JP2767742B2 - ファンヒータ燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油ファンヒータの燃
焼装置に係り、さらに詳しくは作動時に気化器内にター
ルが生成されることを抑制するとともに、燃料の石油と
空気のミキシング効率が増大するようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に石油ファンヒータは燃料の石油
を気化させて燃焼させることにより得られる熱を用いて
暖房を行う暖房機器であり、図１に示すように燃料を供
給する燃料供給装置と、前記燃料供給装置により供給さ
れた燃料を気化させて燃焼させる燃焼装置と、前記燃焼
装置に空気を供給する空気供給装置とで構成されてい
る。

【０００３】これをより具体的に説明すると、燃料供給
装置はカートリッジタンク１を通じて計量タンク２に貯
蔵された燃料（石油）の供給を案内する送油管３と、前
記送油管に取り付けられて送油管を通じて供給される燃
料をポンピングする電子ポンプ４と、前記電子ポンプに
よりポンピングされた燃料の油面を一定に保持する精油
面器５と、前記精油面器内に設けられて燃料を燃焼装置
に案内するパイプオリフィス６とで構成されている。

【０００４】なお、燃焼装置は空気供給装置により供給
された空気を案内する送風通路７と、前記送風通路に設
けられて空気を加圧チューブ８を通じて燃料供給装置の
精油面器５に供給及び遮断するソレノイド９と、前記送
風通路７の終端に接続されて空気を噴出させるノズル１
０と、前記ノズルの内部に差し込まれるように燃料供給
装置のパイプオリフィス６の終端に設けられて、燃料を
ノズル１０から噴出される空気にのせ噴射するニードル
１１と、前記ノズル１０の終端と接続されて空気にのせ
られて噴射される燃焼を気化させる気化器１２と、前記
気化器の内周面に設けられて気化器１２を予熱する予熱
ヒータ１３と、前記気化器１２の下部に設けられて予熱
ヒータ１３により予熱された気化器１２の予熱温度を感
知する予熱検知サーミスタ１４と、前記予熱ヒータ１３
により予熱されて燃料を気化させることにより発生した
ガスにスパークを発生させる点火プラグ１５と、前記気
化器１２の上部に被せられて点火プラグ１５により着火
するにつれて花火を発生するバーナヘッド１６と、前記
バーナヘッドから発生した火花を感知する炎検知器１７
と、前記気化器１２の外部に形成されて送風通路７を通
じて案内される空気を冷却チューブ１８を通じて供給を
受けて気化器１２を冷却させる冷却筒１９と、で構成さ
れている。

【０００５】前記において、ノズル１０を介して噴出さ
れる空気が燃料をのせて気化器１２の内部へ噴射すると
き、前記燃料が気化されるようにするためには前記空気
にのせられて噴射される燃料が気化器１２の内側の壁面
に沿って回転すべきであるが、これのためにノズル１０
の終端が気化器１２の中心線上で一側に偏るように接続
されている。

【０００６】そして、空気供給装置は、外部の空気を吸
収して燃焼装置の送風通路７に送り出す送風機２０と、
前記送風機により吸入される空気中の各種の粉塵を濾過
するフィルターとで構成されている。

【０００７】従って、カートリッジタンク１に燃料（石
油）を満たした後、燃料供給装置を構成する計量タンク
２上に載せておくと、前記カートリッジタンク１に入っ
ていた燃料が計量タンク２に移動されて貯蔵される。

【０００８】このような状態で使用者が電源スイッチを
オン状態にすると、制御部（図示せず）の制御信号を受
けて気化器１２の内周面に設けられた予熱ヒータ１３が
前記気化器１２を予熱し、気化器が予熱されると予熱検
知サーミスタ１４がこれを感知して制御部に入力する
が、この時、制御部に入力された検知温度が予めセット
されている温度に達すると、前記制御部は予熱ヒータ１
３による気化器１２の予熱を中止すると共に、空気供給
装置を構成する送風機２０と燃料供給装置を構成する電
子ポンプ４を動作させる。

【０００９】このようにして送風機２０が動作すると、
外部の空気はフィルター２１により各種の粉塵（埃、
塵）が除去された後清浄な空気になって、点火前の約２
０〜３０秒間送風通路７に通じてのみ案内されながらノ
ズル１０を通じて気化器１２の内部に流入するので、前
記気化器の内部が清浄になり、電子ポンプ４が動作する
と、送油管３を通じて案内される計量タンク２内の燃料
が精油面器５に供給されて前記精油面器により常時一定
の油面を保持する。

【００１０】前記作用において気化器１２の内部を清浄
にするために流入した空気は、２０〜３０秒後にも前記
気化器１２の内部に引き続き流入して噴出されるが、こ
の時、ソレノイド９が制御部の制御信号により動作して
開放されるので、送風通路７に案内される空気の一部が
加圧チューブ８の継続的な案内により精油面器５へも入
りながら、前記精油面器内で一定の油面を保持している
燃料を加圧することになり、この加圧された燃料はパイ
プオリフィス６に案内されてニードル１１を通じて気化
器１２の内部に供給されるので、前記供給された燃料が
ノズル１０を介して噴出される空気に載せられて一次微
粒化されながら予熱された気化器１２の内部に噴射され
る。

【００１１】一方、予熱された気化器１２の内部に噴射
される燃料は空気を噴出させるノズル１０が気化器１２
の外周面の中心で一側に偏るように接続されていること
を勘案するとき、空気に載せられたまま前記気化器１２
の内側の壁面に沿って旋回しながら予熱された温度によ
り気化することになるので、気化ガスが発生し、この気
化ガスは継続的に空気を混合されて気化器１２の内側の
壁面に沿って旋回しかけて前記気化器の上部に被せられ
たバーナヘッド１６を通じて排気されるが、この時排気
される可燃性気化ガスが点火フラグ１５から発生するス
パークにより着火して炎を形成する。

【００１２】以上のような作用により気化ガスが着火し
て火花が形成されると、炎検知器１７が着火初期の炎を
感知して制御部に入力し、前記制御部は入力された炎検
知信号に異常があるか否かを判断した後、異常がなけれ
ばその他のいろんな安全装置を確認した後、正常的に燃
焼して暖房を行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような通常の石油ファンヒータの燃焼装置は、ニー
ドルを通じて気化器の内部に供給される燃料がノズルを
通じて噴出される空気に載せられて噴射され、気化器の
内側の壁面に直接ぶつかった後、一方向に回転しながら
気化する構造となっているので、下記のような問題点が
生じている。

【００１４】１．作動時に前記気化器の内側の壁面にぶ
つかって気化されなかった燃料は、内側の壁面に油膜を
形成しながら底面へ流れ落ちて前記底面にも油膜を形成
した後蒸発することにより、気化器の壁面及び底面に冷
却部位が集中され、これにより気化器全体の温度分布差
が６０〜７０℃と不均衡をもたらして安定性の問題が生
じた。２．集中冷却部位では燃料が瞬間的に蒸発せず油
膜を連続的に形成することにより、気化器の底面にター
ルが発生することになり、前記底面に一度タールが発生
すると、これが結局にはタール核になって気化器の伝熱
特性を弱化させて、図６に示すように点火時に点火不良
による未燃焼ガスと消火時タールの内部に残存する燃料
の未燃焼ガスの過多発生により悪臭が発生して室内の空
気を汚染させることになった。３．燃料がノズルから噴
出される空気に載せられて噴射されながら気化器の内側
の壁面にぶつかるとき、旋回モーメント（運動量）が弱
くなるので、気化器内で旋回による燃料の蒸発ガスが空
気と充分混合されなかった状態にバーナヘッドを通じて
排気されながら燃焼するので、火炎の不安定により燃焼
の騒音が大きく発生するとともに燃焼の効率が低下し
た。

【００１５】本発明はかかる問題点を解決するためのも
ので、その目的は、気化器内の燃料蒸発を均一にし、気
化器の底面にタールが発生することを防ぎ、バーナから
完全燃焼が生じるようにすることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のファンヒータは可燃性の物質を噴射する噴
射手段と、燃焼に先だって前記噴射された可燃性の物質
を気化させる気化手段と、前記気化手段内に形成されて
噴射された可燃性の物質を二分して互いに反対の方向に
旋回させる分離手段と、からなるファンヒータの燃焼装
置において、噴射手段は気化手段の中心部に向かって形
成され、燃料を気化手段の中心部へ噴射すること、及び
分離手段は端部分の終端が気化手段内の中心線上に一致
するように尖っており、気化器との接続部は滑らかに湾
曲している分離片からなること、を特徴とする。

【００１７】

【実 施 例】図４は本発明の石油ファンヒータの燃焼
装置を示す要部の縦断面図で、図５は本発明の石油ファ
ンヒータの燃焼装置を示す要部の横断面図であり、本発
明の構成中、既に説明された従来の構成と同一の構成の
説明は省略するものの、図面上には従来と同一の符号に
して表わす。

【００１８】一実施例の噴射手段は外部からの燃料を流
入するニードル１１と、前記ニードル１１を内部に形成
し、一定圧力下の空気を噴射してニードルを通じて供給
された燃料を１次的に気化するノズル１０とで構成され
ることができる。

【００１９】一実施例の気化手段は、前記１次的に気化
された燃料−空気混合体を２次的に気化するために上記
ノズル１０と連結される気化器１２を使用することがで
きる。

【００２０】一実施例の分離手段は端部分の終端が気化
手段内の中心線上に一致するように尖っており、気化器
１２との接触部は滑らかに湾曲している分離片２２を使
用することができる。

【００２１】以下、分離手段を詳細に説明する。ノズル
１０を気化器１２の外側の中心部に連結して前記ノズル
１０を通じて噴出される空気が気化器１２の内側の中心
部に向かいながら、ニードル１１を通じて供給される燃
料を噴射するようにし、前記気化器１２の内側の壁面に
はノズル１０と対向するように端部分が尖っていると共
に気化器１２との接続部が滑らかに湾曲した分離片２２
を一体形成してノズル１０を通じて気化器１２の内側の
中心部に噴出される空気に載せられて噴射される燃焼が
前記分離片２２により二分されながら気化された後、こ
の気化されたガスが気化器１２の内側の壁面に沿って互
いに反対の方向に旋回しながら空気と混合されるように
する。

【００２２】前記分離片２２は気化器１２の内側の壁面
に一体に形成することに限定する必要はなく、気化器１
２とは別途に形成した後、前記気化器の内側の壁面に固
定してもよい。

【００２３】一方、分離片２２の端部分は平面からみた
とき、その終端が気化器１２の中心線上に一致した二等
辺三角形を成すようにし、前記二等辺三角形を成す分離
片２２の端部分の角度θは空気に載せられて気化器１２
の内部へ噴射される燃料噴射角度θ₁ の±１０％とし
て、空気に載せられて噴射される燃料が前記分離片２２
により滑らかに二分されるようにする。

【００２４】

【作 用】このように構成された本発明の一実施例の
作用を説明すると、次の通りである。空気供給手段によ
り供給された空気が送風通路７に案内されて気化器１２
の外側の中心部分に連結されたノズル１０を通じて前記
気化器１２の内側の中心部に噴出されるとき、精油面器
５内の燃料は空気圧を受けてパイプオリフィス６に案内
されてニードル１１を通じて前記気化器の内部に供給さ
れるので、前記供給された燃料が噴出される空気に載せ
られて一次微粒化されながら噴射され、この噴射された
燃料はノズル１０と対向するように気化器１２の内側の
壁面に一体に形成されたり、別途に作られて固定された
分離片２２により素早く二分されながら前記分離片の両
側の壁面に沿って流れて、予熱されている予熱温度によ
り瞬間的に気化される。

【００２５】前記において噴射される燃料が分離片２２
により素早く二分されるのは、前記分離片２２の端部分
が平面からみた時、二等辺三角形を成しながら、その終
端は気化器１２の中心線上に一致し、前記端部分を成す
二等辺の角度は噴射される燃料噴射角度の±１０％であ
るので可能である。

【００２６】一方、分離片２２の端部分を成す二等辺の
角度が噴射される燃料噴射角度の＋１０％を超えると、
噴射される液滴状態の燃料が前記分離片２２の尖った部
分（二等辺三角形を成す二等辺）の全面にぶつからない
ようになって、蒸発に必要な熱量を充分得られてないか
ら、燃料の気化が不安定に行われ、−１０％を越えない
と、噴射される液滴状態の燃料の一部が分離片２２の尖
った部分の前面にぶつからず前記分離片の滑らかに湾曲
した部分に直接ぶつかることによって、前記湾曲した部
分にぶつかった燃料は蒸発に必要な熱量を充分得られな
くなって燃料の気化が不安定になされるので、前記分離
片２の端部分を成す二等辺の角度が噴射される燃料噴射
角度の±１０％になるようにするのが最も好ましい。

【００２７】このようにして気化された可燃性気化ガス
は空気分離片２２により引き続き分離された状態に流れ
かけて前記空気分離片２２の滑らかに湾曲した部分に案
内されて、気化器１２の内側の側面に沿って互いに反対
の方向に旋回しながら空気と混合された後、バーナヘッ
ド１６を通じて廃棄されるが、この時、排気される可燃
性気化ガスが点火フラグ１５から発生するスパークによ
り着火して炎を形成することになる。

【００２８】以上のような作用により気化ガスが着して
火花が形成すると、炎検知器１２が着火初期の炎を感知
して制御部に入力し、前記制御部は入力された炎検知信
号に異常があるか否かを判断して、異常がなければその
他のいろんな安全装置を確認にした後、正常的に燃焼し
て暖房を行う。

【００２９】

【発明の効果】従って、本発明は燃料が気化器の中心部
へ噴出される空気に載せられて噴射され、空気分離片に
より二分されながら大部分気化された後、その気化され
たガスのみが気化器の内側の壁面に沿って互いに反対の
方向に旋回しながら空気と混合される構造となっている
ので、下記の効果がある。

【００３０】１．作動時に気化器内に噴射される燃料が
分離片により分離されながら前記分離片で大部分蒸発す
るので、底面に燃料が流れ落ちないとともに気化器の全
部分の温度分布の偏差が大きくないから安定性がある。 ２．気化器の底面にタールが容易に生成されないので、
図６に示すように、点火及び消火時に未燃焼ガスの発生
が抑制されて室内空気の汚染が減少される。 ３．気化されたガスの旋回モーメント（運動量）が強く
なるので、燃料の気化ガスと空気が充分混合された状態
でバーナヘッドを通じて排気されて燃焼し、これにより
燃焼の騒音が小さく発生するとともに燃焼の効率が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の石油ファンヒータの全体構成を示す概略
図である。

【図２】従来の石油ファンヒータの燃焼装置を示す要部
縦断面図である。

【図３】従来の石油ファンヒータの燃焼装置を示す要部
横断面図である。

【図４】本発明の石油ファンヒータの燃焼装置を示す要
部縦断面図である。

【図５】本発明の石油ファンヒータの燃焼装置を示す要
部横断面図である。

【図６】（イ）従来の装置を有する石油ファンヒータと
本発明の装置を有する石油ファンヒータの未燃焼ガスの
発生量を参考的に示すグラフで、点火時の未燃焼ガス発
生量の比較状態図である。 （ロ）は消火時の未燃焼ガス発生量の比較状態図であ
る。

【符号の説明】

１０…ノズル、１１…ニードル、１２…気化器、２２…
分離片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沈 成 勲 大韓民国 慶尚南道 昌原市 南陽洞 17 儒成アパートメント102−1506 (56)参考文献 実開 昭63−44027（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−17919（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 11/40 F23D 11/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可燃性の物質を噴射する噴射手段と、 燃焼に先だって前記噴射された可燃性の物質を気化させ
   る気化手段と、 前記気化手段内に形成されて噴射された可燃性の物質を
   二分して互いに反対の方向に旋回させる分離手段と、か
   らなるファンヒータの燃焼装置において、 噴射手段は気化手段の中心部に向かって形成され、燃料
   を気化手段の中心部へ噴射すること、及び 分離手段は端
   部分の終端が気化手段内の中心線上に一致するように尖
   っており、気化器との接続部は滑らかに湾曲している分
   離片からなること、 を特徴とするファンヒータの燃焼装置。
2. 【請求項２】 分離片を気化手段に一体に形成すること
   を特徴とする請求項１記載のファンヒータの燃焼装置。
3. 【請求項３】 分離片を気化手段とは別に作って、前記
   気化手段に固定することを特徴とする請求項１記載のフ
   ァンヒータの燃焼装置。
4. 【請求項４】 分離片の端部分が平面上二等辺三角形を
   なすことを特徴とする請求項１記載のファンヒータの燃
   焼装置。
5. 【請求項５】 分離片の端部分を成す三角形の角度は、
   気化手段内に噴射される燃料噴射角度の±１０％とする
   ことを特徴とする請求項１記載のファンヒータの燃焼装
   置。