JPH04344009A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油を燃料とする燃焼
装置に関し、家庭用の給湯機や暖房機に利用するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は種々のものが提
案され、実用化ないしは、実用化の検討がなされている
。

【０００３】図２に示すように高速の回転体１に供給ノ
ズル２から燃料を供給し、これを遠心力により飛散させ
、電気ヒータにより加熱された気化器３に衝突するよう
に構成されており、この気化器３が飛散した燃料の粒子
を蒸発させ、気化器３内に流入する１次空気と混合させ
て炎口４に送り燃焼させるようになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、回転体１の端部から燃料をほとんど遠
心力だけで引きちぎるように飛散させるので、回転体１
の側面を伝わる燃料の液膜が不均一な厚みを形成し、端
部から引きちぎられる燃料の霧化粒子の粒子径が大きく
不均一になり、電気ヒータにより加熱された気化器３に
より燃料を蒸発させないと混合が不十分になり、燃焼特
性が向上できないという問題を有していた。また、燃焼
開始時や燃焼時においても気化器３の加熱に電気を使用
するので、電気代がかかり、気化器３の安定した運転に
は予熱がいるので、瞬時的な機器の立ち上がりは期待で
きないという問題を有していた。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
もので、霧化粒子の微粒化と均一化を行うことにより、
電気ヒータで加熱される気化器を使用せずに、燃焼特性
の優れた瞬時的な立ち上がりが可能な燃焼装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の燃焼装置は回転軸上に回転体と空気制御板
を装着し、回転体の端部に設けられた振り切り部を空気
制御板に沿って屈曲させ、その外周を包囲するように形
成し、この振り切り部と空気制御板とで１次空気通路を
設け、また、この振り切り部の周囲に直進空気通路を介
して複数個の２次空気噴出口を設けた燃焼筒を設け、こ
の燃焼筒の外側に２次空気通路を設けるという構成を備
えたものである。

【０００７】

【作用】本発明は、上記した構成によって、回転体内部
や１次空気通路を流れる空気により回転体の内壁面と振
り切り部の内壁面に広がった液膜に圧力をかけられるの
で、液膜が薄くなり均一化されて振り切り部の端部から
飛散し、微小粒子で粒径の均一な霧化が得られ、また、
この微小粒子が１次空気と直進空気により前方に押し出
され、そこに燃焼筒から２次空気が供給されるので、燃
料の微小粒子と空気が十分に混合し、良好な燃焼が行わ
れ、気化器を必要とせずに瞬時的に立ち上がる燃焼装置
が得られるのである。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。

【０００９】図１において、５は上方に広がる中空筒状
のテーパ面を有する回転体で、その内壁面は凹凸の無い
滑らかな面で形成されている。回転体５の内側には回転
体５の内壁面と小通路６を介して複数個の小片７により
回転体５を支える支持部８が設けられている。この支持
部８のほぼ中央を貫通し固着された回転軸９の上端には
円板状の空気制御板１０が設けられ、下端には回転体５
等を回転駆動させるためにモータ等で構成される駆動部
１１が設けられている。１２は回転体５の上端を屈曲さ
せ空気制御板１０に沿わせてその外周を包囲するように
設けられた筒状の振り切り部である。この振り切り部１
２と空気制御板１０により１次空気通路１３が設けられ
ている。１４は回転軸９の途中に装着されたターボファ
ンで、その周囲に空気室１５が設けられている。空気室
１５には回転軸９が貫通するように入口１６と出口１７
が設けられている。空気室１５の入口１６の外側に設け
られた駆動部１１の周囲には前室１８が設けられ、この
前室１８の一部に空気吸込口１９が設けられている。空
気室１５と前室１８を一体のケーシングで構成して空気
供給手段２０が設けられている。空気室１５の出口１７
の上部に連通させて空気分流室２１が空気供給手段２０
と一体構成で設けられている。空気分流室２１の上部は
、仕切り板２２で覆われ、仕切り板２２にはほぼ中央に
回転軸９が貫通される筒状の絞り部２３が形成されその
先端の一部が回転体５の下方から回転体５内に小間隙２
４を介して挿入されている。２５は空気分流室２１の側
壁の一部を貫通させ、絞り部２３内を通り、その先端を
回転体５の下部から回転軸９に沿って上昇させた後に屈
曲させ、回転体５の内壁面近傍に臨まされた燃料供給管
で、一方の端部が供給ポンプ等で構成される燃料供給手
段２６と連通されている。２７は振り切り部１２の外周
に設けられた直進空気通路で、その外側に筒状の燃焼筒
２８が上方に向けて立設されている。この燃焼筒２８は
上端に向かって広がるテーパ状に形成され、複数個の２
次空気噴出口２９を壁面に設けている。燃焼筒２８の下
端は、振り切り部１２において空気制御板１０を包囲す
るように設けられた筒状の部分よりも下方から設けられ
ている。３０はこの燃焼筒２８の外側に天井部３１を介
しながら燃焼筒２８を包囲するように設けられた筒状の
外部壁で、空気供給手段２０のケーシングと一体に連設
され、この外部壁３０と燃焼筒２８で２次空気通路３２
を構成している。３３は空気分流室２１の仕切り板２２
に設けられた絞り部２３の外側に設けられた複数個の小
出口である。３４は空気制御板１０の上部に間隙３５を
介して設けられた傘状の遮熱体である。３６は空気制御
板１０に設けられ、１次空気通路１３と連通された複数
個の透孔である。

【００１０】上記構成において、駆動部１１を作動する
と回転軸９に装着された回転体５とターボファン１４が
回転し、このターボファン１４の吸引により前室１８の
空気吸込口から駆動部１１の周囲を通って空気が流入す
る。空気は空気室１５でターボファン１４により出口１
７から空気分流室２１に流入し、一部は１次空気として
絞り部２３を通って回転体５内に押し出され、回転体５
の内壁面に沿って上昇し、支持部８の小通路を通ってか
ら空気制御板１０により曲げられ空気通路１３を進み、
空気制御板１０の外周と振り切り部１２の間から噴出さ
れ、他方は小出口３３から２次空気通路３２に流入し、
直進空気通路２７からは直進空気として、燃焼筒２８の
２次空気噴出口２９からは２次空気として噴出される。 また、燃料供給手段２６から送られた燃料が燃料供給管
２５の先端から回転体５の内壁面に供給される。燃料は
、テーパ状の回転体５の遠心力により回転体５の内壁面
を伝わって上昇し、屈曲された振り切り部１２の筒状の
外周端部に向かって広がり、外周端部から微細に分割さ
れた燃料粒子として飛散される。燃料粒子は、１次空気
および直進空気により燃焼筒２８の上方に押し出され、
横方向から衝突させられる２次空気と混合し、点火装置
（図示なし）により着火が行われ、燃焼が開始され安定
燃焼に移行していく。また、１次空気の一部は空気制御
板１０の透孔３６を通って遮熱板３４内から間隙３５に
抜け、燃焼筒２８内に流入し燃焼に寄与するとともに空
気制御板１０から下方の構成部品の温度上昇を防止して
いる。

【００１１】この時、回転体５の内壁面を伝わり振り切
り部１２に広がった燃料の液膜が空気の流れにより押さ
れて圧力をかけられるので、液膜の淀みが無くなり、均
一な液膜が形成されるように作用され、また、空気に押
されることにより液膜の移動が速くなるので、液膜がよ
り薄くされるように作用され、振り切り部１２の外周端
部から飛散させる場合により微細に分割された均一な燃
料粒子を得ることができるという効果がある。また、空
気制御板１０により飛散寸前の燃料の液膜により強く、
ほぼ直角方向の空気の圧力をかけられるように作用され
、液膜を薄くした後に空気の噴出力により分割を容易に
できるという効果がある。また、回転体５と支持部８で
小通路６を形成するので、回転体５の内壁面を伝わって
移動する燃料の液膜に空気流の圧力を容易にかけられる
ように作用でき、液膜をより薄くできるという効果があ
る。また、空気分流室２１の仕切り板２２に絞り部２３
を形成し、その先端を回転体５内に挿入したので、回転
体５内の空気量の確保と流速の調整を容易にでき、燃料
粒子の粒径の精度を向上できるという効果がある。また
、１次空気と直進空気により振り切り部１２の外周端部
から飛散された燃料粒子を燃焼筒２８内の上方に押し出
すように作用され、燃料粒子の逆流や燃焼筒２８壁への
燃料による濡れが防止できるという効果がある。燃料粒
子と１次空気や直進空気の流れに対してほぼ直角方向か
ら２次空気を衝突させるので、混合が促進されるように
作用され、燃焼特性が向上できるという効果がある。 空気制御板１０と間隙３５を介して遮熱体３４を設けた
ので、燃焼火炎の輻射熱をさえぎるとともに熱伝導も遮
断するように作用され、空気制御板１０の下方に設けら
れた燃料供給管２５等の過度の温度上昇を防止できると
いう効果がある。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置に
よれば、次の効果が得られる。

【００１３】（１）振り切り部と空気制御板により１次
空気通路を設けたので、空気の流れの圧力により振り切
り部に液膜が均一に薄く形成され、振り切り部の外周端
部からより微細な燃料粒子を飛散させることができる。

【００１４】（２）空気制御板の外周を包囲するように
振り切り部を設けたので、飛散寸前の燃料液膜に空気流
をより強く、ほぼ直角方向に当てることができ、液膜を
薄くした後に空気の噴出力により分割を容易にできると
いう効果がある。

【００１５】（３）直進空気通路を設けたので、直進空
気により燃料粒子のすべてを燃焼筒の前方に押し出し、
逆流や濡れを防止して燃焼特性を向上できる。

【００１６】（４）燃焼筒に２次空気口を設けたので、
１次空気と直進空気に押し出された燃料粒子にほぼ直角
の方向で２次空気を衝突させ混合を促進し、燃焼特性を
向上できる。

【００１７】（５）空気制御板に間隙を介して遮熱体を
設けたので、燃焼火炎からの輻射熱や伝導熱を防止し、
空気制御板に連なる構成部品の温度上昇を防止できる。

【００１８】（６）微細な燃料粒子の獲得により、瞬時
的に良好な燃焼が行われるので、電気ヒータで加熱され
る気化器を使用しない燃焼装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の要部断面
図

【図２】従来の燃焼装置の要部断面図

【符号の説明】

５　　回転体 ８　　支持部 ９　　回転軸 １０　　空気制御板 １１　　駆動部 １２　　振り切り部 １３　　１次空気通路 ２０　　空気供給手段 ２５　　燃料供給管 ２６　　燃料供給手段 ２７　　直進空気通路 ２８　　燃焼筒 ２９　　２次空気噴出口 ３０　　外部壁 ３２　　２次空気通路 ３４　　遮熱体 ３５　　間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空筒状でテーパ面を有する回転体と、こ
   の回転体の内側に設けられ前記回転体を支える支持部と
   、この支持部を貫通すると共に支持部と連結された回転
   軸と、この回転軸の端部に設けられた円板状の空気制御
   板と、前記回転軸の他端に設けられ前記回転体を駆動さ
   せるための駆動部と、前記回転体の端部を前記空気制御
   板に沿って屈曲し、この空気制御板の外周を包囲するよ
   うに設けられた筒状の振り切り部と、この振り切り部と
   前記空気制御板で構成される１次空気通路と、前記回転
   体の一方の端部から挿入されこの回転体の内壁に燃料を
   供給する燃料供給管と、この燃料供給管に燃料を送る燃
   料供給手段と、前記振り切り部の周囲に直進空気通路を
   介して設けられた筒状の燃焼筒と、この燃焼筒を外側か
   ら外部壁で包囲して設けられた２次空気通路と、前記燃
   焼筒に複数個設けられた２次空気噴出口と、前記空気制
   御板に間隙を介して設けられた遮熱体と、前記１次空気
   通路と２次空気通路に空気を送る空気供給手段とからな
   る燃焼装置。