JPH0749238Y2

JPH0749238Y2 - 熱焼装置

Info

Publication number: JPH0749238Y2
Application number: JP1988026032U
Authority: JP
Inventors: 克久遠藤; 亨片岡
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2003-02-28
Also published as: JPH01129565U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は、燃焼部に燃料とともに燃焼用空気を供給して
燃焼運転を行なう燃焼装置に関する。

（従来の技術）例えば灯油を燃料とするファンヒータにおいては、運転
スイッチの投入に応動して気化器を加熱し、かつ電磁ポ
ンプを駆動して上記気化器に灯油を供給して気化させ、
この気化ガスを燃焼部に供給するとともに燃焼用モータ
を回転させて上記燃焼部に燃焼用空気を送り込み、この
気化ガスと空気との混合ガスに着火を行なって燃焼させ
るようにしている。

このように燃焼用空気を燃焼部に送り込む必要のある燃
焼装置においては、燃焼用モータの初期不良や経年変化
による不良等によりモータの回転が不安定になって燃焼
用空気が十分に送り込まれないと爆発着火等の着火不良
が発生するおそれがあり、ひいては火災の原因となる。

そこで従来は風圧スイッチを燃焼用空気の通風路に設
け、運転スイッチの投入に応動して燃焼用モータに通電
が行なわれてから一定時間（例えば２分）経過後、上記
風圧スイッチが燃焼用空気の風圧によって動作している
か否かを判断し、動作していれば燃焼運転を継続して着
火動作を行ない、動作していなければ燃焼運転を停止さ
せるようにして、爆発着火や空気不足による火災の発生
を防止していた。

（考案が解決しようとする課題）しかるに、上述したような従来のこの種燃焼装置におい
ては、風圧スイッチのオン／オフ動作による１点制御で
燃焼用モータの良好／不良を判断していたため、風圧ス
イッチの状態を読込む一定時間経過後には空気量が増加
して風圧スイッチがオンとなるが、立上がりが遅れて不
安定である不良モータを検出することはできなかった。

また、風圧スイッチの状態を読込むまでの一定時間が経
過するまでは燃焼用モータの良好／不良を判断できなか
ったので、不良モータの検出までに無駄時間を要してい
た。

そこで本考案は、燃焼用モータの不良を短時間に効率よ
くかつ確実に検出して燃焼運転を停止させることがで
き、安全性のより向上をはかる得る燃焼装置を提供しよ
うとするものである。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）本考案の燃焼装置は、燃焼用モータの回転数を検出する
回転数検出回路と、運転スイッチの投入直後から燃焼用
モータの回転数が通常燃焼時における定常回転に達する
までの期間中、所定時間を経過する毎に回転数検出回路
により検出された燃焼用モータの回転数とその経過時間
に対応する設定回転数とを比較する比較回路と、この比
較回路により前記燃焼用モータの回転数が該当する設定
回転数に達していると燃焼運転を継続し、かつ設定回転
数に不足していると燃焼運転を停止させる燃焼制御回路
とを備えたものである。

（作用）このような手段を講じた燃焼装置であれば、運転スイッ
チの投入直後から燃焼用モータの回転数が通常燃焼時に
おける定常回転に達するまでの期間中、所定時間を経過
する毎に回転数検出回路により検出された燃焼用モータ
の回転数とその経過時間に対応する設定回転数とが比較
され、その結果、燃焼用モータの回転数が該当する設定
回転数に達していると燃焼運転が継続され、設定回転数
に不足していると燃焼運転が停止される。

（実施例）以下、本考案を灯油を燃料としたファンヒータに適用し
た一実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図は本実施例装置の回路構成図であって、交流電源
１に後述するリレーの常開接点２を介して燃焼用モータ
３並びに貯油タンク内の灯油を気化器へ供給する油ポン
プ4Aを駆動するポンプ駆動回路4Bが接続されている。上
記ポンプ駆動回路4Bには入力側にホトトランジスタ５が
接続されている。

なお、図示しないが上記交流電源１には気化器を加熱す
るためのヒータ、燃焼部にて気化ガスと空気との混合ガ
スに着火を行なうための点火器等も接続されている。

また、前記交流電源１を整流しかつ安定化して得られる
直流電圧源＋Ｅに燃焼制御回路本体としてのマイクロコ
ンピュータ６の電源入力端子V_Dを接続している。

上記直流電圧源＋Ｅには室温を検知するサーミスタ７と
抵抗８との直列回路、室温設定用の可変抵抗９と抵抗10
および11との直列回路、運転スイッチ12と抵抗13との直
列回路をそれぞれ接続している。

そして、前記サーミスタ７と抵抗８との接続点を前記マ
イクロコンピュータ６のAD変換機能付き入力端子A/D₁に
接続し、前記可変抵抗９の可動点を前記マイクロコンピ
ュータ６のAD変換機能付き入力端子A/D₂に接続し、前記
運転スイッチ12と抵抗13との接続点を前記マイクロコン
ピュータ６の入力端子K₁に接続している。

また、前記直流電圧源＋Ｅに前記常開接点２を開閉駆動
するリレー14とダイオード15との並列回路、前記燃焼用
モータ３の回転を検出するホール素子16からなる回転数
検出回路17におけるPNP形トランジスタ18と抵抗19とか
らなる直列回路並びに前記ホール素子16のａ端子が接続
されている。

そして、前記マイクロコンピュータ６の出力端子D₁をイ
ンバータ回路20を介してリレー14とダイオード15との並
列回路に接続し、入力端子D₂を前記トランジスタ18のコ
レクタに接続している。

回転数検出回路17において、前記トランジスタ18のベー
ス・エミッタ間を抵抗22を介して接続し、かつそのベー
スを抵抗23を介してNPN形トランジスタ24のコレクタに
接続している。また上記トランジスタ24のベース・エミ
ッタ間を抵抗25を介して接続しており、かつそのベース
を抵抗26を介してホール素子16のｂ端子に接続してい
る。さらに前記ホール素子16のａ端子を抵抗27を介して
NPN形トランジスタ28のコレクタに接続し、ｂ端子を上
記トランジスタ28のコレクタに接続し、ｃ端子を上記ト
ランジスタ28のエミッタに接続している。

また、前記マイクロコンピュータ６の出力端子Ｔを抵抗
29を介してフォトダイオード30と抵抗31とからなる並列
回路に接続している。上記フォトダイオード30は前記フ
ォトトランジスタ５と対になっている。

第２図は前記燃焼用モータ３の構造を示す断面図であっ
て、対をなすステータ（固定子）41,42の間にロータ
（回転子）43が設けられており、かつ上記ロータ43の中
心に回転軸44が回動自在に取付けられている。また、上
記ロータ43の一側面に複数のマグネット45,46が取付け
られており、この一側面に対向するステータ（この場合
42）に前記ホール素子16が取付けられている。

このホール素子16は、ロータ43の回転によりマグネット
45または46が接近するとその磁気力によって第１図にお
けるトランジスタ28をオン動作し、離れると上記トラン
ジスタ28をオフ動作する。トランジスタ28がオン動作す
るとトランジスタ24がオフとなりトランジスタ18がオフ
となってマイクロコンピュータ６の入力端子D₂はローレ
ベルとなる。これに対し、トランジスタ28がオフ動作す
るとトランジスタ24がオンとなりトランジスタ18がオン
となって抵抗19に電流が流れることにより電圧が発生
し、マイクロコンピュータ６の入力端子D₂はハイレベル
となる。したがって、マイクロコンピュータ６において
は入力端子D₂におけるローレベルとハイレベルとの繰返
し回数をマグネット45,46の数および一定時間当りで割
出すことにより燃焼用モータ３の回転数を検知すること
が可能である。

しかして、前記マイクロコンピュータ６は直流電圧源＋
Ｅにより所定ボルトの直流電圧が電源入力端子V_Dに供給
されると内蔵のプログラムを起動して各部の制御を実行
する。そして、運転スイッチ12の投入を入力端子K₁の入
力によって検知すると燃焼運転を開始させる。この燃焼
運転においては、図示しないヒータを通電して気化器を
加熱するとともに、出力端子D₁からの信号をハイレベル
としてリレー14を通電し、常開接点２を閉塞させて燃焼
用モータ３およびモータ駆動回路4Bを駆動する。そうす
ると、モータ駆動回路4Bにより駆動する油ポンプ4Aによ
って灯油が気化器に供給されて気化され、この気化ガス
が燃焼部へ供給されるとともに、燃焼用モータ３の回転
により燃焼用空気が燃焼部へ送り込まれ、燃焼部におい
て気化ガスと燃焼用空気との混合ガスが生成される。そ
こで前記マイクロコンピュータ６は混合ガスが生成され
るまでの一定時間経過後、点火器を駆動して混合ガスに
着火を行ない、燃焼動作を開始する。燃焼動作開始後は
入力端子A/D₁から室温を入力し、入力端子A/D₂から入力
される設定温度との差を算出して燃焼量を決定する。そ
して、その燃焼量に応じて出力端子Ｔからの信号の周波
数を変化させることによりポンプ駆動回路4Bを制御し、
油ポンプ4Aによる燃料供給量を制御して燃焼量を調整す
る。

また、前記マイクロコンピュータ６は運転スイッチ12の
投入に応動して第３図に示す燃焼運転制御ルーチンを実
行する。すなわち、運転スイッチ12の投入を入力端子K₁
の入力によって検知すると内蔵の時間カウント用タイマ
を起動させる。そして、タイマによる計時時間がt1秒を
経過した時点で入力端子D₂への入力により検知された燃
焼用モータ３の回転数を読込み、この回転数をt1時間に
対応して予め設定されている設定回数R1と比較する。そ
して、燃焼用モータ３の回転数が上記設定回転数に不足
している場合には直ちに出力端子Ｔからの信号出力を停
止するとともにリレー14への通電を解除して前述した燃
焼運転を停止させる。

これに対し、燃焼用モータ３の回転数が上記設定回転数
に達していると、上記タイマによる計時時間がt2（＞t
1）秒を経過した時点で同様にして燃焼用モータ３の回
転数をt2時間に対応して予め設定されている設定回転数
R2（＞R1）と比較する。そして、燃焼用モータ３の回転
数が上記設定回転数に不足している場合には直ちに前述
した燃焼運転を停止させる。

これに対し、燃焼用モータ３の回転数が上記設定回転数
に達していると、上記タイマによる計時時間がt3（＞t
2）秒を経過した時点で同様にして燃焼用モータ３の回
転数をt3時間に対応して予め設定されている設定回転数
R3（＞R2）と比較する。そして、燃焼用モータ３の回転
数が上記設定回転数に不足している場合には直ちに前述
した燃焼運転を停止させ、達している場合にはこの制御
ルーチンを終了する。

なお、設定回転数R1,R2,R3（R1＜R2＜R3）はそれぞれ対
応する計時時間t1,t2,t3（t1＜t2＜t3）における正常な
燃焼用モータ３の回転数の下限値である。

このような構成の本実施例においては、運転スイッチ12
を投入すると燃焼運転が開始され、燃焼用モータ３およ
びポンプ駆動回路4Bに起動が駆けられる。また、内蔵の
時間カウントタイマによる計時が開始されるとともに回
転数検出回路17の出力によって燃焼用モータ３の回転数
が検知される。この状態で、タイマによる計時時間がt1
秒を経過すると、その時点の燃焼用モータ３の回転数と
t1秒に対応して予め設定されている設定回転数R1（例え
ば500rpm）とが比較される。そして、モータ回転数が設
定回転数R1に達していたならば燃焼運転が継続される
が、不足していたならば燃焼用モータが不良であると判
定されて燃焼運転が停止される。

ここで、燃焼用モータ３が不良と判定されずに燃焼運転
が継続されると、タイマによる計時時間がt2秒を経過し
た時点でその時点の燃焼用モータ３の回転数とt2秒に対
応して予め設定されている設定回転数R2（例えば1000rp
m）とが比較される。そして、同様にモータ回転数が設
定回転数R2に達していたならば燃焼運転が継続される
が、不足していたならば燃焼用モータ３が不良であると
判定されて燃焼運転が停止される。

ここでも燃焼用モータ３が不良であると判定されずに燃
焼運転が継続されると、タイマによる計時時間がt3秒を
経過した時点でその時点の燃焼用モータ３の回転数とt3
秒に対応して予め設定されている設定回転数R3（例えば
2000rpm）とが比較される。そして、モータ回転数が設
定回転数R3に不足していたならば燃焼用モータ３が不良
であると判定されて燃焼運転が停止される。これに対
し、設定回転数R3に達していたならば燃焼用モータ３が
正常であると判定されて燃焼運転が継続される。

上述したタイマの計時時間t1,t2,t3と燃焼用モータ３に
対する設定回転数R1,R2,R3との関係を第４図中Ｇに示
す。また、60Hzおよび50Hzの正常な燃焼用モータの一般
的な回転数立上がり特性を同図A,Bに示す。さらに、ス
テータ41,42とロータ43との間にゴミなどが詰まったり
して不良となった燃焼用モータの回転数立上がり特性を
同図C,Dに示す。

同図Ｃのような立上がり特性の燃焼用モータを使用した
場合、運転スイッチ投入に応動して着火動作が行なわれ
ると燃焼用空気が微々たるもののため窒息消火するが、
このとき燃焼運転を停止させないと燃焼部に気化ガスが
充満するので、その後に燃焼用モータが通常回転して十
分な燃焼用空気が送り込まれた時点で爆発着火となる。

一方、同図Ｄのような立上がり特性の燃焼用モータを使
用した場合、通常に着火が行なわれて燃焼動作するが、
燃焼用モータの回転数が上昇しないため燃焼用空気が不
足する。このとき燃焼運転を停止させないと燃焼部底部
に油溜りが発生し、やがてはその溜った油に着火して火
災となるおそれがある。

そこで従来は、前述したように運転スイッチの投入後一
定時間経過した時点で風圧スイッチのオン／オフを見る
ことにより燃焼用モータの良好／不良を判定していた
が、この場合において、風圧スイッチがオンするときの
モータ回転数が約2000［rpm］であり、一定時間がt3秒
の１点制御であったとすると、特性Ｃの不良な燃焼用モ
ータを検出することができず爆発着火が発生する上、特
性Ｄの不良な燃焼用モータもt3時間が経過するまで検出
することができず火災の危険があった。

これに対し、本実施例においては、特性Ｃの不良な燃焼
用モータに対しては運転スイッチ投入から短時間の時間
t1においてモータ回転数が設定回転数R1（500rpm）に達
していないので不良と判定され、燃焼運転が停止され
る。また、特性Ｄの不良な燃焼用モータに対してはt3時
間よりも短い時点t2においてモータ回転数が設定回転数
R2（1000rpm）に達していないので不良と判定され、燃
焼運転が停止される。

したがって本実施例によれば、マイクロコンピュータ６
を使用して多段階にわたり燃焼用モータの良好／不良判
定を行なうことによって実機の動作に添った判定を行な
い得、燃焼運転の立上がり時において燃焼用モータ３の
不良を確実にかつ短時間で効率良く検出して燃焼運転を
停止させることができる。その結果、爆発着火や空気不
足による火災が発生するおそれがなくなり、安全性をよ
り向上できる。また、高価な風圧スイッチを使用せず比
較的安価なホール素子を使用するのでコストを低減でき
る。

なお、前記実施例においては燃焼運転の立上がり時にの
み制御する場合を示したが、定常時においても常時設定
回転数R3で燃焼用モータ３の回転数を監視することによ
り、定常後の燃焼用モータ３の異常を確実に検出するこ
とができる。

また、前記実施例では燃焼用モータ３の回転数をホール
素子16からなる検出回路で検出する場合を示したが、こ
れに限定されるものではなく、他の回路構成であっても
よいのは言うまでもない。さらに、ロータ43に取付けら
れるマグネットの数は１個でもよい。また、前記実施例
では灯油を燃料としたファンヒータに適用した場合を示
したが、燃焼部に燃料とともに燃焼用空気を供給して燃
焼させる燃焼装置であれば適用できるのは勿論である。

［考案の効果］以上詳述したように、本考案によれば、運転スイッチの
投入直後における燃焼用モータの回転不良を短時間に効
率よくかつ確実に検出して燃焼運転を停止させることが
でき、爆発着火や空気不足による火災が発生するおそれ
がなく、安全性のより向上をはかり得る燃焼装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示す図であっ
て、第１図は燃焼装置の回路構成図、第２図は燃焼用モ
ータの断面構造図、第３図はマイクロコンピュータにお
ける燃焼運転制御ルーチンを示す流れ図、第４図は本実
施例の作用効果を説明するための図である。３……燃焼用モータ、4A……ポンプ駆動回路、4B……油
ポンプ、６……マイクロコンピュータ、12……運転スイ
ッチ、16……ホール素子、17……回転数検出回路、41,4
2……ステータ、43……ロータ、45,46……マグネット。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】運転スイッチの投入により燃焼部へ燃料を
供給するとともに燃焼用モータの回転により燃焼用空気
を供給して燃焼運転を行なう燃焼装置において、前記燃
焼用モータの回転数を検出する回転数検出回路と、前記
運転スイッチの投入直後から前記燃焼用モータの回転数
が通常燃焼時における定常回転に達するまでの期間中、
所定時間を経過する毎に前記回転数検出回路により検出
される前記燃焼用モータの回転数とその経過時間に対応
する設定回転数とを比較する比較回路と、この比較回路
により前記燃焼用モータの回転数が該当する設定回転数
に達していると燃焼運転を継続し、かつ設定回転数に不
足していると燃焼運転を停止させる燃焼制御回路とを具
備したことを特徴とする燃焼装置。