JPS6014004A - 液体燃料燃焼装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は家庭用の小型給湯、暖房装置としての熱源器の
燃焼性能を一段と改善し、各機器の性能向上を図る液体
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 従来、この種の燃焼装置は第１図に示すように構成され
ている。すなわち、燃焼室６内に側壁に多数の空気噴出
孔１５を有する中筒１０とそして助燃筒１１とが略同心
円上に立設されており、かつ燃焼室６内へ液体燃料の微
粒化手段３が臨接されている。そして燃料は微粒化手段
３から、燃焼用空気は送風機構２１により燃焼室底部９
の裏面に連接されたウィンド・ボックス２２を介して中
筒１０上の空気噴出孔１５から、それぞれ連続的に燃焼
室６へと供給されている。初期の拡散燃焼後、燃焼熱に
より後続の燃料粒子が直ちに高速気化し、拡散混合が促
進されて予混合の状態で中筒１０上部の空気噴出孔１５
に保炎しφ段燃焼するこの種の燃焼装置においては、中
筒１０上の各噴出孔１５から供給されるトータル空気量
によってはじめて安定した火炎を形成し燃焼の緒特性を
満たし維持するものである。従って着火から安定した青
炎形成の定常燃焼に至るまでの過渡期−遷移燃焼期には
中筒１０上の中・下部の各噴出孔１５から噴出する燃焼
用空気の不足状態とかつ微粒化手段３による燃料の霧化
粒子との不十分な混合状慇で拡散燃焼を行ないつつ新た
な空気を供給し火炎は燃焼室６内を旋回上昇する。この
結果、煤を生成している火炎が燃焼室６内の旋回流の中
心となる中筒１０表面上に接触し、煤を付着する。また
、簡単な構成によって同一燃焼室６内に燃焼領域ａ、予
混合領域す、再循環領域Ｃを隣接しているために定常燃
焼期においては、燃焼室底部９近傍に未気化燃料粒子が
付着しそして予混合気が再循環領域Ｃへ流入し壁面での
気化燃料の冷却及び再液化が発生し、壁面底部へ付着す
る。火炎温度及び輻射も拡散燃焼の即炎に比し低く、付
着した燃料の緩慢な重合化が行なわれる。以上のような
諸現象を呈する燃焼の繰返し動作により、付着煤の成長
・積層化そして付着燃料の重合・積層化（タール化）が
進展する。このように、煤・タールの器内構成部への付
着・成長は定常燃焼時における気化・拡散混合量のむら
を発生し１．不安定保炎による燃焼騒音の増大そして着
火・消火時における排出ガスの性分（特にρＯ，ＨＣそ
して臭気等）の劣化といった諸現象を呈しそいた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、（１）中筒表面上への煤付着
の抑制・緩和、（２）形成・付着された煤・タール（未
燃分及び重合化した燃料等）の定期的な強制気化促進そ
して焼失を図ることを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、中筒の内部に空気
の噴出位置を可変する手段を設けたものである。

上記構成によって、初期の燃焼時の一定時間は中筒上の
各噴出孔から供給される空気の噴出位置を中・下部にす
ることにより、中筒の中・下部に火炎温度及び輻射の高
い旋回拡散炎（輝炎）を形成し、初期の空気不足及び混
合不足による煤発生の拡散火炎は解消される。この結果
、煤の発生そして中筒表面上への付着が抑制、緩和され
、定常燃焼期に発生する再液化燃料の壁面及び底部での
クール化分が高温により分解かつ気化を促進される。こ
のように、燃焼を繰返えす毎にセルフ・クリーニングを
行い着火・消火時の排出ガス（Ｃ○。

ＨＣ及び臭気等）の特性維持そして定常燃焼期における
安定保炎の維持といったことが図れる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第２図、第３図に基づいて説
明する。

第２図、第３図において、燃料タンク（記載せず）には
送油パイプ１を介して燃料ポンプ２および微粒化手段と
しての渦巻式噴射弁３が連結されており、前記渦巻式噴
射弁３と点火電極４とは支持筒５に包含され、燃焼室６
に臨まされている。

缶体７は内胴８と外胴８′とで形・成され、内部に前記
燃焼室６を構成している。また、前記燃焼室６の底部９
の略中夫には中筒１０、そしてその外周には助燃筒１１
が立設されている。そして前記燃焼室６の壁面開口部１
２を介して前記渦巻式噴射弁３と前記点火電極４の先端
が前記燃焼室６に臨まされており、前記渦巻式噴射弁３
と相対向する位置の前記助燃筒１１には燃料の噴霧粒子
が衝突しないように十分大きな穴の噴霧口１３が設けで
あると共に、前記燃焼室底部９の近傍には同一円周上、
多数の循環孔１４が設けである。そして、前記中筒１０
の側壁周囲には多数の空気噴出孔１５が接線方向にある
いは下より上方に向かって接線方向から直角方向に漸次
なるように設けである。また、前記中筒１０の内部の中
筒トップ１６には第３図ａのごとくスプリング１７ａを
有する摺動可能な位置規制板１７が設けである。（第３
図すは球体よりなる位置規制体１７′を設けたものであ
る。）燃焼用空気はモータ１８、ファン１９、ファンケ
ース２０で構成される送風機構２１からウィンドボック
ス２２を経由し前記中筒１０へと　′供給される。前記
燃焼室６内の燃焼ガスの流れおよび再循環量そして内圧
は燃焼リング２３によって制御される。このような構成
により、前記燃焼室６内の前記中筒１０の上部に燃焼領
域ａ、前記中筒１０と前記助燃筒１１とで燃料粒子及び
気化燃料の強制混合を行う予混金額＊ｂ、そして前記燃
焼室６と前記助燃筒１１との間に再循環領域Ｃとが形成
されている。

上記構成において、先ずモータ１８へ通電し送風機構２
１が作動すると燃焼用空気がウィンドボックス２２を経
由して中筒１０内へと流入し、位置規制板１７により大
部分の空気が中筒１０上の中・下部の各噴出孔１５より
予混合領域すへと噴出され強い旋回流を形成し、大部分
は上昇流となり燃焼室６外へ流出するが一部は再循環領
域Ｃを経由して再度予混合領域すへと流入する。送風機
（苗２１作動の一定時間の遅延後、点火電極４に通電さ
れ火花を発生する。その後に燃料ポンプ２の作動により
一定圧に加圧された液体燃料が渦巻式噴射弁３より燃焼
室６内に噴霧される。中筒１０上の中・下部の各噴出孔
１５からの噴出空気によって燃焼室６内に形成された旋
回流で燃料は拡散混合を行いつつ一定混合比および一定
温度に達した後に着火し、燃焼が行われる。この遷移燃
焼期における火炎は予混合領域す内で十分に空気が供給
され、中筒１０上の中部に輝度の高い旋回拡散火炎（輝
炎）を形成する。火炎形成部近傍ならびに燃焼室６の壁
面底部９′そして燃焼室底部９は輻射及び温度の高い火
炎により着火から一定温度に達するまで熱せられ、付着
していた未燃分（タール化物）は強制分解及び気化され
消失する。一方着火後、燃焼室６内の温度が上昇するに
つれて中筒１０内に設けられたスプリング１７ａに熱が
伝導し、バネ定数は変化（定常状態のバネ定数ｋ　−に
’；ｋ）ｋ’へと変化）する。この結果、供給されてい
た燃焼用空気の圧力により位置規制板１７は上部へと移
動し、燃焼用空気も中筒１０上部より供給されるように
なる。そして予混合領域す内での燃料の気化も促進され
ており、結果として予混合気の濃度が可燃限界を越え、
次第に中筒１０上部へと火炎が移動し同時に上部からの
空気を取り入れて不輝炎燃焼へと変化し、中筒１０上に
多数の単孔火炎を形成すべく多段燃焼を行う。このよう
にして定常燃焼が行われる。

以上説明したように、本実施例によれば中筒１０内部に
スプリング１７ａを有した摺動可能な位置規制板１７を
設けることにより （１）遷移燃焼期の拡散火炎時の煤の発生、付着を抑制
することが出来る。

（２）定常燃焼時に発生し、積層化するタール状の未燃
分を着火動作の繰返しによるセルフ・クリーニング作用
によって焼失することが出来る。

発明の効果 本発明の液体燃料燃焼装置によれば、中筒内に噴出孔位
置規制板を設けることにより着火動作の繰返し毎に輝炎
によるセルフ・クリーニング作用が行えるとともに、同
時に煤の発生・付着を抑制することが出来、燃焼特性（
着火・消火時の排出ガス−Ｃｏ　、　ＨＣ、臭気等も含
む）の恒久的な維持が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体燃料燃焼装置を示す縦断面図、第２
図は本発明の液体燃料燃焼装置の一実施例を示す縦断面
図、第３図ａ、ｂは中筒とその内部の一実施例を示す部
分拡大図である。 ３・・・・・・渦巻式噴射弁（液体燃料の微粒化手段）
、６・・・・・・燃焼室、９・・・・・・燃焼室底部、
１ｏ・・曲中筒、１１・・・・・・助燃筒、１５・・・
・・・空気噴出孔、１７・・曲位置規ＩＪ　板・　１７
′・・・・・・位置規制体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　Ｉ／ｉＡｉが閉じられた有底筒状の燃焼室と、
   前記燃焼室底部の略中央に立設されるとともにその側壁
   に多数の空気噴出孔を有する中筒と、前記中筒外周に略
   同心円」二に立設した助燃筒とを備え、前記燃焼室内に
   液体燃料の微粒化手段を臨ませると共に、前記中筒内に
   空気の噴出位置を可変する手段を設けた液体燃料燃焼装
   置。
2. （２）中筒内の空気噴出位置を、一定時間後もしくは一
   定温度の検出後に可動するようにした特許請求の範囲第
   １項記載の液体燃料燃焼装置。