JPH04366358A

JPH04366358A - 温風暖房機

Info

Publication number: JPH04366358A
Application number: JP3139074A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Morito; 克美森戸; Takeshi Osawa; 岳史大澤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1992-12-18

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は石油ファンヒータ、ガ
スファンヒータ等の温風暖房機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、石油ファンヒータ等の温風暖房
機では、特開平３−２０５１８号公報に開示されている
ように、燃焼部、この燃焼部から燃焼ガスが供給される
熱交換部及び送風機を有し、送風機により室内空気を熱
交換部を介して吹き出すようにしている。

【０００３】上述した送風機による風量制御は送風機駆
動用の交流モータを位相制御するものが一般的であり、
燃焼部での燃焼量の大きさに応じて位相切り角（交流電
源の各半サイクルにおけるオフ時間で、例えば、５０Ｈ
ｚの場合、０〜１０ｍｓの間で設定）を定め、交流モー
タの印加電圧をこの位相切り角で位相制御するものや、
交流モータの回転数を検出し、この回転数が燃焼量に見
合った回転数になるように位相切り角を増減させるもの
などが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼量
に見合った風量が得られるように送風機の駆動用モータ
を位相制御するものでは、運転開始当初に冷風が吹出し
、使用者に不快感を与える心配があった。また、回転数
検知器を用いるものでは、フォトカプラーやホールＩＣ
などが必要となり、コスト高になる欠点があった。

【０００５】もちろん、送風温度に応じて送風機の風量
を制御するようにすれば、冷風吹出しを防止できるが、
反面、送風温度を検出する温度センサの応答遅れによっ
て燃焼部や熱交換部が異常に加熱され、これらを損傷さ
せる心配があった。

【０００６】この発明は上述した事実に鑑みてなされた
ものであり、運転開始当初に使用者に冷風感を与えるこ
となく、燃焼部や熱交換部の異常加熱を防止することを
目的とし、さらには高価な回転数検知器を用いることな
く、精度の良い風量制御が行われるようにすることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、燃焼部、
この燃焼部から燃焼ガスが供給される熱交換部及び送風
機を有し、送風機により室内空気を熱交換部を介して吹
き出すようにした温風暖房機において、熱交換部、又は
その近くに設けられた温度センサと、燃焼部での燃焼量
に応じて定められる風量を温度センサの検出温度に応じ
て補正した風量で送風機を作動させる制御手段とを備え
た構成である。

【０００８】また、この発明では、燃焼部、この燃焼部
から燃焼ガスが供給される熱交換部及び送風機を有し、
送風機により室内空気を熱交換部を介して吹き出すよう
にした温風暖房機において、熱交換部、又はその近くに
設けられた温度センサと、燃焼部での燃焼量に対応して
中心位相切り角と目標送風温度が定められ、中心位相切
り角を温度センサの検出温度と目標送風温度との偏差に
応じて補正した目標位相切り角で送風機駆動用の交流モ
ータを位相制御する制御手段とを備えた構成である。

【０００９】さらにまた、請求項２の温風暖房機におい
て、温度センサの検出温度と目標送風温度との偏差に応
じた補正量が中心位相切り角の補値によって増減される
ように構成されている。

【００１０】

【作用】請求項１に記載のものでは、燃焼量に応じて送
風機の風量が定められているので、燃焼部の異常加熱の
心配がないばかりでなく、温度センサの検出温度（送風
温度）に応じて風量が補正されるので、運転開始当初や
負荷の変動時に使用者に極力冷風感を与えないようにで
きる。

【００１１】また、請求項２の記載のものでは、上述し
た風量制御が安価な交流モータ（例えば隈取りモータ）
の位相制御によって可能であり、さらに請求項３に記載
のものでは、このような位相制御を回転数検知器を用い
ることなく、精度良く行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を石油ファンヒータに適用し
た実施例について説明する。

【００１３】図２及び図３において、１は石油ファンヒ
ータの外装ケースであり、外装ケース１の背面にはエア
フィルター２を有する空気吸込口３が設けられ、前面に
は温風吹出口４が設けられている。外装ケースＣの内部
には空気吸込口３に臨ませた温風用送風機５が設けられ
るとともに、カートリッジタンク６、油受けタンク７、
燃料ポンプ８、燃焼用送風機９、バーナ（燃焼部）１０
、燃焼筒（燃焼部及び熱交換部）１１、送風案内ケース
１２（熱交換部）及び制御装置１３等が設けられている
。

【００１４】送風案内ケース１２の上にはハイリミット
スイッチ（過昇温度検知器）１４と、サーミスタよりな
るケース温度センサ１５とが互いに近接して取付けられ
ている。また、１６は外装ケース１の上面に設けられた
操作パネルである。

【００１５】図１は上述した制御装置１３の基本構成を
示すものである。図１において、１７はＡ／Ｄ変換器を
内蔵したマイクロコンピュータ（以下、マイコンという
）であり、マイコン１７の入力側には運転スイッチ１８
、温度設定器１９、室温センサ２０、バーナ１０の気化
部の温度を検出するバーナ温度センサ２１、炎検知器Ｆ
Ｌ、ハイリミットスイッチ１４及びケース温度センサ１
５が接続されている。

【００１６】また、マイコン１７の入力側にはバーナ１
０の気化部を加熱する電気ヒータ２２、点火器２３、燃
焼用送風機９を駆動するバーナモータ９Ｍ、燃料ポンプ
８、温風用送風機５を駆動するファンモータ５Ｍ及びデ
ジタル表示器２４が接続されている。２５はバーナモー
タ９Ｍの回転数を検出する回転数検知器であり、回転数
検知器２５の回転数信号はマイコン１７に入力されてい
る。尚、運転スイッチ１８、温度設定器１９及びデジタ
ル表示器２４は操作パネル１６に設けられている。また
、ファンモータ５Ｍ及びバーナモータ９Ｍには隈取りモ
ータ等の交流モータを用いている。

【００１７】運転スイッチ１８が投入されると、マイコ
ン１７はまず電気ヒータ２２に通電し、バーナ１０の気
化部を加熱する。そして、バーナ温度センサ２１の検出
温度が灯油の気化に適した温度になり、予熱が完了する
と、図４及び図５に示すように、マイコン１６はバーナ
モータ９Ｍを作動させ、バーナ１０のプリパージを行う
。プリパージが終了すると、マイコン１７は所定時間Ｔ
Ａ、点火器２３を作動させるとともに、温風用送風機５
を駆動するファンモータ５Ｍと燃料ポンプ８を始動させ
る。

【００１８】ファンヒータ５Ｍの回転数は少なくとも点
火器２３の作動時間ＴＡ（数秒間）を含む一定時間ＴＢ
、強制的に所定回転数（最大回転数と最小回転数の間の
中回転数、または最小回転数）に維持される。これは、
着火時に使用者に極力冷風感を与えないようにしつつ、
万一、着火ミスが生じ、繰返し着火が行われた場合でも
、未然ガスが燃焼筒１１内に多量に溜まらないようにし
、爆発着火を防止するためである。

【００１９】このようにして、バーナ１０に燃焼用空気
及び燃料（灯油）が供給されると、燃料は気化され、燃
焼用空気と混合された後、点火器２３にて着火される。マイコン１７は炎検知器ＦＬからの信号で着火と判断す
ると、つぎのような燃焼制御、並びに温風量制御を行う
。

【００２０】まず、図６に示すように、温度設定器１９
によって設定された設定温度ＴＳと室温センサ２０で検
知した室温ＴＩとの偏差ΔＴに応じて燃焼量Ｑを決定す
る。そして、この燃焼量Ｑが得られるように、燃料ポン
プ（電磁ポンプ）８の駆動周波数を制御するとともに、
バーナモータ９Ｍ及びファンモータ５Ｍを位相制御する
。

【００２１】バーナモータ９Ｍの位相制御では、燃焼量
Ｑに見合った目標回転数ＮＳ１が予め定められており、
回転数検知器２５からの信号でバーナモータ９Ｍの実際
の回転数Ｎ１が検出され、この回転数Ｎ１が目標回転数
ＮＳ１になるようにバーナモータ９Ｍの印加電圧の位相
切り角を増減するようにしてある。このため、燃焼用送
風機９の燃焼用空気量が燃料ポンプ８の燃料供給量に合
わせて精度良く制御される。

【００２２】ファンモータ５Ｍの位相制御では、図７に
示すように、燃焼量Ｑに見合ったバーナモータ９Ｍの回
転数Ｎ１に対してファンモータ５Ｍの印加電圧の中心位
相切り角ｔｓ、並びに目標送風温度ＨＳが定められてい
る。図７のバーナモータ回転数Ｎ１に対するファンモー
タ５Ｍの印加電圧の中心位相切り角ｔｓ特性に屈曲点Ｐ
を設けているのは、バーナモータ９Ｍの印加電圧の位相
切り角に対するバーナモータ回転数Ｎ１の特性に合わせ
るためである（図８参照）。

【００２３】今、バーナモータ回転数Ｎ１がＮ１ｘであ
るとすると、マイコン１７はこれに対応する中心位相切
り角ｔｓｘと目標送風温度ＨＳｘを求める。また、目標
送風温度ＨＳｘとケース温度センサ１５の検出温度（送
風温度）Ｈとの偏差ΔＨを求めるとともに、中心位相切
り角ｔｓｘの補値、例えば、交流電源周波数が５０Ｈｚ
の場合、（１０．００−ｔｓｘ）、６０Ｈｚの場合、（
８．３３−ｔｓｘ）を求め、数式１及び数式２に示すよ
うに、目標位相切り角ｔを設定し、この位相切り角ｔで
ファンモータ５Ｍの位相制御を行う。

【００２４】

【数１】

【００２５】

【数２】

【００２６】上式から明らかなように、燃焼量Ｑに応じ
て、ベースとなる設定風量が定められ、この設定風量を
目標送風温度ＨＳとケース温度センサ１５の検出温度（
送風温度）Ｈとの偏差ΔＨに応じて補正した風量となる
ように温風用送風機５の風量制御が行われるので、例え
ば、暖房運転開始当初において、ケース温度センサ１５
に応答遅れがある場合でも、ある程度の風量が確保され
、バーナ１０、燃焼筒１１及び送風案内ケース１２等が
異常に加熱されないようにでき、これらの部品を保護で
きるとともに、ハイリミットスイッチ１４が頻繁に作動
しないようにできる。

【００２７】また、偏差ΔＨ（α）に応じて目標位相切
り角ｔが増減され、目標送風温度ＨＳよりも送風温度Ｈ
が低いときは目標位相切り角ｔが中心位相切り角ｔｓよ
りも大きくなり、風量が減少して使用者に冷風感を与え
ないようにでき、逆に、ＨＳよりもＨが高いときはｔが
ｔｓよりも小さくなり、風量が増加して外装ケース１内
の温度上昇を抑制することができる。

【００２８】また、この偏差ΔＨ（α）による補正量は
、ファンモータ５Ｍの回転数が低い領域にあるときは補
値が小さく、その値も小さくなる。逆に、ファンモータ
５Ｍの回転数が高い領域にあるときには補値が大きく、
その値も大きくなる。このため、ファンモータ５Ｍの回
転数が高いときでも、低いときでも、ΔＨ（α）による
補正量が同等になるようにでき、ファンモータ５Ｍの印
加電圧の位相切り角に対するファンモータ回転数の特性
（図８参照）に適した位相制御が可能となり、回転数検
知器を用いることなく、燃焼量Ｑと送風温度Ｈに基いて
精度の高い風量制御を行うことができる。

【００２９】上述した暖房運転中、マイコン１６はケー
ス温度センサ１５の検出温度Ｈとハイリミットスイッチ
１４の信号を監視している。そして、エアフィルター３
の目詰まりによって風量が減少し、ケース温度センサ１
５の検出温度Ｈが第１の所定温度ＨＬ以上になると、常
時は温度や時間を表示するデジタル表示器２４に、例え
ば、「Ｅ１」を表示させ、使用者にエアフィルター３の
目詰まりを報知し、エアフィルター３の清掃を促す。ま
た、ケース温度センサ１５の近くに設けられたハイリミ
ットスイッチ１４が第２の所定温度ＨＨ以上の温度を感
知してオフになると、バーナ１０での燃焼を停止させる
とともに、デジタル表示器２４に「Ｅ２」を表示させ、
エアフィルター３の目詰まり等による異常加熱によって
燃焼が停止されたことを使用者に報知する。

【００３０】

【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ので、燃焼量に応じて送風機の風量が定められ、風量が
極度に不足することによる燃焼部や熱交換部の異常加熱
を防止できるばかりでなく、送風温度に応じて送風機の
風量が補正され、運転開始当初や負荷変動によって送風
温度が低い場合には風量が減少して使用者に冷風感を与
えないようにでき、逆に送風温度が上昇した場合には風
量が増加して温風暖房機内部の温度上昇を抑制できるな
ど、快適な温風暖房を実現でき、安全性にも優れたもの
である。

【００３１】また、請求項２に記載のものでは、上述し
た温風制御を安価な隈取りモータ等の交流モータの位相
制御によって実現でき、請求項３に記載のものでは、こ
のような位相制御を高価な回転数検知器を用いることな
く、精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した石油ファンヒータ（温風暖
房機）の制御装置のブロック図である。

【図２】石油ファンヒータの斜視図である。

【図３】石油ファンヒータの内部構造説明図である。

【図４】制御装置のマイクロコンピュータ（制御手段）
の動作説明用のタイムチャートである。

【図５】同じくフローチャートである。

【図６】マイクロコンピュータの燃焼制御特性を示す説
明図である。

【図７】マイクロコンピュータによるファンモータの制
御特性を説明するための図である。

【図８】バーナモータ（又はファンモータ）の位相切り
角に対する回転数の特性を示す説明図である。

【符号の説明】

３　　　　エアフィルター５　　　　温風用送風機５Ｍ　　ファンモータ（交流モータ）１０　　バーナ（燃焼部）１１　　燃焼筒（燃焼部及び熱交換部）１２　　送風案
内ケース（熱交換部）１４　　ハイリミットスイッチ（過昇温度検知器）１５
　　ケース温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　燃焼部、この燃焼部から燃焼ガスが供
給される熱交換部及び送風機を有し、送風機により室内
空気を熱交換部を介して吹き出すようにした温風暖房機
において、熱交換部、又はその近くに設けられた温度セ
ンサと、燃焼部での燃焼量に応じて定められる風量を温
度センサの検出温度に応じて補正した風量で送風機を作
動させる制御手段とを備えたことを特徴とする温風暖房
機。
【請求項２】　　燃焼部、この燃焼部から燃焼ガスが供
給される熱交換部及び送風機を有し、送風機により室内
空気を熱交換部を介して吹き出すようにした温風暖房機
において、熱交換部、又はその近くに設けられた温度セ
ンサと、燃焼部での燃焼量に対応して中心位相切り角と
目標送風温度が定められ、中心位相切り角を温度センサ
の検出温度と目標送風温度との偏差に応じて補正した目
標位相切り角で送風機駆動用の交流モータを位相制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とする温風暖房機。
【請求項３】　　温度センサの検出温度と目標送風温度
との偏差に応じた補正量が中心位相切り角の補値によっ
て増減されるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の温風暖房機。