JP2004211988A

JP2004211988A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2004211988A
Application number: JP2003000271A
Authority: JP
Inventors: Toru Harada; 徹原田; Kazutada Momoda; 和忠桃田; Kazuya Shimobou; 和也下坊
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】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。
【解決手段】空焼き動作中、気化器１０の温度が第１の所定温度に達した後、少なくともヒーター１１のＯＮ時間と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１１に印加するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

【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

Claims

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た燃焼装置。
通電パターンは、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た請求項１記載の燃焼装置。
通電パターンは、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た請求項１記載の燃焼装置。
通電パターンは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設定した通電回数を所定回繰り返して印加するように設定した請求項１〜３のいずれか１項記載の燃焼装置。
制御器は予め定めた気化器温度範囲内で所定の通電パターンをヒーターに印加するようにした請求項１〜４のいずれか１項記載の燃焼装置。
制御器は気化器温度範囲上限値でヒーター通電を停止し、下限値でヒーター通電を開始するとき、前回の通電パターンと異なる通電パターンをヒーターに印加するようにした請求項５記載の燃焼装置。
制御器は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を計測し、計測時間に応じて通電パターンを変化するようにした請求項１〜６のいずれか１項記載の燃焼装置。