JPH02309106A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体燃料を多孔質の気化体に含浸させて燃焼
する燃焼装置に関する。

〔従来の技術〕

液体燃料ではまず蒸発と云う過程を経てから燃料蒸気が
酸素と反応して燃焼する。したがって蒸発の方法によっ
て燃焼方式が区別され、何種類かの燃焼方式に分けられ
るが、その中の一つとして第４図に示すものが知られて
いる。これは液体撚。

料を気化する気化体がセラミックス等の多孔質材によっ
て構成されており、液体燃料はその細孔部分を液体の表
面張力、重力、又はポンプの吐出圧力等によって多孔質
材の表面に達し、火災のふく射や対流による熱を受け蒸
発して燃焼すると云うものである０図においてｌは燃焼
空気を送気する送風機であり、ファン２と、このファン
２に駆動軸３を介して接続され、空気取入口４を備える
駆動用モータ５とから構成されている。なおファン２は
ファンケース６内に設置されている。燃焼空気室７はフ
ァンケース６によって画成され、燃焼空気室７の下部に
空気分配口８を有するカバー９が設けられている。１０
は液体燃料を燃焼するために気化するセラミックス等の
多孔質材からなる気化体であり、その上面はカバー９で
、下面は気化体カバー１１で覆われている。１２は液体
燃料供給管であり、ファンケース６、カバー９を貫通し
てその端部の燃料出口部１３は気化体１０の上部の燃料
供給口１４に開口している。気化体１０の下方には円筒
状の燃焼室１５がファンケース６に接続する燃焼室壁１
６により形成されている。そして燃焼室壁１６の外周を
囲んでケーシング１７が設けられ、燃焼室壁１６とケー
シング１７との間は加熱流体が通流する加熱室１８を形
成し、燃焼室１５と加熱室１日とからなる熱交換器工９
を構成している。なお、２０は燃焼ガスの排気口、２１
は加熱流体の供給口、２２は加熱流体の排出口である。

また、気化体１０には図示しないが点火装置が設けられ
ている。

このような構成により、液体燃料は外部からポンプ等に
より燃料供給管１２を通り、燃料出口部１３から気化体
１０の燃料供給口１４に供給される。供給された燃料は
気化体１０の細孔を通って気化体１０の周囲に達し、燃
料の燃焼によるふく射熱や対流によって気化して燃焼す
る。この時、燃焼に必要な空気は、送風機１を駆動して
空気取入口４からファン２によって吸引され、空気分配
孔８を通って気化体１０の周囲から中心部に向って吹き
つけられ、気化した燃料ガスと混合されて燃焼する。燃
焼ガスは燃焼室１５の周囲の燃焼室壁１６から加熱室１
８を通流する加熱流体に熱を伝え、排気口２０から外部
へと排気される。加熱流体は供給口２１から供給され、
加熱室１８にて加熱された後排出口２２を経て外部へ送
出される。

ところで、上記のよな燃焼装置は、燃料噴霧式のような
一般的に高級な燃料ポンプや、燃料噴射弁を必要としな
いので、小型の燃焼装置が安価に提供できるという利点
を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の燃焼装置では、燃焼上および燃料の
選択において下記のような問題点がある。

すなわち、この種の燃焼装置としては小型軽量であるこ
と、つまり゛装置の単位容積２重量当りの燃焼量の多い
こと及びどんな液体燃料でも燃焼可能であることが望ま
れている。しかし上記の装置では燃焼量を増しても無制
限に燃焼できるわけではなく、ある量販上では気化体１
０にて気化できなくなる。すなわち、ふく射や対流によ
って気化体１０が受ける熱量以上には液体燃料を気化で
きなくなり、このため気化しきれない液体燃料は液滴と
して気化体１０の下面からしたたり落ちてきて気化体１
０の下方の燃焼室１５に留まる。この留まった液体燃料
は、気化する熱によって燃焼室壁面の温度を下げたり、
燃焼室で気化したガスが燃焼室の出口付近や排気管中な
どで燃焼するため、効率の低下をきたしたり危険な状態
を生み出す。

また、燃料の選択において、例えば灯油、軽油。

ガソリンと最近工業的に盛んに利用され始めたメタノー
ル乏比較してみると、その発熱量（Ｌ、　Ｈ，Ｖ）、　
　は、灯油、軽油が約１０．０００〜１０．５００Ｋｃ
ａｆ　／　ｋｇであるのに対しメタノールは４．７７０
　Ｋｃａ１／　ｋｇであるので、同じ発熱量を得るため
にはメタノールは軽油等の２倍以上の量を燃焼させなけ
ればならない。

さらに両者の蒸発熱を比較してみると、軽油を例にとる
ならば色々と種類はあるが平均では約９０Ｋｃａｌ　／
　ｋｇであるのに対し、メタノールのそれは２６３にｃ
　ａｆ　／　ｋｇ必要である。このことはメタノールを
燃焼させて軽油と同じ発熱量を得るためには、気化体で
与えなければならない蒸発熱が４．７７０　　　９０ 焼の場合、気化体は軽油と比べて約６倍の熱量を燃料に
与えてやらなければ燃料の一部が気化せずに前述した様
に正常な位置での燃焼が行なわれず、性能の低下等の状
態を生じる。したがってメタノールを燃料とする装置で
は軽油等の約６倍の気化能力を持つ装置となり、当方式
の特徴である小型で安価な装置とすることができないと
云う問題点があった。

本発明の目的は、液体燃料の気化を促進することにより
燃焼能力が高く小型化することのできる液体燃料の燃焼
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記！！ＩＮを解決するために、本発明によれば燃焼室
上部に多孔質の気化体を配し、この気化体に液体燃料を
含浸させ、燃焼室で燃焼により生じる熱媒体により気化
して燃焼空気により燃焼させる液体燃料燃焼装置におい
て、前記気化体の下方に皿状また多孔を有する受け板を
設けるものとする。

また、気化体の下面に、気化体から滴下する未燃の液体
燃料を前記受け板に導くガイドを取付けるものとする。

〔作用〕

気化体の下方に皿状または多孔を有する受け板を設けた
ので、受け板は燃焼により生じる熱媒体により加熱され
て高温に保たれる。そして、気化体にて気化しきれずに
滴下する未燃の液体燃料は高温の受け板に受けられ、気
化熱が与えられて気化して燃焼する。

また、気化体の下面にシに≠替≠→ガイドを設・けこと
により気化体にて気化しきれない未燃の液体燃料はガイ
ドにより円滑に受け板に導かれて気化、燃焼が促進され
る。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例による液体燃料燃焼装置の断面
図である。なお、第１図および後述する第２図、第３図
において第４図の従来例と同一部品には同じ符号を付し
、その説明を省略する。第１図において従来例と異なる
のは気化体１０の下方、すなわち燃焼により生じる火炎
直下に、気化体カバー１１に取付けられた複数の支持柱
２６に皿状の受け板である金属板２７を取付けたことで
ある。

このような構成において、液体燃料を外部のポンプから
液体燃料供給管１２を介して気化体１０の燃料供給口１
４へ供給し、燃焼に必要な空気を空気取入口４からファ
ン２によって吸引し、空気分配口８を通して気化体１０
の周囲から中心部に間って吹きつけて液体燃料を燃焼さ
せ、この燃焼により生じる火炎により皿状金属板２７は
加熱される。

一方、前述の様にこの時の液体燃料が、気化体の気化能
力より多い場合、すなわち、ふく射や対流によって気化
体が受ける熱量以上の気化熱を持つ液体燃料が供給され
た場合には、気化しきれない液体燃料が液滴として気化
体１０の下面から滴下し、火炎直下に設けられ加熱され
た皿状金属板２７に落ちて気化及び燃焼される。

本発明者の実験よれば従来の燃焼装置において、気化体
より滴下する未燃燃料量のおよそ１．５倍の量を下方に
落さずに皿状金属板にて燃焼させることができた。なお
、これ以上の未燃燃料量は皿状金属板から滴下すること
が確認された。

第２図は本発明の異なる実施例による液体燃料燃焼装置
の断面図である０図においては第１′図の皿状金属板２
７の代りに多孔質のセラミックス板２８設けている。こ
の場合気化体１０から滴下する未燃液体燃料はセラミッ
クス板２８にて気化して燃焼する。この場合いわゆる２
段燃焼の形をとることになり、より多くの液体燃料を燃
焼させることができる。

なお、多孔質のセラミックス板２８は多孔を有するハニ
カム状のセラミックスであってもよい。

また、これらのセラミックスには低温酸化触媒をｔ旦持
させることによって燃焼量をさらに増加させることがで
きる。第３図は本発明の他の異なる実施例による液体燃
料燃焼装置の断面図である。

図においては第１図に示す気化体カバーをテーパ管状の
ガイド２９にしたことである。なお気化体１０の下部は
ガイド２９に沿う円錐台状にしている。

このような構造により気化体１０での未燃液体燃料はガ
イド２９に真向されてガイド２９の中央開口３０−から
皿状金属板２７に円滑に導入されて燃焼される。

このようにすることにより皿状金属板２７を気化体１０
の投影面積と同じにする必要がなく、小型にできるので
、気化体には発生した火炎がこれを包み込むように取囲
み、未燃液体燃料の気化、燃焼を促進するという効果が
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば気化体
の下方に皿状、または多孔を有する受け板を設けること
により、気化体で気化しきれない未燃液体燃料は受け板
にて燃焼するので、従来の受け板を設けない燃焼装置に
より燃焼可能な液体燃料量より多く、例えば実施例で示
したように約１．５倍多い液体燃料量を燃焼でき、した
がって燃焼装置を小型化できる。

また、気化体の下面にガイドを設けることによリ、気化
体から滴下する未燃液体燃料は下方の受け板に円滑に導
かれるので、受け板を小型にでき、未燃液体燃料の気化
、燃焼を促進できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による液体燃料燃焼装置の断面
図、第２図は本発明の異なる実施例による液体燃料燃焼
装置の断面図、第３図は本発明の他の異なる実施例によ
る液体燃料燃焼装置の断面図、第４図は従来の液体燃料
燃焼装置の断面図である。　　。 １０：気化体、１５：燃焼室、２７：皿状金属板、２日
：セラミックス板、２９ニガイド。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃焼室上部に多孔質の気化体を配し、この気化体に
   液体燃料を含浸させ、燃焼室で燃焼により生じる熱媒体
   により気化して燃焼空気により燃焼させる液体燃料燃焼
   装置において、前記気化体の下方に皿状または多孔を有
   する受け板を設けることを特徴とする液体燃料燃焼装置
   。 ２）請求項１記載の液体燃料燃焼装置において、前記気
   化体の下面に、気化体から滴下する未燃の液体燃料を前
   記受け板に導くガイドを取付けることを特徴とする液体
   燃料燃焼装置。