JPS6291722A

JPS6291722A - 青焔燃焼ガンタイプ・バ−ナ−

Info

Publication number: JPS6291722A
Application number: JP60232051A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Satake; 佐竹　利彦
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1987-04-27

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、ガンタイプ・バーナーの改良に関し、特に青
焔燃焼するガンタイプ・バーナーに関する。

従来技術とその問題点ガンタイプ・バーナーは、油をノズルから噴霧して霧化
した油に着火して燃焼させるもので、環境に有害な煤、
ＮＯｘ　、Ｃ０，８０３等を排気中に含まない高熱出力
で安定した青焔燃焼可能なガンタイプ・バーナーについ
て、いままで多くの試みがなされてきた。

例えば、ノズルから噴霧して霧化される油滴の粒径を微
細化、均一化したり、燃焼用に供給される空気流に渦流
を発生させ、また混合気流を旋回させたりして着火性、
燃焼性の向上を目指しでいた。しかし、従来のガンタイ
プ・バーナーでは、ある定めた油量と燃焼用空気量の供
給のもとでのみ、安定した青焔燃焼を可能とするもので
あり、油量を可変として燃焼量の調節を行う場合、単に
燃焼用空気量を油量に追従して変化させる装置を設けて
も、広い燃焼量可変領域について油量と空気口とのバラ
ンスがうまく取れず、いわゆる赤焔燃焼に移行したり、
また燃料と燃焼用空気の混合が不十分で、不完全燃焼に
よる煤やＣＯ等が発生し、また保炎がなされず良好な燃
焼性能が得られなかった。

これに対して、本発明者は、特有構造のガンタイプ・バ
ーナーにおいては、油量と燃焼用空気量とを一定比率で
供給制御することによって広い燃焼贋調節範囲を有する
ことを見い出したが、そのガンタイプ・バーナーを穀類
乾燥機等の熱風源として利用する場合、乾燥の進行に伴
った燃焼用空気量の変化とか他の諸外乱によって燃焼状
態が変動した場合、青焔燃焼が赤焔燃焼に移行してその
ままでは青焔燃焼にもどらず、赤焔燃焼のまま終止して
しまう問題があった。

これは、バーナー単体では安定しているが他の装置と組
み合せたことによって外乱の要素が加わり不安定になっ
たものと考えられる。

発明の目的本発明は、上記の問題点を解消するものであって、特有
構造のガンタイプ・バーナーを使用して、油量変化に対
して一定比率で燃焼用空気量を調ｒし、イオン化検出器
と火炎検出器によって燃焼状態を検出して、たとえ外乱
によって赤焔燃焼に移行してもただちに再び青焔燃焼に
もどして広い燃焼量可変領域にわたって安定的な青焔燃
焼を可能とし、しかも燃焼性能の優れたガンタイプ・バ
ーナーを提供することを目的とする。

発明の構成本発明の青焔燃焼ガンタイプ・バーナーは、燃焼ガス排
気筒の内部にガス風路を介してカップ状筒体からなる燃
焼筒を設け、該燃焼筒の内部に気化用中空筒体を嵌入し
て遊嵌状に装架すると共に、該中空筒体の吸気側筒端部
を截頭錐体状気化筒の拡大開口部に設けた環状衝突壁の
吐出口に嵌挿して一体的に固設し、油量調部装置に連絡
した噴霧ノズルと燃焼用空気量を調節する空気間調面装
置を具備した給Ｊ！ｉｉｌ装置とを前記気化筒の吸気口
に設けて、燃焼状態を監視するイオン化検出器を火炎中
に、また前記ノズルを視野とする火炎検出器を前記給風
装置と前記気化筒とを連絡する機筒壁部にそれぞれ配設
し、両検出器と前記油量調部装置と航記空気岨調部装置
とを制御装置を介して連絡した構成を有する。

実施例本発明の実施例について図面に基づいて説明プる。符号
２は青焔燃焼ガンタイプ・バーナー１の噴霧ノズル部で
、該ノズル部は一側に吐出口３を、また他側に吸風口４
をそれぞれ設けた機部５の内部に噴霧ノズル６と点火用
電極７を配設すると共に、前記吸風口４に給風装置８を
連設している。９は排気口１０を一側に設けた燃焼ガス
排気筒で、該排気筒９の内部にガス風路１１を介してカ
ップ状筒体から成る燃焼筒１２を設けると共に、該燃焼
筒１２のカップ状筒体の開放側を前記ノズル部２側に向
けて設置し、また該燃焼筒１２の内部に気化用中空筒体
１３を嵌入て遊嵌状に装架すると共に、該中空筒体１３
の吸気側筒端部１４を截頭錐体状気化筒１５の拡大開口
部１６に設けた環状衝突壁１７の吐出口１８に嵌挿して
一体的に固設し、中空筒体１３の周辺（燃焼部２９）の
火炎中に燃焼ガス排気筒９に基部を設けたイオン化検出
器１９を配設し、また給風装置８と気化筒１５とを連絡
する機部５壁部に、噴霧ノズル６を視野とする光電素子
（例えばＣｄ５）による火炎検出器２０を設け、前記気
化筒１５の吸気口２１は、前記噴霧ノズル部２の機部５
に設けた吐出口３に連結し、２２は機部５に送る燃焼用
空気量を調節づる給風装置８の空気ｍ調ｍ装置、２３は
給風装置８の駆動用モーターひあり、２４は噴霧ノズル
６と一体となった燃料ポンプで、本ガンタイプ・バーナ
ーを乾燥装置などの熱源として使用する場合、該装置に
設けたサーモスタット等の温度センサーに関連的に連絡
された油量調節装置２５によって油量が調節され、２６
は油タンクである。２７はイオン化検出器１９と火炎検
出器２ｏと空気量調節装置２２と油量調ｍ装＠２５とを
連絡して関連的に制御する制御装置であり、２８は前記
燃焼筒１２のスカート部、２つは燃焼部、３０は中空筒
体１３の支杆、３１は凹陥部である。そして、前記吸気
口２１から流入する燃焼用空気を一次空気とし、吸気口
フランジ盤３２に設けた通気孔３３を流過する空気を二
次空気とする。

本実施例の空気量調節装置２２は、５ＣＲ（制御極付シ
リコン整流器）を使用して、給風装置８の駆動モーター
２３の回転数を増減して空気量を調節するものであるが
、例えばインバータを使用して電源周波数を変化させて
空気量を調節する場合もあり、またバルブの開閉度を調
部するという簡易な方法もある。

一方、油量調節装＠２５は、ノズル６とポンプ２４の間
に設けた電磁弁の周期的な開閉（パルス幅制御やパルス
数制御による）によって、油圧を一定に保ち、油量が変
化しても噴霧される油滴の粒径を微粒で均一に保ちうる
ものである。

また、制御装置２７は、油量と燃焼用空気間とを青焔燃
焼に適した一定比率で関連的に供給する。

次に上記実施例の作用について説明する。給風装置８を
起動して適ｍの燃焼用空気を噴霧ノズル部２の機部内に
絵風すると共に、油量調節装置２５の燃料ポンプ２４を
作動して、噴霧ノズル６から一定の噴射角をもって油を
噴霧し、点火用電極７によって点火すると、霧化した油
が燃焼を開始し、その燃焼熱によって燃焼筒１２、気化
用中空筒体１３．截頭錐体状気化筒１５が加熱され、さ
ら噴霧ノズルから噴霧される油滴は、その熱によって気
化し、それまでの各筒１２，１３．１５内での燃焼から
、中空筒体１３の外周に沿って第１図の矢印の方向に流
出した燃焼部２９での青焔燃焼を開始する。特に環状衝
突壁１７．燃焼筒１２．中空筒体１３が加熱され、引き
続き噴霧される油滴も、燃焼用空気と混合しながら気化
してゆき、青焔燃焼が続行されることになる。通気孔３
３を流過する二次空気は、燃焼ガス排気筒９内へ流れ、
バーナー各部の過熱を制御し、燃焼をより安定させる働
きをする。

青焔燃焼に適した油量と燃焼用空気間との関係を第２図
に示すが、この青焔燃焼域での油量と空気Ｍとが一定比
率に保たれていても、穀類乾燥機等の熱」源としてバー
ナーを使用する場合等、特に低燃焼域では許容変化中が
少なく乾燥の進行に伴った空気量の変化やその他の諸外
乱によって時として安定的な青焔燃焼から赤焔燃焼等に
移行し煤や有害排気を発生し、時間の経過によっても元
の青焔燃焼に殆ど戻らない。

望ましい青焔燃焼を広い燃焼範囲で常に安定的に続行さ
せるためには、赤焔燃焼とか不完全燃焼が発生した場合
、それを検知し対応する必要がある。

赤焔燃焼等を検知するにあたって、燃焼部２つに設けた
イオン化検出器１つによって検出を試みたが、低燃焼域
では出力に差が見られたが、高燃焼域では殆ど変化が見
られなかった（第３図参照）。青焔燃焼では、燃焼部２
つで燃焼がなされ、それまでの過程が混合気の気化に使
ねオン化検出器を点火用電極７周辺に配設したが取付位
置の関係で煤が付着したり誤検知の原因ともなっていた
。本発明では、燃焼部２９に設けたイオン化検出器１つ
では燃焼しているかどうかを確認し、ざらに噴霧ノズル
６を視野とする光電素子（例えばＣｄ５）による火炎検
出器２０で火炎を検出した場合、赤焔燃焼等と判断し、
また青焔燃焼では火炎は検出されず確実な検出が可能で
ある。運転中赤焔燃焼に移行してしまった場合、再び青
焔燃焼にもどすために、本発明では第３図に示すタイム
チャート図のように、両検出器１９．２０の信号を制御
装置２７に送り判断すると共に、該装置２７でポンプ２
４の作動を一度停止させて燃料の供給を停止し、所定時
間後（例えば３０秒後）再び点火用電極７に通電し、「
点火」から燃焼を開始し、青焔燃焼に至らしめる。この
際、特に安定的に青焔燃焼を開始できる油量と燃焼空気
量の定点（Ｐ）に一度もどし、再び予定された燃焼間の
点（Ｐｌ）に、制御装置２７内にセットされている一定
比率（第２図において一点鎖線で示される線）を保ちな
がら調節し、予定した燃焼間の安定的な青焔燃焼に至ら
しめる場合もある。

発明の効果このように本発明の青焔燃焼ガンタイプ・バーナーは、
従来得られなかった広い燃焼量調節範囲を右し、バーナ
ー内の火炎中にイオン化検出器を、またノズルの周辺を
視野とする火炎検出器をそれぞれ配設し、その検出信号
により燃焼状態を検知し、青焔燃焼を続行し、何らかの
要因・外乱によって赤焔燃焼等どなった場合にはただち
に検知し、再び青焔燃焼にもどすことによって常に安定
的な青焔燃焼を確保し、ガンタイプ・バーナーの有用性
を向上し、広い分野での活用を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のガンタイプ・バーナーの側断面図、
第２図は油量と燃焼用空気量との関係を示すもので、第
３図はタイムチャート図である。１・・・青焔燃焼ガンタイプ・バーナー２・・・噴霧ノ
ズル部　　　３・・・吐出口４・・・吸風口　　　　　
　５・・・機部６・・・噴霧ノズル　　　　７・・・点
火用電極８・・・給風装置　　　　　９・・・燃焼ガス
排気筒１０・・・排気口　　　　　１１・・・ガス風路
１２・・・燃焼筒　　　　　１３・・・中空筒体］４−
・・筒端部　　　　　１５・・・截頭錐体状気化筒１６
・・・拡大間口部　　　１７・・・環状衝突壁１８・・
・吐出口　　　　　１９・・・イオン化検出器２０・・
・火炎検出器　　　２１・・・吸気口２２・−・空気量
調部装置　２３・・・駆動用モーター２４・・・燃料ポ
ンプ　　　２５・・・油量調節装置２６・・・油タンク
　　　　２７・・・制御装置２８・・・スカート部　　
　２９・・・燃焼部３０・・・支杆　　　　　　３１・
・・凹陥部３２・・・吸気口フランジ部３３３・・・通気孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、燃焼ガス排気筒の内部にガス風路を介してカッ
プ状筒体からなる燃焼筒を設け、該燃焼筒の内部に気化
用中空筒体を嵌入して遊嵌状に装架すると共に、該中空
筒体の吸気側筒端部を截頭錐体状気化筒の拡大開口部に
設けた環状衝突壁の吐出口に嵌挿して一体的に固設し、
油量調節装置に連絡した噴霧ノズルと燃焼用空気量を調
節する空気量調節装置を具備した給風装置とを前記気化
筒の吸気口に設けて、燃焼状態を監視するイオン化検出
器を火炎中に、また前記ノズルを視野とする火炎検出器
を前記給風装置と前記気化筒とを連絡する機筒壁部にそ
れぞれ配設し、前記両検出器と前記油量調節装置と前記
空気量調節装置とを制御装置を介して連絡したことを特
徴とする青焔燃焼ガンタイプ・バーナー。
（２）、前記制御装置で油量と燃焼用空気量とを一定比
率で供給制御して青焔燃焼を続行すると共に、外乱等に
より青焔燃焼から赤焔燃焼へ移行した場合、前記両検出
器により検知し、消火した後再点火を行って再び青焔燃
焼させるよう両検出器と前記油量調節装置と前記空気量
調節装置とを制御装置を介して連絡したことを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の青焔燃焼ガンタイプ
・バーナー。