JPS59183206A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

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】 本発明は液体燃料を加熱してガス化するとともに、空気
流と衝突させ、十分なる混合気でもって触媒燃焼させる
液体燃料燃焼装置に関するものである。

従来は液体燃料を直接加熱し、そのガス噴出出力を利用
し、エジェクタ効果で空気を吸入し、混合後、炎孔部で
燃焼していた。従って、混合管すなわちディフューザー
が必要となり、燃焼器の構成も複雑であるとともに、燃
料の蒸発のため常時電気ヒータを使用しなければならな
いという不具合がある。

本発明は上記点に鑑み、始動時のみ電気ヒータで燃料を
予熱するだけでよく、燃焼中には火炎よりの熱にて燃料
を蒸発することができ、しかも混合過程を噴流の衝突で
もって効果的に改良することができ、さらには低空気過
剰率でも十分燃焼可能とする触媒を利用することによっ
て高温ガスの発生可能な小型燃焼装置を提供することを
目的とする。

以下本発明を図示の実施例について詳述する。

第１図において、ｌは円筒状のケースであり、その一端
（図示の左端）側にはモータ２によって駆動される高圧
型送風機３が設置されている。この高圧型送風機３とし
ては例えばターボファンが好適である。この送風機３は
吸入口４から燃焼用空気を吸入して圧送するものであり
、その吐出側には送風機中心部に開口している絞り部を
なす空気出口孔５が設けられる。この空気出口孔５の外
周側には数個の円弧状の空気案内羽根６が配設され、空
気出口孔５に向って空気を案内するようになっている。

７はケース１内の中心部に前記空気出口孔５と対向する
ように設置されたノズルで、ガス化燃料を前記出口孔５
から噴出する燃焼用空気８に対して対向的に噴出する。

９はこの燃焼用空気とガス化燃料との混合気の流れ形態
を示す。１０はこの混合気が通過するガス通路を有する
多孔質触媒で、ノズル７より空気下流側に位置して、ケ
ース１内周壁に固定されている。この多孔質触媒１０は
アルミナ、コージライト等で成形された多孔質担体にＰ
ｔ、、Ｐｄ５Ｆｅ合金、Ｎｉ合金、Ｃｕ合金のごとく触
媒作用を持つ物質を担持させたものである。１１はケー
ス１と一体に構成された熱交換器で、その内部の燃焼ガ
ス室１２の燃焼ガス１２ａとその外部を流れる暖房用空
気との間で熱交換を行なうものであり、触媒１０の下流
に位置している。１３は点火栓で、燃焼ガス室１２のう
ち触媒１０に近接して設けられている。１４は燃焼ガス
の排気口である。１５は灯油等の液体燃料を圧送する燃
料ポンプ、１６はこの燃料ポンプ１５からの燃料を加熱
してガス化する気化器で、加熱源として電気ヒータ１６
ａを有している。第２図は気化器１６の詳細構造を示す
もので、電気ヒータ１６ａは押えプレート１６ｂとビス
１６Ｃによって熱伝導良好な金属板１６ｄに締付は固定
されている。この金属板１６ｄは図示しないビスによっ
て燃料加熱室１６ｅの板材１６ｆに固定されている。加
熱室１６ｅの内部には熱伝導を促進するための金属網状
体１６ｇが挿入されている。１６ｈは加熱室１６ｅの蓋
部材である。１７は気化器１６とノズル７との間を連絡
する燃料配管であり、燃焼ガス室１２内に位置し、触媒
１０を貫通して設けられている。

次に、上記構成において本実施例の作動を説明する。図
示しない電源スィッチを投入することにより、気化器１
６に装置されている電気ヒータ１６ａに通電され、所定
の温度に上昇する。その際、電気ヒータ１６ａの熱でも
って燃料加熱室１６ｅ、更にはノズル７も加熱される。

設定温度に達すると、高圧型送風機３を有するモータ２
に通電され、このモータ２が回転すると同時に、電磁ポ
ンプ等で構成される燃料ポンプ１５に通電され、燃料を
気化！５１６内に送油する。気化器１６は既に蒸発する
のに最適な温度になっているので、燃料はただちに蒸発
し、高圧高温ガスとなってノズル７より噴出する。その
際、送風機３より高圧な空気８が空気出口孔５よりノズ
ル７に向って旋回流となって衝突する。ガス化燃料の噴
出と送風空気流出のタイミングは別途モータ２の高ち上
り、燃料通路の長さなどによって任意に決めることで、
最適なタイミングを選択すれば良い。

ノズル７は一般のノズルで、中空円錐状の噴出パターン
を有するため、旋回流を伴った空気と燃料ガスは対向噴
流となって良好に混合された後、触媒１０側へ流れ、こ
の触媒１０のガス通路を通過し、燃焼ガス室１２側へ流
出する。この流出したガス１２ａは点火栓１３によって
着火され、触媒１０上で燃焼を開始する。この燃焼開始
によって触媒１０が加熱されるとともに、触媒１０が活
性化されるので、火炎は順次触媒１０内に入り、触媒燃
焼に移行する。その結果、低空気過剰率でも触媒１０内
で完全燃焼をする。この完全燃焼したガス１２ａは熱交
換器１１により暖房用空気と熱交換するとともに、燃料
配管１７の燃料を加熱して蒸発させる。従って、定常燃
焼中は電気ヒータ１６ａへの通電を遮断しても液体燃料
をガス化しつづけることができる。ガス化に必要な燃料
はガス室１２内におる燃料配管１７の通路面積を適宜選
択することによって最適な条件を作り出すことができる
。

更に、燃料ポンプ１５の吐出量を変えることにより、ガ
ス噴出量を任意に変えることができるため、幅広い燃費
調節が可能になるとともに、触媒１０の作用により低空
気量で燃焼させることが可能であるので、極めて高温の
燃焼ガスの生成が可能であるので、小型熱交換器でもっ
て効率の良いシステムを設計することが可能である。

なお、多孔質触媒１０のガス通路は３次元網目状、又は
円形、多角形等の適宜の断面形状を持ったストレート細
管等で成形しである。

触媒ＩＯによる触媒燃焼をさせると、混合気の可燃限界
以下でも十分完全燃焼させることができるで、送風系を
制御する必要もな（、ただ単に燃料のみを調量すること
によって完全燃焼させることができるので、極めて安価
なシステムで幅広い出力を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の気化器部分の詳細断面図である。 １・・・ケース、３・・・高圧型送風機、７・・・ノズ
ル、１０・・・多孔質触媒、１１・・・熱交換器、１２
・・・燃焼ガス室、１３・・・点火栓、１６・・・気化
器、１６ａ・・・電気ヒータ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケースと、このケースの内部に燃焼用空気を供給する高
   圧型送風機と、前記ケースの内部に前記燃焼用空気と対
   向的にガス化燃料を噴出するノズルと、このノズルに供
   給する液体燃料を加熱してガス化する電気ヒータを有す
   る気化器と、前記ケース内に設けられ前記燃焼用空気と
   ガス化燃料の混合気が通過するガス通路を有する多孔質
   触媒とを具備し、かつ前記ノズルと前記気化器との間を
   連絡する燃料配管を燃焼ガス室内に配置した液体燃料燃
   焼装置。