JP4097393B2 - 気化式燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温風暖房装置等に備えられる気化式燃焼装置に関する。
【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供給して気化した後、その気化ガスを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】
この種の燃焼装置は、通常、燃焼面積の比較的大きなバーナを一つもしくは複数備えている。そして、燃焼運転の開始時には、気化器をヒータにより予熱した後、該気化器に液体燃料を供給して気化ガスを生成し、さらにその気化ガスと空気とを混合した後、該混合気を前記バーナのうちの少なくとも一つに供給する。さらに、該バーナの炎口から噴出する混合気に点火電極の火花放電等により着火し、該バーナの燃焼運転を開始する。尚、バーナを複数備えたものでは、通常、一つのバーナの燃焼運転の開始後、必要に応じて、他のバーナに上記混合気を供給しつつ、燃焼中のバーナから火移りさせて、当該他のバーナの燃焼運転を行う。
【０００４】
一方、気化式燃焼装置では、バーナの所望の燃焼量を確保する上で、気化器に供給される液体燃料を該気化器で気化してなる気化ガスの全てが、気体状態のままでバーナの炎口に供給されることが望まれる。
【０００５】
しかし、従来の気化式燃焼装置では、燃焼運転を開始するバーナの燃焼面積が比較的大きいことから、該バーナの燃焼運転を開始する際に該バーナに供給すべき気化ガスの量も比較的多いものとなる。このため、特にバーナの温度が低い状態で、該バーナの燃焼運転を開始する際や、該燃焼運転の初期段階では、該バーナに供給される気化ガスの一部が結露しやすく、その結露した気化ガスはバーナの炎口に供給されずに該バーナの燃焼に寄与しないという不都合を生じるものであった。
【０００６】
【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、燃焼運転時の気化ガスの結露を極力防止することができる気化式燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の気化式燃焼装置は、かかる目的を達成するために、種火バーナと、該種火バーナの着火後に該種火バーナから火移りされて燃焼するメインバーナと、液体燃料を加熱・気化して該液体燃料の気化ガスを生成する気化器と、該気化器により生成された前記気化ガスと空気との混合気が該気化器側から供給され、その供給された混合気を前記種火バーナの炎口に導く種火側混合気通路と、前記混合気が前記気化器側から供給され、その供給された混合気を前記メインバーナの炎口に導くメイン側混合気通路と、前記メインバーナの非燃焼状態で前記メイン側混合気通路への前記混合気の進入を遮断する弁装置とを備える。
そして、上方に開口したケース状のメインバーナヘッドと、該メインバーナヘッドの内面との間に空間を存して該メインバーナヘッドに収容され、上方に開口したケース状の種火バーナヘッドと、該種火バーナヘッドの上端開口を閉蓋するようにして該種火バーナヘッド上に設けられた種火バーナトップと、該種火バーナヘッドの上方を除く前記メインバーナヘッドの上端開口を閉蓋するようにして該メインバーナヘッド上に設けられたメインバーナトップと、前記種火バーナの炎口として、前記種火バーナヘッドの内部の空間に連通して前記種火バーナトップに穿設された種火炎口と、前記メインバーナの炎口として、前記メインバーナヘッドの内部の前記種火バーナヘッドの外側の空間に連通して前記メインバーナトップに穿設されたメイン炎口とを備えると共に、前記種火側混合気通路は、前記種火バーナヘッドの内部の空間により形成され、前記メイン側混合気通路は、前記メインバーナヘッドの内部の前記種火バーナヘッドの外側の空間により形成される。
さらに、前記種火バーナヘッド内には、その内部を、前記種火炎口に連通して前記種火側混合気通路となる空間と、前記気化器側から前記混合気が前記種火バーナトップに穿設された混合気導入穴から導入され、その導入された混合気を前記種火側混合気通路及びメイン側混合気通路に分配する混合気分配部となる空間とに隔てる仕切り部材が設けられ、該仕切り部材には、前記混合気分配部に前記種火側混合気通路を連通させる種火側貫通穴が穿設され、前記混合気分配部に臨む前記種火バーナヘッドの壁部には、該混合気分配部に前記メイン側混合気通路を連通させるメイン側貫通穴が穿設され、前記弁装置は、前記メインバーナの非燃焼状態で前記メイン側貫通穴を閉弁する弁装置である。
【０００８】
かかる本発明の気化式燃焼装置では、燃焼運転を行う際には、まず、前記弁装置により前記メイン側混合気通路を遮断した状態で、前記混合気が気化器側から前記種火側混合気通路に供給され、さらに該種火側混合気通路を通って前記種火バーナの炎口に導かれて着火される。この場合、種火バーナの燃焼量は比較的小さくてよいので、種火バーナに供給する液体燃料の気化ガスも少なくて済み、該気化ガスには、気化器で十分な量の熱を与えることができる。このため、該気化ガスが種火側混合気通路を介して種火バーナの炎口に流通する過程である程度の熱を放出しても、該気化ガスは結露し難い。従って、基本的には、該気化ガスは気化状態を維持したまま種火バーナの炎口に導かれて燃焼する。
【０００９】
そして、本発明の気化式燃焼装置では、上記のように種火バーナの燃焼運転が開始した後に、前記弁装置により前記メイン側混合気通路を開いた状態で、前記メイン側混合気通路に前記混合気が気化器側から供給され、このメイン側混合気通路を通って混合気がメインバーナの炎口に導かれる。さらに、該メインバーナの炎口に導かれた混合気に、種火バーナの燃焼炎が火移りして、該メインバーナの燃焼運転が開始する。
【００１０】
ここで、本発明では、ケース状の種火バーナヘッド及びメインバーナヘッドと、種火炎口を有する種火バーナトップ、及びメイン炎口を有するメインバーナトップとを備えることにより、メインバーナヘッドに収容した種火バーナヘッドの内部の空間により前記種火側混合気通路が形成されると共に、メインバーナヘッドの内部の種火バーナヘッドの外側の空間により前記メイン側混合気通路が形成されるので、種火側混合気通路がメイン側混合気通路に収容配置されている。このため、メインバーナの燃焼に先行する種火バーナの燃焼によって、前記種火側混合気通路が加熱されており、この種火側混合気通路を内部に有する前記メイン側混合気通路が該種火側混合気通路からの輻射熱によって暖められている。このため、前記混合気がメイン混合気通路を流れる過程で、該混合気中の気化ガスの放熱が少ないものとなる。この結果、メイン混合気通路に供給される混合気中の気化ガスは、結露することなく該メイン混合気通路中をメインバーナの炎口に向かって流れ、燃焼することとなる。この場合、気化器で生成する気化ガスの量は、基本的には、種火バーナのみの燃焼時よりも多くなって、該気化ガスの単位量当りに気化器で与えられる熱量は、種火バーナのみの燃焼時よりも少なくなるが、上記のようにメイン混合気通路を混合気が流れる過程での気化ガスの放熱が少なくなることから、該気化ガスは、十分に気化状態を維持することができる。
さらに、前記メインバーナヘッド内に収容されている種火バーナヘッド内に、前記仕切り部材を介して前記種火側混合気通路及び混合気分配部が形成されるため、該混合気分配部が、種火側混合気通路と共に、メイン側混合気通路内に収容配置されることとなる。このため、特に、種火バーナの燃焼開始後には、種火側混合気通路と共に混合気分配部も暖められて保温されることとなり、前記メインバーナの燃焼に際して、該混合気分配部を介してメイン側混合気通路に供給される混合気中の気化ガスの結露を防止することができる。尚、この場合、前記弁装置は、種火バーナの着火の際（メインバーナの非燃焼状態）には、前記メイン側貫通穴を閉弁し、メインバーナの着火の際には、前記種火側貫通穴及びメイン側貫通穴の両者を開弁することとなる。
【００１１】
以上のようにして、本発明の気化式燃焼装置によれば、燃焼運転時の気化ガスの結露を極力防止することができる。また、種火側混合気通路をメイン側混合気通路に収容配置する構造を容易に実現できる。
【００１２】
かかる本発明では、好ましくは、前記種火バーナの着火前に、加熱された前記気化器を介して前記種火側混合気通路に空気を供給する手段を備える。
【００１３】
これによれば、気化器で暖められた空気が種火バーナの着火前に種火側混合気通路を流れ、該空気を介して種火側混合気通路が暖められることとなる。そして、このとき、該種火側混合気通路は、メイン側混合気通路内に配置されているため、保温性がよい。この結果、種火バーナの着火に際して、種火側混合気通路に前記混合気を供給したとき、該混合気中の前記気化ガスの放熱が少なくなって、該気化ガスの結露をさらに防止することができる。さらに、種火バーナヘッド内の種火側混合気通路と共に前記混合気分配部も、上記空気を介して暖められることとなるため、種火バーナの着火の際に該混合気分配部を介して種火側混合気通路に供給される混合気中の気化ガスの結露をより効果的に防止することができる。
【００１６】
また、本発明では、前記種火バーナトップ及び前記メインバーナトップは、一体に形成されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、種火バーナの燃焼が開始すると、種火バーナトップの種火炎口から立ち上がる燃焼炎の熱が、種火バーナトップ側からメインバーナトップ側に容易且つ迅速に伝熱する。このため、種火バーナの燃焼運転の開始後、メインバーナの燃焼運転を開始するまでにメインバーナトップを十分に加熱することができ、そのメインバーナトップの熱によって、メインバーナの燃焼の開始時にメイン側混合気通路をメイン炎口に向かって流れる混合気中の気化ガスの結露をより一層防止することができる。
【００２２】
上述のように前記種火バーナヘッド内に種火側混合気通路と混合気分配部とを形成した本発明の気化式燃焼装置では、さらに好ましくは、前記気化器は、その内部に、前記液体燃料を気化してなる気化ガスと空気とを混合して前記混合気分配部に供給する混合気供給路を備えており、該気化器は、その混合気供給路を前記種火バーナトップの混合気導入穴に連通させて、前記種火バーナヘッドの上方で該バーナトップに装着される。
【００２３】
これによれば、気化器内で生成された混合気は該気化器から前記混合気導入穴を介して直ちに、種火バーナヘッド内の混合気分配部に導入される。このため、種火バーナヘッド内の混合気分配部には、混合気中の気化ガスが十分に熱を持った状態で導入される。このため、該混合気中の気化ガスが混合気分配部から種火側混合気通路を介して種火炎口に流れる過程や、メイン側混合気通路を介してメイン炎口に流れる過程での該気化ガスの結露をより一層防止することができる。
【００２４】
さらにこの場合、前記気化器は、前記種火炎口の上方に受熱フィンを具備していることが好ましい。
【００２５】
これによれば、種火バーナの燃焼開始後は、種火バーナの燃焼炎によって前記受熱フィンを介して気化器が加熱される（熱がフィードバックされる）ため、該気化器で液体燃料を気化する際に、該液体燃料の気化ガスに十分な量の熱を与えることができる。このため、該気化ガスの結露をさらに防止すると共に、燃焼中に気化器のヒータ（電熱ヒータ）の通電を抑えて省電力を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の気化式燃焼装置の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施形態の気化式燃焼装置の機構的構成を示す断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３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である。
【００２７】
図１を参照して、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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よりも小さいものとされている。そして、該種火バーナヘッド８は、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、図２に示すように、種火バーナヘッド８は、その上端両側部に形成されたフランジ８ａがメインバーナヘッド７の上端両側部に形成されたフランジ７ａに支承されている。
【００３３】
また、メインバーナへッド７の内部には、図１に示すように、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り、本発明におけるメイン側混合気通路に相当するものである（以下、この空間１０をメイン側混合気通路１０という）。
【００３４】
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（仕切り部材）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を前記メイン側混合気通路１０に連通させている。
【００３５】
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り、本発明における種火側混合気通路に相当するものである（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り、本発明における混合気分配部に相当するものである（以下、空間１２を混合気分配部１２という）。
【００３６】
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のフランジ７ａ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。
【００３７】
このバーナトップ９は、本発明における種火側バーナトップ及びメイン側バーナトップを一体に構成するものであり、該バーナトップ９の種火バーナヘッド８よりも前側の部分（この部分はメイン側バーナトップに相当する）に、メインバーナヘッド７内のメイン側混合気通路１０に連通する複数の炎口１８が穿設されている。また、バーナトップ９の、種火側混合気通路１１の上方箇所の部分（この部分は種火側バーナトップに相当する）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。これらの炎口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。
【００３８】
尚、バーナトップ９の左右の両側部は、図２に示すようにメインバーナヘッド７の両側に張り出しており、この部分には、前記炎口１８，１９から立ち上がる燃焼炎に二次空気を供給するための複数の二次空気導入孔２０が穿設されている。
【００３９】
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内に設置されたバーナ取付部材２１に取付けられて、バーナケース１内に保持されている。
【００４０】
さらに詳細にはバーナ取付部材２１は、バーナケース１内に水平姿勢で配置される水平板２２と、該水平板２２の後端から垂直姿勢で起立された垂直板２３とを一体に構成してなる縦断面Ｌ字形状の板材２４を具備している。この板材２４の左右方向（図１の紙面に垂直な方向）の幅は、バーナケース１の内部の左右方向の幅と同一とされており（図２参照）、その水平板２２及び垂直板２３とにより、バーナケース１の内部の前側の上部の空間２５を囲むようにしてバーナケース１内に配置され、図示しないねじ等を介してバーナケース１の側壁や天板に固定されている。
【００４１】
また、上記板材２４の水平板２２の下面部には、図２に示すように、横断面Ｌ字形状に屈曲形成されて前後方向（図２の紙面に垂直な方向）に延在する一対のガイド部材２６，２６が左右方向に一定の間隔を存して固設されており、これらのガイド部材２６，２６は、それぞれ水平板２２との間に一定幅の隙間を存して前後方向に延在するバーナ支承部２６ａを形成している。
【００４２】
そして、前記バーナユニット５は、そのバーナトップ９の左右の両側部が、ガイド部材２６，２６のバーナ支承部２６ａ，２６ａと水平板２２との間の隙間に挿入され、該バーナ支承部２６ａ，２６ａ上に支承されている。これにより、バーナユニット５は、水平板２２の下側に吊り下げられるようにしてバーナ取付部材２１に取付けられている。
【００４３】
尚、図１を参照して、前記板材２４の水平板２２及び垂直板２３により囲まれるバーナケース１内の空間２５は、バーナユニット５の炎口１８，１９から立ち上がる燃焼炎Ｆ3，Ｆ4が形成されると共に燃焼排ガスが生成される燃焼室としての空間である（以下、この空間２５を燃焼室２５という）。また、板材２４の水平板２２の、前記バーナユニット５の炎口１８，１９並びに二次空気導入孔２０に臨む領域には、垂直板２３の下部にかけて開口穴２４ａが設けられており、この開口穴２４ａを介してバーナユニット５の炎口１８，１９並びに二次空気導入孔２０が燃焼室２５に向かって開口している。さらに、板材２４の水平板２上には、二次空気導入孔２０から燃焼室２５に導入される二次空気を炎口１８，１９から立ち上がる燃焼炎Ｆ3，Ｆ4に向かって導く二次空気整流板２７が固設されている。
【００４４】
前記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２８が挿着されている。このドレン管２８は、メインバーナヘッド７の後端の側壁の下端部から、後方に向かって斜め下方に延在し、バーナケース１の後端の側壁に穿設された貫通穴２９を介してバーナケース１の後方に突出されている。そして、このドレン管２８の後端部は、ドレンパイプ３０を介して前記定油面器２に連接されている。
【００４５】
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３１の弁体３２が収容されている。
【００４６】
この弁装置３１は、円板状に形成された上記弁体３２と、該弁体３２に連結されたロッド３３と、このロッド３３を介して弁体３２を移動させる電動モータ３４（ステッピングモータ）とを備えるものである。
【００４７】
さらに詳細には、弁装置３１の弁体３２は、混合気分配部１２の前後の貫通穴１５，１７と同心に配置され、この弁体３２の中心部から後方に向かって前記ロッド３３が延設されている。該ロッド３３は、種火バーナヘッド８の貫通穴１７とメインバーナヘッド７の後端の側壁に穿設されたロッド挿通孔３５と、バーナケース１の後端の側壁に穿設されたロッド貫通孔３６とを貫通してバーナケース１の後方に突出され、メインバーナヘッド７のロッド挿通孔３５にて、前後方向に摺動可能に支承されている。
【００４８】
また、弁装置３１の電動モータ３４は、バーナケース１の外側でバーナケース１の後端の側壁にモータ取付部材３７を介して取付けられており、この電動モータ３４の回転駆動軸３４ａに、ロッド３３の後端部がピアノ線等のような弾性を有する連結部材３８を介して連結されている。
【００４９】
かかる弁装置３１では、電動モータ３４の回転駆動軸３４ａを回転させることにより、混合気分配部１２内に配置された弁体３１がロッド３３と共に前後方向に移動する。これにより、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３２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３２との間隔が調整される。換言すれば、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の開度が調整されることとなる。この場合、弁体３２を前進させたとき、種火側貫通穴１５の開度が小さくなると同時にメイン側貫通穴１７の開度が大きくなり、逆に、弁体３２を後退させたとき、種火側貫通穴１５の開度が大きくなると同時にメイン側貫通穴１７の開度が小さくなる。
【００５０】
尚、本実施形態における弁装置３１では、電動モータ３４の回転駆動軸３４ａを回転させたとき、ロッド３３が前後方向に移動すると同時に前記ロッド挿通孔３５を支点として上下方向に若干揺動する。このため、バーナケース１の後端の側壁のロッド貫通孔３６は、ロッド３３の外径よりも大きな口径に形成されている。そして、このロッド貫通孔３６におけるバーナケース１内の気密性を確保するために、ロッド３３の外周部にロッド貫通孔３６を塞ぐシール部材３９がロッド３３にその軸方向に摺動自在に装着されていると共に、このシール部材３９を上下動可能に案内するガイド部材４０がバーナケース１の後端の側壁に固設されている。
【００５１】
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。
【００５２】
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４１と、この本体部４１の後面部に装着された外装カバー部材４２とから構成され、これらの本体部４１と外装カバー部材４２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４３を形成している。この空間４３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り、本発明における混合気供給路に相当するものである（以下、空間４３をメイン混合気通路４３という）。そして、該メイン混合気通路４３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（混合気導入穴）４４を介して混合気分配部１２に連通されている。
【００５３】
気化器６の本体部４１は、電熱ヒータ４５を内蔵しており、この電熱ヒータ４５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４１の上部の後端部には、該本体部４１の温度を検出する温度センサ４６が取着されている。さらに、本体部４１の前面部から受熱フィン４７が突設され、この受熱フィン４７は、前記種火炎口１９の直上箇所に位置している。
【００５４】
また、気化器６の後端部を形成する外装カバー部材４２の上部には、メイン混合気通路４３に向かって開口する空気導入口４８が形成され、この空気導入口４８に燃料噴射ノズル４９が挿入されている。
【００５５】
上記燃焼噴射ノズル４９は、その基部５０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５０から空気導入口４８内を通って、メイン混合気通路４３まで延在している。そして、該燃料噴射ノズル４９は、定油面器２に装着された電磁ポンプ５１から導出された給油管５２に基部５１を介して接続されており、電磁ポンプ５１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４３内において、気化器６の本体部４１の内壁に向かって噴出するようにしている。
【００５６】
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の外側で燃焼ファン５３が装着されている。この燃焼ファン５３は、これに備えたファンモータ５３ａ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５４を介してバーナケース１内に燃焼用空気を供給する。
【００５７】
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５５（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４８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５３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５５を通って気化器６の空気導入口４８に導かれ、さらに、該空気導入口４８から気化器６内部のメイン混合気通路４３に導かれる。
【００５８】
尚、バーナケース１内に燃焼ファン５３から供給される空気の一部は、前記バーナトップ９の二次空気導入孔２０を介して燃焼室２５に二次空気として供給される。
【００５９】
また、バーナケース１の上端の天板には、バーナトップ９の炎口１８，１９で混合気が燃焼することにより生成される排ガスを、前記燃焼室２５から導出する排ガス導出口５６が形成されている。この排ガス導出口５６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。
【００６０】
尚、上述した構成の本実施形態の気化式燃焼装置を具備する温風暖房装置は、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４６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３のブロック図で概念的に図示する）。
【００６１】
図３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３１の電動モータ３４や電磁ポンプ５１、燃焼ファン５３のファンモータ５３ａ、気化器６の電熱ヒータ４５等の作動制御を行う制御装置５７を備えている。
【００６２】
この制御装置５７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４６（以下、気化器温度センサ４６という）や炎検知器５８、温風暖房装置が設置される部屋の室温を検出する室温センサ５９等のセンサが接続されると共に、前記弁装置３１の電動モータ３４や電磁ポンプ５１、燃焼ファン５３のファンモータ５３ａ、気化器６の電熱ヒータ４５、点火電極６０に火花放電を発生させるイグナイタ６１、対流ファン６２のファンモータ６２ａ等のアクチュエータが接続されている。
【００６３】
そして、該制御装置５７は、気化器温度センサ４６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。
【００６４】
次に本実施形態の気化式燃焼装置を備えた温風暖房装置の作動を説明する。
【００６５】
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５７は、まず、弁装置３１の電動モータ３４を制御して、前記混合気分配部１２内の弁体３２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。これにより、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を介して種火側混合気通路１１のみに開放する。
【００６６】
さらに、制御装置５７は、前記電熱ヒータ３８に通電し、気化器６の本体部４１の加熱を開始する。そして、前記気化器温度センサ４６による気化器６の本体部４１の検出温度があらかじめ定められた第１所定温度Ｔ1（例えば１３０℃）まで上昇すると、制御装置５７は、燃焼ファン５３のファンモータ５３ａを制御して、該燃焼ファン５３を所定回転数で回転させる。このとき、該燃焼ファン５３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５５、メイン混合気通路４３、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２５に流れ、これにより該燃焼室２５等の掃気が行われる。
【００６７】
また、このとき、気化器６内のメイン混合気通路４３を流れる空気が、電熱ヒータ３８により加熱されている気化器６の本体部４１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も暖められる。この場合、気化器６の内部のメイン混合気通路４３で暖められた空気は直ちに種火バーナヘッド９内の混合気分配部１２及び種火側混合気通路１１内に流入し、また、気化器６の本体部４１の熱がバーナトップ９を介して種火バーナヘッド８に容易に伝達される。さらに、種火バーナヘッド８は、その周囲がメインバーナヘッド７により囲まれているため、種火バーナヘッド８に与えられた熱が外部に逃げ難く、保温性の高いものとなっている。このため、種火バーナヘッド８は、その内部の混合気分配部１２及び種火側混合気通路１１を併せて、スムーズに暖められて保温される。
【００６８】
次に、気化器温度センサ４６による気化器６の本体部４１の検出温度が前記メイン混合気通路４３で灯油を気化し得る第２所定温度Ｔ2（＞Ｔ1。例えば１６０℃）まで上昇すると、制御装置５７は、種火バーナ４の点火処理を実行する。
【００６９】
この種火バーナ４の点火処理では、制御装置５７は、燃焼ファン５３の作動を継続したまま、イグナイタ６１を作動させて点火電極６０に火花放電を発生させる。さらに、制御装置５７は、電磁ポンプ５１を制御して、該電磁ポンプ５１による定油面器２の灯油の吐出量（＝燃料噴射ノズル４９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４９に供給せしめる。尚、気化器６の加熱の開始初期において、気化器６の本体部４１の、気化器温度センサ４６が取付けられた部分の温度は、一般に本体部４１の伝熱の遅れによって、燃料噴射ノズル４９から灯油が噴射される部分（以下、ここでは灯油噴射部分という）の温度よりも低い。このため、気化器温度センサ４６による検出温度が上記第２所定温度Ｔ2（１６０℃）に達した時における気化器６の本体部４１の灯油噴射部分の温度は、該第２所定温度Ｔ2よりも高い（例えば２００℃）。
【００７０】
このとき、燃料噴射ノズル４９に供給される灯油は、気化器６内のメイン混合気通路４３内で気化器６の本体部４１に向かって燃料噴射ノズル４９から噴射され、該本体部４１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４８からメイン混合気通路４３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４３から、種火バーナヘッド８内の混合気分配部１２、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２５内に噴出する。そして、その噴出した混合気が点火電極６０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９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、前述のように暖められて保温されている。また、気化器６に供給して気化させる灯油は、種火バーナ４のみの燃焼に必要な量でよいため、比較的少量なもので済む。このため、気化器６のメイン混合気通路４３で生成される灯油の気化ガスは、気化器６の本体部４１から十分な量の熱を吸収できると共に、気化器６から種火炎口１９に流れる過程で失う熱量も少なくて済む。従って、気化器６で生成された気化ガスは、基本的には、気化器６から種火炎口１９に流れる過程で結露することなく、種火炎口１９に供給されて燃焼する。また、種火バーナ４の燃焼開始後には、その燃焼熱によって種火バーナヘッド８が加熱されて保温されるため、より確実に種火バーナヘッド８内での気化ガスの結露を防止することができる。さらに、種火バーナ４の燃焼開始後には、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４１が受熱フィン４７を介して加熱されるため、該本体部４１の温度も高まり、これにより燃料噴射ノズル４９から噴射される灯油に十分な気化熱を与えて該灯油を気化することができる。
【００７２】
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５８により検知された後、気化器温度センサ４６による気化器６の本体部４１の検出温度が前記第２所定温度Ｔ2よりも高い第３所定温度Ｔ3（例えば２２０℃）まで上昇すると、制御装置５７は、種火バーナ４の燃焼と合わせてメインバーナ３の燃焼を開始するためにあらかじめ定めた所定量の灯油を燃料噴射ノズル４９に供給するように電磁ポンプ５１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５３の回転数をあらかじめ定めた所定回転数に制御する。同時に、制御装置５７は、弁装置３１の電動モータ３４を制御して、弁体３２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。
【００７３】
尚、このときの弁体３２の移動位置（上記所定位置）は、種火側貫通穴１５寄りの位置である。
【００７４】
これにより、気化器６内のメイン混合気通路４３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が着火し、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。
【００７５】
この場合、メインバーナヘッド７内の種火バーナヘッド８は前述のように加熱・保温されている。このため、混合気分配部１２から種火バーナヘッド８に接触するメイン側混合気通路１０を通ってメイン炎口１８に流れる混合気中の気化ガスは、さほど放熱を伴うことなく、メイン炎口１８に到達する。また、メイン炎口１８を有するバーナトップ９は、種火炎口１９を一体的に備えるものであるため、種火バーナ４の燃焼熱によって、該バーナトップ９の各部（メイン炎口１８の周辺部分を含む）が円滑に加熱されている。この結果、メインバーナ３のメイン炎口１８に供給される気化ガスは、該メイン炎口１８に至る過程で結露するようなことはほとんどなく、気化状態を維持したままメイン炎口１８に到達して燃焼する。
【００７６】
尚、気化器温度センサ４６による気化器６の本体部４１の検出温度が前記第３所定温度Ｔ3（２２０℃）以上に上昇した後には、制御装置５７は、気化器６の本体部４１の温度がほぼ一定の温度（例えば２２０〜２４０℃の範囲の温度）に保たれるように気化器温度センサ４６の検出温度に応じて電熱ヒータ４５の通電をON／OFFする。
【００７７】
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５７は、対流ファン６２を作動させて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５９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５３の回転数、電磁ポンプ５１の灯油の吐出量、対流ファン６２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。この場合、基本的には、室温センサ５９による検出室温が目標室温よりも低い程、燃焼ファン５３の回転数、電磁ポンプ５１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６２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５９による検出室温が目標室温に近づくと、燃焼ファン５３の回転数、電磁ポンプ５１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６２の回転数を小さくして、温風の送風量を少なくする。
【００７８】
尚、このような温調運転において、種火バーナヘッド８やメインバーナヘッド７内での気化ガスの結露が防止されることは、前述の場合と同様である。
【００７９】
以上のように、本実施形態の装置によれば、気化ガスがメイン炎口１８や種火炎口１９に達する前に結露するような事態を効果的に防止することができる。そして、この結果、メインバーナ３や種火バーナ４の燃焼量を所望の燃焼量に確実に確保することができると共に、それらのバーナ３，４の良好な燃焼状態を確保することができる。
【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II−II線断面図。
【図３】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。
【符号の説明】
３…メインバーナ、４…種火バーナ、６…気化器、７…メインバーナヘッド、８…種火バーナヘッド、９…バーナトップ、１０…メイン側混合気通路、１１…種火側混合気通路、１２…混合気分配部、１３…仕切り板（仕切り部材）、１５…種火側貫通穴、１７…メイン側貫通穴、１８…メイン炎口、１９…種火炎口、３１…弁装置、４４…混合気導入穴。

Claims (5)

1. 種火バーナと、該種火バーナの着火後に該種火バーナから火移りされて燃焼するメインバーナと、液体燃料を加熱・気化して該液体燃料の気化ガスを生成する気化器と、該気化器により生成された前記気化ガスと空気との混合気が該気化器側から供給され、その供給された混合気を前記種火バーナの炎口に導く種火側混合気通路と、前記混合気が前記気化器側から供給され、その供給された混合気を前記メインバーナの炎口に導くメイン側混合気通路と、前記メインバーナの非燃焼状態で前記メイン側混合気通路への前記混合気の進入を遮断する弁装置とを備えた気化式燃焼装置であって、
   上方に開口したケース状のメインバーナヘッドと、該メインバーナヘッドの内面との間に空間を存して該メインバーナヘッドに収容され、上方に開口したケース状の種火バーナヘッドと、該種火バーナヘッドの上端開口を閉蓋するようにして該種火バーナヘッド上に設けられた種火バーナトップと、該種火バーナヘッドの上方を除く前記メインバーナヘッドの上端開口を閉蓋するようにして該メインバーナヘッド上に設けられたメインバーナトップと、前記種火バーナの炎口として、前記種火バーナヘッドの内部の空間に連通して前記種火バーナトップに穿設された種火炎口と、前記メインバーナの炎口として、前記メインバーナヘッドの内部の前記種火バーナヘッドの外側の空間に連通して前記メインバーナトップに穿設されたメイン炎口とを備えると共に、
   前記種火側混合気通路は、前記種火バーナヘッドの内部の空間により形成され、前記メイン側混合気通路は、前記メインバーナヘッドの内部の前記種火バーナヘッドの外側の空間により形成され、
   前記種火バーナヘッド内には、その内部を、前記種火炎口に連通して前記種火側混合気通路となる空間と、前記気化器側から前記混合気が前記種火バーナトップに穿設された混合気導入穴から導入され、その導入された混合気を前記種火側混合気通路及びメイン側混合気通路に分配する混合気分配部となる空間とに隔てる仕切り部材が設けられ、
   該仕切り部材には、前記混合気分配部に前記種火側混合気通路を連通させる種火側貫通穴が穿設され、
   前記混合気分配部に臨む前記種火バーナヘッドの壁部には、該混合気分配部に前記メイン側混合気通路を連通させるメイン側貫通穴が穿設され、
   前記弁装置は、前記メインバーナの非燃焼状態で前記メイン側貫通穴を閉弁する弁装置であることを特徴とする気化式燃焼装置。
2. 前記種火バーナの着火前に、加熱された前記気化器を介して前記種火側混合気通路に空気を供給する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の気化式燃焼装置。
3. 前記種火バーナトップ及び前記メインバーナトップは、一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の気化式燃焼装置。
4. 前記気化器は、その内部に、前記液体燃料を気化してなる気化ガスと空気とを混合して前記混合気分配部に供給する混合気供給路を備えており、
   該気化器は、その混合気供給路を前記種火バーナトップの混合気導入穴に連通させて、前記種火バーナヘッドの上方で該バーナトップに装着されていることを特徴する請求項１〜３のいずれか１項に記載の気化式燃焼装置。
5. 前記気化器は、前記種火炎口の上方に受熱フィンを具備していることを特徴とする請求項４記載の気化式燃焼装置。

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