JPS636610Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は灯油等の液体燃料を気化させて燃焼さ
せる液体燃料燃焼装置に関するものである。

この種燃焼装置は、従来の芯上下式燃焼器やポ
ツト式燃焼器と異なり、燃料と空気との混合が良
好であると共に、燃料の供給、停止をすみやかに
行うことができ、地震等の場合にも瞬時に消火可
能であるなど、従来のガス燃焼器と同等の燃焼状
態が実現でき、安全性にも優れている。

ところで、この種燃焼装置は燃料を気化させる
必要があるから、燃料気化部を予熱するためにア
ルミカヒータなどの気化ヒータを設け、予熱完了
後は熱焼熱の一部を回収して燃料気化部を加熱さ
せると共に、気化ヒータを適宜オン、オフさせて
燃料気化部の温度を一定に制御している。この温
度制御手段として、従来では燃料気化部にバイメ
タル式の開閉接点を設けるか、または気体膨張式
サーモスタツトを設け、これらによつて気化ヒー
タをオン、オフ制御していた。

しかしながら、気化ヒータの容量は通常400〜
600Wを必要とし、これを高頻度でオン、オフし
ていたのでノイズの発生が多くなり、予熱時間を
短かくするために気化ヒータの容量を上げると一
般家庭では電力ピーク消費量が過大となり、ま
た、複数台の同時運転も困難となる。これを防止
すべく気化ヒータの容量を小さくすると、ノイズ
の点や電力ピークあるいは複数台の同時運転など
の問題が解消されるのであるが、気化ヒータによ
る燃料気化部の予熱時間が長くなる欠点が生じ
る。

本考案は、上記の欠点を解消し、予熱時は気化
ヒータの消費容量を大きくして予熱時間を短縮化
し、予熱後は気化ヒータの消費容量を小さくして
ノイズや電力ピークを小さくすると共に複数台の
同時運転を可能とし、かつ、熱慣性による温度リ
ツプルの少い良好な気化特性を有する気化ヒータ
を備えた液体燃料燃焼装置を提供するもので、以
下図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は従来の液体燃料燃焼装置におけるシー
ケンス回路の一部および気化ヒータ制御部を示
す。図中、１は商用電源、２は起動スイツチ、３
はリレー、４はリレー３の自己保持接点、５は停
止スイツチ、６は気化ヒータサーモスタツト、７
は燃料気化部に設けられた気化ヒータ、８は予熱
完了リレー、９はリレー８の自己保持接点、１０
は燃焼シーケンス回路である。

上記構成において、液体燃料を燃焼させるべく
起動スイツチ２をオンすると、リレー３が励磁さ
れその自己保持接点４をオンする。このとき、停
止スイツチ５はオンした状態に保持されている。
また、起動直後にあつては気化ヒータ７を装着し
た燃料気化部が低温状態であるから、気化ヒータ
サーモスタツト６は気化ヒータ７側の接点６ａが
オンしており、商用電源１によつて気化ヒータ７
が加熱され、燃料気化部を予熱する。このように
して燃料気化部の温度が気化可能な温度に達する
と気化ヒータサーモスタツト６が反転し、予熱完
了リレー８側の接点６ｂをオンし、該リレー８が
励磁されてその自己保持接点９をオンする。これ
により燃焼のための準備、すなわち、予熱が完了
し、燃焼シーケンス回路１０が動作して液体燃料
の気化、燃焼が開始される。燃焼が開始されると
その熱焼熱の一部が回収され、燃料気化部が加熱
されるが、100％燃焼熱によつて加熱すると燃焼
量のバラツキ等によつて気化部が異常に高温とな
ることを防止するために、通常50〜80％の範囲を
燃焼熱で加熱し、残りを気化ヒータ７で加熱する
如く設定している。従つて、燃焼中にあつても、
気化ヒータ７はサーモスタツト６の制御を受けて
オン、オフを繰返している。このときの気化部の
被制御温度特性を第２図に、気化ヒータ７の電力
消費特性を第３図に示している。これらの特性図
から明らかな如く、従来のものは燃焼中において
さえも大電力のオン、オフを繰返しているので熱
慣性が大きく、燃料気化部の温度リツプルも大き
くなり、さらに、大電力のオン、オフによつて接
点の寿命が悪影響を受けていたのである。

第４図は本考案の制御回路の一例である。図
中、１は商用電源１、７は気化ヒータ、２０はト
ランス、２１はダイオードブリツジ、２２は平滑
コンデンサ、２３はダイオード、２４は抵抗、２
５はパルスが入力される毎に反転するフリツプフ
ロツプ（Ｆ／F₁）で、Ｔフリツプフロツプ等を
用いる。２６はANDゲート、２７は抵抗、２８
はBCR、２９はトランジスタ、３０はORゲー
ト、３１はANDゲート、３２はＲ−Ｓフリツプ
フロツプ（Ｆ／F₂）、３３は電圧コンパレータ、
３４はサーミスタ、３５はトランジスタ、３６，
３７，３８は抵抗である。

なお、第５図において、Ａは商用電源１、Ｂは
気化ヒータ７、Ｃはダイオードブリツジ２１、Ｄ
は抵抗２４、Ｅはフリツプフロツプ（Ｆ／F₁）
２５、Ｆはコンパレータ３３、Ｇはフリツプフロ
ツプ３２、ＨはORゲート３０の動作特性をそれ
ぞれ示したものである。

斯る構成において、第５図Ａのように変動する
商用電源１の零位相パルスがトランジスタ３５の
コレクタで第５図Ｄに示すように作られる。燃料
気化部の近傍に設置されたサーミスタ３４は起動
直後の気化部の温度が低い場合は抵抗が高く、抵
抗３７，３８でつくられる電圧が抵抗３６の電圧
より高いので、第５図Ｆに示すようにコンパレー
タ３３の出力は「Ｌ」であるため、Ｒ−Ｓフリツ
プフロツプ３２のＱ出力は「Ｌ」となる。したが
つて、、ANDゲート３１には前記した各零位相ル
スに相当する出力が第５図Ｈの左側部分に示す如
くに発生し、このANDゲート３１の出力パルス
がORゲート３０を介してトランジスタ２９に供
給され、トランジスタ２９をオンさせて抵抗２７
を介してBCRのT₂−Ｇ間に零点々弧電流を流し、
BCR２８を導通させて気化ヒータ７を第５図Ｂ
の左側部分に示す如く商用電源１１の両波で駆動
する。この時ORゲート３０の他方の入力はＲ−
Ｓフリツプフロツプ３２のＱ出力が「Ｌ」のた
め、ANDゲート２６の出力は禁止状態となり、
ORゲート３０には信号が印加されない。上記零
点点弧パルスは燃料気化部が気化可能な温度に上
昇するまで継続し、気化部が所定の温度に達して
予熱が完了すると、サーミスタ３４の抵抗が下
り、コンパレータ３３の出力が第５図Ｆに示すよ
うに「Ｌ」から「Ｈ」となる。したがつて、コン
パレータ３３の「Ｈ」出力でＲ−Ｓフリツプフロ
ツプ３２が第５図Ｇに示すようにトリガーされ、
そのＱ出力が「Ｈ」となる。このフリツプフロツ
プ３２の反転により気化ヒータ７はヒートアツプ
を完了したことになり、このヒートアツプ完了状
態をフリツプフロツプ３２でメモリする。その結
果、ANDゲート３１の出力がなくなり、気化ヒ
ータ７の駆動が中断されると共に、図示しない燃
焼シーケンス回路が駆動されて燃焼が開始され
る。そして、燃焼中に燃料気化部の温度が低下す
ると、サーミスタ３４の抵抗が高くなり、コンパ
レータ３３の出力が「Ｌ」となり、この出力がイ
ンバータ３９を介してANDゲート２６に供給さ
れる。このとき、前記した零点々弧パルスは電源
零クロス時に半波毎に発生する。従つて、このパ
ルスによりRSフリツプフロツプ（Ｆ／F₁）２５
は毎回反転するため、ヒートアツプによりフリツ
プフロツプ３２が反転した後にコンパレータ３３
が「Ｌ」の時にはこのフリツプフロツプ（Ｆ／
F₁）２５、零クロスパルス及びフリツプフロツ
プ（Ｆ／F₁）２５により1/2周期となつたパルス
がANDゲート２６に加えられているから、AND
ゲート２６の出力パルスは第５図Ｈの右側部分に
示すような波形パルスが発生し、ORゲート３０
を介してトランジスタ２９に供給され、BCR２
８を半波だけ導通させて第５図Ｂの右側部分に示
す如く気化ヒータ７を半波で駆動するのである。

以上説明したように本考案によれば、灯油等の
液体燃料を気化させて燃焼させるに際して、燃料
気化部を予熱する場合は気化ヒータに設定の電力
を与え、予熱が完了した時点以後は予熱時の半分
以下の電力を気化ヒータに与えると共にこれをオ
ン、オフ制御するヒータ制御要素を設けたことに
より、予熱の立上りが早く、熱慣性による温度リ
ツプルの少い良好な気化特性を発揮させ得る。

また、予熱が完了した時点以後では気化ヒータ
に予熱時の半分以下の電力が供給制限されるの
で、燃焼中のノイズや電力ピーク値を少くするこ
とができ、かつ、複数台の液体燃料燃焼装置を同
時に運転しようとも電力消費量が過大になるおそ
れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御回路図、第２図は第１図に
よる燃料気化部の温度特性図、第３図は第１図の
気化ヒータの通電特性図、第４図は本考案の一実
施例を示す回路図、第５図は第４図の動作特性図
である。 １……商用電源、７……気化ヒータ、２８……
BCR、３４……サーミスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気化ヒータ７による加熱と一部回収された燃焼
   熱とで液体燃料を気化させて燃焼させる液体燃料
   燃焼装置において、燃料気化部が所定の温度に達
   するまでの予熱時は気化ヒータ７に商用電源１の
   両波を印加し、予熱が完了した時点以後は気化ヒ
   ータ７に商用電源１の半波を印加して燃料気化部
   の温度を一定に保持させる如く制御するヒータ制
   御要素を燃料気化部に設け、前記ヒータ制御要素
   を燃料気化部の温度を検知する感温素子３４と、
   商用電源１の同期零位相パルスを発生させる電源
   同期パルス発生部と、感温素子３４により燃料気
   化部が所定の温度に達したか否かを判定する温度
   比較部３３と、この温度比較部の最初の動作によ
   り気化ヒータ７のヒートアツプ完了状態をメモリ
   するフリツプフロツプ３２と、零位相パルスが入
   力される毎に反転するフリツプフロツプ２５と、
   ヒートアツプ完了までは零位相パルスにより気化
   ヒータ７に全波を印加し、ヒートアツプ完了後は
   燃焼シーケンス回路により燃焼を開始し、この燃
   焼中に燃料気化部が所定の温度に低下したとき、
   温度比較部３３の動作と上記フリツプフロツプ２
   ５とにより分周されたパルスで選択された零位相
   パルスにより気化ヒータ７に半波を印加するよう
   に制御する半導体スイツチング素子２８とで構成
   したことを特徴とする液体燃料燃焼装置。