JPH08338611A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定に燃焼できる共に、気化室底部へのター
ルの発生や蓄積、臭気の発生などを抑制した液体燃料燃
焼装置を開発する。 【構成】 燃料ノズルから噴出された液体燃料を気化
し、燃焼用空気と予混合して燃焼部へ供給する気化器
と、気化器の周壁に設けられた燃焼用空気供給用の空気
ノズル部と、燃焼用空気を送り込む送風機とを備えた液
体燃料燃焼装置において、燃料ノズルの先端を対向する
気化器周壁付近まで気化室内に延在させるとともに、燃
料ノズルの先端より上部の気化器周壁の厚さより燃料ノ
ズルの先端より下部の気化器周壁の厚さを厚くして気化
室内に少なくとも一つの段差部を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体燃料燃焼装置に関す
るものであり、更に詳しくは、気化室底部での液体燃料
の停留を抑制して燃焼させることにより気化室底部への
タールの発生や蓄積を抑制すると共に、燃焼スタート時
や燃焼停止時の臭気の発生を抑制した石油ファンヒータ
などに使用される気化式の液体燃料燃焼装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の液体燃料燃焼装置にお
いては、燃料ノズルによって噴出供給された液体燃料を
内部で気化し、この気化ガスと燃焼用空気とを予混合し
て燃焼部へ供給する気化器を備えている。以下に従来の
液体燃料燃焼装置の例を示す図５〜図７について説明す
る。図５〜図７において、１は上部を開口した有底円筒
状の気化器であり、この気化器１の周壁２の上部にはシ
ーズヒータにてなる加熱ヒータ３が埋設してある。４は
内部を燃焼用一次空気を流す空気通路５とした略Ｌ字型
の送気管であり、この送気管４の一端は接続パイプ（図
示せず）を介して送風機６に連通している。気化器１の
周壁２に一体に形成された空気ノズル部１７が設けられ
ており、空気通路４から流入した空気は空気ノズル部１
７から気化室１０へ噴出する。

【０００３】７は液体燃料（灯油）を流す燃料供給管で
あり、この燃料供給管７の一端は、電磁ポンプ等のポン
プ８を介して燃料タンク９内に連通され、かつ、この燃
料供給管７の他端は、先端を前記気化器１内部の気化室
１０に臨ませた燃料ノズル１１の基端に連結しており、
この燃料ノズル１１の先端から気化室１０へ液体燃料を
噴出供給するようになっている。また、前記燃料タンク
９には着脱自在なカートリッジタンク（図示せず）が設
けられている。

【０００４】１２は前記気化器１内の上部開口に配設し
た絞り板であり、この絞り板１２の上の気化器１の上部
開口にはバーナヘッド１３を嵌合して装着している。こ
のバーナヘッド１３の周壁部には金網１４が内外両面に
付設されるとともに、多数の炎孔１５が形成されてい
る。１６は気化器１の上端部に設けた保炎板であり、２
０は邪魔板である。

【０００５】次に、前記気化器１について詳述すると、
この気化器１はアルミダイキャストにて作られており、
その周壁２には、前記燃料ノズル１１を同軸的に挿通さ
せた横向きの空気通路を有する燃焼用空気供給用の空気
ノズル部１７が一体成形によって形成されている。

【０００６】また、１８は炎孔１５から噴出する気化ガ
スと空気との混合ガスを着火させる点火電極、１９は着
火された火炎Ｆを検出するとともに酸素濃度を検出する
フレームロッドである。

【０００７】上述の構成において、加熱ヒータ３への通
電によって気化器１が所定の温度に上昇すると、送風機
６とポンプ８が作動し、燃料ノズル１１から液体燃料
が、また、空気通路５から流入した空気は空気ノズル部
１７から気化室１０内へ供給される。この時、燃焼用空
気は空気ノズル部１７から気化室１０内に噴出し、燃料
ノズル１１から噴出する液体燃料を粒子状として気化室
１０の気化面である気化器周壁２に接触させる。気化面
に接触して気化した液体燃料の気化ガスは燃焼用一次空
気と混合し、この混合ガスは、絞り板１２の通路を通っ
てバーナヘッド１３内に入り、炎孔１５から噴出する。
この噴出した混合ガスは点火電極１８の火花放電により
着火され、火炎Ｆを形成して燃焼を開始する。

【０００８】燃焼開始後は加熱ヒータ３への通電を停止
し、気化器１は燃焼部からの輻射熱や燃焼により加熱さ
れた保炎板１６などからの熱伝導により液体燃料の気化
に十分な温度に加熱される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料ノ
ズル１１から噴出する液体燃料は、強燃焼時のように燃
料流量が大きい場合、気化室１０の気化面である気化器
周壁２に接触して気化するが、一部の燃料は衝突面で気
化しきれず、気化室１０の底部に流下する。このため気
化の時間遅れを生じ、結果として不安定な燃焼となると
共に気化室１０の底部へタールが発生したり、蓄積する
問題があった。また、弱燃焼時のように燃料流量が小さ
い場合、燃焼用空気の流量が小さくなり、燃料ノズル１
１から噴出する燃料はほとんど微粒子化されない上、燃
料ノズル１１から噴出する燃料が気化器１の衝突面に達
しないで気化しきれず、気化室１０の底部に流下する。
このためやはり気化の時間遅れを生じ、結果として不安
定な燃焼となると共に気化室１０の底部へタールが発生
したり、蓄積する問題があった。気化室１０の底部へ流
下した液体燃料の気化の時間遅れがあると燃焼スタート
時や燃焼停止時に臭気が発生する問題があった。

【００１０】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであり、強燃焼時のように燃料流量が大きい場合でも
燃料を十分に気化できる上、弱燃焼時のように燃料流量
が小さい場合でも燃料ノズルから噴出する燃料を気化器
の衝突面に到達せしめて気化させて、安定な燃焼を行え
るようにすると共に、気化室底部へのタールの発生や蓄
積を抑制し、また、燃焼スタート時や燃焼停止時の臭気
の発生を抑制した液体燃料燃焼装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究した結果、燃料ノズルの先端を気化器
周壁付近まで気化室内に延在させること、および気化室
内の特定の箇所に段差部を設け、液体燃料がこの段差部
を伝わって流れて気化器周壁の横方向に拡がるようにす
ることにより上記問題を解決できることを見いだし本発
明を成すに至った。

【００１２】本発明の請求項１の発明は、燃料ノズル
と、この燃料ノズルによって噴出供給された液体燃料を
内部で気化し、この気化ガスと燃焼用空気とを予混合し
て燃焼部へ供給する気化器と、気化器の周壁に設けられ
た燃焼用空気供給用の空気ノズル部と、空気ノズル部に
燃焼用空気を送り込む送風機とを備えた液体燃料燃焼装
置において、燃料ノズルの先端を対向する気化器周壁付
近まで気化室内に延在させるとともに、燃料ノズルの先
端より上部の気化器周壁の厚さより燃料ノズルの先端よ
り下部の気化器周壁の厚さを厚くして気化室内に少なく
とも一つの段差部を設け、液体燃料が前記段差部を伝わ
って流れて気化器周壁の横方向に拡がるようにしたこと
を特徴とする液体燃料燃焼装置である。

【００１３】本発明の請求項２の発明は、請求項１記載
の液体燃料燃焼装置において、前記段差部に溝を設けた
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３の発明は、請求項１ある
いは請求項２記載の液体燃料燃焼装置において、燃料ノ
ズルの先端を斜めにカットしてカット面が横向き、ある
いは下向きになるように燃料ノズルを固定したことを特
徴とする。

【００１５】本発明の請求項４の発明は、請求項１ない
し請求項３記載の液体燃料燃焼装置において、燃料ノズ
ルの先端を曲げて液体燃料の噴出方向を変えたことを特
徴とする。

【００１６】

【作用】本発明は請求項１の構成によって、強燃焼時の
ように燃料流量が大きい場合、燃料ノズルから噴出する
燃料液体燃料が気化面である気化器周壁に接触して一部
が気化しきれなかったとしても、段差部に流下した燃料
は段差部を伝わって流れて気化器周壁の横方向に拡が
り、一部は気化器周壁上に流下するのでその間に燃料を
十分に気化できる上、弱燃焼時のように燃料流量が小さ
い場合であっても燃料ノズルから噴出する燃料を気化器
の衝突面に到達せしめて気化することができるので、燃
料が気化器の底部へ流下することがなくなり弱燃焼から
強燃焼までの範囲で安定な燃焼を行ことができ、気化室
底部へタールが発生したり、蓄積する問題を抑制でき
る。また、気化室底部へ流下した液体燃料の気化の時間
遅れに起因する燃焼スタート時や燃焼停止時の臭気の発
生も抑制できる。気化しきれず段差部に流下した液体燃
料が段差部を伝わって流れて気化器周壁の横方向に拡が
るようにして十分に気化できるようなものであれば、段
差部の巾や気化器の底部からの高さなどは限定されず、
また段差部は１段でも２段以上設けてもよく、気化室の
全内周に設けても、気化室の内周の一部に設けてもよ
く、また気化器の底部に平行に設けても、気化器の底部
に傾斜を付けて設けても、あるいは気化器の底部に平行
な部分と気化器の底部に傾斜を付けて設けた部分とを組
み合わせて設けても差し支えない。

【００１７】本発明は請求項２の構成によって、気化器
周壁に接触して気化しきれなかった一部の燃料が前記段
差部の溝を伝わって流れ易くなり、気化器周壁の横方向
に拡がり易くなるのでその間に燃料をより十分に気化で
きるようになる。

【００１８】本発明は請求項３の構成によって、燃焼停
止時に燃料ノズル先端に液体燃料が液滴になるのを抑え
ることができる。燃料ノズル先端から液体燃料の液滴が
気化室底部に滴下しないので、燃焼停止時の臭気の発生
を一層抑制できる。

【００１９】本発明は請求項４の構成によって、燃料流
量が小さい場合であっても燃料ノズルから噴出する燃料
を気化器のより広い衝突面に到達せしめて気化すること
ができる。

【００２０】

【実施例】以下、図１〜図４により本発明の内容をさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら限
定されるものではない。図１は本発明の実施例における
液体燃料燃焼装置の要部平面図である。図２は同じく要
部縦断面図である。図３は本発明の他の実施例における
液体燃料燃焼装置の要部平面図である。図４は同じく要
部縦断面図である。

【００２１】図１〜図４において、図５〜図７と同じ符
号は同一のものを示す。気化器１ａの周壁２の上部には
シーズヒータにてなる加熱ヒータ３が埋設してある。４
は内部を燃焼用一次空気を流す空気通路５とした略Ｌ字
型の送気管である。気化器１ａはアルミダイキャストに
て作られており、その周壁２には、先端を対向する気化
器周壁付近まで気化器内に延在させた燃料ノズル１１ａ
を同軸的に挿通させた横向きの空気通路を有する燃焼用
空気供給用の空気ノズル部１７が一体成形によって形成
されている。送気管４から流入した空気は空気ノズル部
１７から気化室１０へ噴出する。燃料ノズル１１ａの先
端より上部の気化器周壁２ａの厚さを約１．５ｍｍとし
燃料ノズル１１ａの先端より下部の気化器周壁２ｂの厚
さを約４ｍｍとして気化室１０内に段差部２ｃ（巾約
２．５ｍｍ）を設けてある。図２におけるＡは段差部２
ｃの断面を拡大して説明する説明図である。

【００２２】上述の構成において、加熱ヒータ３への通
電によって気化器１ａが所定の温度に上昇すると、燃料
ノズル１１ａから液体燃料が、また、送気管４から流入
した空気は空気ノズル部１７から気化室１０内へ供給さ
れる。燃焼用空気は空気ノズル部１７から気化室１０内
に噴出し、燃料ノズル１１ａから噴出する液体燃料は燃
焼用空気により粒子状とされて気化室１０の気化面に接
触させられる。矢印は液体燃料の噴出方向を示す。

【００２３】強燃焼時のように燃料流量が大きい場合、
燃料ノズル１１ａから噴出する燃料液体燃料が気化面で
ある気化器周壁２に接触して一部が気化しきれなかった
としても、段差部２ｃの上に流下した燃料は段差部２ｃ
を伝わって流れて気化器周壁２の横方向に拡がり、また
段差部２ｃから気化器周壁２ｂ上に流下するのでその間
に燃料を十分に気化できる。また、燃料ノズル１１ａの
先端は対向する気化器１ａの周壁２付近まで気化室１０
内に延在させてあるので、弱燃焼時のように燃料流量が
小さい場合であっても燃料ノズル１１ａから噴出する燃
料を気化器１ａの衝突面に到達させて、気化させること
ができる。このようにして気化室１０の底部へタールが
発生したり、蓄積する問題を抑制できる。

【００２４】気化した液体燃料の気化ガスは燃焼用一次
空気と混合し、この混合ガスは、絞り板１２の通路を通
ってバーナヘッド１３内に入り、炎孔１５から噴出す
る。この噴出した混合ガスは点火電極１８の火花放電に
より着火され、火炎Ｆを形成して燃焼を開始するように
なっている。また燃料ノズル１１ａの先端は斜めにカッ
トしてしてあり、カット面が横向きになるように燃料ノ
ズル１１ａが固定されているので、燃焼停止時に燃料ノ
ズル１１ａの先端に液体燃料が液滴になって溜ることが
なく、燃料ノズル１１ａの先端から液体燃料の液滴が気
化室１０の底部に滴下することがない。

【００２５】図３および図４に示す本発明の他の実施例
における液体燃料燃焼装置においては、燃料ノズル１１
ｂの先端は対向する気化器１ｂの周壁２付近まで気化室
１０内に延在させてあり、しかもその先端部を少しまげ
てあり、液体燃料が少し曲げられて噴出するようになっ
ている。燃料ノズル１１ｂの先端より上部の気化器周壁
２ａの厚さを約１．５ｍｍとし燃料ノズル１１ｂの先端
より下部の気化器周壁２ｂの厚さを約４ｍｍとして気化
室１０内に段差部（巾約２．５ｍｍ）を設け、その段差
部に溝２ｄ（深さ約０．５ｍｍ）を設けてある。図４に
おけるＢは段差部の断面を拡大して説明する説明図であ
る。

【００２６】このようにすることにより、燃料ノズル１
１ｂから噴出する燃料を気化器１ｂのより広い衝突面に
到達せしめることができ、気化を一層促進できる上、強
燃焼時のように燃料流量が大きい場合、燃料ノズル１１
ｂから噴出する燃料液体燃料が気化面である気化器周壁
２に接触して一部が気化しきれなかったとしても、段差
部の上に流下した燃料は段差部の溝２ｄを伝わって流れ
て気化器周壁２の横方向に拡がり、また段差部から気化
器周壁２ｂ上に流下するのでその間に燃料を十分に気化
できる。また、燃料ノズル１１ｂの先端は対向する気化
器１ｂの周壁２付近まで気化室１０内に延在させてある
ので、弱燃焼時のように燃料流量が小さい場合であって
も燃料ノズル１１ｂから噴出する燃料を気化器１ｂの衝
突面に到達させて、気化させることができる。このよう
にして気化室１０の底部へタールが発生したり、蓄積す
る問題を抑制できる。また燃料ノズル１１ｂの先端は斜
めにカットしてしてあり、カット面が横向きになるよう
に燃料ノズル１１ｂが固定されているので、燃焼停止時
に燃料ノズル１１ｂの先端に液体燃料が液滴になって溜
ることがなく、燃料ノズル１１ｂの先端から液体燃料の
液滴が気化室１０の底部に滴下することがない。

【００２７】

【発明の効果】本発明の請求項１の液体燃料燃焼装置
は、強燃焼時のように燃料流量が大きい場合、燃料ノズ
ルから噴出する燃料液体燃料が気化面である気化器周壁
に接触して一部が気化しきれなかったとしても、段差部
に流下した燃料は段差部を伝わって流れて気化器周壁の
横方向に拡がり、一部は気化器周壁上に流下するのでそ
の間に燃料を十分に気化できる上、弱燃焼時のように燃
料流量が小さい場合であっても燃料ノズルから噴出する
燃料を気化器の衝突面に到達せしめて気化することがで
きるので、燃料が気化器の底部へ流下することがなくな
り弱燃焼から強燃焼までの範囲で安定な燃焼を行ことが
でき、気化室底部へタールが発生したり、蓄積する問題
を抑制できる。また、気化室底部へ流下した液体燃料の
気化の時間遅れに起因する燃焼スタート時や燃焼停止時
の臭気の発生も抑制できる。

【００２８】本発明の請求項２の液体燃料燃焼装置は、
気化器周壁に接触して気化しきれなかった一部の燃料が
前記段差部の溝を伝わって流れ易くなり、気化器周壁の
横方向に拡がり易くなるのでその間に燃料をより十分に
気化できる。

【００２９】本発明の請求項３の液体燃料燃焼装置は、
燃焼停止時に燃料ノズル先端に液体燃料が液滴になるの
を抑えることができる。燃料ノズル先端から液体燃料の
液滴が気化室底部に滴下しないので、燃焼停止時の臭気
の発生を一層抑制できる。

【００３０】本発明の請求項４の液体燃料燃焼装置は、
燃料流量が小さい場合であっても燃料ノズルから噴出す
る燃料を気化器のより広い衝突面に到達せしめて気化す
ることができる。本発明の液体燃料燃焼装置は簡単な構
成からなるので経済的である上、効果が大きいので産業
上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の
要部平面図である。

【図２】 同じく要部縦断面図である。

【図３】 本発明の他の実施例を示す液体燃料燃焼装置
の要部平面図である。

【図４】 同じく要部縦断面図である。

【図５】 従来の液体燃料燃焼装置の全体構成を説明す
る説明図である。

【図６】 同じく要部平面面図である。

【図７】 同じく要部縦断面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ 気化器 ２、２ａ、２ｂ 周壁 ２ｃ 段差部 ２ｄ 溝 ３ 加熱ヒータ ４ 送気管 ５ 空気通路 ６ 送風機 ７ 液体燃料供給管 ８ ポンプ ９ 燃料タンク １０ 気化室 １１、１１ａ、１１ｂ 燃料ノズル １２ 絞り板 １３ バーナヘッド １４ 金網 １５ 炎孔 １６ 保炎板 １７ 空気ノズル部 １８ 点火電極 １９ フレームロッド ２０ 邪魔板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ノズルと、この燃料ノズルによって
   噴出供給された液体燃料を内部で気化し、この気化ガス
   と燃焼用空気とを予混合して燃焼部へ供給する気化器
   と、気化器の周壁に設けられた燃焼用空気供給用の空気
   ノズル部と、空気ノズル部に燃焼用空気を送り込む送風
   機とを備えた液体燃料燃焼装置において、燃料ノズルの
   先端を対向する気化器周壁付近まで気化室内に延在させ
   るとともに、燃料ノズルの先端より上部の気化器周壁の
   厚さより燃料ノズルの先端より下部の気化器周壁の厚さ
   を厚くして気化室内に少なくとも一つの段差部を設け、
   液体燃料が前記段差部を伝わって流れて気化器周壁の横
   方向に拡がるようにしたことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。
2. 【請求項２】 前記段差部に溝を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
3. 【請求項３】 燃料ノズルの先端を斜めにカットしてカ
   ット面が横向き、あるいは下向きになるように燃料ノズ
   ルを固定したことを特徴とする請求項１あるいは請求項
   ２記載の液体燃料燃焼装置。
4. 【請求項４】 燃料ノズルの先端を曲げて液体燃料の噴
   出方向を変えたことを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３記載の液体燃料燃焼装置。