JPH0213704A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、液体燃料を気化器を通してブンゼン式バーナ
に供給するようにした液体燃料燃焼装置に関する。

（従来の技術） 家庭用暖房器として広く使用されている石油ファンヒー
タやＦＦ式ストーブでは、液体燃料を気化器に導き、こ
の気化器で液体燃料をガス状あるいは噴霧状にしてブン
ゼン式バーナへ送り込むようにした液体燃料燃焼装置を
組込んだものが多い。このように、液体燃料を気化器で
ガス状あるいは噴霧状に変換するのは、酸化剤である空
気との混合を良＜シ、安定した青炎燃焼を得るためであ
る。

ところで、このような液体燃料燃焼装置に組込まれる気
化器では、燃料の加熱によってタールが生成され易い。

特に、燃料が変質灯油（長い年月に亙って放置された灯
油が紫外線などの影響で不純灯油になったもの。）であ
る場合にはその傾向が著しく、短時間に気化器内の通路
やノズル通路にタールが堆積する。このように、タール
が堆積すると、目詰りが生じ、これが原因して燃焼量の
低下や不安定燃焼が発生する。したがって、何等かの手
段で生成されたタールを除去する必要がある。除去する
手段としては１通常、気化器内の燃料通路にメツシュな
どで形成されたフィルタを挿設し、このフィルタにター
ルを付着させ、適当量付着した時点でフィルタを交換す
る方式が採用されている。

この方式は、除去効率が高く、取扱いも簡単でコストも
低いと言う利点を持っている。しかし。

タール付着量に見合った容積のフィルタを気化器内に設
けようとすると、気化器自身の熱容量が大きくなり、加
熱用ヒータに通電開始してから気化器が十分な温度に達
するまでに長時間を要し１着火までの立上がり時間が長
くなる問題があった。

すなわち、フィルタを組込んで耐タール性を大きくした
気化器は１通常、シースヒータを埋め込んだアルミダイ
キャストで形成されている。このため、熱容量が大きく
１着火までの立上がり時間が長いと言う問題があった。

そこで、このような不具合を解消するために。

燃料が通流する部分を薄肉筒で形成し、この薄肉筒の外
周に径の細いシースの中心軸上に発熱線を直線状に収め
て形成されたマイクロシースヒータ（通常のシースヒー
タは発熱線がコイル状に収容されている。）を巻装して
なる気化器が考えられている。マイクロシースヒータは
、自身の熱容量が小さく、シかも気化パイプを構成する
薄肉筒の外周に十分な接触面積を確保して密接状態で巻
装することが可能である。このため２通電開始後。

短時間で気化器を所定温度まで温度上昇させることがで
き９着火までの立上がり時間を速めることができる。

しかしながら、上記のようにマイクロシースヒータ付の
気化器を備えた従来の液体燃料燃焼装置にあっては次の
ような問題があった。すなわち。

マイクロシースヒータは、シース内に発熱線が直線状に
配置されているため、中央部でも終端部でも単位長さ当
りの発熱量は同じである。マイクロシースヒータの両端
部は１通常、接続用のスリーブを介して食型導線で形成
されたリード線に接続されるが、スリーブと発熱線との
境界部分は温度差が極めて大きい。このため、上記境界
部分の熱応力が大きく、これが原因して上記部分での耐
久性が低い。このため、気化器の信頼性が低いと言う問
題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如く、マイクロシースヒータ付気化器を備えた従
来の液体燃料燃焼装置にあっては２着火までの立上がり
時間が速い反面、マイクロシースヒータ端部の熱に対す
る耐久性が低く、信頼性に欠けると言う問題があった。

そこで本発明は９着火までの立上がりが速く。

耐タール性が良好で、しかも熱に対する耐久性が大きく
、そのうえ省エネルギ化を実現できる気化器を備え、長
期に亙って安定した動作を期待できる液体燃料燃焼装置
を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために２本発明に係る液体燃料燃焼
装置では、気化器に組込まれたマイクロシースヒータの
両端部にフィンを設け、このフィンの設けられている部
分を燃焼用一次空気の供給路中に位置させている。

（作　用） マイク６シースヒータの両端部に設けられたフィンは、
上記両端部を冷却する。この冷却によって、マイクロシ
ースヒータの発熱線から接続用のスリーブに至る部分の
温度勾配が極めて緩やかなものとなり、この部分に生じ
る熱応力が緩和される。したがって１発熱線から接続用
のスリーブに至る部分の熱に対する耐久性が大幅に向上
する。

また、マイクロシースヒータの両端部に設けられたフィ
ンは、燃焼用一次空気の供給路中に位置している。した
がって、各フィンは燃焼用一次空気を加熱していること
にもなる。このように、フィンで一次空気を加熱するこ
とができるので、外気温が低いときにバーナ内で燃料の
再凝縮が起こるのを防止することが可能となる。また、
このことは結果的に、気化器の温度を下げてもよいこと
になり、温度を下げた分だけ着火までの立上がり時間を
速くすることが可能となる。

（実施例） 以下９図面を参照しながら実施例を説明する。

第４図には一実施例に係る液体燃料燃焼装置を組込んだ
石油ファンヒータが模式図として示されている。

同図において、１は筐体であり、この筺体１内には燃焼
筒２が設置されている。燃焼筒２内には筺体１の前、後
面壁下部に形成された吸込み口３を介して吸込んだ空気
を一次空気として利用するブンゼン式バーナ４が設置さ
れている。ブンゼン式バーナ４は液体燃料、すなわち石
油を燃料としている。そして、ブンゼン式バーナ４の火
炎５によって加熱された空気は、ファン６の力で筺体１
の背面壁に形成された空気通路７を介して送りみ込まれ
た空気流８に合流し、筺体１の前面壁下部に形成された
吹き出し口９から室内へと送り出されて暖房に供される
。

ブンゼン式バーナ４は、第１図に示すように。

上面にバーナ炎口部１１を備え、下部にベンチュリ状に
形成されたバーナスロート部１２ヲ１ｍエテいる。バー
ナスロート部１２の先端部にはバー六入口部１３が形成
されている。そして、バーナ入口部１３を介して次に述
べる気化器１４から燃料が供給される。

気化器１４は、バーナ入口部１３との間に所定の間隔を
あけてバーナ入口部１３に同軸的に対向配置された燃料
噴射ノズル１５と、この燃料噴射ノズル１５のノズル通
路１６に通じるとともにノズル通路１６の軸心線に対し
て直交する関係に配置された気化器本体１７と、ノズル
通路１６の開閉および掃除を行なうノズル開閉機構１８
とで構成されている。気化器本体１７は、第２図に示す
ように２両端が閉じられた筒状の外囲器１９と。

この外囲器１９の一端側閉塞壁を貫通して外囲器１９内
に気密に同心的に挿設された薄肉の外管２０と、この外
管２０の外周面で外囲器１９によって囲まれた部分に燃
料噴射ノズル１５に近付くにしたがって密に巻装された
マイクロシースヒータ２１と、一端側が外管２０内に挿
脱自在に差し込まれた薄肉の内管２２と、この内管２２
内に挿設された金網等からなるフィルタ２３とで構成さ
れている。そして、内管２２はフランジ部２４を介して
外管２０にねじ止め等で固定されており。

ねじを外して引き抜くことによってフィルタ２３の交換
を可能としている。また、内管２２は接続管２５を介し
て図示しない燃料供給系統に接続されている。この燃料
供給系統はポンプを備えている。外囲器１９の他端側閉
塞壁には内管２２とノズル通路１６とを連通させる連通
孔２６が形成されている。一方、ノズル開閉機構は１８
は、第１図に示すように、ノズル通路１６を真直ぐに延
長させるように接続されるとともにノズル通路１６より
内径が大きい案内管２７と、この案内管２７内に進退自
在に挿設され先端部に円錐状の弁体ををしたロッド２８
と、このロッド２８を進退させてノズル通路１６の開閉
を行なわせるとともにノズル通路１６を掃除させるため
のソレノイド２９とで構成されている。なお、ロッド２
８は、常時はノズル通路１６を閉塞する位置にあり、ソ
レノイド２９が付勢されたとき後退してノズル通路１６
を連通孔２６に通じさせる。

マイクロシースヒータ２１は、第３図に示すように、細
い金属製のシース３１内の軸心線上に発熱線３２を直線
状に収めるとともに発熱線３２とシース３１との間に熱
伝導が良好で、しかも耐熱性に富んだ絶縁材３３を介在
させたものとなっている。発熱線３２の両端部は、接続
用のスリーブ３４を介して、たとえがニッケル製のリー
ド線３５に接続されている。上記接続部分はシース３１
の終端に気密接続された保護筒３６で覆われており、こ
の保護筒３６と導体部分との間には絶縁材３３が充填さ
れ、この状態で保護筒３６の開口端が絶縁材３７で気密
封止されている。シース３１の外面で終端部分には、終
端部分から保護筒３６の外面にまたがる関係にフィン３
８が固着されている。マイクロシースヒータ２１の両端
部分は、第１図および第２図に示すように、外囲器１９
外に導かれ、フィン３８の設けられている部分がバーナ
入口部１３の近傍に位置している。そして、マイクロシ
ースヒータ２１への給電、ソレノイド２９への給電等の
制御は図示しない制御装置によって後述する関係に行わ
れる。

次に、上記のように構成された石油ファンヒータの動作
を説明する。まず、電源を投入すると。

ファン６が回転を開始する。また、マイクロシースヒー
タ２１へ通電が開始される。したがって。

気化器１４は急速に温度上昇する。そして、気化器１４
の温度が設定温度まで上昇すると、制御装置はソレノイ
ド２９を付勢するとともにポンプおよび図示しない着火
機構を動作開始させる。また。

制御装置は気化器１４の温度が設定温度に保持されるよ
うにマイクロシースヒータ２１の入力を制御する。

ポンプが駆動開始されるとともにソレノイド２９が付勢
されると、液体燃料は気化器１４の内管２２内へと流れ
込む。内管２２内に挿設されているフィルタ２３はすで
に上述した設定温度に保たれているので、内管２２内に
流れ込んだ液体燃料はガス化する。このガス化した燃料
は燃料噴射ノズル１５のノズル通路１６およびバーナ入
口部１３を介してバーナスロート部１２内へと噴射され
る。このとき、第１図中に矢印３９で示すように、バー
ナ入口部１３の周囲の空気が一緒に一次空気としてバー
ナスロート部１２内へと吸い込まれる。ガス化した燃料
と一次空気とは混合した後。

バーナ炎口部１１から噴出する。このとき２着火機構は
動作しているので、噴出ガスに着火し、また二次空気と
混合して火炎５が形成される。

この場合、マイクロシースヒータ２１の両端部に設けら
れたフィン３８は、上記両端部を冷却する。この冷却に
よって、マイクロシースヒータ２１の発熱線３２から接
続用のスリーブ３４に至る部分の温度勾配が極めて緩や
かなものとなる。

したがって１発熱線３２から接続用のスリーブ３４に至
る部分の熱応力を小さな値に抑えることができ、この部
分の熱に対する耐久性を大幅に向上させることができる
。また、マイクロシースヒータ２１の両端部に設けられ
たフィン３８は。

一次空気が流れる部分に位置している。したがって、各
フィン３８は一次空気を加熱していることにもなる。こ
のように、フィン３８で一次空気を加熱することができ
るので、外気温が低いときいバーナ内で起り易い燃料の
再凝縮お防止できる。

このことは結果的に、気化器１４の温度を下げてもよい
ことになり、温度を下げた分だけ着火までの立上がり時
間を速くできることになる。さらに。

気化器１４の温度を下げることができるので、加熱に要
する消費電力を少なくすることができ、省エネルギ化も
実現できることになる。

このように、マイクロシースヒータ２１の両端部にフィ
ン３８を設けるとともに、このフィン３８を一次空気の
流路中に位置させているので。

マイクロシースヒータ２１を組込んだことによる利点を
最大限に発揮させることができるばかりか。

マイクロシースヒータ２１の欠点を解消でき、しかも着
火までの立上がり時間の短縮化ならびに省エネルギ化を
同時に実現できる。

なお、上述した実施例では、マイクロシースヒータの両
端に設けたフィンをバーナ入口部近傍に位置させている
が、一次空気の通路中であれば位置は限定されない。ま
た、上述した実施例は石油ファンヒータに組込まれる燃
焼装置に本発明を適用しているが、燃焼に必要な空気と
暖房するための空気とを熱交換壁を隔てて分離させたＦ
Ｆ式のストーブに組込まれる燃焼装置にも適用できるこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように５本発明に係る液体燃料燃焼装置では、気
化器にマイクロシースヒータを組込んだことによる利点
を最大限に発揮させることができるとともにマイクロシ
ースヒータの持っている欠点を解消でき、同時に着火ま
での立上がり時間の短縮化ならびに省エネルギ化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例に係る液体燃料燃焼装置の要部側面図
、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線切断矢視図、第３図
は気化器に組込まれたマイクロシースヒータの局部的断
面図、第４図は同液体燃料燃焼装置を組込んだ石油ファ
ンヒータの模式図である。 ４・・・ブンゼン式バーナ、５・・・火炎、１１・・・
バーナ炎口面、１２・・・バーナスロート部、１４・・
・気化器、１５・・・燃料噴射ノズル、１６・・・ノズ
ル通路。 １７・・・気化器本体、１８・・・ノズル開閉機構。 １９・・・外囲器、２０・・・外管、２１・・・マイク
ロシースヒータ、２２・・・内管、２３・・・フィルタ
、２８・・・ロッド、２９・・・ソレノイド、３１・・
・シース。 ３２・・・発熱線、３３・・・絶縁材、３４・・・接続
用のスリーブ、３５・・・リード線、３８−・・フィン
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体燃料を気化器を通してブンゼン式バーナに供給する
   ようにした液体燃料燃焼装置において、気化器に組込ま
   れたマイクロシースヒータの両端部にフィンを設け、こ
   のフィンの設けられている部分を燃焼用一次空気の供給
   路中に位置させてなることを特徴とする液体燃料燃焼装
   置。