JPH10332140A - 液体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石油ファンヒータ、強制給排気式の温風暖房
機などの液体燃料燃焼装置において、消火時における未
燃ガスの発生量をできるだけ少なくして減臭する。 【解決手段】 消火動作時の所定時間だけシャッター装
置を作動させて気化器への燃焼用空気の供給量が減少す
るように制御する送風量制御装置を設ける。これによ
り、消火動作時に燃料の混合比率を通常時より高めると
ともに、炎形成部からの混合ガスの噴出速度を遅くする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体燃料を気化器
で気化して燃焼させる石油ファンヒータ、強制給排気式
の温風暖房機などの液体燃料燃焼装置に関し、さらに詳
しくは、その消火時の臭いを軽減することが可能な液体
燃料燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の液体燃料燃焼
装置においては、消火時に混合ガスの未燃分（以下これ
を未燃ガスという）が発生し、この未燃ガスが液体燃料
燃焼装置の外部に放出されて臭いがするという不都合が
あった。

【０００３】本発明は、上記事情に鑑み、消火時におけ
る未燃ガスの発生量をできるだけ少なくして減臭するこ
とが可能な液体燃料燃焼装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、未燃ガスの
発生量を左右する種々の要因のうち混合ガスの混合比
（空燃比）と混合ガスの炎形成部からの噴出速度が最も
大きい影響を及ぼすことに着目した。

【０００５】すなわち本発明は、液体燃料を気化する気
化器と、この気化器に液体燃料を供給する燃料供給装置
と、前記気化器に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機
と、この燃焼用送風機より上流に設けられたシャッター
装置と、前記気化器で気化された気体燃料と燃焼用空気
との混合ガスが供給されて点火装置で点火されて炎を形
成する炎形成部と、これら燃料供給装置、燃焼用送風機
および点火装置の動作を制御する燃焼制御装置とを備え
た液体燃料燃焼装置において、消火動作時の所定時間だ
け前記シャッター装置を作動させて前記気化器への燃焼
用空気の供給量が減少するように制御する送風量制御装
置を設けて構成される。

【０００６】また本発明は、上記シャッター装置が、通
気孔を形成した閉塞板と、この閉塞板を駆動して吸気口
を閉塞するソレノイドコイルと、前記閉塞板を付勢して
前記吸気口を開放するバネとからなるようにして構成さ
れる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【０００８】図１は本発明に係る液体燃料燃焼装置とし
ての石油ファンヒータの一実施形態を示す斜視図、図２
は図１に示す石油ファンヒータの制御ブロック図、図３
は燃焼制御プログラムの一例を示すフローチャート、図
４は送風量制御プログラムの一例を示すフローチャー
ト、図５は消火動作シーケンスにおける信号の概略変化
を示すタイムチャート、図６は図１に示す石油ファンヒ
ータの燃焼部を示す断面図である。

【０００９】本発明に係る液体燃料燃焼装置としての石
油ファンヒータＨは、図１に示すように、外装ケース１
を有しており、外装ケース１の正面には温風吹出口２が
形成されている。また、外装ケース１の上面には蓋体３
が開閉自在に装着されており、この蓋体３を開けてカー
トリッジタンク（図示せず）を出し入れすることができ
る。さらに、外装ケース１の上面には操作パネル４が操
作部として設けられており、操作パネル４には、後述す
る制御手段による石油ファンヒータＨの動作を指示する
ためのスイッチ等の操作手段および液晶表示部などの表
示手段が設けられている。

【００１０】また、外装ケース１内にはファンケース３
０が温風吹出口２の後方に設置されており、ファンケー
ス３０内には、図６に示すように、燃焼用送風機２７が
載置されている。この燃焼用送風機２７は、バーナモー
タ３１と、その回転軸に装着されたターボファン３２と
から構成されている。また、ファンケース３０の上側に
はバーナスタンド３３が搭載されており、バーナスタン
ド３３上には気化器３５が載置されている。気化器３５
にはシーズヒータ等の気化ヒータ２４が内蔵されてお
り、気化器３５上にはバーナヘッド３６が炎形成部とし
て載置されている。さらに、バーナヘッド３６の近傍に
はフレームセンサ２０が設置されているとともに、点火
プラグ２５が点火装置として設置されている。

【００１１】また、ファンケース３０の側面にはシャッ
ター装置４０が付設されている。このシャッター装置４
０は閉塞板４１、ソレノイドコイル４２およびバネ４３
から構成されており、閉塞板４１は、通常時はバネ４３
の弾性によって吸気口４５を開放した状態となっている
が、ソレノイドコイル４２に通電すると、バネ４３の弾
性に抗して吸気口４５を閉塞する。なお、閉塞板４１に
は通気孔（図示せず）が形成されているので、閉塞板４
１が吸気口４５を閉塞しても、この通気孔を介して内外
が連通した状態となっている。

【００１２】ところで、石油ファンヒータＨの背面下部
には制御装置Ｓが燃焼制御装置および送風量制御装置と
して組み込まれており、制御装置Ｓは、図２に示すよう
に、制御手段１１を具備している。この制御手段１１
は、タイマ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭを備える
マイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）か
ら構成されており、このマイコンは、入力信号に基づい
て各種負荷の動作を制御するための制御信号を出力す
る。さらに、制御手段１１には信号線を介してＥＥＰＲ
ＯＭ１２が随時書き込み可能な記憶手段として接続され
ている。なお、図２ではＥＥＰＲＯＭ１２を制御手段１
１と別体であるかの如く表現しているが、これは別体に
限定されるものではなく、ＥＥＰＲＯＭ１２を制御手段
１１に組み込んでも構わない。

【００１３】また、制御手段１１の入力側には、操作パ
ネル４に設けられた各種のスイッチが接続されており、
これらスイッチとしては、運転入スイッチ１３、運転切
スイッチ１４、秒速点火スイッチ１５、フィルタースイ
ッチ１６、温調スイッチ１７および時刻合わせスイッチ
１８がある。

【００１４】さらに、制御手段１１の入力側には各種の
センサが接続されており、これらセンサとしては、バー
ナサーミスタ１９、前記フレームセンサ２０、回転数セ
ンサ２１、液面センサ２２および室温センサ２３があ
る。

【００１５】一方、制御手段１１の出力側には各種の電
気部品が接続されており、これら電気部品としては、前
記気化ヒータ２４、前記点火プラグ２５、燃料供給装置
としての電磁ポンプ２６、前記燃焼用送風機２７および
対流用送風機２８がある。

【００１６】石油ファンヒータＨは以上のような構成を
有するので、この石油ファンヒータＨの燃焼運転はその
制御装置Ｓが、以下に述べるように、図３に示す燃焼制
御プログラムに基づいて実行する。

【００１７】まず、ステップＳ１で、運転開始を指示す
る運転入スイッチ１３がＯＮされると、ステップＳ２
で、運転ランプを点灯させるか液晶表示部の運転モード
の文字を表示させ、ステップＳ３で、気化ヒータ２４に
通電を開始し、ステップＳ４で気化器３５の温度が点火
動作に適した温度（例えば２５０〜２７０℃の温度帯）
か否かを判断し、適温に達するまで気化ヒータ２４の通
電制御を継続し、適温に達すると、ステップＳ５で、燃
焼用送風機２７に駆動信号を出力する。すると、燃焼用
送風機２７のバーナモータ３１が駆動され、ターボファ
ン３２が回転する。その結果、外気（すなわち室内空
気）が吸気口４５を通ってファンケース３０内に引き込
まれ、気化器３５に燃焼用空気として所定の送風量で供
給される。

【００１８】次に、ステップＳ６で、ある時間経過後に
回転数センサ２１で検出されたバーナモータ３１の回転
数が規定の回転数（例えば、１５００ｒｐｍ）に達して
いるか否かを判断し、規定の回転数に達していると判断
された場合には、ステップＳ７で点火動作を行い、ステ
ップＳ８でフレームセンサ２０で検出されたフレーム電
流に基づいて着火されたか否かを判断し、ステップＳ９
で正常燃焼か否かを判断する。

【００１９】ステップＳ８およびステップＳ９での判断
の結果、着火され、かつ正常燃焼であると判断された場
合には、ステップＳ１０で点火プラグの点火動作（スパ
ーク）を停止し、ステップＳ１１で気化ヒータ２４の通
電を停止する。次いで、ステップＳ１２で温調スイッチ
１７による設定に基づいた燃焼モード若しくは設定室温
にすべく燃焼量の自動変更動作を開始し、ステップＳ１
３で、フレームセンサ２０で検出されたフレーム電流に
基づいて設定された燃焼量での炎の状態が正常か否かを
判断する。その結果、正常であると判断された場合に
は、以下このステップＳ１２およびステップＳ１３の動
作を繰り返す。

【００２０】一方、ステップＳ６での判断の結果、規定
の回転数に達していないと判断された場合には、ステッ
プＳ１４で気化ヒータ２４の通電を停止し、ステップＳ
１５で運転ランプを点滅させるか液晶表示部の運転モー
ドの文字を点滅表示させ、ステップＳ１６で異常内容と
してバーナモータ３１の回転数異常を示す記号（例えば
「Ｅ６」）を表示して異常を報知する。この場合、異常
が解除されるまで点火動作に移行することはない。そし
て、ステップＳ１７で使用者による運転切スイッチ１４
および運転入スイッチ１３の操作を経て、ステップＳ３
へ復帰する。

【００２１】また、ステップＳ８またはステップＳ９で
の判断の結果、着火されない若しくは正常燃焼ではない
と判断された場合には、点火トライアル期間（例えば２
３秒間）内に正常な炎を検出できない異常（これを点火
ミスという）であることが判明したので、ステップＳ１
８で気化ヒータ２４の通電を停止し、ステップＳ１９で
運転ランプを点滅させるか液晶表示部の運転モードの文
字を点滅表示させ、ステップＳ２０で異常内容として点
火ミスを示す記号（例えば「Ｅ１」）を表示して異常を
検知する。続いて、ステップＳ２１で点火プラグ２５の
点火動作を停止し、ステップＳ２２で電磁ポンプ２６の
燃料供給動作を停止し、ステップＳ２３で対流用送風機
２８を、ステップＳ２４で燃焼用送風機２７をそれぞれ
停止すべく駆動信号を停止して点火シーケンスを終了す
る。そして、ステップＳ２５で使用者による運転切スイ
ッチ１４および運転入スイッチ１３の操作を経て、ステ
ップＳ３へ復帰する。

【００２２】さらに、ステップＳ１３での判断の結果、
正常でないと判断された場合には、着火はしたものの燃
焼量を変更する途中で消化した異常（これを途中消火と
いう）であると考えられるので、ステップＳ２６で運転
ランプを点滅させるか液晶表示部の運転モードの文字を
点滅表示させ、ステップＳ２７で異常内容として途中消
火を示す記号（例えば「Ｅ２」）を表示して異常を報知
する。続いて、ステップＳ２８で電磁ポンプ２６の燃料
供給動作を停止し、ステップＳ２９で対流用送風機２８
を、ステップＳ３０で燃焼用送風機２７をそれぞれ停止
すべく駆動信号を停止して燃焼量制御のシーケンスを終
了する。そして、ステップＳ３１で使用者による運転切
スイッチ１４および運転入スイッチ１３の操作を経て、
ステップＳ３へ復帰する。

【００２３】さて、こうして石油ファンヒータＨの燃焼
運転を行っていると、各種のエラー（上述した「Ｅ１」
「Ｅ２」「Ｅ６」等）や使用者の意志によって燃焼運転
を終了させる必要が生じるため、このような場合には、
次に述べるように、図４に示す制動制御プログラムに基
づいて制御装置Ｓが消火動作を実行する。

【００２４】すなわち、石油ファンヒータＨの燃焼運転
中に、ステップＳ４１で、燃焼ＯＦＦ信号（消火信号）
の有無を常に検出し、この燃焼ＯＦＦ信号が検出されれ
ば、ステップＳ４２に移行し、運転切スイッチ１４がＯ
Ｎ状態かＯＦＦ状態かを判断する。

【００２５】その結果、運転切スイッチ１４がＯＮ状態
であると判断された場合には、使用者が石油ファンヒー
タＨの燃焼運転を終了させるべく運転切スイッチ１４を
操作したと考えられるので、ステップＳ４３に移行し、
on time 出力が終了するのを待つ。そして、on time 出
力が終了したところで、ステップＳ４４に移行し、図５
ａ）に示すように、電磁ポンプ２６の駆動を停止すると
ともに、燃焼用送風機２７のバーナモータを制動する。

【００２６】次に、ステップＳ４５に移行し、燃焼量に
合う停止時間Ａを設定した後、ステップＳ４６で、この
停止時間Ａが経過したか否かをタイマで判断する。そし
て、停止時間Ａが経過したと判断されたところで、ステ
ップＳ４７に移行し、ソレノイドコイル４２に通電して
吸気口４５を閉塞板４１で閉塞する。すると、それまで
吸気口４５全体を通ってファンケース３０内に引き込ま
れていた外気が、閉塞板４１の通気孔のみを通って引き
込まれるようになるので、ファンケース３０内に引き込
まれる空気量が減少し、それに伴って、気化器３５に供
給される燃焼用空気も少なくなる。

【００２７】その後、ステップＳ４８に移行し、燃焼量
に合うダンパー閉塞時間Ｂを設定した後、ステップＳ４
９で、このダンパー閉塞時間Ｂが経過したか否かをタイ
マで判断する。そして、ダンパー閉塞時間Ｂが経過した
と判断されたところで、ステップＳ５０に移行し、ソレ
ノイドコイル４２への通電を停止して吸気口４５を開放
する。すると、それまで閉塞板４１の通気孔のみを通っ
てファンケース３０内に引き込まれていた外気が、吸気
口４５全体を通って引き込まれるようになるので、ファ
ンケース３０内に引き込まれる空気量が通常量に戻る。

【００２８】さらに、ステップＳ５１で、燃焼用送風機
２７のバーナモータの制動を解除し、このバーナモータ
が所定の回転数になるように制御する。

【００２９】一方、ステップＳ４２での判断の結果、運
転切スイッチ１４がＯＦＦ状態であると判断された場合
には、何らかのエラーが発生したと考えられるので、ス
テップＳ５２に移行し、図５ｂ）に示すように、直ちに
電磁ポンプ２６の駆動を停止した後、ステップＳ５１
で、燃焼用送風機２７のバーナモータが所定の回転数に
なるように制御する。

【００３０】このように、消火動作時に吸気口４５を閉
塞してファンケース３０内への空気量を制限すれば、燃
焼用空気の気化器３５への送風量が低下するため、消火
動作時に燃料の混合比率が通常時より高まり、バーナヘ
ッド３６からの混合ガスの噴出速度が遅くなる。その結
果、消火の際の未燃ガスの発生量が少なくなり、未燃ガ
スに起因する臭いが軽減される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
体燃料を気化する気化器と、この気化器に液体燃料を供
給する燃料供給装置と、前記気化器に燃焼用空気を供給
する燃焼用送風機と、この燃焼用送風機より上流に設け
られたシャッター装置と、前記気化器で気化された気体
燃料と燃焼用空気との混合ガスが供給されて点火装置で
点火されて炎を形成する炎形成部と、これら燃料供給装
置、燃焼用送風機および点火装置の動作を制御する燃焼
制御装置とを備えた液体燃料燃焼装置において、消火動
作時の所定時間だけ前記シャッター装置を作動させて前
記気化器への燃焼用空気の供給量が減少するように制御
する送風量制御装置を設けて構成したので、消火動作時
にシャッター装置を送風量制御装置によって作動させる
ことにより、燃料の混合比率を通常時より高めるととも
に、炎形成部からの混合ガスの噴出速度を抑制できるこ
とから、消火の際の未燃ガスの発生を抑制して減臭する
ことが可能となる。

【００３２】また本発明によれば、上記シャッター装置
が、通気孔を形成した閉塞板と、この閉塞板を駆動して
吸気口を閉塞するソレノイドコイルと、前記閉塞板を付
勢して前記吸気口を開放するバネとからなるようにして
構成したので、消火動作時に送風量制御装置でソレノイ
ドコイルに通電して吸気口を閉塞することにより、燃料
の混合比率を通常時より高めるとともに、炎形成部から
の混合ガスの噴出速度を抑制できることから、点火の際
の未燃ガスの発生を抑制して減臭することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体燃料燃焼装置としての石油フ
ァンヒータの一実施形態を示す斜視図である。

【図２】図１に示す石油ファンヒータの制御ブロック図
である。

【図３】燃焼制御プログラムの一例を示すフローチャー
トである。

【図４】送風量制御プログラムの一例を示すフローチャ
ートである。

【図５】消火動作シーケンスにおける信号の概略変化を
示すタイムチャートである。

【図６】図１に示す石油ファンヒータの燃焼部を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ｈ……液体燃料燃焼装置（石油ファンヒータ） Ｓ……燃焼制御装置、送風量制御装置（制御装置） １１……制御手段（マイコン） ２４……気化器（気化ヒータ） ２５……点火装置（点火プラグ） ２６……燃料供給装置（電磁ポンプ） ２７……燃焼用送風機 ２８……対流用送風機 ３５……気化器 ３６……炎形成部（バーナヘッド） ４０……シャッター装置 ４１……閉塞板 ４２……ソレノイドコイル ４３……バネ ４５……吸気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小堀 康博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体燃料を気化する気化器と、この気化
   器に液体燃料を供給する燃料供給装置と、前記気化器に
   燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、この燃焼用送風
   機より上流に設けられたシャッター装置と、前記気化器
   で気化された気体燃料と燃焼用空気との混合ガスが供給
   されて点火装置で点火されて炎を形成する炎形成部と、
   これら燃料供給装置、燃焼用送風機および点火装置の動
   作を制御する燃焼制御装置とを備えた液体燃料燃焼装置
   において、消火動作時の所定時間だけ前記シャッター装
   置を作動させて前記気化器への燃焼用空気の供給量が減
   少するように制御する送風量制御装置を設けたことを特
   徴とする液体燃料燃焼装置。
2. 【請求項２】 シャッター装置が、通気孔を形成した閉
   塞板と、この閉塞板を駆動して吸気口を閉塞するソレノ
   イドコイルと、前記閉塞板を付勢して前記吸気口を開放
   するバネとからなることを特徴とする請求項１記載の液
   体燃料燃焼装置。