JP2023178672A - 燃焼機 - Google Patents
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Abstract
【課題】持ち運び容易な蓄電式の電源装置を使用できる燃焼機を提供する。【解決手段】運転スイッチ16により燃焼の開始指令があった時、気化ヒータ8により気化器9の加熱を開始すると共にタイマー手段25の計時を開始し、気化器9の加熱を開始してから気化器9の温度が予め定めた判定温度になった時のタイマー手段25の計時時間が、予め定めた上限時間と下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うので、電源が適正かを判断する特別の構成を必要とせずに電源が適正かを判定でき、又、電源が適正と判断した時に着火動作を行うので、燃油供給手段である電磁ポンプ11や、燃焼ファン13、放電電極22を不適正な電源により動作して破損や誤動作が発生するのを防止できる。【選択図】図3
Description
この発明は燃油を燃焼する燃焼機に関するものである。
従来、この種のものでは、室内で商用電源に接続され、運転スイッチの運転開始指令により、気化温度センサの検知温度を監視して気化器を燃油が気化可能な温度まで気化ヒータに通電することで加熱し、気化器の温度を燃焼に適する温度まで上昇させると、電磁ポンプ及び燃焼ファンを駆動開始し、点火装置により混合ガスに点火して燃焼を開始させ、フレームロッドによる燃焼センサにより炎を検知し、気化ヒータへの通電を停止すると共に、器具本体背面の対流ファンの近傍に設けられた室温センサの検知室温と室温設定手段で設定された設定室温との偏差に応じて、電磁ポンプ及び燃焼ファンを制御して燃焼火力を可変して室温設定手段で設定された室温になるように制御を行うものがあった。(例えば、特許文献1参照。)
ところで、この従来のものでは、持ち運び容易な蓄電式の電源装置を電源として運転しようとすると、出力電圧が100Vから120Vのものや、220Vから240Vのものと様々であり、国内の商用電圧の100Vを使用することを前提とした燃焼機に誤って出力電圧が220Vから240Vの持ち運び容易な蓄電式の電源装置を電源として運転しようとすると、電圧が高いために燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が故障してしまう課題があった。
又、長期間の使用で経年劣化したり、性能が不安定な持ち運び容易な蓄電式の電源装置では、定格出力電圧が100Vから120Vのものが実際には80Vから90Vの出力電圧しかない場合があり、電圧が低いために燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が正常に動作しない課題があった。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1では、燃油を気化する気化器を備えた燃焼部と、前記気化器を加熱する気化器加熱手段と、前記気化器に燃油を供給する燃油供給手段と、前記気化器に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、前記気化器で気化した燃油を着火する着火手段と、前記燃焼部の炎を検知する炎検知手段と、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、前記燃焼部の燃焼の開始及び停止を指令する運転スイッチと、時間を計時する計時手段と、前記燃焼部の燃焼を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始すると共に前記計時手段の計時を開始し、前記気化器の加熱を開始してから前記気化器の温度が予め定めた判定温度になった時の前記計時手段の計時時間が、予め定めた上限時間と下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うものである。
又、請求項2では、燃油を気化する気化器を備えた燃焼部と、前記気化器を加熱する気化器加熱手段と、前記気化器に燃油を供給する燃油供給手段と、前記気化器に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、前記気化器で気化した燃油を着火する着火手段と、前記燃焼部の炎を検知する炎検知手段と、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、前記燃焼部の燃焼の開始及び停止を指令する運転スイッチと、時間を計時する計時手段と、前記燃焼部の燃焼を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始すると共に前記計時手段の計時を開始し、前記計時手段の計時時間が予め定めた判定時間になった時の前記気化器の温度が、予め定めた上限温度と下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うものである。
又、請求項3では、請求項1に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記気化器の温度が計時終了温度で前記計時手段の計時を終了し、前記計時手段の計時時間が予め定めた前記上限時間と前記下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うものである。
又、請求項4では、請求項2に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記計時手段の計時時間が予め定めた前記判定時間になった時の前記気化器の温度が、予め定めた前記上限温度と前記下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うものである。
この発明の請求項1によれば、運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、気化器加熱手段により気化器の加熱を開始すると共に計時手段の計時を開始し、気化器の加熱を開始してから気化器の温度が予め定めた判定温度になった時の計時手段の計時時間が、予め定めた上限時間と下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うので、電源が適正かを判断する特別の構成を必要とせずに電源が適正かを判定でき、又、電源が適正と判断した時に着火動作を行うので、燃油供給手段である電磁ポンプや、燃焼用送風機、着火手段を不適正な電源により動作して破損や誤動作が発生するのを防止できる。
又、請求項2によれば、運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、気化器加熱手段により気化器の加熱を開始すると共に計時手段の計時を開始し、計時手段の計時時間が予め定めた判定時間になった時の気化器の温度が、予め定めた上限温度と下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うので、電源が適正かを判断する特別の構成を必要とせずに電源が適正かを判定でき、又、電源が適正と判断した時に着火動作を行うので、燃油供給手段である電磁ポンプ、燃焼用送風機、着火手段を不適正な電源により動作して破損や誤動作が発生するのを防止できる。
又、請求項3によれば、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記気化器の温度が計時終了温度で前記計時手段の計時を終了し、前記計時手段の計時時間が予め定めた上限時間と下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うので、気化器温度検知手段の検出精度が高くなる計時開始温度から計時終了温度までの計時時間で、電源が適正か不適正かを判断することで、より確実に電源が適正かを判定できる。
又、請求項4によれば、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記計時手段の計時時間が予め定めた判定時間になった時の前記気化器の温度が、予め定めた上限温度と下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うので、気化器温度検知手段の検出精度が高くなる計時開始温度から計時を開始して、計時時間が予め定めた判定時間になった時の前記気化器の温度で電源が適正か不適正かを判断することで、より確実に電源が適正かを判定できる。
次に、この発明を適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
1は燃焼機の機器本体で、機器本体1内部に設けられ、燃焼を行う燃焼部であるバーナ2と、この燃焼機の作動を制御するマイコンを主体として構成された制御部3と、機器本体1背面開口部に設けられ、前記バーナ2での燃焼ガスを室内に放出する送風装置である対流ファン4と、機器本体1前面の温風吹出口5と、機器本体1前面側上部の操作部6とを備えているもので、バーナ2での燃焼ガスを対流ファン4により温風吹出口5から室内に吹き出すことで暖房を行うものである。
1は燃焼機の機器本体で、機器本体1内部に設けられ、燃焼を行う燃焼部であるバーナ2と、この燃焼機の作動を制御するマイコンを主体として構成された制御部3と、機器本体1背面開口部に設けられ、前記バーナ2での燃焼ガスを室内に放出する送風装置である対流ファン4と、機器本体1前面の温風吹出口5と、機器本体1前面側上部の操作部6とを備えているもので、バーナ2での燃焼ガスを対流ファン4により温風吹出口5から室内に吹き出すことで暖房を行うものである。
前記バーナ2は、複数の炎孔を有したバーナヘッド7の下部に、気化器加熱手段である気化ヒータ8を有した気化器9を備えて構成され、気化ヒータ8によって加熱された気化器9内に油受け皿10から燃油供給手段である容積型の電磁ポンプ11の駆動で送油ノズル12を通じて液体燃料を供給し、この液体燃料が気化した気化ガスと燃焼用送風機である燃焼ファン13から送風路14を通じて供給される燃焼用空気との混合ガスを前記バーナヘッド7の炎孔で燃焼させ、また燃焼中は前記気化器9の上端に複数の炎孔に対向する如く備えた環状の熱回収リング15によって炎から熱回収を行い気化ヒータ8の通電を低減しているもので、ターンダウン比が広く静かな気化燃焼を行うものである。
前記操作部6には、運転の開始/停止を指令するための運転スイッチ16と、室温上昇スイッチ17と室温下降スイッチ18とにより構成され所望の室温を設定する室温設定手段19と、タイマースイッチや予熱待機スイッチなどの各種の操作スイッチと、時刻や設定室温を表示する表示部20が設けられている。
21は前記気化ヒータ8で加熱される気化器9の温度を検知する気化器温度検知手段で温度サーミスタからなる気化温度センサで、前記制御部3はこの気化温度センサ21の検知温度が所定の上限温度になると前記気化ヒータ8をオフし、また所定の下限温度になると前記気化ヒータ8をオンして気化器9の温度を液体燃料が良好に気化できる温度範囲内に保持するものである。
又、前記制御部3は、運転スイッチ16の運転開始指令により、前記気化温度センサ21の検知温度を監視して前記気化器9を液体燃料が気化可能な温度まで気化ヒータ8により加熱し、気化器9の温度を燃焼に適する温度まで上昇させると、前記電磁ポンプ11及び燃焼ファン13を駆動開始し、着火手段である放電電極22により混合ガスに点火して燃焼を開始させ、炎検知手段であるフレームロッドからなる燃焼センサ23により炎を検知し、機器本体1背面の対流ファン4の近傍に設けられた室温センサ24の検知室温と前記室温設定手段19で設定された設定室温との偏差に応じて、前記電磁ポンプ11及び燃焼ファン13を制御して燃焼火力を可変して前記室温設定手段19で設定された室温になるように制御する。
又、前記制御部3は、計時手段であるタイマー手段25を有し、前記タイマー手段25は制御部3から計時開始信号を受けると計時を開始し、計時している時間を制御部3に出力し、制御部3から計時停止信号を受けると計時を停止してリセットするものである。
又、前記制御部3は、運転スイッチ16の運転停止指令を受けると、前記対流ファン4と気化ヒータ8と電磁ポンプ11と燃焼ファン13とを前記タイマー手段25のカウントに応じて適宜消火制御して、臭い及び煙のない快適な消火を実現すると共に、燃焼センサ23により不完全燃焼を検出すると計時を開始し、所定時間経過後に計時を停止するものである。
26は金属製で中空円筒状の炎筒で、バーナ2の上部を内包するように設けられ、バーナ2の上部の炎形成部分に直接対流ファン4からの空気が当たらないようにして燃焼を安定化させると共に、炎が対流ファン4からの空気にあおられて温風吹出口5から吹き出すのを防止しているものである。
次にこの一実施形態の作動について第一の実施形態として図3のフローチャート図により説明する。
まず、制御部3は、操作部6の運転スイッチ16がON操作されたかを判断し(S1)、
運転スイッチ16がON操作されたと判断した時、次に気化器9の気化と器温度が点火可能となる点火温度未満かを判断する(S2)。
尚、本実施形態では点火温度を240℃に設定している。
まず、制御部3は、操作部6の運転スイッチ16がON操作されたかを判断し(S1)、
運転スイッチ16がON操作されたと判断した時、次に気化器9の気化と器温度が点火可能となる点火温度未満かを判断する(S2)。
尚、本実施形態では点火温度を240℃に設定している。
そして、(S2)で気化器温度が点火温度未満であれば、次に制御部3は気化器温度が計時開始温度未満かを判断する(S3)。
(S3)で気化器温度が計時開始温度未満のとき、バーナ2の気化ヒータ8への通電を開始する(S4)。
又、(S3)で気化器温度が計時開始温度以上のときは、計時が開始できる計時開始温度未満まで温度が下がるのを待つ。
尚、本実施形態では計時開始温度を100℃に設定しており、これはこの温度以上から気化温度センサ21の検出精度が安定するという温度が設定されている。
(S3)で気化器温度が計時開始温度未満のとき、バーナ2の気化ヒータ8への通電を開始する(S4)。
又、(S3)で気化器温度が計時開始温度以上のときは、計時が開始できる計時開始温度未満まで温度が下がるのを待つ。
尚、本実施形態では計時開始温度を100℃に設定しており、これはこの温度以上から気化温度センサ21の検出精度が安定するという温度が設定されている。
そして、次に制御部3は気化器温度が計時開始温度以上になったら(S5)、タイマー手段25に計時開始信号を出力してタイマー手段25が計時を開始する(S6)。
そして、次に制御部3は気化器温度が計時終了温度以上かを判断する(S7)。
(S7)で気化器温度が計時終了温度以上になったら、タイマー手段25に計時停止信号を出力してタイマー手段25の計時を停止させる(S8)。
尚、本実施形態では計時終了温度を点火温度より低い200℃に設定している。
(S7)で気化器温度が計時終了温度以上になったら、タイマー手段25に計時停止信号を出力してタイマー手段25の計時を停止させる(S8)。
尚、本実施形態では計時終了温度を点火温度より低い200℃に設定している。
そして、制御部3は計時時間が下限時間と上限時間との範囲に入っているか判断し(S9)、計時時間が下限時間と上限時間との範囲に入っていれば、適正な電源と判断して(S10)、着火動作へと進む(S11)。
又、(S9)で計時時間が下限時間と上限時間との範囲に入っていなければ、不適正な電源電圧と判断して(S12)、気化ヒータ8への通電を停止し(S13)、電源エラー表示を行う(S14)。
尚、本実施形態では燃焼機の定格入力電圧を100V、上限入力電圧を105V、下限入力電圧を95Vに設定しており、電源電圧を直接検知する電源電圧検知手段を備えることなく、図4に示したように、上限入力電圧より高電圧の出力電圧の電源が接続されると、計時開始温度から計時停止温度に上昇するまでの時間が上限時間より短くなり、それにより電源電圧が不適正な高電圧電源と判断して着火動作に進まず、着火動作で通電して燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が故障してしまうのを防止できる。
又、電源電圧を直接検知する電源電圧検知手段を備えることなく、図4に示したように、下限入力電圧より低電圧の出力電圧の電源が接続されると、計時開始温度から計時停止温度に上昇するまでの時間が下限時間より長くなり、それにより電源電圧が不適正な低電圧電源と判断して着火動作に進まず、着火動作で通電して燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が正常に動作しないまま燃焼させてしまうのを防止できる。
又、(S2)で気化器温度が点火温度以上のときは、運転状態から運転スイッチ16が一旦OFF操作されてすぐに運転スイッチ16がON操作されたと判断して、(S11)へと進み、素早く再運転できる。
次に他の実施形態の作動について第二の実施形態として図5のフローチャート図により説明する。
尚、(S1)から(S6)までは前述した実施形態と同じなので、説明を省略する。
それで、(S6)でタイマー手段25が計時を開始した後、制御部3は、タイマー手段25の計時時間が判定時間になったかを判断する(S15)。
尚、(S1)から(S6)までは前述した実施形態と同じなので、説明を省略する。
それで、(S6)でタイマー手段25が計時を開始した後、制御部3は、タイマー手段25の計時時間が判定時間になったかを判断する(S15)。
(S15)でタイマー手段25の計時時間が判定時間になったら、タイマー手段25に計時停止信号を出力してタイマー手段25の計時を停止させる(S16)。
そして、制御部3はその時の気化器温度が下限温度と上限温度との範囲に入っているか判断し(S17)、その時の気化器温度が下限温度と上限温度との範囲に入っていれば、適正な電源と判断して(S18)、着火動作へと進む(S19)。
そして、制御部3はその時の気化器温度が下限温度と上限温度との範囲に入っているか判断し(S17)、その時の気化器温度が下限温度と上限温度との範囲に入っていれば、適正な電源と判断して(S18)、着火動作へと進む(S19)。
又、(S17)でその時の気化器温度が下限温度と上限温度との範囲に入っていなければ、不適正な電源電圧と判断して(S20)、気化ヒータ8への通電を停止し(S21)、電源エラー表示を行う(S22)。
尚、本実施形態では燃焼機の定格入力電圧を100V、上限入力電圧を105V、下限入力電圧を95Vに設定しており、電源電圧を直接検知する電源電圧検知手段を備えることなく、図6に示したように、上限入力電圧より高電圧の出力電圧の電源が接続されると、計時開始温度から判定時間までの間に上昇する温度が上限入力電圧の上昇する温度より高くなり、それにより電源電圧が不適正な高電圧電源と判断して着火動作に進まず、着火動作で通電して燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が故障してしまうのを防止できる。
又、電源電圧を直接検知する電源電圧検知手段を備えることなく、図6に示したように、下限入力電圧より低電圧の出力電圧の電源が接続されると、計時開始温度から判定時間までの間に上昇する温度が下限入力電圧の上昇する温度より低くなり、それにより電源電圧が不適正な低電圧電源と判断して着火動作に進まず、着火動作で通電して燃焼機内の交流モータや電磁ポンプ、イグナイタ等の電装品が正常に動作しないまま燃焼させてしまうのを防止できる。
本実施形態では、持ち運び容易な蓄電式の電源装置を電源として運転できるようにするため、出力電力の小さい持ち運び容易な蓄電式の電源装置が接続された時に運転できるように気化ヒータ8の出力を小さくする。
例えば、従来の室内専用の燃焼機では気化ヒータ8の出力を700Wとしていたが、第一の実施形態では、150Wの出力の気化ヒータ8を使用している。
例えば、従来の室内専用の燃焼機では気化ヒータ8の出力を700Wとしていたが、第一の実施形態では、150Wの出力の気化ヒータ8を使用している。
この場合、時間に対する温度上昇の傾きが緩やかで、計時開始温度から計時停止温度に上昇するまでの時間が電源電圧の違いで大きく異なり、計時開始温度から計時停止温度に上昇するまでの時間により電源電圧が適正な電源なのか、電源電圧が不適正な電源なのかを容易に判断できる。
又、持ち運び容易な蓄電式の電源装置を電源として使用しても、運転スイッチ16がON操作されてから運転が開始するまでの時間をなるべく短くしたい場合は、使用する電源が出力電力の小さい持ち運び容易な蓄電式の電源装置では運転できず、ある程度出力電力の大きい持ち運び容易な蓄電式の電源装置に限定されるが、気化ヒータ8の出力を例えば第二の実施形態では450Wというように、従来の室内専用の燃焼機に近いものとする。
この場合、時間に対する温度上昇の傾きが急で、計時開始時間から判定時間までに上昇する温度が電源電圧の違いで大きく異なり、計時開始時間から判定時間までに上昇する温度により電源電圧が適正な電源なのか、電源電圧が不適正な電源なのかを容易に判断できる。
2 バーナ(燃焼部)
3 制御部
8 気化ヒータ(気化器加熱手段)
9 気化器
11 電磁ポンプ(燃油供給手段)
13 燃焼ファン(燃焼用送風機)
16 運転スイッチ
21 気化温度センサ(気化器温度検知手段)
22 放電電極(着火手段)
23 燃焼センサ(炎検知手段)
25 タイマー手段(計時手段)
3 制御部
8 気化ヒータ(気化器加熱手段)
9 気化器
11 電磁ポンプ(燃油供給手段)
13 燃焼ファン(燃焼用送風機)
16 運転スイッチ
21 気化温度センサ(気化器温度検知手段)
22 放電電極(着火手段)
23 燃焼センサ(炎検知手段)
25 タイマー手段(計時手段)
Claims (4)
- 燃油を気化する気化器を備えた燃焼部と、前記気化器を加熱する気化器加熱手段と、前記気化器に燃油を供給する燃油供給手段と、前記気化器に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、前記気化器で気化した燃油を着火する着火手段と、前記燃焼部の炎を検知する炎検知手段と、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、前記燃焼部の燃焼の開始及び停止を指令する運転スイッチと、時間を計時する計時手段と、前記燃焼部の燃焼を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始すると共に前記計時手段の計時を開始し、前記気化器の加熱を開始してから前記気化器の温度が予め定めた判定温度になった時の前記計時手段の計時時間が、予め定めた上限時間と下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うことを特徴とする燃焼機。
- 燃油を気化する気化器を備えた燃焼部と、前記気化器を加熱する気化器加熱手段と、前記気化器に燃油を供給する燃油供給手段と、前記気化器に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機と、前記気化器で気化した燃油を着火する着火手段と、前記燃焼部の炎を検知する炎検知手段と、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知手段と、前記燃焼部の燃焼の開始及び停止を指令する運転スイッチと、時間を計時する計時手段と、前記燃焼部の燃焼を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始すると共に前記計時手段の計時を開始し、前記計時手段の計時時間が予め定めた判定時間になった時の前記気化器の温度が、予め定めた上限温度と下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うことを特徴とする燃焼機。
- 前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記気化器の温度が計時終了温度で前記計時手段の計時を終了し、前記計時手段の計時時間が予め定めた前記上限時間と前記下限時間との範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うことを特徴とする請求項1記載の燃焼機。
- 前記制御部は、前記運転スイッチにより燃焼の開始指令があった時、前記気化器加熱手段により前記気化器の加熱を開始し、前記気化器の温度が計時開始温度で前記計時手段の計時を開始し、前記計時手段の計時時間が予め定めた前記判定時間になった時の前記気化器の温度が、予め定めた前記上限温度と前記下限温度の範囲内のとき、電源が適正と判断して着火動作を行うことを特徴とする請求項2記載の燃焼機。
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2022
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