專利名稱：液體燃料燃燒裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及主要用于石油風扇加熱器等的石油氣化式液體燃料燃燒裝置。
以往的該種液體燃料燃燒裝置，例如特開平3-20505號公報所公開的，將周壁部上形成有多個火焰孔的燃燒頭安裝在氣化筒的上部，并將具有與火焰孔對置的環(huán)狀壁的燃燒環(huán)設在燃燒頭的外周，通過阻擋出自上述火焰孔并在水平方向上形成的火焰的擴散，來防止在強燃燒時構成燃燒室的金屬制燃燒筒被加熱到耐熱溫度以上。
但是，在上述以往的液體燃料燃燒裝置中，雖然在強燃燒時金屬制燃燒筒不會被加熱到耐熱溫度以上，但在弱燃燒時，由于只在火焰孔附近形成較小的火焰，而燃燒環(huán)的環(huán)狀壁又阻擋向火焰供應新鮮空氣，因而存在容易產生一氧化碳的問題。
為此，近年來采用的一種技術是，在與火焰孔對置的燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上開設多個切口，通過該切口向弱燃燒時在火焰孔附近形成的小火焰供應新鮮空氣，這樣一方面能在強燃燒時保護金屬制燃燒筒，同時又能在弱燃燒時抑制一氧化碳的產生，提高燃燒性能。在燃燒環(huán)的環(huán)狀壁開設多個切口便能在強燃燒時使金屬制燃燒筒得到保護的原因是，通過氣化筒與收容在該氣化筒內的燃燒器殼體之間的間隙上升的燃燒用二次空氣能夠阻擋通過切口向環(huán)狀壁外部泄露的火焰的擴散但是，由于在氣化筒周壁的上部共為一體地形成有向外部突出的電熱器引出部，所述電熱器被埋設在氣化筒內，而該電熱器引出部阻礙了二次空氣的流通，所以在電熱器引出部的上方難于產生二次空氣流，因此存在如下的問題，即，在與電熱器引出部對應的位置上開設的環(huán)狀壁的切口會有火焰泄露，而在該泄露火焰的作用下，金屬制燃燒筒的局部會因過熱而造成赤熱，從而導致變形或損傷。
本發(fā)明是鑒于上述問題而為的，其目的在于，在一種通過在與燃燒頭對置的燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上開設多個切口來提高燃燒性能并擴大燃燒幅度的液體燃料燃燒裝置中，用簡單的構成來防止燃燒筒產生赤熱。
本發(fā)明的構成是，具有氣化筒，所述氣化筒在其周壁內埋設有電熱器并設有用于將該電熱器的外接部引向外部的電熱器引出部，和安裝在上述氣化筒上部、在周壁部上設有火焰孔的燃燒頭，和配置在上述燃燒頭的外周、在與上述火焰孔對置的環(huán)狀壁上開設了多個切口的燃燒環(huán)，和收容著上述氣化筒的帶底筒狀燃燒器殼體，和在向上述氣化筒供應燃燒用一次空氣的同時向氣化筒與燃燒器殼體之間的空間供應二次空氣的送風機，和與上述燃燒頭鄰近的燃燒筒；在上述燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上、在與氣化筒的電熱器引出部對應的部分上設有不帶切口的燃燒筒保護部。
通過在燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上、在與氣化筒的電熱器引出部對應的部分上設有不帶切口的燃燒筒保護部，可用該不帶切口的燃燒筒保護部來承接強燃燒時的火焰，并且使火焰向上方流動，從而使與很難產生二次空氣流的電熱器引出部正上方位置對應的燃燒筒的局部不會因過熱而產生赤熱，以簡單的構成就能防止燃燒筒產生變形或損傷。
以下簡要說明附圖。


圖1是本發(fā)明一個實施例中的液體燃料燃燒裝置的整體構成的斷面圖。
圖2是圖1所示液體燃料燃燒裝置的主要部分的放大斷面圖。
圖3是圖1所示液體燃料燃燒裝置的在與圖2不同的斷面上的主要部分放大斷面圖。
圖4是圖1所示液體燃料燃燒裝置的主要部分的斜視圖。
圖5是圖1所示液體燃料燃燒裝置的氣化筒單體的斜視圖。
圖6是顯示圖1所示液體燃料燃燒裝置的燃燒頭的火焰孔與氣化筒的熱回收用凸部之間關系的圖。
以下結合圖1至圖6說明本發(fā)明的一個實施例。圖中，1是壓鑄而成的上部開口的有底圓筒狀氣化筒，氣化筒1由鋁-錳系的耐熱鋁合金制成，在該氣化筒1的周壁部的一部分上設有向上述周壁部的切線方向開口的空氣導入口2。此外，構成氣化筒1的原材料的耐熱鋁合金，以鋁為主要成分，除含有錳外，還含有硅、鐵、鎳、鈦、銅、鎂等，其中錳含量為2.5～6.0重量％，是除了鋁之外含量最多的。
3是埋設在氣化筒1的周壁上部的、例如是保護套型加熱器等的電熱器，4是將一個端部與氣化筒1的空氣導入口2接通的一次空氣筒，它的另一個端部與送風機7的殼體8接通，所述送風機7在內部裝有靠馬達5驅動的供氣風扇6，來自送風機7的燃燒用一次空氣通過空氣導入口2送入上述氣化筒1內部。9是設在氣化筒1外周的有底筒狀燃燒器殼體，10是用于向燃燒器殼體9與氣化筒1之間的空間X輸送燃燒用二次空氣的二次空氣管，該二次空氣管10的頂端出口部10A貫通了燃燒器9的周壁部9A，顯現(xiàn)于燃燒器殼體9之內，并且在上述周壁部9A的近旁開口，二次空氣管10的基端入口部10B與一次空氣筒4一樣，也與送風機7的殼體8接通。
11是金屬板制成的送風導向件，它以覆蓋上述二次空氣管10的頂端出口部10A的形態(tài)安裝在燃燒器殼體9的周壁部9A的內面，該送風導向件11與上述二次空氣管10的頂端出口部10A保持大約5至10mm的間隔，與之對置地安裝在燃燒器殼體9的周壁部9A的內面，以防止從二次空氣管10的頂端出口部10A流出的二次空氣直接與氣化筒1的周壁接觸。
12是在空氣導入口2以及一次空氣筒4的一個端部之內與它們同圓心地設置的燃料噴嘴，該燃料噴嘴12的頂端部顯現(xiàn)在氣化筒1之內，用于向氣化筒1內部噴出煤油等液體燃料，它的另一個端部通過燃料供應管13以及例如是電磁泵等的燃料泵14，與燃料罐15的內部連通。16是向燃料罐15補充液體燃料的能夠自由裝卸的卡式油箱。
17是嵌合在上述氣化筒1的上部開口上的壓鑄而成的節(jié)流板，該節(jié)流板17與氣化筒1一樣，也是用鋁-錳系的耐熱鋁合金制成，在該節(jié)流板17的中央部分，與其共為一體地下垂形成了作為節(jié)流通路18的圓筒部17A。19是配置在節(jié)流板17的圓筒部17A的垂直下方的阻擋板，它與圓筒部17A之間留有間隔。
20是安裝在上述氣化筒1上部的帶蓋圓筒狀燃燒頭，如圖6所示，在該燃燒頭20的周壁部20A上分上下3段設有用于噴射混合氣體的多個火焰孔21、21。此外，在燃燒頭20的周壁部20A的內外兩面與周壁部20A緊密結合地設置著火焰孔金屬網(wǎng)22、22。23是以從上方覆蓋上述節(jié)流板17的節(jié)流通路18的形態(tài)配置在燃燒頭20內的混合整流筒，該混合整流筒23用耐熱不銹鋼板經(jīng)拉深加工而成，從側面觀察呈大體凸狀，在其中央部分形成的帶蓋筒部23A的蓋面和設置其下部外周的環(huán)狀平面部分23B上，分別設置著直徑被設定為約2mm的多個小孔24、24和25、25，帶蓋筒部23A的周壁部是無孔壁。此外，上述節(jié)流板17、燃燒頭20以及混合整流筒23用多個安裝螺絲26固定在氣化筒1上。
27、27是與上述燃燒頭20的周壁部20A對置的、在氣化筒1的周壁部的上端部上通過整體成形而形成的6個熱回收用凸部，如圖5所示，這些熱回收用凸部27、27分別形成為圓柱狀，其直徑T約7mm，高H約8至10mm，沿著呈環(huán)狀的氣化筒1的上端部的圓周方向，被設定為相互之間保持有約25至35mm的大致相等的間隔S，能夠有效地對氣化筒1進行熱回收。通過使該多個熱回收用凸部27、27在氣化筒1的上端整體成形而成，在燃燒過程中使氣化筒1的底壁部被加熱到約330～360℃的高溫。
此外，如圖5所示在上述氣化筒1的周壁上部中埋設著電熱器3的部分，與該部分共為一體并向外突出地設置了用于將電熱器3兩端的外接部3A、3A引向氣化筒1外部的電熱器引出部1A，該電熱器引出部1A的橫向寬度尺寸設定為約30mm。
28是配置在燃燒頭20外周的燃燒環(huán)，該燃燒環(huán)28由耐熱不銹鋼板制成，載置于氣化筒1的上端部，并用螺絲(圖未示出)固定。此外，在與燃燒頭20的周壁部20A的火焰孔21對置的燃燒環(huán)28的環(huán)狀壁28A上，沿圓周方向保持一定間隔地設置著多個縱向切口29、29，但如圖4所示，在與上述上述氣化筒1的電熱器引出部1A對應的部分形成了不帶縱向切口29的燃燒筒保護部30，該燃燒筒保護部30與電熱器引出部1A的橫向寬度尺寸大體相等，或者比上述尺寸略為寬些。
31是用于檢測氣化筒1的溫度的溫度檢測器，該溫度檢測器31設置于氣化筒1的下端部，以檢測氣化筒1的底壁部附近的溫度。32是用于檢測燃燒頭20的火焰孔21有無火焰F形成以及檢測氧氣濃度的火焰桿；33是向從火焰孔21噴出的混合氣體點火的點火桿；34是將來自熱風用送風機(圖未示出)的風引向熱風吹出口(圖未示出)的熱風用送風管道；35是直立地設在熱風用送風管道34的底壁部34A上的鍍鋁鋼板制燃燒筒，在該燃燒筒35內的下部有上述燃燒頭20與之靠近；36是設在燃燒用空氣入口37中的過濾器；38是用于檢測供氣風扇6的轉數(shù)的轉數(shù)檢測器；39是密封電熱器3的外接部3A、3A的密封構件。
根據(jù)以上的構成，通過向電熱器3通電使氣化筒1的下部溫度達到約250℃，當上述溫度的上升被溫度檢測器30檢測到后，送風機7便起動，然后進行大約5秒鐘的清爐，在清爐之后燃料泵14起動。隨著燃料泵14和送風機7的起動，液體燃料和燃燒用一次空氣分別經(jīng)過燃料供應管13和一次空氣筒4，并分別從燃料噴嘴12和空氣導入口2供到氣化筒1的內部。
供到氣化筒1內部的燃料在接觸到氣化筒1的內壁面后被氣化，該氣化氣體與一次空氣混合后成為混合氣體，該混合氣體通過節(jié)流板17的節(jié)流通路18后流入混合整流筒23中。流到該混合整流筒23中的混合氣體，其中一部分通過環(huán)狀平面部23B的多個小孔25、25后向下段的火焰孔21以及中段的火焰孔21流去，并從這些火焰孔21、21噴出；其余部分上升到帶蓋筒部23A內，并在帶蓋筒部23內加速混合后流向蓋部，再從蓋部的多個小孔24、24通過。通過了上述多個小孔24、24的混合氣體流向上段的各個火焰孔21以及中段的各個火焰孔21，再從這些火焰孔21噴出。從各個火焰孔21噴出的混合氣體被點火桿33的電火花引燃，形成火焰F，這樣燃燒便開始。
另一方面，經(jīng)過二次空氣管10送到燃燒器殼體9中的燃燒用二次空氣從二次空氣管10的頂端出口部10A流出，在送風導向件11的作用下向橫向流動，并進入氣化筒1與燃燒器殼體9之間的大體呈環(huán)狀的空間X中，再在該空間X中上升，通過氣化筒1的上部與燃燒器殼體9的上部之間的空隙Y，沿著燃燒環(huán)28的環(huán)狀壁28A的外面上升，供到火焰F的外圍，以促進火焰F的二次燃燒。
如上述那樣開始燃燒之后，火焰F的熱從熱回收用凸部27以及燃燒環(huán)28傳導到氣化筒1，以進行熱回收。在燃燒開始后約經(jīng)過2至5分鐘時，即使對電熱器3停止通電，氣化筒1也能保持高溫，從而使氣化筒1內的液體燃料繼續(xù)得以氣化并繼續(xù)保持燃燒狀態(tài)。另外，從燃燒開始經(jīng)過30至40分鐘后，溫度上升最慢的氣化筒1的底壁部附近的溫度也能達到約330～360℃的高溫狀態(tài)。
在進行燃燒量約3200kcal/h的強燃燒時，在火焰孔21形成的火焰F較大，該較大的火焰F在其頂端部分碰到燃燒環(huán)28的環(huán)狀壁28A時便朝上轉向，從而使燃燒筒35受到保護。在進行燃燒量約900kcal/h的弱燃燒時，在火焰孔21形成的火焰F較小，并進入到燃燒環(huán)28的環(huán)狀壁28A的內側，但通過燃燒器殼體9與氣化筒1之間的間隙Y后上升的燃燒用二次空氣經(jīng)過環(huán)狀壁28A的各個縱向切口29、29后，也流入到環(huán)狀壁28A的內側，因此，雖然進行弱燃燒時火焰F較小，但由于能夠通過縱向切口29有效地供應燃燒用二次空氣，促進燃燒反應，從而能夠進行很少發(fā)生一氧化碳的良好的弱燃燒，并能擴大燃燒幅度。
根據(jù)本實施例，由于在與燃燒頭20的周壁20A的火焰孔21對置的燃燒環(huán)28的環(huán)狀壁28A上，沿圓周方向保持一定間隔地設置著多個縱向切口29、29，并且在與上述上述氣化筒1的電熱器引出部1A對應的部分形成了不帶縱向切口29的燃燒筒保護部30，因此，可用該不帶切口的燃燒筒保護部30來承接強燃燒時的火焰F，并且使火焰F轉向上方，從而使與很難產生二次空氣流的氣化筒1的電熱器引出部1A的正上方位置對應的燃燒筒35的局部不會因過熱而產生赤熱，在不需要特別的零部件的情況下就能防止燃燒筒35產生變形或損傷。
另外，在上述實施例中，由于在氣化筒1的周壁部的上端部上通過整體成形而形成與燃燒頭20的周壁部20B對置的6個熱回收用凸部27、27，這些熱回收用凸部27、27被設定為直徑T約7mm，高H約8至10mm，在燃燒開始約30至40分鐘后，能使比上部溫度上升慢的氣化筒1的底壁部附近的溫度上升并保持約330℃以上(約330～360℃)的高溫狀態(tài)，因此，即使使用變質的劣質煤油或蒸發(fā)溫度高的液體燃料，也能使燃料中的各種成分在瞬間內徹底蒸發(fā)，從而能夠防止在氣化筒1的內部壁部上殘留焦油，使氣化筒長期保持良好的氣化狀態(tài)，維持穩(wěn)定的氣化燃燒。而且，浸到焦油內的液體燃料在熄火后會繼續(xù)蒸發(fā)而使熄火時產生強烈臭味，但由于能夠防止在氣化筒1的壁部殘留焦油，因而能使上述問題得到改善。
另外，由于將該溫度檢測器31設置于氣化筒1的下端部，也就是將該溫度檢測器31設在氣化筒1的周壁部中溫度最低的位置上，所以能夠提高耐久性。換言之，當氣化筒1的底壁部附近溫度上升到約330℃以上(約330～360℃)的高溫時，氣化筒1周壁部的中間部分的溫度就會達到大約400℃左右，氣化筒1周壁部的上端部分的溫度則達到大約450℃左右，這樣就會使溫度檢測器31的耐久性產生問題。因此，如果將溫度檢測器31設在氣化筒1的下端部，就不會使溫度檢測器31發(fā)生斷線等故障。
另外，由于用于氣化液體燃料的壓鑄氣化筒1是由鋁-錳系的耐熱鋁合金制成的，含量為2.5～6.0重量％的錳能提高鋁的耐熱性和強度等機械性能，因此，即使溫度最容易上升的氣化筒上端部的溫度上升到約450℃左右，也不會產生鼓脹或熔化等熱變形。
綜上所述，本發(fā)明中的通過在與燃燒頭的火焰孔對置的燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上開設多個切口來提高燃燒性能和擴大燃燒幅度的液體燃料燃燒裝置，由于其構成是在燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上、在與氣化筒的電熱器引出部對應的部分上設置了不帶切口的燃燒筒保護部，因而能以簡單的構成，切實地防止與二次空氣難于流動的電熱器引出部的正上方位置對應的燃燒筒的局部產生赤熱，既能提高燃燒性能，又能提高燃燒筒的耐久性。
權利要求
1.一種液體燃料燃燒裝置，其特征在于，包括氣化筒，所述氣化筒在其周壁內埋設有電熱器并設有用于將該電熱器的外接部引向外部的電熱器引出部，和安裝在上述氣化筒上部、在周壁部上設有火焰孔的燃燒頭，和配置在上述燃燒頭的外周、在與上述火焰孔對置的環(huán)狀壁上開設了多個切口的燃燒環(huán)，和收容著上述氣化筒的帶底筒狀燃燒器殼體，和在向上述氣化筒供應燃燒用一次空氣的同時向氣化筒與燃燒器殼體之間的空間供應二次空氣的送風機，和與上述燃燒頭鄰近的燃燒筒；在上述燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上、在與氣化筒的電熱器引出部對應的部分上設有不帶切口的燃燒筒保護部。
全文摘要
本發(fā)明的液體燃料燃燒裝置包括氣化筒，在其周壁內埋設有電熱器并設有將該電熱器的外接部引向外部的電熱器引出部，和安裝在氣化筒上部、在周壁部上設有火焰孔的燃燒頭，和配置在燃燒頭外周、在與火焰孔對置的環(huán)狀壁上開設了多個切口的燃燒環(huán)，和收容著氣化筒的帶底筒狀燃燒器殼體，和送風機以及燃燒筒；在燃燒環(huán)的環(huán)狀壁上、在與氣化筒的電熱器引出部對應的部分上設有不帶切口的燃燒筒保護部。
文檔編號F23D11/40GK1158951SQ9610715
公開日1997年9月10日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權日1995年6月21日
發(fā)明者桑子茂 申請人:三洋電機株式會社