JP3739918B2

JP3739918B2 - 温風暖房機

Info

Publication number: JP3739918B2
Application number: JP34674897A
Authority: JP
Inventors: 幸一野水; 則久柴崎
Original assignee: Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH11173673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転停止時（消火時）での未燃ガスによる臭気を抑えるための消火制御機構を備えた温風暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温風暖房機は、一般に次のような構成である。
【０００３】
図３において、燃料供給装置２は液体燃料（灯油）を貯蔵した油受皿６の上部に設けたポンプ装置７により液体燃料を供給するように構成し、気化装置１は前記ポンプ装置７により供給される液体燃料をヒータ加熱して気化する気化筒８と、ソレノイド10によって可動する開閉杆11によって開閉するノズル部９から構成し、前記気化装置１からの気化ガスをバーナ12に向かって噴出するよう構成している。
【０００４】
更に、前記気化ガスの噴出力と図２に示した送風装置３の送風量によってバーナ混合管12Ａへ一次空気を供給し、気化ガスと一次空気との混合ガスとし、この混合ガスを点火装置14によって着火させ、バーナ12の火口網部などの火口部５を介して燃焼するよう構成している。
【０００５】
また、前記送風装置３はバーナ12の火口網部付近で生じる燃焼熱を機外へ強制排出すると共に、バーナ混合管12Ａに一次空気を供給するファン装置３Ａで構成し、これらの各装置を、図示していない制御部によって所望の運転状態に制御するように構成している。
【０００６】
更に、一次空気の量が気化ガスの噴出力だけでなく、送風装置３の送風によっても調整できるのは、図１、図２の矢印にて示すようなファン装置３Ａの送風によって燃焼室16内部とバーナボックス15内部に圧力差が生じ、この圧力差によりバーナボックス15下部からバーナ混合管12Ａ内に一次空気が押し込まれ、前記ファン装置３Ａの回転数を加減することにより前記圧力差も変化することから、バーナ混合管12Ａ内部に押し込まれる一次空気の量も調整できるためである。
【０００７】
従って、従来の消火時の運転制御は、例えばスイッチ操作や検知作動などによって暖房運転の停止要求（消火要求）がなされると、例えばポンプ装置７の作動が停止して気化装置１への燃料供給が停止すると共に、ソレノイド10によって開閉杆11が可動して気化装置１のノズル部９が閉止し、バーナ12の火口部５の炎が消炎しながら消火すると共に、暖房機内部の燃焼室16等を冷却することを目的として、送風装置３をしばらく作動させ停止するように制御し（アフターラン）、消火モードでの処理運転制御を終了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料供給停止と共に気化装置のノズル部を閉止して消炎していく過程で、バーナの火口部の炎が立ちぎれてバーナ混合管内に未燃ガスが残留し、この未燃ガスが燃焼されないまま室内へ放出され、これが臭気となって不快感を与える場合がある。
【０００９】
そこで従来、このような消火時の臭気を低減するために、暖房運転の停止が要求されたときから、前記消火モードの処理運転動作を終了するまでの間、例えば次のように処理運転制御するようにしたものがある。
【００１０】
(１) 暖房運転の停止が要求された際、燃料供給停止と共に、所定時間の間、送風装置を一旦停止し、できるだけ未燃ガスを機外へ放出しないようにし、この所定時間経過後に再びアフターランさせる制御手法が提案されている（特開平６−１０９２４２）。
【００１１】
しかし、この制御手法では、単に送風装置を一旦停止させるにすぎず、確かに機体の吹出口から排出する未燃ガスを低減できるが、その分送風装置のファンカバー付近から濃度の高い未燃ガスが排出され、総量としてみた場合未燃ガスを格別に低減しているとはいえない。むしろファン急停止時に排出されなかった未燃ガスが燃焼室上部に充満し、アフターラン直後には刺激的な臭いを排出する場合がある。
【００１２】
(２) また、暖房運転の停止が要求された際、所定時間の間、ポンプ流量（供給量）を最小燃焼量に低下させ、且つ送風装置の送風量も最低に低下させ、その後送風装置を惰性回転させた後半波ブレーキにて停止させる手法も提案されている（実開平３−２１６４８）。
【００１３】
しかし、この手法では、消火前に最小燃焼状態にして消火するから、バーナ混合管内に残留する未燃ガスを低減出来るが、完全に未燃ガスを燃焼することはできず、十分な消臭効果はやはり得られない。
【００１４】
そこで、本発明はこのような現状に鑑み、消火処理運転制御において、送風量を増大させた中で小火力を含む燃焼量にて燃焼させることで、未燃ガスの残留発生を低減でき、しかも発生した未燃ガスを良好に燃焼でき、未燃ガスの臭い成分を効果的に低減できる極めて画期的な温風暖房機を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために本発明は、液体燃料を気化させ、該気化ガスを噴出するノズル部を開閉する開閉杆を備えた気化装置１と、前記気化装置１に燃料を供給する燃料供給装置２と、前記気化装置１から供給される気化ガスを燃焼させるバーナ12と、前記バーナ12によって発生する燃焼熱を放出する送風装置３と、前記気化装置１と前記燃料供給装置２と前記送風装置３を制御する制御部を備えた温風暖房機において、暖房運転の停止が要求された際、所定時間Ｔの間、前記燃料供給装置２による供給量を所定量にして所定燃焼状態に保持すると共に、前記送風装置３の送風量を前記所定燃焼状態における通常運転時での送風量より大きくなるように制御して、前記気化ガスと一次空気との混合ガスの一次空気の割合を大きくして、前記バーナー 12 の火口部の温度を未然ガスの臭い成分を低減できる温度以上に昇温する消火制御機構を備えて、前記気化装置１のノズル部９を閉止した後、前記送風装置３のアフターラン送風により未燃ガスを前記昇温した火口部５を直ちに通過させて未燃ガスの臭い成分を低減するように前記消火制御機構を構成したことを特徴とする温風暖房機に係るものである。
【００１６】
また、前記所定時間Ｔの間、前記燃料供給装置２による燃料供給量を低下して最小火力燃焼状態に保持し、消火時に発生し得る未燃ガスを低減し、且つ、この所定時間Ｔの間の最小火力燃焼状態において前記送風装置３の送風量を大きくし、気化ガスと一次空気との混合ガスの一次空気の割合を大きくして、前記バーナ12の火口付近に配設する火口網部５や火口多孔板部などの火口部の温度を、赤熱高温に至らせて少なくとも８００℃以上に昇温し、前記気化装置１のノズル部９を閉止した後、前記送風装置３のアフターラン送風により未燃ガスを前記昇温した火口部５を直ちに通過させて未燃ガスを燃焼し、臭い成分を低減するように前記消火制御機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の温風暖房機に係るものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
係る構成とすれば、暖房運転の停止が要求された際、消火制御機構の作動により、所定時間の間（例えば数秒間）、燃料供給装置による燃料の供給量を小火力を含む所定量にした燃焼とすると共に、送風装置の送風量が通常運転時の例えば小火力燃焼状態に相当した少ない送風量にせず、これより多い送風量に保持される。
【００１８】
そのため、前記送風量が多い状態で燃焼が保持されるために、バーナ混合管内で一次空気の割合が高い混合ガスとなり、これが燃焼することから、バーナの火口付近に配設する火口網部や火口多孔板部などの火口部の温度は昇温し赤熱高温に達する。
【００１９】
従って、前記のような消火準備運転がなされるため、運転停止前が必ず小火力を含む燃焼状態であることから、残留する未燃ガスを低減でき、しかも、この消火準備運転後、気化装置のノズル部を閉止したときバーナ混合管内に未燃ガスが残留しても、前記のように火口部が高温に昇温されているため、この昇温した火口部を未燃ガスが直ちに通過するために良好に未燃ガスは燃焼され、臭い成分を効率よく効果的に低減でき、非常に優れた消臭効果を発揮できることとなる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付した図面により説明する。
【００２１】
図３において、燃料供給装置２は、液体燃料（灯油）を貯蔵した油受皿６の上部に電磁弁式のポンプ装置７を設け、このポンプ装置７の作動により気化装置１へ燃料を供給するように構成している。
【００２２】
前記気化装置１は、供給された灯油を気化筒部８へ導入し、前記気化筒部８でヒータ加熱により気化し、ソレノイド10によって可動する開閉杆11によって開閉するノズル部９より、気化ガスをバーナ12へ噴出するように構成している。
【００２３】
そして、気化装置１のノズル部９より噴出される気化ガスは、バーナ混合管部12Ａへ噴出され、この時の噴出力と図２に示した送風装置３の送風によってバーナ混合管部12Ａに空気が一次空気として押し込まれ、気化ガスと一次空気の混合ガスとなり、この混合ガスが点火装置14によって着火され、バーナ12の火口部５（例えば火口網部５）を介して燃焼するように構成している。
【００２４】
また、図２の送風装置３は、前記火口部５付近で生じる燃焼熱を機外へ強制排気すると共に、この送風装置３の送風量の大小によって、バーナ混合管部12Ａに噴出される気化ガスに混合される一次空気の量を加減するファン装置３Ａで構成している。
【００２５】
さらに、暖房機の運転状態を制御する図示していない制御部は、前記ポンプ装置７の作動を制御してポンプ流量を調整し、燃料の供給量を加減制御すると共に、これに応じてファン装置３Ａの回転数を調整制御し、さらに気化装置１へも燃料供給量の大小に応じてヒータへの供給電力量を加減制御している。
【００２６】
このような制御部によって暖房運転制御される温風暖房機において、暖房運転の停止が要求された際、即ち使用者が運転スイッチや消火スイッチを押して消火モードに入った場合や、検知作動などのよって消火モードに変更された場合に、図４のように作動制御されるように前記制御部を設計した消火制御機構を備えている。尚、図４の消火制御機構では、所定時間の間のポンプ流量を最小流量とした最小火力燃焼状態に保持する場合について説明している。
【００２７】
次に、上記した構成における動作を図４により説明する。暖房運転の停止が要求された際、所定時間Ｔの間、燃料供給装置２のポンプ装置７を制御して供給量を予め設定した最小流量として最小火力燃焼状態に保持し、消火時バーナ混合管12Ａ内に残留し得る未燃ガスを低減し、且つ、この所定時間Ｔの間の最小火力燃焼状態において前記温風用送風装置３の回転数を最大として送風量を大きくし、前記混合ガスの一次空気の割合を大きくしてバーナ12の火口網部５を赤熱高温に至らせる。
【００２８】
そして、所定時間Ｔ経過後に燃料の供給を停止すると共に、ソレノイド10の可動によって開閉する開閉杆11によりノズル部９を閉止した後、前記送風装置３の従来通りのアフターラン送風によって、バーナ混合管12Ａ内に残留する未燃ガスを前記昇温した火口網部５を通過させ未燃ガスを燃焼し、臭い成分である炭化水素（ＨＣ）を低減するようにしている。
【００２９】
図５は、火口網部５の温度と消火時に吹出口から放出される排気中のＨＣ濃度との関係を示したグラフであり、火口網部５の温度が８００℃以上であれば消火時のＨＣ濃度は低減され、１０５０℃のときでは８００℃のときに比べて約１／４まで低減されることが本発明を生み出す創作過程での実験結果により確認された。
【００３０】
以上のことから、本実施例では、一次空気を燃料の気化ガスの噴出力による供給だけでなく、温風用の送風装置３（ファン装置３Ａ）の送風量を大きくすることで気化ガスと混合される一次空気の量が多くなるように構成し、この一次空気過給による燃焼によって火口部５を赤熱高温に至らせ８００℃以上まで昇温できるように構成し、未燃ガスを完全に燃焼させ、ＨＣ濃度を著しく低下させ、極めて高い消臭効果を発揮できるようにしている。
【００３１】
また、一次空気の過給により赤熱燃焼し、火口網部５の温度が昇温する原理について付説する。
【００３２】
燃焼方式の違いに関係せず温風暖房機を燃焼運転する場合、一次空気と二次空気が必要になる。ブンゼン気化式の場合には、図３に示すように気化装置１からの気化ガスがノズル部９から噴出してバーナ混合管部12Ａに入るとき、ノズル部９付近の空気がバーナ混合管12Ａ内部に引き込まれるが、これが一次空気と呼ばれている。この一次空気は気化ガスの噴出力（気化量）によって変化し、噴出力が大きいと一次空気量が多くなり、噴出力が小さいと一次空気量が少なくなる。
【００３３】
本実施例では、更に前述のように温風用の送風装置３の送風量の大小（ファン回転数の大小）によってもこの一次空気の量が調整されるようにしている。従って図７のグラフのように一次空気の量の変化は火口部の温度昇温に大きく影響している。
【００３４】
次に、混合ガス（気化ガス＋一次空気）がバーナ混合管部12Ａから火口部５（金網またはセラミック炎孔などの火口網部や火口多孔板など）に達し、この火口部５で燃焼するが、炎の外側から更に空気を取り入れることにより完全燃焼する。この時の空気が二次空気と呼ばれている。
【００３５】
また、図６に示すように、噴出速度（Ｖ２）は混合ガスが火口網部５を通過する速度を表し、燃焼速度（Ｖ１）は炎が混合ガスに引火する速度を表している。
【００３６】
各燃焼状態における前記速度の関係は、
Ｖ１＝Ｖ２：通常安定燃焼
Ｖ１＞Ｖ２：赤熱燃焼
Ｖ１＜Ｖ２：リフト燃焼
となる。
【００３７】
赤熱燃焼の場合、燃焼速度（Ｖ１）が噴出速度（Ｖ２）より早くなり、その結果、炎が火口網部５に近づいてくるため、火口網部５がその炎により高温となり赤熱することになる。即ち、一次空気が多くなれば燃焼し易くなり、その結果燃焼速度（Ｖ１）が早くなる。
【００３８】
このような原理に基づき、本実施例の制御においては、バーナ混合管部12Ａ内に一次空気をファン装置３Ａにより強制的に送り込むことにより赤熱燃焼とし、その結果、バーナ12の火口網部５の温度をＨＣ濃度を低減できる高温度に昇温させて、バーナ混合管12Ａ内部に残った未燃ガスを完全に燃焼させ、ＨＣ濃度を低減し、臭気を抑制するものである。
【００３９】
尚、前記実施例では、温風用の送風装置３を用い送風量を上昇させて一次空気を過給して火口部５を昇温させたが、例えば一次空気を過給するための本制御専用（消火時制御用）の送風装置を設けても良い。
【００４０】
また、前記実施例では、この一次空気過給による赤熱燃焼で既存の火口部５を昇温させる場合について説明したが、良好に昇温する部材を火口部分に別に前記火口部として設けても良い。
【００４１】
また、少なくとも所定時間Ｔの間、前記消火準備運転が果たされ、その後未燃ガスを昇温した火口部に送るようにすれば良く、その間において更に他の制御手法を実施するようにしてもかまわない。
【００４２】
このように前記実施例は、本発明の一実施例にすぎず、各部の構成や制御部の具体的手法や具体的回路構成などは適宜設計しうるものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、暖房運転の停止が要求されたときから暖房運転の消火制御機構が停止するまでの過程の中で、送風装置の送風量を所定燃焼状態における通常運転時の送風量より大きくすることで、消火時に残留した未燃ガスを高い温度に昇温された火口部により良好に燃焼でき、極めて高い消臭効果が得られる画期的な温風暖房機となる。
【００４４】
また、請求項２記載の発明においては、所定時間の間小火力燃焼量に保持した一次空気過給状態により火口部を赤熱燃焼させることで、消火時に残留する未燃ガスを抑制すると共に、確実にＨＣ濃度を十分に低減できる高温度に火口部を昇温でき、残留した未燃ガスを昇温した火口部を直ちに通過させることにより確実に燃焼させ、排気中のＨＣ濃度を極めて良好に低減でき、一層前記作用・効果が確実に果たされる極めて実用性に優れた温風暖房機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例及び本実施例の送風装置による空気流を説明する温風暖房機の要部を切り欠いた説明構造図である。
【図２】従来例及び本実施例の一次空気がファン装置によりバーナ混合管部に供給されることを説明するための空気流を説明する側面断面図である。
【図３】従来例及び本実施例の気化装置、燃料供給装置、バーナの概略説明図である。
【図４】本実施例の制御動作を示すタイミングチャート図である。
【図５】本実施例のバーナの火口網部の温度と放出される排気中のＨＣ濃度を示すグラフである。
【図６】本実施例のバーナの火口網部での噴出速度と燃焼速度の関係から一次空気過給によって赤熱燃焼となることを説明するためのバーナ部の説明断面図である。
【図７】本実施例の一次空気量とバーナの火口網部の温度を示すグラフである。
【符号の説明】
１気化装置
２燃料供給装置
３送風装置
５火口部（火口網部）
９ノズル部
11 開閉杆
12 バーナ
Ｔ所定時間

Claims

液体燃料を気化させ、該気化ガスを噴出するノズル部を開閉する開閉杆を備えた気化装置と、前記気化装置に燃料を供給する燃料供給装置と、前記気化装置から供給される気化ガスを燃焼させるバーナと、前記バーナによって発生する燃焼熱を放出する送風装置と、前記気化装置と前記燃料供給装置と前記送風装置を制御する制御部を備えた温風暖房機において、暖房運転の停止が要求された際、所定時間の間、前記燃料供給装置による供給量を所定量にして所定燃焼状態に保持すると共に、前記送風装置の送風量を前記所定燃焼状態における通常運転時での送風量より大きくなるように制御して、前記気化ガスと一次空気との混合ガスの一次空気の割合を大きくして、前記バーナーの火口部の温度を未然ガスの臭い成分を低減できる温度以上に昇温する消火制御機構を備えて、前記気化装置のノズル部を閉止した後、前記送風装置のアフターラン送風により未燃ガスを前記昇温した火口部を直ちに通過させて未燃ガスの臭い成分を低減するように前記消火制御機構を構成したことを特徴とする温風暖房機。
前記所定時間の間、前記燃料供給装置による燃料供給量を低下して最小火力燃焼状態に保持し、消火時に発生し得る未燃ガスを低減し、且つ、この所定時間の間の最小火力燃焼状態において前記送風装置の送風量を大きくし、気化ガスと一次空気との混合ガスの一次空気の割合を大きくして、前記バーナの火口付近に配設する火口網部や火口多孔板部などの火口部の温度を、赤熱高温に至らせて少なくとも８００℃以上に昇温し、前記気化装置のノズル部を閉止した後、前記送風装置のアフターラン送風により未燃ガスを前記昇温した火口部を直ちに通過させて未燃ガスを燃焼し、臭い成分を低減するように前記消火制御機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。