JP2586245B2 - 気化式燃焼機の制御装置 - Google Patents

気化式燃焼機の制御装置

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JP2586245B2 JP3205994A JP20599491A JP2586245B2 JP 2586245 B2 JP2586245 B2 JP 2586245B2 JP 3205994 A JP3205994 A JP 3205994A JP 20599491 A JP20599491 A JP 20599491A JP 2586245 B2 JP2586245 B2 JP 2586245B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液体燃料を気化させ
て燃焼させる気化式燃焼機の制御装置に係り、特に気化
器の保温手段を備えたものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、気化器の保温手段を備えた燃焼機
は、例えば、特公平3−45285号公報に示されてい
るように、運転スイッチのオフ中に気化器を燃焼中の温
度よりも低い保温温度に保つものがある。この場合、保
温手段が動作中の時は、ヒータに対して通電を適宜入切
する、あるいは予め定められた少ない電力を連続供給す
るようにして保温温度を維持していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制御装置にあっては、保温温度が燃焼中の温度より低い
ため、運転スイッチをオンして即着火させることはでき
ず、気化器の温度が液体燃料を燃焼させるのに十分な温
度になるまで少しの間待たなければならなかった。ま
た、保温温度を上げる場合は保温時の消費電力が増加す
るため、少しでも消費電力を抑えるためには、燃焼可能
な下限温度で温度制御する必要がある。このため、温度
リップルや温度変動を少なくする必要があり、ヒータへ
の通電をリレーで行なう場合は、接点の開閉寿命が少な
いため、例えば、オンとオフのタイミングを気化器の所
定温度で行なうと、図7に示したように、ヒータに印加
される電源電圧が低いときは接点の開閉回数が少なくて
済むが、電源電圧が高くなると、ヒータオン時の温度上
昇が早くなるため、接点の開閉回数が多くなり寿命が短
くなる。
【0004】接点の開閉回数を電源電圧の変動に依存し
ないようにするためには、ヒータオンとオフのタイミン
グをタイマーで行なう方法があるが、この場合、ヒータ
への平均供給電力が一定になるため、周囲温度や外部要
因の影響によって温度が変動する。上記問題を解決する
ためには、ヒータへの通電制御をトライアック等の半導
体素子で行なえばよいが、リレーと比較してコストアッ
プになるなどの問題点があった。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、コストアップすることなく、
気化器保温時の温度精度を向上させるとともに、運転開
始動作から燃焼するまでの待ち時間を短くすることが可
能な気化式燃焼機の制御装置を得ることを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る気化式燃
焼機の制御装置は、非燃焼時に気化器の温度を所定温度
に保つ保温手段を備え、この保温手段は気化器の温度が
前記所定温度以下になったときヒータに通電する通電制
御手段と、ヒータへの通電と同時にカウントを開始し通
電周期を測定するタイマー手段と、この通電周期が略一
定時間に収束するようヒータへの通電時間を調節する通
電時間調節手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】この発明における保温手段は、通電時間調節手
段によってヒータへの通電時間を調節することにより、
電源電圧変動や周囲温度の変動があっても、気化器を所
定の温度に保ちながらヒータ通電周期が略一定になるよ
うに制御する。また、保温中に燃焼開始動作を行なうと
きは、気化器の温度によって電磁ポンプの運転開始から
ノズル孔を開くまでの時間を変化させるようにしたの
で、着火性がよく、かつ運転開始から燃焼までの待ち時
間を短縮できる。
【0008】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図に基づいて説
明する。図において、1は油タンク、2はこの油タンク
1の灯油を油パイプ3を通して気化器4内部の気化室5
に供給するための電磁ポンプ、6は気化器4を加熱する
ヒータ、7は気化器4の温度を検出する温度センサー、
8は温度センサー7によって検出される温度によってヒ
ータ6への通電を制御する保温手段で、気化器4を予熱
し一定温度に保つように制御する。
【0009】9は気化室5内で気化された燃料ガスが噴
出するノズル孔、10はノズル孔9を開閉するニード
ル、11はノズル孔9に対向して取り付けられたバーナ
であり、その上部には燃料ガスに点火するための点火プ
ラグ12と炎のイオン電流を検知するためのフレームロ
ッド13が配設されている。
【0010】前記保温手段8は温度センサー7の検出温
度に基づいてヒータ6への通電を制御する通電制御手段
8aと、ヒータ6への通電と同時にカウントを開始し通
電周期を測定するタイマー手段8bと、この通電周期が
略一定時間に収束するようヒータへの通電時間を調節す
る通電時間調節手段8cを備えている。
【0011】図2は図1の実施例の電気回路図である。
図において、温度センサー7にサーミスタを用い、これ
と直列に接続された抵抗14によって電源電圧を分圧
し、マイクロコンピュータ(以下マイコンという)15
に入力される。マイコン15はA/D変換回路15a,
入力回路15b,CPU15c,メモリ15d,出力回
路15e,クロック発生回路15fから構成されてお
り、クロック発生回路15fには基準時間を作る発振子
が接続されている。
【0012】16はマイコン15からの指令により負荷
を駆動するためのドライバーIC,17はドライバーI
C16の出力によって商用電源18に接続されたヒータ
6への通電路を開閉するリレー、19は電磁ポンプ2を
動作させるための電磁ポンプ駆動回路、20はノズル孔
9の開閉を行なうニードルソレノイド駆動回路、21は
点火プラグ12を放電させるための高圧トランス駆動回
路である。なお、前記通電制御手段8aはマイコン1
5,ドライバーIC16,リレー17によって、タイマ
ー手段8bと通電時間調節手段8cはそれぞれマイコン
15によって各機能の処理を行なう。
【0013】次に、以上のように構成された本実施例の
動作を図3の制御フローチャートを併用して説明する。
まず、保温スイッチ(図示せず)をオンすると(ステッ
プ22)、ヒータ6に通電し(ステップ23)気化器4
の予熱が開始される。気化器4の温度は温度センサー7
によって検出され、A/D変換回路15aによってデジ
タル化された後、入力回路15bを介してCPU15c
に入力される。
【0014】CPU15cでは、メモリ15dに予め記
憶されている所定の保温温度(例えば200℃)と上記
入力されたデータの比較を行なう(ステップ24)。検
出温度が200℃を越えると、CPU15cはメモリ1
5d内にヒータオン時間t秒をセットし(ステップ2
5)、同時にクロックを分周して基準時間としたタイマ
ーのカウントを開始し(ステップ26)、ヒータ6への
通電を継続する(ステップ27)。なお、タイマーのカ
ウントはソフトウェアで行ない、カウント値はメモリ1
5dに書き込まれるものとする。
【0015】タイマーの値がヒータオン時間のt秒を経
過すると(ステップ28)、CPU15cはヒータ6へ
の通電オフ指令を出力回路15eに出力し、ドライバー
IC16を介してリレー17をオフし、ヒータ6への通
電を遮断する(ステップ29)。
【0016】ヒータ6がオフすると、気化器4の温度は
徐々に低下していく。気化器4の温度が200℃に低下
すると(ステップ30)、タイマーをストップし(ステ
ップ31)ヒータ6の通電周期を測定したタイマー値t
m と予めメモリ15d内に設定されている通電周期の目
標設定値to の比較を行なう(ステップ32)。
【0017】タイマー値tm がto に等しいときは、ヒ
ータオン時間tは変更せず(ステップ33)、tm <t
o のときはtを増加させ(ステップ34)、tm >to
のときはtを減少させ(ステップ35)、tm の値がt
o に近づくようにヒータオン時間tを調節する。新しい
ヒータオン時間tが決定したら、ステップ26に戻り、
タイマーをクリアして再スターとするとともにヒータ6
をオンさせ、以下同様のことを繰り返す。
【0018】図4は保温中の気化器4の温度変化を図に
表したものである。図において、1回目の通電周期tm1
と目標周期to を比較し、to に近づくようにヒータオ
ン時間をt1 からt2 に調節していく。同様にt3 ,t4
,t5 と調節していくことにより、通電周期はtm3,t
m4,tm5と変化していき、目標周期to に収束してい
く。
【0019】図5は商用電源18の電圧が変動した時の
気化器4の温度変化を示したものである。(a)は電圧
が高いときであり、ヒータ6の消費電力が大きいため、
温度の立ち上がりが早く、ヒータオン時間も短い。
(b)は電圧が低いときであり、ヒータ6の消費電力が
小さいため、ヒータオン時間が長くなる。
【0020】いずれも、ヒータオン時間は異なるが、2
00℃を下限温度にして同じ通電周期(約to )でオン
・オフを繰り返して気化器4を保温状態に保つ。温度制
御の下限温度(この場合200℃)は、液体燃料を気化
できる最低の温度にしておく。こうすることにより、燃
焼開始指令によってただちに燃料の気化が可能であるた
め、燃焼を開始するまでの待ち時間が少なくて済む。
【0021】通電周期to はリレー17の電気的開閉寿
命を考慮し、最適な時間に設定する。短くすると温度リ
ップルは小さくなるが、リレー17の寿命が短くなり、
長くするとリレー17の寿命は延びるが、温度リップル
が大きくなる。一般に2〜3分ぐらいが望ましい。ま
た、通電周期tm に一定の時間的な範囲を設定し、温度
制御中にこの範囲を越えたときは、ヒータ6への通電を
停止し、異常を報知するようにしてもよい。こうするこ
とにより、例えば、何等かの原因でヒータ6が連続通電
状態になったとき、その状態を報知し、安全に停止させ
ることもできる。
【0022】実施例2.図6は保温中の燃焼開始動作を
示す制御フローチャートである。まず、保温中に運転ス
イッチ(図示せず)をオンすると(ステップ36)、マ
イコン15は電磁ポンプ駆動回路19を動作させて電磁
ポンプ2をオンする(ステップ37)。電磁ポンプ2が
オンすると、灯油が油タンク1から油パイプ3を通して
気化室5へ供給され、加熱されて燃料ガスとなる。同時
にマイコン15が燃焼動作開始からの時間を測定するた
めに燃焼タイマーをスタートさせ(ステップ38)、さ
らに温度センサー7によって気化器4の温度測定を行な
う(ステップ39)。
【0023】気化器4の温度が温度リップルの高い点に
あるとき、例えば210℃以上のときは(ステップ4
0)、灯油が気化室5内で気化されるスピードが早いた
め、短い時間、例えば電磁ポンプ2のオンから5秒後
(ステップ42)に、ニードルソレノイド駆動回路20
を動作させて(ステップ43)ノズル孔9を開口して
も、燃料ガスの量が充分なため、ノズル孔9から勢いよ
く噴出してバーナ11に入る。このとき、高圧トランス
駆動回路21が動作して点火プラグ44が放電を開始す
るため(ステップ44)、燃料ガスは着火しバーナ11
で燃焼する(ステップ45)。
【0024】一方、ステップ40で気化器4の温度がや
や低いときは、灯油が気化室5内で気化されるスピード
がやや遅いため、充分気化されるまで8秒待って(ステ
ップ49)、それからニードル10にてノズル孔9を開
口し、着火燃焼を行なう。このように、保温中は気化器
4に温度リップルがあるため、燃焼動作を開始すると
き、この温度に合わせて電磁ポンプ2が動作してからノ
ズル孔9が開口するまでの時間を変化させることによ
り、常に充分灯油が気化された最適の条件で着火が行な
えるため、着火性がよく、かつ、運転スイッチを押して
から燃焼を開始するまでの待ち時間を、各々の温度に合
わせて最短時間にすることができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、保温
手段が気化器の温度が所定置以下になったときヒータに
通電する通電制御手段と、ヒータへの通電と同時にカウ
ントを開始し通電周期を測定するタイマー手段と、この
通電周期が略一定時間に収束するようヒータへの通電時
間を調節する通電時間調節手段を備えているので、コス
トアップすることなく、安価で保温時の温度精度がよ
く、かつ運転開始動作から燃焼するまでの待ち時間が少
なくて済むという効果を有する。
【0026】また、保温中に燃焼開始動作を行なうとき
は、気化器の温度によって電磁ポンプの運転開始からノ
ズル孔を開くまでの時間を変化させるようにしたので、
燃焼するまでの待ち時間を短くできるとともに、常に最
適の条件で着火動作に入ることができるので、着火性が
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による気化式燃焼器の構成
図である。
【図2】この発明の一実施例による電気回路図である。
【図3】この発明の一実施例による制御フローチャート
である。
【図4】この発明の一実施例による温度制御説明図であ
る。
【図5】この発明の一実施例による温度制御説明図であ
る。
【図6】この発明の他の実施例による制御フローチャー
トである。
【図7】従来の温度制御説明図である。
【符号の説明】
2 電磁ポンプ 4 気化器 6 ヒータ 7 温度センサー 8 保温手段 8a 通電制御手段 8b タイマー手段 8c 通電時間調節手段 9 ノズル孔 10 ニードル 11 バーナ 15 マイクロコンピュータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−46124(JP,A) 特開 昭56−157727(JP,A) 実開 昭54−18742(JP,U) 実開 昭58−185751(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体燃料を気化する気化器と、この気化
    器を加熱するヒータと、気化器の温度を検出する温度セ
    ンサーと、前記気化器で気化された燃料ガスを燃焼させ
    るバーナと、非燃焼時に気化器の温度を所定温度に保つ
    保温手段とを備え、この保温手段は気化器の温度が前記
    所定温度以下になったときヒータに通電する通電制御手
    段と、ヒータへの通電と同時にカウントを開始し通電周
    期を測定するタイマー手段と、この通電周期が略一定時
    間に収束するようヒータへの通電時間を調節する通電時
    間調節手段とを備えたことを特徴とする気化式燃焼器の
    制御装置。
  2. 【請求項2】 前記タイマー手段によって測定した通電
    周期が所定時間範囲から外れたとき、保温手段の動作を
    停止させるとともに、異常を報知することをと特徴する
    請求項1記載の気化式燃焼器の制御装置。
  3. 【請求項3】 電磁ポンプによって汲み上げられた液体
    燃料を気化する気化器と、この気化器の温度を検出する
    温度センサーと、前記気化器で気化された燃料ガスをノ
    ズル孔から噴出させこれを燃焼させるバーナーと、ノズ
    ル孔の開閉を行なうニードルと、非燃焼時に気化器の温
    度を所定の温度に保つ保温手段とを備え、前記気化器の
    保温中に燃焼開始の動作を行なうときは、動作開始時の
    気化器の温度によつて、前記電磁ポンプの運転開始から
    前記ノズル孔を開くまでの時間を変化させるようにした
    ことを特徴とする気化式燃焼機の制御装置。
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