(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化した気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に液体燃料の燃料供給口を備えた略扁平状の気化室と、前記バーナの燃焼熱を前記気化室に伝熱する伝熱部と、加熱ヒータと、前記伝熱部と前記加熱ヒータとの間に熱緩衝体を備え、前記加熱ヒータと前記伝熱部の間の熱伝導率を前記気化室と前記加熱ヒータとの間の熱伝導率より小さくなるように構成した液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
液体燃料を気化した気化ガスを燃焼させるバーナと、前記バーナを載置するバーナ受け座と、一端にノズル部、他端に液体燃料の燃料供給口を備えた略扁平状の気化室と、前記バーナ受け座と連接し前記バーナの燃焼熱を前記気化室に伝熱する伝熱部と、加熱ヒータと、前記伝熱部と前記加熱ヒータとの間に熱緩衝体を備えた構成にした液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
扁平状の広い側の気化室の広い側の両面に加熱ヒータと熱緩衝体と伝熱部を設け前記扁平状の気化室の広い側の面をバーナの燃焼熱を吸収し易い方向に構成した請求項１または２記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
熱緩衝体を加熱ヒータと伝熱部の間の一部に配設した請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
熱緩衝体を気化室の燃料供給口側と対向する扁平側の上面と気化室のノズル部側で扁平側の下面に設けた請求項４に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
熱緩衝体を加熱ヒータと伝熱部との電気的な絶縁体と兼用するように構成にした請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料燃焼装置の特に気化部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の液体燃料燃焼装置は特開平８−６８５０９号公報に記載されているようなものが知らされていた。これを図６を用いて説明する。
【０００３】
図中、１は気化器でその上部に円形のバーナ受け座２を設け、前記バーナ受け座２のほぼ中央にノズル部３を配置し、バーナ受け座２とノズル部３の間に燃焼用空気を供給する開口部４を設けてある。そしてノズル部３に連通する連通口５を介して円筒状の気化室６を形成し、気化室６内には燃料の気化を促進するための気化素子７が、また連通口５の反対側の気化室６の端部には燃料を供給する給油口８が設けてある。そして気化器１の気化室６の反対側のバーナ受け座２の下側の約半周に沿うようにＵ字型のヒータ９が配設してある。１０は混合管で多数の炎孔１２を穿設したバーナ１１とともにバーナ受け座２の上部に載置してある。
【０００４】
上記構成において、ヒータ９により所定温度まで気化部１が加熱されると給油口８を介して液体燃料は燃料供給手段１３により供給され、高温に加熱された気化素子７内で燃料が気化を開始する。気化室６で気化した気化ガスは連通口５を介してノズル部３より混合管１０内に噴出する。噴出した気化ガスはエゼクタ効果により燃焼用の１次空気を吸引し混合管１０内で混合されて混合気となりバーナ１１に穿設した炎孔１２より噴出して燃焼する。そして燃焼により発生した燃焼排ガスは空気と混合して温風となり暖房等に使用される。燃焼を開始すると燃焼熱でバーナ受け座２に形成した受熱フランジ２ａを介して気化室６をさらに加熱するために、ヒータ９による加熱が不要となり、自己の燃焼熱で燃料を気化しながら燃焼を継続するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−６８５０９号公報に記載されている構成の燃焼装置では、燃焼開始時に気化器１を加熱するためにヒータ９を使用し、ヒータ９で発生した熱を気化器１の金属部を介して燃料を気化するための気化素子７を加熱する間接加熱方式になっている。したがってヒータ９に通電してから気化素子７が燃料の気化可能温度に到達するまでの時間が長くなると言う課題があった。
【０００６】
また、燃料を気化する気化素子７が円柱状であるために内部の温度が上がり難く長期間保管され酸化した変質灯油や高沸点の異種油成分を含む燃料を使用した際に燃料を完全に気化させることができず、気化素子７内にタール成分が生成し目詰まりによって燃焼不良を生ずる可能性もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、液体燃料を気化した気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた略扁平状の気化室と、前記バーナの燃焼熱を気化室に伝熱する伝熱部と、加熱ヒータと、前記伝熱部と前記加熱ヒータとの間に熱緩衝体を備えた構成にしたものである。
【０００８】
上記発明によれば、加熱された気化室に供給された液体燃料は燃料供給口側より気化室内を移動拡散し、徐々に加熱されながら気化ガスとなってノズル部より噴出しバーナで燃焼する。加熱ヒータに通電し気化室を予熱する際に加熱ヒータによって気化室と伝熱部を加熱し加熱ヒータと伝熱部の間に設けた熱緩衝体によって加熱ヒータと伝熱部との間の熱伝導抵抗を大きくして加熱ヒータで発生した熱は気化室に多く伝熱し気化室をより速く加熱することができ、燃焼開始時に加熱ヒータに通電してから気化室内が燃料気化可能な温度に到達する時間が短縮できる。次に、燃焼が開始すると燃焼熱は伝熱部と熱緩衝体を介して気化室を加熱することによって加熱ヒータへの通電を停止しても燃焼熱で気化室を加熱することが可能となり、燃焼時の消費電力を低減することができる。
【０００９】
また、伝熱部を設けることにより気化室の熱容量を補充し、気化室に燃料を供給した際に生ずる気化室の一時的な温度低下を抑制し、気化の安定化を図ることができる。
【００１０】
また、気化室が略扁平状に構成しているために気化室の内部まで高温に加熱することが可能となり、長期間保管され酸化した変質灯油や高沸点の異種成分が混入し沸点が高くなった燃料も気化することができ、変質灯油の気化室でのタール化を抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる液体燃料燃焼装置は、液体燃料を気化した気化ガスを燃焼させるバーナと、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた略扁平状の気化室と、前記バーナの燃焼熱を気化室に伝熱する伝熱部と、加熱ヒータと、前記伝熱部と前記加熱ヒータとの間に熱緩衝体を備え、前記加熱ヒータと前記伝熱部の間の熱伝導率を前記気化室と前記加熱ヒータとの間の熱伝導率より小さくなるように構成したものである。
【００１２】
そして加熱された気化室に供給された液体燃料は燃料供給口側より気化室内を移動拡散し、徐々に加熱されながら気化ガスとなってノズル部より噴出しバーナで燃焼する。加熱ヒータに通電し気化室を予熱する際に加熱ヒータによって気化室と伝熱部を加熱するが加熱ヒータと伝熱部の間に設けた熱緩衝体によって加熱ヒータと伝熱部との間の熱伝導抵抗が大きくなるために加熱ヒータで発生した熱は気化室に多く伝達し気化室を速く加熱することができ、燃焼開始時に加熱ヒータに通電してから気化室内が燃料気化可能温度に到達する時間が短縮できる。次に、燃焼が開始すると燃焼熱は伝熱部と熱緩衝体を介して気化室を加熱することによって加熱ヒータへの通電を停止しても燃焼熱で気化室を加熱することが可能となり、燃焼時の消費電力を低減することができる。また、伝熱部を設けることにより気化室の熱容量を補充し、気化室に燃料を供給した際に生ずる気化室の一時的な温度低下を抑制し、気化の安定化を図ることができる。
【００１３】
また、気化室が略扁平状に構成してあるために気化室の内部まで高温に加熱することが可能となり、長期間保管され酸化した変質灯油や高沸点の異種成分が混入し沸点が高くなった燃料も気化することができ、変質灯油の気化室内でのタール化を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２にかかる液体燃料燃焼装置は、液体燃料を気化した気化ガスを燃焼させるバーナと、前記バーナを載置するバーナ受け座と、一端にノズル部、他端に燃料供給口を備えた略扁平状の気化室と、前記バーナ受け座と連接し前記バーナの燃焼熱を前記気化室に伝熱する伝熱部と、加熱ヒーターと、前記伝熱部と前記加熱ヒータとの間に熱緩衝体を備えた構成にした。
【００１５】
そして、加熱ヒータに通電し気化室を加熱する際に気化室を加熱すると同時に伝熱部と伝熱部に連接してあるバーナ受け座を介しバーナを加熱することによって、燃焼開始時に加熱ヒータに通電してから気化室内が燃料気化可能温度に到達する時間が短縮できるとともに、点火時にバーナの炎孔部から噴出する予混合ガスへの着火を容易にし、着火時の白煙や臭気を低減することができる。また、燃焼が開始すると燃焼熱はバーナ受け座から伝熱部を介し気化室を加熱することができ加熱ヒータへの通電が不要となり、燃焼時の消費電力の低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の請求項３にかかる液体燃料燃焼装置は、扁平状の気化室の広い側の両面に加熱ヒータと熱緩衝体と伝熱部を設け前記扁平状の気化室の広い側の面をバーナの燃焼熱を吸収し易い方向にしたものである。
【００１７】
そして気化室の両面に加熱ヒータを設けることによって燃焼開始時に加熱ヒータに通電してから気化室内が燃料気化可能温度に到達する時間が短縮できる。また燃焼時は気化室の両面に設けた伝熱部を介して気化室を両面から燃焼熱で加熱するために気化室内の中心部までほぼ均一な温度に加熱することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項４にかかる液体燃料燃焼装置は、熱緩衝体を加熱ヒータと伝熱部の間の一部に配設した構成にしたものである。
【００１９】
そして予熱時に加熱ヒータによって燃焼開始時に必要な気化室と伝熱部の一部を直接加熱することにより昇温速度を速めることが可能となり加熱ヒータに通電してから燃焼を開始するまでの時間を短縮することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項５にかかる液体燃料燃焼装置は、熱緩衝体を気化室の燃料供給口側と対向する扁平側の上面と気化室のノズル部側で扁平側の下面に設けた構成にしたものである。
【００２１】
そして予熱時に加熱ヒータで気化室とノズル側の伝熱部を直接加熱することによって、気化室の燃料の入口近傍の昇温速度を速め通電後早期に燃料の気化を可能にするとともに、伝熱部に連接してあるバーナ受け座を介してバーナを早期に加熱することによって点火時にバーナの炎口から噴出する予混合ガスへの着火を容易にし、着火時の白煙や臭気を低減することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項６にかかる液体燃料燃焼装置は熱緩衝体を加熱ヒータと伝熱部との電気的な絶縁体と兼用するように構成にしたもので、熱緩衝体と絶縁体を１部品で構成することにより部品点数の削減を図ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における液体燃料燃焼装置を示す要部断面図、図２は同液体燃焼装置の気化部の上面図、図３は同液体燃焼装置の気化部の下面図である。
【００２５】
図１〜図３において、２１は気化器で、その上部に円形のバーナ受け座２２を設け、前記バーナ受け座２２のほぼ中央にノズル部２３を配置しバーナ受け座２２とノズル部２３の間に燃焼用空気が流入する開口部２４が設けてある。２５は伝熱部でバーナ受け座２２と連接して一体に構成してある。２６は気化室で略扁平状で一端が気化ガス通路２７を介しノズル部２３と連通し、他端に燃料供給口２８が設けてある。２９は気化室２６内に設けてある気化素子、３０ａ、３０ｂは加熱ヒータで気化室２６を両面から挟むように設けてある。３１は熱緩衝板で加熱ヒータ３０ａと伝熱部２５の間に設けてある。３２はノズル部２３の上方に位置しバーナ受け座２２に載置した混合管、３３は下部周壁に多数の炎孔部３４を設けたバーナである。３５は燃料を気化部２１に供給する燃料ポンプ、３６はノズル部２３を開閉するニードル、３７はニードル３６を駆動するソレノイドである。
【００２６】
次に動作、作用について説明する。加熱ヒータ３０ａ、３０ｂに通電し、気化室２６が所定の温度に到達すると、燃料ポンプ３５が起動し、燃料を燃料供給口２８から気化室２６内に供給する。燃料供給口２８より気化室２６内に供給された燃料は多孔を有した気化素子２９の細孔内をノズル部側に向かって加熱されながら拡散移動し次第に燃料中の低沸点成分から気化し液体から気体になり気化ガスとなって気化ガス通路２７を経由してノズル部２３より噴出する。気化ガスがノズル部２３より噴出する際にエゼクタ効果により開口部２４より１次空気を吸入し混合管３２内で気化ガスと混合しながらバーナ３３内を経由して炎孔部３４で燃焼する。そして燃焼中は炎孔部３４に形成した火炎によってバーナ受け座２２が加熱されバーナ受け座２２と連接して一体に設けてある伝熱部２５を介して気化室２６を加熱することにより燃焼時は加熱ヒータ３０ａによる加熱が不要となり燃焼熱のみで気化燃焼を持続する。
【００２７】
気化室２６が所定の温度に到達し燃料供給を開始した際に気化室２６の熱容量が小さいために一時的に温度が低下し燃料の気化不良を生ずる場合があるが、本実施例においては、伝熱部２５が気化室２６に隣接しているために伝熱部２５の熱容量によりこの温度低下を抑制し安定した気化を得ることができる。さらに加熱ヒータ３０ａ、３０ｂに通電し気化室２６を加熱する際に、加熱ヒータ３０ａが発熱すると気化室２６を加熱すると同時に伝熱部２５を加熱するが、加熱ヒータ３０ａと伝熱部２５の間に熱緩衝体３１が設けてあるために加熱ヒータ３０ａと伝熱部２５の間の熱抵抗が加熱ヒータ３０ａと気化室２６の間の熱抵抗より大きく加熱ヒータ３０ａで発生した熱は気化室２６に多く伝熱され気化室２６を速く加熱することができる。この時に熱緩衝体３１がないと、通電開始時に加熱ヒータ３０ａが発熱すると気化室２６と伝熱部２５を同時に加熱するために熱が分散され気化室２６の加熱速度が遅くなる。燃焼中、気化室２６は伝熱部２５を介して燃焼熱によって加熱されるが熱緩衝体３１が介在していても加熱速度は遅くなるものの熱量が多いために気化室２６内の燃料を気化するための熱量は確保することができる。また、燃料が気化室２６内で気化する過程において、気化室２６および内蔵された気化素子２９内の燃料の拡散通路に温度の低い部分が存在すると燃料の一部が気化室内で気化を完了せず、下流のノズル部２３で気化するために生成したタールがノズル部２３の気化ガス噴出孔を閉塞し燃焼量の低下を生ずるが、本実施例の構成によれば気化室２６が偏平状に構成してあるために内部まで高温に加熱され、低温部が生じないために燃料は気化室２６内で気化を完了させることができる。
【００２８】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の液体燃料燃焼装置を示す要部縦断面図である。
【００２９】
実施例２において、実施例１と異なる点は気化器２１の両面に加熱ヒータ３０ａ、３０ｂおよび熱緩衝体３１ａ、３１ｂ、伝熱部２５ａ、２５ｂを設けた構成にしたことである。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３０】
次に動作、作用を説明する。加熱ヒータ３０ａ、３０ｂに通電し、気化室２６が所定の温度に到達する。燃料ポンプ（図示せず）が起動し、燃料を燃料供給口２８から気化室２６内に供給する。燃料供給口２８より気化室２６内に供給された燃料は多孔を有した気化素子２９の細孔内をノズル部２３側に向かって加熱されながら拡散移動し燃料中の低沸点成分から気化し液体から気体になり気化ガスとなって気化ガス通路２７を経由してノズル部２３より噴出する。
【００３１】
本実施例の構成によれば、運転開始時に略偏平状の気化室２６を加熱ヒータ３０ａ、３０ｂで挟むように両面から加熱するために通電開始から気化室２６内の燃料が気化可能な温度に到達する時間をさらに短縮することができる。また、バーナ受け座２２で受熱した熱が伝熱部２５ａ、２５ｂを介して気化室２６を両面から加熱するために気化室２６の内部の中心部まで高温でほぼ均一な温度の加熱することができ、燃料のタール化をさらに抑制することができる。
【００３２】
また、熱緩衝体３１ａ、３１ｂを加熱ヒータ３０ａ、３０ｂと伝熱部２５ａ、２５ｂとの電気的な絶縁体として使用することにより伝熱部２５ａ、２５ｂ側の絶縁材を廃止することが可能で部品数の削減を図ることができる。
【００３３】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３における液体燃料燃焼装置を示す要部縦断面図である。
【００３４】
実施例３において、実施例２と異なる点は熱緩衝体３１ａ、３１ｂを加熱ヒータ３０ａ、３０ｂと伝熱部２５ａ、２５ｂの間に部分的に設けた点である。なお、実施例２と同符号のものは同一構造であり、説明は省略する。
【００３５】
次に動作、作用を説明する。加熱ヒータ３０ａ、３０ｂに通電し、気化室２６が所定の温度に到達すると、燃料ポンプ（図示せず）が起動し、燃料を燃料供給口２８から気化室２６内に供給する。燃料供給口２８より気化室２６内に供給された燃料は多孔を有した気化素子２９の細孔内をノズル部２３側に向かって加熱されながら拡散移動し燃料中の低沸点成分から気化し液体から気体になり気化ガスとなって気化ガス通路２７を経由してノズル部２３より噴出する。
【００３６】
本実施例の構成によれば、熱緩衝体３１ａが気化室２６の燃料供給口２８側の加熱ヒータ３１ａと伝熱部２５ａとの間に、また、熱緩衝体３１ｂが伝熱体２５ａのバーナ受け座２２側と加熱ヒータ３０ｂの間に設けているために、加熱ヒータ３０ａ、３０ｂに通電時は気化室２６の燃料供給口２８側と、伝熱部２５ａ側が直接加熱される。したがって気化室２６の燃料供給口２８側の下面が速く燃料気化可能温度に到達するとともに、伝熱部２５ａに一体連接するバーナ受け座２２が速く加熱され加熱されたバーナ受け座２２に載置してあるバーナ（図示せず）が加熱されることにより気化ガスへの着火をより容易に行うことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１にかかる液体燃料燃焼装置は、加熱ヒータにより略偏平状の気化室を直接加熱し、伝熱部を熱緩衝体を介して加熱するようにしているので、運転開始時に加熱ヒータに通電してから気化室が燃料の気化温度の到達するまでの時間が短縮され、燃焼待ち時間が短い。燃焼時は伝熱部を介して燃焼熱で気化室を加熱するために加熱ヒータへの通電が不要になり消費電力が低減できる。伝熱部が気化室の熱容量を補充し燃料供給時に一時的な温度低下を抑制し、安定した気化を得ることができる。気化室の内部まで加熱できることから低温部がないために燃料の気化が促進されタール生成を抑制できる。
【００３８】
また、請求項２にかかる液体燃料燃焼装置は、燃焼熱の受熱部と伝熱部を連接してあるので燃焼時は伝熱部を介して燃焼熱で気化室を加熱するために加熱ヒータへの通電が不要になり消費電力が低減できる。加熱ヒータ通電時にバーナ受け座を介してバーナを予熱することによって着火時に白煙や臭気を低減できる。
【００３９】
また、請求項３にかかる液体燃料燃料装置は、両面から加熱ヒータで気化室を挟むように構成しているので、気化室へ熱伝導が良く運転開始時に加熱ヒータに通電してから気化室が燃料の気化温度に到達するまでの時間が短縮できるとともに、気化室の内部まで加熱できる。
【００４０】
また、請求項４にかかる液体燃料燃焼装置は、加熱ヒータと伝熱部の間の一部に熱緩衝体を設けた構成にしているので、予熱時に加熱ヒータによって燃焼開始時に必要な気化室と伝熱部の一部を直接加熱することにより昇温速度を速めることが可能となり加熱ヒータに通電してから燃焼を開始するまでの時間を短縮することができる。
【００４１】
また、本発明の請求項５にかかる液体燃料燃焼装置は、熱緩衝体を気化室の燃料供給口側と対向する扁平側の上面と気化室のノズル部側で扁平側の下面に設けた構成にしたものであり、予熱時に加熱ヒータで気化室とノズル側の伝熱部を直接加熱することによって、通電後早期に燃料の気化を可能にするとともに、バーナを早期に加熱することによって点火時にバーナの炎口から噴出する予混合ガスへの着火を容易にすることができる。
【００４２】
また、本発明の請求項６にかかる液体燃料燃焼装置は熱緩衝体を加熱ヒータと伝熱部との電気的な絶縁体と兼用するように構成にしたもので、部品点数の削減を図ることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における液体燃料燃焼装置の要部縦断図
【図２】  同液体燃料燃焼装置の気化器の上面図
【図３】  同液体燃料燃焼装置の気化器の下面図
【図４】  本発明の実施例２における液体燃料燃焼装置の要部縦断面図
【図５】  本発明の実施例３における液体燃料燃焼装置の要部縦断面図
【図６】  従来の液体燃料燃焼装置の要部縦断面図
【符号の説明】
２１  気化器
２２  バーナ受け座
２３  ノズル部
２５、２５ａ、２５ｂ  伝熱部
２６  気化室
２８  燃料供給口
２９  気化素子
３０ａ、３０ｂ  加熱ヒータ
３１、３１ａ、３１ｂ  熱緩衝体
３３  バーナ
【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】
0003677982.tif 000006
【図６】
0003677982.tif 000007