JPS60216121A - オイルバ−ナ - 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】 本発明はオイルバーナ忙関する。噴射型オイルバーナは
、性能の充分さと価格の適正さＫより最近までは良好な
成績を示してきた。しかし、近年になって製油会社で生
産される基準燃料油忙多数の要因による変化が起ってい
る。その要因とは、世界の原油供給源が広範囲に分散し
たことや、種々の石油製品に対する産業上の要求が変化
したことである。最近までは、軽油（ケロセンおよびガ
ス油）は、燃料油用仕様規格の低い許容基準で生産され
、且つ現用の噴射式オイルバーナでも良好に霧化して燃
焼する油が得られた。今日では、軽油の生産規定は燃料
油用規格の密度と粘性に対する高い仕様許容範囲のもの
に近くなっている。このような油を噴射型オイルバーナ
に使用すると、不充分な霧化と不良起動による問題が、
特に周辺温度が低い場合に発生した。これ等の問題は、
油ノズル装置にヒータを装着すれば解決できるという提
案が噴射型オイルバーナの製造業者から出ている。この
種のバーナノズル内部での微少な許容誤差と小さい孔が
原因で、給油のＦ過程度を高くする必要が生じ、これに
より油の中に存在するワックス成分に起因する問題が発
生している。このような理由で、寒冷時にはワックス化
の危険があるため、オイル産業では、産業用の国内装置
には貯蔵タンク用ヒータと配管用熱絶縁材を装備する必
要のあることを提案している。当然のことながら、これ
等の追加装備により燃料オイルを使用する装置の設置経
費は増加する。

運転のための許容範囲がもつと広く且つ現在入手できる
燃料油で良好な性能を発揮できる代替バーナを開発する
必要のあることは明らかである。

本発明は、従って有効使用範囲が広く、且つ現在入手で
きる燃料で効率のよい運転が可能で、しかもあまり遠く
ない将来に実用になる可能性のあるオイルバーナを提供
することを目指している。

本発明は更に、燃料流量の広範囲に亘って性能効率がよ
く、且つ必要条件の変化に迅速に対応できるオイルバー
ナを提供することを目指している。

本発明により提供される空気霧化又は蒸発ポット型オイ
ルバーナは、オイル供給手段および燃焼用空気供給手段
を有する燃焼室と上記燃焼室に近接し上記室から受熱す
るように配備された流体室と上記流体室から加熱された
流体を排出して冷流体を上記流体室に導入する手段、お
よび流体室を出る加熱された流体の温度により、又は上
記流体室を出る加熱された流体と上記流体室に導入され
る冷流体との温度差により空気およびオイルの供給量を
変化させる制御手段とを備える。上記流体は水又は空気
でよく、上記バーナはボイラ又は空間加熱器の一部を形
成してもよい。

本発明の１つの様式として、上記バーナは空気霧化聾で
あり、上記燃焼室には外側の空気噴出手段で取り囲まれ
たオイルのオリアイスを有するオイル／エア噴出ノズル
を装着する。バーナは代替的に蒸発ポット型でも差支え
ない。

制御手段には、バーナモータの速度を゛上記温度又は温
度差に従って制御するモータ速度制御装置が含まれてい
るのが望ましい。バーナモータは、オイルの圧力および
／又は霧化用空気圧（空気式霧化バーナの場合）を適切
に制御し、更に燃焼室に送られる燃焼用空気の供給量を
適切に制御する。

本発明の３種類の形式を次に、実施例により、添付図面
を参照して説明する。

第１図について、バーナには燃焼室２が含まれ、この燃
焼室の底部にはフレームリング５が装着された開孔部４
があり、その内部にオイル／エア噴出ノズル、頂部には
煙突８がある。燃焼室２の周辺には小容積のボイラ１０
があり、とのボイラには加熱された水の流出路１２、お
よび熱を例えば内部放熱器に放出して温度の低下した帰
還冷却水用の帰還路１４がある。

オイル／エア噴出ノズル６は、吸引オイルライン１８か
らオイルを補給される中央オイル供給オリアイス１６を
備えている。主オイル貯蔵タンク２０から来たオイルは
、目の粗いフィルタ２４を装着したフロートタンク２２
を通って、オリフィス１６に達する。圧搾空気がオリフ
ィス１６の外縁を通過して、低圧部を発生させると、オ
イルはフロートタンク２２からノズル６に吸引される。

空気圧が増加するにつれて、オイル流量が増加する。供
給燃料油が比較的に重い場合は、フロートタンク２ｉに
加熱手段を装着してもよい。

圧搾空気は、オイルオリフィス１６を取り巻くオリフィ
ス２６を通じてノズル６に供給される。

圧搾空気は回転圧縮機２８により、圧力解放弁３０と電
磁ソレノイド弁３２を通じてライン２７に供給される。

起動の際、最初に必要な空気放出が終るまではソレノイ
ド弁３２は閉じたままである。

圧力解放弁３０の役目は、プリパージ期間を通じて、ソ
レノイド弁３２の後方で空気圧が上昇するのを防止する
ことである。

圧縮機２８で発生する空気圧は、圧縮機２Ｂを駆動する
バーナモータ３４により制御される。圧縮機２８とバー
ナモータ３４は、圧縮機２８の作動不良時には破壊可能
な可破壊継手を介して接続している。当パゝナモータは
、室３Ｂの内部で開口部４と連係して作動するファン３
６の駆動も行う。室３８は調節可能な空気取入手段４０
を備えている。ファン３６はこのようにして燃料出口ノ
ズル６用の燃焼用空気源を提供する。

ボイラ１０の流出路１２と帰還路１４には、温度センサ
４２と４４が夫Ａ取付けられている。電気制御ボックス
４８と連係するモータ速度制御装置４６はセンサ４２と
４４から信号を受け、流出路１２と帰還路１４間の温度
差に従ってバーナモータ３４を駆動する。この差は、水
を加熱用に使用した期間に水から奪われた熱量を指示し
ている。

この熱量が多いことは、周辺温度が低いという表示であ
る。しかしながら制御装置４６は、温度差の増加につれ
、モータ３４は増速して霧化空気圧を高め、バーナヘッ
ドへのオイル流量と燃焼用ガス供給量を増加させるよう
に構成されている。温度差が減少すると、制御装置４６
はモータ速度を減少させ、その結果霧化用空気圧力、オ
イル流量および燃焼用空気供給量は減少する。

本発明の他の形態に於いては、制御装置４６は、センサ
４２のみに応答して流出路１２の温度に従って作動する
ことが可能である。従って、もし流出路温度が低いと、
制御装置４６はモータ３４を増速し、又この逆も行われ
る。

上記の装置には空気霧化バーナのような従来型の特性を
組み込んでもよい。電気制御ボックス４Ｂはモータ速度
制御装置４６とバーナモータ３４を制御するのみでなく
、点火手段５０に連結した変圧器４９、および燃焼室２
内の火焔を検出するフォトセル５２をも制御する。過熱
遮断装置５４のような安全特性を組み入れて、水の沸騰
を防止したり、ボイラの清掃が必要になると、燃焼室圧
力警報（目示せず）を出すことが可能である。

図示された構成の変更をこの発明の範囲内で行い得るこ
とは明らかであろう。例えばソレノイド３２は、圧搾空
気ライン２７ではなく、オイルライン１８に設けてもよ
い。

バーナは上記のように、その作動範囲を通じて実質的に
は燃焼特性を変化することなく作動することが可能であ
り、且つ低負荷のもとで高い効率を保つことができる。

水温を精密に制御できるということは、小容積のボイラ
を使用出来ることを意味する。

第２図には、第１図に示したバーナと同等ではあるが、
高出力に適したバーナを示しである。第１図と第２図の
同一部分には同一の照合番号を付しである。ただし第１
図の空気圧縮機２８と圧力解放弁３０は、ライン５５上
の加圧空気をソレノイド弁３２の上流にあるフィルタ空
気圧調整弁５６に供給する別個の空気圧縮機（図示せず
）と入れ替っている。弁５６は、広い範囲の温度と種々
のオイルに適した一定の圧力に事前に設定される。

代替手段として、霧化用空気圧力を制御装置４６から制
御しても差支えない。第１図のオイルフロートタンク２
２は、油圧調整装置６０を装着した低圧オイルポンプ５
８と入れ替っている。ポンプ５８はタンク２０からメツ
シュフィルタ６２を介して流体の供給を受け、次にオイ
ルソレノイド弁６４およびライン６６を経由してオリフ
ィス１６に供給される。燃焼室のプレパージ手順の操作
中に、ソレノイド弁の後方で油圧の過剰な上昇が起らな
いことを保証するため、バイパス６８を設ける。更に重
い燃料油を使用する場合には、油予備加熱室を組み込む
こともできる。低圧ポンプ５８をバーナモータ３４で駆
動して、燃焼室２に達するオイルと燃焼用空気や量を制
御装置４６により再び制御している点に注意すべきであ
る。

上記のようなバーナは、例えば粘度が１．６から３０セ
ンチストロ一ク以上におよぶ供給油で作動することが可
能である。燃焼特性を殆んど変動させずに運転中、およ
び軽負荷で高効率を維持して運転中にバーナを調整する
ことが可能である。

第３図は、空間加熱器に組み入れた蒸発ポット型のオイ
ルバーナに使用するために本発明を適用した場合を示す
が、この型式のバーナは、水ボイラにも組み入れ得ると
いうことは明らかであろう。

燃料油はタンク１２０に供給され、その中には浸漬型ポ
ンプ１２１とフィルタ１２２が装備されている。

燃料はライン１１Ｂに補給され、従来型の蒸発ポット１
００に達し、ここで蒸発し、燃焼室１０１内で点火され
る。燃焼用空気はインペラ１３６により供給される。燃
焼生成物は煙突１０２を通って排出される。別の室１０
４が燃焼室１０１をとり巻いており、空気はファン１０
６により室１０４に押しこまれ、燃焼室１０１の熱い壁
に触れて加熱される。加熱された空気は、空間加熱器と
して知られている手段で、加熱すべき空間にルーパー１
０８を経て移動する。

温度センサ１４２と１４４は流入空気と流出空気の温度
を夫々測定し、これ等のセンサから出る信号はモータ速
度制御ボックス１４６で相互に比較され、ここから流入
および流出温度間の差に相当する信号がインペラ１３６
を駆動するモータ１３４に供給され、更にギヤボックス
１３５を介してポンプ１２１が駆動される。このように
、もし周辺温度が非常に低い場合は、流入および流出温
度間の差により蒸発ポット１００内にポンプで圧送され
る燃料が多くなり、燃焼用空気の供給量もこれに従って
増加する。

計測した温度差の結果をもとにオイルおよび空気の供給
量を直接制御すれば、変動する外部必要条件に迅速に反
応するということが明らかであろう。従って、本発明に
よるバーナを、例えば家庭用のセントラルヒーティング
システムに採用すれば、個々の放熱弁の開閉に迅速に応
答するであろうＯ 更に、本発明によるバーナは、スイッチを入れた後例え
ば６０秒という迅速さで、点火に必要な燃料供給量に達
し、圧力噴射式バーナの場合の２０分間程度という比較
的遅い安定化期間に比べると相当に速いことが判明した
。更に、バーナのノズルを通る燃料流量を公称流量の±
２チ以内に制御することが可能で、しかも使用燃料の種
類により密度や粘度が変化しても性能に悪影響はない。

空気霧化型のバーナのノズル通路は圧力噴射式バーナに
比べ微細度が低いために、比較的粗い燃料ｆ過でも、寒
冷な条件で貯蔵タンクを加熱することなく、ノズルに対
して国内級の燃料を満足に適合させ得る。

更に、本発明によるバーナの燃焼特性は、広範囲の種類
の燃料を使用してもクリーンな運転の実施が可能である
ことが判った。バーナの運転可能範囲は、例えば２０　
（ＬＯＯＯＢｔｕｓ／ｂｏｕｒ約５０，４００ｋｃａｌ
／ｈｒから低流量の２０．０００或いは１０．０００Ｂ
ｔｕｓ／ｈｏｕｒ　（５０４０または２５２０　ｋｃｓ
ｌ／ｈｒ　）の低さにも達することが判明した。燃料の
霧化に高ポンプ圧力は必要としないため、低速モータの
使用が可能で運転は比較的静かになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は低出力に使用する空気霧化型オイルバ−すのブ
ロック図である。 第２図は高出力に使用する空気霧化型のオイルバーナの
ブロック図である。 第３図は空間加熱器に組み込まれた蒸発ポット型オイル
バーナのブロック図である。 ２・・・燃焼室、５・・・フレームリング、６・・・噴
出ノズル、１２・・・流出路、１４・・・帰還路、１６
・・・オリフィス、２０・・・主オイル貯蔵タンク、２
２・・・フロートタンク、２６・・・オリフィス、２８
・・・回転圧縮機、３０・・・圧力解放弁、３２・・・
電磁ソレノイド弁、３４・・・バーナモータ、３６・・
・ファン、３８・・・室、４２．４４・・・温度センサ
、４６・・・制御装置、４８・・・電気制御ボックス、
４９・・・変圧器、５０・・・点火手段、５２・・・フ
ォトセル、５４・・・遮断装置、５６・・・フィルタ圧
力調整弁、５８・・・低圧オイルポンプ、６０・・・油
圧調整装置、６４・・・オイルソレノイド弁、６８・・
・バイパス、１００・・・蒸発ポット、１０１・・・燃
焼室、１０２・・・煙突、１０４・・・室、１０６・・
・ファン、１０８・・・ルーバー、１２０・・・タンク
、１２１・・・浸漬型ポンプ、１３４・・・モータ、１
３５・・・ギヤボックス、１３６・・・インペラ、１４
２　、１４４・・・温度センサ、１４６・・・モータ速
度制御ボックス。 特許出願人　ディバー・ヒーティング・リミテッド（外
２名） 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）オイル供給手段及び燃焼用空気供給手段を有する
   燃焼室と、上記燃焼室に隣接し、上記室から受熱するよ
   うに配置された流体室と、上記流体室から加熱された流
   体を排出するとともに冷流体を上記流体室に導入する手
   段とからなる空気霧化型又は蒸発ポット型オイルバーナ
   において、上記流体室を出る加熱された流体の温度、又
   は上記流体室を出る加熱された流体と上記流体室に導入
   される冷流体との温度差により空気およびオイルの供給
   量を変化させるように構成した制御手段を設けたことを
   特徴とするオイルバーナ。 （２）上記制御手段は、空気およびオイルの供給量を上
   記流体室を出る加熱された流体と上記流体室に導入され
   る冷流体との間の温度差ンより変化させるように構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のオイルバーナ。 （３）上記制御手段は上記温度又は上記温度差によりバ
   ーナモータ速度を制御するモータ速度制御装置を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載のオイルバーナ。 （４）上記バーナモータが流体室へのオイルの供給量を
   制御することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   のオイルバーナ。 （５）上記バーナモータがオイル供給ラインの圧力を制
   御することを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
   オイルバーナ。 （６）上記バーナモータが霧化用空気を供給する圧縮機
   の作動を制御することによりオイル供給量を調節するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の空気霧化
   型オイルバーナ。 （７）上記圧縮機および上記バーナモータが可破壊継手
   を介して連係していることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載のオイルバーナ。 （８）上記バーナモータが燃焼用空気の供給量も併せて
   制御することを特徴とする特許請求の範゛囲第４項から
   第７項のいずれか１項に記載のオイルバ−す。 （９）上記流体室を出る流体および／又は上記流体室に
   導入される流体の温度を測定するための、電気制御ボッ
   クスおよびモータ速度制御装置忙連結された温度センサ
   が設けられていることを特徴とする特許 ルバーナ。 ■）上記流体が水であり、オイルバーナがボイラの一部
   を形成していることを特徴とする上記特許請求の範囲の
   いずれかに記載のオイルバーナ。 （１１）上記流体が空気であり、上記バーナが空間加熱
   器の一部を形成していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第８項のいずれかに記載のオイルバーナ。