JPS6124843Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電気ヒーターで加熱された気化壁に
液体燃料を噴霧し、液体燃料を気化させて燃焼さ
せるバーナを使用した温水ボイラーに関するもの
である。

上述のような温水ボイラーのバーナは一般に第
１図のように構成されている。第１図において、
１はアルミ合金材で形成されたバーナ本体で内部
に気化室２を形成する気化壁２ａ、及びこれによ
り、大径の燃焼室３を形成する燃焼室壁３ａを有
している。４はバーナ本体１に埋設されたヒータ
で、気化室２側に位置する。５は燃焼室３に連通
する一次燃焼用空気の通路、６は通路５内に臨ん
で設けられた液体燃料供給用の燃料通路、６ａは
この燃料通路６の気化室２への開口面、７はバー
ナ本体１と一体形成され、気化室２及び燃焼室３
の中央部を貫通して立上がつている二次燃焼空気
用の通路、８は互いに所定間隔をもつて多数の円
板状薄板を積層し、中央部には透孔８ａが、また
周縁には多数の炎口８ｂが形成された燃焼板、１
０は燃焼板８の透孔８ａよりも小径の透孔９ａを
有する絞り板９との間で燃焼板８を挾持する押え
板で、燃焼板８及び絞り板９と共に燃焼板組立体
１１を構成している。この燃焼板組立体１１は絞
り板９がバーナ本体１の段部に設置されるよう
に、押え板１０の透孔１０ａ部分が通路７の外壁
に固着されることにより取付けられる。従つて、
絞り板９によつてバーナ本体１内部を気化室２と
燃焼室３とに区画すると共に、炎口８ｂが燃焼室
壁３ａと対向し設置されることになる。１２は通
路７からの二次燃焼用空気を炎口８ｂの近傍へ導
く椀状のエアーガイド、１３は炎口８ｂから流出
する混合気に着火させる点火プラグ、１４はバー
ナ本体１の温度を検出してヒータ４の開閉を行な
うサーモスタツトである。

このように構成されたバーナにおいて、始動時
には先ずサーモスタツト１４の接点を通してヒー
タ４に通電し、バーナ本体１を加熱し、バーナ本
体１が所定の温度に達するとサーモスタツト１４
によりヒータの通電を停めると共に通路５を通し
て一次燃焼用空気を気化室２内に高速で吹き込む
ことによつて燃料通路６の開口面６ａに作用する
吸引力により液体燃料が吸引霧化される。霧化し
た液体燃料は気化壁２ａによつて加熱され、気化
室２内を旋回する過程において気化して一次燃焼
用空気と混合しながら混合気となつて透孔９ａ，
８ａを経て炎口８ｂに至り、点火プラグ１３によ
つて点火され、炎口８ｂ近辺に一次火炎１５を形
成する。一方、通路７を供給された二次燃焼用空
気は、エアーガイド１２につて炎口８ｂ近辺に分
配され、その付気に完全燃焼の二次火炎１６を形
成する。この火炎による燃焼熱の一部は燃焼室壁
３ａを介してバーナ１に伝わるため、燃焼を開始
すればヒータ４に通電せずとも気化壁２ａの温度
は液体燃料を気化させるに充分な温度を確保する
ようになされている。

この種のバーナを使用した温水ボイラーは第２
図に示すような構成で使用されている。第２図に
おいて、１７は内部に水１８を貯めるボイラー本
体、１７ａは上部に設けられた出湯口、１７ｂは
給水口、１７ｃはボイラー本体１７とバーナ１と
を接続するバーナフランジ、１７ｄはバーナ１で
発生する熱とボイラー本体１７内の水１８と熱交
換する熱交換器、１７ｅは熱交換した燃焼ガスを
外部に放出する排気口である。１９はボイラー本
体１７の側壁に取付け、水１８の温度を検知し、
バーナ１の運転、停止を行なう湯温サーモスタツ
ト、２０は出湯口１７ａに接続された配管、２１
は蛇口である。

このような構成は温水ボイラーを給湯用に使用
した場合の使用例であり、ボイラー本体１７内の
水１８はバーナ１を運転することにより加熱さ
れ、所定の温度に達すると湯温サーモスタツト１
９が作動し、バーナ１の運転を停止する。蛇口２
１より出湯すると、ボイラー本体１７内の水１８
は給水口１７ｂより給水された水により温度が低
下し、湯温サーモスタツト１９が作動し、バーナ
１の始動により加熱される。

第１図に示すようなバーナを利用した温水ボイ
ラーは第２図に示すような構成で利用されるが、
これらの構成の制御方式は第３図或いは第４図に
示す方式が用いられていた。第３図、第４図にお
いて、２２はボイラー運転スイツチ、１４はバー
ナ１の温度を検出するサーモスタツトであり、バ
ーナ温度が低いときは接点１４ｂ側に閉路し、バ
ーナ温度が所定値に達したときは接点１４ａ側に
閉路している。

第３図に示す制御方式を第２図に給湯用途に使
用した場合、動作パターンは第５図のようにな
る。即ち、運転スイツチ２２を時刻Ｓでonする
と、サーモスタツト１４の接点１４ｂを通してヒ
ータ４が通電され、バーナ温度TBが上昇し、こ
れがTB₁に達すると、サーモスタツト１４の接点
１４ｂは開路し、接点１４ａが閉路するためヒー
タ４の通電が停止され、湯温サーモスタツト１９
を通してバーナ１が運転される。バーナ１の運転
によりボイラー本体１７内の水１８の温度TWが
湯温サーモスタツト１９で決まる所定の温度
TW₁に達すると湯温サーモスタツト１９が開路
し、バーナ１の運転を停止する。尚バーナ１が燃
焼中は図示のようにバーナ温度はサーモスタツト
１４の接点１４ｂが開路する温度TB₁より高い温
度で安定しており、燃焼が停止すると同時にバー
ナ温度TBは低下し、バーナ温度がTB₂ま低下す
るとサーモスタツト１４ｂが閉路してヒータ４に
通電し、バーナ温度TBを上昇させ、バーナ温度
TBがTB₁に達するとヒータ４の通電を停止す
る。このようにバーナ温度TBは常に液体燃料を
気化させる温度に保つている。このような状態で
蛇口２１より多量の湯を放出した場合、給水口１
７ｂより水が供給され、ボイラー本体１７に取付
けられた湯温サーモスタツト１９部の温度が低下
し、サーモスタツト１９が閉路すると即時にバー
ナ１が始動するため、蛇口２１より放出する湯の
温度は常に高温の湯を放出することができる。つ
まり第５図において、Ａ点より多量の湯を出湯し
た場合、ボイラー本体１７の湯温サーモスタツト
１９が冷水を検出するＢ点で閉路すると同時にバ
ーナ１が燃焼を開始するため、蛇口２１から常に
高温の湯を出場し、出湯を停止したＣ点より燃焼
が停止するＤ点の間にボイラー本体１７内の水１
８の全部を湯温サーモスタツト１９の設定温度ま
で加熱するものである。また、蛇口２１から少量
の湯を断続的に出湯した場合はボイラー本体１７
の湯温サーモスタツト１９の位置まで冷水が入つ
たとき湯温サーモスタツト１９が閉路しバーナ１
が燃焼し加温するものである。

この制御方式では多量の湯を一度に出湯して
も、また少量の湯を断続的に出湯しても常に湯温
サーモスタツト１９の設定温度で定まる湯温の湯
を出湯することができるが、出湯しないとき、つ
まりバーナ１を燃焼させる必要がないときでも常
にバーナ１の温度を高温に保つべくヒータ４に通
電しているため無駄な電力を消費する欠点があつ
た。

第４図は他の制御方式を示すものであり、その
動作パターンを第６図に示す。電源スイツチ２２
を閉じると、バーナ温度を検知するサーモスタツ
ト１４の接点１４ｂを通してヒータ４に通電し、
バーナ温度が上昇し、接点１４ｂが開路し、接点
１４ａが閉路する温度に達すると、ヒータ４は開
路し、バーナ１が燃焼を開始する。燃焼が始まる
とボイラー本体１７内の水１８が加温され、湯温
サーモスタツト１９の設定温度に達すると湯温サ
ーモスタツト１９が開路し、燃焼を停止する。湯
温サーモスタツト１９が開路すると燃焼が停止す
ると共に、ヒータ４に通電されないためバーナ温
度TBは常温まで低下する。バーナ温度TBがほぼ
常温まで低下したＡ点で蛇口２１より多量の湯を
出湯した場合、Ｂ点で湯温サーモスタツト１９が
冷水を検知して閉路し、ヒータ４に通電され、バ
ーナ１を加熱しはじめる。しかしバーナ１の温度
TBがサーモスタツト１４の接点１４ｂが閉路し
ない内にボイラー本体１７内の湯を全て出湯して
しまうと蛇口２１よりＣ点に示すように水を放出
することになる。蛇口２１を閉じたＤ点の後にバ
ーナ温度TBが上がると接点１４ｂが開路し、接
点１４ａが閉路するときよりバーナ１が燃焼を開
始しＥ点、ボイラー本体１７内の水を加熱するこ
とになる。但し、少量の湯を断続的に出湯した場
合は、Ｆ点以降に示すように高温の湯を常に放出
することができるものである。つまりこの制御方
式はボイラー本体１７内に貯えられた湯を全て出
湯するまでにバーナ１の温度TBが上昇し、接点
１４ａが閉路し燃焼を開始する場合は蛇口２１よ
り湯を出湯するが、そうでない場合は蛇口２１よ
り冷水を放出することになる。

第４図に示す制御方式はバーナを燃焼させる必
要のある場合のみヒータ４に通電するため、ヒー
タ４の電力消費量は少なくなるが、多量に出湯し
た場合冷水を放出することがある。このような次
点を解消するためには、バーナ本体を大きくし、
多量の湯を貯湯できるようにすると共に、バーナ
１の燃焼量を増大するか、またはヒータ４の電力
を増大しバーナ温度TBをサーモスタツト１４ａ
が閉路するまでの加熱時間を短かくすることが必
要であり、これらはいずれも製造コストが高くな
る欠点があつた。

この考案は上記のような従来のものの欠点を解
消するためなされたもので、消費電力が少なく、
かつ比較的多量の湯を出湯しても冷水が放出され
ない温水ボイラーを提供することを目的としてい
る。

以下第７図に示すこの発明の一実施例について
説明する。図において、２３はサーモスタツト１
４と同じくバーナ温度TBを検知して作動する第
２のサーモスタツトであり、接点２３ａ，２３ｂ
を有しており、バーナ温度が低い場合２３ｂが閉
路し、バーナ温度が高くなると２３ａが閉路する
が、これらの作動温度はサーモスタツト１４の作
動温度より低い値にセツトされている。１９は湯
温サーモスタツト１９の他の接点であり湯温サー
モスタツト１９の動作と全く同じである。２４は
後述する制御方式切換スイツチである。

このような制御回路において動作を説明する
と、制御方式切換スイツチ２４が開路している場
合は次のようになる。

運転スイツチ２２を閉路するとバーナ温度TB
が低いため、接点２３ｂ，１４ｂが閉路している
ためヒータ４が通電されバーナ温度TBは上昇
し、接点２３ｂが開路し、接点２３ａが閉路する
温度に達すると、湯温サーモスタツト１９を通じ
てさらにヒータ４が通電されバーナ温度TBは上
昇し、バーナ温度TBがTB₁に達すると接点１４
ｂは開路し、接点１４ａが閉路し、ヒータ４の通
電は止まる同時に湯温サーモスタツト１９を通し
てバーナ１が通電されるため、バーナ１は燃焼を
開始して湯温を上昇させる湯温が上昇し、湯温サ
ーモスタツト１９が開路するとバーナ１は燃焼を
停止する。バーナ停止中はバーナ温度TBは徐々
に低下し、サーモスタツト１４ａが開し、１４ｂ
が閉路する。さらに低下すると、第２のサーモス
タツト２３ａが開路し、２３ｂが閉路するためヒ
ータ４が通電され、バーナ温度TBが上昇し、２
３ｂが開路するとヒータ４の通電が止まる。

つまりこの制御方式は燃焼停止中はバーナ温度
を第２のサーモスタツト２３で定まる温度に維持
するものであり、この温度はサーモスタツト１４
の温度より低いためバーナ停止中のヒータ消費電
力は大幅に少なくなるとともに、比較的多量の湯
を一度に出湯した場合でも湯温サーモスタツト１
９，１９′が冷水を検知した後、バーナ温度TBを
サーモスタツト１４が作動する温度TB₁に加熱す
る時間は短かいため、第４図に示すように蛇口２
１より冷水を放出することはない。

またスイツチ２４を閉路すればその動作は前述
の第３図と同様故説明を省略する。

以上のようにこの考案によれば液体燃料バーナ
がオフ時バーナ本体は予熱温度に制御されるの
で、オフ時における消費電力は低減され、かつ比
較的多量の湯を出湯しても冷水は放出されること
なく運転することができる。また電気ヒータをオ
ン・オフ制御するサーモスタツトに並列にスイツ
チ素子が接続されているのでこのスイツチ素子を
ONにすることによりバーナ本体の温度をサーモ
スタツトの故障の場合においても常に液体燃料を
気化せしめる温度に保つことができ常に所望の温
水が得られ信頼性が向上される等効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体燃料バーナを示す断面図、第２図
は温水ボイラーを示す構成図、第３図および第４
図は従来の温水ボイラーの制御回路を示す回路
図、第５図および第６図は上記従来の温水ボイラ
ーの動作パターン図、第７図はこの考案の一実施
例を示す回路図である。 図において、１は液体燃料バーナ、４は電気ヒ
ータ、１４，２３はサーモスタツト、１７はボイ
ラー本体、１９は湯温サーモスタツト、２４はス
イツチである。なお図中同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バーナ本体を電気ヒーターで加熱し、加熱され
   た上記バーナ本体内に液体燃料を噴霧し、気化さ
   せて燃焼させる液体燃料バーナーを熱源とする温
   水ボイラーにおいて、上記温水ボイラーの湯温に
   応じて作動する湯温サーモスタツトと、上記バー
   ナ本体の温度に応じて作動し上記湯温サーモスタ
   ツトと協同して上記液体燃料バーナをオン・オフ
   制御する第１のサーモスタツトと、上記液体燃料
   バーナのオフ時上記第１のサーモスタツトの作動
   温度より低い上記バーナ本体温度で作動し上記電
   気ヒータをオン・オフ制御し上記バーナ本体を予
   熱する第２サーモスタツトを設けると共にこの第
   ２のサーモスタツトに並列にスイツチ素子を接続
   したことを特徴とする温水ボイラー。