JPH0419324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は灯油等の液体燃料の気化ガスと空気
とを予混合させるようにした予混合燃焼装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来よりポンプ等で供給した灯油等の液体燃料
の気化ガスと、空気とを予混合させ、青炎燃焼さ
せる気化燃焼機が開発されてきた。この種のバー
ナはガス燃料と同じようなブンゼン炎が形成さ
れ、ススを追放し、一酸化炭素（CO）等の有害
成分が少ないという特徴を持ち、暖房機等に広く
用いられるようになつてきた。このようなもの
は、ポンプによる灯油供給と、送風機による燃焼
用空気の供給が独立して行なわれるため、ゴミづ
まり等による風路内の圧力損失の変化や、ポンプ
による灯油供給量の経時変化に対処するため、火
炎中のイオン電流を検出し、イオン電流値が極大
値をとるよう、ポンプ駆動回路や送風機回転数に
フイードバツク制御を行つていた。

第２図は例えば実願昭60−170193号明細書記載
の予混合燃焼装置を示す概略構成図であり、図に
おいて、１は燃焼用空気の供給孔で、送風機１４
により供給される燃焼用空気を高速で噴出させ
る。２は灯油の供給管であり、先端は細針状にな
つており、燃料タンク４よりポンプ３を介して供
給される灯油をおおまかに微粒子化して、混合室
５に供給する。混合室５はアルミ等の熱伝導率の
良好な材料よりなり、予熱ヒータ７を鋳込んだ気
化壁６で囲まれ、上部に絞り板８、整流板９、及
び炎孔板１０を有している。１１は火炎１２を検
出するイオン電極であり、検出回路１３により燃
焼検知を行う。また回路１３はポンプ３の駆動装
置を兼ねている。

次に動作について説明する。予めヒータ７によ
り気化壁６を所定の温度に昇温させた後、送風機
１４により燃焼用空気を供給孔１より混合室５内
に供給する。同時にポンプ３を介して所定量の燃
料が供給管２より供給される。供給灯油は供給管
２を通過する際、おおまかに微粒子化され、しか
も空気孔１より噴出する空気流により更に微粒子
化が促進され、予熱した気化壁６上で瞬時に気化
し、燃焼用空気と混合する。

この予混合気は絞り孔８を通過中に更に混合
し、整流板９で整流分布を均一にした後、炎孔板
１０上で点火装置（図示せず）により着火され、
安定な火炎１２を形成する。着火後は気化壁６は
火炎から熱回収し、ヒータ入力は不要となる。
又、イオン電極１１によりイオン電流I_fの整流波
形を観測し、常に火炎を監視し、万一消炎した場
合には回路１３により安全に燃焼を停止する。

バーナによるイオン電流値I_fは、その一例を第
３図に示すように、代表的な入力範囲（3000〜
1000Kcal／hr）では、ほぼ空気比（供給空気
量／理論空気量）μ＝0.8でピークをもつ分布を
している。

着火検知後は回路１３により、ポンプ駆動周波
数を調節して、I_fが最大になるよう灯油供給量が
決められる。

また、送風機電圧や風路中のダンパー装置等に
より送風量を変化させ、I_f検出によりピーク値に
灯油供給量を合わせることにより、安定して燃焼
量の調節が行なえることになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の燃焼装置は以上の様に構成されていたの
で、常にイオン電流のピーク値に対応する空気比
で燃焼させる事ができる。その結果、燃料や燃焼
用空気の供給量が経時的に変化した場合にも燃焼
動作を行なわせる機能を有していた。即ち、例え
ば、風路内のゴミづまり等で、燃焼用空気の供給
量が減少している場合でも、従来の燃焼装置で
は、この時の供給空気量のもとで、イオン電流の
ピーク値に対応する燃料量を供給するように制御
するわけである。

しかし、ゴミづまり等が著しくなり、燃焼量が
大巾に低下している場合には、たとえイオン電流
がピーク値を示す燃焼であつても、バーナヘツド
の温度が異常に上昇したり逆火しやすい状態にな
つている場合がある。逆に風路系の圧損が低下す
る等の原因により送風量が異常に多くなつた場合
には、燃焼量も多くなりすぎ、暖房機本体の温度
過昇等を引き起すという問題点があつた。

この考案は、上記の問題点を解消するためにな
されたもので燃料や燃焼用空気の供給装置の著し
い異常状態を検知できる燃焼装置を得ることを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る燃焼装置は、燃料および燃焼用
空気の供給装置の駆動信号又は供給量に対応した
信号を、基準値と比較する手段を備えたものであ
る。

〔作用〕

この考案における燃焼装置は燃料および燃焼用
空気の供給量に対応する信号を基準値と比較して
異常を検知する。

〔実施例〕

第１図に、この考案の一実施例による燃焼装置
の概略構成図を示す。

１５は送風機回転数f_Fの検出手段、１６は燃料
ポンプの駆動周波数_Pの検出手段である。

次に動作について説明する。

点火及びI_fがピーク値になる空気比μでの燃焼
を実現するまでの動作（ピークμ燃焼と記す）は
従来例と同一であるが、安定したピークμ燃焼が
確認されると、燃焼用送風機１４回転数_Fと、ポ
ンプ駆動回路の駆動周波数_Pが各々の検出手段１
５，１６により測定され、これらの比が基準値の
許容範囲内であるか否かを比較する。

すなわち、周波数の比_F／_P＝Ｋが一定範囲に
あれば正常と判断するわけである。万一、風路中
のゴミづまり等で送風量が低下した場合には、ピ
ークμ燃焼でのf_Pが小さくなるため、Ｋの値は大
きくなる。逆にポンプ回路がつまつた場合には、
所要燃料量を供給するには、_Pを大きくする必要
があり、Ｋ値が小さくなる。

燃焼量が定格値の1/2以下になると、火炎がバ
ーナーに密着してくるため、冷却される割合が多
くなり、一酸化炭素（CO）が発生しやすくなる。
したがつてＫの上限値は、基準値の２倍程度にと
ることが望ましい。また、燃料ポンプの安定駆動
周波数は、定格値の２倍位までであり、Ｋの下限
値は基準値の半分程度にとる必要がある。

もし、Ｋの値が、許容範囲を越えた場合には、
速やかに燃焼を停止させるか、異常時であること
を知らせる表示装置を働かせることができる。も
ちろん、燃焼の停止及び異常表示を同時に行なわ
せても良い。

このように、空気と燃料の供給量に対応する信
号の比を基準値と比較することにより、燃焼装置
の異常を診断できることになる。

以上は、周波数の比を比較することを述べた
が、各周波数の値_F，_Pにも上、下限を設けてお
いてもよい。すなわち点火時またはピークμ燃焼
時にf_F，f_Pを各々の基準値と比較し、安全性や故
障診断機能を高めることができる。例えば、送風
機の軸受の劣化やモータロツク等により送風機回
転数が基準値に達しない場合にも異常を検出する
ことができる。

また、上記Ｋ値の値が許容範囲を越えた場合
に、f_F，f_Pの各々を基準値と比較することによ
り、故障モードを判断する機能を付与できること
になる。

なお、上記実施例では炎口上に安定させたブン
ゼン火炎に適用するものについて述べたが、予混
合気を多孔質セラミツクや金属メツシユ等の表面
で燃焼させる場合、及びガス燃料や液体燃料微粒
子と空気を混合させながら燃焼させる場合等、イ
オン電流、発光等の燃焼からの信号が単峰性を示
す場合に広く応用することができる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば燃料および燃
焼用空気の供給量に対応した信号を基準値と比較
するようにしたので、燃料供給系及び燃焼用空気
供給系の異常を大事に至る前に検出でき、燃焼装
置の安全性、信頼性が大巾に向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による燃焼装置を
示す概略構成図、第２図は従来の燃焼装置を示す
概略構成図、及び第３図は従来の燃焼装置におけ
るイオン電流と空気比を示す特性図である。 １……燃焼用空気の供給孔、２……灯油の供給
管、３……ポンプ、４……燃料タンク、５……混
合室、１１……イオン電極、１２……火炎、１３
……検出回路、１４……送風機、１５……送風機
回転数の検出手段、１６……燃料ポンプの駆動周
波数の検出手段。なお、図中、同一符号は同一又
は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料および燃焼用空気の供給量を変化させる
   可変手段と、火炎からの単峰性信号の検知手段
   およびこの検知手段からの出力信号が極値をと
   るように上記可変手段を制御する制御回路を備
   えた燃焼装置において、上記検知手段の信号が
   極値を示す時の上記可変手段の駆動信号値に対
   応する値を基準値と比較する手段を備えたこと
   を特徴とする燃焼装置。 (2) 駆動信号値が、基準値の50〜200％の範囲を
   越えた場合、これを知らせる表示手段もしく
   は、燃焼を停止させる手段のいずれかを備えた
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の燃焼装置。