(57)【要約】【課題】  残留燃料の気化器外部への排出を阻害することなく、ニードルの往復動の際のブレを小さくすることが可能な液体燃料用気化器及びこれを搭載した液体燃料燃焼装置を提供する。【解決手段】  気化した燃料をノズル孔８１に導く燃料通路２１に、ノズル孔８１を開閉するためのニードル９が往復動自在に設けられ、燃料通路２１にニードル９をノズル孔８１に案内するニードル挿通孔２４が形成され、該ニードル挿通孔２４に、燃料通路２１内に溜まった燃料を器外に排出する凹状の燃料排出路２５が形成された構成とする。【選択図】      図１
2007155262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化した燃料をノズル孔に導く燃料通路に、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をノズル孔に案内するニードル挿通孔が形成され、該ニードル挿通孔に前記燃料通路内に溜まった燃料を器外に排出する凹状の燃料排出路が形成されたことを特徴とする液体燃料用気化器。
【請求項２】
前記燃料排出路が、凹溝である請求項１記載の液体燃料用気化器。
【請求項３】
前記凹溝が、ニードル挿通孔の軸方向に対して螺旋状に形成されたことを特徴とする請求項２記載の液体燃料用気化器。
【請求項４】
前記凹溝が、複数本形成されたことを特徴とする請求項３記載の液体燃料用気化器。
【請求項５】
前記凹溝が、ニードル挿通孔の軸方向に対して平行に複数本形成されたことを特徴とする請求項２記載の液体燃料用気化器。
【請求項６】
前記凹溝が、３本形成されたことを特徴とする請求項３記載の液体燃料用気化器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の液体燃料用気化器を搭載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石油ファンヒータ等の液体燃料用気化器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、図８に示すように、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８１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。
【０００３】
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。
【０００４】
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１２３が吸着片１２４に吸着、離脱して、可動片１２３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８の内壁に離間、接触して、ノズル孔８１を開口、閉口する。
【０００５】
燃料通路２１は、ノズル８の軸線方向に沿ってケース２０内部からノズル８のノズル孔８１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８１に出入りする。ノズル８側の燃料通路側の内壁８２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８１から燃料ガスが漏れない。
【０００６】
燃料通路２１の後方にはニードル９の往復動を案内するニードル挿通孔２４を有するガイド部２２が形成されている。燃料通路２１は、ニードル挿通孔２４を介して気化器パイプ２３に連通しており、気化器パイプ２３は、ソレノイドバルブ１２を介して逃がしパイプ１３に連通している。そして、ソレノイドバルブへの通電によって気化器パイプ２３の開閉を制御するようになっている。上記ニードル挿通孔２４、気化器パイプ２３及び逃がしパイプ１３によって、燃料通路２１に溜まった燃料を器外に排出するように構成されている。
【０００７】
液体燃料燃焼装置の運転時には、ソレノイドバルブ１２の通電がオンされ、ソレノイドバルブ１２の可動片１２３が後退し、それに伴ってニードル９も後退し、ノズル孔８１を開放する。さらに、ニードル９が後退することで、気化器パイプ２３が閉鎖される。
【０００８】
気化器パイプ２３が閉鎖されてノズル孔８１が開放されることで、ヒータ７により気化された液体燃料２が、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。
【０００９】
運転を停止すると、電磁ポンプ３の駆動が停止する。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１２４より開放されて前進する。それに伴って、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、ノズル孔８１を塞ぐ。さらに、ニードル９が前進することで、気化器パイプ２３が開放される。
【００１０】
これにより、気化器５の内部に残留している未燃焼ガスは、燃料通路２１からガイド部２２、気化器パイプ２３を通り、ソレノイドバルブ１２の逃がし孔１２１から逃がしパイプ１３を介して油受タンク１内へ戻される。
【特許文献１】特開２００４−１８３９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記の液体燃料燃焼装置では、以下のような問題がある。消火時において、気化器５内に残留した燃料は、燃料通路２１、ガイド部２２、気化器パイプ２３、ソレノイドバルブ１２、逃がし孔１２１、逃がしパイプ１３を通って油受けタンク１に戻される。このとき、ガイド部２２のニードル挿通孔２４は、ニードル９が挿通可能な程度に、挿通孔２４とニードル９との間の隙間が小さくなるように形成されているため、残留燃料の油受けタンク１への戻り量が制限される。
【００１２】
また、長期間の燃焼によりニードル９にカーボンなどが付着し、ニードル９の径が太くなるとガイド部２２との隙間が更に狭くなるため、いっそう油受けタンク１に残留燃料の戻りが悪くなる。残留燃料の戻りが悪くなると、消火時の臭い、気化器内部へのカーボンなどの付着による発熱量の低下などの不具合を生じる。
【００１３】
この不具合を防止するには、ガイド部２２のニードル挿通孔２４とニードル９との隙間を大きく取ればよいのであるが、この隙間が大きいとニードル９の往復動の際にブレが大きくなり、ニードル９にてノズル８内面、ノズル孔８１を傷つけてしまい、消火時においてノズル８とニードル９の間に隙間が生じ、よって燃料ガスがノズル８から漏れ、臭気の原因となる。
【００１４】
そこで、本発明は、上記に鑑み、残留燃料の気化器外部への排出を阻害することなく、ニードルの往復動の際のブレを小さくすることが可能な液体燃料用気化器及びこれを搭載した液体燃料燃焼装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る液体燃料用気化器は、気化した燃料をノズル孔に導く燃料通路に、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をノズル孔に案内するニードル挿通孔が形成され、該ニードル挿通孔の孔壁に、前記燃料通路内に溜まった燃料を器外に排出する凹状の燃料排出路が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、ニードルでノズル孔が塞がれたときに、燃料通路に溜まった燃料をニードル挿通孔に形成した燃料排出路を通じて気化器の外部に排出することができる。したがって、ニードル挿通孔の径をニードルの径に近づけて両者の間の隙間を小さくしても燃料通路に溜まった燃料をスムーズに器外に排出することができ、これにより往復動に伴うニードルの「ブレ」を抑制することが可能となる。燃料は、気化器の外部に排出すればよく、例えば、燃料を回収するためのタンクを別途設けて、そこに排出するようにしてもよいが、油受タンクを利用してそこに戻すのが好ましい。
【００１７】
燃料排出路は、ニードル挿通孔の一端側から他端側に連通していれば形状については特に限定はないが、凹溝とするのが加工上の観点から好ましい。凹溝としては、具体的に、ニードル挿通孔の内面を挿通孔の軸方向に対して螺旋状に形成することができる。凹溝は１本に限らず、間隔をあけて複数本形成することも可能である。この場合、１本の凹溝がつまっても他の凹溝によって燃料をすみやかに排出することができる。
【００１８】
また、凹溝として、ニードル挿通孔の軸方向に対して間隔をあけて複数本を平行に形成することも可能である。この場合、ニードル挿通孔は、凹溝以外の部分、すなわち、複数の突条部分から構成され、これら複数の突条によってニードルが支持されることになる。したがって、突条の幅が狭く、その数が少ないほどニードルと挿通孔（突条）との接触面積が小さくなって挿通孔に挿通させたニードルをスムーズに往復動させることができる。その観点から、凹溝の幅を広くするとともに、その数を３本とするのがより好ましい。
【００１９】
上記液体燃料用気化器を搭載した液体燃料燃焼装置は、消火時の臭い、気化器内部へのカーボンなどの付着による発熱量の低下を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、ニードル挿通孔に前記燃料通路内に溜まった燃料を器外に排出する凹状の燃料排出路を形成したため、消火時の臭いの発生がなく、さらに発熱量の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、石油ファンヒータに搭載する液体燃料燃焼装置について説明する。本実施形態では、液体燃料用気化器のニードル挿通孔に燃料排出路として凹溝を形成した点が特徴とされ、その他の基本的な構成は図７及び図８に示す従来の液体燃料燃焼装置と同じとされている。
【００２２】
図１は本発明に係る液体燃料用気化器を示す断面図である。図では、燃料通路２１の軸方向に沿った断面を示している。気化器５のケース２０には貫通孔２６が形成されており、この貫通孔２６の一端側にノズル８が取付けられ、他端側に気化器パイプ２３が取付けられている。上記貫通孔２６の中間にはガイド部２２が形成され、このガイド部２２とノズル８との間が燃料通路２１とされている。この燃料通路２１に面して気化素子６が配置されている。
【００２３】
上記気化器パイプ２３の他端側にはナット２８が取付けられており、そのナット２８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の可動片１２３の先端にはニードル９が装着されており、ニードル９は気化器パイプ２３内を通ってガイド部２２に形成されたニードル挿通孔２４から燃料通路２１内に導入される。
【００２４】
ニードル９の形状としては、先端部９１が針状に形成され、ノズル孔８１に出入り可能とされる。ニードルの中間部９３は円柱状に形成され、ニードル挿通孔２４の内径よりやや小径とされ、ニードル挿通孔２４内を往復動自在とされている。この中間部９３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９４とされ、先端部９１に滑らかに連なる傾斜面になっている。
【００２５】
ノズル８の閉止部８２は、燃料通路２１の内径から段階的に小さくされた孔とされ、内面が前側に向かって小径になる。ノズル８のノズル孔８１は閉止部８２に続いて形成され、ここにニードル９の先端部９１が消火時には貫通し、ノズル孔８１内面の掃除を行う。また、ニードル９のテーパ部９４はノズル８の閉止部８２に圧接され、この部分をシールすることにより、燃料ガスのノズル孔８１からの漏れを防ぐ。
【００２６】
ノズル孔８１と燃料通路２１とは軸線がそれぞれ一致するように形成されており、さらにその軸線にニードル挿通孔２４の軸線を一致させることにより、ニードル９の軸線もそれぞれの軸線と一致するように構成されている。これにより、ニードル９の直進性が確保され、迅速なノズル孔８１の開閉を行える。
【００２７】
前述のごとく、燃料通路２１は、ニードル挿通孔２４を介して気化器パイプ２３に連通している。そして、気化器パイプ２３は、ソレノイドバルブ１２を介して逃がしパイプ１３に連通しており、ソレノイドバルブへの通電によって気化器パイプ２３の開閉を制御するようになっている。上記ニードル挿通孔２４、気化器パイプ２３及び逃がしパイプ１３によって、燃料通路２１に溜まった燃料を器外に排出するように構成されている。
【００２８】
燃焼運転中は、ソレノイドバルブ１２に通電され、可動片１２３がソレノイドバルブ末端ベース（吸着片）１２４に吸着され、可動片１２３に取り付けられたシャフト１２２とニードル継ぎ手９６を介して連結されたニードル９が燃料通路２１の内面から離間するように移動し、ノズル孔８１を開放する。さらに、ニードル９が後退することで、気化器パイプ２３が閉鎖される。気化器パイプ２３が閉鎖されてノズル孔８１が開放されることにより、気化された燃料ガスが燃料通路２１からノズル孔８１を通って、バーナ１０に向けて噴射される。
【００２９】
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、ソレノイドバルブ中のバネ１２５の作用により可動片１２３が戻り、シャフト１２２、ニードル継ぎ手ニードル９６により連結されたニードル９が前側に向かって移動し、テーパ部９４がノズル閉止面８２の内面に当接する。
【００３０】
この閉止時に、先端部９１がノズル孔８１を塞ぎ、テーパ部９４が燃料ガスの噴出を遮断する。さらに、ニードル９が前進することで、気化器パイプ２３が開放される。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８１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。
【００３１】
気化素子６、燃料通路２１などに残留した残留燃料は、ニードル挿通孔２４に形成された燃料排出路２５、気化器パイプ２３を通り、ソレノイド１２のスクリューキャップ１２６に穿孔された排出孔１２１から逃がしパイプ１３を通って油受けタンク１に戻る。
【００３２】
このとき、ニードル挿通孔２４には、燃料排出路２５として螺旋状の凹溝が形成されている。すなわち、ニードル挿通孔２４の孔壁は螺旋状の突条２７で形成されており、この挿通孔２４の孔壁とニードル９との間の隙間は小さくなるように形成されているため、消火時にニードル９が前方のノズル８側に動くときのニードルの「ブレ」は、僅かであり、ニードル先端９１でノズル孔８１及びノズル閉止面８２を傷つけることはない。残留燃料は、燃料排出路２５を通ってスムーズに気化器パイプ２３へと排出される。
【００３３】
図２は、燃料排出路の別の態様を示す図である。本態様では、燃料排出路２５として、ニードル挿通孔２４の軸方向に対して平行に複数の凹溝が形成されている。
【００３４】
図１及び図２においては、ガイド部２２は気化器ケース２０に一体的に形成されているが、これに限らず、図３及び図４に示すごとく、気化器ケース２０とは別部材で加工し、これをケース２０に形成された貫通孔２６に圧入、ロー付けなどで取り付けても良い。なお、図３は、円筒状のガイド部２０のニードル挿通孔２４に燃料排出路２５として螺旋条の凹溝を形成した態様の斜視図を、図４は、円筒状のガイド部２０のニードル挿通孔２４に燃料排出路２５としてニードル挿通孔２４の軸方向に対して平行に複数の凹溝を形成した態様の斜視図をそれぞれ示す。
【００３５】
また、図５に示すように、図４の凹溝を幅広に形成し、その数を３本にすることによって、ニードル挿通孔２４は３本の突条２７で構成されることになり、この突条２７でニードル９を「ブレ」なく支持するとともに、燃料排出路２５の断面積が最大となるため、効果的に残留燃料を戻すことができる。
【００３６】
さらに、図６に示すごとく、ガイド部２２の突条２７の頂部をニードル９の外周形状に応じた凹面２７ａとすれば、ニードル９の支持は更に確実となる。
【００３７】
図４〜５に示すケース２０と別部材としてのガイド部２０は、機械加工がやや困難であるので、プレス加工で打ち抜いて作成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る気化器の実施形態を示す側面断面図
【図２】図１のガイド部の第２の態様を示す気化器の一部破断正面図
【図３】図１のガイド部の第３の態様を示す図
【図４】図１のガイド部の第４の態様を示す図
【図５】図１のガイド部の第５の態様を示す図
【図６】本発明に係るガイド部の断面図
【図７】従来の液体燃料燃焼装置の概略図
【図８】従来の気化器を示す側面断面図
【符号の説明】
【００３９】
１        油受タンク
２        液体燃料
３        電磁ポンプ
４        送油パイプ
５        気化器
６        気化素子
７        加熱用ヒータ
８        ノズル
９        ニードル
１２        ソレノイドバルブ
１３        逃がしパイプ
１４        点火ヒータ
１５        フレームセンサ
２０        気化器ケース
２１        燃料通路
２２        ガイド部
２３        気化器パイプ
２４        ニードル挿通孔
２５        燃料排出路
２６        貫通孔
２７        突条
２８        ナット
【図１】
2007155262.tif 000003
【図２】
2007155262.tif 000004
【図３】
2007155262.tif 000005
【図４】
2007155262.tif 000006
【図５】
2007155262.tif 000007
【図６】
2007155262.tif 000008
【図７】
2007155262.tif 000009
【図８】
2007155262.tif 000010