JP2004232940A - 灯油気化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘り安定した燃焼が行える灯油気化装置を提供する。
【解決手段】気化器２７と、この気化器２７内に形成された中空円筒状の気化室１３と、ひだ折り体からなり中心部に中空部３０を残して各ひだ部が放射状になるように棒状に形成され、その外周部を気化室１３の内壁に接触するように気化室１３内に設置されたウィック２９と、気化室１３の長手方向の一端側に設けられたノズル３４と、このノズル３４から噴出する燃料ガスを燃焼させるバーナ部７と、気化室１３の他端側を塞ぐために気化器２７に取り付けたキャップ３２と、気化器２７に設けられてバーナ部７からの燃焼熱を回収する受熱フィン２４と、気化器ヒータ４８とで構成されるものにおいて、前記ウィック２９の中空部３０内壁に内接する突っ張り材４０を配置した灯油気化装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化器内で気化した灯油をノズルから噴出させて燃焼させる気化ブンゼン式燃焼装置の灯油気化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種燃焼装置の灯油気化装置として、特開２０００−３２９３１０号公報及び特開２０００−３２９３１１号公報に示すようなものがある。
【０００３】
この従来例を図７、図８及び図９を用いて説明する。このうち、図７は従来例のみならず本発明にも適用される燃焼装置の一般構造を説明するためのものである。
【０００４】
まず図７において、１は本体ケース、２はこの本体ケース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へ灯油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。
【０００５】
４は油受けタンク２から灯油を汲み出す電磁ポンプ、２７はこの電磁ポンプ４から供給される灯油を加熱して気化させる気化器、３３はこの気化器２７と電磁ポンプ４を接続する灯油供給管である。
【０００６】
７は気化器２７で気化した燃料ガスを燃焼させるバーナ部で、図８に示すように金網からなる炎孔４２を備えている。８はこのバーナ部７を覆う燃焼筒、９はこの燃焼筒８の前面上部に設けた燃焼ガス排出口、１０は燃焼筒８の背面に設置した送風ファン、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、本体ケース１の前面下部に設けられている。
【０００７】
次に図８において、２７は前記した気化器で、黄銅材の鍛造物を適宜切削加工して作られている。１３は電磁ポンプ４から送り込まれてくる燃料を気化させる中空円筒状の気化室で、気化器２７の中に設けられている。２９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、熱伝導率の良好な金属網状体、金属綿状体、多孔質金属体、多孔質セラミック等で作られ、真中が中空部３０となっている。２４は受熱フィンで気化器２７と一体に鍛造成形されており、その先端はバーナ部７の炎孔４２に臨んでいる。また、５３は気化器２７に取り付けられたサーミスタであり、気化器２７の温度を検知するものである。
【０００８】
図９において、３２は気化器２７の一端側で、ウィック２９の挿入側を塞ぐキャップで、熱伝導率の比較的悪いステンレス材で作られたものであり、両者はロー付けにより気密に接続されている。
【０００９】
３３は気化室１３内に液体の灯油を供給するための灯油供給管で、上述したキャップ３２の小径絞り部３２ａに接続されている。
【００１０】
４８は気化器２７を加熱する気化器ヒータで、シーズヒータよりなり、図示するようにＵターン形に折り曲げられてその平行部５４が気化器２７の両脇に沿って取り付けられたものであり、キャップ３２と反対側のノズル３４側のＵターン部５５については気化器２７の加熱にそれ程寄与しないことから、その部分の発熱量が控えめとなるように抵抗発熱線５７のコイルピッチを他の部分より疎にしている。
【００１１】
４９、５０は気化器２７の両脇において気化器ヒータ４８の平行部５４を嵌め込むための上閉じ形のヒータ溝、５１、５２はそれらヒータ溝４９、５０の下部開口縁部の加締め代である。気化器ヒータ４８はヒータ溝４９、５０に嵌め込まれたあと、これら加締め代５１、５２の加締め加工を経て気化器２７に強固に固定されるものである。
【００１２】
このように構成された従来の燃焼装置において、気化器ヒータ４８によって気化器２７が灯油の気化温度に達すると油受けタンク２の灯油は電磁ポンプ４によって気化器２７に供給され、気化器ヒータ４８の加熱によって気化され、気化した灯油ガスがノズル３４からバーナ部７内に噴出する。このとき、その噴出ガスのエゼクター作用により一次空気がバーナ部７内に吸引され、灯油ガスと一次空気はバーナ部７の混合管内で混合された後、炎孔４２から噴出し、ここで点火装置（図示せず）により点火されて燃焼炎となる。そしてフレームロッドからの信号を受けるフレームセンサー（図示せず）によって炎の有無状態を確認し、炎有りの場合は継続して燃焼する。
【００１３】
燃焼炎が形成された後は、受熱フィン２４が燃焼炎にさらされるため、気化器ヒータ４８の助けを借りる事なく気化器２７の温度を灯油の気化温度に保つことが可能となり、気化器ヒータ４８への給電は遮断される。この時に生じた燃焼ガスは、バーナ部７の周囲を覆うように配設された燃焼筒８内で上方に導かれ、燃焼筒８の出口で送風ファン１０からの空気と混合し、温風となって吐出口１１から排出されて暖房に利用される。
【００１４】
【特許文献１】「特開２０００−３２９３１０号公報」
【特許文献２】「特開２０００−３２９３１１号公報」。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の燃焼装置は、気化室１３内の灯油を気化温度に加熱する為の熱源部、すなわち気化器ヒータ４８と受熱フィン２４のいずれもが気化器２７の外側に設けられている為、その熱源部から供給される熱がウィック２９の中心まで充分に伝わりにくいという問題がある。
【００１６】
また、ウィック２９が熱伝導率の良好な金属網状体、金属綿状体、多孔質金属体、多孔質セラミック等で形成されているものの、加熱・冷却の繰り返しによりウィック２９の形状がだれ、変形によりウィック２９中央部ではボディ内壁とウィック２９の間に隙間ができ、ボディ内壁からウィック２９へ熱が伝わりにくくなり、ウィック２９を効率良く加熱することができないものであった。
【００１７】
その為、ウィック２９の中心部に気化されない灯油が液化のまま対流し続けてしまう場合も起こりがちであった。そして、それ故にウィック２９の外周部で気化した灯油がノズル３４へ向かう途中、ウィック２９の中空部３０を通過する際に、再び冷却されてしまって再液化し、タール化してウィック２９やノズル３４を詰まらせてしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、長期寿命を有する安定した燃焼装置の灯油気化装置を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の具体的解決手段は、気化器と、この気化器内に形成された中空円筒状の気化室と、ひだ折り体からなり中心部に中空部を残して各ひだ部が放射状になるように棒状に形成され、その外周部を気化室の内壁に接触するように気化室内に設置されたウィックと、前記気化室の長手方向の一端側に設けられたノズルと、このノズルから噴出する燃料ガスを燃焼させるバーナ部と、前記気化室の他端側を塞ぐために気化器に取り付けたキャップと、このキャップに接続された灯油供給管と、前記気化器に設けられてバーナ部からの燃焼熱を回収する受熱フィンと、そして平行部とＵターン部とからなり、Ｕターン部がノズル側に、平行部が気化器の両脇に各沿って取り付けられた気化器ヒータとで構成されるものにおいて、前記ウィックの中空部内壁に内接する突っ張り材を配置したものである。
【００２０】
本発明は上記の構成により、気化器ヒータと受熱フィンから供給される熱がウィックの放射状のひだ部の直線部を通って最短経路で中心部に伝わり、気化室中心部においても灯油が活発に気化するものである。
【００２１】
また、ウィックの中空部内壁に内接する突っ張り材を配置したことにより、ウィックと気化室内壁との隙間がなくなり、寿命においても長期に亘り均一な油の蒸発ができ、安定した灯油のガス化が行えるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図１から図６を用いて説明する。
【００２３】
図において、２７は気化器、１３はその気化室で、これらは上記した従来のものと同一である。
【００２４】
２９は気化室１３内に取り付けられた気化促進用のウィックであり、そのウィック２９の形状を詳しく説明したものが図４、図５である。
【００２５】
図４において、ウィック２９は熱伝導率の比較的良好な、例えば銅の金網をコルゲート加工つまりひだ折り加工したひだ折り体よりなり、それを図５のように中心部に中空部３０を残し、且つ、各ひだ部が放射状になるよう、棒状に丸められて形成されている。
【００２６】
また、図６に示すように、この棒状に丸められたウィック２９の内壁面には、ウィック２９の中空部３０内壁の長手方向に内接する突っ張り材４０が挿入してある。これにより長期に亘り冷熱がウィック２９に繰り返されても内面の突っ張り材４０の働きでウィック２９のダレ・変形は防止できるものである。
【００２７】
前記、突っ張り材４０はウィック２９の中空部３０の内壁面を押し付けてウィック２９の外壁面を気化室１３の内壁面に密着させ、ウィック２９のダレを防止する構成とするものである。一例として図６の（ａ）に示すものは、板材をＳ字断面形状に形成した棒材であり、また、図６（ｂ）に示すものは、発泡材料で形成した棒状構造である。
【００２８】
キャップ３２は、気化室１３の一端側からウィック２９を挿入した後、気化室１３を塞ぐもので、熱伝導率の比較的悪いステンレス材で作られており、図１及び図２に示すように二段に絞り加工されていて、小径絞り部３２ａへの伝導熱量が出来るだけ抑制されるように工夫されている。
【００２９】
３３は気化室１３内に灯油を供給するための灯油供給管で、キャップ３２の小径絞り部３２ａに接続したものである。３４は気化室１３で気化した灯油の気化ガスを噴出させるノズルで、灯油供給管３３と反対側の気化室１３に接続してある。
【００３０】
４８はシーズヒータよりなる気化器ヒータで、図２に示すように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ており、ノズル３４側のＵターン部分は気化器２７の加熱にそれ程寄与しないことから、後記するようにその部分の発熱量が控えめとなるように作られている。
【００３１】
４９、５０は気化器２７の両脇において気化器ヒータ４８の平行部分を嵌め込むための上閉じ形のヒータ溝、５１、５２はそれらヒータ溝４９、５０の下部開口縁部の加締め代である。気化器ヒータ４８はヒータ溝４９、５０に嵌め込まれた後、これら加締め代５１、５２の加締め加工を経て気化器２７に強固に固定されるものである。
【００３２】
図２は気化器２７と気化器ヒータ４８を断面して示したもので、５４は気化器ヒータ４８の平行部、５５はＵターン部である。５７は気化器ヒータ４８内に埋設された抵抗発熱線で、図示されているように、平行部５４の発熱密度が比較的大となるようにコイルピッチが密に巻かれ、逆にＵターン部５５は比較的小となるように疎に巻かれている。これにより、消費される電力が気化器の加熱に可能な限り有効に利用されるものである。
【００３３】
本発明の実施例は、上記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。
【００３４】
運転開始操作がなされると、制御回路（図示せず）が気化器２７内の気化器ヒータ４８への通電を開始する。
【００３５】
すると気化器ヒータ４８により平行部の５４の発熱量がＵターン部５５のそれより多い為、消費される電力が効率よく気化器２７の両脇を加熱し、気化器２７を灯油の気化温度に素早く上昇させる。
【００３６】
そして気化器２７の温度が所定値になると、制御回路は電磁ポンプ４及びノズル３４を開閉させるソレノイド（図示せず）を作動させ、ノズル３４から気化ガスをバーナ部７の混合管内に向けて噴射する。また、同時に点火装置（図示せず）を作動させる。
【００３７】
ノズル３４から気化ガスが混合管に向けて噴出すると、エゼクター作用が生じて一次空気吸引口を通して一次空気の吸引が始まり、混合管内でその一次空気との混合が開始される。そして、均一な混合ガスとなって炎孔４２からバーナ部７外へ吐き出され、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。
【００３８】
本発明にあっては、気化室１３内に設置されているウィック２９が、熱伝導率の優れた銅金網のひだ折り体を中心部に中空部３０を残し、且つ各ひだ部が放射状になるように棒状に形成され、しかもその棒状体の外周部が気化室１３の内壁に接触するように一種の圧入状態で設置されているので、気化器ヒータ４８から供給される熱がウィック２９の中心部へ直線的に伝わり、ウィック２９の外周部のみならず中心部の灯油も極めて効率よく加熱する。
【００３９】
また、ウィック２９の中空部３０には、図６に示すように、ウィック２９の中空内壁の長手方向に内接する突っ張り材４０が圧入状態で挿入してあり、長期に亘り冷熱が繰り返されても内面の突っ張り材４０の働きで、ウィック２９のダレ・変形を防止できるものである。また、寿命においても適切にボディからの熱をウィック２９に伝達でき、ウィック２９による油の蒸発を十分に行うことができる。それゆえに、長期に亘り中心部においても気化が旺盛に行われることとなり、ウィック２９外周部で気化したものがノズル３４へ向かう間にウィック２９中心部の中空部３０を通過しても、冷却されることがなく、再液化することもないのでタールの発生を防止できるものである。したがって、長期に亘り安定した気化を行うことができ、正常な燃焼を行わせるのに十分なガス温度でノズル３４から噴射するものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば気化器内に形成された中空円筒状の気化室と、ひだ折り体からなり、中心部に中空部を残して各ひだ部が放射状になるように棒状に形成され、その外周部を気化室の内壁に接触するように気化室内に設置されたウィックと、前記気化室の長手方向の一端側に設けられたノズルと、このノズルから噴出する燃料ガスを燃焼させるバーナ部と、前記気化室の他端側を塞ぐために気化器に取り付けたキャップと、このキャップに接続された灯油供給管と、前記気化器に設けられてバーナ部からの燃焼熱を回収する受熱フィンと、そして平行部とＵターン部とからなり、Ｕターン部がノズル側に、平行部が気化器の両脇に各沿って取り付けられた気化器ヒータとで構成されるものにおいて、前記ウィックの中空部内壁に内接する突っ張り材を配置したことにより、気化器ヒータと受熱フィンから供給される熱がウィックの放射状ひだ部の直線部を通して最短経路で中心部に伝わり、気化室の中心部においても灯油を活発に気化させることができる。
【００４１】
また、ウィックの中空部には、ウィックの中空内壁の長手方向に内接する突っ張り材が圧入状態で挿入してあり、長期に亘り冷熱が繰り返されても内面の突っ張り材の働きで、ウィックのダレ・変形を防止できるものである。また、寿命においても適切に気化器ボディからの熱をウィックに伝達でき、ウィックによる油の蒸発を十分に行うことができる。それゆえに、長期に亘り中心部においても気化が旺盛に行われることとなり、ウィック外周部で気化したものがノズルへ向かう間にウィック中心部の中空部を通過しても、冷却されることがなく、再液化することもないのでタールの発生を防止できるものである。
【００４２】
従って、長期に亘り安定した気化を行うことができ、正常な燃焼を行わせるのに十分なガス温度でノズルから噴射するものであり、安定した灯油気化装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の灯油気化装置の一実施例を示す一部縦断面図である。
【図２】同じく横断面図である。
【図３】同じく斜視図である。
【図４】同じくウィックのコルゲート加工（ひだ折り加工）したひだ折り体の立体斜視図である。
【図５】同じくウィックの各ひだ部が放射状になるよう、棒状に丸めた形成品の斜視図である。
【図６】同じくウィックの中空部に挿入された状態の突っ張り材の斜視図である。
【図７】本発明及び従来例の灯油燃焼装置の縦断面図である。
【図８】従来例の灯油気化装置の縦断面図である。
【図９】従来例の灯油気化装置の横断面図である。
【符号の説明】
７：バーナ部、１３：気化室、２４：受熱フィン、２７：気化器、２９：ウィック、３０：中空部、３２：キャップ、３４：ノズル、４０：突っ張り材、４８：気化器ヒータ。

Claims (1)

1. 気化器（２７）と、この気化器（２７）内に形成された中空円筒状の気化室（１３）と、ひだ折り体からなり中心部に中空部（３０）を残して各ひだ部が放射状になるように棒状に形成され、その外周部を気化室（１３）の内壁に接触するように気化室（１３）内に設置されたウィック（２９）と、前記気化室（１３）の長手方向の一端側に設けられたノズル（３４）と、このノズル（３４）から噴出する燃料ガスを燃焼させるバーナ部（７）と、前記気化室（１３）の他端側を塞ぐために気化器（２７）に取り付けたキャップ（３２）と、このキャップ（３２）に接続された灯油供給管（３３）と、前記気化器（２７）に設けられてバーナ部（７）からの燃焼熱を回収する受熱フィン（２４）と、そして平行部（５４）とＵターン部（５５）とからなり、Ｕターン部（５５）がノズル（３４）側に、平行部（５４）が気化器（２７）の両脇に各沿って取り付けられた気化器ヒータ（４８）とで構成されるものにおいて、前記ウィック（２９）の中空部（３０）内壁に内接する突っ張り材（４０）を配置したことを特徴とする灯油気化装置。

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