(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機１によって燃焼空気が送られる風胴２内に有底筒状のポット３を備え、該ポット３には燃料ポンプ４によって燃料が送られる燃料管５を取付け、かつ、ポット３内には点火時にポット３の底面を予熱すると共に気化した燃料に着火する予熱兼用ヒータ６を取付け、該ポット３内の中央上部に円板状の青炎キャツプ７を配置し、青炎キャツプ７の側方から上方に位置するポット３の側壁に多数の小孔３ａを形成し、かつ、青炎キャツプ７の下方に位置するポット３の側壁に少数の小孔３ｂを形成し、ポット３内で気化した燃料は青炎キャツプ７の側方及び上方に集中して燃焼し、青炎キャツプ７からの放射熱によってポット３の底面で燃料の気化を行う石油燃焼器であって、
前記予熱兼用ヒータ６はポット３の側壁からポット３の内部空間に向けて突出して取付け、かつ、前記燃料管５はポット３の側壁からその先端をポット３内の前記予熱兼用ヒータ６に向けて傾斜して取付け、
その燃料管５の先端付近に位置させた前記予熱兼用ヒータ６に通電して、燃料管５の先端に集中して高温部を形成する燃料管加熱手段９を備え、
前記石油燃焼器の点火操作時以外の燃焼中にその燃料管加熱手段９を所定時間通電する制御機構８を設け、
該燃料管加熱手段９は燃料管５と燃料管５内に蓄積するタールを加熱して燃料管５とタールとの密着をゆるめ、タールを燃料と一緒にポット３内に流出させることを特徴とするポット式石油燃焼器。
【請求項２】
ポット３内で青炎キャツプ７の外方に形成する燃焼炎にのぞませて燃焼炎検出手段１０を設け、該燃焼炎検出手段１０が燃焼炎高さ異常を検出した時に、前記制御機構８によって燃料管加熱手段９を所定時間作動させることを特徴とする請求項１記載のポット式石油燃焼器。
【請求項３】
送風機１によって燃焼空気が送られる風胴２内に有底筒状のポット３を備え、該ポット３には燃料ポンプ４によって燃料が送られる燃料管５を取付け、かつ、ポット３内には点火時にポット３の底面を予熱すると共に気化した燃料に着火する予熱兼用ヒータ６を取付け、該ポット３内の中央上部に円板状の青炎キャツプ７を配置し、青炎キャツプ７の側方から上方に位置するポット３の側壁に多数の小孔３ａを形成し、かつ、青炎キャツプ７の下方に位置するポット３の側壁に少数の小孔３ｂを形成し、ポット３内で気化した燃料は青炎キャツプ７の側方及び上方に集中して燃焼し、青炎キャツプ７からの放射熱によってポット３の底面で燃料の気化を行う石油燃焼器であって、
前記予熱兼用ヒータ６はポット３の側壁からポット３の内部空間に向けて突出して取付け、かつ、前記燃料管５はポット３の側壁からその先端をポット３内の前記予熱兼用ヒータ６に向けて傾斜して取付け、
その燃料管５の先端付近に位置させた前記予熱兼用ヒータ６に通電して、燃料管５の先端に集中して高温部を形成する燃料管加熱手段９を備え、
前記石油燃焼器の消火操作後にその燃料管加熱手段９を所定時間通電する制御機構８を設け、
該燃料管加熱手段９は前記燃料管５を高温度に加熱し、燃料管５の燃料を気化させて管内を乾き状態とすることを特徴とするポット式石油燃焼器。
【請求項４】
燃焼器の枠体１１に運転操作スイッチ１２を取付け、運転操作スイッチ１２による消火操作時に、燃料ポンプ４の運転を中止し、前記制御機構８を作動させることを特徴とする請求項３記載のポット式石油燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は燃料管の封鎖による燃焼異常を解消するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石油燃焼器のバーナ構造として、燃料の気化部と気化した燃料ガスの燃焼を行う燃焼部とを独立させた気化バーナが知られている。このバーナ構造では燃料に気化しにくい不純物が混入したり、燃料が変質したりすると、気化しにくい成分がタール化して気化部に溜まるものであり、やがて正常な燃料を使っても気化量がバラついて不完全燃焼や燃焼不能のトラブルを発生させるものであった。
【０００３】
一方、上記のトラブルが発生しにくいバーナとしてポット式石油燃焼器が知られており、このバーナは気化部と燃焼部とを一体化するポットを備えている。そして、ポット側壁にあけた小孔のあけ方を工夫し、かつ、ポットの中央上部に円板状の青炎キャツプを配置することによって、青炎キャツプよりも下方の空間が気化部として機能し、青炎キャツプの側部から上方が燃焼部として機能する構成としている。従って、ポットの底面へ送られた燃料は、青炎キャツプの下方で行われる燃焼による燃焼炎と、赤熱する青炎キャツプからの放射熱によって気化が促進し、この燃焼ガスのまじった気化ガスは青炎キャツプの側方で集中的に燃焼するものである。
【０００４】
この為、気化皿を構成するポット底板は、赤熱する青炎キャツプや燃焼炎から発生する熱によって強く加熱されており、気化バーナではタール化するような不純成分でも、この発明のポットは高温度によって確実に気化できる。そして、暖房用の燃料として、暑い夏を持越した灯油や不純物のまじった灯油を使用しても、燃焼不良が発生しにくい特徴がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ポット式石油燃焼器でも低温の燃料が供給される燃料管は温度が上昇しにくく、ポット側壁に燃料管を直接接続して開口したものでは、燃料管の出口付近にタールが付着するトラブルがしばしば発生するものである。このトラブルを防ぐ為に、新しい燃料供給構造として燃料管をポット内に突出して滴下供給する構造が実用化され、この構造によってポット内にタールが蓄積するトラブルはほぼ解消できたものである。
【０００６】
しかし、燃焼不良のトラブル原因の中で、ポット内に突出した燃料管５の先端にタールが付着して、この蓄積したタールが原因で燃料が流れにくくなり、燃料と空気量のバランスが崩れて不完全燃焼を発生させるものが発見され、このトラブルを解決する課題が生まれた。
【０００７】
【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ために、送風機１によって燃焼空気が送られる風胴２内に有底筒状のポット３を備え、該ポット３には燃料ポンプ４によって燃料が送られる燃料管５を取付け、かつ、ポット３内には点火時にポット３の底面を予熱すると共に気化した燃料に着火する予熱兼用ヒータ６を取付け、該ポット３内の中央上部に円板状の青炎キャツプ７を配置し、青炎キャツプ７の側方から上方に位置するポット３の側壁に多数の小孔３ａを形成し、かつ、青炎キャツプ７の下方に位置するポット３の側壁に少数の小孔３ｂを形成し、ポット３内で気化した燃料は青炎キャツプ７の側方及び上方に集中して燃焼し、青炎キャツプ７からの放射熱によってポット３の底面で燃料の気化を行う石油燃焼器であって、前記予熱兼用ヒータ６はポット３の側壁からポット３の内部空間に向けて突出して取付け、かつ、前記燃料管５はポット３の側壁からその先端をポット３内の前記予熱兼用ヒータ６に向けて傾斜して取付け、その燃料管５の先端付近に位置させた前記予熱兼用ヒータ６に通電して、燃料管５の先端に集中して高温部を形成する燃料管加熱手段９を備えている。そして、前記石油燃焼器の点火操作時以外の燃焼中にその燃料管加熱手段９を所定時間通電する制御機構８を設け、該燃料管加熱手段９は燃料管５と燃料管５内に蓄積するタールを加熱して燃料管５とタールとの密着をゆるめ、タールを燃料と一緒にポット３内に流出させるものである。また、制御機構８は石油燃焼器の消火操作後にその燃料管加熱手段９を所定時間通電しており、燃料管加熱手段９は前記燃料管５を高温度に加熱し、燃料管５の燃料を気化させて管内を乾き状態にしているものである。
【０００８】
また、ポット３内で青炎キャツプ７の外方に形成する燃焼炎にのぞませて燃焼炎検出手段１０を設け、該燃焼炎検出手段１０が燃焼炎高さ異常を検出した時に、前記制御機構８によって燃料管加熱手段９を所定時間作動するようにすれば、必要最少減の作動回数で確実にタールの付着を解消できたものである。
【０００９】
また、他の燃料加熱手段９の作動するタイミングとして消火操作時に着目し、燃焼器の枠体１１に運転操作スイッチ１２を取付け、運転操作スイッチ１２による消火操作時に、制御機構８は消火後も所定時間燃料管加熱手段９を作動させるものであり、消火後に燃料管５の先端に燃料が残らないようにしている。
【００１０】
【作用】
燃料管加熱手段９が作動すると燃料管５の先端部は高温度に加熱されるので、燃料は先端付近の燃料管５内部で気化して、燃料管５の先端から液状燃料とガス状燃料がまじって吹出すものである。また、燃料管加熱手段９の熱によって燃料管５が加熱されるので、燃料管５の先端に付着して燃料の流路障害になっているタールは熱分解が進み、タールと燃料管５との密着がゆるんでくる。この為、燃料管５の先端に付着したタール等の流路障害物は、勢いよく吹出す燃料によって吹き飛ばされるものであり、その後は燃料の流れがスムーズになり燃料流量と空気量とのバランスは戻り、正常燃焼が可能となる。
【００１１】
燃料管加熱手段９を作動させるタイミングは、燃焼状態の変化を目視で確認できた時に手動信号で作動させたり、一定の燃焼時間ごとに自動で作動させることができる。しかし、この発明のように燃焼炎検出手段１０が燃焼炎の高さの異常を検出した時に作動するように構成すれば、少ない作動数で優れた効果が得られるものである。また、燃料管５の先端のタールは消火時に燃料管５内に付着していた燃料の残査によっても発生しており、消火操作時に燃料加熱手段９を作動させることによって、燃料管５内壁に付着した燃料は気化してタールを発生させない。
【００１２】
【実施例】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は燃焼用空気を供給する送風機、４は燃料を供給する燃料ポンプ、３はバーナを構成するポットであり、該ポット３は燃焼用空気が供給される風胴２内に設置してある。１３は燃料タンク、５は燃料タンク１３に取付けた燃料ポンプ４とポット３とを連絡する燃料管であり、該燃料管５の先端はポット３内に突出して設置され、好ましくはポット３内に伸びる燃料管５は極細径のステンレスパイプで形成し、後記する燃料管加熱手段９によって先端に集中して高温部を形成する。
【００１３】
６は風胴２の外側からポット３の内部に挿入取付けした予熱兼用ヒータ、７はポット３内部で中央上部に位置させた逆皿状の円板で構成する青炎キャツプ、１４は青炎キャツプ７よりも下方のポット３の内壁に取付けられた燃焼リングであり、前記予熱兼用ヒータ６や燃料管６の先端は燃焼リング１４よりも下方に位置している。
【００１４】
３ａは青炎キャツプ７の側方から上方へかけてのポツト３の側壁にあけた多数の小孔、３ｂは青炎キャツプ７よりも下方のポット３の側壁にあけた小孔であり、小孔３ａと３ｂの比率は約８：１位になるように、青炎キャツプ７の側方の孔数を多くしている。
【００１５】
あらかじめ予熱兼用ヒータ６に通電してポット３や燃焼リング１４や青炎キャツプ７を加熱しておき、一定時間が経過してから送風機１と燃料ポンプ４を運転すると、予熱されたポット３内に燃料と空気が送られ、予熱兼用ヒータ６の熱で着火燃焼を開始する。着火が行われる青炎キャツプ７より下部の空間は、小孔３ｂが極めて少ないから青炎キャツプ７よりも下方で行われる燃焼量はごくわずかであり、炎は青炎キャツプ７の側方へ移って正常燃焼を行う。また、安定燃焼状態になってからは、手動操作やルームサーモ１５の信号で燃焼量を変更することができ、この時、送風機１の回転数と燃料ポンプ４の運転周波数とを連動して変更し、燃焼炎はほぼ同じ位置に形成されるようになっている。
【００１６】
１１は石油燃焼器の枠体、１６は枠体１１の背面から前面に貫通する空気路、１７は空気路１６の入口側である枠体背面に取付けた対流用送風機、１８は空気路１６内に位置させた燃焼室であり、ポット３内の燃焼ガスは燃焼室１８で完全燃焼してから空気路１６内に流出しており、対流用送風機１７で送られる室内空気と混合して枠体１１の前面から吹出している。
【００１７】
この発明の燃料管５はポット３内に突出して取付けられており、また、ポット３内に挿入取付けした予熱兼用ヒータ６は燃料管５の先端付近に位置させており、予熱兼用ヒータ６に通電すると燃料管５の先端は強く加熱される位置関係になっている。
【００１８】
８は上記構造に位置関係を特定した予熱兼用ヒータ５を、燃焼中もしくは消火操作時に所定時間通電するための制御機構であり、該制御機構８によって普段は全く通電されることのない燃焼中もしくは消火操作時に予熱兼用ヒータ５へ通電し、該制御機構８と予熱兼用ヒータ５とによって燃料管加熱手段９を構成している。
【００１９】
そして、燃焼中に燃焼炎の異常が認められた時に制御機構８を作動すると、予熱兼用ヒータ５は通電して高温度となり、制御機構８と予熱兼用ヒータ５とで構成する燃料管加熱手段９は強く燃料管５の先端を加熱する。この為、燃料ポンプ４で送られる燃料は燃料管５の先端部内でガス化して体積を増加し、液状の燃料を吹き飛ばしながら噴出するものである。
【００２０】
また、燃料管５の先端にタールが付着している時に燃料管加熱手段９が作動すると、燃料管５と共にタールも高温度に加熱されるから熱分解が進み、燃料管５とタールとの密着力が弱くなれば、燃料管加熱手段９によってタールが分解する前に燃料管５から噴出する燃料によって吹き飛ばされてきれいになる。
【００２１】
一方、燃焼中に燃料管加熱手段９によって青炎キャツプ７の下方の混合室の温度が上昇すると、正常時に青炎キャツプ７の側方で行われる燃料ガスの熱分解が混合室内部でも行われるようになり、混合室内で低分子量の燃えやすい可燃ガスになるから、青炎キャツプ７の側方での燃焼炎の高さが予定とは変わり、小孔３ａからこの燃焼炎に供給する空気が充分燃焼に使われない恐れがある。この発明の燃料管加熱手段９は所定時間だけ、例えば１分間だけ作動してすぐに停止するから、燃焼状態に大きな変化が現れない内に正常燃焼に戻るものである。
【００２２】
１０はポット３内で青炎キャツプ７の外方に形成する燃焼炎にのぞませて取付けた燃焼炎検出手段であり、通常は燃焼炎の有無を判定しているが、この燃焼炎検出手段１０の精度を向上することによって、炎ありの時の燃焼炎の高さ位置を検出することが可能となる。一方、燃料管５の先端にタールが付着して流路障害によって燃料供給量が減少すると、燃料・空気量のバランスが崩れて燃焼炎高さは正常時と異なるものであり、この変化は燃焼炎検出手段１０によって知ることができる。
【００２３】
この為、燃焼炎検出手段１０が異常信号を出した時のみ燃料管加熱手段９が所定時間作動するようにすれば、例えばタイマーによって定期的に燃料管加熱手段９を作動する自動運転と比べて、燃料管加熱手段９は必要な時だけ運転するようになり、燃焼異常が発生する恐れのある機会を少なくすることができた。
【００２４】
１２は燃焼器の枠体１１に取付けた運転操作スイッチであり、該運転操作スイッチ１２を操作すると石油燃焼器は燃焼を開始する。また、燃焼中に運転操作スイッチ１２を操作して石油燃焼器を消火するものであり、燃料ポンプ４の運転を中止して燃料の供給をやめ、ポット３内に残っている燃料は消火操作後しばらく運転を続ける送風機１から送られる空気によって燃焼し、やがて消火する。
【００２５】
燃料ポンプ４の運転を中止した時には燃料管５内には燃料が残っており、この燃料は内面をつたって先端に集まり、量が多くなればポット３に滴下して燃えつきる。そして、滴下後に集まった燃料が少なくて滴下できない時は、消火後も気化しやすい成分から気化を続けて先端には気化しにくい成分が残り、タール化する恐れがある。
【００２６】
この発明では運転操作スイッチ１２の消火操作時に、制御機構８は所定時間燃料管加熱手段９を作動させたから、燃料供給が停止した燃料管５は高温度に加熱され、燃料管５内に残っていた燃料は気化して乾き状態となるものである。この為、燃料管５の先端に残った燃料がタール化し、このタールが燃焼中に成長して燃料管５を封鎖するトラブルは完全に防止することができたものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明は、従来ポット式石油燃焼器に必要である燃料管５や点火装置の構造及び配置を変更した上で、予熱兼用ヒータ６を燃焼中もしくは消火操作時に所定時間通電する制御機構８を新たに追加し、燃料管加熱手段９を構成したものであり、該燃料管加熱手段９は作動のたびに燃料管５の先端をクリーニングするようになり、燃料管５のタールによるつまりが全く発生しなくなったものである。
【００２８】
また、ポット３の青炎キャツプ７より下方に位置する混合空間は燃料管加熱手段９が作動すると高温度となって、燃焼バランスがこわれる恐れがあるが、この燃料管加熱手段９は所定時間後必ず元に復帰するから、目に見えるほどの異常燃焼になる前に正常燃焼運転に戻り、大事に至ることはない。
【００２９】
さらに、燃料管加熱手段９は燃焼炎検出手段１０が燃焼炎の異常を検出した時に作動するようにすれば、燃料管加熱手段９は必要な時以外は作動しなくなる。燃料管加熱手段９の作動時には燃料バランスが崩れやすいものの、燃焼炎検出手段１０から燃料管加熱手段９の作動指令が出た時には、すでに燃料管５のつまりで燃焼バランスを崩しており、安定した燃焼中に燃焼状態を悪化させる動作は行われない。
【００３０】
また、燃料管加熱手段９はバーナ燃焼中に作動するのではなくて、消火操作と連動して作動すれば、消火時には燃料管５の先端が乾き状態となりタールの原因である燃料のしずくが残らなくなった。この為、燃料管５の先端にタールが成長するきっかけとなりやすい、消火時の燃料管５の先端に残る燃料はなくなり、燃料管５はタールが付着しにくくなったものである。
【００３１】
また、この構造によれば消火時の燃料管５の先端に燃料が残らないから、消火後も燃料が少しづつ気化することによって発生する消火後の臭気がなくなる効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明となるポット式石油燃焼器の断面図である。
【符号の説明】
１    送風機
２    風胴
３    ポット
３ａ  小孔
３ｂ  小孔
４    燃料ポンプ
５    燃料管
６    予熱兼用ヒータ
７    青炎キャツプ
８    制御機構
９    燃料管加熱手段
１０    燃焼炎検出手段
１１    枠体
１２    運転操作スイッチ
【図１】
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