(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を供給する燃料供給手段と、供給された液体燃料を噴出するノズルと、ノズルから噴出された液体燃料を気化する気化面を備えた気化器と、前記気化器の下流側に連接された混合室と、混合室の下流側に設けられたバーナヘッドと、燃焼用空気を供給する送風機とを備え、前記気化面は前記ノズルから噴出した液体燃料が衝突する垂直気化面と前記垂直気化面に続いて下に形成した曲面気化面と前記曲面気化面に続いて下に形成した傾斜気化面とからなる液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
曲面気化面に拡散部を備えた請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
垂直気化面の上端に拡散溝を備えた請求項１または２記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
気化面の中央部に突起部を備えた請求項１，２または３記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
気化器の上面及び側面近傍の気化面に土手を備えた請求項１ないし４のいずれか１項記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
気化面に塗膜を塗布し、この塗膜の膜厚を垂直気化面は厚く、それ以外の気化面を薄くした請求項１ないし５のいずれか１項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】
本発明は給湯機や暖房機等の熱源に使用される液体燃料燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯機や暖房機に搭載される石油燃焼機器の燃焼装置は、低騒音化，機器の小型化，燃焼量調節幅の拡大等の要求から液体燃料を気化させて燃焼させる気化方式が用いられている。
【０００３】
この種の液体燃料燃焼装置は、特開平９−７９５２０号公報や特開平９−８９２２１号公報に示すようなものがある。以下、その構成について図９と図１０を参照しながら説明する。図９と図１０に示すように、この液体燃料燃焼装置は、液体燃料を供給するポンプ１と、ポンプ１に接続され液体燃料を噴出するノズル２と、ヒータ３を内蔵し、ノズル２から噴出された液体燃料を気化させる気化面４と、気化面４の外壁に設けた受熱部５と、温度検知器６を有した横椀状の気化器７と、気化器７の下部に配置した流出口８と、流出口８に連通する混合室９と、混合室９の上部で気化器７の背面側に位置するバーナヘッド１０とで構成されており、ヒータ３はノズル２と対向する気化面４上方の上側壁１１と流出口８を形成した下側壁１２とに配され、気化面４はノズル２に対して垂直気化面１３とするとともに、該垂直気化面１３には燃油吹き付け用の平坦面１４を中心に複数個のビード１５で流下燃油の蛇行路１６を形成している。従って、ノズル２から噴出された燃料は気化器７に流入する一次空気とともに垂直気化面１３に形成された平坦面１４に衝突し周囲に拡散する。拡散した燃油は、平坦面１４周囲のビード１５にそれぞれ保持され、このビード１５上を水平移動し蛇行路１６を通って順次下段のビード１５へと移動し混合気となる。この混合気が流出口８から混合室９に送られ、均一に混合された後、バーナヘッド１０で火炎を形成し燃焼する。燃焼すると、その燃焼熱を受熱部５で受熱し、気化器７の温度に応じてヒータ３を運転または停止して気化器７の温度を維持させて、燃焼を持続するようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液体燃料燃焼装置では、気化面４を垂直気化面１３にし、垂直気化面１３には燃油吹き付け用の平坦面１４を中心に複数個のビード１５で流下燃油の蛇行路１６を形成しているが、ノズル２から噴出された燃料は気化器７に流入する一次空気とともに垂直気化面１３に形成された平坦面１４に衝突し周囲に押し広げられるためビード１５に流下した燃油は側壁方向へ拡散することになり、平坦面１４下部に設けられたビード１５の下方は気化面として活用されないことになり、良好な気化ガスを得るためには垂直気化面の面積を大きく取らなければならず、その結果気化器の容量が大きくなり、軽量・コンパクト化ができないという課題を有していた。
【０００５】
また、ノズル２から噴出された燃料は気化器７に流入する一次空気とともに垂直気化面１３に形成された平坦面１４に衝突し周囲に押し広げられるが、ヒータ３がノズル２と対向する気化面４上方の上側壁１１に配されているため、気化器７の上面が気化面４として活用されないことになり、良好な気化ガスを得るためには垂直気化面の面積を大きく取らなければならず、その結果気化器の容量が大きくなり、軽量・コンパクト化ができないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、気化器をコンパクトにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、液体燃料を供給する燃料供給手段と、供給された液体燃料を噴出するノズルと、ノズルから噴出された液体燃料を気化する気化面を備えた気化器と、前記気化器の下流側に連接された混合室と、混合室の下流側に設けられたバーナヘッドと、燃焼用空気を供給する送風機とを備え、前記気化面は前記ノズルから噴出した液体燃料が衝突する垂直気化面と前記垂直気化面に続いて下に形成した曲面気化面と前記曲面気化面に続いて下に形成した傾斜気化面とを備えたものである。
【０００８】
本発明は上記構成の気化面とすることによりその気化面積が増大し、コンパクトな気化器で十分な気化面積を確保して良好な気化ガスを得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項記載の構成により実施できるものであり、請求項１記載のように、気化面を前記ノズルから噴出した液体燃料が衝突する垂直気化面と前記垂直気化面に続いて下に形成した曲面気化面と前記曲面気化面に続いて下に形成した傾斜気化面とで構成しているためコンパクトな気化器であっても良好な気化ガスを得るための気化面積を確保できる。
【００１０】
また、請求項２記載の構成によって、曲面気化面に拡散部を設けているので、垂直気化面に噴出された燃料がこの拡散部で拡散するので燃料の気化が促進されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００１１】
さらに請求項３記載のように、垂直気化面の上端に拡散溝を設けているのでノズルから噴出された燃料は気化器に流入する気化用空気とともに垂直気化面に衝突し周囲に押し広げられるが、垂直気化面の上方に拡散した燃料は一部は拡散溝に沿って横方向に拡散するとともに、一部は拡散溝で拡散スピードを減速して気化器の上面に押し広げられるので気化器の上面も気化面として活用されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００１２】
さらに請求項４記載のように、気化面の中央部に突起部を備えているのでノズルから噴出され、気化器に流入する気化用空気とともに垂直気化面に衝突し周囲に押し広げられた燃料が気化面の一方に偏りを生じて気化ガスとなることがないので混合室に均一に供給されて均一に燃焼することになり、良好な燃焼状態を得ることができる。
【００１３】
さらに請求項５記載のように、気化器の上面及び側面近傍の気化面に土手を備えているのでノズルから噴出され、気化器に流入する気化用空気とともに垂直気化面に衝突し周囲に押し広げられた燃料の一部は土手により拡散スピードを減速して気化器の側面に押し広げられるようになるので気化器の側面も気化面として活用されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００１４】
さらに請求項６記載のように、気化面に塗布する塗膜の膜厚を垂直気化面は厚く、傾斜気化面を薄く塗布した気化器を備えているので、ノズルから噴出され垂直気化面に衝突した燃料は塗膜の膜厚が厚いので垂直気化面との接触時間が長く維持でき、それ以外の気化面の塗膜の膜厚は薄いので塗膜面の温度が高く維持でき、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の第１の実施例を図１と図２を参照しながら説明する。図１と図２において、１６は液体燃料を供給するポンプ、１７は供給された液体燃料を噴出するノズル、１８はノズル１７から噴出された液体燃料を内部に有したヒータ１９で加熱気化するアルミダイカストや鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導の良い材料で作られた気化器で、気化器１８内部には気化面２０と通路状の気化室２１を設けている。気化面２０は図４に示すようにノズル１７に対向して垂直気化面２２と傾斜気化面２３と、垂直気化面２２と傾斜気化面２３との間に位置する曲面気化面２４とから構成されている。２５は燃焼用空気を供給する送風機、２６は燃焼用空気を気化器１８内に供給する気化用空気入口である。気化器１８の下部には混合気噴出口２７を設け、混合気噴出口２７に連通して気化器１８の下流側に混合室２８を設けている。混合室２８は、アルミニウムや銅やこれらの合金や鉄鋳物や銅鋳物やこれらの合金鋳物等の熱伝導の良い材料で作られている。２９は混合室２８で形成された混合気を燃焼するパンチング板や積層板等で構成した多孔状の炎口で、混合室２８の上流側に設けられ気化器１８に連接されている。３０は炎口２９で形成された火炎、３１は炎口２９の上方で気化器１８の背面側に設けた受熱部、３２は気化器１８の温度を検知する熱電対やサーミスタ等で構成した温度検知器、３３は温度検知器３１の信号を受けてヒータ１９の運転を制御する制御部である。
【００１６】
上記構成において、電源（図示せず）を入れると制御部３２からの信号を受けてヒータ１９に通電し気化器１８が加熱される。気化器１８が所定の温度に達すると温度検知器３１により検知し、その信号が制御部３２に伝えられヒータ１９の通電を停止し予熱を完了する。以後、制御部３２によりヒータ１９の通電をオンオフしながら気化器１８の温度を一定に保ち、待機中となる。待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化用空気として気化室２１に流入するとともに、液体燃料をポンプ１６を介してノズル１７から気化面２０に噴出する。液体燃料は気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられて加熱気化され、順次曲面気化面２４及び傾斜気化面２３で加熱気化され、気化用空気と混合して気化室２１で可燃混合気を形成する。この可燃混合気は、混合気噴出口２７から混合室２８に流入し、混合室２８で均一に混合されて炎口２９に送られる。炎口２９から噴出された可燃混合気は、点火手段（図示なし）により点火し、火炎３０を形成し燃焼する。この火炎３０の燃焼熱を受熱部３１で受熱してヒータ１９の通電を抑制して燃焼を持続する。
【００１７】
本発明の第１の実施例によれば、気化面２０が垂直気化面２２のみならず曲面気化面２４と傾斜気化面２３とから構成されているためこの傾斜及び曲面分だけ気化面積が拡大し、コンパクトな気化器で良好な気化ガスを得ることができるようになる。
【００１８】
次に本発明の第２の実施例を図３と図４を参照しながら説明する。図３と図４において、３４は曲面気化面２４に設けられた突条リブ等からなる拡散部である。この拡散部３４は曲面気化面２４に対して凸状の突起状でも、凹状の溝状でも良い。
【００１９】
上記構成において、待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化用空気として気化室２１に流入するとともに、液体燃料をポンプ１６を介してノズル１７から気化面２０に噴出する。液体燃料は気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられて加熱気化されるが、垂直気化面２２を流下した燃料は拡散部３４により拡散されて曲面気化面２４を流下して加熱気化され、さらに傾斜気化面２３で加熱気化されて気化用空気と混合して気化室２１で可燃混合気を形成する。
【００２０】
本発明の第２の実施例によれば、曲面気化面２４に拡散部３４を設けているので、垂直気化面２２に噴出された燃料が曲面気化面２４の拡散部３４で拡散し燃料の気化が促進されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００２１】
次に本発明の第３の実施例を図５を参照しながら説明する。図５において、３５は垂直気化面２２の上端に設けた拡散溝で、断面曲面状に形成してある。３６は気化器１８の上面である。
【００２２】
上記構成において、待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化用空気として気化室２１に流入するとともに、液体燃料をポンプ１６を介してノズル１７から気化面２０に噴出する。液体燃料は気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられて加熱気化されるが、垂直気化面２２の上方に拡散した燃料の一部は拡散溝３５に沿って左右に拡散するとともに、一部は拡散溝３５で拡散スピードを減速し曲面に沿って気化器１８の上面３６に押し広げられ、上面３６で加熱気化される。
【００２３】
本発明の第３の実施例によれば、気化器１８の上面３６も気化面２０として活用されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００２４】
次に本発明の第４の実施例を図６を参照しながら説明する。図６において、３７はノズルと対向する如く気化面２０の中央部に設けた突起部である。
【００２５】
上記構成において、待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化用空気として気化室２１に流入するとともに、液体燃料をポンプ１６を介してノズル１７から垂直気化面２２に噴出する。垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた液体燃料のうち、中央部に拡散する液体燃料は突起部３７により横方向への拡散が遮られて衝突した側の垂直気化面２２、曲面気化面２４及び傾斜気化面２３で加熱気化される。
【００２６】
本発明の第４の実施例によれば、気化面２２の中央部に突起部３７を備えているのでノズル１７から噴出され、気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた燃料が気化面２０の一方に偏りを生じて気化ガスとなることがないので混合室２８に均一に供給されて均一に燃焼することになり、良好な燃焼状態を得ることができるという効果がある。
【００２７】
次に本発明の第５の実施例を図７を参照しながら説明する。図７において、３８は気化器１８左右の側面３９近傍の気化面２０に突起部３７と略平行に、また拡散溝３５近傍の左右の垂直気化面２２に拡散溝３５と略平行に設けられた土手である。
【００２８】
上記構成において、待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化室２１に噴出するとともに、液体燃料がポンプ１６を介してノズル１７から垂直気化面２２に噴出する。垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた液体燃料のうち、垂直気化面２２の上方に拡散した燃料の一部は拡散溝３５に沿って拡散し、拡散溝３５と略平行に設けられた土手３８に遮られて気化器側面に向って拡散する。また、垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた液体燃料のうち、垂直気化面２２の側方に拡散した燃料は気化器側面３９近傍の気化面２０に突起部３７と略平行に設けられた土手３８により拡散スピードを減速して気化器側面３９に押し広げられ、側面３９で加熱気化される。
【００２９】
本発明の第５の実施例によれば、気化器１８の側面３９近傍の気化面２０に突起部３７と略平行に、また拡散溝３５近傍の垂直気化面２２に拡散溝３５と略平行に土手３８を備えているのでノズル１７から噴出され、気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた燃料の一部は気化器１８の側面３９近傍の気化面２０に突起部３７と略平行に設けられた土手３８により拡散スピードを減速して気化器１８の側面３９に押し広げられるので気化器１８の側面３９も気化面２０として活用されることになり、また一部の拡散溝３５に沿って拡散した燃料は拡散溝３５近傍の垂直気化面２２に拡散溝３５と略平行に設けられた土手３８により気化器１８の側面３９に導かれて気化器１８の側面３９に押し広げられるので気化器１８の側面３９も気化面２０として活用されることになり、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【００３０】
次に本発明の第６の実施例を図８を参照しながら説明する。図８において、４０は気化面２０に塗布された塗膜である。
【００３１】
上記構成において、待機中の状態で、給湯機の場合、給湯回路の蛇口を開くと、送風機２５からの燃焼用空気が気化用空気入口２６から気化用空気として気化室２１に流入するとともに、液体燃料をポンプ１６を介してノズル１７から気化器１８に流入する気化用空気とともに垂直気化面２２に噴出する。垂直気化面２２に衝突し周囲に押し広げられた液体燃料は、その部分の塗膜４０の膜厚が厚いので垂直気化面２２との接触時間が長く維持でき、それ以外の傾斜気化面２３の塗膜４０の膜厚は薄いので塗膜面の温度が高く維持できる。
【００３２】
本発明の第６の実施例によれば、気化面２０に塗布する塗膜４０の膜厚を垂直気化面２２は厚く、傾斜気化面２３を薄く塗布した気化器１８を備えているのでノズル１７から噴出され垂直気化面２２に衝突した燃料は塗膜４０の膜厚が厚いので垂直気化面２２との接触時間が長く維持でき、それ以外の気化面２０の塗膜４０の膜厚は薄いので塗膜面の温度が高く維持できるので、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができるという効果がある。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２ないし３記載の発明によれば、気化面をノズルから噴出した液体燃料が衝突する垂直気化面と前記垂直気化面に続いて下に形成した曲面気化面と前記曲面気化面に続いて下に形成した傾斜気化面とで構成しているのでコンパクトな容積で十分な気化面積が確保でき、気化器のコンパクト化と良好な気化ガス性能を得ることができる。
【００３４】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１，２ないし３記載の効果に加えて、気化面の中央部に突起部を備えているのでノズルから噴出され、気化器に流入する気化用空気とともに垂直気化面に衝突し周囲に押し広げられた燃料が気化面の一方に偏りを生じて気化ガスとなることがないので、混合室に均一に供給されて均一に燃焼することになり、良好な燃焼状態を得ることができる。
【００３５】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし４記載の効果に加えて、ノズルから噴出され垂直気化面に衝突した燃料は塗膜の膜厚が厚いので垂直気化面との接触時間が長く維持でき、それ以外の気化面の塗膜の膜厚は薄いので塗膜面の温度が高く維持でき、コンパクト化な気化器で良好な気化ガスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の概略構成図
【図２】  同液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【図３】  本発明の実施例２における液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【図４】  同液体燃料燃焼装置の要部断面図
【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拡大図
【図６】  本発明の実施例４における液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【図７】  本発明の実施例５における液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【図８】  本発明の実施例６における液体燃料燃焼装置の概略構成図
【図９】  従来の液体燃料燃焼装置の概略構成図
【図１０】  従来の液体燃料燃焼装置の要部拡大図
【符号の説明】
１７  ノズル
１８  気化器
１９  ヒータ
２０  気化面
２２  垂直気化面
２３  傾斜気化面
２４  曲面気化面
２５  送風機
２８  混合室
２９  炎口
３１  受熱部
３２  温度検知器
３３  制御部
３４  拡散部
３５  拡散溝
３６  上面
３７  突起部
３８  土手
３９  側面
４０  塗膜
【図１】
0003684813.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003684813.tif 000007
【図７】
0003684813.tif 000008
【図８】
0003684813.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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