JP2595763B2 - 気化式燃焼器の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、灯油等の液体燃料を気化させて燃焼させ
る気化式燃焼器の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は一般に知られているこの種の気化式燃焼器の
全体構成図である。

図において、１は灯油等の液体燃料を貯留した油タン
ク、２は油タンク１からの液体燃料３を送油パイプ５を
通して気化器４内に供給するための電磁パイプ、６は気
化器４を加熱する電気ヒータ、７は気化器４の温度を検
出する例えばサーミスタよりなる温度検知器、８は気化
器４に連通する外管、９は気化器４内で気化された液体
燃料の気化ガスをノズル孔9aより噴出させるノズル、10
はノズル孔9aを開閉するための先端が針状になっている
ニードル、11はニードル10と一体になった可動片、12は
可動片11を摺動させるためのソレノイド、13はソレノイ
ド12の無通電時に可動片11を図中左方向に押し付けてノ
ズル孔9aをニードル10の先端で閉塞させるためのコイル
バネ、14はソレノイド12への通電によってノズル孔9aが
開口しているときに、気化ガスが油タンク１と連通して
いる戻りパイプ15側に漏れるのを防止するための可動片
11と一体になった逃がし弁、16はノズル孔9aに対向して
配置されたバーナー、17は気化ガスに点火するための点
火装置、18は燃焼中の炎のイオン電流を検知するための
フレームロッドである。

上記構成の燃焼器において、次に第５図のタイムチャ
ートを併用しながら従来例の動作について説明する。

運転を開始すると、まず、電気ヒータ６に通電して気
化器４を加熱する。温度検知器７によって検知された気
化器４の温度が、予め設定された燃料を気化するのに充
分な所定の温度に達すると、電磁ポンプ２を動作させて
液体燃料３を油タンク１から送油パイプ５を通して気化
器４内へ供給する。

このとき、電磁ポンプ２からは点火開始時の発熱量と
同量の灯油が供給される。

液体燃料は加熱されて気化器４内で気化ガスとなる
が、このとき、ソレノイド12は無通電であるので、可動
片11と一体関係にあるニードル10はコイルバネ13に押さ
れてノズル孔9aを閉塞しており、逆に逃がし弁14はわず
かに開く状態になっている。

気化器４内で気化された気化ガスは、気化器４内及び
外管８内に充満し、内圧が高くなっていき、ノズル孔9a
が閉塞されているので、逃がし弁14側から戻りパイプ15
を通して油タンク１内に戻される。

電磁ポンプ２が運転を開始してから時間ｔが経過し、
気化器４及び外管８内部の気化ガスによる内圧がある程
度高くなると、ソレノイド11に通電され、逃がし弁14が
閉塞されると同時にノズル孔9aが開口され、該ノズル孔
9aより気化ガスが勢いよく噴出し、周囲の一時空気を引
き込み混合気となってバーナー16内に入る。

これとほぼ同時に、バーナー16上部に配置された点火
装置17に通電され、混合気に点火されて燃焼を開始す
る。予め気化ガスの圧力を高めてから噴出するようにし
たのは、点火時の混合気を所定濃度にし、着火性を良く
して臭のない瞬時着火を行うためである。

燃焼を開始することによって、フレームロッド18から
バーナー16に炎のイオン電流が流れ、この電流を検知し
た後、点火装置17への通電を停止する。

燃焼状態は、フレームロッド18によって炎のイオン電
流を検知することにより、絶えず監視されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の気化式燃焼器の制御装置は以上のように構成さ
れているので、電磁ポンプ２の運転開始から点火動作に
入るまでの時間ｔを必要とするので燃焼を開始するまで
に時間がかかり、使い勝手が悪く、また、時間ｔが長い
ため、戻りパイプから油タンク１への気化ガスの戻り量
が多くなり、戻された灯油の気化ガスは液化して油タン
ク１内に入るが、一度高温にさらされた灯油は酸化しや
すく、油タンク１内に酸化灯油が多くなり、次に気化さ
れるとき気化器４内やノズル９内にタールを堆積しやす
くなるなどの問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、着火性を損なうことなく、予熱開始から燃
焼開始までの時間短縮が可能で、かつ気化器内やノズル
内にタールが堆積することの少ない気化式燃焼器の制御
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明による気化式燃焼器の制御装置は、点火開始
前、電磁ポンプによって気化器内に供給する液体燃料の
供給量を、所定時間だけ燃焼中の最大供給量よりも多く
なるように電磁ポンプを駆動させたものである。

［作用］ この発明における気化式燃焼器の制御装置は、点火開
始前の液体燃料の供給量を、燃焼中の最大供給量よりも
多くしているので、素早く気化器内の気化ガスの圧力を
高めることができ、電磁ポンプ運転開始から点火動作に
入るまでの時間を短縮することが可能である。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図の電気回路図を参
考にしながら説明する。

図において、７は気化器４の温度を検知する温度検知
器としてのサーミスタで、これと直列に接続された抵抗
20によって直流電圧Ｖを分圧し、A/D変換回路21によっ
てデジタル値に変換され、マイクロコンピュータ（以下
マイコンという）22に入力される。

23は燃焼器の運転を開始または停止させるための運転
スイッチであり、同様に抵抗24と直列に接続され、その
分圧値がマイコン22に入力される。

マイコン22は入力回路22a,CPU22b,メモリ22c,クロッ
ク発生回路22d,出力回路22eから構成されている。

28は発振子であり、クロック発生回路22dに接続され
ることにより、マイコン22の基準時間をつくっている。

24,25,26,27はマイコン22の出力指令を受けて動作す
るヒータ駆動回路、ソレノイド駆動回路、電磁ポンプ駆
動回路、点火装置駆動回路であり、燃焼させるのに必要
な電気ヒータ６、ソレノイド12,電磁ポンプ2,点火装置1
7をそれぞれ動作させる役割をする。

次に、以上のように構成された本実施例の動作を第２
図の制御フローチャートを併用して説明する。

まず、運転スイッチ23をオンして（ステップ30）マイ
コン22に燃焼器の運転指令を与えると、マイコン22の出
力回路22eからの信号がヒータ駆動信号24に送られ、電
気ヒータ６をオンする（ステップ31）。

気化器４の温度は、サーミスタ７によって検知され、
A/D変換回路21を通してマイコン22の入力回路22aに入力
される。

マイコン22のCPU22bは、この入力された値とメモリ22
c内にある予め設定された温度（例えば250℃）と比較し
（ステップ32）、この設定温度より高い場合は、気化器
４の予熱が完了していると判断し、マイコン基準時間を
分周してカウントするタイマーをスターとさせる（ステ
ップ33）。

同時に、マイコン22の出力回路22eから電磁ポンプ駆
動回路26に信号を送り、電磁ポンプ２を30Hzのパルス周
波数で動作させ、燃焼中の最大供給量よりも多く気化器
４内に灯油を供給する。

電磁ポンプ２の動作開始とともにスタートしたタイマ
ーが、時間ｔ′になると（ステップ35）、電磁ポンプ２
はパルス周波数20Hzまで低下させ、燃焼中の最大供給量
に当る灯油量を気化器４内に送る（ステップ36）。

同時にマイコン22の出力回路22eからソレノイド駆動
回路25,点火装置駆動回路27に信号を送り、ソレノイド1
2をオンして、ノズル孔9aを開口するとともに（ステッ
プ37）、点火装置17を作動させて（ステップ38）、混合
気に点火させる。

フレームロッド18によって炎のイオン電流を検知する
と、マイコン22は点火装置17をオフさせ、燃焼制御に入
る。

第３図は電磁ポンプ２に印加するパルスの周波数と、
供給された灯油を燃焼させたときの発熱量の関係の一例
を示したものである。

燃焼中の最大発熱量はパルス周波数を20Hzとすると約
2200Kcal/hになる。一方、点火開始前のパルス周波数は
30Hzなので、灯油供給量を発熱量に換算すると、約3500
Kcal/hになる。

点火開始前の灯油供給量は、燃料中の最大供給量の約
1.6倍であり、点火開始前に気化器４内で発生する灯油
の気化ガス発生量も多くなり、短時間で気化器４内に充
満する。

従って、電磁ポンプ２の運転を開始してから点火動作
に至るまでの時間を大幅に短縮しても、気化器４内に気
化ガスが充満し、所定の内圧になっているため、点火動
作に入ったとき、着火性が悪くなることはない。

また、電磁ポンプ２の運転を開始してから点火動作に
至るまでの時間を短くすると、気化ガスが発生している
状態で逃がし弁14が開いている時間が短くなるため、戻
りパイプ15を通して油タンク１に戻されていく灯油量を
少なくすることができ、気化器４内やノズル９内にター
ルが堆積しやすくなる心配もない。

通常、燃焼器本体の特性によって燃焼中の灯油最大供
給量、すなわち最大発熱量は決っている。

しかし、点火開始前は、所定の時間多量の灯油を気化
器４内に供給しても、気化器４内に気化ガスを充満さ
せ、内圧を高めるために使用されるので、気化器４の気
化能力さえあれば、燃焼器本体は何等性能上の問題はな
い。

電磁ポンプ２の運転を開始してから点火動作を行うま
での時間は、点火開始前の灯油の供給能力と気化器の気
化能力によって決まり、着火性を損なわない範囲で短く
してよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、点火開始前に電磁
ポンプによって気化器内に液体燃料を供給し、予め気化
させた後、点火動作を行うようにした気化式燃焼器にお
いて、前記点火開始前の液体燃料の供給量を、所定時間
だけ燃焼中の最大供給量よりも多くなるように電磁ポン
プを駆動させたので、着火性を損なうことなく燃焼開始
までの時間を短縮でき、また、気化器内やノズル内への
タールの堆積も抑制できるので、タール耐力を向上させ
ることが可能であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による気化式燃焼器の制御
装置を示す電気回路図、第２図はその動作を示す制御フ
ローチャート、第３図は電磁ポンプの灯油供給量の説明
図、第４図はこの種燃焼器の全体構成図、第５図は従来
例の動作を示すタイムチャートである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁ポンプによって汲み上げられた液体燃
   料を気化器内で加熱して気化ガスとし、この気化ガスを
   ノズルから噴出させてバーナに供給し燃焼させる気化式
   燃焼器において、点火開始前、前記ノズルを閉塞した状
   態で電磁ポンプを動作させ、気化器内に液体燃料を供給
   するとともに、このときの供給量を少なくとも所定時間
   燃焼中の最大供給量よりも多い供給量になるよう電磁ポ
   ンプを駆動させたことを特徴とする気化式燃焼器の制御
   装置。