(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化筒を有し、この気化筒で液体燃料を気化して燃焼させるガス化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを回転駆動するバーナモータと、このバーナモータ及び前記燃料ポンプの運転を制御する制御器とを備えた燃焼装置において、
前記制御器には、燃焼停止後のポストパージ運転時に、前記燃料ポンプからバーナへの燃料の供給を停止させた後、前記バーナモータを一旦ほぼ最小回転数に低下させ、かつ、このバーナモータのほぼ最小回転数への低下制御を所定時間継続させた後から一定時間をかけて前記バーナモータの回転数をほぼ最大回転数に制御する制御手段を設けたことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体燃料を気化して燃焼させるガス化式のバーナに液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する給気ファンとを制御する制御器を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、バーナに液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する給気ファンとを制御する制御器を備えた燃焼装置は、例えば、特開平６−１５９６６８号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の燃焼装置などでは、その一般的な消火時の際のポストパージ運転として、バーナ内のガスや排出するためや、バーナを冷却するために一定時間で、かつ最大回転数で給気ファンを回転させている。このポストパージ運転時には、まだバーナ内には、未燃焼のガスが残っており、このバーナ内も冷却されずに高い温度であるので、前記未燃焼のガスが自然に燃焼し、この燃焼ガス（この燃焼ガスは、当然空燃比などが最適になるように制御されていないので、当然未燃焼のガスなども含まれる）が排出されるので、臭気が鼻につき、悪臭がひどいと感じる要因になっていた。この発明は、できるだけ臭気が気にならないように制御できる燃焼装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、気化筒を有し、この気化筒で液体燃料を気化して燃焼させるガス化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを回転駆動するバーナモータと、このバーナモータ及び前記燃料ポンプの運転を制御する制御器とを備えた燃焼装置において、前記制御器には、燃焼停止後のポストパージ運転時に、前記燃料ポンプからバーナへの燃料の供給を停止させた後、前記バーナモータを一旦ほぼ最小回転数に低下させ、かつ、このバーナモータのほぼ最小回転数への低下制御を所定時間継続させた後から一定時間をかけて前記バーナモータの回転数をほぼ最大回転数に制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図１は、本発明の燃焼装置（熱源機）１を用いた温水暖房装置の概略構成図であり、屋外に設置した燃焼装置１からの温水は、屋外側行き配管２を通り、室内壁３に設けた温水コンセント４、プラグ５及び屋内側行き配管６を介して室内の床７上に敷設した床暖房パネル８へ流れ、ここで放熱した後、屋内側戻り配管９、プラグ５、コンセント４及び屋外側戻り配管１０を介して再び熱源機１へ戻されるように、燃焼装置１、屋外側行き配管２、温水コンセント３、プラグ４、屋内側行き配管６、床暖房パネル８、屋内側戻り配管９、プラグ５、温水コンセント４、屋外側戻り配管１０は環状に接続されている。
【０００６】
図２において、燃焼装置１は平面視横長矩形状で正面視略正方形状の箱体状のケーシング２１を有し、このケーシング２１は、天板２２、底板２３、左右の側板２４、２５、背板２６（図１参照）及び着脱可能な前パネル２７（図１参照）にて構成されている。前記ケーシング２１の内部には、油バーナ（バーナ）２７と、この油バーナ２７に連結された瞬間式熱交換器２８と、この瞬間式熱交換器２８で加熱された温水を貯溜するシスターンタンク２９と、このシスターンタンク２９に一旦貯溜された温水を床暖房パネル（外部放熱器）８に循環させる循環ポンプ３０と、給油口３１及び油量表示器３２を上面部に有し、前記油バーナ２７に供給する灯油等の油を貯溜する固定型の油タンク３４等が収容されている。
【０００７】
また、前記ケーシング２１の右側板２５の下部及び背板２６の上下両部の適所にはケーシング２１の内外を連通する通気部３３、（他は図示せず）を設けている。前記前パネル２７は、油タンク３４の給油口３１に対向する中央部に開閉蓋（図示せず）が設けられ、この開閉蓋に隣接して、前記油量表示器３２に対向する覗き窓（図示せず）が設けられ、前記開閉蓋を開いて油タンク３４の給油口３１より油を補給できるようにしている。
【０００８】
前記ケーシング２１の底板２３上には、前記油タンク３４が適宜な固定手段で固定載置されているとともに、この油タンク３４の横に位置して前記循環ポンプ３０が適宜な固定手段で固定載置されている。
【０００９】
また、前記油タンク３４は、貯油量が約１５〜２５リットルに設定されており、この油タンク３４内に貯溜された油は、電磁ポンプ等の燃料ポンプ３５にて汲み上げられ、燃料供給管３６を介して油バーナ２７へ供給される。前記油バーナ２７は、灯油を気化して燃焼させる燃焼量可変式のロータリガス化バーナで構成され、発熱量を機器の熱要求に応じて約１，２００〜３，０００ｋｃａｌ／ｈの範囲で可変できるものである。
【００１０】
また、この油バーナ２７にて加熱される瞬間式熱交換器２８は、それの基部が油バーナ２７の先端部に連結されるとともに、それの先端部には排気箱３７を備え、この排気箱３７内の排気ガスは、排気管３８を介して排気トップ３９から放出される。
【００１１】
前記油バーナ２７と瞬間式熱交換器２８との連結構造体Ｘは、前記油タンク３４の直上におけるケーシング２１内の上部空間に横向き設置され、そして、この横向き設置された連結構造体Ｘは、一端側の油バーナ２７の適所が後述する固定板装置４４にて固定保持されるとともに、他端側の排気箱３７が係止金具（図示せず）を介してケーシング２１内の一側上部に装着された支持板４２に係着保持される。４３は油バーナ２７に燃焼空気を供給する送風機であり、この送風機４３は油バーナ２７に連結されている。
【００１２】
固定板装置４４は、下縁部が油タンク３４の上面に装着された固定金具４５にネジ止め等で固定されるとともに、後縁部がケーシング２１の背板２６にネジ止め等で固定され、前記油バーナ２７を介挿する前方開放の切欠が設けられた主固定板４１と、この主固定板４１の切欠に油バーナ２７を介挿した後、主固定板４１に前方よりネジ止めする着脱可能な副固定板４０にて構成されている。
【００１３】
４５はシスターンタンク２９の補給口蓋、４６は制御ボックス、４７は戻り側接続口であり、この戻り側接続口４７から熱源機１に戻された床暖房パネル８にて放熱後の温水は、戻り管４７を通って瞬間式熱交換器２８へ流れ、ここで加熱されて温度上昇した温水は、第１行き管４９を通ってシスターンタンク２９に入り、このシスターンタンク２９内の温水は、第２行き管５０を通って循環ポンプ３０に入り、ここで昇圧されて第３行き管５１を通って行き側接続口５２へ流れる。
【００１４】
次に、前記油バーナ２７近辺について詳述すると、この油バーナ２７は、図３に示すように、有底円筒状のバーナケース６０と、このバーナケース６０の底部外方に併設されたファンケース６１と、バーナケース６０内に収容固定された気化筒６２と、ファンケース６１内に収容された送風ファン（給気ファン）８０、８０と、ファンケース６１の外部に装着されて送風ファン８０、８０を回転駆動する直流モータ等のモータ（バーナモータ）６３とを備えて構成され、前記ファンケース６１には空気入口６４を設けている。
【００１５】
前記気化筒６２は、有底筒状に形成され、それの底壁中央に一次空気口６９が設けられると共に周壁にはシーズヒータ等の気化用の電気ヒータ６４が埋設され、また、軸方向で先端寄りの中間部には、多数の炎孔６５、６５を有する平板状でセラミックス製のバーナヘッド６６を、その中心線イを略水平にして装着しており、このバーナヘッド６６よりも上流の気化筒６２の内部は、石油燃料（例えば、灯油）を気化させると共にこの気化燃料と一次空気口６３を介して流入する送風ファン８０、８０からの一次空気とを混合させる混合部６７となっている。６８は混合部６７内に配置された回転霧化撹拌装置であり、この回転霧化撹拌装置６８は、前記モータ（バーナモータ）６３にて回転駆動され、燃料供給管６９から供給された燃料を遠心力で噴霧させると共に気化燃料と一次空気とを撹拌混合させる。
【００１６】
前記バーナケース６０と気化筒６２との間には環状の蓄気室７０が形成され、この蓄気室７０にはバーナケース６０の底壁に設けた通気孔７１、７１を介して送風ファン８０、８０からの空気の一部が二次空気として送り込まれる。そして、前記蓄気室７０の下流側先端部には、気化筒６２の先端部とバーナケース６０との間に位置してリング板７２が設けられ、このリング板７２とバーナケース６０と気化筒６２とで前記蓄気室７０を形成している。
【００１７】
また、前記リング板７２には気化筒６２の近傍に傾斜面部７２Ａが設けられ、この傾斜面部７２Ａ部には、バーナヘッド６６の前方に形成される火炎Ｆの外周に二次空気を供給する二次空気孔７２Ａ、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｂが全周に略等間隔で列設してあり、これら二次空気孔７２Ａ、７２Ｂは、バーナヘッド６６の中心線イより上方に位置する開口面積の総和が中心線よりも下方に位置する開口面積の総和よりも大きくなるように設定している。
【００１８】
図３中の７３は炎検出器、７４は点火プラグ、７５は気化筒６２の温度を検出する温度検出器である。
【００１９】
７６は空気入口に吸込まれる空気の温度を検知するための温度検知器、７７は制御ボックス４６に配置される制御器で、マイクロコンピュータなどから構成されている。尚、この制御器７７は、送風ファン８０を回転駆動するモータ６３と燃料ポンプ３５との運転を制御し、更に、燃焼停止後のポストパージ運転時に、前記燃料ポンプからバーナへの燃料の供給を停止させ、かつ前記送風ファン（給気ファン）を一旦ほぼ最小回転数に低下させ、かつ、その後回転数をほぼ最大回転数に制御する制御を行うので、制御器兼制御手段といえるものである。尚、この最小回転数という意味は、回転可能な回転数と言う意味であって、０回転ではなく、少しの抵抗などを受けてすぐ停止するような回転数（例えば、６３３ｒｐｍ）であっても困るので、実際はこの回転数より少し高い回転数に最小回転数を設定してある（例えば、７００ｒｐｍ）。
【００２０】
９０は、セラミックファイバーを用いた耐火材で、熱交換器２８の、例えば内側に巻かれている。
【００２１】
このように構成された燃焼装置では、運転停止（燃焼停止）時、つまり、ポストパージ時には次に説明するように制御が行われる。
【００２２】
燃焼が停止されると、燃焼ＯＦＦ処理、つまりポストパージ運転が行われる（ＳＴ１）。最初に、燃料供給を停止するために電磁弁をＯＦＦし（閉じ）、電磁ポンプをＯＦＦする（停止する、ＳＴ２）。次に、運転停止から９０秒が経過したか否かを判別し（ＳＴ３）、９０秒経過していない場合は、今度は１０秒経過したか否かを判別する（ＳＴ４）。１０秒が経過していない場合は、モータ(バーナモータ)６３の回転数を最小回転数に制御する（ＳＴ５）。実際のバーナモータの回転数は図５の実線Ｂのように徐々に回転数が低下するので最低回転数になるのはほんの数秒である。この最小回転数の制御が１０秒間継続すると、今度は、バーナモータヘの回転数を最大回転数に制御する。図５の実線Ｂに示すように、実際のバーナモータの回転数は徐々に回転数が上昇し、最大回転数に達するのは、ポストパージ運転開始から約４０秒経過後である。
【００２３】
つまり、ポストパージ運転開始から、約４０秒間は最大回転未満になるように制御されていることになる。この燃焼装置においては、約３０〜４０秒程度最大回転数未満に制御すると、燃焼筒内の温度が約５００℃程度まで温度が低下し（燃焼時における燃焼筒内の温度は約８００〜１０００℃）、この温度は、液体燃料が自然発火する温度（約６００℃）より低い温度である。このため、バーナ内に供給され未燃焼で残留している液体燃料が不適切な空燃比のままで自然発火することもなく、鼻につく臭い等の、有害成分の排出を抑えることができるものである。
【００２４】
尚、臭いの成分にもよるが、このような制御を行わないときの制御（図５に示す点線Ａ、燃焼停止から９０秒間最大回転数に制御する従来の制御）に比べて、約２割の臭気低減をすることができた。
【００２５】
特に、セラミックファイバーを使用した耐火材は、熱を放出しにくいため燃焼筒（バーナ）自体が高温のままのため未燃焼の燃料が自然発火しやすいものであるが、この自然発火を抑えて、臭気を感じやすいガスの排出を抑えることができる。また、燃焼停止の４０秒以降９０秒までは最大回転数でバーナモータが運転されるので、燃焼筒内部を冷却できると共に、内部の排気ガスを排出して従来どおり燃バーナ内部に汚れが付きにくいようにすることもできる。
【００２６】
また、この実施例では、燃焼停止後のポストパージ運転に適用したが、点火失敗時のポストパージ運転においてもこのような制御を行っても良い。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、気化筒を有し、この気化筒で液体燃料を気化して燃焼させるガス化式のバーナと、このバーナに液体燃料を供給するための燃料ポンプと、前記バーナに燃焼用空気を供給するための給気ファンと、この給気ファンを回転駆動するバーナモータと、このバーナモータ及び前記燃料ポンプの運転を制御する制御器とを備えた燃焼装置において、前記制御器には、燃焼停止後のポストパージ運転時に、前記燃料ポンプからバーナへの燃料の供給を停止させた後、前記バーナモータを一旦ほぼ最小回転数に低下させ、かつ、このバーナモータのほぼ最小回転数への低下制御を所定時間継続させた後から一定時間をかけて前記バーナモータの回転数をほぼ最大回転数に制御する制御手段を設けた構成であるから、この制御手段により、未燃焼のガスが自然発火しない温度になるまで最大回転数未満になるよう給気ファンを制御するので、未燃ガスが自然発火しにくく、鼻につく臭い等の、有害成分の排出を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の燃焼装置を用いた温水暖房装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】  同燃焼装置の前面パネルを外した状態を示す正面図である。
【図３】  同燃焼装置のバーナ近辺の断面を示す説明図である。
【図４】  同燃焼装置のポストパージ運転の制御を示すフローチャートである。
【図５】  同燃焼装置の時間とバーナモータの回転数との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１      油バーナ（バーナ）
３５      燃料ポンプ
６２ 気化筒
６３ モータ（バーナモータ）
８０      送風ファン（給気ファン）
７７      制御器（制御手段）
【図１】
0003710926.tif 000002
【図２】
0003710926.tif 000003
【図３】
0003710926.tif 000004
【図４】
0003710926.tif 000005
【図５】
0003710926.tif 000006