JPS58182019A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

液体燃料燃焼装置

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JPS58182019A
JPS58182019A JP57066646A JP6664682A JPS58182019A JP S58182019 A JPS58182019 A JP S58182019A JP 57066646 A JP57066646 A JP 57066646A JP 6664682 A JP6664682 A JP 6664682A JP S58182019 A JPS58182019 A JP S58182019A
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JP
Japan
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fuel
combustion
atomization
combustion chamber
valve
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JP57066646A
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English (en)
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JPS6312202B2 (ja
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Tadashi Ono
正 大野
Harumi Aono
青野 治美
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/005Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
    • F23D11/008Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means combination of means covered by sub-groups F23D5/00 and F23D11/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は家庭用の小型給湯・暖房装置の熱源器等に使用
される液体燃料燃焼装置に関するものである。
従来、燃焼室内に微粒化手段を臨甘せ、始動初期に輝炎
で拡散燃焼し、その後、燃焼熱により後続の燃料微粒子
を直ちに高速気化し、拡散混合を促進して一部予混合の
状態で空気噴出孔部に保炎燃焼する液体燃料燃焼装置に
おいて、中筒上の各噴出孔から供給される1・−タル空
気量によって安定した火炎を中筒上部の噴出孔に形成す
るものでは、次のような動作が行われる。すなわち着火
から定常燃焼に至る才での過渡燃焼期には中筒」二の中
、下部の各噴出孔から噴出する燃焼用空気の不足状態と
かつ微粒化手段による燃料の霧化粒子との不十分な混合
状態で拡散燃焼が行われつつ新たな空気が供給され、燃
焼室内を旋回上昇する。この結果、煤を生成している火
炎が燃焼室内の旋回流の中心となる中筒表面上に接触し
、煤が付着さね ぜる。このような過渡燃焼期を繰返すことにより、付着
煤は成長し、積層化する。!、た、燃料の飛翔微粒子の
衝突部の中でも、火炎形成部より離れた位置では、燃料
微粒子が付着・再液化し、燃焼熱を受けて蒸発・気化す
るため、衝突部表面にタールが生成し、固着する。この
ように、煤・タールの中筒上の空気噴出孔部近傍への付
着・成長は定常燃焼時における気化・拡散混合量および
混合比のむらを発生し、不安定保炎による燃焼騒音を増
大し1着火・消火時における排出ガスの成分(特にGo
、He等)の劣化といった問題を生じさぜる。
本発明は」二記欠点に鑑み、燃焼室内に構成される予混
合領域内での過渡燃焼期における■混合比の適正化、■
混合の促進、■燃料の噴出微粒子の器内主要構成部(%
に中筒)への衝突面積の減少そして定常燃焼における■
混合の適正化を図ることを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は始動燃焼時の所定時
間は、材料の霧化量を定格より少なくシ。
かつ霧化燃料粒子の噴出方向を燃焼室内の中筒から噴出
される空気によって形成される流動方向(旋回流)に沿
うようにし、その時間後には、定格霧化量にするととも
に、微粒化手段による燃料の噴出方向あるいは噴出位置
を偏位さぜるために、具体的には複数の微粒化手段と、
燃料の流路切替え弁とを設け、各微粒化手段の燃料噴出
方向と燃料の噴出位置の少なくとも一方を異ならせたも
のである。
−に記構酸によって、予混合領域内での過渡燃焼期にお
ける混合比の適正化および混合の促進が図れると同時に
、燃焼室内の主要構成部(特に中筒)への燃料の衝突量
および衝突面積を減少することができるので、煤・ター
ルの付着・成長が抑制されることとなる。
以下、本発明の一実施例について第1図、第2図を用い
て説明する。
第1図、第2図において、燃料タンク(記載せず)には
送油バイブ1を介して燃料ポンプ2、燃料流路切替え弁
3が接続されている。この燃料流路切替え弁3下流の分
岐された先端には微粒化手段と2個の渦巻式噴射弁4,
4′がそれぞれ連結されており、それぞれの燃料噴出方
向は一定の変角θ□で、噴出位置x0を有するように設
けてあり。
このうち前記渦巻式噴射弁4による燃料の噴出方向、噴
出位置は燃焼室5内の気体の流れに概略沿うように設け
である。点火装置6は前記渦巻式噴射弁4に隣接されて
設けてあり、前記渦巻式噴射弁4,4′と前記点火装置
6とは支持筒γ内に包含されて前記燃焼室5内に臨まさ
れている。缶体8は円筒状の内胴9と外胴9′とで形成
され、内部に前記円筒状の燃焼室5が構成されている。
また、前記燃焼室5の底部10の中央には中筒11、そ
の外周には助燃筒12がそれぞれ立設されている。
そして前記燃焼室5の壁面開口部13を介して前記渦巻
式噴射弁4,4′と前記点火装置6の先端が前記燃焼室
5[臨まされているのであるが、前記渦巻式噴射弁4,
4′と相対向する位置の前記助燃筒12には燃料の噴霧
粒子が衝突しないように十分大きな穴12Aが設けてあ
り、さらに前記燃焼室底部10の近傍には同一円周上に
、多数の循環孔14が設けである。なお、前記渦巻式噴
射弁4゜4′はそれぞれ第1微粒化手段、第2微粒化手
段の一例として設けたものである。このような構成によ
り、前記燃焼室5と前記中筒11の上部に燃焼領域b、
前記中筒11と前記助燃筒12とで前記燃焼室底部10
近傍に燃料粒子および気化燃料の強制混合を行う予混合
領域す、そして前記燃焼室5と前記助燃筒12との間に
再循環流領域Cがそれぞれ形成されている。また、前記
中筒11の側壁周囲には多数の空気噴出孔15が下より
上方にむかって接線方向から直角方向に漸次なるように
あるいは接線方向のみになるように設けである。
燃焼用空気ハモータ16、ファン17、ファンケース1
8で構成される送風機構から前記中筒12へ供給される
。19は前記燃焼室5内の燃焼ガスの流れ、および再循
環量そして内圧を制御する燃焼リングである。
上記構成において、先ずモータ16へ通電し送風機構を
作動すると、燃焼用空気が中筒11へ供給さ肛、中筒1
1上の各空気噴出孔16より燃焼室5内の予混合領域す
へそして燃焼領域aへと一定比率で噴出される。この時
、燃料の流路切替え弁3は第1渦巻式噴射弁4と燃料ポ
ンプ2とを連結している。捷た、送風機構作動の一定時
間の遅延後、点火装置6に通電し、火花を発生する。そ
して第3図A、Bのポンプ特性に示すごとく、火花発生
と同時に、ある一定時間燃料ポンプ2への印加電圧が漸
次調整されつつ入力され、この結果漸次調圧された液体
燃料が第1微粒化手段に相当する渦巻式噴射弁4より燃
焼室6に噴霧される。
壕だこの時、第1渦巻式噴射弁4への燃料の調圧状態に
連動して、燃料の流路切替え弁3が瞬時に切替わり、第
2渦巻式噴射弁4′へと流路を切替える。この時、燃料
の定格時噴霧量に対して一定量以下の空気(定常時の空
気過剰率mの215m以下)が中筒11の下部空気噴出
孔15より予混合領域す内に噴出しており、燃焼室5内
に旋回−に昇流を形成している。したがって始動燃焼時
はこの旋回流に概略沿って定格時の噴霧量の数分の−の
燃料が噴出し、拡散混合を行いつつ次第に燃料噴霧量を
増加し、混合比が一定量に達した後に着火・燃焼する。
この結果、始動燃焼時の燃料微粒子と中筒11との衝突
量および衝突面積が減少する。
そしてこの始動燃焼期における初期火炎は予混合領域す
内での空気過剰率Iが概略0.9 (m (1、5の範
囲にあり、輝度の高い火炎を形成し中筒11の周囲を旋
回上昇しながら新たな燃焼用空気が供給され、拡散燃焼
を行う。捷だ、一部の火炎は燃焼室6の底部10に停滞
しつつ後続燃料の着火源となる。火炎の輻射熱等あるい
は再循環してきた燃焼ガスの熱を受けて後続の燃料の蒸
発・気化が一段と促進された燃料線には新たな空気が供
給されつつ燃焼を行う。この後、一段と予混合気の濃度
が高凍り燃焼せずに中筒11の上部へと移動する。すな
わち、輝炎は直ちに中筒11の上方の空気噴出孔16へ
と移動し、この噴出孔15がらの空気を取り入れて不輝
炎燃焼へと変化しつつ多数の単孔火炎を形成し多段燃焼
を行う。第1渦巻式噴射弁4へと流路切替え弁3が切替
わり、この間に燃料の噴出方向がθi変角、燃料の噴出
位置がX□偏位するが、燃焼室ら内の温度上昇に伴って
気中における燃料微粒子の蒸発・気化が速やかに促進さ
れ、燃料の噴出方向が変角θ1噴出、位置が偏位xil
、でも中筒11表面には到達せず、飛翔途中で、気中で
蒸発・気化を完了し、空気と混合するようになる。この
ように、初期における一部の燃料粒子の再液化外も伝熱
・輻射により蒸発・気化してし甘い、安定した火炎と中
筒11上部の各空気噴出孔15に形成し、多段燃焼によ
る定常燃焼を行う。したがって定常燃焼時における燃料
の粒子の接触部はなくなる。丑だ、燃料の噴出方向、噴
出位置が変わることにより、燃焼室5内の旋回流に交差
あるいは概略対向することとなり。
噴霧燃料粒子の蒸気・気化と空気との混合が促進される
以上のように本実施例の液体燃料燃焼装置によれば、始
動所定時間における噴霧量を制御する手段と燃料の飛翔
方向θiと噴射位置X工を流路切替え弁3の切替えによ
って調整するので、始動初期においては、 ■ 燃料と空気との混合比冨の適正化が図れる。
■ 燃料と空気との混合の促進が図れる。
■ 噴霧燃料の微粒子と中筒11との衝突面積および衝
突量を減少することができる。
1だ、定常燃焼期においては。
■ 混合の促進が図れる。
この結果、始動燃焼からの過渡燃焼期にνける煤発生を
抑制することができると同時に、定常燃焼期における大
きな燃料粒子による煤粒子の発生をも抑制することがで
きる。壕だ、燃料衝突部が減少しタール生成部が減少す
る。したがって安定した蒸発・気化が繰返し維持され、
安定した気化燃料濃度および混合気が得られ、安定した
燃焼が行われる。そしてさらに、クリーンな燃焼・消火
が維持される。
次に他の実施例について第4図、第5図を用いて説明す
る。この実施例では」−記実施例における11 ノ 始動時の所定時間における噴霧量を制御する手段として
流路切替え弁3と第1渦巻式噴射弁4との途中にオリフ
ィス20を介して弁(逃がし弁)21を設け、第1渦巻
式噴射弁4の容量(定格霧化量)を第2渦巻式噴射弁4
′の容量(定格霧化量)の215〜315とし、他の本
質的な構成は上記実施例と同様であり、同一番号は同一
構成部品を示している。ただし1分岐後前記オリフィス
20および前記弁21を介して戻し油バイブ22が燃料
タンク(記載せず)へと連結している。また、動作は全
く同一であるが、第1渦巻式噴射弁4の定格噴霧量を第
2渦巻式噴射弁4′の定格噴霧量に対して215〜3/
6としかつ流量切替え弁3と前記第1渦巻式噴射弁4と
の途中に分岐して前記オリフィス2oおよび前記弁21
を設けることにより、燃料の供給圧を変えることなくか
つ噴霧量を制御することができ、かつ燃料の噴出方向θ
iあるいは噴出位置x1を変えることができ、上記実施
例における効果と同様の効果が得られる。なお第6図は
第3図、第4図の実施例におけるポンプ特性を示す。
以上のように1本発明によれば煤・タール生成の抑制が
図れ、燃焼特性の大幅な改善が行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の液体燃料燃焼装置の一実施例を示す縦
断面図、第2図は第1図におけるh−A′線断面図、第
3図A、Bはそれぞれポンプ特性図、第4図は本発明の
他の実施例を示す縦断面図、第5図は第4図におけるA
−p:線断面図、第6図A。 Bはそれぞれポンプ特性図である。 1・・・・・・送油パイプ、3・・・・・・流路切替え
弁、4・・・・・・第1渦巻式噴射弁(第1微粒化手段
)、イ・・・・第2渦巻式噴射弁(第2微粒化手段)、
5・・・・・燃焼室、10・・・・・・燃焼室底部、1
1・・・・・・中筒、12・・・・・・助燃筒、15・
・・・・・空気噴出孔、2o・・・・・・オリフィス、
21・・・・・弁(逃がし弁)、a・・・・燃焼領域、
b・・・・・予混合領域、C・・・・・・再循環領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第5
図 麻6図 スゝ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有底筒状の燃焼室と、前記燃焼室底部の中火に立
    設されるとともに、その側壁に多数の空気噴出孔を有す
    る中筒と、前記中筒外周の同心円上に立設された助燃筒
    とを備え、前記燃焼室内に液体燃料の微粒化手段を複数
    個臨才せるとともに、始動時の所定時間における霧化量
    を制御する手段と、燃料の供給管路の流路切替え弁とを
    設けた液体燃料燃焼装置。
  2. (2)複数個の微粒化手段の燃料噴出方向と噴射位置と
    の少なくとも一方を異ならせた特許請求の範囲第1項に
    記載の液体燃料燃焼装置。
  3. (3)第1.第2微粒化手段を設け、第1微粒化手段の
    燃料の霧化量を前記第2微粒化手段の霧化量の215〜
    315 とした特許請求の範囲第1項に記載の液体燃料
    燃焼装置。
  4. (4)霧化量を制御する手段として微粒化手段と前記流
    路切替え弁との給油管路途上にオリフィスを介して弁を
    連結した特許請求の範囲第1項に記載の液体燃料燃焼装
    置。
JP57066646A 1982-04-20 1982-04-20 液体燃料燃焼装置 Granted JPS58182019A (ja)

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JPS6312202B2 JPS6312202B2 (ja) 1988-03-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105114195A (zh) * 2014-05-05 2015-12-02 博世有限公司 对燃料泵的电压调制

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127651A (ja) * 1985-03-25 1986-02-07 Hitachi Ltd 半導体装置の製造工程の管理方法

Patent Citations (1)

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