JPH03168505A - パルス燃焼装置 - 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用いたパルス燃焼装置に関する。

く従来の技術とその課題〉 この種パルス燃焼装置として、従来、実公昭６工５３６
１Ｂ号公報に記載のパルス燃焼装置が提供されている。

この装置は、燃焼室の上流部に液体燃料を噴霧するノズ
ルを取付け、燃焼室内で蒸発気化および燃焼をさせるよ
うにしたものである。

しかしながら、この従来装置では、燃焼室に燃料を直接
、噴霧しているため、燃焼性（Ｃｏ、煤、ＩＣなど）が
悪く、特に始動が困難であった。また灯油など、不揮発
性な燃料ほど燃焼性の悪化がみられた。

一方、実公昭５９４３８０５号公報には、液体燃料を気
化する気化器と、この気化器で気化された燃料を燃焼す
る燃焼室を備えたパルス燃焼器が提供されている。

しかしながら、この従来の装置は、燃焼空気が予め気化
燃料を混合されることなく、直接に燃焼室へ導入される
ようになっていることから、燃料と空気の混合が不十分
となりやすい欠点がある。

また特に、燃焼空気は何ら予熱されることなく、温度の
低いまま燃焼室へ導入されるので、燃焼性が悪い欠点が
あった。

そこで本発明は上記従来装置の欠点を解消し、燃焼性の
よいパルス燃焼装置の提供を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達或するため、本発明のパルス燃焼装置は、
空気供給路と、該空気供給路から１部分岐されて供給さ
れる空気並びに噴出ノズルから噴霧供給される液体燃料
を受け入れて、該噴霧液体燃料を少なくともある程度蒸
発させる蒸発器と、該蒸発器からの燃料を前記空気供給
路からの空気と合流させ、燃料・空気混合気として搬送
する混合気通路と、該混合気通路からの燃料・空気混合
気を受け入れて燃焼させる燃焼室とを備え、且つ前記蒸
発器と混合気通路にそれらを加熱する加熱ヒータを設け
たことを第１の特徴としている。

また本発明のパルス燃焼装置は、上記第１の特徴におい
て、燃焼室で発生した排気ガスの１部を循環させる循環
路を設け、排気ガスと蒸発室及び混合気通路との間で熱
交換を行うよう構或したことを第２の特徴としている。

また本発明のパルス燃焼装置は、上記第１の特徴におい
て、加熱ヒータを設けず、代わりに空気供給路に空気加
熱ヒータを設け、該加熱ヒータで直接加熱した空気を蒸
発室及び混合気通路に送れるよう構成したことを第３の
特徴としている。

く作用〉 上記第１の特徴によれば、空気供給路から２つに分かれ
た空気は、その１方が蒸発器に導入され、噴霧され蒸発
された液体燃料と混合された後、再び混合気通路で合流
し、混合されて、燃焼室に導かれる。そして蒸発器に設
けられた加熱しータで噴霧液体燃料が少なくともある程
度蒸発せられた状態とされ、さらに混合気通路に設けら
れた加熱ヒータによって予備混合された燃料・空気混合
気が保温される。勿論再液化も防止される。すなわち、
ある程度以上蒸発せられた噴霧液体燃料と空気とが予備
混合され、しかも混合気の温度低下を防ぎながら燃焼室
へ送られるので、燃焼の拍動が容易になり、定常状態に
なるまでの時間が短縮される。また燃焼の安定性がまし
、ＣＯ、煤、ＩＣの発生が少なく燃焼性の良好なものを
提供できる。

また上記第２の特徴によれば、上記第１の特散゛による
作用効果に加えて、排気ガスの熱により蒸発室及び混合
気通路を加熱することができるので、省エネルギーとな
る。

また上記第３の特徴によれば、上記第１の特徴において
、蒸発室及び混合気通路に加熱ヒータを設ける代わりに
、空気供給路に空気加熱しータを設け、直接加熱した空
気を蒸発室及び混合気通路に送るようにしたので、壁面
伝熱方式よりも省エネルギーとなる。また壁面伝熱方式
に比べて蒸発面積が増し、蒸発器内に噴霧されたが液体
燃料が周囲に豊富にある高温空気によって比較的低い温
度（１２０℃〜２５０℃）で蒸発せられる。また壁面伝
熱方式における燃料・空気混合気の不均一性が改善され
る。

く実施例〉 第１図は本発明の第１実施例を示す構戒図である。

空気供給路ｌの途中にクッションタンク２が設けられ、
ここから蒸発器３への空気導入路４が分岐せられている
。５は送風ファンで、６はフランババルブである。

前記蒸発器３には前記空気導入路４から空気が導入され
ると共に、噴霧ノズル７によって灯油等の液体燃料が微
粒化（数ミクロン〜十数ミクロン）されて噴霧導入され
る。また蒸発器３の外壁に電気加熱ヒータ８が設けられ
る．９はドレン管である。蒸発器３内である程度蒸発さ
れた噴霧液体燃料は、同じく蒸発器３内に導入された空
気と混合され、送り出し路１０を通って混合気通路１１
に導かれる。

混合気道路１１へは前記空気供給路１がフラッパバルブ
１２を介して接続している。また混合気道路ｌ１の外壁
に電気ヒータ１３が設けられている。よって前記蒸発器
３から送り出し路１０を通って混合気通路１１に入った
燃料（ある程度蒸発された噴霧液体燃料と空気の混合体
）は空気供給路１から送られてくる空気と合流し、混合
されると共に、電気加熱ヒータｌ３によって壁面から加
熱され、保温される。なお符号１４は温度センサである
。

前記混合気道路１１はハニカム形逆流防止器１５を介し
て燃焼室１６へ接続される。１７は点火栓、１８は尾管
である。

装置を始動させる場合、先ず送風ファン５を作動させ、
電気加熱ヒータ８、１３を作動させる。温度センサ１４
により蒸発器３及び混合気道路１１の壁面の温度が一定
の温度まで上昇したのが確認されると、噴霧ノズル７か
ら液体燃料が噴霧される。

蒸発器３の壁面からの熱伝導によって、微粒化された燃
料は少なくともある程度蒸発し、空気導入路４から導入
された空気と混合し、送り出し路１０を通って混合気通
ＦＩ！ｒｌｌに押し出され、他方から導かれた空気と合
流、混合する。そして保温されつつ燃焼室１６に導かれ
、点火栓１７によって点火される。一度燃焼が開始され
れば、その後は燃料・空気混合気が混合気通路１１側か
ら燃焼室ｌ６内へ自力で吸入され、パルス燃焼が継続さ
れる。継続中は前記送風ファン５を停止させても、空気
が自然に吸入される。また噴霧ノズル７から噴霧される
べき液体燃料は図示しないポンプで連続的に供給しても
よいし、燃焼室１６の圧力変動を利用して、間欠的に供
給してもよい。

本実施例では噴霧液体燃料を予めある程度蒸発状態とす
ると共に、燃焼用空気を予め混合して予熱状態に保持し
、燃焼室での燃焼に供するようにしているので、燃焼の
始動が容易になり、定常状態になるまでの時間が短縮さ
れる。またＣＯ、煤、ＨＣの発生が少なく、燃焼性が良
好となる．また安定した燃焼を確保できる。

第２図は本発明の第２実施例を示す構戒図である。本実
施例は燃焼室１６で発生した排気ガスの１部を循環させ
る循環路１９を設け、該循環路１９を前記蒸発器３、混
合気違路１１及び空気供給路１に接するようにし、これ
によって排気ガスの熱で前記蒸発器３、混合気通路１１
、空気供給路ｌを加熱できるようにしている。他の構或
及び作用は上記第１実施例の構或及び作用と同じである
。第１実施例と同一の機能を有する部材には同一の符号
を付して示す。なお符号２０はフラッパバルブである。

パルス燃焼では排気ガス熱伝達率が大きく、そのため排
気ガスによっても効果的に蒸発器３や混合気通路ｌ１等
を加熱することができる。よって燃焼が開始された後の
省エネルギーを図ることができる。

第３図は本発明の第３実施例を示す構或図である。本実
施例では空気供給路１の空気導入路４が分岐する地点よ
り上流で、送風ファン５の地点より下流の位置に、通過
する空気を直接加熱する空気加熱ヒータ２ｌを設けてい
る。蒸発器３及び混合気通路ｌ１には加熱ヒータを設け
なくてもよい。他の構或は第１実施例の構或と同様であ
り、同じ機能の部材には同じ符号を付している。

本実施例では、装置を始動させる場合、まず送風ファン
５を作動させ、空気加熱ヒータ２１を作動させる．そし
て温度センサ１４によって蒸発器３及び混合気通路１１
が一定温度まで上昇したのが確認されると、噴霧ノズル
７からの液体燃料の噴霧を開始する。微粒化された燃料
は空気導入路４から導入された高温空気に接触せられ、
少なくともある程度の噴霧燃料が直接的に蒸発せられる
。そして送り出し路１０を通って混合気通路１１に押し
出され、他方から導かれた高温空気と合流、混合せられ
る。そしてさらに燃焼室１６へ導かれ、点火栓１７によ
って点火される．他の作用は第１実施例の場合と同様で
ある。

本実施例の場合、微粒化された噴霧液体燃料が空気導入
路４から導入される高温空気によって直接的に蒸発され
る構戒であるので、比較的低い温度（１２０〜２５０℃
程度）で蒸発が可能になる。すなわち壁面伝熱方式より
も蒸発を効果的に行うことができる。また壁面伝熱方式
よりも消費エネルギ一を少なくすることができる。また
壁面伝熱方式よりも混合気の不均性が改善される。

なお本実施例では空気加熱ヒータ２１作動中は送風ファ
ン５も作動させておくのがよい。

く効果〉 本発明は以上の構或よりなり、請求項１に記載のパルス
燃焼装置によれば、蒸発器の他に混合気通路が設けられ
、しかも両者に加熱ヒータが設けられるので、蒸発器か
らのある程度蒸発された噴霧液体燃料と空気供給路から
の燃焼空気が予め混合され、且つ保温された状態で燃焼
室に送ることができる。よって燃焼室に送られる混合気
がよく混合されており、しかもある程度加熱されている
ので、燃焼の始動が容易で、定常状態になるまでの時間
が短くなる。また燃焼が安定して行われ、ＣＯや煤やＨ
Ｃの発生が少ない良好なパルス燃焼を達或することがで
きる。

また請求項２に記載のパルス燃焼装置は、上記請求項１
に記載の構或による効果に加えて、排気ガスの循環路を
設けたので、省エネルギーで蒸発室や混合気通路を加熱
できる効果を奏する。

また請求項３に記載のパルス燃焼装置は、上記請求項１
に記載の構戒による効果に加えて、空気加熱ヒータで直
接に加熱した空気を蒸発器及び混合気通路に送れるよう
にしているので、高温空気で噴霧液体燃料を低温で効果
的に蒸発することができる。また高温空気と直接的に混
合されるので混合気に温度不均一や、それによる凝縮等
も生じない。すなわち燃焼がより安定して良好に行われ
る。勿論壁面伝熱方式に比べて省エネルギーで、また立
ち上がり及び安定燃焼までの時間も短くできる。

【図面の簡単な説明】

第工図は本発明の第１実施例を示す構或図、第２図は本
発明の第２実施例を示す構或図、第３図は本発明の第３
実施例を示す構或図である。 １：空気供給路 ３：蒸発器 ４：空気導入路 ５：送風ファン ７　： ８　： １０： １１： 工３： １６： １９： ２１： 噴霧ノズル 電気加熱ヒータ 送り出し路 混合気通路 電気加熱ヒータ 燃焼室 循環路 空気加熱ヒータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、空気供給路と、該空気供給路から１部分岐され
   て供給される空気並びに噴出ノズルから噴霧供給される
   液体燃料を受け入れて、該噴霧液体燃料を少なくともあ
   る程度蒸発させる蒸発器と、該蒸発器からの燃料を前記
   空気供給路からの空気と合流させ、燃料・空気混合気と
   して搬送する混合気通路と、該混合気通路からの燃料・
   空気混合気を受け入れて燃焼させる燃焼室とを備え、且
   つ前記蒸発器と混合気通路にそれらを加熱する加熱ヒー
   タを設けたことを特徴とするパルス燃焼装置。
2. （２）、燃焼室で発生した排気ガスの１部を循環させる
   循環路を設け、排気ガスと蒸発室及び混合気通路との間
   で熱交換を行うよう構成した請求項１に記載のパルス燃
   焼装置。
3. （３）、請求項１において、加熱ヒータを設けず、代わ
   りに空気供給路に空気加熱ヒータを設け、該加熱ヒータ
   で直接加熱した空気を蒸発室及び混合気通路に送れるよ
   う構成したことを特徴とするパルス燃焼装置。