JP2881347B2 - 気化式燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は灯油等の液体燃料を気化
させて燃焼させる気化式燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種気化式燃焼装置の従来例を図４、
図５および図６によって説明する。

【０００３】図において、１は油タンク、２はこの油タ
ンク１の灯油を油パイプ１８を通して気化器３内部の気
化室４内に供給するための電磁ポンプ、５は気化室４内
に設けられた気化安定材である。６はヒータで、燃焼中
には気化器３側壁に取り付けられたサーミスタ７と制御
回路（図示せず）によって気化室４内の温度を一定に保
つ。

【０００４】８は気化室４上部に設けられたノズル孔、
９はノズル孔８に対向して取り付けられたバーナーであ
り、その上部には気化ガスに点火するための点火プラグ
１０と炎のイオン電流を検知するためのフレームロッド
１１が配設されている。

【０００５】１２はノズル孔８の開閉を行なうために先
端が針状になっているニードル、１３はニードル１２と
一体になった可動片、１４は可動片１３を摺動させるた
めのソレノイドで、１５はソレノイド１４が無通電時に
可動片１３を図中右方向に押しつけてノズル孔８を開口
するためのバネである。１６は戻り弁で、ノズル孔８が
開口している時に灯油が油タンク１と連通している戻り
パイプ１７側に流出するのを防止するためのもので、可
動片１３と一体になっている。

【０００６】ソレノイド１４への通電時は、可動片１３
がバネ１５に反発して図中左方向に摺動し、ニードル１
２にて確実にノズル孔８を閉塞するとともに、戻り弁１
６が開いて気化室４に残留している灯油を戻りパイプ１
７を通して油タンク１に回収するようになっている。

【０００７】ここにおいて、運転スイッチ（図示せず）
をオンすると、まずヒータ６が通電され、気化器３、気
化室４、気化安定材５が加熱されて、灯油の気化に必要
な摂氏２５０〜３００度に予熱する。この予熱期間には
気化室４内に付着している灯油の一部が昇温と共に気化
してノズル孔８から外部に漏れて悪臭を発生するので、
ソレノイド１４に通電してノズル孔８をニードル１２で
閉塞しておく。

【０００８】次に気化室４の温度が所定の温度に達して
予熱が完了すると、電磁ポンプ２が動作して灯油が油タ
ンク１から油パイプ１８を通って気化室４へ供給され、
同時に加熱されて気化ガスとなる。

【０００９】この時、ソレノイド１４への通電が停止さ
れ、ニードル１２が摺動してノズル孔８を開口するた
め、気化ガスがノズル孔８より噴出し、その際に燃焼用
一次空気を周囲から吸引し、バーナー９内に混合気とし
て入る。

【００１０】バーナー９上部には予熱完了と同時に放電
を開始する点火プラグ１０が取り付けられており、放電
時の火花によって混合気に点火する。着火後、フレーム
ロッド１１によって検出される炎のイオン電流がある一
定値以上になると、制御回路（図示せず）が着火を確認
し、点火プラグ１０の放電を停止させる。

【００１１】燃焼運転中、ヒータ６はサーミスタ７と制
御回路（図示せず）により気化室４内温度が略一定にな
るように制御されている。そして周知の対流ファン（図
示せず）の作動により室内に温風が供給される。

【００１２】次に消火する場合は、運転スイッチ（図示
せず）をオフする。すると、オフ信号により消火動作が
行なわれ、電磁ポンプ２、ヒータ６、対流ファン（図示
せず）等が同時に停止する。この時、ソレノイド１４は
図６の時間図に示されるように、電磁ポンプ２の停止
後、所定時間ｔdが経過してから通電される例がある
（特公平２−１９３７６号公報）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の気
化式燃焼装置では、消火動作開始によって電磁ポンプ２
の運転が停止してからも、気化室４内に残留している未
燃ガスがノズル孔８から噴出し続けるために、バーナー
９での燃焼が継続する。

【００１４】前述した所定時間ｔd経過後、すなわち気
化ガスの噴出が終了し、燃焼炎が小さくなった頃、ソレ
ノイド１４に通電されてニードル１２はノズル孔８を閉
塞するが、電磁ポンプ２が運転停止後時間ｔdの間、気
化ガスがノズル孔８より排出されるため、気化室４内に
残留する気化ガスはほとんどなくなり、戻りパイプ１７
から油タンク１に回収される灯油の量も非常に少なくな
る。

【００１５】図４は遅延時間ｔdを変化させた時の戻り
パイプ１７から回収される灯油量を測定した実験のグラ
フである。このグラフのように、戻り灯油量は強燃焼時
にはｔd＝２秒で１／３に減少し、弱燃焼時にはｔd＝２
秒でほとんどなくなる。

【００１６】但し、弱燃焼時は灯油の供給量がもともと
少ないため、ｔd＝２秒を設定した場合には、ノズル孔
８を閉塞する前にノズル孔８から噴出する気化ガスがな
くなり、バーナー９の炎が消えてしまって、これが悪臭
の原因となる不具合がある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の不具合点
を解決するためになされたものであり、電磁ポンプの駆
動回路に、電磁ポンプを所望のオンオフ駆動周期でパル
ス駆動するためのスイッチング装置を備えて電磁ポンプ
へ電源をパルス供給するようにするとともに、さらに燃
焼の消火動作開始以降のポンプ駆動回路への主電源が断
たれた後のある期間放電して電源として機能するコンデ
ンサ等の副電源回路を備え、その放電期間において電磁
ポンプに電源を供給し続けるられるようにする。そして
副電源回路の動作時は、上述したスイッチング装置によ
る電磁ポンプのパルス駆動周期を、それ以前より長くす
る。そして更に所定時間経過後に、ニードルにてノズル
を閉塞する。

【００１８】

【作用】消火動作が開始されると、制御回路によって気
化器ヒータへの通電が停止されるとともに、電磁ポンプ
への主電源の接続が遮断される。この時点で電磁ポンプ
への電源は副電源回路であるコンデンサに切り替わり、
かつスイッチング装置による電磁ポンプの駆動パルスの
周期が、それ以前より長くなる。すなわち、ポンプはゆ
っくり駆動されるようになる。このため、気化室内に残
留し続けている気化ガスがノズル孔から排出され、バー
ナーに供給されて燃焼する。そして、気化ガスの噴出が
ほぼ終了する時点の、消火動作開始後所定時間が経過し
た時点で、ソレノイドが作動し、ノズル孔がニードルに
よって閉塞される。それによって悪臭の発生が抑えられ
る。

【００１９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の電気回路図であ
る。図中、１９は制御回路であるマイクロコンピュータ
であり、ＣＰＵ２０、メモリ２１入力回路２３を有して
いる。２４は室内温度を検知する室温サーミスタ、２５
は室内温度を設定するための可変抵抗器、２６と２７は
室温サーミスタ２４と可変抵抗器２５に直列接続された
抵抗である。１１はフレームロッドであり、燃焼中の炎
を介してバーナー９に直流電圧＋Ｖを印加し、炎のイオ
ン電流を抵抗２８を介して検出する。

【００２０】これらの出力信号はアナログマルチプレク
サ２９に入力され、その出力はＡ／Ｄ変換器３０によっ
てデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ１９
の入力回路２２に与えられる。

【００２１】３１は運転スイッチで、３２は運転スイッ
チ３１のオンオフ状態を入力回路２２に出力する抵抗で
ある。

【００２２】１４はソレノイド、３３は商用電源３４を
全波整流するダイオードブリッジ、３５はソレノイド１
４への通電を入り切りするリレー、３６と３７は出力回
路２３からの信号によりリレー３５の開閉を制御するト
ランジスタと抵抗、２は電磁ポンプ、３８、３９は出力
回路２３からの信号を増幅して電磁ポンプ２をパルス駆
動するスイッチング装置のトランジスタと抵抗であり、
トランジスタ３８のパルス発生周期によりポンプ２の動
作速度を調節して灯油の供給量を変化させる。６６は、
抵抗３９、６０、６１とトランジスタ６３、６４で形成
された電源（＋Ｖa）を定常燃焼運転時に電磁ポンプ２
へ供給する主電源回路と、消火動作開始後この主電源回
路から電磁ポンプ２への電源の供給が遮断されて以降電
磁ポンプ２へ電源を供給するためのコンデンサ６５で構
成された副電源回路と、それに上述トランジスタ３８で
構成されたポンプ駆動回路であり、主電源回路を通じて
の電磁ポンプ２への電源の接続と遮断を、またトランジ
スタ３８のパルス駆動をマイクロコンピュータ１９によ
り制御されるものである。

【００２３】次に、実施例の動作を図２、図３により説
明する。

【００２４】図２はマイクロコンピュータ１９のメモリ
２１に記憶された制御動作の流れを示すフローチャー
ト、図３はソレノイド等の動作を示す時間図である。

【００２５】まず、運転スイッチ３１をオンすると、そ
のオン信号が入力回路２２に入力され、図２の予熱過程
４０がスタートする。予熱過程４０が終了すると、着火
過程４１、燃焼過程４２、４３、４４、４５へと順次移
行する次にポンプ駆動回路６６の動作を説明する。灯油
を供給する場合は、まずマイクロコンピュータ１９より
出力し、トランジスタ６４をオンさせる。するとトラン
ジスタ６３はオンし、主電源回路が開通して電源＋Ｖa
を電磁ポンプ２へ接続するとともに、コンデンサ６５を
充電する。マイクロコンピュータ１９がパルスを出力す
ると、電磁ポンプ２はパルス的にオンする。

【００２６】次に消火する場合は、運転スイッチ３１を
オフする。運転スイッチ３１のオフ信号はマイクロコン
ピュータ１９の入力回路２２に入力されて、ステップ４
６の判定を行ない、ステップ４７の消火動作が行なわ
れ、気化器ヒータ６、対流ファン（図示せず）等は停止
する。ステップ４８で電磁ポンプ２の電源（＋Ｖ）はマ
イクロコンピュータ１９の指示によりトランジスタ６
３、６４がオフすることにより遮断される。ステップ４
９において、消火動作開始後所定時間（ｔd）内は電磁
ポンプ２のパルス周期を消火動作開始前の定常燃焼運転
時のそれより大きくする。つまり、ポンプをゆっくり駆
動する。この間、電磁ポンプ２へ流れる電流はコンデン
サ６５の放電が可能な間に徐々に電流が減少する。そし
ていずれ電磁ポンプ２は停止する。ステップ５０におい
て、消火動作開始後所定時間（ｔd）が経過すると、ソ
レノイド１４が作動してノズル孔８を閉塞する。

【００２７】以上により、電磁ポンプ２が停止するまで
の間に残留気化ガスがノズル孔８より排出されるため、
気化室４内の残留分はほとんどなくなり、戻りパイプ１
７から油タンク１に回収される灯油の量も非常に少なく
なる。それにより、消火後の悪臭の発生も極めて少なく
なる。また、気化室４内にタールが付着することもなく
なる。

【００２８】

【発明の効果】以上の様に、電磁ポンプを消火時に徐々
に停止させる中で、所定時間経過後にソレノイドを作動
させてニードルにてノズル孔を閉塞させるので、気化室
内に滞留する気化ガスおよび戻りパイプから回収される
灯油の量が少なく、その結果悪臭の発生がすくなくな
り、また気化室に付着、体積するタールも少なくでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す気化式燃焼装置の電気
回路図である。

【図２】同じくフローチャート図である。

【図３】同じく動作説明用時間図である。

【図４】戻り灯油量と遅延時間との関係図である。

【図５】従来例の気化式燃焼装置の要部断面図である。

【図６】従来例の動作説明用時間図である。

【符号の説明】

２ 電磁ポンプ ３ 気化器 ８ ノズル孔 ９ バーナ １２ ニードル １９ マイクロコンピュータ ２１ ニードル制御手段 ６５ コンデンサ ６６ ポンプ駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 5/20 F23N 1/00 117

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化させるための気化器(3)
   と、この気化器に液体燃料を供給する電磁ポンプ(2)
   と、この電磁ポンプをパルス駆動するためのスイッチン
   グ装置(38)を備えるほかに定常燃焼運転時にこの電磁ポ
   ンプに電源を供給する主電源回路および消火動作開始時
   以降放電によって所定期間このポンプに電源を供給する
   副電源回路(65)の両電源回路を備えたポンプ駆動回路(6
   6)と、前記気化器(3)で気化された気化ガスを噴出する
   ノズル孔(8)と、このノズル孔を開閉するニードル(12)
   と、このニードルを駆動するソレノイド(14)と、前記ノ
   ズル孔から供給される気化ガスを燃焼させるバーナー
   (9)と、そして前記ポンプ駆動回路のスイッチング装置
   を所望の駆動周期で制御するとともに消火動作開始時に
   前記ポンプ駆動回路の主電源回路への接続を遮断しかつ
   消火動作を開始してから所定時間経過後に前記ソレノイ
   ドを制御する制御回路(19)とで構成したことを特徴とす
   る気化式燃焼装置。