JPS599006B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼量可変であり、しかも燃焼量の変化に関わ
らず常に燃焼効率がよく排ガスがクリーンな液体燃料燃
焼装置を提供するものである。

従来より、燃焼量が無段階に調節でき、燃焼量の変化に
関わらず燃焼効率が良《、排ガスのクリーな燃焼器が要
望されていた。

しかしながら大きさ形状が一定に固定されたひとつの燃
焼器で上記の要望に応えることはできなかった。

そこで本発明はきわめて簡単な構成により上記従来の問
題点を解消するものであり、以下図面とともに本発明の
一実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部断面図であり、この燃
焼器は直線状の燃焼部を有するものである。

第１図は直線状燃焼部のほぼ中央部を長手方向に垂直な
断面を示したものである。

１は多孔体で、その上部に気化部１′を有し、耐熱性材
質により構成される。

２は吸上村で下端部は燃料供給溝３の燃料に接触して燃
料を吸上げ、上端部は多孔体１に接触して多孔体１に燃
料を供給する。

４は燃料供給管で燃料供給溝３に燃料を供給する通路を
構成する。

上記ならびに第１図から省略されている部分も含めて燃
料タンクからポンプ等の送油装置あるいは重力を利用し
て燃料が燃料供給溝３に供給され、さらに毛管吸上力を
利用して多孔体１の気化部１′に液体状の燃料が供給さ
れるように構成されている。

なお第１図から省略された燃料供給部は燃焼量の変化に
対応し得る能力を有するものであって、例えば燃焼量の
小なる場合に余剰の燃料が不要部に溢れたり外部に洩れ
たりすることのないように設計されねばならない。

そのような構成の一例としては燃料供給量を最大燃焼量
に見合う量とし、燃焼量小なる場合は余剰分の燃料を燃
料タンクにリターンするような構成があり、その他にも
種々のものが考えられる。

５は空気供給管、６は空気流量調節器、７は左右一対の
空気室、８は一次燃焼室１０にのぞむ一次空気通路、９
は二次燃焼室１１にのぞむ二次空気通路で、それぞれ多
数個の空気通路を構成して各燃焼室へ多数個に分岐され
た空気を供給するように構成されている。

空気供給力は第１図から省略された送風機により行われ
、空気流量調節器６によって調節された後、一次空気と
二次空気に分岐されてそれぞれ一次燃焼室１０および二
次燃焼室１１に供給される。

１２は一次燃焼室１０と二次燃焼室１１の境界部に設け
られる狭隘部である。

なお、１３は燃焼排ガス通路である。

第１図中に示した矢印→印は空気供給方向を示し、→印
は燃料供給方向を示したものである。

本実施例では一次空気流量を調節することにより燃焼量
が調節できる。

即ち燃料気化量は液相燃料の蒸気圧と気化部近接気相の
蒸気圧との蒸気圧差にほぼ比例して決定され、一次空気
流量は上記の蒸気圧差を制御できるので一次空気流量が
燃料気化量即ち燃焼量を制御できるわけである。

第１図の実施例においても一次空気の流量と燃焼量はほ
ぼ比例関係にあることが実証されている。

なお第１図の実施例では一次空気の流量を調節すると同
時に二次空気流量をも調節する構成をとるため、上記の
燃焼量制御機能の他に燃焼量の変化に関わらず一次空気
と二次空気の和（総空気量）と燃料気化量がほｇ一定の
当量比に制御されている。

一次燃焼室と二次燃焼室の境界部に設ける狭隘部１２は
特に燃焼量小なる場合に燃料蒸気と二次空気の混合をよ
くするために設けられるもので、狭隘部の巾（第１図に
おいて記号Ａで示したところ）が大きくなるほど空気と
燃料の混合度が悪化し、燃焼量小なる場合の燃焼効率は
低下し燃焼排ガスはクリーン度は悪化する傾向があるが
、燃焼部の長手方向の単位長さ当りの最大燃焼量は増大
する性質があり、ほｇ挟隘部巾１６關以下が好ましい。

第２図は燃焼部の長さが１００ｍｍの場合の狭隘部１２
の巾による特性変化を示したもので、狭隘部１２の巾に
より排ガス中の一酸化炭素濃度が１００ｐｐｍを越える
時の燃焼量を曲線Ａ（曲線Ａより上方が１００ｐｐｍを
越えた部分）に示し、空気室７と二次燃焼室１１の間の
差圧が１０７ｎｍＡ ｑの時の最大燃焼量を曲線Ｂに示
した。

これによるとその時の狭隘部１２の巾において曲線Ａと
曲線Ｂの間が広い程、一酸化炭素の発生量が少ない状態
で曲線Ｂまでは小から大への燃焼可変が行え、良い特性
と言えるので狭隘部の巾９ｍｑｎ前後が最も好まし《、
同巾１８ｓｍ以上は実用に適さない領域と言える。

なお、同巾が非常に小さい場合も不経済であるが、特に
小燃焼量を必要とする特殊な用途に限っては実用し得る
ものと考えられる。

狭隘部１２に続く二次空気導入部を有する面は下流に向
って開く開角をもたせて対向させることが好ましく、平
行対向面による場合は二次空気流によるエアカーテン効
果により一次燃焼室から二次燃焼室への流体通過が過渡
に抑制される場合がある。

角は第１図に記号Ｂで示した全開角度で８０°前後が好
ましいが、二次空気流速によって最適開角度は若干異な
る。

また、二次燃焼室１１にのぞむ二次空気通路９を第３図
ａのごとく対向する位置に設けた場合は一対の二次空気
流の衝突部でススを発生する黄色炎を発生しやすいので
、第３図ｂのごと《位置をずらして設ける方がよい。

以上の実施例からもわかるように本発明は、燃料を液相
状態で含有する多孔体を設け、この多孔体の気化部が接
する一次燃焼室中に一次空気を、さらにその下流の二次
空気室に二次空気をそれぞれ供給するとともに、上記一
次空気と二次空気のそれぞれの量を空気流量調節手段で
可変し、先ず一次空気量に応じて、気化部から液体燃料
を気化し、これを二次空気で燃焼させるものであるので
、上記一次空気量に応じて燃焼量を簡単に可変でき、し
かも各燃焼量時の空燃比は略一定で燃焼状態はきわめて
良好なものとなる。

さらに一次、二次空気室間の狭隘部の巾を１８ａｍ以下
としたものであるので、多孔体の燃料気化部から気化し
た燃料と一次空気が良く混合し、しかもこれが開角され
た二次燃焼室の二次空気通路からの二次空気とも良く混
合され、つまり上述のごとく一次空気量に応じた燃料が
気化し、これに応じた二次空気が効果的に混合されるの
で、上記各燃焼量時における燃焼状態の良好保持化に対
する信頼性の高いものとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す液体燃料燃焼装置の縦
断面図、第２図は同燃焼装置における狭隘部の巾と燃焼
量との関係を示す特性図、第３図ａは第１図実施例の要
部の拡大平面図、第３図ｂは第３図ａに対応する他構成
を示す要部拡大平面図である。 １・・・・・・多孔体、２・・・・・・吸上材、３・・
・・・・燃料供給溝、６・・・・・・空気流量調節器、
７・・・・・・空気室、１０・・・・・・一次燃焼室、
１１・・・・・・二次燃焼室、１２・・・・・・狭隘部
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料を液相状態で含有する多孔体と、この多孔体に
   燃料を供給する燃料供給部と、前記多孔体の気化部がの
   ぞむ燃焼室を備えるとともに、前記燃焼室は少なくとも
   前記多孔体の気化部が直接のぞむ一次燃焼室と一次燃焼
   室の下流側に位置する二次燃焼室の二室ならびに上記の
   各燃焼室の境界部を構成する流体通過可能な狭隘部を有
   し、上記一次、二次燃焼室に導入する一次、二次空気の
   流量を調節する空気流量調節手段を設けるとともに、上
   記一次、二次各燃焼間の狭隘部の巾を１８龍以下とし、
   さらに狭隘部に続く下流側に二次燃焼室にのぞむ二次空
   気通路を配置するとともに、一対の当該部壁面を下流に
   向って開く開角をつけて対向させた液体燃料燃焼装置。 ２ 二次燃焼室にのぞむ二次空気通路を対向する位置か
   らずらして設けた特許請求の範囲第１項に記載の液体燃
   料燃焼装置。