JPH0275817A - パルス燃焼器の点火制御装置 - 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、燃焼により高温の燃焼ガスを発生させて水や
油の加熱等に使用するパルス燃焼器の点火制御装置に関
する。

（従来の技術） この種のパルス燃焼器においては、始動の際に、電動フ
ァンからの空気とガス供給管がらのガスが混合室に供給
され、生成された混合気は燃焼室に送られて所定時間連
続して作動する点火装置により点火される。そして何等
かの理由により混合気に点火されない場合は一定の時間
の間隔おいて同じ点火動作を複数回繰返して点火するよ
うになっている。パルス燃焼器のテールパイプの末端に
は、安定したパルス燃焼を得るために燃焼室の１０倍以
上の容積を有するデカップラが接続されているが、点火
動作を繰り返す場合の時間間隔は、燃焼室からテールパ
イプを経てデカップラに送り込まれた未燃焼の混合気が
、電動ファンからの空気により追い出されて、その濃度
が着火限界以下となるような時間としている。

〈発明が解決しようとする課題） このような従来技術においては、排気通路が煤などの燃
焼生成物によりつまったり、空気吸入口が異物によりふ
さがれたり、電動ファンの回転数が低下する等により空
気供給量が減少するとデカップラ内の未燃焼の混合気の
追い出しく以下単にプリパージという）が不充分となる
。このような原因等によりデカップラ内の混合気濃度が
着火限界以下となる前に燃焼室内の混合気の着火が行わ
れると、デカツブラ内の混合気も一度に燃焼して爆発的
な着火音を生じ、ユーザを驚かすことがある。

このような問題を解決するなめに、空気流量を検出する
差圧スイッチを空気供給通路に設け、空気供給量が所定
の値以下となればパルス燃焼器の作動を停止するように
したものがある。しかしながら、このために使用する差
圧スイッチはかなりの精度を必要とするので高価であり
、パルス燃焼器の製造コストが全体として上昇する。本
発明は、このような高価な差圧スイッチを使用すること
なく、爆発的な着火音を生ずるおそれのないパルス燃焼
器の点火制御装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明によるパルス燃焼器の点火制御装置
は、第１図に例示する如く、入口側に混合室１２を連通
ずると共に出口側にテールパイプ１１を連通した燃焼室
１０と、前記テールパイプ１１の末端に接続されたデカ
ップラ３５と、前記混合室１２に空気を供給する電動フ
ァン２３と、メイン電磁弁３３を有し前記混合室１２に
ガスを供給するガス供給管３１と、前記燃焼室１０内の
混合気に点火する点火装置４４と、所定の順序に従って
前記点火装置４４を所定時間作動させ混合気に点火され
ない場合は同点火装置を複数回作動させると共に同点火
装置の作動開始と同時に前記メイン電磁弁３３を開とす
る制御手段１を備えてなるパルス燃焼器の点火制御装置
において、前記点火装置４４の作動回数を計数して記憶
する点火回数記憶手段２と、混合気に点火された後に前
記点火回数記憶手段２の記憶値を初期値にリセットする
りセット手段３と、前記点火回数記憶手段２の記憶値の
大小に応じて増減するプリパージ時間を演算して設定す
るプリパージ時間設定手段４を備え、前記制御手段１は
前記点火装置４４を複数回作動させる場合の繰返し時間
間隔を前記設定されたプリパージ時間により定めること
を特徴とするものである。

（作用） パルス燃焼器を作動させる際には、制御手段１は電動フ
ァン２３が作動している状態において点火装置４４を所
定時間作動させると共にメイン電磁弁３３を開とし、燃
焼室１０内に供給された混合気に点火する。所定時間内
に混合気に点火されない場合は制御手段１は点火装置４
４の作動停止と同時にメイン電磁弁３３を閉とし、点火
回数記憶手段２は点火装置４４の作動回数を計数してこ
れを記憶し、プリパージ時間設定手段４は点火回数記憶
手段２の記憶値に基づきプリパージ時間を演算して設定
する。制御手段１はこの設定、されたプリパージ時間の
経過後、再び前記同様に点火装置４４とメイン電磁弁３
３を作動させ、それでも混合気に点火されない場合は前
記同様に点火回数記憶手段２とプリパージ時間設定手段
４を作動させ、このような点火動作を所定回数繰り返す
。点火装置４４により混合気に点火されればメイン電磁
弁３３は開状態に保持されてパルス燃焼器は燃焼を開始
し、その後リセット手段３は点火回数記憶手段２の記憶
値を初期値にリセットする。

何等かの理由により空気供給量が減少した場合には、次
の点火動作開始までの間に行われるプリパージに時間が
かかり、そのままでは点火動作を繰り返す度にデカップ
ラ３５内の混合気濃度が次第に高くなって着火限界を越
えるおそれがある。

しかしながら、本発明によれば点火回数が大となれば点
火動作の繰返し時間間隔、すなわちプリパージ時間が大
となるので、空気供給量が減少した場合でもデカップラ
３５内の混合気濃度が高くなって着火限界を越えること
はない。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、何等かの理由で空気供給
量が減少した場合でもデカツブラ内の混合気濃度が着火
限界を越えることはないので、着火の際にデカップラ内
の混合気が一度に燃焼して爆発的な着火音を生ずること
はない。また、本発明によれば、精度を必要とする差圧
スイッチは不要であるので、従来に比してパルス燃焼器
の製造コストの上昇を少なくすることができる。

（実施例） 以下に、第２図及び第３図に示す実施例により、本発明
の説明をする。

第２図に示す如く、パルス燃焼器の燃焼部は燃焼室１０
及びテールパイプ１１よりなり、水や油等の液体を収容
する加熱槽２０内の底部に設けられている。燃焼室１０
は一側に一体形成したフランジ部１０ａにより加熱槽２
０の一側壁２０ａの内面に気密に固定され、テールパイ
プ１１は基端が燃焼室１０の出口に気密に溶着固定され
、加熱槽２０内に屈曲して配置され、その末端１１ａは
加熱槽２０を気密に貫通して外部に突出している。

燃焼室１０のフランジ部１０ａには加熱槽２０の一側壁
２０ａを間に挟んで混合室１２が固定され、両室１０．
Ｉ２の内部はフランジ部１０ａ及び−側壁２０ａに設け
た入口開口を介して連通されている。また燃焼室１′０
には、フランジ部１０ａ及び−側壁２０ａを貫通して内
部に突出する点火栓１５及びフレームロッド１６が設け
られている。

加熱槽２０の一側壁２０ａ外面には混合室１２を気密に
覆うエアチャンバ２１が固定され、エアチャンバ２１内
には給気マフラ２２を経てシロッコファン等の電動ファ
ン２３からの空気が供給され、混合室１２の一側にはこ
の空気を吸入するフラッパバルブ（図示省略）が設けら
れている。エアチャンバ２１内に設けたガスチャンバ３
０には、元電磁弁３２及びメイン電磁弁３３を有しエア
チャンバ２１を気密に貫通するガス供給管３１がらのガ
スが供給され、このガスはフラッパバルブ（図示省略）
を内蔵した連通管３４を経て混合室１２に供給されるよ
うになっている。元電磁弁３２及びメイン電磁弁３３は
何れも開閉のみを行う電磁弁である。

テールパイプ１１の末端にはデカツブラ３５及び排気マ
フラ３６が接続され、パルス燃焼器の燃焼部からの燃焼
ガスは排気マフラ３６の排気管３６ａから外部に排出さ
れる。デカップラ３５は燃焼室１０の１０倍以上の容積
を有する膨張室であり、燃焼部に安定したパルス燃焼を
生ぜしめ、また膨張により燃焼ガス、の消音を行うもの
である。

第２図に示す如く、パルス燃焼器の作動を制御する中央
処理装置を用いた制御装置４０には、それぞれ電動ファ
ン２３、元電磁弁３２及びメイン電磁弁３３を作動させ
る駆動装置４５〜４７が接続され、また点火栓１５によ
り燃焼室１０内の混合気に点火する点火装置４４が接続
されている。

更に制御装置４０には、パルス燃焼器を始動停止させる
作動スイッチや温度設定スイッチ（何れも図示省略〉を
有する操作器４１、フレームロッド１６により燃焼室１
０内の火炎の有無を検知する火炎検知装置４２、及び加
熱槽２０に設けたサーミスタ２５により加熱される液体
の温度を検出する温度検出装置４３が接続されている。

制御装置４０は操作器４１からの指令及び各検出装置等
の検出結果に基づき各部分を作動させて、後述の如くパ
ルス燃焼器を制御するものである。

次に、第３図に示すフローチャートにより、本実施例の
作動を説明する。

制御装置４０の電源を入れ、操作器４１に設けた作動ス
イッチを入れれば、各変数は０または所定の初期値にリ
セットされ、第３図のフローチャートによる作動が開始
される。制御装置４０はステップ１００〜１０３におい
て先ずフラグＦを０とし、電動ファン２３を作動させ混
合室及び燃焼部に空気を送ってプリパージを開始し、点
火装置４４の作動回数（以下単に点火回数という）ｎを
初期値Ｏにリセットし、タイマの時間ｔをＯにリセット
して第１計時を開始した後、ステップ１０４においてＦ
＝Ｏであるか否かを判断する。作動開始直後にはＦ＝Ｏ
であるので制御装置４０は制御動作をステップ１０５に
進め、所定時間ｔｏ　　（例えば８０秒）のプリパージ
を行った後ステップ１０６においてフラグＦを１として
ステップ１１０に進め、点火回数ｎに１を加える。作動
開始直後の第１回を除きＦ＝１であるので、次回以後は
制御装置４０は制御動作をステップ１０４からステップ
１０７に進め、ｎ＞１でなければステップ１０８におい
て所定時間１＋　　（例えば５秒）のプリパージを行っ
た後、またｎ＞１であればステップ１０９においてｔｌ
よりも長い所定時間ｔｚ　　（例えば１５秒）のプリパ
ージを行った後、ステップ１１０に進めて点火回数ｎに
１を加える。

次いで制御装置４０は、ステップ１１１及び１１２にお
いて元電磁弁３２及びメイン電磁弁３３を開き゛、点火
装置４４を作動させて燃焼室１０内の点火栓１５に火花
を生ぜしめ、タイマの時間ｔをＯにリセットして第２計
時を開始する。これによりガス供給管３１からのガスは
混合室１２に供給され、電動ファン２３からの空気と混
合して混合気となって燃焼室１０内に入り、多少の時間
の経過後に点火栓１５の火花により点火され、燃焼室１
０及びテールバイブ１１からなる共鳴系及び混合室１２
の入口側に設けた前記各フラッパバルブの作用によりパ
ルス燃焼を開始し、フレームロッド１６に接続された火
炎検知装置４２は燃焼室１０内の火炎を検知する。ステ
ップ１１３及び１１４において制御装置４０は火炎検知
装置４２によりこの火炎を繰り返し検知し、所定時間ｔ
３　（例えば５秒）以内に火炎を検知すれば制御動作を
ステップ１２０に進め、所定時間ｔ３以内に火炎を検知
しなければ制御動作をステップ１３０に進める。

火炎を検知した場合には、制御装置４０はステップ１２
０においてタイマの時間ｔを０にリセットして第３計時
を開始してから制御動作をステップ１２１に進め、所定
時間ｔ４　（例えば５秒）の経過後、ステップ１２２に
進んで点火装置４４及び電動ファン２３を停止する。所
定時間ｔ４の間に安定したパルス燃焼状態が得られてい
るので、電動ファン２３が停止してもパルス燃焼は続行
され、加熱槽２０内の液体は、燃焼室１０とテールパイ
プ１１からの熱により次第に加熱される。

制御装置４０は、続くステップ１２３及び１２４におい
て、加熱槽２０内の液体の温度Ｈを、サーミスタ２５に
接続された温度検出装置４３により繰り返し検出し、そ
の都度操作器４１により設定された温度の上限値Ｈ１と
比較する。温度Ｈが上昇してＨ＞８１となれば制御装置
４０はステップ１２５において元電磁弁３２及びメイン
電磁弁３３を閉じてガスの供給を遮断し、パルス燃焼器
による加熱槽２０内の液体の加熱を停止する。制御装置
４０は、続くステップ１２６及び１２７において、加熱
槽２０内の液体の温度Ｈを温度検出装Ｗ４３により繰り
返し検出し、設定された温度の下限値Ｈ２と比較する。

温度Ｈが低下してＨくＨ２となれば、制御装置４０は制
御動作をステップ１０１に戻し、それ以後の動作を繰り
返し、再びパルス燃焼器を作動させて加熱槽２０内の液
体を加熱する。なお、この場合はフラグＦは１であるの
で、制御動作がステップ１０５に進むことはなく、従っ
てプリパージ時間はｔｌまたはｔ２である。

ステップ１１３及び１１４において所定時間ｔ８以内に
火炎を検知しなかった場合は、制御装置４０はステップ
１３０において元電磁弁３２及びメイン電磁弁３３を閉
じてガスの供給を遮断し、点火装置４４を停止し、ステ
ップ１３１において点火回数ｎを数４と比較する。制御
装置４０は、点火回数ｎが４に達していなければ、制御
動作をステップ１３１からステップ１０Ｂに戻し、それ
以後の動作を繰り返す。燃焼室１０内に火炎が検知され
なければステップ１３０を通る以上の動作が繰り返され
、その都度ステップ１１０において点火回数ｎに１が加
えられる。プリパージ時間は、点火回数が２回目までは
短かいｔｌであるが３回目以後（ｎ＞１）は長いｔ２と
なり、また４回点火を繰り返しな後はｎ＝４となるので
制御動作はステップ１３１からステップ１３２に進み、
制御装置１３２は電動ファン２３を停止し、ブザーや警
告灯等により異常を表示して制御動作を停止する。すな
わち燃焼室１０内の混合気に点火されない場合は、制御
装置４０は所定のプリパージ時間をおいて４回まで点火
装置４４を作動させるが、２回目までのプリパージ時間
は短かいｔｌであり、３回目以後は長いｔ２となり、ま
た点火装置１４４を４回作動させても着火されない場合
は異常を表示してパルス燃焼器の作動を停止させる。

排気通路がつまったり、電動ファン２３の吸入口が異物
によりふさがれたり、電動ファン２３の回転数が低下す
る等により空気供給量が減少した場合において、燃焼室
１０内の混合気が点火されず繰り返して点火動作が行わ
れたときは、点火動作の間に行われるプリパージに必要
な時間が大となり、そのままでは点火動作を繰り返す度
にデカップラ３５内の混合気濃度が次第に高くなり、実
験結果によれば点火動作を２回繰り返した後は着火限界
を越えて点火の際にデカップラ３５内の混合気が一度に
爆発的に燃焼するおそれがある。しかしながら本実施例
によれば、点火動作を２回繰り返した後は点火動作の繰
り返し時間間隔、すなわちプリパージ時間が大となるの
で、空気供給量が減少した場合でもデカツブシ３５内の
混合気濃度が高くなって着火限界を越え、点火の際に爆
発的に燃焼してユーザを驚かすことはない。

なお、正常な作動状態においては、１回または２回の点
火動作により燃焼室１０内の混合気に着火してパルス燃
焼器は作動を開始するので、従来に比して作動開始に要
する時間が増大することはない。

また。上記実施例においては、点火回数ｎのリセットを
第１回の点火動作の開始直前であるステップ１０２にお
いて行っているが、このリセットはステップ１１３によ
る火炎検知の後でステップ１０２までの間に行えばよい
。

上記実施例においては、従来必要とされた精度を要する
差圧スイッチが不要となり、しかも制御装置４０に使用
する中央処理装置のソフトウェアと変更するのみで実施
することができるので、パルス燃焼器の製造コストを大
幅に低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパルス燃焼器の点火制御装置の構
成図、第２図及び第３図はその一実施例を示し、第２図
は全体の説明図、第３図は動作のフローチャートである
。 符号の説明 １・・・制御手段、２・・・点火回数記憶手段、３・・
・リセット手段、４・・・プリパージ時間設定手段、１
０・・・燃焼室、１１・・・テールバイブ、１２・・・
混合室、２３・・・電動ファン、３１・・・ガス供給管
、３３・・・メイン電磁弁、３５・・・デカツブラ、４
４・・・点火装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入口側に混合室を連通すると共に出口側にテールパイプ
   を連通した燃焼室と、前記テールパイプの末端に接続さ
   れたデカップラと、前記混合室に空気を供給する電動フ
   ァンと、メイン電磁弁を有し前記混合室にガスを供給す
   るガス供給管と、前記燃焼室内の混合気に点火する点火
   装置と、所定の順序に従つて前記点火装置を所定時間作
   動させ混合気に点火されない場合は同点火装置を複数回
   作動させると共に同点火装置の作動開始と同時に前記メ
   イン電磁弁を開とする制御手段を備えてなるパルス燃焼
   器の点火制御装置において、前記点火装置の作動回数を
   計数して記憶する点火回数記憶手段と、混合気に点火さ
   れた後に前記点火回数記憶手段の記憶値を初期値にリセ
   ットするリセット手段と、前記点火回数記憶手段の記憶
   値の大小に応じて増減するプリパージ時間を演算して設
   定するプリパージ時間設定手段を備え、前記制御手段は
   前記点火装置を複数回作動させる場合の繰返し時間間隔
   を前記設定されたプリパージ時間により定めることを特
   徴とするパルス燃焼器の点火制御装置。