JPH0244120A - 噴霧式燃焼装置の火炎検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分デフ〉 未発ＩＪＩは、噴霧式燃焼装置において、燃焼の火炎を
検知する火炎検知装置に関する。

く従来の技術〉 自動ｌｉに塔数されて暖房用ヒータどして使用される噴
霧式燃焼装置は、円筒状の燃焼室の外回りに円環状の空
気通路を設゛け、燃焼室の周壁の複数個所にそれぞれそ
の個所の内周面の接線方向にほぼ沿って空気孔をｊ！を
設置２、空気通路の燃焼用空気が空気孔を経て燃焼室に
流入して燃焼室の軸芯の回りに旋回する構成にしている
。

燃焼室の一端の１３１０には、燃料噴射弁を取り付４１
、燃料噴射弁の噴射口を燃焼室の他端の出口側に向けて
開口している。

燃焼室内には、点火栓の点火部を突出１．て配δしてい
る。

燃焼室の他端の出し、には、熱交換器の放熱通路を接続
１７、熱交換器の受熱通路に暖房用空気を流通する構成
にしている。

そして、燃焼室における燃焼の有無を検知するため、燃
焼の排ガスが流通する熱交換器の放熱通路に熱電対を設
けている。又は、燃焼の火炎が発生する燃焼室に、温度
によって抵抗値が変化するフレームロッドを設けている
。

この噴霧式燃焼装置を作動すると、燃焼室に燃焼用空気
が流入して軸芯の回りに旋回し、燃料噴射弁の噴射口か
ら液体燃料が燃焼室の旋回空気に噴霧され、噴霧燃料と
旋回空気の混合気流が点火栓によって着火して燃焼する
。

そして、燃焼室の燃焼の排ガスが熱交換器の放熱通路に
流入し、熱交換器の放熱通路に設けた熱′尼対が燃焼の
排ガスの温度を検出する。即ち、熱交換器の放熱通路に
設けた熱電対の検出温度から燃焼室における燃焼の有無
を検知する。

又は、燃焼室に燃焼の火炎が発生すると、燃焼室に設け
たフレームロッドが高温度を検出する。

即ち、燃焼室に設けたフレームロッドの検出温度から燃
焼室における燃焼の有無を検知する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、８電対を用いた上記の燃焼検知装置において
は、熱電対は、熱交換器の放熱通路に設けられ、高温度
の排ガスにさらされるので、劣化が早く、耐久性が高く
ない。

また、フレームロッドを用いた上記の燃焼検知装置にお
いては、フレームロッドは、燃焼室に設けられ、高温度
の火炎にさらされるので、劣化が早く、耐久性が高くな
い、その上、フレームロ７ドは、燃焼の火炎の中に位置
するので、燃焼に悪影響を与える。

本発明の目的は、上記のような従来の課題を解決するこ
とである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、噴霧式燃焼装置において、燃焼室に発生する
燃焼の火炎の光を燃焼室から離れた位置で検出する火炎
検知装置である。

即ち、本発明は、筒状の燃焼室の外側に空気通路を設け
、燃焼室の周壁に空気孔を設け、空気通路の空気が空気
孔を経て燃焼室に流入して燃焼室の軸芯の回りに旋回す
る構成にし、 燃焼室の一端に燃料噴射弁を取り付け、燃料噴射弁の噴
射口を燃焼室の他端側に向けて開口し、燃焼室に流入し
て旋回する空気に燃料噴射弁の噴射口から液体燃料が噴
霧され、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が燃焼する構成
にした噴霧式燃焼装置において、 燃焼室の外側位置に光通路を設け、光通路の先端を、燃
焼室の周壁の空気孔を経て燃焼室内を覗く位こに配置し
、光通路の基端に光検出素子を接続し、 燃焼室に燃焼の火炎が発生すると、光検出素子が出力す
る構成にしたことを特徴とする火炎検知装置である。

く作　用〉 本発明の噴霧式燃焼装置の火炎検知装置においては、燃
焼室に燃焼の火炎が発生すると、燃焼室の火炎の光は、
燃焼室の周壁の空気孔を経て光通路の先端に入射し、光
通路を経て光通路の基端から光検出素子に入射する。

すると、光検出素子が出力して、燃焼室に燃焼の火炎が
発生したことが検知される。

〈発明の効果〉 本発明の噴霧式燃焼装置の火炎検知装置においては、光
通路が燃焼室の外側位置に配置され、光通路の先端が燃
焼室の周壁の空気孔側の位置即ち燃焼室に発生、する燃
焼の火炎の低温度の根元側の位ｌに配置され、光検出素
子が光通路の基端に接続されるので、光検出素子が燃焼
室の高温部から離れて配置される。

従って、光検出素子が高温度にならないので熱電対又は
フレームロッドが高温度になる従来の検知型ごとは異な
り、高温度による光検出素子の劣化が少なく、耐久性が
高い。

また、本発明の噴霧式燃焼装置の火炎検知型とにおいて
は、燃焼室に発生する燃焼の火炎の中に位置するフレー
ムロッドのような物がないので、フレームロッドを用い
た従来の検知型ごとは異なり、燃焼室の燃焼に悪影響を
与えない。

〈実施例〉 本例の火炎検知装置を備λた噴霧式燃焼装置は、ｒ１動
市に搭載されて暖房用ヒータとして使用され、るカーに
一夕である。

このカーヒータは、第１図と第２図に示すように、円筒
形状の第１燃焼室１ど第２燃焼室２及び第３燃焼室３を
同芯状に連ｎ　して設け、第１燃焼室１の後半部の外回
り位置に円環状の空気通路４を形成し、第１燃焼室１の
後半部の周壁の複数個１對ドそれぞれその個所の内周面
の接線方向にほぼ沿−）で空気孔５を亘設して、空気通
路４を第１燃焼室１に接続１２、空り１通路４の燃焼用
空気が第１燃焼室１に流入して第１燃焼室１の軸芯の回
りに揄回するｉ成に１．でいる。

第１燃焼室１の＠端の開口には、第１図に示１ように、
燃料噴射弁６の先端部を嵌合して同芯状に取り付け、燃
料噴射弁６の先端面の中心位置に噴射１′ｌを第１燃焼
室１の前端の開口側に向けｒ開目ＬＴ：いる、 燃料噴射弁６は、第１図に示すように、燃料供給ｌ！８
８ド供給ｙれＩ−液体燃料を空気供給路９に供給された
微粒化用空気によって微粒化して噴射口７から噴霧する
二涼体噴霧形のものである。

燃料噴射弁６の燃料供給路８と空気供給路９は、それぞ
れ、図示しない燃料供給源と空気供給源に接続している
。

燃料噴射弁６の後方位置には、第１図１ζ−示すように
、’ｉｔ！６機１０を設け、電動機１０の回転軸の前端
に羽Ｍｉｔ取り引けて送風機１１を構成し、送風機１１
によって燃焼用空気を空気通路４に供給する送風路１２
を設けている。

第１燃焼室ｌの前半部には、第１図に示すように、点火
栓１３を取すイ・１け１点火栓１３の先端の点火部を第
１燃焼室１に突出１．て燃料噴射弁６の燃料噴霧領域に
配置し、点火栓１３の基端の端イに図示１．ない点火源
を接続している。

第２燃焼室２と第３燃焼室３（では、第１図に示すよう
に、熱交換器１４を嵌合して取り付けている。

熱交換器１４は、第１図に示すように、第２燃焼室２と
第３燃焼室３に円筒容器形状の器体１５を同芯状に被嵌
１２．Ｗ体１５の内側に、第３燃焼室３の前端の出［１
に連通１．た放、ｌ！８Ａ路の排ガス通路１６を形成１
，２、器体１５の内周面に図示しない熱交換用ン゛イン
を設け、器体１５の後端に祷）ｆス通路１Ｇの出［１１
７を１設けている。

盟休１５の列側には、第１図に示すように、受熱通路の
流体通路１Ｂを設け、器体１５の外周面に図示し、ない
熱交換用フィンを設け、流体通路１８の１ｉｉｉ端に出
口１９を設けしいる。

また、第１Ｉｊに示すように、上記の電動機１０の回転
軸の後端に羽根を取り付げて送廓。檄２０を構成し、送
Ｍ１機２０によ−って暖房用空気を熱交換器１４の涼７
体通路１８の後端の入Ｌ１に供給する送風路２１を設け
ている。

本例の火炎検知装置は、第２図に示すように、第を燃焼
室ｌの外＠に位置する空気通路ぺの外周壁の外側に第１
取付筒２５を取り付け、空気通路４の外側に位置する送
風、路２１．＋ハ外周壁に第２取付筒７６を貝通し−（
、取り付け、内側の第１取付筒２５と外側の第２取伺筒
２６を同芯状に配置し、第１取＋１筒２５の外端の４部
と第２取イ・１筒２６の内端の翼部を断熱パツキン２７
を介して重合し、第１取伺筒２５と第２取伺筒２６をそ
わ１うの重合した翼部紮ビスｒｌ−めして連結している
や第１取付筒２５と第２取イ・１筒２６の連通した中心
孔には、第２図に示すように、両端面を光学研磨した円
柱状のガラス、内周面を鏡面仕上した円１、；１又は光
ファイバのよ）な光通過部材２８を嵌合して取り付け、
棒状の光通過部材２８を第１燃焼室１の周壁の空気孔５
と同芯状に配置し、光通過部４Ａ２８の内端な空気通路
４に突出１．でいる８即ち、光が一端から他端に通過す
る光通過部材２８によって光通路を構成し、光通路２８
を第１燃焼室１の外側に設け、光通路２８の先端を、第
１燃焼室ｌの周壁の空気孔５を経１：第１燃焼室１内を
覗く位置に配置１．ている。

送風路２ｉの外周壁の外側に位置する第２取付筒２６の
中心孔の外端部には、第２図に示すように、フＳ−）ダ
イオード又はフォトトランジスタのような光電、累子２
９を嵌合１．で取り付け、光′ｉＥ素子２９の受光部を
光通過部材２８の外端に対面して配ごし、光電素子２９
の出力電線を第２取付筒２６の中心孔の外端部から導出
している。

即ち、光電素子２９によって光検出素子を構成し、光検
出素子２９を光通路２８の基端に接続している。

なお、光検出素子２９は、可視光又は可視光より短い波
長の光のみを検出し、赤熱した金属から放射される赤外
光のような可視光より長い波長の光を検出しないもので
ある。

本例の火炎検知装置を備えた噴霧式燃焼装置を作動する
と、電動ａ１０が駆動して燃焼用空気の送風［１１と暖
房用空気の送風機２０が駆動し、燃焼用空気が第１燃焼
室１に流入して第１燃焼室１の軸芯の回りに旋回し、暖
房用空気が熱交換器１４の流体通路１８に流通する。

また、微粒化用空気が燃料噴射弁６の空気供給路９に供
給される。

その後、軽油や灯油のような液体燃料が燃料噴射弁６の
燃料供給路８に供給され、点火栓１３が一定時間点火さ
れる。

すると、燃料噴射弁６の噴射ロアから液体燃料が微粒化
用空気によって微粒化された状態で第１燃焼室ｌの旋回
空気に噴霧され、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が第１
燃焼室ｌから第２燃焼室２と第３燃焼室３に流入し、ま
た、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が点火栓１３によっ
て着火して燃焼し、第１燃焼室１、第２燃焼室２と第３
燃焼室３に燃焼の火炎と排ガスが発生する。

第１燃焼室ｌ、第２燃焼室２と第３燃焼室３に発生した
燃焼の排ガスは、第３燃焼室３の出口から熱交換器１４
の排ガス通路１６に流入し、熱交換器１４の流体通路１
８を流通する暖房用空気を加熱して、出口１７から流出
する。

一方、熱交換器１４の流体通路１８を流通する暖房用空
気は、熱交換器１４の排ガス通路１６を流通する燃焼の
排ガスによって加熱されて、出口１９かも流出する。

また、第１燃焼室１、第２燃焼室２と第３燃焼室３に燃
焼の火炎が発生すると、第１燃焼室１の燃焼の火炎の光
は、第１燃焼室ｌの周壁の空気孔５を経て光通路２８の
先端に入射し、光通路２８を経て光通路２８の基端から
光検出素子２９に入射する。

すると、光検出素子２９が出力して、燃焼の火炎が発生
したことが検知される。

点火栓１３の点火から一定時間が経過した時点で光検出
素子２９が出力していないときには。

また、噴霧式燃焼装置の作動継続中に光検出素子２９の
出力が消滅したときには、再び点火栓１３を一定時間点
火させる。

点火栓１３の再点火から一定時間が経過した時点で光検
出素子２９が出力していないときには、噴霧式燃焼装置
の作動を停止して、噴霧式燃焼装置の異常警報を発する
。

本例の噴霧式燃焼装置の火炎検知装置においては、光通
路２８の先端は、第１燃焼室１の周壁の空気孔５側の位
置、即ち、ススが存在しない火炎の根元側の位置に配置
されているので、スス等によって光通路２８の先端が汚
染されて光の入射が妨げられることがない。

また、光通路２８の先端は、空気通路４に配置されてい
るので、空気通路４を流通する燃焼用空気によって冷却
され、更に、光通路２８の先端以外の部分は、送風路２
１に配置されているので、送風路２１を流通する暖房用
空気によって冷却される。

従って、光通路２８は、過度に加熱されて損傷を受ける
ことが少ない。

また更に、光検出素子２９は、暖房用空気が流通する送
風路２１の外周壁の外側に配置されているので、過度に
加熱されて損傷を受けることが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の火炎検知装置を備えた噴霧
式燃焼装置の縦断側面図である。 第２図は、第１図の■−■線断面の拡大図である。 ：第１燃焼室　　　　２：第２燃焼室 ：第３燃焼室　　　　４：空気通路 ：空気孔　　　　　　６：燃料噴射弁 ：噴射［１ ：光通過部材、光通路 ：光’？Ｉｉ素子、光検出素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　筒状の燃焼室の外側に空気通路を設け、燃焼室の周壁
   に空気孔を設け、空気通路の空気が空気孔を経て燃焼室
   に流入して燃焼室の軸芯の回りに旋回する構成にし、 燃焼室の一端に燃料噴射弁を取り付け、燃料噴射弁の噴
   射口を燃焼室の他端側に向けて開口し、燃焼室に流入し
   て旋回する空気に燃料噴射弁の噴射口から液体燃料が噴
   霧され、噴霧燃料と旋回空気の混合気流が燃焼する構成
   にした噴霧式燃焼装置において、 燃焼室の外側位置に光通路を設け、光通路の先端を、燃
   焼室の周壁の空気孔を経て燃焼室内を覗く位置に配置し
   、光通路の基端に光検出素子を接続し、 燃焼室に燃焼の火炎が発生すると、光検出素子が出力す
   る構成にしたことを特徴とする火炎検知装置。