(57)【要約】【課題】ニードルの閉止時の衝撃に起因するノズルからの燃料ガスの漏れをなくし、気化器の組み立てを容易に行えるようにする。【解決手段】気化器本体２０にノズル孔３１を形成して、気化器本体２０内の燃料通路２１と連通させる。燃料通路２１に、ノズル孔３１を開閉するためのニードル９を往復動自在に設ける。燃料通路２１に、閉止部材４５を圧入する。閉止部材４５の内部をニードル９が移動して、消火時に、ニードル９が閉止部材４５の内面に当接して、燃料ガスの通過を遮断し、燃料ガスがノズル孔３１から漏れることを防ぐ。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化する気化器に、気化した燃料をバーナに噴射するノズルが形成されたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
液体燃料を気化する気化器に、気化した燃料をバーナに噴射するノズル孔が形成され、前記気化器内の前記ノズル孔と連通する燃料通路に、前記ノズルを開閉するためのニードルが往復動自在に設けられ、前記燃料通路の内面に、前記ニードルに接触して燃料の通過を遮断する閉止部が内部加工されて形成されたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
液体燃料を気化する気化器に、気化した燃料をバーナに噴射するノズル孔が形成され、前記気化器内の前記ノズル孔と連通する燃料通路に、前記ノズル孔を開閉するためのニードルが往復動自在に設けられ、前記燃料通路に、前記ニードルに接触して燃料の通過を遮断する閉止部材が内装されたことを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
燃料通路に、ニードルを閉止部材に案内するガイド部材が内装されたことを特徴とする請求項３記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
閉止部材に、ニードルをノズル孔に向けて案内する案内部が設けられたことを特徴とする請求項３記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
閉止部材が燃料通路に圧入されたことを特徴とする請求項３、４または５記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項７】
閉止部材は、その端部が塑性変形することにより燃料通路内に固定されたことを特徴とする請求項６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、液体燃料を気化させて燃焼させる石油ファンヒータ等の液体燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体燃料燃焼装置であるブンゼン式石油ファンヒータでは、図７に示すように、油受タンク１に収容された液体燃料２を燃料圧送用電磁ポンプ３により送油パイプ４を経由して気化器５に導く。気化器５は、燃料を加熱して気化する気化素子６、加熱用ヒータ７、気化された燃料ガスを噴出するノズル８、ノズル８のノズル孔を開閉するニードル９、バーナ１０の燃焼熱を回収する熱回収部１１を備えている。ニードル９は、電気を利用したソレノイドバルブ１２により往復動される。気化器５には、気化素子６に燃料を供給する送油パイプ４および運転停止のときに気化器５内部の燃料ガスを送り出す逃がしパイプ１３が接続されている。
【０００３】
ソレノイドバルブ１２では、制御装置からの駆動信号に基づく電磁コイルへの通電、非通電により、可動片が吸着片に吸着、離脱して、可動片に装着されているニードル９が移動する。ニードル９がノズル内壁に離間、接触して、ノズル孔を開口、閉口する。
【０００４】
気化器５に取り付けられたヒータ７により、液体燃料２が気化されて発生した燃料ガスは、ノズル８から勢いよく噴射されて燃焼用の空気と共にバーナ１０に導入され、炎口１０ａ上に設けた点火ヒータ１４により点火される。炎口１０ａの上方に設けたフレームセンサ１５は燃焼炎による炎電流を検知するものであり、予め設定した値以上の炎電流を検知すると、制御装置によって燃焼が継続するように駆動制御される。
【０００５】
運転を停止すると、電磁ポンプ３の駆動が停止され、ヒータ７の通電が停止される。そのときソレノイドバルブ１２の通電がオフされ、ソレノイドバルブ１２の可動片が吸着片より開放され、可動片に装着されているニードル９がノズル８の内壁に当接して、ノズル８を塞ぐ。気化器５の内部に残留している未燃焼ガスは、逃がしパイプ１３を介して油受タンク１内へ戻される。
【０００６】
ここで、気化器５の構造は、例えば特許文献１のように、気化器本体２０に別部材のノズル８を組み合わせた構造とされる。図８に示すように、気化器本体２０内に形成された燃料通路２１の開口側内面にめねじが形成され、別部材のノズル８におねじが形成され、ノズル８が気化器本体２０にねじ込まれる。ノズル８と気化器本体２０との間は、パッキン２２によってシールされている。また、他の構造として、図９に示すように、別部材のノズル８を気化器本体２０の開口に嵌め込んで、ノズル８を気化器本体２０にろう付けＡをする。
【０００７】
燃料通路２１は、ノズル８の軸線方向に沿って気化器本体２０内部からノズル８のノズル孔２３に至り、この燃料通路２１内をニードル９が直線的に移動して、その先端がノズル孔２３に出入りする。ノズル８側の燃料通路２１の内壁にニードル９が当接することにより、燃料通路２１は遮断され、ノズル孔２３から燃料ガスが漏れない。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３５５８０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の液体燃料燃焼装置では、以下のような問題がある。ノズルを気化器本体にねじ込む場合、気化器本体の内部加工の後、気化器本体の内面にノズル取り付け用のねじ切りを施す工程がさらに必要となる。そして、消火時、臭気低減のために、ソレノイドバルブをオフすることにより、バネ圧によってニードルが移動する。ノズルの内壁にニードルのテーパ部が押し当てられ、燃料通路が遮断されて、瞬時に気化した燃料ガスの噴出を止めていた。この閉止時の衝撃等がパッキンに加わり、さらに経時変化により、パッキンが劣化して、シール性能が低下し、ノズルと気化器本体との間のシール部分から燃料ガスが漏れることがある。
【００１０】
また、ノズルを気化器本体にろう付けする場合、熱影響によりノズルの変形が発生し、ノズル孔が変化してしまって、燃焼不良をもたらす要因となる。また、ろう付けのためのフラックスがノズル孔に侵入して、詰まるおそれがある。そのため、取付作業時には温度管理や洗浄等に十分な注意が必要となり、取付作業に熟練を要する。
【００１１】
そこで、本発明は、上記に鑑み、閉止時の衝撃が加わってもガス漏れが起こらず、取付作業を容易に行えるように、気化器にノズルの一体化を図った液体燃料燃焼装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、液体燃料を気化する気化器に、気化した燃料をバーナに噴射するノズルが形成されたものである。このように気化器の一部がノズルとなって、両者が一体化されるので、ノズルと気化器本体との間には境界が存在せず、燃料ガスが漏れる隙間がなくなる。
【００１３】
そして、気化器にノズル孔が形成され、このノズル孔と連通するように、気化器内に燃料通路が形成され、燃料通路内にノズルを開閉するためのニードルが往復動自在に設けられ、燃料通路の内面に、ニードルに接触して燃料の通過を遮断する閉止部が内部加工されて形成される。すなわち、ノズル孔と閉止部とによって、気化器に一体化されたノズルが構成される。このようにノズルは気化器を加工することによって形成されるので、取付作業は不要になる。
【００１４】
また、液体燃料を気化する気化器に、気化した燃料をバーナに噴射するノズル孔が形成され、前記気化器内の前記ノズル孔と連通する燃料通路に、前記ノズル孔を開閉するためのニードルが往復動自在に設けられ、前記燃料通路に、前記ニードルに接触して燃料の通過を遮断する閉止部材が内装されたものである。
【００１５】
これによれば、上記の閉止部の代わりに、別工程で製作した閉止部材を使用する。この場合でも、ノズルは気化器に一体化されるので、気化器の外面にはノズルとの境界が存在せず、燃料ガスが漏れるおそれはない。しかも、閉止部材を精度よく仕上げることが可能となるので、ニードルと接触しても隙間が生じることはなく、遮断効果も高まる。
【００１６】
燃料通路に、ニードルを閉止部材に案内するガイド部材を内装する、あるいは閉止部材に、ニードルをノズル孔に向けて案内する案内部を設ける。これらによって、ニードルの直進性を高めることができ、確実にノズル孔の開閉を行えるとともに、燃料通路を遮断することができる。
【００１７】
ここで、閉止部材は、燃料通路に圧入されて、装着される。これによって、閉止部材が抜け出すことを防止できる。さらに、閉止部材の端部を塑性変形させることにより、閉止部材を燃料通路内に固定する。例えば、閉止部材の端部を加圧して、変形させるかしめ加工を行う、あるいは端部に爪状の突起を形成しておき、突起を変形させて、燃料通路の内面に引っ掛ける、といったように閉止部材の一部を塑性変形させて、閉止部材を固定する。
【００１８】
このように閉止部材を固定することにより、ニードルが当接して衝撃が加わっても、使用中に閉止部材がずれることがなくなる。したがって、長期にわたって安定した燃料ガスの供給、停止を行える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態にかかる液体燃料燃焼装置である石油ファンヒータにおいて、基本的な構造は図７に示す従来のものと同じである。本実施形態では、図１、２に示すように、気化器５にノズル３０が形成され、気化器５とノズル３０とが一体化されている。
【００２０】
気化器本体２０の後側より粗加工から仕上げ加工まで順に内部加工が施されて、気化器本体２０内に燃料通路２１が形成される。燃料通路２１に面して気化素子６が配置されている。気化器本体２０のバーナ１０に対向する前面に、φ０．４〜０．６５ｍｍのノズル孔３１が形成され、燃料通路２１と連通される。この気化器５の加工は、黄銅製の気化器本体２０を高速回転させながら、切削加工および研削加工によって行われる。燃料通路２１の形成には６工程を要し、ノズル孔３１の形成には２工程を要する。
【００２１】
気化器本体２０の後面側には、パイプ３２が装着され、燃料通路２１に連通している。このパイプ３２に取り付けられたナット３３に、ソレノイドバルブ１２が取り付けられている。ソレノイドバルブ１２に装着されたニードル９が、パイプ３２から燃料通路２１に往復動可能に挿入される。燃料通路２１の前側の内面には、ニードル９に接触して燃料ガスの通過を遮断する閉止部３４が内部加工によって形成されている。すなわち、本実施形態におけるノズル３０は、気化器本体２０に形成されたノズル孔３１および閉止部３４によって構成されるものである。
【００２２】
ニードル９の形状としては、先端部３５が針状に形成され、ノズル孔３１に出入り可能とされる。後部３６は、円柱状に形成され、ソレノイドバルブ１２の可動片に連結される。先端部３５と後部３６とをつなぐ中間部３７は、円柱状に形成され、燃料通路２１の内径より小径とされる。この中間部３７の前側は、外径が徐々に小となるように形成されたテーパ部３８とされ、先端部３５に滑らかに連なる傾斜面になっている。
【００２３】
閉止部３４は、燃料通路２１の内径が段階的に小さく加工された孔とされ、内面がノズル孔側に向かって小径になる。大径部分４０は、ニードル９の中間部３７の外径より大きい径とされ、ニードル９がノズル孔３１に向かって直進するように案内する。中径部分４１は、ニードル９の中間部３７より若干大きい径とされ、ニードル９の中間部３７が摺接する。ニードル９が往復動するとき、その中心軸がずれないように案内する。小径部分４２は、ニードル９の先端部３５よりも大きい径で中間部３７よりも小さい径とされる。各部分の間は、傾斜面によってつながっている。そして、ニードル９のテーパ部３８は、閉止部３４の小径部分４２と中径部分４１との間の傾斜面に当接する。
【００２４】
ノズル孔３１の軸線と燃料通路２１の軸線とを一致させ、さらにニードル９の軸線も一致させることにより、ニードル９の直進性が確保され、迅速なノズル３０の開閉を行える。
【００２５】
燃焼運転中は、ソレノイドバルブ１２によってニードル９が燃料通路２１の内面から離間するように移動されており、気化された燃料ガスが燃料通路２１からノズル孔３１を通って、バーナ１０に向けて噴射される。運転を停止すると、気化器５への燃料の供給が停止される。ソレノイドバルブ１２への通電も停止され、ニードル９が前側に向かって移動し、テーパ部３８が燃料通路２１の内面に当接して、ニードル９の移動が規制される。この閉止時に、先端部３５がノズル孔３１を塞ぐとともに、テーパ部３８が燃料通路２１を遮断する。
【００２６】
これによって、気化器５内に残留している燃料ガスがノズル孔３１に流れ込んで、外部に漏れ出すことを阻止でき、消火時の臭気の発生をなくすことができる。また、ニードル９が気化器本体２０の内面に当接したときに衝撃が発生しても、ノズル３０が気化器本体２０の一部であるので、ノズル３０が緩むといった現象は起こり得ず、気化器本体２０あるいはノズル３０から燃焼ガスが漏れることはない。
【００２７】
次に、他の形態のノズル３０を図３に示す。上記のノズル３０では、閉止部３４を内部加工で形成しているが、その代わりに、閉止部材４５を別に製作して、気化器本体２０に内装する。ノズル３０は、気化器本体２０のノズル孔３１および閉止部材４５によって構成される。その他の構成は上記実施形態と同じである。
【００２８】
閉止部材４５は、気化器本体２０と同じ材料によって製作され、上記の閉止部３４の中径部分４１と小径部分４２とを組み合わせた内面形状を有する筒である。閉止部材４５の外面は、燃料通路２１の内面に嵌まり込む形状とされ、閉止部材４５が燃料通路２１に圧入されて固定される。閉止部材４５の内部をニードル９が往復動するとともに、燃料ガスが通過して、ノズル孔３１に流入する。
【００２９】
これによって、気化器本体２０の内部加工は、閉止部材４５の装着が可能となるようにすればよく、粗加工〜仕上げ加工までの３工程ですむ。なお、ノズル孔３１の加工は１工程となる。したがって、複雑で精度が要求される閉止部材４５を別に製作できるので、気化器本体２０の加工が簡単になる。しかも、閉止部材４５を嵌め込むだけでよく、取付作業も容易となる。
【００３０】
また、閉止部材４５に気化器本体２０と同じ材料を使用すれば、同じように熱変形するので、気化器５の温度変化による影響を少なくできる。したがって、閉止部材４５と気化器本体２０の内面との間に隙間ができず、燃料ガスが漏れることはない。なお、閉止部材４５の材料は気化器本体２０と異なる材料であってもよい。この場合、熱変形がしにくく、耐磨耗性に優れた材料を使用すれば、閉止時のニードル９との密閉性を長期にわたって維持できる。
【００３１】
そして、図４に示すように、パイプ３２の先端に、ニードル９を閉止部材４５に案内するガイド部材４６を取り付ける。ガイド部材４６は、ニードル９の中間部３７に対応して、これよりも少し大きい径の筒状とされ、パイプ３２から閉止部材４５に向かって同一軸線上に形成される。このガイド部材４５内をニードル９の中間部３７が移動することにより、ニードル９の直進性が高められ、先端部３５を確実にノズル孔３１に導くことができる。
【００３２】
他の形態の閉止部材４５として、図５に示すように、閉止部材４５に上記のガイド部材４６を一体化した構造とする。すなわち、閉止部材４５の後側に、上記閉止部３４の大径部分４０に相当する案内部４７を形成する。これによっても、ノズル孔３１に向かって直進するようにニードル９を案内することができる。
【００３３】
ここで、閉止部材４５は燃料通路２１に圧入されているが、閉止部材４５の抜け防止対策として、閉止部材４５の後端部を塑性変形させて、気化器本体２０の内面に固定する。
【００３４】
すなわち、燃焼通路２１の内面を閉止部材４５の外径より少し大きくしておき、閉止部材４５の後端部の周縁を加圧して塑性変形させるかしめ加工Ｂを行う。閉止部材４５の後端部が燃料通路２１の内面にかしめられる。これによって、閉止部材４５が燃料通路２１から抜け出すことを防止できる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、気化器にノズルを一体化することにより、ノズルと気化器の気化器本体との間の隙間自体が存在しなくなるので、閉止時の衝撃や経時変化の影響を受けても、ノズルから燃料ガスが漏れることはない。また、閉止部材を気化器内に装着することにより、気化器の内部加工が簡単となり、気化器の組み立てが容易となる。しかも、閉止部材を気化器の内部加工とは別工程で加工できるので、仕上げ精度がよくなり、ニードルによる燃料通路の遮断を確実に行え、製品としての信頼性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の気化器の一部破断側面図
【図２】ノズルの拡大断面図
【図３】閉止部材を内装したノズル一体型気化器の断面図
【図４】閉止部材を内装したノズル一体型気化器の断面図
【図５】他の形態の閉止部材を内装したノズル一体型気化器の断面図
【図６】閉止部材に抜け防止対策を施したノズル一体型気化器の断面図
【図７】従来の液体燃料燃焼装置の概略図
【図８】従来のノズルと気化器の断面図
【図９】従来のノズルと気化器の断面図
【符号の説明】
５    気化器
９    ニードル
１０    バーナ
２０    気化器本体
２１    燃料通路
３０    ノズル
３１    ノズル孔
３４    閉止部
４５    閉止部材
４６    ガイド部材
４７    案内部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004183983.tif 000010
【図９】
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