JPH03236506A - 液体燃料燃焼装置とその気化容器温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石油を燃料とする気化式の液体燃料燃焼装置
に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の気化式の液体燃料燃焼装置は、第７図に
示すように構成されていた。

すなわちシーズヒータ１が埋め込まれた気化器２の上部
にはバーナ部３が連設され、気化器２の下方に設けられ
たモータ４によって、ロータ５が気化器２の内部空間に
配設されていた。気化器２の一部には気化器温度検知用
のサーミスター６が配設され、気化器２は断熱材７によ
って囲まれていた。モータ４には燃焼用ファン８がロー
タ５より下方に一体に固着されてケース９によって囲ま
れていた。気化器２は固定ビスによりケース９に固定さ
れていた。ロータ５の近傍には、給油パイプ１０の一端
が臨まされており他端は給油ポンプ１１に接続されてい
た。１２はシーズヒータ１への通電制御手段であり、１
３はサーミスター６の温度検出手段である。

シーズヒータ】へ通電制御手段１２により通電され気化
器２が所定の温度まで上昇したことをサーミスター６の
温度検出手段Ｉ３が検出すると、モータ４が駆動されて
、ロータ５、燃焼用ファン８が回転する。一方、燃料は
給油ポンプ１１によって給油パイプ１０を介してロータ
５の上に吐出されるとともに、回転するロータ５の遠心
力によってロータ５の外周部より均一に飛散し霧化され
る。霧化された燃料は、加熱された気化器２の内壁にて
気化するとともに、燃焼用ファン８によって供給される
燃焼空気と混合して混合ガスとなる。混合ガスはバーナ
部３にいたり、点火器（図示せず）によって点火され燃
焼する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、気化器２が大きく
なるために、熱容量が増加し気化器２の加熱完了まで時
間がかかりすぎるという課題を有していた。

つまり、気化器２はシーズヒータ１が装着されているの
で、シーズヒータ１と気化部分の温度差が大きくならな
いように熱電導性のよい材料でしかも熱容量を大きくし
て構成せざるを得す、またサーミスタ６などで温度を検
出しなければならない。したがって気化装置全体が大き
くなるだけでなく電気代やコストも高くなってしまった
。しかも気化器２をコンパクトにしようとすると、気化
器２がタールで詰まってしまうという大きな課題が発生
するため小さくすることができなかった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、コンパク
トな気化器にして熱容量を低減し、気化器の加熱完了ま
での時間大幅に短縮させようとすることを第１の目的と
している。

第２の目的は上記目的を遠戚できる気化器の温度を温度
センサなしで確実に制御させるところにある。

第３の目的は気化器の内部に生成されたタールを簡単に
検出し、そのタールを空焼きにより除去させるところに
ある。

第４の目的は気化器の温度を均一にしてよりコンパクト
な気化器を得ることにある。

課題を解決するための手段 そして上記第１の目的を遠戚するために本発明は、ステ
ンレス鋼などの銅より電気抵抗が大きな金属材料や導電
性セラミ、り材料でできた気化容器と、この気化容器の
一端に穿設された気化用空気入口と、この気化用空気入
口の近傍に電気的に絶縁状態で配設された液体燃料供給
手段と、気化容器の一部に形成された気化ガス噴出口と
、この気化ガス噴出口に対向して電気的に絶縁状態で配
設された混合気入口を有する混合室と、この混合室の他
端に装着されたバーナヘッドと、気化容器を電気的に絶
縁状態でバーナベースに固定する絶縁固定足と、気化容
器に電気を供給する通電手段からなるものである。

また第２の目的を遠戚するために、本発明はステンレス
鋼などの銅より電気抵抗が大きな金属材料や導電性セラ
ミック材料でできた気化容器両端部に設けられた電極と
、この気化容器に断続的に電気を供給する断続通電手段
と、通電オフ時に気化容器の電気抵抗を検出する抵抗検
出手段と、この抵抗値から気化容器の温度を換算して設
定温度になるように断続通電手段の通電量を制御する通
電制御手段とからなるものである。

また第３の目的を遠戚するために、本発明は気化容器の
電気抵抗が初期の設定よりも低下したとき、気化容器内
部にタールが生成したことを検出するタール検出手段と
、このタール検出手段がタルの生成したことを検出した
ときに気化容器の温度を６００’Ｃ程度に上昇させる気
化容器温度制御手段からなるものである。

さらに第４の目的を達成するために、本発明は直接通電
されている気化容器の外周壁に温度均一手段を形成した
ものである。

作用 本発明は上記した構成によって、気化容器は通電手段に
より、直接電気が流されるのですぐＣミ加熱される。気
化容器は液体燃料供給手段や７昆合室やバーナヘッドと
も電気的に絶縁状態にあり、しかもバーナヘッドに絶縁
固定足で固定されているため、完全に回りと絶縁されて
いるので感電の危険もない。また気化容器はステンレス
綱などの銅より電気抵抗が大きな金属材料や導電性セラ
ミック材料でできているため、通電手段からの配線にお
ける田失もあまり大きくなくできる。

また気化容器の温度を制御するとき、気化容器の温度は
抵抗検出手段により気化容器の電気抵抗値を検出し、抵
抗値と温度の相関から換算して求める。電気抵抗値の検
出は断続通電手段によって気化容器に断続的に電気が供
給されるときの非通電間に行う。検出された気化容器塩
度と設定温度との差より通電制御手段で断続通電手段の
通電量を制御して気化容器温度が制御できる。

また気化容器内部にタールが生成すると、タールの炭化
による導伝性のために、気化容器の電気抵抗が初期の設
定より低下するので、その抵抗低下をタール検出手段に
より検出し、気化容器温度制御手段によって気化容器の
温度を６００°Ｃ程度に上昇させる。気化容器の温度が
６００°Ｃ程度になると、タールは緩慢であるが周りの
空気と反応して燃焼を開始し、セルフクリーニングされ
る。

さらに直接通電されている気化容器の外周壁に温度均一
手段が形成されると、電流の流れる道筋で発生する熱が
全体に伝熱され、気化が行なわれていない部分の熱は気
化が行われて気化熱により温度低下が起きている部分に
集中的に移動される。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図において、バーナヘッド１４の上にステンレス綱
などの銅より電気抵抗が大きな金属材料や導電性セラミ
ック材料でできた気化容器１５が設けられ、この気化容
器Ｉ５の一端には気化用空気入口１６が穿設されている
。この気化容器１５の他の一部には気化ガス噴出口１７
が形成され、この気化ガス噴出口１７に対向して電気的
に絶縁状態で混合気人口１８を有する混合室１９が配設
されている。このγ捏合室１９の上部開口部にはバーナ
ヘッド２０が配設されている。気化容器１５は電気的に
絶縁状態で絶縁固定足２１バーナヘース１４に固定され
ている。気化用空気人口１６の近傍に電気的に絶縁状態
で液体燃料供給手段２２が配設され、この液体燃料供給
手段２２の他端には給油ポンプ２３が接続されている。

バーナ外装を形成するゲーナケース２４の底部には燃焼
用ファン２５が固定されている。気化容器１５の両端は
気化容器１５に電気を供給する通電手段２６が設けられ
ている。

次に、この一実施例の構成における作用を説明する。気
化容器１５に通電手段２６によって直接電気が流され、
気化容器１５が加熱されると、給油ポンプ２３の運転に
よって液体燃料は液体燃料供給手段２２を通して気化用
空気入口１６に供給される。気化容器１５内の気化面で
気化された燃料ガスは、燃焼用ファン２５によって供給
される気化用空気と一緒になりながら、搬送されて気化
ガス噴出口１７より噴出し、燃焼用ファン２５によって
供給される燃焼用１次空気と一緒に混合気入口１８より
混合室１９へ搬送され、混合されてバーナヘッド２０へ
至り着火手段（図示せず）によって着火され燃焼をおこ
なう。

ここにおいて、気化容器１５は単なるパイプ状であり、
シーズヒータなども装着されていないために熱容量も少
なく、しかも通電手段２６によって、直接電気が流され
るので気化容器１５はすぐに加熱される。気化容器１５
は液体燃料供給手段２２や混合室１９やバーナヘッド２
０とも電気的に絶縁状態にあリ、しかもバーナヘース１
４に絶縁固定足２１で固定されているため、完全に回り
と絶縁されているので感電の危険もない。また気化容器
１５はステンレス鋼などの銅より電気抵抗が大きな金属
材料や導電性セラミンク材料でできているため、通電手
段２６からの配線における損失もあまり大きくなくでき
る。

また本実施例においては、気化容器１５からヒータを取
り去ったので非常にコンパクトにかつ安価にできる。

次に気化容器温度制御方法の一実施例について説明する
。

第２図の実施例では、ステンレス鋼などの銅より電気抵
抗が大きな金属材料や導電性セラミンク材料でできた気
化容器１５両端部に設けられたｔ極２７と、この気化容
器１５に断続的に電気を供給する断続通電手段２８と、
この断続通電中の通電オフ時に気化容器１５の電気抵抗
を検出する抵抗検出手段２９と、この抵抗値から気化容
器１５の温度を換算して設定温度になるように断続通電
手段２８の通電量を制御する通電制御手段３０とからな
るものである。

また上記実施例では、気化容器１５の温度を制御すると
き、気化容器１５の温度は抵抗検出手段２９により、気
化容器１５の電気抵抗値から換算して求める。電気抵抗
値の検出は、第３図に示された如く断続通電手段２８に
よって気化容器１５る断続的に電気が供給されるときの
非通電間に行う。よってサーミスタなどの温度センサな
しで気化部温度が検出でき、その温度と設定温度との差
より通電制御手段３０で断続通電手段２８の通電量を制
御して気化容器温度が制御できる。

なお、本発明ではサーミスタなどの温度センサなしで気
化部温度が検出できるので、サー累スタなと一カ所の温
度だけでなく全体の温度を検出でき、しかも直接気化部
温度が検出できるので非常に精度のよい制御ができる。

次に気化容器のタール除去方法の一実施例について説明
する。

第４図の実施例では、気化容器１５の電気抵抗が初期の
設定より低下したとき、気化容器１５内部にタールが生
成したことを検出するタール検出手段３１と、このター
ル検出手段３１がタールの生成したことを検出したとき
に気化容器１５の温度を６００°Ｃ程度に上昇させる気
化容器温度制御手段３２からなるものである。

また上記実施例では、気化容器１５内部にタールが生成
すると、第５図に示されたごとくタールの炭化による導
伝性のために、気化容器１５の電気抵抗が初期の設定よ
り低下するので、その抵抗低下をタール検出手段３１に
より検出し、気化容器温度制御手段３２によって気化容
器１５の温度を６００°Ｃ程度に上昇させる。気化容器
１５の温度が６００°Ｃ程度になると、タールは緩慢で
あるが回りの空気と反応して燃焼を開始し、セルフクリ
ーニングされる。

なお、本発明では気化容器１５の温度を６００″Ｃ程度
に上昇させるので、−ａのサーミスタやバイメタルスイ
ッチでは使用できず特殊な高価な温度検出器が必要とな
ってくるが、気化容器１５の電気抵抗で検出するため安
価で信頼性も高くできる。

次に直接通電される気化容器の温度均一手段の一実施例
について説明する。

第６図の実施例では、ステンレス鋼などの銅より電気抵
抗が大きな金属材料を二重管構造に構成し、内管の外周
面側にウィック３３を装着し、中に作動媒体を封入して
両端部を封口されたヒートバイブが形成され、中空部３
４の一端に気化用空気人口１６が設けられ、中空部３４
の他端には気化ガス噴出口１７が設けられて直接通電型
気化容器１５が構成されている。

また上記実施例では、直接通電型気化容器１５がヒート
パイプに形成されているので、電流の流れる道筋が高温
になることが防止されるだけでなく、中空部３４の気化
が行われている部分の気化潜熱による温度低下や気化が
行われていない部分の温度上昇が防止でき、常に安定し
た気化が行える。なお本発明では気化容器１５の温度が
均一となるので、全ての面が気化部として利用でき、よ
って気化容器１５のコンパクト化が図られる。

発明の効果 以上のように本発明は、ステンレス鋼などの銅より電気
抵抗が大きな金属材料や導電性セラミック材料でできた
気化容器と、この気化容器の一端に穿設された気化用空
気人口と、この気化用空気人口の近傍に電気的に絶縁状
態で配設された液体燃料供給手段と、気化容器の一部に
形成された気化ガス噴出口と、この気化ガス噴出口に対
向して電気的に絶縁状態で配設された湛合気入口を有す
る混合室と、この混合室の他端に装着されたバーナヘッ
ドと、気化容器を電気的に絶縁状態でバーナヘッドに固
定する絶縁固定足と、気化容器に電気を供給する通電手
段からなるものであるので、気化容器は熱容量も少なく
、しかも通電手段によって、直接電気が流されるので気
化容器は非常に短時間で加熱できる。しかも完全に回り
と絶縁されているので感電の危険もなく、通電手段から
の配線における損失もあまり大きくなくできる。

また本発明は、気化容器両端部に設けられた電極と、こ
の気化容器に断続的に電気を供給する断続通電手段と、
通電オフ時に気化容器の電気抵抗を検出する抵抗検出手
段と、この抵抗値から気化容器の温度を換算して設定温
度になるように断続通電手段の通電量を制御する通電制
御手段とからなるものであるので、サーミスタなどの温
度センサなしで気化部温度が検出できるので、サーミス
タなど一ケ所の温度だけでなく全体の温度を検出でき、
しかも直接気化部温度が検出できるので非常に精度のよ
い制御ができるものである。

また本発明は、気化容器の電気抵抗が初期の設定よりも
低下したとき、気化容器内部にタールが生成したことを
検出するタール検出手段と、このタール検出手段がター
ルの生成したことを検出したときに気化容器の温度を６
００°Ｃ程度に上昇させる気化容器温度制御手段からな
るものであるので、一般のサーミスタやバイメタルスイ
ッチでは使用できず特殊な高価な塩度検出器が必要とな
ってくるが、気化容器の電気抵抗で検出するため安価で
信頼性も高くできる。

さらに本発明は、直接通電されている気化容器の外周壁
に温度均一手段を形成したものであるので、電流の流れ
る道筋が高点になることが防止されるだけでなく、気化
が行われている部分の気化熱による温度低下や気化が行
われていない部分の温度上昇が防止でき、常に安定した
気化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の
縦断面図、第２図は本発明の一実施例における気化容器
温度制御方法を用いた装置の概略Ｈシ ！ 図 ？ｎ Ｖイｅ容曾＝Ｎ 気イｌ：用な一入口 気　イ仁　カ　　ス　　嘴１　出　　０渭Ｓ室 バーナヘッド 杷纏固定足 清停だ軒慣絽テ段 通電手段 実施例における液体燃料燃焼装置の概略断面図、電型気
化装置の概略断面図、第７図は従来の液体燃料燃焼装置
の縦断面図である。 １５・・・・・・気化容器、１６・・・・・・気化用空
気入口、１７・・・・・・気化ガス噴出口、１９・・・
・・・混合室、２０・・・・・・バーナヘッド、２１・
・・・・・絶縁固定足、２２・・・・・・液体燃料供給
手段、２６・・・・・通電手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステンレス鋼などの銅より電気抵抗が大きな金属
   材料や導電性セラミック材料でできた気化容器と、この
   気化容器の一端に穿設された気化用空気入口と、この気
   化用空気入口の近傍に電気的に絶縁状態で配設された液
   体燃料供給手段と、前記気化容器の一部に形成された気
   化ガス噴出口と、この気化ガス噴出口に対向して電気的
   に絶縁状態で配設された混合気入口を有する混合室と、
   この混合室の他端に装着されたバーナヘッドと、前記気
   化容器を電気的に絶縁状態でバーナベースに固定する絶
   縁固定足と、前記気化容器に電気を供給する通電手段か
   らなる液体燃料燃焼装置。
2. （２）ステンレス鋼などの銅より電気抵抗が大きな金属
   材料や導電性セラミック材料でできた気化容器両端部に
   設けられた電極と、この気化容器に断続的に電気を供給
   する断続通電手段と、通電オフ時に前記気化容器の電気
   抵抗を検出する抵抗検出手段と、この抵抗値から気化容
   器の温度を換算して設定温度になるように前記断続通電
   手段の通電量を制御する通電制御手段とからなる気化容
   器温度制御方法。
3. （３）気化容器の電気抵抗が初期の設定より低下したと
   き、気化容器内部にタールが生成したことを検出するタ
   ール検出手段、このタール検出手段がタールの生成した
   ことを検出したときに前記気化容器の温度を６００℃程
   度に上昇させる気化容器温度制御手段からなる特許請求
   の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。
4. （４）気化容器の外周壁に温度均一手段を形成した特許
   請求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。