JP3043229B2

JP3043229B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3043229B2
Application number: JP6137432A
Authority: JP
Inventors: 隆宏吉田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH085061A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に石油ファンヒータ
等に使用する燃焼装置に関し、特にフレームロッドで炎
の有無や酸素濃度の低下を検出するようにした燃焼装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃焼装置は特公平２−２３７６
７号公報等に記載されている。即ち、図６において、１
はバーナ本体（バーナ）、２は電気ヒータ、３は電気ヒ
ータ２が鋳込まれた気化筒、４はこの気化筒３に装着さ
れたバーナヘッド、５はこのバーナヘッド４に設けられ
た炎孔であり、この炎孔５はバーナヘッド４の周壁部に
多数設けられている。６はこのバーナヘッド４近くに設
けられた点火プラグ、７は気化筒３内に送風機８にて燃
焼用空気を供給する空気供給管、９はこの空気供給管７
と同心的に設けられ、且つ、その先端部を気化筒３内に
臨ませた燃料ノズルであり、この燃料ノズル９は電磁ポ
ンプ等の燃料ポンプ１０から送り込まれた液体燃料（灯
油）を気化筒３内部に噴出供給するものである。１１は
気化筒３の上部開口に配設された整流板、１２は先端部
１２Ａを炎孔５に対向して設けられたフレームロッド、
１３はフレームロッド１２からの信号に応じて炎の状態
を判定する炎判定装置、１４は正常燃焼時の炎である。

【０００３】上述した構成において、運転スイッチ（図
示せず）が投入されると、気化筒３が適正な気化温度と
なるまで電気ヒータ２に通電される。サーミスタ（図示
せず）により適正な気化温度と判断されると燃焼が開始
される。即ち、燃料パイプ９にて気化筒３内に液体燃料
が供給され気化筒３の内壁で気化される。この時、気化
燃料は、燃焼用送風機８から空気供給管７を介して気化
筒３内に供給された燃焼用空気と混合され、整流板１１
を通り混合ガスとしてバーナヘッド４の炎孔５、５…か
ら噴出される。炎孔５、５…から噴出された混合ガス
は、点火プラグ６により着火され燃焼する。

【０００４】また、フレームロッド１２には商用電源電
圧又は直流電圧が印加されており、断火やリフト状態等
により酸素濃度が低下し、炎判定装置１３によりフレー
ムロッド１２の炎電流の変化が検出された場合、燃料ポ
ンプ等の燃料供給装置の作動を停止させてバーナ本体１
を消火させたり、警報ランプやブザーを駆動して警報を
発生させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の構成において、
フレームロッドの炎電流の減少にて、炎判定装置が異常
燃焼を検知することにより、気密性の高い室内等で使用
した場合に発生する室内の酸素濃度の低下、酸欠及び、
不完全燃焼による一酸化炭素の発生等の危険を防止する
ものであるが、近年、生活様式の多様化及び使用環境の
多様性により、例えばシリコンオイル等が燃焼用空気内
に内在し、フレームロッドに悪影響を与えることが報告
されている。

【０００６】即ち、石油ファンヒータの暖房運転中に、
化粧品及び建築材の接着剤等に含まれるシリコンオイル
が蒸発すると共に、この蒸発したシリコンオイルがバー
ナに供給される燃焼空気に混入し、このシリコンオイル
は気化筒内部で気化燃料と混合されてバーナヘッドの炎
孔から噴出することになり、シリコンオイルからケイ酸
（ＳiＯ2）が形成され、このケイ酸がフレームロッドに
形成された酸化被膜へ付着、結合してフレームロッドの
抵抗を著しく引き上げ、フレームロッドの炎電流が小さ
くなり、炎判定装置が正常燃焼でありながら異常燃焼で
あると判断する等の誤作動を起こし、石油ファンヒータ
を正常運転させることができなくなることが報告されて
いる。ケイ酸の付着したフレームロッドで正常な炎判定
を行うためには、やすり等で磨くか、フレームロッドを
交換するしかなかった。

【０００７】このような問題を解決するために本出願人
は、主フレームロッドの炎にさらされる部位に、この主
フレームロッドよりも耐熱性に劣る材質の補助ロッドを
付設した燃焼装置を提案している（特願平５−７６０９
号）が、このものでは補助ロッドを付設した分、フレー
ムロッド全体の熱容量が増加するため、炎が小さな時に
はフレームロッドが赤熱せず、炎電流の検出効率が低下
する問題があった。

【０００８】本発明は、上述した事実に鑑みて成された
ものであり、炎電流の検出効率を高めると共に、シリコ
ンオイル等が燃焼用空気内に内在しても、炎の状態を良
好に検出できるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、燃料と空気
との混合気を燃焼させるバーナの炎孔に対向して主フレ
ームロッドを設け、この主フレームロッドの炎にさらさ
れる部位に補助ロッドを設けてなる燃焼装置において、
前記補助ロッドは、この補助ロッドの容積を減少させ表
面積を増大させる凹部を備えた構成である。

【００１０】また、本発明では、燃料と空気との混合気
を燃焼させるバーナの炎孔に対向して主フレームロッド
を設け、この主フレームロッドの炎にさらされる部位に
補助ロッドを設けてなる燃焼装置において、前記補助ロ
ッドは、主フレームロッドよりも炎の外側に配置され、
且つ、補助ロッドの容積を減少させ表面積を増大させる
凹部を炎の外側に備えた構成である。

【００１１】また、本発明は、燃料と空気との混合気を
燃焼させるバーナの炎孔に対向して主フレームロッドを
設け、この主フレームロッドの炎にさらされる部位に補
助ロッドを設けてなる燃焼装置において、前記補助ロッ
ドは中空状に成形されている構成である。

【００１２】

【作用】本発明によると、主フレームロッドの炎にさら
される部位に凹部を有する補助ロッドを付設したことに
より、主フレームロッド及び補助ロッドよりなるフレー
ムロッド全体の熱容量の増加を極力抑えつつ、フレーム
ロッドの表面積を増加できるため、炎の小さい時でも容
易にフレームロッドが赤熱され、絶縁被膜が形成されて
も、被膜に亀裂ができやすくなり、フレームロッドの表
面積の増加により炎電流授受部が拡大され、炎電流の検
出効率を向上できる。

【００１３】また、請求項２記載の実施例によれば、補
助ロッドを主フレームロッドよりも炎の外側に配置する
と共に補助ロッドには凹部を設けることにより、フレー
ムロッド全体の熱容量の増加を極力抑えつつ、フレーム
ロッドの表面積を増加できるばかりでなく、炎の小さい
時でも容易にフレームロッドを赤熱でき、イオン電流の
検出効率の低下を極力抑えることができる。また、シリ
コン等を含む炎が補助ロッドの凹部に回りにくくなるた
め、主フレームロッド及び補助ロッドにケイ酸が付着、
結合し、これらの表面に絶縁被膜が形成されても、凹部
が常に導通部となり、この補助ロッドを通じてフレーム
ロッドに炎の炎電流が流れるため、フレームロッドの感
度の低下による影響が小さくなり、シリコン等の外部要
因や燃料中の不純物が原因でフレームロッドの抵抗値が
急激に増加するのを抑制でき、不必要に安全装置が作動
して石油ファンヒータを運転できなくなるような不具合
を未然に防止できる等、シリコン等が燃焼用空気内に内
在した場所でも炎の状態の判定に悪影響を与えることが
少ない。

【００１４】請求項３記載の実施例においては、主フレ
ームロッドの炎にさらされる部位に中空状に成形された
補助ロッドを設けることにより、フレームロッド全体の
熱容量の増加を極力抑えることができ、炎の小さい時で
も容易にフレームロッドを赤熱でき、炎電流の検出効率
の低下を極力抑えることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。即ち、図１において、１はバーナ本体（バー
ナ）、２はシーズヒータ等の電気ヒータ、３は電気ヒー
タ２が鋳込まれた有底円筒状の気化筒、４はこの気化筒
３上端開口部に嵌合装着したバーナヘッド、５はこのバ
ーナヘッド４のに設けられた炎孔であり、この炎孔５は
バーナヘッド４の周壁部に多数設けられている。６はこ
のバーナヘッド４付近に固定支持されている点火プラ
グ、７は気化筒３内に送風機８にて燃焼用空気を供給す
る空気供給管、９はこの空気供給管７と同心的に設けら
れ、且つ、その先端部を気化筒３内に臨ませた燃料ノズ
ルであり、この燃料ノズル９は電磁ポンプ等の燃料ポン
プ１０から送り込まれた液体燃料（灯油）を気化筒３内
部に噴出供給するものである。１１は気化筒３の上部開
口に配設された整流板、１２は先端部１２Ａを炎孔５に
対向して設けられた主フレームロッド、１３は主フレー
ムロッド１２からの信号に応じて炎孔５、５…からの炎
１６の状態を判定する炎判定装置である。

【００１６】また、図２において補助ロッド２０を詳細
に説明すると、主フレームロッド１２には、バーナヘッ
ド４の炎孔５に対向し、かつ、燃焼時に炎１６にさらさ
れる先端部１２Ａに、スポット溶接等によって補助ロッ
ド２０が固着してある。この補助ロッド２０は切り欠
き、溝等からなる凹部２１が設けられている。

【００１７】また、主フレームロッド１２は、アルミニ
ウムを約４．５〜６％含有する鉄−クロム系耐熱金属材
料（ＦＣＨＷ）にて形成される一方、前記補助ロッド２
０は、アルミニウムの含有量が約２〜４％と主フレーム
ロッド１２よりも少ない鉄−クロム系耐熱金属材料（Ｆ
ＣＨＷ）にて形成されており、即ち、補助ロッド２０
は、主フレームロッド１２よりも耐熱性にやや劣る材質
となっており、補助ロッド２０はその長手寸法が約１２
〜１４ｍｍに設定されるとともに、その下端が主フレー
ムロッド１２の先端面から３〜５ｍｍ隔てた位置で、し
かも、前記炎孔５の反対側に固着され、また、補助ロッ
ド２０の径方向の断面積はフレームロッド１２の径方向
の断面積よりも大きく、即ち、フレームロッド１２は径
が約２．９ｍｍであり、一方、補助ロッド２０は径が約
３．５〜４ｍｍで、ロッドの長手方向が主フレームロッ
ド１２に接する形状とするものである。

【００１８】上述の構成において、電気ヒータ２への通
電によって気化筒３が液体燃料の気化可能温度に上昇す
ると、送風機８と燃料ポンプ１０が作動し、燃料ノズル
８から液体燃料が、また、空気供給管７からは室内から
取り入れた燃焼用一次空気が気化筒３内へ供給される。
ここで、気化筒３内へ供給された液体燃料は、気化面に
接触して気化され、この気化ガスと燃焼用一次空気との
混合気は、整流板１１にて整流されバーナヘッド４内に
入り、各炎孔５、５…から噴出する。この噴出した混合
気は、点火プラグ６先端とバーナヘッド４間に発生する
火花放電により着火されて燃焼を開始し、前記各炎孔
５、５…には側方或いは斜め上側方に向う炎１６が形成
され、この時、前記主フレームロッド１２の先端部１２
Ａと補助ロッド２０は炎１６にさらされることになる。

【００１９】この時、主フレームロッド１２の先端部１
２Ａ及び補助ロッド２０には炎１６の炎電流が流れるこ
とになり、この炎電流の流れで、炎判定装置１３により
炎１６の有無や酸素濃度の低下を検出できる。即ち、主
フレームロッド１２の先端部１２Ａ及び補助ロッド２０
に流れる炎１６の炎電流の変化を検出し、酸素濃度が低
下して炎１６の炎電流の流れが急激に減少したときに
は、燃料ポンプ１０の作動を停止させてバーナ本体１を
消火させたり、警報ランプやブザーを駆動して警報を発
生させるものである。

【００２０】本実施例によれば、バーナヘッド４より生
じた炎１６に主フレームロッド１２の先端部１２Ａを対
向させ、この主フレームロッド１２の先端部１２Ａの前
記炎１６にさらされる部位に、切り欠き、溝等からなる
凹部２１を備えた補助ロッド２０を固着したので、主フ
レームロッド１２の先端部１２Ａ及び補助ロッド２０の
熱容量の増加を極力抑えることができ、主フレームロッ
ド１２の先端部１２Ａ及び補助ロッド２０の表面積を増
加できる。このため、炎１６の小さい時でも容易に主フ
レームロッド１２の先端部１２Ａ及び補助ロッド２０が
赤熱され、シリコン等を含む炎１６の影響でロッド表面
に絶縁被膜が形成されても、被膜に亀裂を生じさせるこ
とができると共に、凹部２１による表面積の増加により
炎電流授受部が拡大され、炎電流の検出効率を向上でき
る。

【００２１】また、本実施例によれば、補助ロッド２０
に設られた切り欠き、溝等からなる凹部２１を炎１６の
外側に配置したことにより、例えば、ヘアースプレー等
に含まれるシリコンオイルからケイ酸（ＳiＯ2）が生成
され、このケイ酸が主フレームロッド１２の先端部１２
Ａや補助ロッド２０の表面に付着して絶縁被膜が形成さ
れた場合にも、シリコン等を含む炎の回りにくい補助ロ
ッド２０の凹部が常に導通部となり、この補助ロッド２
０を通じて主フレームロッド１２に炎電流を流すことが
でき、シリコンオイルが原因でフレームロッドの抵抗値
が急激に増加するのを抑制でき、不必要に炎判定装置が
作動して石油ファンヒータを運転できなくなるような不
具合を防止できる。

【００２２】また、図３に示す他の実施例のように、補
助ロッド２０を中空筒状に成形することにより、フレー
ムロッド全体の熱容量の増加を極力抑えることができ、
炎の小さい時でも容易に主フレームロッド１２及び補助
ロッド２０を赤熱でき、炎電流の検出効率の低下を極力
抑えることができる。

【００２３】尚、補助ロッド２０に設けられる凹部２１
は、補助ロッドの容積を減少させ表面積を増大させるも
のであればよく、図４及び図５に示すように種々の形状
がある。

【００２４】また、本実施例では液体燃料を用いる燃焼
装置として説明したが、本発明は気体燃料を用いる気体
燃焼装置にも同様に適用できるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、請求項１に記載のものでは、主フレームロッドの
炎にさらされる部位に凹部を有する補助ロッドを付設し
たことにより、フレームロッド全体の熱容量の増加を極
力抑えつつ、フレームロッドの表面積を増加できるた
め、炎の小さい時でも容易にフレームロッドを赤熱で
き、フレームロッドの表面積の増加により炎電流の検出
効率を向上できる。

【００２６】また、請求項２記載の実施例によれば、補
助ロッドには凹部を設けると共に、この凹部を炎の外側
に配置したことにより、フレームロッド全体の熱容量の
増加を極力抑えつつ、フレームロッドの表面積を増加で
き、炎の小さい時でも容易にフレームロッドを赤熱で
き、炎電流の検出効率の低下を極力抑えることができ、
凹部にシリコン等を含む炎が回り込むのを防げるため、
ロッド表面にケイ酸が付着、結合し、絶縁被膜が形成さ
れても、凹部が常に導通部となり、補助ロッドを通じて
主フレームロッドに炎のイオン電流が流れるため、フレ
ームロッドの感度の低下が小さくなり、シリコン等の外
部要因や燃料中の不純物が原因でフレームロッドの抵抗
値が急激に増加するのを抑制できる等、シリコン等が燃
焼用空気内に内在した場所でも炎の状態の判定に悪影響
を与えることが少ない。

【００２７】請求項３記載の実施例においては、主フレ
ームロッドの炎にさらされる部位に中空状に成形された
補助ロッドを設けることにより、フレームロッド全体の
熱容量の増加を極力抑えることができ、炎の小さい時で
も容易にフレームロッドを赤熱でき、炎電流の検出効率
の低下を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す燃焼装置の断面図であ
る。

【図２】同じく燃焼装置の要部拡大説明図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す燃焼装置の要部拡大
説明図である。

【図４】補助ロッドの１例を示すもので、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は正面図である。

【図５】同じく、補助ロッドの他の１例を示すもので、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は平面図である。

【図６】従来例を示す燃焼装置の断面図である。

【符号の説明】

１バーナ４炎孔１２主フレームロッド１６炎２０補助ロッド２１凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/12 G01N 27/62

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料と空気との混合気を燃焼させるバー
ナの炎孔に対向して主フレームロッドを設け、この主フ
レームロッドの炎にさらされる部位に補助ロッドを設け
てなる燃焼装置において、前記補助ロッドは、この補助
ロッドの容積を減少させ表面積を増大させる凹部を備え
たことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】燃料と空気との混合気を燃焼させるバー
ナの炎孔に対向して主フレームロッドを設け、この主フ
レームロッドの炎にさらされる部位に補助ロッドを設け
てなる燃焼装置において、前記補助ロッドは、主フレー
ムロッドよりも炎の外側に配置され、且つ、補助ロッド
の容積を減少させ表面積を増大させる凹部を備えたこと
を特徴とする燃焼装置。
【請求項３】燃料と空気との混合気を燃焼させるバー
ナの炎孔に対向して主フレームロッドを設け、この主フ
レームロッドの炎にさらされる部位に補助ロッドを設け
てなる燃焼装置において、前記補助ロッドは中空状に成
形されていることを特徴とする燃焼装置。