JP2011047605A - Control device of hot air-type heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は燃焼ガス中のCO2濃度を検出して燃焼の制御を行う温風暖房機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hot air heater that controls the combustion by detecting the CO2 concentration in the combustion gas.
暖房機には熱源であるバーナと、バーナへ燃料を供給する燃料ポンプと、バーナへ燃焼空気を供給する燃焼ファンを設け、燃料ポンプから供給された燃料と燃焼ファンからの燃焼空気をバーナ内で混合、気化、燃焼させることにより暖房に必要な熱量を発生させている。また、暖房機の枠体には暖房機の運転を制御する燃焼制御手段と、暖房機が設置された室内の温度を検出する室内温度検出手段と、使用者が所望する室温に設定する温度設定手段とを備え、燃焼制御手段は室内温度検出手段で検出された温度と温度設定手段で設定された設定温度とを比較し、室内温度が設定温度より低い場合は燃料ポンプの流量と燃焼ファンの回転数を上昇させ、逆に、室内温度が設定温度より高い場合は燃料ポンプの流量と燃焼ファンの回転数を低下させることで燃焼量を変化させて、室内温度が設定温度に近づくように制御している。 The heater is provided with a burner that is a heat source, a fuel pump that supplies fuel to the burner, and a combustion fan that supplies combustion air to the burner, and the fuel supplied from the fuel pump and the combustion air from the combustion fan are disposed in the burner. The amount of heat required for heating is generated by mixing, vaporizing, and burning. The frame of the heater also has combustion control means for controlling the operation of the heater, indoor temperature detection means for detecting the temperature of the room in which the heater is installed, and temperature setting that is set to a desired room temperature by the user. And the combustion control means compares the temperature detected by the room temperature detection means with the set temperature set by the temperature setting means, and if the room temperature is lower than the set temperature, the flow rate of the fuel pump and the combustion fan When the room temperature is higher than the set temperature, the combustion amount is changed by lowering the flow rate of the fuel pump and the rotation speed of the combustion fan, and the room temperature is controlled to approach the set temperature. is doing.
燃焼制御手段は燃焼量毎に最適な燃料ポンプの流量と燃焼ファンの回転数が設定されていて、最適な燃焼バランスで燃焼するようになっているが、暖房機を標高の高い高地で使用する場合には空気中の酸素濃度が低下し、また、給排気式の暖房機の場合には延長配管などによってバーナへ供給される空気量が低下すると、酸素不足となって不完全燃焼を起こしてCOを発生させる可能性がある。 Combustion control means is set to the optimal fuel pump flow rate and combustion fan speed for each combustion amount, and burns with the optimal combustion balance, but the heater is used at high altitudes at high altitudes. In this case, the oxygen concentration in the air decreases, and in the case of a supply / exhaust type heater, if the amount of air supplied to the burner by an extension pipe or the like decreases, oxygen is insufficient and incomplete combustion occurs. There is a possibility of generating CO.
このため、従来では給気経路の途中にダンパーを設けて、暖房機を設置する標高に対応してダンパーの開度を変更することでバーナに供給する燃焼空気量を調節するものがある。また、標高を複数段階に設定する標高設定スイッチを備え、暖房機を設置する標高に対応して標高設定スイッチで標高を設定すると、燃焼ファンの回転数が設定された回転数に切り換わることで燃焼空気量を調節するものがある。また、給排気式の暖房機では延長配管による配管の長さや曲げ数の追加に対応して設定スイッチによって燃焼ファンの回転数を切り換えることで焼空気量を調節するものがある(特許文献1、特許文献2参照)。
上記従来の方法は、暖房機を設置する標高や配管条件に対応して最適な燃焼空気量となるようにダンパーの位置や燃焼ファンの回転数が設定されているが、同じ標高でも気温の変化や配管抵抗などの複数の条件が重なったときには燃焼空気量にばらつきが生じることがあり、選択されたダンパーの位置や燃焼ファンの回転数のままでは期待した空気量が確保できず、燃焼バランスが崩れて不安定な燃焼状態になることがある。
このような場合は燃焼状態を確認しながらダンパーの位置や燃焼ファンの回転数の設定を変更するなどの調節が必要となるが、気温や配管抵抗の変化を考慮しながら最適な燃焼空気量を見つけ出すことは難しく、不安定な燃焼状態のまま使用されていることが多く、使用条件による変化への対応が課題となっている。
In the above conventional method, the position of the damper and the rotation speed of the combustion fan are set so that the optimal amount of combustion air can be obtained according to the altitude and piping conditions where the heater is installed. When multiple conditions such as pipe resistance and other conditions overlap, the amount of combustion air may vary, and the expected air amount cannot be ensured with the selected damper position and the rotation speed of the combustion fan, and the combustion balance is not maintained. It may collapse and become an unstable combustion state.
In such a case, it is necessary to adjust the damper position and the setting of the rotation speed of the combustion fan while checking the combustion state, but the optimal amount of combustion air should be adjusted while taking into account changes in temperature and piping resistance. It is difficult to find out and is often used in an unstable combustion state, and it is a problem to cope with changes due to use conditions.
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体1内にバーナ2と、このバーナ2に燃料を供給する燃料ポンプ3と、このバーナ2に燃焼空気を送る燃焼ファン4とを設け、該枠体1の前後を貫通する送風経路5には、入口側に対流用送風機6、出口側に温風吹出口7を設け、前記バーナ2の上部に設けた燃焼室8は送風経路5内に配置し、前記対流用送風機6によって送風経路5に吹き込まれた室内空気はバーナ2や燃焼室8と熱交換して高温となって温風吹出口7から室内に吹出すと共に、室内温度を検出する室内温度検出手段9と、室内温度を設定する温度設定手段10と、運転スイッチ11の信号に基づいて前記燃料ポンプ3と燃焼ファン4とを制御してバーナ2の運転の制御と燃焼量の調節を行う燃焼制御手段12とを設け、前記燃焼制御手段12は複数の燃焼量調節段階を備えて、各燃焼量調節段階に対応して前記燃料ポンプ3の流量と前記燃焼ファン4の回転数を可変する温風暖房機において、前記燃焼室8の排気経路中に燃焼室8から排出される燃焼ガス中のCO2濃度を検出するCO2センサ13を設けると共に、前記燃焼制御手段12は各燃焼量調節段階毎に設定される複数の基準CO2濃度データを備えた記憶手段14と、前記燃焼量調節段階に対応する基準CO2濃度データを選択する選択手段15と、前記CO2センサ13で検出されたCO2濃度データと前記選択手段15で選択された基準CO2データとを比較する比較手段16とを設け、前記燃焼制御手段12は、前記CO2センサ13のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲から外れているときに前記燃焼ファン4の回転数を1段階高くもしくは低く変更し、CO2センサ13のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内に入るまで燃焼ファン4の回転数を変更し、CO2センサ13のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内になったときの回転数を維持することを特徴とする。
The present invention solves the above-mentioned problems. A
また、前記燃焼制御手段12は前記CO2センサ13のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内になったときの回転数を記憶する回転数記憶手段17を設け、次回の運転時は各燃焼量焼調節段階に対応して記憶された回転数記憶手段17の回転数で燃焼ファン4を運転する構成としたから、燃焼ファン4の回転数はCO2センサ13の検出データが基準CO2濃度を外れるほど大きく外れることはなく、燃焼状態が安定しやすくなる。
Further, the combustion control means 12 is provided with a rotation speed storage means 17 for storing the rotation speed when the CO2 concentration of the CO2 sensor 13 falls within the range of the reference CO2 concentration. Since the
燃焼制御手段12は各燃焼量調節段階毎に燃料ポンプ3の流量と燃焼ファン4の回転数が設定され、最適な燃焼バランスで燃焼するように構成されているが、石油燃料が燃焼するときはCO2の発生を伴うものであり、このCO2は最適な燃焼バランスで燃焼しているときは燃焼ガス中に一定濃度含まれているが、燃焼バランスが崩れると燃焼ガス中のCO2濃度が低下もしくは上昇して一定の範囲から外れるものである。
この発明は燃焼ガス中のCO2濃度の変化に着目したものであり、燃焼室8から排出される燃焼ガス中のCO2濃度を検出するためのCO2センサ13を設け、各燃焼量調節段階毎に基準CO2濃度を定め、CO2センサ13で検出される燃焼ガス中のCO2濃度がこの基準CO2濃度から外れたときに燃焼ファン4の回転数を1段階高くもしくは低く変更し、変更後の回転数でも基準CO2濃度から外れているときは基準CO2濃度になるまで回転数の変更を続け、基準CO2濃度の範囲内となったときに燃焼ファン4の回転数の変更を停止し、この回転数を維持するものである。
このように、基準CO2濃度となるように燃焼ファン4の回転数を変更することによって最適な燃焼空気量が供給できるから、標高や延長配管や気温の変化など複数の条件が重なって空気量が変化した場合でも、安定した燃焼が維持できるものとなった。
The combustion control means 12 is configured such that the flow rate of the
The present invention pays attention to the change in the CO2 concentration in the combustion gas. A CO2 sensor 13 for detecting the CO2 concentration in the combustion gas discharged from the
In this way, since the optimum amount of combustion air can be supplied by changing the rotational speed of the
また、燃焼ファン4の回転数を変更した後のCO2センサ13で検出されたCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内となったときの燃焼ファン4の回転数を記憶する回転数記憶手段17を設け、次回の運転時は回転数記憶手段17に記憶された回転数データに基づいて燃焼ファン4の回転数を決定する構成としたから、暖房機の設置場所や設置条件が変更されていなければ、運転開始から最適な燃焼バランスとなる燃焼空気量が供給でき、安定した状態の燃焼が可能となり、また、燃焼バランスが崩れた場合でも燃焼空気量が大きく外れることはないから、運転開始から短時間で安定した燃焼が可能となるものであり、不完全燃焼によるCOや煤の発生を確実に抑えることができるものとなった。
Also provided is a rotational speed storage means 17 for storing the rotational speed of the
図1に示す石油燃料を用いる暖房機の実施例によってこの発明を説明すると、1は暖房機の枠体、2は枠体1内に配置したバーナ、8はバーナ2の上部に配置されて燃焼炎と燃焼ガスとが送られる燃焼室、18は燃焼室8の上部に配置した熱交換部、5は枠体1の背面から前面に向かって貫通して形成した送風経路、6は枠体1の背面の送風経路の入口側に設けた対流用送風機、7は枠体1の前面の送風経路5の出口側に形成した温風吹出口である。
The present invention will be described with reference to an embodiment of a heater using petroleum fuel shown in FIG. 1. 1 is a frame of the heater, 2 is a burner disposed in the
図1に示す実施例の石油暖房機は燃焼空気を屋外から取入れ、燃焼排気ガスを屋外に排出する給排気式温風暖房機にかかるもので、19は枠体1の背面に設けた給気口、20は給気口19付近に設けた排気口、21は給気口19に接続する吸気管、22は排気口20に接続する排気管、23は壁を貫通して取り付けた給排気筒トップ、24は燃焼室8から上方へ伸びる複数本の熱交換パイプ、25は熱交換パイプ24の上部に位置する排気ガス室であり、燃焼室8の上部と熱交換パイプ24と排気ガス室25が送風経路5内に位置しており、前記熱交換部18を構成している。
The oil heater of the embodiment shown in FIG. 1 is applied to a supply / exhaust hot air heater that takes in combustion air from the outside and discharges combustion exhaust gas to the outside, and 19 is an air supply provided on the back of the
26は図示しない燃料タンクから燃料が送られる定油面器、3は定油面器の上に取付けられたバーナ2に燃料を供給する燃料ポンプ、4はバーナ2に燃焼空気を供給する燃焼ファン、27はバーナ2の予熱ヒータを兼用する点火ヒータであり、点火ヒータ27に通電してバーナ2を予熱し、燃料ポンプ3によってバーナ2に燃料が供給され、燃焼ファン4によって給排気筒トップ23から給気管21を経て吸い込まれた屋外空気がバーナ2へ供給され、高温のバーナ2によって気化した燃料が空気と混合して燃焼を開始し、バーナ2で発生した高温の燃焼ガスは燃焼室8から熱交換パイプ24を経て排気ガス室25に集められて排気管22から屋外へ排出される。対流用送風機6によって送風経路5内に送られた風は高温となる燃焼室8と熱交換パイプ24と排気ガス室25と熱交換し、温風となって温風吹出口7から室内に吹き出すものである。
26 is a constant oil leveler to which fuel is sent from a fuel tank (not shown), 3 is a fuel pump for supplying fuel to the
12は暖房機の運転を制御するマイクロコンピュータを内装した燃焼制御手段、11は暖房機の運転・停止を指示する枠体1の操作部に配置した運転スイッチであり、運転スイッチ11の入/切信号は燃焼制御手段12に送られ、該燃焼制御手段12は運転スイッチ11の信号に基づいて燃料ポンプ3、燃焼ファン4、点火ヒータ27、対流用送風機6の入/切などを指示し、温風暖房機の運転を制御している。
12 is a combustion control means equipped with a microcomputer for controlling the operation of the heater, and 11 is an operation switch arranged in the operation part of the
9は枠体1の後方に設置された温度センサで構成する室内温度検出手段、10は操作部に設けたボタンによって操作されて使用者が所望する温度を記憶する温度設定手段であり、温度設定手段10で設定された温度データと、室内温度検出手段9で検出される現在の室内温度データを燃焼制御手段12で比較し、設定温度の方が室内温度より高い場合は燃料ポンプ3の流量と燃焼ファン4の回転数を増加することによってバーナ2の燃焼量を増加させ、室内温度の方が設定温度よりも高い場合は燃料ポンプ3の流量と燃焼ファン4の回転数を減少することによってバーナ2の燃焼量を減少させ、室内温度を設定温度に近づけるように制御を行うものである。
燃焼制御手段12は最小燃焼状態と最大燃焼状態とその間のいくつかの燃焼状態からなる複数個の燃料流量を定め、この燃料流量に対応する燃焼ファン4の回転数を設定することによって、複数段階の燃焼量調節段階が決められており、室内温度と設定温度との差に基づいて燃焼量調節段階が選択されると、その選択された燃焼量調節段階に向けて段階的にバーナ2の燃焼量を変化させており、各燃焼量調節段階毎に燃料ポンプ3の燃料流量と燃焼ファン4の回転数が設定されている。
The combustion control means 12 determines a plurality of fuel flow rates including a minimum combustion state, a maximum combustion state, and several combustion states therebetween, and sets the number of revolutions of the
通常、暖房機は標高がおおよそ400m以下の平地での使用を前提として燃焼ファン4の回転数が設計されているが、暖房機を使用する場所の標高が高くなるにつれて空気中の酸素濃度が低下し、標高が1000mを超える高地ではバーナ2に供給される空気中の酸素量が不足し、燃料と空気中の酸素量とのバランスが崩れて燃焼が不安定となり、暖房能力の低下や煤やCOが発生するなどの問題が起こりやすくなる。従って、高地で使用する場合でも最適な燃焼バランスを維持できる空気量を確保するためには、酸素濃度が低下する分だけバーナ2に供給される空気量を増やす必要がある。
Normally, the heating fan is designed with the rotational speed of the
従来の対策として、バーナ2に供給される燃焼空気が通過する給気口にダンパーを設けたものがあり、ダンパーにはそれぞれ1000m、1500mなど標高を表示する目盛りが記されていて、暖房機を設置する標高に合わせてダンパーの位置を変更するとバーナ2へ供給される空気量が調節できるようになっており、標高が高くなるほど給気口の開口面積を大きくしてバーナ2へ供給される空気量を増やすことで、酸素不足の解消を図っている。
しかし、ダンパー方式は標高に応じてダンパーの位置を変更するだけであり、全ての燃焼量調節段階に対応して空気量を調節するものではないから、ある燃焼量調節段階では燃焼状態が安定していても、別の燃焼量調節段階では燃焼状態が不安定になることがあった。
As a conventional measure, there is one in which a damper is provided at an air supply port through which combustion air supplied to the
However, the damper method only changes the position of the damper according to the altitude, and does not adjust the air amount in accordance with all combustion amount adjustment stages, so the combustion state is stabilized at a certain combustion amount adjustment stage. Even in this case, the combustion state may become unstable in another combustion amount adjustment stage.
また、操作部などに標高設定スイッチを備えたものがあり、標高設定スイッチを操作すると標高が1000m、1500mと切り換わり、暖房機を設置する標高に合わせて標高設定スイッチを操作して標高を設定すると、設定された標高に応じて各燃焼量調節段階毎の燃焼ファン4の回転数が変更され、バーナ2へ供給される空気量が調節できるようになっており、標高設定スイッチで標高を高く設定すると燃焼ファン4の回転数が高く変更されてバーナ2へ供給される空気量を増やすことで、酸素不足の解消を図っている。この対策は燃焼量調節段階毎に燃焼ファン4の回転数が設定されているので、ダンパー方式よりも燃焼状態が安定しやすい。
In addition, there is an altitude setting switch in the operation section etc., and when the altitude setting switch is operated, the altitude switches between 1000m and 1500m, and the altitude setting switch is operated according to the altitude where the heater is installed, and the altitude is set Then, the number of revolutions of the
しかし、暖房機が設置される場所や条件は様々であり、特に給排気式暖房機の場合には配管の長さや曲げ数が多くなると、配管抵抗が増してバーナ2に供給される空気量が低下することがある。また、外気温が極端に低い時や配管内の煤の堆積などによる配管抵抗の変化によっても空気量が変化することがあり、同じ標高で使用しても暖房機の延長配管や気温の変動などの複数の条件が重なるとバーナ2へ供給される空気量が変化することがある。
However, there are various places and conditions where the heater is installed. In particular, in the case of a supply / exhaust type heater, if the length or the number of bends of the pipe increases, the pipe resistance increases and the amount of air supplied to the
従来の方式では、ダンパーや標高設定スイッチによってバーナ2へ供給される空気量を調節するだけであるため、調節後の空気量が必ずしも最適な燃焼空気量となっている保証はなく、標高以外の延長配管や気温など複数の条件が重なったときには、期待した空気量が確保できず燃焼状態が不安定になることがある。このような場合でもそのまま使用されることが多く、煤の堆積やCOの発生などの問題がある。
In the conventional method, only the amount of air supplied to the
この発明は、標高や配管条件など様々な使用環境の変化に影響されることなく安定した燃焼状態が維持できる暖房機を提案するもので、石油燃料が燃焼するときはCO2が発生するものであり、燃焼中において燃料流量と燃焼空気とがバランスして燃焼状態が安定しているときは、燃焼ガス中に一定濃度のCO2が含まれているが、燃料流量と燃焼空気のバランスが崩れると燃焼中のCO2濃度が変化するものであり、空気量が不足すると燃焼ガス中のCO2濃度が上昇し、反対に空気量が過剰になると燃焼ガス中のCO2濃度が低下することが確認されている。 The present invention proposes a heater that can maintain a stable combustion state without being affected by changes in various usage environments such as altitude and piping conditions. CO2 is generated when petroleum fuel burns. During combustion, when the fuel flow rate and combustion air are balanced and the combustion state is stable, the combustion gas contains a certain concentration of CO2, but if the balance between the fuel flow rate and combustion air is lost, combustion occurs. It has been confirmed that the CO2 concentration in the combustion gas increases when the amount of air is insufficient, and the CO2 concentration in the combustion gas decreases when the amount of air is excessive.
この発明は、燃焼ガス中のCO2濃度が燃焼状態によって変化する点に着目して、CO2濃度の変化に対応して燃焼空気量が調節できる暖房機を提案するものであり、13は排気ガス室25から排気口19に至る排気経路に配置したCO2センサであり、燃焼中の燃焼ガスに含まれるCO2濃度を検出する。
14は燃焼量調節段階毎に決められた複数の基準CO2濃度データを備えた記憶手段、15は燃焼制御手段12がある燃焼量調節段階を選択したときに記憶手段14に備えた複数の基準CO2濃度データの中から対応する基準CO2データを選択する選択手段、16はCO2センサ13で検出されたCO2濃度データと選択手段15が選択した基準CO2濃度とを比較する比較手段である。
燃焼状態が安定しているときは燃焼ガス中のCO2濃度はある一定の範囲内に入っているから、この燃焼状態が安定しているときのCO2濃度を燃焼量調節段階毎に算出して、例えば最大燃焼量では8%±0.2%、最小燃焼量では3%±0.2%と設定し、更にその最大燃焼量と最小燃焼量との間の複数の燃焼量調節段階毎に基準CO2濃度を設定して記憶手段14に記憶している。
This invention pays attention to the point that the CO2 concentration in the combustion gas changes depending on the combustion state, and proposes a heater in which the amount of combustion air can be adjusted in response to the change in the CO2 concentration. A CO2 sensor disposed in an exhaust path from 25 to the
Reference numeral 14 denotes storage means having a plurality of reference CO2 concentration data determined for each combustion amount adjustment stage, and reference numeral 15 denotes a plurality of reference CO2 provided to the storage means 14 when the combustion control means 12 selects a certain combustion amount adjustment stage. Selection means 16 for selecting the corresponding reference CO2 data from the concentration data, and 16 is a comparison means for comparing the CO2 concentration data detected by the CO2 sensor 13 with the reference CO2 concentration selected by the selection means 15.
When the combustion state is stable, the CO2 concentration in the combustion gas is within a certain range, so the CO2 concentration when this combustion state is stable is calculated for each combustion amount adjustment stage, For example, the maximum combustion amount is set to 8% ± 0.2%, the minimum combustion amount is set to 3% ± 0.2%, and the reference is set for each of the plurality of combustion amount adjustment stages between the maximum combustion amount and the minimum combustion amount. The CO2 concentration is set and stored in the storage means 14.
この発明の実施例を示す図2において、暖房機の運転を開始すると燃焼制御手段12が温度設定手段10の温度データと室内温度検出手段9の室内温度データに基づいて燃焼量調節段階を決定し、決定された燃焼量調節段階となるように燃料ポンプ3の流量と燃焼ファン4の回転数の変更を指示し、選択手段15は記憶手段14に設定された複数の基準CO2濃度データの中から燃焼量調節段階に対応する基準CO2濃度データを選択する。
燃料ポンプ3と燃焼ファン4が決定された燃焼量調節段階の流量と回転数に変更された直後は燃焼状態が安定しておらず、燃焼ガス中のCO2濃度も安定しないから、CO2センサ13は燃焼量調節段階が変更して燃焼が安定してから作動を開始する必要がある。
28は燃料ポンプ3と燃焼ファン4が燃焼量調節段階毎の流量と回転数に変更されたときに作動して所定時間カウントするタイマ手段であり、タイマ手段28がカウントアップした出力でCO2センサ13が作動して燃焼ガス中のCO2濃度の検出を開始するから、CO2センサ13は燃焼量調節段階が変更してバーナ2の燃焼が安定してから作動するので、正確なCO2濃度が検出できる。
そして、比較手段16がCO2センサ13で検出されるCO2濃度と選択手段15で選択された基準CO2濃度とを比較し、CO2センサ13で検出されたCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内にあるときは、燃料流量と燃焼空気量とがバランスして燃焼状態が安定していることを意味しており、燃焼ファン4の回転数を変更する必要はないから、この回転数を維持したまま燃焼を継続する。
In FIG. 2 showing the embodiment of the present invention, when the operation of the heater is started, the combustion control means 12 determines the combustion amount adjustment stage based on the temperature data of the temperature setting means 10 and the indoor temperature data of the indoor temperature detection means 9. Instructing the change of the flow rate of the
Since the combustion state is not stable immediately after the
Reference numeral 28 denotes timer means that operates when the
Then, the comparison means 16 compares the CO2 concentration detected by the CO2 sensor 13 with the reference CO2 concentration selected by the selection means 15, and the CO2 concentration detected by the CO2 sensor 13 is within the reference CO2 concentration range. Means that the fuel flow rate and the amount of combustion air are balanced and the combustion state is stable, and it is not necessary to change the rotational speed of the
また、CO2センサ13で検出されたCO2濃度が基準CO2濃度から外れているときには、燃料流量と空気量とのバランスが崩れて燃焼状態が不安定になっていることを意味しており、燃焼ファン4の回転数を変更する必要があるものであり、CO2センサ13の検出データが基準CO2濃度よりも高いときはバーナ2内が空気不足の状態であるから燃焼ファン4の回転数を1段階高く変更する。逆に、CO2センサ13の検出データが基準CO2濃度よりも低いときはバーナ2内が空気過剰の状態であるから燃焼ファン4の回転数を1段階低く変更する。
Further, when the CO2 concentration detected by the CO2 sensor 13 deviates from the reference CO2 concentration, it means that the balance between the fuel flow rate and the air amount is lost and the combustion state becomes unstable, and the
そして、燃焼ファン4の回転数を変更したあと、再び比較手段16がCO2センサ13で検出されたCO2濃度と基準CO2濃度とを比較し、CO2センサ13の検出データが基準CO2濃度の範囲内に入っていればそのときの回転数を維持し、基準CO2濃度の範囲を外れていれば燃焼ファン4の回転数を1段階高くもしくは低く変更し、CO2センサ13の検出データが基準CO2濃度の範囲に入るまでこの動作を繰り返すものである。
Then, after changing the rotation speed of the
また、設定温度と室内温度との差が一定の温度差になって燃焼制御装置12が燃焼量調節段階の変更を指示したときは、CO2センサ13と比較手段16が動作を停止すると共に、選択手段15が変更後の燃焼量調節段階に対応する基準CO2濃度データを記憶手段14から選択し直し、燃料ポンプ3の燃料流量と燃焼ファン4の燃焼空気量が変更されて目標とする燃焼量調節段階に変更されると、前記タイマ手段28がカウントを開始し、タイマ手段28がカウントアップした出力でCO2センサ13が作動してCO2の検出を開始し、比較手段16によって新たに選択された基準CO2濃度データと比較するので、全ての燃焼量調節段階で安定した燃焼が維持できるものとなった。
Further, when the difference between the set temperature and the room temperature becomes a constant temperature difference and the combustion control device 12 instructs to change the combustion amount adjustment stage, the CO2 sensor 13 and the comparison means 16 stop the operation and are selected. The means 15 reselects the reference CO2 concentration data corresponding to the changed combustion amount adjustment stage from the storage means 14, and the fuel flow rate of the
この発明は従来のように、標高の変化や配管条件に合わせてバーナ2への供給空気量の調節を行うのではなく、燃焼状態が安定しているときの基準CO2濃度データを根拠として燃焼ファン4の回転数を変更するものであり、従来の構成では標高の変化や配管条件や気温の変化などの複数の条件が重なったときなど設定された条件から外れると期待した空気量とならず、燃焼バランスを崩していたが、この発明では、最適な燃焼バランスとなるように燃焼ファン4の回転数が自動的に変更する構成であるから、暖房機の使用中に気温などの変化があっても確実に安定した燃焼状態となる空気量を確保することができるものとなった。
The present invention does not adjust the amount of air supplied to the
また、燃焼空気量を確保するためのダンパーや標高設定スイッチだけでは対応できない場合でも燃焼制御手段12が自動的に安定した燃焼状態となる燃焼ファン4の回転数を見つけ出すので、特別な操作をする必要はなく、取り扱い性が向上できるものとなった。
Further, even when the damper or the altitude setting switch for securing the combustion air amount cannot be dealt with alone, the combustion control means 12 automatically finds the rotational speed of the
また、この発明の実施例において、燃焼ファン4の最高回転数と最低回転数は、通常の燃焼量調節段階の最大燃焼量と最小燃焼量のときの回転数に対して余裕を持たせて、最大燃焼量と最小燃焼量の回転数から更に1段階もしくは2段階ほど変更できるように設定している。このようにすることで、最大燃焼量で燃焼中にCO2濃度が基準CO2濃度よりも高くなったときに燃焼ファン4の回転数を1段階高く変更することが可能となり、一方、最小燃焼量で燃焼中にCO2濃度が基準CO2濃度よりも低くなったときに燃焼ファン4の回転数を1段階低く変更することが可能となり、燃焼量調節段階が最大もしくは最小燃焼量のときにも対応できる。また、燃焼ファン4の回転数が最高もしくは最低回転数に変更されても基準CO2濃度とならないときは、給排気管が煤の堆積などにより正常な燃焼ができなくなっている可能性があるため、エラー出力して暖房機の運転を停止して、点検や修理が必要になったことを知らせるようにする。
In the embodiment of the present invention, the maximum rotation speed and the minimum rotation speed of the
17はCO2センサ13で検出されたCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内になったときの燃焼ファン4の回転数を記憶する回転数記憶手段であり、回転数記憶手段17は複数段階の燃焼量調節段階毎に回転数を記憶するものであり、回転数記憶手段17に記憶された回転数データは暖房機の運転停止後も保持されており、暖房機の次回運転時からは回転数記憶手段17に記憶された回転数データを使用する。
上記の構成では、暖房機の運転を開始し燃焼制御手段12が温度設定手段10の温度データと室内温度検出手段9の室内温度データに基づいて燃焼量調節段階が決定すると、燃焼ファン4は回転数記憶手段17に記憶された回転数で駆動する。
このため、前回の運転停止時から設置場所や設置条件に変更がなければ回転数記憶手段17に記憶された燃焼ファン4の回転数はCO2センサ13の検出データが基準CO2濃度の範囲を大きく外れるほどの誤差はないから、回転数記憶手段17に記憶された回転数データを用いることで、燃焼ガス中のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲を大きく外れることはなく、運転開始から短時間で安定した燃焼状態を維持しやすくなり、燃焼バランスを大きく崩して不完全燃焼を起こすことなく、COや煤の発生を抑えることができる。
In the above configuration, when the operation of the heater is started and the combustion control means 12 determines the combustion amount adjustment stage based on the temperature data of the temperature setting means 10 and the indoor temperature data of the indoor temperature detection means 9, the
For this reason, if the installation location and the installation conditions have not changed since the previous stop of operation, the rotational speed of the
1 枠体
2 バーナ
3 燃料ポンプ
4 燃焼ファン
5 送風経路
6 対流用送風機
7 温風吹出口
8 燃焼室
9 室内温度検出手段
10 温度設定手段
11 運転スイッチ
12 燃焼制御手段
13 CO2センサ
14 記憶手段
15 選択手段
16 比較手段
17 回転数記憶手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該枠体(1)の前後を貫通する送風経路(5)には、入口側に対流用送風機(6)、出口側に温風吹出口(7)を設け、前記バーナ(2)の上部に設けた燃焼室(8)は送風経路(5)内に配置し、前記対流用送風機(6)によって送風経路(5)に吹き込まれた室内空気はバーナ(2)や燃焼室(8)と熱交換して高温となって温風吹出口(7)から室内に吹出すと共に、
室内温度を検出する室内温度検出手段(9)と、室内温度を設定する温度設定手段(10)と、運転スイッチ(11)の信号に基づいて前記燃料ポンプ(3)と燃焼ファン(4)とを制御してバーナ(2)の運転の制御と燃焼量の調節を行う燃焼制御手段(12)とを設け、
前記燃焼制御手段(12)は複数の燃焼量調節段階を備えて、各燃焼量調節段階に対応して前記燃料ポンプ(3)の流量と前記燃焼ファン(4)の回転数を可変する温風暖房機において、
前記燃焼室(8)の排気経路中に燃焼室(8)から排出される燃焼ガス中のCO2濃度を検出するCO2センサ(13)を設けると共に、前記燃焼制御手段(12)は各燃焼量調節段階毎に設定される複数の基準CO2濃度データを備えた記憶手段(14)と、前記燃焼量調節段階に対応する基準CO2濃度データを選択する選択手段(15)と、前記CO2センサ(13)で検出されたCO2濃度データと前記選択手段(15)で選択された基準CO2データとを比較する比較手段(16)とを設け、
前記燃焼制御手段(12)は、前記CO2センサ(13)のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲から外れているときに前記燃焼ファン(4)の回転数を1段階高くもしくは低く変更し、
CO2センサ(13)のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内に入るまで燃焼ファン(4)の回転数を変更し、CO2センサ(13)のCO2濃度が基準CO2濃度の範囲内になったときの回転数を維持することを特徴とする温風暖房機の制御装置。 A burner (2), a fuel pump (3) for supplying fuel to the burner (2), and a combustion fan (4) for sending combustion air to the burner (2) are provided in the frame (1),
In the air passage (5) penetrating the front and rear of the frame (1), a convection fan (6) is provided on the inlet side, a hot air outlet (7) is provided on the outlet side, and provided on the upper part of the burner (2). The combustion chamber (8) is arranged in the blower passage (5), and the indoor air blown into the blower passage (5) by the convection blower (6) exchanges heat with the burner (2) and the combustion chamber (8). Then, it becomes hot and blows out into the room from the warm air outlet (7).
An indoor temperature detecting means (9) for detecting the indoor temperature, a temperature setting means (10) for setting the indoor temperature, the fuel pump (3) and the combustion fan (4) based on the signal of the operation switch (11) And a combustion control means (12) for controlling the operation of the burner (2) and adjusting the combustion amount by controlling
The combustion control means (12) includes a plurality of combustion amount adjustment stages, and hot air that varies the flow rate of the fuel pump (3) and the rotational speed of the combustion fan (4) in accordance with each combustion amount adjustment stage. In the heater,
A CO2 sensor (13) for detecting the CO2 concentration in the combustion gas discharged from the combustion chamber (8) is provided in the exhaust path of the combustion chamber (8), and the combustion control means (12) adjusts each combustion amount. Storage means (14) having a plurality of reference CO2 concentration data set for each stage, selection means (15) for selecting reference CO2 concentration data corresponding to the combustion amount adjustment stage, and the CO2 sensor (13) A comparison means (16) for comparing the CO2 concentration data detected in step (1) with the reference CO2 data selected by the selection means (15),
The combustion control means (12) changes the rotational speed of the combustion fan (4) one step higher or lower when the CO2 concentration of the CO2 sensor (13) is out of the range of the reference CO2 concentration,
The rotation speed of the combustion fan (4) is changed until the CO2 concentration of the CO2 sensor (13) falls within the range of the reference CO2 concentration, and the CO2 concentration of the CO2 sensor (13) falls within the range of the reference CO2 concentration. A control device for a hot air heater, characterized in that the number of rotations is maintained.
次回の運転時は各燃焼量焼調節段階に対応して記憶された回転数記憶手段(17)の回転数で燃焼ファン(4)を運転することを特徴とする請求項1記載の温風暖房機の制御装置。 The combustion control means (12) is provided with a rotation speed storage means (17) for storing the rotation speed when the CO2 concentration of the CO2 sensor (13) falls within the range of the reference CO2 concentration,
The hot air heating according to claim 1, wherein the combustion fan (4) is operated at the rotational speed of the rotational speed storage means (17) stored corresponding to each combustion amount burning adjustment stage at the next operation. Machine control device.
Priority Applications (1)
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JP2009197780A JP2011047605A (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Control device of hot air-type heater |
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JP2009197780A JP2011047605A (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Control device of hot air-type heater |
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ID=43834124
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2009
- 2009-08-28 JP JP2009197780A patent/JP2011047605A/en active Pending
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