JPS6136130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は炎電流の検知構造を改良した拡散燃
焼式バーナに関する。

一般に温風暖房機器等に用いられるバーナに
は、燃焼管制機構が組込まれ、この機構により、
不着火を検出したり、燃焼運転中に炎が所定より
小さくなつたり吹消えをおこした場合とか、或い
は飛火（リフテイング）などの異常燃焼が生じた
際に、それを検知して燃料の遮断をおこなうと
か、燃焼運転を停止して安全を期すようになつて
いる。この機構はバーナ本体内の火炎生成部に炎
検出体としてのフレームロツドを挿入し、このフ
レームロツドで炎電流を検知し、この検知に基づ
いて炎が所定の状態に生成されているか否かと判
断し燃焼運転を制御するものである。

ところで、バーナプレートを有する予混合燃焼
方式のバーナにおいては、火力の強弱設定に関係
なく火炎がバーナプレートの板面のほぼ一定位置
に定まり、したがつてこのようなものにおいて
は、単一のフレームロツドで容易に炎電流を検知
することができる。これに対し、拡散燃焼方式の
バーナにあつては、火力の強弱設定によつて火炎
の位置が大きく移動し、このため単一フレームロ
ツドではそれに対応することが困難で、複数のフ
レームロツドを使用せざるをえないことになる。
しかしながら、複数のフレームロツドを組込むの
では、とくにこの種の拡散燃焼方式のものではバ
ーナ本体内にフレームホルダや燃焼リングなどの
燃焼性能を向上しかつ安定化させる燃焼補助部材
が配設されている関係で、そのフレームロツドの
組込みが相当困難となり、また複数のフレームロ
ツドが乱立することから燃焼状態が悪化するおそ
れがある。

一方、この種燃焼器の消火直後に燃料の供給が
再開され、その燃料が正規の点火機構とのタイミ
ングのずれなどにより不着火となり、この状態の
ままさらに燃料の供給が継続されると、その燃料
がバーナ本体の熱を受けて爆発や異常着火をひき
おこしてしまうこともある。このような場合、バ
ーナ本体にフレームロツドが配設されていれば、
それが燃料供給後の火炎の不存在を検知して直ち
に燃料の供給を遮断するから、爆発や異常着火を
確実に回避することができる。ところが前述のよ
うに、拡散燃焼方式のバーナには従来方式のフレ
ームロツドの組込みが困難であり、このため瞬時
消火形の拡散燃焼式バーナの実現化を阻んでいる
のが実情である。

この発明はこのような点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、バーナ本体内に
組込まれる既成の燃焼補助部材を利用して、炎の
移動に左右されることなく確実にかつ安価にその
炎電流を検知することができ、これにより瞬時消
火が容易に可能になる拡散燃焼式バーナを提供し
ようとするものである。

以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第１図において１は温風暖房機の
機体で、この機体１の内部には中央にバーナ２
が、一側寄りにカートリツジ式の燃料タンク３
が、また他側寄りの下端に温風用フアン４が配設
されている。燃料タンク３は油受皿５に支持され
ていて、弁機構６を介して、内部の灯油等の液体
燃料を外部空気との置換作用によつて油受皿５内
に一定のレベルで順次流出させるものである。

バーナ２につき説明すると、７がバーナ本体
で、これは外筒８と内筒９とからなる。外筒８は
円筒状をなし、両端にフランジ１０，１１を有し
ている。内筒９は周面に多数の燃焼用空気孔１２
…を有する有底円筒状をなし、その開口外周縁に
フランジ１３が設けられている。そしてこの内筒
９は、外筒８内に同心状に挿入され、その外筒８
との間に空気通路１４を形成している、外筒８の
フランジ１０と内筒９のフランジ１３とはパツキ
ング１５を介しかつ複数のねじ１６…によつて接
合固着されている。１７は燃焼筒で、この端部に
はフランジ１８が形成され、このフランジ１８が
パツキング１９を介して内筒９のフランジ１３に
重ね合わされ、複数のねじ２０…によつて接合固
着されている。そして内筒９内にはその開口側か
ら燃焼補助部材としてのフレームホルダ２１が同
心状に挿入されている。このフレームホルダ２１
は耐熱性でかつ導電性の金属材料によつて円錐台
傘形状に形成され、その開口両側を内筒９の底部
側奥方に向け、また他方側の端面に放射状に取付
脚２２…を有している。そして各取付脚２２…の
端部が内筒９のフランジ１３に突設されたスタツ
ド１３ａ…に、それぞれ磁気等の耐熱絶縁材から
なるビーズ２４ａ，２４ｂを介してナツト２５に
より着脱自在に締着され、これによりフレームホ
ルダ２１が内筒９と電気的に絶縁する状態で支持
されている。このように支持されたフレームホル
ダ２１には、さらにその開口面側から内筒９の底
部奥方側に向つて突出する支持体２３ａが設けら
れ、この支持体２３ａの先端にフレームホルダ２
１と離間してフレームロツド２３が取付けられて
いる。２６は外周が耐熱絶縁材２７で被覆された
ロツドターミナルで、これは内外筒８，９のフラ
ンジ１０，１３およびこの間のパツキング１５を
貫通して設けられ、一端がナツト２８により上記
取付脚２２の端部に電気的に接続する状態をもつ
て結合され、また他端にはリード線２９が接続さ
れている。内外筒８，９のフランジ１０，１３を
結合保持したねじ１６にはリード線３０が接続さ
れ、このリード線３０および上記ロツドターミナ
ル２６のリード線２９が炎電流検知回路の入力端
子に接続されている。なお、３１は内筒９の内周
沿いに設けられたパイロツトリングである。

燃焼筒１７の反対側におけるバーナ本体７の端
部にはフアンケーシング３２が設けられ、さらに
このフアンケーシング３２を包むようにモータケ
ーシング３３が取付けられている。これらケーシ
ング３２，３３は周縁にそれぞれ一体にフランジ
３４，３５を有し、これらフランジ３４，３５が
パツキング３６を介して外筒８のフランジ１１に
重ね合わされ、複数のねじ３７…によつて接合固
着されている。モータケーシング３３は側面に吸
気孔３８を有するとともに、内部にモータ３９を
収容保持し、またフアンケーシング３２は端面に
端板４０を有し、この端板４０の中央部が皿形状
に膨出し、その膨出端面が内筒９の端面に形成さ
れた開口部４１にパツキング４２を介して気密的
に接合し、また膨出周面には均等的に多数の通気
孔４３…が形成され、これら通気孔４３…により
フアンケーシング３７内がバーナ本体７の空気通
路１４に連通している。そして端板４０の内面側
には放射状に迂回フイン４４…が取付けられてい
る。フアンケーシング３７内には二段に遠心形の
フアン４５，４５が収容配置まれ、またモータ３
９の出力軸４６はフアンケーシング３７の中心を
挿通し、この出力軸４６の中間に上記フアン４
５，４５が取着されている。出力軸４６の先端は
端板４０を貫通して内筒９内に臨み、この端部に
回転カツプ４７が取付けられている。この回転カ
ツプ４７は有底円筒状をなし、その開口面をフア
ンケーシング３２側に向けているとともに、周面
には切起し加工により複数の開口４８…が形成さ
れている。回転カツプ４７は端板４０に取付けら
れた気化カツプ４９で被われ、この気化カツプ４
９はその開口面を燃焼筒１７側に向けているとと
もに、その周縁に鍔５０を有し、この鍔５０には
均等的に係合構５１…が切欠形成されている。気
化カツプ４９の開口部にはカバー５２が設けら
れ、これはその周縁に上記係合溝５１…に対応す
る係合爪５３…を有し、これら係合爪５３…を介
して気化カツプ４９に取付けられている。この取
付けは、まず各係合爪５３…の先端縁を各係合溝
５１…を通して鍔５０の内周側に突出位置させ、
この状態でカバー５２を回動操作し各係合爪５３
…の先端縁を鍔５０の内面に係合させることによ
つて行う。カバー５２の内面には均等的に複数の
ダボ５４…が設けられ、これらダボ５４…が気化
カツプ４９の鍔５０に当接し、これによりカバー
５２と気化カツプ４９との間に１mm程度の隙間５
５が確保されている。

端板４０の内面には燃料受け５６が設けられ、
これは環状をなし、その内周に遮熱パイプ５７が
挿通し、この遮熱パイプ５７の内部を上記モータ
３９の出力軸４６が遊挿している。燃料受け５６
にはその上面部から垂直に受穴５８が穿設されて
いるとともに、側面からその受穴５８と連通する
導油管５９が水平に突設され、この導油管５９の
先端が回転カツプ４７内に臨んでいる。この吐出
パイプ５９の先端にはすり割溝６０が形成され、
このすり割溝６０に案内板６１が遊挿され垂下し
ている。上記受穴５８の上端開口には吐出パイプ
６２の一端が遊挿し、この吐出パイプ６２の他端
は継手６２ａを介して給油パイプ６３を接続し、
この給油パイプ６３は電磁ポンプ６４を経て油受
皿５内に導入されている。

６５は気化カツプ４９の隙間５５の直下に傾斜
して設けられた点火用燃料導入板で、この導入板
６５の傾斜下端側に着火シート６６が配設され、
さらにこの着火シート６６の直下に点火用ヒータ
６７が設けられている。また気化カツプ４９の直
下からドレンパイプ６８が導出されその導出端が
油受皿５内に挿入されている。

燃焼筒１７の開口下周縁部にはその縁部を下方
に膨出させることによつて水溜部６９が形成さ
れ、この水溜部６９内にロツドターミナル２６と
取付脚２２との接続部が臨んでいる。また燃焼筒
１７内にはクランク状に折曲するバツフル板７０
が配設され、このバツフル板７０によつて排ガス
の迂回路７１が形成され、この迂回路７１の一端
に接続口７２が設けられている。そして接続口７
２に熱交換器７３が接続し、この熱交換器７３は
蛇行状の排ガス路７４を有し、この排ガス路７４
が排気口７５を経て屋外に連通している。

上記迂回路７１の途中には、受熱口７６が形成
され、この受熱口７６に対応して燃焼筒１７の上
壁面に蒸発容器７７がパツキング７８を介して取
付けられ、この蒸発容器７７の底面が受熱口７６
に臨んで、迂回路７１に直接面している。機体１
の背面には第１図中鎖線で示す水受皿７９が設け
られ、この水受皿７９と上記蒸発容器７７とが導
水管８０を介して互いに連通し、また水受皿７９
には水タンク８１が着脱自在に装着されている。
この水タンク８１は弁機構８２を介して、内部の
水を外部空気との置換作用によつて水受皿７９内
に一定のレベルで流出させるもので、これにより
導水管８０を通して蒸発容器７７内に常時一定レ
ベルの水が収容保持される。蒸発容器７７は側面
に空気導入口８３を有し、また上面は吹出グリル
８４を通して機体１の上方に開放している。

油受皿５内には垂直にガイド溝８５が設けら
れ、このガイド棒８５にフロート８６が上下動自
在に装着されている。このフロート８６は燃料タ
ンク３内の燃料の全量が流出し、油受皿５内の燃
料液面が下降した際に、その液面と一体に下降し
てその位置が給油パイプ６３の下端に達する直前
に電磁ポンプ６４の通電を断ち切り、それによつ
て電磁ポンプ６４の空吸込みを防止するものであ
る。なお、８７は温風用フアン４を駆動するモー
タである。

つぎに作用につき説明する。モータ３９の起動
によりフアン４５，４５および回転カツプ４７が
高速で回転する。フアン４５，４５の回転に伴つ
て給気口３８からフアンケーシング３２内に空気
が吸込まれ、これがさらに各通気孔４３…、空気
通路１４を経て各燃焼用空気孔１２…から内筒９
内に墳出する。また、電磁ポンプ６４により油受
皿５内の燃料が給油パイプ６３、吐出パイプ６２
を通して受穴５８内に供給され、さらにこの燃料
が導油管５９からすり割溝６０を経、案内板６１
を伝わつて回転カツプ４７内に滴下する。滴下し
た燃料は回転カツプ４７の回転遠心力で気化カツ
プ４９内に飛散霧化される。ところがこの時点に
おいては、気化カツプ４９が低温であるため、霧
化された燃料は再び凝縮するとともに、隙間５５
から導入板６５に流下する。そしてこの燃料は導
入板６５を伝つて着火シート６６の配設側に流動
して一部がその着火シート６６に浸透し、他の余
剰分がドレンパイプ６８を通して油受皿５内に返
送される。着火シート６６に浸透した燃料は、予
め赤熱待機している点火用ヒータ６７によつて点
火された、着火シート６６に着火炎を形成する。
この着火炎は徐々に火勢を強め、気化カツプ４９
を加熱するが、この間上述のフレームホルダー２
１と一体化されたロツド２３でその着火が検出さ
れる。これに伴い気化カツプ４９内の燃料は徐々
に気化をし、その気化ガスの隙間５５の全周から
均一的に流出する。そしてこの気化ガスが燃焼用
空気孔１２…から噴出する空気と混合するととも
に、上記着火炎を得て燃焼し、さらに燃焼用空気
孔１２…からの空気と混合してその燃焼は徐々に
拡大して定常燃焼に移行するが、フレームロツド
２３およびフレームホルダー２１によつてこの間
の燃焼量は連続検出される。しかしてこの時点に
おいては上記燃焼による輻射熱によつて気化カツ
プ４９が充分に加熱されるから、回転カツプ４７
から飛散霧化される燃料のすべてが瞬時に気化し
て隙間５５から流出し、これによつて定常燃焼が
継続される。

燃焼による排ガスは、燃焼筒１７から迂回路７
１を経て熱交換器７３の排ガス路７４に流入する
とともに、この排ガス路７４を流通して排気口７
５から屋外に排出される。また温風用フアン４の
回転により室内の空気が熱交換器７３の周囲を通
過するように循環送風される。そしてその空気が
熱交換器７３の周囲を通過する際にそれとの熱交
換により温風となり、この温風により室内の暖房
が図られる。燃焼筒１７の迂回路７１の途中には
蒸発容器７７の底面が直接面しており、したがつ
てその内部の水が排ガスによつて効率よく加熱さ
れて沸騰し蒸気を発生する。この蒸気は温風用フ
アン４の回転により空気導入口８３から蒸発容器
７７内に送風される空気とともに、勢いよく吹出
グリル８４から室内に噴出し、これにより室内が
適度に加湿される。

ところで、回転カツプ４７への燃料供給量を調
整すると、直ちに、燃焼火力が変化し、また燃料
の供給を停止すると瞬時に消火する。そしてい
ま、燃料供給量を大にして強火力に設定した場合
にはその主燃焼炎は、フレームホルダ２１の周縁
と内筒９の開口周縁との間を中心にして形成さ
れ、また燃料供給量を絞り弱火力に設定した場合
にはその主燃焼炎は、後退して内筒９の奥方に移
行する。フレームホルダ２１と内筒９との間には
炎電流検出回路により予め一定の電圧が印加され
ており、これにより各設定時における燃焼状態の
良否が連続的に判断される。すなわち強火力設定
時に上述の所定の位置に燃焼炎が定まつている場
合には、その燃焼炎の整流作用によりフレームホ
ルダ２１の周縁から内筒９の開口周縁（両者が最
も近接する部位）に炎電流が流れ、つまり炎電流
が検知され、この検知に基づいて正常燃焼である
ことが判断される。また、弱火力設定時に燃焼炎
が所定の状態で後退し所定位置に定まつた場合に
おいても、その燃焼炎の整流作用によりフレーム
ロツド２３から内筒９に炎電流が流れて正常の燃
焼であることが判断される。

これに対し、各設定時にその燃焼炎が所定位置
に定まらなかつた場合、すなわち炎が小さすぎた
り、或いは吹き消えなどを起したような場合には
炎電流を検知することができず、これにより炎電
流検知回路を通じて電磁ポンプ６４やその他の電
気機器の通電が断ち切られ、燃料の供給が停止さ
れ、安全が図られる。

ところでいま、燃焼運転継続中において蒸発容
器７７の底面に穴があいたとする。すると蒸発容
器７７内の水は迂回路７１内に漏出し、さらにそ
の迂回路７１から燃焼筒１７の内底面を経て水溜
部６９に流入し、この水溜部６９内に貯留する。
このためフレームホルダー２１の取付脚２２の端
部は水中に没し、その水を介して内筒９と電気的
に短絡し、この結果フレームホルダ２１およびフ
レームロツド２３はいずれも炎電流の検知が不能
となる。したがつて異常燃焼や吹き消えの場合と
同様に炎電流検知回路を通じて直ちに燃焼運転が
停止される。

このように漏水の原因で燃焼運転が停止した場
合には、バーナ本体７から燃焼筒１７を分解して
水溜部６９内の水を廃棄するか、或いは予め水溜
部６９に水抜栓を設けておき、その水抜栓を介し
て廃棄する。

以上説明のようにこの発明によれば、バーナ本
体内に配設される燃焼補助部材をバーナ本体と電
気的に絶縁する状態で支持し、この燃焼補助部材
にはこれと離間してフレームロツドを取付け、燃
焼補助部材およびバーナ本体を炎電流検知回路に
接続したから、設定操作に伴う炎の移動に左右さ
れることなく、確実にその炎電流を連続して検知
することができ、したがつて瞬時消火形のバーナ
の実現が容易に可能となる。そして、設定操作に
応じる少なくとも一方の炎電流の検知を既成の燃
焼補助部材を利用して行なえるから、燃焼性能を
悪化させることもないし、また製作コストを抑え
ることができる。さらに燃焼補助部材にフレーム
ロツドを取付けてユニツト化し、これをバーナ本
体のフランジに突設したスタツドを介してバーナ
本体内に着脱自在に支持するようにしたから、燃
焼補助部材の組込みと同時にそのフレームロツド
の組込みを果せ、したがて組立工数が減少し能率
的な組立を達成することができ、そしてその組立
時に燃焼補助部材およびフレームロツドの位置決
めを各スタツドにより確実に行うことができ、ま
た燃焼補助部材の取外しによりこの部材およびフ
レームロツドならびにバーナ本体の内部の保守点
検や清掃等を容易に行うことができる。ロツドタ
ーミナルはバーナ本体のフランジに貫挿して設け
てあり、このためこのロツドターミナルは燃焼高
温部の熱を受けにくく、したがつて熱的劣化を防
止することができる。長期使用等により燃焼補助
部材やフレームロツドが熱変形等を起してバーナ
本体に接触した場合には、それがバーナ本体と電
気的に短絡して炎電流の検知が不能となるから、
これによりその変形を察知でき、異常のまま使用
が継続されてしまうことがない利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は全
体の断面図、第２図はバーナ本体の分解状態の斜
視図、第３図は回転カツプの配設部の分解状態の
斜視図である。 ７……バーナ本体、１３……フランジ、１３ａ
……スタツド、２１……フレームホルダ、２３…
…フレームロツド、２６……ロツドターミナル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バーナ本体の開口部のフランジに複数のスタ
   ツドを突設し、これらスタツドを介して電気的に
   絶縁する状態でバーナ本体内にフレームホルダな
   どの燃焼補助部材を着脱自在に支持し、この燃焼
   補助部材にこれと離間してフレームロツドを取付
   け、上記フランジに外周が電気的に絶縁されたロ
   ツドターミナルを貫挿し、このロツドターミナル
   を上記燃焼補助部材に電気的に接続し、ロツドタ
   ーミナルおよびバーナ本体を炎電流検知回路に接
   続し、火力の強弱設定時の一方の炎電流を燃焼補
   助部材で他方の炎電流をフレームロツドで検知す
   るようにしたことを特徴とする拡散燃焼式バー
   ナ。