JP4626789B2 - Combustion equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、特に、液体燃料を用いた燃焼装置の着火性、燃焼性を向上させたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ガスやプロパンガスが普及した現在でも、給湯器や暖房機等には、ランニングコスト低減のために、安価な灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置が多用されている。またこの中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用される場合は、気化器によって液体燃料を気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼させる形式のものが多用されている(特公平7−21332号)。
【0003】
このような燃焼装置では、気化器(気化部)で気化された燃料ガスと空気とを予め混合して炎孔から噴射する。そして燃焼部には直接的に二次空気を供給し、燃料ガスは予め混合された空気と二次空気によって燃焼する。
則ち、気化器を気化器ヒータによって加熱し、供給される液体燃料(石油)を効率良く気化させて燃料ガスを生成して燃焼させるものである。
【0004】
このような燃焼装置では、運転スイッチをオン設定すると、気化器ヒータに通電されて所定時間予熱が行われ、予熱が完了すると予熱完了報知が行われて燃焼指令の待機状態となる。この燃焼待機期間では、気化器ヒータは通電されて待機予熱温度に維持されており、燃焼指令に応じていつでも着火、燃焼可能な状態を維持しつつ待機している。
従って、運転スイッチをオン設定して予熱が完了すると、いつでも給湯などを開始することができ、使い勝手を向上させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような燃焼装置では、運転スイッチをオンにして予熱が完了した直後は、気化器は所定温度に達していても、気化器周辺、則ち、炎孔ベースなどで形成される燃焼部が充分に温度上昇しておらず、着火ミスが生じる不具合があった。
逆に、燃焼後に一旦運転を停止し、僅かな時間が経過した後に再運転するような場合では、気化器の温度が所定温度以下のときは、通常の予熱制御が行われていた。このため、熱容量の大きい炎孔ベースなどが高温であるにも拘わらず気化器が必要以上に再予熱され、不必要に多くの再予熱時間を要し、燃焼指令に応じてスムーズな着火制御ができなかった。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されるもので、気化器周辺を短時間で効率良く予熱させ、着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行し、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御し、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行う構成とされている。
【0007】
気化部を気化器ヒータで予熱する場合、ヒータから発せられた熱は気化部を加熱すると同時に、気化部周辺(炎孔ベースなど)へ向けて伝導される。このため、目的とする待機予熱温度まで気化部を予熱するための予熱時間が増大する。
気化部と燃焼部(炎孔ベース)との接続構造などにより、気化部は必要な温度に予熱されているにも拘わらず、燃焼部が充分に予熱されていないような状態が生じる。則ち、運転スイッチをオン設定した直後の予熱完了時には、気化部が予熱されているにも拘わらず燃焼部が均一に温度上昇しておらず着火ミスが生じ易い。また、燃焼部全体が予熱されていないため、気化された燃料ガスが燃焼部において再液化するような不具合を生じ易い。
【0008】
しかし、本発明によれば、気化部を待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、温度上昇させて予熱する。則ち、液体燃料を気化させ得る待機予熱温度よりも高い予熱温度まで気化部を温度上昇させる。これにより、気化部周辺の炎孔ベースも同時に温度上昇し、着火性が向上すると共に、気化された燃料ガスの再液化が防止されて燃焼性が向上する。
予熱温度および待機予熱温度は、燃焼装置に応じて適宜定めることができる。
例えば、燃焼指令待機中における待機予熱温度を230℃に設定する場合、予熱温度を略10℃から30℃高い温度に設定することができる。特に、待機予熱温度に対して予熱温度を15℃から25℃高い温度に設定することにより、気化部周辺を効果的に予熱させることが可能となる。
【0009】
一旦、予熱が完了し燃焼制御が行われた後に運転停止され、その後に再運転が開始されたときは、気化部の温度が着火可能温度より低下していても、初回運転時に比べて気化部周辺の炎孔ベースは温度上昇している。また、気化部に比べて炎孔ベースは熱容量が大きく、一旦温度上昇すると気化部よりも温度低下し難い。
従って、送風機を駆動しながら予熱制御を行うことにより、空気流によって気化部の熱を周辺へ移動させつつ、気化部および燃焼部を効率良く予熱することができる。この場合、気化部が着火可能温度未満に低下していても、初回運転開始時に比べて高温であるので、送風を伴う予熱時間の増加も僅かである。
【0010】
また、本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱時における所定温度範囲の温度上昇に要する時間を計時し、燃焼指令を受けたときには、着火制御に先立って燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気時間を、計時した温度上昇に要する時間に応じて変化させる構成とされている。
【0011】
気化部の予熱が完了した後の燃焼待機期間に燃焼指令を受けると、制御手段は、送風機を所定時間だけ駆動して、燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気を行う。この前置掃気が終了すると、気化部に液体燃料が供給され、気化された燃料ガスが空気と混合されて燃焼部に伝送されて着火制御が行われる。則ち、前置掃気を行うことにより、燃焼装置内部に未燃焼ガスが滞留している場合の爆発着火を防止する構成としている。
【0012】
ところで、燃焼装置の内部に未燃焼ガスが滞留する要因としては、例えば、オイル供給制御を行う電磁弁にゴミなどが詰まって気化部へのオイル垂れを生じるような場合が挙げられる。オイル垂れが生じると、予熱時に気化部に滞留した大量の液体燃料が気化され、気化された燃料ガスが前置掃気によって充分に排気されないまま着火制御されてしまう。このときは、前置掃気を行っているにも拘わらず、爆発着火を防止することができない。
【0013】
そこで、本発明では、気化部へのオイル垂れの量に応じて、気化部の予熱時間が変動する現象を利用して、前置掃気時間を変化させる構成としている。則ち、気化部のオイル垂れが多いときは、予熱時間が増大し、オイル垂れが少ないときやないときは、予熱時間が減少することを利用している。
本発明の構成によれば、制御手段は、気化部の予熱期間において、例えば、気化部が100℃〜200℃まで上昇するのに要する時間を計時する。そして、計時時間が長いときは、気化部へのオイル垂れの量が多いことを判別して前置掃気時間を長くする。
また、計時時間が短いときは、オイル垂れが少ない(またはオイル垂れが生じていない)ものと判別して、前置掃気時間を短くする。
これにより、前置掃気時間を必要に応じて変化させ、爆発着火を未然に防止し、安定した着火を確保することができる。
【0014】
さらに、本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了後において、燃焼待機期間における着火補正時間が経過するまでの燃焼指令に対しては、着火補正時間経過後よりも低い回転数で送風機を駆動しつつ着火制御を行い、燃焼装置は、気化部近傍の燃焼部を予熱する補助ヒータを有しており、前記着火補正時間を補助ヒータの通電時間と略同一に設定する構成とすることができる。
【0015】
気化部の予熱完了後は、燃焼指令を待ち受ける燃焼待機期間に入る。この燃焼待機期間の開始から所定の着火補正時間が経過するまでは、予熱は完了しているものの、気化部周辺が均一に温度上昇していないことが多い。則ち、気化部だけが加熱されて周囲の炎孔ベースは充分に温度上昇していない。このため、着火が不完全となり、送風機の供給空気で煽られて着火ミスが生じる虞がある。
そこで、燃焼待機期間の開始から所定の着火補正時間が経過するまでは、送風機の回転数を低減させることにより、火炎の煽りを低減して着火性を向上させている。
【0016】
また、補助ヒータを設けて通電することにより、気化部近傍の炎孔ベースの温度を効果的に向上させることができる。従って、補助ヒータを通電して気化部近傍の温度を上昇させる時間を着火補正時間として設定することにより、補助ヒータの通電中(着火補正時間中)は送風機の回転数を低減補正して着火性を向上させることができる。
【0017】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱温度を越える最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように気化器ヒータを予熱制御する構成とすることができる。
例えば、気化部の予熱時間を短縮するために、気化部と炎孔ベースとの間に断熱パッキンなどを設けた構造では、気化器ヒータの熱は気化部に効率良く伝達されて速やかに温度上昇する。しかし、気化部の熱は断熱構造のために周辺に伝わり難く、炎孔ベースの温度上昇は緩慢となる。
このため、気化部の予熱は短時間で行い得るものの、気化部周辺の温度上昇が不充分で、着火性、燃焼性が低下する。
【0018】
本発明によれば、気化部の予熱に際して、待機予熱温度や予熱温度に比べて更に高い最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させている。
気化部を最大予熱温度まで上昇させることにより、断熱構造であっても、気化部周辺(炎孔ベース)にも伝導および輻射によって熱が伝達され、温度上昇が増加する。これにより、気化部を含む燃焼部全体を短時間で効率良く予熱して、着火性、燃焼性を向上させることが可能となる。
最大予熱温度は、燃焼装置に応じて適宜定めることができる。例えば、予熱温度を250℃に設定する場合、予熱温度よりも略30℃から略50℃高い温度に設定することができる。特に、最大予熱温度を予熱温度よりも35℃から45℃高い温度に設定することにより、不必要な予熱を行うことなく気化部周辺を効果的に予熱することが可能となる。
【0019】
前記本発明において、気化部の予熱完了前に、送風機の駆動を開始する構成とすることができる。
気化器ヒータで気化部を予熱すると、気化部の熱は伝導および輻射によって気化部周辺(炎孔ベース)に伝達される。この予熱中に送風機を駆動すると、空気流によって気化部の熱が炎孔ベース側へ拡散されて温度上昇が促進される。
これにより、気化部だけを集中して予熱するのではなく、気化部を中心として燃焼部全体を効率良く短時間で予熱することが可能となり、着火性、燃焼性を向上させることができる。
また、予熱中に送風することにより、気化部に滞留したタール成分などを気化させて効果的に排出することができ、未燃焼ガスが排気されてクリーニング効果を呈する。
【0020】
前記本発明において、制御手段は、気化部が所定時間継続して予熱温度または最大予熱温度以上に維持されたことにより予熱完了と判別する構成とすることができる。
気化部を所定時間継続して目的とする予熱温度または最大予熱温度以上に維持することにより、温度維持されている時間内は気化器ヒータで発生した熱が周囲に伝導される。則ち、気化部を予熱温度あるいは最大予熱温度以上に所定時間維持することにより、気化部周辺(炎孔ベース)の温度も上昇させることができ、気化部や燃焼部が均一に予熱される。これにより、着火性、燃焼性を向上させることができる。
【0021】
前記本発明において、気化部の予熱完了後の燃焼待機期間において、送風機を駆動させつつ気化部を予熱温度を超える所定温度まで上昇させる追加の予熱制御、または、送風機を駆動させつつ気化部を所定時間だけ予熱温度を越える温度を維持させる追加の予熱制御を行う構成とすることができる。
気化部の予熱完了後は、制御手段は、燃焼指令を受けるまでは、待機予熱温度で継続して予熱を行い、燃焼指令を受けると直ちに燃焼制御を行う。しかし、運転スイッチがオン設定された直後は、予熱完了後であっても、気化部周辺の温度上昇が不充分なことが多い。
【0022】
そこで、予熱完了後の燃焼待機期間に、送風機を駆動させつつ追加の予熱制御を行うことにより、気化部および燃焼部を一層均一に予熱することができる。
追加の予熱制御を行う場合、予熱温度を超える所定温度まで気化部を上昇させることもでき、また、予熱温度を越える温度を所定時間だけ維持させることもできる。
予熱完了後に燃焼制御が行われた後は、気化部および周辺は充分温度上昇しているので、追加の予熱制御を行う効果がなくなる。追加の予熱制御は、予熱完了後に継続して行うのが効果的で、以降の燃焼指令に対する着火性および燃焼性を向上させることができる。
【0023】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部の温度が着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行する構成とされている。
この構成では、気化部の予熱完了の有無により、気化部および炎孔ベースが充分温度上昇しているか否かを判別する基準としている。
則ち、一旦、運転が停止された後に直ちに再運転が開始されたような場合、気化部の温度が着火可能温度以上で、予熱工程の完了が記憶保持されていれば、予熱制御を省略するようにしている。これにより、不必要な予熱制御をすることなくスムーズな運転を行なわせることが可能となる。
【0024】
また、この構成では、気化部の予熱が完了する前に運転スイッチが停止設定されたり、或いは、燃焼装置の電源接続が解除されると、予熱が完了していない状態が記憶された状態で運転が終了する。これにより、再運転時には、気化部の温度が着火可能温度以上であっても、予熱完了が記憶保持されていないので、気化部周辺の温度が上昇していないと判別して、通常の予熱制御を行わせることが可能である。
【0025】
前記本発明において、制御手段は、再運転時において、気化部が着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、待機予熱温度よりも高く予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように気化器ヒータを再度予熱制御する構成とすることができる。
この構成では、前記本発明と同様に、気化部の予熱完了の有無によって、気化部および炎孔ベース周辺が充分温度上昇しているか否かを判別している。
本発明では、一旦、運転が停止された後に直ちに再運転が開始されたときに、気化部の温度が着火可能温度以上で、予熱完了が記憶保持されている場合には、補助予熱温度まで気化部を温度上昇させて予熱制御を行う。則ち、通常の予熱制御を行うのではなく、温度の低い補助的な予熱制御を行うことにより、予熱時間を削減すると共に安定した着火、燃焼を確保している。
【0026】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかには、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を参照して、気化部および燃焼部近傍の熱の上流側への移動を阻止しつつ、気化部近傍を予熱温度または待機予熱温度に維持させるように前記送風機を駆動する待機送風制御を行う構成とすることができる。
気化部の予熱中または燃焼待機中は、気化器ヒータで発せられた熱が気化部を温度上昇させると共に、気化部から周囲の炎孔ベースへ熱が伝導されて燃焼部も相当の温度に上昇する。このため、気化部や炎孔ベースの熱が上流側へ移動すると、上流側に配された部品が熱によって破損する不具合が生じる。
【0027】
本発明によれば、例えば、吸入空気の温度が所定温度を超えると、燃焼部近傍の熱が上流側へ移動(逆流)していると判別して、送風機を駆動して下流側へ熱を移動させる。
また、予熱中は、気化部の温度を参照して、気化部近傍が予熱温度を維持するように送風制御を行う。また、待機予熱中は、同様に気化部の温度を参照して、気化部近傍が待機予熱温度を維持するように送風制御を行う。
これにより、予熱制御および待機予熱制御を安定して行うことができると共に、熱による部品の破損が防止される。
【0028】
本発明では、例えば、制御手段は、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を予め所定温度範囲毎に区分して送風機の回転数と対応させた制御テーブルを有した構成とすることができる。そして、制御手段によって吸入空気または気化部の温度を検知したときに、制御テーブルを参照して検知温度に応じた回転数となるように送風機を待機送風制御することが可能である。
【0029】
前記本発明において、燃焼装置は、燃焼部よりも上流側に設けられて送風機から燃焼部へ至る空気流路を制御する空気量調節部を有しており、制御手段は、待機送風制御による送風機の駆動時に、空気量調節部を同時に駆動して送風量を調節する構成とすることができる。
【0030】
この構成によれば、送風機から燃焼部側へ供給される空気流を、空気量調節部によって制御することができる。例えば、送風機の回転数を増大させても、空気量調節部によって空気流路を閉塞すれば供給空気量は低下し、空気流路を開放すれば供給空気量は増大する。
従って、前記本発明の送風機の駆動による待機送風制御において、本発明の空気量調節部による制御を組み合わせることにより、きめ細かい待機送風制御を行うことが可能となる。
【0031】
前記本発明において、制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかにおいて、予め定められた周期毎に所定時間だけ送風機を所定回転数で間歇駆動する構成とすることができる。
送風機を駆動する場合、目的の回転数となるように連続的に駆動しても良い。しかし、駆動制御を簡略化するために、例えば、送風機を所定周期毎に所定時間だけ間歇駆動することもできる。この場合、送風機の回転数は一定であっても、間歇駆動の周期および駆動時間を調節することによって平均送風量を調節することが可能である。
この構成によれば、送風機を間歇駆動する周期や駆動時間、回転数は、気化部あるいは吸入空気などの温度を参照して定めることができる。また、これらの検知温度とは別に、所定の周期、駆動時間あるいは回転数を固定して定めても良い。
【0032】
前記本発明において、着火補正時間を、要求燃焼量に対して燃焼量を低減して燃焼制御を行う燃焼量低減時間と略同一に設定する構成とすることができる。
燃焼装置では、運転開始の初期における燃焼開始時における燃焼量(号数)を燃焼中における燃焼量に比べて低減させて不完全燃焼を抑える燃焼量低減時間を設けた制御を行うものがある。則ち、運転開始の初期は、着火制御時において炎孔から噴出する燃料ガス(混合ガス)が低減されるため、着火制御によって発生した火炎が送風機の送風によって吹き消えする不具合が生じ易い。
しかし、本発明の構成によれば、燃焼量低減時間を着火補正時間と略同一に設定するので、燃焼量低減時間内は送風機が低減補正される。これにより、着火性を向上させることが可能となる。
【0033】
また、同時に提案される本発明の燃焼装置は、気化部で生成された燃料ガス、または、燃焼ガスと空気との混合ガスを燃焼部へ供給して下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型で構成されている。
燃焼装置は、上方へ向けて火炎を噴出する上方燃焼型、または、下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型として給湯器などの機器へ組み込まれることが多い。
【0034】
下方燃焼型の燃焼装置では、燃焼部で発生した熱が、上流側から供給される空気流によって下流の熱交換部側へ移動する。これにより、燃焼部の上流側に熱が滞留し易くなる。また、燃焼部から、折り返すように屈曲させて排気部を通すことにより、燃焼部と排気通路とを横方向へ並列に設置させることができる。これにより、全体として装置の高さを低く抑えることができ、装置の小型化も実現できる利点がある。
本発明によれば、下方燃焼型を採用して熱交換率を向上させつつ、前記した本発明によって気化部を効率的に予熱させ、着火性および燃焼性を向上させると共に、熱による部品の破損を抑えて信頼性を向上させた構成とすることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明は、液体燃料を気化させて燃焼させる燃焼装置であり、燃焼装置1の各部に温度センサを設けて効率良く予熱制御を行わせることにより、着火性、燃焼性を向上させることに特徴を有したものである。そこで、制御の詳細を説明するのに先立って、燃焼装置1の全体構成を説明する。
尚、以下の説明において上下の関係は、燃焼装置を給湯器等に設置した状態を基準とする。
【0036】
(燃焼装置の構成および動作)
図1は本発明の実施形態に係る燃焼装置1を内蔵した給湯器の断面図、図2は燃焼部に用いられる炎孔ベースを示す斜視図、図3は炎孔ベースの上部に固定される上面板を示す平面図、図4は気化器温度センサの取り付け部分の拡大斜視図、図5は炎孔ベースの下面側を示す斜視図、図6は空気量調節部を示す斜視図である。
【0037】
本実施例の燃焼装置1は、炎孔を下に向けて給湯器などに内蔵されるもので、下方燃焼型(下方へ向けて火炎を噴出する所謂逆燃焼型)である。
燃焼装置1は、上から送風機2、駆動機械部3、空気量調節部4、混合部5及び燃焼部6が順次積み重ねられて構成される。また、混合部5及び燃焼部6の近傍には気化部(気化器)7が設けられ、空気量調節部4と気化部7の間には、流路形成部材13が配されて空気流路が形成されている。
【0038】
順次説明すると、図1に示すように、送風機2は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング20の内部にファン21が回転可能に配されたもので、ハウジング20の中央部には、開口22が設けられている。
【0039】
駆動機械部3は箱体10を有し、その天板12の中央にモータ30が取り付けられている。モータ30は、両端部から回転軸30a,30bが突出しており、回転軸30a,30bは、燃焼装置1の略全長を上下へ向けて貫通している。そして、モータ30の上方側の回転軸30aは、ファン21に接続され、下方側の回転軸30bは、気化器7の回転部材8に接続されている。
則ち、モータ30の回転駆動により、ファン21が回転駆動されて下方へ向けて送風(空気供給)を行うと共に、回転部材8が同時に回転駆動される。
【0040】
送風機2のモータ30は、箱体10の外壁に固定された制御回路部(制御手段)100で生成された制御信号によって駆動され、回転数制御が行われて燃焼部6側への供給空気量を制御している。
また、ファン21の近傍であって、箱体10の天板12には、送風機2によって開口22から吸入される空気の温度を検知する空気温度センサ90が固定されている。
本実施形態では、空気温度センサ90にサーミスタを用いており、検知信号を制御回路部100へ送出している。
【0041】
空気量調節部4は、図1,図6に示すように、円板状の移動側板状部材41と方形状の固定側板状部材42によって構成され、固定側板状部材42に対して移動側板状部材41が回転可能に取り付けられたものである。
移動側板状部材41は円板形であり、中央部に軸挿通孔41aが設けられている。この軸挿通孔41aの周囲には、放射状に12個の略3角形状の開口41bが設けられ、更に外側に12個の略方形状の開口41cが設けられている。また、移動側板状部材41の周縁部には、周縁部の一部を垂直に切り起こした係合部41dが設けられている。
【0042】
また、固定側板状部材42は方形状であり、移動側板状部材41よりも大きい。固定側板状部材42の中央部にも軸挿通孔42aが設けられている。この軸挿通孔42aの周囲には、放射状に12個の略3角形状の開口42bが設けられ、更に外側に12個の略方形状の開口42cが設けられている。また、固定側板状部材42には、駆動片43を揺動自在に支持する支持部材42dが固定されている。この駆動片43の一端は、箱体10の外壁に固定されたステップモータ40の駆動軸40aに接続され、他端は移動側板状部材41の係合部41dへ係合している。
【0043】
移動側板状部材41は、固定側板状部材42の上にあり、中央の軸挿通孔41a,42aを中心として相対的に回転可能である。
そして、ステップモータ40を駆動すると、駆動軸40aに係合した駆動片43が揺動し、移動側板状部材41の係合部41dを接線方向へ向けて押圧する。その結果、移動側板状部材41が、固定側板状部材42の上で中央の軸挿通孔41aを中心として相対的に回転する。
【0044】
則ち、空気量調節部4は、ステップモータ40を駆動して移動側板状部材41を回転させることにより、移動側板状部材41と固定側板状部材42の開口41b,42b同士および開口41c,42c同士の重なり具合を変化させている。 このように、開口同士の重なり具合を変化させることで開口面積を変動させ、開口を介して上下に移動する空気量を調節するものである。
【0045】
この空気量調節部4により、送風機2から燃焼部6側に至る空気流路の開口面積を調節して、送風機2で発生した空気流の燃焼部6側への供給量を制御している。
本実施形態では、空気量調節部4において移動側板状部材41を制御することにより、一次空気(気化器7へ直接供給する空気)および二次空気(後述する炎孔ベース周辺へ供給する空気)の双方の供給量を最適に調節する構成としている。
尚、ステップモータ40は制御回路部100で生成された制御信号によって駆動され、予熱状態や着火状態、燃焼状態に応じた最適な開口面積が得られるように調整制御される。
【0046】
流路形成部材13は、図1に示すように、薄板を略円筒形に曲げて作られたものであり、内部は空洞で上下に連通している。則ち、流路形成部材13は、上部と下部に開口を有し、両者は連通しており、上部の開口は、前記した固定側板状部材42の中心部へ当接し、下部の開口は、後述する一次空気導入筒15へ連通している。
【0047】
流路形成部材13の内側には、燃料パイプ(燃料供給管)14が固定されている。燃料パイプ14は、流路形成部材13の上部の開口から内部に入り、流路形成部材13および一次空気導入筒15を貫通して気化器7の回転部材8の内部に至るように取り付けられる。
【0048】
混合部5、燃焼部6及び気化器7は、図1に示すように炎孔ベース60を中心として構成され、炎孔ベース60の中央部に気化器7が設けられている。そしてこれらの構成部品がハウジング11内に収納されている。
炎孔ベース60は、図2に示すように、アルミダイカストによって作られたもので、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。尚、図2では、炎孔ベース60の上部に上面板65を取り付けた状態で示している。
【0049】
炎孔ベース60の上面側は、図4に示すように、主として燃料ガス及び二次空気の流路形成面として機能し、下面側は図5に示すように、炎孔取付け面として機能する。
則ち、炎孔ベース60の上面側には、多数のループ状の垂直壁62で仕切られた溝63が設けられており、隣接する垂直壁62同士の間には、溝64が設けられている。
そして、後述する気化器7で生成された燃料ガスは、上面壁61と垂直壁62との間を介して溝64から下方側の炎孔へ噴出して火炎を発生させる。
【0050】
炎孔ベース60の下面側は、多数のループ状の垂直壁66が設けられており、この垂直壁66で仕切られた各ループ内には多数の開口67が配列されている。垂直壁66は上面側の垂直壁62と対応した位置に設けられており、垂直壁66で仕切られた開口67は、上面側の溝63と連通して二次空気の供給路を形成している。
また、隣接する垂直壁66同士の間には、上面側から連通する溝64が配されている。そして、隣接する垂直壁66同士の間には、垂直壁66を跨ぐように炎孔部材68が被せられて固定されている。
炎孔部材68は、断面が略コ字状であり、下面側の長手両側縁近傍には多数の炎孔68aが千鳥状に配列されている。
そして、溝64を通じて供給される燃料ガス(混合ガス)が炎孔68aから噴出し、この燃料ガスに着火されて火炎を生じる。
【0051】
また、本実施形態の燃焼装置1に採用する炎孔ベース60には、図2に示すように、熱吸収壁60a,60b,60cが設けられている。
熱吸収壁60aは、多数配列された炎孔68a群を取り囲むように炎孔ベース60の外側縁に沿って下方へ向けて壁状に設けられている。この熱吸収壁60aは、炎孔68aから下方へ向けて噴出する火炎によって生じる熱を吸収して炎孔ベース60へ伝達する機能を有している。
【0052】
また、熱吸収壁60bは、炎孔ベース60の中央に設けられた気化器7の近傍に、気化器を挟むようにして炎孔ベース60の長手方向へ向けて設けられる。この熱吸収壁60bは熱吸収壁60aの略1/2の高さを有する壁状に形成され、気化器7から炎孔68aを遮蔽するように設けられている。
【0053】
また、熱吸収壁60cは、気化器7の近傍に、気化器7を挟むようにして炎孔ベース60の短手方向へ向けて設けられる。この熱吸収壁60cは、熱吸収壁60aの略1/2の高さを有するサイコロ状の突起を複数配列して形成されている。これらの熱吸収壁60b,60cは、火炎の輻射熱の一部が気化器7へ伝導されるのを遮蔽しつつ炎孔ベース60側へ伝達する機能を有している。
これらの熱吸収壁60a,60b,60cは金型を用いて炎孔ベース60と一体化してダイキャストとして形成される。
【0054】
本実施形態では、図1,図2,図4に示すように、炎孔ベース60に固定される気化器7の上部に、気化器7の温度を検知する気化器温度センサ91を取り付けている。
気化器温度センサ91は、図4に示すように、サーミスタTHから延伸するリード線91bの端部にコネクタ91aを設けて形成され、サーミスタTHには固定板91cが取り付けられている。
【0055】
この気化器温度センサ91は、炎孔ベース60の上面側から気化器7の周部72へ突き刺すようにして固定される。則ち、炎孔ベース60を貫通して気化器7の周部72へ向けて嵌入孔60dが設けられており、その近傍にネジ孔60eが設けられている。そして、サーミスタTHを嵌入孔60dに挿入し、ネジNを固定板91cを通してネジ孔60eにねじ込んで締付固定される。
気化器温度センサ91をこのように固定することにより、気化器7の周部72の温度を効率良く検知可能である。
本実施形態では、気化器温度センサ91のコネクタ91aは制御回路部100に接続されている。
【0056】
気化部7は、図1,図4に示すように、気化室70と回転部材8によって構成される。
気化室70は、底面部71と周部72を持つ円筒体であり、底面部71は閉塞し、上部は開口している。則ち、気化室70は窪んだ形状であり、底面部71及び周部72は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放されている。
気化室70は、前記した様に底面部71及び周部72を持ち、あたかもコップの様な形状であり、炎孔ベース60の中央部分に取り付けられている。
【0057】
気化室70の底面部71内には、気化器ヒータ73が内蔵されている。この気化器ヒータ73に通電することにより底面部71が発熱し、さらにこの熱が気化室70の壁を伝導し、気化室70の内壁が全体的に加熱される機能を有する。これにより、回転部材8によって気化室70の内部へ飛散された液体燃料を気化し易くする機能を有している。
【0058】
回転部材8は、前記したモータ30の回転軸30bに取り付けられて一体的に回転するもので、円板の周縁を切り起こして多数の撹拌羽根8aを設けた形状である。
この回転部材8は、燃料パイプ14を介して供給(滴下)される液体燃料を回転による遠心力によって飛散させるもので、飛散した燃料は気化室70の内部で熱によって気化させて燃料ガスとなる。また、回転部材8は、気化された燃料ガスと送風機2から供給される一次空気とを撹拌して均一な混合ガスを生成する機能を併せ持っている。
則ち、回転部材8は、気化室70の内部で液体燃料を効率良く気化させるために、燃料パイプ14から滴下された液体燃料(本実施形態では石油を使用)を微粒子状にして飛散させると共に、気化した燃料ガスと一次空気とを撹拌させて均一に混合する働きを行うものである。
【0059】
また、図1,図3,図4に示すように、気化器7と炎孔ベース60との間にはセラミック材で形成された断熱パッキンを挟んで取付固定されている。これにより、気化器ヒータ73による気化器7の温度上昇を短時間で行わせている。
更に、気化器7と炎孔ベース60との取り付け部分には、炎孔ベース60を補助的に予熱するための補助ヒータ16が取り付け固定されている。これにより、気化器7との断熱構造により、炎孔ベース60側の温度上昇の低下を補償している。
【0060】
また、制御回路部100は、燃焼装置1の燃焼に伴う制御を統括するもので、CPUを用いたデジタル回路で構成される。
本実施形態の制御回路部100は、CPU、RAM、ROM、I/Oポート、および、アナログのセンサ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路、あるいは、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に変換するD/A変換回路などを備え、センサの検知信号やスイッチの切換信号を参照しつつ、燃焼量に応じた制御信号をプログラム処理によって生成するものである。
制御に用いる各種の判別基準値は、予めROMに格納されており、CPUで随時データを参照することによって必要な判別処理を行うようにしている。
【0061】
本実施形態では、前記したように、気化器温度センサ91および空気温度センサ90には、同一のサーミスタTHを用いている。そして、制御回路部100では、サーミスタTHの検知信号を0〜5ボルトの電圧変動として取り込み、取り込んだアナログ電圧をA/D変換することにより、電圧に対応したデジタル信号を生成して信号処理を行っている。
尚、A/D変換回路は8bit処理を行っており、0〜5ボルトのアナログ電圧を255分割して対応したデジタルデータを変換出力している。
【0062】
ここで、温度変動に伴うサーミスタTHの抵抗値変動を電圧として検出するには、通常、直列接続されたサーミスタTHと抵抗の両端に電圧を印加し、接続点の電位を検出する構成が採られる。この場合、サーミスタTHをアース側に接続し抵抗側に正電圧を印加する構成や、逆に、抵抗をアース側に接続しサーミスタ側に正電圧を印加する構成を採ることができる。
本発明は、いずれの電圧極性でも実施可能であるが、本実施形態では、サーミスタTHをアース側に接続し抵抗側に正電圧を印加する構成としている。そして、接続点電位をセンサ検知信号として制御回路部100へ送出している。
【0063】
本実施形態に係る燃焼装置1は、前記したように、気化器温度センサ91および空気温度センサ90を設けている。そして、これらのセンサ検知信号を制御回路部(制御手段)100へ伝送して燃焼状態に応じた最適な燃焼制御や、異常燃焼に対応した異常回避制御を行うものである。
この燃焼装置1では、前記した温度センサを用いることにより、気化器7を効率良く予熱制御することを可能としている。
【0064】
以下に、本実施形態に係る制御処理の詳細を順を追って説明する。尚、これらの制御は、制御回路部100によって一連の処理プログラムを実行する過程で実施されるものであり、制御毎に明確に区分するのが困難である。そこで、説明に際しては、一連の処理プログラムから各制御処理に必要な部分を抜き出して記載する。
【0065】
(第1参考例の予熱制御)
以下に、前記図1〜図6および図7のフローチャートを参照して、第1参考例の予熱制御処理を説明する。
(1)制御手段100は、燃焼装置1の運転スイッチ(不図示)の切換設定を監視する。運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御手段100は、気化器温度センサ91の検知信号を参照して気化器温度を算出する(図7ステップ200,201参照)。
【0066】
(2)制御手段100は、気化器温度が着火可能温度(本実施形態では210℃に設定)未満であれば、RAMに記憶した予熱維持フラグをリセットした後に、気化器ヒータ73の予熱を開始する。また、気化器温度が着火可能温度(210℃)以上であれば、RAMに記憶した予熱維持フラグを参照し、フラグがオフ(リセット)状態であれば、気化器ヒータ73の予熱を開始する(図7ステップ201,202,209,210参照)。
尚、ここで言う予熱維持フラグとは、後述する気化器7の一連の予熱工程が完了した時点でセットされるフラグであり、再運転の開始時における予熱の必要性の判断基準として用いている。
【0067】
(3)気化器ヒータ73の予熱を開始すると、制御手段100は、気化器温度センサ91の検知信号を監視する。そして、気化器7が245℃に達すると、送風機2へ制御信号を伝送して2000rpmで駆動を開始する。制御手段100は、引き続き、気化器温度センサ91の検知信号を監視し、気化器7が255℃に達すると別置されたリモートコントローラ(不図示)へ予熱完了の報知信号を送出して予熱完了報知を行う(図7ステップ210〜214参照)。
【0068】
(4)予熱完了報知を行った後、制御手段100は、燃焼指令を受けないときは、送風機2の制御を待機送風制御(詳細は後述する)に移行する。そして、待機送風制御を行いつつ、制御手段100は、計時を開始し、気化器7が285℃になるように追加の予熱制御を行う。気化器7が285℃に達するか、または、285℃に達する途中で5分が経過すると、計時をリセットし、予熱維持フラグをセットする(図7ステップ214,215,217〜222参照)。
尚、制御手段100は、ステップ217〜222において追加の予熱制御を実行中に燃焼指令を割込検出したときは、ステップ223へ進んで予熱維持フラグをセットした後にステップ205に進んで燃焼制御に移行する。
【0069】
(5)一方、制御手段100は、ステップ214において予熱完了報知を行った後に直ちに燃焼指令(水流センサなどの信号による燃焼指令)を受信すると、予熱維持フラグをセットした後に、ステップ205に進んで燃焼制御に移行する(図7ステップ214〜216,205参照)。
【0070】
(6)ステップ222で予熱維持フラグをセットした後、制御手段100はステップ204へ進んで燃焼指令の待機状態に入り、気化器ヒータ73を待機予熱温度(230℃)に制御し、送風機2を待機送風制御で駆動する(図7ステップ222,204,207,208参照)。
一方、制御手段100は、ステップ201において、気化器温度が着火可能温度以上であれば、RAMに記憶した予熱維持フラグを参照する。そして、予熱維持フラグがオン(セット)状態であれば、予熱を行うことなく直ちに予熱完了報知を行った後に燃焼指令の待機状態に入る(図7ステップ201〜204,207,208参照)。
【0071】
(7)燃焼指令を受信すると、制御手段100は、気化器ヒータ73を250℃に維持するように制御すると共に、燃焼量(号数)に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って着火制御および燃焼制御を行う(図7ステップ204〜206参照)。
また、前記ステップ216で予熱維持フラグがセットされた後は、同様にステップ205に進んで、燃焼量(号数)に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って着火制御および燃焼制御を行う(図7ステップ216,204〜206参照)。
【0072】
(8)燃焼装置1は、前記したように、運転スイッチがオン設定された後は、燃焼待機期間および燃焼期間を繰り返す。そして、運転スイッチがオフ設定に切り換えられると、制御手段100はステップ224で割込信号として検知し、再度運転スイッチがオン設定に切り換わるのを待機する。そして、運転スイッチが再度オン設定されると、前記した同一の予熱制御を行う。
【0073】
このように、本参考例の予熱制御では、送風機2を駆動しつつ気化器7を予熱温度(255℃)まで上昇させて予熱制御を行う。この後、更に送風機2で待機送風制御を行いつつ、気化器7を最大予熱温度(285℃)まで上昇させて追加の予熱制御を行っている。
これにより、気化器7および周辺(炎孔ベース60)を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース60が充分予熱されることにより、気化器7で気化された燃料ガスが燃焼部6で再液化するような不具合が防止される。
【0074】
ここで、本参考例では、待機予熱温度を230℃、予熱温度を250℃(245℃〜255℃)、最大予熱温度を285℃に設定して制御を行っているが、これらの値は燃焼装置1の構造に応じて適宜設定することができる。
例えば、予熱温度を待機予熱温度よりも略10℃から30℃高い温度に設定することができ、特に、予熱温度を待機予熱温度よりも15℃から25℃高い温度に設定することにより、不必要な予熱を行うことなく気化器周辺を効果的に予熱することが可能である。
また、最大予熱温度についても、予熱温度よりも略30℃から50℃高い温度に設定することができ、特に、最大予熱温度を待機予熱温度よりも35℃から45℃高い温度に設定することによって、気化器周辺を効果的に予熱することが可能である。
【0075】
特に、本参考例の燃焼装置1では、気化器7と炎孔ベース60との間にセラミック素材で成る断熱パッキンを挟んで取り付ける断熱構造とされている。このため、気化器ヒータ73で生じる熱が炎孔ベース60に伝導され難い。
則ち、短時間で気化器7を所定の予熱温度まで上昇させることができる反面、気化器7だけが予熱されて炎孔ベース60の温度上昇が阻害される嫌いが生じる。
【0076】
しかし、本参考例の予熱制御では、前記したように、送風機2を駆動しつつ気化器7を予熱温度(255℃)まで上昇させ、この後、更に送風機2で待機送風制御を行いつつ、気化器7を最大予熱温度(285℃)まで上昇させている。
これにより、気化器7のみならず、炎孔ベース60を効果的に予熱可能となり、着火性、燃焼性を向上させることが可能である。
また、燃焼装置1では、前記したように、炎孔ベース60の中央部にサブヒータ16を設けることにより、予熱制御に加えて一層炎孔ベース60の温度上昇を行わせることが可能である。
【0077】
更に、運転スイッチがオフされた後に再度オン設定されたときは、気化器7が着火可能温度(210℃)以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン状態であれば、予熱工程を省略して直ちに予熱完了報知する。これにより、不必要な予熱工程を削減してスムーズな運転を行うことが可能となる。
【0078】
尚、本参考例の予熱制御では、図7ステップ207における気化器ヒータ73の待機予熱制御については種々の制御を行うことができる。例えば、気化器7を230℃近傍に維持するべく、気化器7が235℃以上になると気化器ヒータ73の通電を遮断し、逆に、気化器7が225℃以下になると気化器ヒータ73の通電を再開する制御を行うことができる。
また、燃焼開始時における気化器ヒータ73の制御についても、同様の制御を行うことができる。則ち、気化器7を250℃近傍に維持するべく、気化器7が255℃以上になると気化器ヒータ73の通電を遮断し、逆に、気化器7が245℃以下になると気化器ヒータ73の通電を再開する制御を採ることができる。
【0079】
(送風機の待機送風制御)
次に、前記図7に示したフローチャートのステップ208,217で実行される送風機2の待機送風制御を、図8,図9のフローチャートを参照して説明する。ここに、本参考例の待機送風制御は、気化器7および燃焼部6近傍の熱が上流側へ移動することを阻止すると共に、気化器7の近傍を予熱温度あるいは待機予熱温度に維持させる送風機制御である。
尚、図8のステップ233に示す空気温度に応じた送風機2の駆動制御の詳細を図9に示している。
【0080】
(1)制御手段100は、待機送風制御に入ると、空気温度センサ90の検知信号を読み込み、吸入空気温度が50℃未満のときは、燃焼部6の熱の上流側への移動がなく、気化器7および炎孔ベース60の温度上昇も著しくないと判別して送風機2の駆動を停止する(図8ステップ230,231,234参照)。
【0081】
(2)一方、吸入空気温度が50℃以上のときは、制御手段100は送風機2を500rpmで駆動しつつ、図9に示す空気温度に応じた駆動制御を実行する(図8ステップ231〜233,図9参照)。
この送風機制御は、図9に示すように、現在の送風機の駆動回転数が1分間継続したときの吸入空気温度に応じて、送風機2の回転数を変化させて制御するものである。
例えば、図9のステップ260に示すように、送風機2が500rpmを1分間継続したときに、空気温度が20℃以下であれば、送風機2の回転数を300rpmに低下させ、空気温度が20℃を超え56℃以下であれば500rpmを維持する。更に、空気温度が58℃以上60℃未満であれば、900rpmに増加させ、空気温度が60℃以上であれば1500rpmまで上昇させる制御を行う。
【0082】
この送風機制御は、送風機2の回転数が300rpm、900rpm、1500rpmを1分間維持した場合にも同様に行われ、図9のステップ255,265,270に示す回転数となるように制御が行われる。
【0083】
(3)空気温度に応じた送風機の制御工程が終了すると、制御手段100は、図8ステップ235において、空気温度が56℃以上であるか判別する。そして、空気温度が56℃以上であれば、計時1(送風機2の回転数を1分間計測する計時)をリセットし、図9のフローチャートで設定された送風機2の回転数を維持する。
【0084】
(4)一方、ステップ235で空気温度が56℃未満のときは、計時2(空気温度56℃以下を1分間計測するための計時)を開始して、その状態が1分間継続するか監視する。
(5)空気温度が56℃未満の状態が1分間継続すると、制御手段100は、燃焼部6および気化器7の温度低下と判別し、気化器温度センサ91の検知信号を参照して気化器7の温度を求める。そして、気化器7の温度が100℃を超えるときは、計時2をリセットする。
一方、気化器7の温度が100℃以下のときは、計時3(気化器温度が100℃以下を15分間計測するための計時)を開始して、100℃以下の状態を15分間継続監視する。
【0085】
(6)気化器7の温度が100℃以下の状態が15分以内で解消されたときは計時3をリセットする。一方、気化器7の温度が100℃以下の状態が15分間継続すると、燃焼部6および気化器7の温度を上昇させるために送風機2の駆動を停止し、計時3をリセットする。
【0086】
このように、本参考例の待機送風制御は、図9に示したように、空気温度に応じて送風機の回転数を段階的に制御すると共に、空気温度が所定値以下で気化器7も所定温度以下の状態が継続すると送風機2の駆動を停止させる制御を行っている。
これにより、燃焼部6近傍の熱が上流側へ移動することを効果的に阻止すると共に、気化器7および燃焼部6(炎孔ベース60)を所定の予熱温度あるいは待機予熱温度に効果的に維持させる動作を行う。
【0087】
(第2参考例の予熱制御)
次に、前記図1〜図6および図10のフローチャートを参照して、第2参考例の予熱制御処理を説明する。
(1)制御手段100は、燃焼装置1の運転スイッチ(不図示)の切換設定を常時監視する。そして、運転スイッチがオン設定に切り換えられると、制御手段100は、気化器温度センサ91の検知信号を参照して気化器温度を算出する(図10ステップ280,281参照)。
【0088】
(2)制御手段100は、気化器温度が着火可能温度(本実施形態では210℃に設定)未満であれば、RAMに記憶した予熱維持フラグをリセットした後に、気化器ヒータ73の予熱を開始する。また、気化器温度が着火可能温度(210℃)以上であれば、RAMに記憶した予熱維持フラグを参照し、フラグがオフ(リセット)状態であれば、気化器ヒータ73の予熱を開始する(図10ステップ281,282,288,289参照)。
【0089】
(3)制御手段100は、気化器ヒータ73の予熱を開始し、気化器7が295℃に達すると、送風機2を2000rpmで駆動開始すると共に、計時を開始する。
この後、制御手段100は、気化器7が285℃以下になると気化器ヒータ73を通電し、295℃以上になると気化器ヒータ73の通電を停止する動作を繰り返して気化器7を略290℃近傍に維持する(図10ステップ289〜296参照)。
(4)制御手段は、計時時間が30秒に達すると、計時をリセットし、予熱維持フラグをセット状態に切り換えると共に、予熱完了報知を行う(図10ステップ297〜300参照)。
(5)ステップ300で予熱維持フラグをセットした後、制御手段100はステップ283へ進んで燃焼指令の待機状態に入り、気化器ヒータ73を230℃に制御し、送風機2を待機送風制御で駆動する(図10ステップ300,283,286,287参照)。
【0090】
(6)燃焼指令を受信すると、制御手段100は、気化器ヒータ73を250℃に維持するように制御すると共に、燃焼量(号数)に応じた燃料ガスおよび空気供給を行って燃焼制御を行う(図10ステップ283〜285参照)。
【0091】
(7)燃焼装置1は、前記したように、運転スイッチがオン設定された後は、燃焼待機期間および燃焼期間を繰り返す。そして、運転スイッチがオフ設定に切り換えられると、制御手段100はステップ301で割込信号として検知し、再度運転スイッチの切り換えを待機する。そして、運転スイッチが再度オン設定されると、前記した同一の予熱制御を行う。
【0092】
このように、本参考例の予熱制御では、送風機2を駆動しつつ気化器7を最大予熱温度(295℃)まで上昇させる予熱制御を行う。
これにより、気化器7および周辺(炎孔ベース60)を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース60が充分予熱されることにより、気化器7で気化された燃料ガスが燃焼部6で再液化するような不具合が防止される。
【0093】
特に、本参考例の予熱制御は、前記第1参考例の予熱制御と同様に、気化器7と炎孔ベース60とを断熱構造とした燃焼装置に好適に用いることができ、着火性、燃焼性を向上させることができる。
【0094】
また、本参考例の予熱制御においても、運転スイッチがオフされた後に再度オン設定されたときは、気化器7が着火可能温度(210℃)以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン状態であれば、予熱工程を省略して直ちに予熱完了報知する。これにより、不必要な予熱工程を削減してスムーズな運転を行うことが可能となる。
【0095】
(第3参考例の予熱制御)
次に、図1〜図6および図11のフローチャートを参照して第3参考例に係る予熱制御処理を説明する。
参考例の予熱制御は、前記図10に示した第2参考例の予熱制御を簡略化したものである。
則ち、図10に示した第2参考例の予熱制御において、ステップ290〜298の制御に代えて、気化器7を最大予熱温度まで予熱するステップ290だけを行う制御である。従って、同一ステップについては同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0096】
参考例では、このような簡略化した予熱制御ではあるが、気化器7および周辺(炎孔ベース60)を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース60が充分予熱されることにより、気化器7で気化された燃料ガスが燃焼部6で再液化するような不具合が防止される。
【0097】
(第4実施形態の予熱制御)
次に、図1〜図6および図12のフローチャートを参照して第4実施形態に係る予熱制御処理を説明する。
本実施形態の予熱制御は、前記図11に示した第3参考例の予熱制御を変形したものである。則ち、図11に示した第3参考例の予熱制御に、ステップ302,303の制御を追加したものである。
【0098】
本実施形態の予熱制御では、再度運転スイッチがオン設定されたときに、気化器7が着火可能温度以上であり、且つ、予熱維持フラグがオン(セット)状態であっても、気化器7を補助予熱温度(240℃)まで予熱する制御を行うものである。
則ち、一旦、運転スイッチをオフにした後に再運転を開始する場合に、運転スイッチをオフにしている期間の気化器7および燃焼部6の温度低下を補償する構成としている。
本実施形態では、このような簡略化した予熱制御ではあるが、気化器7および周辺(炎孔ベース60)を効果的に温度上昇させることが可能となり、着火性が向上する。また、炎孔ベース60が充分予熱されることにより、気化器7で気化された燃料ガスが燃焼部6で再液化するような不具合が防止される。
本実施形態では、補助予熱温度を待機予熱温度230℃よりも10℃高い240℃に設定しているが、燃焼装置1に応じて適宜設定することができる。
例えば、補助予熱温度を待機予熱温度よりも略10℃から20℃高い温度に設定することにより、着火性、燃焼性を向上させつつ、短時間で予熱を完了させることが可能となる。
【0099】
(第5実施形態の着火制御)
次に、図1〜図6および図13のフローチャートを参照して第5実施形に係る着火制御について説明する。
(1)制御手段100によって気化器7の予熱制御が完了すると、予熱報知が行われる。続いて、制御手段100は、気化器7の近傍の炎孔ベース60を予熱するためにサブヒータ(補助ヒータ)16の通電を開始する(図13ステップ310〜312)。
【0100】
(2)制御手段100は燃焼指令を待機し、燃焼指令を受けると、サブヒータ16が通電中であれば、送風機2の回転数を低減補正しつつ着火制御を行う。また、燃焼指令を受けたときに、サブヒータ16の通電が終了しているときは、制御手段100は、送風機2を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う(図13ステップ313〜317)。
【0101】
(3)制御手段100は、着火制御処理の後、燃焼停止指令を受けるまで燃焼制御を実行する。そして、燃焼停止指令を受けると、ステップ313に戻って燃焼待機状態に戻る(図13ステップ317〜319参照)。
このように、本実施形態の着火制御によれば、サブヒータ16が通電中、則ち、炎孔ベース60が充分予熱されていない間は、送風機2の回転数を低減駆動することにより、送風量を抑えて着火された火炎が吹き消えすることを防止している。また、サブヒータ16の通電が終了した後は、炎孔ベース60が充分予熱されているので、送風機2を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う。
これにより、炎孔ベース60の予熱状態に応じて着火性を向上させることが可能である。
【0102】
(第6実施形態の着火制御)
次に、図1〜図6および図14のフローチャートを参照して第6実施形に係る着火制御について説明する。
本実施形態の燃焼装置1は、燃焼開始初期における不完全燃焼を抑えるために、所定の燃焼量低減期間内は、通常の燃焼量よりも低い燃焼量で燃焼させる制御を行っている。そこで、この燃焼量低減期間における着火性を向上させる着火制御を提案するものである。
(1)制御手段100によって気化器7の予熱制御が完了すると、予熱報知が行われる。続いて、制御手段100は、燃焼指令を待機する(図14ステップ320〜322参照)。
(2)燃焼指令を受けると、制御手段100は、燃焼量低減時間内であれば、送風機2の回転数を低減補正しつつ着火制御を行う。また、燃焼指令を受けたときに、燃焼量低減時間が経過しているときは、制御手段100は、送風機2を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う(図14ステップ322〜326参照)。
【0103】
(3)制御手段100は、着火制御処理の後、燃焼停止指令を受けるまで燃焼制御を実行する。そして、燃焼停止指令を受けると、ステップ322に戻って燃焼待機状態に戻る(図14ステップ326〜328参照)。
このように、本実施形態の着火制御によれば、燃焼量低減時間内の間は、送風機2の回転数を低減駆動することにより、着火時における燃料ガス(混合ガス)の低減に伴う火炎の吹き消えを防止しつつ、不完全燃焼を防止している。また、燃焼量低減時間が経過した後は、着火に際して通常の燃料ガス(混合ガス)が供給されるので、送風機2を通常の回転数で駆動しつつ着火制御を行う。これにより、着火性を向上させることが可能となる。
【0104】
(第7実施形態の前置掃気制御)
次に、図1〜図6および図15を参照して、第7実施形態に係るプリパージ制御(前置掃気制御)を説明する。尚、本実施形態では、制御手段100に設けられたRAMに、予め気化器7の温度上昇に要する時間とプリパージ時間(前置掃気時間)とを対応させて格納した制御テーブルを有しているものとする。
【0105】
(1)制御手段100は、燃焼装置1の運転スイッチ(不図示)の切換設定を監視する。そして、運転スイッチがオン設定に切り換えられると、気化器ヒータ73の予熱を開始する(図15ステップ330,331参照)。
(2)制御手段100は、気化器温度センサ91の検知信号を監視し、気化器7が100℃に達すると計時を開始する。そして、気化器7が温度上昇して200℃に達すると、計時時間を記憶すると共に計時をリセットする(図15ステップ332〜335参照)。
【0106】
(3)この後、気化器7の予熱が完了すると、制御手段100は予熱完了報知を行い、燃焼待機期間に入る。燃焼待機期間では、気化器7を略230℃に維持するように気化器ヒータ73へ通電制御が行われる。同時に、送風機2は前記した待機送風制御によって駆動制御される(図15ステップ336〜378,342,343参照)。
(4)燃焼指令を受信すると、制御手段100は、気化器7を250℃に維持するように気化器ヒータ73を通電制御する。同時に、制御手段100は制御テーブルを参照して、計時時間に対応したプリパージ時間を読み込み、送風機2を駆動して読み込んだ時間だけプリパージを行う(図15ステップ338〜340参照)。
(5)プリパージが完了すると、制御手段100は、着火制御および燃焼制御に移行する。この後、燃焼制御中に燃焼停止指令を受けると、ステップ338に移って燃焼待機状態に戻る(図15ステップ341,342参照)。
【0107】
このように、本実施形態によれば、予熱に際して気化器7が所定温度範囲内を温度上昇する時間によって気化器7へのオイル漏れの発生を検知している。則ち、オイル漏れが発生すると、気化器7の温度上昇に要する時間が増大し、オイル漏れが生じていないときは温度上昇に要する時間は低減する。従って、オイル漏れが発生しているときは、プリパージ時間を長くすることにより、漏れたオイルを気化して前置掃気させることが可能となる。これにより、プリパージ時間が短く、気化器7に未燃焼ガスが滞留したまま着火されるような不具合を未然に防止することが可能となる。
【0108】
(第8実施形態の予熱中あるいは待機予熱中における送風機制御)
次に、図16を参照して、第8実施形態に係る予熱中または待機予熱中における送風機制御を説明する。
本実施形態の送風機制御は、気化器7の予熱中または予熱完了後の待機予熱中に採用可能な制御である。
則ち、図16に示すように、運転スイッチがオン設定に切り換えられ、気化器7の予熱が開始されると、制御手段100は、予め定められた周期(t1+t2)毎に所定の駆動時間t2だけ送風機2を所定回転数(1500rpm)で間歇駆動するものである。
【0109】
この送風機制御によれば、送風機2を一定の回転数(1500rpm)で駆動しているが、下流側への平均供給空気量を、周期および駆動時間に応じて変化させることが可能である。これにより、気化器7の温度を目的温度T1の近傍に維持させることが可能となる。
尚、送風機2の回転数、および周期、駆動時間は固定的に設定しても良く、また、空気温度や気化器7の温度に応じて変動設定することも可能である。
【0110】
【発明の効果】
請求項1からに記載の本発明によれば、気化部およびその周辺を効果的に予熱することができ、着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供できる。
また、請求項に記載の本発明によれば、燃焼待機中に燃料漏れが生じても、前置掃気によって確実に未燃焼ガスを排出することができ、燃焼装置の信頼性を向上させることができる。
請求項3及び14に記載の本発明によれば、着火性を向上させた燃焼装置を提供することができる。
請求項から10に記載の本発明によれば、気化部およびその周辺が温度上昇している再運転時には、予熱を省略したり予熱時間を短縮することができ、使い勝手を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項11,12に記載の本発明によれば、予熱期間あるいは待機予熱期間において、待機送風制御を行うことにより、上流側への熱の移動を阻止しつつ気化部およびその周辺を所定温度に維持することができ、着火性、燃焼性を一層向上させることができる。
請求項12に記載の本発明によれば、簡単な送風機制御によって上流側への熱の移動を阻止しつつ、気化部およびその周辺を所定温度に維持することができる。
また、請求項15に記載の本発明によれば、気化部の効率的な加熱を行うことができ、前記した本発明を採用して着火性、燃焼性を向上させた燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る燃焼装置の断面図である。
【図2】 図1に示す燃焼装置に採用する炎孔ベース周辺を示す斜視図である。
【図3】 図2に示す炎孔ベースに取り付けられる上面板の平面図である。
【図4】 図2に示す炎孔ベースに固定される気化器の周辺を示す斜視図である。
【図5】 図2に示す炎孔ベースの下面側を示す斜視図である。
【図6】 図1に示す燃焼装置に採用する空気量調節部を示す斜視図である。
【図7】 参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図8】 図7に示す予熱制御に採用する待機送風制御(図7ステップ208,217)の動作を示すフローチャートである。
【図9】 図8に示す待機送風制御に採用する送風機制御(図8ステップ233)の動作を示すフローチャートである。
【図10】 別の参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図11】 更に別の参考例に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図12】 本発明の実施形態に係る予熱制御の動作を示すフローチャートである。
【図13】 本発明の実施形態に係る着火制御の動作を示すフローチャートである。
【図14】 本発明の別の実施形態に係る着火制御の動作を示すフローチャートである。
【図15】 本発明の実施形態に係る前置掃気制御の動作を示すフローチャートである。
【図16】 本発明の実施形態に係る送風機制御の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 燃焼装置
2 送風機
4 空気量調節部
6 燃焼部
7 気化部
16 補助ヒータ(サブヒータ)
73 気化器ヒータ
90 温度センサ(空気温度センサ)
91 温度センサ(気化器温度センサ)
100 制御手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a combustion apparatus, and more particularly to an improved ignitability and combustibility of a combustion apparatus using liquid fuel.
[0002]
[Prior art]
  Even now that city gas and propane gas have become widespread, hot water heaters, heaters, and the like frequently use combustion apparatuses that use inexpensive liquid fuel such as kerosene to reduce running costs. Of these, when used in applications where the amount of heat generation is relatively small, a type in which liquid fuel is vaporized by a vaporizer and the vaporized fuel gas is sent to a combustion section for combustion is often used ( No. 7-21332).
[0003]
  In such a combustion apparatus, the fuel gas vaporized by the vaporizer (vaporization part) and air are mixed beforehand, and are injected from a flame hole. And secondary air is directly supplied to a combustion part, and fuel gas burns with the air mixed beforehand and secondary air.
  That is, the vaporizer is heated by a vaporizer heater, and the supplied liquid fuel (petroleum) is efficiently vaporized to generate and burn fuel gas.
[0004]
  In such a combustion apparatus, when the operation switch is set to ON, the carburetor heater is energized and preheating is performed for a predetermined time. When preheating is completed, a preheating completion notification is made and a standby state for a combustion command is entered. During this combustion standby period, the carburetor heater is energized and maintained at the standby preheating temperature, and is always on standby while maintaining a state where ignition and combustion are possible according to the combustion command.
  Accordingly, when the operation switch is turned on and preheating is completed, hot water supply or the like can be started anytime, improving usability.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in such a combustion apparatus, immediately after the operation switch is turned on and preheating is completed, even if the carburetor reaches a predetermined temperature, the combustion section formed around the carburetor, that is, at the flame hole base, etc. However, the temperature did not rise sufficiently and there was a problem that an ignition error occurred.
  On the contrary, in the case where the operation is temporarily stopped after the combustion and the operation is restarted after a short time has elapsed, the normal preheating control is performed when the temperature of the vaporizer is equal to or lower than the predetermined temperature. For this reason, the carburetor is re-preheated more than necessary even though the flame hole base with a large heat capacity is at a high temperature, requiring a lot of re-preheat time unnecessarily, and smooth ignition control is performed according to the combustion command. could not.
  This invention is proposed in view of such a situation, and it aims at providing the combustion apparatus which preheated the carburetor periphery efficiently in a short time, and improved ignitability and combustibility.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The combustion apparatus of the present invention proposed to achieve the above object has a vaporization section for vaporizing liquid fuel to gasify the fuel, and the generated fuel gas or the fuel gas and air supplied from a blower. In the combustion apparatus for supplying the gas mixture to the combustion part and combusting, the vaporizer heater for heating the vaporization part, the temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion apparatus, and the detection signal of the temperature sensor Control means for performing combustion control including energization control of the carburetor heater, and during the preheating control of the vaporizer, the control means once reaches a preheating temperature exceeding a standby preheating temperature in a combustion standby period after completion of preheating. , Preheat control of the vaporizer heater to raise the temperature of the vaporizerIn addition, the configuration is such that the presence or absence of completion of preheating of the vaporization unit is stored, and at the time of re-operation after the operation of the combustion apparatus is stopped, the vaporization unit is at or above a predetermined ignitable temperature and preheating is completed. Only in the case, the process immediately proceeds to the process following the preheating step, and when the re-operation is performed, if the vaporizing section is equal to or higher than the ignitable temperature and the preheating is completed, the temperature is higher than the standby preheating temperature. The carburetor heater is preheated again so as to raise the temperature of the vaporizer to an auxiliary preheat temperature lower than the preheat temperature, and the temperature of the vaporizer is less than an ignitable temperature during re-operation and preheating is completed. If it is, preheat control is performed again while driving the blower.It is configured.
[0007]
  When the vaporizer is preheated by the vaporizer heater, the heat generated from the heater heats the vaporizer and is conducted toward the vaporizer (such as the flame hole base). For this reason, the preheating time for preheating a vaporization part to the target standby preheating temperature increases.
  Due to the connection structure between the vaporization section and the combustion section (flame hole base), the vaporization section is preheated to a necessary temperature, but the combustion section is not sufficiently preheated. In other words, when the preheating is completed immediately after the operation switch is set to ON, the temperature of the combustion section does not rise uniformly even though the vaporization section is preheated, and an ignition mistake is likely to occur. Moreover, since the whole combustion part is not preheated, it is easy to produce the malfunction that the vaporized fuel gas reliquefies in a combustion part.
[0008]
  However, according to the present invention, the vaporization section is preheated by raising the temperature to a preheating temperature exceeding the standby preheating temperature. In other words, the temperature of the vaporizing section is raised to a preheating temperature higher than the standby preheating temperature at which the liquid fuel can be vaporized. As a result, the temperature of the flame hole base around the vaporization section also rises at the same time, improving the ignitability and preventing re-liquefaction of the vaporized fuel gas, thereby improving the combustibility.
  The preheating temperature and the standby preheating temperature can be appropriately determined according to the combustion apparatus.
  For example, when the standby preheating temperature during the combustion command standby is set to 230 ° C., the preheating temperature can be set to a temperature approximately 10 ° C. to 30 ° C. higher. In particular, by setting the preheating temperature to be higher by 15 ° C. to 25 ° C. than the standby preheating temperature, it is possible to effectively preheat the vicinity of the vaporization section.
[0009]
  Once preheating is completed and combustion control is performed, the operation is stopped and then re-operation is started. Even if the temperature of the vaporizer is lower than the ignitable temperature, the vaporizer The temperature of the surrounding flame hole base is rising. Further, the flame hole base has a larger heat capacity than the vaporization section, and once the temperature rises, the temperature is less likely to decrease than the vaporization section.
  Therefore, by performing preheating control while driving the blower, it is possible to efficiently preheat the vaporization section and the combustion section while moving the heat of the vaporization section to the periphery by the air flow. In this case, even if the vaporization part is lowered below the ignition possible temperature, the temperature is higher than that at the start of the initial operation.
[0010]
  In addition, the combustion apparatus of the present invention has a vaporization unit that vaporizes liquid fuel and gasifies the fuel, and supplies the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air supplied from a blower to the combustion unit. In the combustion apparatus for burning, a vaporizer heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion apparatus, and energization control of the vaporizer heater with reference to a detection signal of the temperature sensor Control means for performing combustion control, and during the preheating control of the vaporization section, the control means temporarily raises the temperature of the vaporization section to a preheating temperature exceeding a standby preheating temperature in a combustion standby period after completion of preheating. The carburetor heater is preheated to measure the time required for the temperature rise in a predetermined temperature range during the preheating of the vaporization section, and when a combustion command is received, The置掃air time before discharging the unburned gases, has a configuration that changes according to the time required for the temperature increase was timed.
[0011]
  When the combustion command is received during the combustion standby period after the preheating of the vaporizing unit is completed, the control means drives the blower for a predetermined time to perform pre-scavenging to discharge unburned gas inside the combustion device. When this pre-scavenging is completed, liquid fuel is supplied to the vaporization section, and the vaporized fuel gas is mixed with air and transmitted to the combustion section to perform ignition control. In other words, the pre-scavenging is performed to prevent explosion ignition when unburned gas remains in the combustion apparatus.
[0012]
  By the way, as a factor that unburned gas stays inside the combustion apparatus, for example, there is a case in which dust or the like is clogged in an electromagnetic valve that performs oil supply control and oil dripping to the vaporization section occurs. When oil dripping occurs, a large amount of liquid fuel staying in the vaporizing section during preheating is vaporized, and ignition control is performed without the vaporized fuel gas being sufficiently exhausted by pre-scavenging. At this time, despite the pre-scavenging, explosion ignition cannot be prevented.
[0013]
  Therefore, in the present invention, the pre-scavenging time is changed using a phenomenon in which the preheating time of the vaporizing section varies according to the amount of oil dripping into the vaporizing section. That is, when the oil dripping of the vaporization part is large, the preheating time is increased, and when the oil dripping is small or not, the preheating time is decreased.
  According to the structure of this invention, a control means time-measures the time required for a vaporization part to raise to 100 to 200 degreeC in the preheating period of a vaporization part, for example. And when time-measurement time is long, it discriminate | determines that there is much quantity of the oil dripping to a vaporization part, and lengthens pre-scavenging time.
  When the time is short, it is determined that there is little oil dripping (or no oil dripping has occurred), and the pre-scavenging time is shortened.
  Thereby, the pre-scavenging time can be changed as necessary, explosion ignition can be prevented, and stable ignition can be ensured.
[0014]
  Furthermore, the combustion apparatus of the present invention has a vaporization unit that vaporizes liquid fuel and gasifies it, and supplies the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air supplied from a blower to the combustion unit. In the combustion apparatus for burning, a vaporizer heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion apparatus, and energization control of the vaporizer heater with reference to a detection signal of the temperature sensor Control means for performing combustion control, and during the preheating control of the vaporization section, the control means temporarily raises the temperature of the vaporization section to a preheating temperature exceeding a standby preheating temperature in a combustion standby period after completion of preheating. The preheating control of the carburetor heater is performed, and after the completion of preheating of the vaporizer, the combustion command until the ignition correction time in the combustion standby period elapses is more The combustion device has an auxiliary heater that preheats the combustion part in the vicinity of the vaporization part, and the ignition correction time is set substantially the same as the energization time of the auxiliary heater. It can be set as the structure to do.
[0015]
  After the preheating of the vaporizing section is completed, a combustion standby period for waiting for a combustion command is entered. Until the predetermined ignition correction time elapses from the start of this combustion standby period, the preheating is completed, but the temperature around the vaporization section often does not rise uniformly. That is, only the vaporization part is heated, and the temperature of the surrounding flame hole base is not sufficiently increased. For this reason, ignition is incomplete, and there is a possibility that an ignition error may occur due to being blown by the supply air of the blower.
  Therefore, until the predetermined ignition correction time elapses from the start of the combustion standby period, by reducing the rotational speed of the blower, the flame is reduced and the ignitability is improved.
[0016]
  Moreover, the temperature of the flame hole base in the vicinity of the vaporization part can be effectively improved by providing an auxiliary heater and energizing. Therefore, by setting the time during which the auxiliary heater is energized to raise the temperature near the vaporization section as the ignition correction time, during the energization of the auxiliary heater (during the ignition correction time), the rotational speed of the blower is reduced and corrected for ignition. Can be improved.
[0017]
  In the present invention, at the time of preheating control of the vaporizing section, the control means can be configured to preheat control the vaporizer heater so as to raise the temperature of the vaporizing section to the maximum preheating temperature exceeding the preheating temperature.
  For example, in order to shorten the preheating time of the vaporization section, in a structure where a heat insulating packing is provided between the vaporization section and the flame hole base, the heat of the vaporizer heater is efficiently transferred to the vaporization section and the temperature rises quickly. To do. However, the heat of the vaporizing part is difficult to be transmitted to the periphery due to the heat insulating structure, and the temperature rise of the flame hole base becomes slow.
  For this reason, although preheating of a vaporization part can be performed in a short time, the temperature rise around a vaporization part is insufficient, and ignitability and combustibility fall.
[0018]
  According to the present invention, when the vaporizing section is preheated, the temperature of the vaporizing section is once increased to a maximum preheating temperature that is higher than the standby preheating temperature or the preheating temperature.
  By raising the vaporization part to the maximum preheating temperature, even in the heat insulating structure, heat is transmitted to the periphery of the vaporization part (flame base) by conduction and radiation, and the temperature rise increases. Thereby, it becomes possible to preheat the whole combustion part including a vaporization part efficiently in a short time, and to improve ignitability and combustibility.
  The maximum preheating temperature can be appropriately determined according to the combustion apparatus. For example, when the preheating temperature is set to 250 ° C., the temperature can be set to about 30 ° C. to about 50 ° C. higher than the preheating temperature. In particular, by setting the maximum preheating temperature to a temperature 35 ° C. to 45 ° C. higher than the preheating temperature, it is possible to effectively preheat the vicinity of the vaporization section without performing unnecessary preheating.
[0019]
  In the present invention, the driving of the blower can be started before the preheating of the vaporizing section is completed.
  When the vaporizer is preheated by the vaporizer heater, the heat of the vaporizer is transmitted to the vicinity of the vaporizer (flame hole base) by conduction and radiation. When the blower is driven during this preheating, the heat of the vaporizing portion is diffused to the flame hole base side by the air flow, and the temperature rise is promoted.
  Thereby, it is possible to preheat the entire combustion part efficiently in a short time, centering on the vaporization part, instead of concentrating only the vaporization part and improving ignitability and combustibility.
  Further, by blowing air during preheating, tar components and the like staying in the vaporizing section can be vaporized and effectively discharged, and unburned gas is exhausted to exhibit a cleaning effect.
[0020]
  In the present invention, the control means may be configured to determine that the preheating is completed when the vaporizing section is continuously maintained for a predetermined time or higher than the preheating temperature or the maximum preheating temperature.
  By maintaining the vaporization section at a target preheating temperature or the maximum preheating temperature continuously for a predetermined time, the heat generated by the vaporizer heater is conducted to the surroundings during the temperature maintaining time. In other words, by maintaining the vaporizing section at a preheating temperature or a maximum preheating temperature or more for a predetermined time, the temperature around the vaporizing section (flame base) can be increased, and the vaporizing section and the combustion section are preheated uniformly. Thereby, ignitability and combustibility can be improved.
[0021]
  In the present invention, in the combustion standby period after completion of preheating of the vaporizing section, additional preheating control for raising the vaporizing section to a predetermined temperature exceeding the preheating temperature while driving the blower, or predetermined vaporizing section while driving the blower It can be set as the structure which performs the additional preheating control which maintains the temperature exceeding preheating temperature only for time.
  After completion of preheating of the vaporizing section, the control means performs preheating continuously at the standby preheating temperature until receiving a combustion command, and immediately performs combustion control when receiving the combustion command. However, immediately after the operation switch is turned on, the temperature rise around the vaporization section is often insufficient even after the completion of preheating.
[0022]
  Therefore, by performing additional preheating control while driving the blower during the combustion standby period after completion of preheating, the vaporization section and the combustion section can be preheated more uniformly.
  When performing the additional preheating control, the vaporization section can be raised to a predetermined temperature exceeding the preheating temperature, and the temperature exceeding the preheating temperature can be maintained for a predetermined time.
  After the combustion control is performed after the preheating is completed, the temperature of the vaporization section and the surrounding area has sufficiently increased, so the effect of performing the additional preheating control is lost. It is effective to continue the additional preheating control after the completion of the preheating, and the ignitability and combustibility for the subsequent combustion command can be improved.
[0023]
  In the present invention, the control means is configured to store the presence or absence of completion of preheating of the vaporization unit, and at the time of re-operation after the operation of the combustion device is stopped, the temperature of the vaporization unit is equal to or higher than an ignition possible temperature, and Only when the preheating is completed, the process immediately shifts to the process following the preheating process.
  In this configuration, it is used as a reference for determining whether or not the temperature of the vaporization unit and the flame hole base has sufficiently increased depending on whether or not the preheating of the vaporization unit is completed.
  In other words, if the re-operation is started immediately after the operation is stopped, the pre-heating control is omitted if the temperature of the vaporizer is equal to or higher than the ignitable temperature and the completion of the pre-heating process is stored. I am doing so. As a result, it is possible to perform smooth operation without unnecessary preheating control.
[0024]
  Further, in this configuration, when the operation switch is set to stop before the preheating of the vaporizing unit is completed, or when the power supply connection of the combustion device is released, the state where the preheating is not completed is stored. Ends. As a result, during re-operation, even if the temperature of the vaporization section is equal to or higher than the ignitable temperature, it is determined that the temperature around the vaporization section has not risen because the completion of preheating is not stored, and normal preheating control Can be performed.
[0025]
  In the present invention, the control means, at the time of re-operation, the auxiliary preheating temperature that is higher than the standby preheating temperature and lower than the preheating temperature when the vaporization section is at or above the ignitable temperature and preheating is completed. The vaporizer heater can be preheat controlled again so as to raise the temperature of the vaporizer.
  In this configuration, as in the present invention, it is determined whether or not the temperature of the vaporization section and the flame hole base has sufficiently increased depending on whether or not the preheating of the vaporization section is completed.
  In the present invention, when the re-operation is started immediately after the operation is stopped, if the temperature of the vaporizer is equal to or higher than the ignition possible temperature and the pre-heat completion is stored, the vaporization is performed up to the auxiliary pre-heat temperature. Preheat control is performed by raising the temperature of the part. In other words, by performing auxiliary preheating control at a low temperature instead of performing normal preheating control, preheating time is reduced and stable ignition and combustion are ensured.
[0026]
  In the present invention, the control means refers to the temperature of at least one of the intake air or the vaporization unit in at least one of the preheating period and the combustion standby period of the vaporization unit, and generates heat in the vicinity of the vaporization unit and the combustion unit. It can be set as the structure which performs the standby ventilation control which drives the said air blower so that the vaporization part vicinity may be maintained to preheating temperature or standby preheating temperature, preventing the movement to an upstream side.
  During the preheating of the vaporizer or during combustion standby, the heat generated by the vaporizer heater raises the temperature of the vaporizer, and the heat is conducted from the vaporizer to the surrounding flame hole base so that the burner also rises to a considerable temperature. To do. For this reason, when the heat of a vaporization part or a flame hole base moves to the upstream side, the malfunction which the components distribute | arranged to the upstream side will be damaged with a heat | fever will arise.
[0027]
  According to the present invention, for example, when the temperature of the intake air exceeds a predetermined temperature, it is determined that the heat in the vicinity of the combustion unit is moving upstream (backflow), and the fan is driven to generate heat downstream. Move.
  Further, during preheating, referring to the temperature of the vaporizing section, air blowing control is performed so that the vicinity of the vaporizing section maintains the preheating temperature. Further, during standby preheating, the temperature of the vaporization unit is similarly referred to, and air blowing control is performed so that the vicinity of the vaporization unit maintains the standby preheating temperature.
  Thereby, the preheating control and the standby preheating control can be stably performed, and damage to the components due to heat is prevented.
[0028]
  In the present invention, for example, the control means can be configured to have a control table in which the temperature of at least one of the intake air and the vaporization unit is divided in advance for each predetermined temperature range and associated with the rotational speed of the blower. . When the intake air or the temperature of the vaporizing unit is detected by the control means, it is possible to refer to the control table and perform standby air blow control on the blower so that the rotation speed corresponds to the detected temperature.
[0029]
  In the present invention, the combustion device has an air amount adjustment unit that is provided upstream of the combustion unit and controls an air flow path from the blower to the combustion unit, and the control means is a blower by standby air blow control. At the time of driving, the air amount adjusting unit can be driven at the same time to adjust the air blowing amount.
[0030]
  According to this configuration, the air flow supplied from the blower to the combustion unit side can be controlled by the air amount adjustment unit. For example, even if the rotational speed of the blower is increased, the supply air amount decreases if the air flow path is closed by the air amount adjusting unit, and the supply air amount increases if the air flow path is opened.
  Therefore, in the standby air blow control by driving the blower of the present invention, it is possible to perform fine standby air blow control by combining the control by the air amount adjusting unit of the present invention.
[0031]
  In the present invention, the control means may be configured to intermittently drive the blower at a predetermined rotational speed for a predetermined time every predetermined period in at least one of a preheating period and a combustion standby period of the vaporization section.
  When driving a blower, you may drive continuously so that it may become the target rotation speed. However, in order to simplify the drive control, for example, the blower can be driven intermittently for a predetermined time every predetermined period. In this case, even if the rotation speed of the blower is constant, it is possible to adjust the average air flow rate by adjusting the intermittent drive cycle and drive time.
  According to this configuration, the period, drive time, and rotation speed for intermittently driving the blower can be determined with reference to the temperature of the vaporization unit or intake air. In addition to these detected temperatures, the predetermined period, drive time, or rotation speed may be fixed.
[0032]
  In the present invention, the ignition correction time can be set substantially the same as the combustion amount reduction time for performing combustion control by reducing the combustion amount with respect to the required combustion amount.
  Some combustion apparatuses perform control with a combustion amount reduction time for suppressing incomplete combustion by reducing the combustion amount (number) at the start of combustion in the initial stage of operation compared to the combustion amount during combustion. In other words, at the beginning of the operation, since the fuel gas (mixed gas) ejected from the flame hole at the time of ignition control is reduced, there is a tendency that the flame generated by the ignition control blows off by the blower of the blower.
  However, according to the configuration of the present invention, the combustion amount reduction time is set to be substantially the same as the ignition correction time, so that the blower is corrected for reduction within the combustion amount reduction time. Thereby, it becomes possible to improve ignitability.
[0033]
  In addition, the combustion apparatus of the present invention proposed at the same time is a lower combustion type in which a fuel gas generated in the vaporization section or a mixed gas of combustion gas and air is supplied to the combustion section and a flame is ejected downward. It consists of
  The combustion apparatus is often incorporated into a device such as a water heater as an upper combustion type that ejects a flame upward or a lower combustion type that ejects a flame downward.
[0034]
  In the downward combustion type combustion apparatus, the heat generated in the combustion part moves to the downstream heat exchange part side by the air flow supplied from the upstream side. This makes it easier for heat to stay on the upstream side of the combustion section. Further, the combustion portion and the exhaust passage can be installed in parallel in the lateral direction by bending the combustion portion so as to be folded and passing the exhaust portion. Accordingly, there is an advantage that the height of the apparatus can be kept low as a whole and the apparatus can be downsized.
  According to the present invention, while adopting a lower combustion type to improve the heat exchange rate, the above-described present invention efficiently preheats the vaporization section, improves ignitability and combustibility, and breaks parts due to heat. Thus, the reliability can be improved.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  The present invention is a combustion apparatus that vaporizes and burns liquid fuel, and is characterized in that ignitability and combustibility are improved by providing temperature sensors in each part of the combustion apparatus 1 to perform efficient preheating control. I have it. Therefore, prior to describing the details of the control, the overall configuration of the combustion apparatus 1 will be described.
  In the following description, the upper and lower relationships are based on the state where the combustion device is installed in a water heater or the like.
[0036]
  (Combustion device configuration and operation)
  1 is a cross-sectional view of a water heater incorporating a combustion apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a flame hole base used in a combustion part, and FIG. 3 is fixed to the upper part of the flame hole base. FIG. 4 is an enlarged perspective view of a mounting portion of the vaporizer temperature sensor, FIG. 5 is a perspective view showing a lower surface side of the flame hole base, and FIG. 6 is a perspective view showing an air amount adjusting unit.
[0037]
  The combustion apparatus 1 of this embodiment is built in a water heater or the like with the flame hole facing downward, and is a downward combustion type (a so-called reverse combustion type in which a flame is ejected downward).
  The combustion apparatus 1 is configured by sequentially stacking a blower 2, a drive machine unit 3, an air amount adjustment unit 4, a mixing unit 5 and a combustion unit 6 from above. In addition, a vaporization unit (vaporizer) 7 is provided in the vicinity of the mixing unit 5 and the combustion unit 6, and a flow path forming member 13 is disposed between the air amount adjusting unit 4 and the vaporization unit 7, and the air flow path. Is formed.
[0038]
  To explain sequentially, as shown in FIG. 1, the blower 2 is configured such that a fan 21 is rotatably arranged inside a concave housing 20 made by bending a steel plate. , An opening 22 is provided.
[0039]
  The drive machine unit 3 has a box 10, and a motor 30 is attached to the center of the top plate 12. The motor 30 has rotating shafts 30a and 30b protruding from both ends, and the rotating shafts 30a and 30b penetrate substantially the entire length of the combustion apparatus 1 upward and downward. The upper rotating shaft 30 a of the motor 30 is connected to the fan 21, and the lower rotating shaft 30 b is connected to the rotating member 8 of the vaporizer 7.
  In other words, the fan 21 is rotationally driven by the rotational drive of the motor 30 and blows air downward (air supply), and the rotational member 8 is rotationally driven simultaneously.
[0040]
  The motor 30 of the blower 2 is driven by a control signal generated by a control circuit unit (control means) 100 fixed to the outer wall of the box body 10, and the rotational speed control is performed to supply the amount of air supplied to the combustion unit 6 side. Is controlling.
  An air temperature sensor 90 that detects the temperature of the air sucked from the opening 22 by the blower 2 is fixed to the top plate 12 of the box 10 in the vicinity of the fan 21.
  In the present embodiment, a thermistor is used for the air temperature sensor 90 and a detection signal is sent to the control circuit unit 100.
[0041]
  As shown in FIGS. 1 and 6, the air amount adjusting unit 4 is configured by a disc-shaped moving-side plate-like member 41 and a rectangular fixed-side plate-like member 42. The member 41 is rotatably attached.
  The moving side plate-like member 41 has a disk shape, and a shaft insertion hole 41a is provided at the center. Twelve substantially triangular openings 41b are provided radially around the shaft insertion hole 41a, and twelve substantially square openings 41c are further provided on the outer side. In addition, an engaging portion 41 d is provided at the peripheral portion of the moving side plate-like member 41 by vertically cutting and raising a part of the peripheral portion.
[0042]
  Further, the fixed side plate-like member 42 is rectangular and larger than the moving side plate-like member 41. A shaft insertion hole 42 a is also provided in the central portion of the fixed side plate member 42. Twelve substantially triangular openings 42b are provided radially around the shaft insertion hole 42a, and twelve substantially square openings 42c are provided on the outer side. Further, a support member 42 d that supports the drive piece 43 in a swingable manner is fixed to the fixed side plate member 42. One end of the drive piece 43 is connected to the drive shaft 40 a of the step motor 40 fixed to the outer wall of the box body 10, and the other end is engaged with the engaging portion 41 d of the moving side plate member 41.
[0043]
  The moving side plate-like member 41 is on the fixed side plate-like member 42 and is relatively rotatable around the central shaft insertion holes 41a and 42a.
  When the step motor 40 is driven, the drive piece 43 engaged with the drive shaft 40a swings and presses the engaging portion 41d of the moving side plate-like member 41 in the tangential direction. As a result, the moving side plate member 41 relatively rotates on the fixed side plate member 42 around the central shaft insertion hole 41a.
[0044]
  In other words, the air amount adjusting unit 4 drives the step motor 40 to rotate the moving side plate-like member 41, thereby opening the moving side plate-like member 41 and the fixed-side plate-like member 42 between the openings 41b, 42b and the openings 41c, 42c. The degree of overlap between each other is changed. Thus, the opening area is changed by changing the degree of overlap between the openings, and the amount of air that moves up and down through the openings is adjusted.
[0045]
  The air amount adjusting unit 4 adjusts the opening area of the air flow path from the blower 2 to the combustion unit 6 side to control the supply amount of the air flow generated by the blower 2 to the combustion unit 6 side.
  In the present embodiment, by controlling the moving plate member 41 in the air amount adjusting unit 4, primary air (air supplied directly to the carburetor 7) and secondary air (air supplied around the flame hole base described later). It is set as the structure which adjusts the supply amount of both of these optimally.
  The step motor 40 is driven by a control signal generated by the control circuit unit 100, and is adjusted and controlled so as to obtain an optimum opening area corresponding to the preheating state, the ignition state, and the combustion state.
[0046]
  As shown in FIG. 1, the flow path forming member 13 is formed by bending a thin plate into a substantially cylindrical shape, and the inside is a hollow and communicates vertically. That is, the flow path forming member 13 has openings in the upper part and the lower part, and both communicate with each other. The upper opening is in contact with the central part of the fixed-side plate member 42 described above, and the lower opening is It communicates with a primary air introduction cylinder 15 to be described later.
[0047]
  A fuel pipe (fuel supply pipe) 14 is fixed inside the flow path forming member 13. The fuel pipe 14 enters the inside from the upper opening of the flow path forming member 13, and is attached so as to pass through the flow path forming member 13 and the primary air introduction cylinder 15 and reach the inside of the rotating member 8 of the vaporizer 7.
[0048]
  As shown in FIG. 1, the mixing unit 5, the combustion unit 6, and the carburetor 7 are configured around a flame hole base 60, and the carburetor 7 is provided at the center of the flame hole base 60. These components are accommodated in the housing 11.
  As shown in FIG. 2, the flame hole base 60 is made of aluminum die casting, and is provided with a complicated frame, an opening, and a groove. In FIG. 2, the upper surface plate 65 is attached to the upper portion of the flame hole base 60.
[0049]
  As shown in FIG. 4, the upper surface side of the flame hole base 60 mainly functions as a fuel gas and secondary air flow path forming surface, and the lower surface side functions as a flame hole mounting surface as shown in FIG.
  That is, on the upper surface side of the flame hole base 60, grooves 63 partitioned by a large number of loop-shaped vertical walls 62 are provided, and grooves 64 are provided between the adjacent vertical walls 62. Yes.
  Then, the fuel gas generated in the vaporizer 7 described later is ejected from the groove 64 to the lower flame hole through the space between the upper wall 61 and the vertical wall 62 to generate a flame.
[0050]
  A large number of loop-shaped vertical walls 66 are provided on the lower surface side of the flame hole base 60, and a large number of openings 67 are arranged in each loop partitioned by the vertical walls 66. The vertical wall 66 is provided at a position corresponding to the vertical wall 62 on the upper surface side, and the opening 67 partitioned by the vertical wall 66 communicates with the groove 63 on the upper surface side to form a supply path for secondary air. Yes.
  Further, a groove 64 communicating from the upper surface side is disposed between the adjacent vertical walls 66. And between the adjacent vertical walls 66, the flame hole member 68 is covered and fixed so that the vertical wall 66 may be straddled.
  The flame hole member 68 has a substantially U-shaped cross section, and a large number of flame holes 68a are arranged in a staggered manner in the vicinity of both longitudinal edges on the lower surface side.
  Then, the fuel gas (mixed gas) supplied through the groove 64 is ejected from the flame hole 68a and is ignited by this fuel gas to generate a flame.
[0051]
  Moreover, as shown in FIG. 2, the flame hole base 60 employ | adopted for the combustion apparatus 1 of this embodiment is provided with the heat absorption walls 60a, 60b, 60c.
  The heat absorption wall 60a is provided in a wall shape downward along the outer edge of the flame hole base 60 so as to surround a group of flame holes 68a arranged in large numbers. The heat absorbing wall 60a has a function of absorbing heat generated by a flame ejected downward from the flame hole 68a and transmitting it to the flame hole base 60.
[0052]
  Further, the heat absorption wall 60b is provided in the vicinity of the vaporizer 7 provided at the center of the flame hole base 60 so as to face the longitudinal direction of the flame hole base 60 with the vaporizer interposed therebetween. The heat absorption wall 60b is formed in a wall shape having a height approximately half that of the heat absorption wall 60a, and is provided so as to shield the flame hole 68a from the vaporizer 7.
[0053]
  Further, the heat absorption wall 60 c is provided in the vicinity of the vaporizer 7 toward the short direction of the flame hole base 60 so as to sandwich the vaporizer 7. The heat absorption wall 60c is formed by arranging a plurality of dice-shaped protrusions having a height approximately half that of the heat absorption wall 60a. These heat absorption walls 60b and 60c have a function of transmitting a part of the radiant heat of the flame to the flame hole base 60 side while shielding the conduction to the vaporizer 7.
  These heat absorption walls 60a, 60b and 60c are formed as a die-cast by integrating with the flame hole base 60 using a mold.
[0054]
  In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, a vaporizer temperature sensor 91 that detects the temperature of the vaporizer 7 is attached to the upper portion of the vaporizer 7 fixed to the flame hole base 60. .
  As shown in FIG. 4, the vaporizer temperature sensor 91 is formed by providing a connector 91a at the end of a lead wire 91b extending from the thermistor TH, and a fixed plate 91c is attached to the thermistor TH.
[0055]
  The vaporizer temperature sensor 91 is fixed so as to pierce from the upper surface side of the flame hole base 60 to the peripheral portion 72 of the vaporizer 7. That is, an insertion hole 60d is provided through the flame hole base 60 toward the peripheral portion 72 of the vaporizer 7, and a screw hole 60e is provided in the vicinity thereof. Then, the thermistor TH is inserted into the fitting hole 60d, and the screw N is screwed into the screw hole 60e through the fixing plate 91c to be fastened and fixed.
  By fixing the vaporizer temperature sensor 91 in this way, the temperature of the peripheral portion 72 of the vaporizer 7 can be detected efficiently.
  In the present embodiment, the connector 91 a of the vaporizer temperature sensor 91 is connected to the control circuit unit 100.
[0056]
  As shown in FIGS. 1 and 4, the vaporizing unit 7 includes a vaporizing chamber 70 and a rotating member 8.
  The vaporization chamber 70 is a cylindrical body having a bottom surface portion 71 and a peripheral portion 72, the bottom surface portion 71 is closed, and the upper portion is open. That is, the vaporizing chamber 70 has a concave shape, the bottom surface portion 71 and the peripheral portion 72 are closed, have airtightness and watertightness, and the upper portion is open.
  The vaporization chamber 70 has the bottom surface portion 71 and the peripheral portion 72 as described above, has a shape like a cup, and is attached to the center portion of the flame hole base 60.
[0057]
  A vaporizer heater 73 is built in the bottom surface portion 71 of the vaporization chamber 70. When the vaporizer heater 73 is energized, the bottom surface portion 71 generates heat, and further, this heat is conducted through the wall of the vaporization chamber 70, and the inner wall of the vaporization chamber 70 is heated as a whole. Thereby, it has a function which makes it easy to vaporize the liquid fuel scattered into the inside of the vaporization chamber 70 by the rotating member 8.
[0058]
  The rotating member 8 is attached to the rotating shaft 30b of the motor 30 and rotates integrally, and has a shape in which a large number of stirring blades 8a are provided by cutting and raising the periphery of the disk.
  The rotating member 8 scatters liquid fuel supplied (dropped) through the fuel pipe 14 by centrifugal force due to rotation. The scattered fuel is vaporized by heat inside the vaporizing chamber 70 to become fuel gas. . The rotating member 8 also has a function of agitating the vaporized fuel gas and the primary air supplied from the blower 2 to generate a uniform mixed gas.
  That is, the rotating member 8 scatters the liquid fuel dropped from the fuel pipe 14 (uses oil in the present embodiment) in the form of fine particles to efficiently vaporize the liquid fuel inside the vaporizing chamber 70. The vaporized fuel gas and primary air are agitated and mixed uniformly.
[0059]
  As shown in FIGS. 1, 3, and 4, a heat insulating packing made of a ceramic material is sandwiched and fixed between the vaporizer 7 and the flame hole base 60. Thereby, the temperature rise of the vaporizer 7 by the vaporizer heater 73 is performed in a short time.
  Further, an auxiliary heater 16 for auxiliary preheating of the flame hole base 60 is attached and fixed to a portion where the vaporizer 7 and the flame hole base 60 are attached. Thereby, the heat insulation structure with the vaporizer 7 compensates for a decrease in temperature rise on the flame hole base 60 side.
[0060]
  The control circuit unit 100 supervises the control associated with the combustion of the combustion apparatus 1 and is constituted by a digital circuit using a CPU.
  The control circuit unit 100 of the present embodiment is a CPU, RAM, ROM, I / O port, and an A / D conversion circuit that converts an analog sensor signal into a digital signal, or analog control of a generated digital control signal. A D / A conversion circuit for converting the signal into a signal is provided, and a control signal corresponding to the combustion amount is generated by a program process while referring to a detection signal from the sensor and a switch switching signal.
  Various discrimination reference values used for control are stored in the ROM in advance, and necessary discrimination processing is performed by referring to the data at any time by the CPU.
[0061]
  In the present embodiment, as described above, the same thermistor TH is used for the vaporizer temperature sensor 91 and the air temperature sensor 90. Then, the control circuit unit 100 captures the detection signal of the thermistor TH as a voltage fluctuation of 0 to 5 volts, A / D converts the captured analog voltage, generates a digital signal corresponding to the voltage, and performs signal processing. Is going.
  The A / D conversion circuit performs 8-bit processing, and converts the analog voltage of 0 to 5 volts into 255 and converts and outputs corresponding digital data.
[0062]
  Here, in order to detect the resistance value variation of the thermistor TH accompanying the temperature variation as a voltage, a configuration is generally adopted in which a voltage is applied to both ends of the thermistor TH and the resistor connected in series to detect the potential at the connection point. . In this case, a configuration in which the thermistor TH is connected to the ground side and a positive voltage is applied to the resistance side, or conversely, a configuration in which a resistor is connected to the ground side and a positive voltage is applied to the thermistor side can be employed.
  The present invention can be implemented with any voltage polarity, but in this embodiment, the thermistor TH is connected to the ground side and a positive voltage is applied to the resistance side. Then, the connection point potential is sent to the control circuit unit 100 as a sensor detection signal.
[0063]
  As described above, the combustion apparatus 1 according to the present embodiment includes the carburetor temperature sensor 91 and the air temperature sensor 90. And these sensor detection signals are transmitted to the control circuit part (control means) 100, and the optimal combustion control according to a combustion state and the abnormality avoidance control corresponding to abnormal combustion are performed.
  In this combustion apparatus 1, it is possible to efficiently preheat the vaporizer 7 by using the above-described temperature sensor.
[0064]
  Details of the control processing according to the present embodiment will be described below in order. Note that these controls are performed in the course of executing a series of processing programs by the control circuit unit 100, and it is difficult to clearly distinguish each control. Therefore, in the description, portions necessary for each control process are extracted from the series of processing programs and described.
[0065]
  (FirstReference examplePreheating control)
  Hereinafter, referring to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG.Reference exampleThe preheating control process will be described.
(1)The control means 100 monitors the switching setting of the operation switch (not shown) of the combustion apparatus 1. When the operation switch is switched to the ON setting, the control means 100 calculates the vaporizer temperature with reference to the detection signal of the vaporizer temperature sensor 91 (see steps 200 and 201 in FIG. 7).
[0066]
(2)If the vaporizer temperature is lower than the ignitable temperature (set to 210 ° C. in this embodiment), the control means 100 starts preheating the vaporizer heater 73 after resetting the preheat maintenance flag stored in the RAM. If the vaporizer temperature is equal to or higher than the ignitable temperature (210 ° C.), the preheating maintenance flag stored in the RAM is referred to. If the flag is off (reset), the preheating of the vaporizer heater 73 is started ( (See steps 201, 202, 209, and 210 in FIG. 7).
  The preheating maintenance flag referred to here is a flag that is set when a series of preheating steps of the vaporizer 7 to be described later is completed, and is used as a criterion for determining the necessity of preheating at the start of re-operation. .
[0067]
(3)When the preheating of the vaporizer heater 73 is started, the control unit 100 monitors the detection signal of the vaporizer temperature sensor 91. When the vaporizer 7 reaches 245 ° C., it transmits a control signal to the blower 2 and starts driving at 2000 rpm. The control means 100 continues to monitor the detection signal of the vaporizer temperature sensor 91 and, when the vaporizer 7 reaches 255 ° C., sends a preheat completion notification signal to a separate remote controller (not shown) to complete the preheat. Notification is performed (see steps 210 to 214 in FIG. 7).
[0068]
(4)After performing the preheating completion notification, the control means 100 shifts the control of the blower 2 to standby air blow control (details will be described later) when no combustion command is received. Then, while performing the standby air blowing control, the control means 100 starts timing and performs additional preheating control so that the vaporizer 7 reaches 285 ° C. When the vaporizer 7 reaches 285 ° C. or 5 minutes elapses in the middle of reaching 285 ° C., the timekeeping is reset and the preheating maintenance flag is set (see steps 214, 215, and 217 to 222 in FIG. 7).
  When the control unit 100 interrupts and detects a combustion command during execution of additional preheating control in steps 217 to 222, the control unit 100 proceeds to step 223, sets a preheating maintenance flag, and then proceeds to step 205 to perform combustion control. Transition.
[0069]
(5)On the other hand, when the control means 100 receives a combustion command (combustion command based on a signal from a water flow sensor or the like) immediately after performing the preheating notification in step 214, the control means 100 proceeds to step 205 after setting the preheating maintenance flag and performs combustion control. Transition (see steps 214 to 216 and 205 in FIG. 7).
[0070]
(6)After the preheating maintenance flag is set in step 222, the control means 100 proceeds to step 204 to enter a standby state for a combustion command, controls the carburetor heater 73 to the standby preheating temperature (230 ° C.), and standby blower control of the blower 2 (See steps 222, 204, 207, and 208 in FIG. 7).
  On the other hand, if the vaporizer temperature is equal to or higher than the ignitable temperature in step 201, the control means 100 refers to the preheat maintenance flag stored in the RAM. If the preheating maintenance flag is on (set), the preheating completion notification is immediately issued without preheating, and the combustion command standby state is entered (see steps 201 to 204, 207, 208 in FIG. 7).
[0071]
(7)When the combustion command is received, the control means 100 controls the carburetor heater 73 to be maintained at 250 ° C., and supplies fuel gas and air in accordance with the combustion amount (number) to perform ignition control and combustion control. Perform (see steps 204 to 206 in FIG. 7).
  After the preheat maintenance flag is set in step 216, the routine similarly proceeds to step 205, where fuel gas and air are supplied in accordance with the combustion amount (number) to perform ignition control and combustion control (FIG. 7 steps 216, 204-206).
[0072]
(8)As described above, the combustion apparatus 1 repeats the combustion standby period and the combustion period after the operation switch is turned on. When the operation switch is switched to the off setting, the control means 100 detects it as an interrupt signal at step 224 and waits for the operation switch to be switched to the on setting again. When the operation switch is turned on again, the same preheating control as described above is performed.
[0073]
  Like thisReference exampleIn this preheating control, the preheat control is performed by raising the vaporizer 7 to the preheating temperature (255 ° C.) while driving the blower 2. After this, while the standby blower control is further performed by the blower 2, the vaporizer 7 is raised to the maximum preheat temperature (285 ° C.) to perform additional preheat control.
  Thereby, it becomes possible to raise the temperature of the vaporizer 7 and the periphery (flame hole base 60) effectively, and the ignitability is improved. Further, since the flame hole base 60 is sufficiently preheated, a problem that the fuel gas vaporized in the vaporizer 7 is reliquefied in the combustion unit 6 is prevented.
[0074]
  Where the bookReference exampleThen, the standby preheating temperature is set to 230 ° C., the preheating temperature is set to 250 ° C. (245 ° C. to 255 ° C.), and the maximum preheating temperature is set to 285 ° C., but these values depend on the structure of the combustion apparatus 1. Can be set as appropriate.
  For example, the preheating temperature can be set to a temperature approximately 10 ° C. to 30 ° C. higher than the standby preheating temperature, and in particular, unnecessary by setting the preheating temperature to a temperature 15 ° C. to 25 ° C. higher than the standby preheating temperature. It is possible to effectively preheat around the vaporizer without performing any preheating.
  Also, the maximum preheating temperature can be set to a temperature approximately 30 ° C. to 50 ° C. higher than the preheating temperature, and in particular, by setting the maximum preheating temperature to a temperature 35 ° C. to 45 ° C. higher than the standby preheating temperature. It is possible to effectively preheat around the vaporizer.
[0075]
  In particular, the bookReference exampleIn the combustion apparatus 1, a heat insulating structure in which a heat insulating packing made of a ceramic material is sandwiched between the vaporizer 7 and the flame hole base 60 is employed. For this reason, the heat generated by the vaporizer heater 73 is not easily conducted to the flame hole base 60.
  That is, while the vaporizer 7 can be raised to a predetermined preheating temperature in a short time, there is a disagreement that only the vaporizer 7 is preheated and the temperature rise of the flame hole base 60 is hindered.
[0076]
  But bookReference exampleIn the preheating control, as described above, the carburetor 7 is raised to the preheating temperature (255 ° C.) while driving the blower 2, and then the carburetor 7 is maximally preheated while performing standby ventilation control with the blower 2. The temperature is raised to 285 ° C.
  Thereby, not only the carburetor 7 but also the flame hole base 60 can be effectively preheated, and the ignitability and combustibility can be improved.
  In the combustion apparatus 1, as described above, by providing the sub-heater 16 at the center of the flame hole base 60, the temperature of the flame hole base 60 can be further increased in addition to the preheating control.
[0077]
  Further, when the operation switch is turned on again after the operation switch is turned off, the preheating step is omitted if the carburetor 7 is at or above the ignitable temperature (210 ° C.) and the preheating maintenance flag is on. Immediately notify the completion of preheating. This makes it possible to reduce unnecessary preheating steps and perform smooth operation.
[0078]
  BookReference exampleIn this preheating control, various control can be performed for the standby preheating control of the vaporizer heater 73 in step 207 of FIG. For example, in order to maintain the vaporizer 7 at around 230 ° C., the energization of the vaporizer heater 73 is cut off when the vaporizer 7 becomes 235 ° C. or higher, and conversely, when the vaporizer 7 becomes 225 ° C. or lower. Control to resume energization can be performed.
  The same control can be performed for the control of the vaporizer heater 73 at the start of combustion. That is, in order to maintain the vaporizer 7 at around 250 ° C., the energization of the vaporizer heater 73 is cut off when the vaporizer 7 becomes 255 ° C. or higher, and conversely, when the vaporizer 7 becomes 245 ° C. or lower. It is possible to take control to resume the energization of.
[0079]
  (Standby blower control of blower)
  Next, the standby air blow control of the blower 2 executed in steps 208 and 217 of the flowchart shown in FIG. 7 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. Book hereReference exampleThe standby air blow control is a blower control that prevents heat in the vicinity of the vaporizer 7 and the combustion unit 6 from moving upstream, and maintains the vicinity of the vaporizer 7 at the preheating temperature or the standby preheating temperature.
  In addition, the detail of the drive control of the air blower 2 according to the air temperature shown to step 233 of FIG. 8 is shown in FIG.
[0080]
(1)When the control unit 100 enters the standby air blowing control, it reads the detection signal of the air temperature sensor 90, and when the intake air temperature is less than 50 ° C., there is no movement of the heat of the combustion unit 6 to the upstream side, and the vaporizer 7 Then, it is determined that the temperature rise of the flame hole base 60 is not significant, and the driving of the blower 2 is stopped (see steps 230, 231 and 234 in FIG. 8).
[0081]
(2)On the other hand, when the intake air temperature is 50 ° C. or higher, the control unit 100 executes drive control according to the air temperature shown in FIG. 9 while driving the blower 2 at 500 rpm (steps 231 to 233 in FIG. 8). reference).
  As shown in FIG. 9, the blower control is performed by changing the rotational speed of the blower 2 in accordance with the intake air temperature when the current rotational speed of the blower continues for 1 minute.
  For example, as shown in step 260 of FIG. 9, when the air blower 2 continues 500 rpm for 1 minute, if the air temperature is 20 ° C. or less, the rotational speed of the blower 2 is reduced to 300 rpm, and the air temperature is 20 ° C. If it is over 56 ° C., 500 rpm is maintained. Furthermore, if the air temperature is 58 ° C. or higher and lower than 60 ° C., the control is performed to increase to 900 rpm, and if the air temperature is 60 ° C. or higher, control is performed to increase to 1500 rpm.
[0082]
  This blower control is performed in the same manner when the rotation speed of the blower 2 is maintained at 300 rpm, 900 rpm, and 1500 rpm for 1 minute, and the control is performed so that the rotation speed shown in steps 255, 265, and 270 in FIG. .
[0083]
(3)When the blower control process according to the air temperature is completed, the control means 100 determines whether the air temperature is 56 ° C. or higher in step 235 of FIG. And if air temperature is 56 degreeC or more, the time 1 (time which measures the rotation speed of the air blower 2 for 1 minute) is reset, and the rotation speed of the air blower 2 set with the flowchart of FIG. 9 is maintained.
[0084]
(4)On the other hand, when the air temperature is less than 56 ° C. in step 235, time 2 (time for measuring the air temperature of 56 ° C. or lower for 1 minute) is started to monitor whether the state continues for 1 minute.
(5)When the air temperature is less than 56 ° C. for one minute, the control unit 100 determines that the temperature of the combustion unit 6 and the carburetor 7 has decreased, and refers to the detection signal of the carburetor temperature sensor 91 to determine the temperature of the carburetor 7 Ask for. And when the temperature of the vaporizer 7 exceeds 100 degreeC, the time count 2 is reset.
  On the other hand, when the temperature of the vaporizer 7 is 100 ° C. or lower, the time 3 (time measurement for measuring the vaporizer temperature of 100 ° C. or lower for 15 minutes) is started, and the state of 100 ° C. or lower is continuously monitored for 15 minutes. .
[0085]
(6)When the state where the temperature of the vaporizer 7 is 100 ° C. or less is resolved within 15 minutes, the time count 3 is reset. On the other hand, if the state where the temperature of the vaporizer 7 is 100 ° C. or lower continues for 15 minutes, the drive of the blower 2 is stopped and the time count 3 is reset in order to increase the temperature of the combustion unit 6 and the vaporizer 7.
[0086]
  Like thisReference exampleAs shown in FIG. 9, the standby air blow control controls the rotational speed of the blower stepwise according to the air temperature, and when the air temperature is below a predetermined value and the vaporizer 7 is kept below the predetermined temperature. Control to stop driving of the blower 2 is performed.
  This effectively prevents the heat in the vicinity of the combustion section 6 from moving upstream, and effectively allows the carburetor 7 and the combustion section 6 (flame hole base 60) to reach a predetermined preheating temperature or standby preheating temperature. The operation to maintain is performed.
[0087]
  (SecondReference examplePreheating control)
  Next, referring to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG.Reference exampleThe preheating control process will be described.
(1)The control means 100 constantly monitors the switching setting of the operation switch (not shown) of the combustion apparatus 1. When the operation switch is switched to the ON setting, the control means 100 calculates the vaporizer temperature with reference to the detection signal of the vaporizer temperature sensor 91 (see steps 280 and 281 in FIG. 10).
[0088]
(2)If the vaporizer temperature is lower than the ignitable temperature (set to 210 ° C. in this embodiment), the control means 100 starts preheating the vaporizer heater 73 after resetting the preheat maintenance flag stored in the RAM. If the vaporizer temperature is equal to or higher than the ignitable temperature (210 ° C.), the preheating maintenance flag stored in the RAM is referred to. If the flag is off (reset), the preheating of the vaporizer heater 73 is started ( (See steps 281, 282, 288, 289 in FIG. 10).
[0089]
(3)The control means 100 starts preheating of the vaporizer heater 73, and when the vaporizer 7 reaches 295 ° C., it starts driving the blower 2 at 2000 rpm and starts measuring time.
  Thereafter, the control means 100 repeats the operation of stopping the energization of the vaporizer heater 73 when the vaporizer 7 becomes 285 ° C. or lower, and stops the energization of the vaporizer heater 73 when the vaporizer 7 becomes 295 ° C. or higher. Keep in the vicinity (see steps 289 to 296 in FIG. 10).
(4)When the time count reaches 30 seconds, the control means resets the time count, switches the preheat maintenance flag to the set state, and notifies the preheat completion (see steps 297 to 300 in FIG. 10).
(5)After setting the preheating maintenance flag in step 300, the control means 100 proceeds to step 283 and enters a standby state for the combustion command, controls the carburetor heater 73 to 230 ° C., and drives the blower 2 with standby air blow control (FIG. 10 steps 300, 283, 286, 287).
[0090]
(6)When the combustion command is received, the control means 100 controls the carburetor heater 73 to be maintained at 250 ° C., and performs combustion control by supplying fuel gas and air according to the combustion amount (number) (FIG. 10 steps 283-285).
[0091]
(7)As described above, the combustion apparatus 1 repeats the combustion standby period and the combustion period after the operation switch is turned on. When the operation switch is switched to the OFF setting, the control means 100 detects it as an interrupt signal at step 301 and waits for the operation switch to be switched again. When the operation switch is turned on again, the same preheating control as described above is performed.
[0092]
  Like thisReference exampleIn the preheating control, preheating control for raising the vaporizer 7 to the maximum preheating temperature (295 ° C.) while driving the blower 2 is performed.
  Thereby, it becomes possible to raise the temperature of the vaporizer 7 and the periphery (flame hole base 60) effectively, and the ignitability is improved. Further, since the flame hole base 60 is sufficiently preheated, a problem that the fuel gas vaporized in the vaporizer 7 is reliquefied in the combustion unit 6 is prevented.
[0093]
  In particular, the bookReference exampleThe preheating control of the firstReference exampleSimilarly to the preheating control, the carburetor 7 and the flame hole base 60 can be suitably used for a combustion apparatus having a heat insulating structure, and the ignitability and combustibility can be improved.
[0094]
  Also bookReference exampleAlso in the preheating control, when the operation switch is turned off and then turned on again, if the carburetor 7 is at or above the ignitable temperature (210 ° C.) and the preheating maintenance flag is on, the preheating process Is immediately notified of the completion of preheating. This makes it possible to reduce unnecessary preheating steps and perform smooth operation.
[0095]
  (ThirdReference examplePreheating control)
  Next, referring to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG.Reference exampleA preheating control process according to the above will be described.
  BookReference exampleThe preheating control of the second is shown in FIG.Reference exampleThis is a simplified preheating control.
  That is, the second shown in FIG.Reference exampleIn this preheating control, in place of the control in steps 290 to 298, only the step 290 for preheating the vaporizer 7 to the maximum preheating temperature is performed. Accordingly, the same steps are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0096]
  BookReference exampleThen, although it is such simplified preheating control, it becomes possible to raise the temperature of the vaporizer 7 and the periphery (flame hole base 60) effectively, and the ignitability is improved. Further, since the flame hole base 60 is sufficiently preheated, a problem that the fuel gas vaporized in the vaporizer 7 is reliquefied in the combustion unit 6 is prevented.
[0097]
  (Preheating control of the fourth embodiment)
  Next, the preheating control process according to the fourth embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG. 12.
  The preheating control of the present embodiment is the same as that shown in FIG.Reference exampleThis is a modification of the preheating control. That is, the third shown in FIG.Reference exampleThe control of steps 302 and 303 is added to the preheating control.
[0098]
  In the preheating control of the present embodiment, when the operation switch is turned on again, the carburetor 7 is turned on even if the carburetor 7 is at or above the ignitable temperature and the preheating maintenance flag is on (set). Control for preheating up to the auxiliary preheating temperature (240 ° C.) is performed.
  In other words, once the operation switch is turned off and then restarted, the temperature drop of the carburetor 7 and the combustion unit 6 during the period when the operation switch is off is compensated.
  In the present embodiment, although it is such a simplified preheating control, the temperature of the vaporizer 7 and the periphery (flame hole base 60) can be effectively increased, and the ignitability is improved. Further, since the flame hole base 60 is sufficiently preheated, a problem that the fuel gas vaporized in the vaporizer 7 is reliquefied in the combustion unit 6 is prevented.
  In the present embodiment, the auxiliary preheating temperature is set to 240 ° C., which is 10 ° C. higher than the standby preheating temperature 230 ° C., but can be appropriately set according to the combustion device 1.
  For example, by setting the auxiliary preheating temperature to a temperature approximately 10 ° C. to 20 ° C. higher than the standby preheating temperature, it is possible to complete the preheating in a short time while improving the ignitability and the combustibility.
[0099]
  (Ignition control of the fifth embodiment)
  Next, ignition control according to the fifth embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG. 13.
(1)When the preheating control of the vaporizer 7 is completed by the control means 100, a preheating notification is performed. Subsequently, the control means 100 starts energization of the sub heater (auxiliary heater) 16 in order to preheat the flame hole base 60 in the vicinity of the vaporizer 7 (steps 310 to 312 in FIG. 13).
[0100]
(2)When the control unit 100 waits for a combustion command and receives the combustion command, if the sub heater 16 is energized, it performs ignition control while reducing and correcting the rotational speed of the blower 2. Further, when the energization of the sub-heater 16 is completed when the combustion command is received, the control means 100 performs ignition control while driving the blower 2 at a normal rotational speed (steps 313 to 317 in FIG. 13). .
[0101]
(3)After the ignition control process, the control means 100 executes the combustion control until receiving a combustion stop command. And if a combustion stop command is received, it will return to step 313 and will return to a combustion standby state (refer FIG. 13 step 317-319).
  As described above, according to the ignition control of the present embodiment, while the sub heater 16 is energized, that is, while the flame hole base 60 is not sufficiently preheated, by reducing the rotational speed of the blower 2, Suppresses the fire and prevents the fired flame from blowing out. In addition, after the energization of the sub-heater 16 is completed, the flame hole base 60 is sufficiently preheated, so that the ignition control is performed while the blower 2 is driven at a normal rotational speed.
  Thereby, it is possible to improve ignitability according to the preheated state of the flame hole base 60.
[0102]
  (Ignition control of the sixth embodiment)
  Next, ignition control according to the sixth embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 1 to 6 and FIG. 14.
  In order to suppress incomplete combustion at the beginning of combustion, the combustion apparatus 1 of the present embodiment performs control to burn at a combustion amount lower than the normal combustion amount within a predetermined combustion amount reduction period. Therefore, an ignition control for improving the ignitability during the combustion amount reduction period is proposed.
(1)When the preheating control of the vaporizer 7 is completed by the control means 100, a preheating notification is performed. Subsequently, the control means 100 waits for a combustion command (see steps 320 to 322 in FIG. 14).
(2)When the combustion command is received, the control means 100 performs ignition control while reducing and correcting the rotational speed of the blower 2 within the combustion amount reduction time. Further, when the combustion amount reduction time has elapsed when the combustion command is received, the control means 100 performs ignition control while driving the blower 2 at a normal rotational speed (see steps 322 to 326 in FIG. 14). ).
[0103]
(3)After the ignition control process, the control means 100 executes the combustion control until receiving a combustion stop command. And if a combustion stop command is received, it will return to step 322 and will return to a combustion standby state (refer FIG. 14 step 326-328).
  As described above, according to the ignition control of the present embodiment, during the combustion amount reduction time, the rotational speed of the blower 2 is driven to be reduced so that the flame accompanying the reduction of the fuel gas (mixed gas) at the time of ignition is reduced. While preventing blowout, incomplete combustion is prevented. In addition, after the combustion amount reduction time has elapsed, since normal fuel gas (mixed gas) is supplied during ignition, ignition control is performed while driving the blower 2 at a normal rotational speed. Thereby, it becomes possible to improve ignitability.
[0104]
  (Pre-scavenging control of the seventh embodiment)
  Next, the pre-purge control (pre-scavenging control) according to the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the RAM provided in the control means 100 has a control table that stores in advance the time required for the temperature rise of the vaporizer 7 and the pre-purge time (pre-cleaning time). Shall.
[0105]
(1)The control means 100 monitors the switching setting of the operation switch (not shown) of the combustion apparatus 1. Then, when the operation switch is switched to the ON setting, preheating of the vaporizer heater 73 is started (see steps 330 and 331 in FIG. 15).
(2)The control means 100 monitors the detection signal of the vaporizer temperature sensor 91 and starts measuring time when the vaporizer 7 reaches 100 ° C. When the vaporizer 7 rises in temperature and reaches 200 ° C., the timekeeping time is stored and the timekeeping is reset (see steps 332 to 335 in FIG. 15).
[0106]
(3)Thereafter, when the preheating of the carburetor 7 is completed, the control means 100 issues a preheating completion notification and enters a combustion standby period. In the combustion standby period, energization control is performed on the carburetor heater 73 so that the carburetor 7 is maintained at approximately 230 ° C. At the same time, the blower 2 is driven and controlled by the aforementioned standby air blow control (see steps 336 to 378, 342, and 343 in FIG. 15).
(4)When receiving the combustion command, the control means 100 controls energization of the carburetor heater 73 so as to maintain the carburetor 7 at 250 ° C. At the same time, the control means 100 refers to the control table, reads the pre-purge time corresponding to the measured time, and drives the blower 2 to perform the pre-purge for the read time (see steps 338 to 340 in FIG. 15).
(5)When the pre-purge is completed, the control means 100 shifts to ignition control and combustion control. Thereafter, when a combustion stop command is received during combustion control, the routine proceeds to step 338 and returns to the combustion standby state (see steps 341 and 342 in FIG. 15).
[0107]
  Thus, according to the present embodiment, the occurrence of oil leakage to the vaporizer 7 is detected by the time during which the vaporizer 7 rises in temperature within the predetermined temperature range during preheating. In other words, when an oil leak occurs, the time required for the temperature rise of the vaporizer 7 increases, and when no oil leak occurs, the time required for the temperature rise decreases. Therefore, when oil leakage has occurred, it is possible to evaporate the leaked oil and perform pre-scavenging by increasing the pre-purge time. As a result, it is possible to prevent a problem that the pre-purge time is short and ignition is performed while the unburned gas remains in the vaporizer 7.
[0108]
  (Blower control during preheating or standby preheating of the eighth embodiment)
  Next, referring to FIG. 16, the blower control during preheating or standby preheating according to the eighth embodiment will be described.
  The blower control of the present embodiment is control that can be employed during preheating of the vaporizer 7 or during standby preheating after completion of preheating.
  In other words, as shown in FIG. 16, when the operation switch is switched to the on setting and the preheating of the vaporizer 7 is started, the control means 100 performs a predetermined drive time t2 every predetermined period (t1 + t2). Only the blower 2 is intermittently driven at a predetermined rotational speed (1500 rpm).
[0109]
  According to this blower control, the blower 2 is driven at a constant rotational speed (1500 rpm), but the average supply air amount to the downstream side can be changed according to the period and the drive time. Thereby, the temperature of the vaporizer 7 can be maintained in the vicinity of the target temperature T1.
  In addition, the rotation speed, the period, and the driving time of the blower 2 may be fixedly set, or may be variably set according to the air temperature or the temperature of the vaporizer 7.
[0110]
【The invention's effect】
  From claim 17According to the present invention described in (1), it is possible to effectively preheat the vaporization section and its periphery, and to provide a combustion apparatus with improved ignitability and combustibility.
  Also,Claim2According to the present invention described above, even if fuel leakage occurs during combustion standby, unburned gas can be reliably discharged by pre-scavenging, and the reliability of the combustion apparatus can be improved.
  Claim3 and 14According to the present invention described in the above, it is possible to provide a combustion apparatus with improved ignitability.
  Claim8From10According to the present invention described in the above, at the time of re-operation where the temperature of the vaporizing section and its surroundings is rising, preheating can be omitted or the preheating time can be shortened, and a combustion apparatus with improved usability can be provided.
  Claim11, 12According to the present invention described in the above, by performing the standby air blow control during the preheating period or the standby preheating period, it is possible to maintain the vaporization section and its surroundings at a predetermined temperature while preventing the heat transfer to the upstream side. Further, ignitability and combustibility can be further improved.
  Claim12According to the present invention described in (1), the vaporization section and its surroundings can be maintained at a predetermined temperature while preventing the heat transfer to the upstream side by simple blower control.
  Claims15According to the present invention described above, it is possible to efficiently heat the vaporization section, and it is possible to provide a combustion apparatus that adopts the above-described present invention and has improved ignitability and combustibility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the periphery of a flame hole base employed in the combustion apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of an upper plate attached to the flame hole base shown in FIG.
4 is a perspective view showing the periphery of a vaporizer fixed to the flame hole base shown in FIG. 2. FIG.
5 is a perspective view showing a lower surface side of the flame hole base shown in FIG. 2; FIG.
6 is a perspective view showing an air amount adjusting unit employed in the combustion apparatus shown in FIG. 1. FIG.
[Fig. 7]Reference exampleIt is a flowchart which shows the operation | movement of the preheating control which concerns on.
8 is a flowchart showing the operation of standby air blow control (steps 208 and 217 in FIG. 7) employed in the preheating control shown in FIG.
9 is a flowchart showing the operation of blower control (step 233 in FIG. 8) employed in the standby blow control shown in FIG.
FIG. 10 shows anotherReference exampleIt is a flowchart which shows the operation | movement of the preheating control which concerns on.
FIG. 11 is still anotherReference exampleIt is a flowchart which shows operation | movement of the preheating control which concerns on.
FIG. 12 is a flowchart showing an operation of preheating control according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of ignition control according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing an operation of ignition control according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing an operation of pre-scavenging control according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing an operation of blower control according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Combustion device
2 Blower
4 Air volume adjuster
6 Combustion section
7 Vaporization Department
16 Auxiliary heater (sub heater)
73 Vaporizer heater
90 Temperature sensor (Air temperature sensor)
91 Temperature sensor (vaporizer temperature sensor)
100 Control means

Claims (15)

液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行し、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御し、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行うことを特徴とする燃焼装置。
In a combustion apparatus that has a vaporization unit that vaporizes liquid fuel and gasifies the fuel, and supplies the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air supplied from a blower to the combustion unit for combustion.
A vaporizer heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion device, and a control means for performing combustion control including energization control of the vaporizer heater with reference to a detection signal of the temperature sensor Has
In the preheating control of the vaporization unit, the control means preheats the vaporizer heater so as to raise the temperature of the vaporization unit to a preheating temperature exceeding the standby preheating temperature in the combustion standby period after completion of preheating , It is configured to store the presence or absence of the completion of preheating, and only when the vaporizer is at a predetermined ignitable temperature or more and preheating is completed at the time of re-operation after the operation of the combustion apparatus is stopped. Then, the process immediately proceeds to the process following the preheating step, and at the time of re-operation, when the vaporization section is at or above the ignition possible temperature and the preheating is completed, it is higher than the standby preheating temperature and higher than the preheating temperature. The vaporizer heater is preheated again to raise the temperature of the vaporizer to a lower auxiliary preheat temperature, and at the time of re-operation, the temperature of the vaporizer is less than the ignitable temperature and preheating is completed. That in case the combustion unit and performs again preheat control while driving the blower.
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱時における所定温度範囲の温度上昇に要する時間を計時し、燃焼指令を受けたときには、着火制御に先立って燃焼装置内部の未燃焼ガスを排出する前置掃気時間を、計時した温度上昇に要する時間に応じて変化させることを特徴とする燃焼装置。
In a combustion apparatus that has a vaporization unit that vaporizes liquid fuel and gasifies the fuel, and supplies the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air supplied from a blower to the combustion unit for combustion.
A vaporizer heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion device, and a control means for performing combustion control including energization control of the vaporizer heater with reference to a detection signal of the temperature sensor Has
In the preheating control of the vaporization unit, the control means preheats the vaporizer heater so as to raise the temperature of the vaporization unit to a preheating temperature exceeding the standby preheating temperature in the combustion standby period after completion of preheating , The time required for the temperature rise in the specified temperature range during the preheating is measured, and when a combustion command is received, the pre-scavenging time for discharging the unburned gas inside the combustion device prior to the ignition control is changed to the measured temperature rise. A combustion apparatus characterized by being changed according to the time required .
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、生成された燃料ガスまたは当該燃料ガスと送風機から供給される空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部を加熱する気化器ヒータと、燃焼装置各部の温度を検知する温度センサと、当該温度センサの検知信号を参照して前記気化器ヒータの通電制御を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えており、
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、予熱完了後の燃焼待機期間における待機予熱温度を超える予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御し、気化部の予熱完了後において、燃焼待機期間における着火補正時間が経過するまでの燃焼指令に対しては、着火補正時間経過後よりも低い回転数で送風機を駆動しつつ着火制御を行い、
燃焼装置は、気化部近傍の燃焼部を予熱する補助ヒータを有しており、前記着火補正時間を補助ヒータの通電時間と略同一に設定することを特徴とする燃焼装置。
In a combustion apparatus that has a vaporization unit that vaporizes liquid fuel and gasifies the fuel, and supplies the generated fuel gas or a mixed gas of the fuel gas and air supplied from a blower to the combustion unit for combustion.
A vaporizer heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting the temperature of each part of the combustion device, and a control means for performing combustion control including energization control of the vaporizer heater with reference to a detection signal of the temperature sensor Has
In the preheating control of the vaporization unit, the control means preheats the vaporizer heater so as to raise the temperature of the vaporization unit to a preheating temperature exceeding the standby preheating temperature in the combustion standby period after completion of preheating , After completion of preheating, for the combustion command until the ignition correction time in the combustion standby period elapses, ignition control is performed while driving the blower at a lower rotational speed than after the ignition correction time has elapsed,
The combustion apparatus has an auxiliary heater that preheats the combustion section in the vicinity of the vaporization section, and the ignition correction time is set to be substantially the same as the energization time of the auxiliary heater .
前記制御手段は、気化部の予熱制御時には、前記予熱温度を越える最大予熱温度まで、一旦、気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを予熱制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の燃焼装置。Wherein, when the preheating control of the vaporization section, up to a maximum preheat temperature above the preheating temperature, once claims 1 to 3, characterized in that preheating controlling the vaporizer heater to raise the temperature of the vaporization section The combustion device according to any one of the above. 前記気化部の予熱完了前に、前記送風機の駆動を開始することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の燃焼装置。The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein driving of the blower is started before completion of preheating of the vaporization unit. 前記制御手段は、気化部が所定時間継続して前記予熱温度または最大予熱温度以上に維持されたことにより予熱完了と判別することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の燃焼装置。The control means, the vaporizing unit is continuously a predetermined time according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to determine the completion of preheating by being maintained above the preheating temperature or the maximum preheat temperature Combustion device. 前記気化部の予熱完了後の燃焼待機期間において、前記送風機を駆動させつつ前記気化部を前記予熱温度を超える所定温度まで上昇させる追加の予熱制御、または、前記送風機を駆動させつつ前記気化部を所定時間だけ前記予熱温度を越える温度を維持させる追加の予熱制御を行うことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の燃焼装置。In the combustion standby period after completion of preheating of the vaporizing unit, additional preheating control for raising the vaporizing unit to a predetermined temperature exceeding the preheating temperature while driving the blower, or the vaporizing unit while driving the blower. The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein additional preheating control is performed to maintain the temperature exceeding the preheating temperature for a predetermined time. 前記制御手段は、気化部の予熱完了の有無を記憶保持する構成とされており、燃焼装置の運転停止後の再運転時には、気化部が所定の着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合に限って、直ちに予熱工程に続く処理に移行することを特徴とする請求項乃至のいずれか1項に記載の燃焼装置。The control means is configured to store whether or not the preheating of the vaporizing unit is completed, and at the time of re-operation after stopping the operation of the combustion device, the vaporizing unit is equal to or higher than a predetermined ignition possible temperature and preheating is completed. The combustion apparatus according to any one of claims 2 to 7 , wherein the combustion apparatus immediately shifts to a process subsequent to the preheating step only in the case where it is performed. 前記制御手段は、再運転時において、気化部が前記着火可能温度以上であり、且つ、予熱が完了されている場合には、前記待機予熱温度よりも高く前記予熱温度よりも低い補助予熱温度まで気化部を温度上昇させるように前記気化器ヒータを再度予熱制御することを特徴とする請求項に記載の燃焼装置。In the re-operation, when the vaporizer is at or above the ignitable temperature and preheating has been completed, the control means is configured to reach an auxiliary preheating temperature that is higher than the standby preheating temperature and lower than the preheating temperature. 9. The combustion apparatus according to claim 8 , wherein the preheat control is performed again on the vaporizer heater so as to raise the temperature of the vaporizer. 前記制御手段は、再運転時において、気化部の温度が着火可能温度未満であり、且つ、予熱が完了されている場合には、送風機を駆動させつつ再度予熱制御を行うことを特徴とする請求項に記載の燃焼装置。The control means performs the preheating control again while driving the blower when the temperature of the vaporizing section is lower than the ignitable temperature and the preheating is completed during the re-operation. Item 10. The combustion apparatus according to Item 9 . 前記制御手段は、前記気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかには、吸入空気または気化部の少なくともいずれかの温度を参照して、気化部および燃焼部近傍の熱の上流側への移動を阻止しつつ、気化部近傍を予熱温度または待機予熱温度に維持させるように前記送風機を駆動する待機送風制御を行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の燃焼装置。The control means refers to the temperature of at least one of the intake air or the vaporization unit during at least one of the preheating period and the combustion standby period of the vaporization unit, to the upstream side of the heat in the vicinity of the vaporization unit and the combustion unit. of while preventing movement, according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the waiting blow control for driving the blower so as to maintain the vaporized portion near the preheating temperature or the standby preheating temperature Combustion device. 燃焼装置は、前記燃焼部よりも上流側に設けられて前記送風機から燃焼部へ至る空気流路を制御する空気量調節部を有しており、
前記制御手段は、前記待機送風制御による送風機の駆動時に、空気量調節部を同時に駆動して送風量を調節することを特徴とする請求項11に記載の燃焼装置。
The combustion apparatus has an air amount adjustment unit that is provided upstream of the combustion unit and controls an air flow path from the blower to the combustion unit,
The combustion apparatus according to claim 11 , wherein the control unit simultaneously drives the air amount adjusting unit to adjust the air blowing amount when the blower is driven by the standby air blowing control.
前記制御手段は、気化部の予熱期間または燃焼待機期間の少なくともいずれかにおいて、予め定められた周期毎に所定時間だけ送風機を所定回転数で間歇駆動することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の燃焼装置。Wherein, in at least one of the preheating period or combustion waiting period of the vaporization section, of claims 1 to 12, characterized in that intermittently driven only blower every predetermined time period predetermined for a predetermined rotational speed The combustion apparatus of any one of Claims. 前記着火補正時間を、要求燃焼量に対して燃焼量を低減して燃焼制御を行う燃焼量低減時間と略同一に設定することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の燃焼装置。The ignition correction time, according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the set substantially equal to the combustion amount reduction time for a reduced combustion controlling the combustion quantity to the request combustion quantity Combustion device. 前記燃焼装置は、気化部で生成された燃料ガス、または、燃焼ガスと空気との混合ガスを燃焼部へ供給して下方へ向けて火炎を噴出する下方燃焼型であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の燃焼装置。The combustion apparatus is a downward combustion type in which a fuel gas generated in a vaporization unit or a mixed gas of combustion gas and air is supplied to the combustion unit and a flame is ejected downward. Item 15. The combustion apparatus according to any one of Items 1 to 14 .
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