JP3624654B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯機や暖房機等の熱源に使用される液体燃料燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、給湯機や暖房機等の石油燃焼機器に搭載される液体燃焼装置は、低騒音化、機器の小型化、燃焼量調節幅の拡大等の要求から液体燃料を気化させて燃焼させる気化方式が用いられている。
【0003】
この種の液体燃料燃焼装置は、特開平9−89221号公報に示すようなものがある。以下、その構成について図7と図8を参照しながら説明する。図7と図8に示すように、液体燃料を供給するポンプ1と、ポンプ1に接続され液体燃料を噴出するノズル2と、ノズル2から噴出された液体燃料を気化し、底部に流出口3を有した気化器4と、気化器4下部で流出口3と連通した混合室5と、混合室5上部で気化器4背面側に備えられたバーナ部6と、燃焼用空気を供給する送風機7とからなり、気化器4は、片側に曲部を、他側に直線部を有するU字状構成にしてU字状の一方を気化器4の垂直気化面8上方に突出した上側壁9に、他方を気化器4下部の流出口3を形成する下側壁10に配置した加熱ヒータ11と、気化器4背面に設けた受熱部12とから構成されている。
【0004】
従って、加熱ヒータ11に通電して気化器4を気化可能温度まで昇温させた後、ノズル2と対向した垂直気化面8にポンプ1より供給された液体燃料と送風機7より供給された燃焼用用空気を供給すると、垂直気化面8で気化された気化ガスは燃焼用空気の送風力もあって、加熱ヒータ11を備えた上下側壁9、10にそれぞれ案内されながら下方の流出口3を介して混合室5へ送られ、均一に混合された後、バーナ部6で火炎を形成し燃焼する。燃焼すると、その燃焼熱を受熱部12で受熱し、気化器4の温度に応じて加熱ヒータ11を運転または停止して気化器4の温度を維持させて、燃焼を持続するようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液体燃料燃焼装置では、気化器に内蔵されたヒータ11は片側に曲部を、他側に直線部を有するU字状構成にしているので、ヒータ11の曲部と直線部とで電力密度が異なり、ヒータ11の直線部近傍の気化器4を気化可能温度まで昇温させるとヒータ11の曲部近傍の気化器4を余分に昇温することになり、気化器4を均一に加熱できないためヒータ11の消費電力が低減できないという課題を有していた。
【0006】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、気化器の予熱時間を短縮してヒータの消費電力を低減することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、液体燃料を供給する燃料供給手段と、供給された液体燃料を噴出するノズルと、直線状のヒータを複数個直列に接続した気化ヒータを内蔵し、ノズルから噴出された液体燃料を気化する気化器と、前記気化器の温度を検知する温度検知器と、前記気化器の下流側に設けた混合室と、混合室の下流側に設けられたバーナヘッドと、燃焼用空気を供給する送風機と、前記温度検知器により前記ヒータを制御する制御部とを備えたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項記載の構成により実施できるものであり、請求項1記載のように、曲部のない直線状のヒータを複数個直列に接続して気化器に設けている。このため気化器全体を均一に加熱することができ、余分な気化器の加熱がなくなるのでヒータの消費電力が低減でき、気化器の予熱時間も短縮できることになる。
【0009】
また、請求項2記載のように、複数個のヒータは、膨張収縮を吸収するヒータ接続手段により直列に接続しているので、気化ヒータの運転及び停止における接続部の温度変化による膨張収縮が吸収され、接続部の接触不良やはがれ等による不安全性が防止できる。
【0010】
さらに請求項3記載のように、複数個の直列に接続されたヒータのうち、ノズルから噴出された液体燃料の衝突面近傍に設けたヒータの電気容量を大、それ以外に設けたヒータの電気容量を小にしているので、液体燃料の衝突面近傍の気化器を気化可能温度まで昇温させるのに必要な予熱時間を短縮させることができ、気化ヒータの電気容量を低減できる。
【0011】
さらに請求項4記載のように、気化ヒータの電気容量を可変制御する可変制御部を備えているので、予熱完了後の待機中及び燃焼時は気化ヒータをオンオフすることなく常時通電して気化器を所定の温度に一定に維持することができ、気化ヒータの消費電力を低減するとともに良好な気化状態を得ることができる。
【0012】
さらに請求項5記載のように、気化器の予熱時は気化ヒータの容量を大、燃焼待機時及び燃焼時は気化ヒータの電気容量を小に制御する可変制御部を備えているので、気化器を気化可能温度まで昇温させる予熱時間を短縮させるとともに、燃焼待機時及び燃焼時の気化ヒータの消費電力を低減することができる。
【0013】
さらに請求項6記載のように、温度検知器の設定温度と温度検知器の温度との差が大の時は気化ヒータの電気容量を大、差が小の時は気化ヒータの電気容量を小に可変制御する可変制御器を備えているので、気化器を余分に加熱することがなく気化ヒータの消費電力を低減することができる。
【0014】
【実施例】
以下本発明の実施例を図を参照しながら説明する。
【0015】
(実施例1)
図1において、13は液体燃料を供給するポンプ、14は供給された液体燃料を噴出するノズル、15は気化器で、ノズル14から噴出された液体燃料を加熱気化するもので、直線状のヒータ16を複数個直列に接続して上下に配置した気化ヒータ17を有する。上記気化器15はアルミダイカストや鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導の良い材料で作られ、その内部にはノズル14に対向して気化部18と通路状の気化室19を設けている。20は燃焼用空気を供給する送風機、21は燃焼用空気を気化器15内に供給する気化用空気入口である。上記気化器15の下部には混合気噴出口22を設け、混合気噴出口22に連通して気化器15の下流側に混合室23を設けている。混合室23は、アルミニウムや銅やこれらの合金やアルミダイカストや鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導の良い材料で作られている。24は混合室23で形成された混合気を燃焼するパンチング板や積層板等で構成した多孔状の炎口で、混合室23の下流側に設けられ、気化器15に連接されている。25は炎口24で形成された火炎、26は炎口24の上方で気化部18の背面側に設けた受熱部、27は気化器15の温度を検知する熱電対やサーミスタ等で構成した温度検知器、28は温度検知器26の信号を受けて気化ヒータ17の運転を制御する制御部である。
【0016】
上記構成において、制御部28により気化ヒータ17に通電すると気化器15が加熱される。気化器15が所定の温度に達すると温度検知器27により検知し、その信号が制御部28に伝えられ気化ヒータ17の通電を停止し、予熱を完了する。以後、制御部28により気化ヒータ17の通電をオンオフしながら気化器15の温度を一定に保ち、待機中となる。待機中の状態で、給湯機の場合給湯回路の蛇口を開くと、送風機20からの燃焼用空気が気化用空気入口21から気化用空気として気化器15に流入するとともに、液体燃料をポンプ13を介してノズル15から気化部18に噴出する。液体燃料は気化部18で加熱気化され、気化用空気と混合して可燃混合気を形成する。この可燃混合気は、混合気噴出口22から混合室23に流入し、混合室23で均一に混合されて炎口24に送られる。炎口24から噴出された可燃混合気は、点火手段(図示なし)により点火し、火炎25を形成し燃焼する。この火炎25の燃焼熱を受熱部26で受熱して気化ヒータ17の通電を抑制して燃焼を持続する。
【0017】
ここでこの第1の実施例は、気化ヒータ17を曲部のない直線状の2本のヒータ16を直列接続して構成しているので、従来のU字型ヒータに比べ気化器15を均一に加熱することができる。すなわち複数個のヒータ16を直列に接続した気化ヒータ17により気化器16全体を均一に加熱することになるので、余分に気化器15を加熱することがなくなり、よって気化ヒータ17の消費電力が低減でき、気化器15の予熱時間が短縮できるという効果がある。
【0018】
また、気化器16全体を均一に加熱することになるので、気化部18として使用可能な面積が拡大でき、気化器15をコンパクトに構成できるという効果がある。
【0019】
また、ヒータ16には曲部がないのでヒータ16が局部的に加熱することなく均一に温度上昇し、ヒータ16の信頼性を向上するという効果がある。
【0020】
(実施例2)
次に本発明の実施例2を図2を参照しながら説明する。
【0021】
図2において、29は1本のヒータ16を複数個直列に接続するヒータ接続手段である。ヒータ接続手段29は、導電性のステンレスや銅やアルミニウムやこれらの合金等の材料で山形や波形等の形状で膨張収縮を吸収するように構成されている。また、ヒータ接続手段29は、導電性の伸縮自在の材料であってもよい。30はヒータ16とヒータ接続手段29の接続部である。
【0022】
上記構成において、接続部30は気化ヒータ17の運転時は高温に、停止時は常温になり、接続部30は気化ヒータ17の運転及び停止により温度変化することになる。
【0023】
本発明の実施例2によれば、気化ヒータ17の運転及び停止により温度変化が生じてもヒータ接続手段29は、温度変化による膨張収縮を吸収するので接続部30の接触不良やはがれ等による不安全性が防止できるという効果がある。
【0024】
(実施例3)
次に本発明の実施例3を図3を参照しながら説明する。
【0025】
図3において、16aは、複数個直列に接続された気化ヒータ17のうちノズル14から噴出された液体燃料の衝突面近傍に設けられたヒータである。16bはそれ以外に設けられたヒータである。液体燃料の衝突面近傍に設けられたヒータ16aの電気容量は、それ以外のヒータ16bの電気容量よりも大に設定されている。
【0026】
上記構成において、気化ヒータ17が通電されると気化器15が加熱されるが、液体燃料の衝突面近傍に設けられたヒータ16aの電気容量は、それ以外のヒータ16bの電気容量よりも大に設定されているので、液体燃料の衝突面近傍の気化部18の温度はそれ以外よりも温度上昇するのが速いことになる。
【0027】
本発明の実施例3によれば、気化器15が冷時の状態から気化ヒータ17に通電して気化器15を加熱して所定の温度に達するまでの時間は、液体燃料の衝突面近傍の気化部18の温度を所定の温度まで昇温する時間であるから、液体燃料の衝突面近傍に設けられたヒータ16aの電気容量は、それ以外のヒータ16bの電気容量よりも大に設定されているので予熱時間が短縮できるという効果がある。また、気化ヒータ17の電気容量を低減できるという効果がある。
【0028】
(実施例4)
次に本発明の実施例4を図4を参照しながら説明する。
【0029】
図4において、31は気化ヒータ17の電気容量を可変制御する可変制御部である。
【0030】
上記構成において、制御部28により気化ヒータ17に通電すると気化器15が加熱される。気化器15が所定の温度に達すると温度検知器27により検知し、その信号が制御部28に伝えられ可変制御手段31が気化ヒータ17への通電量を減少させ、予熱を完了する。以後、可変制御部31により気化ヒータ17の電気容量を制御して通電しながら気化器15の温度を一定に保ち、待機中となる。待機中の状態で、給湯機の場合給湯回路の蛇口を開くと、送風機20からの燃焼用空気が気化用空気入口21から気化用空気として気化室19に流入するとともに、液体燃料をポンプ13を介してノズル14から気化部18に噴出する。液体燃料は気化部18で加熱気化され、気化用空気と混合して可燃混合気を形成する。この可燃混合気は、混合気噴出口22から混合室23に流入し、混合室23で均一に混合されて炎口24に送られる。炎口24から噴出された可燃混合気は、点火手段(図示なし)により点火し、火炎25を形成し燃焼する。この火炎25の燃焼熱を受熱部26で受熱して受熱量に応じて気化ヒータ17の通電量を制御して気化器15の温度を一定に維持しながら燃焼を持続する。
【0031】
本発明の実施例4によれば、気化ヒータ17をオンオフすることなく常時通電して待機中及び燃焼時の気化器15を所定の温度に一定に維持することができるので気化ヒータ17の消費電力が低減できるという効果がある。また、燃焼時は、良好な気化状態が得られる気化器15の温度が維持できるという効果がある。
【0032】
(実施例5)
次に本発明の第5の実施例を図5を参照しながら説明する。
【0033】
図5において、32は、気化器15の予熱時は気化ヒータ17の電気容量を大に、予熱完了後の待機中及び燃焼時は気化ヒータ17の電気容量を小に制御する可変制御部である。
【0034】
上記構成において、気化器15を所定の温度まで昇温させる予熱時は、気化ヒータ17の電気容量を大にし、予熱完了後の待機中及び燃焼時は気化ヒータ17の電気容量を小に設定する。
【0035】
本発明の実施例5によれば、気化器15を所定の温度まで昇温させる予熱時は、気化ヒータ17の電気容量を大にしているので予熱時間が短縮できるという効果がある。また、予熱完了後の待機中は気化器15からの放熱による気化器15の温度低下を補う電気容量を気化ヒータ17に供給し、燃焼時は受熱部26からの受熱が得られるので気化に必要な熱量の差を気化ヒータ17に供給すればよいので、気化ヒータ17の電気容量を小にすることにより、待機中及び燃焼時の気化ヒータ17の消費電力が低減できるという効果がある。
【0036】
(実施例6)
次に本発明の実施例6を図6を参照しながら説明する。図6において、33は、温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が大の時は気化ヒータ17の電気容量を大、差が小の時は気化ヒータ17の電気容量を小に可変制御する可変制御器である。
【0037】
上記構成において、気化器15が冷時の状態から気化ヒータ17に通電して気化器15を加熱して所定の温度まで昇温する予熱時に、予熱開始時の温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が大の時は気化ヒータ17の電気容量を大にし、気化ヒータ17の通電により気化器17が昇温されて温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が小になると気化ヒータ17の電気容量を小にする。また、燃焼時に温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が大の時は気化ヒータ17の電気容量を大にし、気化ヒータ17の通電により気化器17が昇温されて温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が小になると気化ヒータ17の電気容量を小にする。
【0038】
本発明の実施例6によれば、予熱開始時は気化ヒータ17の電気容量を大にして気化器17を所定の温度近傍まで昇温させ、所定の温度近傍まで昇温されると気化ヒータ17の電気容量を小にするので、気化器15の温度上昇速度が緩やかになって温度検知器27の検知遅れがなくなり、気化器15を余分に加熱することがなく気化ヒータの消費電力ができるという効果がある。また、燃焼時に温度検知器27の設定温度と温度検知器27の温度との差が大の時は気化ヒータ17の電気容量を大にして昇温させ、気化ヒータ17の通電により気化器17が昇温されて温度検知器27の温度が温度検知器27の設定温度近傍になると気化ヒータ17の電気容量を小にするので、前記と同様に気化器15の温度上昇速度が緩やかになって温度検知器27の検知遅れがなくなり、気化器15を余分に加熱することがなく気化ヒータの消費電力ができるという効果がある。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、気化ヒータの消費電力が低減でき、気化器の予熱時間が短縮できる。また、気化器のコンパクト化が図れる。さらに、ヒータの信頼性を向上することができる。
【0040】
請求項2記載の発明によれば、加えてヒータとヒータ接続手段の接続部の信頼性が向上する。
【0041】
また、請求項3記載の発明によれば、請求項1ないし2記載の効果に加えて、予熱時間が短縮できる。
【0042】
また、請求項4記載の発明によれば、請求項1、2ないし3記載の効果に加えて、気化ヒータの消費電力が低減できる。また、良好な気化状態が得られる気化器温度に維持できる。
【0043】
また、請求項5記載の発明によれば、請求項1、2、3ないし4記載の効果に加えて、気化ヒータの消費電力が低減できる。
【0044】
また、請求項6記載の発明によれば、請求項1、2、3、4ないし5記載の効果に加えて、気化ヒータの消費電力が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図2】本発明の実施例2における液体燃料燃焼装置の要部拡大斜視図
【図3】本発明の実施例3における液体燃料燃焼装置の要部断面斜視図
【図4】本発明の実施例4における液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図5】本発明の実施例5における液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図6】本発明の実施例6における液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図7】従来の液体燃料燃焼装置の要部断面図
【図8】同液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【符号の説明】
13 ポンプ
14 ノズル
15 気化器
16 ヒータ
16a 衝突面近傍ヒータ
16b それ以外のヒータ
17 気化ヒータ
18 気化部
19 気化室
20 送風機
21 気化用空気入口
22 混合気噴出口
23 混合室
24 炎口
25 火炎
26 受熱部
27 温度検知器
28 制御部
29 ヒータ接続手段
30 接続部
31 可変制御部
Claims (6)
- 液体燃料を供給する燃料供給手段と、供給された液体燃料を噴出するノズルと、直線状のヒータを複数個直列に接続した気化ヒータを内蔵し、ノズルから噴出された液体燃料を気化する気化器と、前記気化器の温度を検知する温度検知器と、前記気化器の下流側に設けた混合室と、混合室の下流側に設けたバーナヘッドと、燃焼用空気を供給する送風機と、前記温度検知器により前記ヒータを制御する制御部とを備えた液体燃料燃焼装置。
- 複数個のヒータは、膨張収縮を吸収するヒータ接続手段により直列に接続された請求項1記載の液体燃料燃焼装置。
- 複数個の直列に接続されたヒータのうち、ノズルから噴出された液体燃料の衝突面近傍に設けたヒータの電気容量を大、それ以外に設けたヒータの電気容量を小にした請求項1または2記載の液体燃料燃焼装置。
- 気化ヒータの電気容量を可変制御する可変制御部を備えた請求項1、2または3記載の液体燃料燃焼装置。
- 気化器の予熱時は気化ヒータの電気容量を大、燃焼待機時及び燃焼時は気化ヒータの電気容量を小に制御する可変制御部を備えた請求項4記載の液体燃料燃焼装置。
- 温度検知器の設定温度と温度検知器の温度との差が大の時は気化ヒータの電気容量を大、差が小の時は気化ヒータの電気容量を小に可変制御する可変制御部を備えた請求項4記載の液体燃料燃焼装置。
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JP28332797A JP3624654B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 液体燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP28332797A JP3624654B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 液体燃料燃焼装置 |
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JPH11118110A JPH11118110A (ja) | 1999-04-30 |
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Family Applications (1)
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JP28332797A Expired - Lifetime JP3624654B2 (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 液体燃料燃焼装置 |
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JP (1) | JP3624654B2 (ja) |
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1997
- 1997-10-16 JP JP28332797A patent/JP3624654B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH11118110A (ja) | 1999-04-30 |
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