説明

燃焼装置

【課題】 スパークロッドのスパーク発生が阻害されることを防止する燃焼装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 バーナ2へ燃焼用空気を送る主ファン3と、前記バーナ2のスパークロッド4の先端部15へ気体を送る送気手段5とを備え、燃焼装置1が燃焼状態から停止状態へ移行したとき、前記送気手段5を作動させることによって、油煙となった液体燃料が前記先端部15へ付着することを防止することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、液体燃料を使用した燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図7に示すように、燃焼装置のバーナ100として、燃焼用空気供給路101内に液体燃料を噴射する燃料ノズル102と、その近傍に二本のスパークロッド103(着火碍子)が設けられているものが知られている。前記各スパークロッド103は、前記燃焼ノズル102を中心としてほぼ平行に配設され、それぞれの先端部104を除き、絶縁硝子105がそれぞれ被覆されている。
【0003】
前記バーナ100の燃焼開始は、前記燃焼用空気供給路101内へ燃焼用空気を供給し、前記各スパークロッド103によるスパークと並行して燃料バルブ(図示省略)を開弁し、前記燃料ノズル102から燃料を噴射して行われる。前記バーナ100の燃焼停止(燃焼待機状態または燃焼終了状態)は、前記燃料バルブを閉弁することで行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記燃料バルブを閉弁し、前記バーナ100の燃焼を停止しても、前記燃焼装置の燃焼室内からの輻射熱によって前記燃料ノズル102内の液体燃料の温度が上昇し、液体燃料の体積膨張により液垂れする。この液垂れした液体燃料は、油煙となって前記各先端部104,104に付着し、スパークの発生を阻害する原因となる。この不具合は、排ガスを再循環させる燃焼装置の場合、煤の付着を招くので、さらにスパークの発生を阻害することとなる。
【0005】
この発明は、このような従来技術の問題点を解決することを目的とする。具体的には、スパークロッドのスパーク発生を阻害するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、バーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、前記バーナのスパークロッドへ気体を送る送気手段とを備えたことを特徴としている。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記送気手段は、前記スパークロッドの先端部へ気体を送ることを特徴としている。
【0008】
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記バーナは、燃料ノズルおよび前記スパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えており、前記送気手段は、前記一次燃焼用空気路へ気体を送ることを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、スパークロッドへ油煙が付着することを防止できるので、スパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、スパークが発生するスパークロッドの先端部へ気体を送るので、より効果的にスパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【0011】
請求項3に記載の発明によれば、前記一次燃焼用空気路および前記二次燃焼用空気路を備えたバーナにおいて、スパーク発生が阻害されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(実施の形態)
この発明の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る燃焼装置は、燃料ノズルおよびスパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えるバーナと、このバーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、この主ファンが停止している間、前記スパークロッドの先端部へ気体を送る送気手段とから構成されている。この発明の実施の形態において使用する液体燃料としては、重油,軽油,灯油,ガソリンを例示することができる。
【0013】
前記燃焼装置は、ボイラ,暖房機,加熱調理器,給湯器,その他各種燃焼装置を含む。前記燃焼装置としては、本体の上部に前記バーナが設けられているものだけでなく、側部に設けられているものであってもよい。
【0014】
前記燃料ノズルは、低燃焼用燃料ノズルと高燃焼用燃料ノズルが隣り合って平行に設けられている構成を含む。このような前記燃料ノズルでは、低燃焼運転の場合は、前記低燃焼用燃料ノズルのみから燃料が噴射されるが、高燃焼運転の場合は、前記低燃用焼燃料ノズルおよび前記高燃焼用燃料ノズルの両方から燃料が噴射されるものと、前記高燃焼用燃料ノズルのみから燃料が噴射されるものがあり、この発明の実施の形態においては、いずれのものであっても好適に用いることができる。
【0015】
前記スパークロッドは、前記燃料ノズルを中心として二本がほぼ平行に配置され、それぞれの前記先端部は、互いに近接するように折り曲げられている。前記各スパークロッドは、点火トランスとそれぞれ接続されており、前記各先端部以外は、絶縁硝子によってそれぞれ被覆されている。
【0016】
前記バーナは、前記燃料ノズル,前記各スパークロッド,前記第一整流部材および前記第二整流部材を備え、前記燃料ノズルの先端の近傍に前記先端部が配置されている。前記第一整流部材は、前記燃料ノズルおよび前記各スパークロッドを囲むように構成されており、さらに前記第二整流部材は、前記第一整流部材を囲むように構成されている。前記一次燃焼用空気路は、前記第一整流部材の内側によって形成されている。すなわち、前記燃料ノズルおよび前記各スパークロッドは、ともに前記一次燃焼用空気路の内側に設けられている。前記二次燃焼用空気路は、前記第一整流部材の外側と前記第二整流部材の内側との間の領域によって形成されている。
【0017】
前記主ファンは、前記一次燃焼用空気路および前記二次燃焼用空気路へ燃焼用空気を送る機能を備え、前記燃焼装置が停止しているときは、停止するように制御されている。
【0018】
前記送気手段は、エアポンプ,小型ファン,高圧ボンベを含む概念で、前記主ファンとは別個の構成である。前記各スパークロッドへ気体を送ることで、油煙が前記各スパークロッドへ付着することを妨げることができる。また、スパークが発生する箇所である前記各スパークロッドの前記各先端部へ送気することで、より効率的な送気ができ、さらに前記送気手段の送気能力を小さく抑えて省エネルギに寄与することができる。送気される気体は、大気中の空気や不活性ガス(二酸化炭素、窒素)であってもよいが、別個の構成が不要な点を考慮すると、大気中の空気が好ましい。前記送気手段は、前記各先端部の近傍まで送気ノズルをそれぞれ延在させて気体を送るように構成すると好ましい。また、前記送気手段の送気量は、前記燃焼室側から上昇する油煙を前記各スパークロッドへ付着させ
ない程度であればよい。
【0019】
また、前記送気手段によって、前記各スパークロッドへ送気するだけでなく、前記燃料ノズルへも気体を送る構成にすると、前記燃料ノズルが冷却され、液体燃料の体積膨張による液垂れを防止することができる。
【実施例1】
【0020】
以下、この発明を実施した燃焼装置の第一実施例を図1から図3に基づいて詳細に説明する。この第一実施例においては、燃料としてA重油が用いられている。
【0021】
図1は、燃焼装置の具体例である第一実施例の第一ボイラ1を示している。図1において、この第一実施例の前記第一ボイラ1は、第一バーナ2へ燃焼用空気を送る主ファン3と、前記第一バーナ2の一対のスパークロッド4,4へ気体を送る送気手段の具体例としてのエアポンプ5などから構成されている。また、この第一実施例においては、前記エアポンプ5からの空気を前記第一バーナ2へ導く送気路6と、この送気路6の経路上に設けられた電磁弁7と、排ガスの一部を前記第一バーナ2へ導く再循環路8と、この再循環路8上に設けられた第一ダンパ17と、煙道22などが備えられている。
【0022】
図2は、前記第一バーナ2の拡大断面説明図である。図2に示されるように、燃料ノズル9と、この燃料ノズル9を中心としてほぼ平行に設けられている前記各スパークロッド4と、前記燃料ノズル9および前記各スパークロッド4を囲み、一次燃焼用空気路10を形成する第一整流部材11と、この第一整流部材11を囲み、二次燃焼用空気路12を形成する第二整流部材13とを備え、前記一次燃焼用空気路10内には、前記エアポンプ5(図1参照)からの空気を導く一対の第一送気ノズル14,14が前記各スパークロッド4の各先端部15,15付近まで延在した状態でそれぞれ設けられている。
【0023】
図3は、前記各スパークロッド4にそれぞれ接続されている点火トランス(図示省略),前記燃料ノズル9への燃料の供給を制御する燃料バルブ(図示省略),前記主ファン3,前記第一ダンパ17,前記エアポンプ5および前記電磁弁7のタイムチャートを説明する図である。図3において、前記点火トランス,前記主ファン3および前記エアポンプ5における斜線部分は、作動していることを意味し、また前記燃料バルブ,前記第一ダンパ17および前記電磁弁7における斜線部分は、開弁状態を意味する。
【0024】
以上のような前記第一ボイラ1において、図1から図3を参照しながら動作の説明をする。まず、燃料スイッチ(図示省略)がオンになると、前記主ファン3からの空気が、前記一次燃焼用空気路10および前記二次燃焼用空気路12を通過し、缶体16内へ導かれ、プレパージが行われる。これに続いて、前記各スパークロッド4と接続している前記点火トランスが作動し、前記各先端部15からスパークを発生させる。前記燃料バルブの開弁によって前記燃料ノズル9から燃料が噴射されて点火し、その後、前記第一ボイラ1が安定した燃焼状態になると、前記再循環路8上に設けられた前記第一ダンパ17が開弁状態となり、排ガスの一部が前記主ファン3を介して、前記第一バーナ2へ送られる。ここで、前記電磁弁7は閉弁状態となっているので、前記エアポンプ5を介して、排ガスが大気中へ放出されるのを防止することができる。
【0025】
つぎに、前記燃料スイッチがオフになると、前記燃料バルブの閉弁によって燃焼が停止され、ついで前記主ファン3が停止する。ほぼ同時期に、前記電磁弁7が開弁状態となり、前記エアポンプ5が大気中の空気を吸引し、前記各第一送気ノズル14を介して前記各先端部15へ空気を送る。この状態において、前記燃料ノズル9は、前記缶体16内部から輻射熱を受け、前記燃料ノズル9内に残留しているA重油が体積膨張を起こし、液垂れする。この液垂れしたA重油は、前記缶体16内において、油煙となって上方に設けられ
ている前記第一バーナ2へ移動し始めるが、前記エアポンプ5による送風によって、油煙の上昇が妨げられ、前記各先端部15に油煙が付着するのが防止される。
【0026】
その後、再び前記燃料スイッチがオンになると、前記主ファン3が作動するとともに、前記電磁弁7が閉弁状態となり、以降は同様の動作となる。
【0027】
この第一実施例によれば、前記エアポンプ5からの空気を前記各先端部15へそれぞれ直接送る構成としたので、前記缶体16からの油煙が前記各先端部15へ付着することを防止でき、これにより、スパークの発生が阻害されず、以降の燃焼状態への移行を妨げることがない。すなわち、前記各先端部15へ油煙が付着すると、その上から再循環する排ガスの煤が付着し易くなり、より短期間に前記各スパークロッド4の不着火を引き起こすが、前記各先端部15への油煙の付着を防止できるので、このような不具合を防止することができる。また、前記各第一送気ノズル14によって前記各先端部15へ空気を送っているので、前記エアポンプ5(流量は、0.2立方メートル/分)の処理能力を大きくする必要がなく、燃焼停止中に前記主ファン3(流量は、3立方メートル/分〜30立方メートル/分)を作動させて油煙が前記各スパークロッド4へ付着するのを防止するように制御する場合に比べて省エネルギである。
【0028】
この第一実施例においては、前記エアポンプ5からの空気は、前記各第一送気ノズル14によって送る構成としたが、前記各第一送気ノズル14と同様のものを別に設け、前記二次燃焼用空気路12内や他の箇所へも空気を送るような構成にすることもできる。他の箇所としては、前記第一バーナ2の近くに設けられる炎探知センサや覗き窓(いずれも図示省略)を例示することができ、前記炎探知センサへ空気を送る構成とすれば、油煙や煤の付着を防止できるので誤探知を防ぐことができる。また、前記覗き窓へ空気を送る構成とすれば、前記覗き窓に汚れが付着するのを防止することができ、視界を確保することができる。また、前記各第一送気ノズル14と同様のものを前記燃料ノズル9の所定の箇所へ空気を送るように構成することもできる。前記燃料ノズル9へ空気を送るように構成すると、冷却効果によって前記燃料ノズル9内に残留する液体燃料の液垂れを抑制することができる。
【0029】
このように、前記エアポンプ5からの空気を有効利用する構成も可能であり、課題を解決する以外にも顕著な効果を発揮することができる。
【0030】
また、この第一実施例においては、前記電磁弁7を設けたが、前記主ファン3が作動中においても前記エアポンプ5を作動するように構成すれば、前記電磁弁7を省くことができる。この場合、排ガスが再循環していても、前記各先端部15へ再循環する排ガスによる煤が付着するのを抑制することができる。
【0031】
さらに、前記第一整流部材11および前記第二整流部材13が備えられていないバーナに対しても、前記各第一送気ノズル14を前記各先端部15付近まで延在させることで好適に用いることができる。
【実施例2】
【0032】
つぎに、この発明を実施した燃焼装置の第二実施例を図4から図6に基づいて詳細に説明する。図1における前記第一実施例の前記第一ボイラ1および図2における前記第一バーナ2における構成と同じ構成は、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。この第二実施例においても、燃料としてA重油が用いられている。
【0033】
図4は、燃焼装置の具体例である第二実施例の第二ボイラ18を示している。図4において、この第二実施例の前記第二ボイラ18は、第二バーナ19へ燃焼用空気を送る主フ
ァン3と、前記第二バーナ19の一対のスパークロッド4へ気体を送る送気手段の具体例としてのエアポンプ5などから構成されている。また、この第二実施例においては、前記エアポンプ5からの空気を前記第二バーナ19へ送る送気路6と、前記主ファン3の下流側と前記エアポンプ5とを接続する吸気路20と、前記主ファン3の下流側に設けられた第二ダンパ23などが備えられている。
【0034】
前記吸気路20は、前記第一実施例における前記電磁弁7を省略した第二実施例において、前記エアポンプ5が作動しなくなったときに備えたものである。すなわち、通常は、前記第二ボイラ18が燃焼中、再循環する排ガスおよび前記主ファン3の吸引口(図示省略)からの空気が前記吸気路20を通過し、燃焼停止中は、前記エアポンプ5の作動によって前記吸引口から空気が前記吸気路20を通過する。しかし、前記吸気路20を設けたことによって、前記エアポンプ5が故障などによって送風が停止しても、再循環する排ガスは、前記第二バーナ19部分から前記送気路6および前記エアポンプ5を介して前記吸気路20へ還流し、大気中へは放出されない。
【0035】
図5は、前記第二バーナ19の拡大断面説明図を示している。前記第一実施例における前記第一送気ノズル14と異なり、前記第二バーナ19の各第二送気ノズル21,21は、前記一次燃焼用空気路10の入口部分に接続された構成であり、前記各先端部15付近まで延在していない点で相違する。
【0036】
図6は、前記各スパークロッド4にそれぞれ接続されている点火トランス(図示省略),前記燃料ノズル9への燃料の供給を制御する燃料バルブ(図示省略),前記主ファン3,前記第一ダンパ17,前記第二ダンパ23および前記エアポンプ5のタイムチャートを説明する図である。図6において、前記点火トランス,前記主ファン3および前記エアポンプ5における斜線部分は、作動していることを意味し、また前記燃料バルブ,前記第一ダンパ17および前記第二ダンパ23における斜線部分は、開弁状態を意味する。
【0037】
以上のような前記第二ボイラ18において、図4から図6を参照しながら動作の説明をする。まず、前記第一実施例における前記第一ボイラ1と同様に、燃料スイッチ(図示省略)がオンとなってから前記第二ボイラ18の燃焼状態が安定すると、前記第一ダンパ17が開弁状態となり、再循環する排ガスが前記主ファン3を介して、前記第二バーナ19へ送られる。ここまでの間、前記エアポンプ5は作動しており、前記第二ダンパ23は、開弁状態となっている。このとき、排ガスの一部は、前記吸気路20から前記エアポンプ5,前記送気路6および前記各第二送気ノズル21を介して前記一次燃焼用空気路10内へも送られる。
【0038】
つぎに、前記燃料スイッチがオフになると、前記燃料バルブの閉弁によって燃焼が停止され、ついで前記主ファン3が停止し、前記第一ダンパ17および前記第二ダンパ23が閉弁状態となる。この間も前記エアポンプ5は、前記主ファン3の前記吸引口から前記吸気路20を介して大気中の空気を吸引し、前記各第二送気ノズル21を介して前記一次燃焼用空気路10内へ空気を送っている。したがって、前記燃料ノズル9が冷却されるとともに、液垂れによる油煙が前記各先端部15へ付着することを防止することができる。その後、再び前記燃料スイッチがオンとなると、以降は同様の動作となる。
【0039】
この第二実施例によれば、前記エアポンプ5からの空気を前記一次燃焼用空気路10の全体へ送る構成としたので、前記缶体16からの油煙が前記各先端部15へ付着することを防止することができるとともに、前記燃料ノズル9へも空気が送られるので前記燃料ノズル9が冷却され、内部のA重油が液垂れするのを抑制することができる。これにより、スパークの発生が阻害されず、以降の燃焼状態への移行を妨げることがない。
【0040】
また、前記各第二送気ノズル21によって前記一次燃焼用空気路10内へ空気を送っているので、前記エアポンプ5の処理能力を大きくする必要がなく、燃焼停止中に前記主ファン3を作動させて油煙が前記各スパークロッド4へ付着するのを防止するように制御する場合に比べて省エネルギである。
【0041】
さらに、この第二実施例においては、前記吸気路20を再循環路8(より具体的には、前記主ファン3の吐出口側および前記第二ダンパ23の入口側との間)と、前記エアポンプ5とを接続するように構成している。これにより、たとえ前記エアポンプ5が故障したとしても、再循環する排ガスが前記送気路6を介して前記吸気路20へ還流し、大気中へ放出されるのを防止することができる。
【0042】
この第二実施例においても第一実施例と同様に、前記二次燃焼用空気路12内へ空気を送るように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】この発明に係る第一実施例の概略説明図。
【図2】第一実施例のバーナの拡大断面説明図。
【図3】第一実施例の燃焼装置のタイムチャートを示す説明図。
【図4】この発明に係る第二実施例の概略説明図。
【図5】第二実施例のバーナの拡大断面説明図。
【図6】第二実施例の燃焼装置のタイムチャートを示す説明図。
【図7】従来技術を示す概略説明図。
【符号の説明】
【0044】
1 ボイラ(燃焼装置)
2 バーナ
3 主ファン
4 スパークロッド
5 エアポンプ(送気手段)
15 先端部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バーナへ燃焼用空気を送る主ファンと、前記バーナのスパークロッドへ気体を送る送気手段とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項2】
前記送気手段は、前記スパークロッドの先端部へ気体を送ることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
【請求項3】
前記バーナは、燃料ノズルおよび前記スパークロッドを囲み、一次燃焼用空気路を形成する第一整流部材と、この第一整流部材を囲み、二次燃焼用空気路を形成する第二整流部材とを備えており、前記送気手段は、前記一次燃焼用空気路へ気体を送ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃焼装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−64522(P2007−64522A)
【公開日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−248806(P2005−248806)
【出願日】平成17年8月30日(2005.8.30)
【出願人】(000175272)三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】(504143522)株式会社三浦プロテック (488)