JP3845546B2 - Operation control method of vaporization type combustion apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる気化式燃焼装置の運転制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる気化式燃焼装置は、液体燃料をヒータ(電熱ヒータ)により加熱された気化器に電磁ポンプにより供給して気化した後、その気化ガスを該気化器に燃焼ファンから供給される燃焼用の空気と混合してバーナに供給し、該バーナにて燃焼させる。
【0003】
この種の気化式燃焼装置では、気化器の温度を検出する温度センサ(以下、気化器温度センサという)が該気化器に取付けられており、該気化式燃焼装置の燃焼運転は、マイクロコンピュータ等を有する制御装置によって、上記気化器温度センサの検出温度等に応じて制御される。この場合、気化式燃焼装置の燃焼運転の開始に際しては、例えば次のような運転制御が行われる。
【0004】
すなわち、運転スイッチの投入等による運転開始指令が制御装置に与えられると、該制御装置は、まず、気化器のヒータの作動を開始して、該気化器の加熱を開始する。そして、ヒータの作動によって気化器が加熱(予熱)され、気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化器による液体燃料の気化を行い得る所定の閾値温度まで上昇すると、制御装置は、燃焼ファンを作動させつつ、電磁ポンプを作動させて気化器に液体燃料を供給する。これにより該液体燃料を気化器で気化させつつ、その気化ガスと燃焼ファンによる燃焼用空気とを混合し、その混合気をバーナに供給する。また、これと並行して、点火器を作動させ、バーナに供給された混合気に点火し、これによりバーナの燃焼を開始させる。
【0005】
ところで、この種の従来の気化式燃焼装置の運転制御では、前記気化器への液体燃料の供給を開始したり燃焼ファンの作動を開始するタイミングを規定する前記閾値温度は、一般に一定値(固定値)に定めれている。この場合、該閾値温度は、例えば常温環境下で円滑に気化式燃焼装置の燃焼運転を開始することができるように設定される。
【0006】
しかしながら、このような従来の気化式燃焼装置では、特に、低温環境下での運転に際して次のような不都合を生じるものとなっていた。すなわち、低温環境下では、気化式燃焼装置のバーナ等が冷えているために、気化器で生成された気化ガスがバーナの炎口に流れるまでの過程で放熱を伴いやすい。このため、常温環境下での気化式燃焼装置の運転に合わせて上述の閾値温度を固定的に設定しているものでは、低温環境下での気化式燃焼装置の運転の際に、該気化ガスがバーナ内で結露しやすいという不都合を生じる。
【0007】
このような不都合を解消するためには、上述の閾値温度を高めに設定しておき、気化器の温度が十分に上昇した段階で、気化器への液体燃料の供給や燃焼ファンの作動を開始するようにすることが考えられる。しかし、このようにした場合には、気化式燃焼装置の運転を開始してから、バーナの燃焼運転が開始するまでの時間が常に長いものとなってしまうという不都合がある。
【0008】
また、気化器温度センサの気化器に対する取付部位等によっては、気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化器の液体燃料に接触する部位(液体燃料を気化するときに該液体燃料が供給される気化器の部位。以下、ここでは、気化部位という)の実際の温度に対して時間的な遅れを生じることがある。この場合、この時間的な遅れについては、例えば、気化式燃焼装置の燃焼運転を停止してから比較的短い時間の後に該気化式燃焼装置の燃焼運転を再開する場合のように気化器の温度が既に十分に高くなっている場合(以下、ここでは第1の場合という)と、気化式燃焼装置の燃焼運転を停止してから十分に長い時間を経過した後に該気化式燃焼装置の燃焼運転を開始する場合のように気化器の温度が気化式燃焼装置の設置場所付近の雰囲気温度と同程度になっている場合(以下、ここでは第2の場合という)とを比較すると、一般に、前記第1の場合に比して、前記第2の場合における上記の時間的な遅れが大きなものとなる。
【0009】
従って、このように気化器温度センサの検出温度の時間的な遅れを生じる場合には、前記閾値温度を前述のように固定的に設定しているものでは、気化器への液体燃料の供給を開始する時(バーナの点火処理の開始時)における気化器の前記気化部位の温度が異なるものとなる(前記第2の場合の方が第1の場合よりも気化器の気化部位の温度が高くなる)。そして、この場合、前記第1及び第2のいずれの場合でも、液体燃料の気化を確実に行うことができるようにするためには、前記閾値温度を前記第1の場合に合わせて設定する必要がある。しかるに、このように閾値温度を設定すると、前記第2の場合に、気化器の加熱を行う時間が必要以上に長くなって、バーナの燃焼を開始するタイミングが必要以上に遅くなり、必要以上に気化部位の温度が高くなるという不都合が生じるものとなっていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、気化式燃焼装置の運転開始の際における気化ガスの結露を防止しつつ燃焼運転を円滑に開始することができる気化式燃焼装置の運転制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
さらに加えて、気化器温度センサによる検出温度が、気化器の液体燃料に接触する部位(前記気化部位)の温度に対して時間的な遅れを生じる場合でも、必要以上に気化部位の温度を上げたり、バーナの燃焼開始が遅くなる等の不都合を生じることなく円滑に燃焼運転を開始することができる気化式燃焼装置の運転制御方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の気化式燃焼装置の運転制御方法はかかる目的を達成するために、液体燃料の気化ガスと空気との混合気を燃焼させるバーナと、供給された液体燃料を気化する気化器と、該気化器を加熱するヒータと、前記気化ガスと混合する燃焼用の空気を前記気化器を介して前記バーナに供給する送風手段とを備えた気化式燃焼装置の運転制御方法において、前記気化式燃焼装置の運転開始時に、該気化式燃焼装置の設置場所の雰囲気温度を初期雰囲気温度として検出すると共に前記ヒータの作動を開始する第1工程と、該ヒータの作動開始後、前記気化器に取り付けた気化器温度センサにより該気化器の温度を監視し、該気化器温度センサによる検出温度が前記初期雰囲気温度に応じて定めた第1の閾値温度に達したときに前記送風手段の作動を開始する第2工程と、次いで、前記気化器温度センサによる検出温度が前記第1の閾値温度よりも高く定めた第2の閾値温度に達した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナに点火する第3工程とを備え、前記第1の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度があらかじめ定めた所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より低い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定められていることを特徴とするものである。
【0013】
かかる本発明によれば、前記ヒータの作動開始後(気化器の予熱開始後)、前記気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化式燃焼装置の運転開始時に検出した前記初期雰囲気温度に応じた前記第1の閾値温度に達したときに、送風手段の作動が開始され、前記気化器を介してバーナに空気が供給される。このとき、バーナに供給される空気によって、該バーナ等の掃気が行われると同時に、該空気は気化器を介して暖められるため、該バーナが供給される空気によって暖められて加温される。
【0014】
そして、本発明では、気化器温度センサによる検出温度が、さらに、前記第1の閾値温度よりも高い第2の閾値温度(これは前記液体燃料を気化器で気化し得る温度である)まで上昇した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつバーナに点火する。このとき気化器に供給された液体燃料は、該気化器の熱により気化すると共にその気化ガスが送風手段による空気と共にバーナに供給され、燃焼を開始する。
【0015】
この場合、本発明では、前記送風手段の作動開始タイミングを規定する前記第1の閾値温度は、前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも低い場合、すなわち低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合には、該初期雰囲気温度が該所定値よりも高い場合、すなわち通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合よりも、低い値に設定される。このため、基本的には、低温環境下での気化式燃焼装置の運転においては、通常の場合よりも、早期に送風手段が作動されることとなり、気化器を介して暖められた空気によるバーナの加温がより早期に開始されることとなる。従って、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合はもちろんのこと、低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合でも、気化器による液体燃料の気化及びバーナの点火を開始する前に、バーナを十分に暖めることが可能となる。そして、この結果、バーナの点火の際にバーナに供給される気化ガスが結露するのを防止することが可能となる。また、通常的な温度環境下での気化式燃焼装置の運転においては、それに適合させた前記第1及び第2の閾値温度を設定すればよいので、送風手段を作動させてバーナを加温する時間や、バーナの燃焼開始前に気化器をヒータにより加熱する時間を必要限に留めることができる。
【0016】
従って、本発明によれば、気化式燃焼装置の運転開始の際における気化ガスの結露を防止しつつ燃焼運転を円滑に開始することができる。
【0017】
かかる本発明では、より好ましくは、前記第2の閾値温度は、前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より高い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定める。
【0018】
これによれば、気化器への液体燃料の供給やバーナの点火のタイミングを規定する前記第2の閾値温度を上記のように設定することで、特に、低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合には、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合よりも、より高い温度に気化器が加熱された状態で、気化器による液体燃料の気化が開始される。このため、送風手段の作動に伴うバーナの加温をより十分に行うことができると共に、気化器から液体燃料に十分な熱量を与えて気化することができる。その結果、該気化ガスの結露をより一層確実に防止して、バーナでの該気化ガスの燃焼を良好に行うことができる。
【0019】
さらに、本発明の好ましい形態では、前記第1工程は、前記気化式燃焼装置の運転開始時に前記気化器温度センサによる検出温度を気化器初期温度として取得する工程を含んでおり、前記第1の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合には、前記気化器温度センサによる検出温度が該第1の閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定となるように該気化器初期温度に応じて定められていると共に、前記第2の閾値温度は、前記気化器温度センサによる検出温度が該第2閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定になるように、該気化器初期温度に応じて定められている。
【0020】
これによれば、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合において、前記気化器温度センサによる検出温度が、気化器の液体燃料が接触する箇所(液体燃料の気化に際して液体燃料が供給される部位)の実際の温度(以下、ここでは気化器実温度という)に対して時間的な遅れが生じる場合であっても、前記気化器初期温度によらずに、前記気化器実温度が前記第1の閾値温度に対応する一定の温度に達したときに、前記送風手段の作動が開始され、また、該気化器実温度が前記第2の閾値温度に対応する一定の温度に達してから、前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナが点火される。つまり、バーナを事前に暖めるための送風手段の作動や、バーナの燃焼が、それぞれ気化式燃焼装置の運転開始時における気化器の温度によらずに、該気化器の実質的な温度が一定の温度状態となるタイミングで行われることとなる。
【0021】
このため、バーナの燃焼開始前におけるバーナの加温や気化器の加熱(予熱)の時間の過不足を生じたりすることなく、円滑にバーナの燃焼を開始することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の気化式燃焼装置の運転制御方法の一実施形態を図1〜図3を参照して説明する。図1は本実施形態における気化式燃焼装置の機構的構成を示す断面図、図2は該気化式燃焼装置の電子機器の構成を示すブロック図、図3は該気化式燃焼装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【0023】
まず、図1を参照して、本実施形態における気化式燃焼装置の機構的構成を説明する。本実施形態の気化式燃焼装置は例えばFF式の温風暖房装置に備えられたものであり、方形箱状のバーナケース1と、液体燃料としての灯油を貯蔵している定油面器2とを備えている。これらのバーナケース1及び定油面器2は、温風暖房装置の図示しない外装ケース内に収容されている。この場合、前記定油面器2は、図示しない燃料タンクに配管で接続されており、該燃料タンクから灯油が供給されるようになっている。
【0024】
尚、以下の説明では、便宜上、図1の左右方向をバーナケース1の前後方向とし、バーナケース1の左側、右側をそれぞれバーナケース1の前側、後側とする。
【0025】
バーナケース1内には、メインバーナ3及び種火バーナ4を構成するバーナユニット5と、このバーナユニット5に装着された気化器6とが収容されている。
【0026】
バーナユニット5は、その主要部がメインバーナヘッド7と種火バーナヘッド8とバーナトップ9とから構成されたものである。
【0027】
メインバーナヘッド7は、詳細を後述するバーナトップ9と併せてメインバーナ3を構成するものであり、上方に開口して前後方向に延在する箱状のものである。また、種火バーナヘッド8は、バーナトップ9と併せて種火バーナ4を構成するものであり、メインバーナヘッド7と大略相似した形状で上方に開口する箱状のものである。
【0028】
この種火バーナヘッド8は、その前後方向の長さや深さがメインバーナヘッド7よりよりも小さく形成され、その上端面がメインバーナヘッド7の上端面と面一になるようにしてメインバーナヘッド7内に収容されている。この場合、種火バーナヘッド8は、その上端両側部に形成された図示しないフランジを介してメインバーナヘッド7の上端両側部に支承されている。
【0029】
また、メインバーナへッド7内には、これに収容した種火バーナヘッド8の前方及び後方の箇所、並びに下側の箇所に空間10が形成されている。この空間10は、メインバーナ3で燃焼させる混合気(灯油の気化ガスと空気との混合気)を該メインバーナ3の後述の炎口18に供給する通路となるものである(以下、この空間10をメイン側混合気通路10という)。
【0030】
種火バーナヘッド8の内部には、この内部を前部側の空間11と後部側の空間12とに隔てる仕切り板13が設けられている。この仕切り板13には、空間12内に突出した凸部14を有する貫通穴(バーリング穴)15が穿設され、この貫通穴15を介して空間11,12が互いに連通されている。また、仕切り板13に対面する種火バーナヘッド8の後端(図1の種火バーナヘッド8の右端)の側壁には、空間12内に突出した凸部16を有する貫通穴(バーリング穴)17が仕切り板13の貫通穴15と同心に穿設され、この貫通穴17を介して空間12をメイン側混合気通路10に連通させている。
【0031】
ここで、種火バーナヘッド8内の前部側の空間11は、種火バーナ4で燃焼させる混合気を種火バーナ4の後述の炎口19に供給する通路となるものである(以下、この空間11を種火側混合気通路11という)。また、種火バーナヘッド8内の後部側の空間12は、詳細を後述する気化器6内で生成される混合気を前記メイン側混合気通路10及び種火側混合気通路11に分配供給する部分である(以下、空間12を混合気分配部12という)。
【0032】
前記バーナトップ9は板状のものであり、上述のような構成のメインバーナヘッド7及びこれに収容された種火バーナヘッド8の上端面にこれらのバーナヘッド7,8を閉蓋するようにして装着され、メインバーナヘッド7に図示しないねじ等によりパッキングを挟んで固定されている。
【0033】
このバーナトップ9には、種火バーナヘッド8よりも前側の箇所で、前記メイン側混合気通路10に連通する複数の炎口18が穿設され、種火ケーシング8内の種火側混合気通路11の上方箇所に、該種火側混合気通路11に連通する複数の炎口19が穿設されている。炎口18,19は、それぞれメインバーナ3用のメイン炎口、種火バーナ4用の種火炎口であり、メイン炎口18の個数やその存在範囲は、種火炎口19の個数やその存在範囲よりも大きいものとされている。
【0034】
尚、上述のように構成されたバーナユニット5は、バーナケース1内に設けられたバーナ取付部材20に取付けられて、バーナケース1内に保持されている。そして、バーナユニット5の上方(図1のバーナケース1内の前側の上部の空間)には、前記メイン炎口18及び種火炎口19に臨む燃焼室21が形成されている。
【0035】
また、メインバーナヘッド7の後端の側壁の下端部には、灯油の気化ガスが結露したときにメインバーナヘッド7内に残留することとなる灯油を排出するためのドレン管22が挿着されている。このドレン管22は、バーナケース1の外部に導出され、ドレンパイプ23を介して前記定油面器2に連接されている。
【0036】
さらに、前記種火バーナヘッド8内の混合気分配部12には、これに導入される混合気の、メインバーナ3及び種火バーナ4への分配割合を調整するための弁装置24の円板状の弁体25が前記貫通穴15,17と同心に収容されている。
【0037】
この弁装置24は、本願発明の本質をなすものではないので、ここでは簡略的な説明に留めるが、上記弁体25の中心部から延設されたロッド26を電動モータ27の回転駆動軸27aにピアノ線等の連結部材28を介して連結し、該電動モータ27の回転駆動軸27aを回転させることで、ロッド26を介して弁体25を前後方向に移動させ、それにより、前記貫通穴15(以下、種火側貫通穴15という)の凸部14と弁体25との間隔、並びに前記貫通穴17(以下、メイン側貫通穴17という)の凸部16と弁体25との間隔を調整するようにしている。換言すれば、弁体25を電動モータ27により前後方向に移動させることにより、混合気分配部12に対する種火側貫通穴15及びメイン側貫通穴17の開度を調整するようにしている。
【0038】
尚、弁装置24に付随して、本実施形態における気化式燃焼装置に備えられている部材29は、前記ロッド26が貫通するバーナケース1の側壁のロッド貫通穴30におけるバーナケース1内の気密性を確保するためのシール部材である。
【0039】
前記気化器6は、種火バーナヘッド8内の混合気分配部12の上方箇所でバーナトップ9上に装着されて該バーナトップ9に図示しないねじ等により固定されている。
【0040】
この気化器6は、その前部側の部分を主に構成する本体部31と、この本体部31の後面部に装着された外装カバー部材32とから構成され、これらの本体部31と外装カバー部材32とにより、気化器6の内部に、下方に向かって開口した空間33を形成している。この空間33は、灯油の気化ガスと空気との混合気を生成すると共にその混合気を種火バーナヘッド8内の混合気分配部12に導く流通路となるものである(以下、空間33をメイン混合気通路33という)。そして、該メイン混合気通路33は、混合気分配部12の上方で前記バーナトップ9に穿設された貫通穴34を介して混合気分配部12に連通されている。
【0041】
気化器6の本体部31は、電熱ヒータ35を内蔵しており、この電熱ヒータ35に通電することで加熱されるようになっている。そして、この本体部31の上部の後端部には、該本体部31の温度を検出する温度センサ36が取着されている。さらに、本体部31の前面部から受熱フィン37が突設され、この受熱フィン37は、種火炎口19の直上箇所に位置している。
【0042】
また、気化器6の後端部を形成する外装カバー部材32の上部には、メイン混合気通路33に向かって開口する空気導入口38が形成され、この空気導入口38に燃料噴射ノズル39が挿入されている。
【0043】
上記燃焼噴射ノズル39は、その基部40がバーナケース1の後端の側壁に取付けられており、その基部40から空気導入口38内を通って、メイン混合気通路33まで延在している。そして、該燃料噴射ノズル39は、定油面器2に装着された電磁ポンプ41から導出された給油管42に基部40を介して接続されており、電磁ポンプ41を作動させることで定油面器2から供給される灯油をメイン混合気通路33内において、気化器6の本体部31の内壁に向かって噴出するようにしている。
【0044】
また、バーナケース1の前端の側壁の下部には、該バーナケース1の外側で送風手段としての燃焼ファン43が装着されている。この燃焼ファン43は、これに備えたファンモータ43aを作動させることでメインバーナ3及び種火バーナ4の燃焼用の空気を送風するもので、バーナケース1の前端の側壁の下部に形成された空気導入穴44を介してバーナケース1内に燃焼用空気を供給する。
【0045】
この場合、バーナケース1内において、前記メインバーナヘッド7の周囲の空間45(メインバーナヘッド7の下方及び後方の空間を含む)は、前記気化器6の空気導入口38に灯油の気化ガスと混合する燃焼用空気(一次空気)を供給する空気通路となっており、燃焼ファン43からバーナケース1内に供給される燃焼用空気は、該空気通路45を通って気化器6の空気導入口38に導かれ、さらに、該空気導入口38から気化器6内部のメイン混合気通路33に導かれる。
【0046】
尚、前記バーナトップ9の両側部には、図示しない二次空気導入孔が穿設されており、バーナケース1内に燃焼ファン43から供給される空気の一部は、該二次空気導入孔を介して前記燃焼室21に燃焼用の二次空気として供給される。
【0047】
また、バーナケース1の上端の天板には、燃焼室21から排ガスを導出する排ガス導出口46が形成されている。この排ガス導出口46には、本実施形態における温風暖房装置の図示しない放熱器(熱交換器)が装着されるようになっている。
【0048】
尚、本実施形態における温風暖房装置は、FF式のものであり、上記放熱器には、燃焼排ガスを屋外に導出する図示しない排気管が接続され、また、前記燃焼ファン43には、燃焼用空気を屋外から導く図示しない給気管が接続される。また、図1では図示を省略するが、バーナケース1内には、種火バーナ4の点火を行うための火花放電を発する点火電極や、種火バーナ4及びメインバーナ3の燃焼炎F4,F3を検知するフレームロッド等の炎検知器が配設され、さらに、温風暖房装置の外装ケース内には、室内空気を上記放熱器を介して対流させながら温風を室内に送風する対流ファンが備えられている(これらの点火電極、炎検知器、対流ファン等は、本明細書では、図2のブロック図で概念的に図示する)。
【0049】
図2を参照して、本実施形態における温風暖房装置は、上述した構成の気化式燃焼装置の他、前記弁装置24の電動モータ27や電磁ポンプ41、燃焼ファン43のファンモータ43a、気化器6の電熱ヒータ35等の作動制御を行う制御装置47を備えている。
【0050】
この制御装置47は、マイクロコンピュータ等を含む電子回路により構成されたものであり、前記気化器6の温度センサ36(以下、気化器温度センサ36という)や炎検知器48、気化式燃焼装置を含む温風暖房装置が設置される部屋の室温(雰囲気温度)を検出する室温センサ49等のセンサが接続されると共に、前記弁装置24の電動モータ27や電磁ポンプ41、燃焼ファン43のファンモータ43a、気化器6の電熱ヒータ35、点火電極50に火花放電を発生させるイグナイタ51、対流ファン52のファンモータ52a等のアクチュエータが接続されている。
【0051】
そして、該制御装置47は、気化器温度センサ36等のセンサの検出信号や、あらかじめ定められたプログラム等に基づいて上記の各アクチュエータの作動制御を行う。
【0052】
次に本実施形態における温風暖房装置の作動を説明する。
【0053】
図3のフローチャートを参照して、本実施形態における温風暖房装置では、図示しない運転スイッチがON操作されると、制御装置47は、図3のフローチャートに示す処理を実行して、気化式燃焼装置を含む温風暖房装置の運転を制御する。
【0054】
すなわち、制御装置47は、まず、室温センサ49による現在の検出室温を初期雰囲気温度TS0として取得すると共に、気化器温度センサ36による現在の検出温度を気化器初期温度TK0として取得する(STEP1)。
【0055】
そして、制御装置47は、これらの初期雰囲気温度TS0及び気化器初期温度TK0に応じて、後述の制御処理で用いる第1〜第3閾値温度T1,T2,T3(T1<T2<T3)を例えば次の表1に例示するように設定する(STEP2)。
【0056】
【表1】
【0057】
これらの第1〜第3閾値温度T1,T2,T3は、気化器温度センサ36の検出温度に対する閾値であり、第1閾値温度T1は、後述のように燃焼ファン43の作動を開始するタイミングを規定する閾値温度である。また、第2閾値温度T2は後述のように種火バーナ4の燃焼を開始するタイミングを規定する閾値温度であり、第3閾値温度T3は、後述のようにメインバーナ3の燃焼を開始するタイミングを規定する閾値温度である。
【0058】
この場合、第1〜第3閾値温度T1,T2,T3の設定種別は、大別すると、初期雰囲気温度TS0が例えば5℃以下である場合(低温環境下で温風暖房装置の運転を行う場合)と、初期雰囲気温度TSが5℃よりも高い場合(通常的な温度環境下で温風暖房装置の運転を行う場合)とで分類され、さらに、後者の場合については、気化器初期温度TK0が例えば100℃以下である場合と気化器初期温度TK0が100℃よりも高い場合とで分類されている。ここで、気化器初期温度TK0が、TK0>100℃となる場合は、基本的には温風暖房装置の運転停止後、比較的短い時間の経過後に温風暖房装置の運転が再開される場合(気化器6が未だ比較的高温状態になっている場合)である。また、TK0≦100℃となる場合は、基本的には、前回の温風暖房装置の運転を停止してから十分に時間が経過した後に温風暖房装置の運転が行われる場合で、別の言い方をすれば、気化器6の温度が初期雰囲気温度TS0と大差のない温度になっている場合である。
【0059】
そして、本実施形態では、TS0≦5℃の場合における第1閾値温度T1(10℃)は、TS0>5℃の場合の第1閾値温度T1(130℃又は150℃)よりも十分に小さな値に設定されている。また、TS0≦5℃の場合における第2閾値温度T2(190℃)及び第3閾値温度T3(240℃)は、それぞれ、TS0>5℃の場合の第2閾値温度T2(160℃又は180℃)、第3閾値温度T3(220℃)よりも大きな値に設定されている。
【0060】
また、TS0>5℃の場合においては、電熱ヒータ35により後述のように加熱される気化器6の本体部31の、燃料噴射ノズル39から噴射される液体燃料が接触する部分(図1の参照符号31aを付した部分。以下、燃料供給部分31aという)の実際の温度に対する気化器温度センサ36の検出温度(気化器温度センサ36が取付けられた部分の温度)の時間的な遅れが生じ、また、その時間的な遅れの程度が気化器初期温度TK0に応じて相違することを考慮して第1〜第3閾値温度T1〜T3が設定されている。すなわち、前記電熱ヒータ35による気化器6の後述の加熱開始後に、気化器温度センサ36の検出温度が、第1〜第3の各閾値温度T1〜T3に到達した時における前記燃料供給部分31aの実際の温度がTK0≦100℃の場合と、TK0>100℃の場合とで、ほぼ同一の温度になるように第1〜第3閾値温度T1〜T3が実験等に基づいて設定されている。この場合、基本的には、気化器初期温度TK0が低い方が、高い場合よりも、気化器6の燃料供給部分31aの実際の温度に対する気化器温度センサ36の検出温度の時間的な遅れが長くなり、また、その時間的な遅れの気化器初期温度TK0に応じた差は、気化器6の本体部31の電熱ヒータ35による加熱が進行するに伴って小さくなるので、第1〜第3の各閾値温度T1〜T3は、TK0≦100℃の場合の値が、TK0>100℃の場合の値よりも小さいか(第1及び第2閾値温度T1,T2)、もしくは同等の値(第3閾値温度T3)に設定されている。
【0061】
尚、TS0>5℃の場合における第1〜第3の各閾値温度T1〜T3に対応する気化器6の燃料供給部分31aの実際の温度は、それぞれ例えば約170℃、200℃、240℃である。また、TS0≦5℃の場合における第1〜第3の各閾値温度T1〜T3に対応する気化器6の燃料供給部分31aの実際の温度は、それぞれ例えば約50℃、240℃、260℃である。また、いずれの場合であっても、第2閾値温度T2及び第3閾値温度T3は、それぞれに対応する燃料供給部分31aの実際の温度が、後述のように種火バーナ4、メインバーナ3の燃焼運転が開始される際に気化器6に供給される液体燃料を気化し得る温度になるように設定された閾値温度である。
【0062】
上述のようにして、第1〜第3閾値T1〜T3を設定した後、制御装置47は、さらに、弁装置24の電動モータ27を制御して、前記混合気分配部12内の弁体25をメイン側貫通穴17に向かって移動させ、該メイン側貫通穴17の凸部16に着座させる(STEP3)。これにより、メインバーナ3のメイン側混合気通路10を混合気分配部12から遮断すると共に、該混合気分配部12を種火側貫通穴15を介して種火バーナ4の種火側混合気通路11のみに開放する。さらに、このSTEP3では、制御装置47は、前記電熱ヒータ35に通電し、気化器6の本体部31の加熱を開始する。尚、STEP1〜3の処理はほぼ同時に行われる。
【0063】
このようにして、電熱ヒータ35の通電(気化器6の加熱)を開始した後、制御装置47は、気化器温度センサ36の検出温度(以下、これに参照符号TKを付する)を逐次監視し、該検出温度TKが前記STEP2で設定した第1閾値温度T1まで上昇したか否かを判断する(STEP4)。
【0064】
このとき、気化器温度センサ36の検出温度TKがTK≧T1になると、制御装置47は、燃焼ファン43のファンモータ43aを制御して、該燃焼ファン43の作動を開始し、該燃焼ファン43を所定回転数で回転させる(STEP5)。このとき、該燃焼ファン43から送風される空気は、バーナケース1内の前記空気通路45、メイン混合気通路33、混合気分配部12、種火側混合気通路11、種火炎口19を介して燃焼室21に流れ、これにより該燃焼室21等の掃気が行われる。
【0065】
また、このとき、気化器6内のメイン混合気通路33を流れる空気が、電熱ヒータ35により加熱されている気化器6の本体部31の熱を受けることで暖められる。そして、その暖められた空気が混合気分配部12及び種火側混合気通路11を流れることで、これらの混合気分配部12及び種火側混合気通路11を内部に有する種火バーナヘッド8も加温されて暖められる。特に、前記初期雰囲気温度TS0がTS0≦5℃である場合(低温環境下での温風暖房装置の運転の場合)においては、前記第1閾値温度T1が低い値(10℃)に設定されているため、燃焼ファン43の作動、ひいては種火バーナヘッド8の加温が比較的早期に開始される。
【0066】
尚、TS0>5℃である場合(通常的な温度環境下での温風暖房装置の運転の場合)には、気化器温度センサ36の検出温度TKが、TK0≦100℃の場合と、TK0>100℃の場合とで、互いに異なる温度(130℃、150℃)に達したときに燃焼ファン43の作動が開始される。但し、前述した気化器温度センサ36の検出温度TKの時間的な遅れによって、TK0≦100℃の場合と、TK0>100℃の場合とのいずれの場合であっても、燃焼ファン43の作動が開始される際における気化器6の本体部31の燃料供給部分31aの実際の温度は概ね同一の温度(約170℃)である。
【0067】
このように燃焼ファン43の作動を開始した後、制御装置47は、次に、気化器温度センサ36の検出温度TKが前記STEP2で設定した第2閾値温度T2まで上昇したか否かを判断する(STEP6)。
【0068】
このとき、電熱ヒータ35による気化器6の本体部31の加熱によって、該本体部31の温度がさらに上昇し、気化器温度センサ36の検出温度TKがTK≧T2になると、制御装置47は、種火バーナ4の点火処理を実行して、該種火バーナ4の燃焼運転を開始させる(STEP7)。
【0069】
この種火バーナ4の点火処理では、制御装置47は、燃焼ファン43の作動を継続したまま、イグナイタ51を作動させて点火電極50に火花放電を発生させる。さらに、制御装置47は、電磁ポンプ41を制御して、該電磁ポンプ41による定油面器2の灯油の吐出量(=燃料噴射ノズル39への灯油の供給量)を所定量に制御し、その所定の吐出量の灯油を燃料噴射ノズル39に供給せしめる。
【0070】
このとき、燃料噴射ノズル39に供給される灯油は、気化器6内のメイン混合気通路33内で気化器6の本体部31の燃料供給部分31aに向かって燃料噴射ノズル39から噴射され、該本体部31の燃料供給部分31aの熱により気化される。さらにこのとき、その気化した気化ガスは、気化器6の空気導入口38からメイン混合気通路33内に導入される空気(一次空気)と混合して混合気となり、その混合気がメイン混合気通路33から、種火バーナヘッド8内の混合気分配部12、種火側貫通穴15、種火側混合気通路11、及び種火炎口19を介して燃焼室21内に噴出する。そして、その噴出した混合気が点火電極50の火花放電により点火され、種火バーナ4の燃焼が開始する。
【0071】
この場合、種火バーナヘッド8や、その内部の混合気分配部12及び種火側混合気通路11は、種火バーナ4の点火処理に先行する燃焼ファン43の作動(STEP5)によって、前述のように暖められている。このため、気化器6内のメイン混合気通路33で生成される液体燃料の気化ガスが種火バーナヘッド8内を通って種火炎口19に流れる過程で該気化ガスが放出する熱が少ないものとなって、該気化ガスの結露を回避しつつ該気化ガスを種火炎口19に供給して燃焼させることができる。
【0072】
特に、初期雰囲気温度TS0がTS0≦5℃である低温環境下での運転、換言すれば、気化ガスの結露を生じやすい運転環境下においては、早期に燃焼ファン43の作動が開始されていると共に、種火バーナ4の燃焼開始のタイミングを規定する第2閾値温度T2は、通常的な温度環境下での運転の場合よりも高い。このため、低温環境下での運転の場合には、種火バーナ4の燃焼運転の開始の際に、通常的な場合よりも種火バーナヘッド8が十分に暖められており、気化器6内で生成された気化ガスが種火炎口19に流れる過程で該気化ガスから放出される熱が少ないものとなる。また、種火バーナ4の燃焼運転の開始の際の気化器6の本体部31の温度が比較的高い温度になっていることで、燃料噴射ノズル39から噴射される液体燃料は十分な熱を気化器6の本体部31から吸収して気化することができる。この結果、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転においても、気化器6内で生成された気化ガスが種火炎口19に流れる過程で結露を生じることなく、種火炎口19に供給されて燃焼する。
【0073】
また、通常的な温度環境下での運転においては、気化器温度センサ36の検出温度TKが第2閾値温度T2に到達したとき(種火バーナ4の燃焼を開始する際)における気化器6の本体部31の燃料供給部分31aの温度は、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度(約200℃)である。さらに、先にも述べたように、種火バーナ4の燃焼開始前に燃焼ファン43の作動を開始したとき(TK≧T1となったとき)における気化器6の本体部31の燃料供給部分31aの温度も、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度である。
【0074】
このため、種火バーナ4の燃焼を開始するための種火バーナヘッド8の加温と気化器6の予熱を必要限の時間で過不足なく行うことができる。
【0075】
尚、種火バーナ4の燃焼が開始すると、種火炎口19から立ち上がる燃焼炎F4によって気化器6の本体部31が前記受熱フィン37を介して加熱される(熱がフィードバックされる)。従って、気化器6の本体部31は、種火バーナ4の燃焼開始直後は、基本的には電熱ヒータ35の熱と種火バーナ4の燃焼熱によって加熱される。
【0076】
このようにして種火バーナ4の燃焼が開始し、該種火バーナ4の燃焼炎F4が炎検知器48により検知されてから一定時間(例えば5秒)が経過して種火バーナ4の燃焼が安定すると、制御装置47は、イグナイタ51の作動を停止すると共に、前記対流ファン52の作動を開始し、種火バーナ4の燃焼熱による温風の室内への送風を開始する(STEP8)。このときの対流ファン52の回転数は、例えば所定の最小回転数に制御される。
【0077】
さらに、制御装置47は、気化器温度センサ36の検出温度TKを監視し、該検出温度TKが前記STEP2で設定した第3閾値温度T3まで上昇したか否かを判断する(STEP9)。
【0078】
このとき、気化器温度センサ36の検出温度TKがTK≧T3になると、制御装置47は、種火バーナ4の燃焼と合わせてメインバーナ3の燃焼を開始する処理を実行する(STEP10)。このメインバーナ3の燃焼開始処理では、制御装置47は、あらかじめ定めた所定量の灯油を燃料噴射ノズル39に供給するように電磁ポンプ41の吐出量を制御すると共に、この灯油の供給量に合わせた量の空気をメインバーナ3及び種火バーナ4に供給するように燃焼ファン43の回転数をあらかじめ定めた所定回転数に制御する。さらに、制御装置47は、弁装置24の電動モータ27を制御して、弁体25を、前記種火側貫通穴15とメイン側貫通穴17との間の所定位置に移動させ、混合気分配部12をメイン側混合気通路10と種火側混合気通路11との両者に開放する。尚、このときの弁体25の移動位置は、種火側貫通孔15寄りの位置である。
【0079】
これにより、気化器6内のメイン混合気通路33で、灯油の気化ガスと空気(一次空気)との混合気が生成されつつ、その混合気の一部が混合気分配部12から種火側混合気通路11を介して種火炎口19に供給されて種火バーナ4の燃焼が継続すると共に、気化器6で生成された混合気の残部が混合気分配部12からメイン側混合気通路10を介してメイン炎口18に供給され、該炎口18から噴出する。そして、このメイン炎口18から噴出する混合気に種火バーナ4の燃焼炎F4が火移りして、メインバーナ3が点火され、該メインバーナ3及び種火バーナ4を合わせたバーナユニット5の全体の燃焼運転が開始する。また、対流ファン52の継続的な作動によって、メインバーナ3及び種火バーナ4の燃焼熱による温風の室内への送風がなされる。
【0080】
この場合、メインバーナ3の燃焼開始前に、種火バーナヘッド8は、既に開始されている種火バーナ4の燃焼によって加熱されており、また、メインバーナヘッド7は、その内部のメイン側混合気通路10を併せて種火バーナヘッド8の熱やバーナトップ9の熱により暖められている。このため、気化器6内のメイン混合気通路33で生成される液体燃料の気化ガスのうち、種火バーナヘッド8内を通って種火炎口19に流れる気化ガスはもちろんのこと、該種火バーナヘッド8の混合気分配部12からメインバーナヘッド7内のメイン側混合気通路10を通ってメイン炎口18に流れる気化ガスについても、該気化ガスの流動過程で該気化ガスが放出する熱が少ないものとなる。従って、該気化ガスの結露を回避しつつ該気化ガスをメイン炎口18に供給して燃焼させることができる。
【0081】
特に、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転(TS0≦5℃である場合の運転)においては、メインバーナ3の燃焼開始のタイミングを規定する第3閾値温度T3は、通常的な温度環境下での運転の場合よりも高いため、メインバーナ4の燃焼運転の開始前に、通常的な場合よりもメインバーナヘッド8が十分に暖められるとともに、メインバーナ3の燃焼の開始の際に燃料噴射ノズル39から噴射される液体燃料は十分な熱を気化器6の本体部31から吸収して気化することができる。この結果、種火バーナ4の燃焼開始の際と同様、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転においても、気化器6内で生成された気化ガスがメイン炎口18及び種火炎口19に流れる過程で結露を生じることなく、これらの炎口18,19に供給されて燃焼する。
【0082】
また、通常的な温度環境下での運転においては、気化器温度センサ36の検出温度TKが第3閾値温度T3に到達したとき(メインバーナ3の燃焼を開始する際)における気化器6の本体部31の燃料供給部分31aの温度は、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度(約240℃)である。
【0083】
このため、種火バーナ4の燃焼と合わせてメインバーナ3の燃焼を開始するためのメインバーナヘッド7の加温と気化器6の予熱を必要限の時間で過不足なく行うことができる。
【0084】
尚、気化器6の電熱ヒータ35の作動に関し、気化器温度センサ36の検出温度TKが例えば220℃(これは本実施形態ではTS0>5℃の場合の第3閾値温度T3に等しい)以上に上昇した後には、制御装置47は、気化器6の本体部31の温度が、例えば220〜240℃のほぼ一定の温度に保たれるように電熱ヒータ35の通電をON/OFFする。
【0085】
上述のようにして、メインバーナ3の燃焼を開始した後には、制御装置47は、対流ファン52の作動による温風の送風及び室内空気の対流を行いながら、室温センサ49により検出される室温とあらかじめ使用者により設定される目標室温とに応じて燃焼ファン43の回転数、電磁ポンプ41の灯油の吐出量、対流ファン55の回転数を制御し、室温を目標室温に大略維持するように温風暖房装置の温調運転を行う(STEP11)。この場合、基本的には、室温センサ49による検出室温が目標室温よりも低い程、燃焼ファン43の回転数、電磁ポンプ41の灯油の吐出量を大きくして、バーナユニット5の燃焼量を増加させると共に、対流ファン52の回転数を大きくして、温風の送風量を多くする。また、室温センサ49による検出室温が目標室温に近づくと、燃焼ファン43の回転数、電磁ポンプ41の吐出量を小さくして、バーナユニット5の燃焼量を減少させると共に、対流ファン52の回転数を小さくして、温風の送風量を少なくする。
【0086】
尚、本発明の本質をなすものではないのでここでは簡略な説明に留めるが、本実施形態では、燃焼ファン43による燃焼用空気の給気温度(具体的には例えば燃焼ファン43の吸気口における空気温度等)を図示を省略する給気温度センサにより検出するようにしている。そして、前記STEP8からSTEP9にかけての種火バーナ4の燃焼中や、前記STEP11の温調運転における種火バーナ4及びメインバーナ3の燃焼中における燃焼ファン43の回転数の制御(燃焼用空気の送風量の制御)においては、常温程度の所定の給気温度(例えば20℃)の環境下で種火バーナ4やメインバーナ3の良好な燃焼状態が確保されるようにバーナユニット5の全体の燃焼量あるいは気化器6への液体燃料の供給量に対してあらかじめ定めた燃焼ファン43の回転数を基本回転数とし、この基本回転数を上記給気温度センサの検出温度に応じて適宜補正することで、該燃焼ファン43の目標回転数を決定して、該燃焼ファン43の回転数を制御するようにしている。この補正は、バーナユニット5に供給される燃焼用空気の密度(ひいては該空気の単位体積当りの酸素量)が給気温度に応じて変化し、また、バーナユニット5における気化ガスの燃焼速度(燃焼反応の生じ易さ)が該給気温度に応じて変化することを考慮したものである。そして、燃焼ファン43の回転数の上記基本回転数に対する補正量は、該給気温度に応じた空気の密度変化や気化ガスの燃焼速度の変化によらずに、バーナユニット5における気化ガスの良好な燃焼状態が確保されるように該給気温度に応じてあらかじめ実験的に定められている。
【0087】
以上説明したようにして、本実施形態の装置では、種火バーナ4やメインバーナ3の燃焼を開始する際の気化ガスの結露を効果的に防止することができる。この結果、所望量の気化ガスを種火炎口19やメイン炎口18に供給して、種火バーナ4やメインバーナ3の着火・燃焼を良好に行うことができる。また、液体燃料の気化に実際に寄与する気化器6の本体部31の燃料供給部分31aの温度に対する気化器温度センサ36の検出温度TKの時間的な遅れの影響も適正に補償して、種火バーナ3やメインバーナ4の燃焼開始前の加温や、気化器6の予熱を過不足なく行うことができ、円滑に燃焼運転を開始することができる。
【0088】
尚、以上説明した実施形態では、種火バーナ4及びメインバーナ3を備えた気化式燃焼装置を例にとって説明したが、種火バーナを備えずに、メインバーナのみを備えるような気化式燃焼装置についても本発明を適用することができることはもちろんである。この場合には、メインバーナの燃焼を本実施形態における種火バーナ4の燃焼を開始する場合と同様の手順によって開始するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気化式燃焼装置の一実施形態の機構的構成を示す断面図。
【図2】図1の気化式燃焼装置の電子機器の構成を示すブロック図。
【図3】図1の気化式燃焼装置の作動を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
3…種火バーナ、4…メインバーナ、6…気化器、35…電熱ヒータ、36…気化器温度センサ、43…燃焼ファン(送風手段)、49…室温センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation control method for a vaporization type combustion apparatus that vaporizes and burns liquid fuel such as kerosene.
[0002]
[Prior art]
A vaporization type combustion apparatus that vaporizes and burns liquid fuel such as kerosene is vaporized by supplying liquid fuel to a vaporizer heated by a heater (electric heater) by an electromagnetic pump, and then the vaporized gas is supplied to the vaporizer. It is mixed with combustion air supplied from a combustion fan, supplied to the burner, and burned in the burner.
[0003]
In this type of vaporization combustion apparatus, a temperature sensor (hereinafter referred to as a vaporizer temperature sensor) for detecting the temperature of the vaporizer is attached to the vaporizer, and the combustion operation of the vaporization combustion apparatus is performed by a microcomputer or the like. Is controlled according to the temperature detected by the vaporizer temperature sensor. In this case, at the start of the combustion operation of the vaporization combustion apparatus, for example, the following operation control is performed.
[0004]
That is, when an operation start command is given to the control device by turning on the operation switch or the like, the control device first starts the operation of the heater of the vaporizer and starts heating the vaporizer. When the carburetor is heated (preheated) by the operation of the heater, and the temperature detected by the carburetor temperature sensor rises to a predetermined threshold temperature at which the liquid fuel can be vaporized by the vaporizer, the control device performs combustion. While operating the fan, the electromagnetic pump is operated to supply liquid fuel to the vaporizer. As a result, the vaporized gas and the combustion air produced by the combustion fan are mixed while the liquid fuel is vaporized by the vaporizer, and the mixed gas is supplied to the burner. In parallel with this, the igniter is operated to ignite the air-fuel mixture supplied to the burner, thereby starting combustion of the burner.
[0005]
By the way, in the operation control of this type of conventional vaporization type combustion apparatus, the threshold temperature that defines the timing for starting the supply of liquid fuel to the vaporizer or starting the operation of the combustion fan is generally a constant value (fixed). Value). In this case, the threshold temperature is set so that, for example, the combustion operation of the vaporization combustion apparatus can be started smoothly under a normal temperature environment.
[0006]
However, such a conventional vaporization type combustion apparatus has the following disadvantages particularly during operation in a low temperature environment. That is, in a low temperature environment, since the burner and the like of the vaporization type combustion apparatus are cold, the vaporization gas generated by the vaporizer is likely to be radiated in the process until it flows into the flame opening of the burner. For this reason, in the case where the above-mentioned threshold temperature is fixedly set in accordance with the operation of the vaporization type combustion apparatus in a normal temperature environment, the vaporized gas is used in the operation of the vaporization type combustion apparatus in a low temperature environment. However, the inconvenience that dew condensation easily occurs in the burner.
[0007]
In order to eliminate such inconvenience, the above-mentioned threshold temperature is set high, and supply of liquid fuel to the vaporizer and operation of the combustion fan are started when the temperature of the vaporizer rises sufficiently. It is conceivable to do so. However, in this case, there is an inconvenience that the time from the start of the operation of the vaporizing combustion apparatus to the start of the combustion operation of the burner is always long.
[0008]
In addition, depending on the attachment position of the vaporizer temperature sensor to the vaporizer, the temperature detected by the vaporizer by the vaporizer temperature sensor is a portion in contact with the liquid fuel of the vaporizer (the liquid fuel is supplied when vaporizing the liquid fuel). There may be a time lag with respect to the actual temperature of the vaporizer part (hereinafter referred to as vaporization part). In this case, with regard to this time delay, for example, the temperature of the carburetor is reduced as in the case where the combustion operation of the vaporization combustion apparatus is restarted after a relatively short time after the combustion operation of the vaporization combustion apparatus is stopped. Is already sufficiently high (hereinafter referred to as the first case), and after a sufficiently long time has elapsed since the combustion operation of the vaporization combustion apparatus was stopped, the combustion operation of the vaporization combustion apparatus Compared with the case where the temperature of the vaporizer is about the same as the ambient temperature in the vicinity of the installation location of the vaporization combustion apparatus (hereinafter referred to as the second case here) as in the case of starting Compared with the first case, the time delay in the second case is large.
[0009]
Therefore, when a time delay of the temperature detected by the carburetor temperature sensor occurs in this way, if the threshold temperature is fixedly set as described above, the liquid fuel is not supplied to the carburetor. The temperature of the vaporization part of the vaporizer at the start (at the start of the ignition process of the burner) is different (the temperature of the vaporization part of the vaporizer is higher in the second case than in the first case). Become). In this case, the threshold temperature needs to be set in accordance with the first case so that the liquid fuel can be surely vaporized in both the first and second cases. There is. However, when the threshold temperature is set in this way, in the second case, the time for heating the carburetor becomes longer than necessary, and the timing for starting the burner combustion becomes unnecessarily late. There has been a disadvantage that the temperature of the vaporization site becomes high.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a background, and an operation control method for a vaporization combustion apparatus capable of smoothly starting a combustion operation while preventing condensation of vaporized gas at the start of operation of the vaporization combustion apparatus. The purpose is to provide.
[0011]
In addition, even when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor causes a time delay with respect to the temperature of the vaporizer in contact with the liquid fuel (the vaporization site), the temperature of the vaporization site is increased more than necessary. Another object of the present invention is to provide an operation control method for a vaporization type combustion apparatus capable of smoothly starting a combustion operation without causing inconvenience such as a delay in the start of combustion of a burner.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the operation control method for a vaporization type combustion apparatus of the present invention comprises a burner for burning a mixture of vaporized gas and liquid fuel, a vaporizer for vaporizing the supplied liquid fuel, In the operation control method of a vaporization type combustion apparatus, comprising: a heater that heats a vaporizer; and a blowing unit that supplies combustion air mixed with the vaporized gas to the burner via the vaporizer, the vaporization combustion At the start of operation of the apparatus, a first step of detecting the atmospheric temperature at the installation location of the vaporization combustion apparatus as an initial atmospheric temperature and starting the operation of the heater; and after the operation of the heater is started, the apparatus is attached to the vaporizer The temperature of the vaporizer is monitored by a vaporizer temperature sensor, and when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches a first threshold temperature determined according to the initial ambient temperature, the operation of the blower means A second step to start, and then the liquid fuel is supplied to the vaporizer after the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches a second threshold temperature set higher than the first threshold temperature. A third step of igniting a burner, wherein the first threshold temperature is at least when the initial ambient temperature is lower than the predetermined value than when the initial ambient temperature is higher than a predetermined value Is determined in accordance with the initial ambient temperature so as to have a lower value.
[0013]
According to the present invention, after the operation of the heater is started (after the preheating of the carburetor is started), the temperature detected by the carburetor by the carburetor temperature sensor is equal to the initial ambient temperature detected at the start of operation of the vaporization combustion apparatus. When the corresponding first threshold temperature is reached, the operation of the blowing means is started, and air is supplied to the burner via the vaporizer. At this time, scavenging of the burner or the like is performed by the air supplied to the burner, and at the same time, the air is warmed through the vaporizer, so that it is warmed and heated by the air supplied to the burner.
[0014]
In the present invention, the temperature detected by the vaporizer temperature sensor further rises to a second threshold temperature that is higher than the first threshold temperature (this is a temperature at which the liquid fuel can be vaporized by the vaporizer). After that, the burner is ignited while supplying liquid fuel to the vaporizer. At this time, the liquid fuel supplied to the carburetor is vaporized by the heat of the carburetor, and the vaporized gas is supplied to the burner together with the air by the blowing means, and combustion is started.
[0015]
In this case, according to the present invention, the first threshold temperature that defines the operation start timing of the blower means is the operation of the vaporization combustion apparatus when the initial ambient temperature is lower than the predetermined value, that is, in a low temperature environment. When starting, it is set to a lower value than when the initial atmospheric temperature is higher than the predetermined value, that is, when the operation of the vaporizing combustion apparatus is started under a normal temperature environment. For this reason, basically, in the operation of the vaporization type combustion apparatus in a low temperature environment, the blowing means is operated earlier than usual, and the burner by the air heated through the vaporizer is used. Will be started earlier. Therefore, not only when the operation of the vaporization type combustion apparatus is started under a normal temperature environment, but also when the operation of the vaporization type combustion apparatus is started under a low temperature environment, the vaporization of the liquid fuel by the vaporizer and the burner It is possible to sufficiently warm the burner before starting ignition. As a result, it is possible to prevent the vaporized gas supplied to the burner from condensing when the burner is ignited. Further, in the operation of the vaporization type combustion apparatus under a normal temperature environment, the first and second threshold temperatures that are adapted thereto may be set, so that the blower is operated to heat the burner. It is possible to limit the time and the time for heating the vaporizer with the heater before the start of combustion of the burner.
[0016]
Therefore, according to the present invention, it is possible to smoothly start the combustion operation while preventing condensation of the vaporized gas at the start of operation of the vaporization type combustion apparatus.
[0017]
In the present invention, more preferably, the second threshold temperature is higher when the initial atmospheric temperature is lower than the predetermined value than when the initial atmospheric temperature is higher than the predetermined value. It is determined according to the initial ambient temperature so as to be a value.
[0018]
According to this, by setting the second threshold temperature that regulates the timing of supplying the liquid fuel to the vaporizer and the ignition of the burner as described above, the operation of the vaporization type combustion apparatus is performed particularly in a low temperature environment. When starting the vaporizer, the vaporization of the liquid fuel is started by the vaporizer while the vaporizer is heated to a higher temperature than when the operation of the vaporization combustion apparatus is started under a normal temperature environment. The For this reason, the burner can be sufficiently heated in accordance with the operation of the air blowing means, and can be vaporized by giving a sufficient amount of heat to the liquid fuel from the vaporizer. As a result, condensation of the vaporized gas can be prevented more reliably, and the vaporized gas can be favorably burned in the burner.
[0019]
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the first step includes a step of obtaining a temperature detected by the vaporizer temperature sensor as a vaporizer initial temperature at the start of operation of the vaporization type combustion apparatus. When the threshold temperature is at least the initial ambient temperature higher than the predetermined value, the liquid fuel of the vaporizer comes into contact when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches the first threshold temperature. The actual temperature of the part is determined according to the initial temperature of the vaporizer so as to be substantially constant regardless of the initial temperature of the vaporizer, and the second threshold temperature is detected by the vaporizer temperature sensor. When the temperature reaches the second threshold temperature, the initial temperature of the vaporizer is such that the actual temperature of the portion of the vaporizer that contacts the liquid fuel becomes substantially constant regardless of the initial temperature of the vaporizer. In response it is determined.
[0020]
According to this, when the operation of the vaporization type combustion apparatus is started under a normal temperature environment, the temperature detected by the vaporizer temperature sensor is a point where the liquid fuel in the vaporizer comes into contact with the liquid fuel when the liquid fuel is vaporized. Even if there is a time lag with respect to the actual temperature of the portion to which the fuel is supplied (hereinafter referred to as the actual temperature of the carburetor), the carburetor is independent of the initial temperature of the carburetor. When the actual temperature reaches a certain temperature corresponding to the first threshold temperature, the operation of the blowing means is started, and the actual temperature of the vaporizer corresponds to the second threshold temperature. Then, the burner is ignited while supplying liquid fuel to the vaporizer. That is, the operation of the blowing means for preheating the burner and the combustion of the burner do not depend on the temperature of the vaporizer at the start of operation of the vaporization combustion device, respectively, and the substantial temperature of the vaporizer is constant. It is performed at the timing when the temperature state is reached.
[0021]
For this reason, combustion of the burner can be started smoothly without causing excess or shortage of time for heating the burner or heating (preheating) the vaporizer before the start of combustion of the burner.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of the operation control method of the vaporization type combustion apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mechanical configuration of a vaporization type combustion apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of electronic equipment of the vaporization type combustion apparatus, and FIG. 3 explains the operation of the vaporization type combustion apparatus. It is a flowchart for doing.
[0023]
First, the mechanical configuration of the vaporization type combustion apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. The vaporization type combustion apparatus of this embodiment is provided in, for example, an FF type hot air heating apparatus, and includes a rectangular box-like burner case 1 and a constant oil level device 2 that stores kerosene as liquid fuel. It has. The burner case 1 and the constant oil level device 2 are accommodated in an exterior case (not shown) of the hot air heater. In this case, the constant oil level device 2 is connected to a fuel tank (not shown) by piping, and kerosene is supplied from the fuel tank.
[0024]
In the following description, for the sake of convenience, the left-right direction in FIG. 1 is the front-rear direction of the burner case 1, and the left side and the right side of the burner case 1 are the front side and the rear side of the burner case 1, respectively.
[0025]
In the burner case 1, a
[0026]
The main part of the
[0027]
The
[0028]
This seed fire burner head 8 is formed such that its longitudinal length and depth are smaller than those of the
[0029]
In the
[0030]
A
[0031]
Here, the space 11 on the front side in the seed fire burner head 8 serves as a passage for supplying an air-fuel mixture combusted by the seed fire burner 4 to a flame port 19 (to be described later) of the seed fire burner 4 (hereinafter, referred to as “air mixture”). This space 11 is referred to as a seed-fired air-fuel mixture passage 11). Further, the space 12 on the rear side in the seed fire burner head 8 distributes and supplies the air-fuel mixture generated in the carburetor 6, which will be described in detail later, to the main-side air-
[0032]
The
[0033]
In the
[0034]
The
[0035]
Further, a
[0036]
Further, the air-fuel mixture distributor 12 in the seed fire burner head 8 includes a disc of the
[0037]
Since the
[0038]
Incidentally, the
[0039]
The vaporizer 6 is mounted on the
[0040]
The vaporizer 6 includes a main body portion 31 mainly constituting a front portion thereof and an
[0041]
The main body 31 of the vaporizer 6 incorporates an
[0042]
In addition, an
[0043]
The
[0044]
In addition, a
[0045]
In this case, in the burner case 1, the
[0046]
In addition, secondary air introduction holes (not shown) are formed in both side portions of the
[0047]
Further, an
[0048]
Note that the hot air heating device in the present embodiment is of the FF type, and the radiator is connected to an exhaust pipe (not shown) for leading the combustion exhaust gas to the outdoors, and the
[0049]
Referring to FIG. 2, the hot air heating device in the present embodiment includes the
[0050]
This
[0051]
The
[0052]
Next, the operation of the hot air heater in this embodiment will be described.
[0053]
With reference to the flowchart of FIG. 3, in the hot air heating apparatus according to the present embodiment, when a not-shown operation switch is turned on, the
[0054]
That is, the
[0055]
Then, the
[0056]
[Table 1]
[0057]
These first to third threshold temperatures T1, T2, and T3 are thresholds for the temperature detected by the
[0058]
In this case, the setting types of the first to third threshold temperatures T1, T2, and T3 can be broadly classified, for example, when the initial ambient temperature TS0 is, for example, 5 ° C. or less (when the hot air heater is operated in a low temperature environment). ) And when the initial ambient temperature TS is higher than 5 ° C. (when operating the warm air heating device in a normal temperature environment), and in the latter case, the initial temperature of the vaporizer TK0 Is, for example, classified into a case where the temperature is 100 ° C. or lower and a case where the vaporizer initial temperature TK0 is higher than 100 ° C. Here, when the initial temperature TK0 of the carburetor is TK0> 100 ° C., basically, the operation of the hot air heater is resumed after a relatively short time after the hot air heater is stopped. (When the vaporizer 6 is still in a relatively high temperature state). In addition, when TK0 ≦ 100 ° C., basically, the operation of the hot air heater is performed after a sufficient time has elapsed since the previous operation of the hot air heater was stopped. In other words, this is a case where the temperature of the vaporizer 6 is not much different from the initial ambient temperature TS0.
[0059]
In this embodiment, the first threshold temperature T1 (10 ° C.) when TS0 ≦ 5 ° C. is sufficiently smaller than the first threshold temperature T1 (130 ° C. or 150 ° C.) when TS0> 5 ° C. Is set to Further, the second threshold temperature T2 (190 ° C) and the third threshold temperature T3 (240 ° C) when TS0 ≦ 5 ° C are respectively the second threshold temperature T2 (160 ° C or 180 ° C) when TS0> 5 ° C. ), A value larger than the third threshold temperature T3 (220 ° C.).
[0060]
In the case of TS0> 5 ° C., the portion where the liquid fuel injected from the
[0061]
Note that the actual temperatures of the
[0062]
After setting the first to third threshold values T1 to T3 as described above, the
[0063]
In this way, after the energization of the electric heater 35 (heating of the vaporizer 6) is started, the
[0064]
At this time, when the detected temperature TK of the
[0065]
At this time, the air flowing through the main
[0066]
When TS0> 5 ° C. (when the hot air heater is operated under a normal temperature environment), the temperature TK detected by the
[0067]
After starting the operation of the
[0068]
At this time, when the temperature of the main body 31 further increases due to the heating of the main body 31 of the vaporizer 6 by the
[0069]
In the ignition process of the seed fire burner 4, the
[0070]
At this time, the kerosene supplied to the
[0071]
In this case, the seed flame burner head 8, the gas mixture distribution section 12 and the gas mixture side gas mixture passage 11 in the inside thereof are actuated by the operation of the
[0072]
In particular, in an operation under a low temperature environment where the initial ambient temperature TS0 is TS0 ≦ 5 ° C., in other words, in an operation environment in which vaporized gas is likely to condense, the operation of the
[0073]
In the operation under a normal temperature environment, when the temperature TK detected by the
[0074]
For this reason, it is possible to warm the pre-ignition burner head 8 for starting the combustion of the pre-ignition burner 4 and preheat the vaporizer 6 in a necessary time without excess or deficiency.
[0075]
When combustion of the seed flame burner 4 starts, the main body 31 of the vaporizer 6 is heated via the
[0076]
In this manner, the combustion of the seed fire burner 4 is started, and after a certain time (for example, 5 seconds) has elapsed since the combustion flame F4 of the seed fire burner 4 is detected by the
[0077]
Further, the
[0078]
At this time, when the detected temperature TK of the
[0079]
As a result, an air-fuel mixture of kerosene vaporized gas and air (primary air) is generated in the main air-
[0080]
In this case, before the combustion of the
[0081]
In particular, in an operation in a low temperature environment where vaporized gas is likely to condense (operation when TS0 ≦ 5 ° C.), the third threshold temperature T3 that defines the timing of starting combustion of the
[0082]
In the operation under a normal temperature environment, the main body of the carburetor 6 when the temperature TK detected by the
[0083]
For this reason, the heating of the
[0084]
Regarding the operation of the
[0085]
After starting the combustion of the
[0086]
Note that, since it does not form the essence of the present invention, only a brief description will be given here. In this embodiment, the supply temperature of combustion air by the combustion fan 43 (specifically, for example, at the intake port of the combustion fan 43) The air temperature or the like) is detected by a supply air temperature sensor (not shown). Then, the rotation speed of the
[0087]
As described above, in the apparatus of the present embodiment, it is possible to effectively prevent the vaporized gas from condensing when starting the combustion of the seed flame burner 4 and the
[0088]
In the embodiment described above, the vaporization type combustion apparatus including the seed fire burner 4 and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mechanical configuration of an embodiment of a vaporization type combustion apparatus of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of an electronic device of the vaporization type combustion apparatus of FIG.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the vaporization type combustion apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
3 ... seed burner, 4 ... main burner, 6 ... vaporizer, 35 ... electric heater, 36 ... vaporizer temperature sensor, 43 ... combustion fan (air blowing means), 49 ... room temperature sensor.
Claims (3)
前記気化式燃焼装置の運転開始時に、該気化式燃焼装置の設置場所の雰囲気温度を初期雰囲気温度として検出すると共に前記ヒータの作動を開始する第1工程と、該ヒータの作動開始後、前記気化器に取り付けた気化器温度センサにより該気化器の温度を監視し、該気化器温度センサによる検出温度が前記初期雰囲気温度に応じて定めた第1の閾値温度に達したときに、前記送風ファンの作動を開始する第2工程と、次いで、前記気化器温度センサによる検出温度が前記第1の閾値温度よりも高く定めた第2の閾値温度に達した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナに点火する第3工程とを備え、
前記第1の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度があらかじめ定めた所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より低い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定められていることを特徴とする気化式燃焼装置の運転制御方法。A burner for burning a mixture of vaporized gas and air of liquid fuel, a vaporizer for vaporizing the supplied liquid fuel, a heater for heating the vaporizer, and combustion air for mixing with the vaporized gas In an operation control method of a vaporization type combustion apparatus provided with a blowing means for supplying to the burner via a vaporizer,
At the start of operation of the vaporization type combustion apparatus, a first step of detecting the ambient temperature of the place where the vaporization type combustion apparatus is installed as an initial atmospheric temperature and starting the operation of the heater; The temperature of the vaporizer is monitored by a vaporizer temperature sensor attached to the evaporator, and when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches a first threshold temperature determined according to the initial ambient temperature, the blower fan And then supplying liquid fuel to the vaporizer after the temperature detected by the vaporizer temperature sensor has reached a second threshold temperature set higher than the first threshold temperature. And a third step of igniting the burner,
The first threshold temperature is set to be lower when at least the initial ambient temperature is lower than the predetermined value than when the initial ambient temperature is higher than a predetermined value. An operation control method for a vaporization type combustion apparatus, characterized by being determined according to an initial atmospheric temperature.
前記第1の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合には、前記気化器温度センサによる検出温度が該第1の閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定となるように該気化器初期温度に応じて定められていると共に、
前記第2の閾値温度は、前記気化器温度センサによる検出温度が該第2閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定になるように、該気化器初期温度に応じて定められていることを特徴とする請求項1又は2記載の気化式燃焼装置の運転制御方法。The first step includes a step of obtaining a temperature detected by the vaporizer temperature sensor as a vaporizer initial temperature at the start of operation of the vaporization type combustion device,
The liquid of the vaporizer when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches the first threshold temperature is at least the first threshold temperature when the initial ambient temperature is higher than the predetermined value. The actual temperature of the portion in contact with the fuel is determined according to the initial temperature of the vaporizer so as to be substantially constant regardless of the initial temperature of the vaporizer, and
The second threshold temperature is determined based on the initial temperature of the carburetor when the temperature detected by the vaporizer temperature sensor reaches the second threshold temperature. 3. The operation control method for a vaporization combustion apparatus according to claim 1, wherein the operation control method is determined according to the initial temperature of the vaporizer so as to be substantially constant.
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