JPH0663620B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

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強制気化して燃焼する液体燃料燃焼
装置に関するもので、特に、液体燃料燃焼装置の火炎形
成部分の改良に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の液体燃料燃焼装置として、実開昭55−16
2716号公報に掲載の技術を挙げることができる。

第３図は従来の液体燃料燃焼装置を示す断面図、第４図
は従来の液体燃料燃焼装置の運転特性を破線で示す特性
図である。

図において、（３）は図示しない本体ケーシング内に収
容された有底筒状の燃焼器であり、これは外筒（４）と
内筒（５）からなっている。（６）は前記燃焼器（３）
の底部に埋設されたヒータ、（７）は前記外筒（４）に
形成された一次空気供給口、（８）は前記一次空気供給
口（７）に挿通された燃料噴射ノズル、（９）は前記外
筒（４）と内筒（５）との間に渦巻状の通路として形成
された気化混合室、（10）は前記気化混合室（９）の上
面を覆う隔壁板であり、その一部には連通孔（11）が形
成されている。

（12）は前記隔壁板（10）の上方において外筒（４）と
内筒（５）との間に横架された第１バーナプレートであ
り、その中央部には混合気通過口（13）が穿設されてい
る。また、その外周部には多数の外側火炎形成孔（14）
が溝状に形成されている。（15）は前記第１バーナプレ
ート（12）の上方に配置された第２バーナプレートであ
り、この第２バーナプレート（15）には中央火炎形成孔
（32）と内側火炎形成孔（31）とがそれぞれ同一の開口
面積で環状に列設されている。そして、前記第１バーナ
プレート（12）と第２バーナプレート（15）とは、前記
気化混合室（９）で生成された混合気を燃焼させる燃焼
部を構成している。

（18）は前記外筒（４）の外側から前記燃焼部に二次空
気を供給する二次外周空気通路、（17）は前記内筒
（５）の内側から燃焼部に二次空気を供給する二次中央
空気通路である。

次に、上記のように構成された従来の液体燃料燃焼装置
の動作を説明する。

燃料噴射ノズル（８）からの液体燃料と一次空気供給口
（７）からの一次空気とは、ヒータ（６）で加熱された
気化混合室（９）内を渦巻状に旋回しながら気化混合さ
れて混合気となる。この混合気は隔壁板（10）の連通孔
（11）及び第１バーナプレート（12）の混合気通過口
（13）を通り、外側火炎形成孔（14）、中央火炎形成孔
（32）及び内側火炎形成孔（31）に導かれる。そして、
図示しない点火手段が作動すると、二次外周空気通路
（18）及び二次中央空気通路（17）からの二次空気の供
給を受けて、各火炎形成孔（14），（32），（31）にそ
れぞれ火炎が形成される。

したがって、上記の構成によれば、第２バーナプレート
（15）に内外列それぞれ多数の火炎形成孔（32），（3
1）が形成されているため、混合気と空気との反応面積
を拡大して、高い燃焼効率を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の液体燃料燃焼装置においては、中央火
炎形成孔（32）が二次外周空気通路（18）及び二次中央
空気通路（17）から離れた位置にあるため、そこへの二
次空気の供給量が不足気味となる。したがって、第４図
に破線で示すように、許容濃度以上の一酸化炭素（CO）
が発生するときの燃焼用空気量の下限が上昇して、その
CO発生空気量下限ラインとCO発生空気量上限ラインとの
間の安定燃焼範囲が比較的縮小される。このため、燃焼
器（３）に設定される運転制御範囲が高空気量の領域に
移行して、燃焼用空気量の設定値が増加する。その結
果、燃焼器（３）に空気を供給する送風機を大形化する
必要があるばかりでなく、空気冷却による温度低下に伴
つて燃焼効率が低下する。

そこで、本発明は燃焼用空気量の設定値を低く抑えて、
小形の送風機が使用できるとともに、燃焼効率を向上さ
せることができる液体燃料燃焼装置の提供を課題とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる液体燃料燃焼装置は、気化混合室で生成
された混合気を燃焼させる燃焼部に、二次外周空気通路
に接近する外側火炎形成孔と、二次中央空気通路に接近
する内側火炎形成孔と、その内側火炎形成孔と前記外側
火炎形成孔との間に位置する中央火炎形成孔とを配設す
るとともに、内側火炎形成孔の開口面積が中央火炎形成
孔のそれよりも大きくなるように構成したものである。

［作用］ 本発明においては、内側火炎形成孔の開口面積が中央火
炎形成孔のそれよりも大きいため、二次空気の供給量が
豊富な内側火炎形成孔の燃焼量が増加して、一酸化炭素
が発生する空気量の下限が減少する。その結果、燃焼用
空気量の設定値を低くして、送風機を小形化できるとと
もに、空気冷却による温度低下を抑制して燃焼効率を向
上することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例による液体燃料燃焼装置の断
面図、第２図は第１図の一部破断平面図、第４図は本発
明実施例の液体燃料燃焼装置の運転特性を実線で示す特
性図である。なお、図中、従来例と同一符号及び記号は
従来例の構成部分と同一または相当する部分を示すもの
であり、ここでは重複する説明を省略する。

図において、（１）は本体ケーシング、（２）は燃焼
室、（21）は前記本体ケーシング（１）の底部に接続さ
れた空気供給管、（22）は本体ケーシング（１）内に前
記燃焼器（３）を収容支持する支持部材、（23）は前記
二次外周空気通路（18）に連通するように支持部材（2
2）に形成された二次外周空気口、（24）は前記二次中
央空気通路（17）に連通するように燃焼器（３）の底部
に形成された二次中央空気口、（25）は二次中央空気通
路（17）からの二次空気を旋回させる二次中央空気旋回
板、（26）は一次空気供給口（27）が形成された導気筒
であり、その内側に前記燃料噴射ノズル（８）が挿通さ
れている。

（28）は前記隔壁板（10）と前記第１バーナプレート
（12）との間に配設された均圧板であり、その全周には
隔壁板（10）の連通孔（11）を通過した混合気の圧力を
平均化して第１バーナプレート（12）の混合気通過口
（13）に導く多数個の調整孔（29）が形成されている。
（30）は第１バーナプレート（12）と前記第２バーナプ
レート（15）との間に介装されたバンチングプレートで
ある。

（14）は前記二次外周空気通路（18）に接近するように
前記第１バーナプレート（12）に多数個溝状に形成され
た外側火炎形成孔、（32）は前記外側火炎形成孔（14）
より内側の前記第２バーナプレート（15）に多数個形成
された小径円形の中央火炎形成孔、（31）は前記中央火
炎形成孔（32）よりも大きな開口面積で、前記二次中央
空気通路（17）に接近するように、第２バーナプレート
（15）に多数個形成された大径円形の内側火炎形成孔で
ある。

なお、（34）は前記燃焼器（３）の上端に対応して本体
ケーシング（１）の内面に固着された先細筒状の火炎絞
り部材、（37）は前記外側火炎形成孔（14）に形成され
た火炎中の炎電流に基づき不完全燃焼を検出する炎電流
検出器である。

次に、上記のように構成された本実施例の液体燃料燃焼
装置の動作を説明する。

気化混合室（９）で生成された混合気は隔壁板（10）の
連通孔（11）、均圧板（28）の調整孔（29）及び第１バ
ーナプレート（12）の混合気通過口（13）を通り、第１
バーナプレート（12）の外側火炎形成孔（14）及び第２
バーナプレート（15）の内側火炎形成孔（31）及び中央
火炎形成孔（32）に導かれる。この場合、本実施例にお
いては、内側火炎形成孔（31）の開口面積が中央火炎形
成孔（32）のそれよりも大きく設定されているため、混
合気は中央火炎形成孔（32）よりも内側火炎形成孔（3
1）により多く供給される。このため、混合気に点火さ
れると、内側火炎形成孔（31）には、二次中央空気通路
（17）からの二次空気の供給を受けて、中央火炎形成孔
（32）よりも高燃焼量の火炎が形成される。

この燃焼状態においては、第４図に実線で示すように、
許容濃度以上の一酸化炭素が発生するときの燃焼用空気
量の下限が減少して、そのCO発生空気量下限ラインとCO
発生空気量上限ラインとの間の安定燃焼範囲が従来と比
較して拡大される。したがって、燃焼器（３）に設定さ
れる運転制御範囲が低空気量の領域に移行して、燃焼用
空気量の設定値が低下する。その結果、前記空気供給管
（21）に接続される図示しない送風機を小形化できると
ともに、空気冷却による温度低下が抑制されて燃焼効率
が向上する。

このように、上記実施例の液体燃料燃焼装置は、外筒
（４）及び内筒（５）を有する燃焼器（３）と、外筒
（４）と内筒（５）との間で液体燃料と一次空気とを混
合して気化する気化混合室（９）と、気化混合室（９）
で生成された混合気を燃焼させる第１バーナプレート
（12）及び第２バーナプレート（15）とからなる燃焼部
と、外筒（４）の外側から燃焼部に二次空気を供給する
二次外周空気通路（18）と、内筒（５）の内側から燃焼
部に二次空気を供給する二次中央空気通路（17）と、二
次外周空気通路（18）に接近するように燃焼部の第１バ
ーナプレート（12）の外側に形成された外側火炎形成孔
（14）と、外側火炎形成孔（14）より内側に位置するよ
うに第２バーナプレート（15）に形成された中央火炎形
成孔（32）と、中央火炎形成孔（32）よりも大きな開口
面積で、二次中央空気通路（17）に接近するように第２
バーナプレート（15）に形成された内側火炎形成孔（3
1）とから構成したものである。

したがって、上記実施例によれば、二次空気の供給量が
豊富な内側火炎形成孔の燃焼量が増加して、COが発生す
る空気量の下限が減少する。その結果、燃焼用空気量の
設定値を低くして、送風機を小形化できるとともに、空
気冷却による温度低下を抑制して燃焼効率を向上でき
る。

なお、上記実施例では、中央火炎形成孔（32）及び内側
火炎形成孔（31）が第２バーナプレート（15）にそれぞ
れ円形孔として形成されているが、本発明を実施する場
合はこれに限定されるものではなく、両火炎形成孔（3
2），（31）をスリット状の長孔で構成したり、或い
は、一方を円形孔で、また、他方を長孔で構成してもよ
い。ただし、これらの場合も、上記実施例と同様に、内
側火炎形成孔の開口面積を中央火炎形成孔のそれよりも
大きく設定する必要がある。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の液体燃料燃焼装置は、気化混合
室で生成された混合気を燃焼させる燃焼部に、二次外周
空気通路に接近する外側火炎形成孔と、二次中央空気通
路に接近する内側火炎形成孔と、その内側火炎形成孔と
前記外側火炎形成孔との間に位置する中央火炎形成孔と
を配設するとともに、内側火炎形成孔の開口面積が中央
火炎形成孔のそれよりも大きくなるように構成したもの
であるから、燃焼用空気量の設定値を低くおさえて、小
形の送風機を使用できるとともに、燃焼効率を向上する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による液体燃料燃焼装置の断
面図、第２図は第１図の一部破断平面図、第３図は従来
の液体燃料燃焼装置を示す断面図、第４図は本発明実施
例及び従来例の液体燃料燃焼装置の運転特性を比較して
示す特性図である。 図において、 3:燃焼器、4:外筒 5:内筒、9:気化混合室 12:第１バーナプレート 14:外側火炎形成孔 15:第２バーナプレート 17:二次中央空気通路 18:二次外周空気通路 31:内側火炎形成孔 32:中央火炎形成孔 である。 なお、図中、同一符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門間 修 岐阜県中津川市駒場町１番３号 三菱電機 株式会社中津川製作所内 (72)発明者 石原 俊彦 岐阜県中津川市駒場町１番３号 三菱電機 株式会社中津川製作所内 (72)発明者 戸崎 行雄 岐阜県中津川市駒場町１番３号 三菱電機 株式会社中津川製作所内 (72)発明者 鈴木 通夫 岐阜県中津川市駒場町１番３号 三菱電機 株式会社中津川製作所内 (56)参考文献 実開 昭55−162716（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒及び内筒を有する燃焼器と、 前記外筒と内筒との間で液体燃料と一次空気とを混合し
   て気化する気化混合室と、 前記気化混合室で生成された混合気を燃焼させる燃焼部
   と、 前記外筒の外側から前記燃焼部に二次空気を供給する二
   次外周空気通路と、 前記内筒の内側から前記燃焼部に二次空気を供給する二
   次中央空気通路と、 前記二次外周空気通路に接近するように燃焼部の外側に
   形成された外側火炎形成孔と、 前記外側火炎形成孔より内側の前記燃焼部に形成された
   中央火炎形成孔と、 前記中央火炎形成孔よりも大きな開口面積で、前記二次
   中央空気通路に接近するように前記燃焼部に形成された
   内側火炎形成孔と を具備することを特徴とする液体燃料燃焼装置。