JP3286066B2 - 燃焼装置の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、常時一定量の液体燃
料を噴霧ノズルへ送り込んでその一部をノズルから戻
し、その戻り量を変えることによってノズルで燃焼に供
される燃料の流量を調整するようにした燃焼装置の燃料
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃焼装置の燃料供給装置は、石
油タンクから油送り管に導かれた石油を燃料ポンプで噴
霧ノズルに常に一定量送出することによって良好な噴霧
状態を得て、燃料ポンプより上流側の油送り管に噴霧ノ
ズルから油戻り管を経由して戻される石油の量を変える
ことによって燃焼量を調整している。

【０００３】そして、燃焼量を正確に制御するために、
油戻り管の流路面積を変えるための戻り管路弁と、合流
部（油送り管と油戻り管の合流部）より上流側で油送り
管の流路面積を絞る絞り部とを設け、絞り部の上流側と
下流側の油送り管内の差圧によって戻り管路弁の動作を
制御するように改良が加えられている（特開平５−６０
３２０号）。

【０００４】そのように改良された構成によれば、噴霧
ノズルで燃焼に供される石油の流量が、油送り管の絞り
部の流路面積と前後差圧とから直接的に決定されて、噴
霧ノズルからの戻り流量はそれに追随して変化するだけ
なので、燃焼に供される石油の流量を直接的に正確に制
御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのような燃焼装置の
燃料供給装置において、従来は絞り部の流路面積を変え
るための送り管路弁がモータによって駆動されていたの
で、ポテンショメータその他の制御装置などが必要とな
り、製造コストが割り高になっていた。

【０００６】そこで、送り管路弁の駆動をソレノイドで
行うようにすれば、電流値制御だけで流路面積を簡単に
変えることができるので、製造コストを相当に低減する
ことができる。

【０００７】しかし、ソレノイドでは大きな推力を出せ
ないので、シール用Ｏリング等を用いて可動鉄芯部への
石油の侵入を止めるのが困難である。Ｏリング等による
摺動抵抗が可動鉄芯に加わると、ソレノイドの制御に大
幅な誤差が入ってしまうからである。

【０００８】したがって、送り管路弁の駆動にソレノイ
ドを用いると、油送り管とソレノイドの可動鉄芯部分と
が連通した状態になる。すると、組み立て時に可動鉄芯
部分に溜まった空気が、後日になって運転中に油送り管
側に出てきて燃料ポンプが働かなくなり、装置が停止し
てしまう場合がある。

【０００９】また、石油に混入して流れてくる鉄さび粉
などが磁力によって可動鉄芯の方に引き寄せられて堆積
し、ソレノイドがいわゆる電磁ロックの状態になって動
かなくなってしまう場合がある。

【００１０】そこで本発明は、送り管の絞り部の流路面
積を変えるための送り管路弁をソレノイドによって駆動
し、しかも可動鉄芯部分に空気や鉄さび粉などが溜まら
なくて、運転を正常に続けることができる燃焼装置の燃
料供給装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の燃焼装置の燃料供給装置は、常時一定量の
燃量を送り管から噴霧ノズルへ送り込むように上記送り
管の途中に介挿された燃料ポンプと、上記燃料ポンプよ
り上流側において上記送り管の流路面積を絞る絞り部
と、上記絞り部の流路面積を変えるための送り管路弁
と、上記燃料ポンプと絞り部との間において上記送り管
と合流する合流部まで上記噴霧ノズルから燃料の一部を
戻すための戻り管と、上記戻り管の流路面積を変えるた
めの戻り管路弁と、上記絞り部の上流側と下流側の上記
送り管内の差圧によって動作して上記戻り管路弁の動作
を制御する差圧動作手段とを有する燃焼装置の燃料供給
装置において、上記絞り部より下流側の送り管に一端側
が連通するシリンダとそのシリンダ内で摺動する可動鉄
芯とを有するソレノイドによって上記送り管路弁を駆動
するように構成すると共に、上記戻り管の出口側端部を
上記シリンダの他端側に接続したことを特徴とする。

【００１２】そして、上記戻り管の中を流れる燃料から
鉄さび粉を取り除くためのさび取りフィルタを上記戻り
管の途中に設けるとよい。

【００１３】

【作用】噴霧ノズルから戻り管に流れ込んだ燃料は、可
動鉄芯が摺動するシリンダ内を通って送り管へ戻され、
シリンダ内の異物が送り管へ流し出される。

【００１４】戻り管の途中にさび取りフィルタを設けて
おけば、ソレノイドのシリンダ内は鉄さびの混入のない
燃料によって洗い流され、可動鉄芯付近への鉄さび粉の
堆積がない。

【００１５】

【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図１は本
発明の実施例を示しており、石油タンク１と噴霧ノズル
２とを連通する油送り管３の途中に介挿された燃料ポン
プ４によって、石油タンク１内の石油が、油送り管３を
通って噴霧ノズル２に常に一定量送られる。その結果、
噴霧ノズル２において、燃焼量の大小にかかわらず常に
良好な噴霧状態を得ることができる。

【００１６】燃料ポンプ４より上流側の油送り管３に
は、管路径がそこだけ細くて流路面積が絞られた絞り部
５が形成されていて、その絞り部５の流路面積を変える
ためのニードル状の送り管路弁６が、絞り部５内に下流
側から出入するように配置されている。

【００１７】その送り管路弁６は、絞り部５より下流側
に配置されたソレノイド１０によって進退駆動される。
１１はソレノイド１０の電磁コイル、１２は可動鉄芯、
１３は可動鉄芯１２を先側へ付勢する圧縮コイルバネ、
１４は、圧縮コイルバネ１３の一端を受けるばね受けナ
ットである。

【００１８】可動鉄芯１２は、細長い筒状のシリンダ１
５中を軸方向に摺動自在に配置されていて、そのシリン
ダ１５の内端側が、絞り部５のすぐ下流（したがって、
絞り部５と燃料ポンプ４との間）において油送り管３に
連通している。

【００１９】送り管路弁６は、可動鉄芯１２の先端に差
し込まれたロッド１６の先端に形成されており、そのロ
ッド１６には、シリンダ１５との間の広すぎる隙間を塞
ぐために、厚肉の筒状体１７が取り付けられている。

【００２０】そして、可動鉄芯１２と筒状体１７とに
は、シリンダ１５内を管軸方向に石油が抵抗なく流れる
ことができるように、溝１２ａ、１７ａが縦方向に形成
されている。

【００２１】可動鉄芯１２の先端と油送り管３との間の
距離（≒筒状体１７の長さ）は、例えば２０mm以上にす
ると、油送り管３内を流れる石油中の鉄さび粉などが可
動鉄芯１２の位置まで入り込まないようにするのに有効
であり、３０mm以上にするとより好ましい。

【００２２】筒状体１７は、第２の圧縮コイルバネ１８
によって可動鉄芯１２側へ付勢されており、送り管路弁
６は、両コイルバネ１３、１８の付勢力とソレノイドの
可動鉄芯１２に加わる電磁推力との釣り合う位置で静止
する。

【００２３】また、筒状体１７の内端面に取り付けられ
たゴム弁１９が、絞り部５の周囲に環状に形成された突
起部に押し付けられると、油送り管３が完全に閉塞され
て石油の流れを止めることができる。

【００２４】噴霧ノズル２に送られた石油はその総てが
噴霧ノズル２の先端部内で噴霧され、その一部が油戻り
管２１を経由して、燃料ポンプ４とその上流の絞り部５
との間において油送り管３と合流する合流部２２から油
送り管３に戻される。

【００２５】したがって、噴霧ノズル２から油戻り管２
１を通って油送り管３に戻される石油の量を変えること
によって、噴霧ノズル２からその前方の燃焼部に噴霧さ
れて燃焼に供される石油の量が制御される。

【００２６】本装置においては、ソレノイド１０の可動
鉄芯１２が内部で摺動するシリンダ１５の基端部（即
ち、送り管路弁６が設けられているのと逆側の端部）に
油戻り管２１の出口側端部が接続されている。

【００２７】したがって、噴霧ノズル２から油戻り管２
１内を戻されてきた石油は、シリンダ１５内を通って油
送り管３に戻されるので、可動鉄芯付近に空気や鉄さび
粉があるとそれらを油送り管３側に送り出してしまう。

【００２８】油戻り管２１の途中には、油戻り管２１の
流路面積を変えるためのボール状の戻り管路弁２４が、
弁座２５に向けて第３の圧縮コイルバネ２６で付勢され
て配置されている。２７はコイルバネ受け、２８は、圧
縮コイルバネ２６のばね力を調整するためのナットであ
る。

【００２９】３０は、面に垂直な方向に変位自在な可撓
性の薄膜からなるダイアフラムであり、例えばポリイミ
ド樹脂又は四フッ化エチレン樹脂などによって形成され
ている。

【００３０】ダイアフラム３０の内面と外面とには、絞
り部５の下流側と上流側の油送り管３の内圧が加わるよ
うに配管されている。そして、ダイアフラム３０を内面
側で受けるダイアフラム受け盤３１と戻り管路弁２４と
の間に、ロッド３２が進退自在に介装されている。

【００３１】したがって、ダイアフラム３０には絞り部
５の前後の油送り管３内の差圧が加わり、その差圧が第
３の圧縮コイルバネ２６の付勢力に抗して、戻り管路弁
２４を開く方向に作用する。

【００３２】その結果、戻り管路弁２４は、ダイアフラ
ム３０に加わる絞り部５の前後差圧と第３の圧縮コイル
バネ２６の付勢力とがつり合うように油戻り管２１の流
路面積を増減させて、噴霧ノズル２から合流部２２に戻
される油の量を制御し、それによって、絞り部５の前後
差圧が常に一定に保たれる。

【００３３】そのような絞り部５を流れる石油の流量
は、噴霧ノズル２で消費される石油の流量、即ち燃焼部
で燃焼に供される石油の流量そのものであり、絞り部５
の前後差圧は一定に維持されるので、燃焼に供される石
油の流量は、絞り部５の流路面積によってのみ決定され
る。

【００３４】したがって、ソレノイド１０によって送り
管路弁６の動きを制御することによって、燃焼に供され
る石油の流量が直接的に正確に制御され、それに追随し
て油戻り管２１を戻される石油の流量が変化する。

【００３５】戻り管路弁２４の入口部分の油戻り管２１
の途中には、鉄さび粉などを通過させない濾過式のさび
取りフィルタ３５が、第３のコイルバネ２６をとり囲む
ように配置されている。

【００３６】その結果、油戻り管２１内を流れる石油に
混入している鉄さび粉などは、さび取りフィルタ３５を
通過できずにその周囲のさび溜め３６に溜まり、戻り管
路弁２４から先に流れる石油中からは鉄さび粉が取り除
かれる。したがって、ソレノイド１０のシリンダ１５内
には鉄さび粉が除去された石油が流され、シリンダ１５
内を鉄さび粉のない状態に保つことができる。

【００３７】戻り管路弁２４と噴霧ノズル２との間の油
戻り管２１の途中には、戻り管路弁２１側の油戻り管内
の圧力に比べて噴霧ノズル２側の油戻り管内の圧力を一
定圧高く維持するための定差圧弁５０が介挿されてい
る。この定差圧弁５０は、第４の圧縮コイルバネ５３に
よってゴムパッキン５４を弁座に押し付けて形成されて
いる。

【００３８】このように、油戻り管２１の途中に定差圧
弁５０を設けることによって、戻り管路弁２４部分の油
戻り管内の圧力が大気圧以下になっても、噴霧ノズル２
側では、油戻り管２１内の圧力を常に大気圧より高く維
持することができる（第４の圧縮コイルバネ５３のばね
荷重をそのように設定する）。

【００３９】その結果、石油タンク１の設置位置が燃料
供給装置に比べて低くても、燃焼量を少なくしたときに
噴霧ノズル２の先端から油戻り管２１内へ空気が吸い込
まれる現象が発生しない。

【００４０】またこの定差圧弁５０は、油戻り管２１内
の石油が噴霧ノズル２側へ逆流するのを防止する逆止弁
としても作用し、第４の圧縮コイルバネ５３のばね荷重
を非常に小さくすれば、単なる逆止弁としてのみ作用す
ることになる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、噴霧ノズルから戻り管
に流れ込んだ燃料は、ソレノイドの可動鉄芯が摺動する
シリンダ内を通って送り管へ戻されるので、可動鉄芯部
分に入り込んだ空気は最初の試運転時に流し出されてし
まい、以後の運転中に燃料ポンプの作動不良等が発生し
ない。

【００４２】また、可動鉄芯部分に入り込んだ鉄さび粉
なども流し出されるので、いわゆる電磁ロックが発生し
なくなり、戻り管路の途中にさび取りフィルタを設けれ
ば、その効果がより高いものとなる。

【００４３】このようにして、本発明においては、送り
管路弁をソレノイドで駆動することによって低コストで
の製造が可能であり、しかも常に安定した正常な燃焼状
態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の側面断面図である。

【符号の説明】

２ 噴霧ノズル ３ 油送り管 ４ 燃料ポンプ ５ 絞り部 ６ 送り管路弁 １０ ソレノイド １２ 可動鉄芯 １５ シリンダ ２１ 油戻り管 ２２ 合流部 ２４ 戻り管路弁 ３０ ダイアフラム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常時一定量の燃料を送り管から噴霧ノズル
   へ送り込むように上記送り管の途中に介挿された燃料ポ
   ンプと、上記燃料ポンプより上流側において上記送り管
   の流路面積を絞る絞り部と、上記絞り部の流路面積を変
   えるための送り管路弁と、上記燃料ポンプと絞り部との
   間において上記送り管と合流する合流部まで上記噴霧ノ
   ズルから燃料の一部を戻すための戻り管と、上記戻り管
   の流路面積を変えるための戻り管路弁と、上記絞り部の
   上流側と下流側の上記送り管内の差圧によって動作して
   上記戻り管路弁の動作を制御する差圧動作手段とを有す
   る燃焼装置の燃料供給装置において、 上記絞り部より下流側の送り管に一端側が連通するシリ
   ンダとそのシリンダ内で摺動する可動鉄芯とを有するソ
   レノイドによって、上記絞り部の上流側と下流側の上記
   送り管内の差圧が一定になるように上記送り管路弁を駆
   動し、上記戻り管の出口側端部を上記シリンダの他端側
   に接続すると共に、上記シリンダの両端間を連通させる
   溝を上記シリンダ内に形成したことを特徴とする燃焼装
   置の燃料供給装置。
2. 【請求項２】上記戻り管の中を流れる燃料から鉄さび粉
   を取り除くためのさび取りフィルタが上記戻り管の途中
   に設けられている請求項１記載の燃焼装置の燃料供給装
   置。