(57)【要約】【課題】安定燃焼を速やかに確保することが可能な燃焼装置を提供する。【解決手段】第１制御では、気化器の温度が第１オン温度Ｔ１ａを下回ったらヒータがオンされ、第１オン温度Ｔ１ａよりも高い第１オフ温度Ｔ１ｂを上回ったらヒータがオフされる。また、第２制御では、気化器の温度が第１オン温度Ｔ１ａよりも高い第２オン温度Ｔ２ａを下回ったらヒータがオンされ、第１オフ温度Ｔ１ｂよりも高く、かつ第２オン温度Ｔ２ａよりも高い第２オフ温度Ｔ２ｂを上回ったらヒータがオフされる。燃焼装置の制御部は、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第２制御を実行し、安定燃焼を検知した後に第１制御を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃油を気化させる気化器と、
前記気化器を加熱するヒータと、
前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、
気化した燃油を燃焼させる燃焼部と、
前記気化器の温度が第１オン温度を下回ったら前記ヒータをオンし、前記第１オン温度よりも高い第１オフ温度を上回ったら前記ヒータをオフする第１制御と、前記気化器の温度が前記第１オン温度よりも高い第２オン温度を下回ったら前記ヒータをオンし、前記第１オフ温度よりも高く、かつ前記第２オン温度よりも高い第２オフ温度を上回ったら前記ヒータをオフする第２制御と、を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、運転開始から安定燃焼を検知するまで、前記第２制御を実行し、安定燃焼を検知した後に前記第１制御を実行することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
炎の有無および燃焼状態を検知する炎検知手段を備え、
前記制御部は、前記炎検知手段による検知信号に基づいて安定燃焼を検知することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記気化器の温度が着火動作開始温度を上回ったら、気化した燃油と燃焼用空気とを混合した混合気に着火する着火動作を実行し、
前記第２オン温度は、前記着火動作開始温度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記第２オン温度は、前記第１オフ温度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記第２オフ温度と前記第２オン温度との差は、前記第１オフ温度と前記第１オン温度との差の１／２以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
気化した燃油と燃焼用空気とを混合した混合気に、放電によって点火する点火手段を備え、前記制御部は、前記点火手段による放電開始時から所定時間経過するまでに、前記炎検知手段による検知信号に基づいて安定燃焼を検知することを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項７】
前記気化器は、有底筒状を呈し、
前記燃焼部は、前記気化器の開口端側に配設されており、
前記燃焼部の周囲に、燃焼熱を前記気化器へ回収する熱回収リングが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油ファンヒータ等の燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転スイッチの投入で気化ヒータに通電を開始し、気化器の温度が所定の着火温度に達すると、バーナファンと電磁ポンプを駆動して着火動作に入り、燃焼を開始する燃焼装置がある（例えば、特許文献１参照）。その後、燃焼装置は、燃焼中に気化器の温度が気化ヒータのＯＮ温度を下回った場合は気化ヒータに通電指示を出し、気化器の温度が気化ヒータのＯＦＦ温度以上になると通電を停止する。これにより、気化器の温度が所定の温度以下にならないように制御される。
【０００３】
また、特許文献１に記載の燃焼装置は、着火を検知してから一定期間、気化ヒータのＯＮ／ＯＦＦ温度を、通常のＯＮ／ＯＦＦ温度よりも高く設定して、気化器の温度を制御している。したがって、着火後に燃焼熱を十分に回収できずに気化器の温度が安定燃焼時よりも低くなった場合には、素早く気化ヒータで気化器の温度を上昇させることができる。これにより、タールが付着するのを防止するとともに、気化器内に付着したタールを高温で消滅させることができる（特許文献１の段落［０００５］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４０９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、タールを除去するための技術を開示するものに過ぎず、速やかな安定燃焼を確保する技術を提示するものではない。
すなわち、特許文献１に記載の燃焼装置では、通常よりも高いＯＮ／ＯＦＦ温度で気化器の温度が制御されるのは、着火を検知した後である。このため、着火動作開始（放電開始）から実際に着火を検知するまでの間においては、気化器の温度は通常よりも高くはならない。また、運転開始からではなく着火を検知した後に通常よりも高いＯＮ／ＯＦＦ温度で気化器の温度が制御されても、気化器の温度は、着火動作開始直後では未だ十分には上昇していない。しかも、燃油の気化により気化熱が奪われることによって、気化器の温度はさらに低下する。このように、特許文献１に記載の燃焼装置は、着火動作開始直後において気化器の温度を十分に高く保持できず、安定燃焼を速やかに確保することが困難となるおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、安定燃焼を速やかに確保することが可能な燃焼装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る燃焼装置は、燃油を気化させる気化器と、前記気化器を加熱するヒータと、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、気化した燃油を燃焼させる燃焼部と、を備える。また、前記燃焼装置は、第１制御と、第２制御と、を実行する制御部を備える。前記第１制御では、前記気化器の温度が第１オン温度を下回ったら前記ヒータがオンされ、前記第１オン温度よりも高い第１オフ温度を上回ったら前記ヒータがオフされる。前記第２制御では、前記気化器の温度が前記第１オン温度よりも高い第２オン温度を下回ったら前記ヒータがオンされ、前記第１オフ温度よりも高く、かつ前記第２オン温度よりも高い第２オフ温度を上回ったら前記ヒータがオフされる。前記制御部は、運転開始から安定燃焼を検知するまで、前記第２制御を実行し、安定燃焼を検知した後に前記第１制御を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安定燃焼を速やかに確保することが可能な燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼装置を示す概略断面図である。
【図２】燃焼装置の制御構成を示す概略ブロック図である。
【図３】第１制御および第２制御におけるヒータのオン／オフ温度を説明するための図である。
【図４】燃焼装置の動作の内容を示すフローチャートである。
【図５】図４から続くフローチャートである。
【図６】図５から続くフローチャートである。
【図７】図６から続くフローチャートである。
【図８】図８（ａ）は、安定燃焼時の炎を説明するための模式図、図８（ｂ）は、リフト時の炎を説明するための模式図である。
【図９】気化器の温度および燃焼前混合気の温度の時間的変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃焼装置１００を示す概略断面図である。本実施形態では、燃焼装置１００が石油ファンヒータである場合について説明する。
図１に示すように、燃焼装置１００は、外枠をなす本体１と、本体１内に配置されており、気化した燃油を燃焼させるバーナ部２とを備えている。バーナ部２は、燃油を気化させる気化器３と、気化器３の上部（開口端側）に配設され、気化した燃油を燃焼させる燃焼部としてのバーナヘッド４とを有している。
【００１２】
気化器３は、有底筒状を呈しており、ポットとも呼ばれている。気化器３の側壁部あるいは底部には、気化器３を加熱するヒータ５が例えば鋳込まれることによって配置されている。バーナヘッド４の周囲には、燃焼熱を気化器３へ回収する熱回収リング２２が設けられている。
【００１３】
また、燃焼装置１００は、燃料パイプ６を介して燃料タンク７内の燃油を気化器３に供給する電磁ポンプ８と、空気通路９を介して燃焼用空気を気化器３に供給する燃焼ファン１０とを備えている。
【００１４】
バーナヘッド４の側壁部には、多数の炎孔１１が形成されている。バーナヘッド４の外周面の近傍には、点火手段としての点火プラグ１２と、炎検知手段１３とが配置されている。点火プラグ１２は、炎孔１１から噴出する気化した燃油と燃焼用空気とが混合した混合気に高圧放電によって点火する。炎検知手段１３は、炎の有無および燃焼状態を検知するものであり、フレームロッドとも呼ばれている。炎検知手段１３は、燃焼火炎内に挿入され、炎の整流作用を利用して炎状態をフレーム電圧として検知する。そして、検知信号としてのフレーム電圧の値によって、着火、失火、安定燃焼、および異常燃焼等が検知され得る。
【００１５】
また、本体１内には、本体１の外部から取り入れた空気をバーナ部２の燃焼による燃焼ガスと熱交換させて本体１の外部に放出させる対流ファン１４が配置されている。対流ファン１４の作動によって、本体１の背面に設けられた空気取入口１５から取り入れた外部の空気が、加熱されることで温風となって、本体１の前面に設けられた温風吹出口１６から室内へ吹き出される。
【００１６】
図２は、燃焼装置１００の制御構成を示す概略ブロック図である。
図２に示すように、燃焼装置１００は、操作部１７、室温検知手段１８、気化器温度検知手段１９、および制御部２０を備えている。操作部１７は、ユーザの操作を受け付ける。操作部１７は、温度設定部１７ａ、運転スイッチ１７ｂ等の各種スイッチやボタンを有している。温度設定部１７ａは、ユーザの操作に基づいて設定温度を設定するものである。運転スイッチ１７ｂは、暖房運転の開始および停止を指示するものである。また、室温検知手段１８は、燃焼装置１００が置かれている室内の温度である室温を検知する。気化器温度検知手段１９は、気化器３の温度を検知する。
【００１７】
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを備えており、燃焼装置１００の運転を統括制御する。制御部２０による各種の制御は、記憶手段２１に予め記憶されたプログラムをメモリに読み出してＣＰＵが実行することで実現される。
【００１８】
例えば、制御部２０は、温度設定部１７ａにおいて設定された設定温度と、室温検知手段１８によって検知された室温との差に基づいて、バーナ部２の火力を制御する。火力は、電磁ポンプ８による燃油の供給量、および燃焼ファン１０の回転速度を変更することで調整されるようになっている。
【００１９】
また、制御部２０は、運転開始から着火および燃焼に至る過程において、第１制御と、第２制御と、を実行する。
図３は、第１制御および第２制御におけるヒータ５のオン／オフ温度を説明するための図である。
【００２０】
図３に示すように、第１制御は、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａを下回ったらヒータ５をオンし、第１オン温度Ｔ１ａよりも高い第１オフ温度Ｔ１ｂを上回ったらヒータ５をオフする制御である。第２制御は、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａよりも高い第２オン温度Ｔ２ａを下回ったらヒータ５をオンし、第１オフ温度Ｔ１ｂよりも高く、かつ第２オン温度Ｔ２ａよりも高い第２オフ温度Ｔ２ｂを上回ったらヒータ５をオフする制御である。そして、燃焼装置１００の制御部２０は、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第２制御を実行し、安定燃焼を検知した後に第１制御を実行する。
【００２１】
本実施形態では、第２オン温度Ｔ２ａは、第１オフ温度Ｔ１ｂよりも、例えば１０〜３０℃高く設定されている。また、第２オフ温度Ｔ２ｂと第２オン温度Ｔ２ａとの差は、第１オフ温度Ｔ１ｂと第１オン温度Ｔ１ａとの差の１／２以下、より好ましくは１／４以下に設定されている。
【００２２】
また、制御部２０は、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄを上回ったら、気化した燃油と燃焼用空気とを混合した混合気に着火する一連のシーケンスである着火動作を実行する。着火動作には、点火プラグ１２の放電、電磁ポンプ８の駆動、および着火の検知が含まれる。ここで、着火動作開始は、放電開始と同義である。本実施形態では、第２オン温度Ｔ２ａは、着火動作開始温度Ｔｄよりも高く設定されている。
【００２３】
制御部２０は、炎検知手段１３によるフレーム電圧に基づいて、着火を検知する。具体的には、制御部２０は、フレーム電圧が着火判定値Ｖ１を上回ったら、着火したと判定する。また、制御部２０は、炎検知手段１３によるフレーム電圧に基づいて、安定した燃焼であること、すなわち安定燃焼を検知する。具体的には、制御部２０は、フレーム電圧が安定燃焼判定値Ｖ２を上回っている場合に、安定燃焼していると判定する。ここで、安定燃焼判定値Ｖ２は、着火判定値Ｖ１よりも大きく設定されている。
【００２４】
本実施形態では、制御部２０は、点火プラグ１２による放電開始時から所定時間Ｘが経過するまでに、炎検知手段１３によるフレーム電圧に基づいて安定燃焼を検知する。ここでの所定時間Ｘは、例えば１０〜３０秒の範囲内の値に設定される。所定時間Ｘを下限値（例えば１０秒）以上とすることで、混合気の温度を十分に上昇させることができる。また、所定時間Ｘを上限値（例えば３０秒）以下とすることで、消費電力の抑制、および耐久性の向上を図ることができる。
【００２５】
前記した第１オン温度Ｔ１ａ、第１オフ温度Ｔ１ｂ、第２オン温度Ｔ２ａ、第２オフ温度Ｔ２ｂ、着火動作開始温度Ｔｄ、着火判定値Ｖ１、安定燃焼判定値Ｖ２、および所定時間Ｘの各値は記憶手段２１に記憶されている。
【００２６】
次に、図４〜図７を参照しながら、本実施形態に係る燃焼装置１００の動作について説明する。図４は、燃焼装置１００の動作の内容を示すフローチャートである。図５は、図４から続くフローチャートである。図６は、図５から続くフローチャートである。図７は、図６から続くフローチャートである。
【００２７】
図４に示すように、制御部２０は、操作部１７の運転スイッチ１７ｂが押されると、燃焼装置１００の運転を開始する。なお、図４〜図７では、気化器３の温度は、ポット温度と表示されている。
【００２８】
ステップＳ１では、気化器温度検知手段１９によって検知される気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低いか否かが判断される。気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低い場合（Ｓ１でＹｅｓ）、ステップＳ２に処理が進み、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａ以上の場合（Ｓ１でＮｏ）、ステップＳ３に処理が進む。
【００２９】
ステップＳ２では、制御部２０は、ヒータ５をオンする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５を作動させる。例えば一日の初めに燃焼装置１００の運転を開始するときには、通常、気化器３の温度は低いため、運転開始と同時にヒータ５はオンされる。
【００３０】
ステップＳ３では、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄよりも高いか否かが判断される。気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄよりも高い場合（Ｓ３でＹｅｓ）、ステップＳ４に処理が進み、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄ以下の場合（Ｓ３でＮｏ）、ステップＳ１に処理が戻る。
【００３１】
ステップＳ４では、点火プラグ１２による放電が開始されることによって、着火動作（着火シーケンス）が開始される。ここで、放電開始と同時、あるいは僅かに遅れて、電磁ポンプ８の駆動による燃油の気化器３への供給が開始される。
【００３２】
ステップＳ５では、点火プラグ１２による放電開始と同時に、例えば制御部２０に内蔵されるタイマーによる時間のカウントが開始される。つまり、放電開始時のカウント時間はｔ＝０である。
【００３３】
続いて、図５に示すように、ステップＳ６では、炎検知手段１３によって検知されるフレーム電圧が着火判定値Ｖ１よりも大きいか否かが判断される。フレーム電圧が着火判定値Ｖ１よりも大きい場合（Ｓ６でＹｅｓ）、ステップＳ７に処理が進み、フレーム電圧が着火判定値Ｖ１以下の場合（Ｓ６でＮｏ）、ステップＳ９に処理が進む。
【００３４】
ステップＳ７では、制御部２０は、着火したと判定して、点火プラグ１２による放電を停止させる（Ｓ８）。ステップＳ８の処理後には、ステップＳ１６（図６参照）に処理が進む。
【００３５】
ステップＳ９では、気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂよりも高いか否かが判断される。気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂよりも高い場合（Ｓ９でＹｅｓ）、ステップＳ１０に処理が進み、気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂ以下の場合（Ｓ９でＮｏ）、ステップＳ１１に処理が進む。
【００３６】
ステップＳ１０では、制御部２０は、ヒータ５をオフする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５の作動を停止させる。ステップＳ１０の処理後には、ステップＳ１３に処理が進む。
【００３７】
ステップＳ１１では、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低いか否かが判断される。気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低い場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、ステップＳ１２に処理が進み、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａ以上の場合（Ｓ１１でＮｏ）、ステップＳ１３に処理が進む。
【００３８】
ステップＳ１２では、制御部２０は、ヒータ５をオンする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５を作動させる。
【００３９】
ステップＳ１３では、タイマーによりカウントされた時間（カウント時間ｔ）が所定時間Ｘを超えたか否かが判断される。カウント時間ｔが所定時間Ｘを超えた場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４に処理が進み、カウント時間ｔが所定時間Ｘを超えていない場合（Ｓ１３でＮｏ）、ステップＳ６に処理が戻る。
【００４０】
ステップＳ１４では、制御部２０は、規定時間（所定時間Ｘ）で着火しなかったと判定して、燃焼装置１００の運転停止等のエラー処理を行う（Ｓ１５）。
【００４１】
続いて、図６に示すように、ステップＳ１６では、炎検知手段１３によって検知されるフレーム電圧が安定燃焼判定値Ｖ２よりも大きいか否かが判断される。フレーム電圧が安定燃焼判定値Ｖ２よりも大きい場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、ステップＳ１７に処理が進み、フレーム電圧が安定燃焼判定値Ｖ２以下の場合（Ｓ１６でＮｏ）、ステップＳ１８に処理が進む。
【００４２】
ステップＳ１７では、制御部２０は、安定燃焼していると判定する。すなわち、制御部２０は、安定燃焼を検知する。ステップＳ１７の処理後には、ステップＳ２５（図７参照）に処理が進む。
【００４３】
ステップＳ１８では、気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂよりも高いか否かが判断される。気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂよりも高い場合（Ｓ１８でＹｅｓ）、ステップＳ１９に処理が進み、気化器３の温度が第２オフ温度Ｔ２ｂ以下の場合（Ｓ１８でＮｏ）、ステップＳ２０に処理が進む。
【００４４】
ステップＳ１９では、制御部２０は、ヒータ５をオフする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５の作動を停止させる。ステップＳ１９の処理後には、ステップＳ２２に処理が進む。
【００４５】
ステップＳ２０では、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低いか否かが判断される。気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低い場合（Ｓ２０でＹｅｓ）、ステップＳ２１に処理が進み、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａ以上の場合（Ｓ２０でＮｏ）、ステップＳ２２に処理が進む。
【００４６】
ステップＳ２１では、制御部２０は、ヒータ５をオンする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５を作動させる。
【００４７】
ステップＳ２２では、タイマーによりカウントされた時間（カウント時間ｔ）が所定時間Ｘを超えたか否かが判断される。カウント時間ｔが所定時間Ｘを超えた場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、ステップＳ２３に処理が進み、カウント時間ｔが所定時間Ｘを超えていない場合（Ｓ２２でＮｏ）、ステップＳ１６に処理が戻る。
【００４８】
ステップＳ２３では、制御部２０は、規定時間（所定時間Ｘ）で炎が安定しなかったと判定して、燃焼装置１００の運転停止等のエラー処理を行う（Ｓ２４）。
【００４９】
続いて、図７に示すように、ステップＳ２５では、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａよりも低いか否かが判断される。気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａよりも低い場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、ステップＳ２６に処理が進み、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａ以上の場合（Ｓ２５でＮｏ）、ステップＳ２７に処理が進む。
【００５０】
ステップＳ２６では、制御部２０は、ヒータ５をオンする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５を作動させる。
【００５１】
ステップＳ２７では、気化器３の温度が第１オフ温度Ｔ１ｂよりも高いか否かが判断される。気化器３の温度が第１オフ温度Ｔ１ｂよりも高い場合（Ｓ２７でＹｅｓ）、ステップＳ２８に処理が進み、気化器３の温度が第１オフ温度Ｔ１ｂ以下の場合（Ｓ２７でＮｏ）、ステップＳ２５に処理が戻る。
【００５２】
ステップＳ２８では、制御部２０は、ヒータ５をオフする。すなわち、制御部２０は、ヒータ５の作動を停止させる。ステップＳ２８の処理後には、ステップＳ２５に処理が戻る。
【００５３】
前記したように、本実施形態に係る燃焼装置１００では、制御部２０は、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第２制御を実行し、安定燃焼を検知した後に第１制御を実行する。
【００５４】
このような構成では、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第１制御よりも高い温度範囲に気化器３の温度を制御する第２制御が実行される。このため、着火動作開始直後における気化器３の温度を十分に高く保持することができる。したがって、燃焼前の気化した燃油と燃焼用空気とを混合した混合気の温度を十分に上昇させることができる。これにより、混合気の温度が低いために着火直後の炎がバーナヘッド４の表面から若干離れた位置にリフトするという、不安定な燃焼状態を示す炎のリフトが抑制される。このような炎のリフトを抑制することによって、安定した燃焼であること、すなわち安定燃焼を速やかに確保することが可能となる。
【００５５】
図８（ａ）は、安定燃焼時の炎を説明するための模式図、図８（ｂ）は、リフト時の炎を説明するための模式図である。
図８（ａ）に示すように、混合気の温度が十分に上昇している場合、バーナヘッド４の炎孔１１を内側から外側へ混合気が通過する混合気速度Ｖａと、外側から内側へ燃えていく炎の燃焼速度Ｖｂとがつりあっている。この場合、バーナヘッド４の表面近傍から炎がきれいに形成される。なお、炎は、浮力Ｆを受けて先端側が少し上向く。しかし、図８（ｂ）に示すように、混合気の温度が低い場合、燃焼速度Ｖｂが遅くなるため、混合気速度Ｖａが燃焼速度Ｖｂよりも大きくなり、バーナヘッド４の表面から径方向外側に若干離れた位置に炎が浮いてしまう。このような炎のリフトによって、炎検知手段１３によるフレーム電圧が低下する。
【００５６】
また、炎検知手段１３を用いる場合には、例えば柔軟剤や化粧品等に含まれるシリコーンが燃焼して発生するシリコーン酸化物が炎検知手段１３に付着することでフレーム電圧が全体的に低下する傾向がある。この場合、安定燃焼の検知ができずにエラーとなるおそれがある。しかし、本実施形態によれば、炎のリフトを抑制することによって、炎検知手段１３によるフレーム電圧をスムーズに上昇させることが可能となる。これにより、炎検知手段１３にシリコーン酸化物が付着して安定燃焼の検知ができずにエラーとなる可能性を低減させることができる。つまり、炎検知手段１３へのシリコーン酸化物の付着に対する耐力を向上させることができる。
【００５７】
さらに、制御部２０は、安定燃焼を検知した後に、第２制御よりも低い温度範囲に気化器３の温度を制御する第１制御が実行される。これにより、消費電力を抑えることができるとともに、気化器３の耐久性を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、制御部２０は、炎検知手段１３によるフレーム電圧に基づいて安定燃焼を検知する。このような構成では、制御部２０は、運転開始から、炎検知手段１３を用いて安定燃焼を検知するときまで、第２制御を実行することができる。
【００５９】
さらに具体的には、制御部２０は、点火プラグ１２による放電開始時から所定時間Ｘが経過するまでに、炎検知手段１３によるフレーム電圧に基づいて安定燃焼を検知する。
このような構成では、制御部２０は、運転開始から、放電開始時から所定時間Ｘが経過するまでの間において炎検知手段１３を用いて安定燃焼を検知するときまで、第２制御を実行することができる。
【００６０】
なお、炎検知手段１３を用いた安定燃焼の検知は、適宜のタイミングで実施され得る。例えば、点火プラグ１２による放電開始時から所定時間Ｘが経過したときに、制御部２０に入力されるフレーム電圧が安定燃焼を示す安定燃焼判定値Ｖ２を上回っていれば、安定燃焼が検知されたこととしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、制御部２０は、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄを上回ったら、混合気に着火する着火動作を実行する。そして、第２オン温度Ｔ２ａは、着火動作開始温度Ｔｄよりも高く設定されている。このような構成では、運転開始から実行されている第２制御が着火動作開始直後にも継続して実行され、着火動作開始時の気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａよりも低くなる。このため、ヒータ５は、着火動作開始直後にもオンし続ける。これにより、燃油の気化によって気化熱が奪われることによる気化器３の温度の落込みを抑えて、気化器３を速やかに暖めることができ、炎のリフトをより抑制することができる。また、ヒータ５のオン／オフ制御を行うリレーの作動回数を減らして耐久性を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、第２オン温度Ｔ２ａは、第１オフ温度Ｔ１ｂよりも、例えば１０〜３０℃高く設定されている。このような構成では、第２制御を実行することによって気化器３の温度の下限をより高くすることができる。したがって、着火動作開始直後における気化器３の温度をより高く保持することができ、炎のリフトをより抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第２オフ温度Ｔ２ｂと第２オン温度Ｔ２ａとの差は、第１オフ温度Ｔ１ｂと第１オン温度Ｔ１ａとの差の１／２以下、より好ましくは１／４以下に設定されている。このような構成では、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第１制御よりも高く、かつ狭い温度範囲に気化器３の温度を制御する第２制御が実行される。このため、着火動作開始直後における気化器３の温度をより高く安定した温度に保持することができ、炎のリフトをより確実に抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、気化器３は、有底筒状を呈し、バーナヘッド４は、気化器３の開口端側に配設されている。また、バーナヘッド４の周囲に、燃焼熱を気化器３へ回収する熱回収リング２２が設けられている。このような構成では、安定燃焼検知後には、第２制御よりも低い温度範囲に気化器３の温度を制御する第１制御が実行されるが、燃焼熱が気化器３へ回収されるため、気化器３の温度を十分に高く保持することができる。これにより、消費電力を抑えつつ、安定燃焼を確保することができる。
【００６５】
［実施例］
次に、図９を参照して、実施例について説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例によって限定されるものではない。
図９は、気化器３の温度および燃焼前混合気の温度の時間的変化を示すグラフである。なお、図９において、実線のグラフは実施例を示しており、破線のグラフは比較例を示している。
【００６６】
図９に示す実施例では、運転開始から安定燃焼を検知するまで、第２制御が実行され、安定燃焼を検知した後に第１制御が実行される。そして、第１制御では、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａ＝２１５℃を下回ったらヒータ５がオンされ、第１オフ温度Ｔ１ｂ＝２４７℃を上回ったらヒータ５がオフされる。第２制御では、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａ＝２６９℃を下回ったらヒータ５がオンされ、第２オフ温度Ｔ２ｂ＝２７４℃を上回ったらヒータ５がオフされる。また、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄ＝２４１℃を上回ったら、着火動作が実行される（放電開始）。
【００６７】
一方、図９に示す比較例では、運転開始から着火を検知するまで、第２制御（Ｃ）が実行され、着火を検知した後に第１制御（Ｃ）が実行されることとした。そして、第１制御（Ｃ）では、気化器３の温度が第１オン温度Ｔ１ａＣ＝２１５℃を下回ったらヒータ５がオンされ、第１オフ温度Ｔ１ｂＣ＝２４７℃を上回ったらヒータ５がオフされる。第２制御（Ｃ）では、気化器３の温度が第２オン温度Ｔ２ａＣ＝２４１℃を下回ったらヒータ５がオンされ、第２オフ温度Ｔ２ｂＣ＝２７１℃を上回ったらヒータ５がオフされる。また、気化器３の温度が着火動作開始温度Ｔｄ＝２４１℃を上回ったら、着火動作が実行される（放電開始）。
【００６８】
比較例では、着火を検知した後に、低い温度範囲に気化器３の温度を制御する第１制御（Ｃ）が実行される。一方、実施例では、安定燃焼を検知した後に、低い温度範囲に気化器３の温度を制御する第１制御が実行される。このため、比較例では、放電開始時（ｔ０）に近い着火検知時にヒータ５がオフされ、燃油の供給によって気化熱が奪われることも相俟って、気化器３の温度は低下し続ける。一方、実施例では、放電開始時（ｔ０）の後も、安定燃焼が検知されるまで、高い温度範囲に気化器３の温度を制御する第２制御が実行される。そして、放電開始時（ｔ０）から暫くの時間（ｔ１まで）、ヒータ５がオンし続ける。したがって、実施例では、気化器３の温度は、放電開始時（ｔ０）に燃油の供給によって気化熱が奪われて一時的に僅かに低下するが、その後上昇する。
【００６９】
図９に示すように、フレーム電圧に基づいて安定燃焼であるか否かを判定する放電開始時（ｔ０）から所定時間Ｘが経過した時点（ｔ２）で、気化器３の温度は、実施例の方が比較例よりも約３０℃高いことがわかる。また、燃焼前の混合気の温度も、実施例の方が比較例よりも約１５℃高いことがわかる。このように、実施例では、炎のリフトを抑制すべく混合気の温度を十分に上昇させることができる。
【００７０】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。
【００７１】
例えば、図５のステップＳ１３の所定時間Ｘは、図６のステップＳ２２の所定時間Ｘよりも短い、例えば３〜９秒の範囲内の所定時間Ｘ１とすることができる。この所定時間Ｘ１を所定時間Ｘより短くすることで、着火まで至らない状況の継続時間を短くすることができる。
【００７２】
また、前記した実施形態では、燃焼装置１００が石油ファンヒータである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばボイラー装置等の燃焼装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
３      気化器
４      バーナヘッド（燃焼部）
５      ヒータ
１２    点火プラグ（点火手段）
１３    炎検知手段
１９    気化器温度検知手段
２０    制御部
２２    熱回収リング
１００  燃焼装置
Ｔ１ａ  第１オン温度
Ｔ１ｂ  第１オフ温度
Ｔ２ａ  第２オン温度
Ｔ２ｂ  第２オフ温度
Ｔｄ    着火動作開始温度
Ｘ      所定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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