JPH0317411A - 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】 （イ〉産業上の利用分野 この発明は気化器とバーナヘッドとを備え、気化器で気
化された液体燃料と空気とを混合させ、これをバーナヘ
ッドから噴出して燃焼させる液体燃料燃焼装置に関する
。

（口）従来の技術 この種の液体燃料燃焼装置で仕、例えば、実公平１−１
３２１５号公報に開示されているように、気化器に環状
の熱回収部を設け、この熱回収部の内側にバーナヘッド
を設けることにより、燃焼熱を熱回収部を介して気化器
に伝え、液体燃料の気化に利用できるようにしている。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 ところで、バーナヘッドは加工性の良い普通鋳鉄（ねず
み鋳鉄）や球状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄材料で作られている．
しかしながら、普通鋳鉄の耐熱温度が５００゜Ｃ以下、
また、球状黒鉛鋳鉄の耐熱温度が６００’Ｃ以下である
のに対し、バーナヘッドの実使用温度が約７　０　０　
”Ｃであるため、バーナヘッドが高温酸化によって徐々
に劣化し、バーナヘッドの炎口が変形したり、目詰まり
を起こし、燃焼が不安定になる問題があった．また、気
化器も普通鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄で作られているが、気化
器の熱回収部の実使用温度が７００〜７５０℃であるた
め、気化器の熱回収部がボロボロになって安定した熱回
収が期待できなくなる問題があった， この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
加工性を損うことなく、バーナヘッドや気化器の熱回収
部の耐熱性を向上させることを目的とする． （二〉課題を解決するための手段 この発明では、気化器で気化された液体燃料と空気とを
混合させ、これをバーナヘッドから噴出して燃焼させる
ものにおいて、バーナヘッドが表面に鉄−アルミニウム
合金層を有する球状黒鉛鋳鉄で作られている構成である
。

また、この発明では環状の熱回収部を有する気化器と、
この気化器の熱回収部の内側に設けられた熱回収部とを
備え、気化器で気化された液体燃料と空気とを混合させ
、これをバーナヘッドから噴出して燃焼させるものにお
いて、気化器の熱回収部の少なくとも一部が表面に鉄−
アルミニウム合金層を有する球状黒鉛鋳鉄で作られてい
る構成である。

（＊〉作用 請求項１の液体燃料燃焼装置においては、バーナヘッド
の表面に鉄−アルミニウム合金層が形成され、この合金
層の耐熱温度が約８００゜Ｃであるため、バーナヘッド
の高温酸化が防止される。しかも、母材が成形加工の容
易な球状黒鉛鋳鉄であり、成形後に例えばアルミナイズ
α弛理を施し、表面に鉄−アルミニウム合金層を形成す
ることができるため、加工性が損われる心配がない。

また、請求項２の液体燃料燃焼装置においては、気化器
の熱回収部の少なくとも一部の表面に鉄−アルミニウム
合金層が形成され、この合金層の耐熱温度が約８００℃
であるため、気化器の熱回収部の高温酸化が防止される
。しかも、母材が成形加工の容易な球状黒鉛鋳鉄であり
、成形後に例えばアルミナイズα舛理を行うことができ
るため、加工性が損われる心配がない。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する． 第１図ないし第４図において、（１）はバーナフγン（
図示せず）によって圧送された空気が空気供給管（２〉
を介して供給される送風ケース、（３）は送風ケース（
１）の上に設けられた有底筒状の気化器であり、気化器
（３〉の底部には一次空気流入口（４）が設けられてい
る．気化器（３）はヒーター〈５）と温度検知素子〈６
）とが取り付けられた気化器本体（３Ａ）と気化器本体
（３Ａ〉の先端から上方へ延びる環状の熱回収部（３Ｂ
〉とで構成されており、熱回収部（３Ａ〉の上半部には
断面逆Ｌ字形の保護リング（７〉が内嵌めされている。

この保護リング（７）は高耐熱性ステンレス（ＦＣＨ）
等の耐熱性及び熱伝導性に優れた材料で作られている．
また、第２図に示すように、複数の爪片（７Ａ〉を有し
、この爪片（７Ａ）を折り曲げることによって抜け止め
されている．（８）は放射状に配列された多数の炎口（
９）を有するバーナヘッドであり、気化器本体（３Ａ）
上部の内向きの突起（１０）上に載置されるとともに、
熱回収部（３Ｂ）の内側に設けられている。（１１〉は
一次空気流入口（４）を通して気化器本体（３Ａ〉内に
挿入されたロータリーコーン、（１２）はロータリーコ
ーン（１１〉駆動用のモータ、（１３）はロータリーコ
ーン（１１）と同軸にして気化器本体（３Ａ）内に設け
られた攪拌羽根、（１４）は燃料吐出口をロータリーコ
ーン（１ｌ〉の近くに臨ませた燃料供給管、（１５）は
気化器本体（３Ａ）内の上部に取り付けられた整流板、
（１６）は送風ケース（１）と気化器（３〉の間に介在
させた断熱材、（１７）は気化器本体の外周を囲むバー
ナケース、（１８）Ｇ−ｉバーナケース（１７〉の上に
設けられた燃焼筒、（１９）はバーナケース（１７〉と
燃焼筒（１８）との間に介在させた耐火材、（２０）は
燃焼筒（１８）の下部に接続された二次空気供給管、（
２１）は燃焼筒（１８）とともに蓄気室（２２）を形成
する区画板であり、多数の空気孔（２３〉を有している
。尚、（２４〉は点火プラグ、（２５〉はフレームロッ
ドである。

燃料供給管（１４）からロータリーコーン（ｌ１）に灯
油等の液体燃料を噴出させると、液体燃料はロータリー
コーン（１１〉の回転に伴う遠心力により霧状となって
飛散し、予めヒーター（５〉によって加熱された気化器
本体（３Ａ〉の内壁に当って気化する。

そして、気化燃料は一次空気流入口（４）を通って流入
する．送風ケース（１〉内の空気と攪拌羽根（１３〉に
よって混合され、これらの混合気体は整流板（１５〉に
よって均一に分散されながらバーナヘッド（８）内に入
り、炎口（９〉から噴出して点火プラグ（２４）で着火
され、ガス化燃焼する。燃焼中は燃焼熱が保護リング（
７〉及び熱回収部（３Ｂ）を介して気化器本体（３Ａ）
に伝達されるため、ヒーター（５）への通電を停止させ
ることができる。

本実施例装置において、バーナヘッド（８）は第５図に
示すように、母材（８Ａ〉が加工性に優れた球状黒鉛鋳
鉄であり、その表面にはアルミナイズα処理を施すこと
によって鉄−アルミニウム合金層（８Ｂ）が形成されて
いる。すなわち、球状黒鉛鋳鉄を第３図及び第４図に示
すバーナヘッド（８）の形状に加工した後、これを溶融
アルミニウム槽中に浸漬し、鋳物表面とアルミニウムと
の間の相互拡散現象を利用して鋳物表面に２０〜３０μ
の鉄アルミニウム合金層（８Ｂ〉を形成した。

第６図ないし第９図は本実施例のバーナヘッド（８）（
＜）と、同一形状で球状黒鉛鋳鉄のみで作られたバーナ
ヘッド（口）と、同一形状でアルミナイズα処理が施さ
れた普通鋳鉄で作られたバーナヘッド（ハ）と、同一形
状で普通鋳鉄のみで作られたバーナヘッド（二）とをオ
ープン中に入れ、庫内温度を５００〜８００゜Ｃに変化
させながら、炎口（９）のスリット幅の大きさと、スリ
ット幅の変化量を求めたものである。また、第１０図な
いし第１３図は材質別にスリット幅の変化特性をまとめ
たものである．これらの図から明らかなように、本実施
例のもの（イ）は５００〜６００℃の雰囲気中で、３０
００時間を経過してもスリット幅の変化がみられず、７
００〜８００℃の雰囲気中で、しかも、３０００時間経
過した時点でも変化量が０．１Ｔａ（１０％）程度の許
容範囲であった。これに対し、球状黒鉛鋳鉄で作られた
もの（口〉や、普通鋳鉄にアルミナイズα処理を施した
もの（ハ）は６００”Ｃ以上でスリット幅の変化が激し
く、普通鋳鉄で作られたもの（二〉は５００℃の雰囲気
中でも３０００時間経過時点でスリット幅の変化が大き
かった． 第１４図は上述した（イ）（口）（ハ〉のものを実際の
燃焼雰囲気中（６８０℃）におき、スリット幅の変化を
調べたものであり、本実施例の（イ〉のものは他のもの
と比べて高い耐熱性を示した．化増量特性をまとめたも
のである．本実施例のもの（イ）は８００℃の雰囲気中
で３０００時間経過しても酸化増量が３％強であり、他
の材質のものに比べて高温酸化による体積膨張が少なく
、促口（９）のスリット幅の変化量が極く僅かとなる。

これは母材（８Ａ）の球状黒鉛鋳鉄が普通鋳鉄に比べて
耐熱性に優れているばかりでなく、鋳鉄の表面が鉄−ア
ルミニウム合金層（８Ｂ）で覆われ、母材（８Ａ）中の
炭素が酸化しにくいためである。

本実施例によれば、バーナヘッド（８〉の表面に鉄−ア
ルミニウム合金層（８Ｂ）が形成されているため、母材
（８Ａ〉に球状黒鉛鋳鉄を用い、バーナヘッド（８）の
成形加工が容易に行えるようにしつつ、バーナヘッド（
８）の耐熱温度を約８００″Ｃに高めることができ、経
年劣化に伴って炎口（９）のスリット幅が大幅に減少し
、燃焼が不安定になる不具合を解消できる．また、バー
ナヘッド（８）の耐熱性の向上により、バーナヘッド（
８〉が接炎状態でも使用できることになり、燃焼幅を大
きく設定することもできる．尚、この実施例では気化筒
（３）の熱回収部（３Ｂ）が耐熱性及び熱伝導性に優れ
た高耐熱ステンレス（例えば、ＦＣＨで耐熱温度が１０
００’Ｃ以上）等の保護リング（７）で保護されている
ため、高温酸化によって熱回収部（３Ｂ〉がボロボロに
なることもなく、燃焼熱が保護リング（７）及び熱回収
部（３Ｂ）を介して気化器本体（３Ａ）へ良好に伝達さ
れ、長期にわたって安定した熱回収が期待できる。

第１９図及び第２０図はこの発明の他の実施例に関する
ものであり、第１図ないし第４図に示すものと共通する
部分には同一符号が付されている． この実施例では、気化筒（３）の熱回収部（３Ｂ）を保
護リング（７〉で保護する代わりに、熱回収部（３Ｂ〉
の炎と接する上半部を、アルミナイズα舛理が施された
球状黒鉛鋳鉄で作られた環状部材（３Ｃ）としてある。

この環状部材（３Ｃ）ｊｉ熱回収部（３Ｂ）の上部に螺
合されている。環状部材（３Ｃ〉は表面の鉄−アルミニ
ウム合金層の耐熱温度が約８００℃であるため、７００
〜７５０℃の使用条件下での高温酸化が大幅に抑制され
、加工性及び熱伝導性にも富んでいる。もちろん、気化
器本体（３Ａ）及び他の熱回収部（３Ｂ）は加工性に優
れ、安価に入手可能な普通鋳鉄で作られている． （ト〉発明の効果 この発明は以上説明したように、気化器で気化された液
体燃料と空気とを混合させ、これをバーナヘッドから噴
出して燃焼させるものにおいて、バーナヘッド、及び／
又は気化器の熱回収部の少なくとも一部が表面に鉄−ア
ルミニウム合金層を有する球状黒鉛鋳鉄で作られている
ので、これらの加工性を損うことなく、それぞれの使用
条件下で十分な耐熱性を得ることができ、バーナヘッド
の場合、炎口の変形を抑制して安定した燃焼を行わせる
ことができ、気化器の熱回収部の場合、燃焼熱の熱伝達
が良好に維持され、長期にわたって安定した熱回収が期
待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の
断面図、第２図は気化器の断面図、第３図はバーナヘッ
ドの平面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ’線断面図、第５
図は第４図のＣ部の拡大断面図、第６図ないし第９図碌
それぞれ異なる温度の雰囲気中でのバーナヘッドのスリ
ット幅変化特性説明図、第１０図ないし第１３図はそれ
ぞれ異なる材質のバーナヘッドのスリット幅変化特性説
明図、第１４図は実使用条件下でのバーナヘッドのスリ
ット幅変化特性説明図、第１５図ないし第１８図はそれ
ぞれ異なる温度の雰囲気中でのバーナヘッドの酸化増量
特性説明図、第１９図はこの発明の他の実施例を示す液
体燃料燃焼装置の断面図、第２０図は気化器の断面図で
ある。 （３）・・・気化器、　（３Ｂ）・・・熱回収部、　（
３Ｃ〉・・・環状部材（熱回収部）、　（８）・・・バ
ーナヘッド、（８Ｂ）・・・鉄−アルミニウム合金層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）気化器で気化された液体燃料と空気とを混合させ
   、これをバーナヘッドから噴出して燃焼させるものにお
   いて、バーナヘッドが表面に鉄−アルミニウム合金層を
   有する球状黒鉛鋳鉄で作られていることを特徴とする液
   体燃料燃焼装置。
2. （２）環状の熱回収部を有する気化器と、この気化器の
   熱回収部の内側に設けられた熱回収部とを備え、気化器
   で気化された液体燃料と空気とを混合させ、これをバー
   ナヘッドから噴出して燃焼させるものにおいて、気化器
   の熱回収部の少なくとも一部が表面に鉄−アルミニウム
   合金層を有する球状黒鉛鋳鉄で作られていることを特徴
   とする液体燃料燃焼装置。