JPH0311387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃焼により発生した熱と室内空気と
を熱交換して室内を暖房する温風暖房機に関す
る。

［従来の技術］ 室外より室外空気を導入し、ガス、灯油などの
燃料と混合して燃焼させ、燃焼ガスを再び室外へ
放出する燃焼空気循環路と、該燃焼空気循環路中
で燃焼により発生した熱と室内空気とを熱交換さ
せる室内空気循環路とを有する温風暖房機におい
て、従来、燃焼空気循環路内の空気の吸入および
排出を行う燃焼用送風機は、バーナに臨ませた燃
焼検知センサの出力信号に応じて回転制御回路に
より無段階に可変調節され、室内空気循環路内の
空気の吸入および排出を行う対流用送風機は、炎
の発生熱量に対応してリレーを切換え、燃焼用送
風機への通電回路の抵抗値を数段階に切換えるこ
とにより調節していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記に示す従来の技術では、対流用送風機の送
風量を複数のリレーを使用して数段階に切換え制
御を行つているが、対流用送風機の段階制御に起
因する温風温度の急激な変化、および風量の急激
な変化などの問題点を有していた。そこで対流用
送風機も燃焼用送風機同様、燃焼検知センサの出
力に応じて回転制御回路により無段階に可変調節
する提案がなされているが、この場合、燃焼用送
風機および対流用送風機用にそれぞれ燃焼検知セ
ンサおよび回転制御回路を設けると、部品点数の
増加による潜在的な故障確率の増加、部品点数の
増加に伴う生産コストの増加などの問題点を有す
る。また燃焼用送風機および対流用送風機を一つ
の燃焼検知センサおよび回転制御回路により制御
する場合、燃焼用送風機と対流用送風機とでは、
燃焼用送風機の方が入力電圧の範囲が広いため、
燃焼用送風機に対応した回転制御（通電制御）を
行うと対流用送風機は、回転速度の上限で送風機
の風切音等による騒音の発生、下限で風量の低下
等の不都合が生じる問題点を有していた。

本発明の目的は、部品点数を増加することなく
上記諸問題を解決することのできる温風暖房機の
提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決すべく、本発明の温風暖房機
は、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼用送風機
と、前記バーナにより発生した熱を温風として吹
き出す対流用送風機と、前記バーナに臨ませた燃
焼検知センサの出力信号により前記燃焼用送風機
および対流用送風機の回転速度の制御を行う回転
速度制御回路を有した電子制御回路とを備えた温
風暖房機において、前記電子制御回路は、前記燃
焼検知センサの出力信号がある設定値より大きい
時あるいは小さい時に、前記対流用送風機の回転
速度がある設定値以上あるいはある設定値以下と
ならないように、前記対流用送風機の回転速度の
上昇あるいは回転速度の低下を抑制することを構
成とする。

［作用および発明の効果］ 上記構成よりなる本発明の温風暖房機は、バー
ナに臨ませた燃焼検知センサの出力信号により、
燃焼用送風機および対流用送風機の回転速度を無
段階に可変させる。これにより、部品点数を増加
させることなく、燃焼用送風機および対流用送風
機の双方を無段階に制御することができる。また
対流用送風機の回転速度を無段階に可変すること
ができるため、温風暖房機により吐出される温風
温度を穏やかに可変したり、一定温度に維持した
りすることができる。

また、対流用送風機の回転速度が、ある設定値
以上、あるいはある設定値以下とならないよう
に、電子制御装置によつて、対流用送風機の回転
速度が制御されるため、対流用送風機の回転速度
がある設定値以上において発生する対流用送風機
の騒音を抑える、あるいは対流用送風機の回転速
度がある設定値以下において生じる対流用送風機
の風量不足の不具合が解消することができる。

［実施例］ つぎに本発明の温風暖房機を図に示す一実施例
に基づき説明する。

第１図、第２図および第３図は室外より導入し
た室外空気をガスと混合して燃焼させ、燃焼ガス
を室内空気と熱交換させ、燃焼ガスを再び室外に
吐出するFF式ガス温風装置の構成図および電子
回路図を示す。

FF式ガス温風装置は、室外より導入した空気
を燃焼させ、再び室外へ吐出する燃焼空気循環路
１と、該燃焼空気循環路１内にガスの供給を行な
うガス導入路２と、室内の空気を前記燃焼空気循
環路１の燃焼ガスと交換させ、温風として再び吐
出する室内空気循環路３と、前記燃焼空気循環路
１、ガス導入路２および室内空気循環路３の駆動
および制御を行なう電子制御回路４とからなる。

燃焼空気循環路１は、室外より空気を導入する
室外空気導入路１０１と、該室外空気導入路１０
１より室外空気を吸引し、燃焼空気循環路１内の
空気および燃焼ガスの流動を行なう燃焼用送風機
１０２と、該燃焼用送風機１０２により吸引され
た空気にガスを噴出するガス噴出ノズル１０３
と、ガス混合空気の燃焼を行なうセラミツク製か
らなるガスバーナ１０４と、該ガスバーナ１０４
により燃焼された燃焼ガスと室内空気循環路３に
より循環される室内空気と熱交換を行なう熱交換
器１０５と、該熱交換器１０５で熱交換後の燃焼
ガスを室外に導く排気路１０６とからなる。

ガス導入路２は、ガスを前記ガス噴出ノズル１
０３に供給するガス燃焼供給配管２０１の上流側
に設けられ、通電、非通電により開閉される第１
メインバルブ２０２と、該第１メインバルブ２０
２の下流に設けられ、第１メインバルブ２０２同
様、通電制御により開閉される第２メインバルブ
２０３と、該第２メインバルブ２０３の下流に設
けられ、ガスの流通量の調圧を行なう定流量弁２
０４と、該定流量弁２０４の下流に設けられ、通
電量により開口度合が可変する比例制御弁２０５
と、該比例制御弁２０５の開閉状態に関係なく比
例制御弁２０５の上流からガス噴出ノズル１０３
に一定量のガスを流出する流量調節オリフイス２
０６を有したガスバイパス２０７とからなる。

室内空気循環路３は、室内の空気をFF式ガス
温風装置内に導入するエアフイルタ３０１を有す
る室内空気導入口３０２と、該室内空気導入口３
０２より室内空気を吸引し、室内空気循環路３内
の空気の流動を行なう対流用送風機３０３と、前
記燃焼空気循環路１の熱交換器１０５と熱交換後
の高温とされた空気を吐出する温風吐出口３０４
とからなる。

電子制御装置４は、ガスバーナ１０４に炎を点
火させるスパーク電極４０１、燃焼用送風機１０
２および対流用送風機３０３の回転速度を制御す
るサーモカツプル４０２、前記燃焼空気循環路１
の燃焼用送風機１０２、前記ガス導入路２の第１
メインバルブ２０２、第２メインバルブ２０３、
比例制御弁２０５、前記室内空気循環路３の対流
用送風機３０３などの駆動および制御を行なう。

電子制御装置４は、一般家庭に配電される100
ボルトの交流電流を一定電圧の直流に変換する電
源回路４１と、ガスバーナ１０４に臨ませたサー
モカツプル４０２の出力を増強するサーモカツプ
ル増幅回路４２と、サーモカツプル増幅回路４２
の出力により酸素の供給状態を検知し、燃焼用送
風機１０２および対流用送風機３０３の回転速度
を設定する回路速度指示回路４３と、該回路速度
指示回路４３の出力の補正を行なう回転速度補正
回路４４と、該回転速度補正回路４４の出力によ
り燃焼用送風機１０２への通電を行なうと共に、
対流用送風機３０３への通電を行なう送風機駆動
回路４５と、前記サーモカツプル増幅回路４２の
出力に応じ対流用送風機３０３の最低回転速度の
設定、高回転域の制御を行う対流用送風機切換回
路４６と、点火時における燃焼用送風機１０２の
回転速度の設定を行う点火回転速度設定回路４７
と、前記回転速度補正回路４４より燃焼用送風機
１０２の回転を検知する燃焼用送風機回転検知回
路４８と、該燃焼用送風機回転検知回路４８が燃
焼用送風機１０２の回転速度が点火回転すること
によりスパーク電極４０１で点火を行うスパーカ
ー駆動回路４９と、スパーク電極４０１のスパー
ク状態を検出するスパーク検知回路５０と、前記
燃焼用送風機回転検知回路４８で始動時の所定時
間燃焼空気循環路１内を燃焼用送風機１０２が送
風を行なつたのを検知するとともにスパーク検知
回路５０にてスパークを検知後、第１メインバル
ブ２０２および第２メインバルブ２０３を通電し
ガス燃焼供給配管２０１を開口させる電磁弁駆動
回路５１と、前記サーモカツプル増幅回路４２の
出力により炎を検知し、着火状態を検出する着火
判定回路５２と、該着火判定回路５２が炎を検知
することによりスタートし、ある設定時間下述す
る比例弁制御回路５４を作動させるタイマー回路
５３と、該タイマー回路５３の出力を受け一定時
間比例制御弁２０５の開度を大きくするととも
に、温度設定器により得られる基準値と室温を検
知する感温素子からの出力信号とを比較して、比
例制御弁２０５の通電量の制御を行なう比例弁制
御回路５４と、該比例弁制御回路５４の温度設定
器により得られる基準値と感温素子の出力信号と
の差が一定値以上に達したときに第１メインバル
ブ２０２および第２メインバルブ２０３へ通電回
路を制御してガスの燃焼を停止させる温調判定回
路５５と、着火判定回路５２の出力によりプリパ
ージ時間の長さを設定する炎初期チエツク回路５
６と、サーモカツプル増幅回路４２の出力により
異常燃焼を検知するハイカツト回路５７と、該ハ
イカツト回路５７の出力により燃焼用送風機１０
２、第１メインバルブ２０２、スパーク電極４０
１を非通電とする出力を発生する異常ロツク回路
５８と、上記回路の制御を行う点火シーケンス回
路５９と、任意に設定した時間の経過後、自動的
に運転を開始し、運転時間が３時間を経過する
と、運転を停止するおはようタイマー回路６０
と、ある所定時間経過後、比例弁制御回路５４を
制御し、設定温度を例えば１℃下げ、さらに所定
時間経過後、設定温度をさらに例えば１℃下げて
セーブ運転を行うセーブ回路６１とからなる。

第３図は、ガスバーナ１０４に臨ませたサーモ
カツプル４０２の出力信号がある設定出力以下と
されても対流用送風機３０３の回転速度を所定速
度に保持する上記サーモカツプル増幅回路４２、
送風機駆動回路４５、対流用送風機切換回路４６
を示す電子回路の一実施例を示す。

サーモカツプル増幅回路４２は、サーモカツプ
ル４０２の出力を比較増幅するオペアンプOP、
および抵抗体Ｒ１〜Ｒ３よりなる。

回路速度指示回路４３は、前記サーモカツプル
増幅回路４２のオペアンプOPの出力信号に応じ
て燃焼用送風機１０２および対流用送風機３０３
の回転速度を可変設定するよう設けられている。

回転速度補正回路４４は、前記回路速度指示回
路４３および周波数ジエネレータに制御され、出
力をパワートランジスタTr１により増幅し、燃
焼用送風機１０２および対流用送風機３０３の通
電制御をする。

送風機駆動回路４５は、前記回転速度補正回路
４４のパワートランジスタTr１の電位変化によ
り通電量が可変するダイオードブリツジ４５Ａ
と、本発明の対流用送風機３０３の最低速度を設
定する下述する対流用送風機切換回路４６により
制御され、並列接続された燃焼用送風機１０２お
よび対流用送風機３０３のうち対流用送風機３０
３を、抵抗体Ｒ４を介した通電回路あるいはダイ
オードブリツシ４５Ａと接続する通電回路との切
換を行うリレースイツチRs１と、該リレースイ
ツチRs１同様、対流用送風機切換回路４６に制
御され、対流用送風機３０３を、ダイオードブリ
ツジ４５Ａあるいは抵抗体Ｒ５を介してダイオー
ドブリツジ４５Ａと接続するリレースイツチRs
２と、燃焼用送風機１０２および対流用送風機３
０３の発生するノイズの吸収および外部ノイズの
遮断を行うためのコンデンサＣ１〜Ｃ４およびコ
イルＬ１，Ｌ２からなるフイルター部４５Ｂとか
らなり、４５Ｃは送風機駆動回路４５のパワート
ランジスタTr１とダイオードブリツジ４５Ａの
間に配設され、ノイズおよびサージ等を吸収して
取り除くバリスタである。

対流用送風機切換回路４６は、第１出力判定回
路４６Ａと第２出力判定回路４６Ｂとからなり、
第１出力判定回路４６Ａは、前記サーモカツプル
増幅回路４２のオペアンプOPの出力信号を入力
し、オペアンプOPの出力が第１の設定値以上と
されることによりハイの出力とされるコンパレー
タCP１と、該コンパレータCP１の出力信号によ
りON・OFF制御されるトランジスタTr２と、
点火シーケンス回路５９に設けられ、電源投入
時、設定時間（例えばプリバージ中）OFFされ
る非通電タイマーの出力によりON・OFF制御さ
れるトランジスタTr３と、トランジスタTr２お
よびトランジスタTr３が共にONされることによ
り通電され、送風機駆動回路４５に設けられたリ
レースイツチRs１をダイオードブリツジ４５Ａ
と接続させるリレーコイルRc１とからなり、Ｒ
６〜Ｒ８はコンパレータCP１の基準電圧を設定
する抵抗体、Ｒ９，Ｒ１０は電圧制御のための抵
抗体、Ｄ１はダイオードである。第２出力判定回
路４６Ｂは、前記サーモカツプル増幅回路４２の
オペアンプOPの出力信号を入力し、オペアンプ
OPの出力が第２の設定値以上とされることによ
りハイの出力とされるコンパレータCP２と、該
コンパレータCP２の出力信号によりON・OFF
制御されるトランジスタTr４と、該トランジス
タTr４がONされることにより通電され、送風機
駆動回路４５に設けられたリレースイツチRs２
を抵抗体Ｒ５と接続させるリレーコイルRc２と
からなり、Ｒ１１〜Ｒ１３はコンパレータCP２
の基準電圧を設定する抵抗体、Ｒ１４，Ｒ１５は
電圧制御のための抵抗体、Ｄ２はダイオードであ
る。またＣ５はオペアンプOPの出力の変動を吸
収し、コンパレータCP１の出力を安定させるコ
ンデンサである。

上記に示す電気回路の作動を第４図および第５
図を用いて説明する。なお燃焼用送風機１０２は
定格入力がプリパージによる電圧に耐える２極シ
ンクロモータ、対流用送風機３０３は定格入力が
前記燃焼用送風機１０２の半分の４極シンクロモ
ータを用いた例を示し、コンパレータCP１がハ
イの出力とされる第１の設定値をＡ１、コンパレ
ータCP２がハイの出力とされる第２の設定値Ａ
２と設定する。

電源投入後、ガスバーナ１０４の着火前に燃焼
用送風機１０２が点火シーケンス回路５９および
回路速度指示回路４３の作動により燃焼室内の空
気の入れ換えを行う（プリパージ）。この時対流
用送風機３０３はガスバーナ１０４の着火前のた
めサーモカツプル４０２が加熱されておらず、サ
ーモカツプル増幅回路４２の出力が第１の設定値
Ａ１未満であるため、対流用送風機切換回路４６
のコンパレータCP１をローの出力とし、トラン
ジスタTr２をOFFとするためリレーコイルRc１
は非通電とされ、リレースイツチRs１が抵抗体
Ｒ５と接続状態とされるが、通常バイメタル式の
フアンスイツチFSがOFFとなつているため作動
しない。また電源OFF後、燃焼室等が冷却され
る以前に再度電源を投入するなど電源投入時にサ
ーモカツプル４０２が加熱されてオペアンプOP
の出力が第１の設定値Ａ１以上とされ、プリパー
ジ終了前にオペアンプOP１がハイの出力とされ
ても、電源投入後の所定時間は点火シーケンス回
路５９に設けられた非通電タイマーの作動により
トランジスタTr３がOFF状態とされるため、対
流用送風機３０３はリレースイツチRs１を介し
て抵抗体Ｒ４と接続される。

電源投入後の非通電タイマーがトランジスタ
Tr３をONする所定時間経過後、ガスバーナ１０
４に炎が発生すると、サーモカツプル増幅回路４
４、回路速度指示回路４３、回転速度補正回路４
４の出力に応じ、送風機駆動回路４５ダイオード
ブリツジ４５Ａの電流値が無段階に可変され、燃
焼用送風機１０２の通電量が第４図の実線Ｎ１に
示す如く連続的に増減され、燃焼用送風機１０２
の回転速度は第５図の実線Ｎ２に示す如く無段階
に連続可変される。ガスバーナ１０４に発生する
炎によりサーモカツプル増幅回路４２のオペアン
プOPの出力が第１の設定値Ａ１とされるまでは
上述の如くコンパレータCP１がローの出力とさ
れ、トランジスタTr２をOFFとし、リレーコイ
ルRc１を非通電とするためリレースイツチRs１
が抵抗体Ｒ４と接続されるため、対流用送風機３
０３の通電量は第４図の破線Ta１に示す如くサ
ーモカツプル増幅回路４２の出力に関係なく一定
とされ、対流用送風機３０３の回転速度は第５図
の破線Ta２に示す如く一定回転とされる。サー
モカツプル増幅回路４２の出力が第１の設定値Ａ
１以上とされることにより対流用送風機切換回路
４６のコンパレータCP１がハイの出力とされ、
この出力を受けてトランジスタTr２がONされ
る。この時、トランジスタTr３は電源投入後の
所定時間経過後であるためONされ、リレーコイ
ルRc１が通電されリレースイツチRs１がダイオ
ードブリツジ４５Ａと接続される。これにより対
流用送風機３０３は燃焼用送風機１０２同様、サ
ーモカツプル増幅回路４２、回路速度指示回路４
３、回転速度補正回路４４の出力に応じ、通電量
は第４図の波線Tb１に示す如く無段階に連続可
変され、これにより回転速度は第５図の破線Tb
２に示す如く連続可変される。さらにサーモカツ
プル増幅回路４２の出力が第２の設定値Ａ２以上
とされることにより第２出力判定回路４６Ｂのコ
ンパレータCP２の出力がハイとされ、この出力
によりトランジスタTr４がONされ、リレーコイ
ルRc２が通電され、リレースイツチRs２が抵抗
体Ｒ５と接続される。これにより対流用送風機３
０３は第４図の破線Tc１に示す如き通電量とさ
れ、回転速度は第５図の破線Tc２に示す如く制
御される。なお上記実施例の抵抗体Ｒ４を介した
通電回路は、サーモカツプル増幅回路４２の出力
が第１の設定値Ａ１の時、ダイオードブリツジ４
５Ａから供給される電圧と同等の電圧となるよう
設定したものである。

第６図は本発明の他の実施例を示す電気回路図
である。

本実施例は、リレースイツチRs２はリレーコ
イルRc２が通電されることにより抵抗体Ｒ５０
を介した通電回路に接続されるもので、抵抗体Ｒ
５０を介した通電回路は、サーモカツプル増幅回
路４２の出力が第２の設定値Ａ２の時、ダイオー
ドブリツジ４５Ａから供給される電圧と同等の電
圧となるよう設定したものである。

作動は、サーモカツプル増幅回路４２の出力が
第２の設定値Ａ２以上とされることによりリレー
スイツチRs２が抵抗体Ｒ５０を介した通電回路
と接続されるため、対流用送風機３０３の通電量
は第７図の破線Td１に示す如くサーモカツプル
増幅回路４２の出力に関係なく一定とされ、これ
により対流用送風機３０３の回転速度は第８図の
破線Td２に示す如く一定回転とされる。これに
より対流用送風機３０３の回転速度はサーモカツ
プル４０２の出力信号に応じて連続可変すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたガス燃焼式の温風
暖房機の構成図、第２図は電子制御装置のブロツ
ク図、第３図は本発明の実施例を示す電子回路
図、第４図および第５図は実施例の作動を説明す
るためのグラフ、第６図は本発明の他の実施例を
示す電子回路図、第７図および第８図は他の実施
例の作動を説明するためのグラフである。 図中、１……燃焼空気循環路、２……ガス導入
路、３……室内空気循環路、４……電子制御装
置、４２……サーモカツプル増幅回路、４３……
回転速度指示回路、４４……回転速度補正回路、
４５……送風機駆動回路、４６……対流用送風機
切換回路、１０２……燃焼用送風機、１０４……
ガスバーナ、３０３……対流用送風機、４０２…
…サーモカツプル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナに燃焼用空気を供給する燃焼用送風機
   と、前記バーナにより発生した熱を温風として吹
   き出す対流用送風機と、前記バーナに臨ませた燃
   焼検知センサの出力信号により前記燃焼用送風機
   および前記対流用送風機の回転速度の制御を行う
   回転速度制御回路を有した電子制御装置とを備え
   た温風暖房機において、 前記電子制御装置は、 前記燃焼検知センサの出力信号がある設定値よ
   り大きい時あるいは小さい時に、 前記対流用送風機の回転速度がある設定値以上
   あるいはある設定値以下とならないように、 前記対流用送風機の回転速度の上昇あるいは回
   転速度の低下を抑制する ことを特徴とする温風暖房機。