JPS6186506A - 液体燃料気化式バ−ナ - 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】 本発明は液体燃料を気化器を介して気化し、この気化燃
料を燃焼ノズルから噴出して燃焼させる液体燃料気化式
バーナにおいて、不良燃料使用時に発生する不純物によ
る目詰りを防止した構成の液体燃料気化式バーナに関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ストーブや温風暖房器等に組込まれる液体燃料気化式バ
ーナは、電気ヒータ等を利用した気化器を介して液体燃
料を気化し、この気化燃料を燃焼ノズルからバーナ部に
噴出して燃焼させる如く構成されている。ところがこの
種の気化式バーナに不純物を含んだ不良液体燃料を供給
して燃焼させた場合、種々の不具合が生じた。

即ち、一般家庭では通常、購入した液体燃料（灯油）を
プラスチック容器に貯油するが、その保管場所に至って
は千差万別っである。例えば高層住宅では、プラスチッ
ク容器に入れた液体燃料を炎天下のベランダ等で保管す
る場合が多い。また前年度の液体燃料の残りをそのまま
次年度冬期の燃料として用いる場合も非常に多いのが実
状である。

ところでこのような燃料の素成分を分析してみると、前
記プラスチック容器を製造する際に用いられる可塑剤や
シリコーン系物質等の、元来液体燃料に含まれることの
ない高分子成分が多量に含まれている。また灯油の酸化
劣化により貯蔵灯油中にへ分子成分が多量に発生してい
る。これらの不純物を含有した燃料を前記気化式バーナ
で燃焼させると、上記不純物質が気化器内部やノズル孔
内面等に付着し、上記気化器の目詰りやノズル孔の目詰
りを短時間に誘起する。これに起因して、燃焼状態の悪
化や、不完全燃焼、不着火現象等の不具合を招いていた
。

そこで従来では、気化器の内部やノズル孔直前の気化燃
料通路に金網等の充填材を着脱自在に設け、前記不純物
を上記金網表面に吸着させるようにしている。

然し乍ら、充填材として用いる金網゛素線の細径化に技
術的、および製造コストの面で大きな限界があり、その
不純物吸着表面積を大きくできなかった。これ故、短時
間のうちに不純物吸着能力が失われ、上述した問題が発
生した。また上記金網の熱伝導性が良好な為、充填材両
端間の温度差（温度勾配）を大きくすることができず、
十分な吸着効果が得難いと云う問題があった。

また必要な吸着効果を得るべく、上記金網を多量に用い
ることも考えられているが、例えば気化器の大型化や熱
容最の増大を招来し、上記気化器の加熱に多くの時間を
必要とする等の不具合を招いた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、気化器構造等の大型化を招くこ
となしに不純物の吸着表面積を大きくして、気化器やノ
ズル孔の目詰りを防止することのできる実用性の應い液
体燃料気化式バーナを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、液体燃料を気化器を介して気化し、この気化
燃料を燃焼ノズルから噴出して燃焼させる液体燃料気化
式バーナにおいて、上記気化器の内部、または上記気化
燃料の通路に、例えばガラス繊維質からなる織布または
不織布を用いて形成された低熱伝導ｌＩＮ質からなる充
填材を着脱自在に設けたことを特徴とするものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、気化器内部または気化燃料の
通路に着脱自在に設けられる充填材を、例えばガラス繊
維質からなる織布または不織布を用いて形成された低熱
伝導ｌＩ維質にて形成しているので、小さい形状でその
不純物吸着表面積を大きくすることができる。従って、
その吸着効果を十分轟くすることができる。またその熱
伝導性が悪いので、気化器内部における充填材の温度勾
配を大きくすることができ、吸着作用の大幅な改善を図
り得る。また充填材の比重量が小さく、軽量化を図り得
るので気化器構造の小形化を図ることができ、従ってこ
の充填材に起因して着火時間が長くなることもない。故
に、従来の不具合を簡易にして効果的に解消することが
可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

第１図は実施例に係る液体燃料気化式バーナの概略構成
を示すものである。

このバーナは、バーナ本体１と、このバーナ本体１に近
接して設けられた気化器２とからなる。

気化器２はポンプにより貯油タンク（図示せず）から供
給される液体燃料を通流する気化バイブ３と、この気化
バイブ３内を通流する上記液体燃料を加熱して気化させ
る電気ヒータ４とを接触させて設け、これらを熱伝導性
の高いアルミダイキャスト製の熱回収体５で囲繞して一
体化した構造となっている。この気化器２の上記気化バ
イブ３内に、例えばガラス繊維質からなる織布または不
織布を用いて形成された低熱伝導繊維質からなる充填材
６が着脱自在に設けられている。しかして前記バーナ本
体１は、バーナ部１ａと予混合管部１ｂとを一体形成し
たもので、前記気化バイブ２の先端に設けられた燃料噴
出ノズル１から噴出された気化燃料を予混合管部１ｂに
導入して燃焼用空気と予混合し、これをバーナ部１ａの
炎孔に導いて燃焼させるものである。尚、このバーナ部
１ａには点火栓（図示せず）が設けられている。また、
図中８は上記ノズル７部に設けられて上記気化器２の温
度を検出する温度検出器である。この温度検出によって
石油燃料の供給や前記気化器２の温度等が一定化制御さ
れる。

しかして、図示しない着火スイッチが投入されると、先
ず前記電気ヒータ４が通電される。この通電によって気
化器２が成る温度に加熱されると、前記温度検出器８に
よる温度検出によって燃料供給ポンプ（図示せず）が作
動して気化バイブ３に燃料油が供給され、前記電気ヒー
タ４による加熱によって気化される。この気化された燃
料油が前記ノズル７を介して高速に予混合部１ｂに噴射
される。このとき、ノズル１の付近の圧力が上記気化燃
料油の高速な噴出しによって大気圧より低くなり、周囲
の空気を吸込みながら予混合部１ｂに入り込んで予混合
される。そして予混合された気化燃料油は、バーナ部１
ａの炎孔から噴出し、点火されて火炎を形成して燃焼す
る。

このようにして燃料油の燃焼が始まると、その火炎から
の輻射熱や熱伝達によって前記気化器２の熱回収部５が
加熱され、この熱によって前記気化バイブ３に供給され
る燃料油が継続的に気化される。この際、前記電気ヒー
タ４は、熱回収部５が燃焼熱を回収して上記液体燃料を
気化するに不足する熱を補う程度に通電される。

ところで、加熱された気化バイブ３の一端（入口部）に
低温の液体燃料が供給されると、その熱によって上記液
体燃料が気化される。この時、前記充填材６が気化パイ
プ３内に挿入されていないと、気化バイブ３の内表面温
度が高い為、気化パイプ３内に供給された液体燃料が膜
沸騰現象を起こす。この結果、燃料の安定した気化作用
が得られなくなり、気化パイプ３内の圧力変動が大きく
なる。そして、前記燃焼炎の変動を招来し、不完全燃焼
の原因ともなる。

また灯油や重油等の燃料にあっては、多成分の炭化水素
等が含まれ、それらは各々沸点成分の異なる特性を有し
ている。更には前述したように不良燃料中には、沸点の
高い種々の不純物が多量に含まれている。

ごれにも拘らずに前記燃料を気化して前記ノズル７から
噴出すと、そのノズル７の近傍が気化燃料の高速なジェ
ット流れによって負圧となり、その周囲の空気を吸込む
のでノズル先端部が冷却される。この為、例えば前記気
化器２の平均温度を前記燃料の成分の最適な沸点温度で
ある２８０℃程度に一定化制御しても、ノズル７の先端
部温度が２８０℃以下となり、気化燃料がノズル先端部
で凝縮する。この結果、ノズル７に設けられた細孔が目
詰りし、燃焼不能状態を招来する。このことは、上記高
沸点の不純物については、更に顕著な不具合として現わ
れることを意味する。

この点、本実施例に係るバーナにあっては、気化パイプ
３内に充填材６を挿入し、この充填材６の吸着作用によ
って、燃料中の不純物を吸着除去するようにしているの
で、上述した問題が効果的に解消されることになる。

即ち、気化バイブ３に挿入された充填材６は、ここでは
ガラスｌ！Ｎ質からなる織布または不織布を用いて形成
された低熱伝導ｔｌＮ質で形成されている。例えば第２
図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、ガラスファイバを布状
に織ったガラスクロスをロール状に巻き付け、その表面
に金網９を巻付けてその巻戻りを防止した充填材６ａと
したり、またガラスクロスの短ａｔ維をバインダ等で円
柱状に形成した充填材６ｂとしたり、更には円筒状にし
た充填材６０等として形成される。

このような充填材６を気化パイプ３内に挿入してなる本
バーナによれば、充填材６が低熱伝導性を有する為、充
填材６自体が大きな温度勾配を持つことになる。また不
純物吸着作用に大きな影響を与える充填材６の比表面積
が、従来の金網の比較して遥かに大きくなる。更には比
表面積が大きいので小形形状であっても十分な不純物吸
着表面積を確保することができ、気化器２の大型化を招
来することがない。故に、気化器２の熱容量を小さくす
ることができ、電気ヒータ４による気化器２の加熱を短
時間に効果的に行うことを可能ならしめる。

第３図はバーナの燃焼動作時における気化バイプ３内で
の充填材６自体の温度分布を、従来の金網からなる充填
材の温度分布と対比して示したものである。

この図に示されるように、本発明に係る充填材６にあっ
ては、その中心部の温度が低くなっている。従って、充
填材６が気化バイブ３の内面と接触した高温部で気化さ
れた・燃料が、該充填材６内の全域に亙ってノズル７側
に移動する時、充填材６の中心部の温度の低い部位にお
いて前記燃料中に含まれていた沸点の高い不純物が凝縮
し、充填材６に吸着することになる。このようにして燃
料中の不純物が充填材６に吸着除去され、ノズル７部に
導かれる不純物量が低減され、ノズル８の目詰りが防止
されることになる。ちなみに従来の金網を用いたものに
あっては、その熱伝導性が良好なので第３図に示すよう
に温度差が小さく、その中心部での不純物吸着効果が少
ない。従って、燃料中に含まれる種々の不純物がノズル
７部にまで多量に流れ、前述した不具合を招来すること
になる。

尚、上記充填材６への不純物の吸着が進み、充填材６自
体が目詰りを起こした場合には、充填材６の燃料に対す
る通流抵抗が高くなるのでバーナ部１への燃料供給が少
なくなる。この結果、燃焼聞が低下するので、例えば火
炎検知器を用いてこの状態を検知すれば前記充填材６の
交換時期を適確に把握することが可能となる。

第４図は不良燃料を燃焼させたときのノズル７の目詰り
が発生するまでの燃焼時間を、上記充填材６を用いた本
バーナと、金網を用いた従来バーナとについて対比して
示したものである。この図に示されるように、本バーナ
構造によれば、不純物の吸着除去効果が大きく、信頼性
の高い燃焼を行わしめ得ることがわかる。

また次表は、充填材形６の形成材料としてのガラス繊維
と、従来の発泡金属で形成された充填材との特性を対比
して示したものである。

これらの物理特性からも、本バーナ構造が優れているこ
とが理解される。

以上説明したように本発明によれば、液体燃料中に含ま
れる各種の不純物を気化器に挿入された充填材にて効果
的に吸着除去して、その目詰りを防止することができ、
簡易にして実用上多大なる゛　　効果を奏する。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば気化器の形状、大きさ等はバーナに要求される
仕様に応じて定めれば良いものであり、この気化器の形
状に応じて充填材の形状等を定めれば良いものである。

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る液体燃料気化式バーナ
の概略構成を示す図、第２図は実施例における充填材の
例を示す図、第３図は充填材の温度分布を従来例と対比
して示す図、第４図は本発明のバーナ燃焼時間を従来例
と対比して示す図である。 １・・・バーナ本体、２・・・気化器、３・・・気化パ
イプ、４・・・電気ヒータ、５・・・熱回収体、６・・
・充填材、１・・・燃料ノズル、８・・・温度検出器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ムＪ１１　図 第２図 第３図 ｍ４図 崎閑

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体燃料を気化器を介して気化し、この気化燃料
   を燃焼ノズルから噴出して燃焼させる液体燃料気化式バ
   ーナにおいて、上記気化器の内部、または上記気化燃料
   の通路に低熱伝導繊維質からなる充填材を着脱自在に設
   けたことを特徴とする液体燃料気化式バーナ。
2. （２）低熱伝導繊維質からなる充填材は、ガラス繊維質
   からなる織布または不織布を用いて形成されるものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の液体燃料気化式バーナ。