐久
性に富んだ燃焼器を提供できる。気化燃料は燃焼し７て
燃焼ガスとな、て、燃焼筒２０し）下流端部に形成され
′（いる燃焼ガン、送出口１８から燃焼ガス送出パイプ
２８を通って熱交換器（Ｉ２］示省略）等に送出される
。主燃焼室２■での燃焼状態が盛んになると、液体燃料
気化装置Ｉの気化管本体２及び気化管本体２に設けた受
熱フィン５を介して輻射熱を受けるようになる。この状
態になって着火グロープラグ２５への通電を停＋ｔ−，
゛する。

その後は、液体燃料は主燃焼室２１から輻射熱を受熱フ
ィン５を介して受熱し、気化して気化撚ｔ」となって燃
焼用空気と混合気を生成して燃焼を続ける。燃焼器の燃
焼が盛んになっても、急速に液体燃料を気化させること
を望む場合、或いは気化し難いような種類の液体燃料の
場合には、液体燃料気化装置１の加熱栓１０の抵抗線・
＼の通電を停止５ 止しないで作動を続け、気化を促進してもよいことは勿
論である。更に、燃焼器の燃焼状態が弱い場合にも、加
熱栓１０の抵抗線を通電状態にして、液体燃料の気化を
促進することもできる。従って、液体燃料の気化性、着
火及び燃焼の安定性を向上でき、カーボンの堆積等の好
ましくない現象は発生しない。

〔発明の効果〕

この発明による液体燃料気化装置は、上記のように構成
されており、次のような効果を有する。

即ち、この液体燃料気化装置は、外周面に受熱フィンを
備え且つ中心部に加熱栓を配設して燃料通路を形成した
気化管本体の一端に燃料噴出パイプを且つ他端に燃料導
入パイプを取付け、燃焼器の燃焼筒を仕切板で区画した
主燃焼室内に前記気化管本体を配置し、前記燃焼筒を前
記仕切板で区画した予燃焼室に開口した前記燃料噴出パ
イプの噴出口を多噴孔に形成したので、前記多噴孔の内
幾つかの噴孔を前記仕切板に対向して開口させることが
でき、…Ｉ記燃料噴出パイプから噴出される燃料を該仕
切板に衝突させて適度な油滴群即ち均一可燃混合気の形
成を促進することができる。それ故に、液体燃料を急速
度で且つ確実に気化させることができ、該気化燃料は前
記燃料噴出パイプから前記予燃焼室内へとスムースに且
つ確実に噴出され、しかも適度な油滴群を形成し、特に
、燃料の着火性を向上でき、燃焼の安定性を向上させ、
着火性能を向上させるごとによって前記予燃焼室及び前
記主燃焼室内は勿論のこと、前記気化管本体内にカーボ
ンが堆積されるような現象の発生を防止できる。従って
、液体燃料の急速な気化、気化或いは霧化された燃料へ
の確実な着火、気化燃料と燃焼用空気との良好な混合気
の生成等によって、燃料を理想的に完全燃焼させること
ができ、暖房等に迅速に供することができる。

また、前記予燃焼室に前記前記燃料噴出パイプの前記多
噴孔の内幾つかの噴孔を、燃焼器の燃焼筒を予燃焼室と
主燃焼室に区画する仕切板に対向して開口する状態に容
易に配置でき、また、前記多噴孔の加工も容易に行うこ
とができ、上記のように、燃料を予燃焼室に着火に極め
て好ましい油滴群状態、即ち均一可燃混合気形成の促進
する状態に噴射できる。

しかも、燃焼初期においては液体燃料を液体燃料気化装
置に設４Ｊた前記加熱栓の機能により気化させるため、
液体燃料の供給量及び前記加熱栓の断接によって制御で
き、安全性の面からも極めて好ましいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による液体燃料気化装置を適用できる
燃焼器の一実施例を示す断面図、第２図は第１図の燃料
噴出パイプの噴出口の拡大断面図、第３図は第１図の線
■−■における断面図、第４図は従来の液体燃料気化装
置を燃焼器に使用した一例を示す断面図、及び第５図は
従来の液体燃料気化装置の一例を示す断面図である。 １　−液体燃料気化装置、２−　気化管本体、５−　受
熱フィン、６−一燃籾噴出パイプ、８燃料通路、９−一
−−燃料導入パイブ、１０　−加熱栓、１３　　噴孔、
１４　−燃料導入口、１５１　ε 気化燃料噴出部、１６ 噴孔、２１ 主 燃焼室、２２ 予燃焼室、２３ 仕切板、 着火グロープラグ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　外周面に受熱フィンを備え且つ中心部に加熱栓
   を配設して燃料通路を形成した気化管本体の一端に燃料
   噴出パイプを且つ他端に燃料導入パイプを取付け、燃焼
   器の燃焼筒を仕切板で区画した主燃焼室内に前記気化管
   本体を配置し、前記燃焼筒を前記仕切板で区画した予燃
   焼室に開口した前記燃料噴出パイプの噴出口を多噴孔に
   形成したことを特徴とする液体燃料気化装置。
2. （２）　前記多噴孔の内幾つかの噴孔を前記仕切板に対
   向状態に開口したことを特徴とする請求項１に記載の液
   体燃料気化装置。