JPS593203Y2 - 気化燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転ガス化バーナを備えた気化燃焼装置にお
いて、燃料系統を一本化して始動特性を改善するととも
に本燃焼への自動切替を容易にし、かつ本燃焼運転終了
後ポストパージして炉を冷却する如くしと安全性を向上
した新規な構成に関する。

送油管からバーナ部に供給された白灯油などの液体燃料
を回転バーナの回転によって強制的に霧化すると同時に
加熱させることによってガス化させ、さらに空気と混合
して燃焼ガスとなし、燃焼させる気化燃焼装置は燃焼効
率が良いことと、排ガスがクリーン化されることの利点
があるので最近殊に重用される傾向にある。

従来の此の種燃焼装置は、運転始期に液体燃料をガス化
するときにだけ付設の加熱源を利用して、あとは燃焼中
の自己発熱により連続的にガス化するヒートバッタ方式
のものが多いが、これは例えば加熱源に約３００ Ｗの
シーズヒータを使用した場合に、該ヒータを運転中連続
して通電させたのでは電力費が嵩んで運転コストを増大
させる経済性の問題があった。

しかし乍らこの燃焼装置においては次のような種々の欠
点があった。

即ち第４図に示すように、気化室４０を有するバーナ胴
体に環状のシーズヒータ４１を収納させる部分を形成し
なければならないので製作コストが上昇するし、万一断
線した場合の取替えが極めて厄介となるなどの構造上の
欠点と、さらに気化室を所定の高温度まで加熱させるの
に時間が可成りか・るため、ヒータ電源投入直後燃焼開
始ができず、暫く待たねばならなくて始動特性が劣る性
能上の欠点や本燃焼後ポストパージしながら炉を冷却す
る点を考慮していない欠点などがあり、従ってその改良
が斯界において強く望まれていたのである。

本考案は、か・る従来装置の欠点を排除し得て構造の簡
易化と燃料系統を一本化して、燃焼始動特性の向上と本
燃焼への自動切替を容易にし、かつ本燃焼運転終了後も
ポストパージしながら燃焼炉を冷却して安全性を向上し
た新規な気化燃焼装置を提供しようとして威されたもの
であって、特にバーナ胴体の加熱器に替えて超音波利用
方式の霧化室を付設させ、始動時は液体燃料を超音波振
動によって微細に霧化し、燃焼空気バイパス路の空気に
より効率良く送り込み、回転霧化体で空気と混合気化さ
せた後、バーナノズル部で電気点火により燃焼させるよ
うにし、燃焼炎によってバーナ胴体が所定温に加熱され
た後はこの超音波霧化を回転霧化体による飛散霧化方式
にサーモスタットにより自動的に切替え運転させ気化燃
焼を続行させることにより、同一液体燃料によって始動
時と本燃焼の両者を効率的に行わせるするとともに、前
記サーモスタットにより本燃焼終了後も燃焼用電気でポ
ストパージしながらバーナ胴体を冷却した後ファンを停
止する如くした構成を特徴とする。

以下、本考案を添付図面に基いて詳細に説明すると、第
１図および゛第２図において１はバーナケーシングでそ
の内部を空気通過穴７，７が通孔された仕切板２，３と
仕切板４とで４室に仕切り、第３室には電動機６を収納
して仕切板２に固定するとともに、その前後軸を側仕切
板２，３に設けた軸受５．５によって回転可能に枢支さ
せていて、第４室に挿通した後軸にはターボファン９を
取着する一方、第２室を貫通して第１室に臨ませた前軸
の先端には円錐形状をなす油受軸１０と、回転霧化板１
２ ａおよび回転霧化羽根１２ ｂからなる回転霧化体
１１とを軸着させている。

第１室と第２室とに仕切らせた仕切板４の電動機挿通部
は該軸周に隙間を形成し得る空気通過孔１５が穿たれて
いて、該孔１５に送油管２０の先端部を挿通させてその
管端口を適宜間隔を存して油受軸１０の上部に臨ませて
いる。

１４は厚肉構造をなすバーナ胴体で、炎口１６を有する
バーナノズル１３が前部に装着されていて胴体内が気化
室１４ａを形成しているが、このバーナ胴体１４は前記
第１室内に収納させて、油受軸１０、回転霧化体１１お
よび送油管２０の管端口を掩い、かつ、空気通過孔１５
を介して第２室と連通ずるように配置して仕切板４に固
着させている。

前記ターボファン７を回転可能に収納した第４室は燃焼
空気３３を導入する給気筒３４と連通しており、一方、
第１室に収納したバーナ胴体１４はバーナノズル１３を
介して燃焼室２８と連絡していて、該燃焼室２８には、
バーナノズル１３の炎口１６部に近接した個所に電気点
火を行わせる電極棒２７を配設させている。

この燃焼室２８はさらに熱交換器３０を経て排気筒３１
に連絡させており、熱交換を行った後の排ガス３２を給
気筒３４部の導入空気と熱交換させて予熱した後、排出
させるようになっている。

また、前記送油管２０は後部側をバーナケーシング１か
ら引き出させ、電磁弁１９、油量調節器１８およびコッ
ク１７を順に介して図示しない燃料タンクに連絡させて
いる。

さらに上述の気化燃焼装置は受容器を形成する霧化室２
１を、バーナ胴体１４に近接した位置例えば第２室の外
周部にバーナケーシング１と一体化させて設けていて、
霧化室２１内の下層部を燃料供給系統を一本化した送油
管２４、油量調節器１８、電磁弁１９、送油管２０の系
統の電磁弁１９の前から分岐させて、液体燃料を該室２
１内に送り、該調節器１８内で維持させた所定液面と等
レベルを威す液位例えば約２０ｍ／ｍで貯溜させ取るよ
うに威している。

上記霧化室２１には、その底部に超音波振動子２２を着
脱可能に添着させて、霧化室２１内に貯溜された液体燃
料に対し振動子２２が発する霧化エネルギーを付与し得
るようにしており、さらに液面上方の室内空間に、前記
第３室からのバイパス路２９を開口するとともに霧化室
２１の内壁を兼ねるバーナケーシング１に設けた適宜大
きさの穴２５を介して第２室と連通させることにより、
超音波動子２２で霧化された燃料を、前記第３室の燃焼
用空気の一部をバイパス路２９を介した空気とともに第
２室に経てバーナ胴体１４に送給するようにしている。

２３は超音波振動子２２に出力を発するための超音波発
振装置であり、また、２６はバーナ胴体１４の外面或は
該胴体１４外周のバーナケーシング１外面部に添設した
サーモスタットであり、第３図に示す電気回路から明ら
かなように、超音波発振装置２３の運転制御はサーモス
タット２６によって行われるのである。

なお、図中、３５は油量調節器１８に付設させた油量制
御装置である。

上述の構造になる燃焼装置は第３図示の電気回路によっ
て運転操作されるが、その運転作動状態を第１図乃至第
３図を参照しつつ説明すると、電源プラグＰをコンセン
トに差し込みスイッチＳ１を投入すると電動機６が弱回
転りで回転し連動するターボファン９によって弱風がバ
ーナ胴体１４内に送られる。

同時に超音波発振装置２３はサーモスタット２６の低温
時間路する接点により消勢されているリレーＭＲ１の常
閉接点を通じて給電されるので超音波振動子２２が起振
し、コック１７および油量調節器１８を経て霧化室２１
内に送られている液体燃料を微細に霧化させる。

霧化された燃料蒸気はターボファン９により送られるバ
イパス路２９の空気と本流の空気にてバーナ胴体１４に
送り込まれ、回転霧化羽根１２でかきまわされ気化し、
バーナノズル１３の炎口１６から燃焼室２８に吹出され
る。

これと相前後して逓降変圧器Ｔｒを介し電極棒２７に通
電されるので、混合ガスは電気点火され、直ちに燃焼運
転が開始する。

このときの燃焼炎によってバーナノズル１３およびバー
ナ胴体１４が加熱される。

そしてバーナ胴体１４が所定温度に加熱されるとサーモ
スタット２６によって超音波発振装置２３および電気点
火回路が切れる。

同時に電磁弁１９がル−ＭＲ１の常開接点の閉成によっ
て励磁開弁し、送油管２０から油受軸１０に液体燃料が
送られる。

さらに、電動機６が強回転Ｈになり、ターボファン９に
よって強風がバーナ胴体１４内に送り込まれる。

これと同時に油受軸１０および回転霧化体１１が強回転
となり、機械的に液体燃料を飛散霧化せしめる。

この霧化燃料が加熱されたバーナノズル１３およびバー
ナ胴体１４に当り、そして高温霧化室内で気体が促進さ
れて、バーナノズル１３より噴出され、燃焼室２８内で
燃焼運転が継続される。

以上の作動順序から明らかなように、燃料供給系統を一
本化して加熱による気化が不要な超音波霧化方式とバイ
パス路２９の空気とともに気化室１４ａへ導入する方式
とにより運転始期のガス化燃焼を効率良く行わせ、この
運転がら加熱が必要な回転霧化方式にバーナ胴体１４の
昇温後に電磁弁１ａが開き本燃焼に自動的に切替えられ
るのである。

従ってスイッチ投入と同時に燃焼運転ができ、この燃焼
による自己発熱により回転霧化方式で気化が可能な状態
になると同時に、該方式に自動切替えすることによって
、超音波振動子２２の耐久性を増大させ得るのである。

また、運転中にスイッチＳ２を０Ｎ−ＯＦＦ操作するこ
とで油量制御装置３５の送油量も強０弱に制御すること
ができる。

また、スイッチＳ１を停止操作しても、前記サーモスタ
ット、２６と前記燃焼空気送風用電動機６との直列回路
をスイッチＳ１と電源との間に設けて、サーモスタット
２６が、所定温度以下になるまでは、ターボファン９が
回転して送風を続けて、バーナ胴体１４を冷却するとと
もに燃焼室２８内のガスを全て排出させるポストパージ
が可能であるので安全な再運転ができる。

そしてサーモスタット２６が所定温度以下で開放すると
自動的に全停されることは言う迄もない。

本考案は叙上の構成および作用を有するものであり、バ
ーナ胴体１４の気化室１４ａ内に回転霧化体１１を回転
可能に収納させた気化燃焼装置において、液体燃料を定
液面レベルで貯溜可能となし、かつ、この貯溜燃料に霧
化エネルギーを付与する超音波振動子２２を付設してな
る霧化室２１を前記バーナ胴体１４に近接させて一体的
に設けて、液面上方の室２１内空間に燃焼空気バイパス
路２９を開口して前記気化室１４ａと連通させるととも
に、燃焼運転の始動から気化室１４ａが火炎により所定
温度まで加熱されるまでの運転始期に限らせて超音波振
動子２２を起振せしめる如くしたので、超音波振動子２
２の即動性により直ちに霧化が開始され、霧化した燃料
がバイパス路２９よりの空気により効率良く気化室１４
ａに送給でき、始動操作と同時に燃料の気化燃焼が可
能となり、電気ヒータ使用の従来装置に比して始動の応
答性が改善される。

また、始動後、バーナ胴体１４が加熱され、所定温度に
達した後の爾後の運転は、バーナ胴体１４の外面に添設
したサーモスタット２５のオン動作により、前記液体燃
料の供給管２４から分岐した送油管２０に介する電磁弁
１９を開き、前記液体燃料を前記回転霧化体１１に供給
して前記回転霧化体１１による燃焼に自動切替える如く
、運動始期と爾後の運転との燃料供給系統とを一本化し
たことにより、燃料系統が一本化でありながら始動燃焼
から本燃焼へ自然的に自動切替えできる。

さらに、運転終了時、前記バーナ胴体１４が所定温度以
下になり、サーモスタット２６が開路するまで、燃焼空
気送風用電動機６の回転を継続すべく、運転スイッチＳ
１を切った後も前記サーモスタット２６と前記電動機６
との直列回路を、運転スイッチＳ□と電源との間に設け
たので、バーナ胴体１４が所定温度以下になるまでは、
ターボファン９が回転して送風を続けて、バーナ胴体１
４を冷却するとともに燃焼室２８内のガスを全て排出す
るポストパージが可能となり、室２８も冷却するので、
安全な再運転ができる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置例に係る縦断面構造図、第２図は第
１図におけるＩＩ −ＩＩ線に沿う矢視図、第３図は第
１図の装置に係る電気回路要部展開図、第４図は縦来の
燃焼装置に係る要部断面図である。 １１・・・・・・回転霧化体、１４・・・・・・バーナ
胴体、１９・・・・・・電磁弁、２０・・・・・・送油
管、１４ ａ・・・・・・気化室、２１・・・・・・霧
化室、２２・・・・・・超音波振動子、２４・・・・・
・供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バーナ胴体１４の気化室１４ａ内に回転霧化体１１を回
   転可能に収納させた気化燃焼装置において、貯溜液燃料
   に霧化エネルギーを付与する超音波振動子２２を付設し
   てなる霧化室２１を前記バーナ胴体１４に近接させて一
   体的に設け、液面上方の前記室２１内空間に燃焼空気バ
   イパス路２９を開口して前記気化室１４ ａと連通させ
   るとともに、燃焼運転の始動から気化室１４ ａが火炎
   により所定温度まで加熱されるまでの運転始期に限らせ
   て超音波振動子２２を起振せしぬ、バーナ胴体１４の温
   度上昇後の爾後の運転は、バーナ胴体１４の外面に添設
   したサーモスタット２６により、前記液体燃料の供給管
   ２４から分岐した送油管２０に介する電磁弁１９を開き
   、前記液体燃料を前記回転霧化体１１に供給して前記回
   転霧化体１１による本燃焼に自動切替える如く、運転始
   期と爾後の運転との燃料供給系統とを一体化するととも
   に、運転終了時、前記バーナ胴体１４が所定温度以下に
   なるまで、燃焼空気送風用電動機６の回転を継続させる
   如く、電源と運転スイッチＳ１との間に前記サーモスタ
   ット２６と前記電動機６との直列回路を設けたことを特
   徴とする気化燃焼装置。