JPH0648087B2 - 暖房機の燃焼用空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気量と油量との比率である空燃比を制御する
暖房機の燃焼用空燃比制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、暖房機にはバーナに燃焼用空気を給送する燃焼用
送風機と油を供給する燃料供給ポンプとが設置されてお
り、この空気量をダンパにより制御し空燃比を一定にし
ている。

しかしながら、このような暖房機では、暖房機の設置さ
れる場所、即ち低地に設置される場合と高地に設置され
る場合とではその空気密度が異なるために空気量に変化
を生ずるし、また、除塵フィルタ等に塵埃が付着すると
きはその通風抵抗が大きくなり、空気量が減少する傾向
にある。

このような事情が生じたときは、ダンパの開度を微調整
してその空気量の補正を行ない空燃比を一定にしてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように空燃比制御の補正をダンパに
より行なうときは、このダンパの開度を僅かに変える場
合においてもその空気量が大きく変化するため、ダンパ
開度の微調整が非常に面倒なものとなっていた。

また、空気量が小燃焼時においては適正となっている
が、大燃焼時においては不良となっている場合や、これ
とは逆の状態となっている場合がある。このようなとき
ダンパ開度の不良状態を解消すべく調整しても、それま
で適正であった大或いは小燃焼時が不良状態となること
が多々あり、空燃比の調整が不能となる事態も発生し
た。

本発明の目的は前記従来の問題点に鑑み、ダンパを用い
ることなく、かつ、所望の空燃比を確実に得ることがで
きる暖房機の燃焼用空燃比制御装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するため、燃焼用送風機による
空気量と燃料供給ポンプによる油量とを直線関数に基づ
き比例的に制御する暖房機の燃焼用空燃比制御装置であ
って、前記燃焼用送風機の小回転数域の回転数を回転数
の異なる複数の回転数ポジションに基づき調整する小回
転数調整ボリュームと、前記燃焼用送風機の大回転数域
の回転数を回転数の異なる複数の回転数ポジションに基
づき調整する大回転数調整ボリュームと、前記各回転数
ボリュームにより設定された前記各回転数ポジションを
前記燃焼用送風機の回転数の増大又は減少方向に等しく
変更させる空気量調整ボリュームと、前記燃料供給ポン
プの大油量域の油量を油量の異なる複数の油量ポジショ
ンに基づき調整する大油量調整ボリュームと、前記各調
整ボリュームにより設定された各回転数ポジション及び
油量ポジションに基づき前記直線関数を演算する演算手
段と、前記演算手段により求められた直線関数に基づき
前記燃焼用送風機及び前記燃料供給ポンプを駆動する駆
動制御手段とを有することを特徴とする。

（作 用） 本発明によれば、小回転数調整ボリュームにより小回転
数域の回転数ポジションが設定され、大回転数調整ボリ
ュームにより大回転数域の回転数ポジションが設定さ
れ、空気量調整ボリュームで各回転数ポジションの設定
が変更され、大油量調整ボリュームにより大油量域の油
量ポジションが設定される。

この設定された各回転数ポジション及び油量ポジション
に基づき空燃比の直線関数を演算し、この直線関数に基
づき燃焼用送風機及び燃料供給ポンプを駆動する。

これにより、通風抵抗等が変化した場合においても最適
な空燃比を得ることができる。

また、前述の如く各回転数ボリュームにより既に設定さ
れた各回転数ポジションを空気量調整ボリュームで変更
することにより、燃焼用送風機の小回転数域から大回転
数域に亘って空気量を一定に増減することができ、既に
設定された空気量を簡易に設定変更することができる。

（実施例） 第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は半密閉のポット式石油ストーブを示す。図中、１
は半密閉のポツト式石油ストーブで、その内部には図示
しないポットバーナが内蔵されている。また、このスト
ーブ１には第４図に示す交流電源で駆動する燃焼用送風
機２及び電磁ポンプ３が内蔵され燃焼用送風機２により
燃焼用の空気を、また、電磁ポンプ３により燃焼用の油
をそれぞれポットバーナに給送する。更に、ストーブ１
の前面パネル４には操作パネル５が設けられている。

第２図はこの操作パネル５を拡大した正面図である。操
作パネル５には、その一側に小回転数調整ボリューム
６、大回転数調整ボリューム７、空気量調整ボリューム
８及び大油量調整ボリューム９が横方向に配列されてい
る。また、操作パネル５の他側には、小回転数調整ボリ
ューム６のレベル数を表示する第１表示部１０、大回転
数調整ボリューム７のレベル数を表示する第２表示部１
１、空気量調整ボリューム８のレベル数を表示する第３
表示部１２、大油量調整ボリューム９のレベル数を表示
する第４表示部１３がそれぞれ設けられ、各表示部１０
〜１３は操作パネル５の端から順次配列されている。ま
た、この各表示部１０〜１３は７セグメントＬＥＤにて
構成され、各表示部１０〜１３にてレベル数「１」から
「８」まで表示できる。また、各調整ボリューム６〜９
は押しボタン式のボリュームで１回押す毎に１ポジショ
ンずつ変化し、「１」…「８」「１」…「８」と繰返し
て表示する。尚、１４は小燃焼から大燃焼まで調節でき
る油量調節つまみである。

第３図はこの各調整ボリューム６〜９にて調整される燃
焼用送風機２と電磁ポンプ３の特性を表示するグラフで
ある。この第３図に示すように、小回転数調整ボリュー
ム６は燃焼用送風機２の小回転数域を1070rpmから1560r
pmまで８段階に回転数ポジションα〜θを調整すること
ができる。大回転数調整ボリューム７は燃焼用送風機２
の大回転数域を1950rpmから2650rpmまで８段階に回転数
ポジションａ〜ｈを調整できる。空気量調整ボリューム
８は小回転数調整ボリューム６と大回転数調整ボリュー
ム７にて設定された各回転数ポジションα〜θ，ａ〜ｈ
を一対とし、回転数の増加方向或いは減少方向に等しい
ポジションずつ変更可能となっており、小回転数調整ボ
リューム６の各回転数ポジションα〜θを基準に８段階
に調整できる。大油量調整ボリューム９は大油量域を1
6.75Hzから19.75Hzまで８段階に油量ポジションＡ〜Ｈ
を調整できる。尚、小回転数調整ボリューム６の回転数
ポジションα〜θは第１表示部１０の表示「１」〜
「８」と対をなし、即ち「α」と「１」…「θ」と
「８」と対応しており、この各ポジションα〜θが
「１」〜「８」で順次表示される。これと同様に、大回
転数調整ボリューム７の回転数ポジションａ〜ｈは第２
表示部１１に「１」〜「８」で順次表示され、空気量調
整ボリューム８の各ポジションα〜θは第３表示部１２
に「１」〜「８」で順次表示され、大油量調整ボリュー
ム９の油量ポジションＡ〜Ｈは第４表示部１３に「１」
〜「８」で順次表示される。

第４図は燃焼用送風機２、電磁ポンプ３、各表示部１０
〜１３の制御回路を示すブロックである。図中、１５は
マイクロコンピュータ構成のＣＰＵで、このＣＰＵ１５
の入力側には各調整ボリューム６〜９が接続している。
ＣＰＵ１５の出力側には各駆動回路１６，１７，１８，
１９を介して各表示部１０〜１３が接続し、また、駆動
回路２０及び回転数変換器２１を介して燃焼用送風機２
が接続し、更に、駆動回路２２及び周波数変換器２３を
介して電磁ポンプ３が接続している。

第５図はＣＰＵ１５による燃焼用送風機２、電磁ポンプ
３、各表示部１０〜１３の駆動制御を示すフローチャー
トである。即ち、小回転数調整ボリューム６が各回転数
ポジションα〜θ中どのポジションに設定されているか
否かを判断し（Ｓ１〜Ｓ８）、設定された各回転数ポジ
ションα〜θに対応するレベル数「１」〜「８」を駆動
回路１６を介して第１表示部１０に表示する（Ｓ９〜Ｓ
１６）。次いで、大回転数調整ボリューム７が各回転数
ポジションａ〜ｈ中どのポジションに設定されているか
否かを判断し（Ｓ１７〜Ｓ２４）、設定された各回転数
ポジションａ〜ｈに対応するレベル数「１」〜「８」を
駆動回路１８を介して第２表示部１１に表示する（Ｓ２
５〜Ｓ３２）。更に、空気量調整ボリューム８が各ポジ
ションα〜θ中どのポジションに設定されているか否か
を判断し（Ｓ３３〜Ｓ４０）、設定された各ポジション
α〜θに対応するレベル数「１」〜「８」を駆動回路１
８を介して第３表示部１２に表示する（Ｓ４１〜Ｓ４
８）。更にまた、大油量調整ボリューム９が各油量ポジ
ションＡ〜Ｈ中どのポジションに設定されているか否か
を判断し（Ｓ４９〜Ｓ５６）、設定された各ポジション
Ａ〜Ｈに対応する調整レベル数「１」〜「８」を駆動回
路１９を介して第４表示部１３に表示する（Ｓ５７〜Ｓ
６４）。

このように、各ポジションα〜θ，ａ〜ｈ，Ａ〜Ｈが設
定されたとき、燃焼用送風機２の回転数と電磁ポンプ３
の周波数を表示する直線関数を演算し（Ｓ６５）、この
直線関数に対応する信号を駆動回路２０を介して回転数
変換器２１に出力し、燃焼用送風機２を設定された回転
数に制御する（Ｓ６６）。また、この直線関数に対応す
る信号を駆動回路２２を介して周波数変換器２３に出力
し、電磁ポンプ３を設定された周波数に制御する（Ｓ６
７）。

以上の如き駆動制御の具体例を第２図及び第３図に基づ
いて説明する。例えば、小回転数調整ボリューム６によ
り回転数ポジションγを、大回転数調整ボリューム７に
より回転数ポジションｃを、空気量調整ボリューム８に
よりポジションγを、大油量調整ボリューム９により油
量ポジションＣをそれぞれ設定したとき、各表示部１０
〜１３には「３」が表示され、第３図の実線で示す直線
関数（Ｉ）が求められる。また、各調整ボリューム６〜
９の設定を変更することにより、多種数の直線関数が得
られる。

従って、ストーブ１が高地或いは低地に設置され空気密
度が変ったり、塵埃の付着等により通風抵抗が増大した
り、或いは電磁ポンプ３の吐出量の誤差等の事態が起き
たときでも、最適な空燃比を得ることができる。

また、前述の如く既に設定された各調整ボリューム６〜
９中、空気量調整ボリューム８のポジション「γ」を
「δ」に変更するときは、第３表示部１２のレベル数
「３」が「４」に変化し、直線関数（Ｉ）が直線関数
（II）に変化する。即ち、この空気量調整ボリューム８
は、燃焼用送風機２の小回転数域から大回転数域に亘っ
て空気量を一定に増減することができる。従って、ユー
ザーは他の回転数調整ボリューム６，７を調整すること
なく、この空気量調整ボリューム８により簡易的に空気
量を調整することができる。尚、この空気量調整ボリュ
ーム８の調整において、第３図の直線関数(III)(IV)等
の如く空気量調整ボリューム８による空気量調整ができ
ないときは、第３表示部１２に「０」を表示する。

尚、前記実施例では各調整ボリューム６〜９をそれぞれ
８段階にポジションを設定しているが、これに限るもの
ではないし、また、小回転数域を1070rpm〜1560rpm、大
回転数域を1950rpm〜2650rpm、大油量域を16.75Hz〜19.
75Hzに設定しているが、暖房機の機種に合せてそれぞれ
変更される場合があることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、各調整ボリュー
ムにより多種数の直線関数が得られ、この直線関数に基
づき燃焼用送風機及び燃料供給ポンプを制御できるた
め、設置場所の高低に伴う空気密度の変化や、通風抵抗
の変化に対して、ダンパを用いることなく最適な空燃比
を得ることができる。また、空気量調整ボリュームによ
り燃焼用送風機の小回転数域から大回転数域に亘って空
気量を一定に増減することができ、空気量の調整を簡易
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はポット式石油ストーブを示す斜視図、第２図は操
作パネルを示す拡大正面図、第３図は燃焼用送風機回転
数−電磁ポンプ周波数の特性を示すグラフ、第４図は燃
焼用送風機、電磁ポンプ及び各表示部の制御回路を示す
ブロック図、第５図はＣＰＵの駆動制御を示すフローチ
ャートである。 図中、１……ポット式石油ストーブ、２……燃焼用送風
機、３……電磁ポンプ、６……小回転数調整ボリュー
ム、７……大回転数調整ボリューム、８……空気調整ボ
リューム、９……大油量調整ボリューム、１５……ＣＰ
Ｕ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼用送風機による空気量と燃料供給ポン
   プによる油量とを直線関数に基づき比例的に制御する暖
   房機の燃焼用空燃比制御装置であって、 前記燃焼用送風機の小回転数域の回転数を回転数の異な
   る複数の回転数ポジションに基づき調整する小回転数調
   整ボリュームと、 前記燃焼用送風機の大回転数域の回転数を回転数の異な
   る複数の回転数ポジションに基づき調整する大回転数調
   整ボリュームと、 前記各回転数ボリュームにより設定された前記各回転数
   ポジションを前記燃焼用送風機の回転数の増大又は減少
   方向に等しく変更させる空気量調整ボリュームと、 前記燃料供給ポンプの大油量域の油量を油量の異なる複
   数の油量ポジションに基づき調整する大油量調整ボリュ
   ームと、 前記各調整ボリュームにより設定された各回転数ポジシ
   ョン及び油量ポジションに基づき前記直線関数を演算す
   る演算手段と、 前記演算手段により求められた直線関数に基づき前記燃
   焼用送風機及び前記燃料供給ポンプを駆動する駆動制御
   手段とを有する ことを特徴とする暖房機の燃焼用空燃比制御装置。