JP2917079B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料燃焼装置に係
り、より詳しくは装置の空燃比や内部温度の冷却の調整
の改善と、逆火防止の安全性の改善を図ることのできる
液体燃料燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の液体燃料燃焼装置の全体構
成を示す正面断面図、図６はその側面断面図、図７は燃
焼器周辺の部分拡大斜視図、図８はその燃焼器周辺の部
分拡大断面図、図９はその燃焼器のシール面の部分拡大
図である。各図において、１は気化器、２は気化器１内
に形成された気化室、３は気化器１と一体に形成された
スロート管、４は気化器１内部に形成された予熱ヒー
タ、５は気化室２へ液体燃料を供給するための給油管、
６は気化ガスを噴出するノズル孔６ａを備えた噴出ノズ
ル、７は気化室２と噴出ノズル６とをつなぐ連結パイ
プ、８はニードル弁装置で、ニードルパイプ８ａ，ニー
ドル８ｂ，戻り側弁８ｃ、及び電磁制御部８ｄ等を備え
ている。

【０００３】９は先端部が戻り側弁８ｃにつながる燃料
戻り管、１０は燃料戻り管９をニードル弁装置８に接続
する押さえ板、１１は油受皿１２に設けられた電磁ポン
プ１３と給油管５とを接続している送油管、１４は燃料
タンク、１５は気化器１の温度を検出するサーミスタ、
１６は一次空気を取り入れる空気取入口、１７はバーナ
ヘッド、１８は装置内部で燃焼装置側と燃料タンク側と
を隔てている遮蔽板である。

【０００４】１９はその底部を気化器１に接しバーナヘ
ッド１７の周囲を囲む保炎リング、２０は装置内部で気
化器１側と燃焼筒２１側とを仕切る仕切板、２２は燃焼
筒２１と仕切板２０との間に設けられた断熱材、２３は
ねじ２４により仕切板２０に固定された気化器１を仕切
板２０と共に保持する支持台であり、その内部には気化
器１に連結する噴出ノズル６、及び噴出ノズル６に連結
したニードル弁装置８が収納されている。

【０００５】２５は風洞、２６は装置背面に取り付けら
れた送風機、２７はケーシング、２８は温風吹出口、２
９はイグナイタ、３０はスパークプラグ、３１は炎検知
器、３２はサブ基板、３３は蓋、３４は火炎である。

【０００６】次に前述の構成を有する従来装置の動作に
ついて図５乃至図９に基づき説明する。まず、運転スイ
ッチ（図示せず）をＯＮ状態とし、予熱ヒータ４に通電
を行い、液体燃料を気化するのに必要な温度まで気化器
１を予熱する。

【０００７】気化器１の予熱が完了すると、サーミスタ
１５がこれを検知して運転が開始され、電磁ポンプ１３
が作動して、液体燃料が油受皿１２から送油管１１、給
油管５を介して気化室２へ送り込まれ、気化室２で加熱
されて気化ガスとなる。

【０００８】そして、気化室２内に充分に気化ガスが満
たされた時点で、本来の燃焼動作に移行すべく、ニード
ル弁装置８が作動して、すなわち電磁制御部８ｄでニー
ドル８ｂを下方へ摺動させてノズル孔６ａを開き（図８
参照）、戻り側弁８ｃを閉じてノズル孔６ａからスロー
ト管３へ燃料ガス（＝気化ガス）を噴出する。

【０００９】ノズル孔６ａから噴出された燃料ガスは、
エジェクタ効果により、ノズル孔６ａの口径，スロート
管３の口径で定まる一定量の一次空気を、空気取入口１
６から取り入れて、一定の一次空気比を持つ混合ガスと
なる。

【００１０】この混合ガスは、バーナヘッド１７から燃
焼筒２１内に噴出され、スパークプラグ３０により着火
されて火炎を形成し、高温の燃焼ガスとなる。そして、
この高温の燃焼ガスは燃焼筒２１を上昇し、燃焼筒２１
を出たところで送風機２６から送られてくる冷風と混合
して適温の温風となり、風洞２５に沿って前方の温風吹
出口２８から放出され、これによって室内を暖房してい
る。

【００１１】なお、燃焼停止時には、ニードル８ｂでノ
ズル孔６ａを塞いで燃焼動作を停止するとともに、戻り
側弁８ｃを開いて、気化器１内に残った液体燃料を、燃
料戻り管９を通して油受皿１２に戻している。

【００１２】ところで、このような燃焼方式では、送風
機２６の圧力、特に静圧が一次空気をスロート管３内に
下方から送り込むのに寄与しているので、噴出ノズル６
周辺に送風機２６の圧力が加わるよう、支持台２３その
ものは内部が密閉構造となっている。つまり、支持台２
３の周囲は、送風機２６側から一次空気を吸い込む通気
口だけ有して閉じられた状態にあり、上部は気化器１を
仕切板２０で閉じている。しかし上部を仕切板２０で完
全に閉じると、気化器１の温度が上昇し、かつ二次空気
がバーナヘッド１７側へ下から行かず排ガスが悪い方向
へ行くので、若干開ける必要がある。そこで従来は、図
９に示す如く、気化器１の上面の周方向複数個所に高さ
数ｍｍ（０．８ｍｍ以上）の凸部３５を設け、各凸部３
５を介してねじ２４により気化器１を仕切板２０に固定
し、仕切板２０と気化器１との間に高さ０．８ｍｍ以上
の隙間が形成されるようにして、二次空気が下方よりバ
ーナヘッド１７側へ流れるようにしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述よ
うに仕切板２０と気化器１との間に高さ０．８ｍｍ以上
の隙間を形成した場合、以下のような問題が発生する。 イ）支持台２３内部の一次空気の圧力が大きく低下する
ので、一次空気比調整用のダンパが必要となり、そのた
めの部品代と調整時間でコストがアップする。 ロ）気化器１の下部は依然として密閉構造の中に置かれ
ているため、風の流れが殆どなく、イグナイタ２９やス
パークプラグ３０、炎検知器３１の電線との接続部やサ
ブ基板３２の裏側などの周辺電気部品の温度が高くな
り、使用温度規格の上限を越えてしまう。 ハ）ノズル孔６ａ部分に図９に示すようなタール３６な
どの異物が付き、気化ガスがスロート管３内に送り込ま
れると同時に横吹きし、この横吹きした気化ガス３７が
支持台２３内に充満した場合、気化器１の上面と仕切板
２０との間に０．８ｍｍ以上の隙間があると、炎が支持
台２３内の気化ガス３７に火移りしてしまい、ノズル孔
６ａから出る気化ガスがその場で着火してしまい、火炎
放射器のようになり、炎検知器３１などの安全装置が万
一動作しない場合を想定すると、気化器１が溶解してし
まう等、安全上好ましくない状態となる。

【００１４】本発明は叙上の点に鑑み、簡単に一次空気
比の調整が行え、同時に周辺電気部品の冷却ができ、か
つノズル孔部分にタールが付いて気化ガスが横吹きした
場合でも、火炎に引火することのない安全性の高い液体
燃料燃焼装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明に係
る液体燃料燃焼装置は、外殻を形成する装置本体のケー
シング内を気化器側と燃焼筒側とに仕切る仕切板を介し
て前記気化器を支持する支持台を備え、加熱した気化器
へ液体燃料を供給して気化ガスとし、この気化ガスをノ
ズルから噴出させて、送風機の静圧とエジェクタ効果に
より一次空気と混合して燃焼筒へ送り込み燃焼を行うも
のにおいて、前記支持台に前記送風機からの静圧を調整
可能に複数の空気抜き穴を設けたものである。

【００１６】本発明の第２の発明に係る液体燃料燃焼装
置は、外殻を形成する装置本体のケーシング内を気化器
側と燃焼筒側とに仕切る仕切板に孔を形成し、この孔部
には該孔を覆う縁部を有する気化器の本体を所定間隙介
在させて嵌入し、これら平面的に重なる気化器の縁部と
仕切板の孔縁部とを所定間隙介在させて締結し、該仕切
板によりケーシング内を前記間隙を介して気化器側と燃
焼筒側とに仕切り、加熱した気化器へ液体燃料を供給し
て気化ガスとし、この気化ガスをノズルから噴出させ
て、送風機の静圧とエジェクタ効果により一次空気と混
合して燃焼筒へ送り込み燃焼を行うものにおいて、前記
嵌入部にて対向する仕切板内周面と気化器本体外周面の
いずれか一方の周方向複数個所、または前記平面的に重
なる気化器の縁部と仕切板の縁部の互いの対向面のいず
れか一方の周方向複数個所に、相手面に当接し対向間隙
を０．８ｍｍ以下に保持する凸部を設け、該０．８ｍｍ
以下の間隙を介して前記気化器側と燃焼筒側とを連通さ
せたものである。

【００１７】

【作用】本発明の第１の発明においては、送風機からの
静圧の調整は、外殻を形成する装置本体のケーシング内
を気化器側と燃焼筒側とに仕切る仕切板を介して前記気
化器を支持する支持台の複数の空気抜き穴の数を調整す
ることで行われる。また、送風機からの静圧を調整可能
な複数の空気抜き穴は、支持台内に空気の流れを発生さ
せ、支持台周辺の電気部品を冷却する。

【００１８】本発明の第２の発明においては、外殻を形
成する装置本体のケーシング内を気化器側と燃焼筒側と
に仕切る仕切板に形成した孔部にて対向する仕切板内周
面と気化器本体外周面のいずれか一方の周方向複数個
所、または平面的に重なる気化器の縁部と仕切板の縁部
の互いの対向面のいずれか一方の周方向複数個所に、相
手面に当接し対向間隙を０．８ｍｍ以下に保持する凸部
を設け、該０．８ｍｍ以下の間隙を介して前記気化器側
と燃焼筒側とを連通させたので、ノズル孔部分にタール
などの異物が付着して気化ガスが横吹きしても、バーナ
ヘッドの火炎が支持台内の横吹きした気化ガスに火移り
することがなく、安全性が確保できる。

【００１９】

【実施例】

実施例１．以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は本発明の第１の発明に係る液体燃料燃焼装置の燃
焼器周辺の部分拡大斜視図であり、従来と同一部分には
同一符号を付してある。図１において、４１は支持台２
３の下部側に穿設した空気抜き穴、４２は支持台２３の
空気抜き穴４１とは異なる面の上部側に穿設した空気抜
き穴、４３は送風機からの静圧を調整できるよう空気抜
き穴４１の周辺に複数穿設した小孔、４４は同じく空気
抜き穴４２の周辺に複数穿設した小孔であり、一次空気
比の設定は、これら小孔４３，４４に図示しない中実の
ピンを抜き差しして小孔の数を増減させることにより、
つまり開口面積を拡縮させることにより、行われる。そ
れ以外の構成は従来と同様である。

【００２０】次に、本実施例装置の作用を図１に基づき
図５及び図６を参照しながら説明する。なお、燃焼動作
については従来例と同様であるので、ここでは送風機か
らの一次空気の流れを中心に説明する。まず、一次空気
比の設定を小孔４３，４４に図示しない中実のピンを抜
き差しすることにより行うが、これは予め組立ライン上
にて個々の製品毎に行われる。このようにして一次空気
比の設定がなされた本実施例装置は、燃焼動作が開始さ
れると、送風機２６の圧力、特に静圧が一次空気をスロ
ート管３内に下方から送り込むのに寄与しているが、支
持台２３には空気抜き穴４１，４２及び小孔４３，４４
が形成されているので、送風機２６からの静圧は同時に
支持台２３内に空気の流れをも発生させ、支持台周辺の
電気部品すなわちイグナイタ２９やスパークプラグ３
０、炎検知器３１の電線との接続部やサブ基板３２の裏
側などの周辺電気部品を冷却し、これらの温度が高くな
るのを防止する。

【００２１】実施例２． 図２は本発明の第２の発明に係る液体燃料燃焼装置の要
部である気化器と仕切板を示す分解斜視図、図３はその
燃焼器周辺の部分拡大断面図、図４はその燃焼器のシー
ル面の部分拡大図であり、従来と同一部分には同一符号
を付してある。各図において、１ａは気化器１の縁部と
面一に設定されてその周方向複数個所に放射状に突出す
る締結部のボス、４５は各ボス１ａの上面に設けた凸部
であり、それぞれの突出高さを０．８ｍｍ以下に設定さ
れている。４６は気化器本体の外周面１ｂの周方向複数
個所に放射状に突出する凸部であり、それぞれの突出高
さを０．８ｍｍ以下に設定されている。一方、仕切板２
０には気化器１の本体が嵌入する孔４７にバーリング加
工部４８が施されており、バーリング加工部４８はその
直径寸法が気化器１側の各凸部４６と接する寸法に設定
されている。また、仕切板２０には気化器締結用のねじ
２４が螺合するねじ穴４９やイグナイタやスパークプラ
グなどの電気部品が取付けられるねじ穴５０が設けられ
ている。すなわち、気化器１と仕切板２０とは、各凸部
４５，４６によって相手面との間に０．８ｍｍ以下の間
隙が形成された状態でねじ２４に締結されており、換言
すれば０．８ｍｍ以下の間隙を介して気化器側と燃焼筒
側とが連通されている。

【００２２】次に、本実施例装置の作用を図２乃至図４
に基づき説明する。なお、燃焼動作については従来例と
同様であるので、ここでは気化器と仕切板間の間隙を
０．８ｍｍ以下としたことによる作用を中心に説明す
る。まず、燃焼動作が開始されると、各凸部４５，４６
によって気化器１と仕切板２０間に形成された０．８ｍ
ｍ以下の間隙を通して、気化器側から燃焼筒側へ二次空
気が流れ、排ガスの流れを燃焼筒２１の上方へ導き、排
ガスが悪い方向へ行くのを防止する。また、この０．８
ｍｍ以下の間隙は支持台２３内部の一次空気の圧力を大
きく低下させることがなく、実施例１で述べた一次空気
比の調整を容易にするとともに、逆火を防ぐ。

【００２３】すなわち、図４に示すように、万一酸化し
た液体燃料を使用してタール３６がノズル孔６ａに付着
して横方向へ気化ガス３７が吹き、一方では気化ガスが
スロート管３内に噴出する場合、火炎３４が存在しなが
ら、ノズル６周辺には気化ガス３７が充満することにな
るが、本実施例では気化器１と仕切板２０間が各凸部４
５，４６によって消炎距離（火移りしない距離）の０．
８ｍｍ以下に管理されているため、火炎３４が逆火せ
ず、支持台２３内の気化ガス３７に引火することはな
い。その結果、液体燃料のミストで若干臭くなるが、ノ
ズル孔６ａから火炎放射器のように噴出することがない
ので、炎検知器３１などの安全装置が万一動作しない場
合でも、気化器１が溶解してしまうような危険はなく、
安全性の確保が容易となる。

【００２４】また、０．８ｍｍ以下に管理された間隙を
通して従来同様に二次空気の流れがが発生するので、気
化器１の温度も安定する。

【００２５】なお、この実施例では気化器１と仕切板２
０間の間隙を０．８ｍｍ以下に管理する凸部４５，４６
を気化器１側に設けたものを示したが、これを仕切板２
０側に設けてもよく、また気化器１と仕切板２０間で通
気を確保できるようにすれば、凸部はこれらの対向面で
ある孔周縁部や孔周面部のいずれか一方だけに設けても
よい。前述の実施例のように孔周縁部および孔周面部の
両方に凸部を設けた場合には、各寸法が安定して、組立
て時のバラツキもなくなる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べように、本発明の第１の発明に
よれば、外殻を形成する装置本体のケーシング内を気化
器側と燃焼筒側とに仕切る仕切板を介して前記気化器を
支持する支持台に送風機からの静圧を調整可能に複数の
空気抜き穴を設けたので、一次空気比調整用のダンパが
不要となって、送風機からの静圧調整が容易となり、か
つ支持台内に空気の流れを発生させることができ、支持
台周辺の電気部品を冷却することができる。

【００２７】また、本発明の第２の発明によれば、外殻
を形成する装置本体のケーシング内を気化器側と燃焼筒
側とに仕切る仕切板に形成した孔部にて対向する仕切板
内周面と気化器本体外周面のいずれか一方の周方向複数
個所、または平面的に重なる気化器の縁部と仕切板の縁
部の互いの対向面のいずれか一方の周方向複数個所に、
相手面に当接し対向間隙を０．８ｍｍ以下に保持する凸
部を設け、この０．８ｍｍ以下の間隙を介して気化器側
と燃焼筒側とを連通させたので、ノズル孔部分にタール
などの異物が付着して気化ガスが横吹きしても、バーナ
ヘッドの火炎が支持台内の横吹きした気化ガスに火移り
することがなく、安全性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明に係る液体燃料燃焼装置の
燃焼器周辺の部分拡大斜視図である。

【図２】本発明の第２の発明に係る液体燃料燃焼装置の
要部である気化器と仕切板を示す分解斜視図である。

【図３】本発明の第２の発明に係る液体燃料燃焼装置の
燃焼器周辺の部分拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の発明に係る液体燃料燃焼装置の
燃焼器のシール面の部分拡大図である。

【図５】従来の液体燃料燃焼装置の全体構成を示す正面
断面図である。

【図６】従来の液体燃料燃焼装置の側面断面図である。

【図７】従来の液体燃料燃焼装置の燃焼器周辺の部分拡
大斜視図である。

【図８】従来の液体燃料燃焼装置の燃焼器周辺の部分拡
大断面図である。

【図９】従来の液体燃料燃焼装置の燃焼器のシール面の
部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 気化器 ６ 噴出ノズル ２０ 仕切板 ２１ 燃焼筒 ２３ 支持台 ２４ 締結用のねじ ２６ 送風機 ２７ ケーシング ４１，４２ 空気抜き穴 ４３，４４ 小孔（空気抜き穴） ４５，４６ 凸部 ４７ 仕切板の孔 ４８ バーリング加工部（仕切板内周面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−28907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−87557（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−39504（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/40 F23D 11/44 F23L 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外殻を形成する装置本体のケーシング内
   を気化器側と燃焼筒側とに仕切る仕切板を介して前記気
   化器を支持する支持台を備え、加熱した気化器へ液体燃
   料を供給して気化ガスとし、この気化ガスをノズルから
   噴出させて、送風機の静圧とエジェクタ効果により一次
   空気と混合して燃焼筒へ送り込み燃焼を行う液体燃料燃
   焼装置において、 前記支持台に前記送風機からの静圧を調整可能に複数の
   空気抜き穴を設けたことを特徴とする液体燃料燃焼装
   置。
2. 【請求項２】 外殻を形成する装置本体のケーシング内
   を気化器側と燃焼筒側とに仕切る仕切板に孔を形成し、
   この孔部には該孔を覆う縁部を有する気化器の本体を所
   定間隙介在させて嵌入し、これら平面的に重なる気化器
   の縁部と仕切板の孔縁部とを所定間隙介在させて締結
   し、該仕切板によりケーシング内を前記間隙を介して気
   化器側と燃焼筒側とに仕切り、加熱した気化器へ液体燃
   料を供給して気化ガスとし、この気化ガスをノズルから
   噴出させて、送風機の静圧とエジェクタ効果により一次
   空気と混合して燃焼筒へ送り込み燃焼を行う液体燃料燃
   焼装置において、 前記嵌入部にて対向する仕切板内周面と気化器本体外周
   面のいずれか一方の周方向複数個所、または前記平面的
   に重なる気化器の縁部と仕切板の縁部の互いの対向面の
   いずれか一方の周方向複数個所に、相手面に当接し対向
   間隙を０．８ｍｍ以下に保持する凸部を設け、該０．８
   ｍｍ以下の間隙を介して前記気化器側と燃焼筒側とを連
   通させたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。