JPH094816A - Fuel spray type combustion device - Google Patents
Fuel spray type combustion deviceInfo
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- JPH094816A JPH094816A JP14991295A JP14991295A JPH094816A JP H094816 A JPH094816 A JP H094816A JP 14991295 A JP14991295 A JP 14991295A JP 14991295 A JP14991295 A JP 14991295A JP H094816 A JPH094816 A JP H094816A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、石油給湯機あるいは石
油温水ボイラー等に使用される燃料噴霧式燃焼装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel spray type combustion apparatus used in an oil water heater, an oil hot water boiler, or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の燃料噴霧式燃焼装置（以
下、燃焼装置と略称する）の一構造例が、たとえば、実
公昭６２ー１８８０９号公報において提案されている。
この燃焼装置は、送風ファンによって燃焼用空気が送り
込まれるバーナダクトと、このバーナダクトの内部に設
置され燃料を噴霧するノズルと、このノズルを取り囲ん
で設けられる内筒と、この内筒に連続して設けられ、前
記燃料の噴霧方向前方に燃焼空間を形成する燃焼筒と、
前記内筒の内部に、前記ノズルの前方に対向するように
して取り付けられた保炎板とを備えた構成となってい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, an example of the structure of a fuel spray type combustion apparatus of this type (hereinafter referred to as a combustion apparatus) has been proposed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 62-18809.
This combustion device is provided with a burner duct into which combustion air is sent by a blower fan, a nozzle installed inside the burner duct to spray fuel, an inner cylinder surrounding the nozzle, and an inner cylinder provided continuously to the inner cylinder. And a combustion tube forming a combustion space forward of the fuel spray direction,
A flame holding plate is provided inside the inner cylinder so as to be opposed to the front of the nozzle.
【０００３】そして、前記内筒および燃焼筒は、前記バ
ーナダクトを径方向に２分割して、２系統の空気流路を
同軸状に形成し、軸心側の流路を前記バーナへの一次空
気供給用とし、また、外周部の流路を二次空気供給用と
している。また、前記燃焼筒は、燃料の噴霧方向前方に
いくにしたがい順次拡径するように多段状に形成されて
いるとともに、その外周面には、外側を流れる二次空気
を前記燃焼空間へ径方向に沿って送り込む多数の通気孔
が形成され、また、大径部と小径部との接続部となる軸
方向と直交する面には、前記二次空気を前記燃焼筒の内
面に沿って軸方向に送り込む多数の通気孔が形成されて
いる。In the inner cylinder and the combustion cylinder, the burner duct is divided into two in the radial direction to form two systems of air passages coaxially, and the passage on the axial center side is the primary air to the burner. For supply, the flow path in the outer peripheral portion is used for supplying secondary air. Further, the combustion cylinder is formed in a multi-stage shape so that the diameter gradually increases as it goes forward in the fuel spray direction, and on the outer peripheral surface thereof, secondary air flowing outside is radially directed to the combustion space. A large number of vent holes are formed along the inner surface of the combustion cylinder, and the secondary air is axially formed on the surface orthogonal to the axial direction that is the connecting portion between the large diameter portion and the small diameter portion. A large number of vent holes are formed to feed into.
【０００４】このように構成された従来の燃焼装置にお
いては、バーナダクト内へ送り込まれる燃焼用空気が、
内筒の内側へ流れ込む一次空気と外側へ流れ込む二次空
気とに分けられ、前記一次空気の内、前記内筒の中心部
を流れる一次空気が、前記内筒内に設置されているノズ
ルから噴霧される燃料と混合されたのちに、前記保炎板
のノズルと対向する位置に形成されている開口から前記
燃焼空間へ送り込まれ、また、前記内筒の内壁部を流れ
る一次空気が、ノズルの前方に設置されている保炎板の
前記開口を取り囲む位置に設けられた旋回羽根を通過さ
せられることにより、前記燃焼空間において前記保炎板
の前方に旋回流を形成するようになっている。In the conventional combustion device having such a structure, the combustion air sent into the burner duct is
The primary air flowing into the inner cylinder is divided into primary air flowing into the inner cylinder and secondary air flowing into the outer cylinder, and the primary air flowing through the center of the inner cylinder is sprayed from a nozzle installed in the inner cylinder. After being mixed with the fuel, the primary air flowing into the combustion space through the opening formed at a position facing the nozzle of the flame holding plate and flowing through the inner wall portion of the inner cylinder is A swirl flow is formed in front of the flame holding plate in the combustion space by being passed through a swirl vane provided in a position surrounding the opening of the flame holding plate installed in the front.
【０００５】そして、前記ノズルから噴霧される燃料が
着火されることにより形成される燃焼炎は、前記保炎板
の開口から燃焼空間へ延び、かつ、前記旋回羽根によっ
て形成される一次空気の旋回流によって発生させられる
負圧、および、燃焼筒の内面に沿って軸方向に送り込ま
れる二次空気によって発生させられる負圧によって引き
寄せられて、短い安定した燃焼炎に保持されるととも
に、前記燃焼筒の周壁から径方向に送り込まれる二次空
気が前記燃焼炎に混合されることにより、安定した燃焼
が得られる。The combustion flame formed by igniting the fuel sprayed from the nozzle extends from the opening of the flame holding plate into the combustion space and swirls the primary air formed by the swirl vane. The negative pressure generated by the flow and the negative pressure generated by the secondary air that is axially fed along the inner surface of the combustion cylinder are attracted to hold a stable combustion flame for a short time, and at the same time, the combustion cylinder Stable combustion can be obtained by mixing the secondary air, which is sent in from the peripheral wall of the cylinder in the radial direction, with the combustion flame.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の燃焼装置においては、前述したように、その一次
空気が内筒内へ供給された後に、その一部が、噴霧され
た燃料と混合され、残りが、保炎板の旋回羽根へ送り込
まれるように分流されるが、この分流に際し、両者を明
確に分離する手段がなく、旋回羽根と開口における流路
抵抗差に基づいて分流されることから、それぞれの供給
量が不安定になり、空燃比が変動してしまう不具合や、
旋回流が不安定になるといった不具合が生じ、燃焼効率
の低下や燃焼炎の不安定化を招くおそれがある。By the way, in such a conventional combustion apparatus, as described above, after the primary air is supplied into the inner cylinder, a part of the primary air is mixed with the atomized fuel. The remaining flow is divided so as to be fed to the swirl vanes of the flame holding plate, but there is no means for clearly separating the two in this split flow, and the flow is split based on the flow path resistance difference between the swirl vane and the opening. Therefore, the supply amount of each becomes unstable and the air-fuel ratio fluctuates,
There is a risk that the swirl flow will become unstable, leading to a reduction in combustion efficiency and instability of the combustion flame.
【０００７】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、噴霧された燃料へ一次空気を安定供給
するとともに、燃焼炎の安定化のための旋回流を安定さ
せることのできる燃料噴霧式燃焼装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to stably supply the primary air to the atomized fuel and to stabilize the swirling flow for stabilizing the combustion flame. It is an object to provide a fuel spray type combustion device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の燃料噴霧式燃焼装置は、前述した目的を達成するため
に、燃焼用空気が送り込まれるバーナダクトと、先端が
このバーナダクト内に挿入され燃料を噴射するノズル
と、このノズルを取り囲んで設けられる内筒と、この内
筒に連続して設けられ燃焼空間を形成する燃焼筒とを備
え、前記内筒には前記燃焼筒との接続側の端部に前記燃
料の噴霧方向前方へ向かって縮径する絞り部が形成さ
れ、前記燃焼筒には前記内筒との接続側端面にその接続
部を取り囲むように複数の旋回羽根が形成された構成と
したものである。In order to achieve the above-mentioned object, a fuel spray type combustion apparatus according to claim 1 of the present invention has a burner duct into which combustion air is fed, and a tip is inserted into this burner duct. A nozzle for injecting fuel, an inner cylinder surrounding the nozzle, and a combustion cylinder that is provided continuously with the inner cylinder to form a combustion space. The inner cylinder is connected to the combustion cylinder. Side end portion is formed with a throttle portion whose diameter decreases toward the front in the fuel spray direction, and a plurality of swirl vanes are formed in the combustion cylinder at an end surface on the side of connection with the inner cylinder so as to surround the connection portion. It has a configured structure.
【０００９】また、本発明の請求項２に記載の燃料噴霧
式燃焼装置は、請求項１における前記燃焼筒が、前記燃
料の噴霧方向前方へ向かって多段階に拡径されていると
ともに、その周面および隣接する小径部と大径部とを接
続する端面のそれぞれに、通気孔が形成された構成とし
たものである。Further, in a fuel spray type combustion apparatus according to a second aspect of the present invention, the combustion cylinder in the first aspect is expanded in multiple stages toward the front in the fuel spray direction, and A ventilation hole is formed in each of the peripheral surface and the end surface connecting the adjacent small diameter portion and large diameter portion.
【００１０】さらに、本発明の請求項３に記載の燃料噴
霧式燃焼装置は、請求項２における前記燃焼筒がその長
さ方向に複数に分割され、その分割されたそれぞれの部
位が耐熱性の異なる材料によって形成された構成とした
ものである。Further, in a fuel spray type combustion apparatus according to a third aspect of the present invention, the combustion cylinder according to the second aspect is divided into a plurality of pieces in the lengthwise direction, and each of the divided portions is heat resistant. The structure is made of different materials.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の請求項１に記載の燃料噴霧式燃焼装置
によれば、バーナダクト内に送り込まれた燃焼用空気
は、その一部が内筒内へ導かれて、その下流側の端部に
形成されている絞り部によって、この内筒内に設置され
ているノズルの前方へ案内され、このノズルから噴霧さ
れる燃料と混合されたのちに、前記内筒に連設されてい
る燃焼筒内に形成されている燃焼空間へ送り込まれる。According to the fuel spray type combustion apparatus of the first aspect of the present invention, a part of the combustion air sent into the burner duct is introduced into the inner cylinder, and the downstream end portion thereof. A combustion cylinder continuously guided to the inner cylinder after being guided to the front of the nozzle installed in the inner cylinder by the throttle portion formed in the inner cylinder and mixed with fuel sprayed from the nozzle. It is sent to the combustion space formed inside.
【００１２】また、前記燃焼用空気の他の部分は、内筒
および燃焼筒の外周部へ導かれ、その一部が、前記内筒
と燃焼筒との接続部に至ると、前記内筒の絞り部の外面
と前記燃焼筒の端面とによって形成された窪みよって案
内されて、前記燃焼筒の上流側の端面へ向けて案内され
た後に、この端面に設けられている旋回羽根を通過させ
られて、この燃焼筒の上流側の端部近傍の燃焼空間内に
旋回流を形成する。Further, the other part of the combustion air is guided to the outer periphery of the inner cylinder and the combustion cylinder, and when a part of the part reaches the connecting portion between the inner cylinder and the combustion cylinder, It is guided by a recess formed by the outer surface of the throttle portion and the end surface of the combustion cylinder, guided toward the upstream end surface of the combustion cylinder, and then passed through the swirl vanes provided on this end surface. As a result, a swirling flow is formed in the combustion space near the upstream end of the combustion cylinder.
【００１３】この結果、絞り部は、ノズル先端へ供給さ
れる一次空気を、旋回流を生成するための一次空気と完
全に分離する分離部材として作用するとともに、前記ノ
ズルの先端へ確実に案内する案内部材として作用するた
め、安定した空燃比が得られる。As a result, the throttle portion acts as a separating member for completely separating the primary air supplied to the nozzle tip from the primary air for generating the swirling flow, and also reliably guides it to the nozzle tip. Since it functions as a guide member, a stable air-fuel ratio can be obtained.
【００１４】また、内筒と燃焼筒との間に形成されてい
る窪みは、内筒の外周部を流れる燃焼用空気を旋回羽根
へ向けて案内するので、この旋回羽根への燃焼用空気の
供給が確実に行なわれて、燃焼空間内に安定した旋回流
が生成される。Further, since the depression formed between the inner cylinder and the combustion cylinder guides the combustion air flowing through the outer peripheral portion of the inner cylinder toward the swirl vane, the combustion air to the swirl vane is The supply is ensured and a stable swirl flow is generated in the combustion space.
【００１５】また、本発明の請求項２に記載の燃料噴霧
式燃焼装置によれば、燃焼筒の隣接する大径部と小径部
との接続面となる端面に形成されている通気孔は、前記
燃焼筒の内面に沿って二次空気を送り込むように作用す
るので、この燃焼筒の内面近傍に負圧帯が形成され、燃
焼空間内の燃焼炎が前記負圧帯へ引き寄せられて燃焼炎
の安定化が図られ、この燃焼筒の内面近傍へ引き寄せら
れた燃焼炎に対して、前記燃焼筒の周面に形成されてい
る通気孔から二次空気が供給されることにより、二次空
気の供給が確実に行なわれ、燃焼効率の向上が図れる。Further, according to the fuel spray type combustion apparatus of the second aspect of the present invention, the vent hole formed in the end surface which is the connecting surface between the large diameter portion and the small diameter portion adjacent to each other in the combustion cylinder, Since it acts to send secondary air along the inner surface of the combustion cylinder, a negative pressure zone is formed in the vicinity of the inner surface of the combustion cylinder, and the combustion flame in the combustion space is attracted to the negative pressure zone to cause combustion flame. Is stabilized, and the secondary air is supplied to the combustion flame attracted to the vicinity of the inner surface of the combustion cylinder from the ventilation holes formed in the peripheral surface of the combustion cylinder. Is reliably supplied, and combustion efficiency can be improved.
【００１６】さらに、本発明の請求項３に記載の燃料噴
霧式燃焼装置によれば、その能力を段階的に変化させた
場合、その燃焼炎による発熱量が変化するとともに、燃
焼炎の形成位置が燃料の噴霧方向に沿って変化するが、
前記燃焼筒が燃料の噴射方向に沿って複数に分割されて
いるとともに、分割された各部位が耐熱性の異なる材料
によって形成されているので、この位置変化する燃焼炎
に対応させた燃焼筒の最適な耐熱性が得られる。Further, according to the fuel spray combustion apparatus of the third aspect of the present invention, when the capacity is changed stepwise, the calorific value due to the combustion flame changes and the formation position of the combustion flame. Changes along the direction of fuel spray,
The combustion cylinder is divided into a plurality along the fuel injection direction, and since each divided portion is formed of a material having different heat resistance, the combustion cylinder of the combustion flame corresponding to this position-changing combustion flame is Optimal heat resistance is obtained.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図１および図２中、符号１は、本実施
例に係わる燃料噴霧式燃焼装置（燃焼装置と略称する）
を示し、送風ダクト２と、この送風ダクト２の上流側の
端部に取り付けられた送風ファン３と、前記送風ダクト
２の下流側の端部に、この送風ダクト２と略直交するよ
うにして連設されたバーナダクト４と、このバーナダク
ト４の基端部から前記送風ダクト２へかけて設置された
燃料噴霧用のノズル５と、このノズル５に併設された点
火プラグ６と、これらのノズル５および点火プラグ６の
先端部分を取り囲んで設けられた内筒７と、この内筒７
の、前記燃料の噴霧方向前方側に取り付けられた燃焼筒
８と、前記ノズル５へ燃料を供給する燃料供給手段９と
によって構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a fuel spray type combustion device according to this embodiment (abbreviated as a combustion device).
The blower duct 2, the blower fan 3 attached to the upstream end of the blower duct 2, and the downstream end of the blower duct 2 so as to be substantially orthogonal to the blower duct 2. A burner duct 4 connected in series, a fuel spray nozzle 5 installed from the base end of the burner duct 4 to the blower duct 2, an ignition plug 6 attached to the nozzle 5, and these nozzles 5 And an inner cylinder 7 surrounding the tip portion of the spark plug 6, and the inner cylinder 7
It is composed of a combustion cylinder 8 attached to the front side in the fuel spray direction and a fuel supply means 9 for supplying fuel to the nozzle 5.
【００１８】そして、この燃焼装置１は、たとえば、図
３に示すように、石油給湯機１０の熱交換部１０ａに取
り付けられて使用されるようになっている。The combustion apparatus 1 is used by being attached to the heat exchange section 10a of the oil water heater 10, for example, as shown in FIG.
【００１９】さらに詳述すれば、前記内筒７は、図１お
よび図４に示すように、燃料噴霧方向前方側の端面が、
前方に行くにしたがい漸次小径となるように略円錐台状
に形成されて絞り部７ａとなされており、その小径部す
なわち頂部には開口７ｂが形成されていて、この開口７
ｂに前記ノズル５が対向位置させられている。More specifically, as shown in FIGS. 1 and 4, the inner cylinder 7 has an end surface on the front side in the fuel spray direction,
As it goes toward the front, it is formed in a substantially truncated cone shape so as to have a gradually smaller diameter, forming a narrowed portion 7a, and an opening 7b is formed in the small diameter portion, that is, the top portion.
The nozzle 5 is opposed to b.
【００２０】また、この内筒７に連設される前記燃焼筒
８は、本実施例においては、図４に詳述するように、そ
の軸方向に相互に嵌合させられた２つの燃焼筒構成体１
１・１２によって構成されており、その一方の燃焼筒構
成体１１は有底筒状に形成されており、その底壁１１ａ
において、前記内筒７へ接続されているとともに、前記
開口７ｂを介して相互に連通させられている。Further, the combustion cylinder 8 connected to the inner cylinder 7 is, in this embodiment, two combustion cylinders fitted to each other in the axial direction, as will be described in detail with reference to FIG. Construct 1
1 and 12, one of the combustion cylinder constituting bodies 11 is formed in a bottomed cylinder shape, and its bottom wall 11a
In the above, while being connected to the inner cylinder 7, they are communicated with each other through the opening 7b.
【００２１】さらに、この一方の燃焼筒構成体１１の開
口端部には、半径方向外方へ向かうフランジ１１ｂが形
成され、このフランジ１１ｂの外周端部には、第１の燃
焼筒構成体１１の軸方向に沿って突出する支持リング１
１ｃが一体に形成されており、この支持リング１１ｃの
内側に、前記第２の燃焼筒構成体１２が嵌合固定される
ようになっている。Further, a flange 11b extending outward in the radial direction is formed at the open end of the one combustion cylinder structure 11, and the first combustion cylinder structure 11 is formed at the outer peripheral end of the flange 11b. Support ring 1 protruding along the axial direction of
1c is integrally formed, and the second combustion cylinder structure 12 is fitted and fixed inside the support ring 11c.
【００２２】ここで、前記内筒７に絞り部７ａが形成さ
れていることにより、この絞り部７ａの外壁面と、前記
燃焼筒８を構成する第１の燃焼筒構成体１１の底壁１１
ａとの間に環状の窪みＤが形成される。Since the inner cylinder 7 is formed with the throttle portion 7a, the outer wall surface of the throttle portion 7a and the bottom wall 11 of the first combustion cylinder constituting body 11 constituting the combustion cylinder 8 are formed.
An annular recess D is formed between a and a.
【００２３】さらに、前記第１の燃焼筒構成体１１の底
壁１１ａには、前記窪みＤと前記第１の燃焼筒構成体１
１の内部とを連通する通気孔１１ｄが軸線回りに所定間
隔をおいて複数設けられているとともに、これらの通気
孔１１ｄに対応する位置に、これらの通気孔１１ｄを通
過する燃焼用空気を旋回流とするための旋回羽根１３が
設けられ、かつ、前記フランジ１１ｂには、図５に示す
ように、第１の燃焼筒構成体１１の軸線方向に沿う通気
孔１１ｅが周方向に所定間隔をおいて多数形成されてい
る。Further, in the bottom wall 11a of the first combustion cylinder structure 11, the recess D and the first combustion cylinder structure 1 are formed.
A plurality of ventilation holes 11d communicating with the inside of the No. 1 are provided at predetermined intervals around the axis, and the combustion air passing through these ventilation holes 11d is swirled to positions corresponding to these ventilation holes 11d. A swirl vane 13 for providing a flow is provided, and, as shown in FIG. 5, ventilation holes 11e along the axial direction of the first combustion cylinder structure 11 are provided in the flange 11b at predetermined intervals in the circumferential direction. It is formed in large numbers.
【００２４】前記燃焼筒８を構成する前記第２の燃焼筒
構成体１２は、前記第１の燃焼筒構成体１１の支持リン
グ１１ｃに嵌合させられる小径部１２ａと、この小径部
１２ａに連続して形成された大径部１２ｂとによって構
成されているとともに、これらの小径部１２ａと大径部
１２ｂとを接続する連続壁１２ｃが、第２の燃焼筒構成
体１２の軸線に対して略直交させられている。The second combustion cylinder forming body 12 constituting the combustion cylinder 8 has a small diameter portion 12a fitted to the support ring 11c of the first combustion cylinder forming body 11 and a continuation of the small diameter portion 12a. And a continuous wall 12c connecting the small-diameter portion 12a and the large-diameter portion 12b to each other with respect to the axis of the second combustion cylinder structure 12. It is orthogonal.
【００２５】また、前記小径部１１ａおよび大径部１２
ｂの周壁には、図４に示すように、多数の通気孔１２ｄ
が径方向に沿って形成されているとともに、前記連続壁
１２ｃには、図５に示すように、軸線方向に沿った多数
の通気孔１２ｅが軸線回りに所定間隔をおいて形成され
ている。Further, the small diameter portion 11a and the large diameter portion 12
As shown in FIG. 4, a large number of vent holes 12d are formed in the peripheral wall of b.
Is formed along the radial direction, and a plurality of ventilation holes 12e along the axial direction are formed in the continuous wall 12c at predetermined intervals around the axial line, as shown in FIG.
【００２６】これらの両燃焼筒構成体１１・１２が相互
に嵌合させられることによって構成される燃焼筒８は、
図１および図４に示すように、燃料の噴霧方向前方へ向
けて多段階に拡径された形状となされる。The combustion cylinder 8 constructed by fitting these combustion cylinder constituents 11 and 12 to each other is
As shown in FIGS. 1 and 4, the shape is such that the diameter is expanded in multiple stages toward the front in the fuel spray direction.
【００２７】また、バーナダクト４の内端のフランジに
は、燃焼筒構成体１２からさらに内方に延びる燃焼炎が
前方へ広がるのを阻止する保炎装置１５が設けられる。
この保炎装置１５により着火時のすすの発生等を抑制で
きる。Further, on the flange at the inner end of the burner duct 4, there is provided a flame holding device 15 for preventing the combustion flame extending further inward from the combustion cylinder structure 12 from spreading to the front.
The flame holding device 15 can suppress the generation of soot at the time of ignition.
【００２８】ついで、このように構成された本実施例の
作用について説明する。まず、送風ファン３が始動させ
られることによって、燃焼用空気が送風ダクト２を経て
バーナダクト４へ向けて送り込まれる。Next, the operation of this embodiment thus constructed will be described. First, when the blower fan 3 is started, the combustion air is sent toward the burner duct 4 through the blower duct 2.
【００２９】そして、このバーナダクト４へ向けられた
燃焼用空気は、その内部に設置されている内筒７の内部
と外部とに分離されて、内筒７の内部へ導かれた燃焼用
空気は、この内筒７の絞り部７ａへ送り込まれたのち
に、この絞り部７ａの内壁面によって内筒の軸心へ向け
て案内される。The combustion air directed to the burner duct 4 is separated into the inside and the outside of the inner cylinder 7 installed therein, and the combustion air introduced into the inner cylinder 7 is After being fed into the narrowed portion 7a of the inner cylinder 7, it is guided by the inner wall surface of the narrowed portion 7a toward the axial center of the inner cylinder.
【００３０】これによって、前記内筒７内に流入した燃
焼用空気が、一次空気として、ノズル５から噴霧される
燃料へ向けて流し込まれてこの燃料と混合された後に、
前記絞り部７ａの頂部に形成されている開口７ａから燃
焼筒８内へ流入する。As a result, the combustion air that has flowed into the inner cylinder 7 is poured as primary air toward the fuel sprayed from the nozzle 5 and is mixed with this fuel.
It flows into the combustion cylinder 8 through an opening 7a formed at the top of the throttle portion 7a.
【００３１】ここで、前記燃料と混合される一次空気
が、内筒７によって他の燃焼用空気と分離されて供給さ
れるとともに、前記絞り部７ａによって前記ノズル５の
燃料の噴霧経路へ確実に案内されることから、燃料と混
合される一次空気が安定供給され、かつ、燃料と一次空
気との混合が確実に行なわれて、安定した空燃比が得ら
れるとともに燃焼効率の向上が図られる。Here, the primary air mixed with the fuel is separated from the other combustion air by the inner cylinder 7 and supplied, and the throttle portion 7a surely feeds the fuel spray path of the nozzle 5. By being guided, the primary air mixed with the fuel is stably supplied, and the fuel and the primary air are reliably mixed, so that a stable air-fuel ratio is obtained and the combustion efficiency is improved.
【００３２】また、内筒７の外側へ分離された燃焼用空
気は、この内筒７の外周に沿って燃焼筒８へ向けて移動
させられるが、その一部が、前記内筒７と燃焼筒８との
間に形成されている窪みＤに流れ込むとともに、前記内
筒７の絞り部７ａの外面の傾斜に沿って案内されて、こ
の窪みＤへ露出させられている燃焼筒８の通気孔１１ｄ
へ送り込まれる。The combustion air separated to the outside of the inner cylinder 7 is moved along the outer periphery of the inner cylinder 7 toward the combustion cylinder 8, and a part of the combustion air is burned with the inner cylinder 7. The ventilation hole of the combustion cylinder 8 that is exposed to the recess D while flowing into the recess D formed between the cylinder 8 and the outer surface of the narrowed portion 7a of the inner cylinder 7 is guided. 11d
Sent to
【００３３】このようにして燃焼筒８の通気孔１１ｄへ
案内された燃焼用空気は、この通気孔１１ｄを通過する
間に、その流れが旋回羽根１３によって燃焼筒８の接線
方向へ向けて変更されることにより、前記燃焼筒８を構
成する第１の燃焼筒構成体１１内に旋回流が生成され
る。The flow of the combustion air thus guided to the ventilation hole 11d of the combustion cylinder 8 is changed by the swirl vanes 13 in the tangential direction of the combustion cylinder 8 while passing through the ventilation hole 11d. As a result, a swirling flow is generated in the first combustion cylinder structure 11 that constitutes the combustion cylinder 8.
【００３４】ここで、前記旋回羽根１３へ送り込まれる
燃焼用空気は、前記窪みＤによって形成される独立した
流路によって案内されることから、他の部分における燃
焼用空気の流れの影響を受けることなく円滑に前記旋回
羽根１３へ供給され、これによって安定した旋回流が生
成される。Here, since the combustion air sent to the swirl vanes 13 is guided by the independent flow path formed by the depression D, it is affected by the flow of the combustion air in other portions. Instead, the swirl flow is smoothly supplied to the swirl vanes 13, and thereby a stable swirl flow is generated.
【００３５】さらに、前記窪みＤに流入した燃焼用空気
以外の燃焼用空気は、燃焼筒８の外周部へ流れ込み、そ
の流れ方向と直交して設けられているフランジ１１ｂや
連続壁１２ｃに形成されている通気孔１１ｅ・１２ｅか
ら、前記燃焼筒８内に、その内壁面に沿って流れ込み、
また、残余の燃焼用空気が燃焼筒８の周壁に形成されて
いる通気孔１２ｄから、燃焼筒８の中心へ向けて流れ込
む。Further, the combustion air other than the combustion air that has flowed into the recess D flows into the outer peripheral portion of the combustion cylinder 8 and is formed on the flange 11b and the continuous wall 12c that are provided orthogonally to the flow direction. From the ventilation holes 11e and 12e, which flow into the combustion cylinder 8 along the inner wall surface thereof,
Further, the remaining combustion air flows toward the center of the combustion cylinder 8 from the ventilation hole 12d formed in the peripheral wall of the combustion cylinder 8.
【００３６】そして、前記ノズル５からの燃料の噴霧に
先立って、点火プラグ６へ通電されることにより、前記
燃料に点火されて、前記燃焼筒８内に燃焼炎が生成され
るが、この燃焼炎が、前述した旋回流に伴って発生する
負圧と、前記内壁面に沿って流れ込む二次空気の流れに
伴って発生する負圧によって、燃焼筒８の内壁側へ引き
寄せられることにより、燃焼筒８の長さ方向において短
い安定した燃焼炎が生成される。Prior to spraying the fuel from the nozzle 5, by energizing the spark plug 6, the fuel is ignited and a combustion flame is generated in the combustion cylinder 8. The flame is attracted to the inner wall side of the combustion cylinder 8 by the negative pressure generated with the swirling flow described above and the negative pressure generated with the flow of the secondary air flowing along the inner wall surface, thereby causing combustion. A short stable combustion flame is generated in the length direction of the cylinder 8.
【００３７】また、前記燃焼筒８の周壁側へ引き寄せら
れた燃焼炎に対して、前記周壁から燃焼筒８の中心へ向
けて流入する燃焼用空気が混合させられることから、燃
焼炎に対する二次空気の供給が効率よく行なわれて、燃
焼効率が一層高められる。Further, since the combustion air flowing from the peripheral wall toward the center of the combustion cylinder 8 is mixed with the combustion flame attracted to the peripheral wall side of the combustion cylinder 8, the secondary combustion flame is generated. Air is efficiently supplied, and combustion efficiency is further enhanced.
【００３８】さらに、燃焼装置１への要求能力が段階的
に調整される場合、その能力段階毎に燃焼炎の中心位置
や大きさが異なる。Further, when the required capacity of the combustion device 1 is adjusted in stages, the center position and size of the combustion flame differ depending on the capacity stage.
【００３９】しかしながら、本実施例においては、燃焼
筒８が段階的に拡径する形状となされていることから、
変化する燃焼炎の大きさや位置に対応して燃焼筒８が適
切な位置関係に保持され、この点からも、燃焼炎の安定
化が図られる。However, in this embodiment, since the combustion cylinder 8 has a shape in which the diameter is gradually increased,
The combustion cylinder 8 is held in an appropriate positional relationship in accordance with the changing size and position of the combustion flame, and also from this point, the combustion flame is stabilized.
【００４０】なお、前記実施例において示した各構成部
材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づ
き種々変更可能である。The shapes, sizes, etc. of the respective constituent members shown in the above embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like.
【００４１】たとえば、前記実施例において燃焼筒８を
多段状に拡径した例について説明したが、均一な内径の
燃焼筒を用いてもよい。また、前記燃焼筒８を長さ方向
に分割した例について示したが、一体構造のものであっ
てもよく、また、分割された燃焼筒８の各燃焼筒構成体
１１・１２を耐熱性の異なる材料によって構成するよう
にしてもよいものである。たとえば、第２の燃焼筒構成
体１２を耐熱性の高い材料によって形成し、第１の燃焼
筒構成体１１を、前記第２の燃焼筒構成体１２よりも耐
熱性の低い材料によって形成することも可能である。こ
のような構成とすることにより、要求能力が小さい場合
における燃焼炎に対して耐熱性の低い材料によって形成
された第１の燃焼筒構成体１１を対向させることによ
り、高価な高耐熱材料の使用量が軽減されて、燃焼装置
１のコスト低減が図られる。For example, although the example in which the combustion cylinder 8 is expanded in multiple stages in the above embodiment has been described, a combustion cylinder having a uniform inner diameter may be used. Further, although an example in which the combustion cylinder 8 is divided in the lengthwise direction is shown, it may have an integral structure, and each of the combustion cylinder constituents 11 and 12 of the divided combustion cylinder 8 has a heat resistance. They may be made of different materials. For example, the second combustion cylinder structure 12 is made of a material having a high heat resistance, and the first combustion cylinder structure 11 is made of a material having a heat resistance lower than that of the second combustion cylinder structure 12. Is also possible. With such a configuration, by using the expensive high heat-resistant material, the first combustion cylinder structure 11 made of a material having low heat resistance is opposed to the combustion flame when the required capacity is small. The amount is reduced, and the cost of the combustion device 1 is reduced.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる燃料噴霧式燃焼装置によれば、ノズルから噴霧
される燃料に供給される一次空気を、内筒によって他の
燃焼用空気から分離して供給するとともに、内筒に形成
した絞り部によって前記ノズルの燃料噴霧経路へ向けて
確実に供給することができ、これによって、燃焼を安定
して行なわせることができるとともに、高効率の燃焼を
得ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention.
According to the fuel spray combustion device of the present invention, the primary air supplied to the fuel sprayed from the nozzle is supplied separately from the other combustion air by the inner cylinder, and the primary air supplied to the fuel is sprayed by the throttle portion formed in the inner cylinder. The fuel can be surely supplied to the fuel spray path of the nozzle, whereby stable combustion can be performed and highly efficient combustion can be obtained.
【００４３】また、内筒に絞り部を形成することによ
り、内筒と燃焼筒との間に、内筒の絞り部の外面によっ
て形成される傾斜した案内面を備えた窪みを形成するこ
とができ、これによって、燃焼筒に形成されている旋回
羽根に至る送風通路を形成して、この旋回羽根への燃焼
用空気の供給を確実に行なうとともに、前記燃焼筒内に
安定した旋回流を生成することができる。Further, by forming the throttle portion in the inner cylinder, it is possible to form a recess having an inclined guide surface formed by the outer surface of the throttle portion of the inner cylinder between the inner cylinder and the combustion cylinder. As a result, a blower passage reaching the swirl vanes formed in the combustion cylinder is formed, the combustion air is reliably supplied to the swirl vane, and a stable swirl flow is generated in the combustion cylinder. can do.
【００４４】また、本発明の請求項２に係わる燃料噴霧
式燃焼装置によれば、燃焼筒の隣接する大径部と小径部
との接続面となる端面に形成されている通気孔から、前
記燃焼筒の内面に沿って二次空気を送り込むことができ
るとともに、この二次空気により、この燃焼筒の内面近
傍に負圧帯を形成し、この負圧帯によって燃焼空間内の
燃焼炎を引き寄せることができ、燃焼炎の安定化を図る
ことができ、この燃焼筒の内面近傍へ引き寄せられた燃
焼炎に対して、前記燃焼筒の周面に形成されている通気
孔によって二次空気を供給することにより、二次空気の
供給を確実に行なって燃焼効率の向上を図ることができ
る。Further, according to the fuel spray type combustion apparatus of the second aspect of the present invention, the vent hole formed in the end surface which is the connecting surface between the large diameter portion and the small diameter portion adjacent to each other in the combustion cylinder, Secondary air can be sent along the inner surface of the combustion cylinder, and by this secondary air, a negative pressure zone is formed in the vicinity of the inner surface of the combustion cylinder, and the negative pressure zone attracts the combustion flame in the combustion space. Therefore, the combustion flame can be stabilized, and the secondary air is supplied to the combustion flame attracted to the vicinity of the inner surface of the combustion cylinder by the vent hole formed in the peripheral surface of the combustion cylinder. By doing so, it is possible to reliably supply the secondary air and improve the combustion efficiency.
【００４５】さらに、本発明の請求項３に係わる燃料噴
霧式燃焼装置によれば、その能力を段階的に変化させた
場合においても、前記燃焼筒が燃料の噴射方向に沿って
複数に分割されているとともに、分割された各部位が耐
熱性の異なる材料によって形成されていることにより、
位置変化し発熱量が変化する燃焼炎に対応して、燃焼筒
の部位に最適な耐熱性を与えることができる。したがっ
て、低能力時の燃焼炎に対して耐熱性の低い安価な材料
の燃焼筒を対応させることにより、高価な高耐熱性材料
の使用量を軽減してコストの低減を図ることができる。Furthermore, according to the fuel spray type combustion apparatus of the third aspect of the present invention, even when the capacity is changed stepwise, the combustion cylinder is divided into a plurality of sections along the fuel injection direction. In addition, each divided part is formed of materials with different heat resistance,
Optimal heat resistance can be given to the portion of the combustion cylinder in response to the combustion flame whose position changes and the amount of heat generation changes. Therefore, by using a combustion cylinder made of an inexpensive material having low heat resistance for the combustion flame at the time of low capacity, it is possible to reduce the amount of expensive high heat resistant material used and to reduce the cost.
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例が適用された石油給湯機を示
す外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view showing an oil water heater to which an embodiment of the present invention is applied.
【図４】本発明の一実施例を示すもので、要部の拡大縦
断面図である。FIG. 4 shows an embodiment of the present invention and is an enlarged vertical sectional view of a main part.
【図５】本発明の一実施例を示すもので、要部の側面図
である。FIG. 5 shows an embodiment of the present invention and is a side view of a main part.
１ 燃料噴霧式燃焼装置 ２ 送風ダクト ４ バーナダクト ５ ノズル ７ 内筒 ７ａ 絞り部 ７ｂ 開口 ８ 燃焼筒 １１ 第１の燃焼筒構成体 １１ａ 底壁 １１ｂ フランジ １１ｃ 支持リング １１ｄ・１１ｅ 通気孔 １２ 第２の燃焼筒構成体 １３ 旋回羽根 １２ａ 小径部 １２ｂ 大径部 １２ｃ 連続壁 １２ｄ・１２ｅ 通気孔 1 Fuel Spray Combustor 2 Blower Duct 4 Burner Duct 5 Nozzle 7 Inner Cylinder 7a Throttle 7b Opening 8 Combustion Cylinder 11 First Combustion Cylinder Construct 11a Bottom Wall 11b Flange 11c Support Ring 11d / 11e Vent 12 Second Combustion Cylinder structure 13 Swirling blade 12a Small diameter part 12b Large diameter part 12c Continuous wall 12d ・ 12e Vent hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 秀和 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hidekazu Murata 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (3)
と、先端がこのバーナダクト内に挿入され燃料を噴射す
るノズルと、このノズルを取り囲んで設けられる内筒
と、この内筒に連続して設けられ燃焼空間を形成する燃
焼筒とを備え、前記内筒には前記燃焼筒との接続側の端
部に前記燃料の噴霧方向前方へ向かって縮径する絞り部
が形成され、前記燃焼筒には前記内筒との接続側端面に
その接続部を取り囲むように複数の旋回羽根が形成され
ていることを特徴とする燃料噴霧式燃焼装置。1. A burner duct into which combustion air is fed, a nozzle whose tip is inserted into the burner duct to inject fuel, an inner cylinder surrounding the nozzle, and an internal cylinder which is provided continuously to the inner cylinder. A combustion cylinder forming a space is provided, and the inner cylinder is formed with a throttle portion that is reduced in diameter toward the front in the fuel spray direction at the end portion on the side of connection with the combustion cylinder, and the combustion cylinder is provided with A fuel spray combustion device, wherein a plurality of swirl vanes are formed on an end surface of a side of connection with the inner cylinder so as to surround the connection part.
へ向かって多段階に拡径されているとともに、その周面
および隣接する小径部と大径部とを接続する端面のそれ
ぞれに、通気孔が形成されていることを特徴とする請求
項１に記載の燃料噴霧式燃焼装置。2. The combustion cylinder is expanded in diameter in multiple stages toward the front in the fuel spray direction, and the peripheral surface thereof and the end surface connecting the adjacent small diameter portion and large diameter portion are respectively provided. The fuel spray type combustion device according to claim 1, wherein a vent hole is formed.
され、その分割されたそれぞれの部位が耐熱性の異なる
材料によって形成されていることを特徴とする請求項２
に記載の燃料噴霧式燃焼装置。3. The combustion cylinder is divided into a plurality of pieces in the lengthwise direction, and each of the divided parts is formed of a material having a different heat resistance.
The fuel spray type combustion device according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14991295A JPH094816A (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Fuel spray type combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14991295A JPH094816A (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Fuel spray type combustion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094816A true JPH094816A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15485314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14991295A Pending JPH094816A (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Fuel spray type combustion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094816A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6861235B1 (en) | 1998-03-06 | 2005-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for controlling target microorganism |
| WO2007129604A1 (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Shinka Co.Ltd. | Combustor of hydrocarbon based fuel and device comprising combustor of hydrocarbon based fuel as heat generation source |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP14991295A patent/JPH094816A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6861235B1 (en) | 1998-03-06 | 2005-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for controlling target microorganism |
| WO2007129604A1 (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Shinka Co.Ltd. | Combustor of hydrocarbon based fuel and device comprising combustor of hydrocarbon based fuel as heat generation source |
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