(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備えたことを特徴とする石油ボイラ。
【請求項２】
送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記送風機をアフターパージさせずに燃料供給手段の作動を止めて石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備たことを特徴とする石油ボイラ。
【請求項３】
送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段と、この異常時消火手段により燃焼が停止した旨を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする石油ボイラ。
【請求項４】
送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備え、前記温度検出手段は、先端部が消音装置の内部に挿入された伝熱棒と、この伝熱棒の他端部に設けられた温度検出器とにて構成されていることを特徴とする石油ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油給湯機、石油温水暖房熱源機等の石油ボイラに関し、特に、石油ボイラの安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の石油ボイラにおいて、例えば、特開平４−２７０８６１号公報に開示されているように、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給されるガンタイプ石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、水室、燃焼室、及びこの燃焼室に連なる複数本の煙管を有し、前記石油バーナの燃焼により水室内の水、或るいは温水暖房用循環水を加熱する熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えたものが知られている。そして、この石油ボイラを屋内に設置して、給排気筒を使用して石油バーナの給排気を屋外で行う場合や、屋外に設置して石油バーナの給排気を屋外で行う場合、積雪等による凍結が原因で給気通路が塞がれると、給気不足により石油バーナの燃焼状態が悪化してススが発生し、そのススが熱交換器の煙管に付着して詰まることがある。その場合、給気通路の凍結解除後であっても、煙管へのススの付着による排気抵抗の増大が原因で石油バーナの不良燃焼が継続し、排気管等の排気部が最悪で約６００℃の異常高温となって赤熱する心配があった。
【０００３】
そこで、発明者らは、熱交換器からの燃焼排ガスが通過する消音装置の外表面にバイメタルサーモ等の温度検出器を取り付け、この温度検出器により消音装置の外表面温度が所定温度以上に上昇したときに、強制消火手段を働かせて石油バーナの燃焼を停止させることを試みたが、消音装置の内面にはセラミックファイバーやグラスファイバー等にて作られた吸音材が付設されているため、この吸音材が断熱材となり、温度検出器の応答性が悪いばかりでなく、消音装置の外表面温度は、通常燃焼時と異常燃焼時との差が少ないため、強制消火手段を作動させるための温度検出器の温度設定が難しい等の問題があった。
【０００４】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたものであり、石油バーナの異常燃焼に伴って排気部が異常高温となるのを未然に防止しつつ、異常燃焼に対して温度検出手段の応答性を高めることができるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明では、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備えた構成である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明では、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記送風機をアフターパージさせずに燃料供給手段の作動を止めて石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備えた構成である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明では、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段と、この異常時消火手段により燃焼が停止した旨を報知する報知手段とを備えた構成である。
【０００８】
請求項４に記載の本発明では、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備え、前記温度検出手段は、先端部が消音装置の内部に挿入された伝熱棒と、この伝熱棒の他端部に設けられた温度検出器とにて構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態例について図１ないし図５に基づき説明する。図１は、本発明を適用した石油ボイラの一例を示す石油温水暖房熱源機の内部構成図であり、１は石油温水暖房熱源機であり、この石油温水暖房熱源機１は、着脱可能な天板２Ａを設けた箱体状の外装ケース２を有し、この外装ケース２内には、ガンタイプ石油バーナ３、この石油バーナ３に石油燃料を供給する燃料ポンプ４（燃料供給手段）、石油バーナ３に燃焼空気を供給する送風機５、石油バーナ３の燃焼により加熱される缶体６（熱交換器）、この缶体６の上部に連設された消音装置７、及び循環ポンプ８等が収容されている。
【００１０】
前記缶体６は、水室９、燃焼室１０、及びこの燃焼室１０に連なり、かつ、前記水室９の上部を貫通した複数本の煙管１１、１１を有し、前記水室９で温度上昇した暖房用の循環水は、前記循環ポンプ８の作動により、水室９の上部に設けられた往き口１２から送り出されて床暖房放熱器等の放熱器（図示せず）に供給され、この放熱器で放熱後、前記水室９の下部に設けられた戻り口１３から水室９に戻される。また、前記缶体６には、水室９内の循環水の温度を検出するための温水温度検出器６Ｓが取り付けられている。
【００１１】
前記送風機５には、それの吸い込み口部分に給気ダクト１４の下端部が接続され、この給気ダクト１４の上端部には、図５に示すように、給気管１５の一端部が接続され、さらに、この給気管１５の他端部は、家屋の壁アを貫通して先端給排気部１６Ａを屋外に臨ませた給排気筒１６の室内側の接続部１６Ｂに接続されている。
【００１２】
前記消音装置７は、缶体６に着脱可能に接続されており、金属板製で円筒状の外筒１７と、前記外筒１７の上面開口部を覆い、かつ、略中央部に排ガス出口筒１８が設けられた着脱可能な天蓋１９と、前記外筒１７内の中間位置に配置され、かつ、中央部に燃焼排ガスの通過口筒２０が設けられた絞り板２１と、外筒１７の内周面に沿うように前記絞り板２１の外周部の上下にそれぞれ配置された円筒状の複数の吸音材２２、２３とから構成されている。前記吸音材２２、２３は、それぞれ筒状に形成されたグラスファイバーの成形品が用いられいる。また、前記絞り板２１の上下両面には、前記通過口筒２０と所定の間隔を存して第１及び第２の邪魔板２４、２５が装着されている。
【００１３】
また、前記天蓋１９の排ガス出口筒１８には、図５に示すように、接続筒２６を介して排気管２７の一端部が接続され、この排気管２７の他端部は前記給排気筒１６の室内側の接続部１６Ｂに接続されている。
【００１４】
２８は、前記消音装置７の外筒１７を貫通して先端部２８Ａが消音装置７の中心部近くに挿入された長さが約９０ｍｍの伝熱棒であり、この伝熱棒２８は銅棒が使用されるとともに、その表面にはニッケルメッキ処理が施されている。また、消音装置７の外筒１７の外部に位置する伝熱棒２８の基部２８Ｂには、約１８０℃でオフするバイメタルサーモにてなる排ガス温度検出器２９が熱伝導関係に取り付けられており、この排ガス温度検出器２９と前記伝熱棒２８とで、前記消音装置７の内部温度、即ち、消音装置７の内部を通過する燃焼排ガス温度を検出する温度検出装置３０（温度検出手段）を構成している。３１は伝熱棒２８の外周に設けられたパッキンである。
【００１５】
３２は、前記外装ケース２の前面上部に設けられた表示部兼用の操作部であり、この操作部３２は、図４に示すように、操作パネル３３上に、リセットスイッチを兼ねた電源スイッチ３４と、循環ポンプ８の試運転スイッチ３５と、電源が投入状態であるときに点灯する電源ランプ３６と、石油バーナ３が燃焼状態であるとき点灯する燃焼ランプ３７と、複数の７セグメントにて構成されたデシダル表示器３８とが設けられている。
【００１６】
３９は、前記石油バーナ３の燃焼制御、循環ポンプ８の運転制御等を行う制御装置であり、この制御装置３９はマイコン４０を備え、このマイコン４０の入力側には、前記温水温度検出器６Ｓ、炎検出器４１、対震自動消火装置４２、電源スイッチ３４、試運転スイッチ３５、及び排ガス温度検出器２９等が接続され、一方、出力側には、石油バーナ３に点火する点火器４３、送風機５、燃料ポンプ４、循環ポンプ８、燃焼ランプ３７、電源ランプ３６、及びデシダル表示器３８等が接続されている。また、前記マイコン４０は、排ガス温度検出器２９のオフ信号がマイコン４０に入力されたときに、前記送風機５への通電を瞬時に停止し、送風機５をアフターパージさせずに燃料ポンプ４の作動を停止して石油バーナ３の燃焼を緊急停止させる異常時消火手段４３を内蔵している。
【００１７】
次に、石油温水暖房熱源機１の動作について説明する。まず、電源スイッチ３４をオンすると、電源ランプ３６が点灯するとともに、循環ポンプ８が運転を開始する。ここで、温水温度検出器６Ｓによる検出温度が所定温度（例えば。約６０℃）以下の場合、送風機５が作動し、この送風機５の作動により、燃焼空気としての屋外空気が、給排気筒１６、給気管１５、給気ダクト１４を介して送風機５に吸引され、石油バーナ３に供給される。そして、この送風機５のプレパージ時間経過後に、点火器４３が火花放電を開始し、燃料ポンプ４が作動して石油バーナ３の燃焼が開始される。この石油バーナ３の燃焼開始により、水室９内の循環水が温度上昇し、この温度上昇した循環水は、循環ポンプ８の運転によって往き口１２から送り出されて床暖房放熱器等の放熱器（図示せず）に供給され、この放熱器で放熱後、前記戻り口１３から水室９に戻される。
【００１８】
一方、石油バーナ３の燃焼排ガスは、燃焼室１０から煙管１１、１１を通って消音装置７内に流入し、この消音装置７内を通過する際に、伝熱棒２８を温度上昇させるとともに、燃焼音等が吸音材２２、２３にて吸音され、そして、消音装置７内を通過した燃焼排ガスは、排ガス出口筒１８、接続筒２６、及び排気管２７を介して、給排気筒１６から屋外に排出される。
【００１９】
ここで、温水温度検出器６Ｓによる検出温度が所定温度以上になったり、電源スイッチ３４をオフしたり、対震自動消火装置４２が作動すると、燃料ポンプ４の作動が停止され、石油バーナ３が燃焼を停止するが、これらの消火時には、送風機５はアフターパージ時間の経過後に通電が停止される。
【００２０】
また、前記伝熱棒２８の基部２８Ｂの温度が約１８０℃以上になって、排ガス温度検出器２９がオフすると、この排ガス温度検出器２９のオフ信号がマイコン４０に入力され、このマイコン４０に内蔵された異常時消火手段４３が、前記送風機５への通電を瞬時に停止し、送風機５をアフターパージさせずに燃料ポンプ４の作動を停止して石油バーナ３の燃焼を緊急停止させ、この時、デシダル表示器３８は、図４に示すように、エラー表示の記号である「Ｅ７」を表示して、石油バーナ３が異常時消火手段４３の作動により、燃焼を停止した旨を報知する。
【００２１】
また、前記デシダル表示器３８は、「１１」の表示で通常状態、「００」の点滅表示で循環ポンプ８の試運転状態、「Ｅ１」の表示で不着火、「Ｅ２」の表示で途中消火、「Ｅ４」の表示で対震自動消火装置４２の作動を報知する。
【００２２】
本実施形態例によれば、石油温水暖房熱源機１は、送風機５と、この送風機５により燃焼空気が供給されるガンタイプ石油バーナ３と、この石油バーナ３に石油燃料を供給する燃料ポンプ４と、石油バーナ３の燃焼により水室６内の循環水が加熱される缶体６と、この缶体６の上部に着脱可能に着脱可能に接続された消音装置７と、この消音装置７内を通過した燃焼排ガスを排出する排ガス出口筒１８、接続筒２６、排気管２７等を備えている。そして、前記消音装置７の内部温度を検出する伝熱棒２８及び排ガス温度検出器２９にてなる温度検出装置３０と、この温度検出装置３０にて検出された消音装置７の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナ３の燃焼を停止させる異常時消火手段４３とを備えた構成としているので、例えば、缶体６の煙管１１、１１にススが付着することにより、缶体６の排気抵抗が増して石油バーナ３が異常燃焼した場合には、消音装置７の内部温度の異常上昇を温度検出装置３０で検出して、異常時消火手段４３によって石油バーナ３の燃焼を緊急停止させることができる。そのため、石油バーナ３の異常燃焼に伴って排ガス出口筒１８、接続筒２６、排気管２７等の排気部が異常高温となるのを未然に防止でき、しかも、温度検出装置３０は、消音装置７の外表面温度でなく、内部温度を検出できるので、石油バーナ３の異常燃焼に対して応答性を高めることができ、安全性が一層向上する。
【００２３】
また、前記マイコン４０に内蔵された異常時消火手段４３は、排ガス温度検出器２９のオフ信号がマイコン４０に入力されたときに、前記送風機５への通電を瞬時に停止し、送風機５をアフターパージさせずに燃料ポンプ４の作動を停止して石油バーナ３の燃焼を緊急停止させるので、この異常時消火手段４３による石油バーナ３の燃焼停止時には、前記消音装置７内への新鮮空気の供給を極めて少なくでき、消音装置７内における発火を未然に防止できる。即ち、消音装置７の内部には、石油燃料が浸透しやすいグラスファイバーで作られた吸音材２２、２３が収容されており、この吸音材２２、２３には、点火時に燃焼しきれない石油燃料や、燃焼室１０の底部に飛散された石油燃料が蒸発してその後に液化した石油燃料等が含浸されるが、この吸音材２２、２３に含浸された石油燃料は、石油バーナ３の通常燃焼時には酸素の少ない燃焼排ガスとの接触のため、発火することはない。しかし、消音装置７の内部温度が通常燃焼時よりも高温となると、吸音材２２、２３された石油燃料は、送風機５のアフターパージにより供給される酸素の多い新鮮空気に触れて発火し、石油バーナ３の燃焼が停止したにも係わらず、消音装置７の内部で発火状態になる危険がある。このような消音装置７内部の発火現象は、送風機５をアフターパージさせずに石油バーナ３の燃焼を緊急停止させることで回避することができた。
【００２４】
また、異常時消火手段４３によって石油バーナ３の燃焼を緊急停止させたときには、その旨をデジタル表示器３８に「Ｅ７」を表示して、石油バーナ３が異常時消火手段４３の作動により、燃焼を停止した旨を報知する構成としているので、缶体６内部へのススの付着で石油バーナ３が異常燃焼をしたことが、一目瞭然で確認できる。
【００２５】
また、前記温度検出装置３０は、先端部２８Ａが消音装置７の内部に挿入された伝熱棒２８と、この伝熱棒２８の基部２８Ｂに熱伝導関係に取り付けられた排ガス温度検出器２９とで構成されているので、石油バーナ３の異常燃焼に対して応答性を高めつつ、消音装置７の内部温度を簡単な構成で、かつ、確実に検出することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の石油ボイラにおいては、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備えた構成であるから、熱交換器内部へのススの付着等が原因で石油バーナが異常燃焼した場合には、消音装置の内部温度の異常上昇を温度検出手段で検出して、異常時消火手段により石油バーナの燃焼を停止させることが可能となり、排気部が異常高温となるのを未然に防止できるばかりでなく、温度検出手段により消音装置の内部温度を検出できるため、石油バーナの異常燃焼に対する応答性が高められ、安全性を一層向上させることができる。
【００２７】
請求項２に記載の石油ボイラにおいては、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記送風機をアフターパージさせずに燃料供給手段の作動を止めて石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備えた構成であるから、請求項１の作用効果に加えて、異常時消火手段による石油バーナの燃焼停止時には、消音装置内部への新鮮空気の供給が極めて少なくなり、消音装置内部での発火による危険を回避できる。
【００２８】
請求項３に記載の石油ボイラにおいては、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段と、この異常時消火手段により燃焼が停止した旨を報知する報知手段とを備えた構成であるから、請求項１の作用効果に加えて、缶体内部へのススの付着で石油バーナが異常燃焼したことを、明確に知らせることができる。
【００２９】
請求項４に記載の石油ボイラにおいては、送風機と、この送風機により燃焼空気が供給される石油バーナと、この石油バーナに石油燃料を供給する燃料供給手段と、石油バーナの燃焼により加熱される熱交換器と、この熱交換器に連設された消音装置と、この消音装置内を通過した燃焼排ガスを排出する排気部とを備えた石油ボイラにおいて、前記消音装置の内部温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段にて検出された消音装置の内部温度が所定温度以上に上昇したときに、前記石油バーナの燃焼を停止させる異常時消火手段とを備え、前記温度検出手段は、先端部が消音装置の内部に挿入された伝熱棒と、この伝熱棒の他端部に設けられた温度検出器とにて構成されているので、請求項１の作用効果に加えて、消音装置の内部温度を簡単な構成で、かつ、確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した石油ボイラの一実施形態例を示す石油温水暖房熱源機の内部構成図である。
【図２】同じく要部拡大断面図である。
【図３】同じく制御装置のブロック図である。
【図４】同じく操作部の正面図である。
【図５】同じく石油温水暖房熱源機の設置状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１      石油温水暖房熱源機
３      ガンタイプ石油バーナ（石油バーナ）
４      燃料ポンプ（燃料供給手段）
５      送風機
６      缶体（熱交換器）
７      消音装置
１８      排ガス出口筒（排気部）
２８      伝熱棒
２９      排ガス温度検出器（温度検出器）
３０      温度検出装置（温度検出手段）
３８      デジタル表示器（報知手段）
４３      異常時消火手段
【図１】
0003649809.tif 000002
【図２】
0003649809.tif 000003
【図３】
0003649809.tif 000004
【図４】
0003649809.tif 000005
【図５】
0003649809.tif 000006