JPS6319700Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は家庭用暖房器等の熱源器に使用される
液体燃料燃焼装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 第３図〜第５図に示す構成図に基づき従来例を
説明する。第３図に示す気体燃料の燃焼器は、金
網１４及び多孔板１５とで形成される燃焼筒内に
二次整流筒１５′を略同心円状に配設すると同時
に、燃焼筒の一端を閉鎖キヤツプ１７ａにより閉
塞し、他端を送風フアン１０による送風通路１１
に連結された送風チヤンバ１２に連接している。
そして送風チヤンバ１２と燃焼筒１８との連接部
に二次整流筒１５′と連設した隔壁１６を有して
いる。また隔壁１６の二次整流筒１５′との連設
部には送風口３３があり、同時に気体燃料用ノズ
ル５′が臨設してある。送風フアン１０の駆動に
よる送風開始と同時に気体燃料が気体燃料用ノズ
ル５′より二次整流筒１５′内に噴出される。二次
整流筒１５′内で混合されつゝさらに燃焼筒１８
及び二次整流筒１５′間で混合を促進し、金網１
４表面上で燃焼を行なう。しかし、これを液体燃
料による燃焼器として展開するには液体から気体
への状態変化過程を要する為に、蒸発、気化部の
構成が必要とされる。

第４図の従来例においては、ボイラ等の液体燃
料使用による家庭用給湯暖房器で、送風フアン１
０による送風通路１１を分岐し、一方は燃焼室２
５′へ臨ませ、他方は燃焼室２５′内へ突出した被
加熱部である気化室７′へと臨ませる。そして初
期燃焼用ノズル５″、メイン燃焼用ノズル５がそ
れぞれ連結している。また、気化室７′より燃焼
室２５′へ至る途中に整流板１５及び多孔保炎板
１４が設けられ、燃焼室２５′へ臨接している。
初期に初期燃焼用ノズル５″からの噴霧による拡
散燃焼を行い、一定時間の遅延後もしくは所定温
度への昇温後に、燃焼によつて加熱された気化室
２５′への液体燃料の噴霧供給により気化予混合
を行つて多孔保炎板１４に保炎燃焼するもので、
能力も大きく多孔保炎板１４による多段燃焼で表
面燃焼を行つていない。

第５図の従来例は、家庭用小型暖房器のもの
で、気化室７′内に送風通路１１及び燃料微粒化
用ノズル５が二流体ノズルを形成して連接してい
る。また気化室７′の底面裏側にはヒータ６が固
着されており、上方には混合板３４そして整流筒
１５、金網１４による燃焼筒１８が連結されてい
る。気化室７′の底部加熱面８が一定温度に昇温
後、送風フアン（図示せず）駆動による送風と燃
料ポンプ（図示せず）の駆動による燃料の供給が
はじまり気化室７′で燃料は気化すると同時に予
混合が行われる。そして混合板３４を通過後、一
段と混合を促進し金網１４で表面燃焼を行う。燃
焼熱の受熱方法により気化室７′加熱の為のヒー
タ通電時間の長短はあるものの、液体燃料を気化
室７′内の加熱面８で蒸発、気化するといつた気
化手段が常時現存する。

以上の様に、気化燃料使用による従来の表面燃
焼バーナにおいては蒸発、気化部の構成及び一部
燃料の微粒化手段の付加構成が必要である。

また、液体燃料使用による従来の燃焼器におい
て燃焼あるいはヒータによる気化室を有し、常時
もしくは安定燃焼時に気化室の加熱面上で液体燃
料を加熱することにより状態変化（液体→気体）
を得る燃焼器においては、時間の経過と共に加熱
面へのタールの漸次堆積及び固着ははなはだしく
進展する。この結果、混合比のむら、変化を発生
し不安定保炎による燃焼音の変動そして着火・消
火時における排出ガスの性分（特にCO，HC等）
の劣化といつた諸現象を呈していた。

考案の目的 本考案は上記欠点に鑑み、気化室加熱面上へ
のタール堆積・固着の抑制、燃焼部への経路雰
囲気中での蒸発、気化並びに混合の促進を図るこ
とを目的とするものである。

考案の構成 従来の欠点を解消し、上記目的を達成する為に
本考案は、加熱ヒータを有する燃料気化用の気化
室と、この気化室に隔壁を介して連通した予混合
室と、この予混合室に連通した燃焼部と、前記気
化室内に臨ました燃料の滴下用ノズルと、前記隔
壁に設けて前記気化室内に連通し、かつ前記予混
合室内に突出し、流通する燃焼用空気に旋回流を
与える旋回羽根を有する空気筒と、この空気筒内
の略中央に臨み、先端部の側壁に二次噴口を有す
る燃料の微粒化用ノズルと、この微粒化用ノズル
および前記滴下用ノズルにそれぞれ送油パイプを
介して連通し、かつ燃焼開始時には滴下用ノズル
に、定常燃焼時には微粒化用ノズルに液料を流す
切換弁とを備えたものである。

上記構成によつて、初期燃焼時のみヒータによ
る気化室加熱面上に滴下用ノズルによる液体燃料
の滴下が行われ、蒸発、気化そして燃焼用空気と
の混合が行われる。その後、切替弁の切替により
微粒化用ノズルより液体燃料が噴出、供給され、
燃焼用空気によつて一段と微粒化され、噴出され
る。この時、スロート部に位置する微粒化用ノズ
ルの側壁の複数個の二次噴口より、一部の燃料が
燃焼用空気流内に噴出かつエントレインされつつ
微粒化され、そして混合を行いつつ、上記噴出燃
料を一層微粒化し、同時に混合を行いつつ混合室
内へと広範囲に分散、噴霧される。そして混合室
内の高温雰囲気中で混合、分散過程で飛翔中に蒸
発、気化し、一層の混合を経て燃焼を継続する。
従つて液体燃料と気化室加熱面との接触時間が抑
制されることとなり、タールの堆積及び固着が極
力抑制されることとなる。そして安定した予混合
による良好な燃焼が維持・継続されることとな
る。

実施例の説明 以下本考案の一実施例について第１図、第２図
に基づいて説明する。

図において、燃料系は送油パイプ１を介して燃
料ポンプ２、流路切替弁３そして滴下用ノズル
４、微粒化用ノズル５が連結している。前記送油
パイプ１は前記燃料ポンプ２を経由後、二路に分
岐しそれぞれ前記切替弁３を経て、一方は加熱ヒ
ータ６が埋設された気化筒７で形成される気化室
７′内の加熱面８に前記滴下用ノズル４として臨
設し、他方は前記気化室７′へ連接した混合室９
への入口、略中央に前記微粒化用ノズル５として
臨設している。また、送風系として送風フアン１
０は、送風通路１１を介して前記気化筒７を覆い
かつ送風チヤンバ１２を形成する支持筒１３の一
端に連結している。前記混合室９は、均一火炎面
を形成する金網炎孔１４、そして前記金網炎孔１
４の内周囲には多孔板からなる整流筒１５とを略
同心円状に形成している。そして、一端を前記気
化筒７に隔壁１６で連結し、かつ他端を閉鎖キヤ
ツプ１７ａで覆つている。また、前記隔壁１６に
は前記気化室７′から前記混合室９への燃焼用空
気のメイン通路上に旋回流を形成すべく旋回羽根
１９を連結したホーン２０が設けてあり、前記微
粒化用ノズル５が前記ホーン２０内部に包含され
て二流体ノズル２１を構成している。前記二流体
ノズル２１としてのスロート部２２に位置する前
記微粒化用ノズル５の側壁には複数個の二次噴口
２３が設けてあり、前記微粒化ノズル５の先端に
は一次噴口２４が既設してある。前記金網炎口１
４の外周には、略同心円上に燃焼空間２５を介し
て閉鎖キヤツプ１７ｂにより固定された外筒２６
が連設されている。この外筒２６の他端は燃焼器
外への燃焼ガスの通路を形成している前記支持筒
１３で固定されている。前記支持筒１３の燃焼排
ガスの通路の送気口２８上には排ガス浄化用の触
媒を担持した支持フイルタ２９が設けてある。３
０は前記混合室９への二次混合気孔である。ま
た、前記支持筒１３に点火源３１並びに燃焼継続
の有無等を確認する温度検出素子３２が設けられ
ている。

上記構成において、先ず気化筒７内に埋設した
加熱ヒータ６に通電し、気化室７′内の加熱面８
の温度が所定温度に上昇後、送風フアン１０を駆
動し、送風通路１１、送風チヤンバ１２を経て気
化筒７内に燃焼用空気を送入する。その後、燃料
ポンプ２を駆動させ、燃料を気化室７′内に臨ん
だ滴下ノズル４より気化室７′の加熱面８上に供
給し、瞬時に蒸発、気化を行う。燃焼用空気は送
風チヤンバ１２、気化室７′を通過時に一部加熱
されると同時に混合を行ない、さらにホーン２０
による旋回流を得て混合室９内で充分に混合促進
された混合気となつて多孔板の整流筒１５より一
様に整流空間を経て金網炎孔１４より噴出する。
送風フアン１０と同時に通電された点火源３１に
より混合気は着火し、金網炎孔１４表面に火炎を
形成し、熱を放射すると同時に燃焼空間２５で燃
焼反応を終了した燃焼ガスが気化筒７の外周に接
しながら、支持筒１３の送気口２８より支持フイ
ルタ２９を通つて強制的に排出される。この間、
微粒化用ノズル５と連通した切替弁３は閉じた状
態となつている。温度検出素子３２により所定温
度以上を検出すると同時に切替弁３の燃料連通部
が切替り（滴下用ノズル４の切替弁３が閉じ、微
粒化用ノズル５の切替弁３は開いた状態）、そし
て点火源３１、加熱ヒータ６への通電が停止され
る。この時、混合室９内の温度は、燃焼による輻
射熱及び伝熱等により高温に維持され高温雰囲気
場を形成する。一方、燃料供給路の替つた燃料は
形成された二流体ノズル２１のスロート部２２に
位置する二次噴口２３より、燃焼用空気流内に一
部噴出かつエントレインされて微粒化、混合し混
合気を形成しつつさらに一次噴口２４からの噴出
燃料を一段と微粒化混合し、混合室９内へと広範
囲に分散、噴霧される。このようにして、二流体
ノズルによつて一段と微粒化、混合の進んだ霧化
燃料微粒子は高温雰囲気場の混合室９内に噴出さ
れ、分散飛翔中に瞬時にかつ完全に蒸発、気化
し、そして一段と分散、混合が促進されつつ整流
筒１５を経て金網炎孔１４より噴出しつつ火炎を
維持・継続する。また、整流筒１５上の孔径は、
高温場での逆火防止を充分考慮し設けてある。

考案の効果 本考案の液体燃料燃焼装置によれば、加熱ヒー
タを有する燃料気化用の気化室と、この気化室に
隔壁を介して連通した予混合室と、この予混合室
に連通した燃焼部と、前記気化室内に臨ました燃
料の滴下用ノズルと、前記隔壁に設けて前記気化
室内に連通し、かつ前記予混合室内に突出し、流
通する燃焼用空気に旋回流を与える旋回羽根を有
する空気筒と、この空気筒内の略中央に臨み、先
端部の側壁に二次噴口を有する燃料の微粒化用ノ
ズルと、この微粒化用ノズルおよび前記滴下用ノ
ズルにそれぞれ送油パイプを介して連通し、かつ
燃焼開始時には滴下用ノズルに、定常燃焼時には
微粒化用ノズルに液料を流す切換弁とを備えたも
ので、以下のような作用効果を有する。

燃料の蒸発、気化用の気化室の加熱面と燃料
との接触時間を極力抑制することが出来るの
で、タールの生成量を少なくできる。

加熱ヒータへの通電時間を極力短縮すること
が出来、省エネルギーとなる。

自己の燃焼熱により、燃料の蒸発、気化が出
来るので省エネルギーとなる。

噴口の増加により燃料の微粒化度が促進さ
れ、さらに燃焼用空気との分散・混合が一段と
進み均一度の高い予混合気が形成される。

以上の〜の結果、気化面上へのタール堆
積・固着抑制が行われ、安定した蒸発、気化の繰
返しによる安定燃焼が行われる。そしてさらに、
クリーンな着火燃焼・消火が維持されるといつた
燃焼の諸特性の改善が大幅に図れる。また、燃焼
熱を利用した省エネルギー化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の液体燃料燃焼装置の一実施例
を示す縦断面図、第２図は二流体ノズル近傍を示
す縦断面図であり、第３図は気体燃料使用による
表面燃焼バーナの従来例を示す縦断面図、第４図
は家庭用給湯暖房器としてのボイラにおける従来
例を示す縦断面図、第５図は家庭用小型暖房器に
おける従来例を示す燃料気化部の縦断面図であ
る。 ３……切替弁、４……滴下用ノズル、５……微
粒化用ノズル、７……気化筒、７′……気化室、
９……混合室、１１……送風通路、１４……金網
炎孔、１５……整流筒、２０……ホーン（空気
筒）、２２……スロート部、２３……二次噴口、
２４……一次噴口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱ヒータを有する燃料気化用の気化室と、こ
   の気化室に隔壁を介して連通した予混合室と、こ
   の予混合室に連通した燃焼部と、前記気化室内に
   臨ました燃料の滴下用ノズルと、前記隔壁に設け
   て前記気化室内に連通し、かつ前記予混合室内に
   突出し、流通する燃焼用空気に旋回流を与える旋
   回羽根を有する空気筒と、この空気筒内の略中央
   に臨み、先端部の側壁に二次噴口を有する燃料の
   微粒化用ノズルと、この微粒化用ノズルおよび前
   記滴下用ノズルにそれぞれ送油パイプを介して連
   通し、かつ燃焼開始時には滴下用ノズルに、定常
   燃焼時には微粒化用ノズルに液料を流す切換弁と
   を備えた液体燃料燃焼装置。