JPS58182010A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
液体燃料燃焼装置Info
- Publication number
- JPS58182010A JPS58182010A JP57065862A JP6586282A JPS58182010A JP S58182010 A JPS58182010 A JP S58182010A JP 57065862 A JP57065862 A JP 57065862A JP 6586282 A JP6586282 A JP 6586282A JP S58182010 A JPS58182010 A JP S58182010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collision
- liquid fuel
- liquid
- nozzle
- collision surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/005—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
- B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
- B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evaporation-Type Combustion Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は衝突霧化現象を用いて液体燃料を微粒化して燃
焼させる液体燃料燃焼装置に関するものである。
焼させる液体燃料燃焼装置に関するものである。
衝突霧化は従来から広く研究されており、細孔を有する
ノズルから液体を噴出させ、これを衝突体に衝突させて
微粒化を行うものである。
ノズルから液体を噴出させ、これを衝突体に衝突させて
微粒化を行うものである。
ノズルから噴出する液体は、最初は平滑な円柱状をして
いるか次第に振動しはじめ、ついには分断して滴状流に
なる。衝突霧化には、噴流を平滑流領域で衝突させる方
式と、滴状流領域で衝突させる方式かあるか、本発明は
前者の平滑流領域て衝２へ二 突させる方式に関するものである。この方式は、滴状流
領域で衝突させる方式に比べて、霧化効率か格段に良（
、ノズルから衝突体重での距離を小さくできる等の長所
がある。すなわち、滴状流領域で衝突させる方式では、
ノズルから噴出させた液体の半分程度しか微粒化できず
、装置も大きくなるきらいがある。
いるか次第に振動しはじめ、ついには分断して滴状流に
なる。衝突霧化には、噴流を平滑流領域で衝突させる方
式と、滴状流領域で衝突させる方式かあるか、本発明は
前者の平滑流領域て衝２へ二 突させる方式に関するものである。この方式は、滴状流
領域で衝突させる方式に比べて、霧化効率か格段に良（
、ノズルから衝突体重での距離を小さくできる等の長所
がある。すなわち、滴状流領域で衝突させる方式では、
ノズルから噴出させた液体の半分程度しか微粒化できず
、装置も大きくなるきらいがある。
しかし、平滑流領域で衝突させる方式でも霧化効率は１
００係ではなく、いくらかに、衝突体に付着してしまう
。１だ、生成される噴霧粒子径は比較的大きく、完全燃
焼させるためには種々の工夫が必要であった。
００係ではなく、いくらかに、衝突体に付着してしまう
。１だ、生成される噴霧粒子径は比較的大きく、完全燃
焼させるためには種々の工夫が必要であった。
本発明は、この様な平滑流領域で衝突させる衝突霧化の
欠点を改善するためになされたものであって、霧化効率
の向−１−と微粒化特性の改善を目的とし、液体燃料を
効率よく完全燃焼させることができる液体燃料燃焼装置
を提供するものである。
欠点を改善するためになされたものであって、霧化効率
の向−１−と微粒化特性の改善を目的とし、液体燃料を
効率よく完全燃焼させることができる液体燃料燃焼装置
を提供するものである。
以−ドに、本発明の一実施例を図面とともに説明する。
丼す、第１図、第２図により従来の液体燃料燃焼装置を
説明する。液体燃料はポンプ１により加圧されて、ノズ
ル２の細孔より噴出する。衝突体３は、円形の衝突面４
が噴流の平滑流領域で噴流に対して直角に位置する様に
ノズル２に取付けられている。捷だ、衝突面４は摩擦に
よって燃料の持つ運動量を減少させない様に鏡面に研摩
されている。ノズル２から噴出した燃料噴流は、衝突面
４に衝突して液膜を形成し、液膜周辺部から分裂して微
粒子となる。生成された微粒子は送風ファン６によって
供給され、整流格子６で整流された空気流によって搬送
され、炎口部７で燃焼する。
説明する。液体燃料はポンプ１により加圧されて、ノズ
ル２の細孔より噴出する。衝突体３は、円形の衝突面４
が噴流の平滑流領域で噴流に対して直角に位置する様に
ノズル２に取付けられている。捷だ、衝突面４は摩擦に
よって燃料の持つ運動量を減少させない様に鏡面に研摩
されている。ノズル２から噴出した燃料噴流は、衝突面
４に衝突して液膜を形成し、液膜周辺部から分裂して微
粒子となる。生成された微粒子は送風ファン６によって
供給され、整流格子６で整流された空気流によって搬送
され、炎口部７で燃焼する。
完全燃焼させるためには生成する微粒子径は小さいほど
良く、そのためには衝突面４で形成される液膜の厚さを
小さくしなければならない。液膜厚さは液体燃料の液膜
内での半径方向の速度によって決丑るので、衝突面４で
燃料噴流の持つ運動量をできるだけ保存する必要がある
。そのため衝突面４表面での摩擦を減少させるため、衝
突面を鏡面にしている。しかし、衝突面４」二で広がっ
た液膜−１衝突面４周辺から空間に飛び出す時に衝突体
側面４ａと液体燃料との親和力によって、その半径方向
の速度を減じられるとともに、衝突体側面４ａを濡らす
ことになる。このために、形成される液膜厚さが大きく
なり、生成される噴霧の粒子径を十分小さくすることが
できない。また、ノズル２から噴出する液体燃料をすべ
て霧化することができず、一部分は衝突体側面４ａに付
着してタレを生じるなどの欠点がある。
良く、そのためには衝突面４で形成される液膜の厚さを
小さくしなければならない。液膜厚さは液体燃料の液膜
内での半径方向の速度によって決丑るので、衝突面４で
燃料噴流の持つ運動量をできるだけ保存する必要がある
。そのため衝突面４表面での摩擦を減少させるため、衝
突面を鏡面にしている。しかし、衝突面４」二で広がっ
た液膜−１衝突面４周辺から空間に飛び出す時に衝突体
側面４ａと液体燃料との親和力によって、その半径方向
の速度を減じられるとともに、衝突体側面４ａを濡らす
ことになる。このために、形成される液膜厚さが大きく
なり、生成される噴霧の粒子径を十分小さくすることが
できない。また、ノズル２から噴出する液体燃料をすべ
て霧化することができず、一部分は衝突体側面４ａに付
着してタレを生じるなどの欠点がある。
本発明はこれらの欠点を改善するためになされたもので
あり、衝突体の形状を改良することにより微粒化特性と
霧化効率の向上を実現したものである。本発明の一実施
例を第３図、第４図に示し、第１図と同じ部品にｄ、同
一番号を付している。
あり、衝突体の形状を改良することにより微粒化特性と
霧化効率の向上を実現したものである。本発明の一実施
例を第３図、第４図に示し、第１図と同じ部品にｄ、同
一番号を付している。
衝突面８は円形で鏡面に研摩しているのは従来と同様で
あるか、衝突体９の先端部を逆円錐状にしており、衝突
面８周辺では衝突面８とこれに隣接する衝突体側面８ａ
が鋭角をなしている。このため、衝突面８で液膜に広げ
られた液体燃料は空間に飛ひ出す際に、鋭いエツジ部１
ｏに接触するだけなので、従来の様な円柱状の衝突体の
場合と異５ペーブ なり半径方向の速度の減少が極めて小さくなる。
あるか、衝突体９の先端部を逆円錐状にしており、衝突
面８周辺では衝突面８とこれに隣接する衝突体側面８ａ
が鋭角をなしている。このため、衝突面８で液膜に広げ
られた液体燃料は空間に飛ひ出す際に、鋭いエツジ部１
ｏに接触するだけなので、従来の様な円柱状の衝突体の
場合と異５ペーブ なり半径方向の速度の減少が極めて小さくなる。
また、この様な形状とすることで、液体燃料と衝突体側
面８ａとの親和力に液体燃料の表面張力が打ち勝ち、液
体燃料が衝突体側面８ａを濡らすことかな（なる。従っ
て、液膜内での半径方向速度はほぼ保存されて、形成さ
れる液膜の厚さが薄くなり、非常に小さな噴霧粒子が生
成されるとともに、ノズルから噴射した燃料のほぼ全量
を霧化することが可能である。
面８ａとの親和力に液体燃料の表面張力が打ち勝ち、液
体燃料が衝突体側面８ａを濡らすことかな（なる。従っ
て、液膜内での半径方向速度はほぼ保存されて、形成さ
れる液膜の厚さが薄くなり、非常に小さな噴霧粒子が生
成されるとともに、ノズルから噴射した燃料のほぼ全量
を霧化することが可能である。
この実施例で用いたノズル１１は細孔の径が８０μｍで
、衝突面８の径は１鴫である。丑だ、ノズル１１で得ら
れる燃料噴流の平滑流領域の長さは約７０遍であった。
、衝突面８の径は１鴫である。丑だ、ノズル１１で得ら
れる燃料噴流の平滑流領域の長さは約７０遍であった。
これはノズル細孔の形状や燃料の噴出速度や外的なしよ
う乱によって決するものであるが、衝突面８は常にこの
領域内に位置させる必要がある。本実施例では、ノズル
出口から衝突面８までの距離は４０瑞とした。衝突体９
の衝突面８付近は逆円錐状にし、衝突面８周辺のエツジ
部１ｏでの衝突面８と衝突体側面８ａのなす角度は４６
°である。本実施例では、衝突面６ベー二゛ ８は円形で平端な形状としているが、本発明はこれに限
定するものではなく、例えば衝突面８として半球状の凸
面を用いた場合でも同様な効果が得られる。
う乱によって決するものであるが、衝突面８は常にこの
領域内に位置させる必要がある。本実施例では、ノズル
出口から衝突面８までの距離は４０瑞とした。衝突体９
の衝突面８付近は逆円錐状にし、衝突面８周辺のエツジ
部１ｏでの衝突面８と衝突体側面８ａのなす角度は４６
°である。本実施例では、衝突面６ベー二゛ ８は円形で平端な形状としているが、本発明はこれに限
定するものではなく、例えば衝突面８として半球状の凸
面を用いた場合でも同様な効果が得られる。
また、液体燃料に加える圧力は、燃焼量や平滑流領域の
長さを決定するから、これらを勘案して決めれば良い。
長さを決定するから、これらを勘案して決めれば良い。
しかし、微粒化特性上からは、圧力Ｐと衝突面８で形成
される液膜の直径りがｄＤ／ｄＰ （Ｏなる関係が成立
する領域に設定することが望ましい。圧力Ｐと液膜径り
の関係を説明すると、圧力Ｐを除々に増加させてゆくと
、形成される液膜径りは最初はＰの増加とともに大きく
なる。すなわち、この領域ではｄＤ／ｄＰ）○であり、
形成される液膜は平滑な層流膜で、噴霧粒子はほとんど
液膜周辺部のみで生成される。しかし、さらにＰを増加
させると、形成される液膜は乱流膜となり、ｄＤ／ｄＰ
（○となる。この領域では噴霧粒子は液膜の周辺部以外
でも生成される様になり、この時の粒子径は層流膜から
生成される粒子径よりも小さくなる。従って、圧力Ｐは
この領域７ベ 内で設定することが望捷しい。
される液膜の直径りがｄＤ／ｄＰ （Ｏなる関係が成立
する領域に設定することが望ましい。圧力Ｐと液膜径り
の関係を説明すると、圧力Ｐを除々に増加させてゆくと
、形成される液膜径りは最初はＰの増加とともに大きく
なる。すなわち、この領域ではｄＤ／ｄＰ）○であり、
形成される液膜は平滑な層流膜で、噴霧粒子はほとんど
液膜周辺部のみで生成される。しかし、さらにＰを増加
させると、形成される液膜は乱流膜となり、ｄＤ／ｄＰ
（○となる。この領域では噴霧粒子は液膜の周辺部以外
でも生成される様になり、この時の粒子径は層流膜から
生成される粒子径よりも小さくなる。従って、圧力Ｐは
この領域７ベ 内で設定することが望捷しい。
以」二の説明から明らかな様に、本発明は極めて簡単な
構造で、非常に高い霧化効率と良好な微粒化特性を有す
る燃料微粒化手段を実現することで、液体燃料を効率よ
く完全燃焼させることができる液体燃料燃焼装置を提供
するものであり、その工業的価値は非常に高い。
構造で、非常に高い霧化効率と良好な微粒化特性を有す
る燃料微粒化手段を実現することで、液体燃料を効率よ
く完全燃焼させることができる液体燃料燃焼装置を提供
するものであり、その工業的価値は非常に高い。
第１図は従来の液体燃料燃焼装置を一部切断した側面図
、第２図は第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は本発明の
一実施例にかかる液体燃料燃焼装置を一部切断した側面
図、第４図は第３図Ｂ部の拡大断面図である。 ６ ・・・送風ファン、７・・・・・・炎口部、８・・
・・・・衝突面、８ａ・・・・・衝突面側面、９・・・
・・衝突体。
、第２図は第１図Ａ部の拡大断面図、第３図は本発明の
一実施例にかかる液体燃料燃焼装置を一部切断した側面
図、第４図は第３図Ｂ部の拡大断面図である。 ６ ・・・送風ファン、７・・・・・・炎口部、８・・
・・・・衝突面、８ａ・・・・・衝突面側面、９・・・
・・衝突体。
Claims (1)
- 液体燃料を衝突霧化させる衝突体を設け、前記衝突体の
液体燃料衝突面とそれに隣接する他の構成面とが鋭角を
なす様に構成した液体燃料燃焼装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065862A JPS58182010A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
| GB08310391A GB2120958B (en) | 1982-04-19 | 1983-04-18 | Atomizer |
| CA000426144A CA1218395A (en) | 1982-04-19 | 1983-04-19 | Atomizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065862A JPS58182010A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182010A true JPS58182010A (ja) | 1983-10-24 |
Family
ID=13299235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57065862A Pending JPS58182010A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 液体燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008232322A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 自動車用差動装置 |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP57065862A patent/JPS58182010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008232322A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 自動車用差動装置 |
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