JP3679573B2

JP3679573B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3679573B2
Application number: JP28839097A
Authority: JP
Inventors: 英樹伊藤; 勇一吉澤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH11118142A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、バーナに液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する給気ファンとを制御する制御器を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、バーナに液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する給気ファンとを制御する制御器を備えた燃焼装置は、例えば、特開平４−９３５１５号公報に記載されている。
【０００３】
そして、このような燃焼装置は、空気の温度が低いほど、空気密度が増すため、これに伴い液体燃料も増加させるような補正を行っているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の燃焼装置では、前述した燃焼装置では、燃焼用空気の温度が低いときには液体燃料を増加させるように補正していたものでは、温度の低い部分でも補正の効果が現れず、バーナでの火炎が不安定になるものがある。火炎が不安定になると燃焼効率が悪くなることはもちろん、有害な成分も多く排出されることになるので望ましくない。
【０００５】
この発明は、温度の低い場合においても安定した燃焼状態が得られるように制御できる燃焼装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体燃料を気化して燃焼させる気化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを収容したファンケースと、このファンケースに吸込まれる燃焼用空気の温度を検知する燃焼用空気温度検知器と、給気ファン及び燃料ポンプを運転制御する制御手段とを備え、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度に基づいて燃料ポンプによりバーナへ供給する燃料の供給量を補正するようにした燃焼装置において、前記制御手段は、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度が、予め定められた所定温度を境にして、それ以上のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を小さくし、それ未満のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を大きくするように変化させる構成としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、前記予め定められた所定温度が０℃であることを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図１は、本発明の燃焼装置（熱源機）１を用いた温水暖房装置の概略構成図であり、屋外に設置した燃焼装置１からの温水は、屋外側行き配管２を通り、室内壁３に設けた温水コンセント４、プラグ５及び屋内側行き配管６を介して室内の床７上に敷設した床暖房パネル８へ流れ、ここで放熱した後、屋内側戻り配管９、プラグ５、コンセント４及び屋外側戻り配管１０を介して再び燃焼装置１へ戻されるように、燃焼装置１、屋外側行き配管２、温水コンセント３、プラグ４、屋内側行き配管６、床暖房パネル８、屋内側戻り配管９、プラグ５、温水コンセント４、屋外側戻り配管１０は環状に接続されている。
【００１０】
図２において、燃焼装置１は平面視横長矩形状で正面視略正方形状の箱体状のケーシング２１を有し、このケーシング２１は、天板２２、底板２３、左右の側板２４、２５、背板２６（図１参照）及び着脱可能な前パネル２７（図１参照）にて構成されている。前記ケーシング２１の内部には、油バーナ（バーナ）２７と、この油バーナ２７に連結された瞬間式熱交換器２８と、この瞬間式熱交換器２８で加熱された温水を貯溜するシスターンタンク２９と、このシスターンタンク２９に一旦貯溜された温水を床暖房パネル８（外部放熱器）に循環させる循環ポンプ３０と、給油口３１及び油量表示器３２を上面部に有し、前記油バーナ２７に供給する灯油等の油を貯溜する固定型の油タンク３４等が収容されている。また、前記ケーシング２１の右側板２５の下部及び背板２６の上下両部の適所にはケーシング２１の内外を連通する通気部３３、（他は図示せず）を設けている。
【００１１】
前記前パネル２７は、油タンク３４の給油口３１に対向する中央部に開閉蓋（図示せず）が設けられ、この開閉蓋に隣接して、前記油量表示器３２に対向する覗き窓（図示せず）が設けられ、前記開閉蓋を開いて油タンク３４の給油口３１より油を補給できるようにしている。
【００１２】
前記ケーシング２１の底板２３上には、前記油タンク３４が適宜な固定手段で固定載置されているとともに、この油タンク３４の横に位置して前記循環ポンプ３０が適宜な固定手段で固定載置されている。また、前記油タンク３４は、貯油量が約１５〜２５リットルに設定されており、この油タンク３４内に貯溜された油は、電磁ポンプ等の燃料ポンプ３５にて汲み上げられ、燃料供給管３６を介して油バーナ２７へ供給される。
【００１３】
前記油バーナ２７は、灯油を気化して燃焼させる燃焼量可変式のロータリガス化バーナで構成され、発熱量を機器の熱要求に応じて約１，２００〜３，０００ｋｃａｌ／ｈの範囲で可変できるものである。また、この油バーナ２７にて加熱される瞬間式熱交換器２８は、それの基部が油バーナ２７の先端部に連結されるとともに、それの先端部には排気箱３７を備え、この排気箱３７内の排気ガスは、排気管３８を介して排気トップ３９から放出される。
【００１４】
前記油バーナ２７と瞬間式熱交換器２８との連結構造体Ｘは、前記油タンク３４の直上のケーシング２１内の上部空間に横向き設置され、そして、この横向き設置された連結構造体Ｘは、一端側の油バーナ２７の適所が後述する固定板装置４４にて固定保持されるとともに、他端側の排気箱３７が係止金具（図示せず）を介してケーシング２１内の一側上部に装着された支持板４２に係着保持される。４３は油バーナ２７に燃焼空気を供給する送風機であり、この送風機４３は油バーナ２７に連結されている。
【００１５】
固定板装置４４は、下縁部が油タンク３４の上面に装着された固定金具４５にネジ止め等で固定されるとともに、後縁部がケーシング２１の背板２６にネジ止め等で固定され、前記油バーナ２７を介挿する前方開放の切欠が設けられた主固定板４１と、この主固定板４１の切欠に油バーナ２７を介挿した後、主固定板４１に前方よりネジ止めする着脱可能な副固定板４０にて構成されている。
【００１６】
４５Ｆはシスターンタンク２９の補給口蓋、４６は制御ボックス、４７は戻り側接続口であり、この戻り側接続口４７から燃焼装置１に戻された床暖房パネル８にて放熱後の温水は、戻り管４８を通って瞬間式熱交換器２８へ流れ、ここで加熱されて温度上昇した温水は、第１行き管４９を通ってシスターンタンク２９に入り、このシスターンタンク２９内の温水は、第２行き管５０を通って循環ポンプ３０に入り、ここで昇圧されて第３行き管５１を通って行き側接続口５２へ流れる。
【００１７】
次に、前記油バーナ２７近辺について詳述すると、この油バーナ２７は、図３に示すように、有底円筒状のバーナケース６０と、このバーナケース６０の底部外方に併設されたファンケース６１と、バーナケース６０内に収容固定された気化筒６２と、ファンケース６１内に収容された送風ファン（給気ファン）８０、８０と、ファンケース６１の外部に装着されて送風ファン８０、８０を回転駆動する直流モータ等のモータ６３とを備えて構成され、前記ファンケース６１には空気入口６４を設けている。
【００１８】
前記気化筒６２は、有底筒状に形成され、それの底壁中央に一次空気口６９が設けられると共に周壁にはシーズヒータ等の気化用の電気ヒータ６４ Hが埋設され、また、軸方向で先端寄りの中間部には、多数の炎孔６５、６５を有する平板状でセラミックス製のバーナヘッド６６を、その中心線イを略水平にして装着しており、このバーナヘッド６６の上流の気化筒６２の内部は、石油燃料（例えば、灯油）を気化させると共にこの気化燃料と一次空気口６３を介して流入する送風ファン８０、８０からの一次空気とを混合させる混合部６７となっている。６８は混合部６７内に配置された回転霧化撹拌装置であり、この回転霧化撹拌装置６８は、前記モータ６３にて回転駆動され、燃料供給管３６から供給された燃料を遠心力で噴霧させると共に気化燃料と一次空気とを撹拌混合させる。
【００１９】
前記バーナケース６０と気化筒６２との間には環状の蓄気室７０が形成され、この蓄気室７０にはバーナケース６０の底壁に設けた通気孔７１、７１を介して送風ファン８０、８０からの空気の一部が二次空気として送り込まれる。そして、前記蓄気室７０の下流側先端部には、気化筒６２の先端部とバーナケース６０との間に位置してリング板７２が設けられ、このリング板７２とバーナケース６０と気化筒６２とで前記蓄気室７０を形成している。
【００２０】
また、前記リング板７２には気化筒６２の近傍に傾斜面部７２Ａが設けられ、この傾斜面部７２Ａ部には、バーナヘッド６６の前方に形成される火炎Ｆの外周に二次空気を供給する二次空気孔７２Ａ、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｂが全周に略等間隔で列設してあり、これら二次空気孔７２Ａ、７２Ｂは、バーナヘッド６６の中心線イより上方に位置する開口面積の総和が中心線よりも下方に位置する開口面積の総和よりも大きくなるように設定している。
【００２１】
図３中の７３は炎検出器、７４は点火プラグ、７５は気化筒６２の温度を検出するバーナ温度検出器である。
【００２２】
７６は空気入口６４に吸込まれる燃焼用空気の温度を検知するための燃焼用空気温度検知器、７７は制御ボックス４６に配置される制御器で、マイクロコンピュータなどから構成されている。尚、この制御器７７は、送風ファン８０と燃料ポンプ３５との運転を制御し、更に、燃焼用空気温度検知器７６の検知温度が低くなるほど供給する液体燃料の量を増加させる補正を行うと共に、燃焼用空気温度検知器７６の検知温度が所定温度（０℃）未満のときに前記油バーナ２７へ供給する液体燃料の供給量を増加させる割合を大きくする制御を行うので、制御器兼制御手段といえるものである。
【００２３】
このように構成された温水式暖房装置では、その図示しない室内のリモコンの運転スイッチが押されることにより、床暖房が行われる。図５に示すように、燃焼装置は、運転信号を入力すると最初に、燃焼用空気温度検知器７６の温度Ｔを入力し（ＳＴ１）、この温度が所定の温度より高いか、低いかを判断する（ＳＴ２）。所定温度（０℃）以上であれば、線Ａ（図４参照）に応じた燃料の供給量として燃焼を制御する（ＳＴ３）。しかし、検知温度が所定温度（０℃）未満であれば、線Ａより液体燃料の供給量の多い線Ｂ（図４参照）に応じた液体燃料量で燃焼を行う（ＳＴ４）。
【００２４】
液体燃料を供給するための燃料ポンプ３５としての電磁ポンプは、一般に、摺動部分を持っている（この実施例の電磁ポンプ）。また、回転部分を持っているものも考えられる。可動部分となるこのような電磁ポンプでは、温度低下により、動きが急激に悪くなる。また、液体燃料を送るものなので、温度低下により液体燃料の粘性もアップして、液体燃料を送りにくくなるものである。このため、従来のものでは、低温ほど燃料供給量を増大させているものの、液体燃料の供給量が適正のもの（あるいは目標量）より不足気味になって、燃焼が安定しなかったが、本願のものは、液体燃料が適正のものになるように制御手段によって、液体燃料の供給が制御されるので、空気と液体燃料との割合がほぼ適正のままに維持され、燃焼が安定し、有害な成分の排出も抑えられる。
【００２５】
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、液体燃料を気化して燃焼させる気化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを収容したファンケースと、このファンケースに吸込まれる燃焼用空気の温度を検知する燃焼用空気温度検知器と、給気ファン及び燃料ポンプを運転制御する制御手段とを備え、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度に基づいて燃料ポンプによりバーナへ供給する燃料の供給量を補正するようにした燃焼装置において、前記制御手段は、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度が、予め定められた所定温度を境にして、それ以上のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を小さくし、それ未満のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を大きくするように変化させる構成としたから、バーナに供給される燃焼用空気の温度が、例えば０℃未満の低温の場合と、０℃以上のそれ程低温ではない場合とで、燃料ポンプによって供給される燃料の増加率が変化し、その結果、バーナへ強制的に供給される燃焼空気供給量と燃料供給量との比率が広い温度領域において最適に維持され、安定した良好な燃焼状態を持続できて、燃焼性能が一層向上する。
【００２７】
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置を用いた温水暖房装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】同燃焼装置の前面パネルを外した状態を示す正面図である。
【図３】同燃焼装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図４】同燃焼装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】同燃焼装置における検知温度と燃料供給量等との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１燃焼装置
２７油バーナ（気化式のバーナ）
３５燃料ポンプ
６１ファンケース
７７制御手段
７６燃焼用空気温度検知器
８０送風ファン（給気ファン）

Claims

液体燃料を気化して燃焼させる気化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを収容したファンケースと、このファンケースに吸込まれる燃焼用空気の温度を検知する燃焼用空気温度検知器と、給気ファン及び燃料ポンプを運転制御する制御手段とを備え、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度に基づいて燃料ポンプによりバーナへ供給する燃料の供給量を補正するようにした燃焼装置において、
前記制御手段は、前記燃焼用空気温度検知器の検知温度が、予め定められた所定温度を境にして、それ以上のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を小さくし、それ未満のときには燃料ポンプによる供給燃料の増加率を大きくするように変化させる構成としたことを特徴とする燃焼装置。
前記予め定められた所定温度が０℃であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。