JPS5855321Y2 - エキタイネンリヨウネンシヨウソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、温風暖房機等に組み込まれて使用される灯
油等の液体燃料の燃焼装置に関するもので、特にこの考
案は、燃焼部の火炎の検知して燃料供給ポンプを制御し
て、燃焼用空気の変動等による空燃比の適切値からのず
れに応じて液体燃料が自動的に調整されるようにし、か
つ燃焼部への燃焼用空気の通路に開閉弁を設け、被加熱
体の温度を検知する温度検知要素によりその開閉弁を自
動的に比較的多量の燃焼用空気を燃焼部に送る閉位置と
これより少量の燃焼用空気を燃焼部に送る開位置とのい
ずれか一方に選択的に切換え、これにより、液体燃料供
給量を変え、加熱能力を制御し被加熱体の温度を設定温
度に保持するようにした液体燃料燃焼装置を提供するも
のである。

以下、この考案の実施例を図にしたがって詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の一実施例の液体燃料燃焼装置を組み
込んだ一般家庭用の温風暖房機を示し、この第１図にお
いて、１は温風暖房機のケーシングで、正面上部と左右
両側面下部とに空気吹出口２と吸入口３，３とを有して
いる。

４はこのケーシング内中央部に水平に設置された燃焼筒
で、この内部にはその一端から他端に向って一連に気化
室５と燃焼室６とが形設されている。

７はこの燃焼筒と平行に設置された多管式熱交換器で、
これの一端は上記燃焼室６の気化室５側端の側壁に連通
されている。

８はこの熱交換器の他端に連接され、上記気化室５に対
向して設置された排気室で、この排気室にはさらに室外
に開口する燃焼ガスの排気管９が連接されている。

１０は一端が室外に開口された燃焼用空気の吸気管、１
１は上記燃焼室６の外周壁に形設された燃焼用空気の予
熱室で、上記吸気管１０の他端が連接されている。

１２はこの予熱室と上記気化室５とを接続させる接続管
で、内部には予備ヒータ１３を有している。

この予熱ヒータは正温度特性抵抗体（以下ＰＴＣと称す
る）により第２図のように多数の貫通孔を有する円柱状
に成形されている。

１４は上記気化室５内に設けられた回転板、１５は攪拌
羽根、１６は上記排気室８内に設けられた排気羽根、１
７はモータで、このモータの回転軸１８の両端が、上記
気化室５と排気室８内にそれぞれの周壁を貫通して突き
出されており、この突出端部に上記回転板１４と攪拌羽
根１５および排気羽根１６が取付けられている。

１９は上記気化室５と燃焼室６との間に設けられた人孔
板、２０と２１はこの人孔板の燃焼室６側にそれぞれ所
定間隔を有して対向された点火電極と炎検知電極、２２
．２３は上記燃焼室６内に設置された赤熱板、２４は上
記燃焼室６の側壁に穿設された透孔、２５はこの透孔を
外側から塞ぐ爆発緩衝板で、この緩衝板の周縁はピン２
６により燃焼室６の壁に取り付けられ、またこのピン巻
装されたばね２７により燃焼室６の外壁面に弾性的に押
し付けられ密着されている。

２８は前記接続管１２を介さずに上記吸気管１０と燃焼
室６内とを連通させる短絡管、２９はこの短絡管内にに
設けられた開閉弁、３０はこの開閉弁を制御する電磁コ
イルである。

３１は上記吸気管１０の燃焼用空気取入側端部内に設置
された開閉ダンパーである。

また、３２ 、３３は上記気化室５の外周壁に密着状態
に設けられた気化ヒータと温度検知素子で、両者ともＰ
ＴＣで成形されている。

気化ヒータ３２は第３図のように扁平環状に形成されて
燃焼室５の外周壁に嵌められている。

３４は上記気化室５内に連通ずる風圧スイッチである。

３５は上記ケーシング１内の下部に設置された室内空気
循環用の送風機、３６はこの送風機の空気吸入口部に臨
まされた室内空気温度検知開閉器である。

３７は定油面器で、給油管３８を介して燃料タンク３９
が連接されている。

４０はこの定油面器に接続管４１を介して接続された燃
料供給ポンプ、４２はこのポンプに一端が接続され他端
が上記回転板１４上に臨ませて開口された注油管である
。

上記燃料供給ポンプ４０の構造を第４図にしたがって詳
細に説明すると、４３はこのポンプ本体、４４は吸入口
、４５は吐出口で、この吸入口に上記接続管４１がまた
吐出口に上記注油管４２がそれぞれ接続されている。

４６はこの吸入口と吐出口との間に形設された加圧室、
４７はこの加圧室の一つの壁面を威すダイヤフラム、４
８はこのダイヤフラムに一端が取付けられかつポンプ本
体４３内に進退自在に設置されたピストンロッド、４９
はこのピストンロットの他端に取付けられた可動鉄心、
５０はこの鉄心を囲む電磁コイル、５１は上記ピストン
ロッド３８を常に後退させるように可動鉄心４９を押圧
するばねである。

第５図は以上の構成を有する温風暖房機の電気回路を示
し、５２は商用交流電源で、上記送風機３５はこの電源
に主スィッチ５３と遅延スイッチ５４とを介して接続さ
れている。

５５．５６．５７および５８は電源５２に対して送風機
３５と遅延スイッチ５４とに並列にかつ互いに順次直列
に接続された常閉スイッチと第１のリレーコイルおよび
感震スィッチで、第１のリレーコイル５７の自己保持接
点５９は常閉スイッチ５６の両端間に並列に接続されて
いる。

上記モータ１７はこの第１リレーコイル５７と感震スィ
ッチ５８との直列回路に並列に接続されている。

上記風圧スイッチ３４と予熱ヒータ１３と気化ヒータ３
２とおよび温度検知素子３３とはさらにこのモータ１７
の後に予熱ヒータ１３と気化ヒータ３２は並列にしてか
つ他は互いに直列に接続されている。

６０．６１はこの温度検知素子３３に並列に接続された
ダイオードと第２のリレーコイルで、上記燃料供給ポン
プ４０はこの第２のリレーコイル６１に関連した常閉形
接点６２を介してさらにこれら予熱ヒータ１３と温度検
知素子３３との直列回路の後に接続されている。

６３ 、６４はこの燃料供給ポンプの後に接続されたポ
ンプ制御要素とタイマー要素、６５はこのタイマー要素
に関連した常閉形接点６６を介してタイマー要素６４の
後に接続された点火用放電トランスで、このトランスの
二次側は上記人孔板１９と点火電極２０とに接続されて
いる。

また、タイマー要素６４の常閉形接点６７を介して上記
電磁コイル３０と室内空気温度検知開閉器３６の直列回
路が最後に接続されている。

上記ポンプ制御要素６３は第６図のように構成されてい
る。

すなわち、６８は上記炎検知電極２１と人孔板１９との
間に成虫される火炎で、これは抵抗６９とダイオード７
０と可変抵抗７１とからなる回路と等価と考えられる。

７２．７３，７４．７５はこれら抵抗、ダイオード、可
変抵抗の出力側に順次接続されたオペレイショナルアン
プとＳＢＳとモノステープルマルチバイブレークおよび
Ｉ・ランシスターで、上記燃料供給ポンプ４０の電磁コ
イル５０はこのトランジスター７５を介して接続されて
いる。

また、７６．７７は上記オペレイショナルアンプ７２の
後に接続されたトランジスターで、第３のリレーコイル
７８がこのトランジスター７７を介して電源に接続され
ている。

このリレーコイルによって制御される接点７９は第５図
に示すように上記感震スィッチ５８と第１のリレーコイ
ル５７との間に接続されている。

なお、８０から８２は電源、８３から９２は抵抗、９３
から９５はコンテ゛ンサ、９６はダンオード、９７と９
８は定電圧ダイオードである。

以上の構成において、今、第５図において主スィッチ５
３を閉成し、常開形スイッチ５６を押して閉じると、第
１のリレーコイル５７と接点７９と感震スィッチ５８と
に通電され、この第１のリレーコイル５７の自己保持接
点５９が閉成される。

また、これと同時にモータ１７が回動され、これによっ
て、第１図において排気羽根１６と回転板１４と攪拌羽
根１５とが回転され、吸気管１０を介して吸入された燃
焼用空気の一部が予熱室１１および接続管１２を通って
気化室５内に取り入れられ、またその残りの空気は短絡
管２８を通って直接燃焼室６の途中に送られて、燃焼室
６の内部で合流し熱交換器６から排気室８、排気管９を
経由して屋外に出される。

この燃焼用空気が流れることにより圧力スイッチ３４が
閉放され、予熱ヒータ１３と気化ヒータ３２とおよび温
度検知素子３３とに通電され、予熱ヒータ１３によって
燃焼用空気が予熱され、また、気化ヒータ３２によって
気化室５の周壁が温められる。

気化室５の壁が所定温度約２５０℃近くまで加熱される
と、ＰＴＣで成形されている温度検知素子３３の抵抗値
が急激に大きくなり、この温度検知素子によって短絡状
態にあった第２のリレーコイル６１に電流が流れるよう
になり、その常開形の接点６２が閉放される。

これにより、燃料供給ポンプ４０とその制御要素１３と
およびタイマー要素６４とに電圧が加えられ、タイマー
要素６４の常閉形接点６６を介して点火トランス６５に
も電圧が印加される。

また、燃料供給ポンプ４０により注油管４２を通して回
転板１４上に灯油が注がれ、この灯油は回転板１４によ
って気化室５の内周壁に飛散され、気化ヒーター３２に
よって気化され、予熱し−タ１３により予熱された燃焼
用空気と混合されて混合可燃ガスとなる。

この混合可燃ガスは人孔板１９から燃焼室６内に噴出さ
れ、上記点火トランス６５によって点火電極２０と人孔
板１９との間に生ずる放電火花により点火され、人孔板
１９上に火炎６８を形成する。

燃焼ガスは赤熱板２２．２３を赤熱させながら熱交換器
７に流れ、排気室８を経て排気管９より室外に排出され
る。

このようにして燃焼が開始された時点で、遅延スイッチ
５４が閉じられ、送風機３５が回動される。

これにより、室内空気がケーシング１の吸入口３より取
り入れられ、熱交換器７の周囲を通って温風と化し吹出
口２より室内に再び吹出される。

この送風機３５の回動とほは゛同じ時点で、タイマー要
素６４によりその常閉接点６６が開成されて点火トラン
ス６５への通電が遮断され、また、常閉接点６７が閉じ
られて室内温度検知開閉器３６を介して電磁コイル３０
に通電され、これにより開閉弁２８が閉じられ、短絡管
２８を通して燃焼用空気が流れなくなり、気化室５内に
多くの燃焼用空気が送り込まれるようにされる。

また、タイマー要素６４により燃焼供給ポンプ４０と電
源５２が接続され、ポンプ制御要素６３により動作する
。

このタイマー要素６４の動作終了以後においては人孔板
１９に形成される火炎６８の状態に応じて燃料供給ポン
プ４０が制御される。

つまり、炎検知電極２１と人孔板１９との間には火炎に
よって、第６図においてダイオード７０と可変抵抗７１
とおよび抵抗６９とで示したような等価回路が形成され
、火炎６８が後退してバツクファイアを起こすようにな
ると、炎電流が多く流れるようになり、オペレーショナ
ルアンプ７２の入力端子９９．１００との間の電圧差が
９９＞１００となり、オペレーショナルアンプ７２の出
力電圧は減少し、ＳＢＳ ７３の発振周波数が低くなり
、このＳＢＳによって付勢されるモノステーブルバイブ
レータ−７４がその周波数に応じ整えられた波形パルス
信号を１〜ランシスター７５に加え、この１〜ランシス
ター７５の導通がより間欠的に行われ、燃焼供給ポンプ
４０による液体燃料供給量が減少する。

これによって、火炎６８は正常位置に戻される。

また、火炎６８が上記とは逆に前進してリフティングを
起こすようになると、上記と逆の動作が行われて液体燃
料ポンプ４０による液体燃料供給量が増され、火炎６８
は同様に正常位置に戻される。

これらの動作は安定するようにポンプ制御要素６３の抵
抗値等が選定される。

さらに、火炎６８が消えてしまうとオペレーショナルア
ンプ７２の入力側端子９９，１００間に電圧が印加され
なくなり、この電圧が零になった時には、オペレショナ
ルアンブ７２の出力が大きくなり、定電圧ダイオード９
８を介してＩ・ランシスター７６のゲートに電圧が加え
られ、このトランジスター７６は導通され、トランジス
ター７７は不導通とされ、リレーコイル７８によって閉
成されていた第５図の接点７９が開がれ、この接点以後
のモータ１７等への通電が遮断される。

次に、正常に燃焼している状態において、室内空気が温
まり、設定温度以上になると、室内空気温度検知開閉器
３６が開き、電磁コイル３０への通電が遮断され、開閉
弁２９が開かれ、燃焼用空気の一部が短絡管２８を通し
て直接熱交換器７に流れるようになり、気化室５内に送
り込まれて燃焼に供される燃焼用空気量が少なくなる。

これによって、人孔板１９に形成される火炎６８は後退
してバツクファイアを起こすようになるので、ポンプ制
御要素６３によってその少量の燃焼用空気量に対応する
ように燃料供給ポンプ４０による液体燃料供給量が少な
くされ、送風機３５による空気の加熱能力が落される。

このようにして、以後開閉弁２９が室内温度検知量器３
６により開閉されることによって室内空気の温度は所定
温度に保持される。

以上のようにこの考案によれば、燃焼部における火炎の
炎電流を炎電流検知要素にて検出し、この検出信号に応
答して、燃焼中の上記火炎が最適燃焼状態となるよう液
体燃料供給ポンプをポンプ制御要素により駆動制御、即
ちリフティングを起こすようになると液体燃料供給量を
増加させ、又バツクファイアを起こすようになると液体
燃料供給量を減少させるように液体燃料供給ポンプを駆
動制御しているので、例えば燃焼用空気、供給用羽根を
駆動するモータに印加されている電圧が何らかの原因で
変動して燃焼用空気の供給量が増減したとしても、火炎
を最適燃焼状態に戻すことができ、従って常に最適燃焼
状態を保持できる。

また、液体燃料燃焼装置にあっては、特に弱燃焼時に、
燃焼用空気及び燃料の供給量の変動が生じやすくリフテ
ィング、バツクファイア等を生じやすいものであるが、
この考案によれば、弱燃焼時においても最適燃焼状態を
保持でき、従って弱燃焼から強燃焼まで最適燃焼の範囲
の拡大を計ること１ができる。

更にまた一定の燃焼時に、バツクファイア、リフティン
グを起こすようになる際、燃焼用空気、供給用羽根を駆
動するモータを制御しても、液体燃料の供給ポンプを制
御しても、どちらを制御しても１最適燃焼状態に戻すこ
とは可能であるが、この考案にあっては、特に液体燃料
供給ポンプを制御しているので、上記羽根を駆動するモ
ータを制御する際に生じる貫性力等による最適燃焼状態
に戻す時間が遅くなるというような問題も解消できる。

更に又上述のように構成することにより常に最適燃焼状
態を保持できると共に弱燃焼がら強燃焼まで最適燃焼の
範囲の拡大を計れ、がっリフティング、バツクファイア
を起こすようになる際、迅速に最適燃焼状態に戻すこと
ができる訳であるが、これだけの構成では加熱（暖房）
能力を制御することはできない。

そこでこの考案にあっては、係る構成に更に、被加熱体
の温度を検知する温度検知要素と、上記燃焼部への燃焼
用空気の通路に設けられ、上記温度検知要素の信号に応
答して、自動的に比較的多量の燃焼用空気を燃焼部に送
る閉位置とこれにより少量の燃焼用空気を燃焼部に送る
開位置とのいずれか一方に選択的に切換えられる開閉弁
とを付加しているので、加熱（暖房）能力を制御するこ
とができ、しかもこの制御をしても常に最適燃焼状態を
保持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を組み込んだ温風暖房機の
構造を概略的に示す断面図、第２図と第３図はその予熱
ヒータと気化室部分とをそれぞれ取り出して示す斜視図
、第４図は燃料供給ポンプを示す断面図、第５図は全体
的な電気回路構成を示す電気回路図、第６図はそのポン
プ制御要素部の具体的な電気回路構成を示す電気回路図
である。 なお、図中同一符号は同一部分を示し、３９は燃料タン
ク、５は燃焼部の気化室、４０は燃料供給ポンプ、１６
は排気羽根、２１は炎検知電極、６３はポンプ制御要素
、２９は開閉弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料タンクから燃焼部に液体燃料を供給する燃料供給ポ
   ンプと、上記燃焼部に燃焼用空気を供給する羽根とを備
   えたものにおいて、上記燃焼部における火炎の炎電流を
   検出する炎電流検知要素と、この炎電流検知要素からの
   信号に応答して、燃焼中の上記火炎が最適燃焼状態とな
   るよう上記燃料供給ポンプを駆動制御するポンプ制御要
   素と、被加熱体の温度を検知する温度検知要素と、上記
   燃焼部への燃焼用空気の通路に設けられ、上記温度検知
   要素の信号に応答して、自動的に比較的多量の燃焼用空
   気を燃焼部に送る閉位置とこれより少量の燃焼用空気を
   燃焼部に送る開位置とのいずれか一方に選択的に切換え
   られる開閉弁とを備えてなる液体燃料燃焼装置。