JPH04366359A - 温風暖房機 - 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】

【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、実公平１−４２７８２号公報に開示されている
ように、エアフィルター、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
より室内空気をエアフィルター及び熱交換部を介して吹
き出すようにしている。

【０００３】また、熱交換部に２つの温度スイッチを取
付け、熱交換部の温度（送風温度）が第１の所定温度以
上になると、第１の温度スイッチによってフィルター目
詰まりランプを点灯させ、使用者にエアフィルターの目
詰まりを知らせていた。また、熱交換部の温度（送風温
度）が第１の所定温度より高い第２の所定温度以上にな
ると、燃焼部での燃焼を停止させるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の温風暖房機では、送風機の風量が燃焼量に応じ
て制御されていたため、燃焼量の大きな暖房運転開始当
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。

【０００５】この発明は上述した事実に鑑みてなされた
ものであり、エアフィルターの目詰まり表示と異常加熱
時の燃焼停止とが行えるようにしつつ、温度検知用の部
品を増加させることなく、快適な温風暖房が行えるよう
にすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明では、エアフィ
ルター、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エ
アフィルター及び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、又はその近くに過昇温
度検知器とサーミスタ等の温度センサとを設け、この温
度センサの検出温度に応じて送風機の風量を制御すると
ともに、検出温度が第１の所定温度以上のときには表示
器に目詰まり表示を行わせ、かつ、過昇温度検知器の検
出温度が第１の所定温度よりも高い第２の所定温度以上
のときには燃焼部での燃焼を停止させる制御手段を備え
た構成である。

【０００７】

【作用】このように構成すると、過昇温度検知器と一緒
に熱交換部、又はその近くに設けた温度センサを利用し
てエアフィルターの目詰まり表示と、送風温度に応じた
風量制御を行うことができ、安全性を確保しながら快適
な温風暖房が実現される。

【０００８】

【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。

【０００９】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
。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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
。

【００１６】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
。

【００１７】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。

【００１８】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）。

【００１９】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。

【００２０】

【数１】

【００２１】

【数２】

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

【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、エアフィルターの目詰まり表示と異常加熱時の燃
焼停止とが行えるようにして安全性を十分に確保しなが
ら、温度検知用の部品を増加させることなく、送風温度
に応じた風量制御を行うことができ、快適な温風暖房を
経済的に実現できるものである。

【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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エアフィルター、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エアフィルター及び熱交換部を
   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、又はその近くに過昇温度検知器とサーミスタ等の温
   度センサとを設け、この温度センサの検出温度に応じて
   送風機の風量を制御するとともに、検出温度が第１の所
   定温度以上のときは表示器に目詰まり表示を行わせ、か
   つ、過昇温度検知器の検出温度が第１の所定温度よりも
   高い第２の所定温度以上のときには燃焼部での燃焼を停
   止させる制御手段を備えたことを特徴とする温風暖房機
   。