(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を燃焼させることにより発生する燃焼ガス及び未燃焼ガスを含む１次燃料ガスを供給する燃料ガス源と、この燃料ガス源から流出する１次燃料ガスを一方向に導くと共に、先端側が基端側よりも内径が大きい拡径部とされたガス流下パイプと、このガス流下パイプ内のパイプ中心軸上で、先端がガス流下パイプの拡径部よりも基端側位置に配置され、前記燃料ガス流下方向に圧力空気を噴出させるエアーノズルと、を有してなり、前記燃料ガス源は、内部で燃料を燃焼させる燃焼室、この燃焼室に設けられた空気吸入口及び燃焼ガス排出口を備えて構成され、前記燃焼ガス排出口には、前記ガス流下パイプの基端が接続されたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記エアーノズルはガス流下パイプのパイプ中心軸上で、軸方向に位置調整自在とされたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項３】
液状燃料を燃焼させることにより発生する燃焼ガス及び未燃焼ガスを含む１次燃料ガスを供給する燃料ガス源と、この燃料ガス源から流出する１次燃料ガスを一方向に導くガス流下パイプと、このガス流下パイプ内に先端が配置され、前記燃料ガス流下方向に圧力空気を噴出させるエアーノズルと、前記ガス流下パイプ内で、１次燃料ガスとエアノズルからの空気とを混合させる旋回流及び渦流の少なくとも一方を含む混合流を形成する混合流形成手段と、を有してなり、前記燃料ガス源は、内部で燃料を燃焼させる燃焼室、この燃焼室に設けられた空気吸入口及び燃焼ガス排出口を備えて構成され、前記燃焼ガス排出口には、前記ガス流下パイプの基端が接続されたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項４】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記エアーノズル先端の下流側近傍を囲み、該エアーノズル先端から流出した圧力空気の、ガス流下パイプの径方向外側への拡大を一定値以下に抑制する前記ガス流下パイプ内周面を含むものであることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項５】
請求項４において、前記混合流形成手段は、エアーノズル先端近傍位置におけるガス流下パイプに、その内外を連通して形成された少なくとも１個の空気流入孔を含むものであることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項６】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記ガス流下パイプにおけるエアーノズル先端の下流側近傍に形成された拡径部を含むものであることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項７】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記エアーノズルの先端近傍の周囲にガス流下方向に対して同一方向に傾けて配置された複数の旋回流フィンを含み、該旋回流フィンは、ガス流下パイプ内での前記１次燃料ガスを、前記エアーノズルからの圧力空気流を中心とする旋回流とすることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項８】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記燃料ガス源に接続され、且つ、前記エアーノズルの先端近傍に、前記エアーノズルの中心線に対して、混合流形成方向に傾けて配置され、１次燃料ガスを噴出するガス噴出口を含むものあることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項９】
請求項３において、前記エアーノズルは、混合流形成手段を兼ね、前記ガス流下パイプの中心線廻りに配置された長さの異なる複数の小ノズルからなり、圧力空気噴出による混合流を形成することを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１０】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記ガス流下パイプ内の、該ガス流下パイプの先端開口と前記エアーノズル先端との間で、該エアーノズルの中心軸に対して傾斜した面、及びこの面に形成された少なくとも１個のオリフィスを備えた耐熱材料よりなる流路断面積変化手段を含むものであることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１１】
請求項10において、前記流路断面積変化手段は、複数のオリフィスが形成された板状体であることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１２】
請求項10において、前記流路断面積変化手段は、金属メッシュを先端先細りの螺旋状に形成して構成されたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１３】
請求項３乃至10のいずれかにおいて、前記エアーノズルはガス流下パイプの軸方向に位置調整自在とされたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１４】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記ガス流下パイプ内に配置され、ガス流下方向に拡開する中空円錐形であって、厚さ方向に多数の貫通孔が形成された耐熱材料よりなる第１反応筒と、厚さ方向に多数の貫通孔が形成された耐熱材料よりなる帯板を渦巻き状に形成してなり、その端面を前記第１反応筒の拡開側端面に接続してなる第２反応コイルとを含んでなり、前記エアーノズルは、前記第１反応筒の先細端に接続され、第１反応筒内に圧力空気を吹き込むようにされてなる燃料ガス生成装置。
【請求項１５】
請求項３において、前記混合流形成手段は、前記ガス流下パイプ内に配置され、厚さ方向に多数の貫通孔が設けられた耐熱材料板をガス流下方向に拡開する円錐台形状、且つ、螺旋状に巻いて形成された反応筒を含むものであり、前記エアーノズルは、前記反応筒の基端側端面中心に接続され、反応筒内へ、ガス流下方向に圧力空気を吹き込むようにされてなる燃料ガス生成装置。
【請求項１６】
請求項１乃至15のいずれかにおいて、前記燃焼室は、一端に空気吸入口、他端に燃焼ガス排出口を備えた筒状体であって、内周面の少なくとも一部に沿って燃料層が面状に形成されたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項１７】
請求項16において、前記燃焼室の燃料層は、液体燃料が含浸される多孔性材料により構成されたことを特徴とする燃料ガス生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関、外燃機関、ボイラー、ストーブ、燃料電池、等の燃料としての燃料ガスを生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、上記のような内燃機関、外燃機関、ボイラー等における燃料は、石油、石炭等の石化燃料、アルコール、天然ガスあるいは石化燃料から生成したガスを用いるものであり、いずれの場合でも、高効率で燃焼させるためには、燃焼温度を高温度に維持する必要がある。
【０００３】
しかしながら、アルコールを利用する自動車用エンジン等においては、燃焼温度が低くならざるを得ず、熱効率（燃費）の向上には限界があった。
【０００４】
更に、上記のアルコールを除いた各燃料は、いずれも再生不可能な燃料であって、資源の枯渇、採掘による自然の破壊等の問題点を含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、いわゆるバイオマスと称されて、植物→アルコール→CO2＋H2O→植物のサイクルにより再生可能であり、且つ原料に地域的偏在のないアルコールは、例えば自動車に利用する場合に、コールドスタートが困難であり、且つ、燃焼温度を高温に維持できない、等の問題点があった。
【０００６】
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、アルコール、石油、天然ガス等から、高温で燃焼させることができるのみならず、再生可能な燃料であるアルコールでも、十分に自動車等の燃料として用いることができるようにした燃料ガスを生成する装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料を燃焼させることにより発生する燃焼ガス及び未燃焼ガスを含む１次燃料ガスを供給する燃料ガス源と、この燃料ガス源から流出する１次燃料ガスを一方向に導くと共に、先端側が基端側よりも内径が大きい拡径部とされたガス流下パイプと、このガス流下パイプ内のパイプ中心軸上で、先端がガス流下パイプの拡径部よりも基端側位置に配置され、前記燃料ガス流下方向に圧力空気を噴出させるエアーノズルと、を有してなり、前記燃料ガス源を、内部で燃料を燃焼させる燃焼室、この燃焼室に設けられた空気吸入口及び燃焼ガス排出口を備えて構成し、前記燃焼ガス排出口に、前記ガス流下パイプの基端を接続するようにした燃料ガス生成装置により上記目的を達成するものであり、高温で燃焼可能な燃料ガスを生成することができる。又、単に燃料を燃焼室内で燃焼させることによって１次燃料ガスを生成することができるので、低コストであると共に、制御及び構造が簡単である。
【０００９】
本発明は、前記エアーノズルはガス流下パイプのパイプ中心軸上で、軸方向に位置調整自在としたものであり、エアーノズルの位置を調整することにより、２次燃料ガス生成過程を制御できる。
【００１０】
本発明は、燃料を燃焼させることにより発生する燃焼ガス及び未燃焼ガスを含む１次燃料ガスを供給する燃料ガス源と、この燃料ガス源から流出する１次燃料ガスを一方向に導くガス流下パイプと、このガス流下パイプ内に先端が配置され、前記燃料ガス流下方向に圧力空気を噴出させるエアーノズルと、前記ガス流下パイプ内で、１次燃料ガスとエアノズルからの空気とを混合させる旋回流及び渦流の少なくとも一方を含む混合流を形成する混合流形成手段と、を有してなり、前記燃料ガス源を、内部で燃料を燃焼させる燃焼室、この燃焼室に設けられた空気吸入口及び燃焼ガス排出口を備えて構成し、前記燃焼ガス排出口に、前記ガス流下パイプの基端を接続するようにした燃料ガス生成装置により上記目的を達成するものであり、１次燃料ガス中に圧力空気を噴出させ、この空気と１次燃料ガスとが混合される旋回流及び／又は渦流からなる混合流を形成して、高温で燃焼する２次燃料ガスを得ることができる。又、単に燃料を燃焼室内で燃焼させることによって１次燃料ガスを生成することができるので、低コストであると共に、制御及び構造が簡単である。
【００１１】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記エアーノズル先端の下流側近傍を囲み、該エアーノズル先端から流出した圧力空気の、ガス流下パイプの径方向外側への拡大を一定値以下に抑制する前記ガス流下パイプ内周面を含んで形成したものであり、エアーノズル先端から流出した圧力空気が前記内周壁面に衝突し、且つ反射される際に、１次燃料ガスとの混合を促進することができる。
【００１２】
本発明は、前記混合流形成手段はエアーノズル先端近傍位置における、ガス流下パイプに、その内外を連通して形成された少なくとも１個の空気流入孔を含むものであり、前記ガス流下パイプに形成された空気流入孔から外気が導入されることにより、この流入孔内側位置でも渦流が発生し、空気と１次燃料ガスとの混合を促進することができる。
【００１３】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記ガス流下パイプにおけるエアーノズル先端の下流側近傍に形成された拡径部を含んで形成したものであり、ガス流下パイプにおけるエアーノズル先端の下流側に形成された拡径部をエアーノズル先端から流出した圧力空気が通過するとき、前記拡径部の段差部において渦流が発生し、１次燃料ガスとの混合を促進することができる。
【００１４】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記エアーノズルの先端近傍の周囲にガス流下方向に対して同一方向に傾けて配置された複数の旋回流フィンを含んで構成し、ガス流下パイプ内での前記１次燃料ガスが、前記エアーノズルからの圧力空気流を中心とする旋回流となるようにしたものであり、１次燃料ガスと圧力空気との混合を促進させることができる。
【００１５】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記燃料ガス源に接続され、且つ、前記エアーノズルの先端近傍に、前記エアーノズルの中心線に対して、混合流形成方向に傾けて配置され、１次燃料ガスを噴出するガス噴出口を含んで構成したものであり、１次燃料ガスと圧力空気との混合を促進する旋回流を容易に得ることができる。
【００１６】
本発明は、前記エアーノズルを、混合流形成手段を兼ね、前記ガス流下パイプの中心線廻りに配置された長さの異なる複数の小ノズルから構成し、圧力空気噴出による混合流を形成するようにしたものであり、強い混合流により、１次燃料ガスと圧力空気との混合を更に促進することができる。
【００１７】
本発明は、前記複数の小ノズルを、前記ガス流下パイプ内のパイプ中心線廻りに、先端がガス流下パイプの先端開口よりも基端側位置であって、燃料ガス流下方向に先細りの仮想円錐面に沿って螺旋状に配置したものであり、圧力空気を噴出させることによって、容易に混合流を形成することができる。
【００１８】
本発明は、前記複数の小ノズル先端が形成する仮想螺旋を、燃料ガス流下方向に右廻りとしたものであり、前記仮想螺旋が燃料ガス流下方向右廻りの場合、１次燃料ガスと圧力空気との混合がより促進されることが実験により確認された。
【００１９】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記ガス流下パイプ内の、該ガス流下パイプの先端開口と前記エアーノズル先端との間で、該エアーノズルの中心軸に対して傾斜した面、及びこの面に形成された少なくとも１個のオリフィスを備えた耐熱材料よりなる流路断面積変化手段としたものであり、エアーノズルの中心軸に対して傾斜した面及びこの面に形成されたオリフィスによって、エアーノズルから流出された空気と周囲の燃料ガスがオリフ面積に変化を生じ、これによって、渦流の形成が促進される。
【００２０】
本発明は、前記流路断面積変化手段を、複数のオリフィスが形成された板状体としたものであり、例えばパンチングメタルによって流路断面積変化手段を構成できるので、構造が簡単であると共に多くの渦流を形成することができる。
【００２１】
本発明は、前記流路断面積変化手段を、金属メッシュを先端先細りの螺旋状に形成して構成したものであり、流路断面積変化手段を、簡単に構成することができると共に、空気と燃料ガスが、金属メッシュを通過するとき多くの渦流が形成されて混合が促進され、しかも、金属メッシュが多層になっているので、より強く混合させることができる。
【００２２】
本発明は、前記エアーノズルをガス流下パイプのパイプの軸方向に位置調整自在としたものであり、エアーノズルの位置を調整することにより、２次燃料ガス生成を容易に制御できる。
【００２３】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記ガス流下パイプ内に配置され、ガス流下方向に拡開する中空円錐形であって、厚さ方向に多数の貫通孔が形成された耐熱材料よりなる第１反応筒と、厚さ方向に多数の貫通孔が形成された耐熱材料よりなる帯板を渦巻き状に形成してなり、その端面を前記第１反応筒の拡開側端面に接続してなる第２反応コイルとから構成し、前記エアーノズルを、前記第１反応筒の先細端に接続し、第１反応筒内に圧力空気を吹き込むようにしたものであり、１次燃料ガスとエアーノズルからの圧力空気とが、螺旋状の第２反応コイルを通過する際に、多段階に渦流が発生するので、更に混合が促進される。
【００２４】
本発明は、前記混合流形成手段を、前記ガス流下パイプ内に配置され、厚さ方向に多数の貫通孔が設けられた耐熱材料板をガス流下方向に拡開する円錐台形状、且つ、螺旋状に巻いて形成された反応筒とし、前記エアーノズルを、前記反応筒の基端側端面中心に接続し、反応筒内へ、ガス流下方向に圧力空気を吹き込むようにしたものであり、反応筒全体が空気流及び１次燃料ガス流に対して傾斜する円錐台形状で且つ螺旋状であるので、１次燃料ガスと空気とを混合する渦流を多段階に発生させることができる。
【００２５】
本発明は、前記燃焼室を、一端に空気吸入口、他端に燃焼ガス排出口を備えた筒状体とし、内周面の少なくとも一部に沿って燃料層が面状に形成するようにしたものであり、燃焼室内周面に面状に形成された燃料層で燃料が燃焼されるので、多量の１次燃料ガスを効率よく発生させることができる。
【００２６】
本発明は、前記燃焼室の燃料層を、液体燃料が含浸される多孔性材料により構成したものであり、多孔性材料の燃料層により、液体燃料を安定して燃焼させて１次燃料ガスを得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は本発明の第１実施例にかかる燃料ガス生成装置10を示すものであり、液体燃料、例えばアルコールを燃焼させることによって１次燃料ガスを発生させる燃料ガス源12と、この燃料ガス源12から発生した１次燃料ガスを、図１において左端から一方向に（図において右方向）に導くためのガス流下パイプ14と、このガス流下パイプ14内に先端が配置され、１次燃料ガスの流下方向と同一方向に圧力空気を噴出させるためのエアーノズル16と、ガス流下パイプ14内で、１次燃料ガスとエアーノズル16からの空気を混合させる旋回流及び／又は渦流からなる混合流を形成する混合流形成手段17とを備えて構成されている。
【００２９】
前記燃料ガス12は、円筒状の金属材料により構成された燃焼室18を備えたものであり、燃焼室18内周面には、例えば連続発泡金属である燃料層20が設けられ、この燃料層20には、燃料タンク22からポンプ24によって液体燃料が循環供給されるようになっている。図１の符号26はポンプ24を駆動するためのモータ、28は燃料層20の表面位置で、液体燃料に点火するための点火プラグをそれぞれ示す。
【００３０】
前記燃焼室18の、図において右端は開口して前記ガス流下パイプ14に接続され、又左端には、空気流入孔30Aが形成されたカバー30が取付けられている。
【００３１】
前記ガス流下パイプ14は、前記燃焼室18に接続される小径部14Aと、この小径部14Aの図において右端に接続される大径部14Bとからなり、前記小径部14の途中には、複数の空気流入口14Cがその円周方向に適宜間隔で形成されている。
【００３２】
ここで、前記小径部14Aの内周面17Aと、小径部14Aから大径部14Bに至る段差部17Bと、空気流入口14Cとにより混合流形成手段17が形成されている。
【００３３】
前記エアーノズル16は、前記燃焼室18における前記カバー30の中心部を貫通し、その先端が、前記ガス流下パイプ14における小径部14Aの中心軸線上であって、前記空気流入口14C近傍に位置されている。
【００３４】
前記エアーノズル16は金属パイプから構成され、カバー30に形成されたパイプガイド30Bによって軸方向摺動自在に支持されている。図１の符号32はエアーノズル16に圧力空気を供給するためのポンプ、34はポンプ32を駆動するためのモータ、24Aは燃焼室18内に燃料を供給するための燃料供給ノズル、24Bは燃料層20において燃焼されなかった残余の燃料を排出するための燃料排出ノズルをそれぞれ示す。
【００３５】
ここで、前記実施例における小径部14Aから大径部14Bに至る角部14Dとエアーノズル16先端とを結ぶ直線と該エアーノズル16の中心軸線とのなす角度θが30〜65℃となるようにするとよい。
【００３６】
次に図１に示される第１実施例の作用について説明する。
【００３７】
まず、ポンプ24により、燃焼室18内の燃料層20に、液体燃料例えばアルコールを供給し、点火プラグ28で燃料層20表面のアルコールに点火すると、アルコールが燃料層20から浸み出しつつ穏やかに燃焼する。
【００３８】
この状態で、ポンプ32によって、エアーノズル16に圧力空気を供給し、ガス流下パイプ14における小径部14A内で圧力空気を噴出させると、この圧力空気の噴出によって形成された空気流により、燃焼室18内の燃焼ガス、未燃焼ガス、空気が、ガス流下パイプ14方向に流れ、燃焼室18内でのアルコール燃焼のための空気は、カバー30の空気流入口30Aから燃焼室18内に流入する。又、これら燃焼ガス、未燃焼ガス、空気の一部は、エアーノズル16からの強い空気流を中心とする旋回流となって、空気流に巻き込まれる（図２参照）。
【００３９】
エアーノズル16の先端部位置では、エアーノズル16内の圧力空気が常圧のガス流下パイプ14内に噴出することによって、流下パイプ14の小径部14A内で、その流路断面積が増大するが小径部14Aの内周面17Aによって増大が規制されるので、相対的に流路断面積が減少する燃焼室18からの燃焼ガス（１次燃料ガス）との境界層に沿って、図３に示される渦流が発生し、両者が強く混合される。ガス流下パイプ14内でのエアーノズル16の設定によってほとんどの場合、渦流が発生するが、発生しないときはエアーノズル16の位置を調整し、渦流を発生させる。
【００４０】
又、小径部14Aには、エアーノズル16先端近傍位置で、空気流入口14Cが形成されているため、ここからも空気が吸入されることにより、１次燃料ガスとの境界層に渦流が発生する。
【００４１】
次に、１次燃料ガス及びエアーノズル16からの圧力空気はガス流下パイプ14の大径部14Bに至り、全体としての流路断面積が大幅に拡張する際に、１次燃料ガスとの境界層が角部14Dを通り、段差部17Bにおいて、渦流が発生し、１次燃料ガスと空気との混合が促進され、２次燃料ガスがガス流下パイプ14の右端の出口14Eから得られる。
【００４２】
混合の制御は、燃料層20への燃料供給量及びエアーノズル16から噴出させる空気流路及びエアーノズル16の先端位置の調整によって行う。
【００４３】
本発明者の実験によれば、アルコール（エチルアルコール、メチルアルコール又はこれらの混合）の場合、２次燃料ガスの最高燃焼温度は1600℃（通常燃焼で得られる最高燃焼温度は約800℃である）であった。
【００４４】
上記図１の第１実施例は、ガス流下パイプ14における小径部14Aに空気流入口14Cを設けたものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、エアーノズル16からの圧力空気流による混合が十分であれば、図４に示される第２実施例のように、空気流入口を小径部14Aに設ける必要がない。
【００４５】
次に図５に示される本発明の第３実施例について説明する。
【００４６】
この第３実施例は、前記第１実施例と同様の燃焼室18に接続されたガス流下パイプ14の内側で、エアーノズル16先端よりも上流側の、該エアーノズル16周囲に、ガス流下方向に対して同一方向に傾けて配置された複数の旋回流フィン36を設けたものであり、この旋回流フィン36と、空気流入口14C、内周面17A及び段差部17Bとによって、混合流形成手段38が構成されている。
【００４７】
この実施例では、旋回流フィン36は１次燃料ガスを、エアーノズル16の周囲に右回りの螺旋流となるように、右ねじ方向に傾けて配置されている。
【００４８】
従って、燃焼室18から流出して、エアーノズル16からの圧力空気流に巻き込まれようとする１次燃料ガスは、旋回流フィン36によって、強制的に右回りの螺旋流とされる。
【００４９】
このため、エアーノズル16先端から噴出される空気と１次燃料ガスを強い螺旋流によって混合させることができるる。
【００５０】
なおこの実施例においては、前記旋回流フィン36によって形成された旋回流の他に、前記第１実施例と同様に、空気流入口14Cから流入する空気流、エアーノズル16先端からの空気流、段差部17Bのそれぞれの境界領域で渦流が発生して、１次燃料ガスと空気との混合が促進される。
【００５１】
次に図６に示される本発明の第４実施例について説明する。
【００５２】
この第４実施例は、前記燃焼室18からガス流下パイプ14への接続部分に、エアーノズル16の中心線16Aに対して、右回りの旋回流を形成するように１次燃料ガスを噴出するガス噴出口40を設けたものである。
【００５３】
この第４実施例は、前記第３実施例と同様に、燃焼室18からの１次燃料ガスが、傾けて配置されたガス噴出口40によって、強制的に右回りの螺旋流とされるので、効率良く、且つ強く１次燃料ガスと圧力空気との混合が促進される。
【００５４】
次に図７及び図８に示される本発明の第５実施例について説明する。
【００５５】
この第５実施例は、第１実施例と同様の燃焼室18に接続されたガス流下パイプ14内に、ガス流下方向に先細りの仮想円錐面42に沿って螺旋状に配置され、燃料ガス流下方向に圧力空気を噴出させる７本のエアーノズル44A〜44Gを配置したものである。
【００５６】
この実施例においては、複数のエアーノズル44A〜44Gから流出した圧力空気がガス流下パイプ14内に旋回流を作り、この旋回流によって空気と１次燃料ガスとの混合が促進される。
【００５７】
次に図９に示される本発明の第６実施例について説明する。
【００５８】
この第６実施例は、前記第１実施例と同様の燃焼室18に接続されたガス流下パイプ14の内側で、エアーノズル16先端よりも下流側に、且つこれに近接して、板状のパンチングメタル46を、空気流に対して傾斜して取付けたものである。
【００５９】
この実施例では、燃焼室18からの１次燃料ガスが、エアーノズル16からの圧力空気流に乗って、該圧力空気と共にパンチングメタル46に形成された多数のオリフィス46Aを通過する際に、相対的に断面積の縮小増大による渦流が発生して、第１実施例におけると同様の混合作用が発生する。
【００６０】
次に図10に示される本発明の第７実施例について説明する。
【００６１】
この第７実施例は、第１実施例と同様の燃焼室18に接続されたガス流下パイプ14内に、金属メッシュを先端先細りの螺旋状に形成して構成した流路断面積変化手段48を設けたものである。
【００６２】
この第７実施例においては、エアーノズル16からの空気流と共に１次燃料ガスが螺旋状の金属メッシュを通過する際に、相対的な流路断面積変化による多くの渦流を生じ、これによって両者の混合が促進される。
【００６３】
次に、図11に示される本発明の第８実施例について説明する。
【００６４】
この第８実施例は、図１の第１実施例と同様の燃焼室50を、燃料層52を越えて延長して、ガス流下パイプ54を構成し、このガス流下パイプ54内に、反応筒部56を設け、これを混合流形成手段の主要素としたものである。
【００６５】
この反応筒部56は、ガス流下方向に拡開する中空円錐形であって、厚さ方向に多数の貫通孔58Aが形成された例えば金属、セラミックス等の耐熱材料よりなる第１反応筒58と、厚さ方向に多数の貫通孔60Aが形成され、第１反応筒58と同様の耐熱材料よりなる帯板を渦巻状に形成してなり、その端面を前記第１反応筒58の拡開側端面に接続された反応コイル60と、から構成されている。
【００６６】
又、前記反応筒58の基端側の先細端部には、反応筒58内に圧力空気を吹き込むためのエアーノズル62が接続されている。ここで、反応筒58のエアーノズル62の接続部は、該エアーノズル62と同径であって、且つ周囲に貫通孔60Aが複数形成されている。
【００６７】
図11において、符号64は反応筒部56を燃焼室50内周に支持するためのステーを示す。他の構成部分は、前記図１の第１実施例と同一部分に同一の符号を付することにより説明を省略するものとする。
【００６８】
この実施例において、反応筒部56の基端側の中心部に吹き込まれたエアーノズル62からの圧力空気により、燃焼室50内で発生した１次燃料ガスが、貫通孔60Aから第１反応筒58に吸入されるとき、渦流が発生して圧力空気と混合し、更に、反応コイル60の中心部から外側に向って、移動する際に、反応コイル60の貫通孔58Aを複数回通過することによって、多数の渦流により混合が多段になされて、より高温で燃焼することができる燃料ガスが生成される。
【００６９】
この実施例において、生成ガスの燃焼時の最高温度は、反応コイル60の巻き数に応じて高くなる。又、全体としての熱量は、燃料層52に供給される燃料の量、及びエアーノズル62からの供給空気量に応じたものとなる。
【００７０】
次に図12に示される本発明の第９実施例について説明する。
【００７１】
この第９実施例においては、エアーノズル62からの圧力空気が、図11の第８実施例における反応筒58の代わりに、厚さ方向に多数の貫通孔66Aが形成された金属又はセラミックスからなる耐熱材料板をガス流下方向に拡開する円錐台形状、且つ、螺旋状に巻いて形成された反応筒66を設けたものであり、エアーノズル62は、反応筒66の細径側（基端側）端面中心に接続され、反応筒66内に圧力空気を吹き込むようにされている。
【００７２】
この第９実施例に反応筒66の中心に吹き込まれることによって、周囲から１次燃料ガスが圧力空気流に向かって流入し、ここで渦流が発生し、次に空気と１次燃料ガスがコイル状の反応筒66の各層を通過することにより１次燃料ガスと圧力空気との混合が更に促進され、更に高温燃焼可能な燃料ガスが生成される。この実施例においては、反応筒66は、パンチングメタルを円錐台形状、且つ螺旋状に巻くことによって簡単に構成できるという利点がある。
【００７３】
上記実施例において、燃焼室内の燃料層は、連続発泡体である発泡メタルを利用したものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、ある程度の耐熱性があり、且つ液体燃料が含浸され得るものであればよい。従って、例えば石綿、金属ファイバー等であってもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上のようにして、生成された燃料ガスは、直接内燃機関に導いて空気と混合して点火することにより高温の燃焼を行うことができる。外燃機関、ボイラー、ストーブにおいては、同様に、燃焼させる。更に、燃料電池の場合は、そのまま利用することができる。この場合、発生したガスが高温であるので、高効率で電力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる燃料ガス生成装置の実施例を示す一部ブロック図を含む断面図
【図２】圧力空気流により旋回流が生じる状態を示す斜視図
【図３】圧力空気流により、渦流が生じる状態を示す断面図
【図４】同燃料ガス生成装置の第２実施例の要部を示す断面図
【図５】同第３実施例の要部を示す断面図
【図６】同第４実施例の要部を示す断面図
【図７】同第５実施例の要部を示す断面図
【図８】同第５実施例の要部を示す正面図
【図９】同第６実施例の要部を示す正面図
【図１０】同第７実施例の要部を示す斜視図
【図１１】本発明の第８実施例の要部を示す一部断面図として斜視図
【図１２】同第９実施例を示す斜視図
【符号の説明】
10…燃料ガス生成装置
12…燃料ガス源
14、54…ガス流下パイプ
14A…小径部
14B…大径部
14C…空気流入口
16、44A〜44G、62…エアーノズル
16A…エアーノズル中心線
17、38…混合流形成手段
18、50…燃焼室
20、52…燃料層
22…燃料タンク
24、32…ポンプ
28…点火プラグ
30A…空気流入孔
36…旋回流フィン
40…ガス噴出口
42…仮想円錐面
46…パンチングメタル
46A…オリフィス
48…流路断面積変化手段
56…反応筒部
58、66…反応筒
58A、60A、66A…貫通孔
60…反応コイル
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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