JP3128954B2 - 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】本発明は液体燃料を気化器により
気化させた後燃焼させ、暖房等に利用する液体燃料燃焼
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体燃料を燃焼させ暖房等を行う
ものに図３に示すような液体燃料燃焼装置がある。これ
は燃料ポンプ１の燃料供給管２を気化器３に臨ませ、燃
焼ファン４をダクト５により気化器３に結合している。
気化器３は、燃焼火炎を形成する燃焼部６に連通し、か
つ気化器３は加熱手段として電気ヒータ７とこの気化器
３の温度を検知する温度サーミスタ８を有する。９は制
御部で、燃焼中、温度検知手段８の出力に応じて加熱手
段７への通電・停止をする。気化器７の温度を温度サー
ミスタ８で検知し、気化器３の温度が液体燃料の気化に
必要な一定以下の時は電気ヒータ７を通電して加熱し、
気化器３の温度が一定以上になると電気ヒータ７の通電
を絶ち、このサイクルを繰り返して気化器３の温度を一
定にするように制御している。この制御部９は使用に供
する燃焼熱とその負荷を検知する手段（たとえば、被加
熱体である水温や空気温度、熱交換器の表面温度等の温
度検知センサ）に応じて燃焼を運転停止するよう制御し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この液体燃料
燃焼装置において気化器３はアルミ等の熱伝導性の良い
材料で構成しているが、気化器３を加熱する加熱ヒータ
７を通電しても、気化器３の熱容量のため、燃焼開始に
必要な温度に気化器３が上昇するのに長い時間を必要と
した。特に負荷変動の大なる時は、負荷熱量と燃焼熱が
アンバランスとなり燃焼の運転停止が多くなる。そのた
め、変動幅が大幅に拡大した。そのため、暖房、給湯等
に使用した時、制御部９により燃焼を運転停止すると遅
れが生じた。すなわち、負荷検知手段１０の出力により
制御部９で燃焼熱の負荷を検知し、ただちに燃焼の運転
動作に入っても、加熱手段である加熱ヒータ７により液
体燃料が気化するのに必要な所定の温度に気化器３が高
温となるまで燃焼は開始しない。そのため、暖房温度あ
るいは給湯温度はこの間にさらに低下し、快適な状態で
はなかった。そこで、燃焼中でも気化ヒータは通電し続
ける従来例もあるが、この場合には必要な電気の費用が
過大であった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、制御
部で燃焼熱の負荷を検知し、燃焼の運転動作に入るとた
だちに遅れ無く燃焼を開始でき、負荷に対して応答性の
向上を図るものである。

【０００５】

【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、液体燃料供給手段と燃焼空気供給手段に結合
するとともに燃焼部に連通した気化器と、前記気化器に
設けた加熱手段および温度検知手段と、燃焼中前記温度
検知手段の出力に応じて前記加熱手段の通電、停止を制
御するとともに、負荷検知手段により燃焼を運転停止さ
せる制御部と、前記負荷検知手段により燃焼を運転停止
させる運転指示値を演算する演算部とを備え、前記演算
部は燃焼停止から再度運転させる運転指示値をあらかじ
め設定した運転指示値と実際の燃焼開始時の負荷検知手
段の値との差を演算し、この差に相当する値をあらかじ
め設定した運転指示値に加えて次の燃焼を再度運転させ
る運転指示値とした構成としてある。

【０００６】

【作用】本発明は上記構成によって、気化器を加熱ヒー
タにより昇温するのに要する時間を負荷検知手段の温度
出力から予測し、負荷検知手段の運転指示値を前記時間
に相当する値分高くすることにより、制御部で燃焼熱の
負荷を検知し、燃焼の運転動作に入るとただちに燃焼を
開始できるものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。

【０００８】図１において、１は液体燃料供給手段であ
る燃料ポンプであり、この燃料ポンプ１に連結した燃料
供給管２を気化器３に臨ませている。４は燃焼空気供給
手段である燃焼ファン４であり、ダクト５により気化器
３に結合している。気化器３は、燃焼火炎を形成する燃
焼部６に連通し、かつこの気化器３は加熱手段として電
気ヒータ７と、この気化器３の温度を検知する温度検知
手段として温度サーミスタ８を有している。９は温度検
知手段８の出力に応じて加熱手段７の入力を通電停止す
る制御部であり、気化器７の温度を温度サーミスタ８で
検知し、気化器３の温度が液体燃料の気化するに必要な
一定以下の時は電気ヒータ７を通電し、気化器３の温度
が一定以上になると電気ヒータ７の通電を絶ち加熱を停
止し、そして気化器３の温度が再び一定以下になると再
度、電気ヒータ７を通電しこのサイクルを繰り返すよう
に制御している。そして、１０は使用に供する燃焼熱と
その負荷の負荷検知手段であり、被加熱体が流れる熱交
換器１１に取り付け、制御部９はその負荷検知手段１０
（たとえば、被加熱体である水温や空気温度、熱交換器
の表面温度等の温度検知センサ）に応じて燃焼を運転停
止するよう制御する。１２は、制御部９に設けた演算部
であり、負荷検知手段１０の出力信号値により演算す
る。負荷検知手段１０のあらかじめ設定した運転指示時
と気化器３の温度が上昇して実際の燃焼が開始する時の
負荷検知手段１０の出力値の差を演算し、この差に相当
する値を前記運転指示値に加えて次の負荷検知手段１０
による運転指示値とし制御部９に出力するように制御す
る。すなわち、次の運転指示値＝運転指示値＋（運転指
示値−燃焼開始時の値）の演算を演算部１２で行ない制
御する。

【０００９】上記構成において、図２の（ａ）を参考に
して動作を説明する。運転開始とともに電気ヒータ７に
通電して気化器３を加熱し、この気化器３の温度を検出
した温度サーミスタ８が一定以上の温度を出力し気化器
３が燃料の蒸発に十分な温度に達すると、燃料ポンプ１
から燃料供給管２より供給した燃料と、燃焼ファン４か
らダクト５により供給した燃焼用一次空気は気化器３に
供給する。気化器３において、供給された燃料は蒸発し
て空気と均一に混合し、気化器３と連通した燃焼部６に
流れる。燃焼部６で点火手段（図示せず）により着火
し、燃焼火炎を形成する。この燃焼熱を利用して被加熱
体が流れる熱交換器１１に熱を伝達する。一方、電気ヒ
ータ７は通電を停止する。そして、制御部９は負荷検知
手段１０（たとえば、被加熱体である水温や空気温度、
熱交換器の表面温度等の温度検知センサ）より信号をう
け、燃焼熱とその負荷に応じて燃焼を運転停止するよう
に燃料ポンプ１と燃焼ファン４を制御する。そして、演
算部１２は燃焼を停止から再度運転させる運転指示値を
あらかじめ設定した運転指示値と実際の燃焼開始時の負
荷検知手段１０の値との差を演算し、この差に相当する
値をあらかじめ設定した運転指示値に加えて次の燃焼を
再度運転させる運転指示値とし負荷検知手段１０による
運転指示値とし制御部９に出力するように制御する。

【００１０】そのため気化器３を加熱ヒータ７により昇
温するのに要する時間を負荷検知手段１０の温度出力か
ら予測し、負荷検知手段１０の運転指示値を前記時間に
相当する値分高くすることにより制御部９で燃焼熱の負
荷を検知し、燃焼の運転動作に入るとただちに燃焼を開
始できる。すなわち気化器３を加熱ヒータ７により昇温
するのに要する時間を負荷検知手段１０から予測し、こ
の時間に相当する分を、最初の設定時の燃焼開始時間よ
り早く（昇温するのに要する時間）加熱ヒータ７を通電
できこのため、気化器の熱容量による遅れが生じなく、
負荷検知手段１０の設定値出力に合わせて制御部９でた
だちに燃焼の運転動作に入り、暖房温度あるいは給湯温
度は負荷検知手段１０に応答し、快適な状態となる。

【００１１】このため、負荷が急激に増減しこの変動が
大なる時は、負荷熱量と燃焼熱がアンバランスとなり燃
焼の運転停止が多くなり、変動幅が大幅に拡大する。こ
の時も、運転指示値をあらかじめ設定した運転指示値と
実際の燃焼開始時の負荷検知手段１０の値との差を演算
し、この差に相当する値をあらかじめ設定した運転指示
値に加えて次の燃焼を再度運転させる運転指示値とした
運転により、機敏に対応できる。また、この方法は、加
熱手段は燃焼に必要な時間のみの通電であり、負荷に対
して最適なコントロールできるため、省電力、省エネル
ギーとなるものである。

【００１２】また、負荷検知手段１０による出力を演算
する演算部１２は、燃焼停止から再度運転させる運転指
示値をあらかじめ設定した運転指示値と実際の燃焼開始
時の負荷検知手段１０の値との差を演算し、この値の変
化傾向から演算予測し、この予測した値を加えて次の燃
焼を再度運転させる運転指示値とし、負荷検知手段１０
による運転指示値を補正することにより、負荷が大幅に
変動し、負荷検知手段１０の出力が大きく変化した時も
制御部９で燃焼熱の負荷を検知でき、燃焼の運転動作に
入るとただちに燃焼を開始できる。このため、気化器３
の熱容量による遅れが生じなく、負荷検知手段１０の出
力に合わせて制御部９でただちに燃焼の運転動作に入
り、暖房温度あるいは給湯温度は負荷検知手段１０に応
答し、快適な状態となる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、液体燃料
供給手段と燃焼空気供給手段に結合するとともに燃焼部
に連通した気化器と、前記気化器に設けた加熱手段およ
び温度検知手段と、燃焼中前記温度検知手段の出力に応
じて前記加熱手段の通電、停止を制御するとともに、負
荷検知手段により燃焼を運転停止させる制御部と、前記
負荷検知手段により燃焼を運転停止させる運転指示値を
演算する演算部とを備え、前記演算部は燃焼停止から再
度運転させる運転指示値をあらかじめ設定した運転指示
値と実際の燃焼開始時の負荷検知手段の値との差を演算
し、この差に相当する値をあらかじめ設定した運転指示
値に加えて次の燃焼を再度運転させる運転指示値とした
ものであるから、次の効果が得られる。 （１）気化器を加熱ヒータにより昇温するのに要する時
間を負荷検知手段の温度出力から予測し、負荷検知手段
の運転指示値を前記時間に相当する値分高くすることに
より、制御部で燃焼熱の負荷を検知すると、燃焼の運転
動作に入るとただちに燃焼を開始できる。 （２）加熱手段は燃焼に必要な時間のみの通電であり、
負荷に対して最適なコントロールできるため、省電力、
省エネルギーにできる。 （３）負荷が大幅に変動し断時間が大きく変化した時も
これに精度よく対応でき、気化器の熱容量による遅れが
生じなく、制御部で燃焼熱の負荷を検知すると、燃焼の
運転動作に入るとただちに燃焼を開始できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液体燃料燃焼装置の
要部構成図

【図２】（ａ）は同装置の運転動作サイクル図 （ｂ）は従来の装置における運転動作サイクル図

【図３】従来の液体燃料燃焼装置の要部構成図

【符号の説明】

１ 燃料ポンプ ３ 気化器 ４ 燃焼ファン ６ 燃焼部 ７ 電気ヒータ ８ 温度サーミスタ ９ 制御部 １０ 負荷検知手段 １２ 演算部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料供給手段と燃焼空気供給手段に
   結合するとともに燃焼部に連通した気化器と、前記気化
   器に設けた加熱手段および温度検知手段と、燃焼中前記
   温度検知手段の出力に応じて前記加熱手段の通電、停止
   を制御するとともに、負荷検知手段により燃焼を運転停
   止させる制御部と、前記負荷検知手段により運転指示値
   を演算する演算部とを備え、前記演算部は燃焼停止から
   再度運転させる運転指示値をあらかじめ設定した運転指
   示値と実際の燃焼開始時の負荷検知手段の値との差を演
   算し、この差に相当する値をあらかじめ設定した運転指
   示値に加えて次の燃焼を再度運転させる運転指示値とし
   た液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 液体燃料供給手段と燃焼空気供給手段に
   結合するとともに燃焼部に連通した気化器と、前記気化
   器に設けた加熱手段および温度検知手段と、燃焼中前記
   温度検知手段の出力に応じて前記加熱手段の通電、停止
   を制御するとともに、負荷検知手段により燃焼を運転停
   止させる制御部と、前記負荷検知手段により運転指示値
   を演算する演算部とを備え、前記演算部は燃焼停止から
   再度運転させる運転指示値をあらかじめ設定した運転指
   示値と実際の燃焼開始時の負荷検知手段の値との差を演
   算し、この値の変化傾向から演算予測し、この予測した
   値に加えて次の燃焼を再度運転させる運転指示値とした
   液体燃料燃焼装置。