JPS6349121B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主に室内暖房機として用いられる液体
燃料燃焼装置に関するものである。

従来、灯油のような液体燃料をバーナで燃焼さ
せる形式の燃焼装置においては、燃料を充分に微
粒化乃至霧化して燃焼させることが広く行われて
居り、そのために燃料を加熱蒸発する気化器を設
けて電気抵抗熱または気体燃料で加熱する方式が
用いられている。前者の方式は気化器が指定温度
に加熱されるのを待たねばならないので、運転開
始から燃焼開始までかなり長い時間を要するばか
りか、電力が得られる場所でしか使用できない等
の不便さがある。

これに対して後者の方式は例えば特公昭33―
381号公報、実公昭40―9673号公報に開示されて
いるように運転開始と同時に燃焼が行われ暖房に
適するという利点を有している。しかしながら、
特公昭33―381号公報に開示されている燃焼装置
は気体燃料も気化器を通して加熱する構成である
ので、気体燃料を使用すときはきわめて危険であ
るとともに加熱により低密度となつて燃焼熱の低
下や不完全燃焼などの不都合を生じるばかりか、
熱量、圧力など性質が全く異なる気体燃料と液体
燃料とをそれぞれ適正に噴出させることができる
共通のノズルを得ることは不可能である。

また、実公昭40―9673号公報に開示されている
燃焼装置は気体燃料と液体燃料との切換え時に両
者が燃焼する時期が存在するので、一次空気が不
足し不完全燃焼するという不都合を免かれない。

そこで本発明は、運転初期に気体燃料を燃焼さ
せ気化器が加熱されたとき液体燃料に切換える燃
焼装置において、きわめて安全且つ確実に更には
任意の場所で使用できる燃焼装置を提供するため
に発明されたものである。

即ち、本発明に係る液体燃料燃焼装置は、燃料
ポンプ、気化器および開閉弁を有し燃料タンクか
らバーナの入口に設けた主ノズルへ液体燃料を送
る燃料通路と、開閉弁を有し前記バーナの入口に
前記主ノズルと並べて設けた副ノズルへ気体燃料
を送るガス通路と、前記ガス通路の開閉弁が開か
れているとき前記燃料通路の開閉弁を閉弁状態に
保ち前者開閉弁の閉弁と後者開閉弁の開弁とを連
動して行わせる切換え機構とを具え、且つ前記気
化器は前記バーナの上方に配置されている構成と
したことを第一の特徴としている。

また、本発明に係る液体燃料燃焼装置は、前記
構成に加えて燃料ポンプを駆動する電力を発生す
る熱電対を具え、且つこの熱電対はバーナの上方
に配置されている構成としたことを第二の特徴と
している。

以下本発明の実施例を図面に就いて説明する
と、第１図は装置全体の概略であつて、１は燃料
タンク、２は燃料ポンプ、３は燃料調整器、４は
気化器、５はガスボンベ、６は調圧器、７は開閉
弁、８は溜め室、９はバーナ、１０は切換え機
構、１１は気化器４の温度調節機構を示し、これ
は箱形のフレーム１２に収められている。

バーナ９によつて燃焼する燃料の燃焼熱により
熱電対１３を加熱して生じた熱起電力で電動機１
４を運転し燃料ポンプ２を駆動するもので、燃料
タンク１の液体燃料はこの燃料ポンプ２により加
圧されて燃料調整器３の調圧室１５へ入る。調圧
室１５の一つの壁はダイヤフラム１６で形成さ
れ、フレーム１２の正面に設けた温度調節ダイヤ
ルＤに連動して回動するレバー１７に接触させた
ばね受１８とダイヤフラム１６との間に装入した
ばね１９の弾性力によつてダイヤフラム１６に固
着した戻し弁２０が戻し通路２１を閉じている。
燃料ポンプ２を有する第一の燃料通路２２を通つ
て調圧室１５に送られた燃料の圧力がばね１９の
設定値より大きくなると戻し弁２０が開いて燃料
の一部を燃料タンク１へ戻すもので、温度調節ダ
イヤルＤを低温側にしたときはばね受１８が押上
げられてばね１９の初期荷重を小さくし戻し弁２
０が開かれやすくなつている。従つて、高温側の
ときは大量の、また低温側のときは少量の燃料が
気化器４を有する第二の燃料通路２３を通つてバ
ーナ９の入口に設けた液体燃料用の主ノズル２４
へ送られるのである。

熱電対１３はバーナ９の背後に設けられている
反射板２５に取付けられ、その熱接点２６がバー
ナ９の近くに配置されていると共に冷接点２７が
反射板２５とフレーム１２の後パネル１２ａとの
間の背室２８に臨ませてある。この背室２８は後
パネル１２ａおよび前パネル１２ｂの下部と天パ
ネル１２ｃとに設けた通気口１２ｄ，１２ｅ，１
２ｆによつて外気と連通し、煙突効果によつて空
気が上昇流となつて通過し冷接点２７を冷却す
る。また、熱電対１３は二種類の金属線１３ａ，
１３ｂの多数本を交互に直列に接続すると共にじ
ぐざぐに形成して構成され、交互に形成された熱
接点２６と冷接点２７とを前述のように反射板２
５の前面、後面にそれぞれ臨ませると共に、両端
を電動機１４に接続する。金属線１３ａ，１３ｂ
の使用本数を増すことによつて電動機１４の運転
に必要な電力を得ることができるが、線径が小さ
いと抵抗値が増大して電流が減少し、反対に線径
が大きいと熱電対自身の温度上昇が遅いので、こ
れらを考慮して線径と本数とを選定する。例えば
クロメルとコンスタンタンとを用いたとき線径
1.2〜1.6mmのものを各20本使用して1Wの電力が
得られた。これは少なくとも0.1Kg／cm²の圧力お
よび燃焼に必要な流量を得る容量の燃料ポンプを
駆動するに足る電力であつて、気化器４が指定温
度に加熱されたとき燃料ポンプ２は遅滞なく且つ
自動的に運転を開始する。

ガスボンベ５はLPGのような気体燃料を充填
して居り、これより送出された気体燃料は調圧器
６の調圧室２９に入り、調整可能なばね３０を作
用させたダイヤフラム３１に固着した調圧弁３２
が開いたとき開閉弁７、溜め室８を有するガス通
路３３を経てバーナ９の入口に前記主ノズル２４
と並んで設けた副ノズル３４へ送られるのであ
る。調圧室２９の圧力が高くなるとダイヤフラム
３１をばね３０の弾力に抗して押し調圧弁３２の
開度を小さくするが、圧力が低くなると反対に調
圧弁３２の開度を大きくし、これによつて一定圧
力の気体燃料が副ノズル３４へ送られる。

切換え機構１０は第二の燃料通路２３の開閉弁
３５とガス通路３３の開閉弁７とを開閉させるも
ので、前者開閉弁３５の主ノズル後方に形成され
た弁座３６に接する弁体３７を固着した弁棒３８
に熱による磁性変化の少ない永久磁石３９を取付
けると共に開弁方向へ働くばね４０を作用させ、
弁本体４１に固着した一定のキユリー点をもつフ
エライトからなる強磁性の磁心体４２に永久磁石
３９を吸着させることによつて閉弁させる。後者
開閉弁７の弁体４３を固着した弁棒４４には閉弁
方向へ働くばね４５が作用させてあり、二つの弁
棒３８，４４にそれぞれ接触係合させた第一レバ
ー４６および第二レバー４７がカム４８に接触係
合し、このカム４８は運転スイツチＳにより回動
させられ閉位置において後者開閉弁７を閉弁させ
ている。液体燃料の開閉弁３５は永久磁石３９が
磁心体４２に吸着することによつて閉弁状態を保
つ（第６図参照）。

運転スイツチＳを着火位置に回すとカム４８の
突起４８ａが気体燃料側の弁棒４４に設けた腕４
４ａに衝つて弁棒４４を開弁方向へ移動して開閉
弁７を開かせると共に、第二レバー４７のピン４
７ａがカム４８の段部が４８ｂから外れ、これに
よつて第二レバー４７はばね４９に引張られて支
点５０を中心に図示反時計方向へ回動してその爪
４７ｂの先端面に弁棒４４のピン４４ｂが係合し
て開弁状態を維持し、また第二レバー４７の抑え
部４７ｃが第一レバー４６を挾んで液体燃料側の
弁棒３８に接触する（第７図）。ガスボンベ５の
気体燃料は先に述べたように一定圧力に調整され
て副ノズル３４からバーナ９に送入され、例えば
運転スイツチＳに連動して図示しない電気的点火
機構により着火して燃焼する。

バーナ９からの火炎および熱ガスによつてその
上方に配置された気化器４および熱電対１３が加
熱されると共に、フレーム１２の内部においてバ
ーナ９の近傍に置かれた磁心体４２が加熱され、
気化器４は本体および内部に充填した金属細線、
金網等の金属製多孔層４ａが液体燃料を微粒化乃
至霧化する温度に、また熱電対１３は電動機１４
の運転が可能な電力を発生する温度に達する。ま
た、これとほぼ同時に磁心体４２が磁性を減少
し、永久磁石３９を有する弁棒３８がばね４０の
弾力で開弁方向へ移動して開閉弁３５を開かせる
と同時に、この弁棒３８は第一レバー４６を支点
５１を中心に図示時計方向へ回動させ、第一レバ
ー４６に押されて同じく図示時計方向へ回動した
第二レバー４７の爪４７ｂがピン４４ｂから外
れ、このため気体燃料側の弁棒４４はばね４５に
よつて閉弁方向へ押され開閉弁７が閉弁するので
ある（第８図）。

図示実施例のように構成すると、液体燃料側の
開閉弁３５が閉弁している間に燃料ポンプ２が運
転を開始しても燃料調整器３が設けてあるので過
剰の燃料が第二の燃料通路２３に充満しない。ま
た、気体燃料側の開閉弁７が閉じ液体燃料側の開
閉弁３５が開かれたとき燃料ポンプ２が未だ運転
を開始していなくても溜め室８の気体燃料が消費
されて燃料切れを生じさせない。

燃焼を終つて運転スイツチＳを着火位置から消
火位置（閉位置）に戻すと、カム４８の段部４８
ｂに第二レバー４７のピン４７ａが係合し、また
カム４８の円弧状の周縁４８ｃに第一レバー４６
が接触して反時計方向へ回動し液体燃料側の弁棒
３８を押して開閉弁３５を閉弁させて第６図の状
態に戻るのである。

バーナ９と気化器４との間には温度調節機構１
１の遮熱板５２が配置され、この遮熱板５２の両
端はフレーム１２に回動自由に軸支した支持腕５
３，５４に取付けられ、一方の支持腕５３の支軸
５３ａにうず巻き形のバイメタル５５の中心自由
端が固着されている。常温において遮熱板５２は
第４図に見られるように側方へ待避して居り、燃
焼を開始してバイメタル５５が加熱されるに従つ
て次第に回動しバーナ９と気化器４との間に進入
して（第９図参照）バーナ９からの火炎および熱
ガスが気化器４に直接作用するのを制限乃至防止
し、これによつて気化器４を適温範囲に維持して
過熱による発火の心配をなくす。

尚、ガスボンベ５は交換可能とするが、気体燃
料として都市ガスを用いるときは調圧器６にガス
ボンベ５の代りに都市ガス用のホースを接続す
る。また、切換え機構１０は機械的な構造とした
が、気体燃料側の開閉弁７が閉じると同時に液体
燃料側の開閉弁３５が開く動作を燃料ポンプ２の
運転開始に連動して電気的に行わせるように構成
することもあり、この場合二つの開閉弁７，３５
は電磁駆動とする。更に、設置場所を固定すると
きは燃料ポンプ２の運転電力を別に求めても差支
えない。更にまた、本発明は熱ガスの熱を熱交換
器で吸収させた空気を送風機で室内へ送る強制給
排気式の石油暖房機にも適用可能なことは言うま
でもない。

以上のように本発明は液体燃料を気化器で加熱
し微粒化乃至霧化してバーナにて燃焼させるにあ
たり、改めて気化させる必要のない気体燃料を運
転初期に燃焼させその熱によつて気化器を指定温
度に加熱するように構成したものであるから、運
転開始と同時に暖房を行うことができ従来のよう
に気化器が加熱されるまで待つ必要がないばかり
か、液体燃料が気化器で微粒化乃至霧化するよう
になつたとき切換え機構が気体燃料の供給を停止
すると同時に液体燃料の供給を行わせるので、こ
れらが同時に供給されて不完全燃焼するという不
都合を生じることがなく、以後は液体燃料のみに
よる燃焼が行われるのであつて、バーナ上方の気
化器が燃焼熱で加熱されることにより連続燃焼す
るのである。そして、本発明によると気体燃料と
液体燃料とをそれぞれ専用のガス通路および副ノ
ズルと燃料通路および主ノズルとによつてバーナ
に供給する構成であるから、気体燃料は気化器を
通ることなくバーナへ送られ安全であるとともに
適正に燃焼して気化器を加熱するものであり、且
つ熱量や圧力など性質が全く異なる燃料をそれぞ
れに適したノズルから適正に噴出させて確実且つ
良好な燃焼を行わせることができるのである。ま
た、燃料ポンプの駆動電力をバーナで加熱される
熱電対が発生する熱起電力で賄うようにしたの
で、設置場所を固定する必要がなく、任意場所へ
持ち運んで使用可能な構成とすることができきわ
めて便利であると共に、外部から電力を採り入れ
る必要がないため電力を消費することなく使用で
き、しかも複雑な電気系統が不要となりそれだけ
安価に提供できるのである。更に燃焼途中で立ち
消えたときは気化器が加熱されなくなると共に燃
料ポンプの運転も停止するので安全装置を特に設
けなくても安全性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面概略図、第
２図および第３図は拡大断面部分図、第４図は断
面側面部分図、第５図は熱電対の平面図、第６図
は切換え機構の正面図、第７図および第８図はそ
の動作状態を示す図、第９図は温度調節機構の側
面図である。 １……燃料タンク、２……燃料ポンプ、３……
燃料調整器、４……気化器、５……ガスボンベ、
６……調圧器、７……開閉弁、９……バーナ、１
０……切換え機構、１１……温度調節機構、１２
……フレーム、１３……熱電対、２２，２３……
燃料通路、２４……主ノズル、３３……ガス通
路、３４……副ノズル、３５……開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料ポンプ２、気化器４および開閉弁３５を
   有し燃料タンク１からバーナ９の入口に設けた主
   ノズル２４へ液体燃料を送る燃料通路２２，２３
   と、開閉弁７を有し前記バーナ９の入口に前記主
   ノズル２４と並べて設けた副ノズル３４へ気体燃
   料を送るガス通路３３と、前記ガス通路３３の開
   閉弁７が開かれているとき前記燃料通路２２，２
   ３の開閉弁３５を閉弁状態に保ち前者開閉弁７の
   閉弁と後者開閉弁３５の開弁とを連動して行わせ
   る切換え機構１０とを具え、且つ前記気化器４は
   前記バーナ９の上方に配置されていることを特徴
   とする液体燃料燃焼装置。 ２ 燃料ポンプ２、気化器４および開閉弁３５を
   有し燃料タンク１からバーナ９の入口に設けた主
   ノズル２４へ液体燃料を送る燃料通路２２，２３
   と、開閉弁７を有し前記バーナ９の入口に前記主
   ノズル２４と並べて設けた副ノズル３４へ気体燃
   料を送るガス通路３３と、前記ガス通路３３の開
   閉弁７が開かれているとき前記燃料通路２２，２
   ３の開閉弁３５を閉弁状態に保ち前者開閉弁７の
   閉弁と後者開閉弁３５の開弁とを連動して行わせ
   る切換え機構１０と、前記燃料ポンプ２を駆動す
   る電力を発生させる熱電対１３とを具え、且つ前
   記気化器４および熱電対１３は前記バーナ９の上
   方に配置されていることを特徴とする液体燃料燃
   焼装置。