JP2760179B2 - 燃焼器の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は暖房機等に用いられる燃
焼器の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の燃焼器、たとえば石油燃
焼器は図４に示すように運転開始時には気化部１に埋設
したヒータ２に通電することにより気化部１を所定温度
まで予熱し、燃焼時には気化部１にノズル３からの燃料
と一次空気通路４からの一次空気を供給して混合ガスを
生成し、この混合ガスを気化部１に装着したバーナ部５
の炎口６から噴出させて燃焼させ、この燃焼熱をバーナ
部５から気化部１に受熱して気化部１の温度を保持さ
せ、受熱が十分取れない場合にはヒータ２に通電するこ
とにより気化部１の温度を保持させている。またその
際、上記炎口６に形成される火炎には二次空気通路７を
介して設けてある二次空気口８からの二次空気を供給し
完全燃焼するように構成してある。一方、上記バーナ部
５の炎口６の外方にはフレームロッド９を設け、このフ
レームロッド９で火炎の状態を監視して、異常状態にな
れば制御部１０へ出力を出し燃焼を停止させるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、気化部１の温度を一定に保持することは非
常に困難であった。すなわち燃焼器は強〜弱と燃焼状態
が変化するのであるが、強のときはバーナ部５からの受
熱が多く、弱の時は受熱が少ないといったように気化部
１の温度は一定にならず、そのためヒータ２への通電率
が増え、電気代がかさむとともに燃焼が不安定になると
いう課題があった。

【０００４】また、上記従来の構成では、二次空気通路
７の接続部７ａが外れる等して二次空気が供給されなく
なっても、フレームロッド９が検出する炎電流はさほど
変化せず、そのまま燃焼を継続して多量のＣＯを発生し
たり、あるいはまた、外れた二次空気通路７から燃焼室
１１内の多量のＣＯを含む高温の排気ガスが逆流してき
て、その開口周辺の部品に危害を与えたり、室内に排気
ガスが流出するという課題があった。すなわち、炎電流
は主として火炎中の一次火炎からとりだしているが、そ
の一次火炎は二次空気がなくなってもそれほど燃焼状態
が変化せず、そのためフレームロッド９では検出でき
ず、そのまま燃焼を継続するのである。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、二次
空気が供給されなくなった場合これを確実に検出して安
全性を向上させることを主目的とし、さらにはヒータへ
の通電率を増加させることなく気化部の温度をほぼ一定
に保持できるようにすることを副次的目的としたもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、二次空気通路を冷却側と加熱側の二つ設け冷
却側二次空気通路の二次空気は気化部の周囲に冷却用と
して流し、気化部に設けた気化部温度センサーからの出
力で気化部の冷却度合を調節して気化部温度をほぼ一定
に維持するとともに、加熱側二次空気通路途中の接続部
近傍に配管温度センサーを設けて、配管外れ等で二次空
気が供給されなくなった場合の温度変化を、冷却側二次
空気通路の場合は気化部温度センサーで、加熱側二次空
気通路の場合は配管温度センサーで検出し、これらの温
度センサーからの出力に基づいて制御部により燃焼部の
燃焼を停止させるように構成してある。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成によって二次空気通路途中の
接続が外れた場合など、二次空気が供給されなくなった
場合でも、気化部に設けた気化部温度センサーや接続部
近傍に設けた配管温度センサーがこれを検出し、これら
の温度センサーからの出力に基づいて制御部が燃焼部の
燃焼を停止させるので、不完全燃焼による多量のＣＯの
発生や、多量のＣＯを含む排気ガスの室内への放出とい
う異常事態を防止することができる。また気化部の温度
を燃焼状態などに関係なくほぼ一定温度に保持できるよ
うになり、ヒータへの通電が少なくなるとともに燃焼も
安定したものになる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図１、図２、図３を参
照して説明する。図１から図３において、１１は有底筒
状の気化兼混合筒（以下気化部と称す）で、その周壁の
一部の偏心位置に燃料供給用のノズル１２と一次空気通
路１３を介して燃焼用一次空気を供給する一次空気供給
口１４が臨ませてある。１５は上記気化部１１に埋設し
たヒータ、１６は同気化部１１の上部に覆設したバーナ
部で、その周壁に炎口１７が多数設けてある。１８は上
記バーナ部１６の上部開口部に覆設したバーナキャッ
プ、１９は同バーナ部１６の周囲に配設されたバーナリ
ングである。

【０００９】２０は上記気化部１１を囲むバーナケース
で、その周壁の一部に冷却側二次空気通路２１を介して
気化部１１の周囲に燃焼用二次空気を供給する冷却側二
次空気口２２を臨ませてある。２３はその二次空気をバ
ーナ部外周へ導く二次エアガイドＡ、２４は上記バーナ
リング１９の外方に同心上に設置した二次エアガイドＢ
で、この二次エアガイドＢ２４には加熱側二次空気通路
２５を介して二次空気をバーナ部外周へ供給する加熱側
二次空気口２６を設けてある。２７は二次空気を加熱側
と冷却側へ任意に分配するダンパで、ステッピングモー
タ等で駆動されるようになっている。

【００１０】２８は上記バーナ部１６の炎口１７に対向
して配設したフレームロッドであり、２９は上記気化部
１１に埋設した気化部温度センサー、３０は上記加熱側
二次空気通路２５の途中の接続部２５ａ近傍に設けた配
管温度センサーである。３１は上記気化部温度センサー
２９からの出力に基づいてダンパ２７を駆動し、気化部
温度をほぼ一定に保持するとともに、この気化部温度セ
ンサー２９からの出力と上記配管温度センサー３０から
の出力に基づいて燃焼を停止させる制御部である。なお
上記気化部１１はその開口周縁部の構成等を配慮するこ
とによってバーナ部１６からの受熱量が従来のものより
多くとれるように設定してある。

【００１１】上記構成において、運転開始時には、制御
部３１がダンパ２７を駆動して冷却側二次空気通路２１
を全閉とし、二次空気を加熱側二次空気通路２５のみに
流れるようにする。したがって気化部１１に埋設したヒ
ータ１５により気化部１１を急速に予熱する。そして、
気化部１１が所定温度に達した段階でポンプ等によって
ノズル１２より気化部１１内に燃料を噴出する。気化部
１１内に噴出された燃料は、ヒータ１５によって高温に
加熱されている気化部１１内で気化し、送風機により一
次空気通路１３、一次空気供給口１４を介して気化部１
１内に送られてくる燃焼用一次空気と予混合する。

【００１２】この予混合ガスは気化部１１内を旋回しな
がらバーナ部１６内に流入し、バーナ部側壁の炎口１７
より噴出する。そして適当な点火手段で点火してやると
燃焼を開始し、炎口１７にほぼ密着した火炎を形成す
る。そして、この火炎には、冷却側二次空気通路２１と
加熱側二次空気通路２５を送られてきた二次空気がそれ
ぞれ冷却側二次空気口と加熱側二次空気口２６を介して
供給され、完全燃焼するようになっている。

【００１３】着火後は、制御部３１は気化部温度センサ
ー２９からの出力に基づいてダンパ２７を回動させ、冷
却側二次空気通路２１に流す二次空気量を調節する。す
なわち、火炎からの受熱により気化部１１の温度が所定
の温度よりも高ければ二次空気を冷却側二次空気通路２
１に多く流して冷却度合を増やし、逆に低ければ加熱側
二次空気通路２６に多く流れるようにダンパ２７を回動
させて冷却度合を少なくしている。

【００１４】これにより、ヒータ１５への通電に頼ら
ず、燃焼時には、バーナ部からの受熱のみで気化部温度
をほぼ一定温度に保持することが可能となる。そして強
〜弱の燃焼状態の変化、燃焼用空気温度の変化、部品精
度のバラツキ等の様々な変動要因に対する余裕も大きく
取ることができる。また、気化部１１を常に目標温度近
くに維持できるため、耐久性も向上する。

【００１５】一方、バーナ部１６の炎口１７に対向して
設けたフレームロッド２８は、炎口１７に形成された火
炎の状態を監視しており、異常状態になれば制御部３１
へ出力を出し燃焼を停止させるようになっている。

【００１６】ここで、図２のように冷却側二次空気通路
２１の途中の接続部が何らかの要因で外れて二次空気が
供給されなくなると、通常時には二次空気が噴出してい
る冷却側二次空気口２２から二次空気が供給されなくな
って気化部１１の温度が上昇するとともに、ダンパ２７
の調整により加熱側二次空気通路２５への二次空気の供
給も減少し完全燃焼できず、ＣＯを大量に発生し始める
とともに、このＣＯを含む高温の排気ガスが逆流し、外
れた接続部より機器内さらには室内へ噴出するようにな
る。ところがこの時、気化部１１に設けた気化部温度セ
ンサー２９の温度が異常に上昇し、この気化部温度セン
サー２９からの出力に基づいて制御部３１はバーナ部１
６の燃焼を停止する。

【００１７】また、図３のように加熱側二次空気通路２
５の途中の接続部２５ａが何らかの要因で外れて二次空
気が供給されなくなると、通常時には二次空気が噴出し
ている加熱側二次空気口２６から二次空気が供給されな
くなって完全燃焼できず、ＣＯを多量に発生し始めると
ともに、このＣＯを含む高温の排気ガスが逆流し接続部
２５ａより機器内さらには室内に噴出するようになる。
この場合は、接続部２５ａ近傍に設けた配管温度センサ
ー３０の温度が上昇し、この配管温度センサー３０から
の出力に基づいて制御部３１はバーナ部１６の燃焼を停
止する。すなわち、いずれの場合も二次空気が供給され
なくなった異常状態を確実に検出でき、安全性を向上さ
せることができる。

【００１８】さらに、この実施例では冷却側二次空気通
路２１の接続部の外れ検知に気化部１１の温度制御用の
気化部温度センサー２９を使用しているため接続部に別
の温度センサーを設ける必要がなく、コスト面でも有利
である。

【００１９】なお、上記実施例では冷却側二次空気通路
２１と加熱側二次空気通路２５はダンパ２７を介して分
岐され燃焼用二次空気を流しているが、それぞれ独立し
た構成でもよく、また単に冷却用の空気を流すものであ
ってもそれぞれの温度センサーの出力にもとづいて制御
部３１がバーナ部１６の燃焼を停止させることにより、
排気ガスの室内への流出という異常状態を防止すること
ができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼器の安
全装置は、配管外れ等で二次空気が供給されなくなった
場合の温度変化を、冷却側二次空気通路の場合は気化部
温度センサーで、加熱側二次空気通路の場合は配管温度
センサーで検出し、これらの温度センサーからの出力に
基づいて制御部により燃焼部の燃焼を停止させるように
構成してあるので、二次空気通路途中の接続が外れた場
合など、二次空気が供給されなくなった場合でも、気化
部に設けた気化部温度センサーや接続部近傍に設けた配
管温度センサーがこれを検出して制御部が燃焼部の燃焼
を停止させるので、不完全燃焼による多量のＣＯの発生
や、多量のＣＯを含む排気ガスの室内への放出という異
常事態を防止することができ、燃焼器の安全性を向上さ
せることができる。

【００２１】また冷却側二次空気通路の二次空気は気化
部の周囲に冷却用として流し、気化部に設けた気化部温
度センサーからの出力で気化部の冷却度合を調節して気
化部温度をほぼ一定に維持するようにしているので、気
化部は燃焼状態などに関係なくほぼ一定温度に保持され
るようになり、ヒータへの通電が少なくなるとともに燃
焼も安定したものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼器の断面図であ
る。

【図２】同冷却側二次空気が供給されなくなった場合の
燃焼器の断面図である。

【図３】同加熱側二次空気が供給されなくなった場合の
燃焼器の断面図である。

【図４】従来の燃焼器の断面図である。

【符号の説明】

１１ 気化部 １６ バーナ部 ２１ 冷却側二次空気通路 ２５ 加熱側二次空気通路 ２５ａ 接続部 ２９ 気化部温度センサー ３０ 配管温度センサー ３１ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 5/14 F23N 5/00 F23N 5/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化ガスと一次空気との混合ガスを燃焼
   させるバーナ部と、このバーナ部の燃焼熱を受熱して液
   体燃料を気化させその気化ガスを前記バーナ部へ供給す
   る気化部と、気化部の温度を検出する気化部温度センサ
   ーと、気化部の外周へ二次空気を供給し気化部を冷却す
   る冷却側二次空気通路と、バーナ部外周の火炎側に二次
   空気を供給する加熱側二次空気通路と、上記加熱側二次
   空気通路途上の接続部近傍に設けた配管温度センサー
   と、上記配管温度センサーあるいは気化部温度センサー
   からの二次空気が供給されなかった場合の温度変化出力
   を得ると前記バーナ部の燃焼を停止させる制御部とを具
   備した燃焼器の安全装置。
2. 【請求項２】 気化部温度センサーからの出力に基づい
   て気化部温度を一定にさせるべく気化部冷却用二次空気
   量を制御するダンパ等の調節手段を設けた請求項１記載
   の燃焼器の安全装置。