JP3982092B2 - Oil combustion equipment - Google Patents
Oil combustion equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3982092B2 JP3982092B2 JP37629798A JP37629798A JP3982092B2 JP 3982092 B2 JP3982092 B2 JP 3982092B2 JP 37629798 A JP37629798 A JP 37629798A JP 37629798 A JP37629798 A JP 37629798A JP 3982092 B2 JP3982092 B2 JP 3982092B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- flow rate
- indirectly heated
- sensor
- combustion apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば石油給湯器には供給する石油の流量を検出するオイル流量センサ等は用いることなく、必要燃焼熱量(水温、入水流量、給湯設定温度等から算出される)に応じて算出された石油流量を燃料供給アクチュエータで調節して供給していた。また燃焼に必要な空気も供給燃料の量に応じた空気を送風機の回転数を調節したり、送風路に設けたダンパーの開度を調節するなどして供給していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、算出した石油の流量を電圧信号等で燃料供給アクチュエータに与えて、フィードフォワード制御のみで石油流量を供給する場合には、燃料供給アクチュエータの製品としてのバラツキによって、計算による発熱量に対して実際の発熱量がずれたり、またこれによって燃焼が適性燃焼範囲外になって煤が発生したりする可能性も有してした。また、冬季と夏季とでは石油の粘性に相違が生じ、供給される石油流量が変化することで発熱量が所定の発熱量からずれる問題もあった。
また、上記のような不具合を回避するために燃料供給アクチュエータに調整を加えて、任意の電圧信号に対して決められた石油流量を供給するようにしたとしても、石油を噴霧して燃焼させるガンタイプバーナでは燃焼による輻射熱やアクチュエータへの通電によるコイルの発熱などに起因して、任意の電圧信号に対して決められた石油流量を供給することが出来なくなる問題もあった。
一方、従来から一般に用いられている流量センサとして、回転羽根等の回転によって流量を検出する種類の流量センサを用いることも考えられるが、この場合には、回転羽根等により石油の流れが乱れやすくなる問題があった。さらに回転羽根等の回転は石油の比重の変化や粘性の変化による影響を受けやすく、正確な流量を検出し難い問題があった。
【0004】
そこで、本発明は上記従来の石油燃焼装置における問題点を解消し、石油供給の正確な流量を検出することができ、これによって必要燃焼熱量から演算される石油流量を正確にバーナに供給することができ、また所望の石油供給流量に対して正確な石油流量になるようフィードバック制御できる石油燃焼装置の提供を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の石油燃焼装置は、石油タンク10からの石油供給路30を通って送られて来る石油を、燃料供給アクチュエータ20を介して流量調節し、これを石油バーナ40に送って、燃焼を行うようにした石油燃焼装置で、前記石油供給路30の途中に傍熱型流量センサ60を配置し、該傍熱型流量センサ60による検出石油供給流量と必要燃焼熱量に対応して予め演算された設定供給流量とを比較して前記燃料供給アクチュエータ20に流量調節のフィードバック制御を行うコントローラ54を設けたものにおいて、前記石油供給路30の途中に、オイルストレーナ70を設けると共に該オイルストレーナ70の一部として前記傍熱型流量センサ60を設け、前記オイルストレーナ70は、外装体50内外の石油供給路30を接続する内通路71cを備えると共に石油燃焼装置の外装体50に対してその外側に接するように取り付けられる接続部構成体71と、該接続部構成体71に対して着脱自在に取り付けられて前記外装体50の外側に配置されるフィルター部72とからなり、前記傍熱型流量センサ60は、その本体部61と、該本体部61に対してリード線62で接続される回路部63とからなり、本体部61は、前記外装体50の外側で前記オイルストレーナ70の接続部構成体71に嵌め込まれて前記接続部構成体71の内通路71c内の流量を検出する構成とし、前記回路部63は、前記外装体50の内側に配置されて前記本体部61及び温度補償用の温度センサ80からの信号を受ける構成としたことを第1の特徴としている。
また本発明の石油燃焼装置は、上記第1の特徴に加えて、傍熱型流量センサ60の構成部材として用いられる発熱体と感温体とは、それぞれ薄膜状に構成し、且つ相互に隔離した状態で近接積層していることを第2の特徴としている。
また本発明の石油燃焼装置は、上記第1又は第2の特徴に加えて、傍熱型流量センサ60の本体部61の構成部材である集熱用のフィンプレート61aを前記接続部構成体71の内通路71cを横断するように配置することを第3の特徴としている。
また本発明の石油燃焼装置は、上記第1〜第3の何れかの特徴に加えて、バーナが、石油を噴霧して燃焼させるガンタイプバーナであることを第4の特徴としている。
また本発明の石油燃焼装置は、上記第1〜第4の何れかの特徴に加えて、入水管、出湯管、熱交換器を備えた給湯装置の一部として構成されることを第5の特徴としている。
【0006】
上記第1の特徴によれば、傍熱型流量センサを石油供給路の途中に配置することで、バーナに送られる石油供給流量が正確に検出できる。そして傍熱型流量センサを用いることで、検出の際に、回転羽根等の容量型センサの場合とは異なり、流体の流れを大きく乱したりすることなく、また流体の粘性や比重の変化による影響を受けることなく、正確な石油流量を検出することが可能となる。
また、傍熱型センサで検出した石油供給流量と設定石油供給流量とが比較され、燃料供給アクチュエータに対してフィードバックがなされるので、必要とされる石油流量を確実に且つ正確に流すことができ、適正燃焼範囲内での好ましい燃焼を確保することができる。
その他、バーナに供給される石油流量を正確に検出することができるので、その検出石油流量に対応して、必要な空気流量を、送風機の回転数を調節したり、送風路に設けたダンパーの開度を調節する等して、供給することも可能となる。
また傍熱型流量センサがオイルストレーナの一部として取り付けられることで、部品点数を減らすことができる。また石油供給量において配管と傍熱型流量センサとを別に接続する必要がなくなり、その分だけ配管の接続部を少なくできるので、オイル漏れ等が生じる確率を少なくすることができる。また1部品としてオイルストレーナや燃料供給アクチュエータを石油供給路の供給管路に取り付けることで、傍熱型流量センサも同時に、何ら別の作業を行うことなく、石油供給路の一部に取り付けることができる。
またオイルストレーナのフィルター部は外部から容易に取り替えることができる。
上記第2の特徴によれば、上記第1の特徴による作用に加えて、傍熱型流量センサの構成部材である発熱体と感熱体と感温体とを薄膜にして相互に近接積層することで、センサとしての感度と応答性が向上する。
上記第3の特徴によれば、上記第1又は第2の特徴による作用に加えて、傍熱型流量センサの本体部の構成部材である集熱用のフィンプレートを前記接続部構成体の内通路を横断するように配置することで、接続部構成体の内通路を流れる石油とフィンプレートとの接触面積を十分に大きくすることができ、内通路(石油供給路)を流れる石油の熱を正確に集熱して、傍熱型流量センサによる流量検出の応答性及び正確性をより向上させることができる。
上記第4の特徴によれば、上記第1〜第3の何れかの特徴による作用に加えて、バーナが、石油を噴霧して燃焼させるガンタイプバーナであるので、例え燃焼の輻射熱によって噴霧口に特性変化が生じても、また燃料供給アクチュエータへの通電に伴う発熱によって石油の粘性に変化が生じた場合でも、それらに左右されることなく、正確な石油流量の検出を確保して、適正燃焼範囲内での好ましい石油燃焼を行うことが可能となる。
上記第5の特徴によれば、上記第1〜第4の何れかの特徴による作用に加えて、本発明の石油燃焼装置が給湯器の一部として構成されることで、給湯器として、設定給湯温度と実際の給湯温度との差を速やかに解消して、設定温度の温水を安定して給湯することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態の一例を示す燃焼装置の概略構成図、図2は本発明の実施の形態の他の一例を示す燃焼装置を用いた給湯装置の概略構成図、図3は本発明の燃焼装置に用いられる傍熱型流量センサをオイルストレーナに取り付けた例を示す断面図、図4は傍熱型流量センサの例を示す一部断面図、図5は傍熱型流量センサの流量検知部の内部の積層構成を分解してみた斜視図、図6は傍熱型流量センサの石油供給路に対する他の取り付け例を示す図で、(A)は石油供給路を縦断して見た傍熱型流量センサの取り付け図、(B)は石油供給路を横断して見た傍熱型流量センサの取り付け図である。図7は図6に示す傍熱型流量センサの取り付け例に対する比較例を示す図である。
【0008】
まず、図1を参照して本発明の燃焼装置の一例を説明する。
10は石油タンクで、灯油等の石油液体燃料が貯蔵されている。該石油タンク10内の石油は、燃料供給アクチュエータ20によって、石油供給路30を通ってその流量を調節されながら、石油バーナ40まで導かれ、燃焼に供される。前記石油タンク10を除く燃焼装置の本体は外装体50で被われており、その内部に前記燃料供給アクチュエータ20、石油バーナ40が構成され、また、送風機51、燃焼缶体52、排気部53、コントローラ54等が構成されている。燃焼に際しては送風機51から供給される空気と混合される。
【0009】
そして前記石油供給路30の途中に傍熱型流量センサ60が設けられている。該傍熱型流量センサ60での検出値はコントローラ54に入力され、コントローラ54では前記傍熱型流量センサ60による検出石油供給流量と設定石油供給流量Dとを比較して、その差分が無くなるように、燃料供給アクチュエータ20に対してフィードバック制御を行う。
またコントローラ54は、傍熱型流量センサ60による検出石油供給流量に基づいて、その検出石油供給流量に対応して適性燃焼範囲での燃焼ができるように、送風機51によるバーナ40への送風量を制御する。
前記傍熱型流量センサ60は、石油供給路30の途中に取り付けられるオイルストレーナの一部として取り付け、オイルストレーナを石油供給路30に接続配管することで、傍熱型流量センサ60も自動的に石油供給路30に取り付けられるようにする。そして傍熱型流量センサ60をオイルストレーナの一部として取り付ける場合は、該オイルストレーナを外装体50の外側部に取り付けて、オイルストレーナのフィルターの交換が外部から簡単に行えるようにすると共に、傍熱型流量センサ60が外装体50の内側になるようにして保護する。
傍熱型流量センサ60は、燃料供給アクチュエータ20の一部として取り付けてもよい。この場合には、燃料供給アクチュエータ20を取り付けることで、傍熱型流量センサ60も自動的に石油供給路30に取り付けられることになる。
【0010】
図2を参照して、本発明の石油燃焼装置を給湯装置の一部として備えた例を説明する。
石油タンク10は外装体50の外の適当な場所に配置される。一方、燃料供給アクチュエータ20、石油バーナ40、送風機51、燃焼缶体52、排気部53、コントローラ54等は外装体50内に構成されている。
また石油供給路30の途中に取り付けられるオイルストレーナ70は、外装体50の位置で取り付けられている。
前記オイルストレーナ70には、石油供給路30を流れる石油流量を検出する傍熱型流量センサ60(図3参照)が取り付けられている。
【0011】
前記燃料供給アクチュエータ20は、2つの電磁ポンプ21、21と、2つの電磁弁22、22と、逆止弁23と、アキュムレータ24等を備えており、石油タンク10からの石油を、石油供給路30に通して矢印の方向に石油バーナ40の噴霧ノズル41に導くと共に、噴霧ノズル41に供給された石油の一部を噴霧することなく、リターン路31を介して燃料供給アクチュエータ20に戻すように構成されている。
前記噴霧ノズル41から噴霧される石油の流量は、石油供給路30を噴霧ノズル41に流れる流量からリターン路31を流れる流量を差し引いた流量となり、これが実際の石油供給流量となる。
【0012】
前記石油バーナ40はガンタイプバーナとして構成されており、その構成部材である噴霧ノズル41はリターンタイプの噴霧ノズルとされている。石油バーナ40は、前記噴霧ノズル41の他に、点火器42、炎検知器43等を備えている。
前記送風機51は送風ファンとし、その回転数を検出する回転センサ55が設けられている。
前記燃焼缶体52内には熱交換コイル56が配設され、図示しない上水道等の水源からの入水管57と出湯管58とが接続されている。
前記噴霧ノズル41から燃焼缶体52内に噴霧される石油に着火されることで燃焼が開始され、入水管57から熱交換コイル56を通って水が供給されることで、加熱された温水が出湯管58から出湯される。
【0013】
前記コントローラ54は、給湯装置を構成する各構成部材の制御を行う。即ち、設定給湯温度が設定されると、コントローラ54で入水温度と入水流量と前記設定給湯温度とから必要燃焼熱量が演算され、得られた必要燃焼熱量から必要な石油の供給流量として設定石油供給流量が演算され、また設定石油供給流量に対して必要な風量が演算される。そしてコントローラ54は前記設定石油供給流量に対応して燃料供給アクチュエータ20を制御し、また送風機51を制御する。そして、給湯の動作に関しては、最低作動水量以上の流量が給湯の管路に流れると、石油タンク10から石油供給路30を介して石油の供給を行うと共に、噴霧ノズル41から所定の石油を噴霧し、また送風機51から所定の風量を送り、点火器42により着火させて燃焼を開始する。
運転中、コントローラ54はオイルストレーナ70に取り付けられた傍熱型流量センサ60からの石油供給流量情報を入力し、設定石油供給流量と比較して、その差分を無くすように燃料供給アクチュエータ20をフィードバック制御する。また前記検出した実際の石油供給流量に対応した風量となるように、送風機51を制御する。
更にコントローラ54は、図示しない給湯温度センサによって検出した給湯温度を設定給湯温度と比較し、その温度差に対応する熱量から設定石油供給流量を修正して、その修正された設定石油供給流量になるように燃料供給アクチュエータ20を制御する。
【0014】
図3を参照して、図1或いは図2に示す傍熱型流量センサ60とオイルストレーナ70との取り付け構成を説明する。
オイルストレーナ70は、接続部構成体71とフィルター部72とからなる。前記フィルター部72は、透明ケース72aとその中に二重構造として配置されるフィルター72bとからなる。透明ケース72aは前記接続部構成体71に対して着脱自在に取り付けることができるようにされており、またフィルター72bは透明ケース72aに対して自由に取り出して、洗浄したり或いは取り替えたりすることができるようにされている。フィルター72bは、例えば金網等のメッシュ状の物から構成することができる。
前記接続部構成体71は、石油供給路30と接続するための一対の接続口71a、71bと、内通路71cと、前記フィルター部72を着脱自在に取り付ける取り付け口71dとを形成したブロックからなる。
接続部構成体71は前記外装体50の外側に接するように取り付けられて配置され、下流側にある接続口71bは外装体50の内側へ侵入する形で外装体50内の石油供給路30の配管と接続される。一方、上流側にある接続口71aは外装体50の外で石油供給路30の配管と接続される。そして前記フィルター部72は外装体50の外にあって、外部から容易に着脱できるようになされている。
石油供給路30を供給されてくる石油は、上流側の接続口71aから入ってフィルター部72を通り、更に内通路71cを通って下流側の接続口71bから出て行く。
前記フィルター部72では、石油がフィルター72bの内側から外側へ通り抜ける際に異物が除去される。
【0015】
前記オイルストレーナ70の接続部構成体71に対して、傍熱型流量センサ60と該傍熱型流量センサ60による流量検出を行う際に用いる温度補償用の温度センサ80とを取り付けるようにしている。
取り付けは、接続部構成体71のうち前記外装体50側に接する側のブロックの厚肉部に嵌め込み凹部71e、71fを設け、前記内通路71cの下流側にある該嵌め込み凹部71fに対して傍熱型流量センサ60の本体部61を、また内通路71cの上流側にある該嵌め込み凹部71eに前記温度センサ80をそれぞれ嵌め込んで固定することで行う。
そして前記傍熱型流量センサ60の本体部61の後方にリード線62を介して回路部63を配し、少なくともこの回路部は63が外装体50の内側に配置されるようにする。この回路部63には前記温度補償用の温度センサ80もリード線81を介して接続されている。
【0016】
前記嵌め込み凹部71e、71fは前記内通路71cの上流側と下流側とに一対設けられると共に、凹部71e、71fの底が内通路71cに開口した状態に形成されている。これによって前記傍熱型流量センサ60の本体部61及び温度センサ80をOリング等を介して嵌め込み凹部71e、71fに水密に嵌め込み固定することで、それら傍熱型流量センサ60の本体部61及び温度センサ80の各集熱用のフィンプレート61a、80aが、前記内通路71c内に横断状態に侵入するように構成している。
フィンプレート61a、80aを内通路71c内に深く侵入させることで、内通路71c内を通る石油の熱を正確に且つ十分に集熱することができる。
【0017】
図4、図5を参照して、前記傍熱型流量センサ60を更に詳細に説明する。
傍熱型流量センサ60は、既述したように本体部61と回路部63とを有する。前記本体部61の内部には流量検知部61bと、該流量検知部61bにボンディングワイヤ61cで電気接続されている配線基板61dとが樹脂等により埋設して設けられている。前記配線基板61dはリード線62で前記回路部63に電気接続されている。
流量検知部61bから延設される前記フィンプレート61aは、図3に示すように、本体部61が嵌め込み凹部71fに嵌め込まれて固定されることで、オイルストレーナ70の接続部構成体71の内通路71cを横断して配置される。図4においては、内通路71c及びフィンプレート61aの断面が示されている。フィンプレート61aは内通路71cの通路方向に多少の幅を持ったプレートとして構成されており、その先端部が内通路71cを横断して、内通路71cの嵌め合い溝部に支持されている。
【0018】
前記流量検知部61bは、図5に示すように、基板イの上面に絶縁層ロを形成し、その上に薄膜発熱体ハを形成し、その上に前記薄膜発熱体ハのための一対の電極層ニ、ホを形成し、その上に絶縁層ヘを形成し、その上に流量検知用の薄膜感温体トを形成し、その上に絶縁層チを形成したチップ状のものからなる。
前記基板イとしては、例えば0.5mm程度の厚みを有するシリコンやアルミナ等を用いることができる。前記薄膜発熱体ハとしては、膜厚1μm 程度でパターニングしたサーメットからなるものを用いることができる。電極層ニ、ホとしては、膜厚0.5μm 程度のニッケルからなるもの、或いはこれに膜厚0.1μm 程度の金を積層したものを用いることができる。絶縁層ロ、ヘ、チとしては膜厚1μm 程度のSiO2 からなるものを用いることができ、薄膜感温体トとしては、膜厚0.5〜1μm 程度で所望形状、例えば蛇行形状にパターニングした白金やニッケル等の温度係数が大きく安定な金属抵抗膜を用いることができる。前記薄膜発熱体ハと薄膜感温体トとを絶縁体を介して近接積層させることで、薄膜発熱体ハによる発熱の状態を直ぐに、敏感に受けることができる。即ち、流量検知部61bにおいて、薄膜発熱体ハの発熱が、フィンプレート61aを介して非検知流体である石油の吸熱の影響を受けて、薄膜感温体トに伝わり、感温が実行され、その温度から回路部63において石油の流量が検出される。
【0019】
前記フィンプレート61aは、例えば銅、ジュラルミン、銅タングステン合金等を用いて構成されており、前記基板イの下面に、銀ペースト等の熱伝導性良好な接合材で接合されている。
フィンプレート61aは、その内通路71c方向の幅寸法を厚み寸法より十分に大きくし、これによって内通路71c内を流れる石油の流速に大きな影響を与えることなく、流量検知部61bと石油の流れとの間の熱伝達を良好に行うことができるようにしている。
【0020】
前記温度補償用の温度センサ80は、図示しないが、内部に前記流量検知部61bの場合と同様、基板上に薄膜感温体を形成したチップが構成されており、前記基板に対してフィンプレート80aが接合されている。
【0021】
図6、図7を参照して、傍熱型流量センサ60の石油供給路30への取り付けの他の例を説明する。図6を参照して、この例では、傍熱型流量センサ60を石油供給路30(前記オイルストレーナ70内を含む)のうち水平方向にある流路に対してその下方から取り付ける。そして、傍熱型流量センサ60の集熱用フィンプレート61aを流路の底部から流路内に突出するように取り付ける。この場合、集熱用フィンプレート61aは、前記図3、図4に示す集熱用フィンプレート61aの場合とは異なり、その先端が流路の天井部までは達しないようにするのが好ましい。
エアー等が石油供給路30に侵入したりすることで、該石油供給路30を流れる石油が気泡B混じりとなる。この気泡Bは石油よりも比重が軽いので流れの上層部分を移動する傾向にある。よって本発明のように、傍熱型流量センサ60の集熱用フィンプレート61aを、石油供給路30の水平方向流路部分に対して、該流路の底部から流路内に突出するように設ければ、石油供給路30内に流れる石油に気泡Bが混入した場合であっても、該気泡Bは集熱用フィンプレート61aの上方を集熱用フィンプレート61aに付着することなく通過することになる。
図7に示す比較例のように、傍熱型流量センサ60の集熱用フィンプレート61aを石油供給路30に対してその天井部から流路内に下方に突出するように取り付けた場合には、石油供給路30内に混入した気泡Bが流れの上層部を移動して行く際に、前記天井部から突出する集熱用フィンプレート61aに付着し易くなり、油の流量検出に悪影響を及ぼす。
【0022】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用からなり、請求項1に記載の石油燃焼装置よれば、石油タンク10からの石油供給路30を通って送られて来る石油を、燃料供給アクチュエータ20を介して流量調節し、これを石油バーナ40に送って、燃焼を行うようにした石油燃焼装置で、前記石油供給路30の途中に傍熱型流量センサ60を配置し、該傍熱型流量センサ60による検出石油供給流量と必要燃焼熱量に対応して予め演算された設定供給流量とを比較して前記燃料供給アクチュエータ20に流量調節のフィードバック制御を行うコントローラ54を設けたものにおいて、前記石油供給路30の途中に、オイルストレーナ70を設けると共に該オイルストレーナ70の一部として前記傍熱型流量センサ60を設け、前記オイルストレーナ70は、外装体50内外の石油供給路30を接続する内通路71cを備えると共に石油燃焼装置の外装体50に対してその外側に接するように取り付けられる接続部構成体71と、該接続部構成体71に対して着脱自在に取り付けられて前記外装体50の外側に配置されるフィルター部72とからなり、前記傍熱型流量センサ60は、その本体部61と、該本体部61に対してリード線62で接続される回路部63とからなり、本体部61は、前記外装体50の外側で前記オイルストレーナ70の接続部構成体71に嵌め込まれて前記接続部構成体71の内通路71c内の流量を検出する構成とし、前記回路部63は、前記外装体50の内側に配置されて前記本体部61及び温度補償用の温度センサ80からの信号を受ける構成としたので、
傍熱型流量センサを石油給湯路に配置することで、バーナに送られる石油供給流量が正確に且つ応答性よく検出することができる。そして傍熱型流量センサを用いることで、検出の際に、回転羽根等の容量型センサの場合とは異なり、流体の流れを大きく乱したりすることなく、また流体の粘性や比重の変化による影響を受けることなく、正確な石油流量を検出することが可能となる。
またコントローラによって、傍熱型流量センサで応答性よく検出した石油供給流量と設定石油供給流量とを比較して、燃料供給アクチュエータに対してフィードバック制御を行うことができるので、必要とされる石油流量を確実に且つ正確に流すことができ、適正燃焼範囲内での好ましい燃焼を確保することができる。
また傍熱型流量センサは、石油供給路の途中に取り付けられるオイルストレーナに対して、その一部として取り付けておくようにしたので、
傍熱型流量センサがオイルストレーナとは別部品として取り扱われる必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。また石油供給路において配管と傍熱型流量センサとをオイルストレーナとは別に接続する必要がなくなり、その分だけ配管の接続部を少なくでき、オイル漏れ等が生じる確率を少なくすることができる。また1部品としてオイルストレーナを石油供給路の供給管路に取り付けることで、傍熱型流量センサも同時に、何ら別の作業を行うことなく、石油給湯路の一部に取り付けることができる。
またオイルストレーナのフィルター部は外部から容易に取り替えることができる。
また請求項2に記載の石油燃焼装置によれば、上記請求項1に記載の構成による効果に加えて、傍熱型流量センサ60の構成部材として用いられる発熱体と感温体とは、それぞれ薄膜状に構成し、且つ相互に隔離した状態で近接積層しているので、
石油流量センサとしての感度と応答性を充分に向上させることができ、正確な流量を素早く検出することができる。
また請求項3に記載の石油燃焼装置によれば、上記請求項1又は2に記載の構成による効果に加えて、傍熱型流量センサ60の本体部61の構成部材である集熱用のフィンプレート61aを前記接続部構成体71の内通路71cを横断するように配置したので、
接続部構成体の内通路を流れる石油とフィンプレートとの接触面積を十分に大きくすることができ、内通路(石油供給路)を流れる石油の熱を正確に集熱して、傍熱型流量センサによる流量検出の応答性及び正確性をより向上させることができる。
また請求項4に記載の石油燃焼装置によれば、上記請求項1〜3の何れかに記載の構成による上記効果に加えて、バーナが、石油を噴霧して燃焼させるガンタイプバーナであるので、
例え燃焼の輻射熱によって噴霧口に特性変化が生じても、また燃料供給アクチュエータへの通電に伴う発熱によって石油の粘性に変化が生じた場合でも、それらに左右されることなく、正確な石油流量の検出を確保して、適正燃焼範囲内での好ましい石油燃焼を行うことが可能となる。
また請求項5に記載の石油燃焼装置によれば、上記請求項1〜4の何れかに記載の構成による効果に加えて、入水管、出湯管、熱交換器を備えた給湯装置の一部として構成されるので、
本発明の石油燃焼装置が給湯器の一部として構成されるので、
給湯器として、設定給湯温度と実際の給湯温度との差を速やかに解消して、設定温度の温水を速やかに且つ安定して給湯することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す燃焼装置の概略構成図である。
【図2】本発明の実施の形態の他の一例を示す燃焼装置を用いた給湯装置の概略構成図である。
【図3】本発明の燃焼装置に用いられる傍熱型流量センサをオイルストレーナに取り付けた例を示す断面図である。
【図4】傍熱型流量センサの例を示す一部断面図である。
【図5】傍熱型流量センサの流量検知部の内部の積層構成を分解してみた斜視図である。
【図6】傍熱型流量センサの石油供給路に対する他の取り付け例を示す図である。
【図7】図6に示す傍熱型流量センサの取り付け例に対する比較例を示す図である。
【符号の説明】
10 石油タンク
20 燃料供給アクチュエータ
30 石油供給路
40 石油バーナ
41 噴霧ノズル
50 外装体
51 送風機
52 燃焼缶体
53 排気部
54 コントローラ
60 傍熱型流量センサ
61 本体部
61a フィンプレート
62 リード線
63 回路部
70 オイルストレーナ
71 接続部構成体
71c 内通路
72 フィルター部
80 温度センサ
ハ 薄膜発熱体
ト 薄膜感温体
B 気泡[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil combustion apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, an oil water heater does not use an oil flow sensor that detects the flow rate of oil to be supplied, and the oil calculated according to the required amount of combustion heat (calculated from the water temperature, the incoming water flow rate, the hot water supply set temperature, etc.) The flow rate was adjusted by the fuel supply actuator. In addition, air necessary for combustion is also supplied in accordance with the amount of fuel supplied by adjusting the rotational speed of the blower or adjusting the opening of a damper provided in the air passage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the calculated oil flow rate is supplied to the fuel supply actuator with a voltage signal or the like and the oil flow rate is supplied only by feedforward control, due to variations in the product of the fuel supply actuator, There was a possibility that the actual calorific value would shift, and this could cause combustion to fall outside the proper combustion range and generate soot. In addition, there is a problem in that the viscosity of oil is different between winter and summer, and the calorific value deviates from a predetermined calorific value due to a change in the flow rate of the supplied oil.
In addition, even if the fuel supply actuator is adjusted to avoid the above-described problems so as to supply the determined oil flow rate with respect to an arbitrary voltage signal, the gun that sprays and burns the oil is used. In the type burner, there is a problem that it is impossible to supply a predetermined oil flow rate for an arbitrary voltage signal due to radiant heat due to combustion or heat generation of a coil due to energization of an actuator.
On the other hand, it is conceivable to use a type of flow rate sensor that detects the flow rate by rotation of a rotary blade or the like as a flow rate sensor that has been generally used, but in this case, the flow of oil is likely to be disturbed by the rotary blade or the like. There was a problem. Furthermore, the rotation of the rotating blades and the like is easily affected by changes in the specific gravity and viscosity of the oil, and there is a problem that it is difficult to detect an accurate flow rate.
[0004]
Therefore, the present invention eliminates the problems in the conventional oil combustion apparatus described above and can detect the accurate flow rate of the oil supply, thereby accurately supplying the burner with the oil flow rate calculated from the required amount of combustion heat. It is an object of the present invention to provide an oil combustion apparatus capable of performing feedback control so that an accurate oil flow rate can be obtained with respect to a desired oil supply flow rate.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an oil combustion apparatus according to the present invention comprises an oil tank.10Oil supply route from30Oil that is sent through, a fuel supply actuator20Adjust the flow rate through the oil burner40Oil combustion equipment that was sent tosoThe oil supply channel30Side heat type flow sensor in the middle of60PlaceShiThe indirectly heated flow sensor60The fuel supply actuator compares the detected oil supply flow rate detected by the fuel and the set supply flow rate calculated in advance corresponding to the required amount of combustion heat.20Controller for feedback control of flow rate adjustment54ProvidedIn things,An
In addition to the first feature, the oil combustion apparatus of the present invention is, SideThermal flow sensor60The heating element and the temperature sensing element used as the constituent members of each of the above are configured in a thin film shape, and are laminated close to each other while being separated from each other.SecondIt has the characteristics of
The oil combustion apparatus of the present invention isIn addition to the first or second feature, the
MaThe oil combustion apparatus of the present invention is the above first toAny of the third featuresIn addition, the burner is a gun-type burner that sprays and burns oil.4thIt has the characteristics of
Moreover, the oil combustion apparatus of the present invention comprisesAny of the fourth featuresIn addition, it is configured as a part of a hot water supply device equipped with a water inlet pipe, a hot water outlet pipe, and a heat exchanger.5thIt has the characteristics of
[0006]
According to the first feature, by disposing the indirectly heated flow rate sensor in the middle of the oil supply path, the oil supply flow rate sent to the burner can be accurately detected. And by using an indirectly heated flow sensor, unlike the case of capacitive sensors such as rotating blades, the flow of the fluid is not greatly disturbed, and the viscosity or specific gravity of the fluid is changed. It is possible to detect an accurate oil flow rate without being affected.
Also, the oil supply flow rate detected by the indirectly heated sensor is compared with the set oil supply flow rate, and feedback is made to the fuel supply actuator, so that the required oil flow rate can be flowed reliably and accurately. ,AppropriatePreferred combustion within the combustion range can be ensured.
In addition, since the oil flow rate supplied to the burner can be detected accurately, the required air flow rate is adjusted according to the detected oil flow rate, the rotational speed of the blower is adjusted, or the damper provided in the air flow path It can also be supplied by adjusting the opening.
AlsoSide heat type flow sensor is oil strayNABy attaching as a part, the number of parts can be reduced. Further, it is not necessary to separately connect the piping and the indirectly heated flow sensor in the oil supply amount, and the number of connecting portions of the piping can be reduced accordingly, so that the probability of oil leakage or the like can be reduced. Also, by attaching an oil strainer or fuel supply actuator to the oil supply line as one component, the indirectly heated flow sensor can be attached to a part of the oil supply line at the same time without any other work. it can.
The filter part of the oil strainer can be easily replaced from the outside.
Second aboveAccording to the features aboveFirstIn addition to the effects of the features, the sensitivity and responsiveness as a sensor are improved by forming a heating element, a thermosensitive element, and a thermosensitive element, which are components of the indirectly heated flow sensor, as a thin film and stacking them close to each other.
the aboveThirdAccording to the characteristics of the main part of the indirectly heated flow sensor, in addition to the operation according to the first or second characteristics,For collecting heat that is a componentFin plateInner passage of the connecting part structureBy arranging to crossInner passage of connecting part structureThe contact area between the oil flowing through and the fin plate can be made sufficiently large,Inner passage (oil supply route)It is possible to accurately collect the heat of the oil flowing through the, and further improve the response and accuracy of flow rate detection by the indirectly heated flow rate sensor.
4th aboveAccording to the features of the first to the aboveAccording to any of the third featuresIn addition to the action, the burner is a gun-type burner that sprays and burns oil, so even if the characteristics of the spray port change due to the radiant heat of combustion, the heat generated by energizing the fuel supply actuator also causes the oil to burn. Even if there is a change in viscosity, it is not affected by them, ensuring accurate oil flow detection,AppropriateIt becomes possible to perform preferable oil combustion within the combustion range.
Above 5According to the features of the first to the aboveAccording to any of the fourth featuresIn addition to the action, the oil combustion apparatus of the present invention is configured as a part of the hot water heater, so that the difference between the set hot water temperature and the actual hot water temperature can be quickly eliminated as a hot water heater, It is possible to stably supply hot water.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combustion apparatus showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a hot water supply apparatus using a combustion apparatus showing another example of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of an indirectly heated flow sensor, FIG. 5 is an indirectly heated flow sensor, and FIG. 4 is a partially sectional view showing an example of an indirectly heated flow sensor used in the combustion apparatus of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing another example of attachment of the indirectly heated flow sensor to the oil supply path, and FIG. 6A is a longitudinal view of the oil supply path. FIG. 5B is an attachment diagram of the indirectly heated flow sensor as viewed across the oil supply path. FIG. 7 is a view showing a comparative example with respect to the attachment example of the indirectly heated flow sensor shown in FIG.
[0008]
First, an example of the combustion apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
An
[0009]
An indirectly
Further, the
The indirectly
The indirectly
[0010]
With reference to FIG. 2, the example provided with the oil combustion apparatus of this invention as a part of hot water supply apparatus is demonstrated.
The
An
The
[0011]
The
The flow rate of the oil sprayed from the
[0012]
The
The
A
Combustion is started by igniting the oil sprayed into the combustion can
[0013]
The
During operation, the
Further, the
[0014]
With reference to FIG. 3, the attachment structure of the indirectly
The
The connecting
The connecting
The oil supplied through the
In the
[0015]
An indirectly
The fitting is provided with
A
[0016]
A pair of
By making the
[0017]
The indirectly
As described above, the indirectly
As shown in FIG. 3, the
[0018]
As shown in FIG. 5, the
As the substrate A, for example, silicon or alumina having a thickness of about 0.5 mm can be used. As the thin film heating element C, one made of cermet patterned with a film thickness of about 1 μm can be used. As the electrode layers D and H, those made of nickel having a thickness of about 0.5 μm or those obtained by laminating gold having a thickness of about 0.1 μm can be used. Insulating layer B, F, and H are about 1 μm thick SiO2 As the thin film temperature sensor, a metal resistance film having a large temperature coefficient such as platinum or nickel patterned in a desired shape, for example, a meandering shape, with a film thickness of about 0.5 to 1 μm is used. Can be used. By forming the thin film heating element C and the thin film temperature sensing element close to each other through an insulator, the state of heat generated by the thin film heating element C can be immediately and sensitively received. That is, in the flow
[0019]
The
The
[0020]
Although not shown, the temperature
[0021]
With reference to FIG. 6, FIG. 7, the other example of the attachment to the
When air or the like enters the
When the heat collecting
[0022]
【The invention's effect】
The present invention comprises the above configuration and action, and according to the oil combustion apparatus of claim 1, the oil tank10Oil supply route from30Oil that is sent through, a fuel supply actuator20Adjust the flow rate through the oil burner40Oil combustion equipment that was sent tosoThe oil supply channel30Side heat type flow sensor in the middle of60PlaceShiThe indirectly heated flow sensor60The fuel supply actuator compares the detected oil supply flow rate detected by the fuel and the set supply flow rate calculated in advance corresponding to the required amount of combustion heat.20Controller for feedback control of flow rate adjustment54ProvidedIn things,An
By arranging the indirectly heated flow rate sensor in the oil hot water supply path, the oil supply flow rate sent to the burner can be detected accurately and with good responsiveness. And by using an indirectly heated flow sensor, unlike the case of capacitive sensors such as rotating blades, the flow of the fluid is not greatly disturbed, and the viscosity or specific gravity of the fluid is changed. It is possible to detect an accurate oil flow rate without being affected.
MaTakoThe controller can compare the oil supply flow rate detected by the indirectly heated flow sensor with a responsive response to the set oil supply flow rate, and perform feedback control on the fuel supply actuator. Can flow reliably and accurately,AppropriatePreferred combustion within the combustion range can be ensured.
MaBesideThe thermal flow sensor is an oil stray installed in the middle of the oil supply path.To naOn the other hand, because it was attached as a part of it,
Side heat type flow sensor is oil strayWith naNeed not be handled as a separate part, and the number of parts can be reduced. Also, in the oil supply line, the piping and the indirectly heated flow sensor are connected to the oil stray.With naIn addition, it is not necessary to connect separately, and accordingly, the number of pipe connections can be reduced, and the probability of oil leakage and the like can be reduced. Also, oil stray as one partNaBy attaching to the supply line of the oil supply path, the indirectly heated flow sensor can also be attached to a part of the oil hot water supply line without any other work at the same time..
AlsoThe oil strainer filter can be easily replaced from the outside.The
AlsoClaim 2According to the oil combustion apparatus described in the above,Claim 1In addition to the effects of the configuration described in, indirectly heated flow sensor60Since the heating element and the temperature sensing element used as the constituent members are each formed in a thin film shape and are laminated close to each other in a state of being separated from each other,
Sensitivity and responsiveness as an oil flow sensor can be sufficiently improved, and an accurate flow rate can be detected quickly.
AlsoClaim 3According to the oil combustion apparatus described in claim 1 above,Or 2In addition to the effects of the configuration described in, indirectly heated flow sensor60 body parts 61Fin plate for heat collection which is a component of61a is an
Inner passage of connecting part structureThe contact area between the oil flowing through and the fin plate can be made sufficiently large,Inner passage (oil supply route)It is possible to accurately collect the heat of the oil flowing through the, and further improve the response and accuracy of flow rate detection by the indirectly heated flow rate sensor.
Claim 4According to the oil combustion apparatus according to claim 1 to claim 1 above.3In addition to the above-described effects by the configuration described in any of the above, since the burner is a gun type burner that sprays and burns oil,
Even if the characteristics of the spray nozzle change due to the radiant heat of combustion, or when the viscosity of the oil changes due to the heat generated by energizing the fuel supply actuator, the exact flow rate of the oil is not affected by it. Ensure detectionAppropriateIt becomes possible to perform preferable oil combustion within the combustion range.
Claim 5According to the oil combustion apparatus according to claim 1 to claim 1 above.4In addition to the effects of the configuration described in any of, EnterSince it is configured as part of a hot water supply device equipped with a water pipe, a hot water pipe, and a heat exchanger,
Since the oil combustion apparatus of the present invention is configured as a part of the water heater,
As a water heater, the difference between the set hot water temperature and the actual hot water temperature can be quickly eliminated, and hot water at the set temperature can be quickly and stably supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combustion apparatus showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a hot water supply apparatus using a combustion apparatus showing another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example in which an indirectly heated flow sensor used in the combustion apparatus of the present invention is attached to an oil strainer.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of an indirectly heated flow sensor.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the laminated structure inside the flow rate detection unit of the indirectly heated flow rate sensor.
FIG. 6 is a diagram showing another example of attaching the indirectly heated flow sensor to the oil supply path.
7 is a view showing a comparative example with respect to the attachment example of the indirectly heated flow sensor shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Oil tank
20 Fuel supply actuator
30 Oil supply channel
40 Oil burner
41 Spray nozzle
50 exterior body
51 Blower
52 Combustion can body
53 Exhaust section
54 controller
60 indirectly heated flow sensor
61 Body
61a Fin plate
62 Lead wire
63 Circuit part
70 Oil strainer
71 Connecting part structure
71c Inside passage
72 Filter section
80 Temperature sensor
C Thin film heating element
G Thin film temperature sensor
B bubble
Claims (5)
前記石油供給路30の途中に、オイルストレーナ70を設けると共に該オイルストレーナ70の一部として前記傍熱型流量センサ60を設け、
前記オイルストレーナ70は、外装体50内外の石油供給路30を接続する内通路71cを備えると共に石油燃焼装置の外装体50に対してその外側に接するように取り付けられる接続部構成体71と、該接続部構成体71に対して着脱自在に取り付けられて前記外装体50の外側に配置されるフィルター部72とからなり、
前記傍熱型流量センサ60は、その本体部61と、該本体部61に対してリード線62で接続される回路部63とからなり、本体部61は、前記外装体50の外側で前記オイルストレーナ70の接続部構成体71に嵌め込まれて前記接続部構成体71の内通路71c内の流量を検出する構成とし、前記回路部63は、前記外装体50の内側に配置されて前記本体部61及び温度補償用の温度センサ80からの信号を受ける構成としたことを特徴とする石油燃焼装置。An oil combustion apparatus in which the flow of oil sent from the oil tank 10 through the oil supply path 30 is adjusted via the fuel supply actuator 20 and sent to the oil burner 40 for combustion. An indirectly heated flow sensor 60 is disposed in the middle of the oil supply path 30 , and the detected oil supply flow rate detected by the indirectly heated flow sensor 60 is compared with the set supply flow rate calculated in advance corresponding to the required amount of combustion heat. in those provided controller 54 for feedback control of the flow rate adjusted to the fuel supply actuator 20,
An oil strainer 70 is provided in the middle of the oil supply path 30 and the indirectly heated flow sensor 60 is provided as a part of the oil strainer 70.
The oil strainer 70 includes an inner passage 71c that connects the oil supply path 30 inside and outside the outer casing 50, and a connecting portion structure 71 that is attached to the outer casing 50 of the oil combustion apparatus so as to be in contact with the outer side. A filter part 72 that is detachably attached to the connecting part constituting body 71 and is arranged outside the exterior body 50,
The indirectly heated flow sensor 60 includes a main body portion 61 and a circuit portion 63 connected to the main body portion 61 by a lead wire 62, and the main body portion 61 is disposed outside the outer body 50 with the oil. It is configured to detect the flow rate in the inner passage 71c of the connection portion structure 71 by being fitted into the connection portion structure 71 of the strainer 70, and the circuit portion 63 is disposed inside the exterior body 50 and is connected to the main body portion. 61 and oil combustion apparatus being characterized in that a configuration for receiving a signal from a temperature sensor 80 for temperature compensation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37629798A JP3982092B2 (en) | 1998-10-26 | 1998-12-21 | Oil combustion equipment |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-321496 | 1998-10-26 | ||
JP32149698 | 1998-10-26 | ||
JP37629798A JP3982092B2 (en) | 1998-10-26 | 1998-12-21 | Oil combustion equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000199624A JP2000199624A (en) | 2000-07-18 |
JP3982092B2 true JP3982092B2 (en) | 2007-09-26 |
Family
ID=26570499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37629798A Expired - Lifetime JP3982092B2 (en) | 1998-10-26 | 1998-12-21 | Oil combustion equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3982092B2 (en) |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP37629798A patent/JP3982092B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000199624A (en) | 2000-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5623015B2 (en) | Self-cleaning action of flow sensor element and flow sensor element | |
WO1999019694A1 (en) | Flow rate sensor, flow meter, and discharge rate control apparatus for liquid discharge machines | |
RU2019132622A (en) | COUPLING AND HEATER ASSEMBLY FOR INHALATION DEVICE | |
JP2004518982A (en) | Sensor chip with auxiliary heater or method of preventing contamination of sensor chip or use of auxiliary heater in sensor chip | |
CN105291920B (en) | Condensation and humidity sensor for thermoelectric device | |
JP2005511218A5 (en) | ||
EP1128167A1 (en) | Flow sensor and strainer integrated flowmeter | |
JP3758111B2 (en) | Air flow measurement device | |
JP2010525344A (en) | Sheet resistance in the exhaust pipe | |
CN101113917A (en) | Thermal type gas flowmeter | |
US6124632A (en) | Monolithic silicon mass flow control structure | |
WO2004025286A1 (en) | Urea concentration identifying system, method for identifying urea concentration and automobile exhaust gas reducing system using same, and method for reducing automobile exhaust gas | |
JP3982092B2 (en) | Oil combustion equipment | |
JPH07286877A (en) | Heat-type air flow rate detector | |
KR100464768B1 (en) | Thermosensitive flow rate sensor | |
JPH11125420A (en) | Discharging amount control device for liquid discharging instrument | |
JPH01272078A (en) | Ceramic heater | |
JP6481282B2 (en) | Gas flow control device and gas flow control valve | |
JPH11351934A (en) | Portable flowmeter | |
JPH08320329A (en) | Wind velocity sensor | |
JPH04147016A (en) | Thermal-type flow sensor | |
JP5202465B2 (en) | Flow control device | |
JPH07286876A (en) | Thermal type air flow rate detector | |
JPH0894070A (en) | Gas combustion device | |
JPH08159838A (en) | Flow meter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070625 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |