JPH0735903B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は燃焼器具の制御装置に関するもので、特に異常
時の燃焼停止処理に係るものである。

従来の技術 従来の技術を石油ファンヒータを例に説明する。一般に
この種の燃焼器具は第７図に示す如く、外装１及び置台
２で囲まれた空間内部にバーナ３、温風用のファン４と
そのモータ５、これら全体の制御を行うコントローラ６
を設けて構成してあり、ファン４により室内空気Ａを燃
焼ガスＢに混合させ適度な温度の温風Ｃとしてルーバー
７より排出し室内の暖房に供するような構成になってい
る。

また、バーナ３は第８図に示す如く燃焼用灯油を気化す
る気化筒８、灯油を一定量供給する電磁ポンプ９、燃焼
用空気を送るバーナモータユニット10、気化灯油に着火
させるための点火電極11、燃焼炎Ｄの状態を監視するた
めのフレームロット12などが設けられている。

第５図は石油ファンヒータのコントローラの内部配線を
示したものである。電源13−ａ点−運転スイッチ14−ｂ
点−接点15−ｃ点−電磁ポンプ９−ｄ点が閉ループを構
成している。そして、ｃ−ｄ点間には点火器41が接続さ
れており、その高圧端子は点火電極11に接続されてい
る。ａ−ｄ点間には電源トランス16が接続されており、
これに直流電源回路17−制御回路18が接続されている。
制御回路18は電磁ポンプ９の発振回路19、リレー接点1
5、45、バーナモータ10、送風モータ５などの負荷の制
御のほか、表示及び操作ボタンユニット20からのスイッ
チ信号の受信及び同表示及び操作ボタンユニット20への
信号を送っている。

また、気化器８の温度制御を行うために気化器用サーミ
スタ21、室内の温度を検知し制御するための室温サーミ
スタ22、バーナ３内の燃焼状態の監視を行うフレームロ
ット12、バーナモータ10の回転数を検出する回転検出器
42などのセンサーが設置されている。

このような制御は、マイクロコンピュータ（以下マイコ
ンという）23をベースとした制御回路18により行われて
おり、各種センサーの信号により、環境の変化や燃焼の
制御、時刻や温度及び異常状態の表示、ブザーなどの警
報、及び運転の停止などを行っている。

第６図は、表示・操作ユニット20の内部の１実施例を示
したものであり、表示部分24と操作部分25とからなって
いる。表示部分24には、運転時点灯の運転ランプ26、異
常時に燃焼を停止してポストパージにはいる（以下リセ
ット落ちという）時に点灯するリセットランプ27、酸欠
時に点灯する換気ランプ28、固定タンク内の油が一定以
下になつた場合に点灯する給油ランプ29、おはようタイ
マを設定したときのタイマランプ30、タンク内に水が入
ったときのフロートスイッチからの信号で点灯する水検
知ランプ31などがある。32は温度表示ランプで、発光ダ
イオードを連続に並べて構成してあり、点灯しているの
が設定温度、点滅しているのが室内温度である。また、
33は時計表示であり、「時」、「分」を表示するように
なっている。

操作部分25には、温度設定ボタン「アップ」34、「ダウ
ン」35、タイマーの時刻設定用スライドスイッチ36、
「時」設定ボタン37、「分」設定ボタン38、タイマー設
定ボタン39、運転ボタン40などがある。

この回路の動作を、第５図を中心に説明する。電源13に
交流電圧が印加されると、ａ−ｄ点間の電源トランス16
を通って定電圧回路17に直流電圧が発生し、マイコン23
をメインとする制御回路18は動作を開始する。

まず、気化器用サーミスタ21は気化器８の温度を検出
し、灯油の気化に適する温度まで接点45を作動させて温
度を上昇させるとリレー接点15が閉じ電磁ポンプ９と発
振回路19に電圧が印加され、これにマイコンからの信号
を与えると、ポンプコイルは励磁して灯油を気化器８内
に噴出する。このとき、また、点火器41も動作を開始す
るので点火電極11は第８図の気化器８の炎口部3aにスパ
ークを飛ばして点火するため灯油は着火し炎Ｄとなって
燃焼する。勿論、バーナモータ10はプリパージによりす
でに回転を開始している。この場合、表示部分24では運
転ランプ26が点灯し、温度表示ランプ32は設定温度（点
灯）と室内温度（点滅）とを表示し、時計ランプ33は現
在時刻を表示している。

また送風用のモータ５はすでに室内の空気Ａをファン４
によりバーナ３内に送り込むので、ルーバー７から温風
Ｃとなって室内に放出されている。

このような状態において、もし何らかの原因、例えばバ
ーナモータ10が断線するか、外来雑音により回転検出器
42の信号がなくなると、マイコン23は異常と感じ燃焼シ
ーケンスの停止を指示する。この場合は電磁ポンプ９の
動作はすぐに停止するために接点15を開路し、バーナモ
ータ10や、送風用のモータ５などの回転を一定時間継続
させるポストパージに入る。

表示としては、運転ランプ26を消灯させ、リセットラン
プ27を点灯させる。また、温度表示ランプ32は消灯させ
るが、時計表示ランプ33は、今迄時刻を表示していたも
のが、「08」というバーナモータの停止を表すリセット
モード数値の表示をする。

従って、使用者叉はサービスマンは「08」はバーナモー
タ10の停止に関する異常であることを知る。そして、点
検する場合には、この系統のリセット落ちの原因を調べ
ることにより、不良箇所を早く知り、修理時間の効率化
をはかり、あるいは正しい情報の伝達に役立つようにな
っている。

このような不良を数値に表す場合にはその原因により、
いくつかの種類が設定される。

「01」……瞬時停電があった場合で、0.1秒以上の瞬時
停電があり再通電した場合はリセット落ちとする。

「03」……燃焼不良検知であり、フレームロット12（以
下FRという）の電流値が一定以下の場合に働くもので、
リセット落ちするようになっている。

「04」……酸欠検知であり、空気中の酸素の量叉はバー
ナ用空気の減少で、FRの電流が失火検知以上であり、正
常値以下である場合をいう。

「06」……振動や地震の場合、即座にリセット落ちする
ためのモードであり、法規的にも規定されている。

「07」……固定タンク9a内の油がなくなった場合であ
り、固定タンク9a内の電磁ポンプ９の油面にフロートス
イッチ43が取付けられており、この信号により油面があ
る一定値以下になつたときには信号を制御回路18に送
り、このときから一定時間経過したらリセット落ちする
ようになっている。

「11」……水検知であり上記固定タンク9a内の水位を検
知する。この水位が一定以上になると即座に燃焼を停止
する。

第４図はこのフローチャートのリセット落ち部分の様子
を示したもので、予熱、プリパージ、点火器動作とスタ
ートしていき、着火動作、定常燃焼へと移行する。

ここで、停電かどうかの判定を行い、停電でなければこ
のまゝ次に、停電の場合は00.1秒以内かをみて0.1秒以
上継続すれば、「01」表示したあと、Ｃ部分に入り温度
表示ランプ及び運転ランプ消灯→リセットランプ点灯→
燃焼停止→ポストパージ→運転停止のリセット落ちシー
ケンスに入る。

次に停電でない場合にはフレームロット12の出力をみ
て、失火検知レベルかを見て、これが１秒以上経過する
と「03」の表示→Ｃ点。

酸欠の場合はFR電圧が上記正常値より低く「03」レベル
より高い値で10秒以上継続した場合に「04」表示→換気
ランプ点灯→Ｃ点。

地震等があった場合は、対震装置が0.1秒以上かをみ
て、これ以上だと「06」表示→Ｃ点。

灯油面がフロートスイッチ43でOFFを検知し、これが１
秒続くと給油ランプ点滅→これが１時間以上継続すると
「07」表示→Ｃ点。

フロートスイッチ43の水検知→１秒経過→「11」表示→
水ランプ点灯→Ｃ点。

バーナモータ10の回転停止止等により回転検出器42から
の出力がなくなる→「08」表示→Ｃ点。

このように制御の異常や還境の変化、外来雑音の異常な
どにおいて、これを分類して数字の表示と共にランプや
ブザーなどの警報を発して燃焼を停止させており、次の
操作を待っている。従って、使用者はその数値や表示ラ
ンプの位置をみて再運転や、給油などの操作を行ってい
る。

リセット落ちの種類として （１）すぐにリセット落ちさせるもの→水検知「11」、
バーナーモータの回転異常「08」、換気リセット「04」 （２）法規的叉は、安全上すぐリセット落ちさせるもの
→対震自動消火装置動作「07」、停電復帰「01」 などに分類される。

発明が解決しようとする問題点 以上のようなリセット落ちのため、例えば給湯機などで
は、油中に水が混入し１回でも動作すると燃焼が停止し
たままになり、また、外来雑音等により信号を誤認して
リセット落ちになると燃焼が停止したままになるため給
湯回路全体が温度低下し、ついに凍結に至る場合も考え
られる。また、温風機などでは観葉植物の凍結による損
傷が発生したりすることがあり、極力リセット落ちした
ままにならないようにすることが望まれている。

勿論、燃焼器具であるため法規の遵守、安全の確保は絶
対に必要な条件であるが、何でもすべてリセット落ちし
たままにしているのが欠点である。

本発明は上記従来の欠点を解決するためのものであり、
何でもリセット落ちのままにするのではなく、異常内容
に応じてリセット落ちの後再運転させることにより、安
全で、かつ、理想的な燃焼制御を行うものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、第１図に示すよう
に燃焼中の異常を検出する異常検出部101と、この異常
検出部101が検出した上記異常内容を少なくとも再運転
可能な異常と再運転不可の異常とに分類し、前記再運転
可能な異常の場合は再運転判断指令信号S2を出力し、前
記再運転不可の異常の場合は燃焼停止信号S1を出力する
異常内容分類部102と、異常内容を使用者にわかりやす
い数値で表示する表示部と、前記異常内容分類部102か
らの再運転判断指令信号S2があらかじめ定められた回数
以下の場合は再運転信号S3を出力し前記あらかじめ定め
られた回数以上の場合は燃焼停止信号S1を出力する再運
転判断部103と、再運転判断部103かの再運転信号S3から
燃焼停止信号S1あるいは異常内容分類部102からの燃焼
停止信号S1に基づいて燃焼停止を行い、前記再運転信号
S3に基づいて行った燃焼停止の場合のみ、その後再運転
する燃焼制御部104とを設けた構成としてある。

作用 本発明は上記構成によって、一旦燃焼を開始した後に燃
焼停止、即ちリセット落ちした場合、その原因により法
規上叉は安全上やむを得ないものはそのまま停止である
が、その他の場合は再起動し運転を試み、それでも先の
リセット落ちの原因が再現した場合はリセット落ちさ
せ、再現しない場合は燃焼を再開する。

従って、従来は制御コントローラが異常として処理され
たものが、例えば入力の異常パルス等でリセット落ちし
たものはそのまま正常にもどるので異常と感じない。よ
って、使用上のトラブルの減少は勿論、サービス上のメ
ンテナンスの向上にも十分役立つ。

実 施 例 以下、本発明による一実施例を図面を参照して説明す
る。

まず、従来のリセット落ちの中で再運転することによ
り、危険であったり、安全性が低下したり、法規的に問
題があるものを考察すると次のようになる。

、対震自動消火装置動作のリセット「06」 、停電復帰リセット「01」等 は絶対に再運転はできない内容である。

これら以外のリセット落ちについては、再度運転してみ
て、始めと同様の現象がなお起こるものであればリセッ
ト落ちさせ、それ以外のものであれば正常運転に移行す
ることは何らさしつかえないと考えられる。

そこで１つの実施例として従来の第４図に示すフローチ
ャートに対し本発明のフローチャートの概要を第２図に
示す。

シーケンスの途中のＡ点を通って予熱→Ｂ点→プリパー
ジ→着火操作→Ｃ点→定常燃焼へと移行するパターンは
従来例と同じである。こののち、異常の有無を検出し、
異常がある場合は異常内容分類部102で異常内容を、再
運転ができないもの、再運転が可能なもの、一定時間運
転継続を必要とするものに分類する。

再運転不能のモードの場合はＤ点に入り燃焼停止（リセ
ット落ち）原因の表示を行なって燃焼停止となる。

一方、再運転可能なものは、異常内容分類部102から再
運転判断指令信号が再運転判断部103に入る。そして再
運転判断部103で再運転判断指令信号があらかじめ決め
られた回数、例えば１回目か否かを判定を行ない、１回
目であればＥ点に入り、一旦燃焼を停止して再運転を指
示する再運転信号を出して例えば１分間燃焼動作を停止
した後、あらためてＡ点の予熱からやりなおすシーケン
スに入る。そして再運転し、再度同じ異常を検出して再
運転判断指令信号が２回目であることが分かるとＤ点に
入って燃焼停止（リセット落ち）原因の表示ののち燃焼
停止となる。

油検知などの場合は従来通り１時間経過したのち燃焼停
止（リセット落ち）原因の表示を行なって燃焼停止とな
る。これらの動作を各モード毎に詳しく説明したのが第
３図である。

第３図において、Ａ点から定常燃焼までは第４図の従来
例と全く同じで、これ以後モード分類動作に入り、ま
ず、再運転不能モードに入り、停電とか対震を検知する
と、停電の場合は「01」、対震動作の場合は「06」表示
を行なってＤ点に入り、燃焼停止となる。

次に、再運転可能なモードの説明を行なう。先ず、失火
検知を行なう。１秒間フレームロットが失火レベルにあ
るかをみて、１秒以上の場合はマイコン44内のフラッグ
のうちＡフラッグが立っているかをみる。もしＡフラッ
グがないときはこれを第１回目と判断して、Ａフラッグ
を立て、Ｅ点に行く。Ｅ点は、燃焼を一旦停止させた後
再運転を指示する再運転信号を出し、ポストパージを行
なったあと一定時間休止状態にしてからＡ点り入り、再
運転動作に入る。場合によってはポストパージのあとす
ぐにＡ点に入ってもよく、この点は燃焼器具のシステム
によって変更してもよい。Ｅ点を通って再運転した後に
再度失火かをみて、同じく１秒以上失火が継続した場合
にＡフラッグをみてＡフラッグが有る場合にはＡフラッ
グを消去して、失火の「03」表示を行ない、Ｄ点に入っ
て燃焼停止となる。

次に、失火していない場合は酸欠検知について調べる。
酸欠が10秒継続する場合はＢフラッグの有無を調べる。
以後の動作は失火検知と全く同じ動作を行ない、２回目
の場合は「04」表示となってＤ点に至る。

同様に、水検知の場合は、１秒以上の場合は、「11」表
示→Ｄ点、となっている。

以上が再運転の場合であり、器具によってはこの他の原
因によるリセット、即ち燃焼停止も考えられる。

給油検知の場合は、これが１秒以上かをみて、１秒以上
の時はＥフラッグを立てて、この場合は燃焼を継続する
ためにＣ点に入る。第２回目からは、これが１時間つづ
くと、Ｅフラッグを消去し「07」表示としてＤ点に入っ
て燃焼停止となる。

油検知の場合は、フロートスイッチの動作点近くまで油
面が落ちると、ちょっとした振動でもOFFになりやす
く、また雑音などにより誤動作も考えられる。しかし、
もう１回油を注入すると１時間検知の中でＦ点に戻るの
で、この点では誤動作はかなり防ぐことができている。

なお、Ｄ点からは燃焼停止→運転ランプ消灯→リセット
ランプ点灯→ポストパージ→運転の停止は従来と同じで
ある。

なお本体の構造、バーナの構造は第７図、第８図に示す
と同じであり、制御回路としては第５図に示すようにマ
イコン23が第２図に示すシーケンスを実行するために全
く新しい機能をもつものであるほかは従来と同じ構成に
なっている。

また、表示部・操作部は第６図の従来例と全く同じもの
で利用できる。

発明の効果 以上の実施例で明らかなように本発明によれば、一旦燃
焼を開始した後の燃焼中に異常によって燃焼が停止して
も、安全上及び法規的なリセット落ちに対しては、その
まま正しく燃焼を停止させ、その他のリセット落ちにあ
ってはできるかぎり運転を再開させるので、不要なリセ
ット落ちによる需要家と販売店とのトラブルを減少させ
ることができると共に、無駄なメンテナンス労力も大幅
に低減できる。特にサービス面でのトラブルの解消に大
きな効果があるだけでなく、夜中にリセット落ちのまま
になると使用者が困るのであるが、このようなケースが
極めて少なくなり、使い勝手が大幅に向上する。また、
給湯機などにあっては、リセット落ちのまま温水が出な
くなって凍結のために設備が破壊したり、人体に悪影響
を与えるようなことが少なくなると共に、温風機などに
あっても観葉植物などが凍結してしまって使用不能にな
るようなことも少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼制御装置のブロ
ック図、第２図は同フローチャートの説明図、第３図は
同フローチャートの詳細な説明図、第４図は従来例の一
実施例におけるフローチャートの説明図、第５図は本発
明ならびに従来例に関する温風機の回路図、第６図は同
操作・表示部の説明図、第７図は同断面図、第８図はそ
のバーナ部の構造説明図である。 101……異常検出部、102……異常内容分類部、103……
再運転判断部、104……燃焼制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼中の異常を検出する異常検出部と、こ
   の異常検出部が検出した上記異常内容を少なくとも再運
   転可能な異常と再運転不可の異常とに分類し、前記再運
   転可能な異常の場合は再運転判断指令信号を出力し、前
   記再運転不可の異常の場合は燃焼停止信号を出力する異
   常内容分類部と、異常内容を使用者にわかりやすい数値
   で表示する表示部と、前記異常内容分類部からの再運転
   判断指令信号があらかじめ定められた回数以下の場合は
   再運転信号を出力し前記あらかじめ定められた回数以上
   の場合は燃焼停止信号を出力する再運転判断部と、再運
   転判断部からの再運転信号か燃焼停止信号あるいは異常
   内容分類部からの燃焼停止信号に基づいて燃焼停止を行
   い、前記再運転信号に基づいて行った燃焼停止の場合の
   み、その後再運転する燃焼制御部とからなる燃焼制御装
   置。