(57)【要約】【課題】燃焼中はメイン気化器のシーズヒータへ常時通電する必要があり燃焼中の消費電力が大きくなるという課題を有していた。また、メインバーナと補助バーナを独立して設けるためバーナ全体の構成が複雑になるとともに、制御が複雑になるという課題を有していた。【解決手段】液体燃料供給手段５５、５７と気化部４１、４３とノズル部４５、４６とバーナを順次接続し、ノズル部４６にノズル加熱手段６６を設けた構成としノズル部４６を高温に設定できる。着火するための予熱時は、加熱手段４２、４４で気化部を加熱し燃料を蒸発させるとともに、ノズル加熱手段６６でノズル部４６を加熱し燃料ガスの凝縮を防ぎガス状態を維持できるので、予熱立ち上げを短縮することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料供給手段と、加熱手段を有する気化部と、気化ガス用のノズル部と、バーナ部を順次接続してなり、前記ノズル部にノズル加熱手段を設けた液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
液体燃料供給手段と気化器とノズルを複数とした請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
少なくとも１個の気化器はバーナ近傍に設けて構成した請求項２記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
ノズル加熱手段をノズル部に内包して構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
ノズル部にノズル加熱手段と温度検知手段を設け、温度検知手段の出力でノズル加熱手段を制御して構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
ノズル加熱手段をＰＴＣヒータで構成した請求項１〜５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、主に家庭で暖房等に用いる燃焼装置に関するものである。液体燃料を気化させて得られた気体燃料をノズルから噴出し、エゼクタにて空気を吸引し混合することにより生成された混合気をバーナにて燃焼させる液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の液体燃料燃焼装置は、図４に示されているように、気化器ボディ１内にシーズヒータ２とウィック３と温度検出素子４を有するメイン気化器５と、メイン気化器５に燃料を供給する送油管６と、全体的に小型の気化器ボディＳ７内にシーズヒータＳ８とウィックＳ９と温度検出素子Ｓ１０を有するサブ気化器１１と、サブ気化器１１に燃料を供給する送油管Ｓ１２と、送られてくる燃料を送油管６と送油管Ｓ１２とに切り換える電磁弁１３と、メイン気化器５とサブ気化器１１とから送られた燃料を噴出するノズル１４と、ノズル１４に連接されたバーナ１５とから構成されている。
【０００３】
上記構成において、点火操作をするとシーズヒータ２及びシーズヒータＳ７で予熱開始するとともに、点火初期１〜２分間は熱容量が小さいサブ気化器９を使用し、燃料ポンプ（図示せず）より送られる油を電磁弁１３でサブ気化器１１側へ切り換え送油管Ｓ１２、気化器ボディＳ７、ウィックＳ９を経て短時間に気化されノズル１４より噴出してバーナ１５にて点火され燃焼開始する。
【０００４】
そして、１〜２分後には電磁弁１６を切り換えてメイン気化器５を使用し、燃料ポンプより送られる油は送油管６、気化器ボディ１、ウィック３を経て加熱気化されノズル１４より噴出してバーナ１５にて燃焼を続ける。
【０００５】
従って、バーナ１５にメイン気化器５とメイン気化器５より小型で熱容量の小さいサブ気化器９を接続し、点火時はサブ気化器９を使用するので点火時の予熱時間を大幅に短縮できるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、別の燃焼装置は図５に示されているように、第一ヒータ２１を内蔵し背面に第一フィン２２、内面に第一気化面２３を有したメイン気化器２４と、メイン気化器２４より小さく第二ヒータ２５を内蔵し背面に第二フィン２６、内面に第二気化面２７を有した補助気化器２８と、メインバーナヘッド２９と補助バーナヘッド３０とに分割されたバーナヘッド３１と、第一ポンプ３２に連通しメイン気化器２４の第一気化面２３に臨ませた第一ノズル３３と、第二ポンプ３４に連通し補助気化器２８の第二気化面２７に臨ませた第二ノズル３５と、制御装置３６とから構成されており、メイン気化器２４と補助気化器２８は仕切３７を挟んでバーナヘッド３０の補助バーナヘッド３０側に並設されている。また、メイン気化器２４とメインバーナヘッド２９とで構成されるメインバーナ３８と、補助気化器２８と補助バーナヘッド３０とで構成される補助バーナ３９とは独立して設けられている。
【０００７】
上記構成において、まず制御装置３６が第二ヒータ２５への通電を開始すると、補助気化器２８の温度が上昇する。補助気化器２８の温度が設定温度に達したら、制御装置３６は第二ポンプ３４を起動する。これにより、液体燃料が供給され第二ノズル３５から補助気化器２８の第二気化面２７へ噴出される。噴出された液体燃料は第二気化面２７で気化されて補助バーナヘッド３０へ送られ、点火動作により燃焼が開始される。
【０００８】
補助バーナヘッド３０で燃焼することにより、燃焼熱の一部は第一フィン２２からメイン気化器２４に吸収され、メイン気化器２４の温度が上昇する。メイン気化器２４が設定温度に達したら、制御装置３６は第一ポンプ３２を起動する。これにより、液体燃料が供給され第一ノズル３３からメイン気化器２４の第一気化面２３へ噴出され、液体燃料は第一気化面２３で気化されてメインバーナヘッド２９へ送られ、補助バーナヘッド３０の火炎が引火しメインバーナヘッド２９で燃焼が開始する。
【０００９】
従って、補助気化器２８の大きさを従来の気化器より小さくすることにより熱容量を小さくできるとともに断熱材からなる仕切３７により補助気化器２８からの熱の散逸を抑制できるので、補助気化器２８の立ち上げを大幅に短縮できるようになる（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
実開平０１−７４４１８号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０００２５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の特許文献１の燃焼装置では、着火時は小型の熱容量の小さいサブ気化器を使用することで予熱立ち上げを短縮することができるが、メイン気化器での燃焼中はバーナヘッドの火炎からの燃焼熱を受熱する受熱部がないため、燃焼中はメイン気化器のシーズヒータへ常時通電する必要があり燃焼中の消費電力が大きくなるという課題を有していた。
【００１２】
また、上記従来の特許文献２の燃焼装置では、従来の気化器より熱容量が小さく、熱の散逸を抑制する仕切を設けた補助気化器により予熱立ち上げを短縮することができるが、バーナヘッドを補助バーナヘッドとメインバーナヘッドに分割する必要があり、メインバーナと補助バーナを独立して設けるためバーナ全体の構成が複雑になるとともに、補助バーナヘッドでの燃焼熱をメイン気化器と補助気化器で受熱するため、必要燃焼量の変化に対して両方の気化器の温度を適正に維持するためにメインヒータの通電制御や燃焼用空気量制御が複雑になるという課題を有していた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するため本発明は、液体燃料供給手段と、加熱手段を有する気化部と、気化ガス用のノズル部と、バーナ部を順次接続してなり、前記ノズル部にノズル加熱手段を設けた構成としてある。
【００１４】
これによって、着火するための予熱時は、加熱手段で気化部を加熱し燃料を蒸発させるとともに、ノズル加熱手段でノズル部を加熱し燃料ガスの凝縮を防ぎガス状態を維持できるので、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００１５】
また、燃焼中は燃焼熱によって複数の気化器の少なくとも一部を加熱することにより、気化器を加温し、燃料を気化し燃焼させるので燃焼中の加熱手段の消費電力が低減できる。
【００１６】
また、燃焼装置は、複数の気化器とノズルにより構成されるので、構成が簡単になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するため本発明の請求項１記載の発明は、液体燃料供給手段と、加熱手段を有する気化部と、気化ガス用のノズル部と、バーナ部を順次接続してなり、前記ノズル部にノズル加熱手段を設けた構成とし、ノズル部を高温に設定できる。これによって、着火するための予熱時は、加熱手段で気化部を加熱し燃料を蒸発させるとともに、ノズル加熱手段でノズル部を加熱し燃料ガスの凝縮を防ぎガス状態を維持できるので、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項２記載の発明は、液体燃料供給手段と気化器とノズルを複数とし、おのおのを制御できるため、着火するための予熱時は、複数の気化器の一部を利用して、加熱量を集中して加熱手段で気化部を加熱するので、予熱立ち上げを短縮することができる。また、燃焼中は燃焼熱によって複数の気化器の少なくとも一部を加熱することにより、気化器を加温し、燃料を気化し燃焼させるので燃焼中の加熱手段の消費電力が低減できる。また、燃焼量の増減コントロールを液体燃料供給手段、気化器、ノズルまでの複数を個別に動作させることにより、気化部の気化状態とノズルからの噴出特性に最適な流量に確保が可能となる。
【００１９】
また、本発明の請求項３記載の発明は、少なくとも１個の気化器はバーナ近傍に設けて構成したことにより、燃焼中は燃焼熱で加熱するバーナ部の熱により気化部を加温し、気化させ燃焼させる燃焼中の加熱手段の消費電力が大幅に低減できる。
【００２０】
また、本発明の請求項４記載の発明は、加熱手段をノズル部に内包して構成したことにより、加熱手段で発熱した熱量は放熱が無く、その全てがノズル部に伝導しノズル部の昇温に費やせる。このため、予熱立ち上げをさらに短縮することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項５記載の発明は、ノズル部にノズル加熱手段と温度検知手段を設け、温度検知手段の出力で加熱手段を制御して構成したことにより、ノズル部の温度を見ながらノズル加熱手段を温度検知手段で制御でき、気化ガス状態を常に最適に保ち良好な燃焼を維持できる。また、ノズル加熱手段の加熱能力を増大して急速に昇温させノズル温度が上昇したとき温度検知手段で加熱手段を停止出来るため、さらに、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項６記載の発明は、ノズル加熱手段をＰＴＣヒータで構成したことにより、ノズル部の温度上昇とともに加熱手段の入力が低下し、ノズル部の温度が一定の温度で平衡する。このため、加熱手段を連続通電状態でもノズル部の温度は一定の高温に保つことが出来るため、予熱立ち上げの短縮しながら、機器として簡単な構成が可能と出来る。
【００２３】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【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の断面図である。
【００２５】
図１において、４１は内部に加熱手段４２を有した第１気化部、４３は内部に加熱手段４４を有した第２気化部、４５は第１気化部と連通し気化した燃料ガスを噴出する第１ノズル部、４６は第２気化部と連通し気化した燃料ガスを噴出する第２ノズル部、４７は第１ノズル部４５及び第２ノズル部４６の下流側にノズルから噴出された燃料ガスのエジェクター効果で一次空気を吸引する吸引口、４８は第１ノズル部４５及び第２ノズル部４６から噴出された燃料ガスと吸引口４７から吸引された一次空気を混合する無底筒状の混合管、４９は混合管４８の上開口部から覆着し、下部周壁に多数の炎孔５０を形成し、混合管４８で混合された混合ガスを燃焼させる有天筒状のバーナ部、５１は混合管４８とバーナ部４９を載置し、外周に受熱部５２と底部に吸引口４７を有するとともに第１気化部４１と一体成形した気化ボディ、５３は第１気化部４１の温度を検知する第１温度検知器、５４は第２気化部の温度を検知する第２温度検知器、５５は第１気化部４１に燃料を供給する第１燃料供給手段、５６は第１燃料供給手段５５からの燃料を第１気化部４１に給油する第１給油管、５７は第２気化部４３に燃料を供給する第２燃料供給手段、５８は第２燃料供給手段５７からの燃料を第２気化部４３に供給する第２給油管、５９は第１気化部４１からの燃料ガスを第１ノズル部４５に送る第１連通口、６０は第２気化部４３からの燃料ガスを第２ノズル部４６に送る第２連通口、６１は第１気化部４１内に設けられた無機多孔体の第１気化素子、６２は第２気化部４３内に設けられた無機多孔体の第２気化素子、６３は第１ノズル部を開閉する第１電磁弁、６４は第２ノズル部４６を開閉する第２電磁弁であり、６５は制御部であり、第２ノズル部４６には、ノズル加熱手段６６と温度検知器６７を設けた構成としている。
【００２６】
以上のように構成された液体燃料燃焼装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
まず、運転スイッチ（図示せず）をＯＮにすると制御部６５からの信号を受けて第２気化部４３の加熱手段４４と、第２ノズル部４６のノズル加熱手段６６に通電し第２気化部４３と第２ノズル部４６は加熱され温度上昇する。その後、第２気化部４３が所定の温度に達したことを第２温度検知器５４により検知すると、その信号が制御部６５に伝えられ、第２燃料供給手段５７が駆動する。第２燃料供給手段５７が駆動すると燃料は油タンク（図示せず）から吸引吐出し、第２給油管５８を介して第２気化部４３に供給されて燃料は気化ガスとなる。この燃料ガスは第２連通口６０を介し第２ノズル部４６より噴出される。このとき、噴出された燃料ガスのエジェクター効果で吸引口４７より一次空気が吸引され、混合管４８内で燃料ガスと一次空気が混合されて混合ガスを形成しバーナ部４９に送られ、炎口５０より混合ガスが噴出される。炎口５０より噴出された混合ガスは点火手段（図示せず）により点火され燃焼を開始する。燃焼を開始すると、火炎からの燃焼熱を気化ボディ５１の受熱部５２で受熱し、熱伝導で第１気化部４１が昇温する。すなわち、着火するための予熱時は、第２加熱手段で第２気化部を加熱し燃料を蒸発させるとともに、ノズル加熱手段６６で第２ノズル部４６を加熱し燃料ガスの凝縮を防ぎガス状態を維持できるので、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００２８】
その後、第１気化部４１が所定の温度に達したことを第１温度検知器５３が検知すると、その信号が第１燃料供給手段５５と第２燃料供給手段５７に伝えられ、第１燃料供給手段５５を駆動し、第２燃料供給手段５７は停止する。第１燃料供給手段５５が駆動すると燃料は油タンク（図示せず）から吸引吐出し、第１給油管５６を介して第１気化部４１に供給されて燃料ガスになる。燃料ガスは第１連通口５９を介し第１ノズル部４５より噴出される。このとき、噴出された燃料ガスのエジェクター効果で吸引口４７より一次空気が吸引され、混合管４８内で燃料ガスと一次空気が混合されて混合ガスを形成しバーナ部４９に送られ、炎口５０より混合ガスが噴出され燃焼を継続する。
【００２９】
また、本発明の実施例１によれば、液体燃料供給手段５５、５７、気化器４１、４３、ノズル４５、４６までを複数設置しておのおのを制御できるため、着火するための予熱時は、複数の気化器の一部の気化器４３のみを利用して、加熱量を集中して加熱手段４４で気化部４３を加熱するので、予熱立ち上げを短縮することができる。また、燃焼中は燃焼熱によって複数の気化器４１、４３の少なくとも一部の気化器４１を加熱することにより、気化器４１を加温し、燃料を気化し燃焼させるので燃焼中の加熱手段４２の消費電力が低減できる。また、燃焼量の増減コントロールを液体燃料供給手段５５、５７、気化器４１、４３、ノズル４５、４６までの複数を個別に動作させることにより、気化部の気化状態とノズルからの噴出特性に最適な流量に確保が可能となる。
【００３０】
また、少なくとも１個の気化器はバーナ近傍に設けて構成したことにより、燃焼中は燃焼熱で加熱するバーナ部の熱により気化部を加温し、気化させ燃焼させる燃焼中の加熱手段の消費電力が大幅に低減できる。
【００３１】
すなわち、着火時は第２気化部４３に内蔵された加熱手段４４により第２気化部４３のみを加熱するので第２気化部４３が燃料をガス化する所定の温度に達するまでの予熱期間が短縮できる。また、第２気化部４３により燃焼を開始すると受熱部５２により火炎の燃焼熱を受熱し、第１気化部４１が燃料をガス化する所定の温度に昇温されるので、第１気化部４１での燃焼中は加熱手段４２が不要となるので消費電力が低減できる。
【００３２】
また、燃焼停止時に、ノズル加熱手段を動作させてノズル温度を高くすると、気化した燃料ガスがこの細い通路であるノズルで再液化してタール化しノズルの閉塞等燃焼の不具合が生ずる事が無くなり、信頼性が向上する。
【００３３】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例における液体燃料燃焼装置の断面図である。図２において、実施例１の構成と異なるところは、第２ノズル部４６には、第２ノズル部４６に内包したノズル加熱手段６６と温度検知器６７を設けた構成としている点である。実施例２では、ノズル加熱手段６６をセラミックヒータ、カートリッヂヒータを用いて第２ノズル部４６に加工した孔に埋設してある。
【００３４】
以上のように構成された液体燃料燃焼装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３５】
まず、運転スイッチ（図示せず）をＯＮにすると制御部６５からの信号を受けて第２気化部４３の加熱手段４４と、第２ノズル部４６のノズル加熱手段６６に通電し第２気化部４３と第２ノズル部４６は加熱され温度上昇する。その後、第２気化部４３が所定の温度に達したことを第２温度検知器５４により検知すると、その信号が制御部６５に伝えられ、第２燃料供給手段５７が駆動する。第２燃料供給手段５７が駆動すると燃料は油タンク（図示せず）から吸引吐出し、第２給油管５８を介して第２気化部４３に供給されて燃料は気化ガスとなる。この燃料ガスは第２連通口６０を介し第２ノズル部４６より噴出される。このとき、噴出された燃料ガスのエジェクター効果で吸引口４７より一次空気が吸引され、混合管４８内で燃料ガスと一次空気が混合されて混合ガスを形成しバーナ部４９に送られ、炎口５０より混合ガスが噴出される。炎口５０より噴出された混合ガスは点火手段（図示せず）により点火され燃焼を開始する。
【００３６】
この時、ノズル加熱手段６６は第２ノズル部４６に内包して構成しているため、ノズル加熱手段６６で発熱した熱量は放熱が無く全て第２ノズル部４６の加熱に費やされる。
【００３７】
ことにより、ノズル加熱手段６６で発熱した熱量は放熱が無く、その全てが第２ノズル部４６に伝導し第２ノズル部４６の昇温に費やせる。このため、予熱立ち上げをさらに短縮することができる。
【００３８】
そして、第２ノズル部４６にノズル加熱手段６６と温度検知手段６７を設け、温度検知手段６７の出力でノズル加熱手段６６の加熱を制御して構成したことにより、第２ノズル部４６の温度を見ながらノズル加熱手段６６を温度検知手段６７で制御でき、気化ガス状態を常に最適に保ち良好な燃焼を維持できる。また、ノズル加熱手段６６の加熱能力を増大して急速に昇温させ第２ノズル部４６の温度が上昇したとき温度検知手段６７でノズル加熱手段６６を停止出来るため、さらに、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００３９】
（実施例３）
本発明の第３の実施例を図１を用いて説明する。図１において、実施例１の構成と異なるところはノズル加熱手段をＰＴＣヒータで構成した点である。
【００４０】
以上のように構成された液体燃料燃焼装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４１】
ＰＴＣヒータは、温度により加熱入力が大きく変化する特性がある。すなわち、低温では大電流が流れ加熱量が大きいが、温度が上昇するに従って電流が低下し所定の温度では殆ど流れなくなる。
【００４２】
このため、実施例１及び２に示した様に動作させると、第２ノズル部４６の温度上昇とともにノズル加熱手段６６の入力が低下し、第２ノズル部４６の温度が一定の温度で平衡する。このため、ノズル加熱手段６６を連続通電状態でも第２ノズル部４６の温度はオーバシュート等が発生せず最適に制御でき、一定の高温に保つことが出来る。このため、予熱立ち上げの短縮しながら、機器として簡単な構成で信頼性の高い物となり、最も低ランニングコストが実現できる。
【００４３】
【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によれば、液体燃料供給手段と、加熱手段を有する気化部と、気化ガス用のノズル部と、バーナを順次接続してなり、前記ノズル部にノズル加熱手段を設けた構成とし、ノズル部を高温に設定できる。これによって、着火するための予熱時は、加熱手段で気化部を加熱し燃料を蒸発させるとともに、ノズル加熱手段でノズル部を加熱し燃料ガスの凝縮を防ぎガス状態を維持できるので、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００４４】
そして、液体燃料供給手段と気化器とノズルを複数とし、おのおのを制御できるため、加熱量を集中して加熱手段で気化部を加熱するので、予熱立ち上げを短縮することができ、燃焼中は燃焼熱によって複数の気化器の少なくとも一部を加熱することにより、気化器を加温し、燃料を気化し燃焼させるので燃焼中の加熱手段の消費電力が低減でき、また、気化部の気化状態とノズルからの噴出特性に最適な流量に確保が可能となる。
【００４５】
また、少なくとも１個の気化器はバーナ近傍に設けて構成したことにより、燃焼中は燃焼熱で加熱するバーナ部の熱により気化部を加温し、気化させ燃焼させる燃焼中の加熱手段の消費電力が大幅に低減できる。
【００４６】
また、加熱手段をノズル部に内包して構成したことにより、加熱手段で発熱した熱量は放熱が無く、その全てがノズル部に伝導しノズル部の昇温に費やせる。このため、予熱立ち上げをさらに短縮することができる。
【００４７】
また、ノズル部にノズル加熱手段と温度検知手段を設け、温度検知手段の出力で加熱手段を制御して構成したことにより、気化ガス状態を常に最適に保ち良好な燃焼を維持できる。また、ノズル加熱手段の加熱能力を増大して急速に昇温させノズル温度が上昇したとき温度検知手段で加熱手段を停止出来るため、さらに、予熱立ち上げを短縮することができる。
【００４８】
また、加熱手段をＰＴＣヒータで構成したことにより、ノズル部の温度上昇とともに加熱手段の入力が低下し、ノズル部の温度が一定の温度で平衡する。このため、加熱手段を連続通電状態でもノズル部の温度は一定の高温に保つことが出来るため、予熱立ち上げの短縮しながら、機器として簡単な構成が可能と出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１、３における液体燃料燃焼装置の断面図
【図２】本発明の実施例２における液体燃料燃焼装置の断面図
【図３】従来例１の液体燃料燃焼装置の断面図
【図４】従来例２の液体燃料燃焼装置の断面図
【符号の説明】
４１　第１気化部（気化部）
４２　第１加熱手段（加熱手段）
４３　第２気化部（気化部）
４４　第２加熱手段（加熱手段）
４５　第１ノズル部（ノズル部）
４６　第２ノズル部（ノズル部）
４９　バーナ部
５５　第１燃料供給手段（液体燃料供給手段）
５７　第２燃料供給手段（液体燃料供給手段）
６６　ノズル加熱手段
６７　ノズル温度検知手段
【図１】
2004132656.tif 000003
【図２】
2004132656.tif 000004
【図３】
2004132656.tif 000005
【図４】
2004132656.tif 000006