JPH0989249A - 石油噴霧燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冬場等の低温環境下において燃焼を行う場合
でも、着火後初期に火炎が吹き消えたりするのを防止
し、安定した燃焼を確実に行うことができる石油噴霧燃
焼装置の提供を課題とする。 【解決手段】 燃焼用の空気を供給する送風ファン70
と、燃料を噴霧して燃焼に供する噴霧ノズル20と、石油
供給管路23と、石油供給管路23を介して石油を噴霧ノズ
ル20へ向けて送るためのポンプ24、26と、石油供給管路
23に配置され噴霧ノズル20からの噴霧量を調節するため
に開口度を調節する流量制御弁25と、点火器50と、炎検
出器60と、送風ファン70、ポンプ24、26、流量制御弁2
5、点火器50、その他の装置各部を制御するコントロー
ラ80とを少なくとも有する石油噴霧燃焼装置であって、
コントローラ80の制御構成として、炎検出器60により着
火が確認された後一定時間は空燃比を定常燃焼時におけ
る値よりも低く設定する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油噴霧燃焼装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、この種石油噴霧燃焼装置の従来
例を示すタイムチャートである。即ち、運転開始後、着
火動作の開始の際には、ポンプが駆動されると共に、噴
霧ノズルからの石油噴霧量を調節する流量制御弁の開口
度並びに燃焼用の空気を供給する送風ファンの回転数が
着火時用の所定の値Ａ₀ 、Ｎ₀ に調整され、点火器が作
動せられる。そして炎検出器が着火を検出するまでは前
記流量制御弁の開口度や送風ファンの回転数が着火時用
の値Ａ₀ 、Ｎ₀ に保持される。が、着火が確認された後
は、定常燃焼運転に移行し、流量制御弁の開口度が比例
制御されると共にその流量制御弁の開口度Ａ_P に応じて
送風ファンの回転数Ｎ_P が定常燃焼時における最適空燃
比となる値に調整される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、着火確認後
に直ぐに比例燃焼制御に移行する従来の石油噴霧燃焼装
置においては、着火後初期の火炎が不安定となりやすい
問題があった。特に小能力燃焼運転時において、雰囲気
温度が低温の場合にこの傾向が大きい。雰囲気温度が低
温の場合は、空気密度が大きく噴霧燃料が空気に対して
希薄になりやすいこと、及び周囲からの冷却作用が強く
て噴霧空間に噴霧された燃料の気化がなされ難いことか
ら、折角着火してもその火炎が、着火後の比例燃焼への
移行に伴う急激な噴霧量及び送風量の変化により、着火
後初期において吹き消えてしまったりする問題があっ
た。

【０００４】そこで本発明は上記従来の石油噴霧燃焼装
置における問題を解消し、冬場等の低温環境下において
燃焼を行う場合でも、着火後初期に火炎が吹き消えたり
するのを防止し、安定した燃焼を確実に行うことができ
る石油噴霧燃焼装置の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の石油噴霧燃焼装置は、石油などの液体燃料
を燃焼させるための空気を供給する送風ファンと、石油
などの液体燃料を噴霧して燃焼に供する噴霧ノズルと、
該噴霧ノズルへ石油を搬送するための石油供給管路と、
該石油供給管路を介して石油を噴霧ノズルへ向けて送る
ためのポンプと、前記石油供給管路に配置され前記噴霧
ノズルから噴出される噴霧量を調節するために開口度を
調節する流量制御弁と、点火器と、炎検出器と、前記送
風ファン、ポンプ、流量制御弁、点火器、その他の装置
各部を制御するコントローラとを少なくとも有する石油
噴霧燃焼装置であって、前記コントローラの制御構成と
して、炎検出器により着火が確認された後一定時間は空
燃比を定常燃焼時における値よりも低く設定する構成と
したことを第１の特徴としている。また本発明の石油噴
霧燃焼装置は、上記第１の特徴に加えて、コントローラ
の制御構成として、炎検出器により着火が確認された後
一定時間は、流量制御弁の開口度を着火時のままか少な
くとも着火時の開口度に近い開口度に設定すると共に、
送風ファンの回転数も着火時回転数のままか少なくとも
着火時回転数に近い回転数に設定することで、空燃比を
定常燃焼時における値よりも低く抑える構成としたこと
を第２の特徴としている。また本発明の石油噴霧燃焼装
置によれば、上記第１の特徴に加えて、コントローラの
制御構成として、炎検出器により着火が確認された後一
定時間は、流量制御弁の開口度を安全な燃焼を行うこと
ができる一定の開口度にすると共に、該流量制御弁の開
口度に対する送風ファンの回転数を定常燃焼時における
対応する回転数よりも低く設定することで、空燃比を定
常燃焼時における値よりも低く抑える構成としたこと第
３の特徴としている。また本発明の石油噴霧燃焼装置に
よれば、上記第１の特徴に加えて、コントローラの制御
構成として、炎検出器により着火が確認された後は、流
量制御弁の開口度については必要燃焼熱量と実際の燃焼
熱量との差に応じて比例制御を行う定常燃焼制御を行う
と共に、送風ファンの回転数については、炎検出器によ
り着火が確認された後一定時間は、定常燃焼時における
前記流量制御弁の開口度に対応する回転数よりも低く設
定することで、空燃比を定常燃焼時における値よりも低
く抑える構成としたことを第４の特徴としている。また
本発明の石油噴霧燃焼装置によれば、上記第１の特徴に
加えて、コントローラの制御構成として、炎検出器によ
り着火が確認された後は、流量制御弁の開口度について
は必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて比例制
御を行う定常燃焼制御を行うと共に、送風ファンの回転
数については、炎検出器により着火が確認された後一定
時間は、送風ファンの回転数を着火時回転数から定常燃
焼時における前記流量制御弁の開口度に対応する回転数
へ徐々に増加させて行くことで、その間は空燃比を定常
燃焼時における値よりも低く抑える構成としたことを第
５の特徴としている。

【０００６】上記本発明の第１の特徴において、一定時
間とは、燃焼が開始されることによって、石油が噴霧さ
れる燃焼空間や該燃焼空間を構成する燃焼缶体等の温度
が噴霧燃料の気化やその再液化等に悪影響を及ぼさない
温度まで上昇するのに必要な時間とすることができる。
この一定時間は石油噴霧燃焼装置の規模等に応じて、予
め実験によって定めることができる。定常燃焼時におけ
る空燃比は、燃焼運転が着火時やそれに続く初期期間を
経過して燃焼が安定して行われる状態での、供給空気量
と噴霧燃料との比であり、予め実験により、最適の空燃
比が決定され、その空燃比が用いられる。そして定常燃
焼時においては、石油の制御噴霧供給量が決まると、そ
の噴霧供給量に対して予め定められた最適の空燃比とな
るように送風ファンによる空気量が制御される。第１の
特徴によれば、炎検出器により着火が確認された後一定
時間は、空燃比が定常燃焼時における値よりも低く抑え
られるので、雰囲気温度が低い場合における燃料の蒸発
遅れ、再液化、空気密度が大きくなることによる空気過
剰、急激な燃料噴霧量及び空気量の変化に伴う空燃比の
ズレ等が防止され、また燃焼用空気の吹き出し流速が低
く抑えられることで火炎の吹き飛びが抑制され、結果と
して火炎の吹き消えの防止と安定した着火初期の燃焼状
態を得ることができる。

【０００７】また上記第２特徴において、着火後の一定
時間は流量制御弁の開口度を着火時のままか少なくとも
着火時の開口度に近い開口度に保持するとは、例えば流
量制御弁の開口度を着火時の開口度のままに維持する
か、或いは変更する場合でも、着火時における噴霧燃料
供給量に対して、例えば噴霧燃料供給量の変化が±20％
程度の変化量の少ない範囲内になるような開口度の変化
に抑えるという意味である。実際に何パーセント以内に
抑えるかは予めの実験で決定しておくことができる。同
様に、送風ファンの回転数を着火時回転数のままか少な
くとも着火時回転数に近い回転数に保持するとは、例え
ば、送風ファンの回転数を着火時の回転数のままに維持
するか、或いは変更する場合でも、着火時の回転数の±
20％程度の変化量の少ない範囲内になるような回転数の
変化に抑えるという意味である。実際に何パーセント以
内に抑えるかは予めの実験で決定しておくことができ
る。第２の特徴によれば、上記第１の特徴による作用に
加えて、着火後の一定時間は、流量制御弁の開口度を着
火時のままか少なくとも着火時の開口度に近い開口度に
保持すると共に、送風ファンの回転数も着火時回転数の
ままか少なくとも着火時回転数に近い回転数に保持する
ことで、空燃比を定常燃焼時における値よりも低く抑え
るようにしているので、吹き消えし易い着火後の一定時
間を安定した火炎で燃焼することができ、吹き消えする
ことなく安定した状態でその後の燃焼へと引き継いで行
くことができる。

【０００８】また本発明の第３の特徴においては、着火
が確認された後一定時間は、流量制御弁の開口度を安全
な燃焼を行うことができる一定の開口度としている。一
般に着火時の流量制御弁の開口度は最大開口度であった
り、又かなり大きな開口度とされており、燃料噴霧量が
かなり多い状態となる。従って流量制御弁の開口度を着
火時の開口度やその付近の開口度に保持する場合は、送
風量に対して燃料噴霧量がかなり過多となり、火炎の吹
き消えがない代わりに煤等が発生しやすくなる。よっ
て、流量制御弁の開口度を着火時の開口度やその付近の
開口度から脱した開口度で、しかも燃焼が吹き消えなく
安定して行えるような燃料噴霧量となる一定の開口度を
予め実験で得て、着火後の一定時間はこの一定の開口度
に流量制御弁を制御すると共に、送風ファンの回転数
を、定常燃焼時において前記一定の開口度に対応する回
転数よりも低くすることで、前記一定の開口度での燃料
噴霧量に対して送風量が定常燃焼時での最適空燃比より
も少し低くなるように抑えるようにしているのである。
これによって、着火後初期における火炎の吹き消え等を
防止することができると共に煤等の発生も予防すること
が可能となる。

【０００９】また本発明の第４の特徴においては、炎検
出器により燃焼が確認された後は、流量制御弁について
は、必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて開口
度を変更調節する比例制御に入る。その一方、送風ファ
ンについては、着火確認後の一定時間は、比例制御され
る流量制御弁の開口度に対応する定常燃焼時の回転数よ
りも回転数を低く設定することで、定常燃焼時の比例制
御に近い形ではあるが、送風量が抑制された状態とな
る。これによって着火後初期の一定時間における過渡的
で不安定な環境下での火炎の吹き消え等を予防してい
る。

【００１０】また本発明の第５の特徴においても、炎検
出器により燃焼が確認された後は、流量制御弁について
は、必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて開口
度を変更調節する比例制御に入る。その一方、送風ファ
ンについては、その回転数を徐々に、又は段階的に上昇
させて行き、一定時間が経過した時点で流量制御弁の開
口度に対応する定常燃焼時での回転数に達するようにす
る。よってこの場合も、着火後初期における、過渡的で
不安定な環境下での火炎の吹き消えを防止することがで
き、安定した燃焼状態を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の石油噴霧燃焼装置
をリターン式噴霧ノズルを用いた例で示す実施の形態の
全体構成図、図２は図１のバーナに関する部分を記号化
した簡略構成図、図３は本発明の実施の形態の第１例を
説明するタイムチャート、図４は本発明の実施の形態の
第２例を説明するタイムチャート、図５は本発明の実施
の形態の第３例を説明するタイムチャート、図６は本発
明の実施の形態の第４例を説明するタイムチャート、図
７は本発明の実施の形態の第５例を説明するタイムチャ
ート、図８は本発明の実施の形態の第６例を説明するタ
イムチャートである。

【００１２】図１と図２に沿って、実施の形態の全体構
成を説明する。燃焼缶体10に対してリターン式の噴霧ノ
ズル20が内部に臨まされている。そして噴霧ノズル20の
周囲から送風ファン70によって送風された燃焼用空気
が、燃焼缶体10内に吹き込まれるようになされている。
前記燃焼缶体10の上部には熱交換器40が配置され、該熱
交換器40に対して入水管41と出湯管42が接続されてい
る。入水管41には入水流量センサ43が設けられている。
この熱交換器40や入水管41、出湯管42によって、温水が
供給できる給湯器になっている。50は点火器、60は炎検
出器である。また全体の制御はコントローラ80によって
なされる。

【００１３】前記リターン式の噴霧ノズル20は、石油燃
料を燃焼缶体10内に噴霧すると共に燃料の一部を戻り管
路21に戻すようにすることで、燃料噴霧量を調節するこ
とができるようになされている。石油タンク22から、石
油供給管路23を、電磁ポンプである送油用定圧ポンプ24
で一定圧に加圧された石油は、流量制御弁25により制御
された流量が定差圧ポンプ26に送られ、定差圧ポンプ26
からリターン式の噴霧ノズル20に入り、噴霧される。供
給された石油の一部は第１の定圧リリーフ逆止弁27を通
って戻り管路21に入り、更に第２の定圧リリーフ逆止弁
28を通って、再び前記定差圧ポンプ26の吸い込み側の石
油供給管路23に戻り、定差圧ポンプ26に入る。29、30は
アキュムレータである。前記石油供給管路23のアキュム
レータ29は、送油用定圧ポンプ24から流量制御弁25を経
て流れてくる石油の脈動流動を適当に緩和する役割を果
たす。同様に、アキュムレータ29、30は運転開始初期に
おける圧力の急激な変化を緩衝する役割を果たす。従っ
て、着火初期における流量制御弁25の開口度を一定にし
た場合、アキュムレータ29、30の効果は徐々に飽和状態
に近づくので、戻り管路21内の圧力が上昇してリターン
式ノズル20より燃焼缶体10内に噴霧される石油燃料流量
は増加する。前記第２の定圧リリーフ逆止弁28は、石油
供給管路23側から戻り管路21へ圧力が加わった場合は閉
止すると共に、戻り管路21側から石油供給管路23側へ一
定圧以上の圧力が加わった場合には通路を開放するよう
にされている。尚、前記ポンプ24、26は特別な種類のポ
ンプである必要はなく、また必ず２つある必要もない。
そしてポンプ24、26と流量制御弁25との関係は、ポンプ
によって石油燃料が石油供給管路23を噴霧ノズル20側へ
搬送され、流量制御弁25の開口度が調節されることで、
噴霧ノズル20からの石油燃料噴霧供給量が調節されるよ
うになされている。

【００１４】前記コントローラ80は、図示しないリモー
トコントローラの運転指令に基づいて、炎検出器60やそ
の他の装置各部のセンサ類からの情報を入力し、所定の
ソフトウエアに従って、演算、判定し、前記ポンプ24、
26、流量制御弁25、点火器50、送風ファン70、その他に
対して動作指令を出力する。即ち、リモートコントロー
ラ等から運転開始指令がなされると、コントローラ80
は、先ず流量制御弁25を開放し、次に送風ファン70を駆
動してプリパージを開始し、続いて点火器50を駆動して
プリイグニションを開始する。そして更にポンプ24を駆
動し、続いてポンプ26を駆動することで、噴霧ノズル20
から燃料噴霧を行い、着火を行う。着火に際しては、コ
ントローラ80は燃料供給量が着火時の燃料噴霧供給量と
なるように前記流量調節弁25の開口度を調節し、また送
風ファン70の回転数を着火時の送風量になる回転数に調
節する。通常において、前記着火時における流量制御弁
25の開口度は全開とする。が、それ以外の適当な一定の
開口度としてもよい。

【００１５】次にコントローラ80による着火動作以後の
制御構成を図３から図８において説明する。まず図３〜
図８の各例におけるコントローラ80による運転開始から
着火動作開始までの制御機構の一例を説明する。図示し
ないリモートコントローラ等により運転開始スイッチが
オンされることにより運転開始されると、コントローラ
80は、先ず流量制御弁25を全開状態とし、次に送風ファ
ン70を駆動してプリパージを開始する。そして点火器50
によるプリイグニッションを開始する。そして噴霧ノズ
ル20から石油を噴霧して着火動作に入るわけであるが、
その際、流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ とす
る。この着火時開口度Ａ₀ は通常は全開状態のままか、
全開状態から多少絞った程度の開口度である。また送風
ファン70は着火時回転数Ｎ₀ で行うが、前記プリパージ
の段階から着火時回転数Ｎ₀ としてもよいし、途中で着
火時回転数Ｎ₀ に変更してもよい。そしてコントローラ
80は先ずポンプ24をオンし、続いてポンプ26をオンする
ことで、噴霧ノズル20からの噴霧を開始する。これによ
り着火がなされる。

【００１６】図３に沿って、本発明の実施の形態の第１
例を説明する。この第１例におけるコントローラ80の制
御構成として、先ずコントローラ80は、上記したよう
に、着火動作に際しては、流量制御弁25の開口度を着火
時開口度Ａ₀ に設定し、また送風ファン70の回転数を着
火時回転数Ｎ₀ に設定し、炎検出器60からの炎検出有り
の信号を受けるまでその状態を保持する。そして、コン
トローラ80は、炎検出有りの信号により着火が確認され
た後も、一定時間ｔは、流量制御弁25の開口度を着火時
開口度Ａ₀ に維持し、送風ファン70の回転数を着火時回
転数Ｎ₀ に維持する。前記一定時間ｔが経過した時点
で、コントローラ80は運転を比例制御による定常燃焼運
転に移行させ、流量制御弁25の開口度を比例制御による
開口度Ａ_P に制御すると共に、送風ファン70の回転数を
前記流量制御弁25の開口度Ａ_P 応じて定常燃焼時におけ
る最適空燃比となる値Ｎ_P に制御する。前記において、
一定時間ｔにおける流量制御弁25の開口度は着火時開口
度Ａ₀とするが、必ずしも厳密に着火時開口度Ａ₀ であ
る必要はなく、少なくとも着火時開口度Ａ₀ に近い開口
度であればよい。同様に一定時間ｔにおける送風ファン
70の回転数は着火時回転数Ｎ₀ とするが、必ずしも厳密
に着火時回転数Ｎ₀ である必要はなく、少なくとも着火
時回転数Ｎ₀ に近い回転数であればよい。着火時開口度
Ａ₀ に近い開口度とは、例えば着火時開口度Ａ₀ に対し
て噴霧燃料供給量の変化が±20％程度の変化量の少ない
範囲内（図３の斜線領域で示す）になるような開口度の
変化に抑えるという意味である。実際に何パーセント以
内に抑えるかは、予め実験で決定しておくことができ
る。同様に、着火時回転数Ｎ₀ に近い回転数とは、例え
ば、着火時回転数Ｎ₀ に対して回転数の変化が±20％程
度の少ない範囲内（図３の斜線領域で示す）になるよう
な回転数の変化に抑えるという意味である。実際に何パ
ーセント以内に抑えるかは、予め実験で決定しておくこ
とができる。

【００１７】図４に沿って、本発明の実施の形態の第２
例を説明する。この第２例におけるコントローラ80の制
御構成として、先ずコントローラ80は、着火動作に際し
ては、流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ に設定
し、また送風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ₀ に設
定する。一方、コントローラ80は、炎検出有りの信号に
より着火が確認された後の一定時間ｔは、流量制御弁25
の開口度を安全な燃焼を行うことができる一定の開口度
Ａ₁ にすると共に、該流量制御弁25の開口度Ａ₁ に対す
る送風ファン70の回転数を定常燃焼時における対応する
回転数Ｎ_P よりも低い一定の回転数Ｎ₁ に設定する。前
記一定時間ｔが経過した時点で、コントローラ80は運転
を比例制御による定常燃焼運転に移行させ、流量制御弁
25の開口度を比例制御による開口度Ａ_P に制御すると共
に、送風ファン70の回転数を前記流量制御弁の開口度Ａ
_P 応じて定常燃焼時における最適空燃比となる値Ｎ_P に
制御する。既述したように一般に流量制御弁25の着火時
開口度Ａ₀ は最大開口度であったり、又かなり大きな開
口度とされており、燃料噴霧量がかなり多い状態とな
る。従って流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ や
その付近の開口度に保持する場合は、送風量に対して燃
料噴霧量がかなり過多となり、火炎の吹き消えがない代
わりに煤等が発生しやすくなる。よって、流量制御弁25
の開口度を着火時開口度Ａ₀ やその付近の開口度から脱
した開口度で、しかも燃焼が吹き消えなく安定して行え
るような燃料噴霧量となる一定の開口度Ａ₁ を予め実験
で得て、着火後の一定時間ｔはこの一定の開口度Ａ₁ に
流量制御弁25を制御すると共に、前記一定の開口度Ａ₁
に対して送風ファン70の回転数を、定常燃焼時において
最適空燃比となる回転数Ｎ_P よりも少し低い一定の回転
数Ｎ₁ にすることで、着火後初期における火炎の吹き消
え等を防止することができると共に煤等の発生も予防す
ることが可能となる。

【００１８】図５に沿って、本発明の実施の形態の第３
例を説明する。この第３例は、上記第２例の変形例とい
える例である。即ち、コントローラ80の制御構成とし
て、先ずコントローラ80は、着火動作に際しては、流量
制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ に設定し、また送
風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ₀ に設定する。そ
してコントローラ80は、炎検出有りの信号により着火が
確認された後の一定時間ｔの内、最初の一定時間ｔ₁ は
流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ に維持すると
共に送風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ₀ とし、次
の一定時間ｔ₂ は流量制御弁25の開口度を安全な燃焼を
行うことができる一定の開口度Ａ₁ にすると共に、該流
量制御弁25の開口度Ａ₁ に対する送風ファン70の回転数
を定常燃焼時における対応する回転数Ｎ_P よりも低い一
定の回転数Ｎ₁ に設定する。この第３例では、一定時間
ｔや、ｔ₁ とｔ₂ の割合を適当に変更することで、微妙
な制御を行うことが可能となる。

【００１９】図６に沿って、本発明の実施の形態の第４
例を説明する。この第４例におけるコントローラ80の制
御構成として、先ずコントローラ80は、着火動作に際し
ては、流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ に設定
し、また送風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ₀ に設
定する。一方、コントローラ80は、炎検出器60により着
火が確認された後は、流量制御弁25の開口度については
必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて比例制御
を行うと共に、送風ファン70の回転数については、炎検
出器60により着火が確認された後一定時間ｔは、前記流
量制御弁25の開口度Ａ_P に対して定常燃焼時における最
適空燃比となる回転数Ｎ_P よりも一定割合だけ低い回転
数Ｎ₂ に設定する。前記一定時間ｔが経過した時点で、
コントローラ80は送風ファン70の回転数を前記流量制御
弁の開口度Ａ_P に応じて定常燃焼時における最適空燃比
となる値Ｎ_P に制御する。

【００２０】図７に沿って、本発明の実施の形態の第５
例を説明する。この第５例は、上記第４例の変形例とい
える例である。即ち、先ずコントローラ80は、着火動作
に際しては、流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀
に設定し、また送風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ
₀ に設定する。そしてコントローラ80は、炎検出有りの
信号により着火が確認された後の一定時間ｔの内、最初
の一定時間ｔ₁ は流量制御弁25の開口度を着火時開口度
Ａ₀ に維持すると共に送風ファン70の回転数も着火時回
転数Ｎ₀ とし、次の一定時間ｔ₂ は、流量制御弁25の開
口度については必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に
応じて比例制御を行うと共に、送風ファン70の回転数に
ついては、前記流量制御弁25の開口度Ａ_P に対して定常
燃焼時における最適空燃比となる回転数Ｎ_P よりも一定
割合だけ低い回転数Ｎ₂ に設定する。前記一定時間ｔが
経過した時点で、コントローラ80は送風ファン70の回転
数を前記流量制御弁25の開口度Ａ_P 応じて定常燃焼時に
おける最適空燃比となる値Ｎ_P に制御する。この第５例
では、一定時間ｔや、ｔ₁ とｔ₂ の割合を適当に変更す
ることで、微妙な制御を行うことが可能となる。

【００２１】図８に沿って、本発明の実施の形態の第６
例を説明する。この第６例におけるコントローラ80の制
御構成として、先ずコントローラ80は、着火動作に際し
ては、流量制御弁25の開口度を着火時開口度Ａ₀ に設定
し、また送風ファン70の回転数を着火時回転数Ｎ₀ に設
定する。一方、コントローラ80は、炎検出器60により着
火が確認された後は、流量制御弁25の開口度について
は、必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じた比例
制御による開口度Ａ_P に制御すると共に、送風ファン70
の回転数Ｎ₃ については、炎検出器60により着火が確認
された後一定時間ｔは、着火時回転数Ｎ₀ から定常燃焼
時における前記流量制御弁25の開口度Ａ_Pに対して最適
空燃比となる回転数Ｎ_p へ向けて徐々に増加させる。そ
して前記一定時間ｔが経過した時点で、コントローラ80
は送風ファン70の回転数を前記流量制御弁25の開口度Ａ
_P に応じて定常燃焼時における最適空燃比となる値Ｎ_P
に制御する。

【００２２】以上の実施例において、一定時間とは、燃
焼が開始されることによって、石油が噴霧される燃焼空
間や該燃焼空間を構成する燃焼缶体等の温度が噴霧燃焼
の気化やその再液化等に悪影響を及ぼさない温度まで上
昇すること等により、不安定な過渡期が過ぎるまでに必
要な時間とすることができる。この一定時間は石油噴霧
燃焼装置の規模等に応じて、予め実験によって定めるこ
とができる。また、上記した第１例から第６例において
は、何れも要するに、炎検出器60により着火が検出され
た後の一定時間ｔについては、送風ファン70による送風
量と流量制御弁25による石油噴霧量との空燃比の値を定
常燃焼時における最適空燃比の値よりも低く設定するこ
とにある。よって本発明の基本的構成は、上記第１例か
ら第６例に限定されるものではなく、コントローラ80の
制御構成として、炎検出器60により着火が確認された後
一定時間は空燃比を定常燃焼時における値よりも低く設
定する構成としたところにある。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項１に記載の石油噴霧燃焼装置によれば、コントロー
ラの制御構成として、炎検出器により着火が確認された
後一定時間は空燃比を定常燃焼時における値よりも低く
設定する構成としたので、冬場等の低温環境下において
燃焼を行う場合でも、燃料の蒸発遅れや再液化や空気密
度が大きくなることによる空気過剰、急激な燃料噴霧量
及び空気量の変化に伴う空燃比のズレ等を防止すること
ができ、また燃焼用空気の吹き出し流速を低く抑えるこ
とで火炎の吹き飛びを抑制することができ、よって燃焼
開始初期における火炎の吹き消え防止と安定した燃焼状
態を確保することができる。また請求項２に記載の石油
噴霧燃焼装置によれば、上記請求項１に記載の構成によ
る効果に加えて、コントローラの制御構成として、炎検
出器により着火が確認された後一定時間は、流量制御弁
の開口度を着火時のままか少なくとも着火時の開口度に
近い開口度に設定すると共に、送風ファンの回転数も着
火時回転数のままか少なくとも着火時回転数に近い回転
数に設定するようにしているので、着火後初期における
未だ安定した燃焼がなされ難い過渡期を、燃料噴霧量と
空気供給量との関係を着火時のまま保持した状態での安
定した燃焼状態にすることができる。また請求項３に記
載の石油噴霧燃焼装置によれば、上記請求項１に記載の
構成による効果に加えて、コントローラの制御構成とし
て、炎検出器により着火が確認された後一定時間は、流
量制御弁の開口度を安全な燃焼を行うことができる一定
の開口度にすると共に、該流量制御弁の開口度に対する
送風ファンの回転数を定常燃焼時における対応する回転
数よりも低く設定するようにしているので、着火後の初
期において、流量制御弁の開口度や送風ファンの回転数
を着火時の状態やその付近から脱した状態として、燃料
噴霧量過多による煤等の発生を予防することができる。
しかも全体としての空燃比を定常燃焼状態における値よ
りも低く抑えているので、着火後初期において炎の吹き
消えのない安定した燃焼を行うことができる。また請求
項４に記載の石油噴霧燃焼装置によれば、上記請求項１
に記載の構成による効果に加えて、コントローラの制御
構成として、炎検出器により着火が確認された後は、流
量制御弁の開口度については必要燃焼熱量と実際の燃焼
熱量との差に応じて比例制御を行う定常燃焼制御を行う
と共に、送風ファンの回転数については、炎検出器によ
り着火が確認された後一定時間は、定常燃焼時における
前記流量制御弁の開口度に対応する回転数よりも低く設
定するようにしているので、着火後の燃焼状態を比較的
速やかに要求される燃焼状態に移行させながら、且つ着
火後の一定時間は送風量を抑えて、着火後初期の過渡期
における炎の吹き消えを防止し、安定した燃焼を確保す
ることができる。また請求項５の記載の石油噴霧燃焼装
置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加
えて、コントローラの制御構成として、炎検出器により
着火が確認された後は、流量制御弁の開口度については
必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて比例制御
を行う定常燃焼制御を行うと共に、送風ファンの回転数
については、炎検出器により着火が確認された後一定時
間は、送風ファンの回転数を着火時回転数から定常燃焼
時における前記流量制御弁の開口度に対応する回転数へ
徐々に増加させて行くようにしているので、着火後の燃
焼状態を比較的速やかに要求される燃焼状態に移行させ
ながら、且つ着火後の一定時間は送風量を抑えて、着火
後初期の過渡期における炎の吹き消えを防止し、安定し
た燃焼を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の石油噴霧燃焼装置をリターン式噴霧ノ
ズルを用いた例で示す実施の形態の全体構成図である。

【図２】図１のバーナに関する部分を記号化した簡略構
成図である。

【図３】本発明の実施の形態の第１例を説明するタイム
チャートである。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を説明するタイム
チャートである。

【図５】本発明の実施の形態の第３例を説明するタイム
チャートである。

【図６】本発明の実施の形態の第４例を説明するタイム
チャートである。

【図７】本発明の実施の形態の第５例を説明するタイム
チャートである。

【図８】本発明の実施の形態の第６例を説明するタイム
チャートである。

【図９】従来例を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

20 噴霧ノズル 23 石油供給管路 24、26 ポンプ 25 流量制御弁 50 点火器 60 炎検出器 70 送風ファン 80 コントローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石油などの液体燃料を燃焼させるための
   空気を供給する送風ファンと、石油などの液体燃料を噴
   霧して燃焼に供する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルへ石油
   を搬送するための石油供給管路と、該石油供給管路を介
   して石油を噴霧ノズルへ向けて送るためのポンプと、前
   記石油供給管路に配置され前記噴霧ノズルから噴出され
   る噴霧量を調節するために開口度を調節する流量制御弁
   と、点火器と、炎検出器と、前記送風ファン、ポンプ、
   流量制御弁、点火器、その他の装置各部を制御するコン
   トローラとを少なくとも有する石油噴霧燃焼装置であっ
   て、前記コントローラの制御構成として、炎検出器によ
   り着火が確認された後一定時間は空燃比を定常燃焼時に
   おける値よりも低く設定する構成としたことを特徴とす
   る石油噴霧燃焼装置。
2. 【請求項２】 コントローラの制御構成として、炎検出
   器により着火が確認された後一定時間は、流量制御弁の
   開口度を着火時のままか少なくとも着火時の開口度に近
   い開口度に設定すると共に、送風ファンの回転数も着火
   時回転数のままか少なくとも着火時回転数に近い回転数
   に設定することで、空燃比を定常燃焼時における値より
   も低く抑える構成としたことを特徴とする請求項１に記
   載の石油噴霧燃焼装置。
3. 【請求項３】 コントローラの制御構成として、炎検出
   器により着火が確認された後一定時間は、流量制御弁の
   開口度を安全な燃焼を行うことができる一定の開口度に
   すると共に、該流量制御弁の開口度に対する送風ファン
   の回転数を定常燃焼時における対応する回転数よりも低
   く設定することで、空燃比を定常燃焼時における値より
   も低く抑える構成としたことを特徴とする請求項１に記
   載の石油噴霧燃焼装置。
4. 【請求項４】 コントローラの制御構成として、炎検出
   器により着火が確認された後は、流量制御弁の開口度に
   ついては必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて
   比例制御を行う定常燃焼制御を行うと共に、送風ファン
   の回転数については、炎検出器により着火が確認された
   後一定時間は、定常燃焼時における前記流量制御弁の開
   口度に対応する回転数よりも低く設定することで、空燃
   比を定常燃焼時における値よりも低く抑える構成とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の石油噴霧燃焼装置。
5. 【請求項５】 コントローラの制御構成として、炎検出
   器により着火が確認された後は、流量制御弁の開口度に
   ついては必要燃焼熱量と実際の燃焼熱量との差に応じて
   比例制御を行う定常燃焼制御を行うと共に、送風ファン
   の回転数については、炎検出器により着火が確認された
   後一定時間は、送風ファンの回転数を着火時回転数から
   定常燃焼時における前記流量制御弁の開口度に対応する
   回転数へ徐々に増加させて行くことで、その間は空燃比
   を定常燃焼時における値よりも低く抑える構成としたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の石油噴霧燃焼装置。