JP2002349842A - 石油燃焼器のカートリッジタンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石油燃焼器に間違って揮発性の高い油を給油
して燃焼しても、カートリッジタンク内を低温度に維持
して油タンクへの油の流出を防止する構造に関する。 【構成】 石油燃焼器の枠体１内にはバーナ２に油を供
給する油タンク３を設け、カートリッジタンク４の給油
キャップを兼ねる口金弁５を前記油タンク３の上面に設
けた開口部３ａに装着し、カートリッジタンク４内の油
を油タンク３に供給する。カートリッジタンク４の壁面
にはヒートパイプ６を設置し、該ヒートパイプ６の両端
をカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設
けた上板４ｂ方向にのぞませる。カートリッジタンク４
内の温度が上昇した時、ヒートパイプ６は底板４ａ側の
端部で高温となった空気の熱を吸収し、上板４ｂ側の端
部へ移動させて低温の油へ放熱し、カートリッジタンク
４内を低温度に維持して空気の膨脹を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は石油燃焼器にガソリン
等の揮発性の高い油を間違って給油してしまった時の事
故防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カートリッジタンクに間違ってガソリン
等の揮発性の高い油を給油してしまった時、燃焼による
バーナからの熱や室温の上昇でガソリンが気化し、蒸気
圧によりカートリッジタンク内の空気が膨脹してカート
リッジタンク内の油が油タンク内に押し出され、油タン
ク内で油が収容出来なくなると、油タンクの開口部から
油が溢れでる。灯油に比べてガソリンは引火点も低く、
蒸発しやすいので蒸発したガソリンの蒸気がバーナの燃
焼によるドラフトで燃焼用空気と一緒にバーナに吸込ま
れて、バーナの熱で引火して火災となる危険性があっ
た。

【０００３】そこで、この火災となる危険な問題を解消
する為に、従来では間違って揮発性の高い油を給油した
時、蒸気圧によって油が油タンクに押し出され、油タン
クの油面が異常上昇した時には油タンクに設置したフロ
ートで油面上昇を検知して自動的に燃焼を停止させた
り、ブザーにより警報を出したりする考案が提案されて
きた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、１日の気温の
変化は大きい時で２０℃程度あり、空気の膨脹、収縮は
絶対温度に比例するので、燃焼していない状態の時でも
気温の変化によってカートリッジタンク内の空気が膨張
する為に燃料が油タンクに押し出されて油面が上昇する
ことがある。また、持ち運び式の石油燃焼器の場合、移
動時に油タンク内の油面が揺れて上下に変化するもので
あった。

【０００５】このように、油タンクに設置したフロート
によって油面の上昇を検知する構造では油面変化による
誤作動防止の為、フロートの検知範囲がかなり制限され
ていた。通常、油タンクの油面から開口部までの高さは
２〜４ｃｍ程度に設計されているので、油タンクの開口
部から油が溢れる直前に検知したり、検知後のバーナの
余熱でカートリッジタンクの温度が上昇して蒸気圧によ
って油が押し出されて油タンクの開口部から溢れてしま
うケースがあり、安全装置としての信頼性に欠けるもの
であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、石油燃焼器の枠体１内にはバーナ２に油
を供給する油タンク３を設け、かつ、カートリッジタン
ク４の給油キャップを兼ねる口金弁５を前記油タンク３
の上面に設けた開口部３ａに装着し、カートリッジタン
ク４内の油を油タンク３に供給する石油燃焼器におい
て、カートリッジタンク４の壁面にヒートパイプ６を設
置し、該ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４
の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞ
ませたものであり、カートリッジタンク４内の空気の熱
を低温の油に移動させるものである。

【０００７】また、石油燃焼器の枠体１にはバーナ２と
カートリッジタンク収納部７との間に遮熱板８を設け、
口金弁５を油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着
したカートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁にヒート
パイプ６を配置したことにより、少ないヒートパイプ６
で効率的にカートリッジタンク４内の熱を移動させるこ
とができるものである。

【０００８】また、カートリッジタンク４の口金弁５の
位置によって油タンク３は定油面を保持すると共に、油
タンク３の上部空間の容積と等しい油量が貯えられたカ
ートリッジタンク４の油内に、ヒートパイプ６の放熱端
部６ａを位置させたことによりヒートパイプ６が作動し
ない油面となってカートリッジタンク４から油が油タン
ク３に流出しても油タンク３の開口部３ａから油が溢れ
ることはない。

【０００９】

【作用】この発明ではカートリッジタンク４の壁面にヒ
ートパイプ６を設置し、該ヒートパイプ６の両端をカー
トリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上
板４ｂ方向にのぞませて設置したものであり、カートリ
ッジタンク４内の空気の熱をヒートパイプ６で油側に移
動させて低温度を維持するので、空気の膨脹を抑えて油
タンク３の開口部３ａから油が溢れるのを防止すること
が可能となった。

【００１０】また、バーナ２とカートリッジタンク収納
部７との間に設けた遮熱板８側の側壁にヒートパイプ６
を配置すれば、最も高温になりやすい遮熱板８側の熱を
吸収するから、カートリッジタンク４の温度上昇を効率
よく抑制することができる。

【００１１】また、カートリッジタンク４の口金弁５の
位置によって油タンク３は定油面を保持されているか
ら、カートリッジタンク４内に貯えられている油量が油
タンク３の上部空間の容積と等しい時にヒートパイプ６
の放熱端部６ａを油内に位置させれば、カートリッジタ
ンク４内の油量が低下してヒートパイプ６の放熱端部６
ａがカートリッジタンク４の油内に位置しなくなり、ヒ
ートパイプ６で熱移動ができなくなって、カートリッジ
タンク４の温度が上昇してカートリッジタンク４の油が
油タンク３に全て押し出されたとしても、油タンク３の
開口部３ａから油が溢れることはない。

【００１２】

【実施例】実施例を示す図によってこの構成を説明する
と、１は石油燃焼器の枠体、４は枠体１内へ装着して油
を供給するカートリッジタンク、３はカートリッジタン
ク４から油の供給を受ける油タンク、２は油タンク３の
油を燃焼する為のバーナであり、バーナ２は油タンク３
の片側に寄せて配置してある。

【００１３】４ａはカートリッジタンク４の底板、４ｂ
はカートリッジタンク４の上板、４ｃは上板４ｂに設け
てカートリッジタンク４へ油の補給と流出を行う給油
口、５は給油口４ｃに着脱自在に設けた給油キャップを
兼ねた口金弁、３ａは油タンク３の上面に設けた開口
部、９は開口部３ａに形成した開閉軸である。

【００１４】７は枠体１内のカートリッジタンク４を収
納するカートリッジタンク収納部、８はバーナ２とカー
トリッジタンク収納部７との間に配置した遮熱板、８ａ
は枠体１とバーナ２との間に配置してバーナ２を囲うよ
うに設けた反射板であり、バーナ２の燃焼による熱を遮
熱板８と反射板８ａとで遮って枠体１やカートリッジタ
ンク４の温度上昇を抑えるようにしている。

【００１５】カートリッジタンク４に正しく灯油を給油
し、カートリッジタンク４を口金弁５を下にして油タン
ク３の開口部３ａに装着すると、開閉軸９が口金弁５を
押し上げ、カートリッジタンク４の油が油タンク３に流
れて燃焼に供される。そして、バーナ２で油が燃焼して
油タンク３内の油面が下がると、口金弁５からカートリ
ッジタンク４内に空気が入り、油タンク３内に油が流入
して油タンク３内を一定油面に保持している。

【００１６】石油燃焼器の燃焼中はバーナ２の燃焼熱で
遮熱板８の温度が上昇しており、遮熱板８の熱が伝わっ
てカートリッジタンク収納部７及びカートリッジタンク
４の温度も少しずつ上昇する。灯油の場合はカートリッ
ジタンク４の温度が上昇してもほとんど気化しないか
ら、カートリッジタンク４内の灯油が押し出されること
はなく、油タンク３内を一定油面に保持できるものであ
る。

【００１７】一方、間違って揮発性の高いガソリンを給
油して燃焼すると、カートリッジタンク４の温度が上昇
した時にはガソリンが気化するから、カートリッジタン
ク４の上部の空気が膨脹してガソリンが油タンク３へ押
し出されてしまい、燃焼によって消費される以上のガソ
リンが油タンク３へ押し出されると開口部３ａから溢れ
出る恐れがあり、この為の対策が必要であった。

【００１８】従来例を示す図２において、１１は油タン
ク３内に設置して油量の浮力により上下するフロート、
１１ａはフロート１１の上部に設けた可動部、１２は地
震などの異常時に作動する自動消火装置、１３は芯上下
操作を行なう為の芯上下装置、１２ａは自動消火装置１
２と芯上下装置１３とを連動する作動板であり、フロー
ト１１の可動部１１ａの上端を作動板１２ａの下方に向
けて配置してある。

【００１９】間違って揮発性の高いガソリンをカートリ
ッジタンク４に入れて燃焼すると、バーナ２の熱でカー
トリッジタンク４が温度上昇し、カートリッジタンク４
内の空気が膨脹して油タンク３へ油が押し出される。油
タンク３内の油が増加して油面が上昇すると油タンク３
に設置したフロート１１が上昇し、フロート１１の可動
部１１ａが自動消火装置１２の作動板１２ａを押上げ、
芯上下装置１３が消火位置に駆動して燃焼を停止させて
いる。

【００２０】ところで石油燃焼器の使用状況は１日の気
温の変化が大きい時で２０℃程度あり、空気の膨脹、収
縮は絶対温度に比例するので、燃焼していない時でもカ
ートリッジタンク４内の空気が膨脹して、空気体積の約
７％に相当する油が油タンク３に押し出されて油面が上
昇することがある。また、持ち運び式の石油燃焼器の場
合、移動時に油タンク３内の油面が揺れて上下に変化す
るものであった。

【００２１】上記のように、従来のフロート１１によっ
て消火装置１２の作動板１２ａを押上げて消火させる構
造では、通常の気温変化でも油タンク３の油面が大きく
変化する為にフロート１１の検知範囲がかなり制限され
るものであった。この為、油タンク３の開口部３ａから
油が溢れる直前に検知したり、検知後のバーナ２の余熱
でカートリッジタンク４の温度上昇による蒸気圧によっ
て油タンク３から油が溢れてしまうケースがあり、安全
装置としての信頼性に欠けるものであった。

【００２２】この発明は上記の課題を解決するもので、
６はカートリッジタンク４の壁面に設置したヒートパイ
プ、６ｂ及び６ｃはヒートパイプ６をカートリッジタン
ク４の壁面に固定するブラケットであり、該ヒートパイ
プ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口
金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませて取付けてあ
る。

【００２３】一般的なヒートパイプ６はパイプの内壁に
毛細管構造を持たせた金属パイプの内部を真空にし、作
動液として少量の水・代替フロンなどを密封した伝熱素
子であり、パイプの一端を加熱すると作動液が蒸発して
熱を吸収し、蒸気流となって低温部へ高速移動する。低
温部の管壁に接触して冷却されると凝縮して熱を放出
し、凝縮液は毛細管現象または重力により加熱部へと戻
り、再び蒸発、移動、凝縮のサイクルを繰返して、熱を
連続的にきわめて効率よく輸送するものである。

【００２４】石油燃焼器を燃焼してバーナ２の熱によっ
てカートリッジタンク４の温度が上昇した時は、空気は
油に比べてはるかに比熱が小さいので、カートリッジタ
ンク４内の上部の空気は下部の油よりはるかに早く温度
上昇する。この時、ヒートパイプ６は高温となった空気
の熱をカートリッジタンク４の底板４ａ側の端部で吸収
して上板４ｂ方向へ移動させ、低温の油へ放熱するか
ら、カートリッジタンク４内の温度上昇を抑えることが
できる。

【００２５】この為、カートリッジタンク４の上部空間
の空気は温度上昇しにくくなり、空気の膨張を抑えるこ
とができるので、間違って揮発性の高い油を入れてしま
った時でも、温度上昇による蒸気圧で油タンク３へ油が
押出される油量が少なくなり、油タンク３から油が溢れ
る危険を元から絶つことができ、従来のフロート１１の
ように油タンク３の開口部３ａから油を溢させるケース
がなくなった。

【００２６】また、燃焼によるカートリッジタンク４の
温度上昇はバーナ２の輻射熱やバーナ２の上に排気され
る燃焼排気ガスによってカートリッジタンク４の上部遮
熱板８側が最も早く、しかも最も高温となる。この高温
となる部分の熱によってカートリッジタンク４内の比熱
の小さい空気が熱対流により温度上昇していくものであ
った。

【００２７】この発明の実施例では、ヒートパイプ６を
カートリッジタンク４の遮熱板８側の側面に配置したの
で、ヒートパイプ６はカートリッジタンク４で最も温度
が高くなる上部遮熱板８側の温度を速やかに下げること
ができ、揮発性の高い油を間違って使用してもカートリ
ッジタンク４内の空気の膨張を確実に抑えることができ
るものとなった。

【００２８】更に、この発明では、油タンク３内の油は
カートリッジタンク４に装着された口金弁５の位置で定
油面に維持されており、その定油面から油タンク３の開
口部３ａまでの上部空間容積とカートリッジタンク４に
貯えられた油量が等しい時にヒートパイプ６の放熱端部
６ａが油内に位置するように取付けてある。

【００２９】この為、カートリッジタンク４内の油量が
減少してヒートパイプ６の放熱端部６ａよりも油面が低
くなると、ヒートパイプ６による熱移動ができなくな
り、カートリッジタンク４の温度が上昇して油タンク３
に油が押し出されるが、この時の油量は油タンク３の上
部空間の容積よりも少ないから、この状態でカートリッ
ジタンク４から油タンク３へ燃料が押し出されても、油
タンク３の開口部３ａから燃料が溢れ出る心配はないも
のである。

【００３０】尚、実施例を示す図ではカートリッジタン
ク４の内面側にヒートパイプ６を設置しているが、カー
トリッジタンク４の遮熱板８側の側壁であるカートリッ
ジタンク４の外面側にヒートパイプ６を設置しても良
い。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、ヒートパイ
プ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口
金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませたことにより、
ヒートパイプ６の熱の高速移動によってカートリッジタ
ンク４内上部の空気温度の上昇が抑えられ、その結果、
間違って揮発性の高い油を使用しても蒸気圧による空気
の膨脹が抑えられているので、カートリッジタンク４か
ら油が油タンク３へ押し出されて溢れる恐れがなく、燃
焼中にバーナ２の高温部からの引火の危険性が防止でき
た。

【００３２】また、カートリッジタンク４の遮熱板８側
の側壁にヒートパイプ６を配置したことによって、カー
トリッジタンク４で最も高温度となりやすい遮熱板８側
の側壁の熱を吸収するから、カートリッジタンク４の温
度上昇を効率よく抑えることができ、また、使用するヒ
ートパイプ６の本数を少なくできるので製造コストの上
昇を抑えて簡単な構成で実現できるものとなった。

【００３３】更に、油タンク３の上部空間の容積と等し
い油量が貯えられたカートリッジタンク４の油内に、ヒ
ートパイプ６の放熱端部６ａを位置させたことによっ
て、放熱端部６ａが油内に浸漬されなくなってヒートパ
イプ６の作用が止まっても油タンク３の開口部３ａから
油が溢れることはなく、引火の危険性が確実に防止でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す石油燃焼器の要部断面
図である。

【図２】この発明を構成する部品の取付状態を示す斜視
図である。

【図３】従来例を示す石油燃焼器の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 枠体 ２ バーナ ３ 油タンク ３ａ 開口部 ４ カートリッジタンク ４ａ 底板 ４ｂ 上板 ５ 口金弁 ６ ヒートパイプ ６ａ 放熱端部 ７ カートリッジタンク収納部 ８ 遮熱板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石油燃焼器の枠体１内にはバーナ２に油
   を供給する油タンク３を設け、かつ、カートリッジタン
   ク４の給油キャップを兼ねる口金弁５を前記油タンク３
   の上面に設けた開口部３ａに装着し、カートリッジタン
   ク４内の油を油タンク３に供給する石油燃焼器におい
   て、カートリッジタンク４の壁面にヒートパイプ６を設
   置し、該ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４
   の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞ
   ませたことを特徴とする石油燃焼器のカートリッジタン
   ク。
2. 【請求項２】 石油燃焼器の枠体１にはバーナ２とカー
   トリッジタンク収納部７との間に遮熱板８を設け、口金
   弁５を油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着した
   カートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁にヒートパイ
   プ６を配置した請求項1記載の石油燃焼器のカートリッ
   ジタンク。
3. 【請求項３】 カートリッジタンク４の口金弁５の位置
   によって油タンク３は定油面を保持すると共に、油タン
   ク３の上部空間の容積と等しい油量が貯えられたカート
   リッジタンク４の油内に、ヒートパイプ６の放熱端部６
   ａを位置させた請求項1記載の石油燃焼器のカートリッ
   ジタンク。