JPH0631301Y2 - 気化式燃焼器具の気化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は気化ヒータを設けた気化器に液体燃料を供給
し、この気化器で液体燃料を気化して燃焼させる石油フ
ァンヒータ等の気化式燃焼器具の気化装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の気化装置は気化ヒータおよび気化フィル
タ部を有するアルミダイカスト製の気化器にニードルシ
ャフトを備えたノズルおよびバーナを設け、前記気化器
を気化ヒータで予熱し、気化可能温度に達したのちに電
磁ポンプが駆動され、油受皿内の液体燃料が燃料供給経
路を通して前記気化フィルタ部内に順次供給され、供給
された燃料は気化ヒータの熱で気化され、その気化ガス
は前記ノズルから燃焼用一次空気とともにバーナに導か
れて燃焼させるようになっている。このような気化式燃
焼器具は灯油を気化してガス化燃焼させているため、ガ
スストーブとは異なり直ぐに着火することができず、気
化器が気化ヒータによって灯油の気化可能温度に加熱さ
れるまで着火を待つ必要があり、寒い時にはこの着火待
機時間が非常に長く感じることになる。このため、気化
器本体を小型シンプル化すると共に、気化ヒータの電力
をアップすることにより気化器の温度上昇を速めて着火
待機時間を短くする気化装置が開発されている。

（考案が解決しようとする問題点） このように気化ヒータの電力をアップすると気化器の温
度の立上がりは急になるが、気化ガスが通過する気化器
以外の部分例えばノズル等気化ヒータから多少離れてい
る各部へは遅れて熱が伝わるため、気化器とこれら各部
の温度差が大きくなる。このため、気化器が気化可能温
度に達したのち燃料を供給すると気化器内では燃料が気
化されるが、ノズルの温度が低いために、気化ガスがノ
ズルから噴出されるまでにその気化ガスの一部が再液化
され未気化油がノズルからバーナへ噴出され、着火する
と燃焼が不安定となり不完全燃焼が発生する問題点があ
った。また、このような問題点を解決するために、気化
器の温度をさらに上昇させてから気化させることも考え
られるが、気化器がその分過熱されて耐久性が低下する
恐れがあった。

本考案は前記問題点に基づいて成されたものであり、着
火待機時間を短くすると共に、着火時より安定した燃焼
を得ることができる気化式燃焼器具の気化装置を提供す
ることを目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 第１図において、燃料を気化させる気化器５には気化ヒ
ータ６が設けられ、温度センサ８はこの気化器５の温度
を検知するよう気化器５に設けられている。前記気化器
５が気化可能温度に達すると、通電制御回路26は気化ヒ
ータ６の通電を中断し、遅延回路27はノズルが気化可能
温度に達するまで所定時間遅延させた後、気化ガスをノ
ズル９からバーナ15へ噴出させバーナ15で燃焼を開始さ
せる。

（作用） 気化器５が気化可能温度に達したときに気化ヒータ６の
通電を中断しても、気化ヒータ６の余熱により気化器５
やこの気化器５に連結するノズル９等は加熱され、気化
器５とノズル９との温度差を小さくした状態でノズル９
が気化可能温度に達し、正常な気化ガスがバーナ15へ噴
出され、安定した燃焼が得られる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を詳述する。第
３図は気化式燃焼器具としての石油ファンヒータの燃料
経路を示しており、１は密閉構造の油受皿であり、燃料
としての灯油Ｆを供給するカートリッジ式の油タンク２
がその上部に転倒状態で載置され、一定の油面が維持さ
れるようになっている。３は油受皿１上に固定されてい
る電磁ポンプであり、その吸引側を油受皿１内の灯油Ｆ
中に浸漬し、その吐出側を給油管４を介して気化器５に
接続している。

気化器５は筒状のアルミダイカスト製の基体で形成さ
れ、その内部には気化ヒータ６が設けられ、気化ヒータ
６の外側には金網等の通気性金属部材から成る気化フィ
ルタ７が隙間なく充填されている。８は気化器５に設け
られたサーミスタであり、気化器５の気化可能温度を検
知するものである。９は気化器５の上端部を連通するノ
ズル９であり、気化フィルタ７から送られる気化ガスを
その先端の噴出口10から噴出させると共に、この噴出口
10の反対側に前記油受皿１に接続する燃料戻り管11に連
通する戻し口12を設けている。13はソレノイド14への通
断電によりノズル９内を進退自在に設けられたニードル
シャフトであり、燃焼中は噴出口10を開放して戻し口12
を閉塞し、消火中は噴出口10を閉塞して戻し口12を開放
し、消火後の余熱による気化器５内の気化ガスを油受皿
１へ戻すと共に、この開閉により噴出口10に付着した不
純物が除去されるようになっている。15は気化器５の前
面に配設されたバーナであり、その導入口16をノズル９
の噴出口10に離間して対向させ、噴出口10から噴出され
る気化ガスにより燃焼用の一次空気が吸い込まれ、両者
は混合されてバーナ15で燃焼される。

第２図は気化式燃焼器具の制御回路を示しており、交流
電源Ｅには、電源スイッチ17及びヒューズ18を介して、
気化ヒータ６及びこの気化ヒータ６の通電周期を変える
トライアック19が直列に接続されている。20は負荷制御
用の電子回路であり、サーミスタ８及びフレームセンサ
21を接続し各種情報を入力して負荷を制御し、気化器５
が気化可能温度に達したのち所定時間経過後リレー22を
励磁してリレー接点23を閉じ、互いに並列接続された電
磁ポンプ３、ソレノイド14及びタイマを内蔵した点火ト
ランス24を通電させる。

第１図は電子回路20の機能を示しており、25は気化器５
に設けられているサーミスタ８から出力される温度信号
を入力する比較器であり、気化器５が予め設定された気
化可能温度に達したときにタイマを内蔵する通電制御回
路26と遅延回路27とに信号を出力する。通電制御回路26
は気化器５が気化可能温度に達したときに所定時間Ｔ気
化ヒータ６の通電を中断するようトライアック19を制御
し、その間に気化器５がそれ以上過熱されることを防止
しながら、気化器５から離れたノズル９等の各部の温度
を気化ヒータ６の予熱により所定の温度まで上昇させる
ものである。遅延回路28は気化器５が気化可能温度に達
してから所定時間Ｔ遅延してリレー22を励磁させ電磁ポ
ンプ３、ソレノイド14及び点火トランス24を駆動して燃
焼を開始させるものであり、この遅延時間Ｔの間にノズ
ル９等の各部の温度が所定の気化可能温度まで上昇され
るものである。

以上のように構成される本考案の作用を第４図〜第７図
を参照して説明する。先ず、電源スイッチ17を投入して
運転を開始すると気化ヒータ６が通電され、気化器５の
加熱が開始される。サーミスタ８は気化器５の温度を検
出し、電子回路20内の比較器25はこの温度信号を入力し
て気化器５が灯油の所定の気化可能温度に達したことを
検知する。

本考案は着火待機時間を短くするためにワット数の大き
い気化ヒータ６を使用しており、第５図に示すように、
サーミスタ８により検出される気化器５の温度Ａの立上
がりは急である。比較器25は気化器５の温度Ａが灯油Ｆ
の最低気化可能温度（約220℃）を越えた温度ｈ_１（約2
50℃）に達したときに、通電制御回路26と遅延回路27に
信号を出力する。通電制御回路26はこの時点ｔ_１でトラ
イアック19を制御して気化ヒータ６への通電を一時的に
中断する。しかし、中断後も、気化ヒータ６の余熱によ
り気化器５及び気化器５に連結されているノズル９の温
度は上昇する。ノズル９は間接的に気化ヒータ６によっ
て加熱されるため、その温度Ｂは気化器５の温度上昇に
従うが、気化器５の温度Ａの立上がりよりは緩く、気化
器５が気化可能温度ｈ_１に達した時点ｔ_１においてはま
だ最低気化可能温度に達していない。そして、遅延回路
27は所定の遅延時間Ｔ（約15秒）経過後、気化ヒータ６
の余熱によりノズル９の温度Ｂが最低気化可能温度を越
えた時点ｔ_２において、リレー22を励磁させ電磁ポンプ
３、ソレノイド14及び点火トランス24を通電させる。そ
して灯油Ｆが電磁ポンプ３に吸引され、給油管４を経て
気化器５へ供給され、気化器５において灯油Ｆが加熱さ
れて気化され、この気化ガスは気化可能温度に達したノ
ズル９へと供給され、ノズル９の噴出口10から正常なま
まの気化ガスがバーナ15の導入口16に噴出される。それ
と同時に、この気化ガスの勢いによりバーナ15の導入口
16に燃焼用の一次空気が引込まれ、一次空気と混合した
灯油Ｆの気化ガスがバーナ15から吹出し、これが点火ト
ランス24の作動により着火して燃焼が開始する。一方、
通電制御回路26は遅延時間Ｔ経過後、トライアック19を
制御して気化ヒータ６の通電を再開し、以後は気化器５
を所定の温度ｈ_２（約310℃）に維持するよう気化ヒー
タ６の通電周期を変え、安定な燃焼が継続される。

このように、気化ヒータ６の通電を中断することにより
気化器５の過熱を防止しながらノズル９の温度を余熱に
より上昇させ、気化器５とノズル９との温度左Δｈ_１を
小さくした状態で燃焼が開始される。従って、着火待機
時間ｔ_２は30秒程と短くなる。

第６図は本考案との比較を示すために、気化ヒータ６の
ワット数を小さいした場合の温度の立上がりを示してい
る。この場合、気化器５の温度Ａとノズル９の温度Ｂの
立上がりはともに緩く、気化器５が所定の気化可能温度
ｈ_３（約302℃）に達するまでの着火待機時間ｔ_３は約6
0秒と長い。しかし、温度の立上がりが緩いため、気化
器５とノズル９との温度差Δｈ_２は小さく、気化器５が
気化可能温度ｈ_３に達した時点ｔ_３ではノズル９も最低
気化可能温度を越えており、着火待機時間は長いが安定
な燃焼が行われる。

第７図は着火待機時間を短くするために、気化ヒータ６
のワット数を大きくした場合の温度の立上がりを示しい
る。この場合、気化器５とノズル９の温度の立上がりは
急であり、気化器５が気化可能温度ｈ_３に達する時間ｔ
_４は短いが、ノズル９の温度の上昇はこれに追従でき
ず、気化器５とノズル９の温度差Δｈ_３は大きく、この
時点ｔ_４ではノズル９は最低気化可能温度に達しておら
ず、気化器５からノズル９へ供給された気化ガスの一部
は再液化されてバーナ15へ吹出すため、バーナ15の燃焼
が不安定となって不完全燃焼が発生するとともに、当然
温度も不安定となり安定するまである程度の時間を要
し、結果的には時間をかけて気化器５を加熱した場合と
同程度となる。

しかるに本考案は気化器５が気化可能温度に達した時点
で通電制御回路26が気化ヒータ６の通電を中断し、気化
ヒータ６の予熱により気化器５及びノズル９等を加熱し
て、遅延回路27が所定時間遅延させてからリレー22を励
磁させて燃焼を開始させたことにより、着火時点では気
化器５とノズル９の温度差Δｈ_１は小さくかつノズル９
は気化可能温度を越えているため、着火待機時間を短く
すると共に、最初から安定した燃焼を得ることができ
る。

以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案の要旨の
範囲内で適宜変形できる。例えば、前記実施例では通電
制御回路26による気化ヒータ６の中断時間と遅延回路27
による遅延時間とを同一にしたが、これらの時間は異な
らせることもできる。つまり、気化器５やノズル９の温
度上昇率はこれらの材質及び距離あるいは気化ヒータ６
のワット数等により各々異なるため、実験的にこれらの
時間は求められ、任意の時間に設定可能である。また、
通電制御回路26と遅延回路27は機能的に２個に分けた
が、中断時間と遅延時間が同一であれば一体的に構成す
ることも可能である。さらに、第５図〜第７図で説明し
た気化可能温度ｈ_１〜ｈ_３、時間ｔ_１〜ｔ_３で挙げた数
値は一例である。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、気化器が気化可能
温度に到達したときに気化ヒータ６の通電を中断すると
共に、ノズルが気化可能温度に達するまで遅延して燃焼
を開始させたことにより、着火待機時間を極力短くする
と共に、着火初期から安定な燃焼を得ることのできる気
化式燃焼器具の気化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部のブロック図、第
２図は制御回路を示す回路図、第３図は燃料経路を示す
概略説明図、第４図は動作説明図、第５図は本考案によ
る各部の温度特性を示すグラフ、第６図及び第７図は従
来例の温度特性を示すグラフである。 ５…気化器 ６…気化ヒータ ８…サーミスタ（温度センサ） ９…ノズル 15…バーナ 26…通電制御回路 27…遅延回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料を気化させ、この気化ガスをノズ
   ルからバーナに噴出して燃焼する気化式燃焼器具の気化
   装置において、気化ヒータを設け、燃料を気化させると
   ともに前記ノズルを連結する気化器と、この気化器の温
   度を検知する温度センサと、前記気化器が気化可能温度
   に達したときに前記気化ヒータの通電を中断する通電制
   御回路と、前記気化器が気化可能温度に達してから前記
   ノズルが気化可能温度に達するまで遅延して気化ガスを
   前記ノズルから噴出させ前記バーナの燃焼を開始する遅
   延回路とを具備したことを特徴とする気化式燃焼器具の
   気化装置。