石油バーナー
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オイルバーナーは、#1、#2、#6の暖房用オイル、軽油、またはその他の類似燃料を燃焼させる暖房装置です。米国では、超低硫黄の#2軽油が一般的に使用されています。この燃料は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、オンロードで走行する無着色の軽油と同じ仕様の燃料です。
石油バーナーは石油暖房機、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、ノズルを通して圧力をかけられて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噴霧管の周囲に押し出され、電気火花によって点火されます。[ 2 ]燃料ポンプは通常、シャフトとモーターを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オイル市場では、「気化ガンバーナー」が住宅や小規模商業施設の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のノズルの交換、エアハンドラーのフィルターの交換、タンクから給油システムの燃料フィルターの交換、炉の熱交換器に付着した煤や堆積物の除去、そしてシステムが正常に機能していることを確認することが含まれます。また、燃焼分析装置を用いて燃料と空気の混合気の効率を点検・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、再始動するにはプライミング（点火準備）が必要になることがよくあります。プライミングとは、燃料ライン内の空気を抜き、バーナーへオイルが安定して供給されるようにすることです。
石油バーナーが摩耗した場合、通常はより効率の高い最新式バーナーに交換することでアップグレードできます。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、熱交換器を定期的に掃除機で掃除し、清掃することで数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、断熱性能を不均一にし、鋼材全体に温度勾配と不均一な応力を発生させ、ひび割れにつながる可能性があります。毎年または2年に一度の調整を行うことで、この摩耗を大幅に軽減できます。定期的なメンテナンスを行えば、石油炉の寿命は50～75年と珍しくありません。これは、天然ガス炉の寿命が約20年であることと比べると大きな違いです。
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時間あたりの米ガロン）で定格されます。
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：0.65ガロン/時）
- 噴霧特性（例：「B」は円錐状の固体噴霧を示す）[ 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が発生する可能性があるため、摩耗した場合は交換が必要です。
標準的なノズルの代わりに、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構造もあります。この構造は、発明者であるロバート・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、ノズルの中を流れないため、高い燃料圧力は必要ありません。オリフィスを通過するのは圧縮空気のみであるため、このようなノズルは大きな摩耗の影響を受けません。
オイルポンプ
油圧は、通常は 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、最大15バール（217.5psi）まで昇圧してからノズルに送ります。通常は鎌型のギアロータが使用されます。ギアポンプは、そのシンプルさ、耐久性、そして低価格から、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、ノズルからの燃料供給量を調整する必要があります。これは、ポンプとノズルの間に設置された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多いです。設定圧力（通常は100psi）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入側に戻ります。
電磁弁
これにより、電気制御によって噴霧器への燃料供給を遮断できます。バルブが閉じているときに燃料が滴下するのを防ぐのに役立ちます。また、始動時や失火後の再始動時に、バーナー（およびボイラー）内の燃料ミストをパージしやすくなります。バーナーから燃料ミストをパージしないと、油と空気の混合気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動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では、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が使用されています。
多くのオイルバーナーは、点火用の火花を発生させるために高電圧を利用しています。これはスパークプラグに似ています。かつては、高電圧を生成するために変圧器が使用されていました。1990年代半ばに電子式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。この新技術の点火装置は、まもなくオイルバーナー業界全体で旧式の変圧器に取って代わることになりました。電子式点火装置は動作温度が低いため、出力電圧を10,000VACから20,000VAC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。標準的な点火装置の消費電力は約35ミリアンペアです。
安全管理
石油バーナーには、点火が適切かどうかを確認するための安全機構が備えられています。「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」といった用語は、光依存抵抗器（LDR ）を指し、光量に応じて抵抗値が変化する仕組みです。LDRは光にさらされる量が増えるほど抵抗値が低下します。材料は通常、硫化カドミウム であるため、「カドミウムセル」と呼ばれます。暗闇では抵抗値は約1MΩですが、適切に点火された炎の光にさらされると、抵抗値ははるかに低くなり、約75～300Ωになります。
旧式の石油バーナーには、排気筒に一次制御装置が取り付けられており、排気筒内に突出したバイメタル熱感知素子を備えていました。このような制御装置は「スタックリレー」または「スタックコントロール」と呼ばれていました。これは新型のキャドバリーセル制御と同じ機能を果たしますが、バーナーの炎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す。
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。
- ^ 「Robert S. BABINGTON ネブライザー燃料バーナー」 1976年。
