JPS63263308A - ガンタイプバ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガンタイプバーナに係り、特にノズルが固定し
て配置されたガンタイプバーナに関する。

［従来の技術］ 乾燥器や給油器等に用いられるバーナには、供給された
燃料を開口から噴射するための噴射ノズルが設けられて
おり、バーナの燃焼量はノズルからの燃料噴射量すなわ
ち供給する燃料の圧力を調節することで制御されている
。

この種の燃料供給には１回転駆動源を必要とせず、駆動
周波数を変化させることで燃料圧力即ち燃料供給量の調
節が可能な電磁式ポンプが一般に使用されている。

しかしながら、電磁式ポンプには電磁コイルへの通電を
断続的に行って燃料を供給するという構造、Ｌ、燃料供
給量が少ない場合すなわち駆動周波数が低い場合には脈
流を起し易い、さらに、駆動周波数の変化に対し燃料供
給量が急激に変化し。

一時的に燃料供給量が不安定となる。このため電磁式ポ
ンプの駆動周波数変化によって燃料供給量を調節すると
いう従来の制御手段では、連続する安定した燃料噴射量
ａ１節７がなされにくいという問題がある。

またこの電磁ポンプを用いた従来のガンタイプバーナで
は、燃料供給圧力が高い場合すなわち大燃焼時には噴霧
される燃料粒子が細かくなり燃えやすくなる反面、燃料
供給圧力が低い場合すなわち小燃焼時には噴霧される燃
料粒子が大きくなり不完全燃焼を起しやすいという欠点
があった。

さらに電磁式ポンプは低駆動周波数時に騒音を発生し易
いため、これをストーブやファンヒータに用いた場合に
は遮音材を設ける必要があり、さらに駆動周波数を変化
させるための補助装置が必要であり、総じて高価なもの
になるという欠点もあった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造で小燃焼状態か
ら大燃焼状態まで無段階で連続的に安定した燃焼量制御
が可能なガンタイプバーナを得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るガンタイプバーナでは、ノズルと、ノズル
内に位置しノズルの開口面積を変更可能な弁体と、前記
ノズルから噴射された燃料へ供給される空気の流路の開
口面積を変更可能なエアダンパと、前記弁体とエアダン
パとに係合し弁体とエアダンパとを同時にかつ連続的に
移動させる移動装置と、を有している。

［作用］ 上記構成のガンタイプバーナでは、移動装置によって弁
体がノズル内を移動し、これと同時にエアダンパが空気
流路内を移動する。このためノズルの開口及び空気流路
の実質的開口面積が変化し、これに伴なって燃料噴射量
及び空気Ｆｆｔ量が小量から大流量まで無段階で連続的
に変化する。このため小燃焼状態から大燃焼状態まで無
段階で連続的に安定した燃焼量制御を行うことができる
。

［実施例］ 第１図には本発明の第１実施例に係るガンタイプバーナ
ｌＯの概略断面図が示されている。また第２図には第１
図要部拡大図が示されており、第３図には第１図ｍ−ｍ
線に沿った断面図が示されている。

ガンタイプバーナ１０のドラフトチューブ１１にはステ
ー１３によってノズルポデー１２が固定されている。ノ
ズルポデー１２は略円筒形で先端には噴孔１４が形成さ
れている。またノズルポデー１２の内側には係止金具１
６によってディストリビュータ１８が前方側内壁に当接
するようにして配置されている。ディストリビュータ１
８の先端部には放射状に溝２０が形成されている。この
ため燃料はディストリビュータ１８外周とノズルポデー
１２内周との間を通過し溝２０を経て噴孔１４から噴射
されるようになっている。

ディストリビュータ１８には軸線に沿って貫通孔２２が
穿設されており、貫通孔２２内には弁体２４が摺動可能
に挿入されている。弁体２４は棒状で先端は先細に形成
されたニードル部２６となっている。弁体２４が貫通孔
２２内を摺動することによりニードル部２６がノズルポ
デー１２に形成された噴孔１４の実質的開口面積を変化
させるようになっている。

弁体２４の後端部には輪状の止め具２８が取付けられて
おり、止め具２８とディストリビュータ１８の後端部に
取付けられた止め具３０との間に圧縮コイルスプリング
３２が配置されている。このため弁体２４は常に噴孔１
４と反対方向へ付勢されている。

弁体２４後端部に対応するノズルポデー１２の下方壁に
は、ノズルポデー１２の内部と連通ずるように燃料パイ
プ３４の一端が連結されている。

燃料パイプ３４の他端は図示しない燃料ポンプに連結さ
れており、燃料が送給されるようになっている。このた
め燃料パイプ３４からノズルポデー１２内へ送給された
燃料は、ディストリビュータ１８の外周及び溝２０を経
て噴孔１４から噴射されるようになっている。

弁体２４の後端にはロッド３６の先端が当接している。

ロッド３６は棒状で中間部にはウオーム状のねじ部３８
が形成されており、ノズルポデー１２の後端フランジ部
４ｏの内周壁に形成されたねじ溝と螺合している。この
ためロッド３６は回転するとねじ部３８が案内されて軸
線方向に移動し、弁体２４を圧縮コイルスプリング３２
の付勢力に抗して移動させることができるようになって
いる。

ねじ部３８前方側のノズルポデー１２内壁との間にはＯ
リング４２が配置されており、燃料パイプ３４から送給
されノズルポデー１２内に至った燃料がねじ部３８側へ
洩れ出すのを防止している。

ロッド３６の他端部はガンタイプバーナｌＯ内の隔壁４
４を貫通した後、後方へ突出しており、さらにキー４６
を介してエアダンパ４８のフランジ部５０が連結されて
いる。このためロッド３６が回転するとエアダンパ４８
が回転し、第３図に示す如く隔壁４４に形成された開口
５２にエアダンパ４８の一部分が重なることによりロッ
ド３６の回転度合に応じて開口５２の実質的開口面積を
変化できるようになっている。

この場合、開口５２の開口面積は弁体２４のニードル部
２６による噴孔１４の開口面積の変化に相応して増減し
、開口５２を通過する空気量と噴孔１４から噴射される
燃料量との混合割合が理論空燃比となるように各部の寸
法が設定されている。

ロッド３６の後端にはジヨイント５４が取付けられてい
る。ジヨイント５４とエアダンパ４８のフランジ部５０
との間には圧縮コイルスプリング５６が配置されており
、常にエアダンパ４８を隔壁４４方向へ付勢している。

このためエアダンパ４８がロッド３６と共に回転する際
に、ロッド３６の摺動にかかわらずエアダンパ４８を隔
壁４４へ密着させ不用な隙間が生じないようになってい
る。

ジヨイント５４の先端部には連続する凹凸部５８が形成
されており、ジョイン）６０の先端に形成された凹凸部
６２と互いに噛み合っている。ジヨイント６０はステー
６４に取付けられたサーボモータ６６の回転軸６８に取
付けられている。このためサーボモータ６６の回転力は
ジヨイント６０及びジヨイント５４を介してロッド３６
へ伝達されるようになっている。

サーボモータ６６は制御回路７０に接続されている。第
４図に示す如く、制御回路７０は中央処理装置（ＣＰＵ
）７２、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７４、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）７６、入力ポードア８、出力
ボート８０及びこれらを接続するデータバスやフントロ
ールバス等ノバス８１を含んで構成、されている、入力
ポードア８には設定器８２が接続されると共に、アナグ
ロ・デジタル変換器（ＡＤＣ）８４を介して熱風温度セ
ンサ８６が接続されている。中央処理装置（ＣＰＵ）７
２はアナグロ・デジタル変換器（八〇〇）８４を制御し
、熱風温度センサ８６の出力を順次デジタル信号に変換
してランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７Ｂに記憶させ
る。出力ボート８０は駆動回路８８を介してサーボモー
タ６６に接続され、央処理装置１（ＣＰＵ）７２は駆動
回路８８を制御することによってサーボモータ６６を制
御するようになっている。リードオンリメモリ（ＲＯＭ
）７４には後述する制御ルーチンのプログラムが予め記
憶されている。

サーボモータ６６の下方にはファン９０が配置されてい
る。ファン９０は図示しないファンモータの回転軸に固
着されており、ファンモータの駆動力を受けて一定回転
し燃焼用空気を吸引送給するようになっている。燃焼用
空気は開口５２を通過してノズルポデー１２の噴孔１４
方向へ送給されるようになっている。

ノズルポデー１２の直上にはノズルポデー１２と同様に
ステー１３によって点火棒９４が取付けられている０点
火棒９４は高電圧による放電着火部で先端の放電部はノ
ズルボデー１２の噴孔１４の直前上方に位置している。

この点火棒９４は。

ドラフトチューブ１１の外側に配置された高電圧発生用
の点火トランス９６と連結されている。

ドラフトチューブｉｔの先端開口部内側には、フレーム
ホルダ９８が取付けられている。フレームホルダ９８は
略円錐台形の筒状部材で、小径の開口部がノズルポデー
１２へ向き、大径の開口部がドラフトチューブ１１の先
端開口部へ向くように配置されている。フレームホルダ
９８の周囲壁には燃焼用空気供給用の透孔ｌＯＯが形成
され、ノズルボデー１２の噴孔１４から噴霧された燃料
とファン９０から送給された空気とを混合させるように
なっている。

次に本実施例の作用を説明する。

運転ボタンを操作してガンタイプバーナ１０を始動させ
ると、ファンモータが駆動してファン９０が回転しフレ
ームホルダ９８方向へ空気を送給すると共に点火トラン
ス９６が作動して点火棒９４が放電を始める。さらに設
定時間経過後に図示しない燃料ポンプが作動して燃料が
供給され始める。燃料ポンプから供給される燃料は燃料
パイプ３４からノズルボデー１ｉへ至り、ディストリビ
ュータ１８の外周及び溝２０を経た後噴孔１４において
弁体２４のニードル部２６によって調量され前方（フレ
ームホルダ９８方向）へ噴射されて着火体制に入り、点
火棒９４によって着火される。ガンタイプバーナ１０の
着火後は、点火棒９４による放電は停止され次回の点火
に備え、噴孔１４からの燃料噴射及びファン９０からの
空気送給は連続して行なわれる。

さてこの場合、ガンタイプバーナｌＯの燃焼量は噴孔１
４から噴射される燃料量及びファン９０から送給される
空気量によって変化する。この燃料量はロッド３６によ
って弁体２４のニードル部２６を移動させ噴孔１４の実
質的開口面積を変化させることで調節され、また空気量
はロッド３６と共にエアダンパ４８を回転させ隔壁４４
の開口５２の実質的開口面積を変化させることで７Ａ節
される。さらにロッド３６はサーボモータ６６によって
移動される。

ｔｊＳＳ図にはサーボモータ６６の制御ルーチンが示さ
れている。ガンタイプバーナ１０が着火されると、ステ
ップ１１０において熱風温度センサ８６によって検出さ
れた熱風温度Ｔがランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７
６から読み込まれ、ステップ１１２においてステップ１
１０で読み込まれた熱風温度Ｔが予め設定された設定温
度ＴＯと比較される。

熱風温度Ｔと設定温度Ｔｏとが同じであれば処理を終了
しサーボモータ６６は不作動でロッド３６も動かない、
熱風温度Ｔが設定温度Ｔｏよりも高い場合には、ステッ
プ１１４においてサーボモータ６６が時計方向回転され
る。サーボモータ６６の時計方向回転はジヨイント６０
及びジヨイント５４によってロッド３６へ伝達され、ロ
ッド３６は回転すると共にねじ部３８が案内されて第２
図矢印Ａ方向へ移動する。従って弁体２４が圧縮コイル
スプリング３２の付勢力に抗して移動しニードル部２６
が噴孔１４へ接近する。このため噴孔１４の開口面積が
実質的に減少することになる。開口面積の減少に伴なっ
て燃料の噴射量が減少しノズル１６の噴孔２０からの燃
料噴射量は減少する。

またこれと同時にロッド３６に連結されたエアダンパ４
８が回転し、その一部分が隔壁４４の開口５２に重なり
合って開口５２の実質的開口面積を減少させる。このた
め開口５２を通過してドラフトチューブｌｌ内へ流入す
る空気量が減少し、ノズルボデー１２の噴孔１４から噴
射される燃料量に相応した量の空気が送給され、空気と
燃料との混合比は理論空燃比で維持される。この場合、
サーボモータ６６の回転によってロッド３６を移動させ
るため、噴孔１４の開口面積及び開口５２の開口面積は
断続的に変化することなく無段階に連続して減少する。

従ってこれらの開口面積の変化に伴なって燃料噴射量及
び空気送給量も無段階に連続して減少する。燃料噴射量
及び空気送給量の減少によりガンタイプバーナ１０の燃
焼量が減少し熱風温度Ｔが設定温度ＴＯに等しくなる。

一方、熱風温度Ｔが設定温度Ｔｏよりも低い場合には、
ステップ１１６においてサーボモータ６６が前述とは逆
に反時計方向回転される。このためロッド３６は第２図
矢印Ｂ方向へ移動し、弁体２４は圧縮コイルスプリング
３２の付勢力によってニードル部２６が噴孔１４かも離
間する方向へ移動して開口面積を実質的に増加させるよ
うになる。開口面積の増加に伴なって噴孔１４からの燃
料噴射量が増加する。

またこれと同時にロッド３６に連結されたエアダンパ４
８が前述とは逆向きに回転し開口５２の実質的開口面積
を増加させる。このため開口５２を通過してドラフトチ
ューブ１１内へ流入する空気量が増加し、この場合にも
燃料の増加に相応した量の空気が送給され、空気と燃料
との混合比は理論空燃比に維持される。また、噴孔１４
の開口□面積及び開口５２の開口面積は無段階に連続し
て増加するため、これに伴なって燃料噴射量及び空気送
給量も無段階に連続して増加する。燃料噴射量及び空気
送給量の増加によりガンタイプバーナ１０の燃焼量が増
加し熱風温度Ｔが設定温度Ｔ。

に等しくなる。

このようにガンタイプバーナ１０の燃焼量は増加又は減
少にかかわらず無段階に連続して制御することができる
。

なお本実施例においては、ファン９０から送給される空
気は開口５２を通過してドラフトチューブ１１内へ送給
される構成としたが、これに限らず第６図に示す如くフ
ァン９０の直上に送給口ｌＯ２を形成しファン９０から
送給される空気をこの送給口１０２から流入される構成
としてもよい、この場合には送給口１０２から流入した
空気はドラフトチューブｌｌ内へ流入しフレームホルダ
９８方向へ燃料用空気として送給されると共に、一部は
開口５２を経て機外へ排風される。したがってこの排風
がエアダンパ４８によって調節され、フレームホルダ９
８方向へ送給される燃焼用空気もこれに伴なって変化す
るようになる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係るガンタイプバーナは、ノ
ズルと、ノズル内に位置しノズルの開口面積を変更可能
な弁体と、前記ノズルから噴射された燃料へ供給される
空気の流路の開口面積を変更可能なエアダンパと、前記
弁体とエアダンパとに係合し弁体とエアダンパとを同時
にかつ連続的に移動させる移動装置と、を有しているの
で、簡単な構造で小燃焼状態から大燃焼状態まで無段階
で連続的に安定した燃焼量制御ができるという優れた効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガンタイプバーナの概略断面図、
第２図は第１図要部拡大図、第３図は第１図ｍ−■線に
沿った断面図、第４図は制御回路の構成図、第５図は制
御ルーチンを示す流れ図、第６図は他の実施例を示すガ
ンタイプバーナの概略断面図である。 １０−−−ガンタイプバーナ、 １２・・・ノズルポデー、 １４・・・噴孔、 ２４・・・弁体、 ２６・・・ニードル部、 ３６・Φ・ロッド、 ４８・・・エアダンパ、 ５２・１開口。 ６６・・Φサーボモータ、 ７０・・・制御回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルと、ノズル内に位置しノズルの開口面積を
   変更可能な弁体と、前記ノズルから噴射された燃料へ供
   給される空気の流路の開口面積を変更可能なエアダンパ
   と、前記弁体とエアダンパとに係合し弁体とエアダンパ
   とを同時にかつ連続的に移動させる移動装置と、を有す
   ることを特徴とするガンタイプバーナ。