JP3033282B2 - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP3033282B2
JP3033282B2 JP3263511A JP26351191A JP3033282B2 JP 3033282 B2 JP3033282 B2 JP 3033282B2 JP 3263511 A JP3263511 A JP 3263511A JP 26351191 A JP26351191 A JP 26351191A JP 3033282 B2 JP3033282 B2 JP 3033282B2
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一郎 奈須
敏弘 堀内
雅篤 井上
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石油などの液体燃料を
気化して気体燃料と同様の排気ガスのクリーンな臭いの
少ない燃焼を行う燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液体燃料を気化して燃焼させる燃
焼装置は、運転開始時バーナーが冷えた状態で点火する
と、気化混合ガス中の液体燃料がバーナーで結露現象を
起こし空燃比を著しく崩し、着火性の悪化や白煙、臭気
の発生の原因となっていた。
【0003】この課題を解決するために従来の燃焼装置
では、たとえば図5に示すように運転開始時に気化器の
温度が200℃以下のときはコールドフラグをオンする
とともに、気化器予熱と並行して送風機を制御してバー
ナーの加熱を行い、気化筒温度が320℃に達した時点
でバーナー加熱終了としていた。また、コールドフラグ
のオフは1回目の燃焼の点火終了時に行い、コールド状
態からの運転開始1回目は燃料ポンプを通常の点火時よ
り多めに制御し、着火性を向上するためのコールド点火
を行うという構成になっていた。この構成により、バー
ナーが冷えた状態から運転を開始し、燃焼を行ったとき
の着火性改善が図られていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の燃焼
装置では、運転を開始して予熱と並行して送風機を駆動
するため、気化器の予熱完了時間(気化器が液体燃料を
気化可能な温度に達するまでの時間)が長くなるという
問題を有していた。また、バーナー加熱を気化器が32
0℃に達することで完了していたため、条件によっては
バーナー加熱が不十分で、着火時に白煙、臭気が発生す
るチャンスが多いという問題も有していた。さらに、運
転開始後1回目の燃焼までの時間が充分あった場合にお
いても、1回目の着火はコールド点火を行うため、やは
り白煙、臭気が発生という問題があった。
【0005】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、着火時の白煙、臭気をより少なくし、質の高い液体
燃料の燃焼装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、気化した液体燃料と空気の混合ガスを燃焼
させるバーナーと、前記バーナーに前記混合ガスを供給
する気化器と、前記気化器に空気を供給する送風機と、
前記気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、前記気
化器に内蔵した気化用ヒータと、前記気化器の温度を検
出する温度センサと、前記バーナーに点火する点火器
と、前記送風機と前記燃料ポンプと前記点火器を制御し
て前記バーナーでの燃焼を制御する燃焼制御と、前記
温度センサの出力を入力し前記気化用ヒータと送風機の
動作を制御する気化筒制御とを備え、前記気化筒制御
は、運転開始時気化筒温度が所定のコールド判定温度
以下のときはコールドフラグをオンし前記気化用ヒータ
と前記送風機を制御して所定のバーナー加熱シーケンス
を行った後前記コールドフラグをオフし、運転開始時気
化筒温度が所定のコールド判定温度以上でコールドフラ
グがオンのときは前記と同様に所定のバーナー加熱シー
ケンスを行った後前記コールドフラグをオフし、運転開
始時気化筒温度が所定のコールド判定温度以上でコール
ドフラグがオフのときはバーナー加熱シーケンスを行わ
ないようにしたことを第1の課題解決手段としている。
【0007】また、上記第1の課題解決手段の気化筒制
御部は、気化用ヒータを所定の加熱制御温度で制御し、
気化器の温度が所定の加熱開始温度になるとタイマーを
起動し、送風機を駆動させてバーナーに温風を送り、所
定時間が経過し前記タイマーがカウントアップすると前
記送風機の駆動を停止させるバーナー加熱シーケンスを
行い、その後、前記気化用ヒータの制御温度を気化可能
温度に切り換えるとともにコールドフラグをオフするバ
ーナー加熱制御部を備えている。
【0008】さらに、上記第1の課題解決手段の燃焼制
御部は、バーナー加熱制御部のバーナー加熱シーケンス
中に燃焼を開始する場合は、送風機と燃料ポンプをバー
ナー加熱シーケンス終了後の制御量と異なった制御量で
制御して点火器を作動させ、バーナー加熱制御部は、燃
焼中もバーナー加熱シーケンス時間を計時するタイマー
のカウントを継続し、燃焼が終了後前記タイマーがカウ
ントアップしていないとき、バーナー加熱シーケンスを
継続し、燃焼中に前記タイマーがカウントアップすると
コールドフラグをオフするようにしたことを第2の課題
解決手段としている。
【0009】
【作用】本発明は上記した各課題解決手段により、気化
筒温度が低くバーナー加熱効果の少ないときは、送風機
を起動しないことで予熱完了までの時間を短縮すること
ができ、また、バーナー加熱を気化器の制御温度とバー
ナー加熱シーケンスの時間で制御することで、確実にし
かも短時間でバーナー温度を最適状態にすることがで
き、また、バーナー加熱中に燃焼させた場合のタイマー
のカウントを継続することでバーナー加熱中に短時間燃
焼が入った場合も従来の着火性能を保ったまま白煙、臭
気を著しく低減することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説
明する。
【0011】図に示すように、バーナー1は気化器2か
ら供給された混合ガスを燃焼させる。気化器2では燃料
ポンプ3によって燃料タンク(図示せず)から汲み上げ
られた液体燃料を気化用ヒータ4で加熱して気化させ、
送風機5により供給される空気と混合し混合ガスとして
バーナー1に供給している。気化筒制御6は温度セン
サ7によって気化器2の温度を検出し、気化用ヒータ4
への給電を制御する。燃焼制御8は外部からの燃焼指
示によって燃料ポンプ3、送風機5および点火器9を制
御してバーナー1での燃焼を制御する。燃料ポンプ3お
よび送風機5の制御はそれぞれ燃料の流量および送風量
をリニアに変化させ、バーナー1での燃焼量をリニアに
変化させるとともに、燃焼時の空燃比、点火時の空燃比
をそれぞれ最適値に調節している。バーナー加熱制御部
10は燃焼装置が作動を開始したとき、気化筒制御
が気化器2を気化可能な状態にするとき並行して送風機
5を制御し、バーナー1に温風を送ってバーナー1その
ものを加熱することによって冷えたバーナー1を加熱
し、燃焼環境を最適化する。
【0012】つぎに、図2で気化筒制御部6と気化筒制
御部6のバーナー加熱制御部10の制御を説明する。気
化器2の温度がコールド判定温度である200℃より低
い状態で燃焼装置の運転が開始されると、気化筒制御部
6は予熱のために気化用ヒータ4に給電を開始する。気
化筒温度が加熱開始温度である230℃に達すると、送
風機5を駆動して温風をバーナー1に送るとともに5分
タイマー(図示せず)を起動する。気化筒制御部6は5
分タイマーがカウントアップするまで気化用ヒータ4の
給電を加熱制御温度である320℃/300℃でオフ/
オンして気化筒温度を高温に保つ。5分タイマーがカウ
ントアップすると、コールドフラグをオフし、送風機5
をオフして気化用ヒータ4を気化筒温度が気化可能温度
である235℃±10℃になるように制御する。また、
気化筒温度が285℃を越えた時点で予熱完了として以
降燃焼可能とする。ただし、バーナー加熱シーケンス
中、つまり5分タイマーがカウントアップするまでは、
燃料ポンプ3を通常の点火時より多めに制御し、着火性
を向上するためのコールド点火を行う。
【0013】つぎに、図3に示すように運転開始時に気
化筒温度がコールド判定温度である200℃以上でコー
ルドフラグがオフの場合は、バーナー1はホット状態に
あるとしてバーナー加熱シーケンスは行わず、気化用ヒ
ータ4を制御して気化筒温度が気化可能温度である23
5℃±10℃になるよう制御する。ただし、この場合は
気化筒温度が225℃に達した時点で予熱完了として燃
焼可能とする。点火時についても通常の点火条件で燃料
ポンプ3、送風機5を制御して点火するホット点火を行
う。
【0014】つぎに、図4は、バーナー加熱シーケンス
中に燃焼させた場合の一例を示している。バーナー加熱
シーケンス中は気化筒温度が加熱制御温度である310
℃±10℃で制御するが、燃焼が開始されると燃焼を維
持するのに適した温度285℃±10℃で制御する。当
然のことながら燃焼中は石油を気化させるため気化用ヒ
ータ4の通電率は大きくなる。また、点火時、燃料ポン
プ3、送風機5は着火性を良くするために空燃比で燃料
が多めになるようコールド点火条件で制御され、点火終
了後は最適空燃比で制御される。燃焼が停止したとき5
分タイマーのカウントが残っているため、再びバーナー
加熱シーケンスが継続され、5分タイマーのカウントア
ップでバーナー加熱シーケンスが終了する。
【0015】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、気化筒制御部は、運転開始時気化筒温度が所
定のコールド判定温度以下のときはコールドフラグを
し気化用ヒータと送風機を制御して所定のバーナー加
熱シーケンスを行った後前記コールドフラグをオフし、
運転開始時気化筒温度が所定のコールド判定温度以上で
コールドフラグがオンのときは前記と同様に所定のバー
ナー加熱シーケンスを行った後前記コールドフラグをオ
フし、運転開始時気化筒温度が所定のコールド判定温度
以上でコールドフラグがオフのときはバーナー加熱シー
ケンスを行わないようにしたから、運転開始時の気化筒
温度に応じて送風機を起動させてバーナー全体を加熱す
るバーナー加熱シーケンスを有効に活用することがで
き、的確にバーナーを加熱することができ、着火時の白
煙、臭気の発生を著しく低減できる。
【0016】また、気化筒制御部は、気化用ヒータを所
定の加熱制御温度で制御し、気化器の温度が所定の加熱
開始温度になるとタイマーを起動し、送風機を制御して
バーナーに温風を送り、所定時間が経過し前記タイマー
がカウントアップすると前記送風機の制御を停止させる
ようにしたバーナー加熱シーケンスを行い、その後、前
記気化用ヒータの制御温度を気化可能温度に切り換える
とともにコールドフラグをオフするバーナー加熱制御部
を備えたから、最適熱量をバーナーに加え確実にバーナ
ーを加熱することができ、着火時の白煙、臭気の発生を
著しく低減でき る。さらに、バーナー加熱効果の少ない
気化用ヒータ通電開始時はバーナー加熱シーケンスは行
わず、気化器の加熱のみを行うようにしたので、気化器
の予熱時間を短縮することができる。
【0017】さらに、燃焼制御は、バーナー加熱制御
部のバーナー加熱シーケンス中に燃焼を開始する場合
は、送風機と燃料ポンプをバーナー加熱シーケンス終了
後の制御量と異なった制御量で制御し、空燃比を燃料リ
ッチで点火器を作動させるのでバーナー加熱中の着火性
も確保でき、バーナー加熱制御部は、燃焼中もバーナー
加熱シーケンス時間を計時するタイマーのカウントを継
続し、燃焼が終了後前記タイマーがカウントアップして
いないとき、バーナー加熱シーケンスを継続し、燃焼中
に前記タイマーがカウントアップするとコールドフラグ
をオフするようにしたから、バーナー加熱中に短時間燃
焼が入った場合も従来の着火性能を保ったまま白煙、臭
気を著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の燃焼装置のブロック図
【図2】同燃焼装置のバーナー加熱シーケンスの一例の
タイミングチャート
【図3】同燃焼装置のバーナー加熱シーケンスの他の例
のタイミングチャート
【図4】同燃焼装置のバーナー加熱シーケンスの別の例
のタイミングチャート
【図5】従来の燃焼装置のバーナー加熱シーケンスのタ
イミングチャート
【符号の説明】
1 バーナー 2 気化器 3 燃料ポンプ 4 気化用ヒータ 5 送風機 6 気化筒制御部 7 温度センサ 8 燃焼制御 9 点火器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 伸二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−99430(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 5/20 101 F23N 5/20 F23D 11/44 F23N 5/14 330

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】気化した液体燃料と空気の混合ガスを燃焼
    させるバーナーと、前記バーナーに前記混合ガスを供給
    する気化器と、前記気化器に空気を供給する送風機と、
    前記気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、前記気
    化器に内蔵した気化用ヒータと、前記気化器の温度を検
    出する温度センサと、前記バーナーに点火する点火器
    と、前記送風機と前記燃料ポンプと前記点火器を制御し
    て前記バーナーでの燃焼を制御する燃焼制御部と、前記
    温度センサの出力を入力し前記気化用ヒータと送風機の
    動作を制御する気化筒制御部とを備え、前記気化筒制御
    部は、運転開始時気化筒温度が所定のコールド判定温度
    以下のときはコールドフラグをオンし前記気化用ヒータ
    と前記送風機を制御して所定のバーナー加熱シーケンス
    を行った後前記コールドフラグをオフし、運転開始時気
    化筒温度が所定のコールド判定温度以上でコールドフラ
    グがオンのときは前記と同様に所定のバーナー加熱シー
    ケンスを行った後前記コールドフラグをオフし、運転開
    始時気化筒温度が所定のコールド判定温度以上でコール
    ドフラグがオフのときはバーナー加熱シーケンスを行わ
    ないようにした燃焼装置。
  2. 【請求項2】気化筒制御部は、気化用ヒータを所定の加
    熱制御温度で制御し、気化器の温度が所定の加熱開始温
    度になるとタイマーを起動し、送風機を制御してバーナ
    ーに温風を送り、所定時間が経過し前記タイマーがカウ
    ントアップすると前記送風機の制御を停止させるバーナ
    加熱シーケンスを行い、その後、前記気化用ヒータの制
    御温度を気化可能温度に切り換えるとともにコールドフ
    ラグをオフするバーナー加熱制御部を備え、前記バーナ
    ー加熱制御部は、燃焼中もバーナー加熱シーケンス時間
    を計時するタイマーのカウントを継続し、燃焼が終了後
    前記タイマーがカウントアップしていないときは、バー
    ナー加熱シーケンスを継続し、燃焼中に前記タイマーが
    カウントアップしたときは、コールドフラグをオフする
    とともに、燃焼制御部は、バーナー加熱制御部のバーナ
    ー加熱シーケンス中に燃焼を開始する場合は、送風機と
    燃料ポンプをバーナー加熱シーケンス終了後の制御量と
    異なった制御量で制御して点火器を作動させるようにし
    た請求項1記載の燃焼装置。
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