JPH116618A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の液体燃料燃焼装置では、燃焼時におい
て、炎検出手段の下方に配設され且つ酸化触媒を担持さ
せた炎孔綱，バックネット上で一過性の過剰な酸化反応
が発生し、炎検出手段と燃焼バーナとの間のフレーム電
流値が著しく減少し、燃焼中にもかかわらず制御回路で
失火或は著しい燃焼不良と判定するため燃焼を継続する
ことができなくなる事態が発生することがあった。 【解決手段】 燃焼バーナ２０に担持され未燃焼気化燃
料を酸化反応させる触媒と、前記燃焼バーナ２０の上方
に配設され燃焼炎を検出する炎検出手段５０と、該炎検
出手段５０の出力に基づいて燃焼を制御する制御手段と
を備えた液体燃料燃焼装置において、前記燃焼バーナ２
０の前記炎検出手段５０に対向する位置に前記触媒を担
持しない炎孔網２８２を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石油ファンヒーター
等の液体燃料燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体燃料燃焼装置（具体的には石
油ファンヒーター）について、以下図面とともに説明す
る。

【０００３】図５は従来の液体燃料燃焼装置の要部正面
図であり、図６は従来の液体燃料燃焼装置の要部平面図
であり、図７は図５および図６に示す燃焼バーナの分解
斜視図である。

【０００４】従来の液体燃料燃焼装置は、図５および図
６に示すように、気化器１０と、燃焼バーナ２０とを備
えている。

【０００５】前記気化器１０は、燃焼熱回収部１１と、
液体燃料を加熱し気化させるための気化用ヒータ１２
と、当該気化器１０の温度を検知するサーミスタ１３
と、ノズル１４とを有している。

【０００６】前記熱回収部１１は、気化用ヒータ１２の
消費電力を低減させるためのもので、その基端部が気化
器１０に固定あるいは一体化されている。また、先端部
が燃焼バーナ２０の上方に臨んでおり、燃焼バーナ２０
に形成される燃焼炎にさらされるように配置されてい
る。

【０００７】前記燃焼バーナ２０は、図７に示すよう
に、炎孔部に金属網を使用している。該燃焼バーナ２０
は、バーナトップ２４と組合わされるバーナボトム２１
とに挟み込まれる仕切板２２と、この仕切板２２に取り
付けられる整流板２６とを有している。また、前記バー
ナトップ２４には、耐熱性，耐高温酸化性に優れた炎孔
綱２８１，２８２と、逆火防止及び混合ガスの静圧化を
図るためのバックネット２７１，２７２が取り付けられ
る。このバーナトップ２４、バックネット２７１，２７
２、炎孔綱２８１，２８２には消火時の異臭の生成を押
さえるために未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を担持さ
せている。

【０００８】次に上述した従来の液体燃料燃焼装置の動
作について説明する。

【０００９】まず、液体燃料（灯油）が燃料ポンプ（図
示せず）によって気化器１０に圧送され、気化用ヒータ
１２の加熱によって気化され、燃料ガスＡとしてノズル
１４から燃焼バーナ２０のバーナボトム２１と仕切板２
２とによって構成される混合管２３に噴射される。混合
管２３において、前記燃料ガスＡはここに流入する１次
空気Ｂと混合されて、混合ガスＣとなる。混合ガスＣ
は、バーナトップ２４と仕切板２２とによって構成され
る静圧室２５に入り、整流板２６によって均一化され、
バックネット２７１，２７２を通り、炎孔網２８１，２
８２から噴出し、点火装置４０によって点火され燃焼す
る。そして、炎検出手段（フレームセンサー）５０によ
って燃焼炎の有無，状態を確認し、燃焼を継続する。な
お、気化器１０、燃焼バーナ２０、点火装置４０、炎検
出手段５０等は取り付け箱６０に固定されている。

【００１０】燃焼熱回収部１１によって回収された熱
は、気化器１０の気化室を気化用ヒータ１２とともに加
熱するようになっている。なお、燃焼開始前、即ち燃焼
炎が形成される以前においては、液体燃料は気化用ヒー
タ１２によって所定の温度まで予熱され、燃焼ガスＡと
なる。

【００１１】消火時においては、気化器１０に液体燃料
を圧送していた燃料ポンプが停止されるとともに、対流
用送風機にもブレーキがかかり停止される。燃焼バーナ
２０の混合管２３、静圧室２５に残留した混合ガスＣ
は、燃焼バーナ２０の炎孔綱２８１，２８２上で燃焼し
続ける。また、気化器１０内には高圧の残留気化ガス
（気化燃料）が残留している。

【００１２】燃焼バーナ２０内に残留している混合ガス
Ｃが燃焼するにつれて気化器１０内の残留気化ガスの圧
力も小さくなるので、気化器１０のノズル１４からの噴
出圧力も小さくなる。これに伴って、１次空気Ｂの吸い
込み量も少なくなるので、燃焼バーナ２０における燃焼
炎の勢いも徐々に弱まり、燃焼炎を介して炎検出手段５
０と燃焼バーナ２０との間のフレーム電流値も低くな
る。このフレーム電流値が予め設定された値以下になる
と、気化器１０のソレノイドバルブ１５が作動して、気
化器１０のノズル１４を閉止して気化器１０内の残留気
化ガスの放出を防止している。

【００１３】一方、燃焼バーナ２０においては、気化器
１０のノズル１４の閉止によって燃焼は停止されるが、
燃焼バーナ２０や混合管２３、静圧室２５内には僅かの
未燃焼ガスが残留し、当該未燃焼ガスはバーナトップ２
４、バックネット２７１，２７２、炎孔網２８１，２８
２等に接触してアルデヒド類等の中間生成物が生成さ
れ、刺激臭が発生する。これが消火時に発生する異臭の
原因となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の液体燃料燃焼装置においては、以下のような問
題点がある。

【００１５】上述のような消火時の異臭の生成を押さえ
るために、炎孔綱２８１，２８２およびバックネット２
７１，２７２に未燃焼ガスを酸化反応させる触媒を担持
させたもので形成された燃焼バーナ２０においては、消
化時の異臭の発生は抑制されるが、燃焼時において酸化
触媒を担持させた炎孔綱２８１，２８２、バックネット
２７１，２７２上で一過性の過剰な酸化反応が発生し、
炎検出手段５０と燃焼バーナ２０との間のフレーム電流
値が著しく減少し、燃焼中にもかかわらず制御回路で失
火或は著しい燃焼不良と判定するため燃焼を継続するこ
とができなくなる事態が発生することがあった。

【００１６】図８に、正常燃焼時と一過性の過剰な酸化
反応が発生した時のフレーム電流値の相関図を示す。

【００１７】つまり、特に弱燃焼時において、バーナ炎
孔からの混合ガスＣの噴出速度に比べて燃焼速度が大き
くなると、燃焼位置はだんだん下がって来て炎孔綱２８
１，２８２に近付いてくる。このとき、炎孔網２８１，
２８２に担持された触媒が高温となり過剰な酸化反応が
起こる。これにより、さらに燃焼位置は下がり、ついに
は炎孔綱２８１，２８２の下面になってしまう。こうな
ると、図８に示すようにフレーム電流値は急激に低下す
ることとなり、制御回路は失火或は著しい燃焼不良と判
定し燃焼を停止し、燃焼を継続することができなくな
る。

【００１８】本発明は、上記課題に鑑み、燃焼時に起こ
る一過性の過剰な酸化反応によるフレーム電流値の急激
な低下を防ぎ、正常に燃焼を継続することができるとと
もに、消化時に異臭の発生を低減することができる液体
燃料燃焼装置の提供を目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の液体燃料燃焼装置は、液体
燃料を気化する気化器と、該気化器にて気化した気化燃
料を燃焼させる燃焼バーナと、該燃焼バーナに担持され
未燃焼気化燃料を酸化反応させる触媒と、前記燃焼バー
ナの上方に配設され燃焼炎を検出する炎検出手段と、該
炎検出手段の出力に基づいて燃焼を制御する制御手段と
を備えた液体燃料燃焼装置において、前記燃焼バーナの
前記炎検出手段に対向する位置に前記触媒の悲担持部を
設けたことを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明の請求項２記載の液体燃料燃
焼装置は、請求項１記載の液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼バーナに、複数の炎孔と、該炎孔にそれぞれ配
設された複数の炎孔網とを有し、該複数の炎孔網の内の
前記炎検出手段に対向配置された一方の炎孔網に前記触
媒を担持せず、前記一方の炎孔網に略並置された他方の
炎孔網に前記触媒を担持したことを特徴とするものであ
る。

【００２１】さらに、本発明の請求項３記載の液体燃料
燃焼装置は、請求項２記載の液体燃料燃焼装置におい
て、前記一方の炎孔網の形状を他方の炎孔網に対して小
さくしたことを特徴とするものである。

【００２２】上記構成によれば、本発明の請求項１記載
の液体燃料燃焼装置は、燃焼バーナの炎検出手段に対向
する位置に触媒の非担持部を設けた構成なので、燃焼時
には、燃焼バーナの非担持部を除く部分、すなわち燃焼
バーナの触媒を担持した部分において一過性の過剰な酸
化反応が起こることとなるが、前記非担持部においては
触媒を担持していないので一過性の過剰な酸化反応が起
き、燃焼位置が低下することを防止することができる。
これにより、一過性の過剰な酸化反応によるフレーム電
流値の著しい低下を防ぎ、炎検出手段を介して制御手段
にて失火或は著しい燃焼不良と判定し、燃焼を停止する
といった誤動作を確実に防止することができる。しか
も、消化時には、燃焼バーナの触媒を担持した部分にて
未燃焼気化燃料を酸化反応させて分解し、異臭発生を低
減することができる。

【００２３】また、本発明の請求項２記載の液体燃料燃
焼装置は、請求項１記載の液体燃料燃焼装置において、
前記燃焼バーナに、複数の炎孔と、該炎孔にそれぞれ配
設された複数の炎孔網とを有し、該複数の炎孔網の内の
前記炎検出手段に対向配置された一方の炎孔網に前記触
媒を担持せず、前記一方の炎孔網に略並置された他方の
炎孔網に前記触媒を担持した構成なので、上記同様、燃
焼時には誤動作を確実に防止することができるととも
に、消化時には異臭発生を低減することができる。

【００２４】さらに、本発明の請求項３記載の液体燃料
燃焼装置は、請求項２記載の液体燃料燃焼装置におい
て、前記一方の炎孔網の形状を他方の炎孔網に対して小
さくした構成なので、消化時に、多くの未燃焼気化燃料
を触媒と酸化反応させて分解することができ、異臭発生
をさらに低減することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
る液体燃料燃焼装置について、図面とともに説明する。

【００２６】図１は本発明の第１実施の形態にかかる液
体燃料燃焼装置の要部正面図であり、図２は同じく液体
燃料燃焼装置の要部平面図であり、図３は図１および図
２に示す燃焼バーナの分解斜視図である。

【００２７】本実施の形態にかかる液体燃料燃焼装置
は、図１及び図２に示すように、従来例同様、石油ファ
ンヒーター等からなり、燃焼バーナ２０と気化器１０と
を備え、これらが取り付け箱６０に固定されている。前
記燃焼バーナ２０は、燃焼面に金属製の炎孔綱２８１，
２８２を用いている。この燃焼バーナ２０は、図３に示
すように、バーナトップ２４と組合わされるバーナボト
ム２１とに挟み込まれる仕切り板２２と、この仕切り板
２２に取り付けられる整流板２６とを有している。

【００２８】前記バーナトップ２４には、耐熱性，耐高
温酸化性に優れた炎孔綱２８１，２８２と、逆火防止お
よび混合ガスＣの静圧化を図るためのバックネット２７
１，２７２とが取り付けられている。

【００２９】ここで、前記燃焼バーナ２０の炎検出手段
（フレームセンサー）５０に対向しない炎孔の炎孔綱２
８１、バックネット２７１には未燃焼ガス（未燃焼気化
燃料）を酸化反応させる触媒を担持させている。また、
前記燃焼バーナ２０の炎検出手段５０に対向する炎孔の
炎孔綱２８２、バックネット２７２には未燃焼ガスを酸
化反応させる触媒を担持させておらず、しかもその形状
（具体的には燃焼面積）が前記炎検出手段５０に対向し
ない炎孔の炎孔網２８１、バックネット２７１よりも小
さく構成されている。よって、後述する第２実施の形態
の液体燃料燃焼装置より未燃焼ガスが触媒に接触する割
合が増す。また、炎検出手段５０に対向する炎孔は炎電
流が検知できればよいだけであるので、さらに小さくす
ることも可能である。

【００３０】前記気化器１０には、当該気化器１０を所
定の温度に加熱するための気化用ヒータ１２と、当該気
化器１０の温度を検知するサーミスタ１３と、当該気化
器１０内で気化された燃料ガスＡを噴出するノズル１４
が取り付けられている。１５はノズル１４を開閉するた
めのニードルを動作するソレノイドバルブである。

【００３１】以上のように構成された液体燃料燃焼装置
の気化器１０，燃焼バーナ２０の作用効果について以下
説明するが、燃焼時、消化時の各部の作動は従来のもの
と同一であるのでその詳細な説明は省略する。

【００３２】消火後に発生する未燃焼ガスは燃焼炎によ
って活性な温度まで高められた炎孔網２８１，バックネ
ット２７１に担持された触媒に接触して、酸化・燃焼さ
れる。

【００３３】燃焼時において、触媒を担持したバックネ
ット２７１、炎孔綱２８１においては特に弱燃焼時に一
過性の過剰な酸化反応が起こることがあるが、触媒を担
持させないバックネット２７２、炎孔網２８２には弱燃
焼時に一過性の過剰な酸化反応が起きることはない。よ
って、フレーム電流値の著しい低下はなく、炎検出手段
５０を介して制御回路にて失火或は著しい燃焼不良と判
定し、燃焼を停止するといった誤動作を確実に防止で
き、正常に燃焼を継続する。

【００３４】上述のように、本実施の形態にかかる液体
燃料燃焼装置によれば、燃焼バーナ２０において、炎検
出手段に対向しない炎孔のバックネット２７１、炎孔網
２８１にのみ酸化触媒を担持することにより、消火時に
おいては異臭を低減でき、また燃焼時においては著しい
フレーム電流値の低下が起こらず、正常に燃焼を継続す
ることができる。

【００３５】図４は本発明の第２実施の形態にかかる液
体燃料燃焼装置の燃焼バーナの分解斜視図である。本実
施の形態について、上述した第１実施の形態と相違する
点のみ説明する。

【００３６】本実施の形態にかかる液体燃料燃焼装置
は、互いの炎孔網２８１，２８２および互いのバックネ
ット２７１，２７２の形状を略同一形状としている。

【００３７】該液体燃料燃焼装置では触媒を担持するも
のと触媒を担持しないものとの割合が均一のため、消化
時において上述した第１実施の形態にかかる液体燃料燃
焼装置ほど異臭発生を防止することはできないが異臭発
生を低減することができるとともに、燃焼時においては
上述した実施の形態にかかる液体燃料燃焼装置同様、誤
動作を確実に防止し、特に弱燃焼時において正常に燃焼
を継続することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体燃料
燃焼装置によれば、非担持部においては触媒を担持して
いないので、燃焼時に一過性の過剰な酸化反応が起き、
燃焼位置が低下することがない。これにより、一過性の
過剰な酸化反応によるフレーム電流値の著しい低下を防
ぎ、炎検出手段を介して制御手段にて失火或は著しい燃
焼不良と判定し、燃焼を停止するといった誤動作を確実
に防止することができる。したがって、特に弱燃焼時に
おいて正常に燃焼を継続することができる。

【００３９】しかも、消化時には、燃焼バーナの触媒を
担持した部分にて未燃焼気化燃料を酸化反応させて分解
し、異臭発生を低減することができる。

【００４０】また、本発明の請求項３記載の液体燃料燃
焼装置によれば、消化時に、多くの未燃焼気化燃料を触
媒と酸化反応させて分解することができ、異臭発生をさ
らに低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態にかかる液体燃料燃焼
装置の要部正面図である。

【図２】本発明の第１実施の形態にかかる液体燃料燃焼
装置の要部平面図である。

【図３】本発明の第１実施の形態にかかる液体燃料燃焼
装置の燃焼バーナの分解斜視図である。

【図４】本発明の第２実施の形態にかかる液体燃料燃焼
装置の燃焼バーナの分解斜視図である。

【図５】従来の液体燃料燃焼装置の要部正面図である。

【図６】従来の液体燃料燃焼装置の要部平面図である。

【図７】従来の液体燃料燃焼装置の燃焼バーナの分解斜
視図である。

【図８】フレーム電流と燃焼状態との相関図である。

【符号の説明】

１０ 気化器 ２０ 燃焼バーナ ２８１，２８２ 炎孔綱 ２７１，２７２ バックネット ５０ 炎検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化する気化器と、該気化器
   にて気化した気化燃料を燃焼させる燃焼バーナと、該燃
   焼バーナに担持され未燃焼気化燃料を酸化反応させる触
   媒と、前記燃焼バーナの上方に配設され燃焼炎を検出す
   る炎検出手段と、該炎検出手段の出力に基づいて燃焼を
   制御する制御手段とを備えた液体燃料燃焼装置におい
   て、 前記燃焼バーナの前記炎検出手段に対向する位置に前記
   触媒の非担持部を設けたことを特徴とする液体燃料燃焼
   装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼バーナに、複数の炎孔と、該炎
   孔にそれぞれ配設された複数の炎孔網とを有し、該複数
   の炎孔網の内の前記炎検出手段に対向配置された一方の
   炎孔網に前記触媒を担持せず、前記一方の炎孔網に略並
   置された他方の炎孔網に前記触媒を担持したことを特徴
   とする請求項１記載の液体燃料燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記一方の炎孔網の形状を他方の炎孔網
   に対して小さくしたことを特徴とする請求項２記載の液
   体燃料燃焼装置。