【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体燃料を気化せさる気化部に堆積した液体燃料中の高沸点分を除去するための空焼き機能を有した燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の燃焼装置は、種々のものが提案されていて、灯油等を気化させる気化部に堆積した液体燃料中の高沸点分を高温にして空気を送り込むことで、空焼きを行うものがある。
【0003】
以下、この種の空焼き動作機能を備えた燃焼装置を例にして説明すると、このような燃焼装置は図4に示すように構成されている。また、この種の燃焼装置を用いて、空焼き動作を行ったときの気化器温度とヒーターの表面温度の推移を図5に示す。
【0004】
空焼き動作を開始するクリーニングスイッチ1が押されると、気化器2に備えられたヒーター3に通電され気化器2が加熱される。そして、気化部4内に堆積した液体燃料中の高沸点分が気化ガスとなり、気化部4内に電磁ポンプ5から空気が送り込まれ、ノズル6から排出される。また、気化器2には気化器2の温度を検出する温度センサー7が備えられ、気化器2の温度が所定温度範囲内になるよう、温度センサー7で検出する気化器2の温度を基にして制御器8にてヒーター3への通電を制御するようになっている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平09−229358号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に液体燃料中の高沸点分は、温度を上げると分解されやすくなるので、空焼きを効果的に行う為には、気化部4内の温度をできるだけ高温に保持することが望ましいが、反面気化器2の耐熱性を考慮すると、温度はできるだけ低く抑える必要がある。そこで、空焼き動作時は気化部4内の温度を液体燃料中の高沸点分が分解する温度に安定して保持させるように制御することが要求される。
【0007】
しかしながら、従来の構成における燃焼装置では、温度センサー7の分解能力に限界があるために、ヒーター3をOFFする時とONするときの制御温度の差をあまり小さくすることができず、ヒーター3のOFFする時間が長くなることによる気化器2の温度低下、あるいはヒーター3のONする時間が長くなることによる気化器2の温度上昇という問題が生じる。
【0008】
つまり、ヒーター3のOFFするときの制御温度はヒーター3の耐熱温度により決まるので、上記ヒーター3のOFF/ON時の制御温度差を考慮すると、空焼き時の気化器2の温度は、気化部4内に堆積した液体燃料中の高沸点分を除去するのに十分な温度にまで上昇させ、その状態を保持させることができない。
【0009】
よって、燃料中の高沸点分は空焼きを行っても十分除去されず気化部4内にタール分として残り、燃焼不良や臭気の発生、暖房出力の低下といった不具合が改善できないという課題があった。
【0010】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ヒーターの耐久性を低下させることなく気化器温度を高温にして、空焼き性能を向上させた燃焼装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するため本発明の燃焼装置は、空焼き動作中、気化器温度が所定温度に達した後、少なくともヒーターON時間とヒーターOFF時間のどちらか一方を変化させながら定めた所定の通電パターンをヒーターに印加するようにしたものである。
上記発明によれば、ヒーター通電制御としてヒーターのON/OFF時間を変化させながら定めた通電パターンをヒーターに印加するようにしているため、ヒーターOFF時間中の気化器温度の低下を抑制しつつ、ヒーターON時間中の気化器温度の上がり過ぎを防止でき気化器の熱容量変化に対応したバランスのとれた温度制御が可能となり、温度幅を小さくして高温に保持することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
請求項1記載の発明は、燃料を気化させる気化器と、この気化器を加熱するヒーターと、気化器の温度を検知する温度センサーと、空焼き動作を指示するクリーニングスイッチと、ヒーターを制御する制御器とを備え、前記制御器は、クリーニングスイッチが押されたとき空焼き動作を開始し、気化器温度が所定温度に達した後、少なくともヒーターON時間とヒーターOFF時間のどちらか一方を変化させながら定めた所定の通電パターンをヒーターに印加するようにしている。
【0013】
そして、ヒーター通電制御としてヒーターのON/OFF時間を変化させながら定めた通電パターンをヒーターに印加するようにしているため、ヒーターOFF時間中の気化器温度の低下を抑制しつつ、ヒーターON時間中の気化器温度の上がり過ぎを防止でき気化器の熱容量変化に対応したバランスのとれた温度制御が可能となり、温度幅を小さくして高温に保持することができる。
【0014】
また、請求項2記載の発明は、特に請求項1に記載の通電パターンで、ヒーターON時間を固定値とし、ヒーターOFF時間を徐々に長くなるように設定している。
【0015】
そして、通電回数の増加に伴い上昇傾向となる気化器温度を、ヒーターOFF時間を徐々に長くすることで抑えることができ、安定して気化器の温度を高温状態に保持することができる。
【0016】
また、請求項3記載の発明は、特に請求項1に記載の通電パターンで、ヒーターOFF時間を固定値とし、ヒーターON時間を徐々に短くなるように設定している。
【0017】
そして、請求項2記載の発明と同様、通電回数の増加に伴い上昇傾向となる気化器温度を、ヒーターON時間を徐々に短くすることで抑えることができ、安定して気化器の温度を高温状態に保持することができる。
【0018】
また、請求項4記載の発明は、特に請求項1から3に記載の通電パターンを所定回数繰り返して印加するように設定したものである。そして、予め定めた空焼き動作期間中を通して、請求項1から3に記載の作用・効果を確保することで、安定して気化器の温度を高温状態に保持することができる。
【0019】
また、請求項5記載の発明は、特に請求項1から4に記載の通電パターンを予め定めた気化器温度範囲内で印加するようにしている。そして、気化器温度の上がり過ぎ・下がり過ぎを防止でき、安定して気化器の温度を高温状態に保持することができる。
【0020】
また、請求項6記載の発明は、特に請求項5に記載の所定の気化器温度範囲の上限で通電を停止し、下限値でヒーター通電を再開するとき、前回の通電パターンとは異なる通電パターンをヒーターに印加するようにしている。そして、ヒーター通電を再開してから、気化器温度を所定の温度にまで上昇させるのに最適な通電パターンでヒーターに印加でき、短時間で所定温度にまで気化器温度を上昇させることができるため、効率的な空焼き動作を行うことができる。
【0021】
また、請求項7に記載の発明は、特に請求項1から6に記載の通電パターンを空焼き動作開始から気化器温度が所定値に達するまでの時間により変化するようにしている。そして、気化器温度を短時間に所定温度にまで上昇させるのに最適な通電パターンで印加できるようになり、効率的な空焼き動作を行うことができる。
【0022】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0023】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の燃焼装置を示す図、図2は本実施例を用いて空焼き動作を行ったときの気化器温度とヒーターの表面温度の推移を表した図、図3は本実施例の空焼き動作を示すフローチャートである。
【0024】
図1〜3において、まず、STEP1で空焼き動作を開始するクリーニングスイッチ9が押されると、STEP2で気化器10に備えられたヒーター11に通電され気化器10が加熱される。そして、気化部12内に堆積した液体燃料中の高沸点分が気化ガスとなり、気化部12内に電磁ポンプ13から空気が送り込まれ、ノズル14から排出される。
【0025】
また、気化器10には気化器10の温度を検出する温度センサー15が備えられ、STEP3で通電が開始してからの気化器温度を第1の所定値と比較するようにし、気化器10の温度が第1の所定値まで上昇するとヒーター11の通電をOFFし、以降、所定の通電パターンに基づきヒーター11に通電して空焼き動作を行う。
【0026】
その通電パターンの一例を図3のフローチャートで示し説明する。気化器温度が第1の所定値になると、STEP4でヒーター11を第1の所定時間OFFし、その後、STEP5で第2の所定時間ヒーター11への通電をONし、その後、再度STEP6でヒーター11を第1の所定時間OFFし、STEP7で第3の所定時間ヒーター11への通電をONする。このようにヒーター11への通電ON/OFFを予め定めた所定回数行うことで、気化器温度を変動幅の少ない所定温度に維持するものである。このとき、ヒータOFF時間は第1の所定時間で固定し、ヒータON時間を回数毎に第2の所定時間、第3の所定時間というように変化させることで、変動幅を抑えて目標温度に維持できるものである。
【0027】
そして、STEP9まで進んだ後、第1の通電パターンを終了し、STEP10とSTEP11にて、気化器10の温度が第2の所定値以上で第3の所定値以下の範囲内になっているか否かを判断し、前記範囲内に入っていなければ通電をOFFすることで気化器10の温度調整をする。
【0028】
その後、気化器温度が低下し前記範囲内になると、前回の第1の通電パターンとは異なる第2の通電パターンでヒータ11の加熱動作を実行する。
【0029】
つまり、STEP12で第5の所定時間ヒータ11への通電をONし、STEP13で第1の所定時間ヒータ11への通電をOFFする。その後、所定回数繰り返し、STEP15で第2の通電パターンが終了すると、クリーニングスイッチ9をONしてからの経過時間が予め定めたクリーニング所定時間に達しているか、否かを判断し、達していなければ、再び、STEP10に戻り、以後、第2の通電パターンをクリーニング時間が経過するまで繰り返す。
【0030】
以上のように本実施例においては、ヒーター11の通電制御としてヒーター11のON/OFF時間を変化させながら定めた通電パターンをヒーター11に印加するようにしているため、ヒーター11のOFF時間中の気化器10の温度の低下を抑制しつつ、ヒーター11のON時間中の気化器10の温度の上がり過ぎを防止でき、気化器10の熱容量変化に対応したバランスのとれた温度制御が可能となり、温度幅を小さくして高温に保持することがでるので、液体燃料中の高沸点分が気化部12に堆積することによる燃焼不良や臭気の発生、暖房出力の低下といった不具合が改善できる。
【0031】
また、本実施例では一定の通電パターンでヒーター11に印加しているが、気化器10の温度の上下限を設けることで、気化器10の温度が上がりすぎると通電を停止し、また、下がり過ぎたときには通電を再開することができるので、ヒーター11の温度の上がり過ぎによる耐久性の劣化や、気化器10の温度が下がりすぎることによる空焼き性能の低下が防止できる。
【0032】
また、本実施例では、ヒーター11のOFF時間を一定とし、ON時間を徐々に短くなるように変化させるようにしたが、反対に、ヒーター11のON時間を一定とし、OFF時間を徐々に長くなるように変化させることでも同様の効果が得られる。
【0033】
また、本実施例では一定の通電パターンをヒーター11に印加しているが、空焼き動作開始から気化器10の温度が所定の温度に達するまでの時間により、通電パターンを変化させることで、空焼き開始時の気化器10の温度や気化器10の雰囲気温度が低い時、あるいは、ヒーター11への印加電圧が低い時のように、ヒーター11に通電しても気化器10の温度が上昇しにくい時に、短時間で気化器10の温度を高温状態にし、その状態を保持するのに最適な通電パターンで印加できるようになる。
【0034】
尚、本実施例で示した通電パターンは一例であり、時間の設定や通電パターンは機器に合わせて、最適な条件を設定するものである。
【0035】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヒーターの耐久性を低下させることなく気化器温度を高温にして、空焼き性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における燃焼装置の断面図
【図2】同燃焼装置の空焼き動作時の気化器温度とヒーター表面温度を示した図
【図3】本実施例の空焼き動作を示すフローチャート
【図4】従来の燃焼装置の断面図
【図5】従来の燃焼装置の空焼き動作時の気化器温度とヒーター表面温度を示した図
【符号の説明】
9 クリーニングスイッチ
10 気化器
11 ヒーター
12 気化部
13 電磁ポンプ
14 ノズル
15 温度センサー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combustion device having an idle burning function for removing a high boiling point component in a liquid fuel deposited on a vaporizing section for vaporizing the liquid fuel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various types of combustion devices of this type have been proposed, in which a high-boiling point component in liquid fuel deposited in a vaporization section for vaporizing kerosene or the like is heated to a high temperature and air is blown in, thereby performing idle baking. There is.
[0003]
Hereinafter, a description will be given of an example of a combustion apparatus having this kind of idle burning operation function. Such a combustion apparatus is configured as shown in FIG. FIG. 5 shows changes in the vaporizer temperature and the surface temperature of the heater when a baking operation is performed using this type of combustion device.
[0004]
When the cleaning switch 1 for starting the idling operation is pressed, the heater 3 provided in the vaporizer 2 is energized and the vaporizer 2 is heated. Then, the high boiling point component in the liquid fuel deposited in the vaporizing section 4 becomes a vaporized gas, and air is sent from the electromagnetic pump 5 into the vaporizing section 4 and discharged from the nozzle 6. Further, the vaporizer 2 is provided with a temperature sensor 7 for detecting the temperature of the vaporizer 2, and based on the temperature of the vaporizer 2 detected by the temperature sensor 7, so that the temperature of the vaporizer 2 falls within a predetermined temperature range. Thus, the controller 8 controls the energization of the heater 3 (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-09-229358
[Problems to be solved by the invention]
Generally, the high boiling point component in the liquid fuel is easily decomposed when the temperature is increased. Therefore, it is desirable to maintain the temperature in the vaporization section 4 as high as possible in order to effectively perform the baking. On the other hand, considering the heat resistance of the vaporizer 2, the temperature must be kept as low as possible. Therefore, it is required to control the temperature in the vaporizing section 4 to be stably maintained at the temperature at which the high-boiling components in the liquid fuel are decomposed during the idling operation.
[0007]
However, in the conventional combustion apparatus, the difference in control temperature between when the heater 3 is turned off and when the heater 3 is turned on cannot be reduced so much because the decomposition capability of the temperature sensor 7 is limited. There is a problem that the temperature of the vaporizer 2 decreases due to a long OFF time, or the temperature of the vaporizer 2 increases due to a long ON time of the heater 3.
[0008]
That is, since the control temperature when the heater 3 is turned off is determined by the heat-resistant temperature of the heater 3, the temperature of the vaporizer 2 at the time of baking is determined by taking into account the control temperature difference when the heater 3 is turned off and on. The temperature is raised to a temperature sufficient to remove the high-boiling components in the liquid fuel deposited in 4 and the state cannot be maintained.
[0009]
Therefore, the high-boiling components in the fuel are not sufficiently removed even when the baking is performed, and remain as tar components in the vaporization section 4, and there is a problem that problems such as poor combustion, generation of odor, and reduction of heating output cannot be improved. .
[0010]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a combustion apparatus in which the temperature of a carburetor is increased without deteriorating the durability of a heater, and the burning performance is improved.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the combustion apparatus according to the present invention is configured such that, during the baking operation, after the evaporator temperature reaches a predetermined temperature, at least one of the heater ON time and the heater OFF time is changed while the predetermined temperature is changed. Is applied to the heater.
According to the above invention, the heater energization control applies the predetermined energization pattern to the heater while changing the ON / OFF time of the heater. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the vaporizer temperature during the heater OFF time, Excessive rise of the vaporizer temperature during the heater ON time can be prevented, and a well-balanced temperature control corresponding to a change in the heat capacity of the vaporizer can be performed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 controls a vaporizer for vaporizing a fuel, a heater for heating the vaporizer, a temperature sensor for detecting a temperature of the vaporizer, a cleaning switch for instructing an idle burning operation, and a heater. A controller that starts an empty baking operation when the cleaning switch is pressed, and changes at least one of the heater ON time and the heater OFF time after the vaporizer temperature reaches a predetermined temperature. The predetermined energizing pattern determined is applied to the heater.
[0013]
In addition, since a predetermined energizing pattern is applied to the heater while changing the ON / OFF time of the heater as the heater energizing control, a decrease in the vaporizer temperature during the heater OFF time is suppressed while the heater ON time is suppressed. The temperature of the vaporizer can be prevented from excessively rising, and a well-balanced temperature control corresponding to a change in the heat capacity of the vaporizer can be performed.
[0014]
Further, in the invention according to claim 2, the heater ON time is set to a fixed value and the heater OFF time is set to be gradually longer, particularly in the energization pattern according to claim 1.
[0015]
Then, the vaporizer temperature, which tends to increase as the number of times of energization increases, can be suppressed by gradually increasing the heater OFF time, and the temperature of the vaporizer can be stably maintained at a high temperature.
[0016]
In the invention according to claim 3, the heater OFF time is set to a fixed value and the heater ON time is set so as to be gradually shortened, particularly in the energization pattern according to claim 1.
[0017]
In the same manner as in the second aspect of the present invention, the vaporizer temperature, which tends to increase as the number of times of energization increases, can be suppressed by gradually shortening the heater ON time, and the temperature of the vaporizer can be stably raised to a high temperature. Can be kept in a state.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, the energizing pattern according to the first to third aspects is set to be repeatedly applied a predetermined number of times. Then, by securing the functions and effects according to the first to third aspects throughout the predetermined idle burning operation period, the temperature of the vaporizer can be stably maintained at a high temperature state.
[0019]
In the invention according to claim 5, the energization pattern according to claims 1 to 4 is particularly applied within a predetermined vaporizer temperature range. In addition, the temperature of the vaporizer can be prevented from rising or falling too much, and the temperature of the vaporizer can be stably maintained at a high temperature.
[0020]
In addition, when the current supply is stopped at the upper limit of the predetermined carburetor temperature range and the heater power supply is restarted at the lower limit, the current supply pattern different from the previous power supply pattern is particularly preferred. Is applied to the heater. Then, after the heater energization is resumed, the vaporizer temperature can be applied to the heater in an optimal energization pattern to raise the vaporizer temperature to the predetermined temperature, and the vaporizer temperature can be raised to the predetermined temperature in a short time. , An efficient baking operation can be performed.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in particular, the energization pattern according to the first to sixth aspects is changed according to the time from the start of the idling operation to the time when the vaporizer temperature reaches a predetermined value. Then, it becomes possible to apply the power supply pattern optimally to raise the vaporizer temperature to the predetermined temperature in a short time, and it is possible to perform an efficient baking operation.
[0022]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
(Example 1)
FIG. 1 is a view showing a combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing transition of a vaporizer temperature and a surface temperature of a heater when an idle burning operation is performed using the present embodiment. 5 is a flowchart showing an empty baking operation of the present embodiment.
[0024]
In FIGS. 1 to 3, first, when the cleaning switch 9 for starting the idle baking operation is pressed in STEP 1, the heater 11 provided in the vaporizer 10 is energized to heat the vaporizer 10 in STEP 2. Then, the high boiling point component in the liquid fuel deposited in the vaporization section 12 becomes a vaporized gas, and air is sent from the electromagnetic pump 13 into the vaporization section 12 and discharged from the nozzle 14.
[0025]
Further, the vaporizer 10 is provided with a temperature sensor 15 for detecting the temperature of the vaporizer 10, and the vaporizer temperature after the energization is started in STEP 3 is compared with a first predetermined value. When the temperature rises to the first predetermined value, the energization of the heater 11 is turned off, and thereafter, the heater 11 is energized based on a predetermined energization pattern to perform the idling operation.
[0026]
An example of the energization pattern will be described with reference to the flowchart of FIG. When the vaporizer temperature reaches the first predetermined value, the heater 11 is turned off for a first predetermined time in STEP4, and thereafter, the power supply to the heater 11 is turned on for a second predetermined time in STEP5, and then the heater 11 is again turned on in STEP6. Is turned off for a first predetermined time, and the power supply to the heater 11 is turned on for a third predetermined time in STEP7. By turning ON / OFF the power supply to the heater 11 a predetermined number of times in this way, the vaporizer temperature is maintained at a predetermined temperature with a small fluctuation range. At this time, the heater OFF time is fixed at the first predetermined time, and the heater ON time is changed for each number of times, such as the second predetermined time and the third predetermined time. It can be maintained.
[0027]
Then, after proceeding to STEP 9, the first energization pattern is terminated, and in STEP 10 and STEP 11, it is determined whether the temperature of the vaporizer 10 is in the range from the second predetermined value to the third predetermined value. Then, if the temperature is not within the above range, the energization is turned off to adjust the temperature of the vaporizer 10.
[0028]
Thereafter, when the temperature of the vaporizer falls and falls within the above range, the heating operation of the heater 11 is executed in a second energization pattern different from the previous first energization pattern.
[0029]
That is, the power supply to the heater 11 is turned on for a fifth predetermined time in STEP 12, and the power supply to the heater 11 is turned off for a first predetermined time in STEP 13. Thereafter, the predetermined number of times is repeated, and when the second energization pattern is completed in STEP 15, it is determined whether or not the elapsed time since the cleaning switch 9 was turned on has reached a predetermined cleaning predetermined time. Then, the flow returns to STEP 10 again, and thereafter, the second energization pattern is repeated until the cleaning time elapses.
[0030]
As described above, in the present embodiment, the energization control of the heater 11 is performed by changing the ON / OFF time of the heater 11 and applying the determined energization pattern to the heater 11. It is possible to prevent the temperature of the vaporizer 10 from rising excessively during the ON time of the heater 11 while suppressing the temperature of the vaporizer 10 from decreasing, and it is possible to perform a balanced temperature control corresponding to the change in the heat capacity of the vaporizer 10. Since the temperature range can be kept low by reducing the temperature range, problems such as poor combustion, generation of odor, and decrease in heating output due to accumulation of high boiling point components in the liquid fuel in the vaporization section 12 can be improved.
[0031]
Further, in the present embodiment, the voltage is applied to the heater 11 in a constant energizing pattern. However, by setting upper and lower limits of the temperature of the vaporizer 10, the energization is stopped when the temperature of the vaporizer 10 is too high, and When the temperature has passed, the energization can be resumed, so that it is possible to prevent the deterioration of the durability due to the excessive rise in the temperature of the heater 11 and the decrease in the baking performance due to the excessive decrease in the temperature of the vaporizer 10.
[0032]
Further, in the present embodiment, the OFF time of the heater 11 is set to be constant, and the ON time is changed so as to be gradually shortened. Conversely, the ON time of the heater 11 is set to be constant, and the OFF time is gradually increased. The same effect can be obtained by changing the values as follows.
[0033]
Further, in the present embodiment, a constant energizing pattern is applied to the heater 11, but the energizing pattern is changed by changing the energizing pattern according to the time from the start of the baking operation to the temperature of the vaporizer 10 reaching a predetermined temperature. When the heater 11 is energized, such as when the temperature of the vaporizer 10 at the start of baking or the ambient temperature of the vaporizer 10 is low, or when the voltage applied to the heater 11 is low, the temperature of the vaporizer 10 increases. When it is difficult, the temperature of the vaporizer 10 can be raised to a high temperature state in a short time, and the voltage can be applied with an optimal energization pattern to maintain the state.
[0034]
Note that the energization pattern shown in the present embodiment is an example, and the setting of time and the energization pattern are for setting optimum conditions according to the device.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the vaporizer temperature can be increased without lowering the durability of the heater, and the baking performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a combustion device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a vaporizer temperature and a heater surface temperature during a baking operation of the combustion device. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional combustion device. FIG. 5 is a diagram showing a vaporizer temperature and a heater surface temperature during an idling operation of the conventional combustion device.
9 Cleaning switch 10 Vaporizer 11 Heater 12 Vaporizer 13 Electromagnetic pump 14 Nozzle 15 Temperature sensor