(57)【要約】【課題】  スパークロッドのスパーク発生が阻害されることを防止する燃焼装置を提供することを目的とする。【解決手段】  バーナ２へ燃焼用空気を送る主ファン３と、前記バーナ２のスパークロッド４の先端部１５へ気体を送る送気手段５とを備え、燃焼装置１が燃焼状態から停止状態へ移行したとき、前記送気手段５を作動させることによって、油煙となった液体燃料が前記先端部１５へ付着することを防止することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、前記バーナのスパークロッドへ気体を送る送気手段とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記送気手段は、前記スパークロッドの先端部へ気体を送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】
前記バーナは、燃料ノズルおよび前記スパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えており、前記送気手段は、前記一次燃焼用空気路へ気体を送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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体燃料を使用した燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、燃焼装置のバーナ１００として、燃焼用空気供給路１０１内に液体燃料を噴射する燃料ノズル１０２と、その近傍に二本のスパークロッド１０３（着火碍子）が設けられているものが知られている。前記各スパークロッド１０３は、前記燃焼ノズル１０２を中心としてほぼ平行に配設され、それぞれの先端部１０４を除き、絶縁硝子１０５がそれぞれ被覆されている。
【０００３】
前記バーナ１００の燃焼開始は、前記燃焼用空気供給路１０１内へ燃焼用空気を供給し、前記各スパークロッド１０３によるスパークと並行して燃料バルブ（図示省略）を開弁し、前記燃料ノズル１０２から燃料を噴射して行われる。前記バーナ１００の燃焼停止（燃焼待機状態または燃焼終了状態）は、前記燃料バルブを閉弁することで行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記燃料バルブを閉弁し、前記バーナ１００の燃焼を停止しても、前記燃焼装置の燃焼室内からの輻射熱によって前記燃料ノズル１０２内の液体燃料の温度が上昇し、液体燃料の体積膨張により液垂れする。この液垂れした液体燃料は、油煙となって前記各先端部１０４，１０４に付着し、スパークの発生を阻害する原因となる。この不具合は、排ガスを再循環させる燃焼装置の場合、煤の付着を招くので、さらにスパークの発生を阻害することとなる。
【０００５】
この発明は、このような従来技術の問題点を解決することを目的とする。具体的には、スパークロッドのスパーク発生を阻害するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、バーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、前記バーナのスパークロッドへ気体を送る送気手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記送気手段は、前記スパークロッドの先端部へ気体を送ることを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記バーナは、燃料ノズルおよび前記スパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えており、前記送気手段は、前記一次燃焼用空気路へ気体を送ることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、スパークロッドへ油煙が付着することを防止できるので、スパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、スパークが発生するスパークロッドの先端部へ気体を送るので、より効果的にスパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記一次燃焼用空気路および前記二次燃焼用空気路を備えたバーナにおいて、スパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態）
この発明の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る燃焼装置は、燃料ノズルおよびスパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えるバーナと、このバーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、この主ファンが停止している間、前記スパークロッドの先端部へ気体を送る送気手段とから構成されている。この発明の実施の形態において使用する液体燃料としては、重油，軽油，灯油，ガソリンを例示することができる。
【００１３】
前記燃焼装置は、ボイラ，暖房機，加熱調理器，給湯器，その他各種燃焼装置を含む。前記燃焼装置としては、本体の上部に前記バーナが設けられているものだけでなく、側部に設けられているものであってもよい。
【００１４】
前記燃料ノズルは、低燃焼用燃料ノズルと高燃焼用燃料ノズルが隣り合って平行に設けられている構成を含む。このような前記燃料ノズルでは、低燃焼運転の場合は、前記低燃焼用燃料ノズルのみから燃料が噴射されるが、高燃焼運転の場合は、前記低燃用焼燃料ノズルおよび前記高燃焼用燃料ノズルの両方から燃料が噴射されるものと、前記高燃焼用燃料ノズルのみから燃料が噴射されるものがあり、この発明の実施の形態においては、いずれのものであっても好適に用いることができる。
【００１５】
前記スパークロッドは、前記燃料ノズルを中心として二本がほぼ平行に配置され、それぞれの前記先端部は、互いに近接するように折り曲げられている。前記各スパークロッドは、点火トランスとそれぞれ接続されており、前記各先端部以外は、絶縁硝子によってそれぞれ被覆されている。
【００１６】
前記バーナは、前記燃料ノズル，前記各スパークロッド，前記第一整流部材および前記第二整流部材を備え、前記燃料ノズルの先端の近傍に前記先端部が配置されている。前記第一整流部材は、前記燃料ノズルおよび前記各スパークロッドを囲むように構成されており、さらに前記第二整流部材は、前記第一整流部材を囲むように構成されている。前記一次燃焼用空気路は、前記第一整流部材の内側によって形成されている。すなわち、前記燃料ノズルおよび前記各スパークロッドは、ともに前記一次燃焼用空気路の内側に設けられている。前記二次燃焼用空気路は、前記第一整流部材の外側と前記第二整流部材の内側との間の領域によって形成されている。
【００１７】
前記主ファンは、前記一次燃焼用空気路および前記二次燃焼用空気路へ燃焼用空気を送る機能を備え、前記燃焼装置が停止しているときは、停止するように制御されている。
【００１８】
前記送気手段は、エアポンプ，小型ファン，高圧ボンベを含む概念で、前記主ファンとは別個の構成である。前記各スパークロッドへ気体を送ることで、油煙が前記各スパークロッドへ付着することを妨げることができる。また、スパークが発生する箇所である前記各スパークロッドの前記各先端部へ送気することで、より効率的な送気ができ、さらに前記送気手段の送気能力を小さく抑えて省エネルギに寄与することができる。送気される気体は、大気中の空気や不活性ガス（二酸化炭素、窒素）であってもよいが、別個の構成が不要な点を考慮すると、大気中の空気が好ましい。前記送気手段は、前記各先端部の近傍まで送気ノズルをそれぞれ延在させて気体を送るように構成すると好ましい。また、前記送気手段の送気量は、前記燃焼室側から上昇する油煙を前記各スパークロッドへ付着させ
ない程度であればよい。
【００１９】
また、前記送気手段によって、前記各スパークロッドへ送気するだけでなく、前記燃料ノズルへも気体を送る構成にすると、前記燃料ノズルが冷却され、液体燃料の体積膨張による液垂れを防止することができる。
【実施例１】
【００２０】
以下、この発明を実施した燃焼装置の第一実施例を図１から図３に基づいて詳細に説明する。この第一実施例においては、燃料としてＡ重油が用いられている。
【００２１】
図１は、燃焼装置の具体例である第一実施例の第一ボイラ１を示している。図１において、この第一実施例の前記第一ボイラ１は、第一バーナ２へ燃焼用空気を送る主ファン３と、前記第一バーナ２の一対のスパークロッド４，４へ気体を送る送気手段の具体例としてのエアポンプ５などから構成されている。また、この第一実施例においては、前記エアポンプ５からの空気を前記第一バーナ２へ導く送気路６と、この送気路６の経路上に設けられた電磁弁７と、排ガスの一部を前記第一バーナ２へ導く再循環路８と、この再循環路８上に設けられた第一ダンパ１７と、煙道２２などが備えられている。
【００２２】
図２は、前記第一バーナ２の拡大断面説明図である。図２に示されるように、燃料ノズル９と、この燃料ノズル９を中心としてほぼ平行に設けられている前記各スパークロッド４と、前記燃料ノズル９および前記各スパークロッド４を囲み、一次燃焼用空気路１０を形成する第一整流部材１１と、この第一整流部材１１を囲み、二次燃焼用空気路１２を形成する第二整流部材１３とを備え、前記一次燃焼用空気路１０内には、前記エアポンプ５（図１参照）からの空気を導く一対の第一送気ノズル１４，１４が前記各スパークロッド４の各先端部１５，１５付近まで延在した状態でそれぞれ設けられている。
【００２３】
図３は、前記各スパークロッド４にそれぞれ接続されている点火トランス（図示省略），前記燃料ノズル９への燃料の供給を制御する燃料バルブ（図示省略），前記主ファン３，前記第一ダンパ１７，前記エアポンプ５および前記電磁弁７のタイムチャートを説明する図である。図３において、前記点火トランス，前記主ファン３および前記エアポンプ５における斜線部分は、作動していることを意味し、また前記燃料バルブ，前記第一ダンパ１７および前記電磁弁７における斜線部分は、開弁状態を意味する。
【００２４】
以上のような前記第一ボイラ１において、図１から図３を参照しながら動作の説明をする。まず、燃料スイッチ（図示省略）がオンになると、前記主ファン３からの空気が、前記一次燃焼用空気路１０および前記二次燃焼用空気路１２を通過し、缶体１６内へ導かれ、プレパージが行われる。これに続いて、前記各スパークロッド４と接続している前記点火トランスが作動し、前記各先端部１５からスパークを発生させる。前記燃料バルブの開弁によって前記燃料ノズル９から燃料が噴射されて点火し、その後、前記第一ボイラ１が安定した燃焼状態になると、前記再循環路８上に設けられた前記第一ダンパ１７が開弁状態となり、排ガスの一部が前記主ファン３を介して、前記第一バーナ２へ送られる。ここで、前記電磁弁７は閉弁状態となっているので、前記エアポンプ５を介して、排ガスが大気中へ放出されるのを防止することができる。
【００２５】
つぎに、前記燃料スイッチがオフになると、前記燃料バルブの閉弁によって燃焼が停止され、ついで前記主ファン３が停止する。ほぼ同時期に、前記電磁弁７が開弁状態となり、前記エアポンプ５が大気中の空気を吸引し、前記各第一送気ノズル１４を介して前記各先端部１５へ空気を送る。この状態において、前記燃料ノズル９は、前記缶体１６内部から輻射熱を受け、前記燃料ノズル９内に残留しているＡ重油が体積膨張を起こし、液垂れする。この液垂れしたＡ重油は、前記缶体１６内において、油煙となって上方に設けられ
ている前記第一バーナ２へ移動し始めるが、前記エアポンプ５による送風によって、油煙の上昇が妨げられ、前記各先端部１５に油煙が付着するのが防止される。
【００２６】
その後、再び前記燃料スイッチがオンになると、前記主ファン３が作動するとともに、前記電磁弁７が閉弁状態となり、以降は同様の動作となる。
【００２７】
この第一実施例によれば、前記エアポンプ５からの空気を前記各先端部１５へそれぞれ直接送る構成としたので、前記缶体１６からの油煙が前記各先端部１５へ付着することを防止でき、これにより、スパークの発生が阻害されず、以降の燃焼状態への移行を妨げることがない。すなわち、前記各先端部１５へ油煙が付着すると、その上から再循環する排ガスの煤が付着し易くなり、より短期間に前記各スパークロッド４の不着火を引き起こすが、前記各先端部１５への油煙の付着を防止できるので、このような不具合を防止することができる。また、前記各第一送気ノズル１４によって前記各先端部１５へ空気を送っているので、前記エアポンプ５（流量は、０．２立方メートル／分）の処理能力を大きくする必要がなく、燃焼停止中に前記主ファン３（流量は、３立方メートル／分〜３０立方メートル／分）を作動させて油煙が前記各スパークロッド４へ付着するのを防止するように制御する場合に比べて省エネルギである。
【００２８】
この第一実施例においては、前記エアポンプ５からの空気は、前記各第一送気ノズル１４によって送る構成としたが、前記各第一送気ノズル１４と同様のものを別に設け、前記二次燃焼用空気路１２内や他の箇所へも空気を送るような構成にすることもできる。他の箇所としては、前記第一バーナ２の近くに設けられる炎探知センサや覗き窓（いずれも図示省略）を例示することができ、前記炎探知センサへ空気を送る構成とすれば、油煙や煤の付着を防止できるので誤探知を防ぐことができる。また、前記覗き窓へ空気を送る構成とすれば、前記覗き窓に汚れが付着するのを防止することができ、視界を確保することができる。また、前記各第一送気ノズル１４と同様のものを前記燃料ノズル９の所定の箇所へ空気を送るように構成することもできる。前記燃料ノズル９へ空気を送るように構成すると、冷却効果によって前記燃料ノズル９内に残留する液体燃料の液垂れを抑制することができる。
【００２９】
このように、前記エアポンプ５からの空気を有効利用する構成も可能であり、課題を解決する以外にも顕著な効果を発揮することができる。
【００３０】
また、この第一実施例においては、前記電磁弁７を設けたが、前記主ファン３が作動中においても前記エアポンプ５を作動するように構成すれば、前記電磁弁７を省くことができる。この場合、排ガスが再循環していても、前記各先端部１５へ再循環する排ガスによる煤が付着するのを抑制することができる。
【００３１】
さらに、前記第一整流部材１１および前記第二整流部材１３が備えられていないバーナに対しても、前記各第一送気ノズル１４を前記各先端部１５付近まで延在させることで好適に用いることができる。
【実施例２】
【００３２】
つぎに、この発明を実施した燃焼装置の第二実施例を図４から図６に基づいて詳細に説明する。図１における前記第一実施例の前記第一ボイラ１および図２における前記第一バーナ２における構成と同じ構成は、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。この第二実施例においても、燃料としてＡ重油が用いられている。
【００３３】
図４は、燃焼装置の具体例である第二実施例の第二ボイラ１８を示している。図４において、この第二実施例の前記第二ボイラ１８は、第二バーナ１９へ燃焼用空気を送る主フ
ァン３と、前記第二バーナ１９の一対のスパークロッド４へ気体を送る送気手段の具体例としてのエアポンプ５などから構成されている。また、この第二実施例においては、前記エアポンプ５からの空気を前記第二バーナ１９へ送る送気路６と、前記主ファン３の下流側と前記エアポンプ５とを接続する吸気路２０と、前記主ファン３の下流側に設けられた第二ダンパ２３などが備えられている。
【００３４】
前記吸気路２０は、前記第一実施例における前記電磁弁７を省略した第二実施例において、前記エアポンプ５が作動しなくなったときに備えたものである。すなわち、通常は、前記第二ボイラ１８が燃焼中、再循環する排ガスおよび前記主ファン３の吸引口（図示省略）からの空気が前記吸気路２０を通過し、燃焼停止中は、前記エアポンプ５の作動によって前記吸引口から空気が前記吸気路２０を通過する。しかし、前記吸気路２０を設けたことによって、前記エアポンプ５が故障などによって送風が停止しても、再循環する排ガスは、前記第二バーナ１９部分から前記送気路６および前記エアポンプ５を介して前記吸気路２０へ還流し、大気中へは放出されない。
【００３５】
図５は、前記第二バーナ１９の拡大断面説明図を示している。前記第一実施例における前記第一送気ノズル１４と異なり、前記第二バーナ１９の各第二送気ノズル２１，２１は、前記一次燃焼用空気路１０の入口部分に接続された構成であり、前記各先端部１５付近まで延在していない点で相違する。
【００３６】
図６は、前記各スパークロッド４にそれぞれ接続されている点火トランス（図示省略），前記燃料ノズル９への燃料の供給を制御する燃料バルブ（図示省略），前記主ファン３，前記第一ダンパ１７，前記第二ダンパ２３および前記エアポンプ５のタイムチャートを説明する図である。図６において、前記点火トランス，前記主ファン３および前記エアポンプ５における斜線部分は、作動していることを意味し、また前記燃料バルブ，前記第一ダンパ１７および前記第二ダンパ２３における斜線部分は、開弁状態を意味する。
【００３７】
以上のような前記第二ボイラ１８において、図４から図６を参照しながら動作の説明をする。まず、前記第一実施例における前記第一ボイラ１と同様に、燃料スイッチ（図示省略）がオンとなってから前記第二ボイラ１８の燃焼状態が安定すると、前記第一ダンパ１７が開弁状態となり、再循環する排ガスが前記主ファン３を介して、前記第二バーナ１９へ送られる。ここまでの間、前記エアポンプ５は作動しており、前記第二ダンパ２３は、開弁状態となっている。このとき、排ガスの一部は、前記吸気路２０から前記エアポンプ５，前記送気路６および前記各第二送気ノズル２１を介して前記一次燃焼用空気路１０内へも送られる。
【００３８】
つぎに、前記燃料スイッチがオフになると、前記燃料バルブの閉弁によって燃焼が停止され、ついで前記主ファン３が停止し、前記第一ダンパ１７および前記第二ダンパ２３が閉弁状態となる。この間も前記エアポンプ５は、前記主ファン３の前記吸引口から前記吸気路２０を介して大気中の空気を吸引し、前記各第二送気ノズル２１を介して前記一次燃焼用空気路１０内へ空気を送っている。したがって、前記燃料ノズル９が冷却されるとともに、液垂れによる油煙が前記各先端部１５へ付着することを防止することができる。その後、再び前記燃料スイッチがオンとなると、以降は同様の動作となる。
【００３９】
この第二実施例によれば、前記エアポンプ５からの空気を前記一次燃焼用空気路１０の全体へ送る構成としたので、前記缶体１６からの油煙が前記各先端部１５へ付着することを防止することができるとともに、前記燃料ノズル９へも空気が送られるので前記燃料ノズル９が冷却され、内部のＡ重油が液垂れするのを抑制することができる。これにより、スパークの発生が阻害されず、以降の燃焼状態への移行を妨げることがない。
【００４０】
また、前記各第二送気ノズル２１によって前記一次燃焼用空気路１０内へ空気を送っているので、前記エアポンプ５の処理能力を大きくする必要がなく、燃焼停止中に前記主ファン３を作動させて油煙が前記各スパークロッド４へ付着するのを防止するように制御する場合に比べて省エネルギである。
【００４１】
さらに、この第二実施例においては、前記吸気路２０を再循環路８（より具体的には、前記主ファン３の吐出口側および前記第二ダンパ２３の入口側との間）と、前記エアポンプ５とを接続するように構成している。これにより、たとえ前記エアポンプ５が故障したとしても、再循環する排ガスが前記送気路６を介して前記吸気路２０へ還流し、大気中へ放出されるのを防止することができる。
【００４２】
この第二実施例においても第一実施例と同様に、前記二次燃焼用空気路１２内へ空気を送るように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明に係る第一実施例の概略説明図。
【図２】第一実施例のバーナの拡大断面説明図。
【図３】第一実施例の燃焼装置のタイムチャートを示す説明図。
【図４】この発明に係る第二実施例の概略説明図。
【図５】第二実施例のバーナの拡大断面説明図。
【図６】第二実施例の燃焼装置のタイムチャートを示す説明図。
【図７】従来技術を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１      ボイラ（燃焼装置）
２      バーナ
３      主ファン
４      スパークロッド
５      エアポンプ（送気手段）
１５      先端部
【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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