JP2000213737A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石油温風暖房機などに用いる燃焼装置に関
し、タール除去開始時の白煙や臭気の発生を低減する。 【解決手段】 クリーニング制御部７１はノズル６１の
噴出口６１Ａを電磁ソレノイド６３のニードル弁６４で
閉塞し、タンク５１に燃料がない状態で、ポンプ５２を
所定時間駆動させた後、ノズル６１の噴出口６１Ａを開
放し、ヒータ５８に通電して気化部５４の温度を所定温
度以上に保つようにしてタール分除去を行う構成として
してあるので、気化部５４内のタール生成に至っていな
い不要な燃料を戻りパイプ６２を介してタンク５１に戻
すことができるようになる。そしてその後に、気化部５
４の温度上昇をさせてクリーニングを開始できるので、
タール除去開始時の白煙や臭気の発生を低減することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石油温風暖房機などに用
いる燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃焼装置は図４に示すよう
に、タンク１内の燃料はポンプ２によって燃焼時に所定
温度以上に保たれた気化部３に供給される。そして供給
された燃料は、気化部３内の気化室４内に設けられた気
化素子５で気化されて気化ガスとなって気化室４内で高
圧となり、ノズルの噴出口６より噴出され、バーナ部７
へ供給され、そこで燃焼される。また、バーナ部７近傍
には、燃焼炎中に入れたフレーム電極８とバーナ部７間
に電圧を印加し、流れた電流量から燃焼状態を検知する
フレームロッド方式の燃焼センサー９を配設している。

【０００３】また、気化室４内の燃料気化ガスを噴出す
るノズルの噴出口６は、電磁ソレノイド１０の可動部に
設けたニードル弁１１で開閉され、燃焼の停止時に電磁
ソレノイド１０が所定時間通電されて、ノズルの噴出口
６からの燃料気化ガスが噴出をしないようにして燃焼を
停止するようになっている。

【０００４】さらに制御部１２は、燃焼状態に対応した
出力を、フレーム電極８とバーナ部７間に電圧を印加
し、流れた電流量から得られた燃焼センサー９の出力か
ら、燃焼制御するようになっていて、バーナ部７の燃焼
が何らかの原因で異常を生じた場合、例えば燃焼用空気
が極端に少なくなった場合には電流値が下がり、制御部
１２は通常の状態での早切れを防止するため、この電流
値が所定値より下がった状態で所定時間保持すると異常
と判断して、制御部１２はポンプ２を予め決められたシ
ーケンスでコントロールし燃焼を停止させるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成の温風暖房機は、長期間保存され酸化した変質油
や、異種油などの異種成分を混入した燃料を使用する
と、特に灯油より高い沸点分を多く含んだ燃料を気化さ
せると、気化素子５に気化されない燃料がタール生成し
て、気化不良や気化素子５の目詰まりなどを起こしてし
まう問題があった。

【０００６】たとえば気化不良が進むと、気化量が減少
して気化噴出圧があまり高くならずにノズルの噴出口６
からの気化ガスの噴出が弱くなり、噴出によるエジェク
タ効果が弱まって一次空気の吸引量が少なくなりバーナ
部７の燃焼状態が悪くなってしまい、脈燃焼や臭気、ス
ス、一酸化炭素を生じたりついには失火したりする。

【０００７】また気化素子５の目詰まりが進むと、特に
気化室４の燃料入り口近傍の気化素子５の目詰まりは、
気化室４に燃料が入ってくるのを阻害して、ポンプ２か
らの供給力に対して気化室４に入る燃料、つまり気化量
が減少してしまい、気化室４内の内圧は高くなっても燃
焼量が減少して、ついには微弱燃焼となって燃焼限界を
超えて臭気を発生したり失火したりする。

【０００８】そして燃焼装置は、臭気や失火する前に燃
焼センサー９などで異常を検知して機器の運転を停止す
るようになっていて、気化素子５のタール生成による気
化不良や気化素子５の目詰まりは機器の寿命を左右する
という問題があった。

【０００９】そこで、従来このような問題を解決するた
めに、非燃焼時に所定時間ヒータに通電し気化部３の温
度を所定温度以上に保つとともにポンプ２を駆動させて
気化素子５に溜まるタール分を除去するクリーニング手
段を作動させ、通常は気化されない高沸点分の気化素子
５内のタールを、気化部３から排出するよう改良がなさ
れてきている。

【００１０】しかしながら、タール分を除去開始時に、
気化部３の温度が上昇していく過程で気化素子５に含ま
れている燃料が、タール分除去とは関係なく多量に放出
されてしまい、白煙や臭気を多量に発生するという問題
があった。

【００１１】またタール分を除去中に、通常は気化され
ない高沸点分の気化素子５内のタールはノズルの噴出口
６の方へ流れ排出される際に、ノズルの噴出口６やノズ
ルの噴出口６を開閉するニードル弁１１に付着する傾向
があった。そして、ノズルの噴出口６に付着するタール
は、燃焼量を変動させたり、除去されたタールがノズル
の噴出口６の外の周縁に付着して、ノズルの噴出口６よ
り噴出する気化ガスの流れを阻害する可能性があり、ま
た、ニードル弁１１に付着するタールは、ニードル弁１
１を固着させて動かないようにして、着火不良や消火時
の多量の白煙や強烈な臭気の発生や、また消えないため
の危険性の問題もあった。

【００１２】本発明は上記問題を解決したもので、ター
ル除去開始時の白煙や臭気の発生を低減するとともに、
タール除去の動作によるノズルの噴出口やニードル弁の
タール付着を抑制して、長期にわたって安全で良好な燃
焼ができるようにすることを課題としたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、燃料を貯蔵するタンクと、前記タンクから燃料を吸
引吐出するポンプと、前記ポンプによって供給された燃
料を気化させる気化部と、前記気化部を加熱するヒータ
と、前記気化部の温度を検出する温度検出手段と、前記
気化部の燃料気化ガスを噴出するの噴出口を有するノズ
ルと、前記ノズルを開閉するニードル弁を有する電磁ソ
レノイドと、前記ニードル弁の前記ノズルの噴出口を閉
塞したときに前記気化部内の不要な燃料をタンクに戻す
戻りパイプと、前記気化部からの燃料気化ガスを燃焼さ
せるバ−ナ部と、非燃焼時に前記ヒータに通電し前記気
化部の温度を所定温度以上に保つとともに前記ポンプを
駆動させて前記気化部内に溜まるタール分を除去するク
リーニング制御部とを備え、前記クリーニング制御部は
前記ノズルの噴出口を前記電磁ソレノイドのニードル弁
で閉塞し、前記タンクに燃料がない状態で、前記ポンプ
を所定時間駆動させた後、前記ノズルの噴出口を開放
し、ヒータに通電して前記気化部の温度を所定温度以上
に保つようにしてタール分除去を行う構成としたもので
ある。

【００１４】上記発明によれば、クリーニング制御部は
ノズルの噴出口を電磁ソレノイドのニードル弁で閉塞
し、タンクに燃料がない状態で、ポンプを所定時間駆動
させた後、ノズルの噴出口を開放し、ヒータに通電して
気化部の温度を所定温度以上に保つようにしてタール分
除去を行う構成としてしてあるので、気化部にタール生
成迄に至っていない不要な燃料を戻りパイプを介してタ
ンク内に戻すことができるようになる。そしてその後
に、気化部の温度上昇をさせてクリーニングを開始でき
るので、従来のようなタール除去開始時の強烈な白煙や
臭気の発生を低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】請求項１の発明は、燃料を貯蔵す
るタンクと、前記タンクから燃料を吸引吐出するポンプ
と、前記ポンプによって供給された燃料を気化させる気
化部と、前記気化部を加熱するヒータと、前記気化部の
温度を検出する温度検出手段と、前記気化部からの燃料
気化ガスを噴出するノズルと、前記ノズルの噴出口を開
閉するニードル弁を有する電磁ソレノイドと、前記ニー
ドル弁が前記ノズルの噴出口を閉塞したときに前記気化
部内の不要な燃料を前記タンクに戻す戻りパイプと、気
化ガスを燃焼させるバ−ナ部と、非燃焼時に前記ヒータ
に通電し前記気化部の温度を所定温度以上に保つととも
に前記ポンプを駆動させて前記気化部内に溜まるタール
分を除去するクリーニング制御部とを備え、前記クリー
ニング制御部は前記ノズルの噴出口を前記電磁ソレノイ
ドのニードル弁で閉塞し、前記タンクに燃料がない状態
で、ポンプを所定時間駆動させた後、前記ノズルの噴出
口を開放し、前記ヒータに通電して前記気化部の温度を
所定温度以上に保つようにしてタール分除去するクリー
ニングを行う構成としたものである。

【００１６】そして、クリーニング制御部はノズルの噴
出口を電磁ソレノイドのニードル弁で閉塞し、タンクに
燃料がない状態で、ポンプを所定時間駆動させた後、ノ
ズルの噴出口を開放し、ヒータに通電して気化部の温度
を所定温度以上に保つようにしてタール分除去を行う構
成としてしてあるので、気化部のタール生成迄に至って
いない不要な燃料を戻りパイプを介してタンク内に戻す
ことができるようになる。そしてその後に、気化部の温
度上昇をさせてクリーニングを開始できるので、タール
除去開始時の白煙や臭気の発生を低減することができ
る。

【００１７】請求項２の発明は、クリーニング制御部は
所定時間経過後のタール分除去中に電磁ソレノイドを１
回あるいは複数回作動させてニードル弁でノズルの噴出
口の開閉を行うとともに、前記ノズルの噴出口閉塞時に
は、ポンプの駆動を停止する構成としたものである。

【００１８】そして、クリーニング制御部は所定時間経
過後のタール分除去中に通常は気化されない高沸点分の
タールはノズルの方へ流れ排出される際に、ノズルの噴
出口やノズルの噴出口を開閉するニードル弁に付着しよ
うとするが、電磁ソレノイドを１回あるいは複数回作動
させてニードル弁でノズルの噴出口の開閉を行うように
してあるので、ノズルの噴出口やニードル弁に付着する
タールもさほど溜まらない内に確実に除去できるように
なり、ノズルの噴出口に付着するタールによって生じる
燃焼量を変動や気化ガスの流れの阻害を防止でき、ま
た、ニードル弁に付着するタールによって生じるニード
ル弁の固着を防止して、消火時の気化室に溜まった燃料
がノズルの噴出口より放出されて、多量の白煙や強烈な
臭気の発生や、また消えないための危険性を防止できる
ようになる。

【００１９】また、ノズルの噴出口閉塞時には、タール
分除去中に通常は気化されない高沸点分のタールが戻り
パイプを介してタンクへ排出されようとするが、ポンプ
の駆動を停止するようにしてあるので、その流れは停止
し、タンク内に高沸点分のタールが戻り、クリーニング
後の燃焼で高沸点分のタールが再循環され、次の燃焼時
に用いられて燃焼異常を生じやすくさせる心配も低減さ
れる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。

【００２１】（実施例１）図１は本発明の実施例１の燃
焼装置の断面図である。また図２は実施例のシーケンス
を示すフローチャートである。

【００２２】図１において、５１は液体燃料を保有する
タンクで、５２はそのタンク５１の上面に取付けたポン
プで、その上端から送油パイプ５３を介して気化部５４
に燃料を供給するようになっている。気化部５４には、
供給された燃料の気化を促進させる気化素子５６を有す
る気化室５５が配設され、気化部５４の中央には混合管
５７が突出していてこの混合管５７を取り囲むよう気化
室５５はドーナツ形状に構成してあり、そしてその周壁
にヒータ５８と気化部温度検出手段５９が配設してあ
る。６０は、気化部５４の送油パイプ５３入り口に対し
反対側にノズル６１側の電磁ソレノイド６３側へ連ねて
配設した連通路である。

【００２３】ノズル６１にはタンク５１に連通させた戻
りパイプ６２と電磁ソレノイド６３が接続してあり、電
磁ソレノイド６３にはノズル６１のノズルの噴出口６１
Ａの開閉を行うニードル弁６４が設けてある。

【００２４】６５は、前記混合管５７の出口を覆うよう
に気化部５４の上部に載置したバーナ部で、近傍に、バ
ーナ部６５の周壁に形成した炎孔６６より噴出する気化
ガスに燃焼を開始させる高圧放電等の着火手段６７が設
けてある。

【００２５】また、６８は、操作部６９から入力される
制御温度などの運転条件の信号や、機器に配設した気化
部温度検出手段５９などのセンサーの信号に基づいて、
ポンプ５２やヒータ５８などを予め決められたシーケン
スで制御して、燃焼を開始させたり停止させたりする機
器の運転を制御する制御部である。また制御部６８に
は、非燃焼時に前記ヒータ５８に通電し気化部５４の温
度を第２の所定温度以上に保つとともにポンプ５２を駆
動させて気化部５４内に溜まるタール分を除去するクリ
ーニング制御部７０が設けてある。

【００２６】上記構成において、気化部５４はヒータ５
８によって第１の所定温度まで加熱され、送油パイプ５
３入り口から入った油を気化室５５の気化素子５６で気
化される。気化されたガスは気化部５４下部にある連通
路６０を通って下方に流れノズル６１に達し、電磁ソレ
ノイド６３を作動させてニードル弁６４を開放してノズ
ル６１の噴出口６１Ａより気化ガスを噴出させると、気
化ガスは周囲の空気を吸引混合しながら混合管５７を介
してバーナ部６５内に供給され、炎孔６６部分より噴出
するようになる。

【００２７】ここで着火手段６７で放電させると、多数
の炎孔６６に均一な火炎を形成して燃焼を開始し、着火
手段６７を停止してもこのままポンプ５２で気化部５４
に燃料を供給し続けると燃焼を継続するようになる。

【００２８】そして、この燃焼装置は制御部６８が操作
部６９から入力される運転条件信号などに基づいて、ポ
ンプ５２の駆動周波数や印加電圧を変えて燃料供給量を
調節すると、一次空気量もそれにつれて増減し、燃料と
空気の比が一定に保たれたまま燃焼量を変えることがで
きるようになっている。

【００２９】また、燃焼停止を操作部６９から入力され
ると、ポンプ５２は停止され、所定時間電磁ソレノイド
６３は作動され、ニードル弁６４でノズル６１の噴出口
６１Ａを閉塞し、気化部５４内の燃料は戻りパイプ６２
を介してタンク５１内に戻され、その後電磁ソレノイド
６３は、ノズル６１の噴出口６１Ａを開放するようにニ
ードル弁６４を動作させて燃焼部の燃焼を停止するよう
になっている。

【００３０】ここで、クリーニング制御部７１は、クリ
ーニング開始信号が出されると、動作を開始し、これは
図２のフローチャートに示すように、ステップ７１でノ
ズル６１の噴出口６１Ａを電磁ソレノイド６３のニード
ル弁６５で閉塞し、タンク５１に燃料がない状態で、ス
テップ７２でポンプ５２を所定時間駆動させた後、ステ
ップ７３でノズル６１の噴出口６１Ａを開放し、ステッ
プ７４でヒータ５８に通電して気化部５４の温度を所定
温度以上に保つようにさせて、気化部５４内の気化素子
５６や気化室５５に溜まるタール分を除去を開始する。

【００３１】そして、クリーニング制御部７１はノズル
６１の噴出口６１Ａを電磁ソレノイド６３のニードル弁
６４で閉塞し、タンク５１に燃料がない状態で、ポンプ
５２を所定時間駆動させた後、ノズル６１の噴出口６１
Ａを開放し、ヒータ５８に通電して気化部５４の温度を
所定温度以上に保つようにしてタール分除去を行う構成
としてしてあるので、気化部５４のタール生成迄に至っ
ていない不要な燃料を戻りパイプ６２を介してタンク５
１内に戻すことができるようになる。そしてその後に、
気化部５４の温度上昇をさせてクリーニングを開始でき
るので、従来のようなタール除去開始時の白煙や臭気の
発生を低減することができる。

【００３２】（実施例２）図３は本発明の実施例２のシ
ーケンスを示すフローチャートである。実施例１で述べ
た部分と同じ部分は同一符号を付記して説明を省略し、
異なる部分のみを説明する。

【００３３】図３において、クリーニング制御部７１は
上記所定時間経過後のタール分除去中に、ステップ７５
で電磁ソレノイド６３を１回あるいは複数回第２の所定
時間作動させてニードル弁６４でノズル６１の噴出口６
１Ａの開閉を行うとともに、ステップ７６でノズル６１
の噴出口６１Ａ閉塞時には、ポンプ５２の駆動を停止す
るようにしてある。

【００３４】上記構成によって、クリーニング制御部７
１は上記所定時間経過後のタール分除去中に通常は気化
されない高沸点分のタールはノズル６１の方へ流れ排出
される際に、ノズル６１の噴出口６１Ａやノズル６１の
噴出口６１Ａを開閉するニードル弁６４に付着しようと
するが、電磁ソレノイドを１回あるいは複数回作動させ
てニードル弁６４でノズル６１の噴出口６１Ａの開閉を
行うようにしてあるので、ノズル６１の噴出口６１Ａや
ニードル弁６４に付着するタールもさほど溜まらない内
に確実に除去できるようになり、ノズル６１の噴出口６
１Ａに付着するタールによって生じる燃焼量の変動や気
化ガスの流れの阻害を防止でき、また、ニードル弁６４
に付着するタールによって生じるニードル弁６４の固着
を防止して、消火時の気化室５５に溜まった燃料がノズ
ル６１の噴出口６１Ａより放出されて、多量の白煙や強
烈な臭気の発生や、また消えないための危険性を防止で
きるようになる。

【００３５】また、ノズル６１の噴出口６１Ａ閉塞時に
は、タール分除去中に通常は気化されない高沸点分のタ
ールが戻りパイプ６２を介してタンク５１へ排出されよ
うとするが、ポンプ５２の駆動を停止するようにしてあ
るので、その流れは停止し、タンク５１内に高沸点分の
タールが戻り、クリーニング後の燃焼で高沸点分のター
ルが再循環され、次の燃焼時に用いられて燃焼異常を生
じやすくさせる心配も低減される。

【００３６】なお、本実施例では、クリーニング開始時
にまずポンプ５２を所定時間駆動させた後、気化部５４
の温度を所定温度以上に保つようにする方法と、クリー
ニング途中に電磁ソレノイド６３を作動させてニードル
弁６４でノズル６１の噴出口６１Ａの開閉を行うととも
に、ノズル６１の噴出口６１Ａ閉塞時には、ポンプ５２
の駆動を停止する方法を個別に説明したが、これは併用
してもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成す
る範囲であれば、その構成はどのようなものであっても
よい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置
は、クリーニング制御部はノズルの噴出口を電磁ソレノ
イドのニードル弁で閉塞し、タンクに燃料がない状態
で、ポンプを所定時間駆動させた後、ノズルの噴出口を
開放し、ヒータに通電して気化部の温度を所定温度以上
に保つようにしてタール分除去を行う構成としてしてあ
るので、気化部にタール生成迄に至っていない不要な燃
料を戻りパイプを介してタンクに戻すことができるよう
になる。そしてその後に、気化部の温度上昇をさせてク
リーニングを開始できるので、タール除去開始時の白煙
や臭気の発生を低減することができる。

【００３８】また、クリーニング制御部は所定時間経過
後のタール分除去中に通常は気化されない高沸点分のタ
ールはノズルの方へ流れ排出される際に、ノズルの噴出
口やノズルの噴出口を開閉するニードル弁に付着しよう
とするが、電磁ソレノイドを作動させてニードル弁でノ
ズルの噴出口の開閉を行うようにしているので、ノズル
の噴出口やニードル弁に付着するタールもさほど溜まら
ない内に確実に除去できるようになり、ノズルの噴出口
に付着するタールによって生じる燃焼量を変動や気化ガ
スの流れの阻害を防止でき、また、ニードル弁に付着す
るタールによって生じるニードル弁の固着を防止して、
消火時の気化室に溜まった燃料がノズルの噴出口より放
出されて、多量の白煙や強烈な臭気の発生や、また消え
ないための危険性を防止できるようになる。

【００３９】そして、ノズルの噴出口閉塞時には、ター
ル分除去中に通常は気化されない高沸点分のタールが戻
りパイプを介してタンクへ排出されようとするが、ポン
プの駆動を停止させるようにしてあるので、その流れは
停止し、タンク内に高沸点分のタールが戻り、クリーニ
ング後の燃焼で高沸点分のタールが再循環され、次の燃
焼時に用いられて燃焼異常を生じやすくさせる心配も低
減され、長期にわたって良好な燃焼ができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における燃焼装置の断面図

【図２】同焼装置のフローチャート

【図３】本発明の実施例２における燃焼装置のフローチ
ャート

【図４】従来の燃焼装置の断面図

【符号の説明】

５１ タンク ５２ ポンプ ５４ 気化部 ５８ ヒータ ５９ 気化部温度検出手段 ６１ ノズル部 ６１Ａ ノズルの噴出口 ６２ 戻りパイプ ６３ 電磁ソレノイド ６４ ニードル弁 ６５ バーナ部 ７１ クリーニング制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を貯蔵するタンクと、前記タンクから
   燃料を吸引吐出するポンプと、前記ポンプによって供給
   された燃料を気化させる気化部と、前記気化部を加熱す
   るヒータと、前記気化部の温度を検出する温度検出手段
   と、前記気化部からの気化ガスを噴出する噴出口を有す
   るノズルと、前記ノズルの噴出口を開閉するニードル弁
   を有する電磁ソレノイドと、前記ニードル弁が前記ノズ
   ルの噴出口を閉塞したときに前記気化部内の不要な燃料
   を前記タンクに戻す戻りパイプと、気化ガスを燃焼させ
   るバ−ナ部と、非燃焼時に前記ヒータに通電し前記気化
   部の温度を所定温度以上に保つとともに前記ポンプを駆
   動させて前記気化部内に溜まるタール分を除去するクリ
   ーニング制御部とを備え、前記クリーニング制御部は前
   記ノズルの噴出口を閉塞し、前記タンクに燃料がない状
   態で、前記ポンプを所定時間駆動させた後、前記ノズル
   の噴出口を開放し、前記ヒータに通電して前記気化部の
   温度を所定温度以上に保つようにしてタール分除去を行
   う燃焼装置。
2. 【請求項２】クリーニング制御部は所定時間経過後のタ
   ール分除去中に電磁ソレノイドを１回あるいは複数回作
   動させてノズルの噴出口の開閉を行うとともに、前記ノ
   ズルの噴出口の閉塞時には、ポンプの駆動を停止させる
   請求項１記載の燃焼装置。