JPH0814512A

JPH0814512A - 液体燃料噴霧供給装置

Info

Publication number: JPH0814512A
Application number: JP16873894A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Yasuda; 裕文安田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】ガンタイプバーナ等に適用して燃焼に供した
場合においても、NO_Xを十分に低減させることができる
液体燃料噴霧供給装置の提供を目的とする。【構成】液体燃料を噴孔から噴射する噴霧ノズル１
と、該噴霧ノズル１の前方に配置され、噴霧ノズル１か
ら噴霧された液体燃料の一部を通過させる燃料通過孔を
備えた燃料遮蔽板60と、該燃料遮蔽板60と前記噴霧ノズ
ル１との距離を調節する手段とを少なくとも備え、前記
距離を変えることによって前記燃料通過孔を通って前方
へ供給される燃料噴出量を制御するようにした液体燃料
噴霧供給装置において、前記燃料遮蔽板60の燃料通過孔
として、前記噴孔を通る噴霧ノズル１の中心軸Ｘ上にそ
の中心を有する燃料通過中心孔61と、該燃料通過中心孔
61の周囲に分離して且つ前記中心軸Ｘを中心に回転対称
に配される複数の燃料通過補助孔62とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、灯油等の液体燃料を噴
霧して供給する装置に関し、例えばガンタイプバーナの
主要部として用いることができる液体燃料噴霧供給装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液体燃料噴霧供給装置を
用いた装置として、実開昭63-5220 号公報に記載のガン
タイプバーナが提供されている。このバーナは、所定噴
霧角で燃料を噴射する噴孔を備え、且つ移動可能に配置
されたノズルと、燃料を通過させる孔とを備え、且つ前
記ノズルの燃料噴射方向前方に固定配置された遮蔽板
と、前記ノズルの噴孔と前記遮蔽板の孔とが接離するよ
う前記ノズルを移動させる移動装置と、前記移動装置を
制御して前記ノズルを段階的に移動させる制御手段とを
含むガンタイプバーナである。また、この種の装置とし
て、特願平1-302967号に係る公報に記載の液体燃料噴霧
供給装置が提供されている。この装置は、前記バーナに
搭載されている燃料噴霧供給装置の持つ特徴に加えて、
燃料通過孔の形状を正多角形、星形、又は歯車形とした
ことを特徴としたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
装置を搭載したガンタイプバーナにおいては、ノズルを
移動させることで燃料供給量を大きく変化させることに
ついては可能になったが、NO_Xの発生量が多かった。ま
た上記燃料通過孔の形状を星形及び歯車形にした場合、
噴霧の分割・分散によって、NO_Xが少なくなる傾向にあ
るものの、十分には低減させることはできなかった。

【０００４】そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解
消し、ガンタイプバーナ等に適用して燃焼に供した場合
においても、NO_Xを十分に低減させることができる液体
燃料噴霧供給装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体燃料噴霧供給装置は、液体燃料を噴孔
から噴射する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルの前方に配置
され、噴霧ノズルから噴霧された液体燃料の一部を通過
させる燃料通過孔を備えた燃料遮蔽板と、該燃料遮蔽板
と前記噴霧ノズルとの距離を調節する手段とを少なくと
も備え、前記距離を変えることによって前記燃料通過孔
を通って前方へ供給される燃料噴出量を制御するように
した液体燃料噴霧供給装置において、前記燃料遮蔽板の
燃料通過孔として、前記噴孔を通る噴霧ノズルの中心軸
上にその中心を有する燃料通過中心孔と、該燃料通過中
心孔の周囲に分離して且つ前記中心軸を中心に回転対称
に配される複数の燃料通過補助孔とを有することを第１
の特徴としている。また本発明の液体燃料噴霧供給装置
は、上記第１の特徴に加えて、燃料遮蔽板は、中央部の
垂直な平面部と、その周囲から噴霧上流側へ向かって広
がる傾斜面部とからなり、前記平面部に燃料通過中心孔
が設けられ、前記傾斜面部に燃料通過補助孔が設けられ
ていることを第２の特徴としている。また本発明の液体
燃料噴霧供給装置は、上記第１の特徴に加えて、燃料遮
蔽板は噴霧下流側へ膨らむ凸球面状に構成してなること
を第３の特徴としている。また本発明の液体燃料噴霧供
給装置は、上記第１〜３の何れかの特徴に加えて、複数
の燃料通過補助孔は、燃料通過中心孔の周囲に分離する
代わりに連通して、且つ中心軸を中心に回転対称に配さ
れていることを第４の特徴としている。

【０００６】

【作用】上記本発明の第１の特徴によれば、燃料遮蔽板
の燃料通過孔として、燃料通過中心孔の他に、該燃料通
過中心孔の周囲に分離して且つ前記中心軸を中心に回転
対称に配される複数の燃料通過補助孔を有することで、
噴霧ノズルから噴霧された燃料は、燃料通過中心孔を通
って前方へ供給される他、その回りに分離配置された複
数の燃料通過補助孔を通っても、それぞれ個別的に分散
供給される。よって、燃料遮蔽板の前方への燃料の噴霧
供給分布が従来よりも明確に分割・分散形のパターンと
なる。その結果、この液体燃料噴霧供給装置を搭載した
ガンタイプバーナなどの噴霧燃焼器においては、分散型
火炎形態を採る燃焼が行われ、燃焼ガスの局所的高温領
域が狭くなり、また高温滞留時間が短くなるために、低
NO_X燃焼が実現できる。また本発明の第２の特徴によれ
ば、上記第１の特徴による作用に加えて、燃料遮蔽板
は、中央部の垂直な平面部と、その周囲から噴霧上流側
へ向かって広がる傾斜面部とからなり、前記平面部に燃
料通過中心孔が設けられ、前記傾斜面部に燃料通過補助
孔が設けられているので、傾斜面部に設けた燃料通過補
助孔を通る燃料噴霧はより広角な噴霧となる。その結
果、ノズルが前後することによって燃料遮蔽板を通過す
る燃料量が小流量から大流量まで変化する場合において
も、低NO_X燃焼を実現することができる。即ち低燃焼か
ら高燃焼にわたって、低NO_X燃焼が可能となる。また本
発明の第３の特徴によれば、上記第１の特徴による作用
に加えて、燃料遮蔽板は噴霧下流側へ膨らむ凸球面状に
構成しているので、燃料通過補助孔を通る燃料噴霧はよ
り広角な噴霧となる。その結果、上記第２の特徴による
作用の場合と同様に、ノズルが前後することによって燃
料遮蔽板を通過する燃料量が小流量から大流量まで変化
する場合においても、低NO_X燃焼を実現することができ
る。即ち低燃焼から高燃焼にわたって、低NO_X燃焼が可
能となる。本発明の第４の特徴によれば、複数の燃料通
過補助孔が、燃料通過中心孔の周囲に分離する代わりに
連通して、且つ中心軸を中心に回転対称に配されること
で、噴霧ノズルから噴霧された燃料は、燃料通過中心孔
を通って前方へ供給される他、その回りに連通配置され
た複数の燃料通過補助孔を通っても分散供給される。よ
って、燃料遮蔽板の前方への燃料の噴霧供給分布が、前
記第１の特徴による場合程ではないにしても、従来より
も明確に分割・分散形のパターンとなる。その結果、こ
の液体燃料噴霧供給装置を搭載したガンタイプバーナな
どの噴霧燃焼器においては、分散型火炎形態を採る燃焼
が行われ、燃焼ガスの局所的高温領域が狭くなり、また
高温滞留時間が短くなるために、低NO_X燃焼が実現でき
る。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す液体燃料噴霧供
給装置の縦断面図、図２は燃料遮蔽板の詳細を示し、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。図３と図４
はそれぞれ燃料遮蔽板の変形例を示し、（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は縦断面図である。図５から図７はそれぞれ
更に他の燃料遮蔽板の変形例を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は縦断面図である。

【０００８】先ず図１と図２を参照して、噴孔を備えた
噴霧ノズル１が設けられ、該噴霧ノズル１とノズルアダ
プタ２とを支えるノズルガイド４は、ノズル取り付け筒
５（例えば、ガンタイプバーナなら１次空気筒となる）
によって、その他の接続部品（例えば、ガンタイプバー
ナなら、保炎器や２次空気筒など）と接続される。前記
ノズルガイド４には燃料遮蔽板60が前記噴霧ノズル１の
前方に設置される。燃料遮蔽板60には、１個の燃料通過
中心孔61と、その回りに複数の燃料通過補助孔62が設け
られる。燃料通過中心孔61の中心は前記噴霧ノズル１の
噴孔を通る中心軸Ｘ上に位置するようにしている。前記
燃料遮蔽板60の前方には、オイル隔壁７が取り付けられ
ている。また前記オイル接続金具３の後方には、取付板
８で支えられたステッピングモータ９が取り付けられて
いる。

【０００９】定油面器10から送油ポンプ11で液体燃料、
例えば灯油がオイル接続金具３を通じて噴霧ノズル１に
送られ、噴霧される。噴霧された一部の燃料は燃料遮蔽
板60の燃料通過孔、即ち燃料通過中心孔61と燃料通過補
助孔62を通って前方へ噴出供給される。そして残りは燃
料遮蔽板60の壁面で遮蔽される。さらに、燃料遮蔽板60
の前面に垂れた（若しくは飛び散った）燃料は、オイル
隔壁７によって遮られ、それ以上前方への侵入が防止さ
れる。前記燃料遮蔽板60及びオイル隔壁７によって遮ら
れた燃料は、再び液状となり、それらの下部に設けられ
たオイル回収管12によって、定油面器10に戻される。噴
霧ノズル１と燃料遮蔽板60との相対位置（距離）はステ
ッピングモータ９とバネ13とによる距離調節手段によっ
て調節され、これによって燃料遮蔽板60で遮られる量を
コントロールすることにより、燃料通過中心孔61及び燃
料通過補助孔62を通って噴霧される噴霧量が調整され
る。なお実施例では、噴霧ノズル１を前後させている
が、燃料遮蔽板60及びオイル隔壁７を前後させるように
してもよい。

【００１０】以上のような全体的構成において、前記燃
料遮蔽板60及びそれに設けられる燃料通過中心孔61と燃
料通過補助孔62の構造について更に図２を参照して説明
する。円盤状の燃料遮蔽板60の中心に主たる燃料通過孔
となる燃料通過中心孔61が開口され、その周囲に燃料通
過中心孔61とは別に分離して、中心軸Ｘより一定の距離
ｒから外側に、燃料通過補助孔62が、ある一定角度Θ毎
に設けられている。このΘは360 度の整数分の１であ
る。即ち、複数の燃料通過補助孔62が中心軸Ｘを中心に
回転対称に設けられている。この燃料通過補助孔62の形
状は、図２に示す細長い長方形の他、円形や、楕円形、
正多角形、星形、歯車形、その他の形であってよい。ま
た燃料通過補助孔62の個数は図に示す４個の他、燃料通
過補助孔62を通って噴出される噴霧燃料の分布が中心軸
Ｘの回りでバランスされる限り、その個数は特に限定さ
れない。

【００１１】図３に燃料遮蔽板60の変形例を示す。この
例では、燃料遮蔽板60が中央部の垂直な平面部60a と、
その周囲から噴霧上流側へ向かって広がる傾斜面部60b
とから構成されており、その平面部60a に燃料通過中心
孔61が設けられ、また傾斜面部60b に複数の燃料通過補
助孔62が、燃料通過中心孔61とは別に分離して、中心軸
Ｘの回りに回転対称に設けられている。この変形例で
は、燃料通過補助孔62を通過する燃料の前記中心軸Ｘに
対する広がり角度が一層大きくなる。

【００１２】図４に燃料遮蔽板60の今一つの変形例を示
す。この例では、燃料遮蔽板を噴霧下流側へ膨らむ凸球
面状に構成しており、中心軸Ｘを中心とした燃料通過中
心孔61と、その周囲に別に分離して、中心軸Ｘよりある
一定距離ｒに複数の燃料通過補助孔62を軸Ｘの回りに軸
対称に設けている。以上で示した実施例やその変形例に
よれば、分割、分散型の噴霧パターンを生ずる液体燃料
噴霧供給装置を形成することかできる。よって、この液
体燃料噴霧供給装置をガンタイプバーナ等の噴霧燃焼器
に搭載すれば、低NO_X燃焼を実現できるようになる。

【００１３】図５から図７に燃料遮蔽板60の更に他の変
形例を示す、これら図５から図７にそれぞれ示す燃料遮
蔽板60は、いずれも燃料通過中心孔61の周囲に燃料通過
補助孔62が連通する形で配されており、燃料通過中心孔
61と燃料通過補助孔62とが分離していない点で異なる
が、他の構成は同じである。このように燃料通過補助孔
62が燃料通過中心孔61に連通する場合は、燃料通過補助
孔62を燃料通過中心孔61から分離させた場合程は噴霧の
分割・分散の程度は大きくないが、燃料の噴霧供給分布
が、従来よりも明確に分割・分散形のパターンとなる。
よってこのような燃料遮蔽板60を備えた液体燃料噴霧供
給装置を搭載したガンタイプバーナなどの噴霧燃焼器に
おいては、やはり分散型火炎形態を採る燃焼が行われ、
燃焼ガスの局所的高温領域が狭くなり、また高温滞留時
間が短くなるために、低NO_X燃焼が実現できる。尚、以
上の実施例では、単一入力ノズルを用い、ノズルを前後
させて燃料流量を変化させているが、特にその必要がな
ければノズルを前後させなくてもよい。また燃料戻りノ
ズル、空気噴射ノズル、超音波ノズル等の燃料可変型ノ
ズルを採用することにより、ノズル位置を固定し、ノズ
ル前後移動装置（ステッピングモータ等）を取り外して
も良い。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項１に記載の液体燃料噴霧供給装置によれば、燃料遮
蔽板の燃料通過孔として、燃料通過中心孔の他に、該燃
料通過中心孔の周囲に分離して且つ前記中心軸を中心に
回転対称に配される複数の燃料通過補助孔とを有するの
で、噴霧ノズルから噴霧された燃料を燃料通過中心孔を
通して前方へ供給するばかりでなくその回りの複数の燃
料通過補助孔を通しても分散供給することができる。よ
って、燃料遮蔽板の前方への燃料の噴霧供給分布を分割
・分散形のパターンとすることができ、これを燃焼器に
適応した場合には分散型火炎形態を採る燃焼を行うこと
ができ、燃焼ガスの局所的高温領域を狭く、また高温滞
留時間を短くして、低NO_X燃焼を実現することができ
る。また請求項２に記載の液体燃料噴霧供給装置によれ
ば、請求項１に記載の構成による効果に加えて、噴霧上
流側へ向かって広がる傾斜面部に燃料通過補助孔が設け
られているので、燃料通過補助孔を通る分散された燃料
噴霧をより広角なものとすることができ、よってノズル
を前後させることで燃料遮蔽板を通過する燃料量が小流
量から大流量まで変化する場合においても、低NO_X燃焼
を実現することができる。即ち低燃焼から高燃焼にわた
って、低NO_X燃焼が可能となる。また請求項３に記載の
液体燃料噴霧供給装置によれば、請求項１に記載の構成
による効果に加えて、燃料遮蔽板を噴霧下流側へ膨らむ
凸球面状に構成しているので、燃料通過補助孔を通る燃
料噴霧を広角な噴霧とすることができ、その結果、前記
請求項２に記載の構成による効果と同様に、ノズルを前
後させることで燃料遮蔽板を通過する燃料量が小流量か
ら大流量まで変化する場合においても、低NO_X燃焼を実
現することができ、低燃焼から高燃焼にわたって、低NO
_X燃焼が可能となる。また請求項４に記載の液体燃料噴
霧供給装置によれば、複数の燃料通過補助孔が、燃料通
過中心孔の周囲に分離する代わりに連通して、且つ中心
軸を中心に回転対称に配置されるので、燃料遮蔽板の前
方への燃料の噴霧供給分布を、請求項１に記載の構成に
よる場合程ではないにしろ、やはり従来よりも明確な分
割・分散形のパターンとすることができ、その結果、こ
の液体燃料噴霧供給装置を搭載したガンタイプバーナな
どの噴霧燃焼器においては、分散型火炎形態を採る燃焼
が行われ、燃焼ガスの局所的高温領域が狭くなり、また
高温滞留時間が短くなるために、低NO_X燃焼が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す液体燃料噴霧供給装置の
縦断面図である。

【図２】燃料遮蔽板の詳細を示す図である。

【図３】燃料遮蔽板の変形例を示す図である。

【図４】燃料遮蔽板の他の変形例を示す図である。

【図５】燃料遮蔽板の更に他の変形例を示す図である。

【図６】燃料遮蔽板の更に他の変形例を示す図である。

【図７】燃料遮蔽板の更に他の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１噴霧ノズル 60 燃料遮蔽板 61 燃料通過中心孔 62 燃料通過補助孔Ｘ中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料を噴孔から噴射する噴霧ノズル
と、該噴霧ノズルの前方に配置され、噴霧ノズルから噴
霧された液体燃料の一部を通過させる燃料通過孔を備え
た燃料遮蔽板と、該燃料遮蔽板と前記噴霧ノズルとの距
離を調節する手段とを少なくとも備え、前記距離を変え
ることによって前記燃料通過孔を通って前方へ供給され
る燃料噴出量を制御するようにした液体燃料噴霧供給装
置において、前記燃料遮蔽板の燃料通過孔として、前記
噴孔を通る噴霧ノズルの中心軸上にその中心を有する燃
料通過中心孔と、該燃料通過中心孔の周囲に分離して且
つ前記中心軸を中心に回転対称に配される複数の燃料通
過補助孔とを有することを特徴とする液体燃料噴霧供給
装置。
【請求項２】燃料遮蔽板は、中央部の垂直な平面部
と、その周囲から噴霧上流側へ向かって広がる傾斜面部
とからなり、前記平面部に燃料通過中心孔が設けられ、
前記傾斜面部に燃料通過補助孔が設けられている請求項
１に記載の液体燃料噴霧供給装置。
【請求項３】燃料遮蔽板は噴霧下流側へ膨らむ凸球面
状に構成してなる請求項１に記載の液体燃料噴霧供給装
置。
【請求項４】複数の燃料通過補助孔は、燃料通過中心
孔の周囲に分離する代わりに連通して、且つ中心軸を中
心に回転対称に配されている請求項１から３の何れかに
記載の液体燃料噴霧供給装置。