(57)【要約】【課題】燃料ガス、特に微粒子を含む液体燃料を含有する可燃性液化ガスを長時間、安全に安定して燃焼させることができるようにした燃焼装置を提供する。【解決手段】（ａ）ノズル部材本体と、該ノズル部材本体の後端側から前端側に燃料ガスを供給するように形成された燃料ガス流路と、該流路に設けられたニードルバルブと、該流路の終端部に設けられたノズル部とを有するノズル部材、（ｂ）バーナー円筒部と、該バーナー円筒部を加熱するヒーター手段と、該バーナー円筒部の前端部に形成されたバーナー出口部と、該バーナー円筒部の後端部に形成されたバーナー入口部とを有するバーナー部材、（ｃ）前記ノズル部材のノズル部と前記バーナー部材のバーナー入口部とが所定の断熱空隙を介して相対向するように該ノズル部材と該バーナー部材とを断熱状態で連結保持する断熱連結部材、からなるようにした。【選択図】  図１
2004340405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ノズル部材本体と、該ノズル部材本体の後端側から前端側に燃料ガスを供給するように形成された燃料ガス流路と、該流路に設けられかつ該流路に流れる燃料ガスの流量を調整するニードルバルブと、該流路の終端部に設けられかつ供給される燃料ガスを噴射するノズル部とを有するノズル部材、
（ｂ）バーナー円筒部と、該バーナー円筒部を加熱するヒーター手段と、該バーナー円筒部の前端部に形成されかつ燃料ガスが燃焼して火炎として放出されるバーナー出口部と、該バーナー円筒部の後端部に形成されかつ前記ノズル部材のノズル部から噴射される燃料ガスを取り入れるバーナー入口部とを有するバーナー部材、
（ｃ）前記ノズル部材のノズル部と前記バーナー部材のバーナー入口部とが所定の断熱空隙を介して相対向するように該ノズル部材と該バーナー部材とを断熱状態で連結保持する断熱連結部材、
からなることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
大気下で気化する可燃性液化ガスに液体燃料を混入させてなる液体燃料含有液化ガスを燃焼させるための装置であって、
（ａ）ノズル部材本体と、該ノズル部材本体の後端側から前端側に液体燃料含有液化ガスを供給するように形成された液化ガス流路と、該流路に設けられかつ該流路に流れる液体燃料含有液化ガスの流量を調整するニードルバルブと、該流路の終端部に設けられかつ供給される液体燃料含有液化ガスを噴射するノズル部とを有するノズル部材、
（ｂ）バーナー円筒部と、該バーナー円筒部を加熱するヒーター手段と、該バーナー円筒部の前端部に形成されかつ液体燃料含有液化ガスが燃焼して火炎として放出されるバーナー出口部と、該バーナー円筒部の後端部に形成されかつ前記ノズル部材のノズル部から噴射される液体燃料含有液化ガスを取り入れるバーナー入口部とを有するバーナー部材、
（ｃ）前記ノズル部材のノズル部と前記バーナー部材のバーナー入口部とが所定の断熱空隙を介して相対向するように該ノズル部材と該バーナー部材とを断熱状態で連結保持する断熱連結部材、
からなり、前記バーナー部材を前記ヒーター手段によって前記液体燃料の沸騰温度以上に加熱し、該液体燃料の気化を促進しつつ液体燃料含有液化ガスをバーナー出口部において燃焼させることができるようにしたことを特徴とする液体燃料含有液化ガス用燃焼装置。
【請求項３】
前記ニードルバルブのニードルに振動を与え、ニードルのわずかな変位によって液体燃料に含まれる微粒子に起因するニードルバルブ部分の目詰りを防止することによって液体燃料含有液化ガスの該ニードルバルブ部分の流動を容易にしたことを特徴とする請求項２記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガス、特に微粒子を含む液体燃料を含有する可燃性液化ガスを長時間、安全にかつ安定した状態で燃焼させることができるようにした燃焼装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
従来の液体燃料を燃焼させるためのバーナーを用いる燃焼方式としてはアルコールランプのように繊維状物質に燃料を含浸させてから該繊維状物質の表面で燃焼させる方式や、液体燃料を細い流路を通して流し、流路の終端部に設けられたノズルを介して噴霧微粒化してガス状とした状態で直接燃焼させる方式が知られている。これらの方式はいずれも液体燃料を十分気化しない状態で燃焼させているために、燃焼が不安定になり易く、また微粒子を含む液体燃料では、当該微粒子によって繊維状物質などの含浸物の目詰まりや細い流路に液体燃料の流路を制御するために設けられるニードルバルブ部分で微粒子に起因する流路閉塞が生じ、これによって、ノズル孔の詰りが生じてしまうために安定した燃焼の維持が難しいという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、燃料ガス、特に微粒子を含む液体燃料を含有する可燃性液化ガスを長時間、安全に安定して燃焼させることができるようにした燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の燃焼装置の第１の態様は、（ａ）ノズル部材本体と、該ノズル部材本体の後端側から前端側に燃料ガスを供給するように形成された燃料ガス流路と、該流路に設けられかつ該流路に流れる燃料ガスの流量を調整するニードルバルブと、該流路の終端部に設けられかつ供給される燃料ガスを噴射するノズル部とを有するノズル部材、
（ｂ）バーナー円筒部と、該バーナー円筒部を加熱するヒーター手段と、該バーナー円筒部の前端部に形成されかつ燃料ガスが燃焼して火炎として放出されるバーナー出口部と、該バーナー円筒部の後端部に形成されかつ前記ノズル部材のノズル部から噴射される燃料ガスを取り入れるバーナー入口部とを有するバーナー部材、
（ｃ）前記ノズル部材のノズル部と前記バーナー部材のバーナー入口部とが所定の断熱空隙を介して相対向するように該ノズル部材と該バーナー部材とを断熱状態で連結保持する断熱連結部材、
からなることを特徴とする。
【０００５】
本発明の燃焼装置の第２の態様は、大気下で気化する可燃性液化ガス（プロパン、ブタン等）に液体燃料（アルコール等）を混入させてなる液体燃料含有液化ガスを燃焼させるための装置であって、
（ａ）ノズル部材本体と、該ノズル部材本体の後端側から前端側に液体燃料含有液化ガスを供給するように形成された液化ガス流路と、該流路に設けられかつ該流路に流れる液体燃料含有液化ガスの流量を調整するニードルバルブと、該流路の終端部に設けられかつ供給される液体燃料含有液化ガスを噴射するノズル部とを有するノズル部材、
（ｂ）バーナー円筒部と、該バーナー円筒部を加熱するヒーター手段と、該バーナー円筒部の前端部に形成されかつ液体燃料含有液化ガスが燃焼して火炎として放出されるバーナー出口部と、該バーナー円筒部の後端部に形成されかつ前記ノズル部材のノズル部から噴射される液体燃料含有液化ガスを取り入れるバーナー入口部とを有するバーナー部材、
（ｃ）前記ノズル部材のノズル部と前記バーナー部材のバーナー入口部とが所定の断熱空隙を介して相対向するように該ノズル部材と該バーナー部材とを断熱状態で連結保持する断熱連結部材、
からなり、前記バーナー部材を前記ヒーター手段によって前記液体燃料の沸騰温度以上に加熱し、該液体燃料の気化を促進しつつ液体燃料含有液化ガスをバーナー出口部において燃焼させることができるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
上記ニードルバルブのニードルに振動を与え、ニードルのわずかな変位によって液体燃料に含まれる微粒子に起因するニードルバルブ部分の目詰りを防止することによって液体燃料含有液化ガスの該ニードルバルブ部分の流動を容易にする構成を採用するのが好適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【０００８】
図１は本発明に係る燃焼装置の一つの実施の形態を示す側面概略説明図である。図１において、１０は本発明に係る燃焼装置で、燃料ガス、特に大気下で気化する可燃性液化ガス（プロパン、ブタン等）に液体燃料（アルコール等）を混入させてなる液体燃料含有液化ガスＧを燃焼するための装置である。
【０００９】
該燃焼装置１０は、ノズル部材２０と、バーナー部材４０と、該ノズル部材２０と該バーナー部材４０とを連結保持する断熱連結部材６０とから構成されている。
【００１０】
上記ノズル部材２０は、ノズル部材本体２２を有し、該ノズル部材本体２２にはその後端側から前端側に液体燃料含有液化ガスＧを供給するように形成された燃料ガス流路２４が設けられている。該ノズル部材本体２２の前端部には該流路２４の始端部が位置し、またその後端部には該流路２４の終端部が位置している。該流路２４の終端部にはノズル部２５が設けられ、該流路２４を通って供給される液体燃料含有液化ガスを噴射する作用を行う。
【００１１】
上記流路２４の適宜位置にはニードルバルブ２６が設けられており、該ニードルバルブ２６によって該流路２４に流れる液体燃料含有液化ガスＧの流量が調整される。２６ａは該ニードルバルブ２６を構成するニードルで、該ニードル２６ａがニードルバルブシート２６ｂ内を移動することによってニードルバルブ２６の開度を制御し、それによって液体燃料含有液化ガスＧの流量が調整される。該ニードル２６ａの外端部には振動付与手段２８が設けられており、該ニードル２６ａに微小振動変位を与えることができるようになっている。該振動付与手段２８としては、電磁式バイブレーターや小型モーター等を用いることができる。
【００１２】
３０は液体燃料含有液化ガスＧを収容する燃料タンクである。該燃料タンク３０の前端部には前記燃料ガス流路２４の始端部に接続する接続配管３２が安全弁３４を介して配設されている。したがって、該燃料タンク３０に収容された液体燃料含有液化ガスＧは該接続配管３２を通じて燃料ガス流路２４に供給可能とされている。
【００１３】
前記バーナー部材４０は、バーナー円筒部４２を有している。該バーナー円筒部４２の外周面には該バーナー円筒部４２を加熱するヒーター手段４４が巻回されている。４６は該ヒーター手段４４を加熱するために用いられるヒーター用電源である。
【００１４】
該バーナー円筒部４２の前端部には、バーナー出口部４８が形成され、該バーナー出口部４８において液体燃料含有液化ガスＧが燃焼して火炎Ｆとして放出される。該バーナー円筒部４２の後端部には、バーナー入口部５０が形成され、該バーナー入口部５２において前記ノズル部材２０のノズル部２５から噴射される液体燃料含有液化ガスＧが空気Ａとともに取り入れられる。
【００１５】
前記断熱連結部材６０は、前記ノズル部材２０のノズル部２５と前記バーナー部材４０のバーナー入口部５０とが所定の断熱空隙Ｓを介して相対向するように該ノズル部材２０と該バーナー部材４０とを断熱状態で連結保持する作用を行えばよく、構成的な特別の限定はないが、図１には好ましい構成例を示してある。なお、断熱空隙Ｓは空気Ａの流量調整を兼ねて設けられ、その空隙長さ等は燃料条件等によって任意に設定できるものである。
【００１６】
図１において、断熱連結部材６０は、側面Ｌ字状の第１保持部材６２と長尺状の第２保持部材６４とからなり、全体的には側面コ字状に構成されている。該第１保持部材６２は、ノズル部材本体２２を把持する第１把持部６６ａを基端部に形成したロッド部６６と該ロッド部６６の先端部を側方に折曲して形成されかつその中央部分には断熱材６８ａを配設した折曲連結部６８とから構成されている。
【００１７】
前記第２保持部材６４は、その基端部に形成されかつバーナー円筒部４４を把持する第２把持部６４ａを有している。該第２保持部材６４の先端部には貫通孔７０が穿設されている。この貫通孔７０には上記折曲連結部６８の先端部に突設されたボルト７２が挿通され、この挿通されたボルト７２をナット７４で締めることによって、該第２保持部材６４の先端部と折曲連結部６８の先端部、即ち第１保持部材６０の先端部とが強固に連結され、したがって、ノズル部材２０とバーナー部材４０とが該断熱連結部材６０によって断熱状態で強固に連結保持されることとなる。
【００１８】
上記した本発明の燃焼装置を用いて液体燃料含有液化ガスＧを燃焼させる態様についてさらに説明する。燃料タンク３０に収容されている液体燃料含有液化ガスＧは、接続配管３２及び流路２４を通ってノズル部２５に供給される。この液体燃料含有液化ガスＧが流路２４を流れる際には、ニードルバルブ２６の開度を制御することによってその供給量を調節することができる。また、ニードルバルブ２６のニードル２６ａに対して振動付与手段２８によって微小振動変位を付与することにより、液体燃料に含まれる微粒子に起因するニードルバルブ２６部分の目詰りによって生ずる液体燃料含有液化ガスＧの流動の困難性を解消し、その流動を容易にさせることができる。つまり、ニードル２６ａに与えられる機械的振動によるニードル２６ａのわずかな振動が微粒子を含む液体燃料含有液化ガスＧのニードルバルブ２６部分の流動を容易にさせるものである。
【００１９】
上記ノズル部２５は液体燃焼の乾燥による結晶化や金属微粒子等を含む等の場合、目詰まりを生じやすいが、その殆どはニードルバルブ２６の閉塞によって引き起こされる。上記したようにニードル２６ａに微小振動変位を与えることにより、ニードルバルブ部２６の流動性を維持し、ノズル部２５の目詰まりの発生を防止することができる。この場合、ニードル２６ａの軸方向に揺らせるための振動はごくわずかで充分である。
【００２０】
このように、流路２４を通って流路２４の後端部に到達した液体燃料含有液化ガスＧはノズル部２５からバーナー入口部５０に向かって噴霧され、バーナー円筒部４４内に取り込まれる。この時、同時に空気Ａもバーナー円筒部４４内に取り込まれる。また、バーナー入口部５０とノズル部２５との間には断熱空隙Ｓが安全のために設けられており、バーナー入口部５０からノズル部２５への熱伝導による液体燃料含有液化ガスＧの過熱を防止することができる。
【００２１】
バーナー円筒部４４において液体燃料含有液化ガスＧ中の液体燃料はヒーター手段４４によってその沸騰温度以上（例えば、１００℃以上）に加熱され、燃焼前に液体燃料の気化を促進させておく。これにより、バーナー入口部５０を介してバーナー円筒部４４内に噴射された液体燃料は気化し液化ガスと共に混合気体となって、バーナー出口部４８で燃焼する。このように、バーナー出口部４８で該液体燃料含有液化ガスＧを燃焼させる場合に安定して燃焼させることができる。この場合、ノズル部材２０とバーナー部材４０とは、上記したように加熱されたバーナー円筒部４４からノズル部材２０のノズル部２５への熱伝導を防ぐために、前述したように、側面コ字状の断熱連結部材６０によって断熱空隙Ｓを介して分離され断熱状態で連結保持されている。この断熱空隙Ｓは空気Ａの取り入れ口の役目を行い、断熱空隙Ｓの大きさは空気−燃料系混合気の燃焼条件に従い調節される。
【００２２】
上記したニードルバルブ２６のニードル２６ａに微小振動変位を与える手段、即ち振動付与手段２８としては、振動子、例えば電磁式バイブレーターをニードル２６ａの外端部に直結する方式を図１では概略的に示したが、その他の振動付与方式を採用することも可能であり、以下に説明する。
【００２３】
図２は本発明に係る燃焼装置の他の実施の形態の要部を示す側面概略説明図である。図２において、図１と同一又は類似部材は同一符号で示される。図２における図１との相違は振動付与手段２８の構成が異なる点のみであり、その他の構成は同様であるので、その相違点のみを説明する。
【００２４】
図２において、振動付与手段２８は、小型モーター８０を有し、該小型モーター８０はニードル２６ａのつまみ部２６ｃに固着されている。該小型モーター８０のモーター軸８０ａには偏心円盤８２が取り付けられている。このような構成により、該小型モーター８０を駆動すると偏心円盤８２がモーター軸８０ａを回転中心として偏心的に回転し、小型モーター８０を振動させる。この小型モーター８０の振動がつまみ部２６ｃを介してニードル２６ａに伝達され、ニードル２６ａは微小振動を行うこととなる。
【００２５】
また、８４は歯車であり、該歯車８４にはストッパー部材８６が設けられている。該歯車８４はニードルバルブ２６の開度を調整するもので、方式的には次の２つの方法が採用できる。▲１▼歯車８４の歯の部分にストッパー部材８６をかけ、歯車８４が正方向に回転する場合には、歯車８６のピッチにしたがって開度調整が可能になり、一方歯車８４が逆回転する場合は歯車８４が回転しないようにして適度な開度調整を行う（歯車８４の歯形状は特殊なものになる）。▲２▼開度調整の際には、ストッパー部材８６を歯車８４の回転部周辺部から外し、適当な開度位置でストッパー部材８６をかけることで開度変化を制御する。つまり、このストッパー部材８６の作用によってニードルバルブ２６の開度が勝手に変化するのを防止する。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００２７】
（実施例１）
容器に入れた５００ｃｃメタノールに５ｇのアセチルアセトナトリチウムを混入して、溶液を得た。市販のカートリッジボンベ（２００ｃｃの容器、常温１５〜２０℃）に上記溶液を４２．５ｃｃを挿入して液化ブタン１２７．５ｃｃを充填し封入した（封入圧力：０．５ＭＰａ）。上記カートリッジ式ボンベと図１に示したものと同様の燃焼装置を市販のガスかがり火に装着し液状噴射させ着火した。燃焼させ鮮明なる美しい鮮明なる深紅色の有色炎が安定燃焼で発生した。
【００２８】
（実施例２）
容器に入れた５００ｃｃメタノールに５ｇのアセチルアセトナトナトリウムを混入して、溶液を得た。市販のカートリッジボンベ（２００ｃｃの容器、常温１５〜２０℃）に上記溶液を４２．５ｃｃを挿入して液化ブタン１２７．５ｃｃを充填し封入した（封入圧力：０．５ＭＰａ）。上記カートリッジ式ボンベと図１に示したものと同様の燃焼装置を市販のガスかがり火に装着し液状噴射させ着火した。燃焼させ鮮明なる美しい鮮明なる黄色の有色炎が安定燃焼で発生した。
【００２９】
（実施例３）
ボラン９ｃｃを市販のカートリッジボンベ（２００ｃｃの容器、常温１５〜２０℃）に挿入して液化ブタン１８０ｃｃを充填し封入した（封入圧力：０．５ＭＰａ）。上記カートリッジ式ボンベと上記図１に示したものと同様の燃焼装置を市販のガスかがり火に装着し液状噴射させ着火した。燃焼させ鮮明なる美しい鮮明なる黄緑色の有色炎が安定燃焼で発生した。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の液体燃料含有液化ガス用燃焼装置によれば、微粒子を含む液体燃料を含有する可燃性液化ガスを長時間、安全に安定して燃焼させることができるという大きな効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体燃料含有液化ガス用燃焼装置の一つの実施の形態を示す側面概略説明図である。
【図２】本発明に係る液体燃料含有液化ガス用燃焼装置の他の実施の形態の要部を示す側面概略説明図である。
【符号の説明】
１０：燃焼装置、２０：ノズル部材、２２：ノズル部材本体、２４：液化ガス流路、２５：ノズル部、２６ａ：ニードル、２６：ニードルバルブ、２６ｂ：ニードルバルブシート、２８：振動付与手段、３０：燃料タンク、３２：接続配管、３４：安全弁、４０：バーナー部材、４２：バーナー円筒部、４４：ヒーター手段、４８：バーナー出口部、５０：バーナー入口部、６０：断熱連結部材、６２：第１保持部材、６４：第２保持部材、６４ａ：第２把持部、６６：ロッド部、６６ａ：第１把持部、６８：折曲連結部、６８ａ：断熱材、７０：貫通孔、７２：ボルト、７４：ナット、Ａ：空気、Ｆ：火炎、Ｇ：液体燃料含有液化ガス、Ｓ：断熱空隙。
【図１】
2004340405.tif 000003
【図２】
2004340405.tif 000004