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オイルバーナーは、#1、#2、#6 の暖房用オイル、ディーゼル燃料、またはその他の類似の燃料を燃焼させる加熱装置です。米国では、極低硫黄の #2 ディーゼルが一般的に使用されています。道路税が免除されていることを示すために、赤色に着色されています。米国のほとんどの市場では、暖房用オイルは、オンロードの無着色ディーゼルと同じ仕様の燃料です。
石油バーナーは石油暖房炉、給湯器、またはボイラーに取り付けられた部品です。[1]熱交換器を介して空気または水を加熱するために使用される暖房用石油/バイオディーゼル燃料に点火します。燃料は通常、圧力をかけてノズルに押し込むことで細かい霧状に霧化され、その結果生じる炎に特定の流量、噴霧角度、パターン（円錐形のバリエーション）が与えられます。この噴霧は通常、石油バーナーモーターによって駆動されるファンによって送風管の端で空気がその周りに押し込まれる電気火花によって点火されます。[2]燃料ポンプは通常、シャフトをモーターに接続するカップリングを介して駆動されます。
米国の住宅用暖房用石油市場では、「気化ガンバーナー」が、住宅や小規模な商業用強制空気空間を暖房するために使用される最も一般的な機械装置です。[3]これらの単純なバーナーは、定期的なメンテナンスを行うことで数十年の寿命を達成できます。
ガンバーナーのメンテナンスには通常、燃料を霧化するために使用されるノズルの交換、エアハンドラーにあるフィルターの交換、タンクからの暖房用オイルシステムの燃料フィルターの交換、炉の熱交換器内の煤や堆積物の除去、システムが正常に機能しているかどうかの確認が含まれます。また、燃焼分析装置を使用して燃料と空気の混合気の効率をチェックして調整することも含まれます。
暖房用オイルバーナーのオイルが切れた場合、再起動するにはプライミングを行う必要があります。プライミングでは、燃料ラインから空気を排出して、バーナーにオイルが安定して流れるようにします。
石油バーナーが摩耗した場合、通常はアップグレードして、より効率的な最新のバーナーに交換できます。熱交換器が摩耗した場合は、新しい炉が必要です。石油炉は、熱交換器を掃除機で吸い取って清掃するなど、定期的にメンテナンスすれば、何十年も使用できます。石油バーナーは熱交換器に煤を堆積させ、断熱が不均一になり、鋼鉄全体に温度勾配と不均一な応力が生じ、ひび割れにつながる可能性があります。毎年または隔年で調整することで、この摩耗を大幅に減らすことができます。定期的なメンテナンスにより、石油炉の寿命が 50 ～ 75 年になることは珍しくありません。一方、天然ガス炉の寿命は約 20 年です。
燃料噴射
燃料は、スプレー ノズルによって高圧で燃焼室に噴射されます。燃料ノズルは通常、単位時間あたりの燃料流量(例: 1 時間あたりの米国ガロン) で評価されます。
燃料ノズルには次の 3 つの特徴があります。
- 100 psi のポンプ圧力での流量 (例: 1 時間あたり 0.65 ガロン)
- 噴霧特性（例：Bは固体円錐状噴霧を示す）[4]
- スプレー角度（例：60°、円錐の幅を示す）
オイルとの摩擦による 侵食や、燃料内のゴミによる詰まりの可能性もあるため、摩耗した場合は交換する必要があります。
標準ノズルの代わりに、圧縮空気が供給される小さなオリフィスの前を燃料が通過することもあります。この配置は、発明者のロバート・バビントンにちなんで、バビントンアトマイザーまたはバビントンノズルと呼ばれています。[5]オイルはノズルの前を流れ、ノズルを通過することはないため、高い燃料圧力は必要ありません。オリフィス穴を通過するのは圧縮空気だけなので、このようなノズルは大きな侵食を受けません。
オイルポンプ
油圧は、通常 コンデンサ始動モーターによって駆動される電動ポンプによって生成されます。ポンプは 2 つの部分で構成されています。
ギアポンプアセンブリ
ギアポンプはオイルをポンプで送り込み、圧力を最大 15 bar (217.5 psi) まで上げ、ノズルに送ります。通常は、鎌型のジェローターが使用されます。ギア ポンプは、そのシンプルさ、耐久性、低価格のため、オイル バーナーでよく使用されます。
圧力調整器
バーナーの熱出力を設定するには、ノズルを介した燃料供給速度を調整できる必要があります。これは、ポンプとノズルの間にある調整可能な圧力リリーフ バルブによって実現されることがよくあります。設定圧力 (通常は 100 psi) に達すると、このバルブが開き、余分なオイルがバイパスを通って燃料タンクまたはポンプの吸引側に戻ります。
電磁弁
これにより、電気制御によって噴霧器から燃料を遮断できます。バルブが閉じているときに滴り落ちるのを防ぐのに役立ちます。また、始動時や失火後の再起動時に、バーナー (およびボイラー) から燃料ミストをパージしやすくなります。バーナーがパージされないと、オイルと空気の混合物が爆発する可能性があります。
ファン
ファンは燃焼室に空気を送り込みます。ファンのローターは電気モーターによって駆動されます。
点火装置
一部のオイルバーナーは、ディーゼルエンジンの グロープラグとほぼ同じように動作するグローバーを使用します。
多くは、点火用の火花を発生させるために高電圧を使用します。これは、スパークプラグに似ています。過去には、高電圧を生成するために変圧器が使用されていました。90 年代半ばに電子点火装置が導入され、旧式の変圧器に関連する多くの問題が解決されました。点火装置のこの新しい技術は、すぐに石油バーナー業界全体ですべての旧式の変圧器に取って代わりました。電子点火装置はより低温で動作するため、出力電圧を 10,000 VAC から 20,000 VAC に上げることができ、より高速で信頼性の高い点火が可能になります。標準的な点火装置は、約 35 ミリアンペアを消費します。
安全管理
石油燃焼バーナーには、適切な点火を確認するための安全機構が取り付けられています。「プライマリー コントロール」、「セーフティ コントロール」、「カドミウム セル コントロール」、「マスター コントロール」、「ファイア アイ コントロール」という用語は、光依存抵抗器 ( LDR ) を表すためにさまざまに使用されます。LDR は炎を検出し、その値は照射される光の量によって変化します。LDR がより多くの光にさらされるほど、抵抗は減少します。材料は通常硫化カドミウム であるため、このコンポーネントは「カドミウム セル」と呼ばれます。暗闇での抵抗は約 1 MΩ ですが、適切に点火された炎からの光にさらされると、抵抗ははるかに低くなり、約 75～300 Ω になります。
古いオイルバーナーには、排気スタックに取り付けられた一次制御装置が装備されており、排気スタックにバイメタル熱感知素子が突き出ていました。このような制御装置は、「スタックリレー」または「スタック制御」と呼ばれていました。これは、新しい cad-cell 制御装置と同じ機能を果たしましたが、バーナーの炎からの光を感知する代わりに、排気ガスの熱を感知して点火を確認しました。
参照
参考文献
- ^ 「Thermopride Oil Furnaces」. thermopride.com . 2018年3月28日. 2018年3月28日閲覧。
- ^ James L. Kittle (1990)。家庭 用暖房・空調システム。McGraw-Hill Professional。ISBN 0-8306-3257-3。
- ^ 「Beckett Burner Corp」. beckettcorp.com/ . 2018年3月28日。
- ^ 「オイルバーナーノズルシリーズ」(PDF)。Sid Harvey Industries 。2023年12月22日。 2023年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2023年12月22日閲覧。
- ^ 「ロバート・S・バビントン ネブライザー燃料バーナー」 1976年。