JPS6157967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油コンロ、石油フアンヒータ等の
如く比較的小発熱量で使用され、かつ火力調節範
囲の広い事が望まれる気化予混合方式の液体燃料
燃焼装置に関するもので、燃料還流用のリターン
パイプ部のごみによる閉塞時あるいは水凍結によ
る閉塞時に於ける性能改善を目的とする。

この種の燃焼装置としては、燃焼に供する安定
した低給油量を得るために、微粒化した霧化燃料
の一部を選択して取出し残りの燃料をリターンパ
イプで再びタンク室へ戻す構成が考えられる。

このとき、還流用のリターンパイプの先端開口
部が大気中に開放しているか、もしくはタンク室
内液中の浅い部分に沈んでいると、この開口部か
ら燃焼用空気が漏れ、燃焼状態に不具合をもたら
すため、フアン圧Paに対してリターンパイプの
先端開口部の液中深さｈを少なくともｈ＞Ｐａ／ｒｏｉ
ｌ （roil：燃料の比重量）となる様に、十分に液中
深く沈める構成をとらねばならない。

しかし、この様にするとタンク室内にごみの堆
積や、水が堆積しかつ凍結するなどした場合に、
還流用リターンパイプの開口部が閉塞されるとい
つた欠点があり、閉塞された状態では燃料タンク
室内に環流しきれずに霧化室並びに気化室へと溢
れ出て燃焼し、異常に火炎が伸び器体外へ出るな
ど危険な暴走状態を呈するといつた問題が残る。

そこで本発明はこの還流用のリターンパイプの
燃料タンク室内の液面レベル下の少なくとも一部
を網体で形成することにより上記問題点を解消す
るものである。以下本発明の一実施例について第
１図〜第２図に基づいて説明する。

第１図、第２図に於いて、１は霧化室で、下部
にフアンケーシング２と、モータケーシング３
と、ポンプケーシング４がそれぞれ連設され、一
つの霧化ユニツトを形成し、これが燃料タンク室
５の上部に取付けてある。なお、石油コンロある
いは石油フアンヒータのごとく強制気化予混合方
式の家庭暖房器、調理器として用いられる液体燃
料の熱源器には安定した燃焼状態を得る為に別設
タンク（カートリツジタンク等）を設け、オイル
コントローラ、オイルレベラーによりあるいは別
設タンク（カートリツジタンク等）とのレベラー
作用により燃料の安定供給を図ることは公知の構
成要素であり、この結果熱源器に直結し供給され
る燃料液面レベルの変動は極力抑制され常に一定
レベルで保持され燃料が供給されている。

この様に別設タンク（カートリツジタンク等）
から燃料が供給され一定液面レベルを保持する前
記燃料タンク室５の液面中に前記ポンプケーシン
グ４が臨ませてある。フアンインペラ６とポンプ
インペラ７はモータ回転軸８上に固着され、モー
タ９で駆動される。霧化ユニツト内には前記ポン
プケーシング４の吐出側と前記霧化室１とを連通
する送油路１０が設けられ、この送油路１０の一
部より分岐したバイパス部１１には、バイパス量
を調節する逃がし弁１２が配設され、これによつ
て前記霧化室１内のアトマイザ１３への燃料供給
量を規定するようになつている。前記ポンプケー
シング４には吸込側と燃料タンク室とを連通する
連通口１４を設けている。

前記霧化室１内の燃料ダンパ１５にはエアダン
パ１６を連動させるために、連動スリーブ１７が
設けられ、前記燃料ダンパ１５の作動により霧化
燃料取出口１８及びエアダンパ１６の開口度が共
に変化する。したがつて、前記アトマイザ１３に
より霧化された燃料の霧化粒子と燃焼用空気は、
前記燃料ダンパ１５により常に最適空燃比を維持
して燃焼量を広範囲に変えることができる。前記
霧化燃料取出口１８近傍には前記霧化室１と燃料
タンク室５とを連通する戻し油路１９が配設さ
れ、前記アトマイザ１３からの霧化粒子で、前記
燃料ダンパ１５によつて取残された燃料を前記燃
料タンク室４へ還流している。２０は戻し油路１
９に取付けた還流用のリターンパイプであり、燃
料タンク室５内の液面レベル２１から液中に浸る
このリターンパイプ２０の少なくとも一部を濾網
２２で形成している。

上記構成において、燃料タンク室５の燃料は送
油路１０を経てアトマイザ１３へ連続定流量で圧
送され霧化される。霧化粒子の一部を前記燃料ダ
ンパ１５によつて選択的に気化室２３へ送り、残
りの燃料を戻し油路１９から還流用のリターンパ
イプ２０を経て燃料タンク室５へ戻し、再循環さ
せる。また濾網２２は絶えず燃料液が付着し、し
たがつて、燃料タンク室５内への混入水の凍結に
よる濾網底部閉塞時、すなわち、リターンパイプ
２０の管端出口の近傍が混入した水塊の凍結（水
の比重が重く、燃料タンク室の底部に塊となつて
たまり低温時に氷となる）により閉塞された場
合、水の比重が燃料より重いので、濾網２２の間
隙には付着せず燃料タンク室５内の底部に塊とな
つてたまる。

またリターンパイプの管端口の面積（A′＝π／４ D²；Ｄ…………リターンパイプ内径）にくらべ
網２２の間隙の面積（A″＝ｎ・π／４d²；ｎ…… ……間隙の数、ｄ…………間隙径）は小さく、抵
抗が増加してリターンパイプ２０内の液面は燃料
タンク室５内の大気に面する液面よりh′だけ高く
なる。

すなわち、リターンパイプ２０内のヘツドが
roil・h′だけ増加したこととなり、この圧力増加
によつてリターンパイプ２０内を環流してきた燃
料は濾網２２の間隙から燃料タンク室５へと押し
出され、一定圧のバランスのとれた状態で保たれ
る。

このようにして、燃料タンク室５内底部に溜つ
た水の凍結といつた不測時にもリターンパイプ２
０内の液位を一定（h′上昇）に保ち、燃料をタン
ク室へと濾網２２の間隙を通して流出することと
なる。

また、従来例のようにリターンパイプの管壁が
網体でない場合には、液中の管端出口方向の液面
（境界面）にかかる圧力Paのみが考慮されればよ
い。従つて噴出・漏れを防止するためにリターン
パイプの先端を ｈ＞Pa／roil …………(1) となるように液中の深さｈをとればよかつた。

しかしながら本発明のように濾網２２で形成し
た場合、フアンの圧力Paによる空気の噴出・漏
れを防止するためには、次の二つの境界面での圧
力Paに対する圧力バランスが維持・確保されれ
ばよいことになる。

すなわち、一つはリターンパイプ２０の管端出
口である。これは燃料の水面下の一部を網体にし
ただけであるので、リターンパイプ２０の液中の
深さｈは確保されており前記(1)の不等式が満足さ
れる。従つて空気の噴出・漏れは防止できる。

次に、網体の各素線間に形成される間隙であ
る。ここで、燃料タンク室５の大気に触れる燃料
の液面より距離Ｚだけ下方で、直径ｄの円形間隙
を考えるとこの境界面に於いてリターンパイプ２
０内の空気による力Faは Fa＝π／４d²・Pa …………(2) 又、燃料による力Ffは Ff＝π／４d²・roil・Ｚ＋πｄ・Ｓ …………(3) Ｓ：表面張力 で表わされる。

ここで液位Ｚ≒０の位置では(3)式は Ff′＝πｄ・Ｓ …………(3)′ となり表面張力による力のみとなる。

故に(3)′と(2)との差をみると Δｆ＝Ff′−Fa＝πｄ（Ｓ−ｄ／４Pa） となり、Ｓ−ｄ／４Pa≧０であればΔｆ≧０となり圧 力のバランスが保たれ、空気は漏れないことにな
る。

ここで使用する網体は、フイルタ等として使用
されるほどの濾網体で間隙ｄはｄ≦0.1（mm）の
ものであり、Pa＝30mmH₂Oとしても ｄ／４Pa＝１／４×１×10^-2×３＝0.75×10^-2（ｇf/cm
） となり、燃料の表面張力Ｓ（＞3.0×10^-2（ｇf/
cm））より小さい。

以上のことより、空気はリターンパイプ２０内
に捕捉され続ける。

以上から明らかなように、本発明は気化室に供
給されなかつた霧化室内の燃料を燃料タンク室内
にリターンパイプで還流させるものにおいて、こ
のリターンパイプの前記燃料タンク室内の液面レ
ベル下の少なくとも一部を網体で形成したもので
あるので、リターンパイプの燃料タンク室内底部
がゴミつまりや混入水の凍結で閉塞されても燃料
は網体の網目から燃料タンク室内に還流し、還流
すべき燃料の霧化室や気化室への溢れ出しによる
異常燃焼はおきなくなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体燃料燃焼装置の一実施例
を示す縦断面図、第２図は上記液体燃料燃焼装置
のリターンパイプ部の拡大断面図である。 １……霧化室、５……燃料タンク室、６……フ
アンインペラ、７……ポンプインペラ、１０……
送油路、１３……アトマイザ、１４……連通口、
１９……戻し油路、２０……リターンパイプ、２
２……濾網（網体）、２３……気化室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 別設されたタンクから燃料が供給され液面レ
   ベルを一定に保持される燃料タンク室内から供給
   された燃料を霧化する霧化室と、この霧化室で発
   生させた燃料の霧化粒子の一部を選択的に取出し
   て気化室に送り込む手段と、燃焼用空気を前記気
   化室に送り込む手段と、前記気化室に供給されな
   かつた前記霧化室内の燃料を前記燃料タンク室内
   に還流させかつ一定液面下に浸積しているリター
   ンパイプとを備え、このリターンパイプの前記燃
   料タンク室内の液面レベル下の少なくとも一部を
   網体で形成した液体燃料燃焼装置。