JPS60223908A - 灯油気化燃焼機の灯油気化方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は灯油を燃料とする燃焼機において、特に灯油を
気化させて燃焼させる燃焼機に好適な灯油の気化方法に
関する。

〔発明の背景〕

従来の灯油気化方法は、燃焼ガスやヒータなどの熱源を
利用し、灯油を直接あるいは間接的に気化させるもので
あるが、気化させるときに供給する空気の量が灯油の可
熱限界範囲内である。

しかしながら、このような方法では、灯油、空気の混合
ガス温度が灯油の発火温度以上になるとその部分で燃焼
を生じてしまい良好燃焼が継続できなくなったり、条件
によっては爆発する危険性があり非常に不安全であった
。このため、装置としては、気化部分の混合ガス温度が
発火点にならないように気化部を形成する部材や気化に
要する熱源の温度を制御しなければならない。このよう
に構成すると装置は大形で、かつシステムが複雑で高価
になると共に、燃焼ガスなどの熱を最Ｗ有効には使用で
きず、低効率になり気化も遅くなる。また、燃焼量も灯
油気化温度を確保するためには、最低燃焼量時に灯油気
化の最低温度（約２００℃）を保つ必要があると共に、
最高燃焼量時には、灯油の発火温度（約２６０℃）以下
にしなければならない。この最低、最高温度は条件によ
り多少前後するが、少なくとも可燃限界の範囲内の灯油
、空気の混合ガスは高温にすることができない。よって
、燃焼量を変える比例燃焼は温度的に制約を受け困難と
なる。

熱源にヒータを使用する場合、比例燃焼に関してはこの
限りでないが、ヒータ入力の増大や、複雑な温度コント
ロールを要するなどという大きな問題が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
灯油の気化部を従来よりはるかに高温にして素速く気化
できる灯油の気化方法を提供するところにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、灯油の気化部に供給する空
気量を灯油の可燃限界の範囲外になるようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図、第２図により説明する
。

第３図は円筒形燃焼機に本発明に係る方法を適応した例
で、空気室１．気化室２．燃焼室３及び可燃混合ガス室
４より成る。空気室１は１次空気室５と２次空気室６に
分けられ、１次空気室５と空気室ｌの間に２次空気室６
が形成され、１次空気室５と空気室１は１次空気供給筒
７で連通している。１次空気供給筒７の空気室−側端部
は空気室１内にあり、その端部にはダンパ８が開閉自在
に設けられ、０Ｎ−ＯＦＦ作動するダンパ制御器９の（
電磁弁と同等）の軸１１部にダンパ８の自由端が設けら
れている。ダンパ制御機９は空気室１を形成する空気外
壁１０に設置されている。１次空気供給筒７の入口側流
路はダンパ制御器９の軸１１の伸縮（ＯＮ、ＯＦＦによ
り作動）によりダンパ８が作動し、流路の開閉を行う。

１次空気室５の下流端にはスワラ１２とその中央にノズ
ル１３が設けられている。スワラ１２部には点火プラグ
１４が設置されている。

次に、上記した空気室１．気化室２．燃焼室３゜回部混
合ガス室４の配置関係について説明する。

すなわち、気化室２と可燃混合ガス室４は混合室１５で
連通されており、２次空気室６には混合室１５へ２次空
気２３を噴出する２次空気噴出口１６があり、気化室２
より流出する不燃混合ガス１７を２次空気６の噴出流速
で吸引、混合する。

気化室２を形成する気化筒１８と可燃混合ガス室４を形
成する可燃混合ガス室筒１９は同心状に設置されており
、燃焼室３は、気化室２の外周壁と可燃混合ガス室部外
壁とにより構成されている。

そして、気化筒１８と対面する可燃混合ガス室筒１９に
は複数個の可燃混合ガス噴出口２０が円周状に数段設け
られている。また、気化筒１８には温度センサ２１が設
けられ、このセンサ２１は気化筒１８が灯油の気化温度
以上に昇温されたことを検出し、灯油ポンプ（図示せず
）を停止する信号を送出する。更に、気化筒１８と可燃
混合ガス室筒１９の間に着火プラグ２７が設置されてい
る。

尚、ダンパ制御器９は灯油ポンプが停止するとＯＦＦと
なり、その軸１１が伸長するよう機能する。

このような構成において、始動時はダンパ制御器９がＯ
Ｎになり、軸１１が縮み、１次空気供給筒７の入口流路
が広くなり、１次空気室５に１次空気２２を多量に、２
次空気室６に２次空気２３に少量供給する。１次空気室
５に供給された１次空気２２はスワラ１２により旋回流
をかけられノズル１３の周囲より気化室２内へ噴出する
。一方、灯油２４はポンプ（図示せず）により灯油管２
５を経てノズル１３に供給され、ノズル１３から気化室
２内へ１次空気２２と混合されながら噴霧される。この
混合ガス２６に点火プラグ１４で着火。

火炎を気化室２内に形成される。火炎が形成されると、
その熱により気化筒１８は高温に昇温されると同時に、
その燃焼ガスにより可燃混合ガス室筒１９や１次、２次
空気室５，６および混合室１５を形成する部材を予熱す
る。可燃混合ガス室筒１９や１次、２次空気室５，６お
よび混合室１５を形成する部材が灯油蒸気の凝縮温度以
上に予熱され、しかも、気化筒１８が灯油の気化温度以
上に昇温された時に、気化筒１８の外壁に取付けられた
温度センサ２１が作動し、この信号により灯油ポンプが
一端停止する。灯油ポンプが停止するとダンパ制御器９
がＯＦＦとなって軸１１が伸び、タンパ８により１次空
気供給筒７の入口側流路が狭くなり、１次空気室５に供
給される１次空気２２の量が灯油の可燃限界（一般には
１〜６ｖｏＱ％）の上限以上となるように少なくなり、
２次空気２３が多くなると同時に着火プラグ２７が放電
を開始する。一方灯油ポンプも作動し灯油をノズル１３
に供給し、気化室２内へ１次空気２２と共に噴霧される
。気化室２内へ噴霧された灯油は昇温された気化筒１８
の壁面や気化筒１８からのふく射熱あるいは１次空気２
２の噴送作用などにより速やかに気化し、１次空気２２
と混合して不燃混合ガス１７となり、混合室１５八流入
する。

混合室１５には２次空気室６，２次空気噴出口１６より
２次空気２３が流入しており、この流れに吸引されなが
ら不燃混合ガス１７と２次空気２３が混合して可燃混合
ガス２８となり、可燃混合ガス室４の複数の可燃混合ガ
ス噴出口２０より燃焼室３内に噴出する。この可燃混合
ガス２８に前記した着火プラグ２７で着火され火炎を形
成す１、・　う。ｗｏｍよ５ゎええゆ、１３よ、えイ、
あ１８７、昇温され、灯油の気化が継続される。

尚、説明の簡易さより一定燃焼について動作説明を行っ
たが、次に比例燃焼への適応例についても説明する。燃
焼させる機構は上述したのと同じであるが、熱入力を変
えるため灯油ポンプ（図示せず）の入力電圧を変化させ
て灯油の供給量を変えた場合、これに合わせて空気を供
給するファンのファンモータ（図示せず）の入力電圧を
変えて適当な供給空気量とし、かつダンパ制御器９への
入力電圧を変化させ軸１１の伸縮量を調整、ダンパ８の
開度をその時の灯油の可燃限界の上限以上になる１次空
気２２の量に合わせる。このようにして、気化室２内で
は常に不燃混合ガス１７の状態に、また、空燃比もほぼ
一定となるように動作する。気化室２内が不燃混合ガス
１７であるため気化筒１８の温度は灯油の発火点以上に
上げることができる。このため比例燃焼における最小入
力時における気化筒１８の温度を灯油の気化温度以上に
なるような気化筒１８と可燃混合ガス噴出口２１の距離
にしておくことにより、比例燃焼の範囲で十分に灯油の
気化が行える。

しかも、本実施例によれば、気化筒１８を十分に高い温
度に昇温しでも気化筒１８内では不燃混合ガス１７の状
態になっているため着火が生じず、従って、気化筒１８
と可燃混合ガス室筒１９との距離を小さくすることがで
き、燃焼機としての小形化がはかれるという効果がある
。

第２図はライン形燃焼機に適応した例で、図中、第１図
と同一物には同一符号を付し、それらの説明は省略しで
ある。そして、その構成は、燃焼フレーム３１の一端に
バーナ２９、その下流に燃焼室３、この燃焼室３内に気
化筒１８を設置し、燃焼フレーム３１の側面には空気室
１と１次空気室５が、一方の側面には混合室１５、その
上流側には２次空気室６、そして不燃混合ガス流路３０
が、またバーナ２９の燃焼室３と反対側には２次空気流
路３２が設置されている。

ファン（図示せず）などにより供給された燃焼用空気３
３は空気室ｌで１次空気２２と２次空気２３とに分けら
れる。１次空気２２は空気室１内のダンパ８により流量
を調節されながら１次空気旋回流を与えられて気化室２
内へ。ここで灯油ポンプ（図示せず）より圧送され灯油
管２５を通りノズル１３より噴霧される灯油２４と混合
され、気化室２より不燃混合ガス流路３０を経て混合室
１５内へ流入する。一方、２次空気２３は、空気室１よ
り２次空気流路３２を経て２次空気室６より混合室１５
へ流入する。混合室１５では気化された灯油２４と１次
空気２２および２次空気２３が混合され、可焼混合ガス
２８としてバーナ２９の可燃混合ガス室４へ送られバー
ナ２９の炎口３４より噴出するような構成になっている
。

以上のような構成における動作は、第１図において説明
した円筒形燃焼機の場合と同様である。

本実施例によれば燃焼機の薄形化が図れるという効果が
ある。

尚、本実施例では気化筒部が高温になるため熱歪や断熱
を考慮した構造にすることにより、燃焼機としてより確
実なものになる。更に、１次空気。

２次空気を予め燃焼ガスなどの熱源で予熱し各部に供給
することによって燃焼性能の向上が図れる。

特に１次空気を昇温することは青炎燃焼に大いに寄与す
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、灯油を気化する気化部に供給される灯
油と空気の混合割合いが、灯油の可燃限界の範囲外にな
るように燃焼用の空気量を制御するようにしたため、気
化筒の温度を灯油の発火温度（約２５０℃）以上に昇温
しでも、気化室内で発火することがないので非常に安全
であり、がっ、気化筒の温度上昇を抑制する必要がない
ため、システムとしても簡単になり、また燃焼に悪影響
を及ぼさない範囲で、火炎近傍まで気化筒を近づけるこ
とができ、火炎からのふく射熱や燃焼ガスなどの熱を最
大限有効に利用できる。このため灯油気化を素早く行え
高効率化が達成できると共に、燃焼装置をコンパクトに
構成することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の方法を実施するため
の燃焼器の正面断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ヒータや燃焼ガスなどの熱媒体と燃焼用の空気によ
   り灯油を気化し、燃焼する灯油気化燃焼機の灯油気化構
   造において、灯油を気化する部分での燃焼用の空気量を
   灯油の濃度が灯油の可燃限界の範囲外となる量で気化さ
   せたことを特徴とする灯油気化燃焼機の灯油気化方法。