專利名稱：二流體噴霧燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二流體噴霧燃燒器，該燃燒器燃燒利用霧化用氣 體霧化的液體燃料。
背景技術(shù)：
一種二流體噴霧燃燒器燃燒利用霧化用氣體霧化的液體燃料并被 用作例如燃料發(fā)電系統(tǒng)等的改質(zhì)器的熱源。
在常規(guī)的二流體噴霧燃燒器中，液體燃料經(jīng)由液體燃料供給管從 液體燃料供給系統(tǒng)的泵被供給并從液體燃料供給管的端部排出。從液 體燃料供給管排出的液體燃料與霧化用空氣混合，以便使液體燃料霧 化并燃燒液體燃料。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開第2002-224592號

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題
然而，上述常規(guī)二流體噴霧燃燒器是在假設(shè)液體燃料以高流量從 泵被供給而設(shè)計(jì)的。因此，當(dāng)在所供給的液體燃料流量很低的狀態(tài)下 使用常規(guī)二流體噴霧燃燒器時，間歇性地(以振動方式)從泵供給液體燃 料，由此液體燃料間歇性地從如圖14(a)所示的液體燃料供給管1的端 部1A排出。因此，如圖14(b)所示，所供給的液體燃料的流量大幅度 波動。這妨礙了液體燃料的穩(wěn)定供給且使得難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，由此 產(chǎn)生未燃燒的排氣或?qū)е乱馔馐Щ稹?br> 針對此問題的一個解決方法是提高液體燃料供給系統(tǒng)的泵性能，
7以便甚至是在低流量下也能穩(wěn)定地供給燃料。然而，這種解決方法需 要昂貴的泵并會增加裝置的成本。
因此，鑒于前述情況，本發(fā)明的目的是提供一種二流體噴霧燃燒 器，該二流體噴霧燃燒器即便當(dāng)所供給的液體燃料的流量很低時，也 能夠穩(wěn)定地供給液體燃料而不會導(dǎo)致所供給的液體燃料流量的大幅度 波動。
技術(shù)方案
為解決前述問題的第一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是利用霧化用氣 體使液體燃料霧化并燃燒霧化液體燃料的二流體噴霧燃燒器，其特征 在于包括
液體燃料箱，其包括筒狀側(cè)部以及設(shè)置在該側(cè)部下端處的底部， 該液體燃料箱儲存從液體燃料供給管供給的液體燃料并從一個或多個 液體燃料排出孔排出所儲存的液體燃料，該一個或多個液體燃料排出 孔在低于所儲存的液體燃料的液面的位置處開口側(cè)部或底部中，該燃 燒器的特征在于
利用霧化用氣體使從液體燃料箱的液體燃料排出孔排出的液體燃 料霧化，并燃燒該液體燃料。
第二發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器， 其特征在于，液體燃料排出孔在液體燃料箱的底部中開口， 該燃燒器的特征在于還包括
形成在液體燃料箱的側(cè)部和圍繞該側(cè)部的周邊的外筒之間的筒狀 霧化用氣體通道；以及
設(shè)置在外筒的下端部處的二流體噴嘴，該二流體噴嘴包括下噴嘴 主體和上霧化用氣體導(dǎo)入部，該二流體噴嘴具有:
在噴嘴主體和霧化用氣體導(dǎo)入部的中央部分內(nèi)形成在液體燃料排 出孔下方的二流體合流空間部；
形成在噴嘴主體中的一個或多個噴霧孔，這些噴霧孔通向二流體合流空間部；以及
形成在霧化用氣體導(dǎo)入部中的一個或多個溝槽，這些溝槽使得二 流體合流空間部和霧化用氣體通道彼此連通，
該燃燒器的特征在于
液體燃料箱安裝在霧化用氣體導(dǎo)入部上，以及
從液體燃料排出孔排出而流入二流體合流空間部的液體燃料與沿 所述霧化用氣體通道流下并流過所述霧化用氣體導(dǎo)入部處的溝槽而被 導(dǎo)入所述二流體合流空間部的所述霧化用氣體在所述二流體合流空間
部合流，然后，所述液體燃料和霧化用氣體一同從所述噴霧孔被噴射。
根據(jù)第三發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第二發(fā)明的二流體噴霧燃燒
器，其特征在于
液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分， 霧化用氣體導(dǎo)入部的頂面也形成為錐形的錐形面部分，以及 在所述液體燃料箱的錐形面部分鄰接并配合到所述霧化用氣體導(dǎo)
入部的錐形面部分的狀態(tài)下，所述液體燃料箱安裝在所述霧化用氣體
導(dǎo)入部上。
第四發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器， 其特征在于，液體燃料排出孔在液體燃料箱的底部中開口，且該燃燒 器的特征在于還包括
形成在液體燃料箱的側(cè)部和圍繞該側(cè)部的周邊的外筒之間的筒狀 霧化用氣體通道；以及
設(shè)置在外筒的下端部處的二流體噴嘴，該二流體噴嘴具有
在液體燃料排出孔下方形成在中央部分內(nèi)的二流體合流空間部，
以及
形成為通向二流體合流空間部的一個或多個噴霧孔， 該燃燒器的特征在于
液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分， 二流體噴嘴的頂面也形成為錐形的錐形面部分，
9在所述液體燃料箱的錐形面部分鄰接并配合到所述二流體噴嘴的 錐形面部分的狀態(tài)下，所述液體燃料箱安裝在所述二流體噴嘴上，
一個或多個溝槽形成在液體燃料箱的底部處，這些溝槽使得霧化 用氣體通道和二流體合流空間部彼此連通，以及
從所述液體燃料排出孔排出而流入所述二流體合流空間部的液體 燃料與沿所述霧化用氣體通道流下、接著流過所述液體燃料箱的底部 處的溝槽而被導(dǎo)入所述二流體合流空間部的所述霧化用氣體在所述二 流體合流空間部合流，然后，所述液體燃料與所述霧化用氣體一同從 所述噴霧孔被噴射。
第五發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第二到第四發(fā)明中任一個的二流
體噴霧燃燒器，其特征在于
二流體合流空間部在俯視圖中具有圓形形狀，以及 霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或者液體燃料箱的底部的溝槽沿著俯視
圖中的二流體合流空間部的圓周的切線方向而形成。
第六發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是根據(jù)第二到第四發(fā)明中任一個的 二流體噴霧燃燒器，其特征在于，該二流體合流空間部在俯視圖中具 有圓形形狀，以及
霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或者液體燃料箱底部的溝槽沿著俯視圖 中的二流體合流空間部的徑向而形成。
第七發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第五或第六發(fā)明的二流體噴霧燃 燒器，其特征在于，霧化用氣體導(dǎo)入部的所述多個溝槽或者液體燃料 箱的底部的所述多個溝槽形成在圍繞二流體合流空間部的中心軸線旋 轉(zhuǎn)對稱的位置處。
第八發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第二到第七發(fā)明中任一個的二流 體噴霧燃燒器，該燃燒器的特征在于還包括 將液體燃料箱向下壓的加壓構(gòu)件，其中
10液體燃料箱的底部壓靠在二流體噴嘴的霧化空氣導(dǎo)入部上而實(shí)現(xiàn) 牢固接觸，或者
液體燃料箱的底部壓靠在二流體噴嘴上而實(shí)現(xiàn)牢固接觸。
第九發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器， 其特征在于
液體燃料排出孔在液體燃料箱的底部中開口， 該燃燒器的特征在于還包括
形成在液體燃料箱的側(cè)部和圍繞該側(cè)部的周邊的外筒之間的第一 筒狀霧化用氣體通道；以及
設(shè)置在外筒的下端部處的二流體噴嘴，該二流體噴嘴具有
在所述液體燃料排出孔下方形成在中央部分內(nèi)的二流體合流 空間部，以及
形成為通向二流體合流空間部的一個或多個噴霧孔，
該燃燒器的特征在于
二流體噴嘴的頂面形成為錐形的錐形面部分， 液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分， 多個支承部突設(shè)在所述液體燃料箱的側(cè)部上，且每個所述支承部
的底面形成為錐形面部分，
在所述支承部的錐形面部分鄰接并配合到所述二流體噴嘴的錐形
面部分的狀態(tài)下，所述液體燃料箱安裝在所述二流體噴嘴上，
通過所述支承部形成在液體燃料箱的錐形面部分和二流體噴嘴的
錐形面部分之間的間隙是第二霧化用氣體通道，以及
從液體燃料排出孔排出而流入二流體合流空間部的液體燃料與沿
所述第一霧化用氣體通道流下、流過所述支承部之間的霧化用氣體通
道部并流過所述第二霧化用氣體通道而被導(dǎo)入所述二流體合流空間部
的所述霧化用氣體在所述二流體合流空間合流，然后，所述液體燃料
與所述霧化用氣體一同從所述噴霧孔被噴射。
第十發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第二到第九發(fā)明中任一個的二流
11體噴霧燃燒器，其特征在于，二流體合流空間部為倒圓錐形形狀，且 噴霧孔形成在倒圓錐形空間的頂點(diǎn)位置處。
第十一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第二到第十發(fā)明中任一個的二 流體噴霧燃燒器，該燃燒器的特征在于還包括形成在外筒和圍繞該外 筒的周邊的氣體燃料供給管之間的筒狀氣體燃料通道，
該燃燒器的特征在于氣體燃料沿氣體燃料通道流下并從氣體燃料 通道的下端被噴射而得以燃燒。
第十二發(fā)明的二流體噴霧燃燒器是第一到第十一發(fā)明中任一個的 二流體噴霧燃燒器，其特征在于，液體燃料供給管的端部與液體燃料 箱側(cè)部的內(nèi)周面接觸。
第一和第二發(fā)明中任一個的二流體噴霧燃燒器還可包括以下構(gòu)造。
第一構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器是第一和第二發(fā)明中任一個的二流 體噴霧燃燒器，該燃燒器將液體燃料從二流體噴霧器的二流體噴嘴噴 射到二流體噴嘴下面的燃燒室并燃燒該液體燃料，該燃燒器的特征在 于還包括
形成在二流體噴霧器和圍繞該二流體噴霧器的周邊的燃燒器外筒
之間的筒狀燃燒用空氣通道；
將燃燒用空氣通道和燃燒室分開的擋板；以及
設(shè)置在擋板外周上的燃燒用空氣孔，其特征在于
沿燃燒用空氣通道流下的燃燒用空氣被擋板阻擋，并被引至擋板
的外周而遠(yuǎn)離燃料噴嘴，且流過燃燒甩空氣孔而進(jìn)入燃燒室。
第二構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器是第一構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器， 其特征在于
從擋板底面向下延伸并用于延遲供給燃燒用空氣的筒設(shè)置成在該筒和燃燒器外筒之間形成不同的筒狀燃燒用空氣通道，該不同的燃燒 用空氣通道通向燃燒用空氣孔，以及
在經(jīng)過燃燒用空氣孔之后，燃燒用空氣沿不同的燃燒用空氣通道 流下并從不同的燃燒用空氣通道的下端流入燃燒室。
第三構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器是第二構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器， 其特征在于
從擋板的底面向下延伸的用于防止滯流的一個或多個筒設(shè)置在用 于延遲供給燃燒用空氣的筒內(nèi)部。
第四構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器是第一到第三構(gòu)造中任一個的二流 體噴霧燃燒器，其特征在于
在擋板中，多個其它燃燒用空氣孔形成在燃燒用空氣孔內(nèi)側(cè)的位置上。
有益效果
根據(jù)第一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，該二流體噴霧燃燒器設(shè)有液 體燃料箱。該液體燃料箱包括筒狀側(cè)部和設(shè)置在該側(cè)部下端處的底部。 液體燃料箱儲存從液體燃料供給管供給的液體燃料并從液體燃料排出 孔排出所儲存的液體燃料。液體燃料排出孔在液體燃料箱的側(cè)部或底 部中開口，且低于所儲存的液體燃料的液面。利用霧化用氣體使從液 體燃料箱的液體燃料排出孔排出的液體燃料霧化，并燃燒該液體燃料。 因此，在如此構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器中，即便當(dāng)液體燃料從液體燃 料供給管間歇性地被供給到液體燃料箱時，也能連續(xù)地從液體燃料箱 的液體燃料排出孔排出存儲在液體燃料箱中的液體燃料。換言之，即 便液體燃料供給系統(tǒng)的泵的供給流量很低，且液體燃料從液體燃料供 給管間歇性地被供給到液體燃料箱，存儲在液體燃料箱中的液體燃料 的液面也只是稍微地上下波動而導(dǎo)致從液體燃料排出孔排出的液體燃 料流量稍有波動。所供給的液體燃料的流量不像常規(guī)燃燒器那樣大幅 度波動。因此，即便當(dāng)供給液體燃料的流量很低時，也能穩(wěn)定地供給
13液體燃料，由此有利于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，并消除了產(chǎn)生未燃燒排氣和導(dǎo) 致意外失火的可能性。
根據(jù)第二發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，從液體燃料排出孔排出而流 入二流體合流空間部的液體燃料與沿霧化用氣體通道流下并流過霧化
用氣體導(dǎo)入部處的溝槽而被導(dǎo)入二流體合流空間部的霧化用氣體在二 流體合流空間部合流，然后，該液體燃料和霧化用氣體一同從噴霧孔 被噴射。因此，在如此構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器中，液體燃料與流速 在溝槽處增加(水平速度分量增加)的霧化用空氣在二流體合流空間部 充分地混合，然后，從二流體噴嘴的噴霧孔被噴射。因此，較之未設(shè) 置二流體合流空間部和溝槽的情況，所噴射的液體燃料的擴(kuò)散角更大， 且能使液體燃料可靠地霧化，借此改善燃燒特性。
根據(jù)第三發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，在液體燃料箱的錐形面部分 鄰接并配合到霧化用氣體導(dǎo)入部的錐形面部分的狀態(tài)下，液體燃料箱 安裝在霧化用氣體導(dǎo)入部上。因此，易于對齊液體燃料箱和二流體噴 嘴的中心軸線。由此，將液體燃料箱安裝于中央，并可以使得霧化用 氣體通道的寬度在周向上均勻以及使得霧化用氣體通道中的霧化用氣 體在周向上的流動均勻。這使得可以確保從二流體噴嘴的噴霧孔噴射 出的液體燃料的對稱性(或者火焰的對稱性)。
根據(jù)第四發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，從液體燃料排出孔排出而流 入二流體合流空間部的液體燃料與沿霧化用氣體通道流下并流過燃料 箱底部處的溝槽而被導(dǎo)入二流體合流空間部的霧化用氣體在二流體合 流空間部合流，然后，該液體燃料和霧化用氣體一同從噴霧孔被噴射。 因此，如此構(gòu)造二流體噴霧燃燒器，液體燃料與流速在溝槽(水平速度 分量增加)處增加的霧化用氣體在二流體合流空間部充分地混合，然后， 經(jīng)由噴霧孔被噴射。由此，較之未設(shè)置二流體合流空間部和溝槽的情 況，所噴射的液體燃料的擴(kuò)散角更大，且能使液體燃料可靠地霧化， 借此改善燃燒特性。
14此外，在液體燃料箱的錐形面部分鄰接并配合到二流體噴嘴的錐 形面部分的狀態(tài)下，液體燃料箱安裝在二流體噴嘴上。因此，易于對 齊液體燃料箱和二流體噴嘴的中心軸線。由此，將液體燃料箱安裝于 中央，并可以使得霧化用氣體通道的寬度在周向上均勻以及使得霧化 用氣體通道中的霧化用氣體在周向上的流動均勻。這使得可以確保從 二流體噴嘴的噴霧孔噴射出的液體燃料的對稱性(或者火焰的對稱性)。
根據(jù)第五發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或 者液體燃料箱底部的溝槽沿著俯視圖中的二流體合流空間部的周緣的
切線方向而形成。因此，霧化用氣體形成渦流并與液體燃料在二流體 合流空間部混合，由此更充分地混合液體燃料和霧化用氣體。借此， 能使經(jīng)由二流體噴嘴的噴霧孔而噴射的液體燃料可靠地霧化，由此改 善液體燃料的燃燒特性。
根據(jù)第六發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或 者液體燃料箱底部的溝槽沿著俯視圖中的二流體合流空間部的徑向而 形成。因此，霧化用氣體與液體燃料在二流體合流空間部碰撞而與該 液體燃料混合，由此更充分地混合液體燃料和霧化用氣體。借此，能 使從二流體噴嘴的噴霧孔噴射出的液體燃料更可靠地霧化，由此進(jìn)一 步改善液體燃料的燃燒特性。
根據(jù)第七發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，霧化用氣體導(dǎo)入部的所述多 個溝槽或者液體燃料箱底部的所述多個溝槽形成在圍繞二流體合流空 間部中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處。因此，能使得從二流體噴嘴的噴霧 孔噴射出的液體燃料在周向上的分布均勻，借此改善液體燃料的燃燒 特性。
根據(jù)第八發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，二流體噴霧燃燒器設(shè)有將液 體燃料箱向下壓的加壓構(gòu)件。由此，液體燃料箱的底部壓靠在二流體噴嘴的霧化用氣體導(dǎo)入部上而實(shí)現(xiàn)牢固接觸，或者液體燃料箱的底部 壓靠在二流體噴嘴上而實(shí)現(xiàn)牢固接觸。因此，燃料箱底部的底面和霧 化用氣體導(dǎo)入部的頂面實(shí)現(xiàn)了牢固接觸。換言之，液體燃料箱的錐形 面部分和霧化用氣體導(dǎo)入部的錐形面部分，或者液體燃料箱的錐形面 部分和二流體噴嘴的錐形面部分實(shí)現(xiàn)了牢固接觸，由此防止在這些接 觸面之間形成間隙。因此，防止霧化用氣體流過除了溝槽之外的部分 并充分發(fā)揮溝槽的廣噴射效果是可能的。
根據(jù)第九發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，從液體燃料排出孔排出而流 入二流體合流空間部的液體燃料與沿第一霧化用氣體通道流下、流過
支承部之間的霧化用氣體通道部、接著流過第二霧化用氣體通道而被 導(dǎo)入二流體合流空間部的霧化用氣體在二流體合流空間部合流，然后，
該液體燃料和霧化用氣體一同從噴霧孔被噴射。因此，在如此構(gòu)造的 二流體噴霧燃燒器中，液體燃料在二流體合流空間部與霧化用氣體混
合，且隨后從二流體噴嘴的多個噴霧孔中的一個被噴射出。由此，較 之未設(shè)置二流體合流空間部的情況，所噴射的液體燃料的擴(kuò)散角更大， 且能使液體燃料可靠地霧化，借此改善燃燒特性。
根據(jù)第十發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，二流體合流空間部為倒圓錐 形形狀，且噴霧孔形成于倒圓錐形形狀的頂點(diǎn)位置處。因此，液體燃 料可在二流體合流空間部與霧化用氣體更充分地混合。從噴霧孔噴射 出的液體燃料更可靠地得以霧化，借此進(jìn)一步改善液體燃料的燃燒特 性。
根據(jù)第十一發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，該二流體噴霧燃燒器包括 形成在外筒和圍繞該外筒的周邊的氣體燃料供給管之間的筒狀氣體燃 料通道。氣體燃料沿氣體燃料通道流下，然后從氣體燃料通道的下端 被噴射而得以燃燒。因此，在如此構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器中，從筒 狀氣體燃料通道噴射出的氣體燃料在周向上是均勻的。由此，改善燃 燒特性是可能的，借此在例如以低流量供給液體燃料時充分發(fā)揮火焰
16穩(wěn)定效果。
根據(jù)第十二發(fā)明的二流體噴霧燃燒器，液體燃料供給管的端部與 液體燃料箱側(cè)部的內(nèi)周面接觸，從而即便當(dāng)從液體燃料供給管排出的 液體燃料的流量很低時，液體燃料也能沿內(nèi)周面流下。因此，進(jìn)一步 穩(wěn)定從液體燃料排出孔排出液體燃料是可能的。換言之，當(dāng)液體燃料 以液滴形式滴落時，存儲在液體燃料箱中的液體燃料的液面大幅度波 動。在液面非常低的情況下，可能會出現(xiàn)液體燃料排出孔暫時暴露而 終止排出液體燃料的情況。然而，允許液體燃料沿液體燃料箱的內(nèi)周 面流下能防止出現(xiàn)這種缺陷。
根據(jù)第一構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器，沿燃燒用空氣通道流下的燃 燒用空氣被擋板阻擋，接著被導(dǎo)入擋板的外周而遠(yuǎn)離燃料噴嘴。然后， 燃燒用空氣經(jīng)過燃燒用空氣孔并流入燃燒室。因此，僅有一部分燃燒 用空氣在燃燒室與從燃料噴嘴噴射出的燃料混合并用于燃燒燃料。剩 余的燃燒用空氣進(jìn)一步向下流并與通過燃燒產(chǎn)生的燃燒排氣混合。由 此，經(jīng)由一次燃燒用空氣的供給(一個步驟)實(shí)現(xiàn)燃燒用空氣和燃料的適
度混合并產(chǎn)生大量燃燒排氣而不過度冷卻火焰是可能的。實(shí)現(xiàn)能利用 簡單構(gòu)造產(chǎn)生大量燃燒排氣且不會產(chǎn)生未燃?xì)怏w和導(dǎo)致意外失火的諸
如二流體噴霧燃燒器之類的燃燒器是可能的。
此外，通過擋板使得燃燒用空氣在遠(yuǎn)離燃料噴嘴的位置處流入燃 燒室。因此，可將一部分燃燒用空氣被供給至燃料的位置設(shè)置為朝下 遠(yuǎn)離擋板。將火焰的位置也設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋板，借此防止煙灰附著 到擋板的底面。大量煤煙附著到擋板的底面會導(dǎo)致諸多缺陷，例如由 煤煙造成燃料噴嘴堵塞以及因煤煙吸收來自火焰的輻射熱而致使燃料 噴霧器異常發(fā)熱。然而，通過防止煤煙附著到如上所述擋板的底面， 則能避免出現(xiàn)這些缺陷。
此外，根據(jù)第二模式的二流體噴霧燃燒器，設(shè)置從擋板的底面向
17下延伸用于延遲供給燃燒用空氣的筒，且通向燃燒用空氣孔的附加筒 狀燃燒用空氣通道形成在該筒和燃燒器外筒之間。因此，使得流過燃 燒用空氣孔的燃燒用空氣沿不同的燃燒用空氣通道流下，然后從燃燒 用空氣通道的下端流入燃燒室。因此，利用此構(gòu)造，延遲將一部分燃 燒用空氣供給到從燃料噴嘴噴射出的燃料是可能的。換言之，可將一 部分燃燒用空氣被供給至燃料的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋板。因此，將 火焰的位置也設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋板，借此防止煙灰附著到擋板的底面。 還能通過僅設(shè)置如上所述的擋板來實(shí)現(xiàn)將一部分燃燒用空氣被供給至 燃料的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋板的操作性效果。然而，如第二發(fā)明所 述，通過設(shè)置用于延遲供給燃燒用空氣的筒，能更可靠地將一部分燃 燒用空氣被供給至燃料的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋板。
在前述的第一構(gòu)造中，當(dāng)由于燃燒器的尺寸限制等等不能將擋板 制造為足夠大，而且燃料噴嘴和燃燒用空氣孔之間的距離不能制造得 足夠長時，供給到燃料的該部分燃燒用空氣的量過多而會過度冷卻火 焰。相反，通過設(shè)置與第二構(gòu)造類似的用于延遲供給燃燒用空氣的筒， 能將該部分燃燒用空氣被供給至液體燃料的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離擋 板，且能將供給到燃料的該部分燃燒用空氣降低到適當(dāng)?shù)牧?。因此?從該角度來看，與第二發(fā)明類似的筒的設(shè)置是有效的。通過設(shè)置該筒 能減小擋板的尺寸，并能小型化燃燒器。
根據(jù)第三構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器，從擋板的底面向下延伸的用 于防止滯流的一個或多個筒設(shè)置在用于延遲供給燃燒用空氣的筒內(nèi) 部。因此，能通過用于防止滯流的筒來防止燃料的滯流(對流)出現(xiàn)在擋 板的底面附近。借此，防止擋板底面附近的燃料滯流起火以及防止煤 煙粘著到擋板底面是可能的。
根據(jù)第四構(gòu)造的二流體噴霧燃燒器， 一個或多個附加燃燒用空氣 孔形成在所述一個或多個燃燒用空氣孔內(nèi)側(cè)擋板部分中，以使得一部 分燃燒用空氣流過這些附加燃燒用空氣孔。因此，燃燒用空氣的這種流動能抑制在擋板底面附近出現(xiàn)燃燒用空氣的滯流，由此防止煤煙附 著到擋板上。此外，低溫的燃燒用空氣經(jīng)由附加燃燒用空氣孔流到燃 料噴嘴附近。借此，利用燃燒用空氣在燃料噴嘴上獲得冷卻效果是可 能的，該燃料噴嘴易于由來自火焰的輻射熱而被過度加熱。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器的結(jié)構(gòu)的 縱向截面視圖。
圖2是沿圖1的線A-A截取的橫向截面視圖。
圖3是沿圖1的線B-B截取的橫向截面視圖。
圖4(a)是示出了設(shè)置用于圖1的二流體噴霧燃燒器的二流體噴霧 器的放大縱向截面視圖，而圖4(b)是沿圖4(a)的線C-C截取的橫向截 面視圖。圖5(a)是示出了二流體噴霧器的下部的放大縱向截面視圖，而圖 5(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖5(a) 的箭頭D方向上的視圖)。
圖6(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖，而圖6(b)是示出了設(shè)置用于二 流體噴霧器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖6(a)的箭頭E方向上的視圖)。
圖7(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖，而圖7(b)是示出了設(shè)置用于二 流體噴霧器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖7(a)的箭頭F方向上的視圖)。
圖8(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖(沿圖8(b)的線G-G截取的縱向 截面視圖)；圖8(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧器的液體燃料箱的仰 視圖(在圖8(a)的箭頭H方向上的視圖)；圖8(c)是在圖8(b)的箭頭I方 向上的視圖；而圖8(d)是沿圖8(a)的線J-J截取的橫向截面視圖。
圖9(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖(沿圖9(b)的線K-K截取的截面 視圖)；圖9(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧器的液體燃料箱的仰視圖(在圖9(a)的箭頭L方向上的視圖)；而圖9(c)是沿圖9(a)的線M-M截
取的橫向截面視圖。
圖10(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖。圖10(b)是沿圖10(b)的線L-L
截取的橫向截面視圖。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例7的二流體噴霧燃燒器的構(gòu)造的
縱向截面視圖。
圖12是沿圖11的線M-M截取的橫向截面視圖。
圖13是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例8的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)
的系統(tǒng)簡圖。
圖14(a)是示出了從常規(guī)二流體噴霧燃燒器中的液體燃料供給管 端部間歇性地排出液體燃料的視圖，而圖14(b)是示出了常規(guī)二流體噴 霧燃燒器中所供給的液體燃料流量的大幅度波動的視圖。
標(biāo)號說明
11、 二流體噴霧燃燒器；12、 二流體噴霧器；13、燃燒室；14、 氣體燃料通道；15、燃燒用空氣通道；16、第一筒；17、第二筒；18、 板；19、液體燃料箱；20、側(cè)部，20a、內(nèi)周面；20b、外周面；21、 底部；21a、內(nèi)表面(頂面)；21b、外表面(底面)；21b-l、外部;21b-2、 內(nèi)部；22、液體燃料排出孔；23、液面；24、液體燃料；24A、外形部； 25、液體燃料供給管；25a、端部(底端)；26、墊圈；27、噴霧器外筒； 27A、下端部；27B、上端部；28、霧化用空氣通道；29、進(jìn)氣孔；30、 霧化用空氣供給管；30A、端部；31、蓋；32、 33，螺紋部；31A、下 部；31B、梯狀部分；34、 O形環(huán)；35、墊圈；36、螺旋彈簧；37、霧 化用氣體導(dǎo)入部；37a、頂面；37b、內(nèi)周面；38、 二流體噴嘴；38a、 內(nèi)表面(頂面)；39、噴嘴本體；40、溝槽；41、空間；42、空間(凹部); 43、 二流體合流空間部；44、噴霧孔；45、間隙；46、霧化用空氣； 47、氣體燃料供給管；48、燃燒器外筒；48a、內(nèi)周面；49、氣體燃料； 50、燃燒用空氣；51、突起；52、燃燒用空氣通道孔；53、燃燒用空 氣通道；54、火花塞；61、溝槽；81、溝槽；91、支承部；91a、底面；
20用空氣通道；93、霧化用空氣通道部分；101、 燃燒用空氣通道孔；111、改質(zhì)器；112、燃燒爐；113燃料電池
具體實(shí)施例方式
在下文中，參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
<實(shí)施例1〉
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器的構(gòu)造的 縱向截面視圖。圖2是沿圖1的線A-A截取的橫向截面視圖。圖3是 沿圖1的線B-B截取的橫向截面視圖。圖4(a)是示出了設(shè)置在圖1的 二流體噴霧燃燒器中的二流體噴霧器的放大縱向截面視圖，而圖4(b) 是沿圖4(a)的線C-C截取的橫向截面視圖。圖5(a)是示出了二流體噴霧 器的下部的放大縱向截面視圖，而圖5(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧 器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖5(a)的箭頭D方向上的視圖)。
基于圖1到圖3對實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器ll進(jìn)行示意性描 述。二流體噴霧燃燒器11包括燃燒器外筒48。在燃燒器外筒48內(nèi)， 二流體噴霧器12安置在上中央部分內(nèi)，而燃燒室13位于二流體噴霧 器12下面。氣體燃料供給通道14形成在二流體噴霧器12周圍，而燃 燒用空氣供給通道15形成在氣體燃料供給通道14周圍。燃燒用空氣 供給通道15和燃燒室13由作為擋板的板18隔開。在板18的底面上 設(shè)有作為用于延遲供給燃燒用空氣的筒的第一筒16和作為用于防止滯 流的筒的第二筒17。
基于圖4和圖5詳細(xì)說明二流體噴霧器12的構(gòu)造。注意，二流體 噴霧器12噴射兩股流體，即液體燃料和霧化用氣體(霧化用空氣)，換 言之，該二流體噴霧器利用霧化用氣體使液體燃料霧化并噴射該液體 燃料。
如圖4和圖5所示，二流體噴霧器12具有內(nèi)置的液體燃料箱19。
21液體燃料箱19具有包括筒狀側(cè)部(本體部)20和設(shè)置于側(cè)部20底端處的
底部21的結(jié)構(gòu)。在液體燃料箱19內(nèi)，儲存有用于燃燒器燃燒的液體 燃料24，且微小液體燃料排出孔22在液體燃料箱19的底部21中央處 開口。液體燃料排出孔22位于存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24 的液面23下方的位置處。
具體來說，從液體燃料供給管25供給的液體燃料24 —度被存儲 在液體燃料箱19中。所儲存的液體燃料24從液體燃料箱19、經(jīng)由底 部處的液體燃料排出孔22被排出。此時，存儲在液體燃料箱19中的 液體燃料24的液面23的高度(從底部21的內(nèi)表面21a到液面23的高 度)為提供對應(yīng)于流過液體燃料排出孔22的液體燃料24的壓力損失的 液柱頭(稍后將詳細(xì)描述)的高度。用于燃燒器燃燒的液體燃料24的示 例可以是煤油、重油、酒精、乙醚等等。
在液體燃料供給管25中，從液體燃料箱19的上端將端部(下端部) 25A向下插入液體燃料箱19并將其設(shè)置成位于液體燃料箱19的中央 部分內(nèi)且位于液面23的上方。液體燃料供給管25的基端連接至未示 出的液體燃料供給系統(tǒng)的液體燃料供給泵。
如圖5(a)的點(diǎn)劃線所示，液體燃料供給管25的端部25A可與液體 燃料箱19的側(cè)部20的內(nèi)周面20a接觸。如果液體燃料供給管25的端 部25A與液體燃料箱19的內(nèi)周面20a間隔開，則在以低流量供給液體 燃料24時，液體燃料24如圖所示以液滴下落。另一方面，如果液體 燃料供給管25的端部25A與液體燃料箱19的內(nèi)周面20a接觸，則液 體燃料24沿內(nèi)周面20a流下。
液體燃料箱19以與噴霧器外筒27同心的方式被設(shè)置在筒狀噴霧 器外筒27內(nèi)。在液體燃料箱19中，側(cè)部20和噴霧器外筒27之間的 筒狀空間為用作霧化用空氣通道的霧化用空氣通道28。在噴霧器外筒 27中，開有進(jìn)氣孔29。進(jìn)氣孔29連接至霧化用空氣供給管30的端部30A。霧化用空氣供給管30的基側(cè)連接至未示出的霧化用空氣供給系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)。
二流體噴嘴38附接到噴霧器外筒27的下端部27A并位于液體燃料箱19的下面。換言之，二流體噴霧器12被構(gòu)造成包括液體燃料箱19，該液體燃料箱被用作插在液體燃料供給管25和二流體噴嘴38之間、用于使供給的燃料液體流量的波動減小的緩沖裝置。二流體噴嘴38包括盤狀噴嘴本體39以及形成在噴嘴本體39上的作為霧化用氣體導(dǎo)入部的霧化用空氣導(dǎo)入部37。利用鄰接在噴霧器外筒27的下端面上的噴嘴本體39的頂面周緣以及配合到噴霧器外筒27的下端部27A中的霧化用空氣導(dǎo)入部37、通過諸如焊接之類的固定方法將二流體噴嘴38固定到噴霧器外筒27的下端部27A。
霧化用空氣導(dǎo)入部37形成為環(huán)形形狀，并包括在中央部分具有圓形平面圖(俯視圖)的空間41。噴嘴本體39包括中央部分內(nèi)的倒圓錐形空間(凹部)42，以及在中心處(在倒圓錐形空間42的頂點(diǎn)位置處)開口的微小噴霧孔44。霧化用空氣導(dǎo)入部37的空間41延續(xù)到噴嘴本體39的空間42，且空間41和42組成二流體合流空間部43。具體來說，二流體合流空間部43具有錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)具有圓形俯視圖以及朝著噴霧孔44漸縮的直徑。在霧化用空氣導(dǎo)入部37中，溝槽(狹縫)40形成于其周向上的兩個位置處。這些溝槽40為渦流式溝槽，并在俯視圖中的二流體合流空間部43的圓周的切線方向上延伸。此外，溝槽40形成于圍繞二流體合流空間部43的中心軸線(附圖的示例中的噴霧孔44的中心軸線)旋轉(zhuǎn)對稱的位置處。
另一方面，利用作為封閉件的蓋31將噴霧器外筒27的上端部27B封閉，以防止霧化用空氣從噴霧器外筒27內(nèi)部泄漏到外部。通過將形成在蓋31的下部31A的外周面上的螺紋部33旋擰到形成于噴霧器外筒27的上端部27B的內(nèi)周面上的螺紋部32而將蓋31附接到噴霧器外筒27的上端部27B。 0形環(huán)34插在蓋31的梯狀部分31B和噴霧器外
23筒27的上端部27B之間，以可靠地防止霧化用空氣泄漏。液體燃料供 給管25的端部25A穿過蓋31，經(jīng)過噴霧器外筒27內(nèi)部(螺旋彈簧36 的內(nèi)部)，然后經(jīng)由液體燃料箱19的上端被插入液體燃料箱19。
作為加壓構(gòu)件的螺旋彈簀36插在設(shè)置在蓋31的底面上的墊圈35 和設(shè)置在液體燃料箱19的上端上的墊圈26之間。螺旋彈簧36將液體 燃料箱19向下壓而使得液體燃料箱19的底部21的外表面(底面)21b 壓靠在霧化用空氣導(dǎo)入部37的頂面37a上。由此，互相接觸的底部21 的外表面(底面)21b與二流體噴嘴38的頂面37a(霧化用空氣導(dǎo)入部37) 彼此牢固接合，借此防止在接觸面21b和37a之間形成間隙。
間隙45設(shè)置在墊圈26和液體燃料供給管25之間，液體燃料箱 19的內(nèi)部空間和液體燃料箱19外部的噴霧器外筒27的內(nèi)部空間通過 該間隙彼此連通。換言之，液體燃料箱19的上端通向噴霧器外筒27 的內(nèi)部空間，而液體燃料箱19的內(nèi)部空間和霧化用空氣通道28的上 端部(上游部)彼此連通。因此，從進(jìn)氣孔29流入噴霧器外筒27、接著 流入霧化用空氣通道28的霧化用空氣46的壓力作用于存儲在液體燃 料箱19中的液體燃料24的液面23。
在二流體噴霧器12中，當(dāng)從液體燃料供給管25的端部25A排出 從液體燃料供給泵、經(jīng)由液體燃料供給管25而饋送并用于燃燒器燃燒 的液體燃料24時(在相對較高的流量情況下連續(xù)排出以及在如圖5(a) 所示的相對較低的流量的情況下間歇性地排出)，液體燃料24—度被存 儲在液體燃料箱19中。存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24從液體 燃料19的底部21的液體燃料排出孔22連續(xù)排出，并進(jìn)入二流體合流 空間部43。在液體燃料從液體燃料供給管25的端部25A間歇性地排 出的情況下，會出現(xiàn)一種反復(fù)現(xiàn)象，其中，在從液體燃料供給管25的 端部25A排出液體燃料24時液面23上升，而沒有從液體燃料供給管 25的端部25A排出液體燃料24時液面下降。盡管從液體燃料排出孔 22排出的液體燃料24的流量會根據(jù)液面中的此類波動而變化，但這種流量變化比常規(guī)流量變化小得多。
另一方面，從供氣泵、經(jīng)由霧化用空氣供給管30饋送的霧化用空
氣46通過進(jìn)氣孔29流入噴霧器外筒27并沿液體燃料箱19和噴霧器 外筒27之間的霧化用空氣通道28流下。隨后，霧化用空氣46流過二 流體噴嘴38的霧化用空氣導(dǎo)入部37的溝槽40而增加流速，然后被導(dǎo) 入二流體合流空間部43。霧化用空氣46在二流體合流空間部43中變 成渦流，并與從液體燃料箱19的液體燃料排出孔22排出的液體燃料 24合流(混合)。因此，液體燃料24與霧化用空氣46充分混合，并利用 霧化用空氣46被霧化而與霧化用空氣46 —同從二流體噴嘴38的噴霧 孔44噴入用于燃燒的燃燒室13 (火焰)。對霧化液體燃料24的初始點(diǎn) 火是由火花塞54進(jìn)行的。
此處詳細(xì)描述存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24的液柱頭H。 能由下列基于流過液體燃料排出孔22的液體燃料24的壓力損失 AP(孔)、從液體燃料排出孔22排出的液體燃料24的動能E以及溝槽 40處的霧化用空氣49的壓力損失APair的方程式計(jì)算液柱頭H。
液柱頭H =壓力損失AP(孔)+動能E -壓力損失APair
能由下列基于液體燃料24的流速v和液體燃料24的密度p的方 程式計(jì)算動能E。
動能-pv2/2
此外，存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24的液面23的高度隨 著經(jīng)由液體燃料供給管25供給到液體燃料箱19的液體燃料24的流量 而變化。換言之，當(dāng)控制燃油輸送泵的輸出而增加所供給的液體燃料 24的流量時，液面23上升，而當(dāng)液體燃料24的流量降低時，該液面 下降。因此，根據(jù)供給液體燃料24的流量的預(yù)定調(diào)節(jié)范圍，液體燃料
25箱19被構(gòu)造成具有對應(yīng)于液面23的高度變化的高度。
此外，如圖5(a)所示，以錐形形狀將液體燃料24從噴霧孔44噴 射出。噴射范圍(噴射角)由溝槽40的橫截面積(流過溝槽40的霧化用 空氣46的流速)、噴霧孔44的尺寸(或孔徑)等等決定。
接下來將詳細(xì)說明除了二流體噴霧器12之外的構(gòu)造。如圖1至圖 3所示，筒狀氣體燃料供給管47被設(shè)置成圍繞噴霧器外筒27的周邊。 氣體燃料供給管47與噴霧器外筒27同心設(shè)置，且氣體燃料供給管47 和噴霧器外筒27之間的筒狀空間為氣體燃料通道14。從氣體燃料供給 系統(tǒng)供給的用于燃燒器燃燒的氣體燃料49沿氣體燃料通道14流下而 從氣體燃料通道14的下端被噴入用于燃燒的燃燒室13中。液體燃料 24和氣體燃料49可單獨(dú)或同時燃燒。用于燃燒器燃燒的氣體燃料49 的示例為甲烷、乙垸、丙垸、丁烷、乙醚和氫。此外，在將二流體噴 霧燃燒器11用作改質(zhì)器的熱源的情況下，氣體燃料49可以是未被用 于在燃料電池中發(fā)電并回流到二流體噴霧燃燒器11的剩余改質(zhì)氣體 (參見圖13)。
燃燒器外筒48為筒狀并圍繞氣體燃料供給管47的周邊。燃燒器 外筒48和氣體燃料供給管47同心設(shè)置，且燃燒器外筒48和氣體燃料 供給管47之間的筒狀空間為第一燃燒用空氣通道15。因此，從燃燒用 空氣供給系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)供給的燃燒用空氣50沿燃燒用空氣通道15流 下。
板18設(shè)置在燃燒用空氣通道15的下端部(即氣體燃料供給管47 的下端部)與燃燒器外筒48的下端部之間。板18為環(huán)狀板且將燃燒用 空氣通道15與燃燒室13分開。在附圖的示例中，板18設(shè)置為基本上 與二流體噴嘴38的高度相同，但并不限于此，而可將其設(shè)置在高于二 流體噴嘴38的位置處。然而，如果板18設(shè)置在較高位置處，則需要 將第一筒16和第二筒17制造得比附圖中所示的更長。因此，將板18設(shè)置為與附圖示例中的二流體噴嘴38的高度相同的情況下成本最低而
且也很合理。
通過諸如焊接之類的固定方法將板18的內(nèi)周面固定到氣體燃料 供給管47的外周面。多個突起51 (圖2的示例中為四個突起)形成在板 18的外周面中。通過諸如焊接之類的固定方法將突起51的端面固定到 燃燒器外筒48的內(nèi)周面。因此，氣體燃料供給管47和燃燒器外筒48 附近之間的部分由板18封閉。然而，在板18的外周上，由突起51在 板18的外周面和燃燒器外筒48的內(nèi)周面48a之間形成有間隙。這些 間隙是燃燒用空氣孔52。換言之，燃燒用空氣通道15和燃燒室13經(jīng) 由這些燃燒用空氣孔52彼此連通。
因此，在沿燃燒用空氣通道15流下之后，燃燒用空氣50被板18 阻擋而被導(dǎo)入板18的遠(yuǎn)離二流體噴嘴38 (噴霧孔44)的外周側(cè)，并流 過燃燒用空氣孔52而進(jìn)入燃燒室13。
此外，均向下延伸的第一筒16和第二筒17通過諸如焊接之類的 固定方法被固定到板18的底面上，且第二筒17設(shè)置在第一筒16內(nèi)部。 第一筒16位于燃燒用空氣孔52內(nèi)側(cè)的位置處并與燃燒器外筒48同心 設(shè)置。燃燒器外筒48和第一筒16之間的筒狀空間為第二燃燒用空氣 通道53。
因此，在沿第一燃燒用空氣通道15流下并經(jīng)過燃燒用空氣孔52 之后，燃燒用空氣50進(jìn)一步沿第二燃燒用空氣通道53流下。燃燒用 空氣50從燃燒用空氣通道53的下端排出并遍布整個燃燒室13。由此， 從燃燒用空氣通道53排出的一部分燃燒用空氣50(例如全部燃燒用空 氣50的大約30%)在朝下遠(yuǎn)離板18的位置處被供給到從二流體噴霧器 12(二流體噴嘴38)噴射出的液體燃料24(與液體燃料24混合)且用于燃 燒液體燃料24。設(shè)定與液體燃料24混合的燃燒用空氣50的量，以使 得空氣比的平均值例如不大于1.5。從燃燒用空氣通道53排出的剩余燃燒用空氣50進(jìn)一步流下并與通過燃燒產(chǎn)生的燃燒排氣混合，由此產(chǎn) 生大量燃燒排氣。
第一筒16安裝用于延遲將一部分燃燒用空氣50供給到霧化液體
燃料24，也就是說，在朝下遠(yuǎn)離板18的位置處將燃燒用空氣50供給 到霧化液體燃料24。因此，使得板18遠(yuǎn)離火焰并防止其被煤煙附著。 可基于與板18的尺寸的關(guān)系(二流體噴嘴38的噴霧孔44和燃燒用空氣 孔52之間的距離)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一筒16的長度，也就是第一筒16的端 部位置(底端)。
換言之，即使沒有第一筒16而僅有板18以及板18的外周中的燃 燒用空氣孔52，也能在朝下遠(yuǎn)離板18的位置處將經(jīng)過燃燒用空氣孔 51的一部分燃燒用空氣50供給到霧化液體燃料24。噴霧孔44和燃燒 用空氣孔52之間的距離越遠(yuǎn)，從板18到將一部分燃燒用空氣50供給 到霧化液體燃料24的位置的距離就越遠(yuǎn)。如果增加板18的尺寸而增 加噴霧孔44和燃燒用空氣孔52之間的距離，則二流體噴霧燃燒器11 的直徑增加。
另一方面，當(dāng)噴霧孔44和燃燒用空氣孔52之間的距離由二流體 噴霧燃燒器11的尺寸限制而限制時，在某些情況下只設(shè)置板18和燃 燒用空氣孔51不能足夠地延遲將一部分燃燒用空氣50供給到霧化液 體燃料24。在這種情況下，設(shè)置如附圖所示的第一筒16非常有效。在 這種情況下，第一筒16隨著噴霧孔44和燃燒用空氣孔52之間的距離 減小而向下延伸。然而，為防止第一筒16和所噴射的液體燃料24之 間的干擾，第一筒16的端部(下端)需要設(shè)置在所噴射的液體燃料24的 外形部24A外側(cè)(上方)的位置處。換言之，第一筒16的端部(下端)不 能延伸超過所噴射的液體燃料24的外形部24A。
如果噴霧孔44和燃燒用空氣孔52之間的距離減小，則第一筒16 的安裝位置變得更接近噴霧孔44，且板18和霧化液體燃料24的外形部24A之間的距離減小。因此，不能將第一筒16制造得過長。鑒于此
類限制，可適當(dāng)確定噴霧孔44和燃燒用空氣孔52之間的距離以及第一筒16(包括第一筒16的必要構(gòu)件)的長度。
第二筒17位于第一筒16內(nèi)部并與第一筒16同心設(shè)置。第二筒17設(shè)置用于防止霧化液體燃料24的滯流(對流)出現(xiàn)在板18附近。因此，使得板18遠(yuǎn)離火焰并防止其被煤煙附著。因此，第二筒17盡可能向下延伸。然而，為防止第二筒17和霧化液體燃料24之間的干擾，第二筒17的端部(下端)需要設(shè)置在在霧化液體燃料24的外形部24A外側(cè)(上方)。換言之，第二筒17的端部(下端)最大程度上也只能延伸至霧化液體燃料24的外形部24A。
例如，如圖1所示，二流體噴嘴38(噴霧孔44)的端部(底端)和第二筒17的端部(底端)之間的長度L2需要滿足0<L2<Lltane。此處，Ll是二流體噴嘴38的噴霧孔44和第二筒17之間的距離，而6是所噴射的液體燃料24的外形部24A和其水平線之間的夾角。第二筒17的總長度為L2與板18的底面和二流體噴嘴38(噴霧孔44)的端部(下端)之間的長度之和。這種條件也可應(yīng)用到二流體噴嘴38(噴霧孔44)的端部(下端)和第二筒17的端部(下端)之間的長度以及第一筒16的總長度。二流體噴嘴38的噴霧孔44和第二筒16之間的距離可構(gòu)造成例如不小于噴霧孔44(例如大約1毫米)的直徑的50倍或60倍。
如上所述，本實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11設(shè)有液體燃料箱19。該液體燃料箱包括筒狀側(cè)部20以及設(shè)置于側(cè)部20的下端處的底部21 ，且該液體燃料箱儲存從液體燃料供給管25供給的液體燃料24。液體燃料箱19被構(gòu)造成允許所儲存的液體燃料24從液體燃料排出孔22排出，該液體燃料排出孔位于底部21中且開孔為低于所儲存的液體燃料24的液面。利用霧化用空氣46霧化從液體燃料箱19的液體燃料排出孔22排出的液體燃料，并燃燒該液體燃料。因此，即便液體燃料24間歇性地從液體燃料供給管24被供給到液體燃料箱19，也能連續(xù)地從液體燃料箱19的液體燃料排出孔22排出存儲在液體燃料箱19中 的液體燃料。換言之，即便液體燃料供給系統(tǒng)的泵的供給流量減小， 且液體燃料24間歇性地從液體燃料供給管25被供給到液體燃料箱19， 存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24的液面23也只是稍微地上下波 動而只導(dǎo)致從液體燃料排出孔22排出的液體燃料24的流量略微波動。 供給的液體燃料的流量并不像常規(guī)燃燒器那樣大幅度波動。因此，即 便供給的液體燃料的流量很低，也能穩(wěn)定地供給液體燃料24，借此有 利于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，并消除了產(chǎn)生未燃燒的排氣和導(dǎo)致意外失火的可 能性。
根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11， 二流體噴霧燃燒器11構(gòu) 造成使得從液體燃料排出孔22排出并流入二流體合流空間部43的液 體燃料22與沿霧化用空氣通道28流下并流過霧化用空氣導(dǎo)入部37處 的溝槽40而被導(dǎo)入二流體合流空間部43的霧化用空氣合流，然后， 該液體燃料和霧化用空氣一同從噴霧孔44被噴射。因此，液體燃料24 與流速在溝槽40處增加(水平速度分量增加)的霧化用空氣46在二流體 合流空間部43充分混合，然后，從二流體噴嘴38的噴霧孔44被噴射。 因此，較之未設(shè)置二流體合流空間部43和溝槽40的情況，液體燃料
24的擴(kuò)散角更大，且能更可靠地使液體燃料24霧化，借此改善燃燒質(zhì)
且 里。
根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11，霧化用空氣導(dǎo)入部37的 溝槽40沿著俯視圖中的二流體合流空間部43的圓周的切線方向而形 成。因此，霧化用空氣46形成渦流并在二流體合流空間部43與液體 燃料24混合。由此更充分地混合液體燃料24和霧化用空氣46。借此， 能使從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24更可靠地霧化， 且液體燃料24的燃燒質(zhì)量也得以進(jìn)一步改善。
根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11，霧化用空氣導(dǎo)入部37的 多個溝槽40形成在圍繞二流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的
30位置處。因此，能使得從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃 料24的周向分布均勻，借此改善液體燃料24的燃燒特性。
此外，實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11設(shè)有將液體燃料箱19向 下壓的螺旋彈簧36。因此，液體燃料箱19的底部21壓靠在二流體噴 嘴38的霧化空氣導(dǎo)入部37上而實(shí)現(xiàn)牢固接觸。因此，燃料箱19的底 部21的底面21b與霧化用空氣導(dǎo)入部37的頂面37a彼此牢固接觸， 借此防止在接觸面21b和37a之間形成間隙。因此，防止霧化用空氣 46流入除了溝槽40之外的部分并充分發(fā)揮溝槽40的廣噴射效果是可 能的。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11， 二流體合流空間部 43為倒圓錐形的，且噴霧孔44形成于倒圓錐形空間43的頂點(diǎn)位置處。 因此，液體燃料24與霧化空氣46能在二流體合流空間部43充分混合。 從噴霧孔44噴射出的液體燃料24得以更可靠地霧化，借此進(jìn)一步改 善液體燃料24的燃燒特性。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11, 二流體噴霧燃燒器 11構(gòu)造成使得筒狀氣體燃料通道14形成在噴霧器外筒27和圍繞噴霧 器外筒27的氣體燃料供給管47之間，并允許氣體燃料49沿氣體燃料 通道14流下而從氣體燃料通道14的下端噴射出且得以燃燒。因此， 從筒狀氣體燃料通道14噴射出的氣體燃料49為周向均勻的。因此， 改善燃燒特性是可能的，借此例如在以低流量供給液體燃料24時由氣 體燃料49實(shí)現(xiàn)火焰穩(wěn)定效果。
此外，在實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11中，在液體燃料供給管 25的端部25A與液體燃料箱19的側(cè)部20的內(nèi)周面20a接觸的情況下， 即便從液體燃料供給管25排出的液體燃料24的流量很低，液體燃料 24也能沿內(nèi)周面20a流下。因此，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定地從液體燃料排出孔22 排出液體燃料24是可能的。換言之，當(dāng)液體燃料24以液滴形式滴落時，存儲在液體燃料箱19中的液體燃料24的液面23大幅度波動。在 液面23非常低的情況下，可認(rèn)為液體燃料排出孔22會暫時暴露而終 止排出液體燃料24。然而，允許液體燃料24沿著液體燃料箱19的內(nèi) 周面20a流下能防止出現(xiàn)這種缺陷。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11， 二流體噴霧燃燒器 11構(gòu)造成使得燃燒用空氣50沿燃燒用空氣通道15流下之后被板18阻 擋并被導(dǎo)入板18的遠(yuǎn)離二流體噴嘴38的外周側(cè)，以流過燃燒用空氣 孔52而進(jìn)入燃燒室13。因此，只是一部分燃燒用空氣50在燃燒室13 與從二流體噴嘴38噴射出的液體燃料24混合并被用于燃燒液體燃料 24，且剩余的燃燒用空氣50進(jìn)一步向下流動并與燃燒產(chǎn)生的燃燒排氣 混合。由此，經(jīng)由燃燒用空氣的一次供給(一個步驟)實(shí)現(xiàn)燃燒用空氣50 和液體燃料24的適度混合并在不過度冷卻火焰的情況下產(chǎn)生大量燃燒 排氣是可能的。換言之，實(shí)現(xiàn)諸如能利用簡單構(gòu)造產(chǎn)生大量燃燒排氣 且不會導(dǎo)致產(chǎn)生未燃燒氣體和意外失火的二流體噴霧燃燒器之類的燃 燒器是可能的。
此外，板18使得燃燒用空氣50在遠(yuǎn)離二流體噴嘴38的位置處流 入燃燒室13。因此，可將一部分燃燒用空氣50被供給至燃料的位置設(shè) 置為朝下遠(yuǎn)離板18。由此，火焰的位置朝下遠(yuǎn)離板18，借此防止煤煙 附著到板18的底面。盡管附著到板18底面上的大量煤煙可導(dǎo)致諸多 缺陷，例如由于煤煙致使堵塞二流體噴嘴38以及由于煤煙吸收來自火 焰的輻射熱而致使二流體噴霧器12異常發(fā)熱，但通過防止煤煙附著到 如上所述板18的底面，也能防止出現(xiàn)這樣的缺陷。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11， 二流體噴霧燃燒器 11構(gòu)造成使得設(shè)置從板18的底面向下延伸并用于延遲供給燃燒用空氣 的第一筒16，且與燃燒用空氣孔52連通的筒狀燃燒用空氣通道53形 成在第一筒16和燃燒器外筒48之間。借此，使得經(jīng)過燃燒用空氣孔 52的燃燒用空氣50沿燃燒用空氣通道53流下，然后從燃燒用空氣通
32道53的下端流入燃燒室13。因此，延遲將一部分燃燒用空氣50供給 到從二流體噴嘴38噴射出的液體燃料24是可能的。換言之，可將一 部分燃燒用空氣50被供給至液體燃料24的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離板18。 因此，將火焰的位置也設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離板18，借此防止煤煙附著到板 18的底面。
通過僅設(shè)置如上所述的板18來實(shí)現(xiàn)將一部分燃燒用空氣50被供 給至液體燃料24的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離板18的操作性效果是可能的。 然而，如實(shí)施例1所述，通過設(shè)置用于延遲供給燃燒用空氣的第一筒 16，能更可靠地將一部分燃燒用空氣50被供給到液體燃料24的位置 設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離板18。
此外，當(dāng)由于二流體噴霧燃燒器11的尺寸限制等等不能將板18 制造為足夠大，而且二流體噴嘴38和燃燒用空氣孔52之間的距離不 能制造得足夠長時，供給到液體燃料24的該部分燃燒用空氣50變得 過量而會過度冷卻火焰。相反，通過設(shè)置與如實(shí)施例1所示的用于延 遲供給燃燒用空氣的第一筒16，不僅能將燃燒用空氣50被供給至液體 燃料24的位置設(shè)置為朝下遠(yuǎn)離板18，且能將供給到液體燃料24的該 部分燃燒用空氣50的量降低到適當(dāng)量。由此看來，設(shè)置類似于實(shí)施例 1的第一筒16是有效的。通過設(shè)置第一筒16能減小板18的尺寸，并 能小型化二流體噴霧燃燒器11。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11，從板18的底面延 伸的用于防止滯流的第二筒17設(shè)置在用于延遲供給燃燒用空氣的第一 筒16內(nèi)部。因此，能通過用于防止滯流的第二筒17來防止液體燃料 24的滯流(對流)出現(xiàn)在板18的底面附近。借此，防止滯流在板18的底 面附近的液體燃料24起火以及防止煤煙附著到板18的底面是可能的。
此外，根據(jù)實(shí)施例1的二流體噴霧燃燒器11，通過利用燃燒器外 筒48圍繞火焰，火焰(所噴射的液體燃料24)和燃燒用空氣50能在燃燒室13充分混合，借此改善燃燒特性。
<實(shí)施例2>
圖6(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖，而圖6(b)是示出了設(shè)置用于二 流體噴霧器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖6(a)的箭頭E方向上的視圖)。
如圖6(a)和圖6(b)所示，在實(shí)施例2的二流體噴霧器12的二流體 噴嘴38中，溝槽(狹縫)61形成在霧化用空氣導(dǎo)入部37周緣內(nèi)的四個位 置處。這些溝槽61為碰撞式溝槽。溝槽61分別在具有環(huán)狀俯視圖的 二流體合流空間部43的徑向上延伸，并被形成于圍繞二流體合流空間 部43的中心軸線(附圖的示例中的噴霧孔44的中心軸線)旋轉(zhuǎn)對稱(沿 周向等間距)的位置處。
在二流體噴霧器21中，在沿霧化用空氣通道28流下之后，霧化 用空氣46流過二流體噴嘴38中的霧化用空氣導(dǎo)入部37的溝槽61而 增加流速，并被導(dǎo)入二流體合流空間部43。霧化用空氣46與從液體燃 料箱19的液體燃料排出孔22排出的液體燃料24在二流體合流空間部 43中碰撞并合流(混合)。借此，能充分混合液體燃料24和霧化用空氣 46，且利用霧化用空氣46使液體燃料24霧化，然后將液體燃料與霧 化用空氣46 —同從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴入燃燒室13。
圖6的二流體噴霧器12的其它部分的構(gòu)造與圖4的二流體噴霧器 12的其它部分的構(gòu)造相同。除了實(shí)施例2的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器之外的部分的構(gòu)造與圖1到圖3的二流體噴霧燃燒器11相同。
根據(jù)實(shí)施例2的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)以下操作性效果，另 外，能獲得與前述實(shí)施例l相同的操作性效果。
具體來說，根據(jù)實(shí)施例2的二流體噴霧燃燒器，通過沿著俯視圖中的二流體合流空間部43的徑向形成霧化用氣體導(dǎo)入部37的溝槽61， 霧化用空氣46在二流體合流空間部43與液體燃料24碰撞而與液體燃 料24混合。由此更充分地混合液體燃料24和霧化用空氣46。能使從 二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24更可靠地霧化，由此 進(jìn)一步改善液體燃料24的燃燒特性。
此外，霧化用空氣導(dǎo)入部37的多個溝槽61形成在圍繞二流體合 流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處。因此，能使得從二流體噴 嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的分布在周向上均勻，借此改 善液體燃料24的燃燒特性。
<實(shí)施例3>
圖7(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖，而圖7(b)是示出了設(shè)置用于二 流體噴霧器的二流體噴嘴的俯視圖(在圖7(a)的箭頭F方向上的視圖)。
如圖7所示，在實(shí)施例3的二流體噴霧器12中，液體燃料箱19 的底部21的內(nèi)表面(頂面)21a是錐形(倒圓錐形)面，且微小液體燃料排 出孔22形成于中心(倒圓錐形面的頂點(diǎn)位置)。在液體燃料箱19的底部 21的外表面(底面)21b上，外部21b-l由錐形(倒截頭圓錐形)面組成， 而內(nèi)部21b-2由環(huán)狀水平面組成。
另一方面，二流體噴嘴38的霧化用空氣導(dǎo)入部37形成為環(huán)形， 而其內(nèi)周面37b由錐形(倒截頭圓錐形)面組成。在該底部21的底面21b 的外部21b-l(錐形面部分)鄰接并配合到霧化用空氣導(dǎo)入部37的內(nèi)周面 37b(錐形面部分)的狀態(tài)下，液體燃料箱19安裝在霧化用空氣導(dǎo)入部37 上。在這種情況下，通過螺旋彈簧36(見圖4)將液體燃料箱19向下壓， 液體燃料箱19的底部21的底面21b的外部21b-l(錐形面部分)借此壓 靠在霧化用空氣導(dǎo)入部37的內(nèi)周面37b(錐形面部分)上而形成牢固接 觸，從而防止在接觸面21b-l和37b之間出現(xiàn)間隙。二流體噴嘴38的噴嘴本體39包括形成在中央部分內(nèi)的倒圓錐形
空間(凹部)42，以及形成于該中心(倒圓錐形空間42的頂點(diǎn)位置)的微小 噴霧孔44。霧化用空氣導(dǎo)入部37的空間41與噴嘴本體39的空間42 彼此連續(xù)并組成二流體合流空間部43。換言之，二流體合流空間部43 具有環(huán)狀平面視圖(俯視圖)，并具有錐形結(jié)構(gòu)，其直徑朝著噴霧孔44 漸縮。在霧化用空氣導(dǎo)入部37中，溝槽(狹縫)40形成在其周向上的兩 個位置處。這些溝槽40為類似于圖5的溝槽40的渦流式溝槽，并在 俯視圖中的二流體合流空間部43的圓周的切線方向上延伸。此外，溝 槽40形成在圍繞二流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處 (沿周向等間距)。形成在霧化用空氣導(dǎo)入部37處的溝槽并不限于渦流 式溝槽，而可以是如同圖6的碰撞式溝槽。
圖7的二流體噴霧器12的其它部分的構(gòu)造與圖4的二流體噴霧器 12的其它部分的構(gòu)造相同。除了實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器之外的部分的構(gòu)造與圖1到圖3的二流體噴霧燃燒器11相同。
根據(jù)實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)以下操作性效果，另 外，能獲得與前述實(shí)施例1和實(shí)施例2相同的操作性效果。
具體來說，根據(jù)實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器，在液體燃料箱19 的錐形面部分(底部21的底面21b的外部21b-l)鄰接并配合到霧化用氣 體導(dǎo)入部37的錐形面部分(內(nèi)周面37b)的狀態(tài)下，液體燃料箱19安裝 在霧化用氣體導(dǎo)入部37上。因此，易于對齊液體燃料箱19和二流體 噴嘴38的中心軸線。由此，液體燃料箱19被安裝于該中央。借此， 能將霧化用空氣通道28的寬度制造為在周向上均勻，從而能使霧化用 空氣46在霧化用空氣通道28中的流動在周向上均勻。這使得保持從 二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的對稱性(或者火焰的 對稱性)成為可能。此外，根據(jù)實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器，通過螺旋彈簧36(見圖
4)將液體燃料箱19向下壓，液體燃料箱19的底部21壓靠在二流體噴 嘴38的霧化用空氣導(dǎo)入部37上而使得燃料箱19的底部21的錐形面 部分(外部21b-l)與霧化用空氣導(dǎo)入部37的錐形面部分(內(nèi)周面37b)牢 固接觸，從而防止在接觸面21b-l和37b之間出現(xiàn)間隙。因此，防止霧 化用空氣46流入除了溝槽40之外的部分是可能的，借此充分發(fā)揮溝 槽40的廣噴射效果。
<實(shí)施例4>
圖8(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器中的二 流體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖(沿8(b)的線G-G截取的縱向 截面視圖)；圖(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧器的液體燃料箱的仰視 圖(在圖8(a)的箭頭H方向上的視圖)；圖8(c)是在圖8(b)的箭頭I方向 上的視圖；而圖8(d)是沿圖8(a)的線J-J截取的橫向截面視圖。
如圖8所示，在實(shí)施例4的二流體噴霧器12中，液體燃料箱19 的底部21的內(nèi)表面(頂面)21a由錐形(倒圓錐形)面組成，且微小液體燃 料排出孔22形成于中心(倒圓錐形面的頂點(diǎn)位置)。此外，在液體燃料 箱19的底部21的外表面(底面)21b上，外部21b-l由錐形(倒截頭圓錐 形)面組成，而內(nèi)部21b-2由環(huán)狀水平面組成。
另一方面，二流體噴嘴38不包括霧化用空氣導(dǎo)入部(見圖7)并與 噴霧器外筒27整體形成在噴霧器外筒27的下端(可通過焊接等固定單 獨(dú)體)處。二流體噴嘴38具有由錐形面(倒圓錐形)組成的內(nèi)表面(頂 面)38a。在底部21的底面21b的外部21b-l(錐形面部分)鄰接并配合到 二流體噴嘴38的內(nèi)表面38a(錐形面部分)的狀態(tài)下，液體燃料箱19安 裝在二流體噴嘴38上。在這種情況下，螺旋彈簧36(見圖4)將液體燃 料箱19向下壓，使得液體燃料箱19的底部21的底面21b的外部 21b-l(錐形面部分)壓靠在二流體噴嘴38的內(nèi)表面38a(錐形面部分)上 而實(shí)現(xiàn)牢固接觸，從而防止在接觸面21b-l和38b之間出現(xiàn)間隙。由錐形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面38a在二流體噴嘴38的中央部分形成的倒圓 錐形空間用作二流體合流空間部43。微小噴霧孔44形成在二流體合流 空間部43的中心(倒圓錐形空間43的頂點(diǎn)位置)并與二流體合流空間部 43連通。具體來說，二流體合流空間部43具有環(huán)狀平面視圖(俯視圖)， 并具有錐形結(jié)構(gòu)，其直徑朝著噴霧孔44漸縮。
在液體燃料箱19的底部21的底面21b側(cè)中，溝槽(狹縫)71形成 在其周緣上的兩個位置處。這些溝槽71為渦流式溝槽，并在俯視圖中 的二流體合流空間部43的圓周的切線方向上延伸。此外，溝槽71形 成在圍繞二流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處(沿周向 等間距)。
因此，在沿霧化用空氣通道28流下之后，霧化用空氣46流過液 體燃料箱19的底部21的溝槽71而增加流速，然后被導(dǎo)入二流體合流 空間部43。霧化用空氣46在二流體合流空間部43中變成渦流并與從 液體燃料箱19的液體燃料排出孔22排出的液體燃料24合流(混合)。 借此，液體燃料24和霧化用空氣46充分混合，且利用霧化用空氣46 使液體燃料24霧化，然后將液體燃料從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴 入燃燒室13。
圖8的二流體噴霧器12的其它部分的構(gòu)造與圖4的二流體噴霧器 12的其它部分的構(gòu)造相同。除了實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器之外的部分的構(gòu)造與圖1到圖3的二流體噴霧燃燒器11相同。
根據(jù)實(shí)施例3的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)以下操作性效果，另 外，能獲得與前述實(shí)施例l相同的操作性效果。
根據(jù)實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器，該二流體噴霧燃燒器構(gòu)造成 使得從液體燃料排出孔44排出而流入二流體合流空間部43的液體燃料24與沿霧化用氣體通道28流下接著流過液體燃料箱19的底部21 處的溝槽71而被導(dǎo)入二流體合流空間部43的霧化用空氣46在二流體 合流空間部43合流，然后，該液體燃料和霧化用空氣46 —同從噴霧 孔44被噴射。因此，液體燃料24在二流體合流空間部43與流速經(jīng)由 溝槽71而增加(水平速度分量增加)的霧化用空氣46充分混合，然后， 從噴霧孔44被噴射。由此，較之未設(shè)置二流體合流空間部43和溝槽 71的情況，所噴射的液體燃料24的擴(kuò)散角更大，且液體燃料24能更 可靠地得以霧化，借此改善液體燃料24的燃燒特性。
此外，在液體燃料箱19的錐形面部分(底部21的底面21b的外部 21b-l)鄰接并配合到二流體噴嘴38的錐形面部分(內(nèi)表面38a)的狀態(tài) 下，液體燃料箱19安裝在二流體噴嘴38上。由此，易于對齊液體燃 料箱19和二流體噴嘴38的中心軸線。因此，液體燃料箱19被安裝于 該中央。借此，能將霧化用空氣通道28的寬度制造為在周向上均勻， 從而能使霧化用空氣46在霧化用空氣通道28中的流動在周向上均勻。 這使得確保從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的對稱 性(或者火焰的對稱性)成為可能。
此外，液體燃料箱19的底部21的溝槽71沿著俯視圖中的二流體 合流空間部43的圓周的切線方向而形成。因此，霧化用空氣46形成 渦流并在二流體合流空間部43與液體燃料24混合。由此更充分地混 合液體燃料24和霧化用空氣46。因而，能使從二流體噴嘴38的噴霧 孔44噴射出的液體燃料24可靠地霧化，借此進(jìn)一步改善液體燃料24 的燃燒特性。
此外，液體燃料箱19的底部21的所述多個溝槽71形成在圍繞二 流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處。因此，能使得從二 流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的在周向上分布均勻， 借此改善液體燃料24的燃燒特性。根據(jù)實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器，通過螺旋彈簧36(見圖4)將液 體燃料箱19向下壓，液體燃料箱19的底部21的底面21b壓靠在二流 體噴嘴38上，以使得燃料箱19的底部21的錐形面部分(外部21b-l) 與二流體噴嘴38的錐形面部分(內(nèi)表面38a)牢固接觸，從而防止在接觸 面21b-l和38a之間出現(xiàn)間隙。因此，防止霧化用空氣46流入除了溝 槽71之外的部分是可能的，借此充分發(fā)揮溝槽71的廣噴射效果。
<實(shí)施例5>
圖9(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的二流體噴霧燃燒器中的二 流體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖(沿圖9(b)的線K-K截取的截 面視圖)；圖9(b)是示出了設(shè)置用于二流體噴霧器的液體燃料箱的仰視 圖(在圖9(a)的箭頭H方向上的視圖)；而圖9(c)是沿圖9(a)的線M- M
截取的橫向截面視圖。
如圖9所示，在實(shí)施例5的二流體噴霧器12中，液體燃料箱19 的底部21的內(nèi)表面(頂面)21a由錐形(倒圓錐形)面組成，且微小液體燃 料排出孔22形成于中心(倒圓錐形面的頂點(diǎn)位置)。此外，在液體燃料 箱19的底部21的外表面(底面)21b上，外部21b-l由錐形(倒截頭圓錐 形)面組成，而內(nèi)部21b-2由環(huán)狀水平面組成。
另一方面，二流體噴嘴38不包括霧化用空氣導(dǎo)入部(見圖7)并與 噴霧器外筒27整體形成在噴霧器外筒27的下端(可通過焊接等固定單 獨(dú)體)。二流體噴嘴38具有由錐形面(倒圓錐形)組成的內(nèi)表面(頂面)38a。 在底部21的底面21b的外部21b-l(錐形面部分)鄰接并配合到二流體噴 嘴38的內(nèi)表面38a(錐形面部分)的狀態(tài)下，液體燃料箱19安裝在二流 體噴嘴38上。在這種情況下，通過螺旋彈簧36(見圖4)將液體燃料箱 19向下壓，使得液體燃料箱19的底部21的底面21b的外部21b-l(錐 形面部分)壓靠在二流體噴嘴38的內(nèi)表面38a(錐形面部分)上而實(shí)現(xiàn)牢 固接觸，從而防止在接觸面21b-l和38b之間出現(xiàn)間隙。
40由錐形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面38a在二流體噴嘴38的中央部分形成的倒圓 錐形空間用作二流體合流空間部43。微小噴霧孔44形成在二流體合流 空間部43的中心(倒圓錐形空間43的頂點(diǎn)位置)并與二流體合流空間部 43連通。具體來說，二流體合流空間部43具有環(huán)狀平面視圖(俯視圖)， 并具有錐形結(jié)構(gòu)，其直徑朝著噴霧孔44漸縮。
在液體燃料箱19的底部21的底面21b側(cè)中，溝槽(狹縫)81形成 在其周緣上的兩個位置處。這些溝槽81為碰撞式溝槽，并在俯視圖中 的二流體合流空間部43的徑向方向上延伸。此外，溝槽81形成在圍 繞二流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處(沿周向等間距)。
在沿霧化用空氣通道28流下之后，霧化用空氣46流過液體燃料 箱19的底部21的溝槽81而增加流速，然后被導(dǎo)入二流體合流空間部 43。霧化用空氣46在二流體合流空間部43中與從液體燃料箱19的液 體燃料排出孔22排出的液體燃料24碰撞并合流(混合)。借此，液體燃 料24和霧化用空氣46能充分混合，且利用霧化用空氣46使液體燃料 24霧化，然后將液體燃料與霧化用空氣46 —同從二流體噴嘴38的噴 霧孔44噴入燃燒室13。
圖9的二流體噴霧器12的其它部分的構(gòu)造與圖4的二流體噴霧器 12的其它部分的構(gòu)造相同。除了實(shí)施例5的二流體噴霧燃燒器的二流 體噴霧器之外的部分的構(gòu)造與圖1到圖3的二流體噴霧燃燒器11相同。
根據(jù)實(shí)施例5的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)與實(shí)施例4相同的操 作性效果，另外，能獲得與前述實(shí)施例l相同的操作性效果。
根據(jù)實(shí)施例5的二流體噴霧燃燒器，該二流體噴霧燃燒器構(gòu)造成 使得從液體燃料排出孔44排出而流入二流體合流空間部43的液體燃 料24與沿霧化用氣體通道28流下接著流過液體燃料箱19的底部21 處的溝槽81而被導(dǎo)入二流體合流空間部43的霧化用空氣46在二流體合流空間部43合流，然后，該液體燃料和霧化用空氣46 —同從噴霧 孔44被噴射。因此，液體燃料24在二流體合流空間部43與流速經(jīng)由 溝槽81而增加(水平速度分量增加)的霧化用空氣46充分混合，然后， 從噴霧孔44被噴射。由此，較之未設(shè)置二流體合流空間部43和溝槽 81的情況，所噴射的液體燃料24的擴(kuò)散角更大，且液體燃料24能更 可靠地得以霧化，借此改善液體燃料24的燃燒特性。
此外，在液體燃料箱19的錐形面部分(底部21的底面21b的外部 21b-l)鄰接并配合到二流體噴嘴38的錐形面部分(內(nèi)表面38a)的狀態(tài) 下。由此，易于對齊液體燃料箱19和二流體噴嘴38的中心軸線，液 體燃料箱19安裝在二流體噴嘴38上。因此，液體燃料箱19被安裝于 該中央。借此，能將霧化用空氣通道28的寬度制造為在周向上均勻， 從而能使霧化用空氣46在霧化用空氣通道28中的流動在周向上均勻。 這使得確保從二流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的對稱 性(或者火焰的對稱性)成為可能。
此外，液體燃料箱19的底部21的溝槽81沿著俯視圖中的二流體 合流空間部43的圓周的切線方向而形成。因此，霧化用空氣46形成 渦流并在二流體合流空間部43與液體燃料24混合。由此更充分地混 合液體燃料24和霧化用空氣46。因而，能使從二流體噴嘴38的噴霧 孔44噴射出的液體燃料24可靠地霧化，借此進(jìn)一步改善液體燃料24 的燃燒特性。
此外，液體燃料箱19的底部21的所述多個溝槽81形成在圍繞二 流體合流空間部43的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置處。因此，能使得從二 流體噴嘴38的噴霧孔44噴射出的液體燃料24的在周向上分布均勻， 借此改善液體燃料24的燃燒特性。
在實(shí)施例4的二流體噴霧燃燒器中，通過螺旋彈簧36(見圖4)將液 體燃料箱19向下壓，液體燃料箱19的底部21的底面21b壓靠在二流體噴嘴38上，以使得燃料箱19的底部21的錐形面部分(外部21b-l) 與二流體噴嘴38的錐形面部分(內(nèi)表面38a)牢固接觸，從而防止在接觸 面21b-l和38a之間出現(xiàn)間隙。因此，防止霧化用空氣46流入除了溝 槽81之外的部分是可能的，借此充分發(fā)揮溝槽81的廣噴射效果。
<實(shí)施例6>
圖10(a)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的二流體噴霧燃燒器中的二 流體噴霧器的下部的結(jié)構(gòu)的縱向截面視圖；而圖10(b)是沿圖10(a)的線 L-L截取的橫向截面視圖。
如圖10所示，在實(shí)施例6的二流體噴霧器12中，液體燃料箱19 的底部21的內(nèi)表面(頂面)21a由錐形(倒圓錐形)面組成，且微小液體燃 料排出孔22形成于中心(倒圓錐形面的頂點(diǎn)位置)。液體燃料箱19的底 部21的外表面(底面)21b由錐形(倒截頭圓錐形)面組成。另一方面，二 流體噴嘴38不包括霧化用空氣導(dǎo)入部(見圖7)并與噴霧器外筒27整體 形成在噴霧器外筒27的下端(可通過焊接等固定單獨(dú)體)。在二流體噴 嘴38中，內(nèi)表面(頂面)38a由錐形(倒圓錐形)面組成。
在液體燃料箱19的側(cè)部20的外周面20b的下端部，以突出方式 設(shè)有多個支承部91(附圖中的示例為4個)。這些支承部91等間距地設(shè) 置在側(cè)部20的周向上。底面91a的外部91a-l分別由沿著二流體噴嘴 38的內(nèi)表面38a向內(nèi)傾斜的錐形面組成。由此，在支承部91的底面 91a的外部91a-l鄰接并配合到二流體噴嘴38的內(nèi)表面38a的狀態(tài)下， 液體燃料箱19受到支承。因此，確保了液體燃料箱19的底部21的外 表面21a和二流體噴嘴38的內(nèi)表面38a之間的錐形(倒截頭圓錐形)間 隙，且這些間隙被用作霧化用空氣通道92。換言之，外側(cè)的第一霧化 用空氣通道28經(jīng)由第二霧化用空氣通道92與內(nèi)側(cè)的二流體合流空間 部43彼此連通。
二流體合流空間部43為通過錐形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面38a形成在二流體噴嘴38的中央部分內(nèi)的倒圓錐形空間。微小噴霧孔44形成于二流體 合流空間部43的中心(倒圓錐形空間43的頂點(diǎn)位置)并與倒圓錐形空間 部43連通。具體來說，二流體合流空間部43位于液體燃料排出孔22 下面并具有錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)包括環(huán)狀平面視圖(俯視圖)，且其直
徑朝著噴霧孔44漸縮。
在沿霧化用空氣通道28流下之后，霧化用空氣46流過支承部91 之間的霧化用空氣通道部93 ，并流過霧化用空氣通道92而被導(dǎo)入二流 體合流空間部43。霧化用空氣46與從液體燃料箱19的液體燃料排出 孔22排出的液體燃料24在二流體合流空間部43碰撞并合流(混合)。 液體燃料24由霧化用空氣46霧化，然后與霧化用空氣46 —同從二流 體噴嘴38的噴霧孔44噴入燃燒室13。
圖10的二流體噴霧器12的其它部分的構(gòu)造與圖4的二流體噴霧 器12的其它部分的構(gòu)造相同。除了實(shí)施例6的二流體噴霧燃燒器的二 流體噴霧器之外的部分的構(gòu)造與圖1到圖3的二流體噴霧燃燒器11相同。
根據(jù)實(shí)施例6的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)以下操作性效果，另 外，能獲得與前述實(shí)施例1相同的操作性效果。
具體來說，根據(jù)實(shí)施例6的二流體噴霧燃燒器，從液體燃料排出 孔22排出而流入二流體合流空間部43的液體燃料24與沿第一霧化用 氣體通道28流下、流過支承部91之間的霧化用空氣通道部93并流過 第二霧化用空氣通道92而被導(dǎo)入二流體合流空間部43的霧化用空氣 46在二流體合流空間部43合流，然后，液體燃料和霧化用空氣46 — 同從噴霧孔44被噴射。因此，液體燃料24在二流體合流空間部43與 霧化用空氣46混合，然后從二流體噴嘴38的噴霧孔44被噴射。由此， 較之未設(shè)置二流體合流空間部43的情況，液體燃料24的擴(kuò)散角更大， 且能使液體燃料24可靠地霧化，借此改善液體燃料24的燃燒特性。<實(shí)施例7〉
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例7的二流體噴霧燃燒器的結(jié)構(gòu)的 縱向截面視圖；而圖12是沿圖11的線M-M截取的橫向截面視圖。
如圖11和圖12所示，在實(shí)施例7的二流體噴霧燃燒器中，板18 為多孔板。具體來說，在環(huán)狀板18中形成有多個燃燒用空氣孔101。 所有的燃燒用空氣孔101都設(shè)置在燃燒用空氣孔52(第一筒16)內(nèi)部。 因此，在沿燃燒用空氣通道15流下之后，大部分燃燒用空氣50經(jīng)過 板19的外周上的燃燒用空氣孔52，流過位于第一筒16外側(cè)的燃燒用 空氣通道53并流入燃燒室13。同時， 一部分燃燒用空氣50流過位于 第一筒16內(nèi)側(cè)的燃燒用空氣孔101并流入燃燒室13。
圖11和圖12的二流體噴霧燃燒器11的其它部分的構(gòu)造與圖1到 圖3的二流體噴霧燃燒器11的其它部分的構(gòu)造相同。
根據(jù)實(shí)施例7的二流體噴霧燃燒器，可實(shí)現(xiàn)以下操作性效果。另 外，能獲得與前述實(shí)施例l相同的操作性效果。
具體來說，根據(jù)實(shí)施例7的二流體噴霧燃燒器，通過將多個附加 燃燒用空氣孔101形成在燃燒用空氣孔52內(nèi)側(cè)的板18中， 一部分燃 燒用空氣50流過這些燃燒用空氣孔101。燃燒用空氣50的這種流動能 抑制在板18的底面附近出現(xiàn)燃燒用空氣的滯流，由此減小煤煙附著到 板18上的可能性。此外，低溫的燃燒用空氣經(jīng)由其它燃燒用空氣孔101 流到二流體噴嘴38附近。因此，利用燃燒用空氣在二流體噴嘴38上 獲得冷卻效果是可能的，該二流體噴嘴易于由來自火焰的輻射熱而被 過度加熱。
<實(shí)施例8>
圖13是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例8的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)簡圖。圖13示出了將前述實(shí)施例l到7中任一個的二流體噴霧燃 燒器用作燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中的改質(zhì)器的熱源情況下的示例。
如圖13所示，燃燒爐112設(shè)置在改質(zhì)器111的上部中，前述實(shí)施 例1到7中任一個的二流體噴霧燃燒器11從上方被插入燃燒爐112中。 二流體噴霧燃燒器11連接至未示出的液體燃料供給系統(tǒng)、霧化用空氣 供給系統(tǒng)以及燃燒用空氣供給系統(tǒng)。二流體噴霧燃燒器11的詳細(xì)情況 如上所述。
改質(zhì)器111連接至未示出的原料供給系統(tǒng)。原料供給系統(tǒng)將水以 及改質(zhì)用燃料供給到改質(zhì)器111，該改質(zhì)用燃料為用于改質(zhì)的原料，例 如甲垸氣體或煤油。在改質(zhì)器lll中，利用在二流體噴霧燃燒器ll進(jìn) 行燃燒產(chǎn)生的大量燃燒排氣對改質(zhì)用燃料進(jìn)行蒸汽改質(zhì)，由此產(chǎn)生改 質(zhì)氣體(富氫氣體)。
由改質(zhì)器11產(chǎn)生的改質(zhì)氣體被供給到燃料電池113的陽極側(cè)作為 用于發(fā)電的燃料。在燃料電池113中，供給到陽極側(cè)的改質(zhì)氣體(氫氣) 以及供給到陰極側(cè)的空氣(氧氣)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，用以發(fā)電。未用于在 燃料電池113進(jìn)行發(fā)電的剩余改質(zhì)氣體回流到二流體噴霧燃燒器11并 作為用于燃燒器燃燒的氣體燃料。
根據(jù)實(shí)施例8的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，改質(zhì)器111的熱源是前述實(shí) 施例1到7的二流體噴霧燃燒器11中的任一個。因此，發(fā)揮如上所述 的良好效果的二流體噴霧燃燒器11能為改質(zhì)器111提供性能改善、成 本降低等等。
在以上描述中，液體燃料箱19只包括一個液體燃料排出孔22， 但并不限于此。液體燃料箱19可包括多個液體燃料箱22。
在以上描述中，液體燃料排出孔設(shè)置在液體燃料箱的底部中，但
46并不限于此。液體燃料排出孔可設(shè)置在液體燃料箱的側(cè)部中。具體來
說，如果液體燃料箱包括筒狀側(cè)部以及設(shè)置在該側(cè)部下端處的底部，
且該液體燃料箱被構(gòu)造成儲存從液體燃料供給管供給的液體燃料并經(jīng) 由單個或多個液體燃料排出孔排出所儲存的液體燃料，則液體燃料箱
可以是任意類型的液體燃料箱，所開的單個或多個液體燃料排出孔低 于儲存的液體燃料的液面并位于側(cè)部或底部中。
在以上描述中，液體燃料箱設(shè)置在噴霧器外筒內(nèi)部，但并不限于 此。例如，可構(gòu)造成將該液體燃料箱設(shè)置在噴霧器外筒的外部，并經(jīng) 由管子等將從液體燃料箱的液體燃料排出孔排出的液體燃料供給到液 體燃料與霧化用氣體合流的空間。
在以上描述中，液體燃料箱的上端開口而允許流入霧化用空氣通 道的霧化用空氣的壓力作用于存儲在液體燃料箱中的液體燃料的液面 上，但并不限于此。例如，可將其構(gòu)造成液體燃料箱的上端可通向大 氣。換言之，從液體燃料供給管排出的液體燃料一度存儲在液體燃料 箱中，且通過液體燃料箱的內(nèi)部和外部(二流體合流空間部)之間的壓力 平衡產(chǎn)生液體燃料的液柱頭。因此，所儲存的液體燃料連續(xù)地從液體 燃料排出孔排出。
此外，在上述描述中，設(shè)有兩個渦流式溝槽以及四個碰撞式溝槽。 但溝槽的數(shù)量并不限于這些，而是可設(shè)定適當(dāng)?shù)臄?shù)量。然而，為了確 保霧化液體燃料在周向上的均勻噴射，理想的是渦流式溝槽的數(shù)量為
兩個或更多，而碰撞式溝槽的數(shù)量為三個或更多。
如上所述，設(shè)置板(擋板)、用于延遲供給燃燒用空氣的第一筒、用 于防止滯流的第二筒等的構(gòu)造(發(fā)明)可以不止應(yīng)用于前述二流體噴霧 燃燒器，前述二流體噴霧燃燒器包括作為用于噴射液體燃料和霧化用 氣體的燃料噴射器的二流體噴霧器。前述構(gòu)造(發(fā)明)還可以應(yīng)用于包括 只噴射液體燃料的燃料噴射器或噴射氣體燃料的燃料噴射器的燃燒器c
此外，在以上描述中，通過在板(擋板)的周緣上形成突起而將燃燒 用空氣孔設(shè)置在該板(擋板)的外周上，但并不限于此。例如，通過在板 (擋板)本身的周邊開孔，只需要將燃燒用空氣孔設(shè)置在板(擋板)的外周 上且可設(shè)置在該板的外周上。
在以上描述中，板(擋板)為水平板，但并不限于此。該板可從內(nèi)部
朝著外部向下傾斜。例如，板18可成形為截頭圓錐，如圖11中的點(diǎn) 劃線所示。這種傾斜板不僅能提供保持燃燒用空氣遠(yuǎn)離燃料噴嘴(二流 體噴嘴38)的功能，而且還能提供與第一筒功能相似的延遲供給燃燒用 空氣的功能。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明涉及一種二流體噴霧燃燒器，其燃燒利用霧化用氣體而霧 化的液體燃料，且本發(fā)明有效地應(yīng)用于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的改質(zhì)器的 二流體噴霧燃燒器，該二流體噴霧燃燒器可在供給的液體燃料的量很
小的條件下運(yùn)行。
權(quán)利要求
1. 一種二流體噴霧燃燒器，所述二流體噴霧燃燒器利用霧化用氣體使液體燃料霧化并使霧化液體燃料燃燒，所述燃燒器的特征在于包括液體燃料箱，所述液體燃料箱包括筒狀側(cè)部和設(shè)置在所述側(cè)部的下端處的底部，所述液體燃料箱儲存從液體燃料供給管供給的液體燃料并從一個或多個液體燃料排出孔排出所儲存的液體燃料，所述一個或多個液體燃料排出孔在所述側(cè)部或底部中在所儲存的液體燃料的液面下方的位置處開口，所述燃燒器的特征在于利用所述霧化用氣體使從所述液體燃料箱的所述液體燃料排出孔排出的液體燃料霧化，并燃燒所述液體燃料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二流體噴霧燃燒器，其特征在于所述液 體燃料排出孔在所述液體燃料箱的底部中開口，所述燃燒器的特征在于還包括形成在所述液體燃料箱的側(cè)部和圍繞所述側(cè)部的周邊的外筒之間 的筒狀霧化用氣體通道；以及二流體噴嘴，所述二流體噴嘴設(shè)置在所述外筒的下端部處，且包括下噴嘴主體和上霧化用氣體導(dǎo)入部，所述二流體噴嘴具有在所述液體燃料排出孔下方形成在所述噴嘴主體和所述霧化用氣 體導(dǎo)入部的中央部分中的二流體合流空間部；一個或多個噴霧孔，所述一個或多個噴霧孔形成在所述噴嘴 主體中，并通向所述二流體合流空間部；以及一個或多個溝槽，所述一個或多個溝槽形成在所述霧化用氣 體導(dǎo)入部中，并允許所述二流體合流空間部和所述霧化用氣體通 道彼此連通， 所述燃燒器的特征在于所述液體燃料箱安裝在所述霧化用氣體導(dǎo)入部上，并且 從所述液體燃料排出孔排出而流入所述二流體合流空間部的液體燃料在所述二流體合流空間部處與沿所述霧化用氣體通道流下并流過 所述霧化用氣體導(dǎo)入部處的溝槽而被導(dǎo)入所述二流體合流空間部的所 述霧化用氣體合流，然后，所述液體燃料和霧化用氣體一同從所述噴 霧孔被噴射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二流體噴霧燃燒器，其特征在于所述液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分， 所述霧化用氣體導(dǎo)入部的頂面也形成為錐形的錐形面部分，并且 在所述液體燃料箱的錐形面部分鄰接并配合到所述霧化用氣體導(dǎo)入部的錐形面部分的狀態(tài)下，將所述液體燃料箱安裝在所述霧化用氣體導(dǎo)入部上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二流體噴霧燃燒器，其特征在于所述液 體燃料排出孔在所述液體燃料箱的底部中開口，所述燃燒器的特征在于還包括形成在所述液體燃料箱的側(cè)部和圍繞所述側(cè)部的周邊的外筒之間的筒狀霧化用氣體通道；以及設(shè)置在所述外筒的下端部處的二流體噴嘴，所述二流體噴嘴具有 在所述液體燃料排出孔下形成在中央部分中的二流體合流空 間部；以及一個或多個噴霧孔，所述一個或多個噴霧孔形成為通向所述 二流體合流空間部， 所述燃燒器的特征在于所述液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分，所述二流體噴嘴的頂面也形成為錐形的錐形面部分，在所述液體燃料箱的錐形面部分鄰接并配合到所述二流體噴嘴的錐形面部分的狀態(tài)下，將所述液體燃料箱安裝在所述二流體噴嘴上， 一個或多個溝槽形成在所述液體燃料箱的底部處，所述溝槽允許所述霧化用氣體通道和所述二流體合流空間部彼此連通，并且 從所述液體燃料排出孔排出而流入所述二流體合流空間部的液體燃料在所述二流體合流空間部處與沿所述霧化用氣體通道流下、接著 流過所述液體燃料箱的底部處的溝槽而被導(dǎo)入所述二流體合流空間部 的所述霧化用氣體合流，然后，所述液體燃料與所述霧化用氣體一同 從所述噴霧孔被噴射。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其特 征在于所述二流體合流空間部在俯視方向上看時具有圓形形狀，并且 所述霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或所述液體燃料箱的底部的溝槽沿 著在俯視方向上看時所述二流體合流空間部的圓周的切線方向形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其特 征在于所述二流體合流空間部在俯視方向上看時具有圓形形狀，并且所述霧化用氣體導(dǎo)入部的溝槽或所述液體燃料箱的底部的溝槽沿 著在俯視方向上看時所述二流體合流空間部的徑向形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的二流體噴霧燃燒器，其特征在于所 述霧化用氣體導(dǎo)入部的所述多個溝槽或所述液體燃料箱的底部的所述 多個溝槽形成在繞所述二流體合流空間部的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱的位置 處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2到7中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其特 征在于還包括將所述液體燃料箱向下壓的加壓構(gòu)件，其特征在于 所述液體燃料箱的底部壓靠在所述二流體噴嘴的霧化用空氣導(dǎo)入 部上而實(shí)現(xiàn)牢固接觸，或者所述液體燃料箱的底部壓靠在所述二流體噴嘴上而實(shí)現(xiàn)牢固接角蟲。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二流體噴霧燃燒器，其特征在于所述液體燃料排出孔在所述液體燃料箱的底部中開口， 所述燃燒器的特征在于還包括形成在所述液體燃料箱的側(cè)部和圍繞所述側(cè)部的周邊的外筒之間 的筒狀第一霧化用氣體通道；以及設(shè)置在所述外筒的下端部處的二流體噴嘴，所述二流體噴嘴具有 在所述液體燃料排出孔下形成在中央部分中的二流體合流空 間部；以及一個或多個噴霧孔，所述一個或多個噴霧孔形成為通向所述 二流體合流空間部， 所述燃燒器的特征在于所述二流體噴嘴的頂面形成為錐形的錐形面部分， 所述液體燃料箱的底部的底面形成為錐形的錐形面部分， 多個支承部在所述液體燃料箱的側(cè)部上突出，且支承部的每個底 面形成為錐形面部分，在所述支承部的錐形面部分鄰接并配合到所述二流體噴嘴的錐形 面部分的狀態(tài)下，所述液體燃料箱安裝在所述二流體噴嘴上，通過所述支承部形成在所述液體燃料箱的錐形面部分和所述二流 體噴嘴的錐形面部分之間的間隙是第二霧化用氣體通道，并且從所述液體燃料排出孔排出而流入所述二流體合流空間部的液體 燃料在所述二流體合流空間部處與沿所述第一霧化用氣體通道流下、 流過所述支承部之間的霧化用氣體通道部并流過所述第二霧化用氣體 通道而被導(dǎo)入所述二流體合流空間部的所述霧化用氣體合流，然后， 所述液體燃料與所述霧化用氣體一同從所述噴霧孔被噴射。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2到9中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其 特征在于所述二流體合流空間部為倒圓錐形形狀，且所述噴霧孔形成 在所述倒圓錐形空間的頂點(diǎn)位置處。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2到10中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其 特征在于還包括形成在所述外筒和圍繞所述外筒的周邊的氣體燃料供給管之間的筒狀氣體燃料通道，所述燃燒器的特征在于氣體燃料沿所述氣體燃料通道流下并從所 述氣體燃料通道的下端被噴射而燃燒。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的二流體噴霧燃燒器，其 特征在于所述液體燃料供給管的端部與所述液體燃料箱的側(cè)部的內(nèi)周 面接觸。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種二流體噴霧燃燒器，其中，即便當(dāng)所供給的液體燃料的流量很低，也能穩(wěn)定地供給液體燃料而不會導(dǎo)致所供給的液體燃料流量的大幅度波動。在利用霧化用空氣使液體燃料(24)霧化并燃燒該液體燃料的二流體噴霧燃燒器(11)中，所述燃燒器包括液體燃料箱(19)，其包括筒狀側(cè)部(20)和設(shè)置在所述側(cè)部(20)的下端處的底部(21)，所述液體燃料箱(19)儲存從液體燃料供給管(25)供給的液體燃料(24)并將所儲存的液體燃料(24)從液體燃料排出孔(22)排出，該液體燃料排出孔開在低于所存儲的液體燃料(24)的液面(23)的底部(21)中。從所述液體燃料箱(19)的液體燃料排出孔(22)排出的液體燃料(24)利用霧化用氣體(46)被霧化并得以燃燒。
文檔編號F23D11/10GK101501396SQ200780029918
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者中川慶一, 八木克記, 后藤晃, 松田直彥, 野島繁 申請人:三菱重工業(yè)株式會社;新日本石油株式會社