JPH0623608B2 - 燃焼装置の燃焼量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、燃焼装置に係わり、特に室温が低温時等にお
いて燃焼量を一時的に定格値より増加させて室温を設定
温度まで短時間に上昇させるようにした燃焼装置の燃焼
量制御装置に関する。

（従来の技術） 例えば一般家庭で使用される石油ファンヒータ等の暖房
用の燃焼装置においては、石油等の燃料を燃料タンクか
ら電磁ポンプを介して気化器へ送り、この気化器で燃料
を気化したのちバーナへ供給するようにしている。この
ような燃料装置における燃焼量の調節は電磁ポンプの回
転数を変化させることによって実施している。そして、
この燃焼装置を起動したときの室温の操作者が設定した
設定温度に達していなかった場合は、電磁ポンプの回転
数が定格（強）回転数で運転され燃焼量が［強］に自動
設定され、室温が一旦設定温度近傍まで上昇すると電磁
ポンプの回転数が変化して燃焼量が［中］に変化する。
その後、室温が設定温度一定になるように上記燃焼量が
［中］又は［弱］に可変制御される。

なお、上記定格（強）燃焼量は、燃焼装置をこの定格燃
焼量で長時間連続運転しても燃焼装置内の温度が異常上
昇したり、燃焼装置から出力される温風の温度が異常上
昇したりすることなく、一定の余裕をみて安全にこの燃
焼装置を稼働できる条件における最大の燃焼量である。
したがって、通常この定格値を越えた状態で運転される
ことはない。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のように燃料供給量を複数段に調整
することによって、燃焼量を［強］［中］［弱］に切換
え制御する燃焼量制御装置においても次のような問題が
あった。すなわち、例えば外出先から帰宅したときに燃
焼装置のスイッチを投入した場合等のように、部屋の温
度が設定温度よりかなり低い場合に早急に部屋の温度を
設定温度まで上昇させたい場合等においては、たとえ
［強］燃焼量状態で稼働させたとしても、室温が快適な
設定温度に上昇するまでに多くの時間を必要とした。

この問題を回避するためには室温が設定温度に達するま
で、前記［強］の定格燃焼量を越える燃焼量で稼働させ
ればよいが、この定格値を越える状態で長時間運転する
と前述したような安全上の問題が生じる。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは、室温が低い場合は、一定
温度に上昇するまで又は一定時間内のみ定格を越える燃
焼量で運転することによって、安全性を損うことなく、
短時間で室温を設定温度まで上昇できる燃焼装置の燃焼
量制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の燃焼装置の燃焼量制御装置においては、室温が
設定温度より低い所定の限界温度以下のとき、燃料供給
量を定格負荷燃料供給量を越える過負荷燃料供給量に設
定し、過負荷燃料供給量に設定されたのち室温が限界温
度に達した条件と燃料供給量が過負荷燃料供給量に設定
されてからの経過時間が所定の許容時間に達した条件と
の２つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされた
とき、燃料供給量を定格負荷燃料供給量へ変更するよう
にしている。

（作用） このように構成された燃焼装置の燃焼量制御装置であれ
ば、燃焼装置が運転開始されたときの室温が所定の限界
温度以下の場合は燃料供給量が定格負荷燃料量を越えた
過負荷燃料供給量になるので、定格［強］を越える燃焼
量で運転される。そして室温が許容時間内に限界温度に
達した場合，又は室温が限界温度に達するまえに許容時
間が経過した場合に、定格を越える運転状態は解除され
て通常の定格［強］燃焼量状態に復帰する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の燃焼装置の燃焼量制御装置の概略構成
を示すブロック図である。すなわち、図中１は演算回
路，コマンドレジスタ，記憶部，タイマ，入出力ポート
等を内臓したマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）である。こ
のマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと略記する）１の入
力ポートＡＤ１には室温検出回路２からの温度信号が入
力され、入力ポートＡＤ２には操作者が設定する温度設
定回路３からの温度信号が入力され、入力ポートＡＤ３
には装置内の気化器のヒータのヒータ温度検出回路４か
らの温度信号が入力される。

前記室温検出回路２においては、直流＋Ｖｃの制御電圧
端子と接地間に介挿されたサーミスタ２ａと抵抗２ｂと
の接続点の電位が室温を示す温度信号として入力ポート
ＡＤ１へ入力されている。また、温度設定回路３におい
ては、直流＋Ｖｃの制御電圧端子と接地間に介挿された
抵抗３ａと可変抵抗３ｂと抵抗３ｃとからなる直列回路
における可変抵抗３ｂの可変端子の電位が設定温度の温
度信号として入力ポートＡＤ２へ入力されている。さら
に、ヒータ温度検出回路４においては、直流＋Ｖｃの制
御電圧端子と接地間に介挿されたサーミスタ４ａと抵抗
４ｂとの接続点の電位が気化器のヒータ温度を示す温度
信号として入力ポートＡＤ３へ入力されている。

また、前記ＭＰＵ１の出力ポートＰ０から抵抗５ａを介
してトランジスタ５ｂのベースへ前記気化器のヒータ６
を通電制御するヒータ信号が送出されている。トランジ
スタ５ｂのコレクタはリレーの駆動コイル７ａを介して
直流＋Ｖ_Ｄの駆動電源端子に接続され、エミッタは接地
されている。また、前記気化器のヒータ６は前記リレー
の接点７ｃを介して交流電源８に接続されている。

また、ＭＰＵ１の出力ポートＰ１あら抵抗９ａを介して
トランジスタ９ｂのベースへ部屋に温風を送出するファ
ンモータ１０を駆動制御するファンモータ信号が送出さ
れている。トランジスタ９ｂのコレクタはリレーの駆動
コイル１１ａを介して直流＋Ｖ_Ｄの駆動電源端子に接続
され、エミッタは接地されている。また、ファンモータ
１０は前記リレーの接点１１ｂを介して交流電源１２に
接続されている。

さらに、ＭＰＵ１の出力ポートＰ２から抵抗１３ａを介
してトランジスタ１３ｂのベースへ電磁ポンプ１４の回
転数を制御する周波数信号が送出されている。トランジ
スタ１３ｂのコレクタはフォトカプラを構成する発光ダ
イオード１５ａおよび抵抗１６を介して直流＋Ｖ_Ｄの駆
動電源端子に接続され、エミッタは接地されている。前
記発光ダイオード１５ａとともにフォトカプラを構成す
るフォトトランジスタ１５ｂのコレクタおよびエミッタ
は前記電磁ポンプ１４を駆動制御する電磁ポンプ駆動回
路１７へ接続されている。

この電磁ポンプ１４は燃料タンクから気化器へ送出され
る燃料の供給量を制御するものであり、回転数が上昇す
ると燃料供給量は増大し、回転数が低下すると燃料供給
量は低下する。電磁ポンプ１４の回転数は電磁ポンプ駆
動回路１７へフオトトランジスタ１５ｂを介して入力さ
れる周波数にて定まる。すなわち、ＭＰＵ１は出力ポー
トＰ２から出力される負荷燃焼周波数Ｆを変化させるこ
とによって、電磁ポンプ１４の回転数、すなわち、燃焼
装置の燃焼量を制御できる。実施例においては、燃焼量
を［弱］，［中］，定格の［強］およびこの定格［強］
を越える［過負荷］に設定できる。

また、前記ＭＰＵ１内には電磁ポンプ１４を前記［過負
荷］状態で運転するか否かを示すフラグを記憶する記憶
部や電磁ポンプ１４が前記［過負荷］状態で運転開始し
た時刻からの経過時間Ｔを計時するタイマ等が格納され
ている。

また、この実施例においては前記タイマにて計時される
経過時間Ｔの許容時間はこの燃焼装置の設定時に３０分
とプログラム設定されている。また限界温度も同様に設
計時に２０℃とプログラム設定されている。通常この限
界温度は操作者が設定する設定温度よりかなり低い値に
設定されている。

しかして、前記ＭＰＵ１は第２図のメインルーチンを実
行するようにプログラム構成されている。すなわち、起
動スイッチが投入されると、出力ポートＰ０からＨレベ
ルのヒータ信号を送出し、トランジスタ５ｂ，およびレ
ーの駆動コイル７ａ，接点７ｂを駆動して気化器のヒー
タ６を通電制御する。そして、Ｓ１へ進み入力ポートＡ
Ｄ３へ入力されているヒータ温度が規定の燃焼開始可能
温度に達したか否かを調べる。燃焼開始温度に達してい
なければ、ＭＰＵ１の記憶部に記憶されたフラグを０に
解除するとともに内臓されたタイマの計時を０にリセッ
トする。するとタイマは計時を０から再開する。そし
て、元のメインルーチンに戻る。

Ｓ１にてヒータ温度が燃焼開始可能温度に達すると、Ｓ
２にて前記記憶部のフラグの設定状態を調べる。そし
て、フラグが０に解除されたままであれば、タイマに計
時されている経過時間Ｔを調べる。そして、Ｓ３に経過
時間Ｔが予め設定された許容時間３０分に達していなか
った場合は、入力ポートＡＤ１へ入力されている室温を
読取り予め設定されている限界温度２０℃と比較する。
そして、Ｓ４にて検出された室温が限界温度２０℃に達
していない場合は、Ｓ５にて出力ポートＰ２から電磁ポ
ンプ１４を［過負荷］状態で運転させるための周波数で
ある過負荷燃焼周波数Ｆ_Ｈを出力する。同時に出力ポー
トＰ１からＨレベルのファンモータ信号を送出してファ
ンモータ１０を回転開始させる。すると、電磁ポンプ１
４は［強］の定格状態を越える［過負荷］状態で運転開
始する。その結果、気化器に供給される燃料の供給量が
増大し、燃焼装置は［強］を越える［過負荷］燃焼状態
で起動する。したがって、室温は通常の［強］燃焼状態
よりも早い速度で上昇する。

また、Ｓ３にてタイマの経過時間Ｔが許容時間３０分に
達した場合、又はＳ４にて検出された室温が限界温度２
０℃に達した場合は［過負荷］燃焼量の運転状態を解除
する必要があるので、フラグを１に設定する。

そして、Ｓ２にてフラグが１に設定されていた場合は
［過負荷］燃焼量の運転状態は解除されたと判断して、
出力ポートＰ２から前記過負荷燃焼周波数Ｆ_Ｈ以外の通
常の負荷周波数を送出する。すると、燃焼装置は検出さ
れた室温と入力ポートＡＤ２へ入力されている設定温度
との関係によって定まる通常の［強］［中］［弱］の燃
焼量で運転される。すなわち、［過負荷］運転状態が解
除された直後においては室温と設定温度との間の温度差
が大きいので［強］の定格燃焼量状態で運転され、室温
が一旦設定温度まで上昇すると、［中］又は［弱］に切
換えられる。そして、それ以降は室温が設定温度を保つ
ように［中］又は［弱］に可変制御される。

第３図は着火されてからの経過時間Ｔと燃焼量との関係
を示す図である。すなわち、運転開始時の室温が限界温
度２０℃をかなり下回っていた場合においては、着火し
てから許容時間３０分以内は定格［強］を越えた［過負
荷］状態で運転され、許容時間３０分を越えると定格
［強］状態で運転される。なお、図中点線は従来装置に
おける最初から［強］状態のみで運転した場合を示す。
また、運転開始時の室温が限界温度２０℃を若干下回っ
ており、着火してから許容時間３０分以内に室温が限界
温度に達する場合には、室温が限界温度に達するまでは
定格［強］を越えた［過負荷］状態で運転され、限界温
度に達すると定格［強］状態で運転される。

このように構成された燃焼装置の燃焼量制御装置であれ
ば、運転時間時の室温が限界温度以下であった場合は定
格［強］を越える［過負荷］状態で運転されので、室温
は早急に上昇する。なお、［過負荷］状態で運転される
時間はそのときの室温および運転開始からの経過時間と
の二重の条件により規制されているので、装置内の温度
や温風の温度が異常上昇する等の安全上の問題が生じる
ことはない。また、室温が限界温度を上回った後に［過
負荷］状態の運転が継続されることはないので、既に室
温が限界温度に達しており暖かく感じられているにもか
かわらず［過負荷］運転によって燃料が無駄に消費され
るようなことはない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、室温が低い場合
は、一定温度に上昇するまで又は一定時間内のみ定格を
越える燃焼量で運転するようにしている。したがって、
安全性を損うことなく、かつ燃料を無駄に消費すること
なく、短時間で室温を設定温度まで上昇できる。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一実施例に係わる燃焼装置の燃焼量制御装
置を示すものであり、第１図は概略構成を示すブロック
図、第２図は動作を示す流れ図、第３図は燃焼量の時間
特性図である。 １……ＭＰＵ、２……温度検出回路、３……温度設定回
路、４……ヒータ温度検出回路、６……ヒータ、１０…
…ファンモータ、１４……電磁ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】暖房される部屋の室温に応じてこの室温が
   設定温度になるようにバーナに対する燃料供給量を制御
   する燃焼装置の燃焼量制御装置において、前記室温が前
   記設定温度より低い所定の限界温度以下のとき、前記燃
   料供給量を定格負荷燃料供給量を越える過負荷燃料供給
   量に設定する過負荷設定手段と、この過負荷設定手段に
   て前記燃料供給量が過負荷燃料供給量に設定されたのち
   の前記室温が前記限界温度に達した条件と前記燃料供給
   量が過負荷燃料供給量に設定されてからの経過時間が所
   定の許容時間に達した条件との２つ条件のうち少なくと
   も１つの条件が満たされたとき、前記燃料供給量を前記
   定格負荷燃料供給量へ変更する燃料供給量変更手段とを
   備えたことを特徴とする燃焼装置の燃焼量制御装置。