JP2016057007A

JP2016057007A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2016057007A
Application number: JP2014184011A
Authority: JP
Inventors: 廣安　勝; Masaru Hiroyasu; 勝廣安
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2016-04-21

Abstract

【課題】ポンプから導管が取り外される際に、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できる燃焼装置を提供する。【解決手段】燃料ノズルＦＮは液体燃料を噴霧するためのものである。ポンプ１６は燃料ノズルＦＮに液体燃料を供給するためのものである。導管１６ａは燃料ノズルＦＮとポンプ１６とに接続され、かつ液体燃料をポンプ１６から燃料ノズルＦＮに送るためのものである。導管１６ａは、鉛直方向ＶＤにおいて上側に向かって鋭角に曲げられた第１および第２の湾曲部ＣＰ１、ＣＰ２と、第１および第２の湾曲部ＣＰ１、ＣＰ２との間に配置され、かつ第１および第２の湾曲部ＣＰ１、ＣＰ２よりも鉛直方向ＶＤにおいて下方に配置された中間部ＣＰ３とを含んでいる。第１の湾曲部ＣＰ１は第２の湾曲部ＣＰ２よりもポンプ１６側に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼装置に関し、特に、液体燃料を燃焼可能な燃焼装置に関するものである。

石油給湯器等の燃焼装置では、灯油等の液体燃料が燃料ノズルから噴霧されるとともに、燃料ノズルの周りから燃焼用の空気が供給されることによって、拡散火炎による燃焼が生じる。液体燃料はポンプによって燃料タンクから導管を経由して燃料ノズルに供給される。たとえば、実公平２−１３８８３号公報（特許文献１）には、燃焼筒に保持された燃料ノズルが送油管を介して電磁ポンプに接続された石油用ガンタイプバーナを備えた給湯機が開示されている。この給湯機では、灯油は電磁ポンプによって油貯蔵タンクから送油管を経由して燃料ノズルに供給される。

実公平２−１３８８３号公報

燃焼装置のメンテナンスなどのためにポンプから導管が取り外されることがある。この際、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちるという問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプから導管が取り外される際に、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できる燃焼装置を提供することである。

本発明の燃焼装置は、液体燃料を燃焼可能なものであって、燃料ノズルと、ポンプと、導管とを備えている。燃料ノズルは液体燃料を噴霧するためのものである。ポンプは燃料ノズルに液体燃料を供給するためのものである。導管は燃料ノズルとポンプとに接続され、かつ液体燃料をポンプから燃料ノズルに送るためのものである。導管は、鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられた第１および第２の湾曲部と、第１および第２の湾曲部との間に配置され、かつ第１および第２の湾曲部よりも鉛直方向において下方に配置された中間部とを含んでいる。第１の湾曲部は第２の湾曲部よりもポンプ側に配置されている。

本発明の燃焼装置によれば、鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられた第１の湾曲部が第２の湾曲部よりもポンプ側に配置されている。ポンプから導管が取り外される際にポンプ側から導管内に空気が侵入する。第１の湾曲部に到達した空気は、第１の湾曲部が鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられているため、第１の湾曲部から中間部に移動し難い。このため、サイフォン現象によって導管内の液体燃料が燃料ノズルから排出される。また、中間部が第１および第２の湾曲部よりも鉛直方向において下方に配置されているため、導管内に液体燃料が残った場合に中間部に液体燃料を留めることができる。よって、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できる。

上記の燃焼装置は、ポンプに導管を着脱可能に接続し、かつポンプに導管が取り付けられた状態で導管内を気密状態に保持し、ポンプから導管が取り外される際に気密状態を緩やかに解除する接続部材をさらに備えている。このため、ポンプから導管が取り外される際にポンプ側から導管内に空気が緩やかに侵入する。したがって、ポンプ側から導管内に空気が侵入することが抑制される。これにより、サイフォン現象が維持されるため、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを効果的に抑制できる。

上記の燃焼装置においては、第１の湾曲部は第２の湾曲部よりも鉛直方向において上側に位置している。このため、第１の湾曲部から第２の湾曲部に向かって液体燃料を流れ易くすることができる。そのため、導管内の液体燃料が燃料ノズルから排出され易くすることができる。これにより、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できる。

上記の燃焼装置においては、第１の湾曲部は導管の鉛直方向において最も上側に位置している。このため、ポンプ側から導管内に侵入した空気は第１の湾曲部に留まる。これにより、サイフォン現象が維持されるため、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを効果的に抑制できる。

上記の燃焼装置においては、ポンプから漏れた液体燃料を検知可能な液体燃料センサをさらに備えている。液体燃料センサは、液体燃料を検知すると検知状態を継続するため、液体燃料を検知した後に交換する必要がある。本発明の燃焼装置では、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できるため、この液体燃料を液体燃料センサが検知することを抑制できる。したがって、液体燃料センサを交換することを抑制できる。

以上説明したように、本発明によれば、ポンプから導管が取り外される際に、導管内の液体燃料が導管からポンプ側に垂れ落ちることを抑制できる燃焼装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態における燃焼装置の構成を概略的に示す概略図である。本発明の一実施の形態における燃焼装置のバーナ、ポンプおよび導管等の構成を概略的に示す斜視図である。本発明の一実施の形態における燃焼装置のバーナ、ポンプおよび導管等の構成を概略的に示す正面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。比較例の燃料ノズル、ポンプおよび導管等の構成を概略的に示す正面図である。比較例における燃料ノズルとポンプとが導管によって接続された構成を概略的に示す概略図である。比較例における燃料ノズルとポンプとを接続する導管がポンプから取り外された状態を概略的に示す概略図である。本発明の一実施の形態における燃焼装置の燃料ノズルとポンプとが導管によって接続された構成を概略的に示す概略図である。本発明の一実施の形態における燃焼装置の燃料ノズルとポンプとを接続する導管がポンプから取り外された状態を示す概略図である。

以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
まず、本実施の形態の燃焼装置の構成について説明する。本実施の形態の燃焼装置は、液体燃料を燃焼可能な燃焼装置である。

図１および図２を参照して、本実施の形態の燃焼装置１は、筺体２と、バーナ３と、送風機４と、一次熱交換器５と、二次熱交換器６と、排気集合筒７と、消音器８と、中和器９と、配管１０と、給水配管１１、入水口１１ａと、給湯配管１２と、出湯口１２ａと、トレー１３と、ポンプ１６と、制御弁１７と、ねじ１８と、ねじ１９と、液体燃料センサ２０とを主に有している。

筺体２は、バーナ３、送風機４、一次熱交換器５、二次熱交換器６、排気集合筒７、消音器８、中和器９、配管１０、給水配管１１、給湯配管１２、トレー１３、ポンプ１６、制御弁１７、ねじ１８、ねじ１９および液体燃料センサ２０を内部に収容可能に構成されている。筺体２の前面に排気口ＥＰが設けられている。排気口ＥＰは一次熱交換器５によって顕熱が回収され、二次熱交換器６によって潜熱が回収された燃焼ガスを筺体２の外部に排気可能に構成されている。また、筺体２の側面には給水のための入水口１１ａと給湯のための出湯口１２ａとが設けられている。

バーナ３は液体燃料を燃焼させるためのものである。バーナ３は、一次熱交換器５および二次熱交換器６との間で熱交換を行なうための燃焼ガスを発生させて一次熱交換器５および二次熱交換器６に供給するためのものである。バーナ３は、灯油などの液体燃料を下向きに噴霧して燃焼させる逆燃式の装置である。具体的にはバーナ３はたとえばガンタイプバーナである。

送風機４は、バーナ３に対して燃焼に必要な空気を供給するためのものである。送風機４は、バーナ３の上方から燃焼用空気を下向きに供給可能に構成されている。具体的には送風機４はたとえばファンである。

一次熱交換器５は顕熱回収型の熱交換器である。高温の燃焼ガスとの熱交換によって一次熱交換器５内の湯水が加熱される。二次熱交換器６は潜熱回収型の熱交換器である。一次熱交換器５で熱交換した後の燃焼ガスが二次熱交換器６へ通されることで二次熱交換器６内の水が予熱される。この過程で燃焼ガスの温度が６０℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱を得ることができる。

一次熱交換器５の一方端と二次熱交換器６の一方端とは互いに配管１０によって接続されている。二次熱交換器６の他方端には給水配管１１が接続されており、一次熱交換器５の他方端には給湯配管１２が接続されている。一次熱交換器５は二次熱交換器６よりもバーナ３の近くに配置されている。

排気集合筒７および消音器８は一連に繋がった燃焼ガス流路を構成している。排気集合筒７は一次熱交換器５および二次熱交換器６の下流側に位置している。消音器８は排気集合筒７の下流側に位置している。図１中矢印で示すように、バーナ３で発生した燃焼ガスは、一次熱交換器５および二次熱交換器６の周囲を通過して一次熱交換器５および二次熱交換器６内の水と熱交換した後、排気集合筒７を通って消音器８に送られ、排気口ＥＰから筺体２外に排出される。

上記のとおり二次熱交換器６において燃焼ガスの水蒸気を凝縮させる構造上、凝縮した水（ドレン）が発生するためドレンの排水が必要である。二次熱交換器６の下側に中和器９が配置されており、二次熱交換器６から中和器９にドレンが排水される。燃焼ガス中には窒素酸化物などが含まれるため、これがドレンに溶け込んでドレンは酸性となる。中和器９はこの酸性のドレンを中和するためのものである。中和器９内には酸性のドレンを中和するための中和剤が充填されている。中和器９で中和されたドレンは図示しない排水路を通って筺体２外に排出される。

入水口１１ａは給水配管１１に接続されており給水配管１１を経由して一次熱交換器５および二次熱交換器６に水を給水可能に構成されている。出湯口１２ａは給湯配管１２に接続されており一次熱交換器５および二次熱交換器６で温められた温水を給湯可能に構成されている。これにより、入水口１１ａから給水された水は、一次熱交換器５および二次熱交換器６を通過する際に燃焼ガスによって加熱されて出湯口１２ａから給湯される。

トレー１３は、上から下に向かって傾斜する上面を有している。トレー１３は第１のトレー部１４と第２のトレー部１５とを有している。トレー１３は上面にポンプ１６および制御弁１７を載置可能に構成されている。またトレー１３には液体燃料センサ２０が取り付けられている。第１のトレー部１４はポンプ１６が載置される領域を有している。第２のトレー部１５は液体燃料センサ２０が取り付けられる領域を有している。第１のトレー部１４は第２のトレー部１５に向かって傾斜している。このため、液体燃料センサ２０は水平方向からみて傾斜するトレー１３の下側の領域に位置している。第２のトレー部１５は第１のトレー部１４にねじ１８によって取り付けられている。

ねじ１９によって液体燃料センサ２０は第２のトレー部１５に固定されている。液体燃料センサ２０は第２のトレー部１５に吊り下げられるように取り付けられている。液体燃料センサ２０は、ポンプ１６および制御弁１７から漏れた液体燃料を検出可能なセンサである。

図３および図４を参照して、バーナ３、ポンプ１６、導管１６ａ、制御弁１７、導管１７ａの構成についてさらに詳しく説明する。なお、図３においては説明の便宜のためバーナ３の内部の構造が破線で示されている。また、液体燃焼の流れを矢印で示している。

バーナ３は、燃料ノズルＦＮと、一次空気筒３１と、バーナコーン３２と、拡散板３３と、点火器３４と、バーナケース３５とを主に有している。燃料ノズルＦＮの一部、一次空気筒３１、バーナコーン３２、点火器３４はバーナケース３５の内部に配置されている。バーナケース３５の上面に送風機４がバーナケース３５の内部に送風可能に接続されている。バーナケース３５の側面にトレー１３が取り付けられている。トレー１３の上面にポンプ１６および制御弁１７が載置されている。

燃料ノズルＦＮは液体燃料を噴霧するためのものである。燃料ノズルＦＮは一次空気筒３１内においてバーナケース３５の上面に接続されている。一次空気筒３１内において燃料ノズルＦＮの先端の噴出口の近傍に点火器３４が配置されている。

燃料ノズルＦＮは、導管１６ａを介してポンプ１６に接続されている。燃料ノズルＦＮは導管１６ａを経由して供給されてきた灯油などの燃料をバーナコーン３２の内側に向かって下向きに噴霧するように構成されている。また、燃料ノズルＦＮは、導管１７ａを介して制御弁１７に接続されている。燃料ノズルＦＮは、ポンプ１６によって導管１６ａを経由して燃料ノズルＦＮに液体燃料が供給され、制御弁１７によって導管１７ａを経由して燃料ノズルＦＮから液体燃料が戻されることによって、バーナ３における液体燃料の噴霧量を調整可能に構成されている。燃料ノズルＦＮは、いわゆるリターンノズルである。

ポンプ１６はバーナ３に液体燃料を供給可能に構成されている。ポンプ１６は燃料ノズルＦＮに液体燃料を供給するためのものである。ポンプ１６はたとえば電磁ポンプである。ポンプ１６は、図示しない燃料タンクに貯留された灯油などの液体燃料を導管１６ａを経由して燃料ノズルＦＮに供給可能に構成されている。

導管１６ａは燃料ノズルＦＮとポンプ１６とに接続されている。導管１６ａは液体燃料をポンプ１６から燃料ノズルＦＮに送るためのものである。導管１６ａは第１〜第５の部材ＤＰ１〜ＤＰ５を有している。第１の部材ＤＰ１はポンプ１６に接続されている。第１の部材ＤＰ１はポンプ１６から鉛直方向において上に向かって延びている。第２の部材ＤＰ２は第１の部材ＤＰ１に接続されている。第２の部材ＤＰ２はバーナ３側に向かって鉛直方向において斜め下に向かって延びている。つまり、第２の部材ＤＰ２は下げ勾配を有している。第３の部材ＤＰ３は第２の部材ＤＰ２に接続されている。第３の部材ＤＰ３はバーナケース３５の上面に沿って延びている。第４の部材ＤＰ４は第３の部材ＤＰ３に接続されている。第４の部材ＤＰ４は燃料ノズルＦＮの鉛直方向における上方に向かって延びている。第５の部材ＤＰ５は第４の部材ＤＰ４に接続されている。第５の部材ＤＰ５は燃料ノズルＦＮに向かって鉛直方向において下方に延びている。導管１６ａは全体として略Ｍ字状に形成されている。

導管１６ａは、第１の湾曲部ＣＰ１と、第２の湾曲部ＣＰ２と、中間部ＣＰ３とを含んでいる。第１の湾曲部ＣＰ１は、第１の部材ＤＰ１と第２の部材ＤＰ２との接続部分である。第２の湾曲部ＣＰ２は、第４の部材ＤＰ４と第５の部材ＤＰ５との接続部分である。第１の湾曲部ＣＰ１および第２の湾曲部ＣＰ２のそれぞれは鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられている。つまり、第１の部材ＤＰ１と第２の部材ＤＰ２とは互いの接続部分を挟んで鋭角に配置されている。また、第４の部材ＤＰ４と第５の部材ＤＰ５とは互いの接続部分を挟んで鋭角に配置されている。

第１の湾曲部ＣＰ１はポンプ１６の鉛直方向において上方に位置している。第２の湾曲部ＣＰ２は燃料ノズルＦＮの鉛直方向において上方に位置している。第１の湾曲部ＣＰ１は第２の湾曲部ＣＰ２よりもポンプ１６側に配置されている。

中間部ＣＰ３は、第１の湾曲部ＣＰ１および第２の湾曲部ＣＰ２との間に配置されている。中間部ＣＰ３は、第１の湾曲部ＣＰ１と第２の湾曲部ＣＰ２との間に位置する第２の部材ＤＰ２、第３の部材ＤＰ３、第４の部材ＤＰ４とで構成されている。中間部ＣＰ３は、第１の湾曲部ＣＰ１および第２の湾曲部ＣＰ２よりも鉛直方向において下方に配置されている。

第１の湾曲部ＣＰ１は、第２の湾曲部ＣＰ２よりも鉛直方向において上側に位置している。つまり、第１の湾曲部ＣＰ１は、第２の湾曲部ＣＰ２よりも高い位置に配置されている。また、第１の湾曲部ＣＰ１は、導管１６ａの鉛直方向において最も上側に位置している。つまり、第１の湾曲部ＣＰ１は、導管１６ａのうち最も高い位置に配置されている。

また、本実施の形態では、導管１６ａは、一本の管を折り曲げて形成されている。しかしながら、導管１６ａは、一本の管に限定されず、複数の管が連結されていてもよい。

接続部材ＣＡはポンプ１６に導管１６ａを着脱可能に接続している。接続部材ＣＡは、ポンプ１６に導管１６ａが取り付けられた状態で導管１６ａ内を気密状態に保持し、ポンプ１６から導管１６ａが取り外される際に気密状態を緩やかに解除するように構成されている。接続部材ＣＡはたとえば袋ナットである。この場合、導管１６ａの袋ナットとの係合部分は、フレア加工が施されて径が大きくなるように形成されている。導管１６ａが袋ナットに挿通され、導管１６ａの袋ナットとの接合部分が袋ナットの内周面に当接した状態で、袋ナットがポンプ１６の螺合部分にねじ止めされることによってポンプ１６と導管１６ａとが互いに気密状態で固定される。

また、接続部材ＣＡは袋ナットに限定されず、Ｏリング等のシール部材とナットとで構成されていてもよい。この場合、導管１６ａのＯリングとの係合部分は、フレア加工が施されて径が大きくなるように形成されている。導管１６ａがＯリングおよびナットに挿通され、導管１６ａのＯリングとの接合部分とナットの内周面とでＯリングを挟み込んだ状態で、ナットがポンプ１６の螺合部分にねじ止めされることによってポンプ１６と導管１６ａとが互いに気密状態で固定される。

また、接続部材ＣＡはＯリング等のシール部材とクイックファスナとで構成されていてもよい。この場合、導管１６ａは、導管１６ａの径方向に突出する第１および第２の突出部を有している。第１の突出部は導管１６ａの下端に配置されている。第２の突出部は導管１６ａの上端側に第１の突出部から離れた位置に配置されている。第２の突出部は、導管１６ａがＯリングに挿通された状態で第１の突出部とでＯリングを挟み込むように構成されている。第２の突出部は第１の突出部よりも径が大きくなるように形成されている。また、ポンプ１６は、第１の突出部およびＯリングを挿入可能な挿入部と、第１の突出部およびＯリングが挿入部に挿入された状態で第２の突出部に係合するフランジ部とを有している。Ｏリングは、第１の突出部と第２の突出部との間に挟み込まれて挿入部に挿入された状態で、挿入部の内周面に当接するように構成されている。第１の突出部およびＯリングが挿入部に挿入され、第２の突出部にフランジ部が係合した状態で、第２の突出部とフランジ部とがクイックファスナで固定される。これにより、ポンプ１６と導管１６ａとが互いに気密状態で固定される。

制御弁１７は、ポンプ１６と、燃料ノズルＦＮとに接続されている。制御弁１７は導管１７ａを経由して燃料ノズルＦＮから液体燃料を戻すことができるように構成されている。制御弁１７の弁開度が調整されることによって、燃料ノズルＦＮから戻される液体燃料の量が調整される。これにより、燃料ノズルＦＮから噴霧される液体燃料の量が制御される。制御弁１７は導管１７ａを経由して燃料ノズルＦＮから戻された液体燃料を再びポンプ１６に送ることができるように構成されている。

導管１７ａは燃料ノズルＦＮと制御弁１７とに接続されている。導管１７ａは液体燃料を燃料ノズルＦＮから制御弁１７に送るためのものである。導管１７ａも導管１６ａと同様に第１〜第５の部材ＤＰ１〜ＤＰ５を有している。第１の部材ＤＰ１は制御弁１７に接続されている。第１の部材ＤＰ１は制御弁１７から鉛直方向において上に向かって延びている。第２の部材ＤＰ２は第１の部材ＤＰ１に接続されている。第２の部材ＤＰ２はバーナ３側に向かって鉛直方向において斜め下に向かって延びている。つまり、第２の部材ＤＰ２は下げ勾配を有している。第３の部材ＤＰ３は第２の部材ＤＰ２に接続されている。第３の部材ＤＰ３はバーナケース３５の上面に沿って延びている。第４の部材ＤＰ４は第３の部材ＤＰ３に接続されている。第４の部材ＤＰ４は燃料ノズルＦＮの鉛直方向における上方に向かって延びている。第５の部材ＤＰ５は第４の部材ＤＰ４に接続されている。第５の部材ＤＰ５は燃料ノズルＦＮに向かって鉛直方向において下方に延びている。導管１７ａは全体として略Ｍ字状に形成されている。

導管１７ａも導管１６ａと同様に、第１の湾曲部ＣＰ１と、第２の湾曲部ＣＰ２と、中間部ＣＰ３とを含んでいる。第１の湾曲部ＣＰ１は、第１の部材ＤＰ１と第２の部材ＤＰ２との接続部分である。第２の湾曲部ＣＰ２は、第４の部材ＤＰ４と第５の部材ＤＰ５との接続部分である。第１の湾曲部ＣＰ１および第２の湾曲部ＣＰ２のそれぞれは鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられている。つまり、第１の部材ＤＰ１と第２の部材ＤＰ２とは互いの接続部分を挟んで鋭角に配置されている。また、第４の部材ＤＰ４と第５の部材ＤＰ５とは互いの接続部分を挟んで鋭角に配置されている。

第１の湾曲部ＣＰ１は制御弁１７の鉛直方向において上方に位置している。第２の湾曲部ＣＰ２は燃料ノズルＦＮの鉛直方向において上方に位置している。導管１７ａでも第１の湾曲部ＣＰ１は第２の湾曲部ＣＰ２よりもポンプ１６側に配置されている。

また、本実施の形態では、導管１７ａは、一本の管を折り曲げて形成されている。しかしながら、導管１７ａは、一本の管に限定されず、複数の管が連結されていてもよい。

また、接続部材ＣＡは制御弁１７に導管１７ａを着脱可能に接続している。接続部材ＣＡは、制御弁１７に導管１７ａが取り付けられた状態で導管１７ａ内を気密状態に保持し、制御弁１７から導管１７ａが取り外される際に気密状態を緩やかに解除するように構成されている。

一次空気筒３１は、バーナケース３５の上面側から見て、燃料ノズルＦＮを同軸状に囲むように設けられている。一次空気筒３１はバーナコーン３２の上方に配置されている。一次空気筒３１は底部に向かって径が小さくなるように湾曲しており、底部に開口を有している。一次空気筒３１は、底部の開口を通って燃料ノズルＦＮから下向きに噴霧された燃料がバーナコーン３２の内側に供給されるように構成されている。

バーナコーン３２は燃料ノズルＦＮから供給された燃料を燃焼させて火炎を生じさせるためのものである。バーナコーン３２は燃料ノズルＦＮが燃料を供給する方向において燃料ノズルＦＮよりも前方に配置されている。本実施の形態のバーナ３は逆燃式であるためバーナコーン３２は燃料ノズルＦＮよりも下方に配置されている。バーナコーン３２は円筒状に形成されている。具体的にはバーナコーン３２は燃料ノズルＦＮ側に配置された小径部と、小径部に対して燃料ノズルＦＮと反対側に配置された大径部とを有している。小径部および大径部のそれぞれに複数の貫通孔が形成されている。

拡散板３３はバーナケース３５の下面に取り付けられている。拡散板３３はバーナコーン３２の中心部を通って径方向に延びるように形成されている。拡散板３３はバーナコーン３２の径方向の一部を遮るように形成されている。この拡散板３３によって火炎が分けられて火炎の渦が発生する。これにより、火炎の均一化が実現される。また拡散板３３は火炎が図１に示す一次熱交換器５に達するのを防ぐこともできる。

続いて、本実施の形態のバーナ３の動作について説明する。
送風機４から空気がバーナケース３５内に供給される。この空気の一部は一次空気筒３１内に図示しない導入口を通って導入される。またこの空気の別の一部はバーナコーン３２の小径部の複数の貫通孔および大径部の複数の貫通孔からバーナコーン３２内に導入される。一次空気筒３１内に入った空気は燃料ノズルＦＮ側へ流れ、燃料ノズルＦＮから下方へ噴霧された燃料と一緒に一次空気筒３１の底部の開口からバーナコーン３２内へ送り込まれる。燃料ノズルＦＮには図示しない燃料タンクからポンプ１６を経由して燃料が供給される。この燃料が点火器３４によって着火され、バーナコーン３２内で燃焼する。つまり、バーナコーン３２内において、燃料の噴霧方向に拡散火炎が発生する。

続いて、再び図２を参照して、液体燃料センサ２０の一例について説明する。たとえば、液体燃料センサ２０は、ハウジング部材と、膨張部材と、移動部材と、検出スイッチとを有している。ハウジング部材は膨張部材と移動部材とを内部に収容している。

ハウジング部材は、たとえば略３００μｍの粒子径を有するポリプロピレン樹脂粒材を焼結成形加工して形成されている。ハウジング部材は、全体に渡って略５０μｍの平均径を有する無数の孔が形成された多孔質体であり、撥水性と親油性とを有する。

膨張部材はトレー１３の上面を伝って下側に流れる液体燃料を吸収することによって膨張する。膨張部材はたとえばシリコーンゴムを成形加工して形成されている。膨張部材は灯油を吸収して膨張する性質を有する。

移動部材は膨張部材の上に載せられている。移動部材は膨張部材が膨張することによって上に移動する。膨張部材はたとえば合成樹脂材を成形加工して形成されている。検出スイッチは移動部材の上に配置されている。検出スイッチは移動部材が上に移動することによって入力状態とされる。検出スイッチはたとえば汎用のマイクロスイッチを用いることができる。

次に、上記の液体燃料センサ２０の動作について説明する。
燃焼装置１ではポンプ１６の配管接続部などから液体燃料が漏れることがある。この漏れた液体燃料はポンプ１６の外壁を伝って流れ落ち、トレー１３の上面に至る。トレー１３は液体燃料センサ２０に向かって高さが低くなるように傾斜しているため、漏れた液体燃料はトレー１３の上面を流れて液体燃料センサ２０に流れ込む。

液体燃料センサ２０に流れ込んだ液体燃料は、ハウジング部材の開口から膨張部材２２に到達する。また、液体燃料はハウジング部材の内部に浸透して膨張部材に到達する。つまり、ハウジング部材は無数の孔が形成された多孔質体であるため、液体燃料はハウジング部材を経由して内部に流入し、小径空間部の周壁に沿って液体燃料が下降する。これにより、膨張部材は開口から流入した液体燃料およびハウジング部材を浸透して内部に流入した液体燃料を吸収して膨張する。膨張部材が膨張することによって移動部材が上に移動する。移動部材が上に移動することにより検出スイッチが入力状態とされる。これにより、液体燃料センサによって液体燃料が検出される。

次に、本実施の形態の作用効果について、比較例と対比して説明する。なお、比較例の構成は特に説明しない限り上述の本実施の形態と同様であるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

まず、図５を参照して、比較例の燃焼装置の構成について説明する。比較例では、説明の便宜のため、燃料ノズルＦＮ、ポンプ１６、導管１６ａ、制御弁１７および導管１７ａの他の構成部品は図示されていない。比較例では導管１６ａおよび導管１７ａの形状が本実施の形態と異なっている。

具体的には、比較例の導管１６ａは、第１の部分ＤＰ１１と、第２の部分ＤＰ１２と、第３の部分ＤＰ１３とを有している。第１の部材ＤＰ１１はポンプ１６に接続されている。第１の部材ＤＰ１１はポンプ１６から鉛直方向において上に向かって延びている。第２の部材ＤＰ１２は第１の部材ＤＰ１１に接続されている。第２の部材ＤＰ１２は水平方向に延びている。第２の部材ＤＰ１２は鉛直方向において最も上側に位置している。第３の部材ＤＰ１３は第２の部材ＤＰ１２に接続されている。第３の部材ＤＰ１３は燃料ノズルＦＮに向かって鉛直方向において下方に延びている。

比較例の導管１７ａも導管１６ａと同様に、第１の部分ＤＰ１１と、第２の部分ＤＰ１２と、第３の部分ＤＰ１３とを有している。第１の部材ＤＰ１１は制御弁１７に接続されている。第１の部材ＤＰ１１は制御弁１７から鉛直方向において上に向かって延びている。第２の部材ＤＰ１２は第１の部材ＤＰ１１に接続されている。第２の部材ＤＰ１２は水平方向に延びている。第２の部材ＤＰ１２は鉛直方向において最も上側に位置している。第３の部材ＤＰ１３は第２の部材ＤＰ１２に接続されている。第３の部材ＤＰ１３は燃料ノズルＦＮに向かって鉛直方向において下方に延びている。

続いて、比較例の燃焼装置１においてポンプ１６から導管１６ａが取り外される様子について説明する。

図６を参照して、燃料ノズルＦＮとポンプ１６とが導管１６ａによって接続された状態では、ポンプ１６を制御することによって、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から液体燃料ＯＬが漏れないようにすることができる。具体的には、導管１６ａの一方端ＥＰ１がポンプ１６の先端部ＦＰに接続部材ＣＡによって気密に接続され、導管１６ａの他方端ＥＰ２が燃料ノズルＦＮに気密に接続される。そして、燃料ノズルＦＮ、導管１６ａおよびポンプ１６の内部に液体燃料ＯＬが充満した状態で、導管１６ａに連通するポンプ１６の吐出口が気密に封止される。このため、大気圧により燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１が押される。これにより、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から燃料が漏れないようにすることができる。

次に、図７を参照して、接続部材ＣＡがポンプ１６から取り外されて、導管１６ａがポンプ１６から取り外された状態では、導管１６ａに連通するポンプ１６の吐出口の気密状態が解除される。このため、導管１６ａのポンプ１６側の開口ＯＰ２も大気圧により押される。この結果、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から液体燃料ＯＬが漏れる。また、導管１６ａのポンプ側の開口ＯＰ２から導管１６ａ内に空気が侵入する。この空気は、第１の部材ＤＰ１１の内壁に沿って第１の部材ＤＰ１１から第２の部材ＤＰ１２に到達する。この空気は第２の部材ＤＰ１２の鉛直方向ＶＤにおいて上側に沿って移動して第２の部材ＤＰ１２内において空気溜りを形成する。この空気溜りによって導管１６ａ内の液体燃料が燃料ノズルＦＮ側とポンプ１６側とに分断される。この結果、導管１６ａのポンプ１６側の開口ＯＰ２とポンプ１６の先端部ＦＰとの隙間から液体燃料ＯＬが漏れる。このため、導管１６ａのポンプ１６側の開口ＯＰ２からも液体燃料ＯＬが垂れ落ちる。

続いて、本実施の形態の燃焼装置１においてポンプ１６から導管１６ａが取り外される様子について説明する。

図８を参照して、本実施の形態の燃焼装置でも燃料ノズルＦＮとポンプ１６とが導管１６ａによって接続された状態では、ポンプ１６を制御することによって、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から液体燃料ＯＬが漏れないようにすることができる。具体的には、導管１６ａの一方端ＥＰ１がポンプ１６の先端部ＦＰに接続部材ＣＡによって気密に接続され、導管１６ａの他方端ＥＰ２が燃料ノズルＦＮに気密に接続される。そして、燃料ノズルＦＮ、導管１６ａおよびポンプ１６の内部に液体燃料ＯＬが充満した状態で、導管１６ａに連通するポンプ１６の吐出口が気密に封止される。このため、大気圧により燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１が押される。これにより、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から燃料が漏れないようにすることができる。

次に、図９を参照して、接続部材ＣＡがポンプ１６から取り外されて、導管１６ａがポンプ１６から取り外された状態では、導管１６ａに連通するポンプ１６の吐出口の気密状態が解除される。このため、導管１６ａのポンプ１６側の開口ＯＰ２も大気圧により押される。この結果、燃料ノズルＦＮの開口ＯＰ１から液体燃料ＯＬが漏れる。

本実施の形態の燃焼装置１によれば、鉛直方向ＶＤにおいて上側に向かって鋭角に曲げられた第１の湾曲部ＣＰ１が第２の湾曲部ＣＰ２よりもポンプ１６側に配置されている。ポンプ１６から導管１６ａが取り外される際にポンプ１６側から導管１６ａ内に空気が侵入する。第１の湾曲部ＣＰ１に到達した空気は、第１の湾曲部ＣＰ１が鉛直方向ＶＤにおいて上側に向かって鋭角に曲げられているため、第１の湾曲部ＣＰ１から中間部ＣＰ３に移動し難い。このため、サイフォン現象によって導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが燃料ノズルＦＮから排出される。また、中間部ＣＰ３が第１の湾曲部ＣＰ１および第２の湾曲部ＣＰ２よりも鉛直方向ＶＤにおいて下方に配置されているため、導管１６ａ内に液体燃料ＯＬが残った場合に中間部ＣＰ３に液体燃料ＯＬを留めることができる。よって、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが導管１６ａからポンプ１６側に垂れ落ちることを抑制できる。

本実施の形態の燃焼装置１においては、接続部材ＣＡはポンプ１６に導管１６ａが取り付けられた状態で導管１６ａ内を気密状態に保持し、ポンプ１６から導管１６ａが取り外される際に気密状態を緩やかに解除する。このため、ポンプ１６から導管１６ａが取り外される際にポンプ１６側から導管１６ａ内に空気が緩やかに侵入する。したがって、ポンプ１６側から導管１６ａ内に空気が侵入することが抑制される。これにより、サイフォン現象が維持されるため、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが導管１６ａからポンプ１６側に垂れ落ちることを効果的に抑制できる。

本実施の形態の燃焼装置１においては、第１の湾曲部ＣＰ１は第２の湾曲部ＣＰ２よりも鉛直方向ＶＤにおいて上側に位置している。このため、第１の湾曲部ＣＰ１から第２の湾曲部ＣＰ２に向かって液体燃料ＯＬを流れ易くすることができる。そのため、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが燃料ノズルＦＮから排出され易くすることができる。これにより、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが導管１６ａからポンプ１６側に垂れ落ちることを抑制できる。

本実施の形態の燃焼装置１においては、第１の湾曲部ＣＰ１は導管１６ａの鉛直方向ＶＤにおいて最も上側に位置している。このため、ポンプ１６側から導管１６ａ内に侵入した空気は第１の湾曲部ＣＰ１に留まる。これにより、サイフォンの原理が維持されるため、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが導管１６ａからポンプ１６側に垂れ落ちることを効果的に抑制できる。

図２に示すように本実施の形態の燃焼装置１においては、ポンプ１６から漏れた液体燃料を検知可能な液体燃料センサ２０をさらに備えている。液体燃料センサ２０は、液体燃料ＯＬを検知すると検知状態を継続するため、液体燃料ＯＬを検知した後に交換する必要がある。本実施の形態の燃焼装置１では、導管１６ａ内の液体燃料ＯＬが導管１６ａからポンプ１６側に垂れ落ちることを抑制できるため、この液体燃料ＯＬを液体燃料センサ２０が検知することを抑制できる。したがって、液体燃料センサ２０を交換することを抑制できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１燃焼装置、２筺体、３バーナ、４送風機、５一次熱交換器、６二次熱交換器、７排気集合筒、８消音器、９中和器、１０配管、１１給水配管、１１ａ入水口、１２給湯配管、１２ａ出湯口、１３トレー、１４第１のトレー部、１５第２のトレー部、１６ポンプ、１６ａ，１７ａ導管、１７制御弁、１８脱着部材、１９ねじ、２０液体燃料センサ、２２膨張部材、３１一次空気筒、３２バーナコーン、３３拡散板、３４点火器、３５バーナケース、ＣＡ接続部材、ＣＰ１第１の湾曲部、ＣＰ２第２の湾曲部、ＣＰ３中間部、ＤＰ１〜ＤＰ５第１〜第５の部材、ＥＰ排気口、ＦＮ燃料ノズル、ＯＰ１，ＯＰ２開口、ＶＤ鉛直方向。

Claims

液体燃料を燃焼可能な燃焼装置であって、
前記液体燃料を噴霧するための燃料ノズルと、
前記燃料ノズルに前記液体燃料を供給するためのポンプと、
前記燃料ノズルと前記ポンプとに接続され、かつ前記液体燃料を前記ポンプから前記燃料ノズルに送るための導管とを備え、
前記導管は、鉛直方向において上側に向かって鋭角に曲げられた第１および第２の湾曲部と、前記第１および第２の湾曲部との間に配置され、かつ前記第１および第２の湾曲部よりも鉛直方向において下方に配置された中間部とを含み、
前記第１の湾曲部は前記第２の湾曲部よりも前記ポンプ側に配置されている、燃焼装置。
前記ポンプに前記導管を着脱可能に接続し、かつ前記ポンプに前記導管が取り付けられた状態で前記導管内を気密状態に保持し、前記ポンプから前記導管が取り外される際に前記気密状態を緩やかに解除する接続部材をさらに備えた、請求項１に記載の燃焼装置。
前記第１の湾曲部は前記第２の湾曲部よりも鉛直方向において上側に位置している、請求項１または２に記載の燃焼装置。
前記第１の湾曲部は前記導管の鉛直方向において最も上側に位置している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
前記ポンプから漏れた前記液体燃料を検知可能な液体燃料センサをさらに備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼装置。