JPH06221550A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームロッドで火炎の有無や酸素濃度の低
下を検出するようにした燃焼装置において、ヘアースプ
レーに含まれるシリコンオイル等の外部要因や燃料中の
不純物が原因で、酸素濃度がそれほど低下していないに
もかかわらず、安全装置が働いてしまう不都合を防止
し、安全装置の信頼性を高める。 【構成】 燃料と空気との混合気を燃焼させるバーナ１
０の炎孔１７に対向してフレームロッド１９を設け、こ
のフレームロッド１９で火炎Ｆの有無や酸素濃度の低下
を検出するようにした燃焼装置である。そして、フレー
ムロッド１９の火炎Ｆにさらされる部分の外周にセラミ
ックス製の保護材２６を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に石油ファンヒータ
等に使用する燃焼装置に関し、特にフレームロッドで火
炎の有無や酸素濃度の低下を検出するようにした燃焼装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の石油ファンヒータ等に使用する
燃焼装置は、室内の空気を燃焼空気として取り入れ、室
内に燃焼ガスを放出するものであるため、気密性の高い
室内等で使用した場合には室内の酸素濃度が低下し、酸
欠となったり、不完全燃焼を起こして一酸化炭素の発生
量が増加したり、大変危険な状態になる。そこで、近年
では、例えば、実公昭６３−２２５２１号公報で示すよ
うに、フレームロッドで火炎の有無や酸素濃度の低下を
検出し、酸素濃度が基準値よりも低下した時には安全装
置を働かせて燃焼を停止させるものが知られている。

【０００３】図４は従来の燃焼装置の構造を示すもので
あり、バーナ１は内部に液体燃料と燃焼空気が供給され
る気化筒２と、この気化筒２の上部に装着され、周壁部
に複数の炎孔３を設けたバーナヘッド４とを備え、前記
炎孔３に対向してフレームロッド５を設けている。そし
て、安全装置は、フレームロッド５に流れる炎のイオン
電流の変化を検出し、酸素濃度が低下して炎のイオン電
流の流れが急激に減少したときに、燃料ポンプ等の燃料
供給装置の作動を停止させてバーナ１を消火させたり、
警報ランプやブザーを駆動して警報を発生させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した燃
焼装置、例えば、石油ファンヒータは室内の空気を燃焼
空気として取り入れて燃焼させているため、この石油フ
ァンヒータの暖房運転中に、シリコンオイルを含有する
ヘアースプレー等を頻繁に使用した場合には、室内にシ
リコンオイルが飛散して蒸発し、この蒸発したシリコン
オイルがバーナ１に供給される燃焼空気に混入し、この
シリコンオイルは、気化筒２内部で気化燃料と混合され
てバーナヘッド４の炎孔３から噴出することになる。

【０００５】そして、燃焼の際に、シリコンオイルから
ケイ酸（ＳｉＯ₂）が生成され、このケイ酸がフレーム
ロッド５の表面の酸化（アルミナ）と結合して、フレー
ムロッド５の表面に蓄積する。そのため、フレームロッ
ド５の抵抗値が増大して、炎のイオン電流の流れが急激
に減少し、不必要に安全装置が働いてしまい、石油ファ
ンヒータを正常運転させることができなくなる問題があ
った。

【０００６】本発明は上述の実情に鑑みてなされたもの
であり、フレームロッドで火炎の有無や酸素濃度の低下
を検出するようにした燃焼装置において、ヘアースプレ
ーに含まれるシリコンオイル等の外部要因や燃料中の不
純物が原因で、酸素濃度がそれほど低下していないにも
かかわらず、安全装置が働いてしまう不都合を防止し、
安全装置の信頼性を高めることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、燃料と空気
との混合気を燃焼させるバーナの炎孔に対向してフレー
ムロッドを設け、このフレームロッドで火炎の有無や酸
素濃度の低下を検出するようにした燃焼装置において、
前記フレームロッドの火炎にさらされる部分の外周に、
セラミックス製の保護材を設けた構成である。

【０００８】また本発明では、燃料と空気との混合気を
燃焼させるバーナの炎孔に対向してフレームロッドを設
け、このフレームロッドで火炎の有無や酸素濃度の低下
を検出するようにした燃焼装置において、前記フレーム
ロッドの火炎にさらされる部分の外周に、セラミックス
製の保護材を設けるとともに、この保護材よりも先方の
フレームロッドの一部を露出させた構成である。

【０００９】

【作用】このように構成すると、フレームロッドは火炎
にさらされる部分がセラミックス製の保護材によって保
護されるため、この保護材によって保護されたフレーム
ロッド先端部の表面の酸化被膜（アルミナ）には、ケイ
酸（ＳｉＯ₂）等の絶縁物質が結合しにくくなり、導電
性が良好に保たれる。また、セラミックス製の保護材
は、燃焼による加熱で高温（例えば、９００℃以上）に
なると電気抵抗が減少して導電物になるため、この保護
材を介してフレームロッドで炎のイオン電流の流れが検
出される。また、保護材はアルミナ・シリカ等を主成分
とする焼結体であるため、ケイ酸（ＳｉＯ₂）等の絶縁
物質が付着しても結合しにくく、保護材の表面に付着し
た絶縁物質は、燃焼・燃焼停止の繰り返しによって剥離
させることができる。従って、ヘアースプレーに含まれ
るシリコンオイル等の外部要因や燃料中の不純物が原因
で、フレームロッドの抵抗値が増加するのを抑制でき、
酸素濃度がそれほど低下しないにもかかわらず、安全装
置が働いてしまう心配がない。

【００１０】請求項２の燃焼装置においては、セラミッ
クス製の保護材よりも先方のフレームロッドの一部を露
出させたことにより、ヘアースプレーに含まれるシリコ
ンオイル等の外部要因や燃料中の不純物が原因で、フレ
ームロッドの抵抗値が急激に増加するのを抑制しつつ、
露出部分で燃焼開始初期の炎検知の立ち上がり性を良好
に維持することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３の
図面に基づいて説明する。図１において、１０はバーナ
であり、このバーナ１０は周壁にシーズヒータ等の電気
ヒータ１１が埋設された有底円筒状の気化筒１２と、こ
の気化筒１２内の上部に配した絞り板１３と、この絞り
板１３の上の気化筒１２の上端開口部に嵌合装着したバ
ーナヘッド１４と、水平部分が気化筒１２の上端に固定
され、前記バーナヘッド１４の周壁外周に配置された耐
熱鋼製のバーナリング１５とから構成され、前記バーナ
ヘッド１４は底壁に多数の通孔１６，１６が設けられる
とともに、周壁には多数の炎孔１７，１７を設けてい
る。

【００１２】１８は気化筒１２の外周に設けられ、内部
にその気化筒１２を収容固定した有底筒状のバーナケー
スであり、このバーナケース１８の上端フランジ部１８
Ａにはフレームロッド１９と点火ロッド２０が固定支持
されている。２１は気化筒１２内部に送風機２２からの
燃焼用一次空気を送り込む一次空気通路、２３は気化筒
１２とバーナケース１８との間の空間に、送風機２２か
らの燃焼用二次空気を送り込む二次空気通路である。

【００１３】２４は前記一次空気通路２１と同心的に設
けられ、その先端部を気化筒１２内に臨ませた燃料ノズ
ルであり、この燃料ノズル２４は電磁ポンプ等の燃料ポ
ンプ２５から送り込まれた液体燃料（灯油）を気化筒１
２内部に噴出供給するものである。

【００１４】前記フレームロッド１９は径が約２．９ｍ
ｍで、アルミニウムを約４．５〜６％含有する鉄−クロ
ム系耐熱金属材料（ＦＣＨＷ）で作られ、下向きに折曲
された先端部１９Ａは、バーナヘッド１４の炎孔１７に
対向して、燃焼時に火炎Ｆにさらされるものである。ま
た、前記フレームロッド１９の先端部１９Ａの外周に
は、中空円筒状に形成されたセラミックス製の保護筒２
６が設けられるとともに、この保護筒２６よりも先方
（下方）のフレームロッド１９の先端は露出されてい
る。 ２７はその露出部であり、この露出部２７は長手
寸法が約５〜８ｍｍに設定され、炎孔１７側に向けて傾
斜させているが、傾斜させなくてもよい。

【００１５】前記保護筒２６は、外径が約５〜６ｍｍ、
長さが約７〜１４ｍｍに設定され、そして、ペタライト
系セラミックスにて作られている。このベタライト系セ
ラミックスは、常温では絶縁体であるが、高温（約９０
０℃以上）に加熱されて赤熱状態になると、その電気抵
抗値が減少して導電体に変わる性質を有している。ま
た、前記保護筒２６はフレームロッド１９の先端部１９
Ａに外嵌めした後、フレームロッド１９の適所をつぶし
加工して一対の突起２７，２７を形成することで抜け止
めされ、フレームロッド１９に取り付けられたものであ
る。

【００１６】上述の構成において、電気ヒータ１１への
通電によって気化筒１２が液体燃料の気化可能温度に上
昇すると、送風機２２と燃料ポンプ２５が作動し、燃料
ノズル２４から液体燃料が、また、一次空気通路２１か
らは室内から取り入れた燃焼用一次空気が気化筒１２内
へ供給される。ここで、気化筒１２内へ供給された液体
燃料は、気化面に接触して気化され、この気化ガスと燃
焼用一次空気との混合気は、絞り板１３の通路、及び通
孔１６，１６を通ってバーナヘッド１４内に入り、各炎
孔１７，１７から噴出する。この噴出した混合気は、点
火ロッド２０先端とバーナヘッド１４間に発生する火花
放電により着火されて燃焼を開始し、前記各炎孔１７，
１７には側方或るいは斜め上側方に向かう火炎Ｆが形成
され、この時、前記フレームロッド１９の最先端の露出
部２７と保護筒２６は火炎Ｆにさらされることになる。

【００１７】こうして、フレームロッド１９には炎のイ
オン電流が流れ、このイオン電流の流れで、火炎Ｆの有
無や酸素濃度の低下を検出する。そして、安全装置は、
フレームロッド１９に流れる炎のイオン電流の変化を検
出し、酸素濃度が低下して炎のイオン電流の流れが急激
に減少したときには、燃料ポンプの作動を停止させてバ
ーナ１０を消火させたり、警報ランプやブザーを駆動し
て警報を発生させる。

【００１８】本実施例によれば、バーナヘッド１４の炎
孔１７にフレームロッド１９の先端部１９Ａを対向さ
せ、このフレームロッド１９の先端部１９Ａの前記火炎
Ｆにさらされる部分の外周に、ペタライト系セラミック
ス製の保護筒２６を取り付けたので、フレームロッド１
９は火炎Ｆにさらされる部分が保護筒２６によって保護
され、この保護された先端部１９Ａの表面の酸化被膜
（アルミナ）には、ケイ酸（ＳｉＯ₂）等の絶縁物質が
結合しにくくなるため、フレームロッド１９の導電性を
良好に保つことができる。

【００１９】また、ペタライト系セラミックス製の保護
筒２６は、燃焼による加熱で高温（例えば、９００℃以
上）になると電気抵抗が減少して導電物になるため、こ
の保護筒２６を介してフレームロッド１９で炎のイオン
電流の流れを検出できる。

【００２０】さらに、ペタライト系セラミックス製の保
護筒２６は、アルミナ・シリカ等を主成分とする焼結体
であるため、ケイ酸（ＳｉＯ₂）等の絶縁物質が付着し
ても結合しにくいものであり、この保護筒２６の表面に
付着した絶縁物質は、燃焼・燃焼停止の繰り返しによっ
て剥離させることができる。そのため、ヘアースプレー
に含まれるシリコンオイル等や燃料中の不純物により、
フレームロッド１９の電気抵抗値が急激に増加するのを
抑制でき、酸素濃度がそれほど低下していないにもかか
わらず、安全装置が働いてしまう不都合を防止でき、安
全装置の信頼性が向上する。

【００２１】また、ペタライト系セラミックス製の保護
筒２６よりも先方のフレームロッドの最先端を約５〜７
ｍｍ露出させたことにより、この露出部２７を介して燃
焼開始初期に炎のイオン電流の流れをいち早く検出で
き、炎検知の立ち上がり性を良好に維持することができ
る。

【００２２】なお、上述の実施例では液体燃料燃焼装置
について説明したが、ガス燃焼装置であっても良く、ま
た、フレームロッド１９の先端部１９Ａの外周にセラミ
ックスを直接、焼結させて保護被膜を形成するようにし
てもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ヘアースプレーに含まれるシリコン等の外部要因や
燃料中の不純物が原因で、フレームロッドの抵抗値が増
加するのをセラミックス製の保護材で抑制でき、安全装
置が不必要に作動してしまうような不都合が防止され、
安全装置の信頼性を向上させることができる。

【００２４】また、請求項２の燃焼装置においては、ヘ
アースプレーに含まれるシリコンオイル等の外部要因や
燃料中の不純物が原因で、フレームロッドの抵抗値が増
加するのを抑制しつつ、燃焼開始初期の炎検知の立ち上
がり性を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す燃焼装置の全体構成断
面図である。

【図２】同じくフレームロッドの側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面による拡大断面図である。

【図４】従来の燃焼装置の全体構成断面図である。

【符号の説明】

１０ バーナ １７ 炎孔 １９ フレームロッド ２６ 保護筒（保護材） ２７ 露出部 Ｆ 火炎

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料と空気との混合気を燃焼させるバー
   ナの炎孔に対向してフレームロッドを設け、このフレー
   ムロッドで火炎の有無や酸素濃度の低下を検出するよう
   にした燃焼装置において、前記フレームロッドの火炎に
   さらされる部分の外周に、セラミックス製の保護材を設
   けたことを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】 燃料と空気との混合気を燃焼させるバー
   ナの炎孔に対向してフレームロッドを設け、このフレー
   ムロッドで火炎の有無や酸素濃度の低下を検出するよう
   にした燃焼装置において、前記フレームロッドの火炎に
   さらされる部分の外周に、セラミックス製の保護材を設
   けるとともに、この保護材よりも先方のフレームロッド
   の一部を露出させたことを特徴とする燃焼装置。