(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石油燃焼器の枠体１内にはバーナ２に油を供給する油タンク３を設け、
かつ、カートリッジタンク４の給油キャップを兼ねる口金弁５を前記油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着し、
カートリッジタンク４内の油を油タンク３に供給する石油燃焼器において、
カートリッジタンク４の壁面にヒートパイプ６を設置し、
該ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませたことを特徴とする石油燃焼器のカートリッジタンク。
【請求項２】
石油燃焼器の枠体１にはバーナ２とカートリッジタンク収納部７との間に遮熱板８を設け、
口金弁５を油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着したカートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁にヒートパイプ６を配置した請求項1記載の石油燃焼器のカートリッジタンク。
【請求項３】
カートリッジタンク４の口金弁５の位置によって油タンク３は定油面を保持すると共に、
油タンク３の上部空間の容積と等しい油量が貯えられたカートリッジタンク４の油内に、ヒートパイプ６の放熱端部６ａを位置させた請求項1記載の石油燃焼器のカートリッジタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は石油燃焼器にガソリン等の揮発性の高い油を間違って給油してしまった時の事故防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カートリッジタンクに間違ってガソリン等の揮発性の高い油を給油してしまった時、燃焼によるバーナからの熱や室温の上昇でガソリンが気化し、蒸気圧によりカートリッジタンク内の空気が膨脹してカートリッジタンク内の油が油タンク内に押し出され、油タンク内で油が収容出来なくなると、油タンクの開口部から油が溢れでる。灯油に比べてガソリンは引火点も低く、蒸発しやすいので蒸発したガソリンの蒸気がバーナの燃焼によるドラフトで燃焼用空気と一緒にバーナに吸込まれて、バーナの熱で引火して火災となる危険性があった。
【０００３】
そこで、この火災となる危険な問題を解消する為に、従来では間違って揮発性の高い油を給油した時、蒸気圧によって油が油タンクに押し出され、油タンクの油面が異常上昇した時には油タンクに設置したフロートで油面上昇を検知して自動的に燃焼を停止させたり、ブザーにより警報を出したりする考案が提案されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１日の気温の変化は大きい時で２０℃程度あり、空気の膨脹、収縮は絶対温度に比例するので、燃焼していない状態の時でも気温の変化によってカートリッジタンク内の空気が膨張する為に燃料が油タンクに押し出されて油面が上昇することがある。また、持ち運び式の石油燃焼器の場合、移動時に油タンク内の油面が揺れて上下に変化するものであった。
【０００５】
このように、油タンクに設置したフロートによって油面の上昇を検知する構造では油面変化による誤作動防止の為、フロートの検知範囲がかなり制限されていた。通常、油タンクの油面から開口部までの高さは２〜４ｃｍ程度に設計されているので、油タンクの開口部から油が溢れる直前に検知したり、検知後のバーナの余熱でカートリッジタンクの温度が上昇して蒸気圧によって油が押し出されて油タンクの開口部から溢れてしまうケースがあり、安全装置としての信頼性に欠けるものであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、石油燃焼器の枠体１内にはバーナ２に油を供給する油タンク３を設け、かつ、カートリッジタンク４の給油キャップを兼ねる口金弁５を前記油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着し、カートリッジタンク４内の油を油タンク３に供給する石油燃焼器において、カートリッジタンク４の壁面にヒートパイプ６を設置し、該ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませたものであり、カートリッジタンク４内の空気の熱を低温の油に移動させるものである。
【０００７】
また、石油燃焼器の枠体１にはバーナ２とカートリッジタンク収納部７との間に遮熱板８を設け、口金弁５を油タンク３の上面に設けた開口部３ａに装着したカートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁にヒートパイプ６を配置したことにより、少ないヒートパイプ６で効率的にカートリッジタンク４内の熱を移動させることができるものである。
【０００８】
また、カートリッジタンク４の口金弁５の位置によって油タンク３は定油面を保持すると共に、油タンク３の上部空間の容積と等しい油量が貯えられたカートリッジタンク４の油内に、ヒートパイプ６の放熱端部６ａを位置させたことによりヒートパイプ６が作動しない油面となってカートリッジタンク４から油が油タンク３に流出しても油タンク３の開口部３ａから油が溢れることはない。
【０００９】
【作用】
この発明ではカートリッジタンク４の壁面にヒートパイプ６を設置し、該ヒートパイプ６の両端をカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませて設置したものであり、カートリッジタンク４内の空気の熱をヒートパイプ６で油側に移動させて低温度を維持するので、空気の膨脹を抑えて油タンク３の開口部３ａから油が溢れるのを防止することが可能となった。
【００１０】
また、バーナ２とカートリッジタンク収納部７との間に設けた遮熱板８側の側壁にヒートパイプ６を配置すれば、最も高温になりやすい遮熱板８側の熱を吸収するから、カートリッジタンク４の温度上昇を効率よく抑制することができる。
【００１１】
また、カートリッジタンク４の口金弁５の位置によって油タンク３は定油面を保持されているから、カートリッジタンク４内に貯えられている油量が油タンク３の上部空間の容積と等しい時にヒートパイプ６の放熱端部６ａを油内に位置させれば、カートリッジタンク４内の油量が低下してヒートパイプ６の放熱端部６ａがカートリッジタンク４の油内に位置しなくなり、ヒートパイプ６で熱移動ができなくなって、カートリッジタンク４の温度が上昇してカートリッジタンク４の油が油タンク３に全て押し出されたとしても、油タンク３の開口部３ａから油が溢れることはない。
【００１２】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、１は石油燃焼器の枠体、４は枠体１内へ装着して油を供給するカートリッジタンク、３はカートリッジタンク４から油の供給を受ける油タンク、２は油タンク３の油を燃焼する為のバーナであり、バーナ２は油タンク３の片側に寄せて配置してある。
【００１３】
４ａはカートリッジタンク４の底板、４ｂはカートリッジタンク４の上板、４ｃは上板４ｂに設けてカートリッジタンク４へ油の補給と流出を行う給油口、５は給油口４ｃに着脱自在に設けた給油キャップを兼ねた口金弁、３ａは油タンク３の上面に設けた開口部、９は開口部３ａに形成した開閉軸である。
【００１４】
７は枠体１内のカートリッジタンク４を収納するカートリッジタンク収納部、８はバーナ２とカートリッジタンク収納部７との間に配置した遮熱板、８ａは枠体１とバーナ２との間に配置してバーナ２を囲うように設けた反射板であり、バーナ２の燃焼による熱を遮熱板８と反射板８ａとで遮って枠体１やカートリッジタンク４の温度上昇を抑えるようにしている。
【００１５】
カートリッジタンク４に正しく灯油を給油し、カートリッジタンク４を口金弁５を下にして油タンク３の開口部３ａに装着すると、開閉軸９が口金弁５を押し上げ、カートリッジタンク４の油が油タンク３に流れて燃焼に供される。そして、バーナ２で油が燃焼して油タンク３内の油面が下がると、口金弁５からカートリッジタンク４内に空気が入り、油タンク３内に油が流入して油タンク３内を一定油面に保持している。
【００１６】
石油燃焼器の燃焼中はバーナ２の燃焼熱で遮熱板８の温度が上昇しており、遮熱板８の熱が伝わってカートリッジタンク収納部７及びカートリッジタンク４の温度も少しずつ上昇する。灯油の場合はカートリッジタンク４の温度が上昇してもほとんど気化しないから、カートリッジタンク４内の灯油が押し出されることはなく、油タンク３内を一定油面に保持できるものである。
【００１７】
一方、間違って揮発性の高いガソリンを給油して燃焼すると、カートリッジタンク４の温度が上昇した時にはガソリンが気化するから、カートリッジタンク４の上部の空気が膨脹してガソリンが油タンク３へ押し出されてしまい、燃焼によって消費される以上のガソリンが油タンク３へ押し出されると開口部３ａから溢れ出る恐れがあり、この為の対策が必要であった。
【００１８】
従来例を示す図２において、１１は油タンク３内に設置して油量の浮力により上下するフロート、１１ａはフロート１１の上部に設けた可動部、１２は地震などの異常時に作動する自動消火装置、１３は芯上下操作を行なう為の芯上下装置、１２ａは自動消火装置１２と芯上下装置１３とを連動する作動板であり、フロート１１の可動部１１ａの上端を作動板１２ａの下方に向けて配置してある。
【００１９】
間違って揮発性の高いガソリンをカートリッジタンク４に入れて燃焼すると、バーナ２の熱でカートリッジタンク４が温度上昇し、カートリッジタンク４内の空気が膨脹して油タンク３へ油が押し出される。油タンク３内の油が増加して油面が上昇すると油タンク３に設置したフロート１１が上昇し、フロート１１の可動部１１ａが自動消火装置１２の作動板１２ａを押上げ、芯上下装置１３が消火位置に駆動して燃焼を停止させている。
【００２０】
ところで石油燃焼器の使用状況は１日の気温の変化が大きい時で２０℃程度あり、空気の膨脹、収縮は絶対温度に比例するので、燃焼していない時でもカートリッジタンク４内の空気が膨脹して、空気体積の約７％に相当する油が油タンク３に押し出されて油面が上昇することがある。また、持ち運び式の石油燃焼器の場合、移動時に油タンク３内の油面が揺れて上下に変化するものであった。
【００２１】
上記のように、従来のフロート１１によって消火装置１２の作動板１２ａを押上げて消火させる構造では、通常の気温変化でも油タンク３の油面が大きく変化する為にフロート１１の検知範囲がかなり制限されるものであった。この為、油タンク３の開口部３ａから油が溢れる直前に検知したり、検知後のバーナ２の余熱でカートリッジタンク４の温度上昇による蒸気圧によって油タンク３から油が溢れてしまうケースがあり、安全装置としての信頼性に欠けるものであった。
【００２２】
この発明は上記の課題を解決するもので、６はカートリッジタンク４の壁面に設置したヒートパイプ、６ｂ及び６ｃはヒートパイプ６をカートリッジタンク４の壁面に固定するブラケットであり、該ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませて取付けてある。
【００２３】
一般的なヒートパイプ６はパイプの内壁に毛細管構造を持たせた金属パイプの内部を真空にし、作動液として少量の水・代替フロンなどを密封した伝熱素子であり、パイプの一端を加熱すると作動液が蒸発して熱を吸収し、蒸気流となって低温部へ高速移動する。低温部の管壁に接触して冷却されると凝縮して熱を放出し、凝縮液は毛細管現象または重力により加熱部へと戻り、再び蒸発、移動、凝縮のサイクルを繰返して、熱を連続的にきわめて効率よく輸送するものである。
【００２４】
石油燃焼器を燃焼してバーナ２の熱によってカートリッジタンク４の温度が上昇した時は、空気は油に比べてはるかに比熱が小さいので、カートリッジタンク４内の上部の空気は下部の油よりはるかに早く温度上昇する。この時、ヒートパイプ６は高温となった空気の熱をカートリッジタンク４の底板４ａ側の端部で吸収して上板４ｂ方向へ移動させ、低温の油へ放熱するから、カートリッジタンク４内の温度上昇を抑えることができる。
【００２５】
この為、カートリッジタンク４の上部空間の空気は温度上昇しにくくなり、空気の膨張を抑えることができるので、間違って揮発性の高い油を入れてしまった時でも、温度上昇による蒸気圧で油タンク３へ油が押出される油量が少なくなり、油タンク３から油が溢れる危険を元から絶つことができ、従来のフロート１１のように油タンク３の開口部３ａから油を溢させるケースがなくなった。
【００２６】
また、燃焼によるカートリッジタンク４の温度上昇はバーナ２の輻射熱やバーナ２の上に排気される燃焼排気ガスによってカートリッジタンク４の上部遮熱板８側が最も早く、しかも最も高温となる。この高温となる部分の熱によってカートリッジタンク４内の比熱の小さい空気が熱対流により温度上昇していくものであった。
【００２７】
この発明の実施例では、ヒートパイプ６をカートリッジタンク４の遮熱板８側の側面に配置したので、ヒートパイプ６はカートリッジタンク４で最も温度が高くなる上部遮熱板８側の温度を速やかに下げることができ、揮発性の高い油を間違って使用してもカートリッジタンク４内の空気の膨張を確実に抑えることができるものとなった。
【００２８】
更に、この発明では、油タンク３内の油はカートリッジタンク４に装着された口金弁５の位置で定油面に維持されており、その定油面から油タンク３の開口部３ａまでの上部空間容積とカートリッジタンク４に貯えられた油量が等しい時にヒートパイプ６の放熱端部６ａが油内に位置するように取付けてある。
【００２９】
この為、カートリッジタンク４内の油量が減少してヒートパイプ６の放熱端部６ａよりも油面が低くなると、ヒートパイプ６による熱移動ができなくなり、カートリッジタンク４の温度が上昇して油タンク３に油が押し出されるが、この時の油量は油タンク３の上部空間の容積よりも少ないから、この状態でカートリッジタンク４から油タンク３へ燃料が押し出されても、油タンク３の開口部３ａから燃料が溢れ出る心配はないものである。
【００３０】
尚、実施例を示す図ではカートリッジタンク４の内面側にヒートパイプ６を設置しているが、カートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁であるカートリッジタンク４の外面側にヒートパイプ６を設置しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、ヒートパイプ６の両端はカートリッジタンク４の底板４ａ方向と口金弁５を設けた上板４ｂ方向にのぞませたことにより、ヒートパイプ６の熱の高速移動によってカートリッジタンク４内上部の空気温度の上昇が抑えられ、その結果、間違って揮発性の高い油を使用しても蒸気圧による空気の膨脹が抑えられているので、カートリッジタンク４から油が油タンク３へ押し出されて溢れる恐れがなく、燃焼中にバーナ２の高温部からの引火の危険性が防止できた。
【００３２】
また、カートリッジタンク４の遮熱板８側の側壁にヒートパイプ６を配置したことによって、カートリッジタンク４で最も高温度となりやすい遮熱板８側の側壁の熱を吸収するから、カートリッジタンク４の温度上昇を効率よく抑えることができ、また、使用するヒートパイプ６の本数を少なくできるので製造コストの上昇を抑えて簡単な構成で実現できるものとなった。
【００３３】
更に、油タンク３の上部空間の容積と等しい油量が貯えられたカートリッジタンク４の油内に、ヒートパイプ６の放熱端部６ａを位置させたことによって、放熱端部６ａが油内に浸漬されなくなってヒートパイプ６の作用が止まっても油タンク３の開口部３ａから油が溢れることはなく、引火の危険性が確実に防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す石油燃焼器の要部断面図である。
【図２】この発明を構成する部品の取付状態を示す斜視図である。
【図３】従来例を示す石油燃焼器の要部断面図である。
【符号の説明】
１    枠体
２    バーナ
３    油タンク
３ａ  開口部
４    カートリッジタンク
４ａ  底板
４ｂ  上板
５    口金弁
６    ヒートパイプ
６ａ  放熱端部
７    カートリッジタンク収納部
８    遮熱板
【図１】
0003873661.tif 000002
【図２】
0003873661.tif 000003
【図３】
0003873661.tif 000004