(57)【要約】【課題】植物油や、動物油、鉱物油、又はこれらの廃油の容易な燃焼を可能とするバーナ装置を提供することである。【解決手段】燃料を噴射するノズル（１２）の先端から僅かに離れた個所に配置され、燃焼時に燃焼空気が中央の開口部に収束するようになった火炎保持器（１６）と、火炎保持器の燃焼空気流入側に配置され、燃焼空気を火炎保持器に案内するための気流収束器（１８）とを備えていることを特徴とするバーナ装置（１０）が提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射するノズルの先端から僅かに離れた個所に配置され、燃焼時に燃焼空気が中央の開口部に収束するようになった火炎保持器と、
前記火炎保持器の燃焼空気流入側に配置され、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器とを備えていることを特徴とするバーナ装置。
【請求項２】
前記ノズルの先端に、中心軸線に対して外方に発散するように複数の小孔が設けられており、
前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られており、
前記ノズルから高粘性燃料を圧搾空気とともに噴射させることにより、燃焼させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、バーナ装置に関する。より詳細には、本発明は、高粘性の植物油等を燃焼させるためのバーナ装置に関する。本発明のバーナ装置で燃焼される燃料として、植物油の他、動物油、鉱物油、及びこれらの廃油が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
石油等の化石燃料を使用せずに植物油や、動物油、鉱物油、又はこれらの廃油を、車両用や他の燃焼用の燃料として活用する考えが注目を集めている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、植物油や、動物油、鉱物油、又はこれらの廃油は、高粘性であるため噴霧することが容易ではなく、燃料として不適当であるとみなされてきた。本発明は、このような現状に鑑みて開発されたものであって、植物油や、動物油、鉱物油、又はこれらの廃油の容易な燃焼を可能とするバーナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願請求項１に記載のバーナ装置は、燃料を噴射するノズルの先端から僅かに離れた個所に配置され、燃焼時に燃焼空気が中央の開口部に収束するようになった火炎保持器と、前記火炎保持器の燃焼空気流入側に配置され、燃焼空気を前記火炎保持器に案内するための気流収束器とを備えていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願請求項２に記載のバーナ装置は、前記請求項１の装置において、前記ノズルの先端に、中心軸線に対して外方に発散するように複数の小孔が設けられており、前記気流収束器が、燃焼空気が流入する側から前記開口部に向かって徐々に縮小するように形作られており、前記ノズルから高粘性燃料を圧搾空気とともに噴射させることにより、燃焼させるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のバーナ装置では、植物油、動物油、鉱物油、又はこれらの廃油を微細な粒子として噴霧し、高温の燃焼状態に置くことができるので、植物油等の容易な燃焼を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に図面を参照して、植物油を燃料とする場合を例にとり、本発明の好ましい実施の形態に係るバーナ装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係るバーナ装置を模式的に示した断面図である。図１において全体として参照符号１０で表される本発明の好ましい実施の形態に係るバーナ装置は、圧搾空気噴霧ノズル１２を備えている。
【０００８】
圧搾空気噴霧ノズル１２は、図２に示されるように、先端に複数の小孔１２ａが設けられている。好ましくは、小孔１２ａは、圧搾空気噴霧ノズル１２の中心軸線Ｌ−Ｌに対して角度αをなして外方に発散するように、設けられている。角度αは、４０°から７０°であるのが好ましい。これにより、中央付近で油滴が少なく、周辺付近で油滴が多くなるように植物油が噴霧される。圧搾空気噴霧ノズル１２の圧搾空気供給口１２ｂは、圧搾空気源（図示せず）に連結され、植物油供給口１２ｃは、植物油供給源（図示せず）に連結されている。
【０００９】
バーナ装置１０は又、圧搾空気噴霧ノズル１２を収容する燃焼空気案内筒１４と、圧搾空気噴霧ノズル１２の先端に隣接して配置された火炎保持器（保炎器）１６とを備えている。火炎保持器１６は、圧搾空気噴霧ノズル１２の先端から燃焼空気案内筒１４の開放端に向かって徐々に拡大するように形作られている。また、火炎保持器１６は、図１に示されるように、中央に開口部１６ａが設けられているとともに、中央から周縁に至る個所に多数のスリット１６ｂが設けられている。
【００１０】
火炎保持器１６の燃焼空気流入側（即ち、圧搾空気噴霧ノズル１２が設けられている側）には、送風機（図示せず）から供給される燃焼空気を、火炎保持器１６に案内するための気流収束器１８が設けられている。気流収束器１８は、燃焼空気を開口部１６ａに案内し易くするために、火炎保持器１６の開口部１６ａから燃焼空気流入側に向かって徐々に拡大するように（換言すると、燃焼空気が流入する側１８ａから火炎保持器１６の開口部１６ａに向かって徐々に縮小するように）形作られている。
【００１１】
火炎保持器１６と空気収束器１８は、両者を一体のものとして形成してもよく、或いは別々に形成して溶接等で互いに結合したり近接して設置したりしてもよい。
【００１２】
バーナ装置１０は更に、圧搾空気噴霧ノズル１２に隣接して配置された着火電極２０を備えている。
【００１３】
以上のように構成された本発明の好ましい実施の形態に係るバーナ装置１０の作動について、図３を参照して説明する。まず、圧搾空気噴霧ノズル１２から圧搾空気とともに植物油を噴射させる。この際、圧搾空気と植物油は、ノズル１２内で急速に混合され、霧状になって小孔１２ａから噴霧される。植物油を圧搾空気とともに噴霧することにより、高粘性の植物油であっても微細な粒子として噴霧することができる。小孔１２がノズル中心軸線Ｌ−Ｌに対して外方に発散するように配置されているため、中央付近で油滴が少なく、周辺付近で油滴が多くなるように噴霧される。ノズル１２から噴霧された気液混合粒子は、近傍の空気と衝突することにより、更に小さな油滴となる。
【００１４】
次いで、ノズル１２から噴霧される霧化油滴に着火電極２０で着火して燃焼させる。それとともに、燃焼空気案内筒１４から燃焼空気が供給される。その際、火炎保持器１６に気流収束器１８が設けられているため、燃焼空気の流速は、火炎保持器１６のスリット１６ｂから流出する空気流Ｂ及び火炎保持器１６の外縁と燃焼空気案内筒１４との間の領域から流出する空気流Ｃよりも、気流収束器１８に沿って火炎保持器１６の開口部１６ａから流出する空気流Ａの方が速くなる。一方、中央付近の霧化油滴は、上述のように、油滴の量が少なく、しかも高流速の空気流Ａにより強い攪拌作用を受けるので、高温で燃焼する。この中央付近の燃焼熱により、周辺部の油滴が急速に加熱され蒸発されるので、高密度の周辺部の油滴も容易に燃焼させることができる。なお、蒸発によって生じた可燃性ガスは、火炎保持器１６で生ずる気流によって火炎保持器１６に引き寄せられ、安定した火炎を保持する。
【００１５】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００１６】
例えば、図１に示される実施の形態では、気流収束器１８が湾曲状の側面視を有するものとして示されているが、図４に示されるように、開口部１６ａに向かって直線的に縮小するように形作られた気流収束器１８′を用いてもよい。また、図５（ａ）に示されるように、平らな板状の火炎保持器１６′（中央の開口部１６′ａ、スリット１６′ｂ）を用いてもよい。さらに、火炎保持器１６′′のスリットを、例えば、図５（ｂ）に示されるような小孔１６′′ｂにしてもよい。
【００１７】
また、前記実施の形態では、燃料として植物油が用いられているが、植物油の代わりに、動物油や鉱物油、又はこれらの廃油を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係るバーナ装置を模式的に示した断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１のバーナ装置の圧搾空気噴霧ノズルの拡大断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の線２ｂ−２ｂに沿って見た図である。
【図３】図１のバーナ装置の作動状態を説明するための図である。
【図４】図１のバーナ装置に設けられる気流収束器の変形形態を示した図１と同様の図である。
【図５】図１のバーナ装置に設けられる火炎保持器の変形形態を示した図１と同様の図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  バーナ装置
１２  圧搾空気噴霧ノズル
１４  燃焼空気案内筒
１６  火炎保持器（保炎器）
１６ａ  開口部
１６ｂ  スリット
１８  気流収束器
２０  着火電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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