JPS5923930Y2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は超音波振動子によって液体燃料を霧化して着火
する燃焼装置に関する。

従来、この種燃焼装置では着火時には液体燃料の粘度が
大きいために超音波振動子による霧化効率が低く、バー
ナ装置に着火に必要な濃度の大きい霧化燃料を供給でき
ないから、霧化ケースの外底部又は内底部に電気ヒータ
を設けて液体燃料を加熱して粘度を小さくシ、以って霧
化効率を向上するようにしている。

しかしながら斯る従来構造では霧化ケースの内底部に貯
溜された液体燃料の全量を電気ヒータで加熱するから、
該液体燃料の温度を所定温度迄上昇させて着火に必要な
濃度の霧化燃料が得られる迄の時間即ち着火時間が長く
掛る欠点があり、また、電気ヒータを霧化ケースの内底
部に設けるようにしたものでは、充電部が霧化ケース内
に露出しないように取付けねばならず、構成が複雑とな
る欠点がある。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、着火時間を大巾に短縮し得るとともに構成が簡単
な燃焼装置を提供するにある。

以下本考案を強制給排気式石油ストーブに適用した一実
施例について図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図において、１は外ケース、２は外ケー
ス１内に着脱可能に収納されるカセット式の燃料タンク
、３は燃料タンク２から受皿４に流出する液体燃料たる
白灯油が導管５を介して流入する定油面装置、６は上部
に２個の通気室６ａ、６ｂを有し、下部にこれら通気室
６ ａ 、６ ｂに連通する霧化室６Ｃを有する霧化ケ
ースで、〜霧化室６Ｃの底板部６ｄには上下面が開口す
る筒状体７が通気室６ｂの下方に対向するように一体成
形されており、その筒状体７の下面開口部にシールバッ
キング８を介して、環状のホルダ９がねし止めされてお
り、該ホルダ９にバッキング９ａを介して超音波振動子
１０が液密状態に嵌着されている。

１１は筒状体７の下部外周部に巻回された帯状の発熱体
で、これは両端に外方に指向されたねじ挿通孔１１ ａ
を有する締付用の舌片１１ｂ（一方のみ図示）を有して
おり、これら２個の舌片１１ ｂ間をねじ挿通孔１１
ａに挿通された締付用ねじ１２と図示しないナツトによ
り締付は連結するようにしている。

一方、筒状体７の上部は底板部６ｄよりも所定長上方に
突出されており、該筒状体７の上部外周部に雄ねじ部７
ａが刻設されている。

１３は下端部に形成された雌ねじ部１３ａを雄ねじ部７
ａに螺合して筒状体７に連結したガイド筒であり、これ
には周壁に内外を連通ずる複数個の小孔１３ｂが穿設さ
れており、これら筒状体７とガイド筒１３とによって小
容量の加熱用凹部１４が形成されている。

１５は底板部６ｄの外底部に取着されたサーミスタ、１
６は定油面装置３と霧化室６Ｃの内底部とを連通させる
導管、１７は室外からの外気を吸引する燃焼用のファン
、１８は燃焼用ファン１６からの風を通気室６ａ内に導
びく導管、１９は上面にバーナプレー） ２０を装着し
たバーナ装置、２１は通気室６ｂとバーナ２０内を連通
する導霧管、２２はバーナ２１の周囲を被うバーナケー
ス、２３は燃焼用ファン１７からの風をバーナケース２
２内に送風する導管、２４はバーナケース２２内からバ
ーナ１９上に二次空気を噴出する噴出口、２５はバーナ
１９の上方を被う燃焼室、２６はこの燃焼室２５からの
排気を室外に導出するための排気口、２７は室内空気を
燃焼室１７の周囲を通過させて加熱し再び室内に送風す
るための循環用のファン、２８はファン２７を駆動する
モータである。

さて、第３図は制御回路の結線図を示すものであり、以
下これについて詳述する。

２９．３０は交流電源端子で、これらの間にメインスイ
ッチ３１．ヒユーズ３２、ファン１７のモータ１７ａの
直列回路を接続し、発熱体１１の一端をモータ１７ ａ
とヒユーズ３２の共通接続点に接続するとともに他端を
サイリスタ３３のアノードに接続し、該サイリスタ３３
のカソードを電源端子３０に接続する。

３４はダイオード３５乃至３８からなる全波整流回路で
、これの交流入力端子をモータ１７ａに並列に接続する
とともに直流出力端子をプラス電源線３９及びマイナス
電源線４０に夫々接続する。

４１．４２は全波整流回路３４の交流入力端子に夫々一
端を接続したコンテ゛ンサで、これらの各他端をマイナ
ス電源線４０に接続する。

４３．４４は抵抗及びコンテ゛ンサで、これらの直列回
路をプラス電源線３９及びマイナス電源線４０間に接続
する。

４５は抵抗、４６は可変インダクタンス形のコイル、４
７はコンデンサで、抵抗４５をプラス電源線３９及びマ
イナス電源線４０間に接続し、コイル４６とコンデンサ
４７の直列回路を抵抗４５に並列に接続する。

４８はＮＰＮ形のパワートランジスタで、これのコレク
タをコイル４６とコンデンサ４７の共通接続点に接続す
るとともに該トランジスタ４８のコレクタ・ベース間に
出カドランス４９の一次コイル４９ ａとコンデンサ５
０の直列回路を接続し、該出カドランス４９の二次コイ
ル４９ ｂに超音波振動子１０を接続する。

５１．５２は抵抗及びコンデンサで、これらの並列回路
をパワートランジスタ４８のエミッタ及びマイナス電源
線４０間に接続し、コンテ゛ンサ５３をパワートランジ
スタ４８のベース及びマイナス電源線４０間に接続する
。

５４は一端部をパワートランジスタ４８のベースに接続
し、他端を抵抗５５を介してマイナス電源線４０に接続
した可変抵抗器で、これの摺動子を抵抗５６及び５７を
直列に介してパワートランジスタ４８のコレクタに接続
し、且つ抵抗５８を介してマイナス電源線４０に接続し
、抵抗５６．５７の共通接続点に一端を接続したコンテ
゛ンサ５９の他端をマイナス電源線４０に接続する。

６０，６１．６２は直列に接続した３個の抵抗で、これ
らをコンテ゛ンサ５９に並列に接続するとともに抵抗６
０と並列にサーミスタ１５を接続し、抵抗６１．６２の
共通接続点にＮＰＮ形のトランジスタ６３のベースを接
続し、そのトランジスタ６３のエミッタをマイナス電源
線４０に接続し、そのトランジスタ６３のコレクタをＰ
ＮＰ形のトランジスタ６４のベースに接続するとともに
抵抗６５を介して抵抗５６．５７の共通接続点に接続し
、そのトランジスタ６４のエミッタを抵抗６６を介して
抵抗５６．５７の共通接続点に接続し、更にそのトラン
ジスタ６４のコレクタを抵抗６７を介してマイナス電源
線４０に接続する。

一方、６８はサイリスタ３３のゲート・カソード間に接
続された保護用抵抗で、そのサイリスタ３３のゲートは
抵抗５６．５７の共通接続点に接続されている。

次に以上のように構成した本実施例の作用について説明
する。

メインスイッチ３１をオンするとモータ１７ ａが通電
されてファン１７が作動するとともに全波整流回路３４
のプラス電源線３９及びマイナス電源線４０間に直流出
力が生成され、パワートランジスタ４８が通電付勢され
ることにより、該パワートランジスタ４８、出カドラン
ス４９、コンテ゛ンサ５０等からなるコルピッツ形発振
回路が所定の周波数で自励発振を行い、出カドランス４
９の二次コイル４９ ｂに接続された超音波振動子１０
が所定の周波数で振動する。

そして超音波振動子１０が振動されて霧化ケース６内の
白灯油に超音波が照射されると、該白灯油が柱状に盛り
上って霧状になされる。

一方、メインスイッチ３１をオンした当初は霧化ケース
６内の白灯油は比較的低温度であり、サーミスタ１５が
高抵抗であるから、トランジスタ６３のベース電位は抵
抗６０．６１と抵抗６２とによって分圧されて低電位で
あり、従ってトランジスタ６３のコレクタ電流は小で抵
抗６５の電圧降下も小であり、トランジスタ６４のコレ
クタ電流も小である。

即ち、この状態では抵抗５６を流れる電流が小で該抵抗
５６における電圧降下が小であり、パワートランジスタ
４８のベースには比較的高い電圧が印加されることによ
って該パワートランジスタ４８の発振出力は比較的大と
なる。

一方、このように抵抗５６による電圧降下が小であると
、サイリスタ３３のゲートが点弧電位に達する位相角が
小さく、即ち、サイリスタ３３のオン時間が大で発熱体
１１は高発熱量で発熱する。

ところで、発熱体１１の発熱により加熱用凹部１４の周
壁を介して該加熱用凹部１４内の白灯油が加熱されて高
い温度上昇率を呈しながら温度上昇し、その白灯油の粘
度が低下することにより、超音波振動子１０による白灯
油の霧化効率が急速に向上され、比較的短時間内に霧化
ケース６内に超音波振動子１０によって生成される霧化
燃料の濃度が着火に必要な濃度となるから、その濃度が
所定値に達した時点に図示しない着火装置を作動させる
と、ファン１７によって導霧管２１を介してバーナ１９
に供給される霧化燃料が着火されバーナプレート２０上
で燃焼される。

バーナプレート２０上で霧化された液体燃料が燃焼を開
始して燃焼室２５が所定温度に達するとファン２７のモ
ータ２８が自動的に通電されて室内空気を循環させるよ
うになり、室内空気が燃焼室２５によって加熱されなが
ら循環されることによって室内が暖房される。

さて、室内温度に追従して燃料タンク２内の白灯油も温
度上昇し、定油面装置３及び導管５を介して霧化ケース
６内に供給される白灯油の温度が上昇すると、サーミス
タ１５の抵抗値がその白灯油の温度に応じて低下する。

すると、抵抗６０とサーミスタ１５の合成抵抗が低くな
ってトランジスタ６３のベース電位が上昇するから、該
トランジスタ６３のコレクタ電流が増加して抵抗６５の
電圧降下が増加し、トランジスタ６４のコレクタ電流も
増加することとなり、抵抗５６の電圧降下がトランジス
タ６４のコレクタ電流の増加に比例して増加し、パワー
トランジスタ４８のベース電位が着火時に比べて低くな
り、該パワートランジスタ４８の発振出力は白灯油の温
度上昇に逆比例して低下される。

そして、上記したように抵抗５６による電圧降下が大き
くなると、それに応じてサイリスタ３３のゲートが点弧
電位に達する位相角が大きくなり、従ってサイリスタ３
３のオン時間が短かくなって発熱体１１の発熱量も低下
する。

即ち、白灯油が室温の上昇にともなって温度上昇すると
粘度が低下して超音波振動子１０による霧化効率が向上
するが、白灯油の温度上昇に応じてパワートランジスタ
４８の発振出力が低下され且つ発熱体１１の発熱量が低
下されて、霧化量が白灯油の温度変化によって変化する
ことが極力防止され、バーナ１９が効率のよい燃焼状態
を維持されるものである。

このように構成した本実施例によれば、筒状体７とガイ
ド筒１３とによって構成された加熱用凹部１４は超音波
振動子１０の外径寸法よりも僅かに大なる内径寸法を有
していて、その面積が霧化ケース６の底板部６ｄの面積
に比べて充分小であって、該加熱用凹部１４内に貯えら
れる白灯油の容量は、霧化ケース６の底部全体に貯えら
れた白灯油の容量に比べて充分に小さく、このように小
容量の白灯油を筒状体７の外周部に巻回された発熱体１
１により加熱するものであるから、該加熱用四部１４内
に貯えられた白灯油はメインスイッチ３１をオンしてか
ら短時間内に温度上昇されて粘度が急速に低下して超音
波振動子１０による霧化効率が短時間内（二急速に向上
されることとなり、従ってメインスイッチ３１をオンし
てから着火に必要な濃度の霧化燃料が得られる迄の時間
力吠巾に短縮され、着火時間が大巾に短縮される。

更に、本実施例では霧化ケース６内に供給される白灯油
の温度に応してパワートランジスタ４８の発振出力換言
すれば超音波振動子１０の発振出力及び発熱体１１の発
熱量を制御するようにしているから、霧化燃料の濃度が
周囲温度に左右されて変化することが極力防止され、バ
ーナ１９における燃焼効率が常に良好に保たれる。

本考案は以上の説明から明らかなように小容量の加熱用
凹部の外周部に発熱体を巻装するとともに該加熱用凹部
内において前記発熱体によって加熱された液体燃料に超
音波振動子による超音波を照射する構成としたから、加
熱用凹部内の液体燃料の温度を短時間で上昇させて超音
波振動子による霧化効率の向上を図り得、従って着火に
必要な濃度の霧化燃料が得られる迄の時間を大巾に短縮
し得、更に発熱体を加熱用凹部の外周に巻回する構成で
あるから、該発熱体を霧化ケースの内底部に配設するよ
うにした従来構成のものに比して構成が極めて簡単化で
きる燃焼装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 図面は本考案の一実施例を示すものであり、第１図は概
略的縦断面図、第２図は主要部の拡大縦断面図、第３図
は制御回路の結線図である。 図面中、６は霧化ケース、７は筒状体、１０は超音波振
動子、１１は発熱体、１３はガイド筒、１４は加熱用凹
部、１９はバーナ装置である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 霧化ケースの底部に設けられた小容量の加熱用凹部と、
   この加熱用凹部の外周部に巻装された発熱体と、前記加
   熱用凹部の底部に設けられ該加熱用凹部内の液体燃料に
   超音波を照射して該液体燃料を霧化し前記霧化ケース内
   に供給する超音波振動子と、前記霧化ケース内に供給さ
   れた霧化燃料を燃焼させるバーナ装置とを具備してなる
   燃焼装置。