JPH0579211U - 噴霧ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターンダウン比を向上することができる噴霧
ノズルに関する。 【構成】 噴霧ノズルにおいて、オリフィスディスクの
噴霧用オリフィスの流入側開口部を、漸次噴霧方向に向
けて縮径する、直線的、又は内側膨出の曲線的なテーパ
状としている。従って、噴霧用オリフィスへの燃料流入
時の抵抗が減少し、流速が増加することにより燃料の微
細化が促進され、最大燃焼量を大きくすることができ
る。一方、噴霧用オリフィスの噴霧角度を大きくしなく
てもよいので、最小燃焼量はそのままに保持することが
できる。従って、ターンダウン比を大きくすることがで
き、良好な燃焼を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、良好かつ安定した燃焼を得ることができる噴霧ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、石油給湯機用燃焼装置の一形態として、第５図に示すように、灯油タン ク70からヘッド差によりストレーナ71a を通して往き油管71に導かれた灯油を、 ポンプ72によって加圧し、戻り式圧力噴霧ノズル73に供給して、同ノズル73の先 端部より噴霧し、灯油の一部を戻り油管74を通り、流量調整弁75を介して往き油 管71のポンプ72の上流側に戻す構成のものがある。なお、第５図において、76は 戻り油管74の中途に設けた逆止弁である。

【０００３】 かかる構成によって、この石油燃焼装置は、戻り油管74に設けた流量調整弁75 の弁開度を変え、戻り油量を調節することで、噴霧量を広範囲に制御し、燃焼量 を変えることができる。

【０００４】 即ち、ポンプ72より戻り式圧力噴霧ノズル73へ供給される灯油供給量Ｑ_T は、 戻り式圧力噴霧ノズル73から噴霧量Ｑ_N と、戻り油管74を通り、往き油管71の上 流側に戻る戻り油量Ｑ_R とに分流するので、噴霧量Ｑ_N は、灯油供給量Ｑ_T から 戻り油量Ｑ_R を引いた量となるが、この戻り油量Ｑ_R を変えることによって、噴 霧量Ｑ_N を調節することができる。

【０００５】 ところで、上記した戻り式圧力噴霧ノズル73の先端部は、図６に示すように、 中央部に噴霧用オリフィス80を具備するオリフィスディスク81の背面に、外周面 に流入溝82を形成するとともに内部にリターン流路83を形成したディストリビュ ータ84を接合した構成となっており、また、オリフィスディスク81の背面とディ ストリビュータ84の前面との間には旋回室85が形成されている。

【０００６】 そして、流入溝82からの石油の一部を旋回室85を通してリターン流路83に還流 し、この還流量を変化させて噴霧用オリフィス80からの噴霧量を制御するように している。

【０００７】 また、かかる戻り式圧力噴霧ノズル73を用いた石油燃焼装置においては、通常 の条件下では、最大噴霧量と最小噴霧量との比（ターンダウン比）である流量調 整範囲は1/3.5 〜1/3.7 程度としている。

【０００８】 ここで、最小噴霧量とは、これ以上絞ると不適当な燃焼状態となる噴霧量をい う。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した戻り式圧力噴霧ノズル73は、未だ、以下の解決すべき課題を 有していた。

【００１０】 即ち、従来、上記した戻り式圧力噴霧ノズル73において、ターンダウン比を大 きく取る程良好な燃焼を得られることは知られている。一方、最大燃料噴霧量に おける良好な燃焼効率を得るために、図６に示すように、直管状の噴霧用オリフ ィス80の噴出側開口80a の角度を広げればよいことも知られている。

【００１１】 しかし、ターンダウン比を大きくするため、噴霧用オリフィス80の噴出側開口 80a の角度を単に広げただけでは、最小燃料噴霧量も増加してしまうために、タ ーンダウン比は殆ど変化せず、同比を大きくすることができない。

【００１２】 一方、ターンダウン比を大きくするため、流量調整範囲を越えて戻り式圧力噴 霧ノズル73の最小噴霧量を絞ると、噴霧パターンが変化し、噴霧角度がさらに増 大すると共に空気をリターン流路83へ巻き込んで噴霧の脈動化を生じ、燃焼が不 安定となって、すすやにおい等が発生し、不適当な燃焼状態となってしまう。

【００１３】 本考案は上記した課題を解決することができる戻り式圧力噴霧ノズルを提供す ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、中央部に噴霧用オリフィスを具備するオリフィスディスクの背面に 、外周面に流入溝を形成するとともに内部にリターン流路を形成したディストリ ビュータを接合し、かつ、同オリフィスディスクの背面とディストリビュータの 前面との間に旋回室を形成し、流入溝からの流入流体の一部を旋回室を通してリ ターン流路に還流し、この還流量を変化させて噴霧用オリフィスからの噴霧量を 制御する噴霧ノズルにおいて、オリフィスディスクの噴霧用オリフィスの流入側 開口部に、漸次噴霧方向に向けて縮径する、直線的、又は曲線的なテーパ面を形 成したことを特徴とする噴霧ノズルに係るものである。

【００１５】

【作用】

本考案では、噴霧用オリフィスの流入側開口部を、漸次噴霧方向に向けて縮径 するテーパ面としているので、噴霧用オリフィスへの燃料流入時の抵抗を減少す ることができ、その結果、流速が増加することができる。従って、燃料の微細化 が促進され、最大燃焼量を大きくすることができる。一方、噴霧用オリフィスの 噴霧角度を必要以上に大きくしなくてもよいので、最小燃焼量はそのままに保持 することができる。従って、ターンダウン比を大きくすることができ、良好な燃 焼を得ることができる。

【００１６】

【実施例】

以下、添付図に示す実施例を参照して、本考案に係る戻り式圧力噴霧ノズルＡ を具体的に説明する。

【００１７】 なお、戻り式圧力噴霧ノズルＡを装着する石油給湯機用燃焼装置自体は、従来 と同様な構成なので、その説明は、省略する。

【００１８】 図１に戻り式圧力噴霧ノズルＡの全体構成を示しており、同ノズルＡは、筒状 本体11の前部にノズルヘッド12を嵌合連結することによって構成されており、両 者間には、噴出流路13を形成するとともに、筒状本体11内に主リターン流路14を 形成している。なお、図１において、10はフィルターである。

【００１９】 図１及び図２に、上記した戻り式圧力噴霧ノズルＡの先端部構造を示す。

【００２０】 図示するように、筒状本体11は、その先端に、截頭円錐状のディストリビュー タ15を連結するとともに、ノズルヘッド12は、その中央部に設けた嵌合取付孔19 に、オリフィスディスク16を嵌着している。

【００２１】 また、ディストリビュータ15は、その前部をなす凸状テーパ外周面15a に複数 条の偏心させた流入溝17を設けるとともに、その中央部に上記した主リターン流 路14と連通するリターン流路18を設けている。

【００２２】 一方、オリフィスディスク16は、図２に示すように、その中央部に細孔である 噴霧用オリフィス20を貫通状態に穿設するとともに、その後面に、上記したディ ストリビュータ15の凸状テーパ外周面15a と対応する凹状テーパ内周面16a を形 成している。

【００２３】 そして、図２に示すように、オリフィスディスク16の凹状テーパ内周面16a に は、ディストリビュータ15の凸状テーパ外周面15a が接合して、オリフィスディ スク16の凹状テーパ内周面16a とディストリビュータ15の前部截頭面15b との間 に旋回室21を形成している。

【００２４】 かかる構成によって、噴出流路13と流入溝17を通して旋回室21へ流入した燃料 の一部を、リターン流路18及び主リターン流路14を通して戻り油管74へ還流し、 この還流量を変化させて、オリフィスディスク16の噴霧用オリフィス (燃料通過 孔) 20からの噴霧量を制御しながら、燃料を外部に噴霧状に噴出することができ る。

【００２５】 本考案は、上記した戻り式圧力噴霧ノズルＡの構成において、さらに、ターン ダウン比を向上した構成に特徴を有する。

【００２６】 即ち、図２に示すように、オリフィスディスク16の噴霧用オリフィス20の流入 側開口部は、漸次噴霧方向に向けて縮径するテーパ面22を形成している。

【００２７】 なお、本実施例では、テーパ面22は、漸次噴霧方向に向けて縮径する、内側膨 出の曲線的なテーパ状としているが、直線的なテーパ状とすることもできる。

【００２８】 このように、噴霧用オリフィス20の流入側開口部に、漸次噴霧方向に向けて縮 径するテーパ面22を形成することによって、噴霧用オリフィス20への燃料流入時 の抵抗が減少し、流速が増加することにより燃料の微細化が促進され、最大燃焼 量を大きくすることができる。一方、噴霧用オリフィス20の噴霧角度を大きくし なくてもよいので、最小燃焼量はそのままに保持することができる。

【００２９】 従って、戻り式圧力噴霧ノズルＡを装着した石油給湯機用燃焼装置のターンダ ウン比を大きくすることができ、良好な燃焼を得ることができる。

【００３０】 また、本実施例では、図２に示すように、オリフィスディスク16の噴霧用オリ フィス20の流出側開口部においても同様にテーパ面23を形成している。

【００３１】 かかるテーパ面23によって、最小燃料噴霧量を保持しながら、最大燃料噴霧量 だけを、さらに増加でき、最大燃料噴霧時における良好な燃焼効率をさらに向上 することができる。

【００３２】 なお、本出願人が行った実験によれば、上述したオリフィスディスク16の噴霧 用オリフィス20の孔径は、定格の噴霧量によって異なるが、噴出圧が７kgf/cm² 、最大噴霧量が3.7 リットル/hr の場合、0.28mmでよかった。この孔径は、石油 給湯機の噴霧ノズルの通常の燃料通過孔径である0.25〜0.3mm の範囲内である。

【００３３】 また、オリフィスディスク16の噴霧オリフィス20の流入側開口部と流出側開口 部にそれぞれ設けたテーパ面22,23 の曲率を、0.2 〜0.6mm とした。特に、曲率 を 0.45mm とした場合が、最も良好な燃焼が得られた。

【００３４】 さらに、本実施例では、オリフィスディスク16の噴霧用オリフィス20の流出側 端面に環状の油切溝24を形成しているので、燃料噴霧量が少なくなった場合、燃 料噴霧角度を大きくとれるようにし、油垂れを防止している。

【００３５】 また、上記したテーパ面23,24 は、図４に示すように、パンチ32を用いること によって、容易かつ正確に形成することができる。

【００３６】 即ち、まず、図３に示すように、ドリル28によって、オリフィスディスク16の 中央部に噴霧用オリフィス20を切削加工する。本実施例においてはドリル28を用 いて噴霧用オリフィス20を加工したが、リーマ等を用いての加工も可能である。

【００３７】 次に、図４に示すように、パンチ本体30の基部周縁に環状の凹状曲面31を有し 、パンチ32のパンチ本体30の突出量は図示しない手段により拘束し、パンチ本体 30とパンチガイド33とを一体的に押圧し、オリフィスディスク16の噴霧用オリフ ィス20内に、流出側開口部側から挿入するとともに、同凹状曲面31によって流出 側開口部を塑性加工して、環状のテーパ面23を形成する。 尚、環状のテーパ面23の大きさはパンチ本体30の突出量を変化させることに
よ り決定される。

【００３８】 次に、オリフィスディスク16を反転し、再度、同噴霧用オリフィス20内に流入 側開口部側から挿入するとともに、同凹状曲面31によって流出側開口部を塑性加 工して、環状のテーパ面22を形成する。

【００３９】

【考案の効果】

本考案では、中央部に噴霧用オリフィスを具備するオリフィスディスクの 背面に、外周面に流入溝を形成するとともに内部にリターン流路を形成したディ ストリビュータを接合し、かつ、同オリフィスディスクの背面とディストリビュ ータの前面との間に旋回室を形成し、流入溝からの流入流体の一部を旋回室を通 してリターン流路に還流し、この還流量を変化させて噴霧用オリフィスからの噴 霧量を制御する噴霧ノズルにおいて、オリフィスディスクの噴霧用オリフィスの 流入側開口部を、漸次噴霧方向に向けて縮径する、直線的、又は内側膨出の曲線 的なテーパ状としている。

【００４０】 従って、噴霧用オリフィスへの燃料流入時の抵抗が減少し、流速が増加するこ とにより燃料の微細化が促進され、最大燃焼量を大きくすることができる。一方 、噴霧用オリフィスの噴霧角度を大きくしなくてもよいので、最小燃焼量はその ままに保持することができる。従って、ターンダウン比を大きくすることができ 、良好な燃焼を得ることができる。

【００４１】 噴霧圧力を下げることができるので、燃焼時の騒音を低減することができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る戻り式圧力噴霧ノズルの一部断面
正面図である。

【図２】同ノズルの先端部構造の拡大断面正面図であ
る。

【図３】オリフィスディスクへの噴霧用オリフィスの形
成方法の説明図である。

【図４】噴霧用オリフィスの流入側開口部及び流出側開
口部へのテーパ面の形成方法の説明図である。

【図５】戻り式圧力噴霧ノズルを具備する石油燃焼装置
の概念的構成図である。

【図６】従来の戻り式圧力噴霧ノズルの先端部構造の拡
大断面正面図である。説明図である。

【符号の説明】

Ａ 戻り式圧力噴霧ノズル 11 筒状本体 12 ノズルヘッド 13 噴出流路 14 主リターン流路 15 ディストリビュータ 16 オリフィスディスク 17 流入溝 18 リターン流路 20 噴霧用オリフィス 22 テーパ面 23 テーパ面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に噴霧用オリフィス(20)を具備す
   るオリフィスディスク(16)の背面に、外周面に流入溝(1
   7)を形成するとともに内部にリターン流路(18)を形成し
   たディストリビュータ(15)を接合し、かつ、同オリフィ
   スディスク(16)の背面とディストリビュータ(15)の前面
   との間に旋回室(21)を形成し、流入溝(17)からの流入流
   体の一部を旋回室(21)を通してリターン流路(18)に還流
   し、この還流量を変化させて噴霧用オリフィス(20)から
   の噴霧量を制御する噴霧ノズルにおいて、 オリフィスディスク(16)の噴霧用オリフィス(20)の流入
   側開口部に、漸次噴霧方向に向けて直線的又は曲線的に
   縮径するテーパ面(22)を形成したことを特徴とする噴霧
   ノズル。