JPH0833193B2 - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はヒーターによって加熱されるバーナに液体
燃料と空気を供給し、バーナで気化された燃料と空気を
混合して燃焼させる液体燃料燃焼装置に関する。

（ロ）従来の技術 この種の液体燃料燃焼装置としてはスワール型バー
ナ、ロータリーバーナなどが知られており、石油ファン
ヒータ、温風暖房機、石油給湯機等に広く使用されてい
る。また、実公昭62−47017号公報に開示されているよ
うに、バーナ温度に応じてヒーターの通電を制御しつ
つ、ヒーターの通電時間が所定時間経過したとき、ヒー
ターの通電を停止するとともに、燃焼が行われないよう
にした制御装置を備え、バーナ温度がある温度以下のと
きにはヒーターに通電し、燃料の気化が良好に行われる
ようにするとともに、バーナ温度がある温度以上のとき
にはヒーターの通電を停止し、ヒーターの通電が無駄に
行われないようにしている。そして、バーナ温度を検出
する温度検知素子の断線等に起因して温度検出素子の信
号が異常になり、ヒーターの通電時間が所定時間経過し
た場合には、燃焼が行われないようにしつつ、ヒーター
の通電を切り、バーナが温度に加熱されないようにして
いる。

一方、特開昭58−75622号公報には異常検知時に気化
ヒータへの通電を停止し、バーナモータのみ所定時間動
作させ、その後バーナモータへの通電を停止させる安全
装置を有する液体燃料燃焼装置が開示され、特開昭55−
118530号公報には蒸発器の温度を検出する負特性サーミ
スタが断線等を生じた場合に警報ランプにて表示するよ
うにした加熱装置の警報表示装置が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述した液体燃料燃焼装置では、バーナの温度制御が
正常に行えなくなった場合、ヒーターの通電時間が所定
時間を経過した時点で運転を停止させると同時に、エラ
ー表示用の表示手段を作動させ、異常を報知させてい
た。しかしながら、顧客がこれに気がつかなかったり、
異常報知を無視して運転スイッチを短時間で再投入した
場合、ヒーターに所定時間の通電が行われる。そして、
このような動作と操作が何回が繰返されると、バーナの
温度が第７図に示すように上昇し、バーナが変形した
り、損傷する心配があった。近年、バーナの気化器はア
ルミニウムで作られるようになっていたが、アルミニウ
ム製の気化器は550℃以上になると溶融してしまう。

一方、特開昭58−75622号公報の液体燃料燃焼装置で
は、異常検知時にバーナモータを所定時間動作させるこ
とによりバーナの加熱停止後、バーナを強制的に冷却し
てバーナの温度上昇の抑制及び急速冷却を可能としてい
るが、異常発生を報知することができない。また、特開
昭55−118530号公報の警報表示装置では異常発生時に蒸
発器の強制冷却を行えない。

さらに両者の装置を参酌することにより、ヒータの通
電開始から所定時間後に温度センサによる検出温度に温
度変化がない場合、ヒータの通電を停止するとともにバ
ーナファンを運転し、ヒータの通電停止から一定時間後
にバーナファンを停止するとともに警報ランプに表示さ
せるようにした装置ができる。しかしながら、表示後は
バーナを強制的に冷却できないことからバーナが異常に
温度上昇しているような場合、バーナの温度があまり低
下しない内に冷却停止してしまうこともある。しかも警
報ランプの表示により使用者が運転スイッチを投入する
操作が何度も繰り返されると、前述と同様の不具合が発
生してしまう。

そこで本発明は、ヒータ加熱によるバーナの温度制御
を正常に行えなくなった場合にも、バーナの過度の温度
上昇を抑制できることに加え、強制冷却時の風量を確保
しつつ風量変化に応じたエラー表示及びエラー表示後に
強制冷却が継続されるようにした液体燃料表示装置を提
供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の液体燃料燃焼装置は、ヒーター及び温度検知
素子を有するバーナと、バーナに液体燃料を供給する燃
料供給手段と、バーナに空気を供給するバーナファン及
び対流ファンとを有し、温度検知素子の検出温度に応じ
てヒーターの通電を制御するとともに、バーナで気化し
た燃料と空気を混合して燃焼させるものであって、さら
に、ヒーターの通電時間と温度検知素子の温度信号とに
基づいて通電開始から所定時間後に温度変化がない場合
に、ヒータの通電を停止するとともにバーナファン及び
対流ファンを運転し、ヒータの通電停止から一定時間後
に対流ファンを停止するとともに表示器にエラー表示さ
せる制御装置を備えたものである。

（ホ）作用 バーナ温度を検出する温度検出素子やヒータに断線等
の異常があり、ヒータの通電開始から所定時間後に温度
検出素子の検出する温度信号に変化がない場合に、制御
装置によりヒータの通電を停止するとともにバーナファ
ン及び対流ファンを運転するので、バーナはバーナファ
ンによって下から強制冷却され且つ対流ファンによって
上から強制冷却され、バーナは満遍なく全体的に冷却さ
れるため、異常発生時のバーナの過渡の温度上昇が抑制
される。また制御装置は、ヒータの通電停止から一定時
間後に対流ファンを停止（させてバーナファンを継続運
転）するとともに表示器にエラー表示させるため、異常
発生の検出後の両ファンによるバーナの強制冷却でバー
ナの温度をある程度低下させてから異常の発生が報知さ
れることとなり、不用意なエラー表示を抑制できかつ冷
却不足を解消でき、しかも報知後もバーナファンによる
継続冷却がなされるため、さらなるバーナ温度の低下が
可能となる。

（ヘ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明す
る。

第１図及び第２図において、（Ｂ）はスワール型バー
ナ、（１）は上部を開口した有底筒状の気化器、（２）
は気化器（１）に埋設したヒーター、（３）は気化器
（１）内に燃焼用空気（一次空気）を噴出する空気噴出
ノズル、（４）は空気噴出ノズル（３）のほぼ同心軸上
に設けられ、かつ、先端を気化器（１）内に臨ませた燃
料噴出ノズル、（５）は気化器（１）の外周を囲む有底
筒状のバーナケース、（６）は気化器（１）の上部開口
に設けられた整流板、（７）整流板（６）の上から気化
器（１）の上部開口を覆うように設けられたバーナヘッ
ドである。バーナヘッド（７）は有底筒状の筒体（7A）
と、筒体（7A）の上部開口を覆う天板（7B）とを備え、
筒体（7A）の周側部には複数の炎口（８）が設けられる
とともに、炎口（８）を内外から覆うように筒状の金網
（９）（10）が取付けられている。（11）は気化器
（１）の上部開口の外周縁に設けられた案内板であり、
案内板（11）は複数の炎口（８）を間隔を存して囲繞し
ている。

また、（12）は気化器（１）に装着され、気化器
（１）の温度を検出するサーミスタ等の温度検知素子、
（13）は空気噴出ノズル（３）に燃焼用空気を供給する
バーナファン（空気供給手段）、（14）は燃料噴出ノズ
ル（３）に灯油等の液体燃料を供給する電磁ポンプ（燃
料供給手段）、（15）はバーナ（Ｂ）の後方に設けら
れ、バーナ（Ｂ）に燃焼用空気（二次空気）を供給する
とともに、バーナ（Ｂ）の燃焼ガスと室内空気とを混合
して温風として吐出させる対流ファン、（16）は点火装
置、（17）は制御装置である。

制御装置（17）は第３図に示すように、マイクロコン
ピュータ（17A）を有し、マイクロコンピュータ（17A）
の入力側には運転スイッチ（18）と、温度設定器（19）
と、室温検知素子（20）と、温度検知素子（12）とが接
続されている。また、マイクロコンピュータ（17A）の
出力側にはヒーター（２）と、バーナファン（13）と、
電磁ポンプ（14）と、対流ファン（15）と、点火装置
（16）と、表示器（21）とが接続されている。

上述した液体燃料燃焼装置の動作を第４図ないし第６
図を参照して説明する。運転スイッチ（18）が投入され
ると、マイクロコンピュータ（17A）は温度検知素子（1
2）の温度信号を読み取り、気化器（１）の温度が液体
燃料の気化に適した温度であるか否かを判別する。運転
開示当初は気化器（１）の温度が低いため、マイクロコ
ンピュータ（17）は表示器（21）に５段階表示の中の
“05"を表示し、運転開始に時間がかかることを示す。
また、２分半のタイマーをセットすると同時にヒーター
（２）に通電し、気化器（１）の予熱を開始する。そし
て、ヒーター（２）の加熱によって気化器（１）の温度
が１段階上がると、表示は“04"になり、タイマーが再
セットされる。その後、気化器（１）の温度上昇に伴っ
て表示器（21）の表示は“03"→“02"→“01"の順にカ
ウントダウンされていく（第５図参照）。

気化器（１）の温度が液体燃料を気化するのに適した
温度になると、マイクロコンピュータ（17A）はバーナ
ファン（13）、電磁ポンプ（14）及び点火装置（16）を
作動させる。このため、バーナファン（13）によって圧
送された空気が空気噴出ノズル（３）より気化器（１）
内に噴出されるとともに、電磁ポンプ（14）によって圧
送された液体燃料（例えば灯油）が燃料噴出ノズル
（４）から気化器（１）内に噴出され、気化器（１）の
内壁に当って気化する。そして、気化燃料と燃焼用空気
とは混合されながら整流板（６）によってバーナヘッド
（７）内部に導かれた後、炎口（８）から噴出して点火
装置（16）で着火され、ガス化燃焼する。また、対流フ
ァン（15）が運転し、バーナ（Ｂ）に二次空気を供給す
るとともに、室内の暖房が行われる。マイクロコンピュ
ータ（17A）は室温検知素子（20）の温度信号が温度設
定器（19）の温度設定信号とを入力し、室温が設定温度
に近づくようにバーナ（Ｂ）の燃焼量を制御する。ま
た、燃焼中は燃焼熱の一部が気化器（１）に回収される
ため、ヒーター（12）を温度検知素子（12）の信号に応
じてオン・オフ制御し、無駄な通電を防止するととも
に、気化器（１）の温度を所定温度以上に維持する。さ
らにまた、表示器（21）では室温、設定温度等の温度が
表示される。

運転スイッチ投入直後の気化器（１）の予熱中におい
て、温度検知素子（12）が断線している場合、ヒーター
（２）の通電を維持しても、温度検知素子（12）の温度
信号は変わらない。このような場合、表示器（21）の表
示は“05"のままとなる。そして、ヒーター（２）の通
電開始から所定時間（例えば２分半）経過すると、タイ
マーがカウントアップするため、ヒータ（12）の通電が
切られると同時に、バーナファン（13）及び対流ファン
（15）が運転し、第６図に示すように、バーナ温度が急
激に低下していく。ヒーター（２）の通電停止から第１
の一定時間（例えば２分）経過すると、対流ファン（1
5）が停止し、表示器（21）では“E8"のエラー表示がな
される。また、ヒーター（２）の通電停止から第１の一
定時間よりも長第２の一定時間（例えば３分）経過する
と、バーナファン（13）が停止する。

このように、温度検知素子（12）の断線等に起因して
バーナ（Ｂ）の温度制御ができない場合、ヒーター
（２）の通電が所定時間で止まり、さらにファン（1
3），（15）がそれぞれ第２の一定時間と第１の一定時
間（即ち３分と２分）運転してバーナ（Ｂ）を冷却する
ため、エラー表示直後に誤って運転スイッチ（18）が再
投入されても、バーナ温度が過度に上昇することがな
く、バーナ（Ｂ）が変形したり、アルニウム製の気化器
（１）が溶融したりする心配がない。

尚、予熱の途中、例えば、“04"〜“01"が表示されて
いる段階で、断線等の異常が発生した場合も同様であ
り、異常が発生した時点から所定時間後にヒーター
（２）の通電が切られ、両ファン（13）（15）がそれぞ
れ異なる一定時間ずつ運転する。

（ト）発明の効果 本発明によれば、バーナ温度を検出する温度検出素子
やヒータに断線等の異常があり、ヒータの通電開始から
所定時間後に温度検出素子の検出する温度信号に変化が
ない場合に、制御装置によりヒータの通電を停止すると
ともにバーナファン及び対流ファンを運転するので、バ
ーナはバーナファンによって下から強制冷却され且つ対
流ファンによって上から強制冷却されて、バーナを満遍
なく全体的に冷却することができるため、異常発生時の
バーナの過渡の温度上昇を抑制でき、バーナ特に気化器
の変形や溶融を未然に防ぐことができる。また、制御装
置は、ヒータの通電停止から一定時間後に対流ファンを
停止（させてバーナファンを継続運転）するとともに表
示器にエラー表示させるため、異常発生の検出後の両フ
ァンによるバーナの強制冷却でバーナの温度をある程度
低下させてから異常の発生が報知されることとなり、不
用意なエラー表示の抑制やバーナの冷却不足を解消する
ことができ、しかもこのエラー表示後もバーナファンに
よりバーナを継続冷却できるため、さらなるバーナ温度
の低下が可能となり、バーナ温度が異常に高い状態での
顧客の誤操作を未然に防ぐことができ、装置としての安
全性を確保しながらバーナの保護が図れる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明を適用した液体燃料燃焼装置の断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図、
第３図は制御装置の系統図、第４図は制御装置の動作説
明用のフローチャート、第５図は表示器の表示例を示す
説明図、第６図はこの発明の一実施例装置の動作特性説
明図、第７図は従来装置の動作特性説明図である。 （Ｂ）……バーナ、（２）……ヒーター、（12）……温
度検知素子、（13）……バーナファン（空気供給手
段）、（14）……電磁ポンプ（燃料供給手段）、（15）
……対流ファン（空気供給手段）、（17）……制御装
置、（21）……表示器（表示手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森戸 克美 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−75622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−118530（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒーター及び温度検知素子を有するバーナ
   と、バーナに液体燃料を供給する燃料供給手段と、バー
   ナに空気を供給するバーナファン及び対流ファンとを有
   し、温度検知素子の検出温度に応じてヒーターの通電を
   制御するとともに、バーナで気化した燃料と空気を混合
   して燃焼させるものにおいて、ヒーターの通電時間と温
   度検知素子の温度信号とに基づいて通電開始から所定時
   間後に温度変化がない場合に、ヒータの通電を停止する
   とともにバーナファン及び対流ファンを運転し、ヒータ
   の通電停止から一定時間後に対流ファンを停止するとと
   もに表示器にエラー表示させる制御装置を備えたことを
   特徴とする液体燃料燃焼装置。