JP2004170013A

JP2004170013A - ポット式燃焼装置

Info

Publication number: JP2004170013A
Application number: JP2002337487A
Authority: JP
Inventors: Koji Iritani; 幸司入谷
Original assignee: Sunpot Co Ltd
Current assignee: Sunpot Co Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】小型の燃焼装置であっても着火から通常燃焼までの時間を短縮することができるポット式燃焼装置を提供する。
【解決手段】ポット式燃焼装置１は、バーナポット２の底面部近傍にモータ７により回転され表面に金網３ａを有する気化皿３を備える。気化皿３の周囲には、気化皿３によって霧状に飛散される燃料が付着する金網により形成された点火リング４を備える。点火の際は、給油ノズル１８から回転する気化皿３に燃料が滴下される。燃料は気化皿３の回転及び表面の金網３ａによって表面積が広がると共に気化皿３の外周部から点火リング４に霧状に飛散する。この飛散した燃料に点火プラグ１９によって点火し、点火リング４に付着した燃料を燃焼させる。この燃焼により点火リング４及び気化皿３を熱して燃料の蒸発を速やかに行い、安定した燃焼を得る。消火時には気化皿３に残存する燃料が少ないため、速やかに消火が行われる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ポット式燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のポット式燃焼装置としては、下記特許文献１に開示されているものが知られている。このような従来のポット式燃焼装置は、有底筒状のバーナポットの底面に給油ノズルから燃料である灯油を滴下し、バーナポットの底面近傍に設けられた点火ヒータにより加熱着火して１次炎口で燃焼させる。また、この着火火炎によりさらに燃料を加熱気化させて燃焼させ、バーナポットの温度が上昇して燃料の気化量が多くなると２次炎口での通常燃焼が行われる。そして、バーナポットの底面が加熱された後は点火ヒータを停止させる。従来のポット式燃焼装置は、以上のような行程によって点火を行うものであるため、燃料を点火ヒータにより気化させて着火させるまでに約２分程度の時間がかかっていた。
【０００３】
一方、従来のポット式燃焼装置において、着火時間を短縮するために燃料を噴霧ノズルにより霧状にしてバーナポット内に噴射し、霧状の燃料に放電を行って着火することにより１次炎口で燃焼させ、バーナポットを加熱して２次炎口で通常燃焼を行わせるものも知られている。このような燃料噴射式のポット式燃焼装置は、燃料が霧状に噴射された状態で点火が行われるため、点火から１次炎口での燃焼までの時間が短く、２次炎口での通常燃焼までの時間も短くなる。
【０００４】
しかしながら、燃料噴射式のポット式燃焼装置は、噴霧ノズルが燃料に高圧をかけて微細な穴から霧状に噴射しているので、ある程度の量の燃料を噴射しなければ細かい霧状にならない。そのため、従来の燃料噴射式のポット式燃焼装置は、最小の噴射ノズルを用いた場合であっても家庭用の機器に用いるには噴射量が多すぎるため、家庭用の機器に用いることができず、業務用の大型の機器にのみ用いられていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３３７０１４号（第２頁〜第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポット式燃焼装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、家庭用に用いられるような小型の燃焼装置であっても、着火から通常燃焼までの時間を短縮することができるポット式燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のポット式燃焼装置は、給油ノズルを介して液体燃料をバーナポット内に供給し、前記バーナポット内で燃焼させるポット式燃焼装置であって、前記バーナポット内で回転される気化皿を備え、前記給油ノズルから液体燃料を回転している気化皿に滴下し、前記気化皿の外周から飛散した液体燃料に点火して燃焼を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明のポット式燃焼装置においては、点火の際は前記気化皿を回転させた状態で前記気化皿に液体燃料を滴下するため、滴下された燃料は遠心力により前記気化皿の表面に広がると共に前記気化皿の外周部から周囲に霧状に飛散する。このように燃料が霧状の状態では容易に燃料に点火することができるため、従来の燃料噴射式のように迅速に点火を行うことができる。また、従来の点火ヒータを用いて点火を行う場合のように、点火ヒータにより燃料を加熱する必要がないため、点火時間を早くすることができると共に点火時の消費電力を少なくすることができる。
【０００９】
また、点火が行われ液体燃料が燃焼すると、この燃焼によって前記気化皿が加熱される。前記気化皿は回転されており、滴下された燃料は遠心力により前記気化皿の表面に広がるため、燃料は前記気化皿上で速やかに蒸発して前記バーナポット内で燃焼される。また、前記気化皿上で蒸発しなかった燃料がある場合であっても、前記気化皿の外周部から周囲に霧状に飛散するため、前記気化皿の周囲で速やかに燃焼される。このように、本発明のポット式燃焼装置は、点火を迅速に行うことができると共に、点火から通常燃焼までの時間も短縮することができる。さらに、消火を行うために前記給油ノズルからの燃料の滴下を停止したときは、前記気化皿に残存している燃料は僅かなものであるため、消火も迅速に行われる。
【００１０】
また、本発明のポット式燃焼装置においては、前記気化皿の表面に金網が取り付けられていることが好ましい。このように、前記気化皿の表面に金網を設けることにより、前記気化皿に滴下された燃料の表面張力による球状化を防止することができる。従って、前記バーナポット内で燃焼が行われているときは前記気化皿における燃料の気化が速やかに行われるため、前記バーナポット内の燃焼が円滑に行われる。
【００１１】
また、本発明のポット式燃焼装置においては、前記気化皿は外周部に上り勾配の斜面が設けられていることが好ましい。前記気化皿に前記斜面が設けられていることにより、前記気化皿の表面に滴下された燃料は遠心力により前記斜面に押し付けられて表面積が広がる。これにより、前記バーナポット内で燃焼が行われているときは前記気化皿の表面で速やかに燃料が気化される。
【００１２】
また、本発明のポット式燃焼装置においては、前記気化皿の外周と間隔を存して前記気化皿を囲み、前記気化皿の外周から飛散する液体燃料を付着させる燃焼壁を備えていることが好ましく、前記燃焼壁が金網で形成されていることが好ましい。前記燃焼壁には前記気化皿から飛散した燃料が付着するため燃料の表面積が広がり、気化しやすくなる。さらに、前記燃焼壁が金網で形成されている場合は、燃料の表面張力による球状化が防止されるので、前記燃焼壁による燃料の気化が速やかに行われる。尚、燃焼中は、前記気化皿の温度が上昇しており、さらに気化皿が回転しているので燃料の気化面積を大きくすることができる。このため、燃焼中は前記気化皿上でほぼ燃料の気化を完了させることができる。
【００１３】
また、本発明のポット式燃焼装置においては、前記燃焼壁において前記気化皿の外周から飛散した液体燃料が付着する箇所の一部を切り欠き、前記切り欠き部に点火プラグから放電して点火を行うことが好ましい。このように、前記切り欠き部を設けることにより前記気化皿から飛散した燃料に直接前記点火プラグで点火することができるので、燃料に速やかに点火を行うことができる。
【００１４】
また、本発明のポット式燃焼装置においては、前記バーナポットが有底の円筒状に形成され、前記バーナポットに表裏を貫通する通気孔が設けられ、前記気化皿が前記バーナポットの底面近傍に設けられ、前記気化皿を回転させるモータが前記バーナポットの底面下方に配設され、前記モータの回転軸が前記バーナポットの底面を貫通して前記気化皿に接続され、前記回転軸に送風ファンが取り付けられ、前記送風ファンから送風される空気を前記通気孔に連通させる空気通路が設けられていることが好ましい。このように、前記気化皿を回転させるモータの回転軸に前記送風ファンを設けることにより、前記気化皿と前記送付ファンの回転に別個にモータを設ける必要がなくなるため、装置を小型化及び簡略化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のポット式燃焼装置の実施形態の一例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態のポット式燃焼装置の説明的断面図、図２は本実施形態のポット式燃焼装置の主要部を示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態のポット式燃焼装置１は、図１に示すように、燃料である灯油の燃焼が行われるバーナポット２と、バーナポット２の底面近傍で水平方向に回転される気化皿３と、バーナポット２の底面に取り付けられ気化皿３の周囲を囲む点火リング４（燃焼壁）とを備えている。また、バーナポット２の底面の下方には支持板５に防振ゴム６を介してモータ７が取り付けられている。モータ７は回転軸８を有し、この回転軸８はバーナポット２の底面に設けられた貫通孔９を介して気化皿３と連結されている。また、バーナポット２の底面の下方には、回転軸８に取り付けられた送風ファン１０が設けられている。これらバーナポット２及びモータ７等は外筒１１の内部に設けられており、バーナポット２と外筒１１とによって囲まれた空間は送風ファン１０により送られる空気が供給される空気通路１２となっている。
【００１７】
バーナポット２は、上面が開放された有底の筒状体であり、その略中央部分にはバーナポット２を上下の空間に分けるための燃焼リング１３が設けられている。また、バーナポット２の燃焼リング１３の下方部分には、バーナポット２の内部と空気通路１２とを連通する一次通気孔１４が設けられており、燃焼リング１３の上方部分にはバーナポット２の内部と空気通路１２とを連通する二次通気孔１５が設けられている。また、バーナポット２の底面の貫通孔９の周囲には、余剰の燃料を回収し、油戻り管１６を介して図示しない定油面器に戻すためのドレン受け１７が設けられ、万一着火が行われなかった場合にドレン受け１７から油戻り管１６を通して燃料を定油面器に戻すようにしている。
【００１８】
また、外筒１１には、バーナポット２内に図示しない定油面器から燃料を供給する給油ノズル１８と、点火リング４との間に火花を飛ばして燃料に点火する点火プラグ１９と、燃焼リング１３からの火炎を検知するフレームロッド２０とが取り付けられている。
【００１９】
気化皿３は、図２に示すように、外周部に上り勾配の斜面を有する皿状となっており、表面には金網３ａが取り付けられている。この気化皿３は、モータ７の回転軸８の先端部に取り付けられ、モータ７により回転される。点火リング４は、気化皿３の高さよりも若干高くなるように円筒状に形成された円筒部４ａと、円筒部４ａの外周にバーナポット２の底面に当接する鍔部４ｂとを備えており、全体が金網で形成されている。また、点火リング４の円筒部４ａには、点火プラグ１９の先端部の形状に合わせて切り込みが設けられ、点火プラグ１９との間に火花を生じさせる放電部４ｃが設けられている。
【００２０】
次に、本実施形態のポット式燃焼装置１の作動について説明する。使用者によって図示しない運転スイッチがオンにされると、モータ７によって気化皿３及び送風ファン１０が回転されると共に給油ノズル１８から燃料が滴下される。燃料は気化皿３の中心部近傍に滴下されるため、気化皿３の回転によって表面の金網３ａに浸透しながら外周部に向けて広がっていく。このとき、気化皿３の表面に設けられている金網３ａにより、気化皿３に滴下された燃料の表面張力による球状化が防止される。そして、遠心力によって気化皿３の外周部からその周囲に向けて燃料が霧状に飛散する。この気化皿３から霧状に飛散した燃料は、点火リング４の内周面に付着する。
【００２１】
このとき、同時に点火プラグ１９から点火リング４の放電部４ｃに向けて放電が行われる。点火プラグ１９の先端部と放電部４ｃとの間には気化皿３から霧状の燃料が飛散しているので、点火プラグ１９からの火花によって霧状の燃料に着火される。点火リング４の内周面の全面には、気化皿３の外周部から霧状の燃料が飛散して付着しているため、放電部４ｃで着火された火炎が点火リング４の放電部４ｃの全体に及ぶ。また、点火リング４は金網であるため、気化皿３から飛散した霧状の燃料が点火リング４に付着すると金網の編み目に沿ってさらに燃料が広がって表面積が大きくなるので、放電部４ｃの周囲の火炎が速やかに点火リング４の全体に広がる。
【００２２】
ここで、バーナポット２の燃焼リング１３の下方では、送風ファン１０から送風される空気が一次通気孔１４を介してバーナポット２内に供給され、燃焼リング１３の下方位置に置いて一次燃焼が行われる。この一次燃焼により、気化皿３、点火リング４が加熱されるため、気化皿３に滴下される燃料が迅速に蒸発されると共に、点火リング４に付着した燃料も迅速に蒸発される。このように、一次燃焼における燃焼量が大きくなり、バーナポット２内の温度が上昇すると、給油ノズル１８から供給される燃料を増加させて通常燃焼に移行する。通常燃焼においては、燃焼リング１３の上方において二次通気孔１５から供給される二次空気と燃焼リング１３から上昇する未燃焼ガスを含む排ガスが混合されて二次燃焼が行われる。
【００２３】
そして、使用者が図示しない運転スイッチをオフにしたときは、直ちに給油ノズル１８からの燃料供給が遮断される。給油ノズル１８からの燃料供給が遮断されると、気化皿３及び点火リング４に付着している燃料による燃焼が継続するが、気化皿３は燃焼中は高温になっていると共にモータ７によって回転されており、気化面積が広くなっているため、短時間で蒸発して燃焼される。このように本実施形態のポット式燃焼装置１によれば、運転スイッチがオフにされたときは短時間で残存する燃料が燃焼されるため、消火時間が非常に短くなる。本願発明者等の実験によれば、従来のポット式燃焼装置においてはスイッチオフから消火まで約１０秒程度要していたものが、本実施形態のポット式燃焼装置１によれば約２〜３秒で消火が行われた。
【００２４】
本実施形態のポット式燃焼装置１によれば、点火の際に気化皿３によって燃料を霧状に飛散させた上で点火プラグ１９によって点火するので、従来のように点火ヒータにより燃料を加熱する必要がない。このように、従来のように加熱に要する時間が短縮されるため、燃料噴射式のものと同様に迅速に点火を行うことができると共に、点火ヒータを用いていないので点火の際の消費電力を少なくすることができる。また、バーナポット２において燃焼が行われている場合には気化皿３及び点火リング４が加熱され、これらの表面に付着した燃料が速やかに蒸発するため、消火の際にも迅速に消火が行われる。
【００２５】
また、前記気化皿３及び点火リング４は、家庭用に用いられるような小型のポット式燃焼装置にも用いることができるため、燃料噴射式のポット式燃焼装置のように大型の設備に限定されることなく幅広い設備に用いることができる。さらに、点火プラグ１９や給油ノズル１８は従来のポット式燃焼装置のものを使用できるため、バーナポット２の僅かな仕様変更で本実施形態のポット式燃焼装置１とすることができる。
【００２６】
尚、上記実施形態においては、気化皿３の表面に金網３ａを設けているが、これに限らず、滴下された燃料の表面張力による球状化を防止するものであれば気化皿３の表面にプレス等により凹凸を設けてもよい。同様に、点火リング４を金網で形成しているが、表面に凹凸が設けられた板部材で形成してもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、点火リング４の一部を切り欠いて放電部４ｃを設けているが、これに限らず、点火リング４には切り欠きを設けないで点火プラグ１９の先端部を気化皿３から燃料が飛散する位置に延設してもよい。また、上記実施形態では、モータ７の回転軸８に送風ファン１０を一体に取り付けているが、送風ファン１０をモータ７とは別個の箇所に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のポット式燃焼装置の説明的断面図。
【図２】本実施形態のポット式燃焼装置の主要部を示す斜視図。
【符号の説明】
１…ポット式燃焼装置、２…バーナポット、３…気化皿、１８…給油ノズル。

Claims

給油ノズルを介して液体燃料をバーナポット内に供給し、前記バーナポット内で燃焼させるポット式燃焼装置であって、
前記バーナポット内で回転される気化皿を備え、前記給油ノズルから液体燃料を回転している気化皿に滴下し、前記気化皿の外周から飛散した液体燃料に点火して燃焼を行うことを特徴とするポット式燃焼装置。
前記気化皿の表面に金網が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のポット式燃焼装置。
前記気化皿は外周部に上り勾配の斜面が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のポット式燃焼装置。
前記気化皿の外周と間隔を存して前記気化皿を囲み、前記気化皿の外周から飛散する液体燃料を付着させる燃焼壁を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポット式燃焼装置。
前記燃焼壁が金網で形成されていることを特徴とする請求項４に記載のポット式燃焼装置。
前記燃焼壁において前記気化皿の外周から飛散した液体燃料が付着する箇所の一部を切り欠き、前記切り欠き部に点火プラグから放電して点火を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポット式燃焼装置。
前記バーナポットが有底の円筒状に形成され、前記バーナポットに表裏を貫通する通気孔が設けられ、前記気化皿が前記バーナポットの底面近傍に設けられ、前記気化皿を回転させるモータが前記バーナポットの底面下方に配設され、前記モータの回転軸が前記バーナポットの底面を貫通して前記気化皿に接続され、前記回転軸に送風ファンが取り付けられ、前記送風ファンから送風される空気を前記通気孔に連通させる空気通路が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のポット式燃焼装置。