(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突出弁、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前記油受皿の液体燃料を吸い上げる流路となる吸入パイプから構成される液体燃料燃焼装置において、
前記吸入パイプの外壁と吸入流路の内壁を該吸入パイプの先端に向かって除々に縮径したテーパ状とし、該吸入パイプの先端部に前記吸入流路の吸入口を設けるとともに該先端部を細径に形成し、前記油受皿内の油面が、前記吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、前記吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに前記吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、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】
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突出弁、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前記油受皿内の液体燃料を吸い上げる流路となる吸入パイプから構成される液体燃料燃焼装置において、
前記吸入パイプの吸入流路に薄肉細径のパイプを設け、該パイプの一部を前記吸入パイプの吸入流路の先端部に位置する吸入口から突出させ、前記油受皿内の油面が、前記吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、前記吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに前記吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料を燃料として燃焼させる液体燃料燃焼装置に係り、より詳しくは、電磁ポンプの吸入パイプ先端部を細径とすることで、表面張力による液体燃料の吸上げ量を減少させ、吸入口からの空気の一気の流入を防止することができる液体燃料燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の液体燃料燃焼装置の一例を示す縦断面図、図１１は図１０の要部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、その下部に配設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３ａ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、その下部に接続する送風装置７とからなっている。
【０００３】
電磁ポンプ５には、液体燃料の流路を形成する管体８、管体８の上部に配設された突出弁９、管体８の下部に配された吸入弁１０、及び上下動するプランジャー１１が設けられ、電磁ポンプ５の吸入パイプ３ａ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１２が装着されている。また、燃焼装置６には、ヒーター１３、気化筒１４、バーナーヘッド１５、バーナーヘッド１５の炎孔１６、点火プラグ１７が設けられ、送風装置７には、燃焼用送風機１８、燃焼用送風機１８のファン１９、回転数センサー２０、送風管２１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、燃焼用空気は送風装置７により、燃焼ランク毎に適切な空燃比で燃焼装置６に供給されるようになっている。
まず、その供給動作を説明する。図に示すように、管体８に設けられた吸入弁１０を有するプランジャー１１とその上部に連接した突出弁９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３ａを介して吸い上げられ、送油パイプ４を通って燃焼装置６に供給される。
一方、燃焼用空気は燃焼用送風機１８のファン１９の回転数が検知できるようにした回転数センサー２０により、燃焼ランクに応じて定められた回転数に制御され、必要な空気量が送風装置７の送風管２１を通って燃焼装置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１３により加熱された気化筒１４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１４内で混合されて混合ガスとなる。この混合ガスは、気化筒１４の上部に配設されたバーナーヘッド１５の炎孔１６より噴出したところで、点火プラグ１７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などに、油受皿２内の液体燃料の油面が低下して、電磁ポンプ５の吸入パイプ３ａの先端面よりも下方になった場合、燃料で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１１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１１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、臭気が発生するという問題があった。
【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のくみあげ時に、電磁ポンプへの空気流入による燃料の供給過多を防ぎ、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突出弁、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前記油受皿の液体燃料を吸い上げる流路とな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、吸入パイプの外壁と吸入流路の内壁を吸入パイプの先端に向かって除々に縮径したテーパ状とし、吸入パイプの先端部に吸入流路の吸入口を設けるとともに先端部を細径に形成し、油受皿内の油面が、吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、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。
【００１１】
また、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突出弁、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油受皿内の液体燃料を吸い上げる流路とな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に薄肉細径のパイプを設け、パイプの一部を吸入パイプの吸入流路の先端部に位置する吸入口から突出させ、油受皿内の油面が、吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、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。
【００１２】
【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、図２はその要部の作用説明図である。なお、液体燃料燃焼装置の全体構成は従来例の図１０、図１１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（以下、同様）。３は液体燃料燃焼装置の吸入パイプ、２２は吸入パイプ３に設けた吸入流路、２３は吸入パイプ３の先端部Ａに位置する吸入流路２２の吸入口である。
【００１３】
本実施の形態では、吸入パイプ３は、先端に向かって徐々に縮径し、先端部Ａが細径となるように形成してある。すなわち、吸入パイプ３の外径部２４（吸入パイプ３の外壁部）と吸入パイプ３の内径部２５（吸入流路２２の内壁部）ともに、吸入パイプ３の先端に向かって徐々に縮径されたテーパ状としたもので、先端部Ａが細径となるようにしたものである。
【００１４】
吸入パイプ３の先端部Ａを細径にすると、油面２６より表面張力で吸い上げられる燃料が少なくなる。いま、液体燃料の表面張力をσ0 ［ｋｇ／ｍ］、先端部Ａの外径をＤ0 ［ｍ］とすると、先端部Ａでの張力は、Ｆ＝２πＤ0 ×σ0 ［ｋｇ］となる。先端部Ａでの張力が表面張力により吸い上げられる液体燃料の重量よりも大きい場合に、液体燃料が吸い上げられるので、先端径を小さくすることで、液体燃料の油面２６が吸入パイプ３の先端部Ａより下方になったときに表面張力により吸い上げられる液体燃料の量を減少することができ、これによって、張力により燃料を吸い上げられなくなった際の、油面２６と吸入パイプ３先端部Ａとの距離を小さくすることができる。こうして、燃料切れの際に、吸引する空気量を少なくするように構成したものである。
【００１５】
本実施の形態によれば、灯油切れ等となり、油受皿２内の油面２６が、吸入パイプ３の吸入口２３よりも下方に位置したとき、図２に示すように、吸入パイプ３の先端部Ａにおける張力が、表面張力によって吸い上げられる吸上げ燃料２７の重量よりも大きい場合は、吸入パイプ３によって液体燃料が吸い上げられる。液体燃料の油面２６がさらに降下して、吸入パイプ３の先端部Ａにおける張力が、表面張力によって吸い上げられる吸上げ燃料２７の重量よりも小さくなると、張力により液体燃料を吸い上げられなくなり、油面２６と吸入パイプ３の先端部Ａとが分離する。
【００１６】
このときの油面２６と吸入パイプ３の先端部Ａとの距離は小さいので、吸入口２３からの空気の急激な流入を防止することができる。こうして、吸入口２３から吸入パイプ３内に空気が徐々に吸込まれることになり、燃焼装置６に流入する液体燃料が徐々に減少して、燃焼装置６に設けた炎検知器によって燃焼は自動的に停止する。したがって、吸入パイプ３の吸入口２３から空気を一気に吸込むことがなくなり、燃焼装置６への液体燃料の急激な流入を防止することができる。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る吸入パイプ３と従来の吸入パイプ３ａの先端部Ｂにおける液体燃料の吸上げ状態を比較した説明図で、吸入パイプ３，３ａの先端部Ａ，Ｂによって油面２６より表面張力によって吸い上げられた吸上げ燃料２７，２７ａの高さ（吸入パイプ先端部Ａと油面２６との距離であって、本実施の形態では高さｈ、従来例では高さＨ）を示している。
【００１８】
図に示すように、本実施の形態に係る吸入パイプ３の先端部Ａの方が、従来の吸入パイプ３ａの先端部Ｂよりも外径が小さくなっているために、表面張力によって吸い上げられる吸上げ燃料が少なく、このため、吸入パイプ３先端部Ａと油面２６の距離ｈが小さくなり、空間の空気層が小さくなる。このため、本実施の形態では、表面張力が切れて、液体燃料を吸い上げなくなったときの空気の吸込み量が少なくてすみ、吸入パイプ３への急激な空気の流入を防止することができる。
【００１９】
［実施の形態２］
図４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５はその要部の作用説明図である。実施の形態１では、吸入パイプ３の先端に向かって徐々にテーパ状に縮径して先端部Ａが細径となるようにしたが、本実施の形態では、吸入パイプの外径部２４をその先端で急激にテーパ状に縮径して先端部Ａが細径となるようにしたものである。
【００２０】
本実施の形態によれば、灯油切れ等となり、油受皿２内の油面２６が、吸入パイプ３の吸入口２３よりも下方に位置したとき、図５に示すように、吸入パイプ３の先端部Ａにおける張力が、表面張力によって吸い上げられる吸上げ燃料２７の重量よりも大きい場合は、吸入パイプ３によって液体燃料が吸い上げられ、液体燃料の油面２６がさらに降下して、張力により液体燃料を吸い上げられなくなると、油面２６と吸入パイプ３の先端部Ａとが分離する。このときの油面２６と吸入パイプ３の先端部Ａとの距離は小さいので、吸入口２３からの空気の急激な流入を防止することができる。
【００２１】
図６（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る吸入パイプ３と従来の吸入パイプ３ａの先端部Ａ，Ｂにおける液体燃料の吸上げ状態を比較した説明図で、吸入パイプ３，３ａの先端部Ａ，Ｂによって油面２６より表面張力によって吸い上げられた吸上げ燃料２７，２７ａの高さ（本実施の形態では高さｈ、従来例では高さＨ）を示している。
【００２２】
図に示すように、本実施の形態に係る吸入パイプ３の先端部Ａの方が、従来の吸入パイプ３ａの先端部Ｂよりも外径が小さくなっているために、表面張力によって吸い上げられる燃料が少なく、このため、吸入パイプ３の先端部Ａと油面２６の距離ｈが小さくなり、空間の空気層が小さくなる。このため、本実施の形態では、表面張力が切れて、液体燃料を吸い上げなくなったときの空気の吸込み量が少なくてすみ、吸入パイプ３ヘの急激な空気の流入を防止することができる。
【００２３】
［実施の形態３］
図７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の構成を示す縦断面図、図８はその要部の作用説明図である。実施の形態１では、吸入パイプ３の先端に向かって徐々にテーパ状に縮径して先端部Ａが細径となるようにしたが、本実施の形態では、吸入パイプ３の吸入口２３から薄肉細径の細径パイプ２８を挿入し、その一部を吸入パイプ３の先端部Ａから突出させた状態にして取付けたものである。
【００２４】
本実施の形態によれば、灯油切れ等となり、油受皿２内の油面２６が、吸入パイプ３の先端に取付けた細径パイプ２０の先端部Ａ１よりも下方に位置したとき、図８に示すように、吸入パイプ３の細径パイプ２０の先端部Ａ１における張力が、表面張力により吸い上げられる吸上げ燃料２７の重量よりも大きい場合は、吸入パイプ３によって液体燃料が吸い上げられ、液体燃料の油面２６がさらに降下して、張力により液体燃料を吸い上げられなくなると、油面２６と細径パイプ２８の先端部Ａ１とが分離する。
【００２５】
このときの油面２６と細径パイプ２８の先端部Ａ１との距離は小さいので、細径パイプ２８の先端部Ａ１の細径吸入口２９からの空気の急激な流入を防止することができる。
また、上記のようにして吸入パイプ３に細径パイプ２８を配設してその内径を小さくすることで、電磁ポンプ５内のプランジャー１１が下方へ動作する際の負荷が、内径の二乗に比例して増加するので、急激な上下運動を防止することができる。
なお、上記の説明では吸入パイプ３の先端に細径パイプ２８を取り付けているが、吸入パイプ形状にて、先端外径と同時に内径も細径としたものであってもよい。
【００２６】
図９（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る吸入パイプ３の細径パイプ２８と従来の吸入パイプ３ａの先端部Ａ１，Ｂにおける液体燃料の吸上げ状態を比較した説明図で、吸入パイプ３の細径パイプ２８の先端部Ａ１、及び吸入パイプ３ａの先端部Ｂによって油面２６より表面張力によって吸い上げられた吸上げ燃料２７，２７ａの高さ（本実施の形態では高さｈ、従来例では高さＨ）を示している。
【００２７】
図に示すように、本実施の形態に係る吸入パイプ３の細径パイプ２８の先端部Ａ１の方が、従来の吸入パイプ３ａの先端部Ｂよりも外径が小さくなっているために、表面張力により吸い上げられる燃料が少なく、このため、吸入パイプ３の細径パイプ２８先端部Ａ１と油面２６の距離ｈが小さく、空間の空気層が小さくなる。このため、本実施の形態では、表面張力が切れて、液体燃料を吸い上げなくなったときの空気の吸込み量が少なくてすみ、吸入パイプ３への急激な空気の流入を防止することができる。
【００２８】
【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、空状態などからのくみ上げの際において、電磁ポンプへの空気流入によって生ず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、次の通りである。
【００２９】
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突出弁、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、吸入パイプの外壁と吸入流路の内壁を吸入パイプの先端に向かって除々に縮径したテーパ状とし、吸入パイプの先端部に吸入流路の吸入口を設けるとともに先端部を細径に形成しており、油受皿内の油面が、吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、吸入パイプへの急激な空気の流入を防止することができる。
【００３１】
また、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突出弁、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油受皿内の液体燃料を吸い上げる流路とな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に薄肉細径のパイプを設け、パイプの一部を吸入パイプの吸入流路の先端部に位置する吸入口から突出させており、油受皿内の油面が、吸入パイプの吸入口よりも下方に位置したときに、吸入パイプの先端部より表面張力によって吸い上げる吸い上げ燃料を少なくし、表面張力が切れて液体燃料を吸い上げなくなったときに吸入口からの空気の吸込み量を少なくし、吸入パイプへの急激な空気の流入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の吸入パイプを示す縦断面図である。
【図２】  図１の作用説明図である。
【図３】  実施の形態１と従来の吸入パイプを比較した説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態２の吸入パイプを示す縦断面図である。
【図５】  図４の作用説明図である。
【図６】  実施の形態２と従来の吸入パイプを比較した説明図である。
【図７】  本発明の実施の形態３の吸入パイプを示す縦断面図である。
【図８】  図７の作用説明図である。
【図９】  実施の形態３と従来の吸入パイプを比較した説明図である。
【図１０】  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１１】  図１０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、８  管体、９  突出弁、１０  吸入弁、１１  プランジャー、２２  吸入流路、２３  吸入口、２４  吸入パイプの外壁、２５  吸入流路の内壁、２８  細径パイプ、２９  細径吸入口、Ａ，Ａ１  先端部。
【図１】
0003969474.tif 000002
【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】
0003969474.tif 000007
【図７】
0003969474.tif 000008
【図８】
0003969474.tif 000009
【図９】
0003969474.tif 000010
【図１０】
0003969474.tif 000011
【図１１】
0003969474.tif 000012