JPS6042258Y2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は超音波振動子によって液体燃料を霧化して着火
する燃焼装置に関する。

従来、この種装置では着火時には液体燃料の温度が低く
て粘性が大きいために超音波振動子による霧化効率が低
く、バーナ装置に着火に必要な濃度の大きい霧化燃料を
供給できないから、霧化室の底部に電気ヒータを設けて
液体燃料を加熱して粘性を小さくし、以って霧化効率を
向上するようにしている。

しかしながら、斯る従来構造では液体燃料を加熱するた
めに相当長時間を要するから、着火に必要な濃度の霧化
燃料が得られる迄の時間即ち、着火時間が長く掛り、電
気ヒータを必要として構成が複雑となり、コスト高にな
る欠点がある。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、液体燃料を超音波振動子のみによって霧化させて
着火し易い濃度の大きな霧化燃料が得られる構成とする
ことによって、着火時間を大巾に短縮できるとともに電
気ヒータを省略できて構成が簡単で安価に製作できる燃
焼装置を提供するにある。

以下本考案を強制給排気式石油ストーブに適用した一実
施例について図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図において、１は外ケース、２は外ケー
ス１内に着脱可能に収納されるカセット式の燃料タンク
、３は燃料タンク２から受皿４に流出する液体燃料たる
白灯油が導管５を介して流入する定油面装置、６は導管
７を介して定油面装置３に接続された霧化室、８は霧化
室６の底板６ａに装着された超音波振動子である。

９及び１０は霧化室６の対向する側壁６ｂ、ｂＣの各上
部に互いに対向するように設けられた発光ダイオード及
び検知素子としてのフォトトランジスタである。

一方、霧化室６の天板６ｄには２個の連通口６ｅ、６ｆ
が穿設されているとともに該天板６ｄ上には連通口６ｅ
、６ｆを介して霧化室６内に連通ずるとともに仕切板１
１で仕切られた２個の通気室１２．１３が設けられてい
る。

そして通気室１３には連通口６ｆを開閉する弁体１４が
弁棒１４ａを介して上下動可能に設けられており、１５
はこの弁体１４の開閉を制御する電磁装置である。

１６は室外から外気を吸引する燃焼用のファン、１７は
ファン１６からの風を通気室１２内に供給するための通
気管、１８は上面にバーナプレート１８ａを装着したバ
ーナ、１９はバーナ１８の周囲を被うバーナケース、２
０はバーナケース１９内からバーナ１８の上方に二次空
気を噴出する噴出口で、バーナ装置２１はバーナ１８と
バーナケース１９とから構成されている。

２２は通気室１３とバーナ１８を連通する導霧管、２３
は通気室１２とバーナケース１９を連通ずる通風管であ
り、ファン１６及び弁体１４並びに導霧管２２によって
供給装置２４が構成されている。

２５はバーナ装置２１の上方を被う燃焼室、２６はこの
燃焼室２５からの排気を機外に導出するための排気口、
２７は室内空気を燃焼室２５の周囲に設けられた図示し
ない熱交換部を通過させて加熱し再ひ室内に送風するた
めの循環用ファン、２８はファン２７を駆動するモータ
である。

さて、第３図は制御回路の結線図を示すもので、以下こ
れによって詳述する。

２９．３０は交流電源端子で、これらの間にメインスイ
ッチ３１を介してトランス３２．３３の一次巻線及びフ
ァン１６のモータ１６ａを並列に接続し、更にモータ１
６ａと並列に超音波振動子８とリレースイッチ３３の直
列回路を接続し、且つモータ１６ａに並列に電磁装置１
５とリレースイッチ３４の直列回路を接続している。

トランス３２の二次巻線にダイオード３５、抵抗３６、
コンデンサ３７からなる整流及び平滑回路を接続し、こ
れのプラス電源線３８及びマイナス電源線３９間に抵抗
４０と発光ダイオード９の直列回路を接続し、フォトト
ランジスタ１０のコレクタをプラス電源線３８に接続し
、該フォトトランジスタ１０のエミッタを抵抗４１を介
してマイナス電源線３９に接続する。

４２はＮＰＮ形のトランジスタで、これのベースをフォ
トトランジスタ１０のエミッタに接続し、これのエミッ
タをマイナス電源線３９に接続し、これのコレクタを抵
抗４３を介してプラス電源線３８に接続する。

４４はＮＰＮ形のトランジスタで、これのベースをトラ
ンジスタ４２のコレクタに接続し、これのエミッタをマ
イナス電源線３９に接続し、これのコレクタをリレーコ
イル４５を介してプラス電源線３８に接続する。

４６はサイリスタで、アノードをリレーコイル４７及び
リレースイッチ４８を介してプラス電源線３８に接続し
、カソードをマイナス電源線３９に接続し、ゲートを保
護用抵抗４９及びコンデンサ５゜を並列に介してマイナ
ス電源線３９に接続し且つ半固定抵抗５１を介してプラ
ス電源線３８に接続している。

５２はバーナ１８の上方に配設されたフレームセンサで
、これはバーナ１８に炎が生ずるとフレームセンサ５２
からバーナ１８に向けて微少電流が流れるもので、バー
ナ１８をトランス３３の二次巻線（このトランス３３の
巻線比はｌ：１に設定されている）を介してＮＰＮトラ
ンジスタ５３のベースに接続している。

そして、フレームセンサ５２を抵抗５４を介してマイナ
ス電源線３９に接続し、トランジスタ５３のエミッタを
マイナスＷ線３９に接続し、該トランジスタ５３のエミ
ッタ・コレクタ間にコンデンサ５５を接続している。

そして、このトランジスタ５３のコレクタを抵抗５６及
びリレースイッチ５７を介してプラス電源線３８に接続
している。

５８はＮＰＮ トランジスタで、これのベースをトラン
ジスタ５３のコレクタに接続するとともにこのトランジ
スタ５８のエミッタをマイナス電源線３９に接続し、且
つコレクタをリレーコイル５９を介してプラス電源線３
８に接続している。

尚、６０゜６１．６２は各リレーコイル４５．４７．５
９に並列に接続した逆起電圧発生防止用の保護用ダイオ
ードである。

また、リレースイッチ３３はリレーコイル４７が通電付
勢された時に閉成されるようになっており、リレースイ
ッチ４８は常時は閉成していてリレーコイル５９が通電
付勢された時に開放されるようになっており、リレース
イッチ３４．５７はリレーコイル４５が通電付勢された
時に閉成されるようをこなっている。

次に以上のように構成した本実施例の作用について第４
図に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

時刻鎖においてメインスイッチ３１をオンすると、モー
タ１６ａが通電され、ファン１６が作動され、同時に発
光ダイオード９が点灯する。

そして、発光ダイオード９からの光を受けてフォトトラ
ンジスタ１０がオンし、これによりトランジスタ４２が
オンとなり且つトランジスタ４４がオフとなってリレー
コイル４５が断電状態となるから、リレースイッチ３４
及び５７は開放され、従って、電磁装置１５は断電状態
であって弁体１４が連通口６ｆを閉塞するから供給装置
２４は不作動状態を呈する。

一方、ファン１６によって送風される風が通気管１７か
ら通気室１２に入り、通風管２３を介してバーナ装置２
１のバーナケース１９内に導入されることにより、燃焼
室２５内或いは排気管等に残溜する未燃焼の希薄な燃料
が室外に排出される。

これによって着火時に残溜する燃料ガスによってバーナ
装置２１、バーナケース１９或いは排気管等が爆発する
ことが防止される。

一方、メインスイッチ３１をオンすると同時に半固定抵
抗５１を介してコンデンサ５０が充電され次第に該コン
デンサ５０の端子電圧が上昇するから時刻ｔ。

から所定時間（例えば１０〜２０秒）経過した時亥刺に
サイリスタ４６がオン腰リレーコイル４７が通電付勢さ
れることにより、リレースイッチ３３が閉成されて超音
波振動子８が通電され、霧化室６内に超音波を照射する
。

これにより霧化室６内には白灯油が霧化されるようにな
り、次第に霧化室６内の霧化燃料の濃度が大となる。

而して、霧化室６内に霧化燃料が生成されると、発光ダ
イオード９からの光がその霧化燃料によって拡散される
から、該霧化燃料の濃度に応じてフォトトランジスタ１
０に到達する光量が減少するようになる。

而して、時亥肌から所定時間経過した時刻〜になると霧
化室６内の霧化燃料の濃度が所定値に達するようになり
、この時にフォトトランジスタ１０がオフする。

フォトトランジスタ１０がオフになると、トランジスタ
４２がオフとなりトランジスタ４４がオンになるから、
リレーコイル４５が通電付勢されてリレースイッチ３４
及び５７がオンされる。

そして、リレースイッチ３４がオンされることにより、
電磁装置１５が通電されて弁棒１４ａを介して弁体１４
が上昇されて連通口６ｆが開放され（第２図参照）、以
って供給装置２４が作動状態を呈する。

すると、通気管１７を介して通気室１２内に送風される
風が矢印Ａで示すように該通気室１２内において二分岐
されて連通口６ｅから霧化室６内にも送風されるように
なり、霧化室６内に充満された濃度の大なる霧化燃料が
連通口６ｆから通気室１３内に送られ、更に導霧管２２
を介してバーナ１８内に送り出され、この時図示しない
着火装置が作動されてバーナ１８のバーナプレート１８
ａから燃焼室２５内に吹き出される霧化燃料に着火され
るものである。

弁体１４が開放された後もファン１６から送られる風の
一部は引き続き通風管２３を介してバーナケース１９内
に送風され、噴出口２０から噴出してバーナプレート１
８ａ上に生皮された炎に二次空気を供給するようになっ
ている。

また、リレースイッチ３４と同時にリレースイッチ５７
がオンされるから、抵抗５６を介してコンデンサ５５が
充電され、コンデンサ５５の充電中はトランジスタ５８
が低電位でオフとなる。

そして、時刻桜から僅かに遅れて前述した着火装置によ
ってバーナ１８のバーナプレート１８ａから燃焼室２５
内に吹き出される霧化燃料が着火されると、バーナプレ
ー）１８ａの上面に炎が生ずるとともにフレームセンサ
５２からバーナ１８に微少電流が流れるようになるから
、トランジスタ５３のベースにはトランス３３の二次巻
線に発生する高電位が印加され、従ってトランジスタ５
３がオンされてコンデンサ５５に充えられた電荷を放電
する。

従って、トランジスタ５８のベース電位が低電位になさ
れて該トランジスタ５８がオフし続け、リレーコイル５
９が断電状態に維持される。

ところで、着火装置が作動してもバーナ１８に着火しな
い時或いは何らかの原因で一旦着火した炎が消えた時に
は、フレームセンサ５２からバーナ１８へ電流が流れな
くなるから、トランジスタ５３はオフとなりコンデンサ
５５の放電が行われないからコンデンサ５５への充電が
所定時間継続されて該コンデンサ５５の端子電圧が所定
値に達すると、トランジスタ５８のベース電位が上昇し
て該トランジスタ５８がオンしリレーコイル５９が通電
付勢されることにより、リレースイッチ４８が開放され
てリレーコイル４７が断電され、以ってリレースイッチ
３３が開放されて超音波振動子８が断電され白灯油の霧
化が停止される。

このとき、ファン１６のモータ１６ａと電磁装置１５に
は引続き通電される。

尚、バーナ１８が着火されて燃焼室２５が所定温度に達
するとファン２７のモータ２８が通電作動されるように
なっており、バーナ１８が消火後燃焼室２５が所定温度
迄冷されるとモータ２８が断電されるようになっている
。

上記実施例では、着火後の白灯油の霧化を超音波振動子
８によっているが、例えばバーナ１８の熱を利用して白
灯油を蒸発させて蒸発気化した白灯油をバーナ１８にて
燃焼させるようにしてもよい。

また、上記実施例ではファン１６を作動させた状態で弁
体１４によって連通口６ｆを閉塞することにより供給装
置２４を不作動状態にしているが、弁体１４を省略して
ファン１６の運転及び運転停止に基いて供給装置２４を
作動及び不作動状態にする構成としてもよい。

本考案は以上の説明から明らかなように、超音波振動子
を備えた霧化室に霧化燃料の濃度を検知する検知素子を
設け、着火に先立って前記超音波振動子を作動させ、前
記霧化室内の霧化燃料の濃度が所定値に達したことを前
記検知素子が検知した時に供給装置を作動させて霧化燃
料をバーナ装置に送り着火させる制御回路を設ける構成
としたから、超音波振動子のみで着火に好適な濃度の大
なる霧化燃料を短時間で生皮することができて着火時間
を大巾に短縮化できるとともに電気ヒータを省略できて
構成が簡単となり、安価に製作できる燃焼装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであり、第１図は概
略的縦断面図、第２図は主要部を一部切欠して示す拡大
斜視図、第３図は制御回路の結線図、第４図はタイムチ
ャートである。 図面中、６は霧化室、８は超音波振動子、９は発光タイ
オード、１０はフォトトランジスタ（検知素子）、１４
は弁体、１６は燃焼用のファン、２１はバーナ装置、２
３は導霧管、２４は供給装置、５２はフレームセンサで
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体燃料に超音波を照射して霧化燃料を生成するための
   超音波振動子を備えた霧化室と、この霧化室内に生成さ
   れた前記霧化燃料の濃度を検知する検知素子と、前記霧
   化室で生成された霧化燃料をバーナ装置へ供給する供給
   装置と、前記バーナ装置への着火に先立って前記超音波
   振動子を作動させ、前記霧化室で生成された霧化燃料の
   濃度が所定値に達したことを前記検知素子が検知した時
   に前記供給装置を作動させて該霧化燃料を前記バーナ装
   置に送り着火させる制御回路とを具備してなる燃焼装置
   。