JP2014102055A - 石油燃焼器の点火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バーナ内部へのカーボンやタールの付着を防止する石油燃焼器の燃焼制御装置に関する。
【解決手段】 運転スイッチ９の運転信号で加熱ヒータ５に通電してバーナ２を加熱し、燃料供給手段３と燃焼用送風機４とを駆動してバーナ２に燃料と燃焼用空気を供給し、燃料に着火して燃焼を開始する。燃焼量可変手段８はバーナ２を設定された発熱量に保持して予備燃焼を行ない、所定時間後に温度設定手段６と温度検出手段７の温度データに基づいてバーナ２の発熱量を可変する定常燃焼に移行する。燃料供給手段３の駆動中に電源入力部１０への電力の供給が遮断されたときは、電源入力部１０への再通電後の初回運転時に停電検出手段１１が停電検出信号を出力し、燃焼量可変手段８はバーナ２の予備燃焼を行なった後、バーナ２の発熱量を低下して第２の所定時間保持し、バーナ２の内部を所定温度に上昇させてカーボンやタールの消滅動作を行なうものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、バーナ内部へのカーボンやタールの付着を防止する石油燃焼器の燃焼制御装置に関する。

石油燃焼器は、運転スイッチの運転信号により燃料供給手段が駆動してバーナに燃料を供給し、加熱ヒータに通電して高温となったバーナの気化部分で燃料に着火し、燃焼用送風機によって側壁にあけた多数の空気孔から燃焼空気を供給し、燃焼を開始する。燃焼開始直後はバーナ内部が定常燃焼と比べて温度が低く、各部の温度が定常燃焼中の温度とほぼ同じになるまでの間は、微弱燃焼や強燃焼に切替できないようにしており、低温度でも安定燃焼が期待できる中燃焼で燃焼するように設定している。そして所定時間が経過してバーナの温度が上昇すると、温度設定手段の温度データと温度検出手段の温度データに基づいて燃焼量可変手段が発熱量を決定する定常燃焼に移行する。

また、運転スイッチの停止信号により燃料供給手段が停止し、燃焼用送風機の回転数をポストパージ運転させ、バーナ部が冷却したときに燃焼用送風機を停止して完全消火するものである。（特許文献１参照）

特開平７−１９４６３号公報

石油燃焼器は家庭用の交流電源に接続して使用するものであるため、バーナの燃焼中に電源からの電力の供給が停止すると燃料供給手段と燃焼用送風機が停止してしまい、不完全燃焼を起こしてバーナ内部にカーボンやタールが付着する。また、運転停止操作を行なった後にポストパージ運転中のバーナがまだ高温度のときも、電源からの電力の供給が停止して燃焼用送風機が停止してしまうと、バーナ内部にカーボンやタールが付着する。

バーナの大部分の底面は定常燃焼中に高温度に維持しているから、正常に燃焼が行われていれば付着したカーボンやタールも少しずつ燃焼し、大部分のバーナ内はクリーンな状態に戻すことが可能であるが、燃料パイプの周辺は燃料の気化に熱が使われて高温度になりにくいため、カーボンやタールが付着続けることがあり、悪臭の発生や、燃焼継続不能や点火時の着火失敗を引き起こすものであった。

また、運転停止操作を行なった後、ポストパージ運転の終了を待たずに電源コードをコンセントから抜いてしまう場合があり、このような使用方法を続けるとカーボンやタールが短期間でバーナに堆積する可能性があるが、ユーザには誤った使用方法であるという認識がないため、カーボンやタールを消滅させる対策と共に、誤った使用方法を防止する対策が必要となっている。

この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１内に備えたバーナ２と、前記バーナ２に燃料を供給する燃料供給手段３と、前記バーナ２に燃焼空気を供給する燃焼用送風機４と、前記バーナ２内に取り付けた加熱ヒータ５とを設け、かつ、前記枠体１が設置された室内の温度を設定する温度設定手段６と、前記枠体１が設置された室内の温度を検出する温度検出手段７と、前記温度設定手段６の温度データと前記温度検出手段７の温度データとに基づいて前記バーナ２の発熱量を決定して前記燃料供給手段３と前記燃焼用送風機４とを駆動する燃焼量可変手段８とを備え、運転スイッチ９の運転信号で前記加熱ヒータ５への通電を開始して前記バーナ２が加熱され、前記燃料供給手段３と前記燃焼用送風機４とが駆動して前記バーナ２に燃料と燃焼用空気を供給し、前記加熱ヒータ５の熱によって燃料に着火して燃焼を開始し、前記燃焼量可変手段８は前記バーナ２の発熱量を、燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持した後、前記バーナ２の発熱量を可変する定常燃焼に移行する石油燃焼器において、外部電源に接続されて電力を供給する電源入力部１０と、前記電源入力部１０への電力の供給が遮断されたときを検出する停電検出手段１１とを備え、前記停電検出手段１１は前記燃料供給手段３の駆動中に電力の遮断を検出したときは、前記電源入力部１０への再通電後の初回運転時に前記燃焼量可変手段８に停電検出信号を出力し、前記燃焼量可変手段８はバーナ２の燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持し、所定時間経過後に前記バーナ２の発熱量を所定の発熱量に変更して第２の所定時間保持し、前記バーナ２の内部を所定温度に上昇させることを特徴とするものである。

また、前記燃焼量可変手段８は前記運転スイッチ９の停止信号によって前記燃料供給手段３を停止後、前記燃焼用送風機４を設定時間駆動するポストパージ運転を備え、前記停電検出手段１１はポストパージ運転の終了時まで作動し、前記燃焼用送風機４の駆動中に電力の遮断を検出したときは、前記電源入力部１０への再通電後の初回運転時に前記電源入力部１０への再通電後の初回運転時に前記燃焼量可変手段８に停電検出信号を出力し、前記燃焼量可変手段８はバーナ２の燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持し、所定時間経過後に前記バーナ２の発熱量を所定の発熱量に変更して第２の所定時間保持し、前記バーナ２の内部を所定温度に上昇させることにより、バーナ２内のカーボンやタールを消滅させることができる。

また、前記停電検出手段１１にはカウンタ１２を備え、前記カウンタ１２は前記停電検出手段１１の停電検出信号の出力があったときにカウント加算し、カウンタ１２が指定回数に達したときに異常報知手段１３を作動して警報を出力することにより、電源入力部１０への電力の遮断が連続して繰り返されるときには注意を促すものである。

この発明は、バーナ２の燃焼中や消火操作後のポストパージ運転中に電源入力部１０の電力の供給が遮断されたときに停電検出手段１１によって検出し、停電検出手段１１は電源入力部１０への再通電後に運転スイッチ９から最初の運転信号が出力されたときに停電検出信号を燃焼量可変手段８に出力する。停電検出信号を受けた燃焼量可変手段８はバーナ２の燃焼開始から所定時間は設定された発熱量に固定して予備燃焼を行なった後、予備燃焼の発熱量よりも低い所定の発熱量に変更して第２の所定時間保持するものであり、バーナ２の内部を所定温度に上昇させることでバーナ２内に付着するタールやカーボンを燃焼させるので、悪臭の発生や着火失敗の原因となるカーボンやタールの堆積を防ぐことができるものとなった。

バーナの燃焼中や消火操作後のポストパージ運転中にコンセントから電源コードを抜いてしまうと、バーナに短期間でカーボンやタールが堆積してしまい、悪臭の発生や着火失敗といったクレームを起こすことがあるが、この発明では、バーナの燃焼中や消火操作後のポストパージ運転中にコンセントから電源コードを抜いて電源が遮断されたときは、再通電後の初回の運転時にカーボンやタールの消滅動作を行なうので、バーナへのカーボンやタールの堆積を防ぐことができ、誤操作を繰り返してしまうときでも悪臭の発生や着火失敗といったクレームの頻度を減らすことができるものとなった。

また、バーナ制御装置にはカウンタ１２を設け、バーナ２の燃焼中や消火操作後のポストパージ運転中にコンセントから電源コードを抜いてしまう使用方法が繰り返されるときは、繰り返し数が指定回数に達したときに異常報知手段１３を作動することにより、正しく使用されていないことをお知らせし、正しい使用方法を認識してもらうことができ、クレームの低減につながるものとなる。

この発明の実施例である石油燃焼器の燃焼制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の燃焼制御装置の動作を示すフローチャートである。 図２の燃焼制御装置の消火動作を示すフローチャートである。 この発明の他の実施例となる停電検出動作を示すフローチャートである。 この発明の実施例を示す石油燃焼器の要部断面図である。

図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は石油燃焼器の枠体、２は枠体１内に取付けたバーナ、４はバーナ２へ燃焼空気を送風する燃焼用送風機、３はバーナ２へ燃料を供給する燃料ポンプで構成する燃料供給手段、５はバーナ２に取付けた予熱兼用の加熱ヒータ、９は枠体１に設けた運転スイッチ、１４は運転スイッチ９の信号に基づいて石油燃焼器の運転を制御するバーナ制御装置であり、運転スイッチ９によって石油燃焼器の運転を開始すると、バーナ制御装置１４は加熱ヒータ５に通電してバーナ２を予熱する。

２ａはバーナ２の底部に構成した気化部分、３ａは燃料供給手段３からバーナ２へ燃料を供給する燃料パイプであり、加熱ヒータ５によって予熱が開始されると気化部分２ａが高温になって予熱が完了する。その後、燃料供給手段３と燃焼用送風機４を運転すると、気化部分２ａの上部に突出した燃料パイプ３ａから気化部分２ａに燃料を滴下し、燃焼用送風機４によってバーナ２に空気を供給する。そして、気化部分２ａで燃料が気化して加熱ヒータ５の熱によって燃焼を開始し、バーナ２に続く燃焼室２ｂ内で燃焼を完了する。

１５は枠体１内に設けて燃焼室２ｂから燃焼ガスが流出する空気流路、１６は空気流路１５に連なる枠体１の前面に設けた温風吹出口、１７は空気流路１５の入口となる枠体１の背面に取付けた対流用送風機であり、燃焼室２ｂから空気流路１５に送られた高温の燃焼ガスは、対流用送風機１７によって枠体１の背部から空気流路１５へ吹込まれた空気と一緒になって、枠体１の前面の温風吹出口１６から前方へ吹出し、暖房に供される。

７は石油燃焼器が設置された室内の温度を検出する温度検出手段、６は枠体１に取付けた温度設定手段、８は燃料供給手段３や燃焼用送風機４を制御してバーナ２の発熱量を変更する燃焼量可変手段であり、バーナ制御装置１４は前記温度設定手段６と温度検出手段７の温度データを比較して、両温度データの比較結果を燃焼量可変手段８に入力する。燃焼量可変手段８には燃料供給手段３と燃焼用送風機４とを連動可変してバーナ２の発熱量を複数段もしくはリニアに変更させる為の燃焼ポジションがあり、バーナ制御装置１４の出力に基づいて最適値を選択設定する。

１８は運転スイッチ９の操作で着火・燃焼を開始したバーナ２が燃焼量可変手段８によって最大燃焼を行わないようにする燃焼制限手段、１８ａは運転スイッチ９の起動信号によってカウントを開始するタイマーであり、該タイマー１８ａは燃焼制限手段１８の動作を規制しており、燃焼制限手段１８は着火からタイマー１８ａで規定する所定時間の間は、バーナ２が最大発熱量に満たない発熱量を維持する予備燃焼を継続させる働きがある。
バーナ２は着火から例えば５分の間は温度設定手段３と温度検出手段４の比較結果には関係なく、最大発熱量よりも少ない発熱量で燃焼を継続し、この間に燃焼熱のフィードバックなどによってバーナ２の気化部を始めとして全体が安定した高温度を得ることができる。

タイマー１８ａが所定時間をカウントすると燃焼制限手段１８が停止して予備燃焼が終了し、燃焼量可変手段８はバーナ制御装置１４の出力に基づく最適値を選択する通常燃焼に移行する。温度検出手段７の検出温度が温度設定手段６の設定温度から大きく離れているときはバーナ２の発熱量を最大に設定し、室温が温度設定手段６の設定温度に近づいて安定すると発熱量を低下する。バーナ２の全体が安定した高温度を維持しているから、発熱量が可変しても異常燃焼を起こすことなく、安定した燃焼が可能である。

また、運転スイッチ９によって運転を停止すると、燃焼量可変手段８は燃料供給手段３を停止し、燃焼用送風機４をポストパージ用の回転数に変更して設定時間運転させ、消火後バーナ２が冷却してから燃焼用送風機４を停止する。

１０は家庭用交流電源から電力を取り込んで電気部品に供給するための電源入力部であり、電源入力部１０に備えた電源コードを室内の壁コンセントに接続して使用するものであり、燃料供給手段３や燃焼用送風機４などの電気部品は、家庭用交流電源によって駆動している。

バーナ２の燃焼中や運転停止後の燃焼用送風機４のポストパージ運転中に電源コードを壁コンセントから抜いてしまうと、電源入力部１０からの電力の供給が遮断されて燃料供給手段３や燃焼用送風機４が停止するが、バーナ２内に残っている燃料がしばらく燃焼を続けた後で消火する。このときバーナ２は空気不足の状態で燃焼を続けるため煤が発生しやすくなり、燃料中の揮発しにくい成分がバーナ２の気化部分２ａに残り、カーボンやタールとなってバーナ内に付着する。このため、バーナ２の燃焼中や運転停止後のポストパージ運転中に電源入力部１０の電力の供給の遮断が繰り返されると、バーナ２内にカーボンやタールが堆積し、消火時に煤の発生や燃焼中の臭気が強くなり、また、燃料パイプ３ａの詰まりが起きて燃焼が継続できなくなるといった問題が短期間で発生し、クレームとなることがあった。

この発明は、バーナ２の燃焼中や運転停止後の燃焼用送風機４のポストパージ運転中に電源コードを壁コンセントから抜くなどして、電源入力部１０の電力供給が遮断されたときには、カーボンやタールの消滅動作を行ない、クレームの原因となるカーボンやタールの堆積を防止することを目的とするものであり、１１は電源入力部１０からの電源供給を監視するための停電検出手段であり、運転スイッチ９によって運転を開始すると、バーナ制御装置１４は図２のステップＳ６〜Ｓ８を実行してバーナ２の着火・燃焼を開始し、燃料供給手段３の駆動を開始するとステップＳ９に進んで停電検出手段１１に運転フラグをセットする。また、バーナ２の燃焼中に運転スイッチ９によって運転を停止すると、図３のステップＳ２０〜Ｓ２３を実行して消火動作を行ない、燃焼用送風機４が停止するとステップＳ２４に進んで停電検出手段１１の運転フラグをクリアする。停電検出手段１１に運転フラグがセットされているときに、電源入力部１０の電源供給が遮断されると、停電検出手段１１の運転フラグがセットされたままとなる。

電源コードを壁コンセントに接続して電源入力部１０から電力が供給されると、バーナ制御装置１４は、図２のステップＳ２において停電検出手段１１に運転フラグがセットされているかを確認し、運転フラグがセットされていなければステップＳ４に進み、運転待機となる。一方、停電検出手段１１に運転フラグがセットされていることを確認すると、ステップＳ３に進み、バーナ制御装置１４に停電フラグがセットされる。

運転スイッチ９によって運転を開始すると、ステップＳ６〜Ｓ８を実行してバーナ２が着火・燃焼を開始し、ステップＳ９で運転フラグをセットするとステップＳ１０に進み、燃焼制限手段１８が作動してタイマー１８ａで規定する所定時間の間はバーナ２が最大発熱量に満たない発熱量を維持する予備燃焼を継続させる。ステップＳ１１においてタイマー１８ａで規定する所定時間が経過したことを確認すると、バーナ制御装置１４はステップＳ１２で停電フラグがセットされているかを確認する。停電フラグがセットされていなければステップＳ１６に進み、燃焼制限手段１８を停止して予備燃焼を終了し、通常燃焼に移行する。

ステップＳ１２において停電フラグがセットされているときは、燃焼制限手段１８に予め設定された停電復帰用の制御データを出力する。即ち、停電フラグがセットされているときはステップＳ１３に進み、燃焼制限手段１８は燃焼量可変手段８に発熱量の変更を指示し、燃焼量可変手段８はバーナ２の発熱量を予備燃焼よりも低い所定の発熱量に低下し、タイマー１８ａで規定する第２の所定時間の間、所定の発熱量を維持する。ステップＳ１４においてタイマー１８ａで規定された第２の所定時間が経過したことを確認すると、ステップＳ１５で停電フラグをクリアしてステップＳ１６に進み、燃焼制限手段１８を停止して通常燃焼に移行する。

実施例ではバーナ２は着火から５分間の予備燃焼を行なった後、更に予備燃焼よりも低い所定の発熱量に変更して５分間燃焼を継続するものであり、バーナ２の温度を４００℃以上の高温度に上昇させており、バーナ２内を高温度に維持することによってカーボンやタールは加熱されて熱分解が進み、初期の段階であれば容易に剥がれ落ちるので、カーボンやタールの付着を防止することができるものとなった。

バーナ２の燃焼中や燃焼用送風機４のポストパージ運転中に電源コードが抜かれたときや、停電が起こったときは、バーナ２内にカーボンやタールが付着する可能性があるが、この発明では再通電後の初回運転時に必ずカーボンやタールの消滅動作を行なうので、バーナ２内のカーボンやタールの堆積を防ぐことができる。このため、バーナ２の燃焼中や燃焼用送風機４のポストパージ運転中に電源コードを抜いてしまうという、誤った使用方法を繰り返してしまうときでも、短期間でバーナ２内にカーボンやタールが堆積してしまうことはなくなり、悪臭の発生や着火失敗といったクレームの頻度を減らすことができるものとなった。

また、石油燃焼器を使用するときは、室内が暖まる前に運転を停止することはないので、カーボンやタールの消滅動作を行なうタイミングを運転開始後の室内が暖まる前に特定することで、確実に消滅動作を行うことができるものであり、カーボンやタールの堆積を確実に防ぐことができる。

図４はこの発明の他の実施例の動作を示すフローチャートであり、バーナ制御装置１４にはバーナ２の燃焼中や運転停止後の燃焼用送風機４のポストパージ運転中に電源入力部１０の電力の供給が遮断された回数をカウントするカウンタを備えている。
図４において、電源コードを壁コンセントに接続して電源入力部１０から電力が供給されると、バーナ制御装置１４は、図４のステップＳ１０２において停電検出手段１１に運転フラグがセットされているかを確認し、運転フラグがセットされていないときはステップＳ１０３に進み、カウンタ１２のカウントをリセットしてから運転待機となる。

一方、Ｓ１０３において運転フラグがセットされていることを確認したときは、ステップＳ１０４で停電フラグをセットし、ステップＳ１０５においてカウンタ１２のカウントを加算し、ステップＳ１０６においてカウンタ１２のカウント数が上限値であるかを確認する。
実施例ではカウンタ１２のカウント数の上限値を４に設定しており、カウンタ１２のカウント数が３回まではステップＳ１０７に進んで運転待機となり、運転スイッチ９によって運転を開始したときは、図２のフローチャートのステップＳ５以降の動作と同じ動作を行なう。

１３は石油燃焼器の異常時に警報を鳴らしたり警告ランプを点灯したりする異常報知手段であり、カウンタ１２のカウント数が上限値である４に達すると、バーナ制御装置１４はバーナ２の燃焼中に電源入力部１０の電源遮断が繰り返し起こっていると判断し、図４のステップＳ１０８を実行し、異常報知手段１３を作動して使用者に異常を知らせると共に、運転スイッチ９を操作しても運転を開始できないようにする。この場合は電源コードを一度抜いてから、再度電源コードを差し直す必要がある。

このため、バーナ２の燃焼中や燃焼用送風機４のポストパージ運転中に使用者が毎回電源コードを抜いてしまうような場合には、誤った使用方法であることを認識させることができ、正しく使用してもらうことができるものとなり、短期間でバーナ２内にカーボンやタールが堆積することはなくなり、悪臭の発生や着火失敗といったクレームの頻度を減らすことができるものとなった。

１ 枠体
２ バーナ
３ 燃料供給手段
４ 燃焼用送風機
５ 加熱ヒータ
６ 温度設定手段
７ 温度検出手段
８ 燃焼量可変手段
９ 運転スイッチ
１０ 電源入力部
１１ 停電検出手段
１２ カウンタ
１３ 異常報知手段

Claims (3)

1. 枠体（１）内に備えたバーナ（２）と、前記バーナ（２）に燃料を供給する燃料供給手段（３）と、前記バーナ（２）に燃焼空気を供給する燃焼用送風機（４）と、前記バーナ（２）内に取り付けた加熱ヒータ（５）とを設け、
   かつ、前記枠体（１）が設置された室内の温度を設定する温度設定手段（６）と、前記枠体（１）が設置された室内の温度を検出する温度検出手段（７）と、
   前記温度設定手段（６）の温度データと前記温度検出手段（７）の温度データとに基づいて前記バーナ（２）の発熱量を決定して前記燃料供給手段（３）と前記燃焼用送風機（４）とを駆動する燃焼量可変手段（８）とを備え、
   運転スイッチ（９）の運転信号で前記加熱ヒータ（５）への通電を開始して前記バーナ（２）が加熱され、前記燃料供給手段（３）と前記燃焼用送風機（４）とが駆動して前記バーナ（２）に燃料と燃焼用空気を供給し、前記加熱ヒータ（５）の熱によって燃料に着火して燃焼を開始し、
   前記燃焼量可変手段（８）は前記バーナ（２）の発熱量を、燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持した後、前記バーナ（２）の発熱量を可変する定常燃焼に移行する石油燃焼器において、
   外部電源に接続されて電力を供給する電源入力部（１０）と、前記電源入力部（１０）への電力の供給が遮断されたときを検出する停電検出手段（１１）とを備え、
   前記停電検出手段（１１）は前記燃料供給手段（３）の駆動中に電力の遮断を検出したときは、前記電源入力部（１０）への再通電後の初回運転時に前記燃焼量可変手段（８）に停電検出信号を出力し、
   前記燃焼量可変手段（８）はバーナ（２）の燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持し、
   所定時間経過後に前記バーナ（２）の発熱量を所定の発熱量に変更して第２の所定時間保持し、前記バーナ（２）の内部を所定温度に上昇させることを特徴とする石油燃焼器の燃焼制御装置。
2. 前記燃焼量可変手段（８）は前記運転スイッチ（９）の停止信号によって前記燃料供給手段（３）を停止後、前記燃焼用送風機（４）を設定時間駆動するポストパージ運転を備え、
   前記停電検出手段（１１）はポストパージ運転の終了時まで作動し、前記燃焼用送風機（４）の駆動中に電力の遮断を検出したときは、前記電源入力部（１０）への再通電後の初回運転時に前記電源入力部（１０）への再通電後の初回運転時に前記燃焼量可変手段（８）に停電検出信号を出力し、
   前記燃焼量可変手段（８）はバーナ（２）の燃焼開始から所定時間は設定された発熱量を保持し、
   所定時間経過後に前記バーナ（２）の発熱量を所定の発熱量に変更して第２の所定時間保持し、前記バーナ（２）の内部を所定温度に上昇させることを特徴とする請求項１に記載の石油燃焼器の燃焼制御装置。
3. 前記停電検出手段（１１）にはカウンタ（１２）を備え、
   前記カウンタ（１２）は前記停電検出手段（１１）の停電検出信号の出力があったときにカウント加算し、
   カウンタ（１２）が指定回数に達したときに異常報知手段（１３）を作動して警報を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の石油燃焼器の燃焼制御装置。

Images