(57)【要約】【課題】バーナの燃焼用空気及び液体燃料をバーナの燃焼火炎により高温化し燃焼能力の増大を図る。【解決手段】燃料を気化する気化部（３２、６１）と、気化部（３２、６１）に連通している燃焼部（３６、６２）を具備するバーナにおいて、バーナ（５）の燃焼火炎の近傍に配置されている燃焼用空気取入筒（３４ａ）から送風ファン（３４）に燃焼用空気を取り入れ、バーナ（５）の燃焼火炎の近傍に配置されている燃料パイプ（３９ａ）により燃焼用液体燃料を気化部（３２、６１）に送るように構成する。  液体燃料と燃焼用空気は共にバーナ（５）の燃焼熱により周囲の温度よりも高温にして気化部に供給されるので、燃焼用空気及び液体燃料の予熱効果により、同じサイズの燃焼部でも従来装置に比較して格段の気化能力のアップを図り、燃焼効率を高めることができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化させる気化部（３２、６１）と、該気化部（３２、６１）に連通して燃焼火炎ｔを発生させる燃焼部（３６、６２）と、気化部（３２、６１）に燃焼用空気を供給する送風ファン（３４）と、前記燃焼用空気を取り入れる燃焼用空気取り入れ口（３２ｂ）と、燃料が通過する燃料パイプ（３９ａ）とを設け、燃焼用空気取り入れ口（３２ｂ）と燃料パイプ（３９ａ）とを前記燃焼火炎ｔ位置近傍に配置したことを特徴とする燃焼バーナ。
【請求項２】
前記燃焼用空気取入筒（３４ａ）及び前記燃料パイプ（３９ａ）を燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔ位置の側方に配置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼バーナ。
【請求項３】
前記燃料パイプ（３９ａ）を、燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの近傍に配置されている第一燃料パイプ（３９ｂ）と、この第一燃料パイプ（３９ｂ）の配置位置よりも燃焼火炎ｔから遠い位置に配置している第二燃料パイプ（３９ｃ）と、第一燃料パイプ（３９ｂ）あるいは第二燃料パイプ（３９ｃ）側に切り替える切替弁（６５）とを備え、液体燃料の粘性情報に基づき切替弁（６５）を切り替えて第一燃料パイプ（３９ｂ）あるいは第二燃料パイプ（３９ｃ）に送油することを特徴とする請求項１記載の燃焼バーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃焼バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料燃焼装置において、燃料を気化する気化室と、この気化室に連通したバーナと、前記気化室に先端を臨ませた燃料ノズルと、この燃料ノズルに燃料を供給する燃料ポンプと、電気ヒータで気化室へ流入する空気を加熱する空気加熱室と、バーナの燃焼熱で空気を加熱し且つ加熱空気を気化室へ送る熱交換器と、熱交換器へ空気を供給する送風機を備えたものは公知である（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１２９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特開平６−１２９６１１号公報のものは、液体燃料を安定して気化燃焼するために、バーナで予熱した燃焼用空気をヒータにより更に予熱する構成であるが、供給液体燃料の高出力化と共に、予熱ヒータが高出力化しコンパクトで安価な液体燃焼装置を構成できないという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明は、バーナの燃焼用空気及び液体燃料を高温にしてバーナに供給することで、バーナの燃焼能力の増大を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、液体燃料を気化させる気化部（３２、６１）と、該気化部（３２、６１）に連通して燃焼火炎ｔを発生させる燃焼部（３６、６２）と、気化部（３２、６１）に燃焼用空気を供給する送風ファン（３４）と、前記燃焼用空気を取り入れる燃焼用空気取り入れ口（３２ｂ）と、燃料が通過する燃料パイプ（３９ａ）とを設け、燃焼用空気取り入れ口（３２ｂ）と燃料パイプ（３９ａ）とを前記燃焼火炎ｔ位置近傍に配置したことを特徴とする燃焼バーナとする。
【０００６】
前記構成によると、燃焼用空気は燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの近傍に配置されている燃焼用空気取入口（３４ｂ）から燃焼火炎ｔにより高温の燃焼用空気を送風ファン（３４）に取り入れられ、また、燃焼用液体燃料は燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの近傍に配置されている燃料パイプ（３９ａ）を経て温度が上昇して気化部（３２、６１）に送られ気化される。
【０００７】
請求項２の発明は、前記燃焼用空気取入筒（３４ａ）及び前記燃料パイプ（３９ａ）を燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔ位置の側方に配置したことを特徴とする請求項１記載の燃焼バーナとする。
【０００８】
前記構成によると、燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの燃焼位置の左右側方に配置されている燃焼用空気取入口（３４ｂ）から燃焼火炎ｔにより高温の燃焼用空気を送風ファン（３４）に取り入れられ、また、燃焼用液体燃料は燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの側方に配置されている燃料パイプ（３９ａ）を経て温度が上昇して気化部（３２、６１）に送られ気化される。
【０００９】
請求項３の発明は、前記燃料パイプ（３９ａ）を、燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの近傍に配置されている第一燃料パイプ（３９ｂ）と、この第一燃料パイプ（３９ｂ）の配置位置よりも燃焼火炎ｔから遠い位置に配置している第二燃料パイプ（３９ｃ）と、第一燃料パイプ（３９ｂ）あるいは第二燃料パイプ（３９ｃ）側に切り替える切替弁（６５）とを備え、液体燃料の粘性情報に基づき切替弁（６５）を切り替えて第一燃料パイプ（３９ｂ）あるいは第二燃料パイプ（３９ｃ）に送油することを特徴とする請求項１記載の燃焼バーナとする。
【００１０】
前記構成によると、液体燃料の粘性情報に基づき切替弁（６５）を切り替えて第一燃料パイプ（３９ｂ）あるいは第二燃料パイプ（３９ｃ）に送油する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明は、液体燃料と燃焼用空気は共にバーナ（５）の燃焼熱により周囲の温度よりも高温の状態で気化部（３２、６１）に供給されるので、予熱効果により同じサイズの燃焼部（３６、６２）でも従来装置に比較して格段の気化能力のアップを図り、燃焼効率を高めることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、液体燃料と燃焼用空気は共に燃焼部（３６、６２）の燃焼火炎ｔの左右側方を経て燃焼火炎ｔにより周囲の温度よりも高温にされて気化部（３２、６１）に供給されるので、液体燃料と燃焼用空気は燃焼火炎ｔの燃焼熱に確実に晒されることができ、予熱効果により同じサイズの燃焼部でも従来装置に比較して格段の気化能力のアップを図り、燃焼効率を高めることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、液体燃料の粘性情報に基づき、液体燃料は第一燃料パイプ３９ｂあるいは第二燃料パイプ３９ｃを経て気化部（３２、６１）に送られ、気化部（３２、６１）での気化作用を適正化し燃焼効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、図１及び図２に基づきこの発明を実施する循環式穀物乾燥機の全体構成について説明する。
【００１５】
１は穀物乾燥機の機枠で、この機枠１内には貯溜室２、乾燥室３及び集穀室４を上方から下方に順次配設している。乾燥室３には左右穀物流下通路９，９を形成し、左右穀物流下通路９，９の内側にはバーナ５側のバーナ風胴に通じる熱風室６を配設し、穀物流下通路９，９の左右外側には吸引排気ファン７側のファン胴に通じる左右排風室８，８を配設し、各穀物流下通路９，９の下端合流部に繰出バルブ１０を設け、この繰出バルブ１０の往復回転により、穀物を所定量づつ繰り出しながら流下させ、穀物に熱風を浴びせて乾燥するように構成している。
【００１６】
前記機枠１の外側には集穀室４の前後一側に集めた穀物を貯溜室２に揚穀還元する昇降機１１を立設している。この昇降機１１内には上下に軸架した駆動プーリ１２ａ及び従動プーリ（図示省略）にバケットベルト１３を巻き掛け、集穀室４の底部に設ける下部搬送装置１４により乾燥穀物を前後一側に移送し、昇降機１１により揚穀するように構成している。この昇降機１１で揚穀された穀物は、昇降機１１の揚穀投げ口１１ａから上部搬送装置１６の始端側に供給し、更に上部搬送装置１６により横送して貯溜室２の上部中央部に配設する回転拡散板１８に送り、貯溜室２内に拡散落下させるように構成している。
【００１７】
前記昇降機１１、下部搬送装置１４、上部搬送装置１６から構成されている穀物循環系は、昇降機１１の機枠上部に配設している昇降機モータ（図示省略）により駆動される。また、昇降機１１における上下中途部の壁面には、バケットベルト１３の上昇行程と下降行程の間隔部に取込み口（図示省略）を設けて、この取込み口（図示省略）の下方部位に水分計２６を着脱自在に配設している。この水分計２６は、例えば一対の電極ロール間でサンプル粒を１粒づつ圧縮粉砕し、その抵抗値を電気的に処理して穀粒の水分値に換算する公知のものである。
【００１８】
次に、穀物乾燥機の作用について説明する。
張込ホッパ（図示省略）から昇降機１１を利用して貯溜室２に所定量の穀物を張り込む。次いで、穀物種類、乾燥仕上水分値等を設定し乾燥作業を開始する。貯溜室２内の穀物は乾燥室３を流下し熱風を浴びながら集穀室４に流下する。熱風により乾燥された穀類は下部搬送装置１４で一側に移送され、次いで昇降機１１により揚穀され、上部搬送装置１６に引き継がれ再び貯溜室２に循環移送され、暫くの間調質作用を受ける。このような行程を繰り返しながら仕上水分値に到達すると、乾燥作業は終了する。
【００１９】
次に、図３〜図５に基づきバーナ５について説明する。
バーナ５はこの実施形態ではロータリ気化型バーナに構成されていて、多数のスリット状の外気取り入れ口ｋを形成したバーナ風胴２５内に配設されている。ケーシング２７の正面側に燃焼筒２８を設け、ケーシング２７内にはバーナ気化筒モータＭ６を設け、バーナ気化筒モータＭ６の前方に突出するモータ軸３０に逆円錐形状の拡散体３１を取り付け、この拡散体３１の周囲を覆うように気化筒３２を取り付ける。
【００２０】
また、気化筒３２の内周部には固定状態の送風筒３５を設け、バーナ風胴２５内下方には燃焼用空気送風用の送風ファン３４を配設し、送風ファン３４から送風案内筒３５ａを介して送風筒３５に向けて燃焼用空気を送るように構成している。燃焼筒２８の中心部前面には燃焼盤３６を嵌合装着し、この燃焼盤３６には複数のガス噴出孔３６ａ，…を設けている。また、燃焼筒２８には正面視において外周側へ膨出する膨出部２８ａを形成し、この膨出部２８ａに一対の電極部からなる点火手段としてのイグナイタ３８を設け、ノズル３９から供給される灯油の微粒化燃料にイグナイタ３８により着火する構成としている。４０は燃焼炎の有無を検出するフレームロッドで、燃焼中の炎電流を検出し制御部に出力する。
【００２１】
前記送風案内筒３５ａの上方に電磁ポンプ４６を設け、電磁ポンプ４６の駆動によりノズル３９を介して燃料の灯油を拡散体３１に供給し、イグナイタ３８の通電により点火し着火燃焼するように構成している。
【００２２】
乾燥作業にあたり、バーナ５は電磁ポンプ４６からの供給燃料にイグナイタ３８に通電し点火することにより燃焼を開始する。即ち、バーナ気化筒モータＭ６の回転により気化筒３２が回転し、燃焼空気供給用のファンモータＭ５の回転により送風ファン３４が回転し送風筒３５に燃焼用空気が導入される。また、ノズル３９からの燃料は高速回転している拡散体３１に衝突しながら微粒化され、気化筒３２の内周面に沿って拡散流動しながら点火燃料飛散間隙からガイド体３３に流れ更に外周側に案内され、イグナイタ３８により点火される。次いで、燃焼火炎ｔによる輻射熱で気化筒３２の内周面を移行する微粒化燃料はガス化されて燃焼盤３６の裏面に導かれ、ガス噴出孔３６ａ，…を通って表面側に噴出し青火で燃焼する。
【００２３】
次に、図６に基づき制御ブロック構成について説明する。
バーナ風胴２５の上方にコントロールボックス４５を設け、コントロールボックス４５内には制御部４９を設けている。制御部４９の入力側には、各種スイッチ、センサを設けている。即ち制御部４９の入力には、入力回路を介して穀粒種類切換スイッチＳＷ１、張込スイッチＳＷ２、乾燥スイッチＳＷ３、排出スイッチＳＷ４、停止スイッチＳＷ５、使用する燃料の燃焼難易度を設定する使用燃料特性切替手段ＳＷ６、気化筒清掃入力スイッチＳＷ７、気化筒清掃時間設定スイッチＳＷ８を接続し、また、Ａ／Ｄ変換部を介して、外気温度センサＳＥ１、張込量検出センサＳＥ２、熱風温度センサＳＥ３、穀物温度センサＳＥ４、バーナ風胴２５の外気空気量を検出する外気空気量検出手段ＳＥ５、水分計２６、フレームロッドＳＥ６、使用燃料温度特性検出手段ＳＥ７、使用燃料粘性検出手段ＳＥ８を接続している。
【００２４】
また、制御部４９の出力側には、可変手段を介してバルブモータＭ１、出力回路を介して昇降機モータＭ２、送風機モータＭ３、水分計モータＭ４を接続し、また、可変手段を介して燃焼用空気供給用のファンモータＭ５、バーナ気化筒モータＭ６を接続し、また、出力回路を介して燃料供給用の電磁ポンプ４６、燃料バルブ４７、イグナイタ３８を接続し、また、出力回路を介して表示部４８を接続している。
【００２５】
制御部４９のバーナ駆動信号は燃料ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ信号及び大小供給信号、バーナ気化筒モータＭ６の回転数指令信号、ファンモータＭ５の回転数指令信号、イグナイタ３８の通電信号等があり、燃料供給量、燃焼空気供給量及び気化筒回転数を同調制御し液体燃料を気化燃焼させる。
【００２６】
また、乾燥作業中には、予め設定記憶されている熱風設定温度と熱風温度センサＳＥ３の検出熱風温度を比較し、その差が小になるように周期的にオンされる燃料供給用の燃料ポンプ４６のオンタイム信号を長短に変更制御しながら乾燥作業をし、穀物水分が仕上げ水分値になると乾燥作業を停止する。
【００２７】
次に、図５について説明する。
ロータリ気化型のバーナ５において、燃焼用空気送風用の送風ファン３４の燃焼用空気取入筒３４ａの先端部を、バーナ風胴２５内の燃焼盤３６から発生する燃焼火炎ｔ位置の側方に配置し、且つ、バーナ風胴２５の送風方向下手側に向けて開口部３４ｂを開口し、周囲の空気よりも高温の空気を送風ファン３４に取り込むように構成している。また、燃料パイプ３９ａからノズル３９に液体燃料の灯油を送るにあたり、燃料パイプ３９ａを燃焼盤３６よりも燃焼方向下手側、すなわちバーナの燃焼火炎ｔの燃焼位置の側方を経由し、燃焼火炎ｔの燃焼熱により周囲の温度よりも高温にして気化筒３２に供給するように構成している。
【００２８】
そして、この実施形態では、燃焼用液体燃料の温度を、図７に示すように燃焼開始からある程度の時間を越えると燃焼用空気の温度よりも高温にするようにしている。なお、図７は燃焼用液体燃料の温度と燃焼用空気の温度の上昇状態を示すグラフである。
【００２９】
前記構成によると、気化筒３２に供給する液体燃料と燃焼用空気を共にバーナ５の燃焼熱により周囲の温度よりも高温にして気化筒３２に供給するので、燃焼部各部の燃焼用空気による冷却を低減し、また、供給液体燃料の予熱効果により、同じサイズの燃焼部でも従来装置に比較して格段の気化能力のアップを図ることができる。また、供給液体燃料の増加に伴い高温の液体燃料及び燃焼用空気を供給することができ、コンパクトな構成でありながら極めて安定した燃焼状態を維持することができる。
【００３０】
また、図８の実施形態は、別のタイプ型のバーナ５を示すもので、燃焼用空気送風用の送風ファン３４の燃焼用空気取入筒３４ａの先端開口部３４ｂを、燃焼盤３６より燃焼方向下手側、すなわち燃焼火炎ｔの燃焼位置側方に配置し、且つ、バーナ風胴２５の送風方向下手側に向けて開口部３４ｂを開口し、周囲の空気よりも高温の空気を送風ファン３４に送り込むようにしている。また、燃料パイプ３９ａからノズル３９に燃料灯油を送るにあたり、燃料パイプ３９ａの中途部を燃焼盤３６の燃焼火炎ｔの側方を迂回する構成とし、燃焼火炎ｔにより灯油を周囲の温度よりも高温にして気化室６１に送りノズル３９から噴射し、高温の燃料と高温の空気を混合し、燃焼筒２８の燃焼体６２で燃焼させるように構成している。
【００３１】
次に、図９について説明する。
前記ロータリ気化型バーナ５（図５に示す）あるいは図８に示すバーナ５において、送風ファン３４に燃焼用空気を取り入れる燃焼用空気取入筒３４ａの先端開口部３４ｂを、標準状態でバーナ風胴２５内の燃焼盤３６の燃焼火炎ｔの側方に配置し、この空気取入筒３４ａの開口部３４ｂに調節取入筒６３を取り付けている。
【００３２】
この調節取入筒６３は、長筒部６３ａと短筒部６３ｂを対向配置した構成としている。しかして、図９（Ａ）に示すように、空気取入筒３４ａの先端の調節取入筒６３の長筒部６３ａを、燃焼火炎ｔに近づけるようにして取り付けると、通常の外気温度に近い空気を多く取り込むことができ、また、図９（Ｂ）に示すように、調節取入筒６０の短筒部６０ｂを燃焼火炎ｔに近づけるようにして取り付けると、温度の高い空気を多く取り込むことができ、異なる温度の燃焼用空気を取り込むことができるように構成している。
【００３３】
また、図９（Ｃ）に示すように、空気取入筒３４ａの屈曲部に大小に調節できる空気調節孔３５ｃを設けて、先端開口部３４ｂから取り入れる燃焼ガスの取入量と、空気調節孔３５ｃから取り入れるバーナ風胴２５の周辺部の空気取入量を変更調節して、異なる温度の燃焼用空気を取り入れるよう構成してもよい。
【００３４】
また、燃料パイプ３９ａからノズル３９に灯油を送るにあたり、燃料パイプ３９ａの中途部を燃焼盤３６の燃焼火炎ｔの方向に長短に調節して、燃焼火炎ｔによる温度上昇を調節し、気化筒３２あるいは気化室６１に送り込むように構成している。
【００３５】
また、図１０に示すように構成してもよい。空気取入筒３４ａの開口部３４ｂには、ガイド板６４を軸支し、ガイド板調節モータＭ７（例えばステッピングモータ）によりガイド板６４の先端部をバーナの火炎に対して遠近方向に調節し、火炎の燃焼ガスの吸入量とバーナ風胴２５の周辺空気の吸入量の流入比率を変更調節し、燃焼用空気の温度の上昇量を調節するように構成している。
【００３６】
しかして、例えば、外気温度センサＳＥ１で外気温度（あるいは液体燃料の温度）を検出し、検出外気温度が高い場合には、火炎の燃焼ガスの吸入量を減少側に調節しバーナ風胴２５の周辺空気の吸入量を増加調節し、また、検出外気温度が低い場合には、火炎の燃焼ガスの吸入量を増加調節しバーナ風胴２５の周辺空気の吸入量を減少調節する。従って、外気温度の高低にかかわらず気化筒３２での液体燃料の気化作用を適正化し燃焼効率を高めることができる。
【００３７】
なお、液体燃料の粘性の大小を制御部４９に入力し、この検出粘性情報によりガイド板６４の回動角度を調節するようにしてもよい。
次に、図１１について説明する。
【００３８】
この実施形態は、燃料パイプ３９ａからノズル３９により灯油を気化室６１に送るにあたり、燃料パイプ３９ａをバーナ５の燃焼火炎ｔの側方を迂回するように燃焼方向下手側に伸び次いで燃焼方向上手側に向かって伸びる第一燃料パイプ３９ｂと、この第一燃料パイプ２９ｂにおける燃焼火炎ｔの根元部に対向する位置を接続する第二燃料パイプ３９ｃとで構成し、第二燃料パイプ３９ｃに設けた切替弁６５を切替作動し、第一燃料パイプ３９ｂを経由、あるいは、第二燃料パイプ３９ｃを経由して送るように構成している。
【００３９】
前記構成によると、例えば、外気温度センサＳＥ１で外気温度（あるいは液体燃料の温度）を検出し、検出外気温度が設定温度より高い場合には、切替弁６５を開放して第二燃料パイプ３９ｃを経由して気化室６１に液体燃料を送り、また、検出外気温度が設定温度より低い場合には、切替弁６５を閉鎖して第一燃料パイプ３９ｂを経由して気化室６１に液体燃料を送る。従って、外気温度の高低に応じて液体燃料の温度を適正化し燃焼効率を高めることができる。
【００４０】
また、外気温度センサＳＥ１で外気温度（あるいは液体燃料の温度）を検出し、検出外気温度が高い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を減少して気化筒３２の回転数を減少し、また、検出外気温度が低い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を増加して気化筒３２の回転数を増加するように制御してもよい。前記構成によると、外気温度の高低にかかわらず液体燃料の気化を適正化し、燃焼効率を高めることができる。
【００４１】
また、制御部４９に使用燃料の粘性情報を入力する使用燃料特性設定手段ＳＷ６を設け、この入力情報によりバーナ気化筒モータＭ６の回転数を制御するように構成してもよい。例えば軽油のように使用燃料の粘性が比較的高い場合には、使用燃料特性設定手段ＳＷ６により使用燃料の粘性を高く設定し、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を増加して気化筒３２の回転数を増加調節する。また、灯油のように使用燃料の粘性が比較的低い場合には、使用燃料の粘性を低く設定し、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を減少して気化筒３２の回転数を減少制御する。前記構成によると、使用燃料の粘性の高低にかかわらず液体燃料の気化を適正化し、燃焼効率を高めることができる。
【００４２】
また、制御部４９の入力側に使用燃料の粘性情報を検出する使用燃料粘性検出手段ＳＥ８を設け、この使用燃料粘性検出手段ＳＥ８を、例えば、使用液体燃料供給手段である燃料ポンプ４６の燃料供給量制御信号に応じた電気的負荷情報により粘性の高低を検出し、この入力情報によりバーナ気化筒モータＭ６の回転数を制御するように構成してもよい。
【００４３】
前記構成によると、使用燃料粘性検出手段ＳＥ８による使用燃料の検出粘性情報が高い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を増加して気化筒３２の回転数を増加調節し、また、使用燃料の検出粘性情報が低い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を減少して気化筒３２の回転数を減少するように制御する。しかして、使用燃料の粘性の高低にかかわらず液体燃料の気化を適正化し、燃焼効率を高めることができる。
【００４４】
また、図１２及び図１３に示すように構成してもよい。気化筒３２回転用のバーナ気化筒モータＭ６を、コンデンサ始動またはコンデンサ誘導の単相モータとし、毎分３６００回転以上で運転するモータ回転数制御手段７１を設ける構成としてもよい。なお、単相モータのバーナ気化筒モータＭ６は、図１２に示すように、電気回路に主巻線Ｍ６ａ、副巻線Ｍ６ｂ、コンデンサＭ６ｃ、回転子Ｍ６ｄを配設した構成である。
【００４５】
モータ回転数制御手段７１は、図１３に示すように、ロータリ気化型バーナ５のバーナ気化筒モータＭ６を毎分３６００回転以上で回転させ、気化筒３２を毎分３６００回転以上で回転するようにしている。このモータ回転数制御手段７１として、インバータによるパルス幅変調方式、あるいは、パルス振幅変調方式を採用している。
【００４６】
穀物乾燥機に利用しているロータリ気化型バーナは、その燃焼形式から比較的高出力の熱源が得られることから、屋外のような温度変化の大きい環境下で長期に使用されている。市場ではロータリ気化型バーナについてコンパクトながら高出力が求められ、同一気化筒寸法で燃焼量の増大化が望まれている。
【００４７】
この実施形態には、図１３（Ａ）に示すように、パルス幅変調方式でモータを制御駆動している。即ち、商用電源（６０ヘルツのＡＣ電源）を整流回路７１ａにより直流に変換してインバータＩＣ７１ｂに印加し、交流モータ駆動周波数７０で駆動し、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を毎分４１００回転とし気化筒３２を回転させる。
【００４８】
また、図１３（Ｂ）に示すように、パルス振幅変調方式でモータを制御駆動してもよい。商用電源（６０ヘルツのＡＣ電源）を整流回路７１ａにより直流に変換し、スイッチング回路７１ｃを経由してインバータＩＣ７１ｂに印加し、交流モータ駆動周波数７０ヘルツで駆動し、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を毎分４１００回転とし気化筒３２を回転させる。
【００４９】
このように高速回転させることで、気化筒３２の内壁を流動する液体燃料（例えば白灯油）の膜厚を薄くし、また、気化筒３２の外壁に接する燃焼ガスの撹拌作用向上に基づく熱伝達作用の促進により気化能力が増大し、同一寸法のバーナにより高出力化を実現することができる。また、高速回転により気化燃料と燃焼空気との混合が促進され、理論空気量での燃焼でも赤火燃焼を起こすようなこともなく、青色燃焼させることができる。
【００５０】
また、図１４に示すように構成してもよい。モータ回転数制御手段７１により、液体燃料供給量に応じて気化筒３２回転用のバーナ気化筒モータＭ６の回転数を調節するにあたり、燃焼用空気供給量の同調制御よりも軽微な変更比率で変更するように構成してもよい。なお、図１４は、気化筒回転数とインバータＩＣの出力周波数の関係を示す制御特性線であり、図２１は、燃料供給量、インバータＩＣの出力周波数、気化筒回転数の関係を示すものである。
【００５１】
前記構成によると、燃料供給量の増大による気化筒３２の内壁を回転しながら流動移動する液体燃料の膜厚や流動速度を軽減することができ、従来装置の３倍乃至５倍の燃焼量制御に対して、６倍乃至８倍の燃焼量制御を実現することができる。
【００５２】
また、図１５に示すように構成してもよい。モータ回転数制御手段７１により、液体燃料供給量に応じて気化筒３２回転用のバーナ気化筒モータＭ６の回転数を調節するにあたり、バーナ気化筒モータＭ６の低い回転数領域では、高い比率の制御特性線７３ａとし、高い回転数領域では低い比率の制御特性線７３ｂとする。なお、図１５は、バーナ気化筒モータＭ６の回転数と燃料供給量制御信号の関係を示す制御特性線である。
【００５３】
前記構成によると、バーナ気化筒モータＭ６の低い回転数領域では高い比率の制御特性線７３ａとし、高い回転数領域では低い比率の制御特性線７３ｂとすることにより、広い範囲で燃料の気化を適正化し適正燃焼を維持することができる。即ち、気化筒３２を高速回転にすることにより、混合ガスの温度上昇と回転撹拌効果の上昇により気化必要空気量が低減し、高出力燃焼では省力運転となり、バーナ気化筒モータＭ６の駆動力を低減しながら適正燃焼を図ることができる。
【００５４】
また、前記図１５に示すように、バーナ気化筒モータＭ６の回転数の低い回転数領域では高い比率の制御特性線７３ａとし、高い回転数領域では低い比率の制御特性線７３ｂとすると共に、気化筒３２の内周面に、液体燃料の流動を阻止する流下阻止手段（金網あるいはプレスによる粗面加工）７４を設けように構成してもよい。気化筒３２の内周面に流下阻止手段７４を施すことにより、液体燃料の液膜の流動速度を減速し十分に気化することができ、高速回転領域での青火燃焼が可能となる。
【００５５】
次に、図１７及び図１８に基づきバーナ５の燃焼制御の他の実施形態について説明する。
この実施形態は、気化筒３２内壁の清掃をする気化筒清掃入力手段（スイッチ）ＳＷ７を制御部４９の入力側に接続し、この気化筒清掃入力手段ＳＷ７のＯＮ信号により、バーナ５は通常の燃焼運転を開始し、その後液体燃料供給量を燃焼用空気供給量に同調制御しつつ漸減調節し、所定の液体燃料漸減量で所定時間にわたり燃料供給量制御信号を固定して燃焼を継続し、所定時間が終了するとバーナ５の燃焼を停止するものである。
【００５６】
ロータリガス化型のバーナ５の使用時間が長くなると、気化筒３２の内周面に液体燃料の変成成分であるタールが固着し、気化能力の低下や、変成成分の固着部分から液体燃料が飛散し、気化が十分に行われず適正に燃焼しないという不具合が発生する。
【００５７】
しかし、前記のように、通常燃焼運転に比較して液体燃料の所定漸減状態で所定時間継続して燃焼することにより、気化筒内壁の変成成分であるタールが溶解除去され、気化筒３２の内壁を清掃することができる。
【００５８】
図１７に示すように、通常の燃焼運転では燃料供給手段である電磁ポンプ４６等の制御信号はＳ１〜Ｓ３の範囲で供給制御されるが、気化筒内壁の清掃運転モードでは、更に液体燃料の供給量が低減し、供給燃料の気化は気化筒３２の始端側部分で終了する。そして、図１８に示すように、気化筒内壁の温度は上昇し５００度Ｃを超えるまで上昇する。例えば、燃料供給量をＳ０に固定し液体燃料を０．５リットル／時間にすれば、５５０度Ｃぐらいまで上昇し、例えば、１時間程度の清掃運転を継続することにより、変成成分のタールを溶解除去することができる。従って、定期的に気化筒内壁の清掃運転モードを実行することにより、長期にわたり適正燃焼を維持することができる。
【００５９】
また、前記気化筒内壁の清掃運転モードを実行するにあたり、図１９に示すように、バーナ５の周囲温度を例えば外気温度センサＳＥ１により検出し、検出外気温度の高低に応じて液体燃料の供給量を変更するように構成し、また、検出外気温度が所定値以上に高くなったときには、燃料供給制御信号を固定し所定量の燃料供給量を所定時間継続しながら燃焼するように構成してもよい。
【００６０】
例えば、燃料供給量制御信号で０．１リットル／時間の燃料供給量で燃焼して気化筒内壁の清掃をした場合に、外気温度の低下と共に気化筒内壁の温度が低下し、変成成分であるタールの溶解効果が薄れてくる。そこで、更に燃料供給量を低減することにより、適正燃焼を維持するための燃焼用空気供給量の低下によるバーナ５の燃焼部冷却作用の低減、供給燃料の減少による気化潜熱の減少等により気化筒内壁の温度の低下を抑制し、冬季のような低気温時にも十分な変成成分の溶解をすることができる。
【００６１】
なお、図１９に示すように、外気温度０度Ｃ程度以下では、燃料供給量制御信号をＳ０に固定しこれ以上減少しないようにしたのは、燃焼維持限界での燃焼運転であり、これ以下の燃料供給量では失火する怖れがあるためである。
【００６２】
一方、外気温度が上昇しても、燃料供給量制御信号をＳ０に固定して燃焼を継続した場合には、変成成分の除去はできるが、バーナ５の燃焼部の温度上昇が過剰となり、逆火による気化筒３２内での燃焼発生や燃焼部の赤熱による異常な過熱状態となる。そこで、燃料供給量を少し増加し、適正燃焼維持のための燃焼用空気供給量を増加することにより、バーナ燃焼部の冷却作用の増大、供給燃料の増加による気化潜熱の増加等により、気化筒内壁の異常な温度上昇を抑制することができる。
【００６３】
しかし、更に外気温度の上昇に応じて燃料の供給量を増加していくと、燃料の気化は気化筒３２の始端側部分まで移行し気化筒内壁の温度は燃料の気化潜熱により熱量を取られ急激に低下するので、変成成分の溶解が進まなくなる。従って、外気温度が例えば２７度Ｃ付近で燃料供給量制御信号を頭打ちとして一定に保持することで、気化筒内壁の自動清掃メンテナンスをすることができる。
【００６４】
また、更に外気温度が３０度Ｃを超えるような場合には、気化筒内壁清掃モードの運転時間を短縮すれば、外気温度の広い範囲で適正な気化筒内壁の清掃作用を自動動で行なうことができる。
【００６５】
また、前記気化筒内壁の清掃運転モードを実行するにあたり、気化筒内壁清掃運転時間を増減変更する清掃時間設定スイッチＳＷ８を制御部４９の入力側に接続し、バーナ５の周囲温度を例えば外気温度センサＳＥ１により検出し、検出外気温度が高くなると清掃時間を短くし、また、検出外気温度が低くなると清掃時間を長くするように構成してもよい。このように構成することにより、気化筒内壁の清掃精度の向上を図ることができる。なお、図２０は気化筒内壁の清掃時間と外気温度との関係を示す制御特性線である。
【００６６】
また、前記気化筒内壁の清掃運転モードにおいて、バーナ５の周囲温度を例えば外気温度センサＳＥ１により検出し、検出外気温度が所定値以下になると、気化筒内壁の清掃運転を作動不能にするように構成してもよい。前記構成によると、冬季のメンテナンス時には、外気温度が低くなり過ぎ所望の気化筒内壁温度に到達しない場合がある。このような場合に、気化筒内壁の清掃運転を停止することで、信頼性の高い気化筒内壁の清掃メンテナンスができる。
【００６７】
制御部４９に使用燃料の温度情報を検出する使用燃料温度特性検出手段ＳＥ７を制御部４９の入力側に接続し、この入力情報によりバーナ気化筒モータＭ６の回転数を制御するように構成してもよい。即ち、使用燃料温度特性検出手段ＳＥ７による使用燃料の検出温度が高い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を減少して気化筒３２の回転数を減少調節し、また、使用燃料の検出温度が低い場合には、バーナ気化筒モータＭ６の回転数を増加して気化筒３２の回転数を増加制御するようにしてもよい。前記構成によると、使用燃料の温度の高低にかかわらず、液体燃料の気化を適正化し、燃焼効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】穀物乾燥機の一部切断した正面図
【図２】穀物乾燥機の切断側面図
【図３】バーナの斜視図
【図４】バーナの切断側面図
【図５】バーナの切断側面図
【図６】制御ブロック図
【図７】燃焼用液体燃料の温度と燃焼用空気温度との関係を示すグラフ
【図８】バーナの切断側面図
【図９】送風ファンの燃焼用空気取入筒の切断側面図
【図１０】送風ファンの燃焼用空気取入筒の切断側面図
【図１１】バーナの切断側面図
【図１２】バーナ気化筒モータの電気回路図
【図１３】モータ回転数制御手段のブロック図
【図１４】気化筒回転数とインバータＩＣの出力周波数との関係の制御特性線を示す。
【図１５】バーナ気化筒モータの回転数と燃料供給量制御信号の関係の制御特性線を示す。
【図１６】気化筒の切断側面図
【図１７】燃料供給量と燃焼供給量制御信号との関係の制御特性線を示す。
【図１８】気化筒内壁温度と燃料供給量との関係の制御特性線を示す。
【図１９】目標燃料供給量制御信号と外気温度との関係の制御特性線を示す。
【図２０】気化筒内壁の清掃時間と外気温度との関係の制御特性線を示す。
【図２１】燃料供給量、インバータＩＣの出力周波数、気化筒回転数の関係の制御特性を示す。
【符号の説明】
【００６９】
５        バーナ
３２        気化筒（気化部）
３４        送風ファン
３４ａ      燃焼用空気取入筒
３６        燃焼部（燃焼盤）
３９ａ      燃料パイプ
３９ｂ      第一燃料パイプ
３９ｃ      第二燃料パイプ
６１        気化部
６４        温度上昇手段（ガイド板）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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