JPS642848B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灯芯式石油ストーブ等の液体燃料燃焼
装置に関するもので、燃料気化ガス量の異常な低
減による不完全燃焼を防止するものである。

一般に液体燃料燃焼装置は空気と燃料気化ガス
量のバランスが崩れると不完全燃焼を起し、有害
な一酸化炭素や悪臭を発する。この不完全燃焼の
原因は、液体燃料気化ガス量の異常な低減による
場合が殆どである。特にこの不完全燃焼の原因と
なる燃料気化ガス量の低減は灯芯式石油ストーブ
のように灯芯に含有する燃料を自熱によつて気化
させる方式の液体燃料燃焼装置の大きな問題の１
つとなつている。

本発明はこのような問題を一掃するもので、以
下その一実施例を灯芯式温風石油ストーブに用い
たものを説明する。

第１図から第３図に於いて、１は平面形状が四
角形の燃料タンクで、その中の燃料（石油）２は
円筒状の灯芯３の毛細管現象で吸い上げられる。
この灯芯３は支点をＡ点とする芯上下機構のレバ
ー４に連係されていてバネ５の作用により通常は
上端が火皿９，１０より下方に位置する様に付勢
されている。６は点火動作と同時に灯芯３の上端
を火皿９，１０上方に押し出した状態でレバー４
を保持するソレノイドである。７は前記タンク１
内を貫通する如く立設した円筒状の内筒、８は上
記内筒７の外周に設けた円筒状の外筒で、この芯
外筒８と内筒７は案内体として設けたものであ
り、前記灯芯３の上下動時の案内をすべく保持し
ている。９，１０は上記内，外筒７，８の上端部
に一体形成した火皿部で、外筒８に設けた火皿部
１０にはその立上り側壁に多数の通気孔１１が設
けてある。１２は外筒８の火皿１０部の壁部外周
に設けたリング状のヒータで、保持体として設け
た金属環１３によつて火皿１０とは反対側の面を
全周全面に渡り遮熱する如く覆つて保持されてい
る。なお、このヒータ１２は、灯芯３からの燃料
気化ガス量の異常な低減を防止する為のものであ
る。またこのヒータ１２は第３図に示すような例
えば燃料気化ガス量の異常な低減による温度低下
をサーミスター等の温度検出素子１４によつて検
出し、その出力に応じてヒータ１２に通電量を増
大させていくように構成している。１５は前記内
外の火皿部９，１０上に載置した三重筒構成の燃
焼筒、１６はこの燃焼筒１５を覆つてその上方に
燃焼室１７を形成する円筒状の燃焼室筒、１８は
上記燃焼室筒１６上に円板状の板体１９を介して
配置したフアンで、このフアン１８からの風は板
体１９と風胴２０とのリング状空間を通過する時
のエゼクター効果によつて破線矢印のように燃焼
ガスを吸引排出し、この燃焼ガスと混合して温風
となつて吹出口２１より室内へ吹出し、暖房を行
う。なお、第４図の４ａはレバー４の左端を押下
げた時に閉じる運転スイツチ、１８ａはフアン１
８のモータ、２２，２３，２４は比較増幅器、２
５，２６，はトランジスタ、２７はサイリスタ、
２８，２９，３０はダイオード、３１はツエナー
ダイオード、３２はコンデンサ、３３〜４６は抵
抗である。上記構成に於いてレバー４の左端を押
し上げると灯芯３の先端は火皿部９，１０の上方
に押し出され、ソレノイド６による吸着作用によ
つてそのまま保持される。そして点火ヒータ（図
示せず）による点火動作によつてタンク１から吸
い上げた燃料を燃焼させる。同時にフアン１８が
回転し、風は風胴２０に沿つて下向きに吹出さ
れ、燃焼ガスと混合して吹出口２１より吹出す。
また上記燃焼は焼焼筒１５の気孔１５ａ部分で行
われ、その気孔部に形成されている火炎からの熱
によつて燃料の気化が継続され、そのまま一定の
気化量を保つて燃焼を持続する。

このような状態で例えば灯芯３の表面にタール
が附着したり、酸素濃度が僅かに低下、例えば通
常21％の酸素濃度が人体にあまり影響のない19％
程度まで低下すると、前者の場合は灯芯表面の実
質の燃料気化能力が減少することにより、また後
者の場合には燃焼筒１５の気孔１５ａで行われて
いる気孔燃焼が酸素不足の為小さくなり燃料気化
用の熱量の不足によつて灯芯３からの燃料気化量
が低下する。

そして従来のものであれば燃料気化量と空気と
のバランスが崩れ、特に酸素濃度低下の場合には
酸素濃度19％附近から急激に一酸化炭素量が増加
するとともに、燃焼悪化に伴なう燃焼熱量ダウン
によつてさらに灯芯３からの燃量気化量が低下し
ていき、増々一酸化炭素量が多くなる。

しかしながら本実施例の場合は燃焼熱量のダウ
ンを内炎筒Ｂ内側に取付けた温度検知素子１４が
検知してヒータ１２に通電を開始し、このヒータ
１２の発熱が前記燃焼熱量のダウンを補なつて灯
芯３からの燃料気化ガス量の低下を抑制するよう
になる。第４図の実線はこの状態を示し、破線で
示す従来のものに比べてその燃料気化量は高い値
（この実施例の場合はヒータ１２への通電量が次
第に増加してほぼ一定（定格値の約90％））に維
持されるようになる。したがつて気化燃料と空気
とのバランスはそれほど大きく萌れるようなこと
はなく、第５図，第６図の実線で示すように破線
で示す従来のものに比べて一酸化炭素の量は極め
て少ないものとなる。

ところでこの時、この液体燃料燃焼装置は上記
ヒータ１２の発熱により灯芯３を保持する外筒８
の火皿部（この実施例の場合は火皿部１０）を介
して灯芯３及びその気化雰囲気の温度と上昇せし
め、気化量の不足を補うのであるが、上記ヒータ
１２の火皿部１０への取付は第７図の如く銀ロー
等のロー材１３ａで取付けると、火皿部１０への
ヒータ１２の接触面積が少なくヒータ１２の円周
上の半分以上は大気に面し、大気放熱をする為、
ヒータ１２の効率はよくない。又火皿部１０及び
ヒータ１２の心円度、径の精度のバラツキによつ
て、火皿部１０とヒータ１２の間に大きくスキマ
があくことがあり、その場合にはロー材１３ａが
充分つかずスキマが埋らない云わゆるロー材１３
ａのまわりがない状態となる。したがつてヒータ
１２の熱が気化部に伝わり難かつたり、その伝熱
量のバラツキも大きく、気化量の補正に悪影響を
及ぼす。また更に、製造上ロー材１３ａの接着時
には、その接着部分を高温（銀ロー材１３ａの溶
融点以上）に保持しなくてはならず、ヒータ１２
及び外筒８が生来持つ加工歪で変形したり、又逆
に局部加熱によりヒータ１２及び外筒８を熱変形
を生じたりして、部品の寸法精度を狂わせ歩留り
を悪くする原因の１つともなる。

又その為、小片の金具で吊り下げることが考え
られるが、それではヒータ１２と火皿部１０の接
する部分が線接触となり、伝熱量は少なく更にヒ
ータ１２の心円度、径のバラツキによつては大き
くスキマがあき、数点のみしか接しない点接触に
なりヒータ１２の発熱の気化部への伝熱量が極端
に減少したり、バラツキが大きくなつたりする。

そこで本発明では、前記ヒータ１２を火皿１０
外周壁面に設けるとともに、第２図の如くヒータ
１２の全外周の全面に渡り金属環１３で覆つて保
持し、さらにこの金属環１３を熱伝導の悪い金属
材料例えばステンレスで形成してある。したがつ
て、ヒータ１２の発熱による外方への温度移行は
上記金属環１３で遮熱され、火皿１０部を介して
灯芯１及びその気化雰囲気に効果的に伝えられる
とともに、外筒８とヒータ１２の心円度や径の寸
法精度等のバラツキがあつたとしても、同様に金
属環１３で遮熱されその影響を受けない。

つまり上記例のような必配はなくなり、製造上
歩留りもよくなり又性能上でもヒータ１２の発熱
による温度移行は、金属環１３で遮熱されて外方
への逃げがなくなり、また火皿１０部を介して灯
芯３及び気化部雰囲気に効果的に、確実に伝達さ
れ、その結果バラツキが少なくなり、信頼性が増
し更にヒータ１２の容量も小さくすることも出
来、少エネルギーにもつながる。

又特に第８図の如くヒータ１２と金属環１３の
間に軟い断熱材料１３ｃを介在させることによ
り、よりいつそうその目的が効果的に達成出来る
とともに、更にヒータ１２の立上時やその液体燃
料燃焼装置の立上に時等のその部分が温度過渡期
にあるときにヒータ１２と金属環１３、火皿１０
部の材料の熱膨張率の違いによつて生じる摩擦音
も吸収出来る。そしてこの場合は金属環１３を必
ずしも熱伝導率の悪い材料で形成しなくても前述
した実施例とほぼ同様の効果が得られるものであ
る。

なお上記実施例では燃料気化量の異常低下を火
皿部近傍の温度低下によつて検出してヒータ１２
に通電するようにしたもので説明したが、これは
吹出温風温度とフアン１８の吸込空気温度との温
度差で検出して通電するようにしてもよいし、燃
焼ガス中の酸素濃度あるいは一酸化炭素等の未燃
成分濃度を検出して通電するようにしてもよく、
又燃焼中は常にヒータに通電するようにしてもよ
い。また上記説明は温風暖房機を例にしたが、フ
アンのない単なる液体燃料燃焼装置であつてもよ
い。

このように本発明によれば、自熱気化式の液体
燃料燃焼装置を長期間に渡つて一酸化炭素や悪臭
等を発生させることなく使用出来るとともに、ヒ
ータの取付も簡単に行え、しかも省エネルギーに
もつながる等、その効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液体燃料燃
焼装置の断面図、第２図は同要部の拡大断面図、
第３図は同回路図、第４図〜第６図は特性を示す
グラフ、第７図は従来例を示す要部断面図、第８
図は本発明の他の実施例を示す要部断面図であ
る。 １……タンク、３……灯芯、７……内筒（案内
体）、８……外筒（案内体）、９，１０……火皿、
１２……ヒータ、１３……金属環（保持体）、１
３ｃ……断熱材料、１４……温度検出素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料を吸い上げる灯芯と、この灯芯の両側に
   設けた案内体と、この案内体の上端部に形成した
   火皿部と、上記火皿部上に載置した燃焼筒とを備
   え、上記燃焼筒における燃焼熱によつて灯芯中の
   燃料を気化させて燃焼を継続させる自熱気化式の
   液体燃料燃焼装置において、上記火皿部のうち少
   なくとも片側の火皿部にはこれを加熱するヒータ
   を設けるとともに、このヒータには燃焼熱の変化
   を検出する温度検出素子からの出力に基づいて前
   記ヒータへの通電を制御する制御回路を設け、か
   つ上記ヒータは火皿部とは反対側を金属保持体で
   覆つて保持するとともに、保持体は熱伝導率の悪
   い金属材で形成した液体燃料燃焼装置。 ２ ヒータと保持体との間に断熱材料を設けた特
   許請求の範囲第１項に記載の液体燃料燃焼装置。