JPH07139731A - シンクロガス化バーナ装置の点火制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】燃料油用ポンプと燃焼空気用ファンとがモータ
により一体駆動される。ヒータによる気化器の予熱開始
後、モータを駆動し、その後に点火器を作動させる。油
面高さに基づいて気化器への油噴射タイミングｃを求め
る。求めた油噴射タイミングｃに応じて点火器の作動開
始タイミングｄを設定する。 【効果】油噴射タイミングを精度良く求めることができ
る。燃焼室内に高密度のオイルミストが充満した状態で
点火することを防止できる。爆燃を防止できる。点火器
の作動時間を短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼運転始動から所定
時間の間気化器を予熱した後点火器により点火するシン
クロガス化バーナ装置の点火制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料油用ポンプと燃焼空気用
ファンとを変速可能なモータに連結して一体駆動可能と
なし、上記モータを変速することにより、空燃費がほぼ
同じ値で任意の燃焼量が得られるようにしたシンクロガ
ス化バーナ装置がある。この種のシンクロガス化バーナ
装置では、上記ポンプにより圧送した油を気化器内に噴
射して気化させ、上記ファンにより送られた空気を混合
した後、燃焼室で燃焼させるようにしている。また、燃
焼運転始動から所定時間の間、気化器を予熱した後、点
火器により点火して、着火させるようにしている。すな
わち、図６を参照して、運転指令があったタイミングａ
で気化器の予熱を開始し、気化温度が所定温度に達した
時点（運転指令から所定時間経過した時点）ｂで、上記
ポンプおよびファンを一体駆動すると共に、点火器によ
り点火して、着火させるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、何らかの原
因で、気化器内に油が溜まっている場合がある。この場
合、予熱中に、気化器内の油がガス化し、燃焼室内に充
満することになる。そして、この状態で、点火器により
点火が行われると、爆燃してしまう虞がある。そこで、
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、適正なタ
イミングで点火させることができ、安全性を向上させる
ことができるシンクロガス化バーナの点火制御装置を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るシンクロガス化バーナ装置の点火制御
装置は、ポンプ室を有する燃料油用ポンプと燃焼空気用
ファンとを変速可能なモータにより一体駆動可能に連結
しており、燃焼運転始動に伴って気化器の予熱を開始
し、その後所定時間経過した所定のタイミングでモータ
を始動することにより、上記ポンプにより圧送した油を
気化器内に噴射して気化させると共に、上記ファンによ
り送られた空気と混合して燃焼室で燃焼させるシンクロ
ガス化バーナ装置に用いられ、点火器による燃焼室内の
気化燃料への点火を制御するシンクロガス化バーナ装置
の点火制御装置において、上記点火器の作動開始タイミ
ングを、上記モータの始動タイミングから所定時間経過
した後の所定のタイミングに設定していることを特徴と
するものである。

【０００５】また、請求項２に係るシンクロガス化バー
ナ装置の点火制御装置は、請求項１の記載のシンクロガ
ス化バーナ装置の点火制御装置において、モータ始動前
のポンプ室の油面高さ油面高さに基づき、モータの始動
タイミングを基点とする、気化器への油噴射タイミング
を推定する油噴射タイミング推定部、および推定された
油噴射タイミングを含む所定時間領域の中の所定タイミ
ングを、点火器の作動開始タイミングとして設定する作
動時間設定部を含むことを特徴とするものである。

【０００６】請求項３に係るシンクロガス化バーナ装置
の点火制御装置は、請求項２記載のシンクロガス化バー
ナ装置の点火制御装置において、上記作動時間設定部
は、推定された油噴射タイミングを時間中点とする長さ
４秒の時間領域に含まれる所定タイミングを、点火器の
作動開始タイミングとして設定することを特徴とするも
のである。

【０００７】

【作用】上記請求項１に係る発明の構成によれば、モー
タが始動されると、燃料油用ポンプと燃焼空気用ファン
とが一体駆動される。ポンプが始動されても所定時間経
過するまでは燃料油が気化器内に噴射されないが、その
間、ファンによる通気流が気化器を通して燃焼室内に送
られている。したがって、燃焼室内に高濃度のオイルミ
ストが充満するようなことがない。そして、この状態
で、点火器の作動を開始するので、オイルミストによる
爆燃等を起こすことがない。

【０００８】ところで、ポンプ室の油面高さが高い場合
には、ポンプによる圧送距離が短くなるため、噴射タイ
ミングが早くなり、逆にポンプ室の油面高さが低い場合
には、噴射タイミグが遅くなる。そこで、上記請求項２
に係る発明の構成によれば、油面高さを考慮して噴射タ
イミングを求めるようにした。これにより、精度良く、
噴射タイミングが求められる。このようにして求めた噴
射タイミングに、略合わせて、点火器を作動させること
により、確実な点火ができ、且つ点火器の作動時間を短
くすることが可能である。しかも、推定された油噴射タ
イミングを含む所定長さの時間領域内に、点火器の作動
開始タイミングを設定することにより、機器のばらつき
に対応した状態で安全確実に点火することができる。

【０００９】この場合、請求項３に係る発明のように、
点火器の作動開始タイミングを、推定された油噴射タイ
ミングの前後２秒間の中に含まれる所定タイミングに設
定することが、より安全確実に点火する上で好ましい。

【００１０】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１はこの発明の一実施例に係るシンクロガス
化バーナ装置（以下、単にバーナ装置という）を示す概
略構成図であり、同図を参照して、このバーナ装置Ａ
は、ハウジング１と、このハウジング１内の中央に
駆動軸３を上下方向にして配置された両軸用のモータ２
と、このモータ２の下方に設けられ、モータ２によっ
て駆動されて、ポンプ室５の油を油路３１を介して後述
する気化器１８内に噴射するための油ポンプ４と、モ
ータ２の上方に設けられ、モータ２によって駆動されて
ハウジング１の給気孔１６から空気を導入する燃焼空気
用ファン１７と、この燃焼空気用ファン１７の上方に
設けられ、油を気化する気化器１８と、この気化器１
８の外周に設けられ、気化を促進するための予熱用ヒー
タ２５と、この気化器１８の上方に設けられた燃焼室
２０と、この燃焼室２０の側面を構成する金網で形成
した炎口２１に近接する点火用の電極プラグ２２および
該電極プラグ２２に高電圧を印加する変圧器２３を含む
点火器２４とを備えている。

【００１１】図１において、８はフィルタであり、９は
仕切り板であり、また、１３は油ロータである。上記気
化器１８の器壁には、気化温度を検出するサーミスタか
らなる気化温度検出センサ２６が取付けられている。ま
た、炎口２１から噴出する炎に接触し得る位置には、着
火状態を確認するためのフレームセンサ２７が配置され
ている。

【００１２】図２は、上記のモータ２、予熱用ヒータ２
５および点火器２４の動作を制御する制御部Ｃの概略構
成を示している。この制御部Ｃには、運転指令信号に
応じて予熱用ヒータ２への通電を開始させると共に、気
化温度検出センサ２６からの信号に基づいて予熱用ヒー
タ２５を（例えば２６０°Ｃでオフし、２９０°Ｃでオ
フするように）オンオフ制御するヒータ制御部Ｃ１と、
予熱後、気化温度検出センサ２６による検出温度が所
定温度（例えば２９０°Ｃ）に達することに応じてモー
タ２の作動を開始させるモータ制御部Ｃ２と、点火器
２４の作動時間を設定する点火制御部Ｃ３とを含んでい
る。

【００１３】点火制御部Ｃ３ｃには、前回運転を終了
してからの経過時間、及び実験等により求めた上記経過
時間と油路３１内での油面高さとの関係を示す記憶デー
タとに基づいて、油路３１内での油面高さを演算する油
面高さ演算部Ｃ３ａと、求めた油面高さに基づいて、
モータの始動タイミングを基点とする油噴射タイミング
を推定する油噴射タイミング推定部Ｃ３ｂと、推定し
た油噴射タイミングを時間中点とする長さ４秒の時間領
域の中の所定タイミングを、点火器２４の作動開始タイ
ミングとして設定すると共に、この作動開始タイミング
を基点とする点火器２４の作動終了タイミングｅを設定
する作動時間設定部Ｃ３ｃとを含んでいる。

【００１４】上記の油面高さ演算部Ｃ３ａでの油面高さ
の演算や、上記油噴射タイミング設定部Ｃ３ｂでの油噴
射タイミングの演算については、実験により求めたデー
タが用いられる。すなわち、実験により、例えば高さ１
９８ｍｍで径４ｍｍ油路３１内での油面高さは、図３に
示すように、運転停止後初期は急激なカーブを描いて降
下し、油面高さが低くなるにしたがって緩やかなカーブ
を描いて除々に降下するというデータが得られている。
このデータは近似式或いはテーブルとして予め記憶され
ており、この記憶データと運転停止からの経過時間に基
づいて、油面高さが求められる。一方、油噴射タイミン
グ推定部Ｃ３ｂによる油噴射タイミングの推定に関して
は、上記求められた油面高さから油噴射に至る油面高さ
までの必要流量を、ポンプの油送給能力で減じることに
より、モータの始動から油噴射に至るまでの所要時間が
求められる。

【００１５】そして、作動時間設定部Ｃ３ｃにより設定
された（作動開始タイミングから作動終了タイミングま
での）所定長さの作動時間の間、電極プラグ２２には、
変圧器により高電圧が印加され、これにより、電極プラ
グ２２は放電アークを発生して点火作動する。なお、点
火器２２の作動には、気化温度検出センサ２６による検
出温度が所定温度範囲内であることが条件となる。ま
た、作動時間設定部Ｃ３ｃは、モータ２の始動から最低
５秒経過したタイミングに作動開始タイミングを設定す
ることが好ましい。

【００１６】次に、上記の制御部の動作について図４の
フローチャートおよび図５のタイミングチャートを参照
して説明する。燃焼運転始動の信号が入力されると、ま
ず、タイマがリセットされてカウントが開始され（ステ
ップＳ１）、前回運転終了時からの経過時間が読み込ま
れる（ステップＳ２）。そして、読み込んだ経過時間に
基づいて現時点での油面高さが演算され（ステップＳ
３）、求めた油面高さに基づいて油噴射タイミングが演
算される（ステップＳ４）。その後、５秒の経過が待た
れ（いわゆるプレパージ，ステップＳ５）、上記求めた
油噴射タイミングｃの前後２秒間の間に含まれる所定タ
イミングに、点火器の作動開始タイミングｄを設定する
と共に作動終了タイミングｅを設定し、これにより作動
時間を設定する（図５参照、ステップＳ６）。次に気化
温度が所定の温度範囲内にあることを条件としてモータ
２が始動される（ステップＳ７）、その後、上記設定し
た作動タイミングで、点火器２４が作動される（図５参
照、ステップＳ９，１０）。また、上記の作動時間中に
フレームセンサによって着火の有無が確認される。

【００１７】この実施例によれば、実際の噴射タイミン
グｃを推定し、これに基づいて、点火器の作動タイミン
グを設定する。すなわち、ポンプ４およびファン１７の
駆動から遅れて、点火器２４を作動させることになる。
したがって、仮に何らかの原因で気化器１８内に油が溜
まっており、この油が予熱中に燃焼室２０内へオイルミ
ストして流れてた場合にも、ファン１７による通気流に
よって拡散されてしまった後に、点火が行われることに
なる。したがって、高濃度のオイルミストによる爆燃等
を起こすことなく、安全性を向上させることができる。

【００１８】しかも、ポンプ室５の油面高さを考慮して
油噴射タイミングｃを求めるので、精度良く油噴射タイ
ミングｃを求めることができ、このようにして求めた油
噴射タイミングｃを含む所定長さの時間領域内の所定タ
イミングを、点火器２４の作動開始タイミングとして設
定するので、機器のばらつきに対応して確実な着火が行
える。また、確実な着火を確保した状態で、点火器２４
の作動時間を短くすることが可能であり、外部ノイズの
低減に寄与できる。特に、求めた油噴射タイミングｃの
前後２秒間の時間領域に含まれる所定タイミングに、点
火器の作動開始タイミングｄを設定するようにしたの
で、機器のばらつきに対処した状態でより安全、確実に
点火することができる。

【００１９】なお、本発明は、上記各実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々
の設計変更を施すことが可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、実際の噴射タイミングを推定し、これに基づいて、
点火器の作動開始タイミングを設定する。すなわち、ポ
ンプおよびファンの駆動から遅れて、点火器を作動させ
ることになる。したがって、仮に何らかの原因で気化器
内に油が溜まっており、この油が予熱中に燃焼室内へオ
イルミストして流れてた場合にも、ファンによる通気流
によって拡散されてしまった後に、点火が行われること
になる。したがって、高濃度のオイルミストによる爆燃
等を起こすことなく、安全性を向上させることができ
る。

【００２１】請求項２に係る発明によれば、請求項１に
係る発明と同様の効果を奏することに加えて、下記の効
果を奏する。すなわち、噴射タイミングに影響を与える
ポンプ室の油面高さを考慮することにより、精度良く噴
射タイミングを求めることができる。そして、求めた噴
射タイミングに略合わせて点火器を作動させることによ
り、確実な着火が行え、且つ点火器の作動時間を短くす
ることが可能であり、外部ノイズの低減にも寄与でき
る。しかも、推定された油噴射タイミングを含む所定長
さの時間領域内に、点火器の作動開始タイミングを設定
しているので、機器のばらつきに対応して確実な着火が
行える。

【００２２】請求項３に係る発明によれば、点火器の作
動開始タイミングを、推定された油噴射タイミングの前
後２秒の間の所定タイミングに設定するので、機器のば
らつきに対処した状態で、より安全確実に点火すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る点火制御装置を含む
シンクロガス化バーナの概略構成図である。

【図２】制御部の概略構成を示すブロック図である。

【図３】制御部の動作を示すフローチャートである。

【図４】運転停止からの経過時間と油面高さとの関係を
示すデータである。

【図５】各部の動作タイミングを示すタイミングチャー
トである。

【図６】従来の点火制御装置の動作タイミングを示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

２ モータ ４ ポンプ ５ ポンプ室 １７ ファン １８ 気化器 ２４ 点火器 Ｃ３ 点火制御部 Ｃ３ｂ 油噴射タイミング推定部 Ｃ３ｃ 作動時間設定部 ｃ 油噴射タイミング ｄ 作動開始タイミング ｅ 作動終了タイミング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ室(5) を有する燃料油用ポンプ(4)
   と燃焼空気用ファン(17)とを変速可能なモータ(2) によ
   り一体駆動可能に連結しており、燃焼運転始動に伴って
   気化器(18)の予熱を開始し、その後所定時間経過した所
   定のタイミングでモータ(2)を始動することにより、上
   記ポンプ(4) により圧送した油を気化器(18)内に噴射し
   て気化させると共に、上記ファン(17)により送られた空
   気と混合して燃焼室(20)で燃焼させるシンクロガス化バ
   ーナ装置に用いられ、点火器(24)による燃焼室(20)内の
   気化燃料への点火を制御するシンクロガス化バーナ装置
   の点火制御装置において、 上記点火器(24)の作動開始タイミングが、上記モータ
   (2) の始動タイミングから所定時間経過した後の所定の
   タイミングに設定されていることを特徴とするシンクロ
   ガス化バーナ装置の点火制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のシンクロガス化バーナ装置
   の点火制御装置において、 モータ始動前のポンプ室(5) の油面高さ油面高さに基づ
   き、モータ(2) の始動タイミングを基点とする、気化器
   (18)への油噴射タイミングを推定する油噴射タイミング
   推定部(C3b) 、および推定された油噴射タイミングを含
   む所定時間領域の中の所定タイミングを、点火器(24)の
   作動開始タイミングとして設定する作動時間設定部(C3
   c)を含むことを特徴とするシンクロガス化バーナ装置の
   点火制御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のシンクロガス化バーナ装置
   の点火制御装置において、 上記作動時間設定部(C3c) は、推定された油噴射タイミ
   ングを時間中点とする長さ４秒の時間領域に含まれる所
   定タイミングを、点火器(24)の作動開始タイミングとし
   て設定することを特徴とするシンクロガス化バーナ装置
   の点火制御装置。