JP3033467B2

JP3033467B2 - 液体燃料燃焼装置

Info

Publication number: JP3033467B2
Application number: JP7117193A
Authority: JP
Inventors: 真史田村; 克哉福野; 英行塚原; 稔佐藤; 照男椙本; 聡丹沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: KR960041847A; CN1106527C; JPH08312943A; KR100188347B1; CN1159539A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は気化した液体燃料と燃焼
用空気とを予混合して燃焼させ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１５は例えば特開平５−１４９５１４
号公報に示された従来の液体燃料燃焼装置の燃焼器の断
面図であり、図において、１は液体燃料を気化させるた
めの部屋を形成する気化器、２はその気化器１の側壁に
埋設され、その気化器１を加熱する電熱ヒータである。
３は気化器１の上部に嵌合固定された絞り部、４はその
絞り部３の上部に設けられたバーナヘッド、５はそのバ
ーナヘッド４の側壁に設けられた複数の炎孔である。そ
して、６はバーナヘッド４の外周面に密着して巻装され
た金網、７はその金網の上部に配置されたキャップ、８
はバーナヘッド４及びキャップ７を絞り部３に固定する
ために一端部が絞り部３に埋設された特殊ねじである。

【０００３】９はバーナヘッド４内に設けられ、底面に
複数の穴を有する混合板であり、この混合板９は気化し
た液体燃料を整流してから複数の炎孔５より噴出させる
ものである。１０は気化器１の上部にバーナヘッド４を
囲むようにして取り付けられた環状の保炎リングであ
る。

【０００４】１１は気化器１の側壁に設置されその気化
器１内に開口しているノズルであり、このノズル１１は
燃焼用送風機（図示せず）に連通した空気供給管（図示
せず）に接続されている。更に、ノズル１１は、入口部
１１ａ、テーパ部１１ｂ及びのど部１１ｃから構成され
ている。１２はノズル１１と同軸上に、且つ先端部の燃
料供給口１２ａがのど部１１ｃから突出するように配置
された燃料供給管であり、燃料タンク（図示せず）の液
体燃料はこの燃料供給管１２を介して燃料ポンプ（図示
せず）によって気化器１に供給されるようになってい
る。

【０００５】次に動作について説明する。電熱ヒータ２
に通電することにより、液体燃料の気化に必要な温度
（２００〜３００℃）まで気化器１が予熱される。予熱
完了後、燃焼用送風機から空気供給管に送られた燃焼用
空気が、ノズル１１から気化器１に供給される。また、
燃料供給管１２からは、一次空気比（＝供給空気量／理
論空気量）が０．８程度になる量の液体燃料が気化器１
に供給される。

【０００６】供給された液体燃料は、燃焼用空気の流れ
により微粒化され、予熱された気化面で気化する。気化
した液体燃料は、絞り部３を通過する際に、更に燃焼用
空気と予混合されて濃度分布が均一になる。この後、気
化燃料と燃焼用空気との予混合気は、混合板９の底面の
複数個の穴を通ることで整流され、混合板９の側壁の効
果でバーナヘッド４の上下方向の流速分布が均一にな
る。予混合気は、バーナヘッド４の炎孔５上で点火装置
（図示せず）により着火され、一次火炎１４及び二次火
炎１５を形成する。尚、燃焼開始後は、保炎リング１０
等により火炎から熱回収が行われることにより気化器１
が加熱されるので、電熱ヒータ２への入力は不要とな
る。

【０００７】ところで、このような燃焼装置の消火時に
は、燃料ポンプと燃焼用送風機への電圧の印加を同時に
解除していた。この場合には、燃料ポンプはほぼ瞬時に
停止するのに対して、燃焼用送風機は電圧の印加を停止
してもその惰性のために徐々に回転数を減少させて数秒
後に停止する。従って、燃料の減少は図１６の実線に示
すように非常に速く、Ｔ₀ 時に燃料ポンプへの通電を停
止すると、気化等のために若干は遅れるものの蒸発量は
Ｔ₁ 時にゼロになる。

【０００８】一方、燃焼用空気の減少は燃料に比較する
と遅く、破線のようにＴ₂ 時に供給が停止する。この種
の燃焼器では消火のＴ₀ 時からＴ時までは、燃焼用空気
と燃料の比率（一次空気比）が可燃範囲にあるため燃焼
は継続されるが、Ｔ時以降は空気過剰になるため、火炎
は吹き消え（blow off）を生じる。このようにこの両者
の減少速度の不均衡によって、消火時の一次空気比が瞬
時に増加し、火炎が吹き消えるため、図１６の斜線部の
燃え残り燃料が室内へ排出される。この際、燃え残り燃
料の一部が燃焼装置の高温部に接触して部分酸化し、ア
ルデヒドなどの物質が生成されるために、刺激を伴う不
快臭となる。

【０００９】消火臭気の低減策としては、芯式燃焼（石
油ストーブ）で多く行われている吸引装置の利用があ
る。図１７は例えば特公平２−２０８８４号公報に示さ
れた燃焼装置であり、灯芯６１から蒸発した燃料と燃焼
筒６２の下部開口部からの燃焼用空気とが拡散混合して
燃焼する。この時の燃焼用空気は自然ドラフト力によっ
て吸い込まれ、送風機などの空気供給装置が特別に設置
されているわけではない。消火動作は灯芯６１を下げる
ことで行うが、この灯芯６１降下後に蒸発する微量の燃
料が臭気となり排出される。この対策のために吸引装置
６３にて蒸発燃料を吸引し、ここではさらに吸着剤６４
で処理して消火臭気を低減するものである。この場合に
は燃焼用空気の駆動源である自然ドラフト力が小さいた
めに吸引装置６３の効果が発揮されるのであって、燃焼
用空気を強制的に供給する図１５のような燃焼装置で
は、送風機の惰性で供給される燃焼用空気が燃え残り燃
料を押し出すために臭気の吸引効果は小さくなる。

【００１０】又、強制給気タイプの燃焼装置でも、消火
操作と連動して作動する吸引手段によって気化器内の燃
え残り燃料を吸引する装置が考えられていた。図１８は
例えば特開昭５６−８０６３３号公報に示された燃焼装
置であり、燃料ポンプ７１で供給された液体燃料が気化
器７２で気化し、この気化燃料と送風ファン７３から供
給された燃焼用空気との混合気がバーナヘッド７４で燃
焼する。消火時には吸引装置７５が動作し、燃え残り燃
料を吸引する。

【００１１】しかしながら、このような構成において
は、吸引装置７５の吸引能力（吸引流量）が少ない場合
には、燃料ポンプ７１と送風ファン７３の停止と同時に
吸引装置７５を動作させても、消火時の燃焼用空気の減
少は図１９に示すように、流量がゼロになるまでの時間
Ｔ₀ 〜Ｔ₂ が多少短くなるものの、燃え残り燃料の量は
図１６とほとんど同じである。さらに吹き消えが生じる
時刻Ｔ以降に供給される燃焼用空気の量も多く、燃え残
り燃料がこの燃焼用空気によってバーナヘッド７４外部
に押し出される。能力の小さな吸引装置ではこの押し出
された燃え残り燃料を引き戻すことはできず、臭気低減
効果は小さくなる。又、吸引装置７５の吸引能力（吸引
流量）が大きな場合には、消火時の燃焼用空気の減少は
図２０に示すように、時間Ｔ₀ 〜Ｔ₂ が非常に短くなる
かまたはゼロになるが、このように急激な流量変化を与
えた場合に逆火が生じてしまう。

【００１２】つまり、消火動作以前（定常燃焼時）には
バーナヘッド７４にて混合気の吹き出し流速と燃焼速度
がバランスして燃焼が継続するのであるが、急激な流量
変化を与えるとこの状況が崩れ、混合気の吹き出し流速
が燃焼速度を大きく下回る状況になるため、バーナヘッ
ド７４の上流側への逆火が生じてしまう。逆火が生じる
と、気化器７２内部にて燃焼するため、気化器７２が高
温になり繰り返し使用への耐久性が悪化する。さらに、
このような大きな吸引能力を持つ吸引装置を備えるに
は、送風ファン７４と同等かそれ以上のものが必要にな
り、燃焼器が大型化したり、高コスト化してしまう。

【００１３】この燃焼器の大型化・高コスト化をせずに
燃え残り燃料を吸引するために、燃焼用空気の送風機を
吸引用にも利用する装置が考えられていた。図２１は例
えば特公昭６１−４６７２２号公報に示された燃焼装置
であり、燃焼動作は図１５や図１８に示した燃焼装置と
基本的には同様であり、送風装置８１からの燃焼用空気
とポンプ装置８２からの燃料が気化器８３で気化混合し
て、バーナーヘッド８４で燃焼する。この際、吸気弁装
置８５は開、排気弁装置８６は閉の状態である。消火時
には、吸気弁装置８５を閉、排気弁装置８６を開にする
ことで、エゼクター部８７に形成される低圧部８８へと
気化器８３内に残留した燃え残り燃料を吸引する。しか
しながら、この場合も図１８の燃焼装置と同じく、気化
器８３内をゆっくり低圧にすると、消火直後に燃え残り
燃料がバーナーヘッド８４の外部へと排出され、また、
気化器８３内を瞬時に低圧にすると、逆火が生じてしま
う。したがって、送風機と吸引装置とを兼用することは
できても、臭気低減効果は図１８の燃焼装置と同じと考
えられる。

【００１４】又、前述した図１７のように、消火時の微
量な燃料を吸着剤６４で処理させる場合には、消火回数
の増加に伴い吸着剤６４に燃料が蓄積されて徐々にその
吸着性能が劣化する。この吸着剤の寿命の対策として
は、吸着性能が劣化した時点にて吸着剤を交換するか、
活性炭などの吸着剤では温度を上げることで、吸着成分
を脱着させる対策がとられていた。

【００１５】吸引装置６３で吸引した臭気を吸着剤６４
で吸着処理するものである。この吸着剤６４に活性炭を
用いた場合には、燃焼器が燃焼している時に活性炭が加
熱されて臭気成分が脱離するように燃焼筒６２に近い所
に吸着剤６４が位置するようにしていた。図１７の特公
平２−２０８８４号公報では、吸着剤６４を燃焼中に加
熱しておいても、消火時には吸引装置６３からの送風及
び消火と同時に燃焼筒６２からの輻射熱が急減すること
等から吸着剤６４の温度はすみやかに低下すると述べら
れている。

【００１６】しかしながら、実際には、燃焼時に吸着成
分が脱離する１６０〜１８０℃まで加熱された吸着剤６
４が、自然放熱で冷却されて常温近くになるまでの時間
に供給された臭気成分は吸着されない。たとえ吸引装置
６３からの送風が加わったとしても、その送風される空
気中には臭気成分が含まれているため、消火直後の温度
の高いある一定時間に供給された臭気は吸着できない。
したがって、吸着剤６４を燃焼中に加熱し、消火時に常
温近くの温度で使用する装置を簡易に実現することは難
しいという問題点がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来の液体燃料燃焼装
置は以上のように構成されているので、消火時に排出さ
れる臭気を効率よく低減できないという問題点があり、
さらに燃焼装置が大型化・高コスト化してしまう等の問
題点があった。また、消火時の臭気のもとである燃え残
り燃料を吸着する吸着剤の寿命を簡易な構成で延ばすこ
とも困難であった。

【００１８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、広い燃焼量の範囲において、
消火時に排出される臭気の少ない液体燃料燃焼装置を得
ることを目的とする。

【００１９】また、この発明は、簡易な装置構成で温度
を上げずに活性炭などの吸着剤の寿命を延ばすことので
きる液体燃料燃焼装置を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る液体燃料
燃焼装置は、消火動作時に液体燃料供給量の減少と燃焼
用空気供給量の減少割合を近づけるとともに、消火動作
直前の燃焼量（液体燃料供給量）に応じて液体燃料もし
くは燃焼用空気の減少開始時刻を変更するように、燃料
供給手段及び燃焼用送風機のうち少なくともどちらか一
方を制御するように制御回路を構成したものである。

【００２１】

【００２２】また、この発明に係る液体燃料燃焼装置
は、燃焼用送風機を火炎が無くなった後に逆回転させて
消火時の燃え残り燃料を吸着剤に流し、燃焼中は燃焼用
送風機を通常（正）回転させて燃焼用空気を吸着剤に流
すように構成したものである。

【００２３】また、この発明に係る液体燃料燃焼装置
は、対流ファンを消炎後も回転させてその空気流の圧力
を燃焼室に加えることで、消火時の燃え残り燃料を吸着
剤に流し、燃焼中は燃焼用送風機の通常回転によって燃
焼用空気を吸着剤に流すように構成したものである。

【００２４】

【００２５】

【作用】この発明においては、消火動作時に液体燃料と
燃焼用空気の減少速度を近づけるとともに、消火直前の
燃焼量（液体燃料供給量）に応じて液体燃料もしくは燃
焼用空気の減少開始時刻を変更するため、燃焼量によら
ず消火動作中の混合気濃度が可燃範囲にあり、火炎の吹
き消えが生じない。火炎は燃焼量が極めて小さくなった
時点でバーナヘッドにて冷却されて消炎するため、燃え
残りガス量が減少しする。

【００２６】

【００２７】また、この発明においては、上記の発明に
加え、燃焼用送風機の正逆両回転によって、燃え残り燃
料と清浄空気との交互供給を実現できるため、新たな部
材を設けることがない。

【００２８】また、この発明においては、上記の発明に
加え、対流ファンを消炎後も回転させてその空気流の圧
力を利用して消火時の燃え残り燃料を吸着剤に流し、燃
焼用送風機によって燃焼時に清浄空気を流すため、新た
な部材を設けることがない。

【００２９】

【００３０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の実施例１による液体燃料燃焼装
置を示す構成図である。尚、図１５に示した従来例と同
一又は相当部分には同一符号を付しその説明を省略す
る。

【００３１】図１において、２１は従来例でも用いられ
た液体燃料を供給する燃料ポンプ（燃料供給手段）であ
り、この燃料ポンプ２１の一端は燃料タンク２２中に位
置し、他端は燃料供給管１２に接続されている。また、
２３はノズル１１に接続され燃焼用空気を供給する空気
供給管（燃焼用空気供給経路）、２４は燃焼用送風機で
ある。２５は燃料ポンプ２１と燃焼用送風機２４を制御
するために設置された制御回路２５である。

【００３２】次に、動作について説明する。燃焼開始
（着火）の動作は従来例とほぼ同様である。気化器１が
所定の温度（２００〜３００℃）まで加熱されると、燃
焼用送風機２４が回転し、燃焼に必要な空気量が気化器
１に供給される。点火装置（図示せず）を作動させた
後、燃料ポンプ２１で液体燃料の供給を開始する。気化
器１内に噴出された液体燃料は気化面で気化し、燃焼用
空気と混合されて予混合気となる。この予混合気は絞り
部３及び混合板９を通過して、バーナヘッド４の炎孔５
上で着火されて一次火炎１４及び二次火炎１５を形成す
る。燃焼したガスは対流ファン（図示せず）からの空気
と混合して室内暖房などに利用される。

【００３３】まず、使用者が定格燃焼量（強燃焼）にて
消火した場合を説明する。電源スイッチ（図示せず）を
ＯＦＦさせて消火動作を行わせると、制御回路２５で燃
料ポンプ２１への電圧の印加を停止する。この場合の燃
料ポンプの停止方法は従来と同じであり、燃料の減少は
図２の実線のようにＴ₀ 〜Ｔ₁ の時間でゼロになる。こ
れは従来例の図１６と同じ減少速度である。

【００３４】一方、燃焼用空気に関しては、例えば燃焼
用送風機２４の駆動電源が交流の場合には駆動回路を制
御回路２５中で切り換えて、交流電源を図３に示す半波
整流する等の手段により、燃焼用送風機２４にブレーキ
をかけて空気流量を減少させる。この際の燃焼用空気の
流量は図２の破線で示すように、図１６の従来例に比較
して短時間で零になる。したがって、燃焼空気が燃料の
減少速度とほぼ等しく（Ｔ₁ ＝Ｔ₂ ）なるように近づけ
ることで、燃焼用空気と燃料の比率（一次空気比）が一
定のまま燃焼量が減少する。そして、燃焼量が小さくな
るにつれて一次火炎１４がバーナヘッド４に近接するた
め、一次火炎１４がバーナヘッド４で冷却され、この冷
却量が燃焼量を上回った時点（図２の時刻Ｔ）で火炎が
消炎する。この場合の燃え残り燃料は図２の斜線で示さ
れる部分であり、図１６の従来例に比較して少なくな
る。

【００３５】さらに、消炎した時刻Ｔの燃焼用空気の流
量は小さく、消炎時刻Ｔから燃焼用空気がゼロになる時
刻Ｔ₂ までも短時間であるために、この時間内に供給さ
れる燃焼用空気量は極めて僅かである。よって、図２の
斜線で示した微量の燃え残り燃料が燃焼用空気によって
バーナヘッド４外部に押し出されることもほとんどな
く、微量の燃え残り燃料は気化器１内部に残留したまま
である。

【００３６】この場合の代表的な臭気測定の結果が図４
である。図４では臭気の大小を示す指標である炭化水素
（Hydrocarbon ＝ＨＣ）濃度を示している。従来の消火
方法では点線で示したごとく消火直後に高濃度のピーク
を示す。これに対して本実施例による消火方法では、図
２に示したように燃え残り燃料が非常に少なく、さらに
この燃え残り燃料が気化器外部に流出しないため、消火
直後に排出される臭気は図４の実線のごとく極めて少な
く、従来比１／１０〜１／２０まで低下する。ただし、
この場合には燃え残り燃料がゼロにはなっていないた
め、消火後数秒〜数十秒してから気化器内に残留した燃
料が徐々に外部に拡散してくる。この残留した燃え残り
燃料は実施例３〜５で述べるような吸着剤で処理すれば
よい。

【００３７】図２では燃焼用空気と燃料との減少速度が
ほぼ等しい場合を説明した。燃焼用空気が燃料よりやや
ゆっくり減少する場合には、図５のように燃料の減少開
始時刻Ｔ₀″ を遅らせれば、消火動作中（Ｔ₀ 〜Ｔ₂ ）
の混合気の燃料濃度はやや濃くなるものの、上記と同様
の効果が得られる。

【００３８】逆に、燃焼用空気の減少速度が燃料よりや
や大きな場合には、図６のように燃焼用空気の減少開始
時刻Ｔ₀″ を遅らせれば、消火動作中（Ｔ₀ 〜Ｔ₂ ）の
混合気の燃料濃度はやや薄くなるものの同様の効果があ
る。消火動作中の混合気濃度を可燃範囲に保てる限り、
図５及び図６のような減少開始時刻をずらす対策は有効
である。

【００３９】次に、使用者が定格燃焼量以下の弱燃焼に
て消火した場合を説明する。強燃焼時に燃料供給管１２
の供給口１２ａから出てくる燃料は燃焼用空気の流れに
より微粒化されるのは従来例にて述べたが、弱燃焼では
液体燃料及び燃焼用空気の供給量が少ないため、燃料は
微粒化されずその表面張力のために大きな液滴の状態で
気化器１に供給される。従って、電源スイッチ（図示せ
ず）をＯＦＦさせて消火動作を行わせると、燃料ポンプ
２１は強燃焼時と同じく直ちに停止するが、燃料液滴が
大きなために気化器１の気化面での蒸発に要する時間が
長くなる。

【００４０】さらに、液体燃料と燃焼用空気との混合気
量が少ないため、気化器１からバーナヘッド４の炎孔５
に至るまでの時間（滞留時間）が長くなる。この場合の
燃料の減少は図７の実線のように、蒸発時間と滞留時間
が長くなった分（Ｔ₀ 〜Ｔ₀′ ）だけ遅れて減少する。
よって、強燃焼と同じように燃料と燃焼用空気の減少を
一致させるためには、この時間分だけ燃焼用空気の減少
開始時刻を遅らせれば良い。このように、消火直前の燃
焼量（液体燃料供給量）に応じて時間遅れ（Ｔ₀ 〜
Ｔ₀′ ）を決め、制御回路２５に記憶させておけば、ど
のような燃焼量でも消火動作中の混合気濃度を可燃範囲
に保つことができ、燃え残り燃料を減少させることがで
きる。

【００４１】実施例２．本実施例は、臭気のもとである
燃え残り燃料を吸着処理する吸着剤の使用に関するもの
である。消火時の燃え残り燃料を処理するために吸着剤
を使用する場合は、吸着成分（燃え残り燃料）を繰り返
し供給することになる。発明者らが吸着剤として活性炭
を、燃え残り燃料として灯油を使用し、吸着性能を測定
した結果が図８である。図８（Ａ）は活性炭出口側の灯
油濃度Ｃ_out の時間変化を入口側濃度Ｃ_inに対する比
で、また、（Ｂ）は吸着した灯油の重量を初期活性炭重
量に対する比で示してある。灯油蒸気を繰り返し活性炭
に供給した場合が図８の破線であり、（Ａ）のように吸
着処理効率が徐々に低下して、活性炭の出口側へ灯油成
分が出てくるようになる。最終的な灯油の吸着量（飽和
吸着量）は、（Ｂ）破線のように２５％程度である。

【００４２】これに対して、灯油蒸気と空気とを交互に
供給させた結果が図８の実線である。空気の流れの効果
により、破線に比べて活性炭出口側の灯油濃度が小さ
く、加えて重量的な飽和吸着量２５％に達した時点でも
６０〜７０％の臭気処理効率が残っている。

【００４３】空気の供給を追加した場合に活性炭の吸着
性能が長時間持続するのは、空気による活性炭の再生が
行われるためである。今回の活性炭の再生メカニズムは
図９の模式図のように推定される。活性炭の使用初期に
は細孔の内部に灯油が吸着し、この吸着灯油は空気を供
給しても脱離しない。実際に、灯油の脱離量を測定した
結果が図１０であり、使用初期の活性炭に空気を供給し
ても灯油は脱離しない。

【００４４】これに対して、吸着量が増加して飽和に近
づいた活性炭では、吸着した灯油の一部が空気によって
脱離するようになる。空気の供給で脱離するのは、表面
近傍に吸着した灯油であると考えられる。このように、
清浄空気による再生効果を利用することにより、活性炭
の長寿命化を図ることができる。この効果を液体燃料燃
焼装置で実現するためには、消火時には燃え残り燃料
が、そして燃焼中には清浄空気が流れる図１１のような
流れの中に活性炭などの吸着剤を設置すればよい。図１
１では燃え残り燃料と清浄空気をそれぞれ違う方向から
流しているが、この両方を同じ方向から流しても効果は
同じである。

【００４５】実施例３．図１２はこの発明の実施例３に
よる液体燃料燃焼装置を示す構成図である。本実施例は
実施例２で説明した活性炭の長寿命化を実現した燃焼装
置である。燃え残り燃料及び清浄空気の両方の供給に燃
焼用送風機２４を利用した例である。

【００４６】図１２におけるバーナは実施例１に示した
燃焼装置と類似のものであり、図１との変更点は燃焼用
送風機２４に逆回転可能なものを使用した点である。例
えば燃焼用送風機２４の駆動電源が直流の場合には極性
を逆にする等の手段により逆回転させる。燃焼装置を図
１２のごとくケーシング４１中に設置し、更に二次火炎
１５ができる空間を形成する燃焼筒４２をバーナヘッド
４上部に、またケーシング４１の背面部に対流ファン４
３を、そしてケーシング４１前面に温風吹き出し口４４
を設置する。このような構成にすると、燃焼中には図１
２中の白ヌキ矢印で示したように、燃焼筒４２からの燃
焼ガスと対流ファン４３からの空気とが燃焼筒４２上部
で混合して、その後温風吹き出し口４４から排出する。

【００４７】まず、消火方法について述べる。図１５な
どの従来例に示した消火方法では、図２の斜線部に相当
する量の燃え残り燃料が図４の破線のように、消火後す
ぐに機外に排出される。この燃え残り燃料の排出流路は
図１２中の白抜き矢印であり、対流ファン４３による大
量の空気と燃え残り燃料が混合するため、ガスの通過流
速が非常に速く、これを吸着剤で処理しようとしても低
減効果は小さい。燃え残り燃料を効率よく吸着処理する
には、実施例１で説明した消火方法などで、消火直後に
燃え残り燃料が機外に排出されないように気化器内など
に残留させ、その後に低温部に設置した吸着剤に流すこ
とが必要である。さらに、実施例１の消火方法を利用す
ると、燃え残り燃料の量そのものが図２の斜線部のよう
に減少するため、１回の消火動作で吸着剤に供給される
吸着成分の量が減少し、吸着剤の寿命の面からも有効で
ある。

【００４８】次に、吸着剤の設置位置及び燃え残り燃料
と空気の供給について述べる。活性炭の吸着性能を低下
させないためには、燃焼中のガスで高温になる図１２中
の白抜き矢印のような流路は不適当である。ここでは、
燃焼用送風機２４の吸込口２４ａに吸着剤４７を設置
し、燃焼用送風機２４を使用して燃え残り燃料及び清浄
空気を供給する。消火動作時に燃焼用空気が零になるま
での操作は実施例１のように行い、火炎が消炎して燃焼
用空気が零になった後、気化器１内の燃え残り燃料がバ
ーナヘッド外部に拡散する数秒〜数十秒の間に燃焼用送
風機２４を逆回転させる。すると気化器１内の燃え残り
燃料は吸着剤４７に流れて吸着処理される。

【００４９】そして、再度電源スイッチ（図示せず）を
オンすると、燃焼用送風機２４は正回転して、室内の清
浄空気が燃焼用の一次空気として吸着剤４７を介して取
り込まれる。吸着剤４７は、図１１と同様の流れの中に
置かれることになり、実施例２で述べた活性炭の長寿命
化が実現できる。吸着剤４７が新しい場合は実施例２で
述べたように吸着成分はあまり脱離しないが、飽和に近
づくと脱離量が増加して再生効果が大きくなる。脱離し
た吸着成分（燃料成分）は燃焼用空気と一緒に気化器１
へ流れて火炎で燃え尽きるため、臭気の原因にはならな
い。

【００５０】図８に示したように、飽和時点での吸着性
能は６０〜７０％残っているため、吸着処理できない燃
え残り燃料は３０〜４０％と少なく、更に従来例１のよ
うな消火方法を採用することで吸着剤４７に供給される
燃え残り燃料の量そのものも少ない。また、燃え残り燃
料が吸着剤４７に到達するまでの流路に高温部がないた
め、アルデヒド等に変質することもなく、吸着剤４７で
吸着されずに室内に排出される臭気は灯油臭だけで、不
快感は少ない。吸着剤４７の設置位置は図１２の吸込口
２４ａに限らず、空気供給管２３の途中であっても良
い。

【００５１】実施例４．図１３はこの発明の実施例４に
よる液体燃料燃焼装置を示す構成図である。本実施例も
実施例２で説明した活性炭の長寿命化を実現するための
ものであり、燃え残り燃料の供給に対流ファン４３を、
清浄空気の供給に燃焼用送風機２４を利用した例であ
る。

【００５２】図１３では吸着剤４７の設置位置も実施例
３と同じ燃焼用空気の吸込口２４ａにしてある。実施例
１及び実施例３に示した方法にて消火動作を行い、燃焼
ガスがゼロになった時点では、図１３中の矢印のように
温風吹き出し口４４からは対流ファン４３の空気だけが
排出される。この際、燃焼筒４２内には対流ファン４３
からの空気流で圧力がかかり、これがバーナヘッド４を
介して作用する結果、気化器１内の燃え残りガスが燃焼
用送風機２４の方へと逆流して、吸着剤４７に流れる。
再度電源スイッチ（図示せず）をオンすると、燃焼用送
風機２４が（正）回転して、室内の清浄空気が燃焼用の
一次空気として吸着剤４７を介して取り込まれる。この
実施例では燃焼用送風機２４は逆回転させる必要はな
く、通常の正回転だけでよい。吸着剤４７中の流れは図
１１と同様であり、実施例２で述べた活性炭の長寿命化
が実現できる。

【００５３】実施例５．図１４はこの発明の実施例５に
よる液体燃料燃焼装置を示す構成図である。本実施例も
実施例２で説明した活性炭の長寿命化を実現するための
ものであり、吸着剤への燃え残り燃料の供給に吸引装置
３８を、清浄空気の供給に燃焼用送風機２４を利用した
例である。

【００５４】本実施例の構成は図１４に示すごとく図１
２と大部分が同じであり、相違点は連通管３７を介して
気化器１と燃焼用送風機２４の間に吸引装置３８を追加
した点である。図１４でも吸着剤４７の設置位置は実施
例３と同じく燃焼用空気の吸込口２４ａにしてある。実
施例１及び実施例３に示した方法にて消火動作を行い、
火炎が消炎してから吸引装置３８を始動させて気化器１
内の燃え残り燃料を吸着剤４７に流して吸着させる。

【００５５】実施例４の対流ファン４３を利用する場合
は、その空気流の圧力を極端に大きくすることは困難で
あるが、吸引装置３８を設置すると、確実に燃え残り燃
料を吸着剤４７に供給できる。その後、再度電源スイッ
チ（図示せず）をオンすると、燃焼用送風機２４が
（正）回転して、室内の清浄空気が燃焼用の一次空気と
して吸着剤４７を介して取り込まれる。この実施例でも
燃焼用送風機２４は逆回転させる必要はなく、通常の正
回転だけでよい。吸着剤４７中の流れは図１１と同様で
あり、実施例２で述べた活性炭の長寿命化が実現でき
る。図１４では連通管３７を気化器１に接続したが、空
気供給管２３の途中に設置しても同様の効果がある。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、消火
動作時に液体燃料供給量の減少と燃焼用空気の供給量の
減少割合を近づけるとともに、消火動作直前の燃焼量
（液体燃料供給量）に応じて液体燃料もしくは燃焼用空
気の減少開始時刻を変更するように、燃料供給手段及び
燃焼用送風機のうち少なくともどちらか一方を制御する
ように制御回路を構成したので、消火を行う燃焼量に関
係なく消火動作中の混合気濃度が可燃範囲にあり、従来
のような火炎の吹き消えが生じることなく、火炎は燃焼
量が極めて小さくなった時点で消炎して燃え残り燃料を
減少させることができるので、消火時に排出される臭気
を従来のものに比較して大幅に低減できる。

【００５７】

【００５８】また、この発明によれば、燃焼用送風機の
正逆両回転によって、燃え残り燃料と清浄空気との交互
供給を実現できるため、新たな部材を設けることなく吸
着剤の寿命を延ばすことができる。

【００５９】また、この発明によれば、対流ファンを消
炎後も回転させてその空気流の圧力を燃焼筒内に加える
ことで、消火時の燃え残り燃料を吸着剤に流し、燃焼中
は燃焼用送風機の通常回転によって室内空気を吸着剤に
流すように構成したので、新たな部材を設けることなく
吸着剤の寿命を延ばすことができる。

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す液体燃料燃焼装置の
構成図である。

【図２】図１の構成において、消火時の燃料及び燃焼用
空気の減少の様子を示す説明図である。

【図３】図１の構成において、燃焼用送風機に制動を加
える場合の電源波形図である。

【図４】従来装置及び実施例１の臭気排出を示す説明図
である。

【図５】実施例１において、消火時の燃焼用空気の減少
速度がやや小さな場合の燃料及び燃焼用空気の減少の様
子を示す説明図である。

【図６】実施例１において、消火時の燃焼用空気の減少
速度がやや大きな場合の燃料及び燃焼用空気の減少の様
子を示す説明図である。

【図７】実施例１において、消火時の燃焼量が小さな場
合の燃料及び燃焼用空気の減少の様子を示す説明図であ
る。

【図８】この発明の実施例２における吸着剤（活性炭）
の燃え残り燃料（灯油）に対する吸着特性を示す説明図
である。

【図９】この発明の実施例２における吸着剤（活性炭）
の再生メカニズムの説明図である。

【図１０】この発明の実施例２における吸着剤（活性
炭）からの燃え残り燃料（灯油）の脱離特性を示す説明
図である。

【図１１】この発明の実施例２における吸着剤（活性
炭）の置かれる流れを示す説明図である。

【図１２】この発明の実施例３を示す液体燃料燃焼装置
を示す断面図である。

【図１３】この発明の実施例４を示す液体燃料燃焼装置
を示す断面図である。

【図１４】この発明の実施例５を示す液体燃料燃焼装置
を示す断面図である。

【図１５】従来の液体燃料燃焼装置の燃焼器を示す断面
図である。

【図１６】従来の液体燃料燃焼装置における消火時の燃
料及び燃焼用空気の減少の様子を示す説明図である。

【図１７】従来の燃焼器の別例を示す構成図である。

【図１８】従来の燃焼器の別例を示す構成図である。

【図１９】図１８に示した従来の燃焼器における消火時
の燃料及び燃焼用空気の減少の様子を示す説明図であ
る。

【図２０】図１８に示した従来の燃焼器における消火時
の燃料及び燃焼用空気の減少の様子を示す説明図であ
る。

【図２１】従来の燃焼器の別例を示す構成図である。

【符号の説明】

１気化器５炎孔１２燃料供給管（燃焼用空気送風経路）２１燃料ポンプ（燃料供給手段）２２燃料タンク２４燃焼用送風機２５制御回路３８吸引装置４２燃焼筒４３対流ファン４７吸着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤稔兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者椙本照男兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者丹沢聡兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開平６−94235（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−140011（ＪＰ，Ａ) 特開平７−29364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 1/02 F23Q 25/00 355

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料を供給するポンプなどの燃料供
給手段と、燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、この
燃焼用送風機と前記燃料供給手段を制御する制御回路
と、供給された液体燃料を気化させる気化器と、気化し
た液体燃料と燃焼用空気の予混合気を燃焼させる炎孔と
を備える燃焼装置において、前記制御回路は、消火時の
液体燃料と燃焼用空気の減少割合を近づけるとともに、
消火直前の燃焼量に応じて液体燃料もしくは燃焼用空気
の減少開始時刻を変更するように、消火動作時に前記燃
料供給手段及び前記燃焼用送風機の少なくともどちらか
一方を制御することを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】液体燃料を供給するポンプなどの燃料供
給手段と、燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、この
燃焼用送風機と前記燃料供給手段を制御する制御回路
と、供給された液体燃料を気化させる気化器と、気化し
た液体燃料と燃焼用空気の予混合気を燃焼させる炎孔
と、この炎孔に形成される火炎を覆うように配置された
燃焼筒と、燃焼ガスを室内に拡散させる対流ファンと、
消火時の燃え残り燃料を吸着させる吸着剤とを備える燃
焼装置において、前記制御回路は、消火動作時に前記燃
料供給手段及び前記燃焼用送風機の少なくともどちらか
一方を制御して予混合気の濃度を可燃範囲に保つように
液体燃料又は燃焼用空気を減少させるとともに、消火時
には火炎が無くなった後に燃焼用送風機を逆回転させる
ことで気化器内の燃え残り燃料を吸着剤に流して吸着
し、燃焼中には前記燃焼用送風機を正回転させることで
燃焼用空気を前記吸着剤に流すようにしたことを特徴と
する液体燃料燃焼装置。
【請求項３】前記対流ファンを、消炎後も回転させて
その空気流の圧力を燃焼筒内に加えることで消火時の燃
え残り燃料を吸着剤に流して吸着し、燃焼中には燃焼用
送風機を正回転させることで燃焼用空気を前記吸着剤に
流すようにしたことを特徴とする請求項第２項記載の液
体燃料燃焼装置。