(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を貯え保有する油受皿と、該油受皿内の液体燃料をくみ上げ送油パイプを通して燃焼装置に供給する電磁ポンプとを備え、該電磁ポンプは、液体燃料の流路を形成する管体、その上部に配された吐出弁、その下部に吸入弁を配して上下動するプランジャー、及び前記管体下部に配置され下端の吸入口から前記油受皿の液体燃料を吸い上げる吸入パイプから構成される液体燃料燃焼装置であって、
前記吸入パイプの吸入流路の吸入口近傍の側壁に該吸入口に近接させてバイパス穴を設け、前記油受皿内の油面が前記バイパス穴よりも下方に位置したとき、該バイパス穴から前記吸入流路内に空気が吸入され、前記吸入口から前記吸入流路内に液体燃料が吸入されて、前記吸入パイプへの急激な空気の流入を防止することを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記バイパス穴の開口面積を、吸入パイプの吸入口の開口面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記吸入口からバイパス穴近傍に至る吸入パイプの吸入流路の内径を他の部分の内径よりも縮径したことを特徴とする請求項１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、液体燃料を燃焼させる液体燃料燃焼装置に係り、より詳しくは、吸入パイプ先端の吸入口の近傍に穴部を設けて、油切れ時等に空気と燃料を同時に吸入できるようにした液体燃料燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば特開平８−１４５３３３号公報に開示された従来の液体燃料燃焼装置の一例を示す縦断面図、図７は図６の電磁ポンプを拡大した縦断面図である。図に示すように、液体燃料燃焼装置は、液体燃料を供給するカートリッジ式の燃料タンク１と、その下部に配されて液体燃料を一定量貯える油受皿２と、その上部に配設されて、下部には油受皿２内の液体燃料を吸い上げる流路となる吸入パイプ３を、上部には送油パイプ４を設けた電磁ポンプ５と、送油パイプ４を介して電磁ポンプ５と接合する燃焼装置６とからなっている。
【０００３】
電磁ポンプ５には、液体燃料の吸入流路を形成する管体７、管体７の上部に配設された吐出弁８、管体７の下部に配された吸入弁９、及び上下動するプランジャー１０が設けられ、電磁ポンプ５の吸入パイプ３の下端には、ゴミなどが吸引されないように網状のフィルター１１が装着されている。また、燃焼装置６には、燃焼用送風機１２、燃焼用送風機１２のファン１３、回転数センサー１４、送風管１５、ヒーター１６、気化筒１７、バーナーヘッド１８、バーナーヘッド１８の炎孔１９、及び点火プラグ２０が設けられている。
【０００４】
上記のように構成した従来の液体燃料燃焼装置の作用を説明する。燃焼に必要な液体燃料は電磁ポンプ５により、また、燃焼用空気は燃焼用送風機１２より、燃焼ランク毎に適切な空燃比で燃焼装置６に供給される。
まず、その供給動作を説明する。図に示すように、管体７内に設けられた吸入弁９を有するプランジャー１０とその上部に連接した吐出弁８で構成した電磁ポンプ５を駆動すると、油受皿２内の燃料が吸入パイプ３を通って吸い上げられ、送油パイプ４から燃焼装置６に供給される。
【０００５】
次に、燃焼装置６の動作について説明する。送油パイプ４から供給された液体燃料は、ヒータ１６により加熱された気化筒１７の内面に触れて気化する。一方、同時に燃焼用空気が送油パイプ４の周囲から供給され、気化筒１７内で混合されて混合ガスとなる。この混合ガスは、気化筒１７の上部に配されたバーナーヘッド１８の炎孔１９より噴出したところで、点火プラグ２０の放電火花により燃焼する。燃焼炎の有無および燃焼状態は、炎検知棒（図示せず）によって検知する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成した液体燃料燃焼装置によれば、油面検知器が故障したときや、燃焼中に油受皿２内の灯油を抜かれたとき等に、油受皿２内の液体燃料の油面が減少して電磁ポンプ５の吸入パイプ３の下端面よりも下方になった場合、液体燃料ではなく空気を吸い上げてしまう。
【０００７】
電磁ポンプ５に空気を吸い込んだ場合、液体燃料と空気の圧縮率の差により、プランジャー１０下部の圧力が燃料に比べ空気の方が少ないため、負荷が減少し、プランジャー１０の上下運動が大きくなり、突出力が大きくなって、電磁ポンプ５より上方の送油パイプ４内の液体燃料が、瞬時に多量に燃焼装置６内に供給されてしまう。液体燃料が多量に供給されると、液体燃料と空気のバランスが崩れて異常燃焼が生じ、立炎、白煙、臭気が発生する等の問題があった。
【０００８】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、油受皿内の液体燃料が減少状態や空状態にある場合でも、空気の一気の吸い込みを防ぎ、液体燃料の突出過多による立炎、白煙、臭気を防止して、良好な燃焼を行うことができる液体燃料燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体燃料を貯え保有する油受皿と、油受皿内の液体燃料をくみ上げ送油パイプを通して燃焼装置に供給する電磁ポンプとを備え、電磁ポンプは、液体燃料の流路を形成する管体、その上部に配された吐出弁、その下部に吸入弁を配して上下動するプランジャー、及び管体下部に配置され下端の吸入口から油受皿の液体燃料を吸い上げる吸入パイプから構成される液体燃料燃焼装置であって、吸入パイプの吸入流路の吸入口近傍の側壁に吸入口に近接させてバイパス穴を設け、油受皿内の油面がバイパス穴よりも下方に位置したとき、バイパス穴から吸入流路内に空気が吸入され、吸入口から吸入流路内に液体燃料が吸入されて、吸入パイプへの急激な空気の流入を防止するようにしたものである。
【００１０】
また、バイパス穴の開口面積を、吸入パイプの吸入口の開口面積よりも小さくした。
さらに、吸入口からバイパス穴近傍に至る吸入パイプの吸入流路の内径を他の部分の内径よりも縮径した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
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吸入パイプの構成を示す縦断面図である。なお、液体燃料燃焼装置の構成は従来例の図６、図７に示した場合と実質的に同様であり重複するので、その説明を省略する。
２１は吸入パイプ３の吸入流路であり、２１ａは吸入流路２１の先端に位置する吸入口である。２２は吸入パイプ３の吸入口２１ａ近傍の側部に設けた細径の横穴であり、吸入パイプ３の側壁と吸入流路２１を貫通する。そして、油面２３が横穴２２よりも下方に位置したときは、横穴２２から空気が、吸入パイプ３の先端に位置する吸入口２１ａからは燃料が吸入されるようにしてある。
【００１４】
上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。灯油切れ等となり、油受皿２内の油面２３が、吸入パイプ３の吸入口２１ａ近傍に設けた横穴２２よりも下方に位置すると、吸入パイプ３側部の横穴２２からは空気を吸入し、吸入パイプ３先端の吸入口２１ａからは液体燃料を吸入する。このようにして、吸入パイプ３が空気と液体燃料を同時に吸い込むので、空気を徐々に吸い込むことになり、バーナに流入する液体燃料が徐々に減少して、バーナに設けた炎検知によって燃焼は自動的に停止する。したがって、一気に空気を吸い込むことによって生じる急激なバーナへの液体燃料流入を防止することができる。
【００１５】
なお、吸入パイプ３の横穴２２より空気を、吸入パイプ３の吸入口２１ａより液体燃料を同時に吸い込む場合、空気と液体燃料の比重の違いにより、空気の方を多量に吸い込むことになる。そのため、吸入パイプ３の横穴２２の内径Ｄ2 を、吸入口２１ａの内径Ｄ1 よりも小さく形成することで、空気が液体燃料よりも多量に吸い込まれるのを防止することができる。
【００１６】
［実施の形態２］
図２は本発明の実施の形態２に係る液体燃料燃焼装置の吸入パイプの構成を示す縦断面図、図３は図２の作用を説明する縦断面図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する（以下、同様）。
２４は吸入パイプ３の吸入口２１ａから吸入口２１ａ近傍の側部域に設けた、吸入パイプ３の側壁と吸入流路２１をつなぐ細い切り込み穴である。
【００１７】
上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。図２は、油面２３が吸入パイプ３の側部に設けた切り込み穴２４よりも下方になっても、液体燃料の表面張力によって、その切り込み穴２４の上端は液体燃料によって塞がれて、いまだ吸入流路２１内に空気を吸引していない状態を示す。図３は、その切り込み穴２４の周囲の表面張力が、電磁ポンプ５による燃料吸込み圧力よりも小さくなり、切り込み穴２４の上方が開口状態２４ａとなって、吸入流路２１内に空気を吸い込むようになった状態を示している。
【００１８】
こうして、油面２３が図３に示す位置に達すると、吸入パイプ３が空気と燃料を同時に吸い込むので、空気を徐々に吸い込むことになり、バーナに流入する燃料が徐々に減少して、バーナに設けた炎検知によって燃焼は自動的に停止する。したがって、一気に空気を吸い込むことによって生じる急激なバーナへの燃料流入を防止することができる。
【００１９】
なお、吸入パイプ３の切り込み穴２４の周囲の表面張力が、電磁ポンプ５の燃料の吸込み圧力よりも小さくなって、切り込み穴２４の上方に開口状態２４ａが形成され、空気を吸入流路２１に吸込む場合に、空気と液体燃料との比重量の違いにより、空気の方を多量に吸込むことになる。そのため、開口状態２４ａにあって空気を吸込む場合の切り込み穴２４の面積Ｓ2 を、吸入口２１ａの面積Ｓ1 よりも小さく形成することで、吸入空気が液体燃料よりも多量に吸込まれるのを防止することができる。
【００２０】
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係る液体燃料燃焼装置の吸入パイプ下端の構成を示す縦断面図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態では、実施の形態１で示した横穴２２の近傍の流路であって吸入口２１ａに至るまでの吸入流路２１を縮径流路２１ｂとしたもので、その内径Ｄ1 を、それよりも上部に位置する吸入流路２１の内径Ｄ3 よりも縮径したものである。
【００２１】
上記のように構成した本実施の形態によれば、内径がＤ1 である吸入パイプ３の縮径流路２１部分の吸い込み燃料の流速を早くし、吸入パイプ３側部からの吸入空気の気泡をそのままの径に保持しながら吸入することができ、電磁ポンプ５の流路中で大きな気泡に成長するので、燃料の一気の流入減少を防止することができる。
【００２２】
［実施の形態４］
図４は本発明の実施の形態４に係る液体燃料燃焼装置の吸入パイプ下端の構成を示す縦断面図である。なお、実施の形態２と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態では、実施の形態２で示した切り込み穴２４の近傍の流路であって吸入口２１ａに至るまでの吸入流路を縮径流路２１ｂとしたもので、その内径Ｄ1 を、それよりも上部に位置する吸入流路２１の内径Ｄ3 よりも縮径したものである。
【００２３】
上記のように構成した本実施の形態によれば、内径がＤ1 である吸入パイプ３の縮径流路２１ｂ部分の吸い込み燃料の流速を早くし、吸入パイプ３側からの吸入空気の気泡をそのままの径に保持しながら吸入することができ、電磁ポンプ５の流路中で大きな気泡に成長するので、燃料の一気の流入減少を防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る液体燃料燃焼装置によれば、油受皿内の燃料の減少や、空状態からのくみ上げの際等において、電磁ポンプへの空気流入による液体燃料の突出過多による立炎、白煙、臭気を防止して、良好な燃焼を行うことができる。
より詳細には、以下の通りである。
【００２５】
本発明は、液体燃料を貯え保有する油受皿と、油受皿内の液体燃料をくみ上げ送油パイプを通して燃焼装置に供給する電磁ポンプとを備え、該電磁ポンプは、液体燃料の流路を形成する管体、その上部に配された吐出弁、その下部に吸入弁を配して上下動するプランジャー、及び管体下部に配置され下端の吸入口から油受皿の液体燃料を吸い上げる吸入パイプから構成される液体燃料燃焼装置であって、吸入パイプの吸入流路の吸入口近傍の側壁に吸入口に近接させてバイパス穴を設け、油受皿内の油面がバイパス穴よりも下方に位置したとき、バイパス穴から吸入流路内に空気が吸入され、吸入口から吸入流路内に液体燃料が吸入されて、吸入パイプへの急激な空気の流入を防止するようにしたので、一気にに空気を吸い込むことがなくなる。
【００２６】
また、バイパス穴の開口面積を、吸入パイプの吸入口の開口面積よりも小さくしたので、吸入空気量を液体燃料の吸入量よりも多量に吸い込むのを防止することができる。
さらに、吸入口からバイパス穴近傍に至る吸入パイプの吸入流路の内径を他の部分の内径よりも縮径したので、縮径部分の燃料の流速を速くして、側部から吸入された空気の泡をそのままの径で保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の縦断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態２の縦断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態２の作用説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態３の縦断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態４の縦断面図である。
【図６】  従来の液体燃料燃焼装置の一例を示す縦断面図である。
【図７】  図６の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２  油受皿、３  吸入パイプ、４  送油パイプ、５  電磁ポンプ、６  燃焼装置、７  管体、８  吐出弁、９  吸入弁、１０  プランジャー、２１  吸入流路、２１ａ  吸入口、２１ｂ  縮径流路、２２  横穴、２４  切り込み穴、２４ａ  切り込み穴の開放状態。
【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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