JP2011226689A - Vaporization type warm-air heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体燃料を気化して燃焼させる気化式温風暖房装置に関するものである。 The present invention relates to a vaporizing hot air heating device that vaporizes and burns liquid fuel.
従来より、この種の気化式温風暖房装置においては、液体燃料を燃焼させるバーナと、バーナに供給する液体燃料を気化する気化器と、気化器を液体燃料が気化可能な温度まで加熱する電熱ヒータと、気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、室内の空気を温風にして送風する対流ファンとえ、気化器のバーナ側に燃焼熱を気化器に熱回収するヒートバック部材を備え、暖房安定後の電熱ヒータへの通電を抑制するようにしたものがあった。 Conventionally, in this type of vaporization type hot air heating apparatus, a burner that burns liquid fuel, a vaporizer that vaporizes the liquid fuel supplied to the burner, and electric heat that heats the vaporizer to a temperature at which the liquid fuel can vaporize. A heater, a fuel pump that supplies liquid fuel to the vaporizer, a combustion fan that supplies combustion air to the burner, and a convection fan that blows indoor air using warm air, and combustion heat is generated on the burner side of the vaporizer There has been a heat back member that recovers heat in a vaporizer, and suppresses energization to the electric heater after heating is stabilized.
このような従来のものにおいて、暖房運転のランニングコストを表示するために、単位時間あたりの燃料消費量と電力消費量とを監視し、それぞれの単価を乗じて単位時間あたりのランニングコストの瞬時値を表示させる構成が考えられるが、この場合、電熱ヒータの通電の有無によって電力消費量の瞬時値が大幅に変動する。 In such a conventional system, in order to display the running cost of heating operation, the fuel consumption and power consumption per unit time are monitored, and each unit price is multiplied to obtain an instantaneous value of the running cost per unit time. In this case, the instantaneous value of the power consumption varies greatly depending on whether or not the electric heater is energized.
例えば、燃料ポンプや燃焼ファン、対流ファンの合計消費電力は10W〜30W程度、電熱ヒータの消費電力は500W〜800W程度であると、燃焼中に気化器の温度が低下して電熱ヒータが通電されると消費電力がそれまでの十数倍〜数十倍まで大幅に上昇するため、ユーザーがランニングコストの指標たる瞬時値を視認したタイミングに電熱ヒータが通電状態であるか非通電状態であるかによって値が大きく変動し、瞬時値の値が使用者のランニングコストの指標とならないという問題があった。 For example, if the total power consumption of the fuel pump, combustion fan, and convection fan is about 10 W to 30 W, and the power consumption of the electric heater is about 500 W to 800 W, the temperature of the carburetor decreases during combustion and the electric heater is energized. As a result, the power consumption rises to a dozen times to a few dozen times, so whether the electric heater is energized or not energized at the timing when the user visually recognizes the instantaneous value as an index of running cost. As a result, the value fluctuates greatly, and the instantaneous value is not an indicator of the running cost of the user.
本発明は上記課題を解決するため、電熱ヒータを具備し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ポンプと、前記気化器からの気化燃料を燃焼させるバーナ部と、前記燃料ポンプの作動周波数から単位時間あたりの燃料消費量(燃費)の瞬時値を算出する燃費算出手段と、機器に流れる電流値を検出する電流センサと、前記電流センサで検出する電流値から前記電熱ヒータの通電・非通電あるいは非通電・通電の一周期あたりの平均電力消費量を単位時間換算して単位時間あたりの電力消費量(電費)の瞬時値を算出する電費算出手段と、前記燃費および前記電費に液体燃料の単価および電力の単価を乗じて暖房費の瞬時値を算出する暖房費算出手段と、暖房費の瞬時値を表示する表示部とを備えたものとした。 In order to solve the above problems, the present invention provides a vaporizer that includes an electric heater and vaporizes liquid fuel, a fuel pump that supplies liquid fuel to the vaporizer, and a burner unit that burns vaporized fuel from the vaporizer. A fuel consumption calculating means for calculating an instantaneous value of fuel consumption (fuel consumption) per unit time from an operating frequency of the fuel pump, a current sensor for detecting a current value flowing through the device, and a current value detected by the current sensor. Electricity cost calculating means for calculating an instantaneous value of power consumption per unit time (electricity cost) by converting the average power consumption per cycle of energization / non-energization or non-energization / energization of the electric heater; Heating cost calculation means for calculating the instantaneous value of the heating cost by multiplying the fuel consumption and the electricity cost by the unit price of liquid fuel and the unit price of electric power, and a display unit for displaying the instantaneous value of the heating cost are provided.
また、前記電費算出手段は、前記電熱ヒータの通電停止からの時間が直前の非通電・通電の一周期以上となると、前記電流センサの検出する電流値をそのまま用いて電費を算出するようにした。 Further, the power consumption calculation means calculates the power consumption by using the current value detected by the current sensor as it is when the time from the stop of energization of the electric heater is equal to or more than one cycle of the previous non-energization / energization. .
また、前記電費算出手段は、暖房開始時の前記電熱ヒータの初回通電時には前記電流センサの検出する電流値をそのまま用いて電費を算出するようにした。 Further, the power consumption calculation means calculates the power consumption by using the current value detected by the current sensor as it is when the electric heater is energized for the first time at the start of heating.
また、前記電費算出手段は、暖房開始後の前記電熱ヒータの初回非通電時には、初回通電開始からの時間経過に伴う平均電力消費量を単位時間換算して電費の瞬時値を算出するようにした。 Further, the power consumption calculation means calculates the instantaneous value of the power consumption by converting the average power consumption with the passage of time from the start of the first power supply into a unit time when the electric heater is deenergized for the first time after the start of heating. .
また、前記電費算出手段は、暖房開始後の前記電熱ヒータの初回非通電時には、前記電熱ヒータの初回通電時の電費を代用するようにした。 Further, the power consumption calculation means substitutes the power consumption at the time of initial energization of the electric heater when the electric heater is deenergized for the first time after the start of heating.
以上のように、本発明によれば、他の電気部品に比較して消費電力が格段に大きい電熱ヒータの通電・非通電の状態変化があってもランニングコストの指標たる単位時間あたりの電力消費量(電費)の値が直前の通電・非通電または非通電・通電の一周期で平均化された電費に基づく瞬時値が表示されるため、電熱ヒータの通電・非通電による瞬時値の大幅な変動が抑制され、ユーザーがランニングコストの指標とするに足りる瞬時値を表示できる。 As described above, according to the present invention, power consumption per unit time, which is an indicator of running cost, even if there is a change in energization / non-energization state of the electric heater, which consumes much more power than other electrical components. Since the instantaneous value based on the power consumption averaged over the previous energization / non-energization or non-energization / energization cycle is displayed, the instantaneous value due to energization / non-energization of the electric heater is greatly increased. Fluctuation is suppressed, and an instantaneous value sufficient for the user to use as an index of running cost can be displayed.
次に、本発明の気化式温風暖房装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
1は灯油等の液体燃料を気化するための有底筒状の気化器であり、2はこの気化器1を燃料が気化可能な温度にまで加熱するための電熱ヒータで、気化器1の上部に略環状に埋設されている。3は気化器1の側面に開口された燃焼空気取入口4を介して燃焼用空気を供給する燃焼ファンで、5は燃焼空気取入口4を介して気化器1内部に向けて設けられた燃料噴射ノズルで、6はこの燃料噴射ノズル5に燃料タンク7からの燃料を圧送する燃料ポンプである。
Next, an embodiment of the vaporization type hot air heating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a bottomed cylindrical vaporizer for vaporizing liquid fuel such as kerosene, and 2 is an electric heater for heating the vaporizer 1 to a temperature at which the fuel can be vaporized. Embedded in a substantially annular shape.
8は気化器1の上部に載置固定された有天筒状のバーナ部で、このバーナ部8の側壁には多数の炎孔9が開口されている。10はバーナ部8の外周に間隔を有して立設されたリング状の熱回収部で、燃焼熱を気化器1へ熱伝導して回収し、燃焼中の電熱ヒータ2の入力を軽減するものである。11は気化器1の外周に取り付けられ気化器1の温度を検出する気化温度センサである。
Reference numeral 8 denotes an open cylinder-shaped burner portion placed and fixed on the upper portion of the vaporizer 1, and a large number of flame holes 9 are opened in the side wall of the burner portion 8.
12はこの気化式温風暖房装置の運転指示や暖房設定温度を指示するための操作部、13は暖房設定温度や暖房費の瞬時値、その他の情報を表示する表示部、14は暖房を行う室内の温度を検出する室温センサ、15はこの気化式温風暖房装置に流れる電流値を測定する電流センサ、16はバーナ部8へ火花を飛ばし点火する点火手段、17は温風を暖房室内に対流させる対流ファン、18はこの気化式温風暖房装置の制御を行う制御手段で、演算、記憶、タイマー機能を有したマイクロコンピュータを備えているものである。
この制御手段18には、燃料の単価および電力の単価が記憶されていると共に、燃料ポンプ6の作動周波数から単位時間あたりの燃料消費量(燃費)の瞬時値を算出する燃費算出手段19と、電流センサ15で検出する電流値から単位時間あたりの電力消費量(電費)の瞬時値を算出する電費算出手段20と、燃費および電費に燃料の単価および電力の単価を乗じて暖房費の瞬時値を算出する暖房費算出手段21が設けられている。なお、制御手段18が記憶している燃料の単価および電力の単価は、操作部12の所定の操作によって変更入力可能としている。
The control means 18 stores the unit price of fuel and the unit price of electric power, and calculates the instantaneous value of the fuel consumption (fuel consumption) per unit time from the operating frequency of the fuel pump 6; Electricity cost calculation means 20 for calculating an instantaneous value of power consumption (electricity cost) per unit time from the current value detected by the
次に、この気化式温風暖房装置の作動について説明すると、制御手段18は、操作部12からの運転指示を受けると、気化温度センサ11の検知温度を監視して気化器1を燃料が気化可能な温度まで電熱ヒータ2を通電して加熱し、気化器1の温度が燃料を気化可能な温度まで上昇すると、燃料ポンプ6を燃焼ファン3と点火手段16を駆動して燃焼を開始させ、温風を暖房室内に対流させる対流ファン17を駆動して暖房運転を行う。
Next, the operation of the vaporization type hot air heating apparatus will be described. Upon receiving an operation instruction from the
このとき、燃焼の開始と同時に制御手段18は電熱ヒータ2の通電・非通電の一周期の時間をカウントする第1タイマーによって時間カウントを開始すると共に、燃費算出手段19は予め記憶されている燃料ポンプ6の作動周波数に対応する単位時間あたりの燃料消費量(燃費)から燃費を算出し、電費算出手段20は電流センサ15が検出する電流値と予め記憶されている商用電源の電圧値と所定の単位時間から単位時間あたりの電力消費量(電費)を算出する。そして、暖房費算出手段21は予め記憶されている燃料の単価および電力の単価を燃費および電費に乗じて暖房費の瞬時値を算出し、制御手段18は表示部13にこの暖房費の瞬時値を表示する。なお、電費算出手段20は第1タイマーの作動中の電力消費量を積算して記憶するようにしている。
At this time, simultaneously with the start of combustion, the control means 18 starts time counting by a first timer that counts one cycle of energization / non-energization of the
そして、操作部12で設定した暖房設定温度と室温センサ14で検出する室温との温度差に応じて必要火力が演算され、必要火力に応じた作動周波数で燃料ポンプ6が制御され、気化温度センサ11で検出する気化器1の温度が燃料の気化に適している所定の上限温度以上になると電熱ヒータ2は通電停止されると同時に、制御手段18は電熱ヒータ2の非通電・通電の一周期の時間をカウントする第2タイマーによって時間カウントを開始し、電費算出手段20は第1タイマーの経過時間(T1+T2)と第1タイマー作動中の電力消費量の積算値(A+B)から逐次的に平均電力消費量((A+B)/(T1+T2))を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量(電費)に換算して暖房費の瞬時値を算出するようにしている。なお、電費算出手段20は第2タイマーの作動中の電力消費量を積算して記憶するようにしている。
Then, the required thermal power is calculated according to the temperature difference between the heating set temperature set by the
なお、ここで、電熱ヒータ2の初回非通電時には、電費算出手段20は先ほどの電熱ヒータ2が通電状態であったときの電流センサ15が検出していた電流値に基づいた電費を出力して暖房費の瞬時値を算出するようにしてもよい。
Here, when the
そして、電熱ヒータ2の初回通電停止からの時間が電熱ヒータ2を通電しないままに着火から電熱ヒータ2の通電停止までの時間T1を超えると、電費算出手段20は実際に電流センサ15で検出している電流値から算出される電費を出力するように切り替えるようにし、暖房費の瞬時値が過剰になることを抑制するようにしている。
When the time from the first energization stop of the
次に、気化温度センサ11で検出する気化器1の温度が燃料の気化に適している所定の下限温度以下になると電熱ヒータ2は再度通電されると同時に、第1タイマーの時間カウントと電力消費量の積算値をリセットすると共に、計時していた電熱ヒータ2の通電・非通電の一周期の時間(T1+T2)と第1タイマー作動中の電力消費量の積算値(A+B))から一周期あたりの平均電力消費量((A+B)/(T1+T2))を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量(電費)に換算して暖房費の瞬時値を算出する。
Next, when the temperature of the vaporizer 1 detected by the vaporization temperature sensor 11 falls below a predetermined lower limit temperature suitable for fuel vaporization, the
そして、気化温度センサ11で検出する気化器1の温度が所定の上限温度以上になると電熱ヒータ2は再度通電停止されると同時に、第2タイマーの時間カウントと電力消費量の積算値をリセットすると共に、計時していた電熱ヒータ2の非通電・通電の一周期の時間(T2+T3)と第2タイマー作動中の電力消費量の積算値(B+C)から一周期あたりの平均電力消費量((B+C)/(T2+T3))を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量(電費)に換算して暖房費の瞬時値を算出する。
When the temperature of the vaporizer 1 detected by the vaporization temperature sensor 11 becomes equal to or higher than a predetermined upper limit temperature, the
気化式温風暖房装置本体の温度が全体的に昇温されて安定すると、燃焼熱を安定的に気化器1に回収することができるようになるので、電熱ヒータ2が通電される頻度が減ることとなる。その場合、電熱ヒータ2を非通電にしてからの時間が電熱ヒータ2を通電しないままに第2タイマーでカウントしていた直前の非通電・通電の一周期の時間(T2+T3)よりも長くなると、電費算出手段20はそれまでの一周期あたりの平均電力消費量を用いた電費の出力から、実際に電流センサ15で検出している電流値から算出される電費を出力するように切り替えるようにし、暖房費の瞬時値が過剰になることを抑制するようにしている。
When the temperature of the main body of the vaporization type hot air heater is raised and stabilized as a whole, the combustion heat can be stably recovered in the vaporizer 1, so that the frequency of energization of the
このようにして他の電気部品に比較して消費電力が格段に大きい電熱ヒータの通電・非通電の状態変化があってもランニングコストの指標たる単位時間あたりの電力消費量(電費)の値が直前の通電・非通電または非通電・通電の一周期で平均化された電費に基づく瞬時値が表示されるため、気化式温風暖房装置の実際の燃料消費量および電力消費量に基づいた形で電熱ヒータの通電・非通電による瞬時値の大幅な変動が抑制され、ユーザーがランニングコストの指標とするに足りる瞬時値を表示できる。 In this way, even if there is a change in the energization / non-energization state of the electric heater, the power consumption (electricity cost) per unit time, which is an indicator of running cost, is much higher than that of other electrical components. Instantaneous values based on the electricity consumption averaged over the previous energization / non-energization or non-energization / energization cycle are displayed, so a form based on the actual fuel consumption and power consumption of the vaporizing hot air heater In this way, the fluctuation of the instantaneous value due to the energization / non-energization of the electric heater is suppressed, and the instantaneous value that the user can use as an indicator of running cost can be displayed.
なお、本発明は予混合燃焼方式のバーナを例に説明したが、これに限らず、ブンゼン燃焼方式のバーナにも適用できるものである。また、本発明は燃焼ガスを直接室内に吹き出す開放式の温風暖房装置や燃焼ガスを室内空気と熱交換して屋外に排気する半密閉式あるいは密閉式の温風暖房装置に適用できるものである。 The present invention has been described by taking a premixed combustion type burner as an example. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a Bunsen combustion type burner. Further, the present invention can be applied to an open-type hot air heating apparatus that blows combustion gas directly into a room or a semi-enclosed or sealed hot-air heating apparatus that exhausts the combustion gas to the outside by exchanging heat with indoor air. is there.
1 気化器
2 電熱ヒータ
6 燃料ポンプ
8 バーナ部
11 気化温度センサ
13 表示部
15 電流センサ
19 燃費算出手段
20 電費算出手段
21 暖房費算出手段
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