特許 7357315 液体燃料燃焼器のポット式バーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(54)【発明の名称】液体燃料燃焼器のポット式バーナ

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/02 20060101AFI20230929BHJP

   F23D 5/04 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

F23K5/02 Z

F23D5/04 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019237267

(22)【出願日】2019-12-26

(65)【公開番号】P2021105487

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2022-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003229

【氏名又は名称】株式会社トヨトミ

(72)【発明者】

【氏名】中島 明

(72)【発明者】

【氏名】岡本 亘史

【審査官】渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０９６７１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－１５３４１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－１３９７６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０７－０３２３１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５５－００６５５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－３３２１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｋ ５／０２

Ｆ２３Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼用空気が送られる風胴内に、多数の小径空気孔を側壁に設けた有底筒形のポットを装着し、前記ポットに燃料を供給する燃料ポンプに燃料パイプを接続し、前記燃料パイプに連なる送油ノズルは前記ポットの側壁に取り付けた案内筒内を通して先端を前記ポット内に位置させた構造の液体燃料燃焼器のポット式バーナにおいて、
前記風胴の側壁には前記送油ノズルの取付孔を設け、前記ポットの側壁には風胴内とポット内を連通する連通孔を設け、
前記送油ノズルは前記取付孔から前記風胴内に挿通されて係止部材によって前記風胴の側壁に取り付けられ、前記送油ノズルの先端は前記連通孔から前記ポット内に届いており、
前記案内筒は先端が前記連通孔に接続され、後側の開口端部が前記係止部材と所定の間隔をあけて対向する長さに設定され、
前記案内筒の前記開口端部と前記係止部材との間には、前記送油ノズルに嵌合すると共に先端部が前記案内筒の前記開口端部と密着する形状を持つ筒状の封止部材を設け、
前記封止部材には前記後端部側の内径を広げる拡径部と、前記後端部の外径を広げる鍔部とを設けると共に、
前記封止部材の先端部から前記後端部までの長さ方向の寸法が前記案内筒の前記開口端部から前記係止部材までの間隔以上に設定され、
前記封止部材は前記係止部材によって前記後端部が押圧されて前記拡径部がたわみ、前記拡径部に発生する復元力によって前記先端部を前記案内筒の前記開口端部に密接させ、前記後端部と前記鍔部とを前記係止部材に密接させることを特徴とする液体燃料燃焼器のポット式バーナ。

【請求項2】

前記封止部材は前記拡径部が変形しても前記後端部と前記鍔部とが変形することなく前記係止部材と密接されるように、前記拡径部と前記鍔部の厚さ方向の寸法が設定されていることを特徴とする請求項１記載の液体燃料燃焼器のポット式バーナ。

【請求項3】

前記封止部材の後端部の前記拡径部と連続する内周縁および、前記鍔部と連続する外周縁を湾曲面で構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の液体燃料燃焼器のポット式バーナ。

【請求項4】

前記送油ノズルが前記燃料パイプ内に係合し、前記係止部材が前記燃料パイプの外周に係合して一体に構成され、
前記燃料パイプの先端の前記係止部材との係合部が前記封止部材の前記拡径部の内側の空間内に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体燃料燃焼器のポット式バーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は液体燃料を燃焼させて暖房に利用する液体燃料燃焼器のポット式バーナの構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ポット式バーナは円筒形の風胴に接続された燃焼空気用送風機より燃焼用空気が送り込まれる。風胴内には有底筒形のポットを備え、ポットの側壁には小径空気孔を多数配置し、その小径空気孔の位置と大きさによって制御された燃焼用空気がポット内に供給される。

【0003】

一方、燃焼に必要な燃料は燃料ポンプにより供給される。燃料ポンプに接続した燃料パイプを通して、風胴内を貫通するようにしてポット側壁からポット内部に伸ばした送油ノズルによってポット底面に供給される。

【0004】

ポットに供給された燃料は燃焼熱で高温となっているポット底面で気化ガス化し、ポット側壁の小径空気孔から供給される燃焼用空気によって気化ガスの一部が燃焼しながら混合ガスを作り、発生した燃焼ガスと残りの混合ガスはポット上部の燃焼室で完全燃焼するものとなっている。

【0005】

ポットの側壁には送油ノズルが貫通する連通孔が設けられ、この連通孔には案内筒が取り付けられている。案内筒の開口端部と送油ノズルを風胴の側壁に固定するための係止部材との間には封止部材が配置されており、封止部材が案内筒の開口端部と密着することで、ポット内の燃焼ガスや臭気が送油ノズルの取付け部から外部に漏れ出さないようにしている。（特許文献１参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１０－３３２１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記構造において、案内筒の開口端部と係止部材との間の位置があっていないと、案内筒の開口端部と封止部材との間に隙間ができてしまったり、封止部材に無理な力がかかって封止部材を破損させたりする恐れがある。そのため、案内筒と係止部材との間の位置関係の寸法精度が要求されるが、案内筒は円筒形のポット側壁に取付けられるため取付け角度にばらつきが生じやすく、案内筒の開口端部の位置が安定しないため、案内筒の開口端部と係止部材との間の位置関係の寸法管理が難しくなりコストアップにつながっていた。

【0008】

また、燃料パイプと送油ノズルと係止部材との連結部分は溶接やカシメなどで固定する方法が一般的であるが、この部分の固定方法が変更されると連結部分の形状も変わる可能性があり、連結部分の形状変更にあわせて一部のみ形状の異なる封止部材を用意する必要がある。この場合、封止部材は外観形状がほとんど同じであるため、部品の手配ミスがあったときに間違いに気付きにくく、部品管理の面において課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明は上記の課題を解決するもので、燃焼用空気が送られる風胴１内に、多数の小径空気孔２ａを側壁に設けた有底筒形のポット２を装着し、前記ポット２に燃料を供給する燃料ポンプ３に燃料パイプ４を接続し、前記燃料パイプ４に連なる送油ノズル５は前記ポット２の側壁に取り付けた案内筒６内を通して先端を前記ポット２内に位置させた構造の液体燃料燃焼器のポット式バーナにおいて、前記風胴１の側壁には前記送油ノズル５の取付孔１ａを設け、前記ポット２の側壁には風胴１内とポット２内を連通する連通孔２ｂを設け、前記送油ノズル５は前記取付孔１ａから前記風胴１内に挿通されて係止部材７によって前記風胴１の側壁に取り付けられ、前記送油ノズル５の先端は前記連通孔２ｂから前記ポット２内に届いており、前記案内筒６は先端が前記連通孔２ｂに接続され、後側の開口端部６ａが前記係止部材７と所定の間隔をあけて対向する長さに設定され、前記案内筒６の前記開口端部６ａと前記係止部材７との間には、前記送油ノズル５に嵌合すると共に先端部８ａが前記案内筒６の前記開口端部６ａと密着する形状を持つ筒状の封止部材８を設け、前記封止部材８には前記後端部８ｂ側の内径を広げる拡径部８ｃと、前記後端部８ｂの外径を広げる鍔部８ｄとを設けると共に、前記封止部材８の先端部８ａから前記後端部８ｂまでの長さ方向の寸法が前記案内筒６の前記開口端部６ｂから前記係止部材７までの間隔以上に設定され、前記封止部材８は前記係止部材７によって前記後端部８ｂが押圧されて前記拡径部８ｂがたわみ、前記拡径部８ｃに発生する復元力によって前記先端部８ａを前記案内筒６の前記開口端部６ａに密接させ、前記後端部８ｂと前記鍔部８ｄとを前記係止部材７に密接させることを特徴とする液体燃料燃焼器のポット式バーナである。

【0010】

また、前記封止部材８は前記拡径部８ｃが変形しても前記後端部８ｂと前記鍔部８ｄとが変形することなく前記係止部材７と密接されるように、前記拡径部８ｃと前記鍔部８ｄの厚さ方向の寸法が設定されていることにより、前記封止部材８が前記係止部材７によって押圧されたときに、前記拡径部８ｃがたわんで変形することで前記案内筒６の後端部６ａと前記係止部材７との間の寸法誤差を吸収し、前記後端部８ｂと前記鍔部８ｄは変形することなく前記係止部材７に確実に密接することができるものである。

【0011】

また、前記封止部材８の前記後端部８ｂの前記拡径部８ｂと連続する内周縁および、前記鍔部８ｄと連続する外周縁を湾曲面で構成したことにより、前記後端部８ｂと前記係止部材７との間に隙間が生じることなく確実に密接することができるものである。

【0012】

また、前記送油ノズル５が前記燃料パイプ４内に係合すると共に、前記係止部材７が前記燃料パイプ４の外周に係合して一体に構成され、前記燃料パイプ４の先端の前記係止部材７との係合部４ａが前記封止部材８の前記拡径部８ｃの内側の空間８ｅ内に位置することにより、前記燃料パイプ４の先端と前記係止部材７との係合部４ａの形状に関係なく、封止部材８を取り付けることができるものである。

【発明の効果】

【0013】

この発明の液体燃料燃焼器のポット式バーナでは、封止部材８が確実に案内筒６と送油ノズル５の係止部材７に密接することができるものとなり、ポット２内の燃焼ガスや臭気が送油ノズル５の取り付け部付近から漏れ出すことのないバーナ構造を実現できたものである。

【0014】

また、案内筒６と係止部材７の間の位置関係に多少の誤差があっても、封止部材８の破損や隙間ができることがなく確実に密接することができるものとなり、案内筒と係止部材７との間の寸法管理が容易になり、生産コストの低減が期待できるものとなった。

【0015】

また、燃料パイプ４と送油ノズル５と係止部材７との連結部分の固定方法として、溶接やカシメなどの方法があるが、固定方法の変更によって連結部分の形状が異なる場合でも封止部材８はそのまま使用することができるので、封止部材８を複数種類用意する必要がなく、部品の手配ミスが起こる心配はなくなり、部品管理が容易になるものである。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】この発明の実施例を示す液体燃料燃焼器のポット式バーナの要部断面図である。

【図2】この発明の実施例を示す送油ノズルを取付け前後の状態を示す要部断面図である。

【図3】この発明の他の実施例を示す送油ノズルを取り付け後の状態を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は燃焼用空気が送られる風胴、２は風胴１内に配置した有底筒形のポット、９はポット２に燃焼用空気を供給する燃焼ファン、２ａは風胴１に送られた燃焼用空気が供給できるようにポット２の側壁に設けた多数の小径空気孔である。

【0018】

１０はポット２に供給される燃料を蓄える燃料タンク、１１は燃料タンク１０に燃料を供給するカートリッジタンクであり、燃料の入ったカートリッジタンク１１を給油口キャップ１１ａを下向きにして燃料タンク１０の開口部１０ａに装着すると、給油口キャップ１１ａに設けた開閉弁が開き、カートリッジタンク１１内の燃料が燃料タンク１０内に供給される。

【0019】

４は燃料タンク１０とポット２に接続する燃料パイプ、５は燃料パイプ４の先端に連結された送油ノズル、３は燃料パイプ４の途中に取り付けた電磁ポンプで構成する燃料ポンプであり、燃料タンク１０の燃料は燃料ポンプ３によって吸い上げられ、燃料パイプ４を通って送油ノズル５からポット２内に滴下される。

【0020】

１２はポット２の側壁からポット２の底面と間隔を介して取り付けた予熱兼用の点火ヒータ、１３はポット２内に配置された助燃部材、１４はポット２の上方に連続して配置された燃焼室であり、液体燃料燃焼器の運転を開始すると点火ヒータ１２によってポット２が加熱され、ポット２が燃焼に適する温度になると燃料ポンプ３と燃焼ファン９が駆動してポット２に燃料と燃焼用空気が供給され、高温になったポット２に送られた燃料が点火ヒータ１２の熱で着火して燃焼を開始する。

【0021】

燃焼中は送油ノズル５から滴下する燃料が燃焼熱で高温となっているポット２の底面で気化して初期燃焼を開始し、小径空気孔２ａから供給される燃焼用空気と助燃部材１３の働きで混合し、ポット２の上方の燃焼室１４内で完全燃焼する。

【0022】

７は燃料パイプ４と送油ノズル５を風胴１の側壁に固定するための係止部材であり、燃料パイプ４が係合する孔を備えた基部７ａと、基部７ａの両端を所定の角度に折り曲げて形成した取付片７ｂとで構成され、取付片７ｂには図示しないネジ孔が設けてある。図２に示す実施例において、燃料パイプ４は先端を少し残してフランジ４ｂを形成しており、燃料パイプ４の先端を係止部材７の基部７ａに設けた孔に挿通し、燃料パイプ４の先端とフランジ４ｂとの間でカシメ加工を行なうと、係止部材７の基部７ａが燃料パイプ４の先端とフランジ４ｂの間に圧着され一体に構成される。送油ノズル５は燃料パイプ４と係止部材７の係合部４ａであるカシメ位置よりも奥まで挿入し、燃料パイプ４と送油ノズル５との間でカシメ加工を行なうことで、燃料パイプ４と送油ノズル５とが一体に構成される。

【0023】

１ａは風胴１の外側方から送油ノズル５を取り付けることができるようにするために風胴１の側壁に設けた取付孔、２ｂは送油ノズル５の先端が貫通するようにポット２の側壁に設けた連通孔であり、風胴１の取付孔１ａがポット２の連通孔２ｂよりも高い位置に設けられ、取付孔１ａと連通孔２ｂとに挿通されて風胴１の側壁に取り付けられた送油ノズル５が斜め下を向くようになっている。

【0024】

６はポット２の連通孔２ｂに取り付けた円筒状の案内筒であり、連通孔２ｂの周囲のポット２の側壁に溶接によって固定されている。案内筒６は開口端部６ａ側が高く位置するように所定の角度をつけて傾斜して取り付けられており、開口端部６ａが風胴１の取付孔１ａと所定の間隔をあけて対向するように案内筒６の長さを設定している。

【0025】

８は一定の厚みのある筒状の弾性素材で構成した封止部材であり、封止部材８の先端部８ａが案内筒６の開口端部６ａに取り付けられる。封止部材８の先端部８ａには案内筒６の開口端部６ａと嵌合するためのリング状の溝が形成されており、封止部材８の先端部８ａが案内筒６の開口端部６ａと密接するようになっている。また、封止部材８の中心には送油ノズル５が挿通できるように孔を設けてあり、封止部材８の内径を送油ノズル５の外径と一致させ、封止部材８の内周面と送油ノズル５の外周面とが密着するようになっている。

【0026】

封止部材８の後端部８ｂ側には内径を拡げる拡径部８ｃが設けてあり、拡径部８ｃの長さ寸法は封止部材８の全体の長さ寸法の４分の１程度に設定され、厚さ寸法は孔が形成された部分の厚さ寸法の２分の１程度に設定されている。また、封止部材８の後端部８ｂには外径を拡げる鍔部８ｄが設けてあり、鍔部８ｄの厚さ寸法は拡径部８ｃの厚さ寸法の１．５～２倍に設定され、長さ寸法は拡径部８ｃ全体の長さ寸法の２分の１程度に設定されている。

【0027】

封止部材８の長さ方向の寸法は、案内筒６の開口端部６ａと風胴１に取り付けた送油ノズル５の係止部材７との間の間隔よりも長く設定しており、封止部材８を風胴１の取付孔１ａから風胴１内に挿通し、先端部８ａに形成された溝を案内筒６の開口端部６ａに嵌合させるようにして取り付けると、封止部材８の後端部８ｂが風胴１の取付孔１ａから外側に突出した状態となる。

【0028】

次に、送油ノズル５を風胴１の取付孔１ａから挿通し、封止部材８の孔と案内筒６を貫通して送油ノズル５の先端がポット２内に届く位置まで差し込むと、図２（ａ）の状態となる。この位置から係止部材７の基部７ａが風胴１の取付孔１ａから突出した封止部材８の後端部８ｂに当接する位置まで押込み、取付片７ｂに設けたネジ孔に固定ネジを装着するときに、封止部材８が案内筒６方向に押圧され、厚さの薄い拡径部８ｃがたわんで後端部８ｂが外方に広がる。後端部８ｂは外側に設けた鍔部８ｃによって厚みがあり、一定の強度があるため、後端部８ｂの形状が変形することなく係止部材７と当接することができる。

【0029】

固定ネジによって係止部材７が風胴１の側壁に固定されて送油ノズル５が風胴１の側壁に取り付けられると、図２（ｂ）の状態となり、封止部材８は案内筒６と係止部材７とによって挟持され、封止部材８には拡径部８ｂが元の形状に戻ろうとする復元力が発生するので、封止部材８の先端部８ａが案内筒６の開口端部６ｂに押し付けられ、封止部材８の先端部８ａの溝が案内筒６の開口端部６ａに嵌り込んだ状態で密接する。一方、封止部材８の後端部８ｂも係止部材７に押し付けられ、封止部材８の後端部８ｂは変形することなく係止部材７の基部７ａと密接する。

【0030】

このようにすると、案内筒６の開口端部６ａと封止部材８の先端部８ａとの間に隙間が生じることなく、案内筒６の開口端部６ａを密閉することができる。また、封止部材８の後端部８ｂと係止部材７の基部７ａとの間にも隙間が生じることなく、封止部材８の後端部８ｂを密閉することができ、ポット２内の燃焼ガスや臭気が送油ノズル５の外周面と封止部材８の内周面との間を通過したとしても、燃焼ガスや臭気は拡径部８ｂの内側に形成された空間８ｅ内にとどまるものとなる。このため、ポット２内の燃焼ガスや臭気が案内筒６の開口端部６ａや送油ノズル５の周囲から外部に流出することがないものとなった。

【0031】

ところで、案内筒６は円筒のポット２の側壁に所定の角度で取り付けるため、傾きに誤差が生じやすい構造となっている。また、風胴１の側壁とポット２の側壁との間の寸法にも誤差が生じやすい構造となっている。このため、案内筒６の開口端部６ａと係止部材７の基部７ａとの間の位置関係の寸法管理を正確に行なうことが難しいものである。

【0032】

この発明では、封止部材８の拡径部８ｃのたわみ量が変化することで案内筒６の開口端部６ａと係止部材７の基部７ａとの間にある誤差を吸収することができるので、封止部材８の先端部８ａと後端部８ｂに無理な力がかかって変形することがなく、案内筒６の開口端部６ａと係止部材７とに密接した状態を保持できるものとなった。このため、案内筒６や係止部材７との間に隙間ができたり、封止部材８を破損させたりすることがないものである。

【0033】

この構成によって、案内筒６の開口端部６ａと係止部材７との間の寸法誤差の許容範囲を広げることができるので、案内筒６の開口端部６ａと係止部材７との間の位置関係の寸法管理が容易になり、生産コストの低減が期待できるものとなった。

【0034】

また、封止部材８は、後端部８ｂの拡径部８ｃと連続する内周縁と、鍔部８ｄと連続する外周縁とを湾曲面で構成しており、後端部８ｂの形状が係止部材７方向に凸となるように湾曲した形状としている。このようにすると、封止部材８が係止部材７によって押圧され、拡径部８ｃがたわんで後端部８ｂが外側に広がるときに係止部材７との接触面が変化するが、後端部８ｂに備えた湾曲面が係止部材７と接触することで、後端部８ｂが係止部材７から離れることなく密接した状態を保持できるものとなる。

【0035】

そのため、案内筒６の開口端部６ａと係止部材７との位置関係に誤差があり、拡径部８ｃのたわみ量が大きくなって封止部材８の後端部８ｂが外側に大きく広がるときでも、後端部８ｂと係止部材７との間に隙間を生じさせることなく、密接した状態を保持できるものである。

【0036】

また、封止部材８の後端部８ｂは、燃料パイプ４の先端の係止部材７との係合部４ａよりも外側で係止部材７の基部７ａと密接しており、係合部４ａが拡径部８ｃと係止部材７の基部７ａによって囲まれた空間８ｅ内に位置している。このようにすると、係合部４ａの形状に関係なく、封止部材８が係合部４ａと接触することなく係止部材７と密接させることができる。

【0037】

図３に示す実施例は、燃料パイプ４と送油ノズル５と係止部材７が溶接によって固定されたものであり、係合部４ａが送油ノズル５の周囲の円錐状の溶接ビードとなっており、図２の実施例とは係合部４ａの形状が異なっているが、封止部材８の後端部８ｂは係合部４ａとなる円錐状の溶接ビードに接触することなく、係止部材７の基部７ａと密接することができる。

【0038】

このため、燃料パイプ４と係止部材７の係合方法が変更されて、係合部４ａの形状が異なる場合でも、封止部材８は同じ形状のものをそのまま使用することができ、形状の異なる封止部材８を複数用意する必要がなくなり、部品の共通化によるコストの低減と部品間違いの問題も起こらないものとなる。

【符号の説明】

【0039】

１ 風胴
１ａ 取付孔
２ ポット
２ａ 小径空気孔
２ｂ 連通孔
３ 燃料ポンプ
４ 燃料パイプ
４ａ 係合部
５ 送油ノズル
６ 案内筒
６ａ 開口端部
７ 係止部材
８ 封止部材
８ａ 先端部
８ｂ 後端部
８ｃ 拡径部
８ｄ 鍔部

【図1】

【図2】

【図3】