JP2000257816A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全かつ安定して燃焼する液体燃料燃焼装置
を提供する。 【解決手段】 気化器２７とバーナー座３８とを別体に
構成するとともに気化器ヒーター４４の加熱対象を気化
器２７のうちの灯油の気化が行なわれる部分に集中させ
たので、気化器ヒーター４４から見た加熱対象の熱容量
を従来に比して大幅に減少させることができ、それによ
って気化器２７を灯油の気化温度に到達させるのに要す
る時間を大幅に短縮させることができた。そしてそれに
より、燃焼運転を素早く開始させることができるように
なった。また、混合管３４、バーナー筒３５、ノズル３
１の同軸性を簡単な構造で高めることができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気化させた液体燃
料をノズルから噴出させて燃焼させる気化ブンゼン式の
燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼装置を、図４および
図５を用いて説明する。その内の図４は、従来例のみな
らず本発明にも適用される液体燃料燃焼装置の一般構造
を説明するためのものであり、図５はこの図４中のバー
ナー部の従来構造を説明するためのものである。

【０００３】まず図４において、１は本体ケースで、２
はそのケース１の底部に配置された油受けタンク、３は
この油受けタンク２へ燃料を供給するためのカートリッ
ジタンクであり、油受けタンク２の上部に着脱自在に設
置されるものである。

【０００４】４は油受けタンク２から燃料を汲み出すポ
ンプで、５はこのポンプ４から供給される燃料を加熱し
て気化させる気化器、６はこの気化器５とポンプ４を接
続する燃料パイプである。

【０００５】７は気化器５で気化した燃料ガスを燃焼さ
せるバーナー部で、８はこのバーナー部７を覆う燃焼
筒、９はこの燃焼筒８の燃焼ガス排出口、１０は送風フ
ァン、１１は燃焼ガス排出口９から排出される高温の燃
焼ガスと送風ファン１０から送風される空気とが混合し
て生じる温風を吐き出すための吐出口である。

【０００６】つぎに図５において、１２は黄銅材の鍛造
物を適宜切削加工して作られるとともに上部にバーナー
部７を取り付けた気化器で、１３はポンプ４から送り込
まれてくる燃料を気化させる気化室、１４はこの気化室
１３内に設置された気化促進用のウィックである。

【０００７】１５は気化器１２の上部に円環状に形成さ
れるとともにその円環の上面が平坦に形成されたバーナ
ー座であり、１６はそのバーナー座１５の上面に載置さ
れて取り付けられた円筒状でしかもその上下端が開放形
の混合管、１７はこの混合管１６を覆うようにしてバー
ナー座１５に取り付けられた上端閉鎖形円筒カップ状の
バーナー筒である。これら混合管１６とバーナー筒１７
の下端裾部にはフランジが形成されており、それらフラ
ンジは図示のごとく上下に重ねられ、バーナー座１５へ
ねじ等（詳細図示せず）により適宜取り付けられてい
る。

【０００８】１８は気化筒１３で発生した気化ガスを上
向きに噴射するノズルで、これについても詳細図示して
いないが、気化室１３とこのノズル１８とは連通路を介
して連通している。

【０００９】１９はバーナー座１５の下面側および気化
器１２の側面側に沿うように設けられたヒーター溝であ
り、２０、２１はそれぞれこのヒーター溝１９の内外側
のかしめ代、２２は上述ヒーター溝１９に嵌め込まれる
とともにかしめ代２０、２１によってかしめられて取り
付けられたシーズヒーターの気化器ヒーターである。

【００１０】２３はバーナー筒１７の下部裾部に穿設さ
れた炎孔で、２４はそれら炎孔２３に生成される炎から
燃焼熱を回収して気化器１２側へ伝えるために気化器１
２に一体に立設された円環状の受熱フィン、２５は炎孔
２３に生成される燃焼炎がリフト等を起こすことなく安
定するように設けられた保炎カバーである。

【００１１】そして２６はバーナー座１５の内側の、ノ
ズル１８より外側の領域に開設された一次空気流入口
で、ノズル１８から燃料ガスが噴出する際に生じるエゼ
クター作用によって吸引される一次空気の通過する通路
となるものである。

【００１２】このように構成された従来の液体燃料燃焼
装置において、気化器ヒーター２２によって気化器１２
が灯油の気化温度に達したあと、気化した燃料ガスがノ
ズル１８から噴出すると、噴出ガスのエゼクター作用に
より一次空気流入口２６から一次空気が吸引されるとと
もに、燃料ガスと一次空気は混合管１６内で混合された
あと混合管１６とバーナー筒１７に挟まれた通路空間を
進み、可燃混合気となって炎孔２３からバーナー筒１７
外へ吐き出される。そして、適宜点火されることにより
燃焼炎となる。

【００１３】燃焼炎が形成されたあとは、受熱フィン２
４が燃焼炎にさらされるため、気化ヒーター２２の助け
を借りることなく気化器１２の温度を灯油の気化温度に
保つことが可能となるので、気化ヒーター２２への給電
は遮断される。なお、燃焼炎の向きを矯正してリフトを
防止するための保炎カバー２５も燃焼炎にさらされるよ
うになっていて、受け取った熱を気化器１２へ伝えるの
で、気化器１２はより一層十分に加熱されることとな
り、燃焼開始後は全燃焼領域で気化ヒーター２２の助け
を必要とすることなく自力で灯油の気化を持続させるこ
とができるようになっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述従来の装
置は、気化器１２を灯油の点火温度に加熱する際に、気
化器１２はもとよりその気化器１２部分と一体に形成さ
れている黄銅材製のバーナ座１５をも加熱しなければな
らなかったため、点火可能温度に到達させるのに多大な
時間を要さざるを得ず、素早く定常運転を開始させるこ
と（できるだけ早く暖房の本運転を開始させること）が
できないという問題があった。

【００１５】本発明は、上述の問題を解決して、燃焼運
転の開始が指示されたときに気化器の温度が所定の温度
に素早く立ち上がるようにし、それによって安定した燃
焼運転ができるだけ早く開始できるようにした液体燃料
燃焼装置を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであり、平板材のバーナーベ
ースと、このバーナーベースの上面側に円形台状に突き
出して形成されたバーナー取付部と、このバーナー取付
部の中心部に開設されたノズル貫通孔と、バーナー取付
部の周縁部に複数個開設された一次空気流入口と、バー
ナーベースのバーナー取付部周縁基部に円環状に形成さ
れたバーナー座と、バーナーベースの裏面に取り付けら
れて液体燃料を気化させる気化器と、この気化器に一体
に取り付けられかつノズル貫通孔を貫通してバーナー取
付台の上面に臨んで気化燃料ガスを上向きに噴出させる
ノズルと、フランジ状に形成された下端がこのバーナー
座上に載置されるとともに天井部が閉じた円筒カップ状
のバーナー筒と、フランジ状に形成された下端がバーナ
ー座上でこのバーナー筒下端のフランジに押さえ付けら
るとともにこのバーナー筒の下部内側に下部全周が圧入
により取り付けられかつ上端がこのバーナー筒の天井部
に臨んで開口した混合管と、バーナー筒と混合管との圧
入部に下縁が臨むように開設された炎孔と、これら炎孔
に生成される燃焼炎にさらされるようバーナー座の外周
位置の気化器からバーナーベースを貫通して突き出して
設けられた受熱フィンと、この受熱フィンより外側のバ
ーナー座の全周にわたって設けられて炎孔に生成される
燃焼炎の安定形成を促す保炎カバーと、そして気化器の
両脇に沿って取り付けられたＵターン形の気化器ヒータ
ーとで液体燃料燃焼装置を構成した。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は上述のように構成したも
のであり、気化器とバーナー座とを別体に構成するとと
もに気化器ヒーターの加熱対象を気化器のうちの灯油の
気化が行なわれる部分に集中させ、気化器ヒーターから
見た加熱対象の熱容量を従来に比して大幅に減少させる
るようにして、気化器を灯油の気化温度に到達させるの
に要する時間を大幅に短縮することとした。そしてそれ
により、燃焼運転を素早く開始させることができるよう
にした。

【００１８】また、バーナー筒と混合管とがその下部に
おいて全周が圧入により密着して接続されるようにし、
炎孔から噴出すべき混合気がこの圧入部から漏洩するこ
となく、異常燃焼を起こさない安全な燃焼装置が実現さ
れるようにした。

【００１９】また、バーナー筒と混合管とが圧入によっ
て接合されるようにしたほかに、それらの下端のフラン
ジが上下に重ね合わさるようにしてバーナー座に取り付
け、混合管とバーナー筒との同軸性が高精度に達成持続
されるようにして、炎孔のいずれへも均一量の混合気が
配給されるようにし、燃焼炎の大きさや形状にかたより
のない安定した優秀な燃焼が行なわれる燃焼装置が実現
されるようにした。

【００２０】さらに、平板材のバーナーベースに円形台
状のバーナー取付部を形成するとともに、そのバーナー
取付部の周縁基部すなわちバーナー取付部より一段低い
位置のバーナーベースを円環状のバーナー座にして、上
述の圧入によって接合されてフランジをもつバーナー部
を嵌め込むように載置して取り付け、しかもバーナー取
付部の中心部にノズル貫通孔を、また周縁部に一次空気
流入口を開設し、ノズル貫通孔に気化器のノズルを臨ま
せるようにして、バーナーベースが板材であるにもかか
わらず、ノズル、混合管、バーナー筒の同軸性が格別の
熟練作業を要することなく高精度に達成されるようにし
た。そしてそれにより、炎孔のいずれへも均一量の混合
気が配給されるようにし、燃焼炎の大きさや形状にかた
よりのない安定した優秀な燃焼が行なわれる燃焼装置が
実現されるようにした。

【００２１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１、２および３を
用いて説明する。

【００２２】これらの図において、２７は気化器であ
り、２８は気化室、２９はこの気化室２７内に取り付け
られた気化促進材のウィックである。３０は気化室２８
内に液体の灯油を供給するための灯油供給口で、３１は
気化室２８で気化した灯油の気化ガスを上向きに噴出さ
せるノズルである。

【００２３】３２は金属平板材のバーナーベースで、裏
面（下面）に上述の気化器２７を取り付け、上面にこれ
から説明するバーナー部を取り付けたものである。

【００２４】３３がそのバーナー部であり、その構造は
従来例と同様混合管３４とその外側を覆うバーナー筒３
５とで構成され、両者は下部の裾部が全周圧入により気
密が保たれる状態で取り付けられ、その圧入部からガス
漏れが生じないようにしてある。また、各裾部のフラン
ジが上下に重ね合わされてバーナーベース３２に取り付
けられるようになっている。

【００２５】３６は気化器のノズル３１を中心にして上
向き円形台状に突き出して形成されたバーナー取付部
で、前述したバーナー部３３の下端部が同軸的に滑らか
に嵌まり込む寸法で形成されたものであり、バーナー部
３３を取り付ける際の位置決めガイドとなるものであ
る。

【００２６】３７はこのバーナー取付部３６の中心部に
開設されたノズル貫通孔で、気化器２７のノズル３１を
ここに臨ませて気化ガスのバーナー部３３内への噴射を
受け入れるととともに、気化器２７をバーナーベース３
２の裏面に取り付ける際のガイドの役目を果たすもので
ある。

【００２７】３８はバーナー取付部３６の外周側の一段
低い基部の縁環状部位において混合管３４とバーナー筒
３５のフランジの重なり部を着座させるバーナー座であ
る。

【００２８】３９はバーナー筒３５の下部フランジ側に
おいて下縁が上述混合管３４とバーナー筒３５の圧入部
に臨むように開設された炎孔で、図示してはいないが、
炎孔３９外側には適宜耐熱性の金属網を適宜設置してあ
り、燃焼炎の安定形成を図るとともにバーナー部３３内
への異物の侵入を阻止している。

【００２９】４０はバーナー取付部３のノズル貫通孔３
７より外側に開設された一次空気流入口で、図示のごと
くノズル３１からみた同一半径上に当間隔で複数個設け
られたものであり、ノズル３１から気化ガスが噴出して
エゼクター作用が生じている間に一次空気を流入させる
部分である。

【００３０】４１は、ノズル３１側から見てバーナー座
３８の外側位置の気化器２７の上部に、バーナーベース
３２を貫通して背びれ状に突き出して形成された受熱フ
ィンで、炎孔３９に生成される燃焼炎にさらされること
によって燃焼熱の一部を気化器２７側に回収するための
ものであり、４２はこの受熱フィン４１の貫通するバー
ナーベース２７の貫通孔である。

【００３１】４３はバーナー座３８の外側の受熱フィン
４１よりさらに外側の全周にわたって設けられて燃焼炎
の安定形成を促すための保炎カバーで、バーナーベース
３２上への設置に当たっては上述の受熱フィン４１を貫
通させるとともに、下端部がバーナー部３３の裾部のフ
ランジに挟まれて取り付けられたものである。なおここ
では、受熱フィン４１の貫通する貫通孔を詳しく説明し
ていないが、バーナーベース３２に開設されているもの
と同寸のものである。

【００３２】４４は気化器２７を加熱するシーズヒータ
ー形の気化器ヒーターで、図示のごとくＵターン形に折
り曲げられてその平行部分が気化器２７の両脇に沿って
取り付けられたものであり、ノズル３１側のＵターン部
分については、気化器２７の加熱にそれ程寄与しないこ
とが明らかであることから、その部分の発熱量がやや控
えめとなるように作られたものである。

【００３３】４５、４６は気化器２７の両脇において気
化器ヒーター４４の平行部分を嵌め込むための上閉じ形
のヒーター溝であり、４７、４８はそれらヒーター溝４
５、４６の下部開口縁部のかしめ代である。気化器ヒー
ター４４はヒーター溝４５、４６に嵌め込まれたあとこ
れらかしめ代４７、４８のかしめ加工を経て気化器２７
に強固に固定されるものである。

【００３４】そして４９、４９、・・・はバーナーベー
ス３２の下面（裏面）に気化器２７を、上面（表面）に
バーナー部３３と保炎カバー４３を取り付けるための取
付ねじである。この実施例にあっては、これら取付ねじ
４９、４９、・・・が締め付けられたときに、気化器２
７とバーナー部３３とはバーナーベース３２に強固に取
り付けられるようになっているが、保炎カバー４３につ
いてはバーナー部３３の下端フランジとの間に遊びを残
して取り付けられていて、保炎カバー４３のある程度の
熱変形が許さるれようにしてある。

【００３５】本発明の実施例は、このように構成された
ものであり、次にその作用を説明する。

【００３６】運転開始操作がなされると、制御回路（図
示せず）が気化器ヒーター４４への通電を開始する。

【００３７】すると、気化器２７は気化器ヒーター４４
により両脇から効率良く加熱され、気化器２７を灯油の
気化温度に素早く上昇させてゆく。

【００３８】本発明にあっては、この実施例のように、
気化器ヒーター４４の負荷つまり加熱の対象が、気化器
２７のうちの灯油の気化部のみであって、図５の従来例
の場合のようにバーナー座を含んでいないので、ヒータ
ー４４の発生熱が気化部の温度を灯油の気化温度に到達
させるのに極めて有効に消費されることとなり、気化部
の温度が灯油の気化温度に素早く到達する。

【００３９】そして気化器２７の温度が所定値になる
と、制御回路はポンプ４およびノズル３１開閉用のソレ
ノイド（図示せず）を作動させ、ノズル３１から気化ガ
スをバーナー部３３の混合管３４内に向けて噴射させ
る。また、同時に点火装置（図示せず）を作動させる。

【００４０】ノズル３１から気化ガスが混合管３４に向
けて噴出されると、エゼクター作用が生じて一次空気吸
引口４０を通して一次空気の吸引が始まり、混合管３４
内でその一次空気との混合が進行し、また混合管３４を
通過した後も混合管３４壁とバーナー筒３５壁に挟まれ
た空間を下方の炎孔３９に向けて進行する間に更に一層
の混合が促進され、均一な混合ガスとなって炎孔３９か
らバーナー筒３５外へ吐き出される。この吐き出された
混合ガスが上述の点火装置によって点火されることによ
り、燃焼運転が開始されることになる。

【００４１】なお、混合管３４とバーナー筒３５とは下
端部において圧入によって密着結合しているので、炎孔
３９から噴出すべき混合気が炎孔３９以外の隙間から漏
洩することはない。

【００４２】また、バーナー筒３５と混合管３４とが圧
入によって接続されている上に、その圧入接続部の下端
がバーナー取付部３６に嵌め込まれるように取り付けら
れ、しかも裾部のフランジ部が重ね合わされてバーナー
取付部３６の周囲のバーナー座３８にねじ止めされてい
るので、混合管３４とバーナー筒３５との高精度の同軸
性が容易に実現されなおかつ長期間にわたって狂いを生
じることなく維持されるため、いずれの炎孔３９へも常
に均一量の混合気が配給されることになり、安定した優
秀な燃焼が行なわれる。

【００４３】そして時間が経過して、受熱フィン４１か
ら得られる熱量だけで気化器２７の加熱が可能になる
と、制御回路は気化器ヒーター４４への通電を遮断し、
ヒーター駆動電力が消費されることなく燃焼運転が継続
される。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気化器と
バーナー座とを別体に構成するとともに気化器ヒーター
の加熱対象を気化器のうちの灯油の気化が行なわれる部
分に集中させたので、気化器ヒーターから見た加熱対象
の熱容量を従来に比して大幅に減少させることができ、
それによって気化器を灯油の気化温度に到達させるのに
要する時間を大幅に短縮させることができた。そしてそ
れにより、燃焼運転を素早く開始させることができるよ
うになった。

【００４５】また、バーナー筒と混合管とがその下部に
おいて全周が圧入により密着して接続されるようにした
ので、炎孔から噴出すべき混合気がこの圧入部から漏洩
することなく、異常燃焼を起こさない安全な燃焼装置を
実現することができた。

【００４６】また、バーナー筒と混合管とが圧入によっ
て接合されるようにしたほかに、それらの下端のフラン
ジが上下に重ね合わさるようにしてバーナー座に取り付
けたので、混合管とバーナー筒との同軸性が高精度に達
成持続されるため、炎孔のいずれへも均一量の混合気が
配給されることになり、燃焼炎の大きさや形状にかたよ
りのない安定した優秀な燃焼が行なわれる燃焼装置を実
現することができた。さらに、板材のバーナーベースに
円形台状のバーナー取付部を形成するとともに、そのバ
ーナー取付部の周縁の一段低い円環部分をバーナー座に
して、上述の圧入によって接合されてフランジをもつバ
ーナー部を嵌め込み載置して取り付けるようにし、しか
もさらにバーナー取付部の中心に気化器ノズルの貫通孔
を開設してそこに気化器のノズルを臨ませるようにした
ので、バーナーベースが板材であるにもかかわらず、ノ
ズル、混合管、バーナー筒の同軸性が格別の熟練作業を
要することなく高精度に達成されることとなり、炎孔の
いずれへも均一量の混合気が配給されることとなって、
燃焼炎の大きさや形状にかたよりのない安定した優秀な
燃焼が行なわれる燃焼装置を実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面断面図である。

【図２】本発明の一実施例の側面断面図である。

【図３】本発明の一実施例の断面図である。

【図４】本発明のみならず従来例を説明するための液体
燃料燃焼式暖房装置の断面図である。

【図５】従来例の断面図である。

【符号の説明】

４：ポンプ、６：燃料パイプ、２７：気化器、３１：ノ
ズル、３２：バーナーベース、３３：バーナー部、３
４：混合管、３５：バーナー筒、３６：バーナー取付
部、３７：ノズル貫通孔、３８：バーナー座、３９：炎
孔、４０：一次空気流入口、４１：受熱フィン、４２：
貫通孔、４３：保炎カバー、４４：気化器ヒーター、４
５、４６：ヒーター溝、４７、４８：かしめ代、４９：
取付ねじ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 達志 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社日 立ホームテック内 Ｆターム(参考） 3K052 AA02 AB06 AB11 AB14 CA04 CA08 CA12 CA16 CA22 DA05 DB02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板材のバーナーベース（３２）と、こ
   のバーナーベースの上面側に円形台状に突き出して形成
   されたバーナー取付部（３６）と、このバーナー取付部
   の中心部に開設されたノズル貫通孔（３７）と、前記バ
   ーナー取付部の周縁部に複数個開設された一次空気流入
   口（４０）と、前記バーナーベースの前記バーナー取付
   部周縁基部に円環状に形成されたバーナー座（３８）
   と、前記バーナーベースの裏面に取り付けられて液体燃
   料を気化させる気化器（２７）と、この気化器に一体に
   取り付けられかつ前記ノズル貫通孔を貫通して前記バー
   ナー取付台の上面に臨んで気化燃料ガスを上向きに噴出
   させるノズル（３１）と、フランジ状に形成された下端
   がこのバーナー座上に載置されるとともに天井部が閉じ
   た円筒カップ状のバーナー筒（３５）と、フランジ状に
   形成された下端が前記バーナー座上でこのバーナー筒下
   端のフランジに押さえ付けられるとともにこのバーナー
   筒の下部内側に下部全周が圧入により取り付けられかつ
   上端がこのバーナー筒の天井部に臨んで開口した混合管
   （３４）と、前記バーナー筒と前記混合管との圧入部に
   下縁が臨むように開設された炎孔（３９、３９、・・
   ・）と、これら炎孔に生成される燃焼炎にさらされるよ
   う前記バーナー座の外周位置の前記気化器から前記バー
   ナーベースを貫通して突き出して設けられた受熱フィン
   （４１）と、この受熱フィンより外側の前記バーナー座
   の全周にわたって設けられて前記炎孔に生成される燃焼
   炎の安定形成を促す保炎カバー（４３）と、そして前記
   気化器の両脇に沿って取り付けられたＵターン形の気化
   器ヒーター（４４）とで構成されていることを特徴とす
   る液体燃料燃焼装置。