JPH08145333A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は液体燃料燃焼装置に関するもので、
消火時や予熱時に発生する未燃ガスによる臭気を低減す
ることを目的としている。 【構成】 この液体燃料燃焼装置は、燃焼装置５に電磁
ポンプ３で油受皿２内の液体燃料を供給し、燃焼させる
ものにおいて、消火時あるいは予熱時に電磁ポンプ３内
の吐出弁１０をプランジャー９に連結したロッド１７で
開き、噴射パイプ４ａと油受皿２の油面の落差により噴
射パイプ４ａ内の液体燃料を油受皿２側に戻すようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体燃料を燃焼部に送
油し、気化させ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１１は従来の石油ファンヒータ等に採
用されている液体燃料燃焼装置の主要部の断面図であ
り、液体燃料を補給するカートリッジタンク１と、その
下に配設され、液体燃料を一定量ためる油受皿２と、そ
の上部に載置された電磁ポンプ３と、それに連結した給
油パイプ４と噴射パイプ４ａにより燃焼装置５に燃料を
供給している。また燃焼装置５の下部には燃焼に必要な
空気を供給するモータ６ａとファン６ｂからなる燃焼用
送風機６と、これに接合した回転数センサー７が配設さ
れ、燃焼用送風機６からの送風は送風管８を通り燃焼装
置５に送風される。

【０００３】従来の液体燃料燃焼装置の動作を説明す
る。まず、燃焼に必要な燃料と空気は、電磁ポンプ３と
燃焼用送風機６により燃焼のランク毎に適切な比率で燃
焼装置５に供給されるようになっており、次にその供給
動作を説明する。燃料は図１１に示すように内部に吸入
弁１６を有するプランジャー９とその上部に連設した吐
出弁１０で構成された電磁ポンプ３を駆動することによ
り、油受皿２より燃料が吸い上げられ、給油パイプ４を
通り、その先端に設けられた細管の噴射パイプ４ａから
燃焼装置５に供給される。

【０００４】燃焼用空気は燃焼用送風機６のファン６ｂ
に設けられた回転数センサー７でファン６ｂの回転数が
検知され、燃焼のランクに応じて定められた回転数に制
御され、必要な空気量が送風管８を通り燃焼装置５に送
られる。次に燃焼装置５の動作について説明する。燃焼
装置５では、噴射パイプ４ａから供給された燃料はヒー
ター１２により加熱された気化筒１３内面に触れ、気化
する一方、同時に燃焼用空気が噴射パイプ４ａの周囲か
ら供給されるので、気化面で瞬時に混合し、上部のバー
ナーヘッド１４の炎口１４ａより噴出したところで、点
火プラグ１１の放電火花により着火燃焼する。また、消
火時には運転スイッチをＯＦＦにしたのと同時に電磁ポ
ンプ３が停止され、燃料の供給が停止されるが、燃焼用
送風機６はその後も約２分間程運転を継続し（これをア
フターフローと呼ぶ）、噴射パイプ４ａや燃焼装置５を
冷却する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の液体燃料燃焼装
置では、電磁ポンプ３がＯＦＦの状態になると、吐出弁
１０が閉じて燃料の供給が停止されるが、噴射パイプ４
ａ内の液体燃料は逆流できない構造になっているため、
噴射パイプ４ａに液体燃料が残留したままとなる。この
ため、消火時には噴射パイプ４ａを冷却することが必要
で、これを行わないと気化筒１３の予熱によって噴射パ
イプ４ａ内に残留した液体燃料が温度上昇し、気化筒１
３内に滴下して蒸発するため、強い臭いが発生してい
た。特に、消火後、すぐにコンセント部より電源プラグ
を抜いて、本体を移動するときなどアフターフローによ
る冷却を行わなくなった場合には著しく臭いが発生して
いた。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、消火時の臭気を軽減し、また本
体を移動する際、気化筒が冷えるまで待つ必要がなく、
すぐに移動できる使い勝手のよい液体燃料燃焼装置を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼装置は、プ
ランジャーの上下振動により吸入弁と吐出弁を交互に開
閉させて燃料を送油する電磁ポンプを有し、消火時には
通常運転時のプランジャーの振動位置と異なる位置にプ
ランジャーを位置させるとともに、前記プランジャーに
前記吐出弁１０を押し開くロッドを設けたものである。

【０００８】また、電磁ポンプの運転を制御する制御回
路を有し、該制御回路は、消火後にプランジャーをゆっ
くり移動させて前記吐出弁を開くように電磁ポンプへの
印加電圧を徐々に上げるようにしたものである。

【０００９】また、前記給油パイプの一部を油受皿の一
定油面よりも下方に配したものである。

【００１０】また、前記制御回路は、前記吐出弁を予熱
時あるいは予熱待機時にも開かれるようにしたものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明の液体燃料燃焼装置は、消火時に電磁ポ
ンプの吐出弁が開かれることにより、噴射パイプより液
体燃料が油受皿に戻るため、噴射パイプ内の燃料の蒸発
がなく、消火時の臭気の発生を極めて少なくできる。

【００１２】また、アフターフローを十分行わない場合
でも熱膨張による燃料の滴下が防止できるので、臭いや
蒸気の発生がない。

【００１３】さらに、燃焼装置の予熱中あるいは予熱待
機中の場合においても、噴射パイプからの燃料の蒸発が
防止できるので、臭気の発生がない。

【００１４】

【実施例】

実施例１．次に本発明の実施例１について図面に基づい
て説明する。図１において、１はカートリッジタンク，
２は油受皿，３は電磁ポンプで、油受皿２の上面に載置
されている。電磁ポンプ３の上部の吐出口には給油パイ
プ４が連結されており、さらにその先端には噴射パイプ
４ａが気化筒１３のノズル１ａ中央にのぞんで配設され
ている。５は燃焼装置で、液体燃料を気化し混合気を形
成して、バーナーヘッド１４で燃焼させるもので、図１
１と同一の構成である。燃焼装置５の下部には燃焼用送
風機６が設けられ、そこから燃焼用の一次空気が送風管
８を通って気化筒１３内に送風される。この一次空気は
噴射パイプ４ａの囲りを高速で流れるよう前記ノズル１
３ａに接続されている。また、燃焼用送風機６のファン
６ｂ上部にはファンの回転数を検知するための回転数セ
ンサー７が設けられている。

【００１５】次に、前記電磁ポンプ３の構造について、
さらに詳しく説明する。図１において、９はプランジャ
ーで、その内部には通常はバネ２５の付勢力で閉じてい
る吸入弁１６が設けられている。プランジャー９の中央
は液体燃料の通路になっており、下部から上部に向かっ
て燃料が流れるように構成されている。このプランジャ
ー９には、ロッド１７が一体的に固着されており、その
先端は吐出弁１０の下部近傍まで延びている。

【００１６】プランジャー９の周囲はパイプ状の管体１
８でおおわれており、プランジャー９と管体１８は非常
に狭い隙間になるよう構成されている。管体１８の下部
には吸込パイプ１９が接続されており、その入口にはネ
ット状のフィルター２０が二重に設けられている。さら
に吸込パイプ１９とネット状のフィルター２０全体を覆
うように水分離フィルター２１が装着されている。管体
１８の外周にはコイル２２が装着されている。１５，２
３，２４はバネであり、１５はプランジャー９を上方へ
押し上げる力を付与するバネであり、２３はプランジャ
ー９を下方へ押し下げる力を付与するバネである。また
２４はそれぞれ吐出弁１０を押圧しているバネである。

【００１７】図２はこの燃焼装置を制御する電気回路図
を示す。図において、２９は運転スイッチ、３０はＣＰ
Ｕ，メモリ，入出力回路，タイマー等を備えたマイクロ
コンピュータ（以下マイコンという）、３１はこの出力
側に接続された駆動部、そしてこの駆動部３１にはヒー
タ１２，燃焼用送風機６，点火プラグ１１がそれぞれ接
続されている。また、３３は電磁ポンプ３にＤＣ２４Ｖ
を供給する定電圧電源，３４は電磁ポンプ３をマイコン
３０からの信号により駆動するトランジスタである。こ
こで、前記マイコン３０，定電圧電源３３，トランジス
タ３４は電磁ポンプ３の制御回路を構成している。

【００１８】次に上記実施例１における動作を説明す
る。まず、カートリッジタンク１から液体燃料が油受皿
２に一定の高さまで流出すると油面センサー（図示せ
ず）の信号により運転可能な状態になる。この状態で運
転スイッチ２９をＯＮすることによりマイコン３０がヒ
ータ１２への通電を指示して気化筒１３が加熱され、気
化筒１３が気化可能な温度になると点火状態になる。点
火状態になると、燃焼用送風機６が一定時間運転してプ
レパージを行った後、点火プラグ１１に通電されるとと
もに電磁ポンプ３が運転を開始する。電磁ポンプ３は図
１に示すようにプランジャー９の上下動により、吸入弁
１６，吐出弁１０の２つの弁が交互に開閉することによ
って油受皿２内より燃料をくみ上げ、給油パイプ４に送
る。

【００１９】すなわち、コイル２２にパルス電圧が印加
されると、プランジャー９が上方に移動する。このとき
吸入弁１６は閉の状態で吐出弁１０が開き、燃料が給油
パイプ４へ送られる。パルス電圧がＯＦＦの状態になる
と、プランジャー９をささえるバネ２３の力でプランジ
ャー９が下方に戻され、ロッド１７も下降する。このと
きには、吸入弁１６が開き、吐出弁１０が閉じられるの
で、燃料は逆流せず、一時的に停止し、油受皿２から吸
入パイプ１９を通りプランジャー９内に燃料が流入す
る。この繰り返しによって、燃料は給油パイプ４をほぼ
連続して流れる。

【００２０】次に、運転スイッチ２９をＯＦＦすると、
マイコン３０は燃焼停止指令を駆動部３１に出力して燃
焼用送風機６を停止させるとともに、電磁ポンプ３のパ
ルス駆動を停止する。そして、トランジスタ３４をＯＮ
させて電磁ポンプ３にＤＣ２４Ｖの電圧を印加する。マ
イコン３０はこの印加時間を内部タイマーによってカウ
ントし、所定時間経過後、トランジスタ３４をＯＦＦす
る。

【００２１】また、本燃焼装置の電磁ポンプ３の内部の
各動作を図３，図４，図５に示す。図３は運転停止時の
状態を示し、図４は運転中の状態を示す。さらに、図５
は消火後の定電圧印加時の状態を示したものである。図
３においては、プランジャー９は自重により下方にあっ
て、ロッド１７の先端は吐出弁１０に接触せず、最下位
置にある。図４においては、プランジャー９は、パルス
電圧が加わった時とＯＦＦの時の振動バランスのとれた
位置で振動し、図３の位置に比べると上方となる。この
時にもロッド１７の先端は吐出弁１０に接触せず、吐出
弁１０の下方で振動しているので、流量を変化させるこ
とはない。図５においては、プランジャー９は図４の状
態よりさらに上方に移動する。この状態では吐出弁１０
をロッド１７の先端で押し上げるため、吐出弁１０は開
き、噴射パイプ４ａと油受皿２の油面との落差によっ
て、噴射パイプ４ａから液体燃料が油受皿２側に戻って
いく。

【００２２】さらに一定時間経過して噴射パイプ４ａか
ら液体燃料がなくなったとき、電圧をＯＦＦするので、
噴射パイプ４ａ部がアフターフローによる冷却がされな
い状態でも液体燃料が滴下しないため、臭いの発生が防
止される。また、通常消火においても噴射パイプ４ａか
ら短時間に液体燃料が引くため、臭気の発生が少なく、
また臭気の持続時間も少なくなる。この消火後の経過時
間と未燃ガス濃度との関係について示したのが図６であ
る。図において、消火時の未燃ガスの発生量を従来のも
のは破線で示しており、本発明のものは実線にて示して
いる。この図からも明かなように本発明のものは未燃ガ
スのピークの高さも持続時間も少なく、臭いの発生がき
わめて少ないことが判る。

【００２３】実施例２．実施例１では、消火後に電磁ポ
ンプ３のコイル２２に定電圧を一定時間印加する構成を
示したが、この場合にはロッド１７が吐出弁１０を開く
ときに多量の燃料を送るため、火炎が一時的に大きくな
り、赤い炎となる場合がある。実施例２では消火後、コ
イル２２に対して徐々に電圧を印加することによってロ
ッド１７をゆっくり吐出弁１０に向って移動させるよう
にしている。このようにすると、プランジャー９と管体
１８の間のすきまから液体燃料がもれながら移動するた
め、吐出弁１０にロッド１７が接触する前に燃料が多量
に噴出パイプ４ａから出ることはなくなるので、火炎が
一時的に大きくなり、赤火が発生するようなことはなく
なる。

【００２４】また、吐出弁１０をが開いた後もゆっくり
とプランジャー９が移動するため、燃料が噴出パイプ４
ａから噴出することはない。この電圧の印加状態を図７
に示す。図７では、消火後の１パルスからいったん印加
電圧をＶ_T まで下げ、その後、徐々に印加電圧を上げる
ことにより消火時直後のプランジャー９の移動距離を少
なくし、その後、ゆっくりプランジャー９が移動するた
め、噴射パイプ４ａから燃料が噴出することはない。

【００２５】実施例３．実施例１，２では、コイル２２
へ連続電圧を印加したときにプランジャー９が上方に吸
引され、吐出弁１０が開く構成（吐出弁１０はノーマル
クローズタイプ）になっていたが、逆に電圧を印加しな
い場合に吐出弁１０が開く構成（吐出弁１０はノーマル
オープンタイプ）であってもよい。この例を図８，９に
示す。電圧が印加されていない場合すなわち、運転停止
時あるいは消火時は図８のように、バネ１５の圧力によ
りプランジャー９はコイル２２より上方にあって、ロッ
ド１７により吐出弁１０は開いた状態となり、前記実施
例１，２と同様に落差により液体燃料が噴射パイプ４ａ
より戻り、臭気の発生を少なくできる。図９は運転中の
状態で、プランジャー９はコイル２２の中央付近で上下
振動している。

【００２６】実施例４．実施例３の構成において、液体
燃料がすべて油受皿２に戻ってしまうと、次の着火時に
噴射までの時間が長くかかったり、電磁ポンプ３内で液
体と気体の混合状態が作られ、これが気化筒１３に供給
されるので、気化する際、混合気が薄くなり、着火しに
くく、未燃ガスが出たりする。そこで図１０に示すよう
に、給油パイプ４の途中を油受皿２の油面下まで下げて
配管すると、液体燃料は給油パイプ４内の油面の高さＡ
までしか戻らないので、前述の問題は解決する。

【００２７】なお、実施例１，２においては、消火後の
液体燃料の戻り量は消火後のコイル２２への通電時間の
長さで決まるが、この変動が多い場合には、図１０の実
施例４に示すごとく給油パイプ４の一部を一旦油受皿２
の一定油面Ａの下まで下げてもよい。また、実施例１，
２では消火時のみ吐出弁１０を開くようにしたが、予熱
時や運転を早めるための気化筒１３の予熱待機の状態で
も噴射パイプ４ａの温度は上がるため、臭気が発生する
ことがあるので、これらの状態の前にコイル２２に連続
通電して、吐出弁１０を開くようにすれば、液体燃料が
戻り、臭気の発生が防止できる。すなわち、吐出弁１０
を開くタイミングは、消火時の他に、予熱時や予熱待機
時にも行うようにすることができる。要は臭気の発生の
状態に応じて吐出弁１０を開くタイミングを決めればよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の液体燃料燃焼装置
によれば、消火時に電磁ポンプの吐出弁をプランジャー
に連結したロッドによって開くようにしたことにより、
噴射パイプ内に残留した液体燃料が油受皿側に戻るた
め、噴射パイプ内の燃料の蒸発がなくなり、消火時の臭
気の発生を極めて少なくできる。また、アフターフロー
を十分行わない場合でも熱膨張による燃料の滴下が防止
できるので、本体を移動する際、気化筒が冷えるまで待
つ必要がなく、使い勝手も向上する。

【００２９】また、消火時にプランジャーをゆっくり移
動させて吐出弁を開くようにしたので、噴出パイプから
多量に燃料が噴出することがなく、火炎が一時的に大き
くなり、赤火が発生することもない。

【００３０】また、給油パイプの一部を油受皿の一定油
面より下方に配したので、噴出パイプと電磁ポンプ間の
液体燃料がすべて油受皿に戻ってしまうことなく給油パ
イプの垂下部で戻りを停止できるので、次の着火時に時
間が長くかかることがない。

【００３１】さらに、燃焼装置の予熱中あるいは待機中
の場合においても、噴射パイプからの蒸発が防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す液体燃料燃焼装置の主
要部の断面図である。

【図２】本発明における液体燃料燃焼装置の電気回路図
である。

【図３】本発明の実施例１における電磁ポンプの無通電
状態の断面図である。

【図４】本発明の実施例１における電磁ポンプの運転状
態の断面図である。

【図５】本発明の実施例１における電磁ポンプの連続通
電状態の断面図である。

【図６】本発明と従来例との消火時の未燃ガスの発生濃
度を比較した図である。

【図７】本発明の実施例２による電磁ポンプへの印加電
圧状態を示す図である。

【図８】本発明の実施例３を示す電磁ポンプの無通電状
態の断面図である。

【図９】本発明の実施例３を示す電磁ポンプの運転状態
の断面図である。

【図１０】本発明の実施例４を示す液体燃料燃焼装置の
主要部の断面図である。

【図１１】従来の液体燃料燃焼装置を示す主要部の断面
図である。

【符号の説明】

２ 油受皿 ３ 電磁ポンプ ４ 給油パイプ ４ａ 噴射パイプ ５ 燃焼装置 ９ プランジャー １０ 吐出弁 １６ 吸入弁 １７ ロッド ３０ マイコン ３３ 定電圧電源 ３４ トランジスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を一定油面に貯留する油受皿
   と、この油受皿内の液体燃料をくみ上げて燃焼装置に給
   油パイプおよび噴射パイプを通して供給する電磁ポンプ
   と、この電磁ポンプの運転を制御する制御回路とを備
   え、前記電磁ポンプは制御回路からのパルス電圧の印加
   により上下動するプランジャーと、このプランジャーの
   上下動によって交互に開閉される吸入弁と吐出弁と、前
   記プランジャーに連結したロッドを備えてなり、消火時
   に前記プランジャーを運転時よりも大きく移動させるこ
   とにより、前記吐出弁をロッドにより押し開き、噴射パ
   イプ内の液体燃料を油受皿側に戻すようにしたことを特
   徴とする液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路は、消火時にプランジャー
   をゆっくり移動させて前記吐出弁を開くように電磁ポン
   プに対する印加電圧を徐々に上げるようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記給油パイプの一部を油受皿の一定油
   面よりも下方に配したことを特徴とする請求項１の液体
   燃料燃焼装置。
4. 【請求項４】 前記制御回路は、吐出弁を予熱時あるい
   は予熱待機時にも開くようにしたことを特徴とする請求
   項１の液体燃料燃焼装置。