二流体噴霧バーナ
【課題】液体燃料供給流量が低いときでも、液体燃料供給流量の大きな変動を招くことなく、液体燃料を安定供給することができる二流体噴霧バーナを提供する。
【解決手段】液体燃料２４を霧化用空気で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナ１１において、筒状の側部２０とこの側部２０の下端に設けた底部２１とを有し、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４を貯留するとともにこの貯留した液体燃料２４の液面２３よりも下方に位置して底部２１に開けた液体燃料流出穴２２から、前記貯留した液体燃料２４を流出させる構成の液体燃料タンク１９を備え、この液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４を霧化用気体４６で霧化して燃焼させる構成とする。
【解決手段】液体燃料２４を霧化用空気で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナ１１において、筒状の側部２０とこの側部２０の下端に設けた底部２１とを有し、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４を貯留するとともにこの貯留した液体燃料２４の液面２３よりも下方に位置して底部２１に開けた液体燃料流出穴２２から、前記貯留した液体燃料２４を流出させる構成の液体燃料タンク１９を備え、この液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４を霧化用気体４６で霧化して燃焼させる構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させる二流体噴霧バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
二流体噴霧バーナは液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させるものであり、例えば燃料発電システムの改質器の熱源などとして用いられる。
【０００３】
従来の二流体噴霧バーナでは、液体燃料が液体燃料供給系統のポンプから、液体燃料供給管を介して供給され、当該液体燃料供給管の先端部から流出する。そして、この液体燃料供給管から流出した流体燃料に対して霧化用の空気を混合させることにより、当該液体燃料を霧化して燃焼させる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の二流体噴霧バーナは前記ポンプからの液体燃料の供給流量が多い場合を想定して設計されたものである。このため、前記液体燃料の供給流量が少ない状態で使用されると、前記ポンプからの間欠的（振動的）な液体燃料の供給により、図１４（ａ）に例示するように液体燃料供給管１の先端部１Ａからは、液体燃料が間欠的に流出する。従って、図１４（ｂ）に例示するように液体燃料の供給流量が大きく変動することになる。このため、液体燃料の安定供給ができなくなって安定燃焼を確立することが難しくなり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがあった。
【０００６】
なお、この対策としては低流量でも安定した燃料供給ができるように液体燃料供給系統のポンプ性能を上げることも考えられるが、かかる対策では高価なポンプが必要となるため、装置の高コスト化を招くことになってしまう。
【０００７】
従って本発明は上記の事情に鑑み、液体燃料供給流量が低いときでも、液体燃料供給流量の大きな変動を招くことなく、液体燃料を安定供給することができる二流体噴霧バーナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１発明の二流体噴霧バーナは、液体燃料を霧化用気体で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナにおいて、
筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、
この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、下側のノズル本体部と上側の霧化用気体導入部とを有し、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を前記ノズル本体部及び前記霧化用気体導入部の中央部に形成し、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を前記ノズル本体部に形成し、且つ、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を前記霧化用気体導入部に形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクは前記霧化用気体導入部上に設置し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明の二流体噴霧バーナは、第２発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記霧化用気体導入部の上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記二流体噴霧ノズルの上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記液体燃料タンクの底部には、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を形成し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第４発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第４発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、第７発明の二流体噴霧バーナは、第５又は第６発明の二流体噴霧バーナにおいて、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第７発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、
前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、
又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたこと、
を特徴とする。
【００１６】
また、第９発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の第１の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記二流体噴霧ノズルの上面には先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの底部の下面にも先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの側部には複数の支持部を突設し、且つ、これらの支持部の下面にもテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記支持部のテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記支持部によって、前記液体燃料タンクのテーパ面部と前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部との間に確保した隙間を、第２の霧化用気体流路とし、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第９発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第１０の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、
気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことを特徴とする。
【００１９】
また、第１２発明の二流体噴霧バーナは、第１〜第１１発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接していることを特徴とする。
【００２０】
なお、上記第１〜第２発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、更に次のような構成を備えたものとしてもよい。
【００２１】
即ち、第１の構成の二流体噴霧バーナは、第１〜第２発明の何れかの二流体噴霧バーナであって、二流体噴霧器の二流体噴霧ノズルから、この二流体噴霧ノズルの下方の燃焼空間部へ液体燃料を噴霧して燃焼させるバーナにおいて、
前記二流体噴霧器と、前記二流体噴霧器の周囲を囲むバーナ外筒との間に形成した筒状の燃焼用空気流路と、
この燃焼用空気流路と前記燃焼空間部とを仕切る遮板と、
この遮板の外周側に設けた燃焼用空気流通穴と、
を備え、
前記燃焼用空気流路を下方へと流れてきた燃焼用空気が、前記遮板で遮られて前記遮板の外周側へと導かれることにより前記燃料噴射ノズルから遠ざけられ、前記燃焼用空気流通穴を通過して前記燃焼空間部に流入する構成としたことを特徴とする。
【００２２】
また、第２の構成の二流体噴霧バーナは、第１の構成の二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の筒を設けて、この筒と前記バーナ外筒との間に前記燃焼用空気流通穴に通じる筒状の他の燃焼用空気流路を形成し、
前記燃焼用空気流通穴を通過した燃焼用空気が、前記他の燃焼用空気流路を下方へと流れた後に前記他の燃焼用空気流路の下端から、前記燃焼空間部に流入する構成としたことを特徴とする。
【００２３】
また、第３の構成の二流体噴霧バーナは、第２の構成の二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板の下面から下方に延びたよどみ防止用の筒を、前記燃焼用空気供給遅延用の筒の内側に１つ又は複数設けたことを特徴とする。
【００２４】
また、第４の構成の二流体噴霧バーナは、第１〜第３の構成の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板には、前記燃焼用空気流通穴よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
第１発明の二流体噴霧バーナによれば、筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことにより、液体燃料が液体燃料供給管から液体燃料タンクに間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンクの液体燃料流出穴からは、液体燃料タンクに貯留された液体燃料が連続的に流出することになる。即ち、液体燃料供給系統のポンプの供給流量が低下して、液体燃料供給管から液体燃料タンクへ液体燃料が間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク内に貯留される液体燃料の液面が多少上下に変動して液体燃料流出穴からの液体燃料の流出流量が多少変動する程度であり、従来のような大きな液体燃料供給流量の変動にはならない。このため、液体燃料供給流量が低いときにも、液体燃料の安定供給が可能になって、安定燃焼を確立することが容易になり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがない。
【００２６】
第２発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたため、液体燃料は溝で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用気体と二流体合流空間部でよく混合されから、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射されることになる。このため、二流体合流空間部や溝を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、当該液体燃料の燃焼性が向上する。
【００２７】
第３発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されているため、液体燃料タンクと二流体噴霧ノズルの中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンクの片寄りがなく、霧化用気体流路の幅を周方向に均一にして、霧化用気体流路における霧化用気体の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴からの液体燃料の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【００２８】
第４発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことにより、液体燃料が、前記溝で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用気体と二流体合流空間部でよく混合されて、噴霧穴から噴霧される。このため、二流体合流空間部や溝を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、液体燃料の燃焼性が向上する。
【００２９】
更に、前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置されているため、液体燃料タンクと二流体噴霧ノズルの中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンクの片寄りがなく、霧化用気体流路の幅を周方向に均一にして、霧化用気体流路における霧化用気体の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴からの液体燃料の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【００３０】
第５発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部では霧化用気体が旋回流となって液体燃料と混合されるため、液体燃料と霧化用気体とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射される液体燃料を、より確実に霧化することができて当該液体燃料の燃焼性をより向上させることができる。
【００３１】
第６発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部では霧化用気体が液体燃料に衝突するようにして液体燃料に混合されるため、液体燃料と霧化用気体とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射される液体燃料を、より確実に霧化することができて当該液体燃料の燃焼性をより向上させることができる。
【００３２】
第７発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴霧された液体燃料の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料の燃焼性を向上させることができる。
【００３３】
第８発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたことを特徴とするため、燃料タンクの底部の下面と霧化用気体導入部の上面とが密着、燃料タンクの底部のテーパ面部と霧化用気体導入部のテーパ面部とが密着、或いは、液体燃料タンクのテーパ面部と二流体噴霧ノズルのテーパ面部とが密着することにより、これらの接触面間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用気体が溝以外の部分を流れることを防止して、溝による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【００３４】
第９発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことにより、液体燃料は二流体合流空間部で霧化用気体と混合されてから、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴霧されることになる。このため、二流体合流空間部を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、当該液体燃料の燃焼性が向上する。
【００３５】
第１０発明の二流体噴霧バーナによれば、前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されているため、二流体合流空間部における液体燃料と霧化用気体との混合を、より確実に行うことができる。このため、噴霧穴から噴霧する液体燃料を、より確実に霧化して液体燃料の燃焼性を更に向上させることができる。
【００３６】
第１１発明の二流体噴霧バーナによれば、前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことにより、筒状の気体燃料流路から噴射される気体燃料は周方向に均一なものとなるため、燃焼性が向上し、例えば液体燃料の供給量が少ないときなどには気体燃料による保炎効果を発揮する。
【００３７】
第１２発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接しているため、液体燃料供給管からの液体燃料の流出量が少ないときにも、液体燃料は前記内周面を伝って流れ落ちるため、液体燃料流出穴からの液体燃料の流出を、より安定させることができる。即ち、液体燃料が粒状になって落下すると、液体燃料タンク内に貯留されている液体燃料の液面が大きく変動し、液面が非常に低い場合には一時的に液体燃料流出穴が露出して液体燃料の流出が途絶えることも考えられるが、液体燃料が液体燃料タンクの内周面を伝って流れ落ちるようにすれば、かかる不具合の発生を防止することができる。
【００３８】
また、第１の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記燃焼用空気流路を下方へと流れてきた燃焼用空気が、前記遮板で遮られて前記遮板の外周側へと導かれることにより前記燃料噴射ノズルから遠ざけられ、前記燃焼用空気流通穴を通過して前記燃焼空間部に流入する構成としたため、燃焼空間部では前記燃焼用空気の一部だけが、燃料噴射ノズルから噴射された燃料と混合されて当該燃料の燃焼に利用され、前記燃焼用空気の残りは、更に下方へと流れ、前記燃焼によって発生した燃焼排ガスと混合されることになる。このため、１度（１段）の燃焼用空気供給により、燃焼用空気と燃料との適度な混合を達成することができて、火炎を冷却し過ぎることなく、大量の燃焼排ガスを発生させることができる。従って、簡易な構成で大量の燃焼排ガスを発生させることができ、且つ、未燃ガスの発生や失火を招くおそれもない二流体噴霧バーナ等のバーナを実現することができる。
【００３９】
更には、遮板によって燃焼用空気を燃料噴射ノズルから離れた位置で燃焼空間部に流入させるため、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置も遮板から下方に遠ざかることなり、遮板の下面に煤が付着するのを防止することができる。遮板の下面に付着する煤の量が多くなると、煤による燃料噴射ノズルの目詰まりや、火炎の輻射熱を煤が吸収することによる燃料噴射器の異常な加熱などの不具合を生じる可能性があるが、上記の如く遮板の下面に煤が付着するのを防止することにより、かかる不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００４０】
第２の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の筒を設けて、この筒と前記バーナ外筒との間に前記燃焼用空気流通穴に通じる筒状の他の燃焼用空気流路を形成し、前記燃焼用空気流通穴を通過した燃焼用空気が、前記他の燃焼用空気流路を下方へと流れた後に前記他の燃焼用空気流路の下端から、前記燃焼空間部に流入する構成としたため、燃焼用空気の一部が、燃料噴射ノズルから噴射された燃料に供給されるのを遅らせてことができる。即ち、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置も遮板から下方に遠ざかることなり、遮板の下面に煤が付着するのを防止することができる。なお、この燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を遮板から下方に遠ざけるという作用効果は上記の如く遮板を設けるだけでも得られるが、本第２発明の如く、燃焼用空気供給遅延用の筒を設ければ、より確実に燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。
【００４１】
また、上記第１の構成において、バーナの大きさの制約などから、遮板をあまり大きくすることができずに燃料噴射ノズルから燃焼用空気流通穴までの距離を充分にとることができない場合には、燃料に供給される燃焼用空気の一部の量が多くなり過ぎて、火炎が過度に冷却されてしまうおそれがある。これに対して本第２の構成の如く、燃焼用空気供給遅延用の筒を設ければ、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を遮板から下方に遠ざけることができるだけでなく、このときに燃料に供給される燃焼用空気の一部の量を低減して適切な量とすることもできる。従って、かかる観点からも本第２発明の如く筒を設けることは有効であり、筒を設けることによって遮板を小さくし、バーナの小型化を図ることもできる。
【００４２】
第３の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板の下面から下方に延びたよどみ防止用の筒を、前記燃焼用空気供給遅延用の筒の内側に１つ又は複数設けたことにより、遮板の下面近傍で燃料のよどみ（対流）が生じるのをよどみ防止用の筒によって防ぐことができる。このため、遮板の下面近傍でよどむ燃料にも引火して遮板の下面に煤が付着するのを、防止することができる。
【００４３】
第４の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板には、前記燃焼用空気流通穴よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴を形成したことにより、燃焼用空気の一部が、これらの他の燃焼用空気流通穴も通るため、当該燃焼用空気の流れによって遮板の下面近傍に燃焼用空気のよどみ流が発生するのを抑制することができ、遮板の下面に煤が付着するのを抑制することができる。また、前記他の燃焼用空気流通穴を介して燃料噴射ノズルの近傍を低温の燃焼用空気が流れるため、この燃焼用空気によって火炎の輻射熱で過熱されやすい燃料噴射ノズルを冷却することができるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４５】
＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視の横断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視の横断面図である。また、図４（ａ）は図１の二流体噴霧バーナに備えた二流体噴霧器を抽出して示す拡大縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線矢視の横断面図、図５（ａ）は前記二流体噴霧器の下側部分を拡大して示す縦断面図、図５（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図５（ａ）のＤ方向矢視図）である。
【００４６】
図１、図２及び図３に基づき、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１の概要を説明すると、本二流体噴霧バーナ１１はバーナ外筒４８を有しており、このバーナ外筒４８内において上側の中央部には二流体噴霧器１２が配置され、この二流体噴霧器１２の下側が燃焼空間部１３となっている。二流体噴霧器１２の周囲には気体燃料供給路１４が形成され、更に気体燃料供給路１４の周囲には燃焼用空気供給路１５が形成されている。また、燃焼用空気供給路１５と燃焼空間部１３との間は、遮板としてのプレート１８で仕切られており、プレート１８の下面には、燃焼用空気供給遅延用の筒としての第１円筒１６と、よどみ防止用の筒としての第２円筒１７とが設けられている。
【００４７】
図４及び図５に基づき、二流体噴霧器１２の構成について詳述する。なお、二流体噴霧器１２は液体燃料と霧化用気体（霧化用空気）の二流体を噴射するもの、即ち前記液体燃料を前記霧化用気体で霧化して噴射するものである。
【００４８】
図４及び図５に示すように、二流体噴霧器１２には液体燃料タンク１９が内蔵されている。液体燃料タンク１９は円筒状の側部（胴体部）２０と、この側部２０の下端に設けられた底部２１とを有する構造となっている。そして、液体燃料タンク１９の内部にはバーナ燃焼用の液体燃料２４が貯留されており、液体燃料タンク１９の底部２１の中央部には微細な液体燃料流出穴２２が開けられている。液体燃料流出穴２２は、液体燃料タンク１９内に貯留された液体燃料２４の液面２３よりも下方に位置している。
【００４９】
即ち、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４が、一旦、液体燃料タンク１９内に貯留され、この貯留された液体燃料２４が、下の液体燃料流出穴２２から液体燃料タンク１９の外への流出するようになっている。このとき液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３の高さ（底部２１の内面２１ａから液面２３までの高さ）は、液体燃料２４が液体燃料流出穴２２を流通するときの圧力損失分に対応した液柱ヘッド（詳細後述）が得られる高さとなる。バーナ燃焼用の液体燃料２４としては例えば灯油、重油、アルコール、エーテルなどを使用することができる。
【００５０】
液体燃料供給管２５は、その先端部（下端部）２５Ａが、液体燃料タンク１９の上端から下方に向かって液体燃料タンク１９内に挿入されており、液体燃料タンク１９内において液面２３の上方で且つ中央部に位置するように配設されている。液体燃料供給管２５の基端側は図示しない液体燃料供給系統の液体燃料供給ポンプに接続されている。
【００５１】
なお、図５（ａ）に一点鎖線で示すように液体燃料供給管２５の先端部２５Ａは、液体燃料タンク１９の側部２０の内周面２０ａに接触させてもよい。液体燃料２４の供給流量が少ないとき、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが液体燃料タンク１９の内周面２０ａから離れている場合には液体燃料２４が、図示例のように粒状になって落下するが、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが液体燃料タンク１９の内周面２０ａに接触している場合には液体燃料２４が、当該内周面２０ａを伝って流れ落ちることになる。
【００５２】
液体燃料タンク１９は円筒状の噴霧器外筒２７内に噴霧器外筒２７と同心円状に設けられており、液体燃料タンク１９の側部２０と噴霧器外筒２７との間の円筒状の空間部が、霧化用気体流路としての霧化用空気流路２８となっている。噴霧器外筒２７には空気流入穴２９が開けられており、この空気流入穴２９には霧化用空気供給管３０の先端部３０Ａが接続されている。霧化用空気供給管３０の基端側は図示しない霧化用空気供給系統の空気供給ブロアに接続されている。
【００５３】
二流体噴霧ノズル３８は噴霧器外筒２７の下端部２７Ａに装着され、液体燃料タンク１９の下側に位置している。即ち、二流体噴霧器１２は液体燃料供給流量の変動を緩和するためのバッファ部として液体燃料タンク１９を、液体燃料供給管２５と二流体噴霧ノズル３８との間に介在させた構成となっている。二流体噴霧ノズル３８は円板状のノズル本体部３９と、ノズル本体部３９の上に形成された霧化用気体導入部としての霧化用空気導入部３７とを有してなるものであり、ノズル本体部３９の上面の周縁部を噴霧器外筒２７の下端面に当接させ、且つ、霧化用空気導入部３７を噴霧器外筒２７の下端部２７Ａの内側に嵌合させた状態で溶接などの固定手段により、噴霧器外筒２７の下端部２７Ａに固定されている。
【００５４】
霧化用空気導入部３７は円環状に形成され、その中央部に平面視（上面視）が円形状の空間部４１を有している。ノズル本体部３９は、その中央部に逆円錐状の空間部（凹部）４２が形成されており、且つ、中心（逆円錐状の空間部４２の頂点位置）に微細な噴霧穴４４が開けられている。霧化用空気導入部３７の空間部４１とノズル本体部３９の空間部４２は連続しており、これらの空間部４１，４２が二流体合流空間部４３を構成している。即ち、二流体合流空間部４３は上面視が円形状となっており、その径が、噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。霧化用空気導入部３７には、その周方向の２箇所に溝（スリット）４０が形成されている。これらの溝４０は旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸（図示例では噴霧穴４４の中心軸）回りに回転対称（周方向に等間隔）の位置関係となっている。
【００５５】
一方、噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂは、噴霧器外筒２７内から外への霧化用空気も漏れを防止するための閉塞部材としてのキャップ３１によって閉じられている。キャップ３１は、その下部３１Ａの外周面に形成されたネジ部３３を噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂの内周面に形成されたネジ部３２に螺合させることによって、噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂに装着されている。キャップ３１の段部３１Ｂと噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂとの間には、霧化用空気の漏れを確実に防止するためにＯリング３４が介設されている。液体燃料供給管２５の先端部２５Ａはキャップ３１を貫通し、噴霧器外筒２７内（コイルばね３６内）を経て、液体燃料タンク１９の上端から液体燃料タンク１９内へと挿入されている。
【００５６】
キャップ３１の下面側に設けられたワッシャ３５と、液体燃料タンク１９の上端側に設けられたワッシャ２６との間には、押圧部材としてのコイルばね３６が介設されている。このコイルばね３６によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂを、霧化用空気導入部３７の上面３７ａに押し付けている。このことにより、互いに接触する底部２１の外面（下面）２１ｂと、二流体噴霧ノズル３８（霧化用空気導入部３７）の上面３７ａとが密着して、これらの接触面２１ｂ，３７ａ間に隙間が生じるのを防止している。
【００５７】
ワッシャ２６と液体燃料供給管２５との間には隙間４５を有しており、この隙間４５を介して液体燃料タンク１９の内部空間と、液体燃料タンク１９の外側における噴霧器外筒２７の内部空間とが連通している。即ち、液体燃料タンク１９の上端は噴霧器外筒２７の内部空間に対して開放され、液体燃料タンク１９の内部空間と霧化用空気流路２８の上端部（上流部）とが連通している。このため、空気流入穴２９から噴霧器外筒２７内に流入して霧化用空気流路２８に流入する霧化用空気４６の圧力が、液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３にも作用する。
【００５８】
この二流体噴霧器１２では、液体燃料供給ポンプから液体燃料供給管２５を介して送られてくるバーナ燃焼用の液体燃料２４が、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出すると（比較的高流量の場合には連続的に流出し、比較的低流量の場合には図５（ａ）に例示するように間欠的に流出すると）、一旦、液体燃料タンク１９内に貯留される。そして、この液体燃料タンク１９内に貯留された液体燃料２４が、液体燃料タンク１９の底部２１の液体燃料流出穴２２から二流体合流空間部４３へと連続的に流出する。なお、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａからの液体燃料の流出が間欠的である場合には、液体燃料２４が液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出したときに液面２３が上昇し、次に液体燃料２４が液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出するまでの間は液面２３が低下するという現象を繰り返し、この液位変動に応じて多少は液体燃料流出穴２２から流出する液体燃料２４の流量も変動することにはなるが、この流量変動は従来の流量変動に比べて僅かなものである。
【００５９】
一方、空気供給ポンプから霧化用空気供給管３０を介して送られてくる霧化用空気４６は、空気流入穴２９から噴霧器外筒２７内に流入し、液体燃料タンク１９と噴霧器外筒２７との間の霧化用空気流路２８を下方へと流れる。その後、霧化用空気４６は二流体噴霧ノズル３８において霧化用空気導入部３７の溝４０を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で旋回流となって、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３（火炎）へと噴射されて燃焼する。なお、霧化した液体燃料２４への初期の点火は点火プラグ５４によって行われる。
【００６０】
ここで、液体燃料タンク１９に貯留された液体燃料２４の液柱ヘッドＨについて詳述すると、当該液柱ヘッドＨは、液体燃料２４が液体燃料流出穴２２を流通するときの圧力損失ΔＰ（穴）と、液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４の運動エネルギーＥと、溝４０などにおける霧化用空気４９の圧力損失ΔＰａｉｒとから、次式によって求めることができる。
液柱ヘッドＨ＝圧力損失ΔＰ（穴）＋運動エネルギーＥ−圧力損失ΔＰａｉｒ
運動エネルギーＥは液体燃料２４の流速ｖと、液体燃料２４の密度ρとから、次式によって求めることができる。
運動エネルギー＝ρｖ2／２
【００６１】
また、液体燃料タンク１９における貯留液体燃料２４の液面２３の高さは、液体燃料供給管２５を介して液体燃料タンク１９に供給される液体燃料２４の流量によって変化する。即ち、燃料供給ポンプの出力を調整して、液体燃料２４の供給流量を多くしたときには液面２３が高くなり、液体燃料２４の供給流量を少なくしたときには液面２３が低くなる。従って、液体燃料タンク１９の高さは、所定の液体燃料２４の供給流量の調整範囲に応じた液面２３の高さの変化に対応した高さとする。
【００６２】
また、液体燃料２４は図５（ａ）に例示するように噴霧穴４４から円錐状に噴霧されるが、このときの噴霧の広がり（噴霧角）は溝４０の断面積（即ち溝４０を流通するときの霧化用空気４６の流速）や、噴霧穴４４の大きさ（即ち穴径）などによって決まる。
【００６３】
次に、二流体噴霧器１２以外の構成について詳述する。図１、図２及び図３に示すように、噴霧器外筒２７の周囲を囲むようにして円筒状の気体燃料供給管４７が設けられている。気体燃料供給管４７は噴霧器外筒２７と同心円状に設けられており、気体燃料供給管４７と噴霧器外筒２７との間の円筒状の空間が、気体燃料流路１４となっている。気体燃料供給系統から供給されるバーナ燃焼用の気体燃料４９は、気体燃料流路１４を下方へと流れ、気体燃料流路１４の下端から燃焼空間部１３へと噴射されて燃焼される。液体燃料２４と気体燃料４９は別々に燃焼させても、同時に燃焼させてもよい。バーナ燃焼用の気体燃料４９としては例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ジメチルエーテル、水素などを使用することができ、更に二流体噴霧バーナ１１を改質器の熱源として使用する場合には燃料電池で発電に使用されずに二流体噴霧バーナ１１へと戻される残余の改質ガスを使用することもできる（図１３参照）。
【００６４】
バーナ外筒４８は円筒状であり、気体燃料供給管４７の周囲を囲んでいる。バーナ外筒４８と気体燃料供給管４７は同心円状に設けられており、バーナ外筒４８と気体燃料供給管４７との間の円筒状の空間が、第１の燃焼用空気流路１５となっている。従って、燃焼用空気供給系統の空気供給ブロアから供給される燃焼用空気５０は、燃焼用空気流路１５を下方へと流れる。
【００６５】
そして、燃焼用空気流路１５の下端部、即ち気体燃料供給管４７の下端部とバーナ外筒４８の下端部との間にはプレート１８が設けられている。プレート１８は円環状の板であり、燃焼用空気流路１５と燃焼空間部１３とを仕切っている。なお、この場合、図示例ではプレート１８が二流体噴霧ノズル３８とほぼ同じ高さに設置されているが、これに限らず、例えば二流体噴霧ノズル３８よりも高い位置に設けてもよい。但し、プレートの１８の位置を高くすると、第１円筒１６及び第２円筒１７を図示例よりも長くする必要があるため、図示例の如くプレート１８を二流体噴霧ノズル３８と同じ高さとすることが、最もコストがかからず合理的である。
【００６６】
プレート１８の内周面は気体燃料供給管４７の外周面に溶接などの固定手段により固定される一方、プレート１８の外周面には複数（図示例では４個）の突起５１が形成されており、これらの突起５１の先端面がバーナ外筒４８の内周面に溶接などの固定手段によって固定されている。このため、気体燃料供給管４７からバーナ外筒４８の近傍まではプレート１８によって塞がれているが、プレート１８の外周側では突起５１によってプレート１８の外周面とバーナ外筒４８の内周面４８ａとの間に隙間が形成されており、これらの隙間が燃焼用空気流通穴５２となっている。即ち、燃焼用空気流路１５と燃焼空間部１３は、これらの燃焼用空気流通穴５２によって連通されている。
【００６７】
従って、燃焼用空気５０は燃焼用空気流路１５を下方へと流れた後、プレート１８に遮られてプレート１８の外周側へと導かれることにより二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）から遠ざけられ、燃焼用空気流通穴５２を流通して燃焼空間部１３に流入する。
【００６８】
また、プレート１８の下面には下方へと延びた外側の第１円筒１６と、下方へと延びた内側の第２円筒１７とが、溶接などの固定手段により固定されている。第１円筒１６は燃焼用空気流通穴５２よりも内側に位置し、バーナ外筒４８と同心円状に配置されている。そして、バーナ外筒４８と第１円筒１６との間の円筒状の空間が、第２の燃焼用空気流路５３となっている。
【００６９】
従って、第１の燃焼用空気流路１５を下方へと流れて燃焼用空気流通穴５２を通過した燃焼用空気５０は、更に第２の燃焼用空気流路５３を下方へと流れる。そして、燃焼用空気５０は、燃焼用空気流路５３の下端から流出して燃焼空間部１３全体に広がっていく。このため、燃焼用空気流路５３から流出した燃焼用空気５０の一部（例えば全体の約３割程度）が、二流体噴霧器１２（二流体噴霧ノズル３８）から噴霧された液体燃料２４へ、プレート１８から下方へ離れた位置で供給（混合）されて当該液体燃料２４の燃焼に利用される。このとき液体燃料２４に混合される燃焼用空気５０の量は、例えば空気比の平均が１．５以下となるように設定する。そして、燃焼用空気流路５３から流出した燃焼用空気５０の残り（例えば全体の約７割程度）は、更に下方へと流れ、前記燃焼によって生じた燃焼排ガスと混合される。かくして、大量の燃焼排ガスが生成される。
【００７０】
なお、第１円筒１６を設置する目的は燃焼用空気５０の一部が、霧化液体燃料２４に供給されるのを遅らせること、即ちプレート１８から下方へ離れた位置で霧化液体燃料２４に供給されるようにすることであり、このことによって火炎がプレート１８に接してプレート１８に煤が付着するのを防止することができる。このため、第１円筒１６の長さ、即ち第１円筒１６の先端位置（下端位置）は、プレート１８の大きさ（二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離）との関係で適宜設定すればよい。
【００７１】
つまり、第１円筒１６は設けず、プレート１８とプレート１８の外周部の燃焼用空気流通穴５２とを設けるだけでも、燃焼用空気流通穴５１が噴霧穴４４から離れているため、燃焼用空気流通穴５１を通過した燃焼用空気５０の一部は、プレート１８から下方へ離れた位置で霧化液体燃料２４に供給される。そして、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が長くなる程、燃焼用空気５０の一部が霧化液体燃料２４に供給される位置が、プレート１８から離れることなる。なお、プレート１８を大きくして噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離を長くする程、二流体噴霧バーナ１１の径は大きくなる。
【００７２】
一方、二流体噴霧バーナ１１の大きさの制約などよって噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が制約される場合、プレート１８と燃焼用空気流通穴５１を設けるだけでは、燃焼用空気５０の一部が霧化液体燃料２４に供給されるのを充分に遅らせることができないことがあり、このときには図示例の如く第１円筒１６を設けることが非常に有効である。この場合、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が短くなる程、第１円筒１６を下方へ延長すればよい。但し、第１円筒１６と噴霧された液体燃料２４との干渉を避けるためには、第１円筒１６の先端（下端）が、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａの外側（上側）に位置する必要がある。即ち、第１円筒１６の先端（下端）は、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａまでしか延長することができない。
【００７３】
なお、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離を短くすると、第１円筒１６の設置位置も噴霧穴４４に近づくため、プレート１８から霧化液体燃料２４の外形部２４Ａまでの距離も短くなるため、第１円筒１６をあまり長くすることはできない。従って、このような制約も考慮して、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離と、第１円筒１６の長さとを（第１円筒１６の要否も含めて）、適宜決定すればよい。
【００７４】
第２円筒１７は第１円筒１６の内側に位置し、第１円筒１６と同心円状に配設されている。なお、第２円筒１７を設置する目的はプレート１８の近傍に霧化液体燃料２４のよどみ（対流）が生じるのを防ぐことにより、火炎がプレート１８に接してプレート１８に煤が付着するのを防止することである。そのためには第２円筒１７はできるだけ下方に延長させたほうがよい。しかし、第２円筒１７と霧化液体燃料２４との干渉を避けるためには、第２円筒１７の先端（下端）が、霧化液体燃料２４の外形部２４Ａの外側（上側）に位置する必要がある。即ち、第２円筒１７の先端（下端）も、霧化液体燃料２４の外形部２４Ａまでしか延長することができない。
【００７５】
例えば図１に記載するように二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から第２円筒１７までの距離をＬ１とし、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａの水平線との角度をθとすると、二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）から第２円筒１７の先端（下端）までの長さＬ２は、０＜Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎθを満たす必要がある。なお、第２円筒１７の全体の長さは、Ｌ２にプレート１８の下面から二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）までの長さを加えた長さとなる。なお、このような条件は二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）から第２円筒１７の先端（下端）までの長さや、第１円筒１６の全体の長さについても同様である。二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から第２円筒１６までの距離は、例えば噴霧穴４４の穴径（例えば１ｍｍ程度）の５０倍以上や６０倍以上の距離とする。
【００７６】
以上のように、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、円筒状の側部２０とこの側部２０の下端に設けた底部２１とを有し、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４を貯留するとともにこの貯留した液体燃料２４の液面よりも下方に位置して底部２１に開けた液体燃料流出穴２２から、前記貯留した液体燃料２４を流出させる構成の液体燃料タンク１９を備え、この液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４を霧化用空気４６で霧化して燃焼させる構成としたことにより、液体燃料２４が液体燃料供給管２４から液体燃料タンク１９に間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２からは、液体燃料タンク１９に貯留された液体燃料が連続的に流出することになる。即ち、液体燃料供給系統のポンプの供給流量が低下して、液体燃料供給管２５から液体燃料タンク１９へ液体燃料２４が間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク１９内に貯留される液体燃料２４の液面２３が多少上下に変動して、液体燃料流出穴２２からの液体燃料２４の流出流量が多少変動する程度であり、従来のような大きな液体燃料供給流量の変動にはならない。このため、液体燃料供給流量が低いときにも、液体燃料２４の安定供給が可能になって、安定燃焼を確立することが容易になり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがない。
【００７７】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、液体燃料流出穴２２から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２２が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に霧化用空気導入部３７で溝４０を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたため、液体燃料２４は溝４０で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されてから、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射されることになる。このため、二流体合流空間部４３や溝４０を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【００７８】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、霧化用空気導入部３７の溝４０は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【００７９】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、霧化用空気導入部３７の溝４０は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、液体燃料タンク１９を下方に押圧するコイルばね３６を備えることにより、液体燃料タンク１９の底部２１を、二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７に押し付けて密着させた構成としたため、燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂと霧化用空気導入部３７の上面３７ａとが密着することにより、これらの接触面２１ｂ，３７ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝４０以外の部分を流れることを防止して、溝４０による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【００８１】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、二流体合流空間部４３は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部４３の頂点位置に噴霧穴４４が形成されているため、二流体合流空間部４３における液体燃料２４と霧化用空気４６との混合を、より確実に行うことができる。このため、噴霧穴４４から噴霧する液体燃料２４を、より確実に霧化して液体燃料２４の燃焼性を更に向上させることができる。
【００８２】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、噴霧器外筒２７と、噴霧器外筒２７の周囲を囲む気体燃料供給管４７との間に形成した円筒状の気体燃料流路１４を備え、気体燃料４９は気体燃料流路１４を下方へと流れ、気体燃料流路１４の下端から噴射されて燃焼される構成としたことにより、円筒状の気体燃料流路１４から噴射される気体燃料４９は周方向に均一なものとなるため、燃焼性が向上し、例えば液体燃料２４の供給量が少ないときなどには気体燃料４９による保炎効果を発揮する。
【００８３】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１において、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが、液体燃料タンク１９の側部２０の内周面２０ａに接している場合には液体燃料供給管２５からの液体燃料２４の流出量が少ないときにも、液体燃料２４は内周面２０ａを伝って流れ落ちるため、液体燃料流出穴２２からの液体燃料２４の流出を、より安定させることができる。即ち、液体燃料２４が粒状になって落下すると、液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３が大きく変動し、液面２３が非常に低い場合には一時的に液体燃料流出穴２２が露出して液体燃料２４の流出が途絶えることも考えられるが、液体燃料２４が液体燃料タンク１９の内周面２０ａを伝って流れ落ちるようにすれば、かかる不具合の発生を防止することができる。
【００８４】
更には、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、燃焼用空気流路１５を下方へと流れてきた燃焼用空気５０が、プレート１８で遮られてプレート１８の外周側へと導かれることにより二流体噴霧ノズル３８から遠ざけられ、燃焼用空気流通穴５２を通過して燃焼空間部１３に流入する構成としたため、燃焼空間部１３では燃焼用空気５０の一部だけが、二流体噴霧ノズル３８から噴霧された液体燃料２４と混合されて当該液体燃料２４の燃焼に利用され、燃焼用空気５０の残りは、更に下方へと流れ、前記燃焼によって発生した燃焼排ガスと混合されることになる。このため、１度（１段）の燃焼用空気供給により、燃焼用空気５０と液体燃料２４との適度な混合を達成することができて、火炎を冷却し過ぎることなく、大量の燃焼排ガスを発生させることができる。即ち、簡易な構成で大量の燃焼排ガスを発生させることができ、且つ、未燃ガスの発生や失火を招くおそれもない二流体噴霧バーナ等のバーナを実現することができる。
【００８５】
また、プレート１８によって燃焼用空気５０を二流体噴霧ノズル３８から離れた位置で燃焼空間部１３に流入させるため、燃焼用空気５０の一部が燃料に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置もプレート１８から下方に遠ざかることなり、プレート１８の下面に煤が付着するのを防止することができる。プレート１８の下面に付着する煤の量が多くなると、煤による二流体噴霧ノズル３８の目詰まりや、火炎の輻射熱を煤が吸収することによる二流体噴霧器１２の異常な加熱などの不具合を生じる可能性があるが、上記の如くプレート１８の下面に煤が付着するのを防止することにより、かかる不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００８６】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、プレート１８の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設けて、この第１円筒１６とバーナ外筒４８との間に燃焼用空気流通穴５２に通じる円筒状の燃焼用空気流路５３を形成し、燃焼用空気流通穴５２を通過した燃焼用空気５０が、燃焼用空気流路５３を下方へと流れた後に燃焼用空気流路５３の下端から、燃焼空間部１３に流入する構成としたため、燃焼用空気５０の一部が、二流体噴霧ノズル３８から噴霧された液体燃料２４に供給されるのを遅らせてことができる。即ち、燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置もプレート１８から下方に遠ざかることなり、プレート１８の下面に煤が付着するのを防止することができる。
【００８７】
なお、この燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置をプレート１８から下方に遠ざけるという作用効果は上記の如くプレート１８を設けるだけでも得られるが、本実施の形態例１の如く、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設ければ、より確実に燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。
【００８８】
また、二流体噴霧バーナ１１の大きさの制約などから、プレート１８をあまり大きくすることができずに二流体噴霧ノズル３８から燃焼用空気流通穴５２までの距離を充分にとることができない場合には、液体燃料２４に供給される燃焼用空気５０の一部の量が多くなり過ぎて、火炎が過度に冷却されてしまうおそれがある。これに対して本実施の形態例１の如く、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設ければ、燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置をプレート１８から下方に遠ざけることができるだけでなく、このときに液体燃料２４に供給される燃焼用空気５０の一部の量を低減して適切な量とすることもできる。従って、かかる観点からも本実施の形態例１の如く第１円筒１６を設けることは有効であり、第１円筒１６を設けることによってプレート１８を小さくし、二流体噴霧バーナ１１の小型化を図ることもできる。
【００８９】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、プレート１８の下面から下方に延びたよどみ防止用の第２円筒１７を、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６の内側に設けたことにより、プレート１８の下面近傍で液体燃料２４のよどみ（対流）が生じるのをよどみ防止用の第２円筒１７によって防ぐことができる。このため、プレート１８の下面近傍でよどむ液体燃料２４にも引火してプレート１８の下面に煤が付着するのを、防止することができる。
【００９０】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、バーナ外筒４８によって火炎を囲うことにより、燃焼空間部１３において火炎（噴霧した液体燃料２４）と燃焼用空気５０とをよく混合することができるため、燃焼性が向上する。
【００９１】
＜実施の形態例２＞
図６（ａ）は本発明の実施の形態例２に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図６（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図６（ａ）のＥ方向矢視図）である。
【００９２】
図６に示すように、本実施の形態例２における二流体噴霧器１２の二流体噴霧ノズル３８では、霧化用空気導入部３７の周方向の４箇所に溝（スリット）６１が形成されている。これらの溝６１は衝突型のものであり、上面視が円形状である二流体合流空間部４３の径方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸（図示例では噴霧穴４４の中心軸）回りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となるように形成されている。
【００９３】
この二流体噴霧器２１では、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６が、二流体噴霧ノズル３８において霧化用空気導入部３７の溝６１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【００９４】
なお、図６の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例２の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【００９５】
本実施の形態例２の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【００９６】
即ち、本実施の形態例２の二流体噴霧バーナによれば、霧化用気体導入部３７の溝６１は、上面視において二流体合流空間部４３の径方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が液体燃料２４に衝突するようにして液体燃料２４に混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【００９７】
しかも、霧化用気体導入部３７の溝６１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【００９８】
＜実施の形態例３＞
図７（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図７（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図７（ａ）のＦ方向矢視図）である。
【００９９】
図７に示すように、本実施の形態例３の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。そして、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１００】
一方、二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７は円環状に形成されており、且つ、内周面３７ｂが先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっている。そして、液体燃料タンク１９は、その底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が霧化用空気導入部３７の内周面３７ｂ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で、霧化用空気導入部３７上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が霧化用空気導入部３７の内周面３７ｂ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３７ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１０１】
二流体噴霧ノズル３８のノズル本体部３９は、その中央部に逆円錐状の空間部（凹部）４２が形成され、且つ、その中心（逆円錐状の空間部４２の頂点位置）に微細な噴霧穴４４が形成されている。霧化用空気導入部３７の空間部４１とノズル本体部３９の空間部４２は連続しており、これらの空間部４１，４２が二流体合流空間部４３を構成している。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。霧化用空気導入部３７には、その周方向の２箇所に溝（スリット）４０が形成されている。これらの溝４０は図５の溝４０と同様の旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、互いに二流体合流空間部４３の中心軸周りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となっている。なお、霧化用空気導入部３７に形成する溝は旋回型に限らず、図６と同様の衝突型のものであってもよい。
【０１０２】
図７の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１０３】
本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１，２と同様の作用効果も得られる。
【０１０４】
即ち、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が霧化用気体導入部３７のテーパ面部（内周面３７ｂ）に嵌まり込むようにして当接した状態で、霧化用気体導入部３７上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と霧化用空気導入部３７のテーパ面部（内周面３７ｂ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３７ｂ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝４０以外の部分を流れることを防止して、溝４０による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１０６】
＜実施の形態例４＞
図８（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（図８（ｂ）のＧ−Ｇ線矢視の縦断面図）、図８（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（図８（ａ）のＨ方向矢視図）、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＩ方向矢視図、図８（ｄ）は図８（ａ）のＪ−Ｊ線矢視の横断面図である。
【０１０７】
図８に示すように、本実施の形態例４の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１０８】
一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体ものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。このため、液体燃料タンク１９は、その底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で二流体噴霧ノズル３８上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３８ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１０９】
また、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成される逆円錐状の空間部が、二流体合流空間部４３となっている。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１１０】
そして、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂ側には、その周方向の２箇所に溝（スリット）７１が形成されている。これらの溝７１は旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、互いに二流体合流空間部４３の中心軸周りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となっている。
【０１１１】
従って、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、液体燃料タンク１９の底部２１において溝７１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で旋回流となって、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６により霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１１２】
なお、図８の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１１３】
本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１１４】
即ち、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴４４から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に液体燃料タンク１９の底部２１で溝７１を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料２４が、溝７１で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されて、噴霧穴４４から噴霧される。このため、二流体合流空間部４３や溝７１を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【０１１５】
更に、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）に嵌まり込むようして当接した状態で、二流体噴霧ノズル３８上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１１６】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝７１は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【０１１７】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝７１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３８ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝７１以外の部分を流れることを防止して、溝７１による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１１９】
＜実施の形態例５＞
図９（ａ）は本発明の実施の形態例５に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（図９（ｂ）のＫ−Ｋ線矢視断面図）、図９（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（図９（ａ）のＬ方向矢視図）、図９（ｃ）は図９（ａ）のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【０１２０】
図９に示すように、本実施の形態例５の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１２１】
一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体のものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。このため、液体燃料タンク１９は底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で二流体噴霧ノズル３８の上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３８ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１２２】
また、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成される逆円錐状の空間が、二流体合流空間部４３となっている。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１２３】
そして、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂ側には、その周方向の４箇所に溝（スリット）８１が形成されている。これらの溝８１は衝突型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の径方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となるように形成されている。
【０１２４】
従って、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、液体燃料タンク１９の底部２１において溝８１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１２５】
なお、図９の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例５の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１２６】
本実施の形態例５の二流体噴霧バーナによれば、次のような上記実施の形態例４と同様の作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１２７】
即ち、本実施の形態例５の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴４４から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に液体燃料タンク１９の底部２１で溝８１を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料２４が、溝８１で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されて、噴霧穴４４から噴霧される。このため、二流体合流空間部４３や溝８１を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【０１２８】
更に、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）に嵌まり込むようして当接した状態で、二流体噴霧ノズル３８上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１２９】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝８１は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【０１３０】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝８１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【０１３１】
また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３８ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝８１以外の部分を流れることを防止して、溝８１による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１３２】
＜実施の形態例６＞
図１０（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＬ−Ｌ線矢視の横断面図である。
【０１３３】
図１０に示すように、本実施の形態例６の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂも、先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっている。一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体ものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。
【０１３４】
液体燃料タンク１９の側部２０の外周面２０ｂの下端部には、複数（図示例では４つ）の支持部９１が突設されている。これらの支持部９１は側部２０の周方向に等間隔で設けられており、下面９１ａの外側部分９１ａ−１が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａに沿って内側に傾斜したテーパ面となっている。従って、液体燃料タンク１９は支持部９１の下面９１ａの外側部分９１ａ−１が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａに嵌まり込むようにして当接した状態で支持されており、その結果、液体燃料タンク１９の底部２１の外面２１ａと、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａとの間には先細り（逆円錐台状）の隙間が確保され、この隙間が霧化用空気流路９２となっている。即ち、外側の第１の霧化用空気流路２８と内側の二流体合流空間部４３は、第２の霧化用空気流路９２を介して連通されている。
【０１３５】
二流体合流空間部４３は、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成された逆円錐状の空間である。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は液体燃料流出穴２２の下方に位置し、平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１３６】
霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、支持部９１の間の霧化用空気流通部９３を通過し、霧化用空気流路９２を流通して、二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４は霧化用空気４６により霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１３７】
なお、図１０の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例６の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１３８】
本実施の形態例６の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１３９】
即ち、本実施の形態例６の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴２２から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、第１の霧化用気体流路２８を下方へと流れた後に支持部９１の間の霧化用空気流通部９３を通過し、第２の霧化用空気流路９２を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４が、霧化用空気４６と二流体合流空間部４３で混合された後に二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される。このため、二流体合流空間部４３を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料の燃焼性が向上する。
【０１４０】
＜実施の形態例７＞
図１１は本発明の実施の形態例７に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図、図１２は図１１のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【０１４１】
図１１及び図１２に示すように、本実施の形態例７の二流体噴霧バーナではプレート１８を多孔板としている。即ち、円環状のプレート１８には複数の燃焼用空気流通穴１０１が形成されている。これらの燃焼用空気流通穴１０１は何れも、燃焼用空気流通穴５２（第１円筒１６）よりも内側に設けられている。従って、燃焼用空気流路１５を下方へと流れてきた燃焼用空気５０は、主にプレート１９の外周側の燃焼用空気流通穴５２を通過して第１円筒１６の外側の燃焼用空気流路５３を流通した後に燃焼空間部１３へ流入するが、一部が第１円筒１６の内側で燃焼用空気流通穴１０１を通って燃焼空間部１３に流入する。
【０１４２】
なお、図１１及び図１２の二流体噴霧バーナ１１における他の部分の構成は、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１４３】
本実施の形態例７の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１４４】
即ち、本実施の形態例７の二流体噴霧バーナによれば、プレート１８には、燃焼用空気流通穴５２よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴１０１を形成したことにより、燃焼用空気５０の一部が、これらの燃焼用空気流通穴１０１も通るため、当該燃焼用空気５０の流れによってプレート１８の下面近傍に燃焼用空気のよどみ流が発生するのを抑制することができ、プレート１８の下面に煤が付着するのを抑制することができる。また、他の燃焼用空気流通穴１０１を介して二流体噴霧ノズル３８の近傍を低温の燃焼用空気が流れるため、この燃焼用空気によって火炎の輻射熱で過熱されやすい二流体噴霧ノズル３８を冷却することができるという効果も得られる。
【０１４５】
＜実施の形態例８＞
図１３は本発明の実施の形態例８に係る燃料電池発電システムの概要を示す系統図である。図１３には上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナを、燃料電池発電システムにおける改質器の熱源として用いた場合の例を示している。
【０１４６】
図１３に示すように、改質器１１１の上部には燃焼炉１１２が設けられており、この燃焼炉１１２の上から上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナ１１が挿入されている。二流体噴霧バーナ１１には図示しない液体燃料供給系、霧化用空気供給系、燃焼用空気供給系が接続されている。なお、二流体噴霧バーナ１１の詳細については上記のとおりである。
【０１４７】
改質器１１１には図示しない原料供給系が接続されており、この原料供給系から改質用の原料としてメタンガスや灯油などの改質用燃料と、水とが供給される。そして、改質器１１１では、二流体噴霧バーナ１１での燃焼によって発生する大量の燃焼排ガスの熱を利用して、前記改質用燃料を水蒸気改質することにより、改質ガス（水素リッチガス）を生成する。
【０１４８】
改質器１１で生成された改質ガスは、発電用の燃料として燃料電池１１３のアノード側に供給される。燃料電池１１３では、このアノード側に供給された改質ガス（水素）と、カソード側に供給された空気（酸素）とを電気化学的に反応させることより、発電を行う。燃料電池１１３で発電に使用されなかった残余の改質ガスは、二流体噴霧バーナ１１へ戻され、ここでバーナ燃焼用の気体燃料として利用される。
【０１４９】
本実施の形態例８の燃料電池発電システムによれば、上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナ１１を、改質器１１１の熱源として用いたため、二流体噴霧バーナ１１が上記のような優れた効果を発揮することにより、改質器１１１の性能向上やコスト低減などを図ることができる。
【０１５０】
なお、上記では液体燃料タンク１９に液体燃料流出穴２２を１つだけ設けているが、これに限定するものではなく、複数の液体燃料タンク２２を設けてもよい。
【０１５１】
また、上記では液体燃料タンクの底部に液体燃料流出穴を設けたが、必ずしもこれに限定するものではなく、液体燃料タンクの側部に液体燃料流出穴を設けてもよい。即ち、液体燃料タンクは筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して側部又は底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成であればよい。
【０１５２】
また、上記では液体燃料タンクを噴霧器外筒内に設けているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば噴霧器外筒の外に液体燃料タンクを設けて、液体燃料タンクの液体燃料流出穴から流出した液体燃料を、配管などを介して霧化用気体との合流空間部に供給するような構成としてもよい。
【０１５３】
また、上記では液体燃料タンクの上端側を開放して霧化用空気流路に流入する霧化用空気の圧力が液体燃料タンク内に貯留されている液体燃料の液面にも作用する構成としているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば液体燃料タンクの上端側を大気開放するようにしてもよい。即ち、液体燃料タンクの内部と外部（二流体合流空間部）との圧力バランスにより、液体燃料供給管から流出した液体燃料が一旦、液体燃料タンク内に貯留されて当該液体燃料の液柱ヘッドが生じることより、この貯留された液体燃料が液体燃料流出穴から連続的に流出する構成となっていればよい。
【０１５４】
また、上記では溝を旋回型では２つ、衝突型では４つ設けているが、これに限定するものでなく適宜の数とすることができる。但し、液体燃料の噴霧量の周方向の分布の均一性を確保するためには、旋回型では溝の数を２つ以上とし、衝突型では溝の数を３つ以上とすることが望ましい。
【０１５５】
また、上記の如くプレート（遮板）、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒、よどみ防止用の第２円筒などを設けるという構成（発明）は、上記のような液体燃料と霧化用気体を噴射する二流体噴霧器を燃料噴射器として備えた二流体噴霧バーナに限らず、液体燃料のみを噴射する燃料噴射器や気体燃料を噴射する燃料噴射器を備えたバーナにも適用することができる。
【０１５６】
また、上記ではプレート（遮板）の外周に突起を形成することよってプレート（遮板）の外周側に燃焼用空気流通穴を設けているが、これに限定するものではなく、プレート（遮板）の外周側に燃焼用空気流通穴が設けられていればよく、例えばプレート（遮板）自体の周縁部に穴を開けることによって、プレートの外周側に燃焼用空気流通穴を設けるようにしてもよい。
【０１５７】
また、上記ではプレート（遮板）を水平な板としているが、これに限定するものではなく、プレート（遮板）は内側から外側に向かって斜め下方に傾斜していてもよい。例えば、図１１に一点鎖線で仮想的に図示するようにプレート１８を円錐台状にしてもよい。この傾斜したプレートの場合には、燃焼用空気を燃料噴射ノズル（二流体噴霧ノズル３８）から遠ざけるだけでなく、燃焼用空気の供給を遅延させるという第１円筒と同様の機能も発揮することになる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させる二流体噴霧バーナに関するものであり、例えば液体燃料の供給流量が少ない状態でも使用されることがある燃料電池発電システムの改質器用の二流体噴霧バーナに適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の実施の形態例１に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視の横断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視の横断面図である。
【図４】（ａ）は図１の二流体噴霧バーナに備えた二流体噴霧器を抽出して示す拡大縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視の横断面図である。
【図５】（ａ）は前記二流体噴霧器の下側部分を拡大して示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＤ方向矢視図）である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態例２に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＥ方向矢視図）である。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＦ方向矢視図）である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（（ｂ）のＧ−Ｇ線矢視の縦断面図）、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（（ａ）のＨ方向矢視図）、（ｃ）は（ｂ）のＩ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視の横断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態例５に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（（ｂ）のＫ−Ｋ線矢視断面図）、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（（ａ）のＬ方向矢視図）、（ｃ）は（ａ）のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＬ−Ｌ線矢視の横断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態例７に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態例８に係る燃料電池発電システムの概要を示す系統図である。
【図１４】（ａ）は従来の二流体噴霧バーナにおいて液体燃料供給管の先端部から液体燃料が間欠的に流出する様子を示す図、（ｂ）は従来の二流体噴霧バーナにおいて液体燃料の供給流量が大きく変動する様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１１ 二流体噴霧バーナ
１２ 二流体噴霧器
１３ 燃焼空間部
１４ 気体燃料流路
１５ 燃焼用空気流路
１６ 第１円筒
１７ 第２円筒
１８ プレート
１９ 液体燃料タンク
２０ 側部
２０ａ 内周面
２０ｂ 外周面
２１ 底部
２１ａ 内面（上面）
２１ｂ 外面（下面）
２１ｂ−１ 外側部分
２１ｂ−２ 内側部分
２２ 液体燃料流出穴
２３ 液面
２４ 液体燃料
２４Ａ 外形部
２５ 液体燃料供給管
２５Ａ 先端部（下端部）
２６ ワッシャ
２７ 噴霧器外筒
２７Ａ 下端部
２７Ｂ 上端部
２８ 霧化用空気流路
２９ 空気流入穴
３０ 霧化用空気供給管
３０Ａ 先端部
３１ キャップ
３２，３３ ネジ部
３１Ａ 下部
３１Ｂ 段部
３４ Ｏリング
３５ ワッシャ
３６ コイルばね
３７ 霧化用気体導入部
３７ａ 上面
３７ｂ 内周面
３８ 二流体噴霧ノズル
３８ａ 内面（上面）
３９ ノズル本体部
４０ 溝
４１ 空間部
４２ 空間部（凹部）
４３ 二流体合流空間部
４４ 噴霧穴
４５ 隙間
４６ 霧化用空気
４７ 気体燃料供給管
４８ バーナ外筒
４８ａ 内周面
４９ 気体燃料
５０ 燃焼用空気
５１ 突起
５２ 燃焼用空気流通穴
５３ 燃焼用空気流路
５４ 点火プラグ
６１ 溝
８１ 溝
９１ 支持部
９１ａ 下面
９１ａ−１ 外側部分
９２ 霧化用空気流路
９３ 霧化用空気流通部
１０１ 燃焼用空気流通穴
１１１ 改質器
１１２ 燃焼炉
１１３ 燃料電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させる二流体噴霧バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
二流体噴霧バーナは液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させるものであり、例えば燃料発電システムの改質器の熱源などとして用いられる。
【０００３】
従来の二流体噴霧バーナでは、液体燃料が液体燃料供給系統のポンプから、液体燃料供給管を介して供給され、当該液体燃料供給管の先端部から流出する。そして、この液体燃料供給管から流出した流体燃料に対して霧化用の空気を混合させることにより、当該液体燃料を霧化して燃焼させる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２４５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の二流体噴霧バーナは前記ポンプからの液体燃料の供給流量が多い場合を想定して設計されたものである。このため、前記液体燃料の供給流量が少ない状態で使用されると、前記ポンプからの間欠的（振動的）な液体燃料の供給により、図１４（ａ）に例示するように液体燃料供給管１の先端部１Ａからは、液体燃料が間欠的に流出する。従って、図１４（ｂ）に例示するように液体燃料の供給流量が大きく変動することになる。このため、液体燃料の安定供給ができなくなって安定燃焼を確立することが難しくなり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがあった。
【０００６】
なお、この対策としては低流量でも安定した燃料供給ができるように液体燃料供給系統のポンプ性能を上げることも考えられるが、かかる対策では高価なポンプが必要となるため、装置の高コスト化を招くことになってしまう。
【０００７】
従って本発明は上記の事情に鑑み、液体燃料供給流量が低いときでも、液体燃料供給流量の大きな変動を招くことなく、液体燃料を安定供給することができる二流体噴霧バーナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１発明の二流体噴霧バーナは、液体燃料を霧化用気体で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナにおいて、
筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、
この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、下側のノズル本体部と上側の霧化用気体導入部とを有し、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を前記ノズル本体部及び前記霧化用気体導入部の中央部に形成し、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を前記ノズル本体部に形成し、且つ、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を前記霧化用気体導入部に形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクは前記霧化用気体導入部上に設置し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明の二流体噴霧バーナは、第２発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記霧化用気体導入部の上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記二流体噴霧ノズルの上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記液体燃料タンクの底部には、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を形成し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第４発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第４発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、第７発明の二流体噴霧バーナは、第５又は第６発明の二流体噴霧バーナにおいて、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第７発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、
前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、
又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたこと、
を特徴とする。
【００１６】
また、第９発明の二流体噴霧バーナは、第１発明の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の第１の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記二流体噴霧ノズルの上面には先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの底部の下面にも先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの側部には複数の支持部を突設し、且つ、これらの支持部の下面にもテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記支持部のテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記支持部によって、前記液体燃料タンクのテーパ面部と前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部との間に確保した隙間を、第２の霧化用気体流路とし、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第９発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明の二流体噴霧バーナは、第２〜第１０の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、
気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことを特徴とする。
【００１９】
また、第１２発明の二流体噴霧バーナは、第１〜第１１発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接していることを特徴とする。
【００２０】
なお、上記第１〜第２発明の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、更に次のような構成を備えたものとしてもよい。
【００２１】
即ち、第１の構成の二流体噴霧バーナは、第１〜第２発明の何れかの二流体噴霧バーナであって、二流体噴霧器の二流体噴霧ノズルから、この二流体噴霧ノズルの下方の燃焼空間部へ液体燃料を噴霧して燃焼させるバーナにおいて、
前記二流体噴霧器と、前記二流体噴霧器の周囲を囲むバーナ外筒との間に形成した筒状の燃焼用空気流路と、
この燃焼用空気流路と前記燃焼空間部とを仕切る遮板と、
この遮板の外周側に設けた燃焼用空気流通穴と、
を備え、
前記燃焼用空気流路を下方へと流れてきた燃焼用空気が、前記遮板で遮られて前記遮板の外周側へと導かれることにより前記燃料噴射ノズルから遠ざけられ、前記燃焼用空気流通穴を通過して前記燃焼空間部に流入する構成としたことを特徴とする。
【００２２】
また、第２の構成の二流体噴霧バーナは、第１の構成の二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の筒を設けて、この筒と前記バーナ外筒との間に前記燃焼用空気流通穴に通じる筒状の他の燃焼用空気流路を形成し、
前記燃焼用空気流通穴を通過した燃焼用空気が、前記他の燃焼用空気流路を下方へと流れた後に前記他の燃焼用空気流路の下端から、前記燃焼空間部に流入する構成としたことを特徴とする。
【００２３】
また、第３の構成の二流体噴霧バーナは、第２の構成の二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板の下面から下方に延びたよどみ防止用の筒を、前記燃焼用空気供給遅延用の筒の内側に１つ又は複数設けたことを特徴とする。
【００２４】
また、第４の構成の二流体噴霧バーナは、第１〜第３の構成の何れかの二流体噴霧バーナにおいて、
前記遮板には、前記燃焼用空気流通穴よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
第１発明の二流体噴霧バーナによれば、筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことにより、液体燃料が液体燃料供給管から液体燃料タンクに間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンクの液体燃料流出穴からは、液体燃料タンクに貯留された液体燃料が連続的に流出することになる。即ち、液体燃料供給系統のポンプの供給流量が低下して、液体燃料供給管から液体燃料タンクへ液体燃料が間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク内に貯留される液体燃料の液面が多少上下に変動して液体燃料流出穴からの液体燃料の流出流量が多少変動する程度であり、従来のような大きな液体燃料供給流量の変動にはならない。このため、液体燃料供給流量が低いときにも、液体燃料の安定供給が可能になって、安定燃焼を確立することが容易になり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがない。
【００２６】
第２発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたため、液体燃料は溝で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用気体と二流体合流空間部でよく混合されから、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射されることになる。このため、二流体合流空間部や溝を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、当該液体燃料の燃焼性が向上する。
【００２７】
第３発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されているため、液体燃料タンクと二流体噴霧ノズルの中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンクの片寄りがなく、霧化用気体流路の幅を周方向に均一にして、霧化用気体流路における霧化用気体の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴からの液体燃料の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【００２８】
第４発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことにより、液体燃料が、前記溝で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用気体と二流体合流空間部でよく混合されて、噴霧穴から噴霧される。このため、二流体合流空間部や溝を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、液体燃料の燃焼性が向上する。
【００２９】
更に、前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置されているため、液体燃料タンクと二流体噴霧ノズルの中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンクの片寄りがなく、霧化用気体流路の幅を周方向に均一にして、霧化用気体流路における霧化用気体の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴からの液体燃料の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【００３０】
第５発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部では霧化用気体が旋回流となって液体燃料と混合されるため、液体燃料と霧化用気体とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射される液体燃料を、より確実に霧化することができて当該液体燃料の燃焼性をより向上させることができる。
【００３１】
第６発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部では霧化用気体が液体燃料に衝突するようにして液体燃料に混合されるため、液体燃料と霧化用気体とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴射される液体燃料を、より確実に霧化することができて当該液体燃料の燃焼性をより向上させることができる。
【００３２】
第７発明の二流体噴霧バーナによれば、前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴霧された液体燃料の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料の燃焼性を向上させることができる。
【００３３】
第８発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたことを特徴とするため、燃料タンクの底部の下面と霧化用気体導入部の上面とが密着、燃料タンクの底部のテーパ面部と霧化用気体導入部のテーパ面部とが密着、或いは、液体燃料タンクのテーパ面部と二流体噴霧ノズルのテーパ面部とが密着することにより、これらの接触面間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用気体が溝以外の部分を流れることを防止して、溝による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【００３４】
第９発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことにより、液体燃料は二流体合流空間部で霧化用気体と混合されてから、二流体噴霧ノズルの噴霧穴から噴霧されることになる。このため、二流体合流空間部を設けない場合に比べて、液体燃料の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料が確実に霧化されるため、当該液体燃料の燃焼性が向上する。
【００３５】
第１０発明の二流体噴霧バーナによれば、前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されているため、二流体合流空間部における液体燃料と霧化用気体との混合を、より確実に行うことができる。このため、噴霧穴から噴霧する液体燃料を、より確実に霧化して液体燃料の燃焼性を更に向上させることができる。
【００３６】
第１１発明の二流体噴霧バーナによれば、前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことにより、筒状の気体燃料流路から噴射される気体燃料は周方向に均一なものとなるため、燃焼性が向上し、例えば液体燃料の供給量が少ないときなどには気体燃料による保炎効果を発揮する。
【００３７】
第１２発明の二流体噴霧バーナによれば、前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接しているため、液体燃料供給管からの液体燃料の流出量が少ないときにも、液体燃料は前記内周面を伝って流れ落ちるため、液体燃料流出穴からの液体燃料の流出を、より安定させることができる。即ち、液体燃料が粒状になって落下すると、液体燃料タンク内に貯留されている液体燃料の液面が大きく変動し、液面が非常に低い場合には一時的に液体燃料流出穴が露出して液体燃料の流出が途絶えることも考えられるが、液体燃料が液体燃料タンクの内周面を伝って流れ落ちるようにすれば、かかる不具合の発生を防止することができる。
【００３８】
また、第１の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記燃焼用空気流路を下方へと流れてきた燃焼用空気が、前記遮板で遮られて前記遮板の外周側へと導かれることにより前記燃料噴射ノズルから遠ざけられ、前記燃焼用空気流通穴を通過して前記燃焼空間部に流入する構成としたため、燃焼空間部では前記燃焼用空気の一部だけが、燃料噴射ノズルから噴射された燃料と混合されて当該燃料の燃焼に利用され、前記燃焼用空気の残りは、更に下方へと流れ、前記燃焼によって発生した燃焼排ガスと混合されることになる。このため、１度（１段）の燃焼用空気供給により、燃焼用空気と燃料との適度な混合を達成することができて、火炎を冷却し過ぎることなく、大量の燃焼排ガスを発生させることができる。従って、簡易な構成で大量の燃焼排ガスを発生させることができ、且つ、未燃ガスの発生や失火を招くおそれもない二流体噴霧バーナ等のバーナを実現することができる。
【００３９】
更には、遮板によって燃焼用空気を燃料噴射ノズルから離れた位置で燃焼空間部に流入させるため、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置も遮板から下方に遠ざかることなり、遮板の下面に煤が付着するのを防止することができる。遮板の下面に付着する煤の量が多くなると、煤による燃料噴射ノズルの目詰まりや、火炎の輻射熱を煤が吸収することによる燃料噴射器の異常な加熱などの不具合を生じる可能性があるが、上記の如く遮板の下面に煤が付着するのを防止することにより、かかる不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００４０】
第２の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の筒を設けて、この筒と前記バーナ外筒との間に前記燃焼用空気流通穴に通じる筒状の他の燃焼用空気流路を形成し、前記燃焼用空気流通穴を通過した燃焼用空気が、前記他の燃焼用空気流路を下方へと流れた後に前記他の燃焼用空気流路の下端から、前記燃焼空間部に流入する構成としたため、燃焼用空気の一部が、燃料噴射ノズルから噴射された燃料に供給されるのを遅らせてことができる。即ち、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置も遮板から下方に遠ざかることなり、遮板の下面に煤が付着するのを防止することができる。なお、この燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を遮板から下方に遠ざけるという作用効果は上記の如く遮板を設けるだけでも得られるが、本第２発明の如く、燃焼用空気供給遅延用の筒を設ければ、より確実に燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を、遮板から下方に遠ざけることができる。
【００４１】
また、上記第１の構成において、バーナの大きさの制約などから、遮板をあまり大きくすることができずに燃料噴射ノズルから燃焼用空気流通穴までの距離を充分にとることができない場合には、燃料に供給される燃焼用空気の一部の量が多くなり過ぎて、火炎が過度に冷却されてしまうおそれがある。これに対して本第２の構成の如く、燃焼用空気供給遅延用の筒を設ければ、燃焼用空気の一部が燃料に供給される位置を遮板から下方に遠ざけることができるだけでなく、このときに燃料に供給される燃焼用空気の一部の量を低減して適切な量とすることもできる。従って、かかる観点からも本第２発明の如く筒を設けることは有効であり、筒を設けることによって遮板を小さくし、バーナの小型化を図ることもできる。
【００４２】
第３の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板の下面から下方に延びたよどみ防止用の筒を、前記燃焼用空気供給遅延用の筒の内側に１つ又は複数設けたことにより、遮板の下面近傍で燃料のよどみ（対流）が生じるのをよどみ防止用の筒によって防ぐことができる。このため、遮板の下面近傍でよどむ燃料にも引火して遮板の下面に煤が付着するのを、防止することができる。
【００４３】
第４の構成の二流体噴霧バーナによれば、前記遮板には、前記燃焼用空気流通穴よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴を形成したことにより、燃焼用空気の一部が、これらの他の燃焼用空気流通穴も通るため、当該燃焼用空気の流れによって遮板の下面近傍に燃焼用空気のよどみ流が発生するのを抑制することができ、遮板の下面に煤が付着するのを抑制することができる。また、前記他の燃焼用空気流通穴を介して燃料噴射ノズルの近傍を低温の燃焼用空気が流れるため、この燃焼用空気によって火炎の輻射熱で過熱されやすい燃料噴射ノズルを冷却することができるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４５】
＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視の横断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線矢視の横断面図である。また、図４（ａ）は図１の二流体噴霧バーナに備えた二流体噴霧器を抽出して示す拡大縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線矢視の横断面図、図５（ａ）は前記二流体噴霧器の下側部分を拡大して示す縦断面図、図５（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図５（ａ）のＤ方向矢視図）である。
【００４６】
図１、図２及び図３に基づき、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１の概要を説明すると、本二流体噴霧バーナ１１はバーナ外筒４８を有しており、このバーナ外筒４８内において上側の中央部には二流体噴霧器１２が配置され、この二流体噴霧器１２の下側が燃焼空間部１３となっている。二流体噴霧器１２の周囲には気体燃料供給路１４が形成され、更に気体燃料供給路１４の周囲には燃焼用空気供給路１５が形成されている。また、燃焼用空気供給路１５と燃焼空間部１３との間は、遮板としてのプレート１８で仕切られており、プレート１８の下面には、燃焼用空気供給遅延用の筒としての第１円筒１６と、よどみ防止用の筒としての第２円筒１７とが設けられている。
【００４７】
図４及び図５に基づき、二流体噴霧器１２の構成について詳述する。なお、二流体噴霧器１２は液体燃料と霧化用気体（霧化用空気）の二流体を噴射するもの、即ち前記液体燃料を前記霧化用気体で霧化して噴射するものである。
【００４８】
図４及び図５に示すように、二流体噴霧器１２には液体燃料タンク１９が内蔵されている。液体燃料タンク１９は円筒状の側部（胴体部）２０と、この側部２０の下端に設けられた底部２１とを有する構造となっている。そして、液体燃料タンク１９の内部にはバーナ燃焼用の液体燃料２４が貯留されており、液体燃料タンク１９の底部２１の中央部には微細な液体燃料流出穴２２が開けられている。液体燃料流出穴２２は、液体燃料タンク１９内に貯留された液体燃料２４の液面２３よりも下方に位置している。
【００４９】
即ち、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４が、一旦、液体燃料タンク１９内に貯留され、この貯留された液体燃料２４が、下の液体燃料流出穴２２から液体燃料タンク１９の外への流出するようになっている。このとき液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３の高さ（底部２１の内面２１ａから液面２３までの高さ）は、液体燃料２４が液体燃料流出穴２２を流通するときの圧力損失分に対応した液柱ヘッド（詳細後述）が得られる高さとなる。バーナ燃焼用の液体燃料２４としては例えば灯油、重油、アルコール、エーテルなどを使用することができる。
【００５０】
液体燃料供給管２５は、その先端部（下端部）２５Ａが、液体燃料タンク１９の上端から下方に向かって液体燃料タンク１９内に挿入されており、液体燃料タンク１９内において液面２３の上方で且つ中央部に位置するように配設されている。液体燃料供給管２５の基端側は図示しない液体燃料供給系統の液体燃料供給ポンプに接続されている。
【００５１】
なお、図５（ａ）に一点鎖線で示すように液体燃料供給管２５の先端部２５Ａは、液体燃料タンク１９の側部２０の内周面２０ａに接触させてもよい。液体燃料２４の供給流量が少ないとき、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが液体燃料タンク１９の内周面２０ａから離れている場合には液体燃料２４が、図示例のように粒状になって落下するが、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが液体燃料タンク１９の内周面２０ａに接触している場合には液体燃料２４が、当該内周面２０ａを伝って流れ落ちることになる。
【００５２】
液体燃料タンク１９は円筒状の噴霧器外筒２７内に噴霧器外筒２７と同心円状に設けられており、液体燃料タンク１９の側部２０と噴霧器外筒２７との間の円筒状の空間部が、霧化用気体流路としての霧化用空気流路２８となっている。噴霧器外筒２７には空気流入穴２９が開けられており、この空気流入穴２９には霧化用空気供給管３０の先端部３０Ａが接続されている。霧化用空気供給管３０の基端側は図示しない霧化用空気供給系統の空気供給ブロアに接続されている。
【００５３】
二流体噴霧ノズル３８は噴霧器外筒２７の下端部２７Ａに装着され、液体燃料タンク１９の下側に位置している。即ち、二流体噴霧器１２は液体燃料供給流量の変動を緩和するためのバッファ部として液体燃料タンク１９を、液体燃料供給管２５と二流体噴霧ノズル３８との間に介在させた構成となっている。二流体噴霧ノズル３８は円板状のノズル本体部３９と、ノズル本体部３９の上に形成された霧化用気体導入部としての霧化用空気導入部３７とを有してなるものであり、ノズル本体部３９の上面の周縁部を噴霧器外筒２７の下端面に当接させ、且つ、霧化用空気導入部３７を噴霧器外筒２７の下端部２７Ａの内側に嵌合させた状態で溶接などの固定手段により、噴霧器外筒２７の下端部２７Ａに固定されている。
【００５４】
霧化用空気導入部３７は円環状に形成され、その中央部に平面視（上面視）が円形状の空間部４１を有している。ノズル本体部３９は、その中央部に逆円錐状の空間部（凹部）４２が形成されており、且つ、中心（逆円錐状の空間部４２の頂点位置）に微細な噴霧穴４４が開けられている。霧化用空気導入部３７の空間部４１とノズル本体部３９の空間部４２は連続しており、これらの空間部４１，４２が二流体合流空間部４３を構成している。即ち、二流体合流空間部４３は上面視が円形状となっており、その径が、噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。霧化用空気導入部３７には、その周方向の２箇所に溝（スリット）４０が形成されている。これらの溝４０は旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸（図示例では噴霧穴４４の中心軸）回りに回転対称（周方向に等間隔）の位置関係となっている。
【００５５】
一方、噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂは、噴霧器外筒２７内から外への霧化用空気も漏れを防止するための閉塞部材としてのキャップ３１によって閉じられている。キャップ３１は、その下部３１Ａの外周面に形成されたネジ部３３を噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂの内周面に形成されたネジ部３２に螺合させることによって、噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂに装着されている。キャップ３１の段部３１Ｂと噴霧器外筒２７の上端部２７Ｂとの間には、霧化用空気の漏れを確実に防止するためにＯリング３４が介設されている。液体燃料供給管２５の先端部２５Ａはキャップ３１を貫通し、噴霧器外筒２７内（コイルばね３６内）を経て、液体燃料タンク１９の上端から液体燃料タンク１９内へと挿入されている。
【００５６】
キャップ３１の下面側に設けられたワッシャ３５と、液体燃料タンク１９の上端側に設けられたワッシャ２６との間には、押圧部材としてのコイルばね３６が介設されている。このコイルばね３６によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂを、霧化用空気導入部３７の上面３７ａに押し付けている。このことにより、互いに接触する底部２１の外面（下面）２１ｂと、二流体噴霧ノズル３８（霧化用空気導入部３７）の上面３７ａとが密着して、これらの接触面２１ｂ，３７ａ間に隙間が生じるのを防止している。
【００５７】
ワッシャ２６と液体燃料供給管２５との間には隙間４５を有しており、この隙間４５を介して液体燃料タンク１９の内部空間と、液体燃料タンク１９の外側における噴霧器外筒２７の内部空間とが連通している。即ち、液体燃料タンク１９の上端は噴霧器外筒２７の内部空間に対して開放され、液体燃料タンク１９の内部空間と霧化用空気流路２８の上端部（上流部）とが連通している。このため、空気流入穴２９から噴霧器外筒２７内に流入して霧化用空気流路２８に流入する霧化用空気４６の圧力が、液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３にも作用する。
【００５８】
この二流体噴霧器１２では、液体燃料供給ポンプから液体燃料供給管２５を介して送られてくるバーナ燃焼用の液体燃料２４が、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出すると（比較的高流量の場合には連続的に流出し、比較的低流量の場合には図５（ａ）に例示するように間欠的に流出すると）、一旦、液体燃料タンク１９内に貯留される。そして、この液体燃料タンク１９内に貯留された液体燃料２４が、液体燃料タンク１９の底部２１の液体燃料流出穴２２から二流体合流空間部４３へと連続的に流出する。なお、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａからの液体燃料の流出が間欠的である場合には、液体燃料２４が液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出したときに液面２３が上昇し、次に液体燃料２４が液体燃料供給管２５の先端部２５Ａから流出するまでの間は液面２３が低下するという現象を繰り返し、この液位変動に応じて多少は液体燃料流出穴２２から流出する液体燃料２４の流量も変動することにはなるが、この流量変動は従来の流量変動に比べて僅かなものである。
【００５９】
一方、空気供給ポンプから霧化用空気供給管３０を介して送られてくる霧化用空気４６は、空気流入穴２９から噴霧器外筒２７内に流入し、液体燃料タンク１９と噴霧器外筒２７との間の霧化用空気流路２８を下方へと流れる。その後、霧化用空気４６は二流体噴霧ノズル３８において霧化用空気導入部３７の溝４０を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で旋回流となって、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３（火炎）へと噴射されて燃焼する。なお、霧化した液体燃料２４への初期の点火は点火プラグ５４によって行われる。
【００６０】
ここで、液体燃料タンク１９に貯留された液体燃料２４の液柱ヘッドＨについて詳述すると、当該液柱ヘッドＨは、液体燃料２４が液体燃料流出穴２２を流通するときの圧力損失ΔＰ（穴）と、液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４の運動エネルギーＥと、溝４０などにおける霧化用空気４９の圧力損失ΔＰａｉｒとから、次式によって求めることができる。
液柱ヘッドＨ＝圧力損失ΔＰ（穴）＋運動エネルギーＥ−圧力損失ΔＰａｉｒ
運動エネルギーＥは液体燃料２４の流速ｖと、液体燃料２４の密度ρとから、次式によって求めることができる。
運動エネルギー＝ρｖ2／２
【００６１】
また、液体燃料タンク１９における貯留液体燃料２４の液面２３の高さは、液体燃料供給管２５を介して液体燃料タンク１９に供給される液体燃料２４の流量によって変化する。即ち、燃料供給ポンプの出力を調整して、液体燃料２４の供給流量を多くしたときには液面２３が高くなり、液体燃料２４の供給流量を少なくしたときには液面２３が低くなる。従って、液体燃料タンク１９の高さは、所定の液体燃料２４の供給流量の調整範囲に応じた液面２３の高さの変化に対応した高さとする。
【００６２】
また、液体燃料２４は図５（ａ）に例示するように噴霧穴４４から円錐状に噴霧されるが、このときの噴霧の広がり（噴霧角）は溝４０の断面積（即ち溝４０を流通するときの霧化用空気４６の流速）や、噴霧穴４４の大きさ（即ち穴径）などによって決まる。
【００６３】
次に、二流体噴霧器１２以外の構成について詳述する。図１、図２及び図３に示すように、噴霧器外筒２７の周囲を囲むようにして円筒状の気体燃料供給管４７が設けられている。気体燃料供給管４７は噴霧器外筒２７と同心円状に設けられており、気体燃料供給管４７と噴霧器外筒２７との間の円筒状の空間が、気体燃料流路１４となっている。気体燃料供給系統から供給されるバーナ燃焼用の気体燃料４９は、気体燃料流路１４を下方へと流れ、気体燃料流路１４の下端から燃焼空間部１３へと噴射されて燃焼される。液体燃料２４と気体燃料４９は別々に燃焼させても、同時に燃焼させてもよい。バーナ燃焼用の気体燃料４９としては例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ジメチルエーテル、水素などを使用することができ、更に二流体噴霧バーナ１１を改質器の熱源として使用する場合には燃料電池で発電に使用されずに二流体噴霧バーナ１１へと戻される残余の改質ガスを使用することもできる（図１３参照）。
【００６４】
バーナ外筒４８は円筒状であり、気体燃料供給管４７の周囲を囲んでいる。バーナ外筒４８と気体燃料供給管４７は同心円状に設けられており、バーナ外筒４８と気体燃料供給管４７との間の円筒状の空間が、第１の燃焼用空気流路１５となっている。従って、燃焼用空気供給系統の空気供給ブロアから供給される燃焼用空気５０は、燃焼用空気流路１５を下方へと流れる。
【００６５】
そして、燃焼用空気流路１５の下端部、即ち気体燃料供給管４７の下端部とバーナ外筒４８の下端部との間にはプレート１８が設けられている。プレート１８は円環状の板であり、燃焼用空気流路１５と燃焼空間部１３とを仕切っている。なお、この場合、図示例ではプレート１８が二流体噴霧ノズル３８とほぼ同じ高さに設置されているが、これに限らず、例えば二流体噴霧ノズル３８よりも高い位置に設けてもよい。但し、プレートの１８の位置を高くすると、第１円筒１６及び第２円筒１７を図示例よりも長くする必要があるため、図示例の如くプレート１８を二流体噴霧ノズル３８と同じ高さとすることが、最もコストがかからず合理的である。
【００６６】
プレート１８の内周面は気体燃料供給管４７の外周面に溶接などの固定手段により固定される一方、プレート１８の外周面には複数（図示例では４個）の突起５１が形成されており、これらの突起５１の先端面がバーナ外筒４８の内周面に溶接などの固定手段によって固定されている。このため、気体燃料供給管４７からバーナ外筒４８の近傍まではプレート１８によって塞がれているが、プレート１８の外周側では突起５１によってプレート１８の外周面とバーナ外筒４８の内周面４８ａとの間に隙間が形成されており、これらの隙間が燃焼用空気流通穴５２となっている。即ち、燃焼用空気流路１５と燃焼空間部１３は、これらの燃焼用空気流通穴５２によって連通されている。
【００６７】
従って、燃焼用空気５０は燃焼用空気流路１５を下方へと流れた後、プレート１８に遮られてプレート１８の外周側へと導かれることにより二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）から遠ざけられ、燃焼用空気流通穴５２を流通して燃焼空間部１３に流入する。
【００６８】
また、プレート１８の下面には下方へと延びた外側の第１円筒１６と、下方へと延びた内側の第２円筒１７とが、溶接などの固定手段により固定されている。第１円筒１６は燃焼用空気流通穴５２よりも内側に位置し、バーナ外筒４８と同心円状に配置されている。そして、バーナ外筒４８と第１円筒１６との間の円筒状の空間が、第２の燃焼用空気流路５３となっている。
【００６９】
従って、第１の燃焼用空気流路１５を下方へと流れて燃焼用空気流通穴５２を通過した燃焼用空気５０は、更に第２の燃焼用空気流路５３を下方へと流れる。そして、燃焼用空気５０は、燃焼用空気流路５３の下端から流出して燃焼空間部１３全体に広がっていく。このため、燃焼用空気流路５３から流出した燃焼用空気５０の一部（例えば全体の約３割程度）が、二流体噴霧器１２（二流体噴霧ノズル３８）から噴霧された液体燃料２４へ、プレート１８から下方へ離れた位置で供給（混合）されて当該液体燃料２４の燃焼に利用される。このとき液体燃料２４に混合される燃焼用空気５０の量は、例えば空気比の平均が１．５以下となるように設定する。そして、燃焼用空気流路５３から流出した燃焼用空気５０の残り（例えば全体の約７割程度）は、更に下方へと流れ、前記燃焼によって生じた燃焼排ガスと混合される。かくして、大量の燃焼排ガスが生成される。
【００７０】
なお、第１円筒１６を設置する目的は燃焼用空気５０の一部が、霧化液体燃料２４に供給されるのを遅らせること、即ちプレート１８から下方へ離れた位置で霧化液体燃料２４に供給されるようにすることであり、このことによって火炎がプレート１８に接してプレート１８に煤が付着するのを防止することができる。このため、第１円筒１６の長さ、即ち第１円筒１６の先端位置（下端位置）は、プレート１８の大きさ（二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離）との関係で適宜設定すればよい。
【００７１】
つまり、第１円筒１６は設けず、プレート１８とプレート１８の外周部の燃焼用空気流通穴５２とを設けるだけでも、燃焼用空気流通穴５１が噴霧穴４４から離れているため、燃焼用空気流通穴５１を通過した燃焼用空気５０の一部は、プレート１８から下方へ離れた位置で霧化液体燃料２４に供給される。そして、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が長くなる程、燃焼用空気５０の一部が霧化液体燃料２４に供給される位置が、プレート１８から離れることなる。なお、プレート１８を大きくして噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離を長くする程、二流体噴霧バーナ１１の径は大きくなる。
【００７２】
一方、二流体噴霧バーナ１１の大きさの制約などよって噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が制約される場合、プレート１８と燃焼用空気流通穴５１を設けるだけでは、燃焼用空気５０の一部が霧化液体燃料２４に供給されるのを充分に遅らせることができないことがあり、このときには図示例の如く第１円筒１６を設けることが非常に有効である。この場合、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離が短くなる程、第１円筒１６を下方へ延長すればよい。但し、第１円筒１６と噴霧された液体燃料２４との干渉を避けるためには、第１円筒１６の先端（下端）が、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａの外側（上側）に位置する必要がある。即ち、第１円筒１６の先端（下端）は、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａまでしか延長することができない。
【００７３】
なお、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離を短くすると、第１円筒１６の設置位置も噴霧穴４４に近づくため、プレート１８から霧化液体燃料２４の外形部２４Ａまでの距離も短くなるため、第１円筒１６をあまり長くすることはできない。従って、このような制約も考慮して、噴霧穴４４から燃焼用空気流通穴５２までの距離と、第１円筒１６の長さとを（第１円筒１６の要否も含めて）、適宜決定すればよい。
【００７４】
第２円筒１７は第１円筒１６の内側に位置し、第１円筒１６と同心円状に配設されている。なお、第２円筒１７を設置する目的はプレート１８の近傍に霧化液体燃料２４のよどみ（対流）が生じるのを防ぐことにより、火炎がプレート１８に接してプレート１８に煤が付着するのを防止することである。そのためには第２円筒１７はできるだけ下方に延長させたほうがよい。しかし、第２円筒１７と霧化液体燃料２４との干渉を避けるためには、第２円筒１７の先端（下端）が、霧化液体燃料２４の外形部２４Ａの外側（上側）に位置する必要がある。即ち、第２円筒１７の先端（下端）も、霧化液体燃料２４の外形部２４Ａまでしか延長することができない。
【００７５】
例えば図１に記載するように二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から第２円筒１７までの距離をＬ１とし、噴霧された液体燃料２４の外形部２４Ａの水平線との角度をθとすると、二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）から第２円筒１７の先端（下端）までの長さＬ２は、０＜Ｌ２≦Ｌ１ｔａｎθを満たす必要がある。なお、第２円筒１７の全体の長さは、Ｌ２にプレート１８の下面から二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）までの長さを加えた長さとなる。なお、このような条件は二流体噴霧ノズル３８（噴霧穴４４）の先端（下端）から第２円筒１７の先端（下端）までの長さや、第１円筒１６の全体の長さについても同様である。二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から第２円筒１６までの距離は、例えば噴霧穴４４の穴径（例えば１ｍｍ程度）の５０倍以上や６０倍以上の距離とする。
【００７６】
以上のように、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、円筒状の側部２０とこの側部２０の下端に設けた底部２１とを有し、液体燃料供給管２５から供給された液体燃料２４を貯留するとともにこの貯留した液体燃料２４の液面よりも下方に位置して底部２１に開けた液体燃料流出穴２２から、前記貯留した液体燃料２４を流出させる構成の液体燃料タンク１９を備え、この液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４を霧化用空気４６で霧化して燃焼させる構成としたことにより、液体燃料２４が液体燃料供給管２４から液体燃料タンク１９に間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２からは、液体燃料タンク１９に貯留された液体燃料が連続的に流出することになる。即ち、液体燃料供給系統のポンプの供給流量が低下して、液体燃料供給管２５から液体燃料タンク１９へ液体燃料２４が間欠的に供給されるときでも、液体燃料タンク１９内に貯留される液体燃料２４の液面２３が多少上下に変動して、液体燃料流出穴２２からの液体燃料２４の流出流量が多少変動する程度であり、従来のような大きな液体燃料供給流量の変動にはならない。このため、液体燃料供給流量が低いときにも、液体燃料２４の安定供給が可能になって、安定燃焼を確立することが容易になり、未燃排ガスの発生や失火を招くおそれがない。
【００７７】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、液体燃料流出穴２２から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２２が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に霧化用空気導入部３７で溝４０を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたため、液体燃料２４は溝４０で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されてから、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射されることになる。このため、二流体合流空間部４３や溝４０を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【００７８】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、霧化用空気導入部３７の溝４０は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【００７９】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、霧化用空気導入部３７の溝４０は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、液体燃料タンク１９を下方に押圧するコイルばね３６を備えることにより、液体燃料タンク１９の底部２１を、二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７に押し付けて密着させた構成としたため、燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂと霧化用空気導入部３７の上面３７ａとが密着することにより、これらの接触面２１ｂ，３７ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝４０以外の部分を流れることを防止して、溝４０による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【００８１】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、二流体合流空間部４３は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部４３の頂点位置に噴霧穴４４が形成されているため、二流体合流空間部４３における液体燃料２４と霧化用空気４６との混合を、より確実に行うことができる。このため、噴霧穴４４から噴霧する液体燃料２４を、より確実に霧化して液体燃料２４の燃焼性を更に向上させることができる。
【００８２】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、噴霧器外筒２７と、噴霧器外筒２７の周囲を囲む気体燃料供給管４７との間に形成した円筒状の気体燃料流路１４を備え、気体燃料４９は気体燃料流路１４を下方へと流れ、気体燃料流路１４の下端から噴射されて燃焼される構成としたことにより、円筒状の気体燃料流路１４から噴射される気体燃料４９は周方向に均一なものとなるため、燃焼性が向上し、例えば液体燃料２４の供給量が少ないときなどには気体燃料４９による保炎効果を発揮する。
【００８３】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１において、液体燃料供給管２５の先端部２５Ａが、液体燃料タンク１９の側部２０の内周面２０ａに接している場合には液体燃料供給管２５からの液体燃料２４の流出量が少ないときにも、液体燃料２４は内周面２０ａを伝って流れ落ちるため、液体燃料流出穴２２からの液体燃料２４の流出を、より安定させることができる。即ち、液体燃料２４が粒状になって落下すると、液体燃料タンク１９内に貯留されている液体燃料２４の液面２３が大きく変動し、液面２３が非常に低い場合には一時的に液体燃料流出穴２２が露出して液体燃料２４の流出が途絶えることも考えられるが、液体燃料２４が液体燃料タンク１９の内周面２０ａを伝って流れ落ちるようにすれば、かかる不具合の発生を防止することができる。
【００８４】
更には、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、燃焼用空気流路１５を下方へと流れてきた燃焼用空気５０が、プレート１８で遮られてプレート１８の外周側へと導かれることにより二流体噴霧ノズル３８から遠ざけられ、燃焼用空気流通穴５２を通過して燃焼空間部１３に流入する構成としたため、燃焼空間部１３では燃焼用空気５０の一部だけが、二流体噴霧ノズル３８から噴霧された液体燃料２４と混合されて当該液体燃料２４の燃焼に利用され、燃焼用空気５０の残りは、更に下方へと流れ、前記燃焼によって発生した燃焼排ガスと混合されることになる。このため、１度（１段）の燃焼用空気供給により、燃焼用空気５０と液体燃料２４との適度な混合を達成することができて、火炎を冷却し過ぎることなく、大量の燃焼排ガスを発生させることができる。即ち、簡易な構成で大量の燃焼排ガスを発生させることができ、且つ、未燃ガスの発生や失火を招くおそれもない二流体噴霧バーナ等のバーナを実現することができる。
【００８５】
また、プレート１８によって燃焼用空気５０を二流体噴霧ノズル３８から離れた位置で燃焼空間部１３に流入させるため、燃焼用空気５０の一部が燃料に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置もプレート１８から下方に遠ざかることなり、プレート１８の下面に煤が付着するのを防止することができる。プレート１８の下面に付着する煤の量が多くなると、煤による二流体噴霧ノズル３８の目詰まりや、火炎の輻射熱を煤が吸収することによる二流体噴霧器１２の異常な加熱などの不具合を生じる可能性があるが、上記の如くプレート１８の下面に煤が付着するのを防止することにより、かかる不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００８６】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、プレート１８の下面から下方に延びた燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設けて、この第１円筒１６とバーナ外筒４８との間に燃焼用空気流通穴５２に通じる円筒状の燃焼用空気流路５３を形成し、燃焼用空気流通穴５２を通過した燃焼用空気５０が、燃焼用空気流路５３を下方へと流れた後に燃焼用空気流路５３の下端から、燃焼空間部１３に流入する構成としたため、燃焼用空気５０の一部が、二流体噴霧ノズル３８から噴霧された液体燃料２４に供給されるのを遅らせてことができる。即ち、燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。従って、火炎の位置もプレート１８から下方に遠ざかることなり、プレート１８の下面に煤が付着するのを防止することができる。
【００８７】
なお、この燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置をプレート１８から下方に遠ざけるという作用効果は上記の如くプレート１８を設けるだけでも得られるが、本実施の形態例１の如く、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設ければ、より確実に燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置を、プレート１８から下方に遠ざけることができる。
【００８８】
また、二流体噴霧バーナ１１の大きさの制約などから、プレート１８をあまり大きくすることができずに二流体噴霧ノズル３８から燃焼用空気流通穴５２までの距離を充分にとることができない場合には、液体燃料２４に供給される燃焼用空気５０の一部の量が多くなり過ぎて、火炎が過度に冷却されてしまうおそれがある。これに対して本実施の形態例１の如く、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６を設ければ、燃焼用空気５０の一部が液体燃料２４に供給される位置をプレート１８から下方に遠ざけることができるだけでなく、このときに液体燃料２４に供給される燃焼用空気５０の一部の量を低減して適切な量とすることもできる。従って、かかる観点からも本実施の形態例１の如く第１円筒１６を設けることは有効であり、第１円筒１６を設けることによってプレート１８を小さくし、二流体噴霧バーナ１１の小型化を図ることもできる。
【００８９】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、プレート１８の下面から下方に延びたよどみ防止用の第２円筒１７を、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒１６の内側に設けたことにより、プレート１８の下面近傍で液体燃料２４のよどみ（対流）が生じるのをよどみ防止用の第２円筒１７によって防ぐことができる。このため、プレート１８の下面近傍でよどむ液体燃料２４にも引火してプレート１８の下面に煤が付着するのを、防止することができる。
【００９０】
また、本実施の形態例１の二流体噴霧バーナ１１によれば、バーナ外筒４８によって火炎を囲うことにより、燃焼空間部１３において火炎（噴霧した液体燃料２４）と燃焼用空気５０とをよく混合することができるため、燃焼性が向上する。
【００９１】
＜実施の形態例２＞
図６（ａ）は本発明の実施の形態例２に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図６（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図６（ａ）のＥ方向矢視図）である。
【００９２】
図６に示すように、本実施の形態例２における二流体噴霧器１２の二流体噴霧ノズル３８では、霧化用空気導入部３７の周方向の４箇所に溝（スリット）６１が形成されている。これらの溝６１は衝突型のものであり、上面視が円形状である二流体合流空間部４３の径方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸（図示例では噴霧穴４４の中心軸）回りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となるように形成されている。
【００９３】
この二流体噴霧器２１では、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６が、二流体噴霧ノズル３８において霧化用空気導入部３７の溝６１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【００９４】
なお、図６の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例２の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【００９５】
本実施の形態例２の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【００９６】
即ち、本実施の形態例２の二流体噴霧バーナによれば、霧化用気体導入部３７の溝６１は、上面視において二流体合流空間部４３の径方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が液体燃料２４に衝突するようにして液体燃料２４に混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【００９７】
しかも、霧化用気体導入部３７の溝６１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【００９８】
＜実施の形態例３＞
図７（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図７（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（図７（ａ）のＦ方向矢視図）である。
【００９９】
図７に示すように、本実施の形態例３の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。そして、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１００】
一方、二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７は円環状に形成されており、且つ、内周面３７ｂが先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっている。そして、液体燃料タンク１９は、その底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が霧化用空気導入部３７の内周面３７ｂ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で、霧化用空気導入部３７上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が霧化用空気導入部３７の内周面３７ｂ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３７ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１０１】
二流体噴霧ノズル３８のノズル本体部３９は、その中央部に逆円錐状の空間部（凹部）４２が形成され、且つ、その中心（逆円錐状の空間部４２の頂点位置）に微細な噴霧穴４４が形成されている。霧化用空気導入部３７の空間部４１とノズル本体部３９の空間部４２は連続しており、これらの空間部４１，４２が二流体合流空間部４３を構成している。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。霧化用空気導入部３７には、その周方向の２箇所に溝（スリット）４０が形成されている。これらの溝４０は図５の溝４０と同様の旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、互いに二流体合流空間部４３の中心軸周りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となっている。なお、霧化用空気導入部３７に形成する溝は旋回型に限らず、図６と同様の衝突型のものであってもよい。
【０１０２】
図７の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１０３】
本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１，２と同様の作用効果も得られる。
【０１０４】
即ち、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が霧化用気体導入部３７のテーパ面部（内周面３７ｂ）に嵌まり込むようにして当接した状態で、霧化用気体導入部３７上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態例３の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８の霧化用空気導入部３７に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と霧化用空気導入部３７のテーパ面部（内周面３７ｂ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３７ｂ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝４０以外の部分を流れることを防止して、溝４０による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１０６】
＜実施の形態例４＞
図８（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（図８（ｂ）のＧ−Ｇ線矢視の縦断面図）、図８（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（図８（ａ）のＨ方向矢視図）、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＩ方向矢視図、図８（ｄ）は図８（ａ）のＪ−Ｊ線矢視の横断面図である。
【０１０７】
図８に示すように、本実施の形態例４の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１０８】
一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体ものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。このため、液体燃料タンク１９は、その底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で二流体噴霧ノズル３８上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３８ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１０９】
また、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成される逆円錐状の空間部が、二流体合流空間部４３となっている。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１１０】
そして、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂ側には、その周方向の２箇所に溝（スリット）７１が形成されている。これらの溝７１は旋回型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿い、且つ、互いに二流体合流空間部４３の中心軸周りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となっている。
【０１１１】
従って、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、液体燃料タンク１９の底部２１において溝７１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で旋回流となって、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６により霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１１２】
なお、図８の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１１３】
本実施の形態例３の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１１４】
即ち、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴４４から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に液体燃料タンク１９の底部２１で溝７１を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料２４が、溝７１で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されて、噴霧穴４４から噴霧される。このため、二流体合流空間部４３や溝７１を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【０１１５】
更に、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）に嵌まり込むようして当接した状態で、二流体噴霧ノズル３８上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１１６】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝７１は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【０１１７】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝７１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３８ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝７１以外の部分を流れることを防止して、溝７１による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１１９】
＜実施の形態例５＞
図９（ａ）は本発明の実施の形態例５に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（図９（ｂ）のＫ−Ｋ線矢視断面図）、図９（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（図９（ａ）のＬ方向矢視図）、図９（ｃ）は図９（ａ）のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【０１２０】
図９に示すように、本実施の形態例５の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂは、外側部分２１ｂ−１が先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっており、内側部分２１ｂ−２が円形状の水平面となっている。
【０１２１】
一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体のものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。このため、液体燃料タンク１９は底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に嵌まり込むようにして当接した状態で二流体噴霧ノズル３８の上に設置されている。この場合、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１（テーパ面部）が二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａ（テーパ面部）に押し付けられて密着し、これらの接触面２１ｂ−１，３８ｂ間に隙間が生じるのを防止する。
【０１２２】
また、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成される逆円錐状の空間が、二流体合流空間部４３となっている。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１２３】
そして、液体燃料タンク１９の底部２１の下面２１ｂ側には、その周方向の４箇所に溝（スリット）８１が形成されている。これらの溝８１は衝突型のものであり、上面視において二流体合流空間部４３の径方向に沿い、且つ、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係（周方向に等間隔）となるように形成されている。
【０１２４】
従って、霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、液体燃料タンク１９の底部２１において溝８１を流通することにより流速を速めた状態で二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４と霧化用空気４６とがよく混合され、液体燃料２４は霧化用空気４６によって霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１２５】
なお、図９の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例５の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１２６】
本実施の形態例５の二流体噴霧バーナによれば、次のような上記実施の形態例４と同様の作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１２７】
即ち、本実施の形態例５の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴４４から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、霧化用空気流路２８を下方へと流れた後に液体燃料タンク１９の底部２１で溝８１を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料２４が、溝８１で流速を速めた（水平方向の速度成分が増加した）霧化用空気４６と二流体合流空間部４３でよく混合されて、噴霧穴４４から噴霧される。このため、二流体合流空間部４３や溝８１を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料２４の燃焼性が向上する。
【０１２８】
更に、液体燃料タンク１９は、液体燃料タンク１９のテーパ面部（底部２１の下面２１ｂの外側部分２１ｂ−１）が二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）に嵌まり込むようして当接した状態で、二流体噴霧ノズル３８上に設置されているため、液体燃料タンク１９と二流体噴霧ノズル３８の中心軸を合せることが容易である。従って、液体燃料タンク１９の片寄りがなく、霧化用空気流路２８の幅を周方向に均一にして、霧化用空気流路２８における霧化用空気４６の流れを前記周方向に均一にすることができるため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４からの液体燃料２４の噴霧の対称性（即ち火炎の対称性）を確保することができる。
【０１２９】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝８１は、上面視において二流体合流空間部４３の円周の接線方向に沿うように形成したことにより、二流体合流空間部４３では霧化用空気４６が旋回流となって液体燃料２４と混合されるため、液体燃料２４と霧化用空気４６とが、より確実に混合される。このため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される液体燃料２４を、より確実に霧化することができて当該液体燃料２４の燃焼性をより向上させることができる。
【０１３０】
また、液体燃料タンク１９の底部２１の溝８１は、二流体合流空間部４３の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されているため、二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴霧された液体燃料２４の周方向の分布量を均一にして、当該液体燃料２４の燃焼性を向上させることができる。
【０１３１】
また、本実施の形態例４の二流体噴霧バーナでは、コイルばね３６（図４参照）によって液体燃料タンク１９を下方に押圧することにより、液体燃料タンク１９の底部２１を二流体噴霧ノズル３８に押し付けて、燃料タンク１９の底部２１のテーパ面部（外側部分２１ｂ−１）と二流体噴霧ノズル３８のテーパ面部（内面３８ａ）とが密着することにより、これらの接触面２１ｂ−１，３８ａ間に隙間ができるのを防止することができる。このため、霧化用空気４６が溝８１以外の部分を流れることを防止して、溝８１による広域噴霧の効果を充分に発揮することができる。
【０１３２】
＜実施の形態例６＞
図１０（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＬ−Ｌ線矢視の横断面図である。
【０１３３】
図１０に示すように、本実施の形態例６の二流体噴霧器１２では、液体燃料タンク１９の底部２１の内面（上面）２１ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっており、中心（逆円錐状のテーパ面の頂点位置）に微細な液体燃料流出穴２２が形成されている。また、液体燃料タンク１９の底部２１の外面（下面）２１ｂも、先細り（逆円錐台状）のテーパ面となっている。一方、二流体噴霧ノズル３８は霧化用空気導入部（図７参照）を有しておらず、噴霧器外筒２７の下端に噴霧器外筒２７と一体に形成されている（別体ものを溶接などで固定してもよい）。二流体噴霧ノズル３８は、内面（上面）３８ａが先細り（逆円錐状）のテーパ面となっている。
【０１３４】
液体燃料タンク１９の側部２０の外周面２０ｂの下端部には、複数（図示例では４つ）の支持部９１が突設されている。これらの支持部９１は側部２０の周方向に等間隔で設けられており、下面９１ａの外側部分９１ａ−１が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａに沿って内側に傾斜したテーパ面となっている。従って、液体燃料タンク１９は支持部９１の下面９１ａの外側部分９１ａ−１が、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａに嵌まり込むようにして当接した状態で支持されており、その結果、液体燃料タンク１９の底部２１の外面２１ａと、二流体噴霧ノズル３８の内面３８ａとの間には先細り（逆円錐台状）の隙間が確保され、この隙間が霧化用空気流路９２となっている。即ち、外側の第１の霧化用空気流路２８と内側の二流体合流空間部４３は、第２の霧化用空気流路９２を介して連通されている。
【０１３５】
二流体合流空間部４３は、テーパ構造の内面３８ａによって二流体噴霧ノズル３８の中央部に形成された逆円錐状の空間である。微細な噴霧穴４４は、この二流体合流空間部４３の中心（逆円錐状の空間部４３の頂点位置）に形成されており、二流体合流空間部４３に通じている。即ち、二流体合流空間部４３は液体燃料流出穴２２の下方に位置し、平面視（上面視）が円形となっており、その径が噴霧穴４４に向かうにしたがって徐々に小さくなる先細り構造となっている。
【０１３６】
霧化用空気流路２８を下方へと流れてきた霧化用空気４６は、支持部９１の間の霧化用空気流通部９３を通過し、霧化用空気流路９２を流通して、二流体合流空間部４３へと導入され、この二流体合流空間部４３で液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４と衝突するようにして合流（混合）する。その結果、液体燃料２４は霧化用空気４６により霧化された状態で霧化用空気４６とともに二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から、燃焼空間部１３へと噴射される。
【０１３７】
なお、図１０の二流体噴霧器１２における他の部分の構成は、図４の二流体噴霧器１２と同様である。また、本実施の形態例６の二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器以外の部分の構成についても、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１３８】
本実施の形態例６の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１３９】
即ち、本実施の形態例６の二流体噴霧バーナによれば、液体燃料流出穴２２から流出して二流体合流空間部４３に流入した液体燃料２４が、第１の霧化用気体流路２８を下方へと流れた後に支持部９１の間の霧化用空気流通部９３を通過し、第２の霧化用空気流路９２を流れて二流体合流空間部４３へと導かれた霧化用空気４６と、二流体合流空間部４３で合流した後、この霧化用空気４６とともに噴霧穴４４から噴霧される構成としたことにより、液体燃料タンク１９の液体燃料流出穴２２から流出した液体燃料２４が、霧化用空気４６と二流体合流空間部４３で混合された後に二流体噴霧ノズル３８の噴霧穴４４から噴射される。このため、二流体合流空間部４３を設けない場合に比べて、液体燃料２４の噴霧の広がり角が大きくなり、液体燃料２４が確実に霧化されるため、液体燃料の燃焼性が向上する。
【０１４０】
＜実施の形態例７＞
図１１は本発明の実施の形態例７に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図、図１２は図１１のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【０１４１】
図１１及び図１２に示すように、本実施の形態例７の二流体噴霧バーナではプレート１８を多孔板としている。即ち、円環状のプレート１８には複数の燃焼用空気流通穴１０１が形成されている。これらの燃焼用空気流通穴１０１は何れも、燃焼用空気流通穴５２（第１円筒１６）よりも内側に設けられている。従って、燃焼用空気流路１５を下方へと流れてきた燃焼用空気５０は、主にプレート１９の外周側の燃焼用空気流通穴５２を通過して第１円筒１６の外側の燃焼用空気流路５３を流通した後に燃焼空間部１３へ流入するが、一部が第１円筒１６の内側で燃焼用空気流通穴１０１を通って燃焼空間部１３に流入する。
【０１４２】
なお、図１１及び図１２の二流体噴霧バーナ１１における他の部分の構成は、図１〜図３の二流体噴霧バーナ１１と同様である。
【０１４３】
本実施の形態例７の二流体噴霧バーナによれば、次のような作用効果が得られ、また、その他、上記実施の形態例１と同様の作用効果も得られる。
【０１４４】
即ち、本実施の形態例７の二流体噴霧バーナによれば、プレート１８には、燃焼用空気流通穴５２よりも内側に他の複数の燃焼用空気流通穴１０１を形成したことにより、燃焼用空気５０の一部が、これらの燃焼用空気流通穴１０１も通るため、当該燃焼用空気５０の流れによってプレート１８の下面近傍に燃焼用空気のよどみ流が発生するのを抑制することができ、プレート１８の下面に煤が付着するのを抑制することができる。また、他の燃焼用空気流通穴１０１を介して二流体噴霧ノズル３８の近傍を低温の燃焼用空気が流れるため、この燃焼用空気によって火炎の輻射熱で過熱されやすい二流体噴霧ノズル３８を冷却することができるという効果も得られる。
【０１４５】
＜実施の形態例８＞
図１３は本発明の実施の形態例８に係る燃料電池発電システムの概要を示す系統図である。図１３には上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナを、燃料電池発電システムにおける改質器の熱源として用いた場合の例を示している。
【０１４６】
図１３に示すように、改質器１１１の上部には燃焼炉１１２が設けられており、この燃焼炉１１２の上から上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナ１１が挿入されている。二流体噴霧バーナ１１には図示しない液体燃料供給系、霧化用空気供給系、燃焼用空気供給系が接続されている。なお、二流体噴霧バーナ１１の詳細については上記のとおりである。
【０１４７】
改質器１１１には図示しない原料供給系が接続されており、この原料供給系から改質用の原料としてメタンガスや灯油などの改質用燃料と、水とが供給される。そして、改質器１１１では、二流体噴霧バーナ１１での燃焼によって発生する大量の燃焼排ガスの熱を利用して、前記改質用燃料を水蒸気改質することにより、改質ガス（水素リッチガス）を生成する。
【０１４８】
改質器１１で生成された改質ガスは、発電用の燃料として燃料電池１１３のアノード側に供給される。燃料電池１１３では、このアノード側に供給された改質ガス（水素）と、カソード側に供給された空気（酸素）とを電気化学的に反応させることより、発電を行う。燃料電池１１３で発電に使用されなかった残余の改質ガスは、二流体噴霧バーナ１１へ戻され、ここでバーナ燃焼用の気体燃料として利用される。
【０１４９】
本実施の形態例８の燃料電池発電システムによれば、上記実施の形態例１〜７の何れかの二流体噴霧バーナ１１を、改質器１１１の熱源として用いたため、二流体噴霧バーナ１１が上記のような優れた効果を発揮することにより、改質器１１１の性能向上やコスト低減などを図ることができる。
【０１５０】
なお、上記では液体燃料タンク１９に液体燃料流出穴２２を１つだけ設けているが、これに限定するものではなく、複数の液体燃料タンク２２を設けてもよい。
【０１５１】
また、上記では液体燃料タンクの底部に液体燃料流出穴を設けたが、必ずしもこれに限定するものではなく、液体燃料タンクの側部に液体燃料流出穴を設けてもよい。即ち、液体燃料タンクは筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して側部又は底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成であればよい。
【０１５２】
また、上記では液体燃料タンクを噴霧器外筒内に設けているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば噴霧器外筒の外に液体燃料タンクを設けて、液体燃料タンクの液体燃料流出穴から流出した液体燃料を、配管などを介して霧化用気体との合流空間部に供給するような構成としてもよい。
【０１５３】
また、上記では液体燃料タンクの上端側を開放して霧化用空気流路に流入する霧化用空気の圧力が液体燃料タンク内に貯留されている液体燃料の液面にも作用する構成としているが、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば液体燃料タンクの上端側を大気開放するようにしてもよい。即ち、液体燃料タンクの内部と外部（二流体合流空間部）との圧力バランスにより、液体燃料供給管から流出した液体燃料が一旦、液体燃料タンク内に貯留されて当該液体燃料の液柱ヘッドが生じることより、この貯留された液体燃料が液体燃料流出穴から連続的に流出する構成となっていればよい。
【０１５４】
また、上記では溝を旋回型では２つ、衝突型では４つ設けているが、これに限定するものでなく適宜の数とすることができる。但し、液体燃料の噴霧量の周方向の分布の均一性を確保するためには、旋回型では溝の数を２つ以上とし、衝突型では溝の数を３つ以上とすることが望ましい。
【０１５５】
また、上記の如くプレート（遮板）、燃焼用空気供給遅延用の第１円筒、よどみ防止用の第２円筒などを設けるという構成（発明）は、上記のような液体燃料と霧化用気体を噴射する二流体噴霧器を燃料噴射器として備えた二流体噴霧バーナに限らず、液体燃料のみを噴射する燃料噴射器や気体燃料を噴射する燃料噴射器を備えたバーナにも適用することができる。
【０１５６】
また、上記ではプレート（遮板）の外周に突起を形成することよってプレート（遮板）の外周側に燃焼用空気流通穴を設けているが、これに限定するものではなく、プレート（遮板）の外周側に燃焼用空気流通穴が設けられていればよく、例えばプレート（遮板）自体の周縁部に穴を開けることによって、プレートの外周側に燃焼用空気流通穴を設けるようにしてもよい。
【０１５７】
また、上記ではプレート（遮板）を水平な板としているが、これに限定するものではなく、プレート（遮板）は内側から外側に向かって斜め下方に傾斜していてもよい。例えば、図１１に一点鎖線で仮想的に図示するようにプレート１８を円錐台状にしてもよい。この傾斜したプレートの場合には、燃焼用空気を燃料噴射ノズル（二流体噴霧ノズル３８）から遠ざけるだけでなく、燃焼用空気の供給を遅延させるという第１円筒と同様の機能も発揮することになる。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は液体燃料を霧化用気体で霧化した状態で燃焼させる二流体噴霧バーナに関するものであり、例えば液体燃料の供給流量が少ない状態でも使用されることがある燃料電池発電システムの改質器用の二流体噴霧バーナに適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の実施の形態例１に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視の横断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視の横断面図である。
【図４】（ａ）は図１の二流体噴霧バーナに備えた二流体噴霧器を抽出して示す拡大縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視の横断面図である。
【図５】（ａ）は前記二流体噴霧器の下側部分を拡大して示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＤ方向矢視図）である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態例２に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＥ方向矢視図）である。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた二流体噴霧ノズルを抽出して示す上面図（（ａ）のＦ方向矢視図）である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（（ｂ）のＧ−Ｇ線矢視の縦断面図）、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（（ａ）のＨ方向矢視図）、（ｃ）は（ｂ）のＩ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視の横断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態例５に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図（（ｂ）のＫ−Ｋ線矢視断面図）、（ｂ）は前記二流体噴霧器に備えた液体燃料タンクを抽出して示す下面図（（ａ）のＬ方向矢視図）、（ｃ）は（ａ）のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る二流体噴霧バーナにおける二流体噴霧器の下側部分の構成を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＬ−Ｌ線矢視の横断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態例７に係る二流体噴霧バーナの構成を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のＭ−Ｍ線矢視の横断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態例８に係る燃料電池発電システムの概要を示す系統図である。
【図１４】（ａ）は従来の二流体噴霧バーナにおいて液体燃料供給管の先端部から液体燃料が間欠的に流出する様子を示す図、（ｂ）は従来の二流体噴霧バーナにおいて液体燃料の供給流量が大きく変動する様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１１ 二流体噴霧バーナ
１２ 二流体噴霧器
１３ 燃焼空間部
１４ 気体燃料流路
１５ 燃焼用空気流路
１６ 第１円筒
１７ 第２円筒
１８ プレート
１９ 液体燃料タンク
２０ 側部
２０ａ 内周面
２０ｂ 外周面
２１ 底部
２１ａ 内面（上面）
２１ｂ 外面（下面）
２１ｂ−１ 外側部分
２１ｂ−２ 内側部分
２２ 液体燃料流出穴
２３ 液面
２４ 液体燃料
２４Ａ 外形部
２５ 液体燃料供給管
２５Ａ 先端部（下端部）
２６ ワッシャ
２７ 噴霧器外筒
２７Ａ 下端部
２７Ｂ 上端部
２８ 霧化用空気流路
２９ 空気流入穴
３０ 霧化用空気供給管
３０Ａ 先端部
３１ キャップ
３２，３３ ネジ部
３１Ａ 下部
３１Ｂ 段部
３４ Ｏリング
３５ ワッシャ
３６ コイルばね
３７ 霧化用気体導入部
３７ａ 上面
３７ｂ 内周面
３８ 二流体噴霧ノズル
３８ａ 内面（上面）
３９ ノズル本体部
４０ 溝
４１ 空間部
４２ 空間部（凹部）
４３ 二流体合流空間部
４４ 噴霧穴
４５ 隙間
４６ 霧化用空気
４７ 気体燃料供給管
４８ バーナ外筒
４８ａ 内周面
４９ 気体燃料
５０ 燃焼用空気
５１ 突起
５２ 燃焼用空気流通穴
５３ 燃焼用空気流路
５４ 点火プラグ
６１ 溝
８１ 溝
９１ 支持部
９１ａ 下面
９１ａ−１ 外側部分
９２ 霧化用空気流路
９３ 霧化用空気流通部
１０１ 燃焼用空気流通穴
１１１ 改質器
１１２ 燃焼炉
１１３ 燃料電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を霧化用気体で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナにおいて、
筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、
この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項２】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、下側のノズル本体部と上側の霧化用気体導入部とを有し、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を前記ノズル本体部及び前記霧化用気体導入部の中央部に形成し、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を前記ノズル本体部に形成し、且つ、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を前記霧化用気体導入部に形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクは前記霧化用気体導入部上に設置し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項３】
請求項２に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記霧化用気体導入部の上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項４】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記二流体噴霧ノズルの上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記液体燃料タンクの底部には、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を形成し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項６】
請求項２〜４の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項８】
請求項２〜７に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、
前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、
又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたこと、
を特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項９】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の第１の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記二流体噴霧ノズルの上面には先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの底部の下面にも先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの側部には複数の支持部を突設し、且つ、これらの支持部の下面にもテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記支持部のテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記支持部によって、前記液体燃料タンクのテーパ面部と前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部との間に確保した隙間を、第２の霧化用気体流路とし、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１０】
請求項２〜９の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１１】
請求項２〜１０の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、
気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接していることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１】
液体燃料を霧化用気体で霧化して燃焼させる二流体噴霧バーナにおいて、
筒状の側部とこの側部の下端に設けた底部とを有し、液体燃料供給管から供給された液体燃料を貯留するとともにこの貯留した液体燃料の液面よりも下方に位置して前記側部又は前記底部に開けた１つ又は複数の液体燃料流出穴から、前記貯留した液体燃料を流出させる構成の液体燃料タンクを備え、
この液体燃料タンクの前記液体燃料流出穴から流出した液体燃料を前記霧化用気体で霧化して燃焼させる構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項２】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、下側のノズル本体部と上側の霧化用気体導入部とを有し、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を前記ノズル本体部及び前記霧化用気体導入部の中央部に形成し、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を前記ノズル本体部に形成し、且つ、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を前記霧化用気体導入部に形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクは前記霧化用気体導入部上に設置し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記霧化用気体導入部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項３】
請求項２に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記霧化用気体導入部の上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記霧化用気体導入部のテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記霧化用気体導入部上に設置されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項４】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記液体燃料タンクの底部の下面には先細りのテーパ面部を形成し、
且つ、前記二流体噴霧ノズルの上面にも先細りのテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記液体燃料タンクのテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記液体燃料タンクの底部には、前記霧化用気体流路と前記二流体合流空間部とを連通する１つ又は複数の溝を形成し、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記液体燃料タンクの底部で前記溝を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の円周の接線方向に沿うように形成したことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項６】
請求項２〜４の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は上面視が円形状であり、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、上面視において前記二流体合流空間部の径方向に沿うように形成したことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記霧化用気体導入部の溝又は前記液体燃料タンクの底部の溝は、前記二流体合流空間部の中心軸回りに回転対称の位置関係となるように複数形成されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項８】
請求項２〜７に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料タンクを下方に押圧する押圧部材を備えることにより、
前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルの霧化用空気導入部に押し付けて密着させた構成としたこと、
又は、前記液体燃料タンクの底部を、前記二流体噴霧ノズルに押し付けて密着させた構成としたこと、
を特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項９】
請求項１に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料流出穴は前記液体燃料タンクの底部に開けられており、
前記液体燃料タンクの側部とこの側部の周囲を囲む外筒との間に形成した筒状の第１の霧化用気体流路と、
前記外筒の下端部に設けられ、前記液体燃料流出穴の下方に位置する二流体合流空間部を中央部に形成し、且つ、この二流体合流空間部に通じる１つ又は複数の噴霧穴を形成した構成の二流体噴霧ノズルと、
を備え、
前記二流体噴霧ノズルの上面には先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの底部の下面にも先細りのテーパ面部を形成し、
前記液体燃料タンクの側部には複数の支持部を突設し、且つ、これらの支持部の下面にもテーパ面部を形成しており、
前記液体燃料タンクは、前記支持部のテーパ面部が前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部に嵌まり込むようにして当接した状態で、前記二流体噴霧ノズル上に設置され、
前記支持部によって、前記液体燃料タンクのテーパ面部と前記二流体噴霧ノズルのテーパ面部との間に確保した隙間を、第２の霧化用気体流路とし、
前記液体燃料流出穴から流出して前記二流体合流空間部に流入した液体燃料が、前記第１の霧化用気体流路を下方へと流れた後に前記支持部の間の霧化用気体流通部を通過し、前記第２の霧化用気体流路を流れて前記二流体合流空間部へと導かれた霧化用気体と、前記二流体合流空間部で合流した後、この霧化用気体とともに前記噴霧穴から噴霧される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１０】
請求項２〜９の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記二流体合流空間部は逆円錐状であり、この逆円錐状の空間部の頂点位置に前記噴霧穴が形成されていることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１１】
請求項２〜１０の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記外筒と、前記外筒の周囲を囲む気体燃料供給管との間に形成した筒状の気体燃料流路を備え、
気体燃料は、前記気体燃料流路を下方へと流れ、前記気体燃料流路の下端から噴射されて燃焼される構成としたことを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の二流体噴霧バーナにおいて、
前記液体燃料供給管の先端部が、前記液体燃料タンクの側部の内周面に接していることを特徴とする二流体噴霧バーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−４５７７６（Ｐ２００８−４５７７６Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１９５７４（Ｐ２００６−２１９５７４）
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１１日（２００６．８．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
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