JPH0311366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気化面を用いて燃料を蒸発させる液
体燃料燃焼装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の液体燃料燃焼装置は、気化器の
下部に加熱ヒータを埋設し、この気化器の側壁に
送風フアンに連結した送風通路と先端がノスルを
構成した燃料細管を燃料ポンプと連結して臨ませ
てある。気化器の上部には燃焼筒を設けてある。

気化器は温度検知器（サーミスタ等）が埋め込
まれ、加熱ヒータをコントロールする。この構成
により、燃焼中、燃焼ガスと、燃焼火炎からの伝
導熱により気化器を加熱される。この加熱量は、
燃焼量の変化と通路、受熱構成により増減する。
また、気化器の温度が十分でない時は、温度検知
器が動作し、加熱ヒータを通電し一定の温度を保
つていた。

そのため、燃焼量が増減した場合も、気化器の
壁面は一定の温度に保たれていた。このため、燃
焼量が少ない時、燃料が壁面から受ける気化熱量
が少ないため蒸発過程における燃料温度が高くな
り燃料が玉コロ状となり蒸発速度が遅くなり、燃
空比の時間的みだれを生じ火炎の脈動を生じ、臭
気、矢火を生じた。また、燃焼量が増大した時
は、逆に、燃料量が多いため気化熱量が多くなり
燃料が壁面から多く熱量を吸収するため気化壁面
と燃料の温度勾配が大きくなり、壁面の温度が高
いにもかかわらず、燃料の温度が低く、蒸発遅れ
による燃料だまりや燃料の分解によるタールの発
生を生じた。そのため気化遅れによる燃焼のみだ
れ、未燃ガスの流出、臭気を生じ、タールの発生
は、燃焼のコントロールを不可能とならしめ、矢
火、立炎等危険を生じ、長期間使用できなかつ
た。

発明の目的 本発明は燃焼の安定と維持を図ることを目的と
する。

発明の構成 本発明は燃料の蒸発する気化器の気化器温度検
出手段の設定温度を、液体燃料の多い時は高く、
また少ない時は低く設定温度を変化させることに
より蒸発速度を早くし、気化遅れを生じることな
く燃焼を安定して生じしめるものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例に基づいて説明する。

第１図において、有底状の気化器１側面下方部
の円周方向に加熱ヒータ２を埋設し、開放面に絞
り形状を有する混合板３を装着している。さらに
気化器１の側周壁に送風通路４を介して送風フア
ン５を具備するとともに、先端がノズルを構成し
てなる燃料細管６を送風通路４中を通して空気ガ
イド７より気化器１に臨ませ、この燃料細管６の
他端は燃料ポンプ８を介して燃料タンク９に接続
されている。気化器１の上部には、その円周方向
に沿つて、多数の細孔１０を有しかつ円筒状に成
形した整流筒１１と、この整流筒１１の周囲に整
流空間１２を介して設けた燃焼金網１３からなる
燃焼筒１４を設け、この燃焼筒１４は閉鎖板１５
により上端を閉塞されている。また燃焼筒１４の
周囲に閉鎖板１５により一端が閉塞された燃焼空
間１６を介して外筒１７を設け、この外筒１７の
他端は支持筒１８で覆われ、燃焼ガスはこの支持
筒１８に設けられた噴出口２１により外部へ流れ
出る通路を構成する。

気化器１の壁面１９中には、温度を検知する温
度検知器２０（サーミスタ等）を埋め込み、加熱
ヒータ２の入切をコントロールする。すなわち、
燃焼量の少ない時は、温度検知器２０の動作設定
値を280〜320℃するとともに、燃焼量の増加にし
たがつて上昇させ、燃焼量の多い時は、温度検知
器２０の動作設定値を380〜450℃とする。つま
り、温度検知器２０の検知した温度と燃焼量が大
の時に高く、小の時に低い設定温度の比較による
出力をうけた制御手段２２がヒータ２の入力を制
御するものである。また、燃焼ガスからの気化器
１への受熱量を燃焼火炎からの気化室１への受熱
量より多くなる様に、各構成部品の形状、材質と
通路面積を設定する。

この構成により、気化器１における加熱ヒータ
２を通電することにより気化器１が加熱される。
この後送風通路４を介して設けられた送風フアン
５を駆動させることにより、気化器１内に空気ガ
イド７から燃焼用空気が送入される。続いて燃料
ポンプ８の駆動により燃料タンク９から燃料が吸
引され、燃料細管６の先端ノズル部より燃料は、
気化器１内に噴出される。噴出した燃料は粒状と
なり気化器１の壁面１９に衝突し、高温である壁
面１９の熱を受け気化ガスとなり、上部に配した
混合板３の絞り部を通過して、燃焼筒１４へ流れ
出る。このとき気化した燃料ガスは、燃焼用空気
と混合され、予混合気として金網を配した燃焼筒
１４の周囲から外方向に流出し、外筒１７と燃焼
筒１４の間の燃焼空間１６で点火器（図示せず）
により着火され、燃焼金網１３表面にて、燃焼火
炎を形成する。

この場合、燃焼空間１６より、気化器１側面を
通つて支持筒１８に設けられた噴出口より外部へ
拡散する燃焼ガスと、燃焼火炎からの伝導熱によ
り気化器１を加熱される。この加熱熱量は、燃焼
量の変化と通路、受熱構成により増減する。すな
わち、燃焼ガスの温度は、燃焼量の増加にしたが
つて高温となり気化器１の受熱量は増加する。一
方、燃焼火炎からの伝導熱は、燃焼量が増加する
と炎は炎口より遠くなり、炎口付近の温度は低下
する。このため、燃焼量が増加すると気化器１の
受熱量は減少する。そのため、両者の受熱量をコ
ントロールし、燃焼量が少ない時、気化器１の壁
面の温度を300℃程度とし、燃焼量が多い時、気
化器１の壁面の温度を450℃程度となる様に構成
してある。また、燃焼による気化器１への熱のフ
イードバツクが十分でない時は、温度検知器２０
が感知し燃焼量に応じた設定値になるまで加熱ヒ
ータ２により温度上昇させる。燃料の燃焼量（燃
料気化量）変化による蒸発速度と気化面温度の傾
向を第２図に示す。燃料の高温壁面による蒸発速
度は壁面温度が上昇するに比例して増加するが、
ある温度になると燃料が玉コロ状となり燃料と壁
面の間に燃料ガスが溜り熱伝達が低下し、蒸発速
度が壁面温度上昇にかかわらず低下する。すなわ
ち核騰沸蒸発から膜騰沸蒸発に移行する。さらに
温度が上昇すると蒸発速度は早くなる。燃料を空
気との比を安定させ、タール生成・蓄積を防止す
る為には気化遅れを生じない蒸発速度のできるだ
け早いことが望ましい。しかし燃料であるため、
あまり高温にすると発火を生じる。第２図から明
らかなように、燃焼量が少ない時は、蒸発熱量が
少ない為、燃料全体の温度上昇が均一に高くな
り、壁面温度が250℃程度で蒸発速度のピークを
示す。また燃焼量が多い時は、逆に、燃料の蒸発
熱量が多いため、燃料の厚さ方向に温度勾配を生
じ、壁面温度も壁中より低くなる。そのため燃料
全体としては、壁面設定温度より低くなるため、
壁面温度が400℃程度で蒸発速度のピークを示す。
これから判るとうり、燃焼量に応じて壁面温度を
上下コントロールすることにより常に蒸発速度の
ピークにて気化を行なわしめることができる。そ
のため燃料はすみやかに蒸発し、気化遅れによる
燃焼みだれ、臭気、スモークを生じなく、タール
の生成・蓄積を防止できる。そして、温度検知器
２０を気化器１の燃料が直接当り蒸発する気化面
近くに設けることにより上記設定温度が常に最適
に制御できるものである。また、上記設定温度を
液体燃料の燃焼量の増加に応じて連続的に高く、
また上記減少時は低く設けることにより、負荷に
応じて燃焼量が増減した時も常に設定温度を最も
気化速度の早い温度を維持できるものである。

発明の効果 本発明は燃料の蒸発する気化器の温度検知手段
の設定値を液体燃料の多い時は高く設定し、液体
燃料の少ない時は低く設定することにより、蒸発
速度を早くでき、燃空比の乱れによる異常燃焼
（ススの発生、黄炎の立炎、臭気）を生じること
なく、また気化遅れによるタール生成蓄積による
失火、燃料溜り等を発生することなく長く使用可
能となるものである。さらに、燃焼の安定化は、
燃焼量可変輻を拡大可能となり負荷に対する制御
性が向上し、快適性、省エネルギ性が高められ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は燃料の蒸発速度を示す図である。 １……気化器、２……加熱ヒータ、５……送風
フアン、８……燃料ポンプ、１４……燃焼筒、２
０……温度検知器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体燃料と空気を供給する手段と加熱手段と
   気化器温度検知手段を有する気化器を燃焼部に連
   結するとともに、上記温度検知手段の検知出力と
   設定温度を比較して上記加熱手段の入力を制御す
   る制御手段を設け、上記設定温度を上記液体燃料
   の多い時は高く設定し、上記液体燃料の少ない時
   は低く設定した液体燃料燃焼装置。