JP2005188794A - Kerosene vaporizing device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a kerosene vaporizing device for a vaporizing Bunsen combustion apparatus in which kerosene vaporized in a vaporizer is ejected from a nozzle and burned.
従来のこの種の灯油気化装置は、図7、図8、図9に示す構造のものが知られている。図7は従来例の灯油燃焼装置の縦断面図、図8は従来例の灯油気化装置の横断面図、図9は従来例の灯油気化装置の縦断面図である。 As this type of conventional kerosene vaporizer, those having the structures shown in FIGS. 7, 8, and 9 are known. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional kerosene combustion apparatus, FIG. 8 is a transverse sectional view of a conventional kerosene vaporizer, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a conventional kerosene vaporizer.
図において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。 In the figure, 1 is a main body case, 2 is an oil receiving tank disposed at the bottom of the main body case 1, and 3 is a cartridge tank for supplying kerosene to the oil receiving tank 2. It can be installed freely.
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。
4 is an electromagnetic pump for pumping out kerosene from the oil receiving tank 2, 27 is a vaporizer for heating and vaporizing the kerosene supplied from the
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。
Reference numeral 7 denotes a burner portion for burning the fuel gas vaporized by the vaporizer 27, and has a flame hole 42 made of a wire mesh as shown in FIG. 8 is a combustion cylinder covering the burner portion 7, 9 is a combustion gas discharge port provided at the upper front of the
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。
Next, in FIG. 8, reference numeral 27 denotes the above-described vaporizer, which is made by appropriately cutting a brass forging. 13 is a hollow cylindrical vaporizing chamber for vaporizing the fuel fed from the
29は気化室13内に設置された気化促進用のウィックで、熱伝導率の優れた銅板の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13の内壁に接触するようにして気化室13内に設置されている。
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。
A heat receiving fin 24 is forged integrally with the carburetor 27, and its tip faces the flame hole 42 of the burner portion 7.
次に図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。
Next, in FIG. 9, 32 is one end side of the carburetor 27 and is a cap that closes the insertion side of the
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。
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。
48 is a vaporizer heater for heating the vaporizer 27, which is a sheathed heater, which is bent into a U-turn shape as shown in the figure, and its parallel portions 54 are attached along both sides of the vaporizer 27. Since the U-turn portion 55 on the nozzle 34 side opposite to the
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。
49 and 50 are upper-closed heater grooves for fitting the parallel portions 54 of the vaporizer heater 48 on both sides of the
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。
In the conventional combustion apparatus configured as above, when the vaporizer 27 reaches the vaporization temperature of kerosene by the vaporizer heater 48, the kerosene in the oil receiving tank 2 is supplied to the vaporizer 27 by the
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(例えば、特許文献1参照)。
Since the heat receiving fins 24 are exposed to the combustion flame after the combustion flame is formed, it becomes possible to keep the temperature of the vaporizer 27 at the vaporization temperature of kerosene without the help of the vaporizer heater 48, and the vaporizer heater. The power supply to 48 is cut off. The combustion gas generated at this time is guided upward in the
しかしながら、上記の従来技術において、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ので、ウィック29を熱伝導率の良好な銅板のひだ折り体で形成しているが、気化器27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中央部では気化室13の内壁とウィック29の間に隙間ができ、気化室13の内壁からウィック29へ熱が伝わりにくくなり、ウィック29の中心部の温度が低下するという問題がある。
However, in the above prior art, the heat source for heating the kerosene in the vaporizing chamber 13 to the vaporization temperature, that is, both the vaporizer heater 48 and the heat receiving fin 24 are provided outside the vaporizer 27. Since the heat supplied from the heat source part is not sufficiently transmitted to the center of the
その為、ウィック29の中心部の中空部30に気化されない灯油が液状のまま対流する場合があり、そうすると、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を通過する際に冷却され再液化し、そしてタール化してウィック29やノズル34に溜まりウィック29やノズル34を詰まらせてしまうという問題があった。
Therefore, kerosene that is not vaporized in the hollow portion 30 at the center of the
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。 This invention solves said problem and provides the kerosene vaporization apparatus of the stable combustion apparatus which has a long lifetime.
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、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、前記気化器を加熱する気化器ヒータとを備えた灯油気化装置において、前記ウィックの中空部に、この中空部の内壁に内接するように筒状の突っ張り材を配置したものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and consists of a vaporizer, a hollow cylindrical vaporization chamber formed in the vaporizer, and a fold-fold body, leaving a hollow portion in the center. A wick that is formed in a rod shape so that each pleat portion is radially formed, and the outer peripheral portion thereof is installed in the vaporization chamber so as to be in contact with the inner wall of the vaporization chamber, and a nozzle provided on one end side in the longitudinal direction of the vaporization chamber A burner for burning the fuel gas ejected from the nozzle, a cap attached to the vaporizer to close the other end of the vaporization chamber, a kerosene supply pipe connected to the cap, and a vaporizer A kerosene vaporizer comprising a heat receiving fin for recovering combustion heat from the burner portion and a vaporizer heater for heating the vaporizer so that the hollow portion of the wick is inscribed in the inner wall of the hollow portion Cylindrical bracing It is obtained by placing the wood.
本発明の灯油気化装置は、ウィックの中空部にこの中空部の内壁に内接するように筒状の突っ張り材を配置したことにより、長期に亘り気化器の冷熱が繰り返されてウィックの形状のダレや変形が生じても、ウィックの中空部の内面を押し広げるような突っ張り材の働きで、気化室の内壁とウィックの外周面との間に隙間ができず、気化室の内壁からウィックへ熱が伝わりにくくなることを防止できるため、気化器ボディからの熱をウィックの中心部にも良好に伝達でき、ウィックの外周部で気化した灯油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た際も、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ことにより、長期に亘り安定した気化を行うことができる灯油気化装置とすることができる。 In the kerosene vaporizer according to the present invention, the tubular bracing material is disposed in the hollow portion of the wick so as to be inscribed in the inner wall of the hollow portion, so that the cooling of the vaporizer is repeated over a long period of time, and the wick shape drooping is repeated. Even if deformation occurs, the tension material that pushes the inner surface of the hollow part of the wick does not create a gap between the inner wall of the vaporization chamber and the outer peripheral surface of the wick, and heat is generated from the inner wall of the vaporization chamber to the wick. Can prevent heat from being transmitted to the center of the wick well, and the kerosene vaporized at the outer periphery of the wick passes through the hollow in the center of the wick while heading to the nozzle. In this case, since it is not cooled and does not re-liquefy, tar can be prevented from being generated, so that a kerosene vaporizer capable of performing stable vaporization over a long period of time can be obtained.
また、燃料の灯油に変質灯油が使用された場合、気化室内にはどうしてもタールが徐々に蓄積して溜まるようになってしまうが、ウィックの中心部に設けられた突っ張り材は筒状の形状をしているため、この中心部に確保された空洞部分にタールが溜まることになり、その量は空洞にしてあることにより相当な量が蓄積するまでは気化室やノズルを詰まらせることがないので、長期間安定して燃焼することが可能な気化装置とすることができる。 In addition, when altered kerosene is used as the fuel kerosene, tar will inevitably gradually accumulate and accumulate in the vaporization chamber, but the strut material provided in the center of the wick has a cylindrical shape. As a result, tar will accumulate in the cavity secured in this center, and the amount of the cavity will not clog the vaporization chamber or nozzle until a considerable amount accumulates. Thus, the vaporizer can be stably combusted for a long period of time.
以下本発明の一実施例を図1から図7を用いて説明する。図1は本発明の灯油気化装置の一実施例を示す要部横断面図、図2は同じく縦断面図、図3は同じく斜視図、図4は同じくウィックのコルゲート加工(ひだ折り加工)したひだ折り体の斜視図、図5は同じくウィックの各ひだ部が放射状になるよう、棒状に丸めた成形品の斜視図、図6(a)は同じくウィックの中空部に配置した筒状の薄板に多数のパンチング穴を開けて構成した実施例の突っ張り材の斜視図、(b)は同じくウィックの中空部に配置した筒状の多孔質セラミックス体で構成した他の実施例の突っ張り材の斜視図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of a kerosene vaporizer according to the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view, FIG. 3 is a perspective view, and FIG. 4 is a corrugated pleat of wick. FIG. 5 is a perspective view of a molded product rolled into a rod shape so that each fold portion of the wick is radial, and FIG. 6A is a cylindrical thin plate arranged in the hollow portion of the wick. FIG. 5B is a perspective view of a strut material according to an embodiment constructed by opening a large number of punching holes in FIG. 9B, and FIG. 7B is a perspective view of a strut material according to another embodiment composed of a cylindrical porous ceramic body disposed in the hollow portion of the wick. FIG.
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。 In the figure, 27 is a vaporizer, 13 is its vaporization chamber, and these are the same as the conventional one described above.
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。
図4において、ウィック29は熱伝導率の比較的良好な、例えば銅の板又は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。
In FIG. 4, a
40は突っ張り材で、図6(a)に示すように、棒状に丸められたウィック29の中空部30の内壁面に内接するように挿入してあり、この内壁面を押し広げることができる強度を持たせた、熱変形しにくい材質、例えばニッケルやステンレスの薄板に多数のパンチング穴を開け筒状の形状にしたものであり、この突っ張り材40を挿入したウィック29の中空部30の空間容積は、突っ張り材40の挿入により減少するのを筒状の形状にしたことにより最小限に抑えるように構成にしている。また、図6(b)に示すように、突っ張り材40は熱変形しにくい材質でかつ筒状の形状をした発泡体、例えばニッケルやステンレス等でできた多孔質金属体や多孔質セラミックス体等で構成して空間容積の減少を防ぐようにしても良い。
As shown in FIG. 6 (a),
そして、この突っ張り材40の働きにより長期に亘り冷熱がウィック29に繰り返されてもウィック29のダレや変形は防止されるためウィック29の外周面と気化室13の内壁面との密着性を良好なものにしている。
And even if cold heat is repeated on the
32はキャップで気化室13の一端側からウィック29を挿入した後、気化室13を塞ぐものであり、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。
32 is a cap for closing the vaporizing chamber 13 after inserting the
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に接続している。
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に接続している。
Reference numeral 34 denotes a nozzle for ejecting vaporized gas of kerosene vaporized in the vaporizing chamber 13, which is connected to the vaporizing chamber 13 on the side opposite to the
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。 48 is a vaporizer heater comprising a sheathed heater, which is bent into a U-turn shape as shown in FIG. 2 and its parallel portions are attached along both sides of the vaporizer 27. The U-turn portion on the nozzle 34 side is Since it does not contribute so much to the heating of the vaporizer 27, it is made so that the amount of heat generated in that portion is modest as described later.
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り、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に強固に固定されている。
49 and 50 are upper-closed heater grooves for fitting parallel portions of the vaporizer heater 48 on both sides of the
54は気化器ヒータ48の平行部、55は気化器ヒータ48のUターン部、57は気化器ヒータ48内に埋設された抵抗発熱線であり、図2に示すように、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ようにしている。 54 is a parallel portion of the vaporizer heater 48, 55 is a U-turn portion of the vaporizer heater 48, and 57 is a resistance heating wire embedded in the vaporizer heater 48. As shown in FIG. The coil pitch is densely wound so that the density is relatively large, and conversely, the U-turn portion 55 is sparsely wound so as to be relatively small. Thereby, the consumed electric power is used as effectively as possible for heating the vaporizer.
次に以上の構成による作用を説明する。 Next, the effect | action by the above structure is demonstrated.
燃焼装置の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。 When the operation start operation of the combustion apparatus is performed, a control circuit (not shown) starts energizing the carburetor heater 48 in the carburetor 27.
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。 Then, since the calorific heater 48 generates more heat in the parallel portion 54 than that in the U-turn portion 55, the consumed power efficiently heats both sides of the vaporizer 27, and the vaporizer 27 is brought to the vaporization temperature of kerosene. Raise quickly.
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。
When the temperature of the vaporizer 27 reaches a predetermined value, the control circuit operates a solenoid (not shown) that opens and closes the
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。 When the vaporized gas is ejected from the nozzle 34 toward the mixing tube, an ejector action is generated, and suction of the primary air starts through the primary air suction port, and mixing with the primary air is started in the mixing tube. And it becomes a uniform mixed gas, is discharged out of the burner part 7 from the flame hole 42, and is ignited by the above-mentioned ignition device, whereby the combustion operation is started.
したがって、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ことができる。
Therefore, the
また、ウィック29の中空部30にこの中空部30の内壁に内接するように筒状の突っ張り材40を配置したことにより、長期に亘り気化器27の冷熱が繰り返されてウィック29の形状のダレや変形が生じても、ウィック29の中空部30の内面を押し広げるような突っ張り材40の働きで、気化室27の内壁とウィック29の外周面との間に隙間ができず、気化室27の内壁からウィック29へ熱が伝わりにくくなることを防止できるため、気化器27ボディからの熱をウィック29の中心部にも良好に伝達でき、ウィック29の外周部で気化した灯油がノズル34へ向かう間にウィック29中心部の中空部30を通過した際も、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ことにより、長期に亘り安定した気化を行うことができる灯油気化装置とすることができる。
In addition, since the cylindrical bracing
また、燃料の灯油に変質灯油が使用された場合、気化室13内にはどうしてもタールが徐々に蓄積して溜まるようになってしまうが、ウィック29の中心部に配置した突っ張り材40はタールのストック容量を多くすることができる空間容積の大きい筒状の形状をしているため、この中心部に確保された空洞部分にタールが溜まることになり、その量は空洞にしてあることにより相当な量が蓄積するまでは気化室13やノズル34を詰まらせることがないので、長期間安定して燃焼することが可能な気化装置とすることができる。
In addition, when altered kerosene is used as the fuel kerosene, tar always inevitably accumulates and accumulates in the vaporizing chamber 13, but the
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
33 灯油供給管
34 ノズル
40 突っ張り材
48 気化器ヒータ
7 Burner part 13 Vaporizing chamber 24 Heat receiving fin 27
Claims (1)
A carburetor (27), a hollow cylindrical vaporization chamber (13) formed in the carburetor (27), and a fold-fold body, each pleat portion is radial, leaving a hollow portion (30) in the center. And a wick (29) installed in the vaporization chamber (13) so that its outer peripheral portion contacts the inner wall of the vaporization chamber (13), and the longitudinal direction of the vaporization chamber (13) A nozzle (34) provided at one end of the nozzle, a burner section (7) for burning the fuel gas ejected from the nozzle (34), and a vaporizer (27) to close the other end of the vaporizing chamber (13). ) Attached to the cap (32), a kerosene supply pipe (33) connected to the cap (32), and a heat receiving unit that is provided in the vaporizer (27) and recovers the combustion heat from the burner section (7). Fin (24) and vaporizer heater for heating the vaporizer (27) 48), the tubular strut member (40) is disposed in the hollow portion (30) of the wick (29) so as to be inscribed in the inner wall of the hollow portion (30). A kerosene vaporization device.
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