JPH0264319A - 燃焼器における送風機の制御装置 - 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） 本発明は暖房機、給湯器その他の燃焼器における送風機
の制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の燃焼器として、送風機と燃料供給装置とを連動さ
せ、又は単独に制御するようにしたものは知られる。

（発明が解決しようとする課題） 該送風機は長年使用すると埃が付着して風量・風圧が設
定値より減少する不都合があり、その結果上記従来の燃
焼器では、該送風機が例えば燃焼用送風機である場合に
は、該送風機による送風量と燃料供給装置による燃料供
給量とのバランスがとれなくなり、そのまま使用してい
ると燃焼器が不完全燃焼する等の不都合があり、また該
送風機が例えば対流用送風機である場合には、そのまま
使用していると熱交換器の熱交換率が悪くなり、加熱防
止装置等の安全装置が作動してしまう不都合がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記不都合を解消した制御装置を提供しようと
するものであって、請求項１の制御装置は、燃焼器に備
える送風機において、該送風機の駆動回路に開閉スイッ
チを介入接続し、該送風機の回転翼に向けて光を照射す
る光源を設けると共に、該回転翼を介する該光源からの
光を受光する受光素子を設け、該送風機の駆動中、該受
光素子からの出力信号を入力し該出力信号がなくなるか
又は減少した場合、その出力信号の変化に対応させて該
開閉スイッチの開閉時間を変化させ、該回転翼の回転数
を設定回転数より増加させる制御手段を設けたことを特
徴とする請求項２の制御装置は、燃焼器に備える送風機
において、該送風機の駆動回路に開閉スイッチを介入接
続し、該送風機の回転翼に向けて光を照射する光源を設
けると共に、該回転翼を介する該光源からの光を受光す
る受光素子を設け、該送風機の駆動中、該受光素子から
の出力信号を入力し該出力信号がなくなるか又は減少し
た場合、該開閉スイッチを開状態に保持して該回転翼を
停止させる制御手段を設けたことを特徴とする請求項３
の制御装置は、燃焼器に備える送風機において、該送風
機の駆動回路に開閉スイッチを介入接続し、該送風機の
回転翼に向けて光を照射する光源を設けると共に、該回
転翼を介する該光源からの光を受光する受光素子を設け
、該送風機の駆動中、該受光素子からの出力信号を入力
し該出力信号が減少しその出力信号の変化が許容範囲内
にある場合、その出力信号に対応させて該開閉スイッチ
の開閉時間を変化させ、該回転翼の回転数を増加させ、
また該出力信号が減少しその出力信号の変化が許容範囲
を逸脱したか又は該出力信号がなくなった場合、該開閉
スイッチを開状態に保持して該回転翼を停止させる制御
手段を設けたことを特徴とする請求項４の装置は、燃焼
器に備える送風機において、該送風機の駆動回路にイン
バータを介入接続し、該送風機の回転翼に向けて光を照
射する光源を設けると共に、該回転翼を介する該光源か
らの光を受光する受光素子を設け、該送風機の駆動中、
該受光素子からの出力信号を入力し該出力信号がなくな
るか又は減少した場合、その出力信号の変化に対応させ
て該インバータの周波数を増加させ、該回転翼の回転数
を設定回転数より増加させる制御手段を設けたことを特
徴とする請求項５の装置は、燃焼器に備える送風機にお
いて、該送風機の駆動回路にインバータを介入接続し、
該送風機の回転翼に向けて光を照射する光源を設けると
共に、該回転翼を介する該光源からの光を受光する受光
素子を設け、該送風機の駆動中、該受光素子からの出力
信号を人力し該出力信号がなくなるか又は減少した場合
、該インバータを不作動状態に保持して該回転翼を停止
させる制御手段を設けたことを特徴とする請求項６の装
置は、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動
回路にインバータを介入接続し、該送風機の回転翼に向
けて光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介す
る該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機
の駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信
号が減少しその出力信号の変化が許容範囲内にある場合
、その出力信号に対応させて該インバータの周波数を増
加させ、該回転翼の回転数を増加させ、また該出力信号
が減少しその出力信号の変化が許容範囲を逸脱したか又
は該出力信号がなくなった場合、該インバータを不作動
状態に保持して該回転翼を停止させる制御手段を設けた
ことを特徴とする。

（作　用） 本発明は上記構成によるもので、これによれば燃焼器の
駆動中、送風機の回転翼に埃が付着して風量・風圧が設
定値より減少すると、この異常な状態は埃に邪魔された
受光素子からの出力信号の減少、又は停止となって現わ
れ、これが制御用手段に人力されるので、請求項１及び
請求項４の制御装置では、制御用手段により、送風機の
駆動回路の開閉スイッチの閉時間、又はインバータの周
波数が出力信号の減少分、又は停止に対応して増加され
、回転翼が設定回転数より高速回転されて風量・風圧が
設定値まで増加され、送風機が例えば燃焼用送風機であ
る場合には、送風機による送風量と燃料供給装置による
燃ｔ４供給量とが再びバランスされ、燃焼器が完全燃焼
され、また送風機が例えば対流用送風機である場合には
、熱交換器の熱交換率が良好に保たれ、安全装置が作動
してしまうようなことがない。

また請求項２及び請求項５の制御装置では、上記したよ
うな異常な状態になると、制御手段により、開閉スイッ
チが開状態、又はインバタが不作動状態に保持され、回
転翼が停止される。

さらに請求項３及び請求項６の制御装置では、上記した
ような異常な状態になると、制御手段により、受光素子
からの出力信号の減少分が許容範囲内にあるときは、開
閉スイッチの閉時間、又はインバータの周波数が出力信
号の減少分に対応して増加され、回転翼が設定回転数よ
り高速回転されて風量・風圧が設定値まで増加される。

また出力信号の減少分が許容範囲を逸脱し又は出力信号
がなくなっているときは、開閉スイッチが開状態、又は
インバータが不作動状態に保持され、回転翼が停止され
る。

（実施例） 次に本発明を暖房機の燃焼用ファンに適用した場合の実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、１は暖房機本体２内の下部
に備えるボットバーナ３を燃焼させ、該バーナ３による
燃焼熱気を該本体２の背面に備える対流用送風機４によ
り該本体２外へ吹出して室内を温める式の暖房機を示す
。

該バーナ３は一燃焼供給装置たる電磁ポンプ５により燃
料たる浦が供給されると共に燃焼用送風機６により燃焼
用空気が供給され、点火ヒータγにより点火される構成
のものである。

該燃焼用送風機６の回転翼８は、第３図に示すように、
光源たる発光ダイオード９．１０と受光素子たるフォト
トランジスタ１１．１２との間に設けられ、埃のたまり
やすい外側縁部と埃のたまりにくい内側部分とに夫々小
孔１３．１４があけられ、その小孔１３の回転軌跡Ａは
該発光ダイオード９とフォトトランジスタＩＩに対向配
置され、その小孔Ｉ４の回転軌跡Ｂは該発光ダイオード
１゜とフォトトランジスタ１２に対向配置される。該発
光ダイオード９．１０からの光は、小孔１３．１４が対
向するときは該フォトトランジスタ１１．１２に入射さ
れて該フォトトランジスタ１１．１２はオンされ、小孔
１３．１４が対向しないときは該フォトトランジスタ１
１．１２に入射されず該フォトトラジスタ１１．１２は
オフされる。かくてフォ・トランスタ１１．１２は、燃
焼用送風機６の駆動中、オンとオフをくり返すことにな
り、これが第４図に示すような出力パルス信号となって
前記暖房機本体２内の制御手段たる制御用コンピュータ
Ｉ５に入力される。

ここで、第４図（ａｌ）、（ａ２）は燃焼用送風機６の
回転翼８に埃がなく、設定風圧で設定風量が供給されて
いるときのフォトトランジスタ１１、１２からの出力パ
ルス信号、第４図（ｂｌ）、（ｂ２）は燃焼用送風機６
の回転Ｗ８の外側縁部にのみ埃が付着し小孔１３が詰ま
ったときのフォトトランジスタ月、１２からの出力パル
ス信号、第４図（ｃｌ）、（ｃ２）は燃焼用送風機６の
回転翼８の内側部分にも埃が付着し小孔１３．１４が詰
まったときのフォトトランジスタＩＬ　１２からの出力
パルス信号を示す。

次に燃焼用送風機６の制御用コンピュータ１５による具
体的制御の仕方を暖房機１全体の制御とともに第５図に
基づいて説明する。

この場合、燃焼用送風機６は開閉スイッチ１６を介して
交流電源１７に接続され、該開閉スイッチ１Ｇの開閉に
より断続！Ｉ７　？８される。該開閉スイッチ１６はフ
ォトカブラ１８からの信号をゲート信号とするゲートタ
ーンオフサイリスタ１９から成る交流スイッチで構成し
た。

先ず、図示しない電源プラグを挿入し、制御用コンピュ
ータ１５を作動状態にする。次いで運転スイッチ２０を
入れて、フォトカブラから成る運転ランプ２１を点灯さ
せると共に、該制御用コンピュータ１５からフォトカブ
ラ１８にブリパージにみあうパルス信号を送り、このパ
ルス信号に対応させてフォトカブラ１８、サイリスタ１
９をオン・オフさせ、燃焼用送風機６を断続制御してブ
リパージを行なう。

プリパージ後は制御用コンピュータ１５からフォトカブ
ラ１８とフォトカブラ２２に点火時にみあうパルス信号
を送り、このパルス信号に対応させて、燃焼用送風機６
を駆動させてボットバーナ３に点火油量にみあう燃焼用
空気を供給すると共に電磁ポンプ５を駆動させてボット
バーナ３に点火にみあう浦を供給し、さらに制御用コン
ピュータ１５によりリレー２３を作動させ、点火トラン
ス２４により点火ヒータ７を作動させてボットバーナ３
を点火させる。

その後は制御用コンピュータ１５からフォトカブラ１８
．２２に、図示しない温度調節器の設定温度とルームセ
ンサ２７で検出された室温とを演算したその演算結果に
みあうパルス信号を送り、これらパルス信号に対応させ
て燃焼用送風機６と電磁ポンプ５とを駆動させ、ボット
バーナ３を演算結果にみあう燃焼量で燃焼させ、その燃
焼熱気が対流用送風機４により室内へ送り込まれ、これ
により室内が暖房される。

ここで、燃焼用送風機６の回転翼８に埃が付着していな
ければ、フォトカブラ１８、サイリスタ１９は第６図（
ａｌ）、（ａｌ）のように作動し、燃焼用送風機６は第
６図（ａ３）の斜線示の時間内通電され、前記演算結果
にみあう設定回転数で回転して、燃焼用送風機６は燃焼
用空気を設定風圧のもとにおいて設定風量をポットバー
ナ３に供給し続け、該バーナ３は完全燃焼状態で燃焼を
継続する。

ところが、燃焼用送風機６の回転翼８に埃が付着すると
、制御用コンピュータ１５からフォトカブラ１８に送ら
れるパルス信号が正しくても。

風量・風圧が減少し燃焼用空気が不足してポットバーナ
３が不完全燃焼してしまって好ましくない。

そこで本実施例では、回転翼８の外側縁部に埃が付着し
たときは、フォトトランジスタ１１．１２から第４図（
ｂｌ）、（ｂｌ）に示すような出力パルス信号を発生さ
せ、換言すれば変化が許容範囲内の出力パルス信号を発
生させ、これを制御用コンピュータ１５に人力させて、
該コンピュータ１５からフォトカブラ１８に送るパルス
信号の幅を第６図（ｂｌ）のように狭くし、サイリスタ
１９のオフ時間を第６図（ｂｌ）のように短くし、燃焼
用送風機６の通電時間を第６図（ｂ３）の斜線示のよう
に長くし、回転ＴＡＢの回転数を設定回転数より増加さ
せて、燃焼用空気を設定風圧のもとにおいて設定風量を
ボットバーナ３に供給し、該バーナ３を完全燃焼させる
ようにした。

また、回転翼８の内側部分にまで埃が付着したときは、
フォトトランジスタ１１．１２から第４図（ｃｌ）、（
ｃｌ）に示すように出力パルス信号を発生させないよう
にし、これを制御用コンピュータ１５に入力させて、該
コンピュータ１５からフォトカブラ１８に第６図（ｃｌ
）のように一定レベルの信号を送り、サイリスタＩ９を
第６図（ｃｌ）のようにオフ状態に保持して燃焼用送風
機６を第６図（Ｃ３）のように通電させず、回転翼８を
停止させると共に該コンピュータからフォトカブラ２２
にパルス信号を送らないようにし、電磁ポンプ５も停止
させ、さらにブザー２５を鳴らすようにした。そして運
転スイッチ２０を切り、回転翼８の埃を除去した後再び
運転スイッチ２０を入れて暖房機１を作動させれば、フ
ォトトランジスタｌＬ１２から第４図（ａｔ）　、（ａ
ｌ）で示すような出力パルス信号が発生され、フォトカ
ブラ１８、サイリスタ１９は第６図（ａｌ）、（ａｌ）
のように作動し、燃焼用送風機６は第６図（ａ３）の斜
線示の時間内通電され、回転翼８は設定温度にみあった
設定回転数になり、電磁ポンプ５も設定温度にみあった
駆動となって、ボットバーナ３は設定温度にみあった燃
焼量で完全燃焼されるようにした。

図中、２６は暖房機１を床に置いたとき閉じる対震スイ
ッチ、２７は室内温度を検出するルームセンサ、２８は
排気管波は検知装置、２９は暖房機本体２内が異常温度
になると開く過熱防止サーモ、３０は切替サーモを示す
。

尚、上記した実施例では小孔Ｉ３、Ｉ４を第７図のよう
に回転翼８の半径方向に設けたが、第８図のように１つ
の翼片８ａに囲まれた部分であって小孔１３を該翼片８
ａに近い側に、小孔１４を遠い側に設けても良い。

上記した実施例ではサイリスタ１９のゲートに人力され
るパルス信号のパルス幅を制御して燃焼用送風機６の回
転数を制御したが、ゲートに入力されるパルス信号の周
波数を制御して該送風機６の回転数を制御しても良い。

上記した実施例では開閉スイッチ１６としてサイリスタ
１９を用いたが、トランジスタ等であっても良い。

上記した実施例では開閉スイッチＩ６を燃焼用送風機６
の駆動回路に直列に介入接続したが、並列に介入接続し
て直列の場合と同様の作動をさせることも可能である。

上記した実施例では、発行ダイオード９．１゜とフォト
トランジスタＩＬ　１２とを対向配置したが、必ずしも
対向配置する必要はなく、例えば第１３図及び第１４図
に示すように、上記した実施例の小孔１３．１４に該当
する箇所に反射器３１．３２を設け、該反射器３１．３
２に向けて発行ダイオード９．１０を設けると共に、該
反射器３１．３２により反射された光を受光できる位置
にフォトトランジスタ１１．１２を設けて、反射器３１
．３２に埃が付着していないときはフォトトランジスタ
１１．１２からの出力信号を第４図（ａ＋）　（ａ２）
のようにし、埃が付着しやすい反射器３１にのみ埃が付
着したときはフォトトランジスタＩＬ　１２の出力信号
を第４図（ｂ＋）　（ｂ２）のようにし、両反射器３１
．３２に埃が付着したときはフォトトランジスタ１１．
１２の出力信号を第４図（Ｃ＋）　（Ｃ２）のようにし
ても良い。

尚、上記した実施例では燃焼用送風機６の駆動回路に開
閉スイッチ１６を介入接続し、該開閉スイッチ１Ｂの閉
時間を変化させて該送風機６の回転翼８を制御したが、
第１５図に示すように該送風機６の駆動回路に該開閉ス
イッチ１６の代わりにサイリスクインバータ３３を介入
接続し、制御用コンピュータ１５により該インバータ３
３の周波数を変化させて該送風機６を制御しても良い。

図中、３４はサイリスクコンバータを示す。

尚、上記した実施例ではシロッコファンからなる燃焼用
送風機６の回転翼７に埃が付着した場合について説明し
たが、この原理はプロペラ状のファンからなる対流用送
風機４の回転翼８に埃が付着した場合についても適用可
能である。

対流用送風機４に適用した場合、回転ｇ８として第９図
に示すように各翼片８ａが互いに重畳するものを用いた
ときはフォトトランジスタ１】、１２から、シロッコフ
ァンと同様、第４図に示すような出力パルス信号が発生
されるので、上記した実施例と同様の作動が得られるが
、回転翼８として第１０図に示すように各翼片８ａが離
れているものを用いたときはフォトトランジスタ１１１
２から第１１図に示すような出力パルス信号が発生され
るので、上記した実施例のようなパルス幅制御するゲー
トターンオフサイリスタ１９の代りに位相制御による一
般のサイリスタを用い、制御用コンピュータ１５により
フォトカプラ１８、サイリスタ１９のオン、オフと対流
用送風機４の通電を第１２図のようにして上記した実施
例と同様の作動をさせる。

尚、上記した実施例では回転翼８に埃が付着して風量・
風圧が設定値以下に減少した場合、フォトトランジスタ
ＩＩ、　１２からの出力パルス信号の変化が許容範囲内
にあるときすなわちフォトトランジスタ１．１からの出
力パルス信号がなくなったときは回転翼８を設定回転数
より増加させ、許容範囲を逸脱したときすなわち両フォ
トトランジスタ１１．１２からの出力パルス信号がなく
なったときは回転翼８を停止させたが発光ダイオードと
フォトトランジスタの１対を用い風量・風圧が設定値以
下に減少した場合、フォトトランジスタからの出力パル
ス信号をなくすようにして回転翼８を設定回転数より増
加させるか又は回転翼８を停止させるかしても勿論良い
。

また、上記した実施例では燃焼器を暖房機１としたが、
給湯器等であっても勿論良い。

（発明の効果） このように請求項１及び請求項４の装置によるときは、
送風機の回転翼に埃が付着して風量・風圧が減少した場
合、受光素子からの出力信号を入力する制御手段により
該送風機の駆動回路に介設した開閉スイッチの閉時間を
増加させ、又はインバータの周波数を増加させて回転翼
の回転数を設定回転数より増加させるようにしたので、
送風量の不足を生じることがない。

また請求項２及び請求項５の装置によるときは、送風機
の回転翼に埃が付着して風量・風圧が減少した場合、制
御手段により開閉スイッチを開状態に、又はインバータ
を不作動状態に保持して送風機を停止させたので、安全
性が確保される。

さらに請求項３及び請求項６の制御装置では、送風機の
回転翼に埃が付着して風量・風圧が減少した場合、制御
手段により受光素子からの出力信号の変化が許容範囲内
にあるときは請求項１及び請求項４の装置と同様に回転
翼の回転数を設定値より増加させて送風量の不足を補償
し、その変化が許容範囲を逸脱したときは請求項２及び
請求項５の装置と同様に送風機を停止させ、安全性を確
保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を暖房機の燃焼用送風機に適用し
た場合の実施の１例を示す斜視図、第２図はその裏面側
から見た斜視図、第３図はその要部を示す説明図、第４
図はその発生信号の説明図、第５図はその回路図、第６
図はその回路の作動状態の説明図、第７図はその回転翼
と小孔の関係の説明図、第８図は回転翼と小孔の関係の
変形例の説明図、第９図は本発明の装置を暖房機の各翼
片が重畳する形式の対流用送風機に適用した場合の実施
の１例の要部を示す説明図、第１Ｏ図は本発明の装置を
暖房機の各翼片が離れている形式の対流用送風機に適用
した場合の実施の１例の要部を示す説明図、第１１図は
その発生信号の説明図、第１２図はその信号を受けた回
路の作動°状態の説明図、第１３図は本発明の装置を暖
房機の燃焼用送風機に適用した場合の他の実施例の要部
を示す説明図、第１４図はその回転翼と反射器の関係の
説明図、第１５図は本発明の装置を暖房機の燃焼用送風
機に適用した場合のさらに他の実施例を示す回路図であ
る。 １・・・暖房機（燃焼器） ６・・・燃焼用送風機 ８・・・回転翼 ９、ｌＯ・・・発光ダイオード（光源）１１１２・・・
フォトダイオード（受光素子）１５・・・制御用コンピ
ュータ（制御手段）１６・・・開閉スイッチ ３３・・・インバータ 特　許　出　願　人　　サンポット株式会社−′ 外３名 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第５図 第２図 平成

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路に開閉スイッチを介入接続し、該送風機の回転翼に向
   けて光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介す
   る該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機
   の駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信
   号がなくなるか又は減少した場合、その出力信号の変化
   に対応させて該開閉スイッチの開閉時間を変化させ、該
   回転翼の回転数を設定回転数より増加させる制御手段を
   設けたことを特徴とする燃焼器における送風機の制御装
   置。 ２、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路に開閉スイッチを介入接続し、該送風機の回転翼に向
   けて光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介す
   る該光源からの光を受光する受光索子を設け、該送風機
   の駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信
   号がなくなるか又は減少した場合、該開閉スイッチを開
   状態に保持して該回転翼を停止させる制御手段を設けた
   ことを特徴とする燃焼器における送風機の制御装置。 ３、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路に開閉スイッチを介入接続し、該送風機の回転翼に向
   けて光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介す
   る該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機
   の駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信
   号が減少しその出力信号の変化が許容範囲内にある場合
   、その出力信号に対応させて該開閉スイッチの開閉時間
   を変化させ、該回転翼の回転数を増加させ、また該出力
   信号が減少しその出力信号の変化が許容範囲を逸脱した
   か又は該出力信号がなくなった場合、該開閉スイッチを
   開状態に保持して該回転翼を停止させる制御手段を設け
   たことを特徴とする燃焼器における送風機の制御装置。 ４、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路にインバータを介入接続し、該送風機の回転翼に向け
   て光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介する
   該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機の
   駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信号
   がなくなるか又は減少した場合、その出力信号の変化に
   対応させて該インバータの周波数を増加させ、該回転翼
   の回転数を設定回転数より増加させる制御手段を設けた
   ことを特徴とする燃焼器における送風機の制御装置。 ５、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路にインバータを介入接続し、該送風機の回転翼に向け
   て光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介する
   該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機の
   駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信号
   がなくなるか又は減少した場合、該インバータを不作動
   状態に保持して該回転翼を停止させる制御手段を設けた
   ことを特徴とする燃焼器における送風機の制御装置。 ６、燃焼器に備える送風機において、該送風機の駆動回
   路にインバータを介入接続し、該送風機の回転翼に向け
   て光を照射する光源を設けると共に、該回転翼を介する
   該光源からの光を受光する受光素子を設け、該送風機の
   駆動中、該受光素子からの出力信号を入力し該出力信号
   が減少しその出力信号の変化が許容範囲内にある場合、
   その出力信号に対応させて該インバータの周波数を増加
   させ、該回転翼の回転数を増加させ、また該出力信号が
   減少しその出力信号の変化が許容範囲を逸脱したか又は
   該出力信号がなくなった場合、該インバータを不作動状
   態に保持して該回転翼を停止させる制御手段を設けたこ
   とを特徴とする燃焼器における送風機の制御装置。