JP2671858B2 - 燃焼器の制御装置 - Google Patents

燃焼器の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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燃焼器の制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図5は一般に広く知られているこの種の
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
ための電磁ポンプ、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が開口している時に、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9
a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。
【0003】上記構成の燃焼器において、次に、図6の
タイムチャートと図7の気化器温度の説明図を併用しな
がら従来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TS 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。
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1
4はわずかに開く状態になっている。
【0004】気化器4内で気化された気化ガスは、気化
器4内および外管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を通して漏れていく。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およ
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、周囲の一次空気を引き
込み混合気となってバーナー16内に入る。
【0005】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
火性を良くして臭い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。
【0006】燃焼中の気化器4の温度は、温度検知器7
によって検知され、点火時よりやや高い温度Th になる
ように制御される。点火時の温度と燃焼時の温度制御と
に差を持たせる2段温度制御にしているのは、例えば特
公昭63−21091号公報に示されているように、点
火時の温度は、最適燃焼温度よりずっと低い温度の方が
混合気の着火性が良いからである。
【0007】次に、燃焼を停止させる場合には、電磁ポ
ンプ2とソレノイド12への通電を停止すれば、気化器
4内に燃料が供給されなくなると同時にノズル孔9aが
閉塞され、瞬時に消火する。消火後は電気ヒータ6への
通電も停止され、気化器4の温度が徐々に低下してく
る。このとき、気化器4の温度が比較的高いうち、例え
ば、図7のtp の時点に再度運転を開始すると、気化器
4の温度が設定温度TSより高いので、即、電磁ポンプ
2が運転を開始し、気化器4内に灯油が供給される。
【0008】電磁ポンプ2の運転後、時間tが経過する
と点火動作に入るわけであるが、このとき、気化器4内
の温度がTS よりかなり高いため、気化ガスによる気化
器4内および外管8内の内圧が上がり過ぎ、ノズル孔9
aが開口すると同時に勢いよく大量の気化ガスが噴出さ
れる。気化ガスの流れが早いとかえって着火しにくくな
り、バーナー16内外に混合気が充満し、ミストとなっ
て出てくる。この状態で着火すると、非常に大きな着火
音とともに数秒間大きな炎で燃焼し、危険な状態となる
【0009】また、気化ガスによって気化器4内および
外管8内の内圧が上がり過ぎると、逃がし弁14からの
気化ガスの漏れ量も多くなり、戻りパイプ15内で冷却
された多量の液体燃料が油タンク1内に戻ってくる。一
度高温にさらされた液体燃料は酸化しやすくなり、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。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼器の制御装
置は、以上のように構成されているので、気化器4の温
度が高いときに再運転すると、着火性が悪く、ミストが
出て臭いがしたり、着火したとき大きな着火音とともに
数秒間大きな炎で燃焼するので危険であるばかりでな
く、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。
【0011】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、気化器の温度が所定より高いと
きに再運転しても、着火性がよく、気化器内やノズル内
にタールが堆積することの少ない燃焼器の制御装置を得
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明による燃焼器の
制御装置は、気化器を予熱し、点火開始前、電磁ポンプ
を運転して予熱が完了した気化器内に液体燃料を供給し
て、液体燃料を予め気化器内で気化させた後、気化器と
連通するノズルを開口して気化器内で発生させた気化ガ
スをノズルより噴出させてバーナーに供給し、点火動作
をさせるようにした燃焼器の制御装置において、点火開
始前の気化器の温度が所定より高いときに、点火開始ま
での電磁ポンプの運転時間を通常よりも短時間になるよ
うに電磁ポンプの運転を制御する制御装置を備えたもの
である。
【0013】また、上記燃焼器の制御装置において、点
火開始前の気化器の温度が所定より高いときに点火開始
前までの電磁ポンプの燃料汲み上げ速度を通常よりも遅
くなるように前記電磁ポンプの運転を制御する制御装置
を備えたものである。
【0014】
【作用】この発明における燃焼器の制御装置は、点火開
始前の気化器の温度が所定より高いときは、制御装置が
点火開始前までの電磁ポンプの運転時間を通常よりも短
時間になるように電磁ポンプの運転を制御する。
【0015】また、この発明における燃焼器の制御装置
は、点火開始前の気化器の温度が所定よりも高いとき
は、制御装置が点火開始までの電磁ポンプの燃料汲み上
げ速度を通常より遅くなるように電磁ポンプの運転を制
御する。
【0016】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図1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。
【0017】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22
c,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2
2d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。
【0018】24,25,26,27はマイコン2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1
2,電磁ポンプ2,点火装置17をそれぞれ動作させる
役割をする。
【0019】次に、以上のように構成された本実施例の
動作を図2をの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2
2の出力回路22eからの信号がヒータ駆動回路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。
【0020】マイコン22のCPU22bは、この入力
された値とメモリ22c内にある予め設定された温度T
S 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を動作させ、気化器4内に液
体燃料を供給する(ステップ33)。同時にマイコン2
2のCPU22bは、前記気化器4の温度を設定温度T
S より高い温度Tm と比較する(ステップ34)。気化
器4の温度が常温のときに運転を開始した場合は、気化
器4の温度が比較温度Tm 以上にはなっていないので、
従来例と同様に電磁ポンプ2が動作を開始してからt秒
後に点火動作に入る(ステップ35)。
【0021】一方、燃焼停止後、気化器4の温度が低下
しないうちに運転を開始した場合は、気化器4の温度は
比較温度Tm 以上になっており、この場合は、ステップ
30からステップ31,32,33,34,36へと進
み、電磁ポンプ2が動作してからt2 秒後(t2 <t)
に点火動作に入る。点火動作はマイコン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12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。
【0022】図3は気化器4の温度が比較温度Tm 以上
の場合の動作をタイムチャートで表したものである。電
磁ポンプ2がオンしてから点火動作に入るまでの時間
を、t秒より短い時間t2 にしたので、点火開始までの
燃料の総供給量が少なくなる。
【0023】従って、気化器4の温度が設定温度TS
りかなり高い温度であっても、気化ガスによって気化器
4内および外管8内の内圧が上がり過ぎることなく、ノ
ズル孔9aが開口すると同時に最適な噴出力でバーナー
16内に入るので、気化器温度が設定温度TS の場合と
同じように着火性がよくなり、大きな着火音がして炎が
大きくなったりミストが漏れて臭いがするようなことも
なくなる。
【0024】また、気化器4内および外管8内の内圧が
上がり過ぎることがないので、逃がし弁14から多量の
気化ガスが油タンク1側へ戻ることもなくなり、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。
【0025】図4は気化器4の温度が比較温度Tm 以上
の場合の運転時間と気化器温度の関係を示したものであ
る。比較温度Tm は設定温度TS と燃焼中の制御温度T
h の略平均値にすることにより、上記効果がより顕著に
得られる。なお、上記実施例では、電磁ポンプ2の運転
開始時の気化器4の温度を、1つの比較温度Tm によっ
て2段階に分け、点火開始前の電磁ポンプ2の運転時間
をそれぞれt秒,t2 秒の2段階にしたが、3段階以上
の多段階にし、それぞれ電磁ポンプ2の運転時間を変更
するようにすれば、一層効果が上がる。
【0026】また、上記実施例では、電磁ポンプ2の運
転時間の長さを制御することによって点火開始までの総
燃料供給量を変化させたが、電磁ポンプ2の燃料汲み上
げ速度(単位時間当りの吐出量)を変化させるようにし
ても同様の効果が得られる。例えば、気化器4の温度が
比較温度Tm 以下の場合は、Q[リットル/時間]の年
利用汲み上げ速度で電磁ポンプ2を運転し、比較温度T
m を超える場合は、2Q/3[リットル/時間]で運転
する。こうすることにより気化器4の温度が高いときは
点火開始までの燃料の総供給量が通常時の2/3になる
ため、同様の効果が得られる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明は、気化器を予
熱し、点火開始前、電磁ポンプを運転して予熱が完了し
た前記気化器内に液体燃料を供給して、液体燃料を予め
気化器内で気化させた後、気化器と連通するノズルを開
口して前記気化器内で発生させた気化ガスをノズルより
噴出させてバーナーに供給し、点火動作させるようにし
た年始容器の制御装置において、点火開始前の気化器の
温度が所定より高いときに、点火開始までの液体燃料の
総供給量を通常よりも減少させるように前記電磁ポンプ
の運転を制御する制御装置を備えているので、点火開始
前の気化器の温度が高い場合でも、最適な着火条件が得
られて着火音が低減でき、ミストが漏れて臭いがするこ
ともなく、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】
【図1】この発明の一実施例による燃焼器の制御装置を
示す電気回路図。
【図2】この発明の一実施例による動作を示す制御フロ
ーチャート。
【図3】この発明の一実施例による燃焼器の制御装置の
用部の動作を示すタイムチャートと気化器温度の説明
図。
【図4】この発明の一実施例による燃焼器の制御装置の
用部の動作を示すタイムチャートと気化器温度の説明
図。
【図5】この発明の燃焼器の全体構成図。
【図6】従来の燃焼器の制御装置を示すタイムチャー
ト。
【図7】気化器温度の説明図である。
【符号の説明】
2 電磁ポンプ 4 気化器 6 電気ヒータ 9 ノズル 16 バーナー 17 点火装置 22 マイクロコンピュータ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気化器を予熱し、点火開始前、電磁ポン
    プを運転して予熱が完了した前記気化器内に液体燃料を
    供給して、液体燃料を予め気化器内で気化させた後、気
    化器と連通するノズルを開口して前記気化器内で発生さ
    せた気化ガスをノズルより噴出させてバーナーに供給
    し、点火動作をさせるようにした燃焼器の制御装置にお
    いて、点火開始前の気化器の温度が所定より高いとき
    に、点火開始までの電磁ポンプの運転時間を通常よりも
    短時間になるように前記電磁ポンプの運転を制御する制
    御装置を備えたことを特徴とする燃焼器の制御装置。
  2. 【請求項2】 気化器を予熱し、点火開始前、電磁ポン
    プを運転して予熱が完了した前記気化器内に液体燃料を
    供給して、液体燃料を予め気化器内で気化させた後、気
    化器と連通するノズルを開口して前記気化器内で発生さ
    せた気化ガスをノズルより噴出させてバーナーに供給
    し、点火動作をさせるようにした燃焼器の制御装置にお
    いて、点火開始前の気化器の温度が所定より高いとき
    に、点火開始までの電磁ポンプの燃料汲み上げ速度を通
    常よりも遅くなるように前記電磁ポンプの運転を制御す
    る制御装置を備えたことを特徴とする燃焼器の制御装
    置。
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