JPH05655Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、内燃機関等を搭載した車両、トレ
ーラ等の車両、家庭用部屋、乾燥室、事務所、ビ
ニールハウス等の室に用いる間接又は直接的な暖
房装置、乾燥装置、ボイラー、湯沸器等に使用す
る燃焼器に適用できる液体燃料を気化させて気化
燃料を生成する液体燃料気化装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、車両の室内暖房については、内
燃機関の冷却水を温水配管で取出し、これをヒー
タ装置に導き、間接的に熱交換を行つて温風を室
内に送り込んで室内暖房を行つているものがあ
る。

また、内燃機関とは無関係に燃焼器によつて燃
料を燃焼させて発生する熱量によつて室内暖房を
行う自動車用暖房装置（例えば、特開昭60−
252018号公報参照）がある。

更に、燃焼器の燃焼ガスを熱交換器を経て機関
の吸気ポートへ供給すると共に、この熱交換器に
より加熱される空気を車室へ導くようにしたエン
ジンの暖機装置（例えば、特開昭61−79864号公
報参照）がある。

液体燃料気化装置として、例えば、本出願人に
よる出願である特願昭60−137837号（特開昭62−
665号公報参照）、特願昭60−207330号（特開昭62
−69009号公報参照）、特願昭59−281162号（特開
昭61−160312号公報参照）等に開示されたものが
ある。

まず、特開昭62−665号公報に記載されたもの
について、第３図及び第４図を参照して概説す
る。液体燃料気化装置４０は外管４７、内管４８
及び内管４８に配置されるグロープラグ等の加熱
栓４５から構成されている。外管４７は気化室へ
開口する複数の噴孔４９を備えており、燃焼室に
突出する大径の閉鎖端壁に受熱体４１が形成され
る。受熱体４１は、第４図に示すように、溝４４
を設け、多数のフイン４３が形成されている。外
管４７の外端部には断熱ガスケツト５１を介して
内管４８の外端部が螺合支持されている。内管４
８の外端部に燃料供給管４６が接続される一方、
内端部は受熱体４１の近くまで延び、かつ内管４
８と外管４７との間に隙間５０が形成されてい
る。内管４８の外端部に設けたねじ孔４２に加熱
栓４５の基端部が螺合支持され、この先端側加熱
部が内管４８との間に隙間５０を存して受熱体４
１の方へ突出される。

また、特開昭62−69009号公報に記載されたも
のについて、第５図を参照して概説する。第５図
において、燃焼筒５９の内部を周縁部に複数個の
切欠通路５３を有する仕切板５２により気化室５
４と周壁に空気導入孔５５を有する燃焼室５６と
に仕切り、前記気化室５４へ開口する気化燃料噴
出用のノズル５７を有し且つ外周面にフイン５８
を有する燃料気化装置６０を備えた燃焼器が開示
されている。燃料気化装置６０は外管６３にグロ
ープラグ等である加熱栓６１が挿入されたもので
あり、加熱栓６１の一端には端子６４が設けられ
ている。外管６３内への加熱栓６１の挿入は、燃
料通路６５を形成されるように配置される。ま
た、外管６３には燃料供給パイプ６２が取付けら
れている。加熱栓６１は中実構造であり、窒化ケ
イ素部材にタングステンから成る抵抗線（図示省
略）が埋込まれたものである。

更に、特開昭61−160312号公報に記載されたも
のについて、第６図を参照して概説する。第６図
において、燃焼筒７１内はハニカム通路６９によ
つて気化室６７と燃焼室６８とに仕切られてい
る。気化室６７の上流端部には空気導入孔を有す
る外周壁６６が取付けられている。空気ダクト７
３中に設けられて燃焼筒７１内に斜めに配設さ
れ、上部７４より燃料を噴出させる噴出口７２を
有した気化装置７０を設けた急加熱用燃焼器が開
示されている。気化装置７０は外管７６内にグロ
ープラグ等である加熱栓７５が燃料通路７７を形
成するように挿入されている。加熱栓７５の一端
には端子７９が設けられ、また外管７６には燃料
供給パイプ７８が取付けられている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記内燃機関の冷却水を利用し
て室内暖房を行うものについては、冷却水の温度
上昇の速度が緩慢であるためヒータ本体が温風を
送り出すまでに長時間を要し、その間はヒータの
暖房機能はほとんどない状態である。

また、上記内燃機関とは無関係に燃焼器を用い
る自動車用暖房装置又はエンジンの暖機装置につ
いては、燃焼の周期、排ガスの処理等に時間、手
数を要し、複雑な機構、制御装置を必要とし、ま
た液体燃料を気化させるのに長時間を要し、その
ため気化燃料に対する点火及び燃焼は遅れるとい
う原因となつている等の問題点を有している。

また、先行技術としての上記燃焼器に使用され
ている液体燃料気化装置については、液体燃料を
ある程度までは確実に且つ急速に気化させること
はできるが、まだ十分とは言えず、まず、加熱栓
の温度を燃焼器の状態に応じて適宜に調節するこ
とができず満足できるものではない。次に前記先
行技術についての問題点を説明する。

まず、第３図及び第４図に示されている特開昭
62−665号公報に記載された燃焼器の燃料気化装
置については、燃焼が盛んになつた後には、受熱
体４１によつて燃料気化装置の内管４８の端部か
ら外管４７へ流入する燃料が加熱気化されること
となり、燃焼器の運転開始後は格別加熱栓に通電
をしてなくても燃料の完全な気化が達成され、消
費電力の節減に役立つと共に、燃料の気化効率が
向上し、燃料の着火性が向上し且つ安定した燃焼
状態が得られるが、しかしながら、外管４７内に
内管４８が配置され、その内管４８内に中実構造
のグロープラグである加熱栓４５が配置されてい
るものであり、液体燃料が気化熱を得るための加
熱栓４５の放熱面積である伝熱面積が小さく、そ
のため液体燃料が気化するため十分な気化熱を得
ることができず、気化した気化燃料の流れについ
て改善の余地があり、液体燃料を急速に且つ確実
に気化させ、噴孔４９から気化燃料を噴出させる
という点では必ずしも十分でなく問題点を有して
いる。

また、第５図に示された特開昭62−69009号公
報及び第６図に示された特開昭61−160312号公報
に記載された燃焼器に使用されている燃料気化装
置６０及び気化装置７０についても、第２図に示
した気化装置と同様に、加熱栓６１及び加熱栓７
５は中実構造のもののみであり、そのため液体燃
料が気化するため十分な気化熱を得ることができ
ず、液体燃料を急速に且つ確実に気化させ、気化
燃料噴出用のノズル５７及び噴出口７２から気化
燃料を噴出させるという点では必ずしも十分でな
く問題点を有している。

この考案の目的は、上記の問題点を解消するこ
とであり、燃料を急速度で気化して、気化燃料を
燃焼させる燃焼器に使用する液体燃料気化装置で
あり、グロープラグ等の加熱栓によつて液体燃料
を急速に且つ確実に気化させて気化燃料を生成
し、特に、気化燃料の噴出部即ち気化燃料噴出パ
イプの入口側燃料通路においてカーボンの付着を
防止することができる液体燃料気化装置を提供す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この考案は、外
周面に受熱フインを備えた筒体、該筒体内の長手
方向に燃料通路を形成するように挿入した加熱
栓、前記燃料通路に連通する前記筒体に取り付け
た気化燃料噴出パイプ、前記燃料通路に連通する
前記筒体に取り付けた燃料導入パイプ、前記気化
燃料噴出パイプ側の先端部のみの前記加熱栓の外
周面に嵌合した内筒、及び前記内筒の外周面に設
け且つ前記燃料通路の前記気化燃料噴出パイプ側
にのみ設けた前記加熱栓の長手方向に伸びる放熱
フインを有する液体燃料気化装置に関する。

また、この液体燃料気化装置は、燃焼器の燃焼
室に配置して使用されるものである。

また、この液体燃料気化装置において、前記加
熱栓は前記燃焼器における気化用グロープラグと
して機能するものである。

〔作用〕

この考案による液体燃料気化装置は、上記のよ
うに構成されており、次のように作用する。即
ち、この液体燃料気化装置は、加熱栓の先端部の
外周面に放熱フインを有する内筒を嵌合し、前記
内筒と前記加熱栓とを外周面に受熱フインを備え
た筒体内に燃料通路を形成するように挿入したの
で、グロープラグである前記加熱栓からの熱を前
記燃料通路に効果的に放熱し、前記燃料通路の噴
出部である前記加熱栓の先端部に嵌合された前記
内筒の前記放熱フインを介して前記加熱栓の熱を
分散させて低温に維持して放熱する。従つて、前
記噴出部付近にカーボンが付着することがない。
また、噴出部付近より上流即ち前記加熱栓の中間
部では、息付き現象が生じるが、前記放熱フイン
を位置させているので、液体燃料の気化を妨げる
ようなことは生じない。

そして、前記加熱栓の中間部は液体燃料が前記
加熱栓に直接接触して、液体燃料が気化熱を十分
に与えられる状態となつて液体燃料の気化は急速
に且つ確実に行うことができ、液体燃料を効率的
に気化させられることとなる。

また、前記内筒の外周面に形成した前記放熱フ
インは前記内筒の長手方向に伸長しているので、
気化された気化燃料は前記放熱フインに妨げられ
ることなく前記燃料通路をスムースに流れること
ができ、前記気化燃料噴出パイプから燃焼器の気
化室等にスムースに且つ迅速に噴出される。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して、この考案による液体
燃料気化装置の一実施例を説明する。

第１図において、この考案による液体燃料気化
装置が符号１によつて全体的に示されている。こ
の考案による液体燃料気化装置１については、例
えば、デイーゼルエンジン又はガソリンエンジン
のエアクリーナ、単独のエアクリーナ等を通じて
取り入れる空気、あるいは直接的に外気又は室内
から取り入れる空気を、空気取入パイプから導入
し、燃焼ガスを燃焼ガス送出パイプから直接的に
室内等に送り出すか、又は下流に設置された熱交
換器（図示省略）に送り出す燃焼器に使用される
ものである。

この液体燃料気化装置１の構造について、第１
図を参照して説明する。液体燃料気化装置１は、
金属製の気化パイプ即ち筒体２内に気化用グロー
プラグ等である加熱栓３が内蔵されたものであ
る。筒体２の外周面には多数の受熱フイン５が形
成されている。筒体２の一端部に気化燃料噴出パ
イプ６が取付けられ、また筒体２の他端部に液体
燃料導入パイプ９が取付けられている。また、加
熱栓３の先端部位における外周面には、内筒１０
が圧入嵌合され、加熱栓３と内筒１０との間には
密接状態に構成されている。内筒１０の内周面
は、加熱栓３の外周面と相補性の形状であり、例
えば円筒状等の筒状の形状である。

また、内筒１０の外周面には、多数の放熱フイ
ン４が形成されている。放熱フイン４は内筒１０
の長手方向に伸長している。筒体２には、中実状
ヒータコア即ちグロープラグである加熱栓３及び
内筒１０が燃料通路８を形成するように挿入され
ている。加熱栓３は、例えば、セラミツク、窒化
ケイ素部材等から成り、タングステンから成る抵
抗線（図示省略）が埋め込まれたり、プリント接
着されているものである。また、燃料通路８の下
流部位には気化燃料噴出部１５が形成されてい
る。液体燃料導入パイプ９の液体燃料導入口１４
は、燃料通路８に開口している。また、加熱栓３
の基端部には端子１１が設けられている。気化燃
料噴出パイプ６の噴出口７は、通常燃焼器の気化
室に開口するように設置されて適用される。図
中、矢印は燃料の流れ方向を示す。

第２図は第１図の線−における断面図であ
る。加熱栓３と内筒１０とは密着状態に圧入嵌合
しており、筒体２の中央部には、加熱栓３及び内
筒１０が燃料通路８を形成するように挿入されて
いる。筒体２の外周面に形成された受熱フイン５
は、筒体２の円周方向に形成されている。また、
内筒１０の外周面に形成された放熱フイン４は、
内筒１０の長手方向に形成されている。

次に、この考案による液体燃料気化装置１が適
用される燃焼器の一例について説明する。前記燃
焼器は、セラミツク製の燃焼筒、その外周を覆う
金属製の外筒ハウシング、並びに前記燃焼筒及び
前記外筒ハウシングの一端部を密封する金属製の
蓋板から構成されている。前記外筒ハウシングの
下端部には金属製の燃焼ガス送出パイプが設けら
れており、更に前記外筒ハウシングの筒状部には
金属製の空気取入パイプが側部に設けられてい
る。前記燃焼筒の内部は、周縁部に複数個の開口
である切欠通路を有する仕切板によつて２つの
室、即ち、気化室と燃焼室とに仕切られている。
前記燃焼室を構成している前記燃焼筒の周壁には
多数の空気導入孔が形成されている。前記気化室
とは反対側の前記燃焼室の端部には燃焼ガス送出
口が形成されている。

この発明による液体燃料気化装置１は、例え
ば、第５図又は第６図に示すように、前記燃焼室
の下流部位即ち前記燃焼室の角部から前記仕切板
の中央部に形成されている連通孔に向かつて斜め
に伸長し、前記連通孔を貫通して設置されてい
る。また、前記気化室には加熱プラグである点火
用グロープラグが設置されている。そして、気化
燃料噴出パイプ６の先端に形成された噴出口７
は、前記気化室に設置された前記点火用グロープ
ラグの近傍に位置するように設置される。

この考案による液体燃料気化装置１は、以上の
ように構成されており、次のように作用する。

この考案による液体燃料気化装置１の作用を一
層分かり易く理解するために、液体燃料気化装置
１を上記燃焼器に適用した場合の一例について説
明する。

まず、筒体２内の気化用グロープラグである加
熱栓３の抵抗線（図示省略）に端子１１から通電
し、加熱栓３を加熱すると共に、燃料導入パイプ
９から液体燃料を供給する。液体燃料は液体燃料
導入パイプ９の液体燃料導入口１４から燃料通路
８に導かれ、加熱された加熱栓３の接触して気化
される。次いで、気化された気化燃料は、気化燃
料噴出部１５から気化燃料噴出パイプ６を通つて
噴出口７から燃焼器の気化室に噴出される。

加熱栓３の先端部には放熱フイン４を備えた内
筒１０が位置しており、加熱栓３の熱は放熱フイ
ン４で分散され、最適温度に調節されて液体燃料
を気化する機能を果たし、カーボンの発生を防止
する。また、最初は気化燃料に混じつて油滴もわ
ずかに噴出されることがあるから、この油滴は気
化燃料に点火される時に点火を極めてスムースに
する機能を有している。

一方、燃焼空気は、空気取入パイプから送り込
まれ、外筒ハウジングと燃焼筒との間の環状空間
を旋回して空気導入孔から燃焼室に吹き込まれ
る。前記燃焼室に吹き込まれた燃焼空気の一部は
仕切板の開口である切欠通路を通つて前記気化室
に送り込まれる。気化燃料と燃焼用空気は混合さ
れ、ホモジニアス即ち均質な状態に混合されて混
合気を生成し、そこで、燃料は点火用グロープラ
グによつて点火されて燃焼される。次いで、気化
燃料は着火されて燃焼し且つ燃焼空気と混合され
ながら、前記燃焼室に吹き出され、前記燃焼室に
おいて完全に燃焼されるようになる。燃焼した気
化燃料は燃焼ガスとなつて、前記燃焼筒に形成さ
れている燃焼ガス送出口から燃焼ガス送出パイプ
を通つて熱交換器等に送出される。

前記燃焼室での燃焼状態が盛んになると、液体
燃料気化装置１の筒体２に設けた多数の受熱フイ
ン５を介して燃焼熱即ち輻射熱を受けるようにな
る。この状態になつて液体燃料気化装置１の気化
用グロープラグである加熱栓３の前記抵抗線への
通電を停止する。その後は、液体燃料気化装置１
は受熱フイン５を通じて前記燃焼室から輻射熱を
受熱し、その熱は燃料通路８に伝熱されて放熱さ
れ、液体燃料はその熱即ち気化熱によつて気化さ
れて気化燃料に生成される。気化された気化燃料
は燃料通路８を通つて気化燃料噴出パイプ６から
前記気化室に噴出されるようになる。

また、前記燃焼器の燃焼が盛んになつても、急
速に液体燃料を気化させることを望む場合、ある
いは気化し難いような種類の液体燃料の場合に
は、液体燃料気化装置１の加熱栓３の前記抵抗線
への通電を停止しないで作動を続けてもよいこと
は勿論である。更に、前記燃焼器の燃焼状態が弱
い場合にも、加熱栓３の前記抵抗線を通電状態に
して、液体燃料の気化を促進することもできる。

以上のように、この考案による液体燃料気化装
置の実施例について詳述したが、必ずしもこれら
の細部に限定されるものではない。例えば、図で
は、筒体の外周面に形成した受熱フインを筒体の
円周方向に形成しているが、必ずしも筒体の円周
方向に形成する必要はなく、筒体の長手方向に形
成してもよいことは勿論であり、この液体燃料気
化装置が設置される燃焼室の構造に応じて形状変
更できるものである。更に、気化燃料噴出パイプ
がヘ字型の形状に形成されているが、燃焼器の構
造に応じて種々の形状に形成することも可能であ
る。燃料導入パイプを筒体に対してほゞ直角に取
付けているが、必ずしもそのような取付け構造に
限定されるものではなく、平行にあるいは筒体に
埋め込まれた状態に取付けられてもよく、液体燃
料気化装置を燃焼器に取付ける場合に燃焼器の構
造に応じて種々の形状に形成することも可能であ
る。更に、筒体、内筒、加熱栓及び気化燃料噴出
パイプの形状についても図示のものに限定される
ものでなく、角筒状、楕円筒状、円筒状等種々の
形状に形成することもできる。更に、気化燃料噴
出パイプの端部が筒体内に突出しているが、例え
ば、突出させることなく且つ気化燃料噴出部にお
ける気化燃料噴出パイプの端部を面取りして気化
燃料の流れがスムースになるように形成してもよ
いことは勿論である。

〔考案の効果〕

この考案による液体燃料気化装置は、上記のよ
うに構成されており、次のような効果を有する。
即ち、この液体燃料気化装置は、加熱栓の先端部
の外周面に放熱フインを有する内筒を嵌合し、前
記内筒と前記加熱栓とを外周面に受熱フインを備
えた筒体内に燃料通路を形成するように挿入し、
前記筒体の一端に気化燃料噴出パイプを取付け、
また前記筒体の他端に燃料導入パイプを取付けた
ので、グロープラグである前記加熱栓からの熱を
前記燃料通路に効果的に放熱し、前記燃料通路の
噴出部である前記加熱栓の先端部に嵌合された前
記内筒の前記放熱フインを介して前記加熱栓の熱
を分散させて低温に維持して放熱する。

従つて、前記噴出部付近にカーボンが付着する
ことがなく、また噴出部付近より上流即ち前記加
熱栓の中間部では、息付き現象が生じるが、前記
放熱フインを位置させているので、液体燃料の気
化を妨げるようなことは生じない。

そして、前記加熱栓の中間部は液体燃料が前記
加熱栓に直接接触して、液体燃料が気化熱を十分
に与えられる状態となつて液体燃料の気化は急速
に且つ確実に行うことができ、液体燃料を効率的
に気化させられ、気化された気化燃料は前記気化
燃料噴出パイプを通つて噴出口からスムースに噴
出されることとなる。次いで、気化燃料は直ちに
燃焼できるようになり、暖房等に迅速に供するこ
とができるようになる。

また、前記内筒の外周面に形成した前記放熱フ
インは前記内筒の長手方向に伸長しているので、
気化された気化燃料は前記放熱フインに妨げられ
ることなく前記燃料通路をスムースに流れること
ができ、前記気化燃料噴出パイプから燃焼器の気
化室等にスムースに且つ迅速に噴出される。

更に、構造が極めて簡単で、液体燃料気化装置
そのものの組立て及び燃焼器への取付けを簡単に
行うことができ、メインテナンス等が容易であ
る。また、液体燃料気化装置への燃料供給につい
て、燃焼に必要な量だけの気化燃料を逐次に生成
するために、最適量の液体燃料を燃料導入パイプ
を通じて液体燃料気化装置に供給するように構成
されており、しかも燃焼初期において液体燃料を
気化させるので、液体燃料の供給量及びヒータコ
イルの断接によつて制御でき、安全性の面からも
極めて好ましいものである等、種々の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による液体燃料気化装置の一
実施例を示す断面図、第２図は第１図の線−
における断面図、第３図は先行技術である燃焼器
に使用される燃料気化装置の一例を示す断面図、
第４図は第３図の受熱体を示す平面図、第５図は
先行技術である燃焼器に使用される気化装置の一
例を示す断面図、及び第６図は先行技術である燃
焼器に使用される気化装置の一例を示す断面図で
ある。 １……液体燃料気化装置、２……筒体、３……
加熱栓、４……放熱フイン、５……受熱フイン、
６……気化燃料噴出パイプ、７……噴出口、８…
…燃料通路、９……燃料導入パイプ、１０……内
筒、１４……燃料導入口、１５……噴出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 外周面に受熱フインを備えた筒体、該筒体内
   の長手方向に燃料通路を形成するように挿入し
   た加熱栓、前記燃料通路に連通する前記筒体に
   取り付けた気化燃料噴出パイプ、前記燃料通路
   に連通する前記筒体に取り付けた燃料導入パイ
   プ、前記気化燃料噴出パイプ側の先端部のみの
   前記加熱栓の外周面に嵌合した内筒、及び前記
   内筒の外周面に設け且つ前記燃料通路の前記気
   化燃料噴出パイプ側にのみ設けた前記加熱栓の
   長手方向に伸びる放熱フインを有する液体燃料
   気化装置。 (2) 燃焼器の燃焼室に配置して使用される実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の液体燃料気化
   装置。 (3) 前記加熱栓は前記燃焼器における気化用グロ
   ープラグとして機能する実用新案登録請求の範
   囲第２項に記載の液体燃料気化装置。