JPS62196525A - 液体燃料燃焼装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体燃料気化式の燃焼装置において、気化室
の温度を上昇させる予熱ヒーターの通電時間を短くし、
経済効率を上昇させた液体燃料燃焼装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来の液体燃料燃焼装置として、実開昭５５−１１４８
５２号公報に記載された技術を挙げることができる。

第４図は上記公報に記載された液体燃料燃焼装置の主要
構成部を示す全体構成図である。

図において、（１）は燃焼用空気の量を調節する送風調
節バルブ、（２）は燃焼用空気を送る送態様、（３）は
送Ｉ！１調節バルブ（１）のつまみ、（４）は燃焼用空
気をバーナー（１０）に送る空気供給管、（５）は液体
燃料の液面を調節する定油面器、（６）は前記燃焼用空
気で前記定油面器（５）内の燃料を加圧する静圧戻し管
、（７）は前記定油面器（５）内の加圧室、（８）は電
磁弁で、前記加圧室（７）にかける圧力を制御してバー
ナー（１０）に供給する燃料を制御するものである。（
９）は前記定油面器（５）からバーナー（１０）に燃料
を供給する燃料供給管、（１１）は炎口を形成するバー
ナーヘッド、（１２）は燃料を吹き付は気化させる気化
筒、（１３）は前記気化筒を加熱する予熱ヒーター、こ
れらバーナーヘッド（１１）及び気化筒（１２）及び予
熱ヒーター（１３）はバーナー（１０）を構成する。ま
た、（１４）は気化した燃料を炎口に均一に導く均圧板
、（１５）は前記気化筒（１２）及び前記均圧板（１４
）で形成された気化室、（１６）は前記気化筒（１２〉
の温度を検出する温度センサである。

このように構成された上記従来の液体燃料燃焼装置は、
次のように動作される。

まず、運転開始信号によって、予熱ヒーター（１３）が
通電される。これによって、気化筒（１２）の温度が上
昇し、液体燃料が、例えば、灯油の場合、その気化に必
要な温度の２５０［’Ｃ］程度まで加熱されると、送風
機（２）が作動状態となる。前記送風機（２）が十分な
回転数にまで立上がり、バーナー（１０）内の未燃ガス
を排出するまでの１０〜２０秒間程度待機状態（以下、
単にプレパージと言う）とする。次に電磁弁（８）をオ
ンとし、定油面器（５）内の燃料を加圧し、燃料を気化
室（１５）内へ送り込む。燃料はここで気化筒（１２）
に吹き付けられてガス化し、炎口から燃焼用空気ととも
に吹き出し、放電式の点火器等によって点火され、バー
ナー（１０）は燃焼を開始する。

バーナー（１ｏ）の点火後の予熱ヒーター（１３）は燃
料を安定して気化させるために、気化筒（１２）の温度
が２７０［℃］以上になるとオフ、２５０［℃］以下に
なるとオンするように制御される。なお、前記予熱ヒー
ター（１３）のオン・オフ間に２０　［℃］の温度のヒ
ステリシスを設けであるのは、予熱ヒーター（１３）の
オン・オフ回数があまり多くなると、それを制御する制
御系の故障率が上昇するためである。

更に、第５図の上記従来の液体燃料燃焼装置の燃焼制御
のタイミングチャートを用いて詳述する。

時点ａ′で運転が開始されると、運転開始と同時に予熱
ヒーター（１３）がオンとなり、ヒートアップを開始す
る。気化筒（１２）の温度が上昇し、液体燃料がその気
化に必要な温度の２５０［℃］程度まで加熱さた時点ｂ
′で、燃焼用の送風機（２）をオンとする。そして、前
記送風機（２）が十分な回転数にまで立上がり、バーナ
ー（１０）内の未燃ガスを排出するまでのプレパージが
終了する時点Ｃ′で、電磁弁（８）をオンとし、定油面
器（５）内の燃料を加圧し、燃料を気化室（１５）内へ
送り込む。同時に、図示しない点火器がオンとなり、気
化室〈１５）内で気化され、気化筒（１２）に吹き付け
られてガス化した燃料は、炎口から燃焼用空気とともに
吹き出し、点火器によって点火され、バーナー（１ｏ）
は燃焼を開始する。前記点火器は１０〜２０秒後にオフ
状態となる。

バーナー（１０）は燃焼を開始すると、燃焼エネルギー
がバーナー（１０）に熱回収され、その温度が急激に上
昇する。気化筒（１２）の温度も上昇し、２７０［℃］
程度まで加熱さた時点ｄ′で、予熱ヒーター（１３）は
オフとなる。爾後は、バーナー（１０）の温度は２７０
［℃コ程度を越えた温度で定常状態となり、バーナー（
１０）は安定して燃焼を継続する。

温度調節器によってバーナー（１０）の燃焼が停止され
た時点ｅ′で、気化筒（１２）の温度が下降し、その後
は気化筒（１２）に配設した温度センサ（１６）によっ
て、予熱ヒーター（１３）の温度が略２５０〜２７０［
℃］の範囲で湿度制御される。したがって、時点ｆ′で
再び燃焼が開始できる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記第５図のタイミングチャートから分るよう
に、時点Ｃ′から時点ｄ′間では、液体燃料が気化に必
要な温度の２５０　［℃］程度以上になっており、燃料
が十分気化できる状態にあるにもかかわらず、予熱ヒー
ター（１３）に通電された状態であり、電気エネルギー
に無駄があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決すべく、燃焼特
性に影響を与えることなく、経済的に運転できる液体燃
料燃焼装置の提供を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明にかかる液体燃料燃焼装置は、温度センサで検出
されたバーナーの検出温度を入力し、予熱ヒーターに電
力を供給する予熱ヒーター駆動回路及びバーナーで気化
された燃料に点火する点火器駆動回路に出力するシーケ
ンス制御回路において、前記シーケンス制御回路から供
給される点火器駆動回路の駆動信号によって、前記温度
センサの出力を高温度状態の出力とする回路を附加した
ものである。

し作用］ 本発明のおいては、シーケンス制御回路から供給される
点火器駆動回路の駆動信号によって、前記温度センサの
出力を高温度状態の出力とする回路を附加し、バーナー
で気化された燃料に点火する条件が充足されている点火
器駆動回路の駆動信号によって予熱ヒーターを遮断状態
にするものであるから、点火器駆動回路の駆動出力のあ
る間、予熱ヒーターを遮断状態にすることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の液体燃料燃焼装置の制御回
路の要部を示す回路図、第２図は同じくその全体の要部
を示す概略構成図で、第３図は同じくその液体燃料燃焼
装置の点火シーケンスのタイミングチャートである。

第２図において、（２１）は本体ケーシング、（２２）
はバーナーヘッド及び気化筒及び予熱ヒーター（２３）
で構成されるバーナー、（２３）は前記バーナー（２２
）の気化筒を予熱する予熱ヒーター、（２４）は燃焼用
空気を送る送風機、（２５）は電磁弁で、バーナー（２
２）に供給する燃料を制御するものである。（２６）は
放電式の点火器、（２７）は本実施例の液体燃料燃焼装
置の燃焼を制御する燃焼制御回路、（Ｓ）は前記バーナ
ー（２２）の気化筒の温度を検出する温度センサである
。

また、第１図において、（３０）は本実施例の液体燃料
燃焼装置の燃焼を制御するシーケンス制御回路、（３１
）は温度センサ（Ｓ）で検出された検出温度にもとづき
、シーケンス制御回路（３０）から制御信号を受けて予
熱ヒーター（２３）に電力を供給する予熱ヒーター駆動
回路、（３２）はシーケンス制御回路（３０）から制御
信号を受けて点火器（２６）に電力を供給し、バーナー
（２２）で気化された燃料に点火する点火器駆動−〇　
− 回路である。前記シーケンス制御回路（３０）及び予熱
ヒーター駆動回路（３１〉及び点火器駆動回路（３２）
は燃焼制御回路（２７）を構成する。

（Ｔｈ）はサーミスタで、前記サーミスタ（Ｔｈ）と直
列抵抗（Ｒ１）で第１図で示した温度センサ（Ｓ）を構
成する。前記温度センサ（Ｓ）の出力は、サーミスタ（
Ｔｈ）と直列抵抗（Ｒ１）との接続点電位として、前記
シーケンス制御回路（３０）に入力される。前記シーケ
ンス制御回路（３０）の温度センサ（Ｓ）の検出出力の
入力には、シーケンス制御回路（３０）から出力される
点火器駆動回路（３２）の入力信号を抵抗（Ｒ２）及び
ダイオード（Ｄ）を介して入力している。前記ダイオー
ド（Ｄ）はゲート回路として作用する。

なお、電圧（十Ｅ）は直流電源から供給される。

このように構成された本発明の実施例の液体燃料燃焼装
置は、次のように制御される。

まず、サーミスタ（Ｔｈ）と直列抵抗（Ｒ１）で構成さ
れた温度センサ（Ｓ）並びにゲート回路として作用する
ダイオード（Ｄ）及び抵抗（Ｒ２）は、次のように動作
する。

サーミスタ（Ｔｈ）の抵抗は、２５０［”Ｃ］以下のと
き１０［１０１以上、２７０［’Ｃ］のとき５［ｋΩ］
程度に半減する。このとき、抵抗（Ｒ２）の抵抗値は８
［ｋΩ］とする。

サーミスタ（Ｔｈ）の温度が２５０［℃］程度に達した
とき、その抵抗は１０［ｋΩ］程度であり、このとき、
点火器駆動回路（３２）の入力がＨ（ハイレベルで電圧
子Ｆが印加される）″となると、サーミスタ（Ｔｈ）と
抵抗（Ｒ２）が並列接続され、その抵抗値が５［ｋΩコ
以下となる。

したがって、サーミスタ（Ｔｈ）と直列抵抗〈Ｒ１）間
の接続点の電位、即ち、温度センサ（Ｓ）の出力は、サ
ーミスタ（Ｔｈ）の抵抗は２７０［℃］のときの５［ｋ
Ω］程度以下になり、サーミスタ（Ｔｈ）で２７０［’
Ｃ］以上を検出した場合と同等になる。

故に、温度センサ（Ｓ）の出力に、点火器駆動回路（３
２）の入力信号を抵抗（Ｒ２）及びダイオード（Ｄ）を
介して入力することにより、点火器駆動回路（３２）の
入力が’　Ｈ”となると、温度センサ（Ｓ）の出力は所
定の設定温度の２７０［℃］に上昇した場合と同じにな
る。なお、ダイオード（Ｄ＞は、抵抗（Ｒ２）側が高電
位にあるときオン状態に、抵抗（Ｒ２）側が低電位にあ
るとき、オフ状態になるゲート回路である。ダイオード
（Ｄ＞は、点火器駆動回路（３２）の入力信号が低電位
にあるとき、オフ状態になるから、温度センサ（Ｓ）の
出力は、サーミスタ（Ｔｈ）と直列抵抗（Ｒ１）間の接
続点の電位に依存することになる。

ここで、第３図のタイミングチャートを用いて燃焼制御
回路（２７）の全体動作を説明する。

時点ａで運転が開始されると、シーケンス制御回路（３
０）が予熱ヒーター駆動回路（３１）を介して、予熱ヒ
ーター（２３）がオンとなり、ヒートアップを開始する
。気化筒の温度が上界し、液体燃料がその気化に必要な
温度の２５０［’Ｃ］程度まで加熱された時点すで、燃
焼用の送風機（２４）をオンとする。そして、前記送風
機（２４）が十分な回転数にまで立上がり、バーナー（
２２）内の未燃ガスを排出するまでのプレパージが終了
する時点Ｃで、電磁弁（２５）をオンとし、燃料を気化
室内へ送り込む。同時に、シーケンス制御回路（３０）
は点火器駆動回路（３２）を介して、点火器（２６）を
オン状態とし、気化室内で気化され、気化筒に吹き付け
られてガス化した燃料は、炎口から燃焼用空気とともに
吹き出し、点火器（２６）によって点火され、バーナー
（２２）は燃焼を開始する。また、同時に、シーケンス
制御回路（３０）の点火器駆動回路（３２）の作動信号
を、抵抗（Ｒ２）及びダイオード（Ｄ）を介して、温度
センサ（Ｓ）の出力側に入力する。

したがって、温度センサ（Ｓ）の出力は２７０［’Ｃ］
以上に上昇した場合と同じ出力状態となり、シーケンス
制御回路（３０）が予熱ヒーター駆動回路（３１）を介
して、予熱ヒーター（２３）をオフ状態とする。そして
、前記点火器（２６）はシーケンス制御回路（３０）の
点火器駆動回路（３２）の作動信号の解除により、１０
〜２０秒後にオフ状態となる。点火器駆動回路（３２）
の入力が断たれると、ダイオード（Ｄ）がオフ状態とな
り、温度センサ（Ｓ）の出力は、サーミスタ（Ｔｈ）と
直列抵抗（Ｒ１）間の接続点の電位に委ねられる。

バーナー（２２）は燃焼を開始すると、燃焼エネルギー
がバーナー（２２）に熱回収され、その温度が上昇する
。気化筒の温度も上昇し、２７０［℃］程度まで加熱さ
た時点ｄで、予熱ヒーター（１３）はオフとなる。

なお、点火器駆動回路（３２）の作動信号の継続時間及
び予熱ヒーター（２３）の電力容量によっては、シーケ
ンス制御回路（３０）の点火器駆動回路（３２）の作動
信号が解除され、湿度センサ（Ｓ）の出力がサーミスタ
（Ｔｈ）と直列抵抗（Ｒ１）間の接続点の電位に委ねら
れた時点で、気化筒の温度が２７０［’Ｃ］程度まで加
熱されている場合もある。

そして、爾後は、バーナー（２２）の温度は２７０［℃
］程度を越えた温度で定常状態となり、安定して燃焼を
継続する。

温度調節器によってバーナー（２２）の燃焼が停止され
た時点ｅで、気化筒の温度が下降し、その後は気化筒に
配設した温度センサ（Ｓ）によって、予熱ヒーター（２
３）の温度が略２５０〜２７０　［’Ｃ］の範囲で温度
制御される。したがって、時点ｆで再び燃焼が開始でき
る。

このように、本実施例では、運転が開始され、シーケン
ス制御回路（３０）が予熱ヒーター駆動回路（３１）を
介して、予熱ヒーター（２３）に通電され、液体燃料が
その気化に必要な温度にまで加熱されると、燃焼用の送
風機（２４）がオンとなる。前記送風機（２４）が十分
な回転数にまで立上がり、バーナー（２２）内の未燃ガ
スを排出するまでのプレパージが終了すると、電磁弁（
２５）をオンとして燃料を気化室内へ送り込む。

同時に、シーケンス制御回路（３０）は点火器（２６）
をオン状態とし、また、抵抗（Ｒ２〉及びダイオード（
Ｄ）を介して、温度センサ（Ｓ）の出力側に人力し、予
熱ヒーター（２３）をオフ状態とするものである。

したがって、予熱ヒーター（２３）に通電され、液体燃
料がその気化に必要な温度まで加熱さた状態を検出し、
送風Ｉａ（２４）が十分な回転数にまで立上がった時点
で、点火器（２６）に電力を供給して点火され、燃焼制
御が開始されるが、点火器（２６）に電力を供給する時
点は、常に、液体燃料の燃焼条件が満たされていること
を意味することから、この時点で予熱ヒーター（２３）
をオフ状態とし、予熱ヒーター（２３）で消費する無駄
な消費電力量を少なくしたものである。

即ち、前記シーケンス制御回路（３０）から供給される
点火器駆動回路（３２）の駆動信号を、前記温度センサ
（Ｓ）の出力側に入力する回路によって、前記温度セン
サ（Ｓ）の出力を高温度状態の出力とし、予熱ヒーター
（２３）を制御するものである。

また、本実施例では、液体燃料の燃焼条件が満たされて
いるとき、点火器駆動回路（３２）の入力信号で、温度
センサ（Ｓ）の出力を高温度出力とするものであり、具
体的には、ダイオード（Ｄ）のゲート回路で温度センサ
（Ｓ）の出力に、抵抗（Ｒ２）を介して温度センサ（Ｓ
）の出力を高温度出力とするものである。したがって、
抵抗（Ｒ２）及びダイオード（Ｄ）を附加する程度の回
路の変更によって、予熱ヒーター（２３）で消費する無
駄な消費電力量を少なくすることができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明の液体燃料燃焼装置は、温度センサ
で検出されたバーナーの検出温度を入力し、燃焼を制御
するシーケンス制御回路と、前記シーケンス制御回路か
ら制御信号を受けて予熱ヒーターに電力を供給する予熱
ヒーター駆動回路と、前記シーケンス制御回路から制御
信号を受けて点火器に電力を供給し、バーナーで気化さ
れた燃料に点火する点火器駆動回路からなる燃焼制御回
路において、上記シーケンス制御回路から供給される点
火器駆動回路の駆動信号によって、前記温度センサの出
力を高温度状態の出力とする回路を附−１７＝ 加したものであるから、バーナーで気化された燃料に点
火する条件が充足されている点火器駆動回路の駆動信号
によって予熱ヒーターを遮断状態にするものであるから
、燃焼特性に影響を与えることなく、経済的に運転する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の液体燃料燃焼ｉ置の制御回
路の要部を示す回路図、第２図は同じくその全体の要部
を示す概略構成図、第３図は同じくその液体燃料燃焼装
置の燃焼制御のタイミングチャート、第４図は従来の液
体燃料燃焼装置の主要構成部を示す全体構成図、第５図
は上記従来の液体燃料燃焼装置の燃焼制御のタイミング
チャートである。 図において、 ２２・・・バーナー、　　　２３・・・予熱ヒーター、
２６・・・点火器、　　　　２７・・・燃焼制御回路、
３０・・・シーケンス制御回路、 ３１・・・予熱ヒーター駆動回路、 ３２・・・点火器駆動回路、　Ｄ・・・ダイオード、Ｓ
・・・温度センサ、　　　Ｔｈ・・・サーミスタ、であ
る。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度センサで検出されたバーナーの検出温度を入
   力し、燃焼を制御するシーケンス制御回路と、 前記シーケンス制御回路から制御信号を受けて予熱ヒー
   ターに電力を供給する予熱ヒーター駆動回路と、 前記シーケンス制御回路から制御信号を受けて点火器に
   電力を供給し、バーナーで気化された燃料に点火する点
   火器駆動回路と、 前記シーケンス制御回路から供給される点火器駆動回路
   の駆動信号によつて、前記温度センサの出力を高温度状
   態の出力とする回路と を具備することを特徴とする液体燃料燃焼装置。
2. （２）前記シーケンス制御回路から供給される点火器駆
   動回路の駆動信号によつて、前記温度センサの出力を高
   温度状態の出力とする回路は、ダイオードからなるゲー
   ト回路で構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の液体燃料燃焼装置。