JP2704608B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は温風暖房器等に使用され
る燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃焼装置を、石油燃料を気化させ
て燃焼させる気化ブンゼン方式の燃焼装置を例に取り上
げて説明する。つまり、燃焼装置への石油燃料の供給量
を制御する送油ポンプと、温風を室内に循環する対流用
ファンと、室温検出手段であるところのサーミスタ室温
検出回路と、希望室温を設定するための室温設定手段
と、気化部予熱ヒータ等のほかに、サーミスタ室温検出
回路や室温設定手段からの信号に基づいて送油ポンプや
対流用ファンを制御する制御回路を有していた。燃焼の
開始が指示されると、制御回路は気化部を予熱ヒータに
より加熱させ、石油燃料が気化ガスになる温度に到達す
ると、送油ポンプを駆動して気化部に石油燃料（例えば
灯油）を送るとともに、気化部の気化ガス噴出ノズルを
開放して気化ガスをバーナへ噴出させ、燃焼を行なわせ
ていた。送油ポンプの送油量は、室温検出回路の検出出
力とあらかじめ室温設定手段で設定された設定室温を比
較し、その温度差に応じて強燃焼から微燃焼のための複
数の送油量を選択することによって室温制御を行なって
いた。又燃焼を停止させる場合は、燃焼停止信号の入力
と共に送油ポンプを停止させ、さらに燃焼装置のノズル
を閉止させて消火を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成によると、消
火時において消火操作と同時に燃料の供給が停止される
ため、バーナ内に残った未燃ガスが嗅気成分として残存
し、特に燃焼量が大きい状態で消火操作を行なった場合
には、この傾向が著しく、使用者に不快感を与えるとい
う欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、燃料供給制御手段と、
室温検出手段と、室温設定手段と、燃焼停止信号発生手
段と、そして室温検出手段で検出される室温と室温設定
手段で設定された温度を比較してその温度差により燃料
供給制御手段の燃料供給量を複数段階に調節するほか、
燃焼停止信号発生手段から停止信号が入力した時には、
その時点での燃料供給制御手段の燃料供給量を判別する
とともに燃料供給制御手段の燃料供給量を予め定められ
た量に減少させ、燃焼停止信号発生手段からの信号入力
時に判別された燃料供給量によってそれぞれ定められた
一定時間の間減少させた燃料供給量にて燃焼を継続させ
た後燃料供給制御手段を停止させる制御回路とで燃焼装
置を構成する。

【０００５】

【作用】本発明は上記のように構成したので、燃焼装置
の運転中、制御回路は室温検出手段によって検出される
値と室温設定手段によって設定された値との差に応じた
量の燃料が供給されるように燃料供給制御手段を制御す
るとともに、燃焼停止信号発生手段が操作されて燃焼停
止の命令が発せられたときには、その時点での燃料供給
制御手段の燃料供給量を判別するとともに燃料供給制御
手段の燃料供給量を予め定められた量に減少させ、燃焼
停止信号発生手段の信号入力時に判別された燃料供給量
に応じてそれぞれ定められた一定時間の間その減少させ
た供給量の燃料にて燃焼を継続させた後燃料供給制御手
段を停止させて燃焼運転を全停止させる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を石油燃焼温風暖房
器により説明する。

【０００７】図１において１は送油ポンプで、カートリ
ッジ式油タンクの油受皿２に取付け、送油パイプ３を介
して気化ブンゼンバーナの気化部４に接続されている。
気化部４には予熱ヒーター５が組込まれている。６は気
化ブンゼンバーナのノズルで、ソレノイド７に連動して
いる閉止棒８の先端で気化ガスの制御を行なっている。
９はバーナ部で炎孔部１０で気化ガスは燃焼を行なう。
１１は点火プラグで、高圧放電で気化ガスを点火させ
る。１２はフレームロッドで、バーナ部９との間に流れ
る炎電流により炎の形成、非形成を検出する。

【０００８】図２は本発明の一実施例を示した石油燃料
燃焼装置の電気系統図である。１３は商用電源、１４は
過電流ヒューズ、１５は気化部４の予熱ヒーター５の近
くに設けられ、予熱ヒーター５が連続通電となった場
合、回路をしゃ断する温度ヒューズである。１６は燃焼
装置のダクト（図示せず）に取り付けられた異常過熱防
止スイッチである。１７は予熱ヒーター５駆動用のトラ
イアックである。１８は過電流ヒューズ、１９は対流用
ファンである。２０は対流用ファン駆動用ホトトライア
ックカプラである。２１、２２は送油ポンプ１駆動用の
入力端子である。送油ポンプ１の送油量は端子２１、２
２間に入力されるパルスの周波数が高ければ大油量、低
ければ小油量となっている。２３は点火器２４及び送油
ポンプ１駆動用リレーの接点である。ソレノイド７のコ
イルは短時間定格とし、通電時は抵抗２５により電圧ド
ロップさせた電圧が印加される。２６はソレノイド７起
動時商用電源印加用リレーである。２７はソレノイド駆
動用リレーの接点である。２８は絶縁電源トランスで、
一次側ＡＣ１００Ｖ、二次側は電子回路電源整流後ＤＣ
１２Ｖと、炎検知回路用電源ＡＣ３０Ｖとしている。２
９は直流電源回路であり、ＤＣ１２Ｖでリレーやホトカ
プラ等の駆動用電源と、ＤＣ１２Ｖを定電圧用ＩＣでＤ
Ｃ５Ｖとしマイコン等電子回路の電源としている。３０
は制御用１チップマイコンからなる制御回路（以下マイ
コンと記す）で、Ｉ／ＯはＣＭＯＳ入出力、Ｎ−ｃｈオ
ープンドレイン出力等で構成されている。内蔵ＲＯＭに
は石油燃料燃焼装置の制御シーケンスがプログラムされ
ている。５１は室温検知手段であり、サーミスタ等から
なる室温検出回路３１が室温比較回路３２に接続されて
おり、Ｒ−２Ｒラダー抵抗３３でマイコン３０からの６
ビットの信号を室温比較回路３２に接続し、室温検出回
路３１の抵抗値をＡ／Ｄ変換し、室温比較回路３２出力
をマイコン３０に入力し、室温として読み込んでいる。
５２は気化部温度制御手段であり、サーミスタ等からな
る気化部温度検知回路３４が気化部温度比較回路３５に
接続されており、マイコン３０から３ビットの信号をＡ
／Ｄ変換抵抗３６でＡ／Ｄ変換し、気化部温度比較回路
３５に接続し、気化部温度検知回路３４の抵抗値をＡ／
Ｄ変換し、気化部温度比較回路３５の出力をマイコン３
０に入力し、気化部温度として読み込んでおり、又クリ
ーニング補助回路３７は気化部温度検知回路３４入力を
基準電圧と比較して気化部クリーニングの温度制御用出
力をマイコン３０に入力する。３８は交流入力回路で、
マイコン３０に商用電源の周波数を入力し、点火タイマ
ーの基準時間としている。３９はマイコン３０のリセッ
ト回路である。４０はマイコン３０の出力によりブザー
音を発生するブザー駆動回路である。４１は油受皿内部
に設置されたフロートスイッチよりなるスイッチ回路
で、接点が閉じると油有りとして３０のマイコンに入力
する。４２は表示部で、運転、タイマー、給油、換気と
ＬＥＤで各モードを表示する。４３は操作部で、切４３
−１、運転４３−２、タイマー４３−３、クリーニング
４３−４の各押ボタンスイッチ、室温設定手段（コード
スイッチ）４３−５、タイマー時間設定手段（コードス
イッチ）４３−６とから成っている。４４は感震器で、
信号をマイコン３０に入力している。４５はリレー接点
２３、２６、２７の駆動用リレー駆動回路である。４６
はトライアック１７及びホトトライアック２０駆動用の
ホトトライアック駆動回路である。４７は送油ポンプ１
の駆動用のホトカプラで、入力端子２１、２２に接続さ
れている。５３は炎検知手段であり、フレームロッド１
２等からなる。４８は電源トランス２８のＡＣ３０Ｖ電
圧をバーナ部９と、フレームロッド１２のマイコンに印
加し、炎の整流性を利用し内部の抵抗の端子間に電圧に
て炎の有無を出力し、炎比較回路４９に接続されてお
り、炎比較回路４９には他にマイコン３０のＮ−ｃｈオ
ープンドレインの５ビットの抵抗５０を接続し、炎のレ
ベルをマイコン３０に入力する。

【０００９】上記構成からなる本実施例の作用について
説明する。

【００１０】操作部４３の運転スイッチ４３−２を押す
と、室温設定用コードスイッチ４３−５により設定され
た設定室温と室温検出回路３１により検出された室温を
室温比較回路比較３２によって比較し、室温が低いとマ
イコン３０にプログラムされたシーケンスにより運転を
開始し、予熱ヒーター５により気化部４を加熱する。気
化部温度比較回路３５により気化部温度が点火燃焼温度
に到達したのを検知すると、リレー接点２３が閉じ、点
火器２４が放電し、ホトカプラ４７が動作して送油ポン
プ１が動作する。同時にソレノイド７が作動すること
で、バーナ部９より気化ガスが噴出点火、燃焼を行な
う。送油ポンプ１の送油量は、室温と設定室温の温度差
により９段階の周波数をマイコン３０がホトカプラ４７
に出力し、運転を行なう。炎検知回路４８はバーナ部９
とフレームロッド１２間の炎を検出して炎比較回路４９
に入力されるＮ−ｃｈオープンドレイン５ビットの抵抗
５０と比較し、炎のレベルをマイコン３０に入力する。
炎検知回路４８の炎電流は室内の酸素濃度と図３の様な
関係にあり、送油量の多い５〜９の燃焼量と送油量の少
ない１〜４のの燃焼量の場合に、それぞれ炎電流レベル
がＦ４とＦ２で酸欠停止するように、又、同Ｆ５とＦ３
で酸欠予告するようにしてある。又、点火時、炎の安定
しない時期に炎のみの検出レベルとして、Ｆ２〜Ｆ３＞
Ｆ１なるＦ１レベルを設定している。

【００１１】表１にマイコン３０の各ビットと炎電流の
値の関係の例を示す。５ビットのマイコン３０の出力を
図４に示す論理で出力し、炎電流に対して基準電圧とし
て炎比較回路４９を構成するコンパレータに入力し、出
力をさらにマイコン３０に入力し、酸欠、予告レベルを
判断し、ブザー回路４０で警報を発生、又、表示部４２
の換気ＬＥＤで異常を知らしめるものである。

【００１２】次にマイコン３０にプログラムされた一実
施例の石油燃料燃焼装置のシーケンスのフローチャート
を図５に示す。

【００１３】シーケンスについて説明すると、操作部４
３の運転スイッチ４３−２をＯＮすることによって、表
示部４２の運転ランプが点灯し、予熱ヒーター５がＯＮ
し、気化部温度検知回路３４より気化部４の温度を検知
し、約１６０℃でソレノイド７をＯＮし、ノズル閉止棒
８でノズル６先端を閉止する。さらに気化部４の温度が
上昇し、灯油の気化燃焼の可能な２２５℃に到達すると
点火運転を開始する。

【００１４】

【表１】

【００１５】送油ポンプ１がＯＮし、気化部４に燃料が
送られ、点火器２４がＯＮし、点火プラグ１１が放電を
開始し、次にソレノイド７がＯＦＦし、ノズル閉止棒８
が開き、ノズル６より気化ガスを噴出し、点火燃焼を行
なう。その後、対流ファン１９がＯＮする。次に炎検知
手段５１で炎レベルがＦ１以上を判別し、Ｆ１以上で燃
焼を継続する。燃焼量は室温と設定温度の温度差により
１〜９段階の送油量を常に切替えて室温を設定温度に同
じとなる様制御する。又酸欠検出は燃焼量が５〜９では
Ｆ４レベル、４〜１ではＦ２レベルで判定する。同様に
酸欠予告は燃焼量５〜９ではＦ５レベル、４〜１ではＦ
３レベルで判定する。次に操作部４３の切スイッチ入力
を判定する。切・入力信号が入った場合は本発明による
消火シーケンスが作動する。切・入力信号が入った場合
の燃焼量が５〜９では５秒間だけ燃焼量１で運転してか
ら送油ポンプ１を停止させ、燃焼量が４〜２の時に切・
入力信号が入った場合は３秒間だけ燃焼量１で運転して
から送油ポンプ１を停止させる。又、もともと未燃ガス
の発生が少ない燃焼量１で運転されている時に切・入力
信号が入った場合は即送油ポンプ１を停止させる。それ
から２秒間遅れてソレノイド７がＯＮし、ノズル閉止棒
８によりノズル６を閉止する。その後３０秒後に対流フ
ァン１９が停止する。その後気化器４が１５０℃以下に
下がってからソレノイド７がＯＦＦし、停止状態とな
る。

【００１６】

【発明の効果】以上本発明によれば、燃焼停止操作時つ
まり燃焼停止信号発生手段からの停止信号が発生した時
の燃焼量に応じて定まる一定時間だけ、燃焼量を所定の
量に減じた状態で燃焼を継続させてから燃料供給制御手
段を停止させるようにしたので、消火時の未燃ガスの放
出が少なくなって、不快感を味わわずに済むという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明及び一般的な石油燃料燃焼装置の構造概
略図である。

【図２】本発明一実施例である石油燃料燃焼装置電気系
統図である。

【図３】本発明一実施例における酸素濃度と炎電流との
関係を示す特性図である。

【図４】本発明一実施例におけるマイコン５ビット出力
と炎レベルの対応図である。

【図５】本発明一実施例におけるマイコンシーケンスの
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 送油ポンプ ３０ 制御回路（マイコン） ３１ 室温検出回路 ４３−１ 切スイッチ ４３−５ 室温設定手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給制御手段（１）と、室温検出手
   段（３１）と、室温設定手段（４３−５）と、燃焼停止
   信号発生手段（４３−１）と、そして前記室温検出手段
   で検出される室温と前記室温設定手段で設定された温度
   を比較してその温度差により前記燃料供給制御手段の燃
   料供給量を複数段階に調節するほか、前記燃焼停止信号
   発生手段から停止信号が入力した時には、その時点での
   前記燃料供給制御手段の燃料供給量を判別するとともに
   前記燃料供給制御手段の燃料供給量を予め定められた量
   に減少させ、前記燃焼停止信号発生手段からの信号入力
   時に判別された燃料供給量によってそれぞれ定められた
   一定時間の間前記減少させた燃料供給量にて燃焼を継続
   させた後前記燃料供給制御手段を停止させる制御回路
   （３０）とで構成されていることを特徴とする燃焼装
   置。