JPS6030408B2 - 油燃焼器の燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は灯油のごとき液体燃料を燃焼させる油燃焼器例
えばポット型燃焼器において、その着火時の供給燃料量
を自動的に制御する装置に関するもので、その用途とし
ては例えば温風暖房機が好適である。

油燃焼器、特にポット式の油燃焼器において着火時には
燃焼熱が少ないので、着火時には始めはできるだけ少な
い燃料の供給で徐々に燃焼させ、燃焼器が充分暖まって
から正規の燃料供給量にするのが望ましいとされている
。

従来、このための装置としては燃焼熱に応答する検知器
を備え、その検知信号（温度）に対応して燃料供給量を
調節するものが知られている。しかしながら、公知の装
置においては、検知器を複数個にして各検知器に対応し
て燃料供給量を決めるか、あるいはまた燃料熱に応じて
比例的に変化する電気信号を発生する検知器を有し、そ
の電気信号を比例増幅して燃料供給量を制御するもので
あり、検知器の配線または制御回路の構成が複雑になる
問題点がある。本発明は、電気制御装置を使用して予め
定めた増加割合で着火時の燃料供給を調節することによ
って制御自体を単純化し、１つの検知器を用いるのみで
よく従って検知器の配線数もわずかですむ着火制御装置
を提供することを目的とするものである。

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明制御装置も適用する温風暖房機の模式的
な全体構成を示すもので、１はポット形燃焼器、ｌａは
この燃焼器の燃焼室、２は燃焼器１の燃焼ガスと室内循
環空気とを熱交換させる熱交換器、３ａ，３ｂは暖房に
供する室内空気循環用の送風機で、吸込口３ｃ，３ｄか
ら室内上部の空気を吸入するようになっている。４はこ
の両送風機３ａ，３ｂを駆動する電動機、５は燃焼用空
気を燃焼器１に供給する送風機、６は燃焼ガス（排気ガ
ス）を室外へ排出する送風機、７はこの両送風機５，６
を駆動する電動機、８は燃焼器１に供給される燃料（灯
油）の流量を調整するフロート式の燃料調量装置で、フ
ロート８ａにより弁８ｂを開閉させて燃料液面を常時一
定の高さに維持する構造のものである。

９ａ，９ｂはこの燃料調量装置８に備えられた二つの並
列な吐出流路のそれぞれに設けられた調量ノズルで一方
の調量ノズル９ａは第１の設定油量（例えば３ｃｃ／ｍ
ｉｎ）調整用のもので、他方の調量ノズル９ｂは第２の
設定油量（例えば５．５ｃｃ／ｍｉｎ）調整用のもので
ある。

１０ａ，１０ｂは燃料調量装置８の二つの吐出流路に設
けられた燃料供給用電磁弁、１１は手動開閉弁で燃料タ
ンク１２内の燃料を燃料調量装置８に供給するものであ
り、必要に応じて電磁弁にしてもよい。

１３は燃焼器１の燃焼室ｌａに閉口している燃料供給口
であり、燃料は電磁弁１０ａ、あるいは１０ｂさらに必
要に応じて両方が関弁した時、その開弁した電磁弁に応
じた燃料量が燃焼室ｌａに供給されるようになっている
。

１４は燃焼室ｌａに供給された燃料に点火するための点
火器で、電熱ヒーターよりなる。

１５はこの点火器１４への供給電力を制御する点火トラ
ンス、１６は熱交換器２、もしくは近傍に取りつけられ
たバイメタル式の熱応動スイッチで、燃焼が開始これ温
度が所定温度（例えば７０ｏｏ）まで上昇すると閉にな
る常開接点を有する。

１８はなるで〈高温にさらされない位置に配設された電
気制御箱である。

１９は暖房機を形づくっている箱体、２川ま暖房用温風
の吹出口で、箱体１９の前面下部に設けられている。

２１は送風機５の吸入側に接続されている燃焼空気吸入
管、２２は送風機６の吐出側に接続されている排気ガス
用排出管、２３は室外に設置された給排気トップで、前
記両替２１，２２の先端を大気に閉口させている。

次に、電気制御装置について説明するが、燃焼式暖房装
置の各種制御をデジタルコンピュータを使用して行なう
ものは各種文献に紹介されているので、ここでは主に着
火制御に関して説明する。第２図において、１８ａはい
わゆるマイクロコンピュータと称されるデジタルコンピ
ュータで、各種入力信号を受けて各種指令信号を出力す
る。その入力信号には、前記熱応動スイッチ１６の開閉
信号および装置の作動スイッチ２４の開閉信号が含まれ
る。また、指令信号には、前記調量弁９ａ，９ｂを開閉
指令する信号が含まれる。１８０はリレー駆動用増幅器
、１１８ｃ，１８一ｄ，１８ｅはリレー、１８ｆ，１８
ｇはスイッチ１６，２４からの開閉信号を整形する回路
である。

なお、図示しないが電動機４，７への通電を制御するた
め、リレーおよび駆動用増幅器が設けてある。次に上記
構成において作動を説明する，と、まず装置の電源スイ
ッチ（図示せず）を投入ｌし、暖房機を作動させるため
に作動スイッチ２４を閉じることにより、デジタルコン
ピュータ１８ａがこれを検知し、予め内蔵した制御プロ
グラムに従って各種の運転の制御を行なう。この制御プ
ログラムにおいて、着火制御は第３図に図示される。ま
ず、リレー１８ｃが付勢されその通電による電気制御信
号により電磁弁１０ａが開弁ｌして、小窪の調量ノズル
９ａを介して、燃量の供給量としては最少（３ｃｃ／ｍ
ｉｎ）の燃料供給がされる。また、リレー１８ｅが付勢
された点火トランス１５を介して点火器１４が赤熱され
、着火作動を開始する（ステップ１００）。また、図示
しないリレー駆動用増幅器とりレーを介して電動機７へ
の通電を開始する。次に６の秒だけ時間を測定する内部
タイマー機能がスタートされる（ステップ】０１）。次
に、熱応動スイッチ（バーナサーモ）１６が閉じている
かどうか（ステップ１０２）と内部タイマーが６硯妙経
過を示しているかどうか（ステップ１０３）がくり返し
チェックされ、規定温暖例えば７０００に達していない
と６の段・間はこのチェックがくり返される。従ってこ
の６の砂間は燃料供給が最少の状態に保たれ、この間に
速やかに着火１０ミ行なわれる。６の砂が経過すると、
リレー１８ｃが消勢され代わりにリレー１８ｄが付勢さ
れ電磁弁１０ｂのみが開弁される（ステップ１０４）。

この結果「大径の調量ノズル９ｂを介して中量の燃料供
給（５．５ｃｃ／ｍｉｎ）がされる。さらに、内部タイ
マー機能が再びスタートされ、熱交換器２出口側空気温
度が規定温度に達したかどうかと、６の砂が経過した；
三男。ン書馬詩零蕪蚕申も蚤蓬さま重奏治・き三三蓮こ
てし、ないと、６の砂間は中量の燃料供給が係属される
。そして、６現段が経過すると、再びリレー１８ｃが付
勢され、電磁弁１０ａと１０ｂが関弁される（ステップ
１０８）。この結果、２つの調量ノズル９ａ，９ｂを介
して最大量の燃料供給（８．５ｃｃ／ｍｉｎ）がされる
。次に３０町秒だけ時間を測定する内部タイマー機能が
スタートされ（ステップ１０９）、熱交換器２出口側空
気温度が規定温度に達したかどうかと、５分が経過した
かどうかがくり返しチェックされる（ステップ１１０，
１１１）。

そして、点火器１４の故障、燃料断等のため５分が経過
してもなお規定温度になっていないと、燃焼停止プログ
ラム（図示せず）を実行し、点火器１４、電動機７、お
よび電磁弁１０ａ，１０ｂへの通電を断つ。しかして、
燃料供給量が４・、中、大と変化する間、常に熱応動ス
イッチ１６が閉じているかどうかチェック（ステップ１
０２，１０６，１１０）しており、もし閉じていれば、
すなわち熱交換器２出口側空気温度が７０ｑｏに達して
いれば、直ちに定常運転プログラム（図示せず）に従っ
て運転され、点火器１４への通電が断たれるとともに、
電動機４への通電が開始され、温風吹出を開始する。

また、それ以前の状態に係わらず２つの電磁弁１０ａ，
１０ｂが付勢され定常的に最大量の燃料が供給され続け
る。ここで、燃焼器１は充分に加熱されているので、安
定的に燃焼を持続する。このように、燃料供給量を順次
増大させることにより、燃料能力に対し無理なく燃焼室
温度を速やかに上昇させることができる。

実験結果の一例を示せば、第４図のごとく、周囲温度Ｔ
ａに対する規定温度到達時間Ｔｍを、一定燃料供給方式
（黒丸）に比較して約半分に短縮するこことができた。
上述の実施例は本発明の好適な実施態様を例示するもの
であるが、本発明の実施がこれに限定されることなく、
種々変形可能なことはもちろんであり、各種スイッチの
構造、細部の回路結線等は幅広く変更できる本発明装置
は上述の実施例の温風暖房機に限らず、他の用途の油燃
焼器にも全く同様に適用できることはもちろんである。

また、上述の実施例では燃料制御弁として、大小２種の
調量ノズル９ａ，９ｂと組合せられる２個の電磁弁１０
ａ，１０ｂを用いているが、関度の調整可能な電磁弁を
用いるときは、１個の電磁弁でも熱応動スイッチ１６の
開閉に応じて燃料供給料を制御できる。

上述のように本発明では、液体燃料を燃焼させる油燃焼
器において、熱交換器もしくはその近傍温度が予め定め
た規定状態に達するまでの間、燃料供給量を時間と共に
段階的に増大すべく、１つの温度検出手段と、燃料調節
手段と、電気制御手段とで構成されているから、着火時
に燃料が液体のまま溜ることががなく、したがって急激
燃焼もなく速やかに安定燃焼に移行させることができ、
しかも特に燃料供給量を温度検出手段の検出信号の示す
個々の値とは無関係に時間の経過に対応して変化させる
から、複数の温度検知器や特に精度の良い検知器を使用
すること、また検知信号に対応して燃料供給量を決定す
る制御回路の利得を調整することなどが不要になるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を適用する温風暖房機を例示する穣
式的縦断面図、第２図は本発明装置の一実施例を示す電
気結線図、第３図は第２図中デジタルコンピュータの制
御プログラムの要部を示すフローチャート、第４図は本
発明装置の性能試験例を示す特性図である。 １・・・・・・燃焼器、２・・・・・・熱交換器、３ａ
，３ｂ・・・・・・循環空気用送風機、４・・・・・・
電動機、５・・・・・・燃焼空気用送風機、７・・・・
・・電動機、９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ・・・・・・
調節手段をなす調量ノズル９ａ，９ｂと燃料供給用電磁
弁１０ａ，１０ｂ、１４・・・・・・点火器、１６・・
・・・・温度検出手段をなす熱応動スイッチ、１８・・
…・電気制御箱、１８ａ…・・・デジタルコンピュータ
、１８ｂ……リレー駆動用増幅器、１８ｃ，１８ｄ，１
８ｅ……リレー、１２…・・・燃料タンク。 第１図 第３図 第４図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体燃料を燃焼させる油燃焼器において、電気制御
   信号に応答して燃焼器への燃料供給量を複数の段階の中
   から選択して調節する調節手段と、熱交換器もしくはそ
   の近傍に配置され燃焼熱に応答して温度信号を発生する
   温度検出手段と、この温度検出手段の温度信号を受けて
   この温度信号が予め定めた規定状態に達しているか否か
   を判定し、この判定結果が否定である間、前記調節手段
   による燃料供給量を時間と共に段階的に増大させるべく
   前記電気制御信号を発生して前記調節手段に印加する電
   気制御手段とを具備したことを特徴とする油燃焼器の燃
   料制御装置。 ２ 前記調節手段が、流量の異なる複数個の調量ノズル
   からなり、前記電気制御手段が該調量ノズルの開閉の組
   合せを選択するようになつている特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。