JPH0235208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体燃料燃焼装置に関するもので、そ
の目的とするところは、燃料気化量の異常な低減
により、不完全燃焼を生じるのを防止することに
ある。

燃焼装置に不完全燃焼を生じた場合は、燃料の
有する化学エネルギーを熱エネルギーに変換する
効率が低下し、不完全燃焼成分が一酸化炭素また
は悪臭成分あるいはススとして排出される。この
ような不完全燃焼の原因には各種のものがある
が、空気と燃料の量的バランスを崩す原因による
場合が極めて多く、特に燃料気化量の異常な低減
による場合が殆どである。従来このような不完全
燃焼を解消する効果的な方法がなく、僅かに不完
全燃焼を生ずる場合に燃焼を停止することによつ
てその影響を回避する装置がみられるが、この場
合は同時に燃焼装置としての主たる機能を失うこ
とになるので良策とは言えない。

本発明は以上のような従来の欠点を解消するも
ので、以下本発明を温風暖房機に応用して一実施
例を第１図により説明する。

第１図において、１は燃料タンクで、図示され
ない主タンクからほぼ一定液面で燃料が供給され
る構成となつている。２は円筒状の灯芯で、繊維
編組体等の多孔体よりなり、下端部は燃料タンク
１の燃料中に浸漬されて燃料を上端部に吸上げ、
また上端部は一次燃焼室３にのぞみ、含有する燃
料が加熱されて気化する気化部２ａを構成してい
る。４は二次燃焼室、５は二点鎖線で位置を示す
温風用空気吸込口で、送風機６の駆動によつて吸
込まれた空気は、燃焼排ガス吸出口７からの燃焼
排ガスと混合しつつ、温風通路８を経て温風吹出
口９から外部に供給される。また、燃焼用空気は
燃焼排ガス吸込口７における吸引力により、燃焼
用空気吸込口１０および１１から一次燃焼室３お
よび二次燃焼室４に供給される。なお、第１図に
示す実線矢印→は空気の流れを示し、白線矢印
は燃焼排ガスの流れを示す。

また、１２は気化部２ａに近接して備えられた
電気ヒータで、具体的には芯外筒１３に固定され
ている。１４はケースである。

この実施例の点火に際しては、灯芯２を燃焼位
置（第１図に示す位置）に上げ、図示されない点
火器に通電するとともに、送風機６を駆動せしめ
ることによつて点火し、外部に温風を供給するこ
とができる。また消火に際しては灯芯２を消火位
置に下げるとともに送風機６を停止することによ
つて消火する。

次に、第２図に示した本発明実施例の制御部に
ついて説明する。１２は第１図の電気ヒータであ
る。１３は電流制御素子で次に述べる信号により
電気ヒータ１２の通電量を調節する素子である。
電流制御素子１３をコントロールする信号のひと
つは、点火時ヒータ通電回路１４よりもたらされ
る信号で、点火時電気ヒータ１２に通電し、発熱
させることにより、点火直後の燃焼の立上りを加
速する動作を行なうもので、本実施例の場合、通
電量は100〜400W、通電開始のタイミングは点火
に僅かに先行するタイミング、通電時間は電気ヒ
ータ１２固定部近傍が200〜300℃になるまでの時
間とするとが良好な結果を得ることができた。電
流制御素子１３をコントロールするいまひとつの
信号は定常燃焼中の正常気化量維持動作にかかる
もので、燃焼の気化量が正常な場合は電気ヒータ
１２の通電量は零または極めて僅かな通電量であ
るが、気化量が異常に低減した場合は電気ヒータ
１２に通電し、発熱させることにより灯芯２の気
化部２ａを加熱し、気化量を増大するものであ
る。即ち、吸気温度検出用サーミスタ１５と吹出
温度用サーミスタ１６はそれぞれの温度検出に適
した位置に設置されている。温度差検出増巾器１
７は上記両サーミスタ１５および１６が検出する
温度の差を増巾してヒータ電流制御回路１８に入
力し、ヒータ電流制御回路１８は電流制御素子１
３をコントロールしている。要約すれば上記の構
成により吸気温度と吹出温度の差に応じた電気ヒ
ータ通電量に制御しており、吸気温度と吹出温度
の差は燃焼によつてもたらされる熱量すなわち燃
焼量すなわち気化量を示すものであるから、上記
の動作は気化量をモニターして異常な気化量の低
減が生じた場合は、正常な気化量に修復するに必
要な電気ヒータ１２への通電を行なわしめる動作
を行なうものと言える。

ただし、上記の正常気化量維持動作は有限の異
常気化量低減状態に対して有効であるが、限度を
越える気化量低減に対処する機能を持つことは実
用上困難である。従つてこの制御部は限度外異常
気化量時の消火動作の機能をも備えている。すな
わちコンパレータ１９は消火レベル設定器２０に
よつて製造時設定された電圧とヒータ電流制御回
路１８から与えられる制御電圧とを比較し、制御
電圧が設定電圧を越えた場合は消火ソレノイド２
１を動作せしめ、消火ソレノイド２１によつて燃
焼位置にセツトされた灯芯２を解放する。解放さ
れた灯芯２は燃焼位置にセツトされる時に蓄勢さ
れたスプリングにより下方の消火位置に移動し、
同時に送風機６、電気ヒータ１２等の電源を切断
することによつて消火するである。

以上の説明において、燃焼立上り加速動作によ
る効果について述べる。上記のような電気ヒータ
１２を備えない従来例においては、燃料気化は自
己の燃焼熱の一部をフイーバツクして行われるの
みであるから、燃焼量が小さい点火直後において
はフイードバツクされる熱も少なく、従つて少し
づつ燃焼量が増大するような立上り状況を示す。
このような場合には暖房機能の立上りも当然遅
く、燃焼量が過度に小さい時期には多量の一酸化
炭素、臭気を排出する欠点も大きいが、気化に必
要な熱を電気ヒータ１２の発熱により補うことに
より燃焼量の立上りが加速され、上記の欠点が大
きく改善される。第３図および第４図は第１図の
実施例（実線）における上記効果を従来例（破
線）と対比して示したもので、燃焼量の立上り速
度を定格の80％に達するに要する時間でみると、
本発明実施例が約１／３の時間に加速され、一酸化 炭素排出量は約１／２以下に改善されていることが わかる。

次に、正常気化量維持動作と限度外異常気化量
時の消火動作による効果について述べる。上記の
ような電気ヒータ１２を備えない場合、燃焼継続
中に正常な気化量を維持し得ない状況は、燃焼用
空気の酸素濃度が異常に低下した場合と、灯芯上
端気化部２ａがタール質等の気化しにくい物質に
よつて被覆された場合があり、それぞれについて
本発明の効果を述べる。

まづ酸素濃度の異常低下は密閉度の高い室で換
気を行わないで燃焼を継続した場合に生ずる現象
で、通常21％の酸素濃度が低下するとともに気化
量が減少し、燃焼排ガス中の一酸化炭素の量も増
加し、酸素濃度が17％程度に低下した場合は一酸
化炭素中毒を起こすような状況に達する。第５図
はこのような場合の気化量の変化について、従来
例（破線）と本発明実施例（実線）について示し
たものである。また第６図はその場合の燃焼排ガ
ス中の一酸化炭素濃度をCO／CO₂比で示したも
のである。即ち、第５図においては従来例が酸素
濃度の低減とともに気化量が低減し、15％を切つ
たところで気化量零（自然消火）に至るに対し、
本発明実施例では気化量が定格値の90％に達した
ところから正常気化量維持動作が作働して気化量
の低下を防止し、酸素濃度16％で限度外異常気化
量時の消火動作が作働して自動かつ強制的に消火
せしめている。第６図においては従来例が酸素濃
度の低下とともに高濃度の一酸化炭素を排出する
に対し、本発明実施例では余裕をもつて安全な範
囲内にとどまつている。

また、灯芯上端気化部２ａにタール質が蓄積
し、気化部２ａを被覆することによつて生ずる気
化量の減少と排ガス中の一酸化炭素は第７図に示
している。

なお、上記の本発明実施例は電気ヒータ１２の
制御に３種の動作を行わしめるものについて説明
したが、必要な動作に限つて行われるように設計
することが可能である。また、気化量の減少を吸
込空気温度と吹出温風温度の温度差によつて検出
する例を示したが、排ガス中の酸素濃度あるいは
排ガス中の一酸化炭素等の未然成分濃度を検出す
る方法など好ましい方法を選択することができ
る。また、電気ヒータ１２を制御するための検出
器（例えば吸込空気温度用検出器）を温風供給を
制御するための自動温度調節用の検出器として併
用することも可能である。

以上のように本発明は電気ヒータを、点火時に
通電発熱せしめて、燃焼の立ちあがりを加速でき
ることはもちろんのこと、燃焼中において吸気温
度と吹出温度の差により気化量を検出し、この気
化量に異常が生じた場合には電気ヒータの通電量
を制御するものであるから、正常な気化量を維持
せしめ正常な燃焼状態を継続できる。

また、上記気化量検出とこの気化量の異常時に
電気ヒータの通電量を制御するのに加えて、限度
外に異常な気化量が生じた場合に強制消火できる
から、装置の一部の機能劣化に起困する限度外異
常気化量が生じた場合と、装置は正常であるが装
置に供給される空気が酸素欠乏状態になつたこと
に起因する限度外異常気化量が生じた場合のいず
れでも、強制消火せしめ一酸化炭素中毒などの危
険を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図は同回路図、第３図〜第７図は特性図であ
る。 ２……灯芯、２ａ……気化部、３……一次燃焼
室、４……二次燃焼室、６……送風機、７……燃
焼排ガス吸出口、８……温風通路、９……温風吹
出口、１２……電気ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体燃料と熱を供給され加熱量によつて燃料
   気化量を調節し得る気化部と、この気化部で気化
   した燃料を燃焼させる燃焼部と、上記気化部を加
   熱する電気ヒータと、外部空気を吸入して燃焼排
   ガスを混合して外部に吹出す空気流路と、この空
   気流路の吸気温度と吹出温度の差により燃料気化
   量の異常を検出する検出部と、この検出部から得
   られる信号により上記電気ヒータの通電量を調節
   して燃料気化量を正常に維持する電気ヒータ制御
   部と、上記電気ヒータへの通電量が予め設定され
   た限度を超える場合は強制消火操作を行わしめる
   強制消火制御部からなることを特徴とする液体燃
   料燃焼装置。 ２ 電気ヒータ制御部は燃焼部の点火時の気化量
   立上り時に適合して電気ヒータに通電する特許請
   求の範囲第１項記載の液体燃料燃焼装置。