JPH09210317A

JPH09210317A - 液体燃料燃焼装置

Info

Publication number: JPH09210317A
Application number: JP8016112A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kuwako; 繁桑子; Takao Arai; 孝夫新井; Minoru Sugimoto; 実杉本; Mitsuyoshi Saitou; 光嘉斉藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-12
Also published as: KR970059573A; CN1172927A

Abstract

(57)【要約】【課題】気化筒内部にタールを残留させない高温度に
気化筒の温度を上昇させる場合でも、温度検出器の耐久
性を高めることができるようにする。【解決手段】液体燃料供給手段３４と、この液体燃料
供給手段３４によって供給される液体燃料を気化する有
底筒状の気化筒１１と、この気化筒１１内に燃焼空気を
供給する送風機１と、気化筒１１から供給された混合ガ
スを燃焼させるバーナヘッド２０と、気化筒１１の温度
を検出する温度検出器３０とを備えている。そして、気
化筒底部１１Ｂの近傍位置には、温度検知器３０を保持
する検出器保持部２７が気化筒１１と一体に設けられ、
かつ、この検出器保持部２７と気化筒底部１１Ｂとの間
には、気化筒１１からの検出器保持部２７への熱伝導を
抑制する空間部Ｙが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として石油ファ
ンヒータ等に使用される石油気化式の液体燃料燃焼装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に、この種の液体燃料燃焼装置
は、有底筒状のバーナケース内に、電気ヒータを有する
気化筒を収容しており、この気化筒の上端開口部には周
壁部に複数の炎孔を有するバーナヘッドを装着してい
る。そして、気化筒内部に液体燃料と燃焼用一次空気を
供給して、液体燃料を気化させるとともに空気と混合さ
せ、この混合ガスをバーナヘッドに送り込み、バーナヘ
ッドの周壁部の各炎孔から噴出して点火ロッドのスパー
クで着火燃焼させる構造となっている。また、気化筒
は、運転開始時に気化筒の周壁部の上部に埋設された電
気ヒータへの通電により加熱され、この加熱された気化
筒の底部の温度が所定温度（例えば、約２４０℃）にま
で上昇したら、その温度を気化筒の周壁部に配した温度
検出器で検出して燃焼を開始させる。そして、燃焼開始
後は、気化筒がバーナヘッドの炎孔に形成される火炎に
よって加熱されるため、燃焼開始から約１〜５分経過し
た時点で電気ヒータへの通電を停止する。このように、
電気ヒータへの通電を停止しても、気化筒は火炎の熱で
約２４０〜２６０℃の温度に維持されて、液体燃料を気
化し続け、燃焼を継続するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の液体燃料燃焼装置においては、気化筒の温度が
約２４０〜２６０℃の温度に維持される構成であるた
め、日本国で市販されている未変質のＪＩＳ１号灯油を
使用した場合には、気化筒内部へのタールの残留等の問
題がないが、例えば、長期間の保存によって変質したＪ
ＩＳ１号灯油を使用したり、或るいは、ＪＩＳ１号灯油
よりも蒸発温度の高い液体燃料を使用した場合には、気
化筒内部（特に気化筒の内底部）にタールが残留し、気
化性能が低下して安定した気化燃焼が行えなくなる問題
があった。そこで、燃焼開始後は、火炎によって気化筒
の底部の温度が約３３０℃以上（例えば、３３０〜３６
０℃）の高温に加熱されるようにすれば、上述の問題を
解決できるが、このように、燃焼時に気化筒の底部の温
度を約３３０℃以上の高温に維持させる場合、気化筒の
周壁部に配した温度検出器が短時間で破損する心配があ
った。

【０００４】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
のであり、気化筒内部にタールを残留させない高温度に
気化筒の温度を上昇させる場合でも、温度検出器の耐久
性を高めることができるようにすることを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
では、液体燃料供給手段と、この液体燃料供給手段によ
って供給される液体燃料を気化する有底筒状の気化筒
と、この気化筒内に燃焼空気を供給する送風機と、気化
筒から供給された混合ガスを燃焼させるバーナヘッド
と、気化筒の温度を検出する温度検出器とを備え、前記
気化筒底部の近傍位置には、温度検知器を保持する検出
器保持部が気化筒と一体に設けられ、かつ、この検出器
保持部と気化筒底部との間には、気化筒からの検出器保
持部への熱伝導を抑制する空間部が設けられている構成
である。

【０００６】請求項２に記載の本発明では、液体燃料供
給手段と、この液体燃料供給手段によって供給される液
体燃料を気化する有底筒状の気化筒と、この気化筒内に
燃焼空気を供給する送風機と、気化筒から供給された混
合ガスを燃焼させるバーナヘッドと、気化筒の温度を検
出する温度検出器とを備え、前記気化筒底部の近傍位置
には、温度検出器を保持する筒状の検出器保持部が気化
筒と一体に設けられ、かつ、この検出器保持部と気化筒
底部との間には、気化筒からの検出器保持部への熱伝導
を抑制する空間部が設けられ、さらに、前記検出器保持
部の周壁には複数のスリットが設けられている構成であ
る。

【０００７】請求項１の液体燃料燃焼装置においては、
燃焼開始から所定時間経過した後の燃焼中に、気化筒の
上部が燃焼火炎により加熱されて、気化筒の底部の温度
がタールを残留させない高温度（例えば、３３０〜３６
０℃）に上昇した場合でも、検出器保持部への気化筒底
部からの熱伝導が空間部によって抑制されるため、検出
器保持部は気化筒の底部よりも低温度（例えば、２８０
〜３１０℃）に維持される。

【０００８】請求項２の液体燃料燃焼装置においては、
検出器保持部を筒状としたことにより、温度検出器の先
端部の保持性を高めることができるばかりでなく、検出
器保持部の周壁に複数のスリットを設けたことにより、
検出器保持部や温度検出器の先端部の放熱性が良好とな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態例を図
１ないし図６の図面に基づいて説明する。図１及び図２
において、１は燃焼用の空気を供給する送風機であり、
この送風機１はモータ２と、このモータ２にて駆動され
る合成樹脂製のターボファンにてなる送風ファン３と、
この送風ファン３を収容する送風ケース４とで構成され
ている。５は前記送風機１を支持する合成樹脂製の支持
台兼用モータケースであり、このモータケース５にはフ
ィルター６が取り付けられた空気吸込口部７が一体成形
されている。

【００１０】前記送風ケース４は、上ケース４Ａと、こ
の上ケース４Ａに組み合わされた下ケース４Ｂとで構成
されており、前記上ケース４Ａの上面部略中央には、上
向きに立ち上がる有天の筒状部８が一体にプレス成形し
てある。前記筒状部８は、それの天面部８Ａの略中央に
開口９が開けられ、この開口９を利用して気化バーナ１
０の気化筒１１が筒状部８内に組み込まれている。

【００１１】１２は前記筒状部８よりも下の送風ケース
４の上ケース４Ａ内に組み付けられた空気分配板であ
り、この空気分配板１２は、前記送風ファン３と気化筒
１１の底部１１Ａとの間に配置され、それの周縁部が前
記上ケース４Ａにネジ止め、あるいはスポット溶接にて
装着されている。また、前記空気分配板１２は、送風フ
ァン３に向かって下向きに凹ませた円形凹部１３がそれ
の略中央部にプレス加工によって一体に絞り成形され、
円形凹部１３よりも外側には複数の通気穴１４、１４を
環状に配列して設けている。

【００１２】１５は空気分配板１２と送風ファン３との
間に設けられた空気整流板であり、この空気整流板１５
の外周部には複数の送風案内羽根１６、１６が切り起こ
しによって設けられている。１７は送風ファン３の回転
数を検出する回転数検出器、１８、１８は前記筒状部８
の天面部８Ａに設けられた二次空気孔である。

【００１３】前記気化バーナ１０は、液体燃料（灯油）
を気化する有底円筒状の気化筒１１を有し、この気化筒
１１の上端開口部には、複数の炎孔１９、１９を周壁に
設けた有天筒状のバーナヘッド２０が装着され、そし
て、このバーナヘッド２０よりも下の気化筒１１の内部
には絞り板２１が嵌合装着されている。２２はバーナヘ
ッド２０の外周部に配置された耐熱金属製のバーナリン
グであり、このバーナリング２２は気化筒１１の上端面
にネジ止めされるとともに、このバーナリング２２と気
化筒１１の周壁部１１Ｂの上端面との間には二次空気供
給用の小さい隙間２３が形成されている。

【００１４】前記気化筒１１は、Ａｌ−Ｍｎ系の耐熱ア
ルミニウム合金にて作られており、この気化筒１１の周
壁部１１Ｂの一部には空気噴出ノズル部２４が気化筒１
１と一体に設けられ、この空気噴出ノズル部２４は、出
口２４Ａが周壁部１１Ｂの接線方向に向けて開口される
とともに、出口２４Ａよりも大径の入口２４Ｂは前記筒
状部８内の蓄気室Ｘに開口されている。そして、この空
気噴出ノズル部２４の入口２４Ｂ側の一部は気化筒１１
の側方に突出して設けられ、この突出した空気噴出ノズ
ル部２４の入口２４Ｂ側の先端部には、空気噴出ノズル
部２４と一体にフランジ２５が形成されている。

【００１５】また、気化筒１１の材料となる耐熱Ａｌ合
金は、Ａｌを主成分とし、Ｍｎの他にＳｉ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｇ等が含有され、Ｍｎは２．５〜
６．０重量％とＡｌ以外では最も含有量が多い。

【００１６】前記フランジ２５は、それの一側の下端部
分が前記気化筒１１の底部１１Ａの近傍位置にまで延出
されるとともに、この気化筒１１の底部１１Ａの近傍位
置にまで延出された前記フランジ２５の一側の下端部分
には、中心に横向きの挿入溝２６を有する円筒状の検出
器保持部２７が側方に向かってフランジ２５と一体に突
出して設けられており、この検出器保持部２７を含む前
記フランジ２５の一側下端部分と前記気化筒１１の底部
１１Ａとの間には、気化筒１１からの検出器保持部２７
への熱伝導を抑制する空間部Ｙが形成されている。

【００１７】２８は前記気化筒１１の周壁部１１Ｂの上
部に埋設されたシーズヒータ等の電気ヒータであり、こ
の電気ヒータ２８を埋設した気化筒１１の周壁部１１Ｂ
の上部は前記筒状部８の天面部８Ａ上に載置固定されて
いる。２９、２９は前記バーナヘッド２０の周壁に対向
するように気化筒１１の周壁部１１Ｂの上端部に一体成
形してなる６個の熱回収用突部であり、これら６個の熱
回収用突部２９、２９は、図３に示すように、それぞれ
円柱状に形成され、その径が約６〜８ｍｍに、高さが約
６〜１０ｍｍに設定され、環状となっている気化筒１１
の周壁部１１Ｂの上端の円周方向に相互に略等しい間隔
を存して設けられ、気化筒１１に効率良く熱回収できる
ようにしてあり、これら複数の熱回収用突部２９、２９
を気化筒１１の周壁部１１Ｂの上端に一体成形したこと
により、燃焼中に気化筒１１の底部１１Ａは約３３０〜
３６０℃の高温度に加熱される。

【００１８】３０は気化筒１１の温度を検出するためサ
ーミスタ等の検出素子（図示せず）を先端部に内蔵した
温度検出器であり、この温度検出器３０の先端部は前記
検出器保持部２７の挿入溝２６に挿入されて検出器保持
部２７にて保持され、その他端部は前記筒状部８を貫通
して外部に臨ませてある。

【００１９】３１は前記筒状部８の天面部８Ａ上に組付
けられたバーナスタンド、３２は火炎Ｆを検出するフレ
ームロッド、３３は点火プラグ、３４は前記気化筒１１
内に液体燃料（灯油）を供給する燃料ノズルであり、こ
の燃料ノズル３４は送油管３５及び燃料ポンプ（図示せ
ず）を介して燃料タンク（図示せず）に連通している。

【００２０】また、前記気化筒１１の底部１１Ａ及び周
壁部１１Ｂの内面略全体には、膜厚が約２０〜４０μｍ
の耐熱性の塗膜（図示せず）が形成されている。この塗
膜は有機樹脂系耐熱塗料あるいは無機樹脂系耐熱塗料を
気化筒１１の内面に塗布した後に焼き付けたものであ
る。

【００２１】上述の構成において、電気ヒータ２８への
通電によって検出器保持部２７の温度が約２２０℃の温
度に達すると、それを温度検出器３０が検出して送風機
１が作動し、そして、約５秒間のプレパージを行う。こ
の送風機１の作動により、室内空気がフィルター６を通
って空気吸込口部７からモータケース５内に入り、送風
ケース４内に吸引される。この送風ケース４内に吸引さ
れた空気は空気分配板１２の各通気穴１４、１４を通っ
て筒状部８内の蓄気室Ｘに送り込まれ、この蓄気室Ｘに
送り込まれた空気は空気噴出ノズル部２４を通り、一次
空気として気化筒１１内部に供給される。

【００２２】ここで、送風機１の運転開始から約５秒後
に燃料ポンプ（図示せず）が運転を開始し、液体燃料が
燃料ノズル３４から噴出して気化筒１１内に供給され
る。この気化筒１１内に供給された液体燃料は、気化筒
１１内で瞬時に気化されるとともに、一次空気と混合さ
れ、この混合ガスは絞り板２１の通路を通りバーナヘッ
ド２０内に送り込まれて炎孔１９、１９から噴出し、点
火プラグ３３のスパークにて着火され、炎孔１９の側部
に青火の火炎Ｆを形成して燃焼を開始する。

【００２３】一方、筒状部８内の蓄気室Ｘに送り込まれ
空気の残りは、二次空気孔１８、１８から二次空気とし
てバーナスタンド３１内に噴出し、その一部はバーナリ
ング２２と気化筒１１の上端面との間の隙間２３を通っ
て火炎Ｆの根本部に供給され、残りはバーナリング２２
の外面に沿って上昇し、火炎Ｆに供給されて二次燃焼が
促進される。そして、モータ２の回転数と燃料ポンプ
（図示せず）の発振数を互いに制御することにより、燃
焼量を強から弱へ、多段或いは比例的に切り換える。

【００２４】こうして燃焼が開始されると、火炎Ｆの熱
が熱回収用突部２９、２９及びバーナリング２２から気
化筒１１に伝導して熱回収が行われ、燃焼開始から約２
〜５分経過した時点で、電気ヒータ２８への通電を停止
しても、気化筒１１は高温に維持され、気化筒１１内に
供給された液体燃料は気化し続けて燃焼状態が継続す
る。そして、燃焼開始から約３０〜４０分経過すると、
最も温度上昇の遅い気化筒１１の底部１１Ａ付近の温度
も約３３０〜３６０℃の高温状態となる。

【００２５】本実施形態例によれば、気化筒１１の周壁
部１１Ｂの一部には空気噴出ノズル部２４が気化筒１１
と一体に設けられ、この空気噴出ノズル部２４の入口２
４Ｂ側の先端部に形成されたフランジ２５の一側下端部
分を気化筒１１の底部１１Ａの近傍位置にまで延出させ
るとともに、この延出されたフランジ２５の一側下端部
分に、温度検出器３０の先端部を保持する検出器保持部
２７を設け、かつ、この検出器保持部２７を含む前記フ
ランジ２５の一側下端部分と前記気化筒１１の底部１１
Ａとの間には、気化筒１１のからの検出器保持部２７へ
の熱伝導を抑制する空間部Ｙを形成した構成としたこと
により、燃焼開始から約３０〜４０分経過後の燃焼中
は、複数の熱回収用突部２９、２９及びバーナリング２
２等によって火炎Ｆの熱を気化筒１１に回収し、それに
より、気化筒１１の底部１１Ａが約３３０〜３６０℃の
高温に上昇するが、気化筒１１の底部１１Ａからの検出
器保持部２７への熱伝導は空間部Ｙにより抑制されて、
検出器保持部２７は気化筒１１の底部１１Ａと同じ温度
にならず、気化筒１１の底部１１Ａよりも低い２８０〜
３１０℃の温度に維持される。そのため、気化筒１１の
底部１１Ａの温度がタールの残留しない約３３０〜３６
０℃の高温であっても、先端部が検出器保持部２７に保
持された温度検出器３０の耐久性を高めることができ
る。

【００２６】また、検出器保持部２７を筒状としている
ので、フランジ２５の肉厚をそれほど厚くしなくても、
挿入溝２６の深さを深くでき、温度検出器３０の先端部
を確実に保持できる。

【００２７】上述の一実施形態例においては、バーナヘ
ッド２０の周壁部に対向するように、６個の熱回収用突
部２９、２９を気化筒１１の周壁部１１Ｂの上端部に一
体に設け、これら６個の熱回収用突部２９、２９の径を
約６ｍｍ〜８ｍｍに、高さを約６〜１０ｍｍに設定し、
燃焼開始から約３０〜４０分経過後には、上部に比べて
温度上昇しにくい気化筒１１の底部１１Ａ付近の温度
を、約３３０℃以上（約３３０〜３６０℃）の高温度に
昇温維持させるようにしているので、変質した不良灯油
や蒸発温度の高い液体燃料を使用した場合でも、燃料中
の各種成分を瞬時にして残らず蒸発させ、気化筒１１の
内面にタールが残留しないようにでき、気化筒１１は長
期間にわたり良好な気化状態を持続し、安定した気化燃
焼を継続できる。

【００２８】また、液体燃料を気化するダイカスト製の
気化筒１１が、Ａｌ−Ｍｎ系の耐熱Ａｌ合金にて作られ
ているので、２．５〜６．０重量％含有されたＭｎが、
Ａｌの耐熱性や強度等の機械的性質を高める働きをする
ため、最も温度上昇しやすい気化筒１１の上端部の温度
が約４５０℃以上にまで上昇しても、膨れや溶解等の熱
変形が生じないようにできる。

【００２９】また、気化筒１１の底部１１Ａ及び周壁部
１１Ｂの内面略全体に、膜厚が約２０〜４０μｍの有機
樹脂系耐熱塗料あるいは無機樹脂系耐熱塗料を塗布して
焼き付けた耐熱性の塗膜を形成している。そして、この
塗膜の膜厚を約２０〜４０μｍに設定すると、塗膜で液
体燃料の濡れ性を保ちながら、塗膜による断熱作用を抑
制し、塗膜表面の温度を気化筒１１の温度と略同等の温
度とすることができ、タールの残留抑制効果が高まる。
即ち、塗膜の膜厚が５０μｍ以上であると、塗膜自体が
断熱材となって、塗膜の表面温度が気化筒１１の温度よ
りも低くなり、その分、液体燃料の気化が抑制される。
また、塗膜の膜厚が１５μｍ以下では、液体燃料の濡れ
性が悪くなり、気化面で粒状となった燃料が飛び跳ね
て、気化が遅れてしまう。

【００３０】図７は本発明の他の実施形態例を示すもの
であり、上述の一実施形態例と同一構造部分は同一符号
を付してその説明を省略し、上述の一実施形態例と異な
る構造について説明する。この他の実施形態例のもので
は、図７に示すように、筒状に形成された検出器保持部
２７の周壁の軸方向に沿って複数のスリット３６、３６
を設けている。

【００３１】このように構成したものでは、複数のスリ
ット３６、３６により、検出器保持部２７自体や検出器
保持部２７に保持された温度検出器３０の先端部は、送
風機１から蓄気室Ｘに送り込まれた空気との接触面積が
増加して、放熱性が良好となり、検出器保持部２７や温
度検出器３０の先端部の温度上昇を一層抑制できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体燃料
燃焼装置によれば、燃焼中に、気化筒底部の温度をター
ルを残留させない高温度に上昇したさせた場合でも、検
出器保持部への気化筒底部からの熱伝導が空間部によっ
て抑制されるため、検出器保持部は気化筒底部よりも低
温度に維持でき、検出器保持部に保持された温度検出器
の耐久性を高めることができる。

【００３３】請求項２の液体燃料燃焼装置においては、
検出器保持部を筒状としたことにより、温度検出器の先
端部の保持性を高めることができるばかりでなく、検出
器保持部の周壁に複数のスリットを設けたことにより、
検出器保持部や温度検出器の先端部の放熱性が良好とな
り、温度検出器の耐久性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す液体燃料燃焼装置
の要部拡大断面図である。

【図２】同じく液体燃料燃焼装置の断面図である。

【図３】同じく温度検出器の先端部が保持された状態の
気化筒の斜視図である。

【図４】同じく一部を切欠した気化筒単体の底面図であ
る。

【図５】同じく気化筒単体の正面図である。

【図６】同じく図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】他の実施形態例を示す気化筒の斜視図である。

【符号の説明】

１送風機１１気化筒１１Ａ気化筒の底部２０バーナヘッド２７検出器保持部３０温度検出器３４液体燃料供給手段３６スリットＹ空間部

フロントページの続き (72)発明者斉藤光嘉大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料供給手段と、この液体燃料供給
手段によって供給される液体燃料を気化する有底筒状の
気化筒と、この気化筒内に燃焼空気を供給する送風機
と、気化筒から供給された混合ガスを燃焼させるバーナ
ヘッドと、気化筒の温度を検出する温度検出器とを備
え、前記気化筒底部の近傍位置には、温度検知器を保持
する検出器保持部が気化筒と一体に設けられ、かつ、こ
の検出器保持部と気化筒底部との間には、気化筒からの
検出器保持部への熱伝導を抑制する空間部が設けられて
いることを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】液体燃料供給手段と、この液体燃料供給
手段によって供給される液体燃料を気化する有底筒状の
気化筒と、この気化筒内に燃焼空気を供給する送風機
と、気化筒から供給された混合ガスを燃焼させるバーナ
ヘッドと、気化筒の温度を検出する温度検出器とを備
え、前記気化筒底部の近傍位置には、温度検出器を保持
する筒状の検出器保持部が気化筒と一体に設けられ、か
つ、この検出器保持部と気化筒底部との間には、気化筒
からの検出器保持部への熱伝導を抑制する空間部が設け
られ、さらに、前記検出器保持部の周壁には複数のスリ
ットが設けられていることを特徴とする液体燃料燃焼装
置。