JP3071631B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油ファンヒータ等の
ように、液体燃料を気化して燃焼させる液体燃料燃焼装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の液体燃料燃焼装置は大
要、装置の外殻を構成する本体の前後面に温風吹出口と
吸気口とを設けるとともに、装置本体内に前記吸気口に
臨んで対流送風機を配設し、この対流送風機と前記温風
吹出口との間に燃焼部を配設してなり、運転時には、対
流送風機が回転駆動することによって吸気口から装置本
体内に導入された外気が燃焼部によって加熱され、温風
となって温風吹出口から外部に吹き出されるように構成
されている。

【０００３】図４は前記燃焼部の従来構成の一例を模式
的に示している。この図において、１は燃料タンク、２
は液体燃料気化用の気化器であって、該燃料タンク１と
気化器２とは送油パイプ３を介して連通接続されてお
り、燃料タンク１の送油パイプ３との接続部に設けられ
た電磁ポンプ４によって燃料タンク１内に収容されてい
る液体燃料としての灯油ｆが気化器２へ送給される。

【０００４】燃料タンク１の上面には燃料補給用カート
リッジタンク５が着脱自在に装着されており、該カート
リッジタンク５から灯油ｆが補給されることにより、燃
料タンク１内の油面レベルは定油面高さに維持される。

【０００５】６はバーナであって、該バーナ６は後述す
る気化器２のノズル１１と対向して配設されている。バ
ーナ６の上面には電源に接続された点火ヒータ７及びフ
レームセンサ８が設けられており、フレームセンサ(炎
検知装置)８によりバーナ６の炎が検出され、その検出
出力に基づき点火ヒータ７がＯＮ／ＯＦＦされる。

【０００６】このような構成の液体燃料燃焼装置に使用
される気化器は従来より、シーズヒータやセラミックヒ
ータ等からなる気化用ヒータによって、気化器に内装さ
れる気化素子を250〜400℃の高温に保ち、該気化素子内
に灯油ｆを通過させることにより蒸発気化させるように
構成されている。

【０００７】すなわち、気化器２は図４及び図５に示す
ように、本体部９に気化素子１０を内装する一方、該本
体部９の先端にノズル１１を設けている。このノズル１
１は電磁弁１２によって開閉制御される。すなわち、該
電磁弁１２はノズル１１と同軸に設けられたニードル１
３と、本体部９の後方に取り付けられた電磁ソレノイド
１４とにより構成されており、電磁ソレノイド１４の駆
動によってニードル１３を開閉動作することにより、ノ
ズル１１が開閉される。

【０００８】また、電磁ソレノイド１４と気化器２のノ
ズル１１とを結ぶ管路の途中には、燃料タンク１に連通
する戻しパイプ１５が接続されており、電磁ソレノイド
１４によってノズル１１を閉止したとき、気化室内の灯
油ｆは該戻しパイプ１５を経由して燃料タンク１に戻さ
れる。

【０００９】気化素子１０は燃料タンク１から送油パイ
プ３を介して送給されてきた灯油ｆを通過させ、その通
過中に前述のように蒸発気化させるもので、円筒状に成
形された多孔質材料の成型品により構成されている。１
６は気化器本体部９に外付けされた気化用ヒータであっ
て、該気化用ヒータ１６で発生した熱は本体部９を介し
て気化素子１０に伝達される。

【００１０】気化器本体部９のバーナ６と対向する側に
は、該バーナ６上に延び、その輻射熱を伝える伝熱体１
７が一体形成されており、この伝熱体１７によってバー
ナ６の燃焼熱を回収して、気化器２を温めるようにして
おり、これによって気化用ヒータ１６の消費電力の低減
化を図っている。

【００１１】また、気化器本体部９には気化器内部温度
を検出するためのサーミスタ（負特性サーミスタ）１８
が設けられており、該サーミスタ１８の温度検出信号が
マイクロコンピュータからなる制御部（図示せず）に送
られることにより、気化用ヒータ１６がＯＮ／ＯＦＦ制
御される。

【００１２】上記構成の燃焼装置では、燃料タンク１内
の灯油ｆは電磁ポンプ４によって汲み上げられ、送油パ
イプ３を経て気化器２内へ送り込まれる。気化器２では
気化用ヒータ１６によって高温に加熱されている気化素
子１０を灯油ｆが通過する間に蒸発気化され、同時に電
磁ソレノイド１４がＯＦＦし、ノズル１１からバーナ６
内へ気化ガスが噴出され、さらに点火ヒータ７によって
点火されて燃焼が開始され、バーナ６による燃焼がその
まま継続される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、前
年の使用期間から持ち越した変質灯油あるいは不純灯油
等を使用した場合は、気化器２内の気化素子１０やノズ
ル１１等にタールが付着し、この付着したタールが原因
で気化器２が詰まった状態となってその内圧が上昇し、
燃焼不良や燃焼量の低下等の不都合な現象を起こすこと
がある。

【００１４】このような場合、従来では気化器内部に付
着したタールを除去するには、気化用ヒータ１６によっ
て気化器２を一定時間（例えば２時間）、通常の制御温
度以上の高温に制御するとともに、燃料タンク１内の灯
油ｆを抜き取り、電磁ポンプ４によって燃料タンク１内
の空気を気化器２内へ圧送し、タールの酸化燃焼を促進
させることにより気化器２内のタールを焼き切る、いわ
ゆるクリーニングを行っている。

【００１５】しかしながら、上記従来のクリーニング方
法によると、変質灯油等の使用によって引き起こされる
気化器２内部の詰まりの程度は種々あって、一定してい
ないにも拘わらず、常時、一定時間（２時間）クリーニ
ングを行うようにしているため、極僅かのタール詰まり
が発生しているだけで、例えば２０〜３０分程度のクリ
ーニングを行うだけで十分なクリーニング効果が得られ
る場合であっても、それよりも遥かに長い、例えば２時
間という長時間をかけてクリーニングを行ってしまうと
いった問題点があった。

【００１６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、変質灯油や不純灯油を使用した
ことによって燃焼不良が発生した場合、そのときの気化
器内部のタール詰まりの程度に応じて、クリーニング時
間を変化させることが可能な液体燃料燃焼装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の液体燃料燃焼装置では、燃料を気化器によっ
て加熱気化したうえでバーナに向けて噴出し、該バーナ
で燃焼させるように構成され、且つ、前記気化器内部の
クリーニングを行う機能を具備するものにおいて、前記
気化器の内圧を検知する圧力センサと、この圧力センサ
で検出された気化器内圧の圧力値に基づいてクリーニン
グ時間を変化させる制御部とを設けている。

【００１８】より具体的には、気化器内部のクリーニン
グは気化器への燃料供給を遮断するとともに該気化器を
加熱し、気化器内に存在する詰まり原因物質を焼き切る
ことにより行うようにしたものにおいて、制御部は、ク
リーニング運転開始時点から所定時間経過後における前
記圧力センサの気化器内圧検出値を、予め設定された気
化器内圧値とクリーニング時間との相関関係データと対
照し、その対照によって得られた時間をそのときのクリ
ーニング時間とするようにしている。

【００１９】

【００２０】

【作用】上記構成によると、灯油等の液体燃料を抜き取
った後、クリーニング運転を開始し、通常運転時よりも
高温のクリーニング温度で気化器を制御するのである
が、その運転初期に気化器の内圧を圧力センサによって
検出し、そのときの検出値に応じて、制御部で予め設定
しておいた気化器内圧値とクリーニング時間との相関関
係データに基づいて、最適なクリーニング時間を設定す
る。

【００２１】

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本実施例に係る液体燃料燃焼装置にお
ける燃焼部の構成を模式的に示している。なお、この図
において、前述の図４及び図５に示した従来構成の燃焼
装置と構成及び作用が共通する部分には共通の符号を付
して、重複を避けるためにその説明を省略する。

【００２３】すなわち、本実施例装置では、燃料タンク
１内の液体燃料としての灯油ｆは電磁ポンプ４によって
送油パイプ３を通じて気化器２内部へ導かれ、気化用ヒ
ータ１６によって200〜300℃に加熱された気化素子１０
内を通過する間に瞬時に蒸発気化される。同時に、電磁
弁１２がＯＦＦし、ノズル１１からバーナ６内へ気化ガ
スが噴出され、さらに点火ヒータ７によって点火され、
フレームセンサ８にて燃焼確認が行われ、バーナ６によ
る燃焼が継続される。

【００２４】また、気化器本体部９の温度はサーミスタ
１８によって検出され、その温度検出信号がマイクロコ
ンピュータからなる制御部（図示せず）に送られること
により、気化用ヒータ１６がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

【００２５】以上が燃焼時の運転動作の概要であるが、
これに対しクリーニング運転は、気化用ヒータ１６によ
って気化器２を通常の制御温度以上の高温に制御すると
ともに、燃料タンク１内の灯油ｆを抜き取り、電磁ポン
プ４によって燃料タンク１内の空気を気化器２内へ圧送
し、タールの酸化燃焼を促進させることにより気化器２
内のタールを焼き切ることにより行う。

【００２６】本実施例では、クリーニング運転を行うに
あたって、電磁ポンプ４と気化器２との途中、具体的に
は送油パイプ３の管路上に、気化器の内圧を検知する圧
力センサ１９を介装し、マイクロコンピュータからなる
制御部（図示せず）において、該圧力センサ１９で検出
された気化器内圧の圧力値に基づいてクリーニング時間
を変化させるようにしている。

【００２７】次に、上記制御部の動作内容を図２のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。まず、燃料タンク
１及びカートリッジタンク５内の灯油を抜き取ったうえ
で、クリーニングスイッチ（図示せず）をＯＮする。ス
テップ＃５でクリーニングスイッチがＯＮされたことを
認識すると、ステップ＃１０で気化用ヒータ１６をＯＮ
させて気化器２を加熱するとともに、ステップ＃１５で
電磁弁１２をＯＮ（通電）させてノズル１１を閉じ、さ
らに＃２０で電磁ポンプ４をＯＮさせて燃料タンク１内
の空気を気化器２内へ圧送する。

【００２８】次に、ステップ＃２５で制御部内にソフト
的に構成されたタイマがクリーニングスイッチＯＮの時
点から始めた計時動作により、Ａ分、具体的には３分間
が経過すると、ステップ＃３０で電磁弁１２をＯＦＦさ
せる。これによって気化器温度が上昇する。ステップ＃
３５でサーミスタ１８の検出温度がＢ℃、具体的には通
常の制御温度より高い460℃以上になったと認識する
と、ステップ＃４０で圧力センサ１９に気化器内圧測定
を行わせる。

【００２９】そして、ステップ＃４５で、その時点で圧
力センサ１９から得られた気化器内圧の値を、予め設定
された気化器内圧値とクリーニング時間との相関関係デ
ータと対照し、その対照によって得られた時間をそのと
きのクリーニング時間として決定する。

【００３０】なお、上記データは下記の表１に示す通り
であり、そのデータは制御部を構成するマイクロコンピ
ュータのＲＯＭに記憶されている。また、表１に示すデ
ータは容量が2500kcal/hタイプの気化器及び、強弱２モ
ードを選択可能な電磁ポンプ４が使用された装置を使用
し、且つ、電磁ポンプ４は強運転を行った場合を想定し
ている。

【００３１】

【表１】

【００３２】ステップ＃５０で、クリーニング時間が終
了すると、ステップ＃５５で気化用ヒータ１６をＯＦＦ
して気化器２の加熱を停止するとともに、ステップ＃６
０で電磁ポンプ４の通電をＯＦＦして、気化器２のクリ
ーニング運転を終了する。

【００３３】このようにすることにより、本実施例では
変質灯油や不純灯油を使用したことによって燃焼不良が
発生した場合に行うクリーニング運転の初期に圧力セン
サ１９によって気化器２内の圧力を測定し、必要に応じ
たクリーニング時間を制御部で判断して、そのときの気
化器内部のタール詰まりの程度に応じて、クリーニング
時間を変化させることができるので、効率的なクリーニ
ングを行うことができる。

【００３４】図３は本発明の他の実施例における制御部
の動作を示すフローチャートである。同図において、ス
テップ＃１０５からステップ＃１４０までは前記実施例
と同様である。また、機械的構成も前記実施例と同じで
あるので重複を避けるためにその説明を省略する。本実
施例では、制御部はクリーニング時において圧力センサ
１９で検出された気化器内圧の圧力値が通常時における
圧力値まで低下した時点でクリーニングを終了させるよ
うに動作する。

【００３５】すなわち、ステップ＃１４０から圧力セン
サ１９によって気化器２の内圧を監視し続け、気化器２
の内圧が通常時の圧力よりも高い状態（ステップ＃１４
５）から、通常時の圧力へ低下するまで、ステップ＃１
５０で前述のクリーニング温度(460℃)で制御し、ステ
ップ＃１５５で圧力センサ１９で気化器２の内圧が通常
時の圧力に低下すると、ステップ＃１６０、＃１６５で
前記実施例と同様に気化用ヒータ１６及び電磁ポンプ４
の通電を停止して、気化器２のクリーニングを終了す
る。

【００３６】この実施例では、クリーニング運転の初期
に圧力センサ１９によって気化器２内の圧力を測定し、
気化器２の詰まり具合に応じた圧力センサ１９の検出値
の変化を利用してクリーニングを行うようにしているの
で、効率的なクリーニングを行うことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液体燃料燃
焼装置によるときは、気化器の内圧を検知する圧力セン
サで検出された気化器内圧の圧力値に基づいてクリーニ
ング時間を変化させるようにしている。したがって、気
化器の詰まり具合とは無関係にクリーニングの時間が例
えば２時間と一定値に固定されていた従来例と比較し
て、より効率的なクリーニングを行うことができる。

【００３８】請求項２によるときは、クリーニング運転
開始時点から所定時間経過後における圧力センサの気化
器内圧検出値を予め設定された気化器内圧値とクリーニ
ング時間との相関関係データと対照し、その対照によっ
て得られた時間をそのときのクリーニング時間とするよ
うにしているので、クリーニング時の初期に圧力センサ
によって気化器内の圧力を測定し、必要に応じたクリー
ニング時間を制御部で判断でき、これによって効率的な
クリーニングを行うことができる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る液体燃料燃焼装置にお
ける燃焼部を模式的に示す構成図。

【図２】 その制御部の動作を示すフローチャート。

【図３】 本発明の他の実施例に係る液体燃料燃焼装置
における制御部の動作を示すフローチャート。

【図４】 従来の液体燃料燃焼装置における燃焼部の一
例を模式的に示す構成図。

【図５】 従来の気化器の一例を示す縦断側面図。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 気化器 ３ 送油パイプ ４ 電磁ポンプ ６ バーナ ７ 点火ヒータ １０ 気化素子 １１ ノズル １２ 電磁弁 １６ 気化用ヒータ １８ サーミスタ １９ 圧力センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を気化器によって加熱気化したうえ
   でバーナに向けて噴出し、該バーナで燃焼させるように
   構成され、且つ、前記気化器内部のクリーニングを行う
   機能を具備した液体燃料燃焼装置において、前記気化器
   の内圧を検知する圧力センサと、この圧力センサで検出
   された気化器内圧の圧力値に基づいてクリーニング時間
   を変化させる制御部とを設けたことを特徴とする液体燃
   料燃焼装置。
2. 【請求項２】 燃料を気化器によって加熱気化したうえ
   でバーナに向けて噴出し、該バーナで燃焼させるように
   構成され、且つ、前記気化器への燃料供給を遮断すると
   ともに該気化器を加熱し、気化器内に存在する詰まり原
   因物質を焼き切ることにより気化器内部のクリーニング
   を行う機能を具備した液体燃料燃焼装置において、前記
   気化器の内圧を検知する圧力センサと、クリーニング時
   間を制御する制御部とを設け、前記制御部により、クリ
   ーニング運転開始時点から所定時間経過後における前記
   圧力センサの気化器内圧検出値を予め設定された気化器
   内圧値とクリーニング時間との相関関係データと対照
   し、その対照によって得られた時間をそのときのクリー
   ニング時間とするように構成したことを特徴とする液体
   燃料燃焼装置。