JPH10253013A - 液体燃料気化燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着火時間が短く、気化器を保温待機させるた
めに必要なエネルギーが少なくて済むような気化燃焼装
置を提供する。 【解決手段】 ヒータ４７により加熱される第一気化器
４０とバーナヘッドで発生する熱により加熱される第二
気化器１２を分離して設ける。第一気化器４０の気化室
４２を断熱部材４４により覆ったことにより、立ち上げ
時や保温待機時における熱の散逸が効果的に防止される
ため、着火時間が短縮され、保温待機時の消費電力が低
減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料を気化さ
せて得られた気体燃料を混合室にて空気と混合すること
により生成された混合気をバーナヘッドにて燃焼させる
液体燃料気化燃焼装置（以下、「気化燃焼装置」とす
る）に関し、特に給湯機に用いられる気化燃焼装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来より知られている気化燃焼装
置の一例を示す垂直断面図である。この図を参照しなが
ら、気化燃焼装置の一般的な構成及び作用を述べると、
およそ次のようになる。まず、装置の立ち上げ時におい
て、気化面１３を有する気化器１２をヒータ１４により
加熱し、その温度が、燃料槽１６に貯留された液体燃料
１８の気化する温度（以下、この温度を「設定温度」と
いう。例えば、灯油なら２５０℃程度とする）に達した
ら、ポンプ２０が起動される。これにより、液体燃料１
８が燃料槽１６から送液管２２に吸引され、送液管２２
の先端のノズル２４から気化面１３へ噴出又は滴下され
る。気化面１３に噴出又は滴下された液体燃料１８は気
化して気体燃料となり、混合室２６内に流入する。この
混合室２６には、図示せぬ送風機構により送風口２８か
ら空気が供給されており、上記のように混合室２６内に
流入した気体燃料はそこで上記空気と十分に混合され
る。こうして得られた混合気がバーナヘッド３０から燃
焼室３２内へ噴出されるときに、イグナイタ３４により
これに点火すると、混合気が燃焼し始め、火炎３５が発
生する。

【０００３】上記のような気化燃焼装置を例えば給湯機
に用いる場合、温水を生成するための時間を短縮するた
め、装置の使用中は常時ヒータ１４により気化器１２を
加熱してその温度を設定温度に維持するようにすること
が一般的である。

【０００４】ところで、図５の気化燃焼装置に備えられ
た気化器１２では、バーナヘッド３０で発生する燃焼熱
の一部が受熱部１５から吸収され、気化器１２の全体に
伝導される。すなわち、燃焼の開始後においては、気化
器１２は、ヒータ１４からの熱とバーナヘッド３０から
の燃焼熱という２種の熱により加熱されることになる。
このとき、もしバーナヘッド３０の燃焼状態が変化する
と、それに伴って気化器１２の温度も変化する。気化器
１２の温度は、例えばサーミスタ等からなる図示せぬ温
度検出器によりモニタされるようになっており、マイク
ロコンピュータ等からなる図示せぬ制御装置が、モニタ
された温度変化に基づくフィードバック制御によりヒー
タ１４への通電量を適宜調節し、温度検出器の出力を上
記設定温度に対応する出力値に安定させ、燃焼中におけ
る気化器１２の温度が設定温度に維持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記気化燃焼装置を給
湯機に応用した場合、以下のような問題が存する。

【０００６】（１）まず、装置の立ち上げ時において、
気化器を昇温させるためにヒータ１４へ通電し始めてか
ら気化器１２の温度が設定温度に達するまでの時間（着
火時間）においては、バーナヘッド３０に混合気が供給
されず、従って着火もできない。この着火時間を短縮す
るということが気化燃焼装置の一般的課題であるが、上
記気化燃焼装置の場合、着火時間として３分程度という
長い時間を要するのが実情である。もちろん、ヒータ１
４への通電量を増大させれば着火時間を短縮することは
可能である。しかし、上記気化燃焼装置ではヒータ１４
への通電量として既に８００Ｗ程度という高い値が採用
されている。一般家庭においては同時に使用できる電力
量には、例えば１５Ａや２０Ａというように上限が設定
されているため、もし上記値よりも通電量を更に大きく
すると、他の電気器具の使用に支障を来すおそれがあ
る。

【０００７】（２）燃焼時において、気化器１２からの
出熱（液体燃料の気化熱、気体燃料と混合される空気へ
与える熱、気化器１２自身からの放熱等）の量は、通
常、バーナヘッド３０で生成される燃焼熱のうち気化器
１２の受熱部１５が受ける熱量（受熱量）よりも大きく
なる。従って、上記気化燃焼装置では、気化器１２の温
度を設定温度に保つために、ヒータ１４により補助的に
気化器１２を加熱する必要があるのであるが、このため
に約４５０Ｗという電力が消費され、これがランニング
コストを高める一因となっている。

【０００８】（３）また、非燃焼時においても、気化器
１２を保温待機させるため、上記ヒータ１４には２００
Ｗ程度という多量の電力を供給する必要があり、これが
ランニングコストを高める一因となっている。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、バーナ
ヘッドにおいて発生する燃焼熱を液体燃料の気化に利用
することにより高い効率で熱を利用できるだけでなく、
着火時間が短く、気化器を保温待機させるために必要な
エネルギーが少なくて済むような気化燃焼装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る気化燃焼装置は、液体燃料を気
化させて得られた気体燃料を空気と混合することにより
生成された混合気をバーナヘッドにて燃焼させる液体燃
料気化燃焼装置において、上記液体燃料と接触する気化
面を有する第一気化器と、該第一気化器を上記液体燃料
の気化温度と同じ又はそれより高い所定値まで昇温させ
るための加熱手段と、上記バーナヘッドにおいて発生す
る燃焼熱を受ける受熱部を有する第二気化器とを備え、
上記第一気化器と第二気化器とは互いに分離して配設さ
れていること、を特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態及び発明の効果】本発明に係る気化
燃焼装置は、従来の気化燃焼装置に比べて、着火時間の
短縮、気化器を保温待機させるためのエネルギーの低減
等の優れた効果を奏するものである。その理由について
以下に説明する。

【００１２】まず、図５に示した従来の気化燃焼装置で
は、バーナヘッドにおいて発生する燃焼熱を効率よく利
用するために、受熱部にフィン等を形成し、以てより広
い受熱面積を確保するものとされている。しかし、この
フィンは、雰囲気温度が気化器の温度よりも低いような
条件下、例えば装置の立ち上げ時や、気化器を保温待機
させている時には放熱フィンとして機能してしまう。こ
のため、装置の立ち上げに時間がより長くなる、あるい
は気化器を保温するためにより多くの電気エネルギーが
必要となる、等の問題が生じていた。

【００１３】これに対し、本発明に係る気化燃焼装置に
おいては、加熱手段により加熱される第一気化器と、燃
焼熱により加熱される第二気化器とを分離して設けたこ
とにより、装置の立ち上げ時や保温待機時において気化
系統から散逸する熱量を効果的に低減させ、且つ、バー
ナヘッドにおいて発生する熱を効率よく利用することが
できる。より具体的に言えば、第一気化器においては、
その大きさ（表面積）及び熱容量をより小さくすること
により熱の散逸を抑制し、着火時間を短縮し、あるいは
保温待機時に消費されるエネルギーを低減させることが
できる。一方、第二気化器においては、フィン等を設け
てその表面積を大きくすることによりバーナヘッドで発
生する燃焼熱を効率的に取り込むことができる。

【００１４】本発明に係る気化燃焼装置において、更に
上記気体燃料と空気とを混合するための混合室を備え、
上記第一気化器の気化面は上記混合室内の空気に開放さ
れているようにしてもよい。ここで、気化面が「混合室
内の空気に開放された」状態にあるとは、気化面が混合
室内の空気に対して密閉されておらず、その表面の雰囲
気圧が混合室内の気圧と等しくされた状態にあることを
いう。例えば、気化面が混合室内に露出している場合が
これにあたる。また、例えば、気化面が気化室内に配置
されている場合でも、その気化室が混合室と連通してお
り、その結果気化室内の気圧と混合室内の気圧とが常に
等しくなるようにされていれば、その気化面は混合室内
の空気に開放されているといえる。このようにすると、
第一気化器の気化面で発生した気体燃料は発生後速やか
に混合室内へ拡散するから、発生した気体燃料の圧力に
より気化面の雰囲気圧が過大になってその後の気化が妨
げられることがなく、円滑に気化を進行させることがで
きる。

【００１５】本発明に係る気化燃焼装置において、更
に、上記第一気化器からの放熱を抑制するための断熱手
段を備えるようにしてもよい。このようにすると、第一
気化器からの熱の散逸がより効果的に抑制されるため、
着火時間をより短縮し、また第一気化器の保温待機時に
消費されるエネルギーをより低減させることができる。

【００１６】本発明に係る気化燃焼装置において、上記
第二気化器から上記第一気化器の気化面に至る流路と、
上記第二気化器へ液体燃料を供給するための燃料供給手
段とを備えるようにしてもよい。この場合、液体燃料は
まず第二気化器において気化され、第二気化器により気
化されなかった液体燃料のみが上記流路を通って第一気
化器の気化面内へ流入する。このような構成の装置にお
いては、液体燃料の気化に際してバーナヘッドからの熱
が優先的に利用され、加熱手段からの熱は、全ての液体
燃料が上記熱では気化されなかった場合に、残った液体
燃料を気化させるために利用されることになる。このよ
うにすると、バーナヘッドの熱を最大限に利用しつつ、
加熱手段に供給すべきエネルギーの量を適宜低減させる
ことができる。

【００１７】上記気化燃焼装置において、更に、上記第
一気化器の温度を検出するための第一温度検出手段と、
該第一温度検出手段により検出される温度が常に上記液
体燃料の気化温度に安定するように上記加熱手段を制御
する温度制御手段とを備えるようにしてもよい。このよ
うにすると、加熱手段の作動が燃焼状態に応じて自動的
に最適化されるようになる。

【００１８】本発明に係る気化燃焼装置において、上記
第一気化器の気化面から上記第二気化器へ至る流路と、
上記第一気化器の気化面へ液体燃料を供給するための燃
料供給手段とを備えるようにしてもよい。この場合、更
に、上記第二気化器の温度を検出するための第二温度検
出手段と、該第二温度検出手段により検出される温度が
常に上記液体燃料の気化温度に安定するように上記加熱
手段を制御する温度制御手段を備えるようにすることが
好ましい。このようにすると、加熱手段の作動が燃焼状
態に応じて自動的に最適化されるようになる。

【００１９】本発明に係る気化燃焼装置において、上記
第一気化器の気化面へ液体燃料を供給するための第一流
路と、上記第二気化器へ液体燃料を供給するための第二
流路とを備えるようにしてもよい。このようにすると、
第一気化器と第二気化器とを流路により連絡させる場合
に比べて、両気化器の配置を決定する自由度がより高ま
る。

【００２０】上記気化燃焼装置において、上記第二気化
器の温度を検出するための第二温度検出手段と、該第二
温度検出手段により検出される温度が上記液体燃料の気
化温度と同じ又はそれよりも高い所定値を超えたら上記
第一流路へ供給される液体燃料の流量を適宜増大させて
該温度が該所定値に等しくなるようにする流量変更手段
とを備えるようにしてもよい。このようにすると、第二
気化器へ供給される燃料の流量が燃焼状態に応じて自動
的に最適化されるようになる。

【００２１】本発明に係る気化燃焼装置において、上記
加熱手段は電熱ヒータを備え、該電熱ヒータの発する熱
により上記第一気化器を昇温させるようにしてもよい。
電熱ヒータは最も一般的に用いられる加熱手段の一つで
あり、その温度制御技術も進んでいるため、これを利用
することは好ましいことであり、コスト面においても有
利である。

【００２２】本発明に係る気化燃焼装置において、上記
加熱手段は、電磁誘導により変動磁場を生成するための
磁場生成手段と、金属部材とを備え、上記磁場生成手段
により生成された変動磁場内に上記金属部材を配したと
きに該金属部材中に生じるうず電流に起因するジュール
熱により第一気化器を昇温させるようにしてもよい。こ
のようにすると、例えば電熱ヒータを用いる場合よりも
着火時間をより短くすることができる。

【００２３】本発明に係る気化燃焼装置においては、第
一気化器からバーナヘッドまでの気体燃料流路の長さ
と、第二気化器からバーナヘッドまでの気体燃料流路の
長さを略同一とすることが望ましい。このようにする
と、液体燃料の供給流量が一定という条件下において、
第一気化器と第二気化器の気化量の配分が変化しても、
バーナヘッドに供給される気体燃料の流量に変動が生じ
ることがなくなり、燃焼が安定する。

【００２４】

【実施例】図１は本発明に係る気化燃焼装置の第一の実
施例を示す垂直断面図である。本実施例の気化燃焼装置
は、図５に示した気化燃焼装置において、気化器１２の
下方に別の気化器４０を配して成るものである。以下の
説明では、新たに配された気化器４０を第一気化器４０
と、また、図５の気化燃焼装置に先に備えられていた気
化器１２を第二気化器１２と、それぞれ呼ぶものとす
る。なお、本実施例の気化燃焼装置の構成要素のうち、
先に図５において説明したものと同じものについては同
一の符号を用いることとし、その説明を省略する。

【００２５】第一気化器４０には、気化室４２を断熱的
に格納するための断熱部材４４、気化室４２の底部に配
された発熱体４６、発熱体４６の温度を測定するための
サーミスタ等から成る第一測温体４８が含まれている。
発熱体４６の内部にはヒータ４７が埋め込まれており、
これに通電することにより発熱体４６の温度が上昇す
る。上記気化室４２は第二気化器１２の下方において混
合室の底部に設けられた開口４１を通じて混合室と連通
している。

【００２６】フレームロッド４３は、バーナヘッド３０
における炎の発生を検出するためのものである。

【００２７】図５の装置において気化器１２に備えられ
ていたヒータ１４は、本実施例の装置の第二気化器１２
には備えられていないが、これを備えるようにすること
ももちろん可能である。

【００２８】マイクロコンピュータ等により構成される
制御装置５０は、第一測温体４８の出力信号の強度、フ
レームロッド４３からの出力信号の有無等に応じて、ヒ
ータ４７、イグナイタ３４及びポンプ２０を適宜制御す
る。

【００２９】上記のように構成された本実施例の気化燃
焼装置の作用は次の通りである。

【００３０】まず、装置の立ち上げ時において、使用者
が、図示せぬ操作パネル上で、気化燃焼装置を起動する
ためのキー操作を行なうと、操作パネルから制御装置５
０へ起動指示信号が送られる。この信号を受けると、制
御装置５０はヒータ４７への通電を開始する。これによ
り発熱体４６の温度が上昇し始める。ヒータ４７への通
電を行なっている間、制御装置５０は、第一測温体４８
が出力する温度検出信号に基づいて、発熱体４６の温度
をモニタする。

【００３１】発熱体４６の温度が設定温度に達したら、
制御装置５０はポンプ２０を起動する。これにより、燃
料槽１６に貯留された液体燃料１８が送液管２２に吸引
され、ノズル２４から第二気化器１２の気化面１３へ噴
出される。しかし、この時点では第二気化器１２の温度
は液体燃料１８の気化温度よりも低いため、気化面１３
へ噴出された液体燃料１８はそこで気化することなく下
方へ流れ落ちる。第二気化器１２から流れ落ちてくる液
体燃料１８は、混合室２６底部の開口４１から第一気化
器４０へ流入し、発熱体４６の上面に滴下する。発熱体
４６の上面に滴下した液体燃料１８は発熱体４６から熱
を得て、その温度が瞬時に上昇する。そして、その温度
が設定温度に達して液体燃料１８は気化し、気体燃料と
なる。こうして生成された気体燃料は気化室４２内を上
昇し、開口４１から混合室２６内へ入る。混合室２６内
へ入った気体燃料は、図示せぬ送風機構により混合室２
６内へ供給される一次空気と混合されて混合気とされた
後に、バーナヘッド３０へ送られる。

【００３２】ポンプ２０の起動と同時、又はやや遅延さ
せて、制御装置５０はイグナイタ３４による断続的な点
火を開始する。こうして点火動作を繰り返している間
に、バーナヘッド３０へ上記混合気が供給され始める
と、イグナイタ３４の発する火花が混合気に引火し、火
炎３５が発生する。この火炎３５を検出したフレームロ
ッド４３が火炎検出信号を制御装置５０へ送ると、制御
装置５０はイグナイタ３４による点火を終了する。

【００３３】バーナヘッド３０において発生する燃焼熱
の一部は受熱部１５から第二気化器１２へ吸収される。
従って、上記のような立ち上げ動作により燃焼が開始さ
れると、第二気化器１２の温度が上昇し始め、その温度
が液体燃料１８の気化温度に達すると、ノズル２４から
第二気化器１２の気化面１３に噴出された液体燃料１８
が気化面１３から熱を得て気化するようになる。このと
き、バーナヘッド３０における燃焼により第二気化器１
２に供給される熱量が、ノズル２４から連続的に供給さ
れる液体燃料１８の全てを気化するのに十分な量であれ
ば、全ての液体燃料１８が第二気化器１２で気化されて
気体燃料となるため、第一気化器４０への液体燃料１８
の流入は無くなるが、燃焼により供給される上記熱量が
十分でない場合は、第二気化器１２により全ての液体燃
料１８を気化させることはできない。しかし、後者の場
合でも、気化されなかった液体燃料１８は先に述べたよ
うに第一気化器４０へ流入し、ここで全て気化される。

【００３４】第一気化器４０において液体燃料１８の気
化が生じる際に発熱体４６から奪われる熱量は、気化す
べき液体燃料１８の流量に応じて変化する。もしその流
量が過大であると、ヒータ４７により供給される熱量を
上回る量の熱が発熱体４６から奪われ、その結果、発熱
体４６の温度が液体燃料１８の気化温度を下回ってしま
う一方、流量が過小であると、ヒータ４７に供給される
電気エネルギーの一部が浪費されることになる。このよ
うな事態を防止するため、制御装置５０は、第一測温体
４８により測定される温度の変化をモニタし、その温度
変化に基づくフィードバック制御によりヒータ４７への
通電量を適宜調節し、これにより、発熱体４６の温度を
適正な設定温度に安定的に維持するようにしている。な
お、燃焼を一時停止して第一気化器４０を保温待機させ
ているときには液体燃料１８の第一気化器４０への流入
が生じないが、これは「流量が過小」である場合の特殊
例に過ぎない。つまり、本実施例の気化燃焼装置では、
燃焼状態であるか保温待機状態であるかに関わらず、上
記方法で発熱体４６の温度を調節するのみで、適切な温
度調節がなされるのである。

【００３５】また、気化室４２を断熱部材４４により覆
ったことにより、発熱体４６が発生する熱が確実に保持
されるようになっている。これにより、着火時間は１０
秒程度にまで短縮され、第一気化器４０の保温待機に必
要とされる電力は数１０ワット程度にまで抑制される。

【００３６】図２は本発明に係る気化燃焼装置の第二の
実施例を示す垂直断面図である。本実施例の気化燃焼装
置においては、送風口２８から供給される空気の流路上
において、第一気化器４０が第二気化器１２よりも上流
に配されている。第一気化器４０において、気化室４２
を断熱的に格納する断熱部材４４の上部には燃料流入口
４５が設けられており、ノズル２４が嵌挿されている。
一方、断熱部材４４の下部には燃料流出路４９が設けら
れている。気化室４２の底部及び上部にはヒータ４７に
より加熱される発熱体４６が配設されている（もちろ
ん、発熱体４６を更に側部に設けることも可能であ
る）。なお、第一の実施例の装置において混合室２６の
底部に設けられていた開口４１は、本実施例の装置では
設けられていない。

【００３７】上記構成に加え、本実施例の装置では、第
二気化器１２の温度を測定するための第二測温体５２が
備えられている。第二測温体５２の出力信号は制御装置
５０に入力され、装置各部の制御のために適宜利用され
る。

【００３８】上記のように構成された本実施例の気化燃
焼装置の作用は次の通りである。

【００３９】まず、装置の立ち上げから燃料槽１６に貯
留された液体燃料１８の吸引までの行程は先に第一の実
施例で説明した行程と同様である。送液管２２に吸引さ
れた液体燃料１８は、ノズル２４から第一気化器４０の
気化室４２内へ噴出又は滴下され、ここで気化して気体
燃料となる。この間、制御装置５０は、第一の実施例で
述べたようなフィードバック制御によりヒータ４７への
通電量を調節し、発熱体の温度を設定温度に維持する。
気化室４２内で生成された気体燃料は燃料流出路４９か
ら混合室２６に流入し、ここで空気と混合される。こう
して混合気が得られてからバーナヘッド３０において混
合気に点火されるまでの行程は、第一の実施例で説明し
た行程と同様である。

【００４０】バーナヘッド３０における燃焼が開始され
ると、第一の実施例で述べたように第二気化器１２の温
度が上昇する。この間、制御装置５０は、第二測温体５
２の出力信号に基づいて第二気化器１２の温度をモニタ
し、その温度が設定温度を超えたら、第一気化器４０の
ヒータ４７への通電量を徐々に減少させる。すると、第
一気化器４０の温度が徐々に低下し、やがて一部の液体
燃料１８が第一気化器４０により気化されずに燃料流出
路４９から流出するようになる。こうして流出した液体
燃料１８は第二気化器１２の気化面１３に滴下し、そこ
で気化する。ヒータ４７への通電量が減少するに従っ
て、第二気化器１２の気化面１３に滴下する液体燃料１
８の分量は多くなり、第二気化器１２の温度はより低く
なる。そして、第二測温体５２を用いてモニタされる温
度が設定温度とほぼ等しくなった時点で、制御装置５０
はヒータ４７への通電量を減少させる動作を停止し、そ
の後はその時の通電量を維持する。

【００４１】図３は本発明に係る気化燃焼装置の第三の
実施例を示す垂直断面図である。本実施例の気化燃焼装
置は、図１の気化燃焼装置において、更に、燃料槽１６
から第一気化器４０へ液体燃料１８を供給するための新
たな送液管及びポンプと、上記第二の実施例で説明した
ような第二測温体５２とを備えて成るものである。以下
の説明では、上記新たな送液管及びポンプを第一送液管
２３及び第一ポンプ２１と、また図１の装置に先に備え
られていた送液管２２及びポンプ２０を第二送液管２２
及び第二ポンプ２０と、それぞれ呼ぶことにする。

【００４２】上記のように構成された本実施例の気化燃
焼装置の作用は次の通りである。

【００４３】まず、装置の立ち上げ時において、制御装
置５０はヒータ４７に通電し、発熱体４６の温度を設定
温度にまで上昇させた後、第一ポンプ２１を起動する。
第一ポンプ２１の作用により燃料槽１６から第一送液管
２３に吸引された液体燃料１８は、第一送液管２３の先
端のノズル２５から気化室４２内の発熱体４６の上面へ
噴出又は滴下され、ここで気化して気体燃料となる。そ
の後、先に第一の実施例で述べたように、上記気体燃料
は混合室２６内へ流入し、そこで空気と混合されて混合
気とされた後にバーナヘッド３０に送られ、燃焼室３２
内で点火される。

【００４４】バーナヘッド３０における燃焼が開始され
ると、第一の実施例で述べたように第二気化器１２の温
度が上昇する。制御装置５０は、第二測温体５２の出力
信号に基づいて第二気化器１２の温度をモニタし、その
温度が設定温度を超えたら第二ポンプ２０を起動する。
その後、制御装置５０は、第二ポンプ２０を適宜制御し
て、第二気化器１２へ供給される液体燃料１８の流量を
徐々に増加させる一方、第一ポンプ２１をも適宜制御し
て、第一気化器４０へ供給される液体燃料１８の流量を
徐々に減少させ、総量としては常に一定流量で液体燃料
が二つの気化器１２、４０に供給されるようにする。第
二気化器１２に供給される液体燃料１８の流量が増大す
るに従って、第二気化器１２の温度はより低くなる。そ
して、第二測温体５２を用いてモニタされる温度が設定
温度とほぼ等しくなった時点で、制御装置５０は、二つ
の気化器１２、４０へ液体燃料を配分する割合を固定す
る。

【００４５】上記各実施例においては、第一気化器４０
の温度を設定温度に安定させる方法として、サーミスタ
等の測温体と制御装置を用いた方法を挙げた。この他、
例えばＰＴＣヒータ（Positive Temperature Coefficie
nt Heater）を用いて温度を安定させる方法も利用でき
る。ＰＴＣヒータの抵抗の温度係数は正であるから、電
圧が一定であれば発熱量は温度に反比例する。従って、
設定温度に応じて電圧を適切に設定すれば、上記のよう
なＰＴＣヒータの性質により、自動的にヒータの温度が
安定するのである。このようにすると、フィードバック
制御のような複雑な処理を制御装置に実行させる必要が
なくなり、より低コストで装置を作成することができ
る。ＰＴＣヒータを利用する方法は、高精度で温度制御
を行なう必要がないような気化燃焼装置に好適に利用で
きる。

【００４６】図４は本発明に係る気化燃焼装置の第四の
実施例を示す垂直断面図である。本実施例の気化燃焼装
置においては、第一気化器４０の気化室４２の底部に金
属部材５４が、また、第一気化器４０の直下には高周波
インバータ５６が接続されたコイル５８が、それぞれ配
されている。高周波インバータ５６によりコイル５８に
高周波電流が流されると、コイル５８周辺に変動磁場が
生成され、該変動磁場内に配された金属部材内ではうず
電流が発生する。このうず電流に起因するジュール熱を
利用して液体燃料を気化させるのである。

【００４７】上記気化燃焼装置において、例えば、金属
部材５４として４０ｍｍ角で厚さ０．３ｍｍのオーステ
ナイト系ステンレス製の薄板を用いた場合、その温度を
常温から２５０℃まで上昇させるために必要な電力量は
０．２６４Ｗｈであり、８００Ｗの電力であれば約１．
２秒で上記温度まで上昇させることができる。このよう
に、本実施例の気化燃焼装置では、金属部材の熱容量を
小さくすることにより、高周波インバータ５６を起動し
てから極めて短時間で金属部材の温度は液体燃料の気化
温度に達するようになるため、着火時間を格段に短くす
ることができ、特に第一気化器４０を保温する必要もな
くなる。

【００４８】以上、本発明に係る気化燃焼装置の実施例
を図面を参照しながら具体的に説明したが、実施例は上
記のものに限られるものではなく、本発明の精神及び範
囲内で様々な変形が可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る気化燃焼装置の第一の実施例を
示す垂直断面図。

【図２】 本発明に係る気化燃焼装置の第二の実施例を
示す垂直断面図。

【図３】 本発明に係る気化燃焼装置の第三の実施例を
示す垂直断面図。

【図４】 本発明に係る気化燃焼装置の第四の実施例を
示す垂直断面図。

【図５】 従来の気化燃焼装置の一例を示す垂直断面
図。

【符号の説明】

１２…（第二）気化器 １３…気化面 １５…受熱部 １８…液体燃料 ２０、２１…ポンプ ２２、２３…送液管 ２６…混合室 ３０…バーナヘッド ４０…第一気化器 ４２…気化室 ４４…断熱部材 ４６…発熱体 ４７…ヒータ ４９…燃料流出路 ５０…制御装置 ５４…金属部材 ５６…高周波インバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 弘一 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 永田 幸利 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 藤岡 研吾 神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプ ロ株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化させて得られた気体燃料
   を空気と混合することにより生成された混合気をバーナ
   ヘッドにて燃焼させる液体燃料気化燃焼装置において、 上記液体燃料と接触する気化面を有する第一気化器と、 該第一気化器を上記液体燃料の気化温度と同じ又はそれ
   より高い所定値まで昇温させるための加熱手段と、 上記バーナヘッドにおいて発生する燃焼熱を受ける受熱
   部を有する第二気化器とを備え、 上記第一気化器と第二気化器とは互いに分離して配設さ
   れていること、を特徴とする液体燃料気化燃焼装置。
2. 【請求項２】 上記気体燃料と空気とを混合するための
   混合室を備え、上記第一気化器の気化面は上記混合室内
   の空気に開放されていることを特徴とする請求項１に記
   載の液体燃料気化燃焼装置。
3. 【請求項３】 上記第一気化器からの放熱を抑制するた
   めの断熱手段を備えることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の液体燃料気化燃焼装置。
4. 【請求項４】 上記第二気化器から上記第一気化器の気
   化面に至る流路と、上記第二気化器へ液体燃料を供給す
   るための燃料供給手段とを備えることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の液体燃料気化燃焼装置。
5. 【請求項５】 上記第一気化器の温度を検出するための
   第一温度検出手段と、該第一温度検出手段により検出さ
   れる温度が常に上記液体燃料の気化温度に安定するよう
   に上記加熱手段を制御する温度制御手段を備えることを
   特徴とする請求項４に記載の液体燃料気化燃焼装置。
6. 【請求項６】 上記第一気化器の気化面から上記第二気
   化器へ至る流路と、上記第一気化器の気化面へ液体燃料
   を供給するための燃料供給手段とを備えることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の液体燃料気化燃焼
   装置。
7. 【請求項７】 上記第一気化器の気化面へ液体燃料を供
   給するための第一流路と、上記第二気化器へ液体燃料を
   供給するための第二流路とを備えることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかに記載の液体燃料気化燃焼装置。
8. 【請求項８】 上記第二気化器の温度を検出するための
   第二温度検出手段と、該第二温度検出手段により検出さ
   れる温度が上記液体燃料の気化温度と同じ又はそれより
   も高い所定値を超えたら上記第一流路へ供給される液体
   燃料の流量を適宜増大させて該温度が該所定値に等しく
   なるようにする流量変更手段とを備えることを特徴とす
   る請求項７に記載の液体燃料気化燃焼装置。
9. 【請求項９】 上記加熱手段は電熱ヒータを備え、該電
   熱ヒータの発する熱により上記第一気化器を昇温させる
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液体
   燃料気化燃焼装置。
10. 【請求項１０】 上記加熱手段は、電磁誘導により変動
    磁場を生成するための磁場生成手段と、金属部材とを備
    え、上記磁場生成手段により生成された変動磁場内に上
    記金属部材を配したときに該金属部材中に生じるうず電
    流に起因するジュール熱により第一気化器を昇温させる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液体
    燃料気化燃焼装置。
11. 【請求項１１】 上記第一気化器から上記バーナヘッド
    までの気体燃料流路の長さと、上記第二気化器から上記
    バーナヘッドまでの気体燃料流路の長さを略同一とした
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液
    体燃料気化燃焼装置。