JPH094814A - 固体・流体燃料兼用燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体・流体燃料兼用燃焼装置において固体燃
料燃焼部の燃焼検出手段に関する。 【構成】 流体燃料用バーナ４の燃焼室１の中程にロス
トル２と、該ロストル２の上方の燃焼室１壁に固体燃料
投入口３とを設け、ロストル２の上方を固体燃料燃焼部
１ａとする。流体燃料用バーナ４の送風機５は固体燃料
燃焼時にも運転可能として、流体燃料バーナ４を介し
て、固体燃料燃焼部１ａに燃焼空気を供給する。固体燃
料燃焼部１ａには温度検出器６を設け、送風機５の送風
量を増加させながら、温度検出器６の温度上昇を監視す
る固体燃料燃焼検出手段７を設け、温度検出器６の検出
温度の上昇がない時に、固体燃料燃焼部１ａは消火した
と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガス・灯油等の流体燃
料と、ゴミ・薪等の固体燃料とを兼用して燃焼する燃焼
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体燃料を燃焼する燃焼装置と、ガスや
灯油などの流体燃焼を燃焼する燃焼装置とを一体に組合
わせた燃焼装置は、温水ボイラーや暖房用のストーブと
して実用化されている。固体燃料として、石炭や木材な
どの従来からある燃料に代って、最近ではゴミや廃材や
一部の廃プラスチックが用いられ、燃焼装置としては流
体燃料用バーナによる暖房・給湯時にこれらの廃却物に
よる熱エネルギーを有効利用するものである。

【０００３】一般的な構成は流体燃料用バーナの燃焼室
内にロストルを取付け、該ロストルの上に固体燃料投入
口から固体燃料を投入して流体燃料用バーナを運転し、
この時のバーナ火炎によって固体燃料に着火する。その
後は流体燃料用バーナの発熱量を低下して混合燃焼を行
ったり、流体燃料用バーナの燃料供給を止めて、固体燃
料だけの燃焼を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】固体燃料は一旦着火す
れば固体燃料燃焼部に投入した全量が燃えつきるまで燃
焼が継続するものであり、固体燃料の発熱量が減少する
と、暖房機であれば暖房温度、給湯機であれば給湯温度
が低下して、この信号によって流体燃料用バーナの運転
を再開することになる。

【０００５】一方、固体燃料の発熱量が増加すると、流
体燃料用のバーナコントローラは流体燃料用バーナの運
転停止を含む燃焼量制御によって、燃焼装置の発熱量の
コントロールを行い、ストーブでは期待した暖房効果が
得られ、ボイラーでは自動温度調節弁と組合わせて期待
した定温給湯が可能となるものである。

【０００６】しかし、燃焼装置の運転を停止する為に
は、固体燃料燃焼運転に切換えて、燃焼室の固体燃料燃
焼部に投入した固体燃料が燃えつきるまで送風機で燃焼
空気を供給する必要がある。しかし、従来ではこの固体
燃料が燃えつきたことを検出する装置は全くなく、取扱
者が時々固体燃料投入口を開いて燃焼状態を確認し、完
全消火を見届けてから燃焼装置の運転を手動で停止して
おり、このように完全自動運転ができない点がこの種の
商品の普及を妨げていると考えられる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、燃焼室１の
中程にロストル２を設け、ロストル２の上部に固体燃料
燃焼部１ａを設け、かつ、固体燃料燃焼部１ａの上方も
しくは側方に固体燃料投入口３を設け、該固体燃料燃焼
部１ａにのぞませて流体燃料用バーナ４を取付け、流体
燃料用バーナ４に燃焼用の送風機５を取付け、該送風機
５は固体燃料燃焼時にも運転可能とした燃焼装置におい
て、固体燃料燃焼部１ａの温度を検出する温度検出器６
を設け、かつ、送風機５には送風量可変機構５ａを設
け、該送風量可変機構５ａで送風量を増加させながら温
度検出器６の温度上昇を監視する固体燃料燃焼検出手段
７を設け、温度検出器６の温度上昇時は固体燃料が燃焼
中であると判断している。

【０００８】また、固体燃料燃焼検出手段７にはタイミ
ング手段７ａを取付け、タイミング手段７ａの信号で固
体燃料燃焼検出手段７が検出動作を行うことによって、
固体燃料燃焼の停止を直ちに知らせることができる。

【０００９】更に、温度検出器６は輻射熱センサーで構
成し、流体燃料用バーナ４に取付けて、流体燃料用バー
ナ４の燃焼検出器を兼用して実施することができ、流体
燃料燃焼時は温度検出器６の出力レベルを検出し固体燃
料燃焼時は温度検出器６の出力変化を検出する構成であ
る。

【００１０】

【作用】固体・流体燃料を燃焼できる燃焼状態は、運転
に先立って固体燃料投入口３から燃焼室１のロストル２
の上に固体燃料を供給し、流体燃料の燃焼を開始するも
のであり、固体燃料は流体燃料の火炎によって着火燃焼
を開始する。暖房・給湯能力の変更は流体燃料用バーナ
４の制御によって行われ、燃焼量の可変・運転の断続時
にも送風機５は運転を継続する。

【００１１】燃焼装置の運転を停止する時は流体燃料用
バーナの運転を停止すると共に、固体燃料燃焼検出手段
７を作動する。該固体燃料燃焼検出手段７は送風量可変
機構５ａで送風量を増加させながら、温度検出器６の検
出温度の上昇を監視し、温度上昇が認められる時は固体
燃料燃焼中と判断する。そして、この動作を繰返す内に
温度検出器６の検出温度の上昇が認められない時は固体
燃料の燃焼が終了したと判断でき、送風機５の運転を停
止して燃焼器は運転を停止する。

【００１２】

【実施例】暖房用のストーブにおける実施例によってこ
の発明を説明すると、１は燃焼室、２は燃焼室１の中程
に取付けたロストル、３はロストル２よりも上方の燃焼
室１の側壁に設けた固体燃料投入口であり、固体燃料は
固体燃料投入口３を開いて、ロストル２の上方の固体燃
料燃焼部１ａに投入する。

【００１３】４は固体燃料燃焼部１ａにのぞませて取付
けた流体燃料用バーナ、５は流体燃料用バーナ４に取付
けられ、燃焼室１に燃焼用空気を送る送風機である。実
施例の流体燃料用バーナ４は灯油を燃料とする圧力噴霧
形のバーナであり、８は噴霧ノズル、９は噴霧ノズル８
に加圧した灯油を供給する燃料ポンプ、１０は点火用の
放電火花を発生させて霧状燃料に着火する点火装置であ
る。

【００１４】１１は操作スイッチで構成する流体バーナ
起動手段、１２は流体バーナ起動手段１１の信号を受け
て作動を開始し、適宜表示手段１３に運転状況を表示し
ながら流体燃料用バーナ４を制御する流体バーナコント
ローラである。該流体バーナコントローラ１２は図示せ
ざる室温検出器などの信号を入力として、燃料ポンプ９
や送風機５の運転を制御しており、燃焼室１内の固体燃
料燃焼部１ａに固体燃料が供給され、流体燃料用バーナ
４の火炎で着火燃焼を行う時は、燃焼器全体から発生す
る熱量が多くなり、この為、流体燃料用バーナ４の消火
を含む大幅な燃焼量調節で対応している。

【００１５】１４は流体燃料用バーナ４の運転を停止し
て、室温検出器などの信号による自動運転を行わず、も
っぱら固体燃料投入口３から追加投入される固体燃料を
燃焼を行う為の固体バーナ起動手段、１５は固体バーナ
コントローラ、７は固体燃料燃焼検出手段、５ａは送風
機５の送風量可変機構であり、主として固体バーナコン
トローラ１５は送風機５の送風制御を行いながら固体燃
料の燃焼を行い、運転状況を表示手段１６によって表示
する。

【００１６】６は輻射熱センサーで構成した温度検出器
であり、燃焼排ガスや灰の影響を受けないように燃焼用
空気の風上側に取付けられている。実施例の温度検出器
６は流体燃料用バーナ４に取付けられ、流体燃料用バー
ナ４の火炎と、流体燃料用バーナ４をのぞませた固体燃
料燃焼部１ａから発生する熱を共に検出できる位置にあ
る。

【００１７】従って、流体バーナ起動手段１１によって
流体燃料用バーナ４が運転を開始する時は、温度検出器
６の信号で着火を確認してから点火装置１０の作動を停
止し、また、燃焼中は温度検出器６の信号で失火を検出
すると、安全動作を行うものである。

【００１８】一方、固体バーナ起動手段１４によって流
体燃料用バーナ４が運転を止めてからは、固体燃料燃焼
検出手段７の入力に温度検出器６が接続されており、流
体燃料用バーナ４の運転時とは違った固体燃料燃焼時に
適する出力信号以上の入力を得た時に、固体燃料燃焼検
出手段７は固体燃料が正常に燃焼していると判断し、送
風量可変機構５ａによって適正な燃焼空気量を固体燃料
燃焼部１ａに送っている。

【００１９】７ａは固体燃料燃焼検出手段７に付設した
タイミング手段であり、固体燃料燃焼時に温度検出器６
の出力信号が低下して固体燃料燃焼検出手段７が消火状
態と判断した時に、温度検出器６の出力信号に見合った
送風空気量よりも送風量を増加し、温度検出器６の検出
温度が上昇すれば、おきの状態で固体燃料が燃焼中であ
ることを確認するものである。

【００２０】前記タイミング手段７はこのような燃焼状
態の確認を人為操作によって何回も行わずに自動的に行
うものであり、該タイミング手段７は２０秒ないし３分
間おきに起動信号を固体燃料燃焼検出手段７に送り、固
体燃料の燃焼を確認しており、送風空気量を増加して灰
を吹き飛ばし、酸素の供給を増やしても温度検出器６が
温度上昇を検知しない時は、おきの状態の固体燃料は燃
えつきており、送風機５を停止して燃焼器の運転を止め
ることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上のようにこの発明では固体燃料燃焼
部１ａにおける燃焼状態の確認を、送風空気量の増加と
固体燃料燃焼部１ａの温度上昇の検出によって始めて実
現したものであり、従来単独のセンサーによる検出の不
安定さから、固体燃料の燃焼検出は不可能であるとの考
えを打ちくずす、画期的な効果を得ることができたもの
である。

【００２２】また、固体燃料燃焼検出手段７にはタイミ
ング手段７ａを取付けて、送風空気量の増加と温度上昇
の検出とを行う検出動作を、タイミング手段７ａによっ
て自動的に繰返す構成としたから、固体燃料の燃焼が完
了すれば自動的に燃焼器が停止できるようになり、固体
燃料燃焼装置に必要とされる人為操作が不要となり、完
全な自動燃焼が始めて可能となったものである。

【００２３】更に、温度検出器６として流体燃料用バー
ナ４に取付ける燃焼炎センサーを輻射熱センサーで構成
すれば、該温度検出器６で流体燃料用バーナ４と固体燃
料燃焼部１ａとの燃焼検出センサーとして兼用できるよ
うになり、極めて簡単な構造で実施可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明となる燃焼装置の実施例を示す断面図
である。

【図２】この発明となる燃焼装置の制御部の実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 燃焼室 １ａ 固体燃料燃焼部 ２ ロストル ３ 固体燃料投入口 ４ 流体燃料用バーナ ５ 送風機 ５ａ 送風量可変機構 ６ 温度検出器 ７ 固体燃料燃焼検出手段 ７ａ タイミング手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室１の中程にロストル２を設け、ロ
   ストル２の上部に固体燃料燃焼部１ａを設け、かつ、固
   体燃料燃焼部１ａの上方もしくは側方に固体燃料投入口
   ３を設け、該固体燃料燃焼部１ａにのぞませて流体燃料
   用バーナ４を取付け、流体燃料用バーナ４に燃焼用の送
   風機５を取付け、該送風機５は固体燃料燃焼時にも運転
   可能とした燃焼装置において、 固体燃料燃焼部１ａの温度を検出する温度検出器６を設
   け、かつ、送風機５には送風量可変機構５ａを設け、該
   送風量可変機構５ａで送風量を増加させながら温度検出
   器６の温度上昇を監視する固体燃料燃焼検出手段７を設
   けた固体・流体燃料兼用燃焼装置。
2. 【請求項２】 固体燃料燃焼検出手段７にはタイミング
   手段７ａを取付け、タイミング手段７ａの信号で固体燃
   料燃焼検出手段７が検出動作を行う請求項１記載の固体
   ・流体燃料兼用燃焼装置。
3. 【請求項３】 温度検出器６は輻射熱センサーで構成
   し、流体燃料用バーナ４に取付けて、流体燃料用バーナ
   ４の燃焼検出器を兼用する請求項１記載の固体・流体燃
   料兼用燃焼装置。