(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油を完全燃焼させるメインバーナー部と、該メインバーナ一部において燃料油を点火可能温度すなわち気化温度まで予熱するサブバーナー部とを備える自動点火式オイルバーナーであって、
該メインバーナー部は、燃料供給源に接続される燃料油配管と、該燃料油配管と連通する環状の気化管と、該気化管の下流側端部において該気化管からの気化された燃料油を噴出するメインバーナーノズルと、該メインバーナーノズルから噴出された気化された燃料油に空気を供給する空気吸入管と、該空気吸入管に連通する中空部と、該中空部の上方において放射状に形成された複数のスリットを有する燃焼部とを備え、
該サブバーナ一部は、燃料供給源に接続され、下流側先端部にサブバーナーノズルを有する燃料油配管と、該サブバーナーノズルから噴出される燃料油に点火する点火電極と、前記メインバーナー部の該気化管の一部に隣接して形成され該点火された該サブバーナーノズルからの燃料油の炎によって該気化管の一部を予熱する予熱部とを備え、
該気化管の出口に設置された温度センサーを備え、オイルバーナーの動作開始時には該サブバーナー部の該燃料油配管のみに燃料油を供給し、該サブバーナー部から噴出される燃料油が点火され燃焼が開始すると該メインバーナー部の該燃料油配管への燃料油の供給を開始し、該温度センサーにより該メインバーナー部の該燃料油配管の温度が所定の温度に達したことを確認すると該サブバーナー部の該燃料油配管への燃料油の供給を停止する制御機構を備え、
該メインバーナ一部の該燃焼部のスリットから上昇する気化された燃料油は該サブバーナーノズルからの炎によって点火され燃焼を開始することを特徴とする自動点火式オイルバーナー。
【請求項２】
該気化管の一部はらせん状に巻回されたらせん状部に形成されており、該予熱部は該サブバーナーノズルからの炎によって該らせん状部を予熱する部分と該サブバーナーノズルからの炎の先端部によって該気化管を予熱する部分を有することを特徴とする請求項１記載の自動点火式オイルバーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野外炊食車の炊食用かまど等に用いられ、灯油等の燃料油を使用する自動点火式オイルバーナーに関し、特に赤火が発生し難く、かつ消火後の再点火が容易で、従来のオイルバーナーに比べて消費電力が著しく少ない自動点火式オイルバーナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオイルバーナーには大別してガンタイプバーナーとブンゼン式バーナーの２種類がある。
ガンタイプバーナーは、空気を送るファンと圧力噴霧式バーナー(油に圧力を加えこれをノズル部から噴出させるバーナー)を組み合わせて油を霧化し、点火するバーナーである。ガンタイプバーナーは即時着火が可能であり、消費電力が少ないという利点があるが、燃焼時は赤火であり、燃焼量の調整範囲が狭いことや、火力調整をしながら炭化水素燃料を燃焼させて完全燃焼状態である青火を実現することは極めて困難である。
一方、ブンゼン式バーナーは、たとえば特許文献１に開示されており、火口の手前で燃料油ガスと空気の混合気を生成し、この混合気を火口から吐き出させて燃焼させるタイプのバーナーで、大火力の炊飯用バーナー等の場合には炭化水素系燃料を完全燃焼(青火燃焼)させることは容易であるが、燃焼前の予熱にカートリッジヒーター等の予熱装置が必要であり、このために大電力を必要としていた。
また、完全燃焼を安定して実現するまでにかなりの時間がかかることが多かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の各種オイルバーナーの問題点を解決することを目的としてなされたものであって、ガンタイプバーナーの即時着火性とブンゼン式バーナーの完全燃焼(青火燃焼)を同時に実現し、しかも消費電力を著しく減少させることができる自動点火式オイルバーナーを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は研究と実験を重ねた結果、燃料の予熱のために従来はカートリッジヒーター等電力消費量の多い装置を使用してきたが、これに代えてガンタイプバーナーをサブバーナーとして使用しメインバーナーの燃料油を予熱することにより電力の使用を顕著に軽減することができることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明の目的を達成する本発明の第１の構成は、燃料油を完全燃焼させるメインバーナー部と、該メインバーナ一部において燃料油を点火可能温度すなわち気化温度まで予熱するサブバーナー部とを備える自動点火式オイルバーナーであって、
該メインバーナー部は、燃料供給源に接続される燃料油配管と、該燃料油配管と連通する環状の気化管と、該気化管の下流側端部において該気化管からの気化された燃料油を噴出するメインバーナーノズルと、該メインバーナーノズルから噴出された気化された燃料油に空気を供給する空気吸入管と、該空気吸入管に連通する中空部と、該中空部の上方において放射状に形成された複数のスリットを有する燃焼部とを備え、
該サブバーナ一部は、燃料供給源に接続され、下流側先端部にサブバーナーノズルを有する燃料油配管と、該サブバーナーノズルから噴出される燃料油に点火する点火電極と、前記メインバーナー部の該気化管の一部に隣接して形成され該点火された該サブバーナーノズルからの燃料油の炎によって該気化管の一部を予熱する予熱部とを備え、
該気化管の出口に設置された温度センサーを備え、オイルバーナーの動作開始時には該サブバーナー部の該燃料油配管のみに燃料油を供給し、該サブバーナー部から噴出される燃料油が点火され燃焼が開始すると該メインバーナー部の該燃料油配管への燃料油の供給を開始し、該温度センサーにより該メインバーナー部の該燃料油配管の温度が所定の温度に達したことを確認すると該サブバーナー部の該燃料油配管への燃料油の供給を停止する制御機構を備え、
該メインバーナ一部の該燃焼部のスリットから上昇する気化された燃料油は該サブバーナーノズルからの炎によって点火され燃焼を開始することを特徴とする自動点火式オイルバーナーである。
【０００７】
本発明の第２の構成は、前記第１の構成に加え、該気化管の一部はらせん状に巻回されたらせん状部に形成されており、該予熱部は該サブバーナーノズルからの炎によって該らせん状部を予熱する部分と該サブバーナーノズルからの炎の先端部によって該気化管を予熱する部分を有することを特徴とする自動点火式オイルバーナーである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の構成によれば、燃料油を完全燃焼させるメインバーナー部において燃料油を点火可能温度すなわち気化温度まで予熱するためにガンタイプバーナー方式のサブバーナー部を採用したことにより、従来使用されていた電力消費量の多い電気加熱式ヒーターを使用する必要がなくなり、消費電力を最大７割程度削減することができる。その上、従来の電気加熱式ヒーターのように空焚き状態で焼き切れたり、また発熱部が高温になるために耐久性が低いという欠点を除去することができる。
また、電気式加熱ヒーターに代えてガンタイプ式のサブバーナーを使用することにより、点火にも小型の高電圧トランスを使用することができ、部品点数も節約でき、点火における電力消費も節約することができる。また、従来の電気式加熱ヒーターよりも予熱に時間がかからず、さらに、燃料油配管に燃料油しか通らないため逆火が生じる危険が少ない。さらに、点火、予熱に使用するサブバーナ一部の燃料油配管と燃料油を完全燃焼させるメインバーナ一部の燃料油配管を切り替えることにより、赤火状態を極力少なくすることができる。
【０００９】
また、従来のオイルバーナーは燃料油として灯油を使用することを前提としていたが、本発明によれば、サブバーナー部の発熱量が多いので、燃料油の予熱、気化効率が高く、このため、従来は使用できなかった軽油や重油など灯油以下の燃料油も使用することができる。また、従来の電気式加熱ヒーターと異なり、家庭用電源より供給されている電力以外にも、簡易型太陽光発電パネルやバッテリーなどの小型電源からの電力供給が可能となり、使用場所、用途の多様化が見込まれる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、気化管の出口に設置された温度センサーを備え、オイルバーナーの動作開始時にはサブバーナ一部の燃料油配管のみに燃料油を供給し、サブバーナー部から噴出される燃料油が点火され燃焼が開始するとメインバーナー部の燃料油配管への燃料油の供給を開始し、温度センサーによりメインバーナ一部の燃料油配管の温度が所定の温度に達したことを確認するとサブバーナー部の燃料油配管への燃料油の供給を停止する制御機構を備えるので、サブバーナー部の点火、サブバーナー部とメインバーナー部の燃料油配管への燃料油の供給の切り替え、メインバーナー部の点火、燃焼という一連の動作を自動的に制御して行うことができ、作業が簡単で容易である。
【００１１】
また、本発明の第２の構成によれば、気化管の一部はらせん状に巻回されたらせん状部に形成されており、予熱部はサブバーナーノズルからの炎によってらせん状部を予熱する部分とサブバーナーノズルからの炎の先端部によって該気化管を予熱する部分を有するので、らせん状部と炎の先端部によって予熱される２箇所において気化管を予熱することにより気化管全体に熱が急速に伝達され、気化管内の燃料油を気化温度まで急速に効率的に予熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の自動点火式オイルバーナーの平面図である。
【図２】メインバーナー部の主要部の構造を示す断面側面図である。
【図３】サブバーナー部の主要部の構造を示す断面側面図である。
【図４】メインバーナー部の燃料油の点火状態を示す説明図である。
【図５】メインバーナーノズルの構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下添付図面を参照して本発明の自動点火式オイルバーナーの実施の形態について説明する。
図１、図２、図３を参照すると、本発明の自動点火式オイルバーナーは、燃料油を完全燃焼させるメインバーナー部１と、メインバーナ一部１において燃料油を点火可能温度すなわち気化温度まで予熱するサブバーナ一部２とを備えている。
【００１４】
メインバーナ一部１は、燃料供給源(図示せず)に燃料ポンプ３を介して接続される燃料油配管４(図３)と、燃料油配管４と連通する環状の気化管５と、気化管５の下流側端部において気化管５からの気化された燃料油を噴出するメインバーナーノズル６(図２)と、メインバーナーノズル６から噴出された気化された燃料油に空気を供給する空気吸入管７(図２)と、空気吸入管７に連通するどびんと称せられる中空部８(図２)と、中空部の上方において放射状に形成された複数のスリット９を有する燃焼部１０(図１)を備えている。なお、符号１６は気化管押さえリングである。
【００１５】
一方、サブバーナ一部２は、燃料供給源(図示せず)に燃料ポンプ３を介して接続され、下流側先端部にサブバーナーノズル１１(図３)を有する燃料油配管１２と、サブバーナーノズル１１から噴出される燃料油に点火する点火電極１３と、メインバーナー部１の気化管５の一部に隣接して形成され点火されたサブバーナーノズル１１からの燃料油の炎によって気化管５の一部を予熱する予熱部１４(図３)を備え、サブバーナ一部２は図１に示すように、サブバーナー収容管１５内に包囲されるようにして収容されている。サブバーナー部２の燃料油配管１２には電動ファン１７(図１)によって配管内に空気が送られ、また、配管１２には図示しない圧力噴霧装置が装着されていて、配管１２に送られる燃料油を霧化してサブバーナーノズル１１から噴霧するようになっている。
【００１６】
点火電極１３は高電圧トランス１８(図１、図３)に接続されており、高電圧トランス１８からの高電圧により点火される。点火された燃料油はサブバーナーノズル１１から燃料油の炎１９となって燃焼し、炎の先端部はサブバーナー収容管１５の先端部から外部に放出される。
【００１７】
図３に示すように、気化管５の一部はらせん状に巻回されたらせん状部５ａに形成されており、予熱部１４はサブバーナーノズル１１からの炎によってらせん状部５ａを予熱する部分とサブバーナーノズル１１からの炎の先端部によって気化管５の第２の予熱される部分５ｂを予熱する部分を有するので、らせん状部５ａと炎の先端部によって予熱される部分５ｂ(図３(ａ)の図中右側から見た図３(ｂ)参照)の２箇所において気化管５を予熱することにより気化管５全体に熱が急速に伝達され、気化管５内の燃料油を気化温度まで急速に効率的に予熱することができる。
【００１８】
コントローラＡＳＳＹ２１と電磁弁ＡＳＳＹ２２からなる制御機構２３(図１)は、サブバーナー部２の点火、サブバーナー部２とメインバーナー部１の燃料油配管１２、４への燃料油の供給の切り替え、メインバーナー部１の点火、燃焼という一連の動作を自動的に制御して行うものである。制御機構は、気化管の出口に配置された温度センサー２４(図１)を備え、オイルバーナーの動作開始時にはサブバーナ一部２の燃料油配管１２のみに燃料油を供給し、サブバーナ一部２から噴出される燃料油が点火され燃焼が開始すると、サブバーナ一部２の燃料油配管１２への燃料供給に加えてメインバーナー部１の燃料油配管４への燃料油の供給を開始し、センサー２４によりメインバーナー部の燃料油配管の温度が所定の温度に達したことを確認すると、サブバーナー部２の燃料油配管１２への燃料油の供給を停止する。メインバーナ一部１の燃焼部１０のスリット９から上昇する気化された燃料油はサブバーナーノズル１１からの炎によって点火され燃焼を開始する。
【００１９】
メインバーナーノズル６の詳細な構造の１例を図５に示す。メインバーナーノズル６は図５(ｂ)に示すように、ガス化された燃料油の入口６ａと出口６ｂを有し、ノズル６の内部には図５(ａ)に示すメインバーナーノズル用スピンドル２５が貫通するように設けられている。符号２５ａはノズル先端部に配置されるスピンドル先端部、２５ｂは漏れ防止用のパッキングである。スピンドル２５の後端部には、メインバーナー火力調整コック２６が取り付けられている。火力調整はメインバーナー火力調整コック２６を回転動作させることにより調整することができる。火力調整コック２６を回転するとメインバーナーノズル用スピンドル２５が操作され、スピンドル先端部２５ａが前後に移動する。先端部が移動し、隙聞が大きくなれば燃料油が多く噴射され火力が増加し、隙聞が小さくなれば燃料油の噴射が減少し、火力が減少する。また火力調整時にスピンドル先端部が前後移動することにより予熱部でカーボン部分が発生した場合にも詰まりの除去が可能である。すなわちスピンドル先端部２５ａを前後移動することにより詰まりを防止し、詰まった場合でも復帰を容易にすることできる。
【００２０】
次に、上記構成の自動点火式オイルバーナーの動作について説明する。
制御機構２３を操作して、まず、メインバーナー部１の燃料油配管４への燃料供給は行わずにサブバーナ一部２の燃料油配管１２のみに燃料油を供給する。サブバーナー部２のノズル１１からは霧化された燃料油が噴射される。
次いで、サブバーナーノズル１１の出口付近に配置された点火電極１３で高電圧の火花を使用して点火する。燃焼に必要な空気は電動ファン１７により供給する。点火された燃料油は炎１９となって炎の先端部はサブバーナー収容管１５の先端部から外部に放出される。
【００２１】
サブバーナー部２に点火された燃料油の炎によりメインバーナー部１の気化管のらせん状部５ａと炎の先端部によって予熱される部分５ｂの２箇所において気化管５が予熱される。
サブバーナー部２が点火され燃焼が開始すると同時に制御機構が働き、燃料油配管１２のみに送られていた燃料をメインバーナ一部１の燃料油配管４にも供給を開始する。配管４を通る燃料油は予熱された気化管５を通過することにより加熱され、点火可能温度(ガス化温度)まで予熱されて気化された状態でメインバーナーノズル６から噴射される。ガス化された燃料油はメインバーナーのどびん８からメインバーナ一部１の燃焼部１０の放射状スリット９を通過し、サブバーナ一部２の炎１９と接して、メインバーナー炎２７(図４)として点火され燃焼する。メインバーナー部１の燃料油が点火されると、ノズル６から噴射されているガス化燃料油の気化が促進され、ベンチュリー効果により空気吸入管７に空気が吸入される。また、メインバーナー炎２７の上昇気流の効果により、メインバーナー炎２７の下にある空気吸入管７にさらに空気が吸入される。こうして燃焼の継続に必要な２次空気は空気吸入管７により自然吸気として供給される。また、気化管５にメインバーナー炎２７が接することにより燃料油の気化がさらに促進され、メインバーナー部１の燃料油配管４を通る燃料油はサブバーナー炎１９が不要なほど加熱される。
【００２２】
センサー２４により燃料油配管４の燃料油の温度が完全燃焼に安定することを確認すると、制御機構２３が働いてサブバーナ一部２の動作と電動ファン１７の動作を停止する。こうしてその後はメインバーナー部１における完全燃焼が継続する。
【符号の説明】
【００２３】
１          メインバーナー部
２          サブバーナー部
３          燃料ポンプ
４、１２    燃料油配管
５          気化管
６          メインバーナーノズル
７          空気吸入管
８          中空部
９          スリット
１０        燃焼部
１１        サブバーナーノズル
１３        点火電極
１５        サブバーナー収容管
２３        制御機構
２４        温度センサ
【要約】
【課題】ガンタイプバーナーの即時着火性とブンゼン式バーナーの完全燃焼(青火燃焼)を同時に実現し、しかも消費電力を著しく減少させることができるオイルバーナーを提供する。
【解決手段】メインバーナー部（１）は、燃料油配管（４）と、燃料油配管と連通する環状の気化管（５）と、気化管からの気化された燃料油を噴出するメインバーナーノズルと、メインバーナーノズルから噴出された気化された燃料油を放射状に形成された複数のスリット（９）を有する燃焼部（１０）とを備え、サブバーナー部（２）は、下流側先端部にサブバーナーノズル（１１）を有する燃料油配管（１２）と、サブバーナーノズルから噴出される燃料油に点火する点火電極（１３）と、点火されたサブバーナーノズルからの燃料油の炎によって気化管の一部を予熱する予熱部(１４)とを備える自動点火式オイルバーナー。
【選択図】  図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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