JPH04110A - 燃焼量可変装置における流量調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、家庭用石油給湯機等に使用される燃焼量可変
装置の流量調整弁に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の石油燃焼装置の一形態として、第６図に
示すように、灯油タンク７０からヘッド差によりストレ
ーナ７１ａを通して往き油管７エに導かれた灯油を、ポ
ンプ７２によって加圧し、戻り式圧力噴霧ノズル７３に
供給して、同ノズル７３の先端部より噴霧し、灯油の一
部を戻り油管７４を通り、流量調整弁７５を介して往き
油管７１のポンプ７２の上流側に戻す構成のものがある
。

なお、第７図において、７６は戻り油管７４の中途に設
けた逆止弁である。

かかる構成によって、この石油燃焼装置は、戻り油管７
４に設けた流量調整弁７５の弁開度を変え、戻り油量を
調節することで、噴霧量を広範囲に制御し、燃焼量を変
えることができる。

即ち、ポンプ７２より戻り式圧力噴霧ノズル７３へ供給
される灯油供給量Ｑ７は、戻り式圧力噴霧ノズル７３か
らの噴霧量ＱＮと、戻り油管７４を通り、往き油管７１
の上流側に戻る戻り油量Ｑ、とに分流するので、噴霧量
ＱＮは、灯油供給量Ｑ、から戻り油量Ｑ、を引いた量と
なるが、この戻り油量ＱＲを変えることによって、噴霧
量ＱＨを調節することができる。

また、従来、上記した流量調整弁７５は、第７図に概念
的に説明するように、弁ケーシング８０内に、−側開口
を戻り油管７４の上流側に連結するとともに、他側開口
を戻り油管７４の下流側に連結した流量調整流路８１を
形成し、同流量調整流路８１の中途に弁座８２を設け、
同弁座８２に針状弁体８３を接離自在に当接して流量調
整流路８１を開閉自在となし、かつ、針状弁体８３の後
方に、ソレノイド８４によって駆動される弁体進退杆８
５を配設し、同ソレノイド８４への印加電流を可変とす
ることによって、弁体進退杆８５の進退量を微調整可能
とした構成としている。

そして、ソレノイド８４への印加電圧を変えることによ
って、弁体進退杆８５及びその先端に取付けた針状弁体
８３を弁座８２に向けて進退して、弁座８２の開度調整
を行い、弁座８２の流入側の圧力Ｐ！を変化して、戻り
油量Ｑ、を変え、噴霧量Ｑ８を調節することができる。

しかし、かかる石油燃焼装置は、未だ、以下の解決すべ
き課題を具備していた。

即ち、上記構成を有する流量調整弁７５は、第６図及び
第７図に示すように、戻り油管７４の中途に配設されて
いる。

従って、石油燃焼装置において循環流路を形成するに際
しては、流量調整弁７５を戻り油管７４の中途に接続す
る配管作業と、戻り油管７４の両端をそれぞれ戻り式圧
力噴霧ノズル７３と往き油管７２の上流側に接続する配
管作業とを必要とし、配管作業を比較的煩雑なものとし
ていた。

本発明は、上記した課題を解決することができる新規な
燃焼量可変装置を提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上流側端をタンクに接続しかつポンプを具備
する往き油管の下流側端を戻り式圧力噴霧ノズルの往き
油供給口に接続し、始端を戻り式圧力噴霧ノズルの戻り
油口に連結した戻り油管の終端を往き油管の上流側に接
続し、同接続個所に流！調節弁を取付け、同流量調整弁
内に、往き油管の上流側と下流側とを連絡する連絡流路
と、戻り油管の終端を上記連絡流路の中途に接続する流
量調整流路とを設けたことを特徴とする燃焼量可変装置
における流量調整弁に係るものである。

（ホ）作用及び効果 上記した構成によって、本発明は、以下の作用及び効果
を奏する。

本発明では、戻り油管の終端を往き油管の上流側に接続
した個所に流量調節弁を取付け、かつ、流量調整弁内に
、往き油管の上流側と下流側とを連絡する連絡流路と、
戻り油管の終端を上記連絡流路の中途に接続する流量調
整流路とを設けている。

従って、流量調節弁の取付個所で、チーズ等の接続金具
を用いることなく、往き油管と戻り油管と流量調整弁と
を一度にブロックとして接続することができ、配管作業
を極めて容易かつ安価に行うことができる。

（へ〕実施例 以下１本発明を添付図に示す実施例に基づいて。

詳説する。

第１図に、本発明に係る燃焼量可変装ｆＡを組み込んだ
石油式給湯機Ｂの全体構成を概念的に示す。

まず、燃焼量可変装置Ａの構成について説明すると、第
１図において、Ｔは灯油を充填した貯油タンクであり、
同貯油タンクＴから、フィルタＦ１を介し、往き油管Ｓ
内に流入落下した灯油は、ポンプＰで加圧され、戻り式
圧力噴霧ノズルＮに供給されることになる。

第２図に示すように、戻り式圧力喧霧ノズルＮは、その
内部に噴出流路１０と戻り流路１１とを形成しており、
往き油管Ｓを通して戻り式圧力噴霧ノズルＮに供給され
てきた灯油の一部が霧化されて先端ノズル開口部１２か
ら噴出されるとともに、灯油の残部が、戻り流路１１を
通して＆述する戻り油管Ｒに還流されることになる。

即ち、第１図において、戻り油管Ｒは往き油管Ｓと並設
状態に設けられている。

そして、同戻り油管Ｒは、その一端を戻り式圧力噴霧ノ
ズルＮの戻り流路１１に連通連結するとともに、その他
端を、往き油管ＳのポンプＰの上流側に連通連結してお
り、これによって、循環流路Ｃを形成している。

また、戻り油管Ｒの中途には、流量調整弁ＦＣと、フィ
ルタＦ２と、逆止弁Ｇとが直列状態に取付けられている
。

そして、流量調整弁ＦＣを制御することにより、戻り油
量を調節して、戻り式圧力噴霧ノズルＮがらの噴霧量を
増減して、燃焼量を変化させることができる。

また、往き油管Ｓの中途に設けた逆止弁Ｇによって、電
磁作動のポンプＰ停止時、戻り油管Ｒを通して灯油が戻
り式圧力噴霧ノズルＮに逆流するのを防止する。

さらに、フィルタＦ２によって、流量調整弁ＦＣに流入
する灯油内に含まれる微細な不純物を除去することがで
き、流量調整弁ｐｃの確実な作動を確保することができ
る。

なお、第１図において、ＱｔはポンプＰより戻り式圧力
噴霧ノズルＮへ供給される灯油供給量、Ｑ、は戻り式圧
力噴霧ノズルＮからの噴霧量、′ｅして、Ｑ、は戻り油
管Ｒを通る戻り油量である。

次に、石油式給湯機Ｂの構成について、第１図を参照し
て説明すると、２０は内部に上記した戻り式圧力噴霧ノ
ズルＮを配設したガンタイプバーナであり、同バーナ２
０は、その後部をダクト２１を介してファン２２と接続
している。

また、ダクト２１内には、燃焼用エア供給量を調節する
ためのダンパー２３が配設されている。

ガンタイプバーナ２０の下方には熱交換器２４が配設さ
れており、同熱交換器２４の給水側は給水配管２５と連
通連結しており、同給水配管２５には、水量センサ２６
と、水温センサ２７とが取付けられている。

一方、熱交換器２４の給湯側に接続した給湯配管２８に
は、流量調整弁２９と湯温センサ３０とが取付けられて
いる。

また、給湯配管２８からは風呂用配管３１を分岐させる
ごともでき、この場合、風呂用水蓋センサ３２と閉止弁
３３を取付けることになる。

本発明は、上記構成を有する燃焼量可変装置Ａまたは同
燃焼量可変装置を具備する石油式給湯機Ｂにおいて、第
１図及び第３図に示すように、流量調整弁ＦＣ内を、戻
り油管Ｒの終端が往き油管Ｓの上流側に連結される個所
に配設したことを特徴とする。

即ち、第３図において、２分割体４０ａ、　４０　ｂが
ら構成され、かつ、長尺筒状体を形成する弁ケーシング
４０は、その−個分割体４０ａの上部に、同上部を水平
に貫通する連絡流路４３ａを設けている。

そして、この連絡流路４３ａの一側開口４３ｂは、第１
図に示すように、往き油管Ｓの上流側に連絡しており、
その他側開口４３ｃは往き油管Ｓの下流側に連絡してい
る。

一方、弁ケーシング４ｏの上面には、第３図に示すよう
にニップル４３ｄが取付けられており、同ニップル４３
ｄ内に設けた戻り油流路４３ｅは、連絡流路４３ａの中
途に、後述する弁座４４を介して、連絡され、Ｌ字形状
の屈曲流路からなる流量調整流路４３を形成している。

そして、かかる流量調整流路４３の一側開口４２は、戻
り油管Ｒの上流側、即ち、戻り式圧力噴霧ノズルＮ側に
連通連結している。

また、上記流量調整流路４３の中途には弁座４４が設け
られており、同弁座４４の一例には、球状弁体４５が、
同弁座４４と接離自在に配設されている。

このように、本実施例は、第１図及び第３図を参照して
上述してきたように、戻り油管Ｒの終端を往き油管Ｓの
上流側に接続した個所に流量調節弁ＦＣを取付け、かつ
、流量調整弁ＦＣ内に、往き油管Ｓの上流側と下流側と
を連絡する連絡流路４３ａと、戻り油管Ｒの終端を上記
連絡流路４３ａの中途に接続する流量調整流路４３とを
設けている。

従って、流量調節弁ＦＣの取付個所で、チーズ等の接続
金具を用いることなく、往き油管Ｓと戻り油管Ｒと流量
調整弁ＦＣとを一度に接続することができ、配管作業を
極めて容易かつ安価に行うことができる。

また、本実施例では、球状弁体４５の弁座４４と対向す
る側、即ち、弁ケーシング４０の下部には弁体駆動機構
Ｋが設けられており、かかる弁体駆動機構には、以下の
構成を有する。

球状弁体４５は、上記した弁ケーシング４０の軸線上を
進退する弁体進退杆４７の先端に設けた円形凹溝４８内
に嵌入されている。

一方、弁体進退杆４７の基端部は、弁ケーシング４０の
他側分割体４０ｂ内に配設され、かつ、筒状ポビン４９
にコイル５０を巻回することによって構成したソレノイ
ド５１の中央に設けたガイドスリーブ４６内に形成した
長孔５２内に、進退自在に配設されている。

そして、同ソレノイド５１に電流を印加することによっ
て、弁体進退杆４７を軸線に沿って進退させ、弁体進退
杆４７の先端に嵌入した球状弁体４５を、弁座４４に向
けて接離することができ、戻り油管Ｒを流れる戻り油量
を調整することができる。

また、第３図に示すように、流量調整弁ｐｃは、弁体進
退杆４７の進退力の調整を行うための進退力調整機構６
０を具備している。

かかる進退力調整機構６０は、弁ケーシング４０の後部
端面に設けた筒状ナツト６１を設け、同ナツト６１に螺
杵６２を螺着し、同螺杵６２の先端をガイドスリーブ４
６内に進退自在に挿入し、かつ、筒状ナツト６１の内部
において、螺杵６２の上端に形成したスプリング受は板
６３と弁体進退杆４７の下端に形成したスプリング受は
プラグ６４との間にスプリング６５を介設し、さらに筒
状ナツト６１の後端６１ａを弁ケーシング４０の他側分
割体４０ｂの底板にかしめることによって固定連結して
いる。

かかる構成によって、螺杵６２を所望の手段によって回
転することによって弁ケーシング４０の軸線方向に進退
し、同進退によって、弁体進退杆４７の進退力、即ち、
弁座４４から球状弁体４５を離隔する力を調整すること
ができる。

また、弁体進退杆４７は、その外周面上であって１８０
°対向する位置に、一対の縦長溝６６を設けており、か
かる縦長溝６６によって、弁体進退杆４７の往復道退勤
を円滑なものとしている。

次に、上記構成を有する流量調整弁ＰＣの作動について
、第４図及び第５図を参照して説明する。

まず、石油燃焼装置の非運転時には、空気が弁体進退機
構に内に形成された環状空気空間６８内に滞留すること
になる。

しかし、本発明では、上述したように、弁ケーシング４
０の上部に流量調整流路４３を形成するとともにその下
部に弁体進退機構Ｋを配設したので、石油燃焼装置の非
運転時に弁体進退機構Ｋに流入した空気は、石油燃焼装
置の運転の再開とともに、その浮力によって上方に移動
し、灯油とともに、戻り油管Ｒ及び往き油管Ｓを通して
完全に戻り式圧力噴霧ノズルＮから外部に流出させるこ
とができる。

従って２．流量調整弁ＦＣは、以下に説明する要領で、
正確かつ緻密な灯油の流量調整を行うことができ、正確
な燃焼制御を行うことができる。

即ち、給湯機Ｂの要求熱負荷に応じて、図示しない操作
部上のスイッチを操作して制御信号を制御装置に送り、
同制御装置より流量調整弁駆動回路を通して所望の電流
をソレノイド５１に印加して、弁体進退杆４７及びそれ
に支持される球状弁体４５を一体的に進退させ、正確に
流量調整を行うことができ、正確な燃焼制御を行うこと
ができる。

また、本実施例では、弁体として球状弁体４５を用いて
いるので、第４図に示すように、印加電流Ｉと、流量調
整流路４３の流入側開口４２に発生する二次側圧力Ｐ２
との相関関係を、略直線的に変化させることができる。

一方、二次側圧力Ｐｔと、戻り油管Ｒを通り、往き油管
Ｓの上流側に戻る戻り油量Ｑ、及び戻り式圧力噴霧ノズ
ル５３からの噴霧量Ｑｓ　（灯油供給量Ｑ、−油量ＱＮ
　）との間には、第５図に示す直線的な相関関係がある
。

従って、本実施例では、印加電流Ｉを微調整することに
よって、戻り油量ＱＩｌ、即ち、噴霧量ＱＮを直線的に
正確に変化することができ、燃焼制御を正確に行うこと
ができる。

また、前記したように、本実施例では、弁体進退杆４７
は自動調芯機能を有するので、弁座４４と球状弁体４５
との距離、即ち、弁開度を正確に制御することができる
ので、上記した球状弁体４５による効果と協働して、さ
らに正確な燃焼制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流量調整弁を装備する燃焼量可変
装置を具備する石油式給湯機の概念的構成説明図、第２
図は戻り式圧力噴霧ノズルの断面側面図、第３図は流量
調整弁の断面正面図、第４図は印加電流と流量調整弁の
二次側圧力の相関関係を示すグラフ、第５図は流量調整
弁の二次側圧力と戻り油量及び噴霧量との相関関係を示
すグラフ、第６図は従来の燃焼量可変装置の概念的構成
説明図、第７図は同燃焼量可変装置における流量調整弁
の概念的構成説明図である。 図中、 Ａ：燃焼量可変装置 Ｂ；石油式給湯機 Ｃ：循環流路 ＦＣ：流量調整弁 Ｇ：逆止弁 Ｎ：戻り式圧力噴霧ノ Ｓ：往き油管 Ｐ：ポンプ Ｒ：戻り油管 Ｔ：貯油タンク ４０：弁ケーシング ４１ニ一側開口 ４２；他側開口 ４３：流量調整流路 ４３ａ：連絡流路 ４４：弁座 ４５：球状弁体 ４７：弁体進退杆 ５１：ソレノイド ズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、上流側端をタンク（Ｔ）に接続しかつポンプ（Ｐ）
   を具備する往き油管（Ｓ）の下流側端を戻り式圧力噴霧
   ノズル（Ｎ）の往き油供給口に接続し、始端を戻り式圧
   力噴霧ノズル（Ｎ）の戻り油口に連結した戻り油管（Ｒ
   ）の終端を往き油管（Ｓ）の上流側に接続し、同接続個
   所に流量調整弁（ＦＣ）を取付け、同流量調整弁（ＦＣ
   ）内に、往き油管（Ｓ）の上流側と下流側とを連絡する
   連絡流路（４３ａ）と、戻り油管（Ｒ）の終端を連絡流
   路（４３ａ）の中途に接続する流量調整流路（４３）と
   を設けたことを特徴とする燃焼量可変装置における流量
   調整弁。