JPH0646094B2 - 温風暖房機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気化式燃焼器を備えた温風暖房機の制御装置
に関するものである。

従来の技術 従来、燃焼器において気化された燃料油と燃焼用空気と
の混合比率は、強燃焼や弱燃焼等の燃焼量に応じて若干
の変動はあるものの燃焼器の設計時にあらかじめ最適比
率が決定されており、着火時や通常燃焼時を通じて常に
所定の混合比率で燃焼するようになっている。

第６図は従来の石油暖房機器の構造を示す略図である。
101は燃料タンクで、燃料油は電磁ポンプ102によって吸
い上げられ気化器103に圧送される。気化器103は燃焼に
よる熱およびヒータ104によって加熱されており、燃料
油はここで気化した後、燃焼用空気供給装置105より供
給される燃焼用空気と混合室106で混合され、炎口部107
にて火炎108を形成する。燃焼した排気ガスは燃焼筒10
9、放熱器110を介して室内空気と熱交換し室内を暖房し
た後、屋外へ排気される。

第７図は従来の制御回路を示すもので、111は電源、112
は制御部で、ヒータ104の温度制御やリレー等の各種タ
イミング制御を行うことで燃焼制御を行っている。制御
部112はまず運転開始時にリレー113をオンすることで気
化器103の予熱を行い、予熱が完了するとリレー113をオ
フ、リレー114をオンすることにより燃焼用空気供給装
置105、電磁ポンプ102および点火器115が通電され点
火、燃焼する。燃焼用空気供給装置105は強回転、弱回
転の選択を行うタップａ，ｂが設けられたモータで構成
され、電磁ポンプ102は吐出量を２段階に変更できる端
子ａ′，ｂ′が設けられているものとする。

リレー116は２回路２接点リレーで、この接点がａ、
ａ′側に閉じると燃焼用空気供給装置105は強回転、電
磁ポンプ102は大流量に決定されて強燃焼になる。逆に
ｂ、ｂ′側にリレー116の接点が閉じると弱燃焼にな
る。

以上のように、従来の温風暖房機の制御装置は強燃焼や
弱燃焼の燃焼量に応じてあらかじめ設定された所定の燃
焼用空気と燃料油をそれぞれ供給して燃焼させるもので
あった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成では燃焼量に応じて燃焼
用空気供給装置105で供給する燃焼用空気量と電磁ポン
プ102から吐出する燃料油量はあらかじめ設定されてい
るので、燃焼開始時の混合室106が充分に暖まっていな
い時は一部の気化燃料油が炎口部107に到達する前に結
露するため、リフト気味の燃焼で臭気が発生する。一
方、混合室106に燃焼熱が回収され充分な気化燃料油が
得られるに従い、燃焼は黄火燃焼になり煤が発生しやす
くなるという課題があった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、ヒータ通
電開始時の気化器温度によって着火時の燃焼用空気と燃
料油との混合比を変えることで、常に安定した着火燃焼
状態が得られるようにすることを目的としたものであ
る。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明の温風暖房機の制御装置
は、燃料油を加熱気化させる気化器の温度を検出する気
化器温度検出手段と、予熱動作開始時の気化器温度に応
じて、着火時の気化燃料油と燃焼用空気との混合比を変
更する燃焼制御部とを備えた構成としてある。

作用 本発明は上記した構成により、予熱開始時の気化器温度
から混合室内での気化燃料油結露量を推定し、着火時の
燃料油量に対する燃焼用空気の量の比を変化させるよう
に混合するので、炎口部温度にかかわらず安定した着
火、燃焼になる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説明する。第
１図は対向炎を利用したバーナで構成される本実施例の
構成図で、第２図はバーナの水平断面を上部から見た図
である。１は外枠、２は燃料タンク、３は印加されるパ
ルス周波数に応じて吐出される燃料量が変化する電磁ポ
ンプで、ノズル４を介してバーナ５に噴出される。７は
上記ノズル４の周囲より燃焼用空気を供給する燃焼用空
気供給口であり、燃焼用空気供給装置６に連通してい
る。８は細長く形成された気化器で、底部に埋設された
ヒータ９で燃料を気化する。10は上記気化器８で気化さ
れた気化燃焼油と燃焼用空気とを混合する混合室であ
り、かつ混合ガスを燃焼部11に供給する通路を兼ねてい
る。12は上記気化器８の温度を検知するための気化器温
度検知器で、気化器８の底部に取り付けられている。こ
の気化器温度検知器12で検出した温度を変換して得られ
る電気信号は制御装置16に入力されている。13は上記燃
焼部11に設けた炎口で、この炎口13より噴出した混合ガ
スは火炎14を形成し、形成された火炎はフレームロッド
14ａで検出される。

制御装置16は気化器温度検知器12で検出した気化器８の
温度を判定する気化器温度検出手段17と、前記電磁ポン
プ３に燃焼量に対応するパルス信号を出力する電磁ポン
プ制御手段18と、前記燃焼用空気供給装置６の回転数を
所定の回転数になるように制御する燃焼用空気制御手段
19と、フレームロッド14ａからの信号で着火の有無を判
定する着火検知部14ｂと、上記電磁ポンプ制御手段18及
び燃焼用空気制御手段19のそれぞれに信号線Ｓ１もしく
はＳ２を介して、燃焼シーケンスに応じた所定の値を指
示する燃焼制御部20とから構成されている。

上記信号線Ｓ１は気化器温度検出手段17からの情報に対
応して変化する出力信号で、信号線Ｓ２は燃焼量に対応
して変化する出力信号である。燃焼用空気制御手段19は
信号線Ｓ１およびＳ２を着火検知部14ｂの出力で切り替
わるスイッチ14ｃで、選択入力している。

第３図は要部の具体的な回路の一例を示す。制御装置16
はマイクロコンピュータ21および周辺回路から構成され
ており、ここに示すマイクロコンピュータ21は、ＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力部を有する、いわゆる
ワンチップマイコンである。気化器温度検知器12は、Ａ
／Ｄ変換器22を介してマイクロコンピュータ21の入力部
に接続されている。これにより気化器温度検知器12から
の温度信号が２進符号に変換されてマイクロコンピュー
タ21に読み込まれる。23は燃焼開始を指示する運転スイ
ッチで、マイクロコンピュータ21に入力されている。24
は電源周波数に同期した交流信号源25のゼロクロスポイ
ントを検出し幅１ms程度のパルス信号を発生するゼロク
ロス検出回路で、このパルス信号によりマイクロコンピ
ュータ21はゼロクロスポイントを判断する。26は半導体
スイッチで、発光部のＬＥＤと受光部のトライアックか
ら構成されている。27はヒータ９をオンオフするリレ
ー、28は点火器である。29はバライバーで、出力に接続
された半導体スイッチ26、リレー27、電磁ポンプ３、点
火器28をマイクロコンピュータ21からの出力信号を受け
て駆動するものである。

一方交流電源30に、リレー27の接点27ａを介したヒータ
９と、半導体スイッチ26を介した燃焼用空気供給装置６
が並列に接続されている。燃焼用空気供給装置６の回転
数は回転検出器31で検出されており、マイクロコンピュ
ータ21はこの回転情報を基に回転数のフィードバック制
御を行っている。

次に、上記のように構成した本実施例の動作を第４図の
フローチャート図にしたがいながら説明する。運転スイ
ッチ23のオン／オフをステップ35で判定する。まず、現
在燃焼中であるとすると、運転スイッチ23がオフされる
と処理はイ方向に流れステップ36で燃焼が停止された
後、ステップ37で１分のタイマーが起動される。この１
分のタイマーはステップ34にて更新されるものとする。
次に、再び運転スイッチ23がオンされると、まずステッ
プ38で前記１分タイマーがタイムアップしているか否か
をチェックする。すなわち、運転スイッチ23がオフされ
ていた時間が１分に満たない場合の処理はロ方向に流
れ、ステップ39で気化器冷却のため燃焼用空気供給装置
６がオンされる。

上記１分タイマーがタイムアップするとステップ39′で
燃焼用空気供給装置６を一旦オフした後、ステップ40は
気化器８の温度をヒータ温度検知器12で検出する処理を
行う。続くステップ41ではスイッチ14ｃを信号線Ｓ１側
に接続する（第１図）。すなわち、燃焼用空気供給装置
６の回転数を上記ステップ40で検出した気化器８の温度
をもとにステップ41で第１表の関係にしたがって着火時
の燃焼用空気供給装置６の回転数を決定する。第１表の
回転数は、予熱開始時の気化器温度が低い程燃焼用空気
供給装置６の回転数が低くなるように設定されている。

予熱動作はステップ42で開始され、ステップ43では気化
器温度が220℃になるまで待つ。ステップ44はプリパー
ジ処理を行うもので、ステップ41で決定された回転数で
燃焼用空気供給装置６をオンする。上記ステップ４４で
10秒程度の回転数安定期間を経過した後、ステップ45に
移り点火器28をオンし、同時に電磁ポンプ制御手段18か
ら電磁ポンプ３に強燃焼相当のパルス信号（27Hz）を出
力する。この時燃焼用空気供給装置６の回転数はプリパ
ージ時の回転数と同じで、強燃焼相当の燃料の噴出に対
応する回転数が2450rpmであるのに対し、それより低い
回転数になっている。これは気化器８で気化された気化
燃料油の一部が混合室10を経て炎口13に到達するまでに
結露するのを見込んだ設定となっているためである。ス
テップ46は着火を判定するルーチンである。着火する
と、炎口13の温度上昇に従い、混合室10内での結露が急
速に改善される。従って、ステップ47では着火検知以降
の混合比を変更し燃焼の安定を図っている。すなわち、
着火検知するとスイッチ14ｃを信号線Ｓ１から信号線Ｓ
２に切り替えることにより、燃焼用空気制御手段19の回
転数は電磁ポンプ制御手段18から出力されるパルス信号
に対応する回転数に変更されるので燃焼の安定性が保た
れる。

上記実施例の構成によれば、点火時の炎口温度を予熱開
始時の気化器温度から推定し、炎口温度にあわせて燃焼
用空気の供給量と電磁ポンプから噴出する燃料の量との
比を変化させるので、燃焼部が十分冷えているコールド
スタート時であってもリフト燃焼になることがなく、再
着火時のように燃焼部が既に暖まっているホットスター
ト時の黄火燃焼も発生せず、必ず良好な着火性能が得ら
れるようになる。また、ホットスタート時は必ず一定時
間の気化器冷却期間を設けているので、炎口部温度と予
熱開始時の気化器温度との相関関係は良好な関係が保た
れる。

第５図は他の実施例のフローチャート図を示すもので、
前記実施例では暖められた気化器８を所定温度まで冷却
するのに、タイマーを利用したが、本実施例では気化器
温度を検出してその温度が一定温度以下になるまで冷却
するようにしたものである。

第４図と異なる点だけに説明を加えると、ステップ35で
運転スイッチ23がオンと判定されると、続くステップ48
で気化器８の温度を検査し、100℃以下になるまでハ方
向に処理が流れる。すなわち、100℃以下になって初め
てステップ40以降のルーチンが処理される。

上記実施例の構成によれば、気化器８の冷却が確実で炎
口部温度と予熱開始時の気化器温度との相関関係は一層
正確なものになる。

なお上記実施例では、気化された燃焼油量と燃焼用空気
量との混合比を変更する混合比制御方法として、燃料の
噴出量は固定の状態で、予熱開始時の気化器温度に応じ
て燃焼用空気供給装置６の回転数を変化させるもので説
明したが、逆に燃料の噴出量を変化させる方法もある。
また、燃焼用空気の供給量を変更するのに燃焼用空気供
給装置６の回転数を変化させたが、燃焼用空気供給口７
の径をダンパ等で多段階に変化させてもかまわない。

発明の効果 以上のように、本発明の温風暖房機の制御装置は着火時
の気化筒温度を検出して気化燃料油と燃焼用空気との比
を変えるので、次のような効果が得られる。

(1)炎口部が冷えている時に着火を行うコールドスター
ト時であっても、炎口部が暖まっている時に着火を行う
ホットスタート時であっても正常な着火性能が得られ
る。

(2)本来、気化器温度の制御用として機能する気化器温
度検知器を着火時の燃焼補償用としても兼用出来るよう
になる。

また、本発明は着火前に気化筒を冷却するようにしてい
るので、ホットスタート時であっても燃焼用空気と気化
燃料油との比がくずれるようなことがなく、より確実な
着火性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は対向炎を利用したバーナで構成される本実施例
の構成図、第２図は同バーナの断面図、第３図は同要部
の具体的な回路図、第４図は同動作を説明するフローチ
ャート図、第５図は同他の実施例の動作を説明するフロ
ーチャート図、第６図は従来の石油暖房機器の概略構造
図、第７図は同従来の制御回路図である。 ３……電磁ポンプ、６……燃焼用空気供給装置、８……
気化器、10……混合室、12……気化器温度検知器、13…
…炎口、17……気化器温度検出手段、20……燃焼制御手
段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料油をヒータで加熱気化させる気化器
   と、この気化器温度を検出し所定の温度にコントロール
   する気化器温度検出手段と、上記気化器で気化された気
   化燃料油と燃焼用空気とを混合する混合室と、火炎を形
   成する炎口部とを備え、かつ上記気化器の予熱動作を開
   始した時点の気化器温度を検出して、着火時の気化燃料
   油と燃焼用空気との混合比を変更する燃焼制御部を設け
   た温風暖房機の制御装置。
2. 【請求項２】予熱動作開始前に燃焼用空気供給装置を動
   作させて気化器温度を冷却する燃焼制御部を有する特許
   請求の範囲第１項記載の温風暖房機の制御装置。