JPH0454848B2 - - Google Patents
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- JPH0454848B2 JPH0454848B2 JP60217549A JP21754985A JPH0454848B2 JP H0454848 B2 JPH0454848 B2 JP H0454848B2 JP 60217549 A JP60217549 A JP 60217549A JP 21754985 A JP21754985 A JP 21754985A JP H0454848 B2 JPH0454848 B2 JP H0454848B2
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- swirling
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- combustion tube
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- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、家庭用又は工業用の噴霧式燃焼装
置、特に車載用の小型の噴霧式燃焼装置に関す
る。
置、特に車載用の小型の噴霧式燃焼装置に関す
る。
従来の車載用の噴霧式燃焼装置は、特開昭59−
147921号公報に開示されているように、旋回空気
流発生装置の中心部の旋回室に、その閉鎖端側か
ら開放端側へ液体燃料を噴霧する燃料噴射弁を同
芯状に設け、旋回室の旋回空気流の中心部に液体
燃料を噴霧する構成にしている。
147921号公報に開示されているように、旋回空気
流発生装置の中心部の旋回室に、その閉鎖端側か
ら開放端側へ液体燃料を噴霧する燃料噴射弁を同
芯状に設け、旋回室の旋回空気流の中心部に液体
燃料を噴霧する構成にしている。
旋回室の開放端には、旋回室より大径の第１燃
焼筒を同芯状に連結し、第１燃焼筒の出口に第１
絞りを介して第２燃焼筒を同芯状に連結し、第２
燃焼筒を第１燃焼筒より大径に形成し、第２燃焼
筒の出口に第２絞りを設けている。
焼筒を同芯状に連結し、第１燃焼筒の出口に第１
絞りを介して第２燃焼筒を同芯状に連結し、第２
燃焼筒を第１燃焼筒より大径に形成し、第２燃焼
筒の出口に第２絞りを設けている。
この噴霧式燃焼装置においては、液体燃料が中
心部に噴霧された旋回空気流即ち混合気流は、旋
回室から大径の第１燃焼筒に流入すると、その旋
回力によつて径が拡大し、混合が促進され、第１
燃焼筒から第１絞りを介して大径の第２燃焼筒に
流入すると、径が縮小した後にその旋回力によつ
て拡大し、混合が促進される。
心部に噴霧された旋回空気流即ち混合気流は、旋
回室から大径の第１燃焼筒に流入すると、その旋
回力によつて径が拡大し、混合が促進され、第１
燃焼筒から第１絞りを介して大径の第２燃焼筒に
流入すると、径が縮小した後にその旋回力によつ
て拡大し、混合が促進される。
また、混合気流は、旋回しているので、旋回し
ていない場合に比較して、混合気流の安定性が良
く、従つて、火炎の安定性が良い。
ていない場合に比較して、混合気流の安定性が良
く、従つて、火炎の安定性が良い。
ところが、この噴霧式燃焼装置は、第２燃焼筒
が第１燃焼筒より太く、燃焼筒が先太の拡管構造
をしていて、火炎が先太になるので、燃料の流量
が微小になると、火炎の安定性が悪くなり、火炎
のゆらぎや排ガスの逆流等に起因して燃焼が悪化
する。また、排ガスの逆流を防止するため、第２
燃焼筒の出口に第２絞りを必要とする。
が第１燃焼筒より太く、燃焼筒が先太の拡管構造
をしていて、火炎が先太になるので、燃料の流量
が微小になると、火炎の安定性が悪くなり、火炎
のゆらぎや排ガスの逆流等に起因して燃焼が悪化
する。また、排ガスの逆流を防止するため、第２
燃焼筒の出口に第２絞りを必要とする。
即ち、燃料流量の微小領域で、火炎の安定性が
悪くなつて燃焼が悪化する。
悪くなつて燃焼が悪化する。
また、この噴霧式燃焼装置は、燃焼筒が先太の
拡管構造をしていで、胴体が太いので、胴体に熱
交換器を被せてカーヒータを構成する、カーヒー
タが大型になる。
拡管構造をしていで、胴体が太いので、胴体に熱
交換器を被せてカーヒータを構成する、カーヒー
タが大型になる。
即ち、小型のカーヒータを構成することが困難
である。
である。
本発明の目的は、上記のような従来の課題を解
決することである。
決することである。
発明の構成
軸芯の回りに旋回する空気流が導入される円筒
状の旋回室に、その閉鎖端側から開放端側へ液体
燃料を噴霧する燃料噴射弁を同芯状に設け、旋回
室に導入された旋回空気流の中心部に液体燃料を
噴霧する構成にし、 旋回空気流に液体燃料が噴霧された混合気流の
中心部に点火する点火栓を設け、 旋回室の開放端に第１絞りを介して第１燃焼筒
を同芯状に連結し、第１燃焼筒を旋回室に対して
大径又は同径に形成し、 第１燃焼筒の出口に第２絞りを介して第２燃焼
筒を同芯状に連結し、第２燃焼筒を第１燃焼筒に
対して小径又は同径に形成したことを特徴とする
噴霧式燃焼装置。
状の旋回室に、その閉鎖端側から開放端側へ液体
燃料を噴霧する燃料噴射弁を同芯状に設け、旋回
室に導入された旋回空気流の中心部に液体燃料を
噴霧する構成にし、 旋回空気流に液体燃料が噴霧された混合気流の
中心部に点火する点火栓を設け、 旋回室の開放端に第１絞りを介して第１燃焼筒
を同芯状に連結し、第１燃焼筒を旋回室に対して
大径又は同径に形成し、 第１燃焼筒の出口に第２絞りを介して第２燃焼
筒を同芯状に連結し、第２燃焼筒を第１燃焼筒に
対して小径又は同径に形成したことを特徴とする
噴霧式燃焼装置。
発明の作用
混合気流は、旋回室から第１絞りを介して大径
又は同径の第１燃焼筒に流入すると、径が縮小し
た後にその旋回力によつて拡大し、混合が促進さ
れ、第１燃焼筒から第２絞りを介して小径又は同
径の第２燃焼筒に流入すると、径が縮小した後に
その旋回力によつて拡大し、混合が促進される。
又は同径の第１燃焼筒に流入すると、径が縮小し
た後にその旋回力によつて拡大し、混合が促進さ
れ、第１燃焼筒から第２絞りを介して小径又は同
径の第２燃焼筒に流入すると、径が縮小した後に
その旋回力によつて拡大し、混合が促進される。
第２燃焼筒が第１燃焼筒より小径である場合、
混合気流は、第１燃焼筒から第２燃焼筒に流入す
ると、増速し、増速によつても混合が促進され
る。
混合気流は、第１燃焼筒から第２燃焼筒に流入す
ると、増速し、増速によつても混合が促進され
る。
混合気流は、旋回しているので、混合気流の安
定性が良く、従つて、火炎の安定性が良い。
定性が良く、従つて、火炎の安定性が良い。
第２燃焼筒が第１燃焼筒より小径である場合、
火炎が先細になり、火炎の安定性が良い。従つ
て、燃料の流量を減少しても、火炎の長さが短く
なるだけであり、火炎が不安定にならない。ま
た、火炎の安定性が良いので、第２燃焼筒の出口
に絞りがなくても、排ガスが第２燃焼筒に逆流す
ることが少ない。
火炎が先細になり、火炎の安定性が良い。従つ
て、燃料の流量を減少しても、火炎の長さが短く
なるだけであり、火炎が不安定にならない。ま
た、火炎の安定性が良いので、第２燃焼筒の出口
に絞りがなくても、排ガスが第２燃焼筒に逆流す
ることが少ない。
第２燃焼筒が第１燃焼筒と同径である場合は、
小径である上記の場合におけるより混合気流の流
量が多いときに、上記の場合とほぼ同様な作用を
奏する。
小径である上記の場合におけるより混合気流の流
量が多いときに、上記の場合とほぼ同様な作用を
奏する。
発明の効果
燃料流量の微小領域でも、火炎の不安定になら
ず、火炎のゆらぎや排ガスの逆流等に起因する燃
焼の悪化が少ない。
ず、火炎のゆらぎや排ガスの逆流等に起因する燃
焼の悪化が少ない。
第２燃焼筒の出口には、排ガスの逆流を防止す
る絞りを必要としない。
る絞りを必要としない。
また、第２燃焼筒が第１燃焼筒に対して小径又
は同径であつて、胴体が太くならないので、胴体
に熱交換器を被せてカーヒータを構成する場合、
小型のカーヒータを構成することが容易である。
は同径であつて、胴体が太くならないので、胴体
に熱交換器を被せてカーヒータを構成する場合、
小型のカーヒータを構成することが容易である。
次に、本発明の実施例について説明する。
第１実施例
（第１図乃至第７図参照）
本例の噴霧式燃焼装置は、第１図に示すよう
に、旋回空気流発生装置１即ち旋回器１の中心部
に形成された円筒形状の旋回室２に、その閉鎖端
側から開放端側へ燃料を噴霧する燃料噴射弁１１
を同芯状に設け、旋回室２の開放端に第１絞り１
５を介して円筒形状の第１燃焼筒１６を同芯状に
連設し、第１燃焼筒１６の軸芯位置に点火栓１７
の先端の点火部を突出し、第１燃焼筒１６の出口
に第２絞り１９を介して円筒形状の第２燃焼筒２
０を同芯状に連設している。
に、旋回空気流発生装置１即ち旋回器１の中心部
に形成された円筒形状の旋回室２に、その閉鎖端
側から開放端側へ燃料を噴霧する燃料噴射弁１１
を同芯状に設け、旋回室２の開放端に第１絞り１
５を介して円筒形状の第１燃焼筒１６を同芯状に
連設し、第１燃焼筒１６の軸芯位置に点火栓１７
の先端の点火部を突出し、第１燃焼筒１６の出口
に第２絞り１９を介して円筒形状の第２燃焼筒２
０を同芯状に連設している。
第１燃焼筒１６は、旋回室２より大径に形成し
ている。第２燃焼筒２０は、第１燃焼筒１６と同
径に形成している。なお、第２燃焼筒２０の出口
には、絞りを設けていない。
ている。第２燃焼筒２０は、第１燃焼筒１６と同
径に形成している。なお、第２燃焼筒２０の出口
には、絞りを設けていない。
旋回器１は、第１図と第２図に示すように、旋
回室２の周壁を形成している内周壁３とその外回
り位置に同芯状に配置した円筒形状の外周壁４の
前後端に前端板５と後端板６を設けて、円環状の
空気旋回路７を形成し、外周壁４の一個所にその
個所の接線方向に沿つて空気導入管８を接続し
て、空気旋回路７に接続した空気導入路８を形成
し、空気導入路８に空気供給源９を接続し、内周
壁３の４個所にそれぞれその個所の内周面の接続
方向に沿つて空気導入孔１０を貫設して、空気旋
回路７を旋回室２に接続し、旋回室２にその軸芯
の回りに旋回する空気流を導入する構成にしてい
る。
回室２の周壁を形成している内周壁３とその外回
り位置に同芯状に配置した円筒形状の外周壁４の
前後端に前端板５と後端板６を設けて、円環状の
空気旋回路７を形成し、外周壁４の一個所にその
個所の接線方向に沿つて空気導入管８を接続し
て、空気旋回路７に接続した空気導入路８を形成
し、空気導入路８に空気供給源９を接続し、内周
壁３の４個所にそれぞれその個所の内周面の接続
方向に沿つて空気導入孔１０を貫設して、空気旋
回路７を旋回室２に接続し、旋回室２にその軸芯
の回りに旋回する空気流を導入する構成にしてい
る。
燃料噴射弁１１は、第１図に示すように、噴射
端を旋回室の後端板６の中心に貫着しており、燃
料供給路１２からの液体燃料を空気供給路１４か
らの空気流によつて微粒化する二流体噴霧形であ
り、燃料供給路１２に燃料供給源１３を、空気供
給路１４に空気供給源９をそれぞれ接続してい
る。
端を旋回室の後端板６の中心に貫着しており、燃
料供給路１２からの液体燃料を空気供給路１４か
らの空気流によつて微粒化する二流体噴霧形であ
り、燃料供給路１２に燃料供給源１３を、空気供
給路１４に空気供給源９をそれぞれ接続してい
る。
点火栓１７は、先端の点火部を燃料噴射弁１１
の燃料噴霧領域に配置し、基端の端子に点火源１
８を接続している。
の燃料噴霧領域に配置し、基端の端子に点火源１
８を接続している。
更に、本発明の噴霧式燃焼装置は、燃焼筒１
６，２０に熱交換器２１を被嵌してカーヒータを
構成している。
６，２０に熱交換器２１を被嵌してカーヒータを
構成している。
熱交換器２１は、第１図、第３図と第４図に示
すように、第１燃焼筒１６と第２燃焼筒２０に円
筒容器形状の器体２２を被嵌し、器体２２と第
１、第２燃焼筒１６，２０の間に、第２燃焼筒２
０の出口に連通したガス通路２３を形成し、器体
２２内周面の第２燃焼筒２０外回り位置に多数枚
の熱交換用フイン２４を等間隔に軸芯方向に沿つ
て設け、器体２２の第１燃焼筒１６側部分にガス
通路２３の出口２５を設けている。器体２２の第
２燃焼筒２０側部分は、二重容器形状に形成し
て、流体通路２６を形成し、流体通路２６の内周
面に螺旋状の熱交換用フイン２７を設け、流体通
路２６の一部と他端に入口２８と出口２９を設け
ている。なお、流体通路の入口２８には流体供給
源を、流体通路の出口２９には放熱器をそれぞれ
接続する。
すように、第１燃焼筒１６と第２燃焼筒２０に円
筒容器形状の器体２２を被嵌し、器体２２と第
１、第２燃焼筒１６，２０の間に、第２燃焼筒２
０の出口に連通したガス通路２３を形成し、器体
２２内周面の第２燃焼筒２０外回り位置に多数枚
の熱交換用フイン２４を等間隔に軸芯方向に沿つ
て設け、器体２２の第１燃焼筒１６側部分にガス
通路２３の出口２５を設けている。器体２２の第
２燃焼筒２０側部分は、二重容器形状に形成し
て、流体通路２６を形成し、流体通路２６の内周
面に螺旋状の熱交換用フイン２７を設け、流体通
路２６の一部と他端に入口２８と出口２９を設け
ている。なお、流体通路の入口２８には流体供給
源を、流体通路の出口２９には放熱器をそれぞれ
接続する。
本例の噴霧式燃焼装置を作動すると、旋回室２
にその軸芯の回りに旋回する空気流が導入され、
燃料噴射弁１１から旋回室２の旋回空気流の中心
部に軽油や灯油又はガソリンのような燃料が噴霧
され、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が旋回室２
から第１絞り１５を経て第１燃焼筒１６に流入
し、点火栓１７によつて点火されて燃焼し、燃焼
の火炎が第１燃焼筒１６から第２絞り１９を経て
第２燃焼筒２０に流入し、燃焼の排ガスが第２燃
焼筒２０からガス通路２３に流入し、ガス通路の
熱交換用フイン２４や器体２２を加熱して、出口
２５から排出される。一方、流体通路の入口２８
に供給された水や空気のような流体は、流体通路
２６に流入し、流体通路の熱交換用フイン２７と
器体２２によつて加熱され、高温になつて、出口
２９から流出する。
にその軸芯の回りに旋回する空気流が導入され、
燃料噴射弁１１から旋回室２の旋回空気流の中心
部に軽油や灯油又はガソリンのような燃料が噴霧
され、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が旋回室２
から第１絞り１５を経て第１燃焼筒１６に流入
し、点火栓１７によつて点火されて燃焼し、燃焼
の火炎が第１燃焼筒１６から第２絞り１９を経て
第２燃焼筒２０に流入し、燃焼の排ガスが第２燃
焼筒２０からガス通路２３に流入し、ガス通路の
熱交換用フイン２４や器体２２を加熱して、出口
２５から排出される。一方、流体通路の入口２８
に供給された水や空気のような流体は、流体通路
２６に流入し、流体通路の熱交換用フイン２７と
器体２２によつて加熱され、高温になつて、出口
２９から流出する。
本例の噴霧式燃焼装置は、旋回室２と第１燃焼
筒１６の間に第１絞り１５を設け、第１燃焼筒１
６を旋回室２より大径に形成しているので、混合
気の燃焼火炎は、旋回室２から第１絞り１５を経
て第１燃焼筒１６に流入すると、径が縮小した後
にその旋回力によつて急拡大して、第１燃焼筒１
６の周壁付近まで広がり、第１燃焼筒１６の全体
に均一に分布する。従つて、高負荷の燃焼が可能
になる。
筒１６の間に第１絞り１５を設け、第１燃焼筒１
６を旋回室２より大径に形成しているので、混合
気の燃焼火炎は、旋回室２から第１絞り１５を経
て第１燃焼筒１６に流入すると、径が縮小した後
にその旋回力によつて急拡大して、第１燃焼筒１
６の周壁付近まで広がり、第１燃焼筒１６の全体
に均一に分布する。従つて、高負荷の燃焼が可能
になる。
また、火炎の急拡大によつて第１燃焼筒１６に
安定な循環領域が形成されて、火炎の保持が良好
に行なわれる。従つて、最大負荷の1/3程度の負
荷であつても、火炎が安定する。
安定な循環領域が形成されて、火炎の保持が良好
に行なわれる。従つて、最大負荷の1/3程度の負
荷であつても、火炎が安定する。
また、第１燃焼筒１６を旋回室２と同径に形成
した場合は、大径に形成した上記の場合における
より混合気の流量が多いときに、第１絞り１５の
径を適当に選定することにより、上記の場合とほ
ぼ同様な効果を奏する。
した場合は、大径に形成した上記の場合における
より混合気の流量が多いときに、第１絞り１５の
径を適当に選定することにより、上記の場合とほ
ぼ同様な効果を奏する。
本例の噴霧式燃焼装置においては、第５図に示
すように、 D1：旋回室２の径 D2：第１絞り１５の径 D3：第１燃焼筒１６の径 D4：第２絞り１９の径 D5：第２燃焼筒２０の径 L1：旋回室２の長さ としたときに、それらの比率は、次のように設定
するのが好ましい。
すように、 D1：旋回室２の径 D2：第１絞り１５の径 D3：第１燃焼筒１６の径 D4：第２絞り１９の径 D5：第２燃焼筒２０の径 L1：旋回室２の長さ としたときに、それらの比率は、次のように設定
するのが好ましい。
(1) 0.6≦D2／D1≦１
D2／D1＜0.6の場合は、噴霧燃料が第１絞り
１５に付着して流下する。また、火炎の保持が
良好ではない。
１５に付着して流下する。また、火炎の保持が
良好ではない。
(2) 0.5≦D4／D3≦0.8
D4／D3＜0.5の場合は、第１燃焼筒１６から
第２燃焼筒２０への通路抵抗が大きくなつて火
炎の流れが円滑でなくなる。D4／D3＞0.8の場
合は、第２絞り１９の絞り効果が少ない。
第２燃焼筒２０への通路抵抗が大きくなつて火
炎の流れが円滑でなくなる。D4／D3＞0.8の場
合は、第２絞り１９の絞り効果が少ない。
(3) 0.6≦D5／D3≦１
D5／D3＜0.6の場合は、火炎が第２燃焼筒２
０の周壁に接近し過ぎ、また、第２燃焼筒２０
の通路抵抗が増加し、燃焼が悪化する。
０の周壁に接近し過ぎ、また、第２燃焼筒２０
の通路抵抗が増加し、燃焼が悪化する。
(4) １≦D3／D1≦２
D3／D1＞２の場合は、火炎が第１燃焼筒１
６の全体に拡がらず、余分の空間が生じ、小型
にならない。
６の全体に拡がらず、余分の空間が生じ、小型
にならない。
(5) 0.5≦L1／D1≦1.5
L1／D1＜0.5の場合は、旋回室２において旋
回空気流と噴霧燃料が混合するのに必要な距離
が不足し、燃焼が悪化する。L1／D1＞1.5の場
合は、噴霧燃料が旋回室２の周壁に付着し、末
燃の炭化水素の排出が多くなる。
回空気流と噴霧燃料が混合するのに必要な距離
が不足し、燃焼が悪化する。L1／D1＞1.5の場
合は、噴霧燃料が旋回室２の周壁に付着し、末
燃の炭化水素の排出が多くなる。
(6) 旋回室２の空気導入孔１０の総断面積をS0、
旋回室２の周壁の面積をS1＝π・D1・L1とす
ると、 ２≦S1／S0≦100 S1／S0＞100の場合は、旋回室２に旋回空気
流を導入するために、高圧発生装置が必要とな
り、大掛りになつて、小型の燃焼装置に適さな
い。また、旋回空気流の速度が高くなり過ぎ、
かえつて旋回空気流と噴霧燃料の混合が妨げら
れる。S1／S0＜２の場合は、旋回空気流の速度
が不足する。
旋回室２の周壁の面積をS1＝π・D1・L1とす
ると、 ２≦S1／S0≦100 S1／S0＞100の場合は、旋回室２に旋回空気
流を導入するために、高圧発生装置が必要とな
り、大掛りになつて、小型の燃焼装置に適さな
い。また、旋回空気流の速度が高くなり過ぎ、
かえつて旋回空気流と噴霧燃料の混合が妨げら
れる。S1／S0＜２の場合は、旋回空気流の速度
が不足する。
(7) また、燃料噴射弁１１の旋回室２内への突出
長さをｌとすると、 Ｏ≦ｌ≦L1／２ 燃料噴射弁１１が流体燃料を気流によつて微
粒化する二流体噴霧形の場合は、噴射速度が高
いため、噴霧燃料と旋回空気流が十分に混合す
るのには、旋回室２においてL1／２以上の距
離を必要とする。
長さをｌとすると、 Ｏ≦ｌ≦L1／２ 燃料噴射弁１１が流体燃料を気流によつて微
粒化する二流体噴霧形の場合は、噴射速度が高
いため、噴霧燃料と旋回空気流が十分に混合す
るのには、旋回室２においてL1／２以上の距
離を必要とする。
次に、本例の噴霧式燃料装置において、
D2／D1＝１、D3／D1＝1.5、
D4／D3＝0.56、D5／D3＝１、
L1／D1＝１、S1／S0＝47、ｌ＝０
と設定した場合の性能を示す。
第６図と第７図は、それぞれ、縦軸に、旋回器
の空気導入路８と燃料噴射弁の空気供給路１４に
供給する空気の流量を採り、横軸に、燃料噴射弁
の燃料供給路１２に供給する燃料の軽油の流量を
採つている。両図中において、λは、空気過剰率
即ち燃焼に必要な理論空気流量に対する供給空気
流量の比を示す。λ＝３の線と交差したハツチン
グ付の縦線の左側は、火炎が不安定になる領域を
示している。
の空気導入路８と燃料噴射弁の空気供給路１４に
供給する空気の流量を採り、横軸に、燃料噴射弁
の燃料供給路１２に供給する燃料の軽油の流量を
採つている。両図中において、λは、空気過剰率
即ち燃焼に必要な理論空気流量に対する供給空気
流量の比を示す。λ＝３の線と交差したハツチン
グ付の縦線の左側は、火炎が不安定になる領域を
示している。
第６図中において、COは、ガス通路の出口２
５から排出される排ガス中の一酸化炭素の濃度を
示す。従つて、第６図から明らかなように、排ガ
ス中の一酸化炭素の濃度は、1.1≦λ≦2.2の範囲
において、約300ppm以下であり、非常に低い。
５から排出される排ガス中の一酸化炭素の濃度を
示す。従つて、第６図から明らかなように、排ガ
ス中の一酸化炭素の濃度は、1.1≦λ≦2.2の範囲
において、約300ppm以下であり、非常に低い。
また、第７図中において、TEは、カーヒータ
の熱効率即ち供給燃料の発熱量に対する流体通路
２６通過水の受熱量の100分率を示す。従つて、
第７図から明らかなように、カーヒータの熱効率
は、85〜95％であり、非常に高い。
の熱効率即ち供給燃料の発熱量に対する流体通路
２６通過水の受熱量の100分率を示す。従つて、
第７図から明らかなように、カーヒータの熱効率
は、85〜95％であり、非常に高い。
結局、1.2〜６c.c.／minという微小流量の燃料
が良好に燃焼する。即ち、燃焼範囲が燃料流量の
微少領域でありかつ広い。なお、発熱量は、600
〜3.000Kcal／ｈである。
が良好に燃焼する。即ち、燃焼範囲が燃料流量の
微少領域でありかつ広い。なお、発熱量は、600
〜3.000Kcal／ｈである。
第２実施例
（第８図乃至第１１図参照）
本例の噴霧式燃焼装置は、第８図に示すよう
に、旋回空気流発生装置３１即ち旋回器３１の中
心部に形成された円筒形状の旋回室３２に、その
閉鎖端側から開放端側へ燃料を噴霧する燃料噴射
射弁３９を同芯状に設け、旋回室３２の開放端に
第１絞り４３を介して円筒形状の第１燃焼筒４４
を同芯状に連設し、第１燃焼筒４４内に点火栓４
５の先端の点火部を突出し、第１燃焼筒４４の出
口に第２絞り４６を介して円筒形状の第２燃焼筒
４７を同芯状に連設している。
に、旋回空気流発生装置３１即ち旋回器３１の中
心部に形成された円筒形状の旋回室３２に、その
閉鎖端側から開放端側へ燃料を噴霧する燃料噴射
射弁３９を同芯状に設け、旋回室３２の開放端に
第１絞り４３を介して円筒形状の第１燃焼筒４４
を同芯状に連設し、第１燃焼筒４４内に点火栓４
５の先端の点火部を突出し、第１燃焼筒４４の出
口に第２絞り４６を介して円筒形状の第２燃焼筒
４７を同芯状に連設している。
第１燃焼筒４４は、旋回室３２より大径に形成
している。第２燃焼筒４７は、第１燃焼筒４４よ
り小径に形成している。
している。第２燃焼筒４７は、第１燃焼筒４４よ
り小径に形成している。
旋回器３１は、第８図と第９図に示すように、
旋回室３２の外回り位置に同芯状に配置した円筒
形状の外周壁３３の前後端に前端板３４と後端板
３５を設けて、円環状の空気旋回路３６を形成
し、外周壁３３の一個所にその個所の接続方向に
沿つて空気導入管３７を接続して、空気旋回路３
６に接続した空気導入路３７を形成し、空気旋回
路３６に多数枚の案内羽根３８を旋回室３２の回
りに等間隔に放射状に設け、各案内羽根３８をそ
れぞれその内端が近接した位置の旋回室３２周面
の接続方向に沿つて配置し、空気旋回路３６を案
内羽根３８間の透間を経て旋回室３２に連通し、
旋回室３２にその軸芯の回りに旋回する空気流を
導入する構成にしている。
旋回室３２の外回り位置に同芯状に配置した円筒
形状の外周壁３３の前後端に前端板３４と後端板
３５を設けて、円環状の空気旋回路３６を形成
し、外周壁３３の一個所にその個所の接続方向に
沿つて空気導入管３７を接続して、空気旋回路３
６に接続した空気導入路３７を形成し、空気旋回
路３６に多数枚の案内羽根３８を旋回室３２の回
りに等間隔に放射状に設け、各案内羽根３８をそ
れぞれその内端が近接した位置の旋回室３２周面
の接続方向に沿つて配置し、空気旋回路３６を案
内羽根３８間の透間を経て旋回室３２に連通し、
旋回室３２にその軸芯の回りに旋回する空気流を
導入する構成にしている。
燃料噴射弁３９は、第８図に示すように、噴射
端を旋回室３２内に旋回室長さの半分以上突出し
て、旋回室の後端板３５の中心に貫着しており、
燃料供給路４０からの液体燃料を、電極４１を挾
持した２枚の電歪素子４２により発生する超音波
振動によつて微粒化する超音波振動形である。
端を旋回室３２内に旋回室長さの半分以上突出し
て、旋回室の後端板３５の中心に貫着しており、
燃料供給路４０からの液体燃料を、電極４１を挾
持した２枚の電歪素子４２により発生する超音波
振動によつて微粒化する超音波振動形である。
点火栓４５は、先端の点火部を燃料噴射弁３９
の燃料噴霧領域に配置している。
の燃料噴霧領域に配置している。
更に、本例の噴霧式燃焼装置は、燃焼筒４４，
４７に熱交換器４８を被嵌してカーヒータを構成
している。
４７に熱交換器４８を被嵌してカーヒータを構成
している。
熱交換器４８は、第８図、第１０図と第１１図
に示すように、第１、第２燃焼筒４４，４７に円
筒容器形状の器体４９を被嵌し、器体４９と第
１、第２燃焼筒４４，４７の間に、第２燃焼筒４
７の出口に連通したガス通路５０を形成し、器体
４９内周面の第２燃焼筒４７外回り位置に多数枚
の熱交換用フイン５１を等間隔に軸芯方向に沿つ
て設け、器体４９の第１燃焼筒４４側部分にガス
通路５０の出口５２を設けている。器体４９は、
二重容器形状に形成して、流体通路５３を形成
し、流体通路５３の内周面に螺旋状の熱交換用フ
イン５４を設け、流体通路５３の一端と他端に入
口５５と出口５６を設けている。
に示すように、第１、第２燃焼筒４４，４７に円
筒容器形状の器体４９を被嵌し、器体４９と第
１、第２燃焼筒４４，４７の間に、第２燃焼筒４
７の出口に連通したガス通路５０を形成し、器体
４９内周面の第２燃焼筒４７外回り位置に多数枚
の熱交換用フイン５１を等間隔に軸芯方向に沿つ
て設け、器体４９の第１燃焼筒４４側部分にガス
通路５０の出口５２を設けている。器体４９は、
二重容器形状に形成して、流体通路５３を形成
し、流体通路５３の内周面に螺旋状の熱交換用フ
イン５４を設け、流体通路５３の一端と他端に入
口５５と出口５６を設けている。
本例の噴霧式燃焼装置は、第２燃焼筒４７が第
１燃焼筒４４より小径であるので、混合気の燃焼
火炎は、第１燃焼筒４４から第２絞り４６を経て
第２燃焼筒４７に流入すると、旋回速度と前進速
度を回復して増速し、増速によつて燃料と空気の
混合が促進される。また、火炎は、先細になり、
安定性が良くなる。従つて、燃焼が良好に行なわ
れる。
１燃焼筒４４より小径であるので、混合気の燃焼
火炎は、第１燃焼筒４４から第２絞り４６を経て
第２燃焼筒４７に流入すると、旋回速度と前進速
度を回復して増速し、増速によつて燃料と空気の
混合が促進される。また、火炎は、先細になり、
安定性が良くなる。従つて、燃焼が良好に行なわ
れる。
また、燃料噴射弁３９は、超音波振動形である
ので、噴霧燃料の粒径は小さくなり、微粒化が良
好に行なわれる。また、噴霧燃料の粒子は、霧化
時の運動量が非常に小さいので、旋回空気流に流
され易く、旋回空気流との混合が迅速に行なわれ
る。
ので、噴霧燃料の粒径は小さくなり、微粒化が良
好に行なわれる。また、噴霧燃料の粒子は、霧化
時の運動量が非常に小さいので、旋回空気流に流
され易く、旋回空気流との混合が迅速に行なわれ
る。
また、燃料噴射弁３９の旋回室３２内への突出
長さが旋回室長さの半分以上であるので、安定し
た旋回空気流中に燃料が噴射され、燃料と空気の
混合気流の変動が少なく、火炎が安定する。ま
た、燃料噴射弁３９は、その回りの旋回空気流に
よつて温度上昇が防止され、振動源の電歪素子４
２の耐久性が向上する。
長さが旋回室長さの半分以上であるので、安定し
た旋回空気流中に燃料が噴射され、燃料と空気の
混合気流の変動が少なく、火炎が安定する。ま
た、燃料噴射弁３９は、その回りの旋回空気流に
よつて温度上昇が防止され、振動源の電歪素子４
２の耐久性が向上する。
第１図は、本発明の第１実施例の噴霧式燃焼装
置の縦断側面図である。第２図は、第１図の−
線断面図である。第３図は、第１図の−線
断面図である。第４図は、第１図の−線断面
図である。第５図は、同噴霧式燃焼装置の部分縦
断側面図である。第６図と第７図は、同噴霧式燃
焼装置の性能を示す線図である。第８図は、第２
実施例の噴霧式燃焼装置の縦断側面図である。第
９図は、第８図の−線断面図である。第１０
図は、第８図の−線断面図である。第１１図
は、第８図のXI−XI線断面図である。 ２：旋回室、１１：二流体噴霧形燃料噴射弁、
１５：第１絞り、１６：第１燃焼筒、１７：点火
栓、１９：第２絞り、２０：第２燃焼筒、３２：
旋回室、３９：超音波振動形燃料噴射弁、４３：
第１絞り、４４：第１燃焼筒、４５：点火栓、４
６：第２絞り、４７：第２燃焼筒。
置の縦断側面図である。第２図は、第１図の−
線断面図である。第３図は、第１図の−線
断面図である。第４図は、第１図の−線断面
図である。第５図は、同噴霧式燃焼装置の部分縦
断側面図である。第６図と第７図は、同噴霧式燃
焼装置の性能を示す線図である。第８図は、第２
実施例の噴霧式燃焼装置の縦断側面図である。第
９図は、第８図の−線断面図である。第１０
図は、第８図の−線断面図である。第１１図
は、第８図のXI−XI線断面図である。 ２：旋回室、１１：二流体噴霧形燃料噴射弁、
１５：第１絞り、１６：第１燃焼筒、１７：点火
栓、１９：第２絞り、２０：第２燃焼筒、３２：
旋回室、３９：超音波振動形燃料噴射弁、４３：
第１絞り、４４：第１燃焼筒、４５：点火栓、４
６：第２絞り、４７：第２燃焼筒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸芯の回りに旋回する空気流が導入される円
筒状の旋回室に、その閉鎖端側から開放端側へ液
体燃料を噴霧する燃料噴射弁を同芯状に設け、旋
回室に導入された旋回空気流の中心部に液体燃料
を噴霧する構成にし、 旋回空気流に液体燃料が噴霧された混合気流の
中心部に点火する点火栓を設け、 旋回室の開放端に第１絞りを介して第１燃焼筒
を同芯状に連結し、第１燃焼筒を旋回室に対して
大径又は同径に形成し、 第１燃焼筒の出口に第２絞りを介して第２燃焼
筒を同芯状に連結し、第２燃焼筒を第１燃焼筒に
対して小径又は同径に形成したことを特徴とする
噴霧式燃焼装置。 ２ 第１絞りの径が旋回室の径の0.6倍以上であ
り、第１燃焼筒の径が旋回室の径の２倍以下であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
噴霧式燃焼装置。 ３ 旋回室の長さが旋回室の径の0.5倍以上で1.5
倍以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の噴霧式燃焼装置。 ４ 第２絞りの径が第１燃焼筒の径0.5倍以上で
0.8倍以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の噴霧式燃
焼装置。 ５ 第２燃焼筒の径が第１燃焼筒の径の0.6倍以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第４項のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置。 ６ 燃料噴射弁が液体燃料を気流によつて微粒化
する二液体噴霧形であり、燃料噴射弁の旋回室内
への突出長さが旋回室の長さの0.5倍以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５
項のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置。 ７ 燃料噴射弁が液体燃料を超音波振動によつて
微粒化する超音波振動形であり、燃料噴射弁の旋
回室内への突出長さが旋回室の長さの0.5倍以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第５項のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21754985A JPS6277522A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 噴霧式燃焼装置 |
| CA000519274A CA1285207C (en) | 1985-09-30 | 1986-09-29 | Fuel spray combustion device |
| US06/913,378 US4850195A (en) | 1985-09-30 | 1986-09-30 | Fuel spray combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21754985A JPS6277522A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 噴霧式燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277522A JPS6277522A (ja) | 1987-04-09 |
| JPH0454848B2 true JPH0454848B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=16705997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21754985A Granted JPS6277522A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 噴霧式燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277522A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5790524A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion device of gas turbine |
| JPS5858231U (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-20 | 株式会社高田製作所 | 高速バ−ナ |
| JPS5960127A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-06 | Toshiba Corp | ガスタ−ビン燃焼器 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21754985A patent/JPS6277522A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6277522A (ja) | 1987-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |