JPS6033410A

JPS6033410A - 液体燃料燃焼装置

Info

Publication number: JPS6033410A
Application number: JP58142528A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Shimoda; 下田　久則; Jiro Suzuki; 次郎鈴木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1983-08-05
Publication date: 1985-02-20

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】「産業上の利用分野］本発明は、液体燃料を微粒化して燃焼させる液体燃料燃
焼装置に閏りるものである。

［従来例の構成とその問題点］従来、液体燃料を微粒化して燃焼させる液体燃料燃焼装
置には、高圧でノズルより燃料を旋回噴射して霧化粒子
を行、その霧化粒子を直接燃焼するガンタイプバーナが
あり、また、この圧力旋回型ノズルを利用した改良ガン
タイプバーナ４Ｔどがある。これらの燃焼製置市は、歴
史が古く、低価格で信頼考（１も高くかイ１す１１！４
及ｔ）−ｃいるが、生活文化レベルの進歩に追い゛つか
ず、１幾能的、かつ技術的に種々の問題点がある。例え
ば、−酸化炭素や窒素酸化物などの右街万スや煤を多く
発生するものであり、また、燃オ′）１ど空気の混合を
促進するために、強い旋回流を形成して燃焼させるため
騒音が人きいなどの問題がある。さらにノズルが複雑な
構造のため、ノズル孔径を小さくすることが困難で、低
燃焼量（１０００（ｌｋｃａｌ　／　ｈ以下）の燃焼装
置は不可能であった。まＩ、二、ノズルに煤やタールが
付着して哨霧特噴ノ１が損なわれる問題もある。さらに
、圧力旋回型ノズルでは燃Ｙ１噴出量を変化させるため
にはノズル構造が非常に複雑になり、実用には適さず、
燃焼装置１りとしでは一定燃焼量のものが多く、燃焼量
を変化【゛きるものけほどんどなか・　つた。

「発明のＵ１的」本弁明り月］的は、従来の液体燃料燃焼装置の欠点を解
消ｊノ、小Ｉｌ＋で、騒音が小ざく、かつ、燃焼量可変
幅が広く、高負荷で完全燃焼させることができる液体燃
料燃焼装置を提供することである。

また、他の目的は、液体燃料を衝突霧化して燃焼する方
式に適した液体燃料燃焼装置を提供することである。

［発明の構成１本発明の液体燃料燃焼装置は、ノズル噴出「１から噴出
された液体燃料を、該ノズル噴出口に対向して位置する
衝突体に衝突させて霧化し、空気ど混合さｌｔた俊、燃
焼さｔ！るものであっＣ１前記ノズルを燃焼装置の中筒
内に、ノズル噴出口に対向しで位置する衝突体を中筒外
に、それぞれ配毘するとともに、ノズル噴出口から衝突
体に向（Ｊて噴出された燃料噴流が通過するための噴流
通過孔を中筒に設け、さらに該噴流通過孔より子方の中
筒上部に燃焼用空気孔を設けたことを特徴とＪる。

衝突霧化した噴霧は粒径が小さく、しかも飛散３− 距蘭も小さいのＣ・、燃料噴霧と空気どの混合が容易で
、従来のＪ、′）に激しく混合させる必要がない。

したがって、騒？１の少４ｃい、しかも高角前燃焼を行
なうことができるの−て゛、装置の小型化をはかること
ができる。、１ｋ、仲１突霧化による微粒化では、燃料
噴出量を容易に変更することができ、その可変範囲を大
ぎくどることができるので、燃焼♀可変範囲を大きくす
ることができるものである。

［実施例の説明］以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の燃焼装置の一実施例を示すものであ
る。１０は多数の燃焼用空気孔１２、混合用空気孔１４
、噴流通過孔１６を備えた中筒である。燃焼用空気孔１
２と混合用空気孔１４は、周方向に旋回空気流を形成Ｊ
°るＪ、うに、第２図に拡大して示すような切起し孔の
形状をしている。第２図において（ａ＞は第１図の空気
孔部分を拡大して示す縦断面図、（１））は（ａ）の側
面図、（Ｃ）は（ａ　）の底面図である１、このにう４
に空気孔は、燃料噴霧４− と空気どの混合を促進することができるので、好ましい
結果を得ることがＣぎる。空気は、送風機１８によって
中筒１０に供給される。２０は水タンクであり、その内
壁２２は中筒１０と整炎板２４どともゝに燃焼室２６を
形成している。

一方燃料は、燃料タンク（図示せず）からポンプ（図示
せず）によって、燃料供給管２８を通ってノズル３０に
供給され、ノズル噴出口３２より噴出して噴流３４を形
成する。ノズル噴出口３２はノズル本体の周囲に放射状
に４箇所設けである。燃料噴流３４は、噴流通過孔１６
を通って、中筒１０に放射状に固定されノズル噴出口３
２に対向する位置に設けられた衝突体３８に衝突して霧
化する。霧化した燃料噴霧は混合用空気孔１４から噴出
する混合用空気と混合された後、」一方の燃焼用空気孔
１２からの空気とさらに混合され、燃焼室２６で燃焼し
て火炎４０を形成する。燃焼ガスの一部は、助燃筒４２
と水タンク２０の内壁２２の間を通り、助燃筒４２に設
けられた再循環孔４４を通って燃焼室下部に供給され、
燃料の気化を促進する。霧化しないでタレとなった燃Ｆ
ｌは、中筒１０の壁面及び燃焼室２６底面で気化される
。

第３図はノズル３０の拡大図である。ノズル３０は、金
属製の蓋体４６及び基体４８からなるノズル本体３１を
ボルト５０で固定し−Ｃなり、蓋体４６及び基体４８は
内部空間５２を形成り”べく、互いに対向する側にイれ
ぞれ凹部５４，５６を石し、周縁部５８．６０で当接し
ている。周縁部５８．６０は鏡面仕上をしてあり、第４
図に示すようｔＫ薄い金属様製のノズルプレート６２を
介して対向している。ノズルプレート６２の周縁部には
蓋体４６及び！１を体４８の間に介在させたどきに内部
空間５２から外部に至るスリブ１−６４が形成されてい
る。つまり、スリブ！へ６４は、周縁部５８．６０によ
って囲まれた四角形のノズル孔を形成する。

燃料供給管２８から供給された燃料はボルト５０の連通
孔５１を通って内部空間５２に至り、スリット６４で形
成されたノズル孔を通って噴出１］３２から噴出される
。第４図においでスリット６４は、４本形成されている
が、必要に応じて何本にもすることができる。つまり、
ポンプＨ力を一定として、ノズルプレート６２を交換づ
−るだけで、任意の燃１’ｉｌ　Ｉ！ｆ３出早が得られ
るものである。また、このようなノズルは、構造が筒中
であるので信頼性があり、安価に作ることができる。ま
た、噴流の噴出方向がノズルの軸方向に対して直角にな
るので本発明のような燃焼装置に適している。

ノズル３０より噴出した噴流は、一般的に第５図に示す
ようなパターンを形成する。つまり、ノズルより噴出し
た直後は平滑流領域（Ａ）、そして振動を起こして振動
領域（Ｂ）、やがて分断されて滴状領域（０）、でして
最後に合体領域（］））どなる。これらの各領域におい
て衝突霧化する場合は、イれぞれ特有の現象を示Ｊ。例
えば滴状領域（Ｃ）においては、衝突体に衝突した液滴
はクラウンを形成し、クラウンの先端から霧化すること
が確認されている。このように滴状領域で霧化する場合
、衝突面の大きさに限定されることがないので、衝突面
の大ぎざが限定される平滑流領域での霧化に比較して本
発明の燃焼装置に適している。衝突体３８の材料につい
ては、特に限定するも一／− のではないが、金属、セラミックなどの硬痘の高いもの
が好ましい。

本発明においで使用したノズルは、ノズルプレートの板
厚が５０ミク［ｌン、スリット幅が１２０ミクロンであ
り、衝突体３８は直仔３ｍｌｌ１の円柱である。

また、ノズル噴出口３２から仲［突体３８までの距離は
３５ＩｌｌＩ１１である。燃料油に加える圧力は燃焼量
を決定するものであり、木実ｈ１！！例では１．５〜１
５ｋｇ／　ｃｍ２の範囲で実施し、燃焼量は３６００〜
８（１００ｋｃａ　ｌ／　ｈであった。燃焼時の排ガス
特性は、空燃比ｍ＝　１．４一定で、３６００ｋｃａ　
ｌ／　ｂのどきＧ　Ｏ−３Ｆｌ１）ｍ　１８０００ｋｃ
ａｌ／ｈのときＧ　Ｏ＝　２０ｒｌＩ）ｍ　テあった。

また、１５１（０／Ｃｌ１１２テノ噴霧）粒径を１ｌｌ
ｌｌ定し／ｊどころ、平均粒径は約２０ミクロンであっ
た。

［発明の効果］以上の説明から明らかｂＪ：うに、本発明によれば、衝
突霧化した噴霧は粒径が小さく、したがって、飛散距離
も小さいので、燃料噴霧と空気との混合が容易で、従来
のように激しく混合する必要がない。したがって、騒音
が少なく、しかも高角８− 荷燃焼を行なうことができるので、装置の小型化をはか
ることができる。また、前記のように完全燃焼できるこ
とから、煤やタールの発１ｐも少ないものである。そし
て、点火、消火時の応答性にも優れるものである。また
、ノズルは高温にさらされることがないので、ノズル孔
で燃料がタール化して、ノズル孔を塞ぐこともない。さ
らに、衝突霧化による微粒化では燃料噴出量を容易に変
更することができ、その可変範囲を大きくとることがで
きるので、燃焼量可変範囲を大きくすることができるも
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Ｊ液体燃料燃焼Ｉ装置の
断面図、第２図は空気孔の拡大図、第３図はノズルの拡
大断面図、第４図はノズルプレートの平面図、第５図は
噴流パターンを示す図である。１０・・・中筒　１２・・・燃焼用空気孔　１４・・・
混合用空気孔　１６・・・噴流通過孔　１８・・・送風
機　２６・・・燃焼室２８・・・燃料供給管　３０・・
・ノズル　３１・・・ノズル本体３２・・・ノズル噴出
口　３４・・・噴流　３８・・・衝突体４８・・・蓋体
　４８・・・部体　５０・・−ボルト　５２・・・内部
空間５４．５６・・・凹部　！ｉ８．６０・・・周縁部
　６２・・・ノズルプレー１〜６４・・・スリット特許出願人　松下電器産業株式会社１１− 第１図第２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ノズル噴出口から噴出された液体燃料を、該ノズ
ル噴出口に対向して位置する衝突体に衝突さけて霧化し
、空気ど混合させた後、燃焼さける液体燃料燃焼装置に
おいて、前記ノズルを燃焼装詔の中筒内に、ノズル噴出口に対向
して位置する衝突体を中筒外に、それぞれ配置するとと
もに、ノズル噴出口から衝突体に向けて噴出された燃料
噴流が通過するための噴流通過孔を中筒に設け、さらに
該噴流通過孔Ｊ：り上方の中筒上部に燃焼用空気孔を設
けたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
（２）前記噴流通過孔より下方の中筒下部に混合用空気
孔を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。
（３）前記ノス゛ルが、二つに分離したノズル本体が内
部空間を形成するにうにでの平坦状周縁部において当接
し、該当接面に上記内部空間から外部に至るスリット・
を有する平板を介在させて噴出口を形成しでなる特許請
求の範囲第（］）項Ｊ・たけ第（２）項に記載の液体燃
料燃焼装置。
（４）前記ノズル噴出口が放削状に複数形成された特許
請求の範囲第（３）項に記載の液体燃料燃焼装置。
（５）ノズルにＪ：り形成した噴流が滴状領域において
、衝突体に衝突して霧化するようになした特許請求の範
囲第（１）項または第（２）項に記載の液体燃料燃焼装
置。
（６）前記空気孔が、周方向に旋回空気流を形成する切
起し孔である特許請求の範囲第（１）項または第（２）
項に記載の液体燃料燃焼装置。