(57)【要約】【課題】  液体燃料燃焼装置から液体燃料を排出した後の次回使用時において、異常燃焼することなく通常の燃焼を可能にする液体燃料燃焼装置の給油装置を提供する。【解決手段】  液体燃料燃焼装置を長期間保管するような場合に、第１燃料貯留部１０から液体燃料を排出しても、第２燃料貯留部１１には液体燃料が残るように第１燃料貯留部１０と第２燃料貯留部１１とに高低差を設けてあるので、電磁ポンプ３内に空気が混入せずに異常燃焼の発生を防止できる。【選択図】        図１
2006112745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を収容するカートリッジタンクと、
前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える油受皿と、
前記油受皿内の液体燃料を汲み上げて燃焼器に送油する電磁ポンプとを備え、
前記油受皿を、前記カートリッジタンクが取り付けられて該カートリッジタンクから供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部と、前記電磁ポンプが取り付けられて前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部とで構成し、
前記電磁ポンプは、液体燃料の逆流を防止する出口弁と出口弁座とで構成された弁構造を有するシリンダに、磁力により作動して前記出口弁を開閉させるプランジャを内装したものであり、
前記第１燃料貯留部内の液体燃料を排出した際、
前記第２燃料貯留部内に残る液体燃料の油面の位置が前記出口弁と前記出口弁座との接触面の位置より上方となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差を設けた
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置の給油装置。
【請求項２】
液体燃料を収容するカートリッジタンクと、
前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える油受皿と、
前記油受皿内の液体燃料を汲み上げて燃焼器に送油する電磁ポンプとを備え、
前記油受皿を、前記カートリッジタンクが取り付けられて該カートリッジタンクから供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部と、前記電磁ポンプが取り付けられて前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部とで構成し、
前記電磁ポンプは、液体燃料の逆流を防止する出口弁と出口弁座とで構成された弁構造を有するシリンダに、磁力により作動して前記出口弁を開閉させるプランジャを内装したものであり、
前記第１燃料貯留部内の液体燃料を排出した際、
前記第２燃料貯留部内に残る液体燃料の油面の位置が少なくとも前記プランジャの下端位置より上方となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差を設けた
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置の給油装置。
【請求項３】
液体燃料を収容するカートリッジタンクと、
前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える油受皿と、
前記油受皿内の液体燃料を汲み上げて燃焼器に送油する電磁ポンプとを備え、
前記油受皿を、前記カートリッジタンクが取り付けられて該カートリッジタンクから供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部と、前記電磁ポンプが取り付けられて前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部とで構成し、
前記電磁ポンプは、液体燃料の逆流を防止する出口弁と出口弁座とで構成された弁構造を有するシリンダに、磁力により作動して前記出口弁を開閉させるプランジャを内装したものであり、
前記第１燃料貯留部内にある液体燃料の定常油面の位置が前記出口弁と前記出口弁座との接触面の位置より上方となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差を設けた
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置の給油装置。
【請求項４】
液体燃料を収容するカートリッジタンクと、
前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える油受皿と、
前記油受皿内の液体燃料を汲み上げて燃焼器に送油する電磁ポンプとを備え、
前記油受皿を、前記カートリッジタンクが取り付けられて該カートリッジタンクから供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部と、前記電磁ポンプが取り付けられて前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部とで構成し、
前記電磁ポンプは、液体燃料の逆流を防止する出口弁と出口弁座とで構成された弁構造を有するシリンダに、磁力により作動して前記出口弁を開閉させるプランジャを内装したものであり、
前記第１燃料貯留部内にある液体燃料の定常油面の位置が少なくとも前記プランジャの下端位置より上方となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差を設けた
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置の給油装置。
【請求項５】
前記第１燃料貯留部の底面の位置を前記第２燃料貯留部の天井面の位置より高い位置となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差をつけた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれかに記載の液体燃料燃焼装置の給油装置。
【請求項６】
前記請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の給油装置を備えた
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項７】
液体燃料を燃焼する燃焼機と、
液体燃料を収容するカートリッジタンクと、
前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える第１燃料貯留部と、
前記第１燃料貯留部と連通し、前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部と、
プランジャを内装し、前記第２燃料貯留部内の液体燃料を汲み上げて前記燃焼機に送油する電磁ポンプとを備え、
前記プランジャの下端位置が前記第１燃料貯留部に定められた基準位置よりも下方となるように前記電磁ポンプの取り付け位置を設定した
ことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を気化させて燃焼させる液体燃料燃焼装置及びその給油装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料燃焼装置に使用する灯油などの液体燃料は、使用しない状態で長期間経過すると著しく酸化する場合がある。この酸化した液体燃料を使用すると、装置の故障原因になるおそれがある。そのような事態を防止するために、液体燃料燃焼装置を長期間使用しないような場合には液体燃料を液体燃料燃焼装置から排出し、次回使用する際に改めて新しい液体燃料を給油することが望まれる。
しかしながら、液体燃料燃焼装置内の液体燃料をすべて排出してしまうと次回使用時に液体燃料燃焼装置内の燃焼器へ液体燃料を送油する電磁ポンプが液体燃料ではなく、空気を吸い上げてしまう。電磁ポンプが空気を吸い込むと、液体燃料と空気の圧縮率に差が生じて、瞬時に多量の液体燃料が燃焼器に供給されてしまい、立炎や白煙、臭気などの異常燃焼が発生してしまうことがあった。
そこで、液体燃料燃焼装置から液体燃料を排出した後、次回使用する際に電磁ポンプが空気を吸い込まないようにした液体燃料燃焼装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ポンプ内にあるガスを排出するために、ポンプを構成するシリンダ内のプランジャに切欠部を設けたプランジャポンプが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７９０２７号公報
【特許文献２】特開平１０−４７２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の液体燃料燃焼装置は、液体燃料燃焼装置の油受皿内にある液体燃料を排出した際、電磁ポンプの液体燃料吸入部の位置より油受皿に残る油面の位置が上方となる構造になっている。次回使用する際において、油受皿内に新たな液体燃料が供給されても電磁ポンプは油受皿内に残っている液体燃料に浸っているために、電磁ポンプ内に空気が混入することはない。
しかしながら、液体燃料の排出時には液体燃料は電磁ポンプ内部に残留しているが、出口弁と出口弁座とが完全に密閉されていないものもあり、電磁ポンプ内に残存している液体燃料の油面の位置によっては、時間の経過とともに、出口弁と出口弁座の隙間から電磁ポンプ内に空気が混入し電磁ポンプの液体燃料吸入部から液体燃料が抜けてしまうことになっていた。
【０００５】
このような状態で長期間保管されると、電磁ポンプ内のシリンダとプランジャとの間のクリアランス部分や出口弁と出口弁座との接触面などが乾燥してしまい、出口弁を開くために要求される圧力が必要以上に上昇してしまっていた。このため、長期間保管後の次回使用時に、油受皿に液体燃料が新たに供給されても電磁ポンプは液体燃料を汲み上げることができずに、動作不良を起こすという問題があった。
【０００６】
特許文献２のプランジャポンプは、ポンプを駆動しているモータへ通電されているときに限ってポンプ内のガスを排出する仕組みになっている。プランジャポンプの電源がＯＦＦされても、遅延回路によってしばらくの間通電は維持される。通電が維持されている間に汲み上げている液体が指定量に達すると、通電が終わり以後発生するガスの排出は行われないことになる。これは、液体燃料燃焼装置から液体燃料を短い時間ですべて排出する点では有効である。  
【０００７】
しかしながら、液体燃料燃焼装置から液体燃料をすべて排出すると、次回使用する際にプランジャポンプ内に空気が混入してしまい、異常燃焼が発生する可能性が大きくなるという問題は前述した通りである。
また、液体燃料をすべて排出する前に通電が終了すると、以後発生するガスは排出されずプランジャポンプ内に留まることになる。このような状態で次回使用すると、プランジャポンプはまずガスを燃焼器に供給してしまい異常燃焼の発生する可能性がさらに高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、液体燃料燃焼装置を使用しないで長期間保管した後等に再使用する場合において、異常燃焼することなく通常の燃焼を可能にする液体燃料燃焼装置の給油装置及びそれを備えた液体燃料燃焼装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液体燃料燃焼装置の給油装置は、液体燃料を収容するカートリッジタンクと、前記カートリッジタンクから供給された液体燃料を貯える油受皿と、前記油受皿内の液体燃料を汲み上げて燃焼器に送油する電磁ポンプとを備え、前記油受皿を、前記カートリッジタンクが取り付けられて該カートリッジタンクから供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部と、前記電磁ポンプが取り付けられて前記第１燃料貯留部に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部とで構成し、前記電磁ポンプは、液体燃料の逆流を防止する出口弁と出口弁座とで構成された弁構造を有するシリンダに、磁力により作動して前記出口弁を開閉させるプランジャを内装したものであり、前記第１燃料貯留部内の液体燃料を排出した際、前記第２燃料貯留部内に残る液体燃料の油面の位置が前記出口弁と前記出口弁座との接触面の位置より上方となるように前記第１燃料貯留部と前記第２燃料貯留部との間に高低差を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る液体燃料燃焼装置の給油装置によれば、液体燃料燃焼装置を長期間保管するような場合において、油受皿を構成する第１燃料貯留部から液体燃料を排出した後でも第２燃料貯留部に残る液体燃料の油面の位置が出口弁と出口弁座との接触面より上方となっているので、第２燃料貯留部及び電磁ポンプの作動部が液体燃料で満たされる。
したがって、第２燃料貯留部に取り付けられた電磁ポンプに空気が混入することなく、長期間保管後の次回使用時に異常燃焼の発生を防止できる。
また、電磁ポンプに空気が混入しないので、電磁ポンプの液体燃料を汲み上げる能力も低下しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１について図１、図２を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る液体燃料燃焼装置の給油装置を示す縦断面図、図２は図１の給油装置を構成する電磁ポンプ３の詳細を示す縦断面図である。
なお、図２（ａ）は電磁ポンプ３に電圧が印加されているときの、シリンダ３２内のプランジャ３５がシリンダ３２内を上昇している状態を示す説明図であり、図２（ｂ）は電磁ポンプ３に電圧が印加されていないときの、シリンダ３２内のプランジャ３５がシリンダ３２内の最下点に位置している状態を示す説明図である。
【００１２】
この給油装置は、カートリッジタンク１、油受皿２、カートリッジタンク１内に収容された灯油などの液体燃料を油受皿２に供給するためのカートリッジタンク挿入部２ａ、カートリッジタンク挿入部下方底面２ｂ及び電磁ポンプ３を備えている。燃焼器４は液体燃料燃焼装置を構成するものであって、電磁ポンプ３により送油された液体燃料を気化させ、それと燃焼用空気とを混合して図示省略の着火手段により着火して燃焼させる機能を果たす。
また実施の形態１においては、油受皿２をカートリッジタンク１が取り付けられてカートリッジタンク１から供給された液体燃料の大部分を貯える第１燃料貯留部１０と、電磁ポンプ３が取り付けられて第１燃料貯留部１０に貯えられる液体燃料より少量の液体燃料を貯える第２燃料貯留部１１とで構成している。
【００１３】
次に、図２において、電磁ポンプ３の構成と作用について説明する。
電磁ポンプ３は、コイル３１と、シリンダ３２と、上バネ３３と、下バネ３４と、プランジャ３５と、出口弁３６と、出口弁座３７と、吸入弁３８と、液体燃料吸入部３９とで構成される。
電磁ポンプ３は、シリンダ３２と液体燃料吸入部３９とで一体に構成され、往復運動可能状態のプランジャ３５と、プランジャ３５を支持する上バネ３３、下バネ３４と、弁構造を構成する出口弁３６、出口弁座３７とを備えている。また電磁ポンプ３は、第２燃料貯留部１１内の液体燃料を液体燃料吸入部３９から吸い上げ、その液体燃料を燃焼器４に送油する機能を果たしている。
【００１４】
この電磁ポンプ３は、図示省略の駆動電源から与えられるパルス電圧などがコイル３１に印加されて発生する磁力により動作する。コイル３１にパルス電圧などが印加されると、シリンダ３２内を上バネ３３と下バネ３４とで支えられているプランジャ３５が上方に駆動され、この時ポンプ室内の液体燃料を加圧し、液体燃料を上方向に押し出す。押し出された液体燃料は、出口弁３６を押上げて出口弁座３７とのすき間から燃焼器４へと送油される。
コイル３１にパルス電圧などが印加されていないと、プランジャ３５はシリンダ３２内の下方位置に戻される。この時、出口弁３６が閉じられるため液体燃料は逆流しないようになっている。また、出口弁３６が閉止するとポンプ室容積が拡大するのでポンプ室内に負圧が生じ、この負圧で吸入弁３８が開いて第２燃料貯留部１１の液体燃料が液体燃料吸入部３９からポンプ室内に吸入されるようになっている。
【００１５】
次に、電磁ポンプ３の油受皿２に対する取り付け態様について説明する。
図１において、ａ面はカートリッジタンク１から油受皿２に液体燃料が充分供給されている場合の定常油面の位置を示している。ｂ面は液体燃料燃焼装置を長期間保管するような場合に、油受皿２を構成する第１燃料貯留部１０から液体燃料を排出した際の油受皿２に残る油面の位置を示している。
実施の形態１においてのｂ面は、電磁ポンプ３内にある出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０（図２に示すＢ面）より上方となるように設定する。ここでは、それを第１燃料貯留部１０と第２燃料貯留部１１とに高低差を設けて、電磁ポンプ３を第２燃料貯留部天井面１１ａに取り付けることを利用して実現している。なお、ｂ面は第１燃料貯留部１０の底面（底面に段差があるときは主たる底面）と一致させ第２燃料貯留部天井面１１ａより高い位置とするのが好ましい。
【００１６】
第１燃料貯留部１０内にある液体燃料のほぼ全量を排出すると、油受皿２内の液体燃料の全量が排出されたように見かけ上見える。しかしながら、ｂ面を第１燃料貯留部１０の底面と一致させ、第２燃料貯留部天井面１１ａより高い位置とすれば、第１燃料貯留部１０内の液体燃料を全部抜き取ったしても第２燃料貯留部１１に液体燃料を残すことができる。
【００１７】
液体燃料の排出作業は、カートリッジタンク１を液体燃料燃焼装置から外して図示省略のスポイトや給油用ポンプなどを用いたり、油受皿２に備えられた図示省略の弁装置を操作したりすることで行うようになっている。ここでは、カートリッジタンク挿入部下方底面２ｂに備えられた図示省略の弁装置を用いて液体燃料の排出作業を行っている。
【００１８】
以上のようにすることで、油受皿２内の液体燃料を抜いて長期間保管するような場合において、第１燃料貯留部１０内にある液体燃料の全量を排出しても第２燃料貯留部１１内には液体燃料が残るので、電磁ポンプ３内に空気が混入しない。
しかも保管時に、電磁ポンプ３内の出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０は液体燃料に浸っているので、電磁ポンプ３を構成するシリンダ３２とプランジャ３５との間にあるクリアランス部分の乾燥を防止することが可能になる。
このように電磁ポンプ３内の出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０を液体燃料に浸るようにすることで、長期間保管後の次回使用時において、電磁ポンプ３内に空気が混入して液体燃料を汲み上げないという現象は起こらないことになる。また、電磁ポンプ３内に空気が混入しないので、立炎や白煙、臭気などの異常燃焼の発生を防止することも可能になる。
【００１９】
［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２を図１に基づいて説明する。
ここでは、第１燃料貯留部１０から液体燃料を排出した際に第２燃料貯留部１１に残る液体燃料の油面の位置（ｂ面）が、少なくとも電磁ポンプ３を構成するプランジャ３５の下端位置（図２に示すＡ面）より上方になるように設定する。このｂ面が第１燃料貯留部１０に定められた基準位置である。このために、第１燃料貯留部１０と第２燃料貯留部１１とに高低差を設けて電磁ポンプ３を第２燃料貯留部天井面１１ａに取り付けている。なお、ｂ面は第１燃料貯留部１０の底面（底面に段差があるときは主たる底面）と一致させ第２燃料貯留部天井面１１ａより高い位置とするのが好ましい。
【００２０】
以上のようにすることで、油受皿２内の液体燃料を抜いて液体燃料燃焼装置を長期間保管するような場合において、第１燃料貯留部１０内にある液体燃料の全量を排出しても第２燃料貯留部１１内には液体燃料が残るので、電磁ポンプ３内に空気が混入しない。
【００２１】
しかも保管時に、第１燃料貯留部１０内にある液体燃料を排出しても電磁ポンプ３を構成するプランジャ３５の下端位置が液体燃料に浸ることになるので、シリンダー３２とプランジャー３５との間のクリアランス部分が乾燥することがない。さらに、実施の形態１よりも少ない量の液体燃料で電磁ポンプ３内に空気を混入しないようにできるので、酸化してしまう液体燃料の量を低減することが可能になる。
【００２２】
［実施の形態３］
以下、本発明の実施の形態３を図３に基づいて説明する。
図３は本発明の実施の形態３、４に係る液体燃料燃焼装置の給油装置を示す縦断面図である。
図３において、ａ面はカートリッジタンク１から油受皿２に液体燃料が充分供給されている際の定常油面の位置を示している。ここでは、ａ面の位置が電磁ポンプ３内の出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０の位置より上方になるように設定する。このために、第１燃料貯留部１０と第２燃料貯留部１１とに高低差を設けて電磁ポンプ３を第２燃料貯留部天井面１１ａに取り付けている。
【００２３】
以上のようにすることで、油受皿２内の液体燃料を抜かないで液体燃料燃焼装置を保管したような場合において、油受皿２内の油面の位置が電磁ポンプ３内の出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０の位置より上方になるため、電磁ポンプ３内に空気が混入することはない。
したがって、液体燃料の排出を忘れて長期間保管したような場合や液体燃料を排出するまでもないような短期間放置するような場合において、次回使用する時に液体燃料燃焼装置が異常燃焼することなく通常に動作するようになっている。
これにより電磁ポンプ３内の出口弁３６と出口弁座３７との接触面４０が常に液体燃料に浸ることになるので、シリンダ３２とプランジャ３５との間のクリアランス部分が乾燥することがない。
【００２４】
［実施の形態４］
以下、本発明の実施の形態４を図３に基づいて説明する。
ここでは、ａ面の位置が電磁ポンプ３を構成するプランジャ３５の下端位置より上方になるように設定する。このために、第１燃料貯留部１０と第２燃料貯留部１１とに高低差を設けて電磁ポンプ３を第２燃料貯留部天井面１１ａに取り付けている。
【００２５】
以上のように、油受皿２内の液体燃料を抜かないで液体燃料燃焼装置を保管したような場合において、油受皿２内の油面の位置が電磁ポンプ３を構成するプランジャ３５の下端位置より上方になるため、電磁ポンプ３内に空気が混入することはない。
これにより電磁ポンプ３を構成するプランジャ３５の下端が常に液体燃料に浸ることになるので、シリンダ３２とプランジャ３５との間のクリアランス部分が乾燥することがない。
【００２６】
なお、実施の形態３、４においても、第１燃料貯留部１０の底面は第２燃料貯留部天井面１１ａより高い位置としておくのが好ましい。その理由は、第１燃料貯留部１０にある液体燃料を第１燃料貯留部１０からほぼ全量を排出したときでも、第２燃料貯留部１１を液体燃料で充填しておくことができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る液体燃料燃焼装置の給油装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の液体燃料燃焼装置の給油装置に使用する電磁ポンプの詳細を示す縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る液体燃料燃焼装置の給油装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  カートリッジタンク、２  油受皿、２ａ  油受皿のカートリッジタンク挿入部、２ｂ  油受皿のカートリッジタンク挿入部下方底面、３  電磁ポンプ、４  燃焼器、１０  第１燃料貯留部、１１  第２燃料貯留部、１１ａ  第２燃料貯留部天井面（電磁ポンプ取付面）、３１  コイル、３２  シリンダ、３３  上バネ、３４  下バネ、３５  プランジャ、３６  出口弁、３７  出口弁座、３８  吸入弁、３９  液体燃料吸入部、４０  接触面
【図１】
2006112745.tif 000003
【図２】
2006112745.tif 000004
【図３】
2006112745.tif 000005