JP3634548B2

JP3634548B2 - 温風暖房機

Info

Publication number: JP3634548B2
Application number: JP07830897A
Authority: JP
Inventors: 隆荒木; 英夫岡田; 実杉本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JPH10267418A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体燃料を気化器で気化して燃焼させる開放燃焼式の石油ファンヒータ（ＦＨ）、強制給排気式の石油ファンヒータ（ＦＦ）等の温風暖房機であって、特に点火時及び消火時に発生しやすい臭いを抑制するための点火及び消火制御方式の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体燃料燃焼装置の点火動作の制御としては、特開昭５７−４７１２６号公報に開示されたように空気量に応じた燃料量を供給するようにしたものや、特開昭６２−５６７０７号公報に開示されたように空気量と燃料量とが適当な比率で混合された燃焼量（空燃比）として弱や微弱等の燃料供給量が少ない状態で緩やかに点火させることが主流であった。また、点火時における点火性を良くするために、燃料量を多くするものとして特開平２−２３８２５１号公報に開示されたものがあり、着火時及び消火時の炎を安定性を高めるために、着火時及び消火時の少なくとも一方に空気量を理論燃焼空気量よりも少ない量に低下させるものとして実開昭６２−１６０１５０号公報に開示されたものがある。これら４つを合わせて前者公報という。
【０００３】
一方、消火動作の制御としては、特開平２−１９７７６０号公報に開示されたように燃焼停止操作時には即座に液体燃料の供給を停止するようにしたものが一般的であった。特にこの公報に開示された暖房機によれば、燃料供給の停止と同時に燃焼用空気を微弱風量に固定することで、バーナの残熱によって燃料供給装置（詳しくはノズル）を加熱してその温度を高め、燃料を滴下しやすくしている。また、特開平６−９４２３５号公報には、燃焼用空気と気化燃料との混合ガスの燃え残りを少なくして消火時の臭気を低減すべく、燃料の減少速度に燃焼用空気の減少速度を近づけたり、燃料が規定量に減少した時点で燃焼用空気の供給を停止したりする技術が開示されている。即ち、燃料の停止よりも燃焼用空気の停止を速めている。これら２つを合わせて後者公報という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者公報に開示された技術おける点火時にも混合ガスの未燃分（以下これを未燃ガスという）が発生しており、この未燃ガスが液体燃料燃焼装置の機体外に放出されて臭いがすることがわかっている。点火時において点火装置としてのイグナイタがスパークして着火のための火種ができてからバーナの炎形成部としてのバーナ部の全体に火移りが完成するまでには、若干の時間（１秒未満）がかかる。この火移りが完了する時点で炎が立ち上がるが、このときに未燃ガスの発生を示すような現象として、炎が不安定な状態でちらつくことがわかった。さらに、点火動作時に対流用送風機からの送風がある場合にも、炎が乱されたり火移りしづらかったりといった着火性が悪くなるとともに、未燃ガスが発生しやすいことがわかった。
【０００５】
一方、後者公報に示される消火動作によれば、使用者が燃焼停止操作をしたときの燃料供給装置（特にその一部を構成する電磁ポンプ）の状態はまちまちであり、この状態如何に関わらず使用者の操作即消火のための電磁ポンプの停止動作を行うため、停止信号が入力されたときの電磁ポンプの状態に応じて、燃料供給装置、詳しくはプランジャーの燃料吐出側（ひいてはノズルの先端側）から電磁ポンプの慣性力によって燃料が噴出されることとなり、この燃料が噴出される時間が電磁ポンプを停止させたときの状態によって変化するため、消火動作時における油の切れが一定ではなくなって、電気的にポンプを停止した後にしばらく油が垂れてしまう不具合があった。しかも、この油の切れの悪さによって消火する度に未燃ガスの発生量が異なることとなり、結果的に消火時に発生する臭い（詳しくは臭いの量及び時間）が消火毎に異なってしまう。使用者はこの臭いの異なりで、装置に異常が発生したかの如く錯覚や不安を抱きやすく、液体燃料燃焼装置が使用者に気に入られないことの大きな原因の一つになっている。
【０００６】
特に、燃焼用空気の減少速度を近づけるために燃料の減少速度を検出する具体的構成及び制御が必要であり、また燃料が規定量に減少したことを検出する構成が必要であるため、検出装置の付加によるコストアップは否めない。しかも燃料の変化速度に合わせた送風量の制御は、製品の最大燃焼量（最大発生熱量）や製品自体の構造的なばらつき等製品毎に個々に異なる制御形態をとらなければならず、製作する側の立場に立てば、実際問題として大変難しい課題であった。
【０００７】
さらに、消火動作時に対流用送風機からの送風がある場合にも、炎が乱されたり空気過多となって炎が飛び火状態になってから吹き消されてしまったりするといった消火特性が悪くなるとともに、飛び火状態になってからの消火では未燃ガスが発生しやすく臭いがしやすいことがわかっている。
【０００８】
ここでいう未燃ガスの量は、燃焼部の構造や点火動作及び消火動作の各制御シーケンス、具体例を挙げれば、バーナヘッドの構造・バーナヘッドや気化部の温度・混合ガスの混合比（空燃比）・混合ガスのスピード・燃焼量等のいろいろな要因によって変化すると考えられる。この様々な要因の中では、混合ガスの混合比（空燃比）と混合ガスのスピード及び燃料（石油）の切れの悪さが特に影響が大きいことがわかった。
【０００９】
そこで本発明では、先ず第一に、点火時における炎形成部の火移り完了までの時間を短くして未燃ガスの発生を出来るだけ少なくするために、点火動作時の初期に対流用送風機を停止すると共に、混合ガスの混合比（即ち空燃比）を空気量が少ない側に強制的に固定制御して燃料の混合比率を高くすると同時に炎形成部からの混合ガスの噴出速度を適切に設定できるようにした温風暖房機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
第二に、消火時における未燃ガスの発生を出来るだけ少なくするために、燃料供給装置（特にポンプ）の停止時期を適宜制御することで液体供給装置（特にノズル）からの燃料だれを防止するようにして燃料の切れをよくする一方、ポンプを停止してから燃焼用送風機にブレーキをかける時期を適宜制御することで混合ガスの噴出速度を遅くした温風暖房機を提供することを目的とするものである。
【００１１】
第三に、点火動作期間における燃焼用空気の量を少ない側から順次段階的に増大させて最終的に燃料の混合比率を安定させるために、点火動作期間を三つのモードで構成し、運転切スイッチ操作による消火動作期間におけるポンプ動作を終了するタイミングと燃焼用空気及び対流用空気の供給を抑制するタイミングとを適宜調整するために、消火動作期間を四つのモードで構成することにより、点火時及び消火時の空気供給による混合ガスへの悪影響を抑制しつつ混合ガスの噴出速度を遅くした温風暖房機を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、点火トライアル期間における最初の所定時間だけは燃焼用空気の量を通常の燃焼時よりも少なくして強制的に燃料の混合比率を高めると共に、前記炎形成部からの混合ガスの噴出速度を抑制し、前記所定時間の経過後に燃料の混合比率を通常燃焼時の混合比率に近づけるように燃焼用空気の量を段階的に増大させ、前記点火トライアル期間における最初の所定時間よりも短い一定時間の経過後に対流用送風機を運転させる制御装置を備えたものである。
【００１３】
本発明の請求項２の発明は、燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、燃焼用送風機、対流用送風機、燃料供給装置及び点火装置の動作を制御する制御装置は、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの点火動作期間における動作制御として、燃料供給装置を駆動してから第１の所定時間を燃料の混合比率が通常燃焼時の混合比率よりも高い第１のモードとし、その後の第２の所定時間を混合比率が第１のモードの混合比率よりも高く通常燃焼時の混合比率よりも低い第２の混合比率とする第２のモードとし、続いて通常燃焼時の混合比率に安定させる通常モードとするものである。
【００１４】
本発明の請求項３の発明は、交互に供給されるオン信号とオフ信号に基づいて動作する燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、運転切スイッチによる消火操作時には、少なくとも燃料供給装置のオン信号からオフ信号に切り替わるまでは前記燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を運転させ、燃料供給装置へのオフ信号供給に合わせて燃焼用送風機及び対流用送風機への駆動信号を停止し、この駆動信号の停止から所定時間の経過後に燃焼用送風機を減速制御する減速信号を出力し、燃焼用送風機が停止しないうちに燃焼用送風機及び対流用送風機をそれぞれ固定風量で駆動する駆動信号を出力する制御装置を備えたものである。
【００１５】
本発明の請求項４の発明は、温風暖房機に何らかの異常が発生したことを検出した場合には制御装置は即座に消火動作に移行させるものである。
【００１６】
本発明の請求項５の発明は、燃焼用送風機、対流用送風機、燃料供給装置及び点火装置の動作を制御する制御装置は、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの点火動作期間における動作制御として、燃料供給装置を駆動してから第１の所定時間を燃料の混合比率が通常燃焼時の混合比率よりも高い第１のモードとし、その後の第２の所定時間を混合比率が第１のモードの混合比率よりも高く通常燃焼時の混合比率よりも低い第２の混合比率とする第２のモードとし、続いて通常燃焼時の混合比率に安定させる通常モードとするとともに、運転切スイッチによる消火操作時の消火動作期間における制御装置として、消火操作時から燃料供給装置のオン信号からオフ信号に切り替わるまで間を燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を運転させる第４のモードとし、燃料供給装置へのオフ信号供給後の所定時間を燃焼用送風機及び対流用送風機への駆動信号を停止する第５のモードとし、所定時間経過後からの一定時間を燃焼用送風機を減速制御する減速信号を出力する第６のモードとし、続いて燃焼用送風機が停止しないうちに燃焼用送風機及び対流用送風機をそれぞれ固定風量で駆動する駆動信号を出力する第７のモードとするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す温風暖房機として石油ファンヒータの全体構成を示す概略の斜視図、図２は同じく液体燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を制御する制御手段を中心とする制御装置のブロック回路図、図３は制御手段の制御動作の概略を示すフローチャート、図４は図３の点火動作シーケンスの概略を示す本発明の主要なフローチャート、図５は図４の点火動作シーケンスにおける信号の概略変化を示すタイムチャート、図６は図３の消火動作のシーケンスにおける概略を示す主要なフローチャート、図７は図６の消火シーケンスにおける信号処理の概略を示すタイムチャートである。
【００１８】
図１において、１は石油ファンヒータＨの本体を構成する外装ケース、２は温風を吹き出す吹出口であり、外装ケース１内におけるこの吹出口２の後方には図示しない燃焼室、燃焼用送風機並びに対流用送風機等がある。
【００１９】
尚、ここでいう燃焼室には、燃料タンクから気化器及び気化器の上部に位置した炎形成部としてのバーナヘッド（これらを総称してバーナ若しくは燃焼部という）に燃料を供給するための電磁ポンプ及び燃料吐出ノズルを含む液体燃料供給装置、点火装置としての点火プラグ（イグナイタ）、バーナヘッドに形成される炎の状態を検出する着火及び炎検出装置としてのフレームセンサ及び気化器に内蔵された気化ヒータ等で構成される燃焼装置が配置されている。
【００２０】
３は図示しない燃料タンクに対して着脱自在にセットされるカートリッジタンクを出し入れするための開閉自在な蓋体、４は後述する制御手段による石油ファンヒータＨの動作を指示するためのスイッチ等の操作手段及びランプや液晶等の表示手段を配置した操作部としての操作パネルであって、外装ケース１の上面に設けられる。
ここで、石油ファンヒータＨの背面下部には操作パネル４の直下に配置した操作基板や制御基板上に搭載された制御装置１０や燃焼装置、燃焼用送風機並びに対流用送風機等の電気部品に電源を供給するための電源コードが設けてあり、電源コードのプラグをコンセントに差し込めば少なくとも制御装置１０には電源が供給されるようになっており、プラグをコンセントに差し込む操作のことを運転入スイッチのオン操作と区別するために電源投入という。
【００２１】
次に、点火装置、液体燃料供給装置、燃焼用送風機並びに対流用送風機を制御する制御手段１１を中心とする制御装置１０の概略構成を説明する。
【００２２】
１０は本発明の主体的構成要素である制御手段１１を中心とする制御装置であり、制御手段１１はタイマ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭを備えるマイクロコンピュータ（以下単にマイコンという）で構成されている。制御手段即ちマイコン１１は、入力信号に基づいて各種負荷の動作を制御するための制御信号を出力するもので、１２はこのマイコン１１に信号線で接続され随時書き込み可能な記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭである。尚、図２ではＥＥＰＲＯＭ１２をマイコン１１と別体であるかの如く表現しているが、これは別体に限定されるものではなく、ＥＥＰＲＯＭをマイコン１１自体に組み込んでも差し支えない。
【００２３】
この制御手段１１の入力側には操作パネル４に設けられた各種スイッチ１３乃至１５及び適所に設置された各種センサ１６乃至２０が接続され、制御手段１１の出力側には電気部品即ちバーナ（詳しくはバーナ）に内蔵された気化ヒータ２１、点火装置としての点火プラグ（イグナイタ）２２、燃料タンクからバーナ（燃焼部）に燃料を供給するための液体燃料供給装置の一部を構成する電磁ポンプ２３、燃焼部に燃焼用空気を供給する燃焼用送風機２４及び外気を外装ケース１内に吸い込み燃焼室で発生した燃焼ガスと熱交換して吹出口２へ供給する対流用送風機２５が接続されている。
【００２４】
制御手段１１の入力側に接続される各種スイッチとしては、石油ファンヒータＨの運転の開始及び燃焼時間の延長を指示する運転入スイッチ１３、運転の停止を指示する運転切スイッチ１４及び秒速点火やタイマー等その他の機能を指示するその他のスイッチ１５がある。
【００２５】
尚、本実施例では、運転入スイッチ１３に対して点火動作モード時の最初の所定時間（これを第１の所定時間という）だけを燃焼用空気の量を通常燃焼時のそれよりも少なくして燃料の混合比率を高くしその後空気の量を徐々に通常の量に近づけるように増大させる減臭を最終目的とした制御形態（換言すれば減臭制御）を指示する制御指示手段としての機能を持たせている。また、運転切スイッチ１４に対して消火動作時の電磁ポンプ２３及び燃焼用送風機２４のそれぞれの運転を制御して未燃ガスの発生を抑制制御する機能を持たせている。各指示手段の具体例としては、運転入スイッチ１３とは別に単独で他のスイッチを設けても良いし運転切スイッチ１４とは別に単独で他のスイッチを設けても良いが、それぞれ操作パネルのスイッチを少なくする上では兼用する方が好ましいことに加え、運転を開始するときには常時この制御形態で点火動作を行うようにした方が、温風暖房機としての機能が充実するし、運転を停止するときには常時この制御形態で消火動作を行うようにした方がさらに温風暖房機としての機能が充実する。
【００２６】
各種センサとしては、バーナ（詳しくは気化器）の下部に設けられバーナの温度を検出するバーナサーミスタ１６、バーナヘッドに炎が形成されたこと即ち着火とバーナヘッドに形成される炎の状態を検出する炎検出装置としてのフレームセンサ１７、燃焼用送風機２４の回転数を検出する回転数センサ１８、燃料タンク内に貯留される灯油等の液体燃料の所定レベル以上の残り有無を検出する液面センサ１９及び図示しない吸込口近傍に設けられ外装ケース１内に吸い込んだ外気（即ち室内空気）の温度を検出する室温センサ２０がある。
【００２７】
以上の構成により図３乃至図７に基づき制御手段１１の点火動作及び消火動作を中心とする各種動作処理について簡単に説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ１で運転入スイッチ１３をＯＮして運転開始を指示すると、ステップＳ２で運転ランプを点灯させるか液晶表示部の運転モードの文字を表示させ、ステップＳ３で気化ヒータ（例えばシーズヒータ）２１に通電を開始し、ステップＳ４で気化器（詳しくはバーナボディ）の温度が点火動作に適した温度（例えば２５０〜２７０℃の温度帯）か否かが判断され、適温に達するまで気化ヒータ２１の通電制御が継続され、適温に達するとステップＳ５で燃焼用送風機（詳しくはバーナモータ）２４を駆動する。
【００２９】
次に制御手段１１では、回転数センサ１８で検出されたバーナモータの回転数が規定の回転数Ｒ１（例えば１１００ｒｐｍ）に達したか否かが判断され（ステップＳ６）、規定の回転数Ｒ１に達していなければステップＳ１５乃至Ｓ１６の動作に移行し、規定の回転数Ｒ１に達すればステップＳ７で点火動作を行い、ステップＳ８でフレームセンサ１７で検出されたフレーム電流に基づいて着火されたか否かが判断され、ステップＳ９で正常燃焼か否かが判断される。
【００３０】
ステップＳ８で着火されない若しくはステップＳ９で正常燃焼ではないと判断された場合には、ステップＳ１７乃至Ｓ１８の動作に移行し、正常燃焼である場合にはステップＳ１０で点火プラグの点火動作（スパーク）を停止し、ステップＳ１１で気化ヒータ２４の通電を停止し、ステップＳ１２で温調スイッチ１７による設定に基づいた燃焼モード若しくは設定室温にすべく燃焼量の自動変化動作が開始される。
【００３１】
次のステップＳ１３ではフレームセンサ２０で検出されたフレーム電流に基づいて設定された燃焼量での炎の状態が正常か否かが判断され、正常でなければステップＳ２３乃至Ｓ２６の動作に移行し、正常であればステップＳ１４で運転切スイッチ１４が操作されたか否かが判断される。
【００３２】
ステップＳ１４で電源切スイッチ１４が操作されるまでは以下ステップＳ１２、Ｓ１３及びステップＳ１４の動作が繰り返され、電源切スイッチ１４が操作されれば次のステップＳ１５で消火動作を行い、ステップＳ１６で燃焼停止動作が完了して石油ファンヒータＨの運転が停止する。
【００３３】
ステップＳ６でバーナモータの回転数が異常であることが判明したので、ステップＳ１７ではバーナモータのエラー処理が行われる。この場合異常が解除されるまで点火動作に移行することはない。そして、ステップＳ１８で使用者の運転切スイッチ１４及び運転入スイッチ１３の操作を経て、ステップＳ３へ復帰できる。
【００３４】
ステップＳ８若しくはステップＳ９で点火トライアル期間（例えば２３秒間）内に正常な炎を検出できない異常（これをミス着火という）であることが判明したので、ステップＳ１９ではミス着火の処理が行われる。
【００３５】
続くステップＳ２０で対流用送風機２５を、ステップＳ２１で燃焼用送風機２４をそれぞれ停止すべく駆動信号を停止して点火シーケンスを終了する。そして、ステップＳ２２で使用者の運転切スイッチ１４及び運転入スイッチ１３の操作を経て、ステップＳ３へ復帰できる。
【００３６】
着火はしたが燃焼量を変化させる途中で消火した異常（これを途中消火という）であることがステップＳ１３で判明したので、ステップＳ２３では途中消火の処理が行われる。続いてステップＳ２４で対流用送風機２５を、ステップＳ２５で燃焼用送風機２４をそれぞれ停止すべく駆動信号を停止して燃焼量制御のシーケンスを終了する。そして、ステップＳ２６で使用者の運転切スイッチ１４及び運転入スイッチ１３の操作を経て、ステップＳ３へ復帰できる。
【００３７】
ここでエラー処理、ミス着火処理及び途中消火の処理について一例を説明すると、気化ヒータ２１の通電を停止し、運転ランプを点滅させるか液晶表示部の運転モードの文字を点滅表示させ、異常内容としてバーナモータの回転数異常を示す記号（例えばＥ６）、ミス着火を示す記号（例えばＥ１）及び途中消火を示す記号（例えばＥ２）のうちで何れかを表示して異常を報知する動作のことである。
【００３８】
さて、次に上述のステップＳ７における点火動作について、図４に基づき更に詳細な動作を説明する。まず、ステップＳ７１で最初に点火プラグ２２の点火動作（即ちスパーク）を開始し、続くステップＳ７２で電磁ポンプ２３を点火動作特有の燃料供給量（例えば中燃焼に対応する中燃料の量）となるように駆動し、ステップＳ７３で電磁ポンプ２３が駆動されたときを起点とする時間が遅延時間としての一定時間Ａ（例えば２．１秒間）が経過したか否かが判断され、ステップＳ７４で時間Ａが経過するまで待って対流用送風機２５を通常の回転数Ｆ（例えば中燃焼に見合った回転数９６０ｒｐｍ）で駆動する駆動信号を出力する。
【００３９】
このため、通常よりも少ない量での燃焼用空気の供給開始、点火スパーク開始、燃料の供給開始の順序で動作が続けられ着火を試みる着火トライアル期間の初期には、対流用送風機２５が停止しているため、バーナヘッドに供給される燃料と燃焼用空気との混合ガスは従来よりもその噴出速度が遅くなることはもとより、この遅い速度の混合ガスに対して一定時間Ａだけは対流用の風による影響を無くすことができ、これによって着火しようとする混合ガスの適当な流れが対流用の風で乱されて不安定になることが防止され、着火トライアル期間の初期（詳しくは時間Ａ以内）で着火しやすくなった。特に従来のような着火遅れや飛び火（炎のリフティング）現象も発生しにくくなり、これら着火遅れ若しくは着火ミスや炎のリフティングに伴う未燃ガスの発生が抑制できた。
【００４０】
また、空気量を少なくする所定時間Ｂよりも対流用送風機２８を運転させる一定時間Ａ短くしたので、後述する着火トライアル期間における第１のモード中に対流用送風機２５が運転されることとなり、燃焼用送風機の風だけでバーナの冷却（これをプリパージという）が行われる時間が短くなり、プリパージ効果が期待できない時間も短くなるため、結果的に未燃ガスの発生も抑制されて、より着火性能が向上できた。
【００４１】
次のステップＳ７４で電磁ポンプ２３が駆動されたときを起点とする時間が燃焼用空気の量を通常時よりも少なくする所定時間としての一定時間Ｂ（条件Ｂ≧Ａ、Ｂの期間を着火トライアル期間における第１のモードといい例えば３秒間とする）が経過したか否かが判断され、ステップＳ７６で時間Ｂが経過するまでまって燃焼用送風機２４の回転数を第１の回転数Ｒ１よりも大きく電磁ポンプ２３の供給量に見合った回転数Ｒ３（これを通常の回転数という）よりも小さい第２の回転数Ｒ２（これを第２のモードといい例えば１３５０ｒｐｍ）に上昇して一定時間Ｃ（例えば２５秒間）だけ継続駆動する。
【００４２】
このため、バーナに供給される燃料に対して空気が少なくなるように燃料の混合比率を所定時間Ｂだけ通常時よりも高い側に強制的に固定することにより、点火動作（上述の着火トライアル期間）の初期（即ち第１のモード）における風量が抑えられるため、混合ガスの噴出速度を従来のそれよりも遅くすることができ、その結果、炎形成部における炎はリフト気味で発生するのではなく、炎形成部全体に広がるようにして速やかに炎を発生させることができるようになり、炎形成部での火移りが従来の点火制御の動作よりも短時間でしかも確実に行えるようになり、この期間における未燃ガスの発生が少なくなった。
【００４３】
また、この所定時間Ｂの経過後に混合比率を通常燃焼時の混合比率に近づけるように燃焼用送風機２４の回転数を第１の回転数Ｒ１よりも大きく電磁ポンプ２３の供給量に見合った回転数Ｒ３よりも小さい第２の回転数Ｒ２（即ち着火トライアル期間における第２のモード）にして、空気の量を増大させることにより、空気過少気味でこの点火時に炎形成部に形成される炎が発生するときの音を従来よりも小さくすることができた。
【００４４】
しかも、燃焼用空気の量を段階的（若しくはリニア）に徐々に増加させるようにしたので、着火トライアル期間における炎の状態が安定するまでの間は、燃焼用空気の量を徐々に増加移行させることができるため、風量の急激な変化による炎形成部と炎そのものの急激な温度変化を抑制することができ、結果的に炎形成部の温度を徐々に上昇させることが可能となった。そして、炎の状態が不安定になりやすいままでの燃焼量が継続される時間が減り、着火トライアル期間初期におけるリフト気味な炎の生成を抑制でき、リフト気味の炎があるときに燃えないでバーナヘッドの炎孔から噴出される混合ガス、即ち未燃ガスの量をも抑制することができ、点火動作時の臭いを一段と低減でき、結果として着火を確認するまでの時間が従来よりも短くなった。
【００４５】
その後、ステップＳ７７で一定時間Ｃが経過したか否かが判断され、ステップＳ７８で燃焼用送風機２４の回転数を通常の回転数Ｒ３（これを着火トライアル期間における第３のモードとしての通常モードといい、例えば１５００ｒｐｍ）に上昇して、ステップＳ８へ移行する。
【００４６】
このように、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの着火トライアル期間を、第１のモードと、第２のモードと、通常のモードとの３つで構成したことにより、トライアル期間初期（即ち第１のモード）の混合ガスの噴出速度が従来よりも遅くなり、炎形成部における火移りが従来の点火動作よりも短時間でしかも確実に行えるようになり、第１のモードにおける未燃ガスの発生量が少なくなって、いわゆる点火時の臭いが減り、従来の点火制御に比べて格段の効果があった。
【００４７】
さて、次に上述のステップＳ１５における消火動作について、図６に基づき更に詳細な動作を説明する。まず、ステップＳ３０では消火信号（燃焼ＯＦＦ信号）の有無を検出し、このＯＦＦ信号が検出されるまで燃焼を継続し、ＯＦＦ信号が検出されればステップＳ３１で運転切スイッチ１４の操作によるＯＦＦ信号かそれ以外（例えばミス着火など器具異常の発生）によるＯＦＦ信号かを判断する。
【００４８】
運転切スイッチ１４の操作による場合は、通常の消火信号と判断してステップＳ３２でポンプ信号のｏｎｔｉｍｅ出力が終了したか否かが判断され、ｏｎｔｉｍｅ出力が終了するまで燃焼を継続し、ｏｎｔｉｍｅ出力が終了すればステップＳ３３で電磁ポンプ２３の駆動を停止する一方、燃焼用送風機２４（及び対流用送風機２５）への駆動信号（詳しくは位相制御信号）を停止すると共に消臭表示動作を行わせるいわゆる通常の消火シーケンスを開始する。
【００４９】
次のステップＳ３４でＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されたデータの中から直前の燃焼量に応じて適宜選択した所定時間（正確には第２の所定時間）ａをセットする。詳述すると、所定時間ａは消火シーケンスの開始即ち電磁ポンプ２３のＯＦＦ信号供給から両送風機への位相制御信号の出力を停止させる停止時間としての時間ａであって、例えば燃焼用送風機２４の回転数が強燃焼に相当する回転数（例えば１９００ｒｐｍ以上）のときを例にとれば０．１秒間である。
【００５０】
ここでｏｎｔｉｍｅ出力が終了するまで燃焼を継続する場合の燃焼モードは、消火信号が出力される直前の燃焼モード（例えば固定燃焼モード）であり、燃焼モードに応じてポンプ信号のオンオフ周期が変化するようにしてあり、図７ａ）のタイムチャートにその信号変化の推移を示しているように、例えばオンオフ周期をＴ１、ｏｎｔｉｍｅをＴ２とし（自動的にｏｆｆｔｉｍｅはＴ１−Ｔ２となる）、ｏｆｆｔｉｍｅ中（図７ａ）のＴ１期間中）に運転切スイッチ１４の操作がなされたとすると、この期間（特にｏｆｆｔｉｍｅ）が終了して次のｏｎｔｉｍｅが終了した時点で、燃焼用送風機２４の駆動信号（位相制御信号）が停止される。即ち、ポンプ信号がどの状態で運転切スイッチ１４が操作されるかによって、この燃焼用送風機２４の駆動信号（位相制御信号）が停止されるまでの時間が変化する。但し、最大でもオンオフ周期Ｔ１であることはいうまでもない。
【００５１】
次にステップＳ３５で所定時間ａが経過したか否かが判断され、所定時間ａが経過するまで継続し、所定時間ａが経過すればステップＳ３６で減速信号を出力し、次のステップＳ３７で減速時間としての一定時間ｂをセットし、ステップＳ３８で一定時間ｂが経過したか否かが判断され、一定時間ｂが経過するまで継続し、一定時間ｂが経過すればステップＳ３９で燃焼用送風機２４及び対流用送風機２５の駆動信号を再び供給（即ち再駆動）して、ステップＳ１４へ移行する。
【００５２】
尚、再駆動信号を停止するまでの時間の起点は、運転切スイッチ１４が操作された時点にあわせてあり、この起点から時間Ａ＋Ｂよりも大きい時間Ｃ（これをポストパージ時間という）の経過後に両送風機２４、２５を停止するようにしている。ただし再駆動信号の供給開始及び及び停止の両方を同期させる例を示したが、本実施例に限定されるものではなく、開始の時期が同じでも停止の時期を互いに異ならせる（例えば燃焼用送風機２４を対流用送風機２５よりも後に停止させたり逆に先に停止させたりする）ようにしてもよい。
【００５３】
ここで、一定時間ｂは、燃焼用送風機２４の回転数を強制的に下げる（即ちブレーキ制御する）ように、例えば半波整流された信号（これをロック信号という）を出力する時間（これをロック時間といい、例えば所定時間ａが０．１ｓのとき６８０ｍｓ）となるものであり、この一定時間ｂも所定時間ａと同様にＥＥＰＲＯＭ１２に記憶されたデータの中から直前の燃焼量に応じて適宜選択された時間である。
【００５４】
このように、燃焼用送風機２４の位相制御信号を停止することで送風機２４の回転数は慣性力で徐々に低下するが、ポンプ信号がＯＦＦへ切り替えられてから所定時間ａ後に燃焼用送風機２４をブレーキ制御したことで、燃焼用送風機２４の回転数の低下速度が速くなり、消火動作時における失火寸前の混合ガスの濃度を燃えやすい適切な状態にすることができた。
【００５５】
また、Ａ＋Ｂの時間だけ対流用送風機２５の駆動信号（位相制御信号）を停止することで、送風機２５の回転数は慣性力で徐々に低下するため、通常の消火動作の開始初期時における対流用空気による混合ガスへの悪影響を抑制することができた。
【００５６】
ここでは、ポンプ信号がＯＦＦに切り替わると同時に位相制御信号を停止する例を示したが、これに限定するものではなく、例えばポンプ信号のＯＦＦ後も位相制御信号を継続してＯＦＦから所定時間Ａ後に減速信号を出力させても良い。
【００５７】
また、あたかもポンプ信号のＯＦＦによる電磁ポンプ２３の停止動作に伴う燃料の減少速度にあわせるように、燃焼用送風機２４をＯＦＦ信号の起点から所定時間Ａだけ遅らせてブレーキ制御することによって、燃焼用空気の量も急激に減少させることができ、混合ガスの濃度が適切になって混合ガスが燃えやすい（換言すれば燃え切りやすい）状態を意識的に作ることができる。
【００５８】
このため、消火時に気化器から炎形成部にかけての空間に滞留しやすい若しくは滞留した混合ガスを燃やす切ることが可能となり、従来のように飛び火（炎のリフティング）現象の後に失火して炎形成部から未燃ガスが排出されることを抑制防止することができ、結果的に消火（失火）時の臭いを従来よりも抑制できた。
【００５９】
一方、ここで上述の停止時間としての所定時間ａと後述の減速信号を出力する一定時間ｂとの間の相関関係について簡単に説明すると、消火操作が行われる前の燃焼量が大きければ大きいほど所定時間ａは短く一定時間ｂは長くなり、小さければ小さいほど所定時間ａは長く一定時間ｂは短くなるようにあたかも両時間が反比例するかのように、燃焼量に基づいて所定時間ａ及び一定時間ｂを自動的に変化させるために減速信号（減速信号）を出力している。
【００６０】
具体例を挙げると、燃焼用送風機の回転数が強燃焼に相当する回転数（例えば１９００ｒｐｍ以上）のときは、所定時間ａが０．１ｓで一定時間ｂが６８０ｍｓとなる。中燃焼に相当する回転数（例えば１６８０ｒｐｍ以上１９００ｒｐｍ未満）のときは、所定時間ａが０．２７ｓで一定時間ｂが６００ｍｓとなり、弱燃焼に相当する回転数（例えば１０５０ｒｐｍ以上１６８０ｒｐｍ未満）のときは、所定時間ａが０．３２ｓで一定時間ｂが５２０ｍｓとなる。さらに、微弱燃焼に相当する回転数（例えば１０５０ｒｐｍ未満）のときは、所定時間ａが０．６５ｓで一定時間ｂが３８０ｍｓとなる。
【００６１】
このように、燃焼用送風機２４の駆動信号を停止する時間（即ち所定時間ａ）と減速制御をする時間（即ち一定時間ｂ）とが消火指令が出される直前の燃焼量（燃料と燃焼用空気の混合ガスの混合比率）に基づいて制御装置１０で自動的に決定及び変化させるようにしたので、燃焼用空気を供給する燃焼用送風機２４の消火直前の運転状況（即ち燃焼用空気の量）に応じた減速制御を実現することが可能となり、消火時の空気過多を抑制することとともに、どんな燃焼モードで消火操作がなされても、混合ガスを燃やし切ることが可能となり、未燃ガスの発生量を従来の消火動作よりも抑制できた。
【００６２】
さらに、一定時間ｂの経過後に燃焼用送風機２４及び対流用送風機２５を再駆動するので、失火させてから速やかにポストパージ運転に移行することができる。尚、ポストパージとは消火動作（詳しくは失火）後に燃焼部、遮熱用の板（例えばシェルタ）及び液体燃料供給装置（詳しくはノズル）を冷却すると共に燃焼部に滞留した未燃ガスを排出するための送風動作のことである。
【００６３】
他方、ステップＳ３１で運転切スイッチ１４の操作以外（即ち器具異常）による消火信号と判断した場合は、ステップＳ４０で即座に電磁ポンプ２３の駆動を停止するいわゆる異常発生時の消火シーケンスを開始して、ステップＳ３９で燃焼用送風機２４及び対流用送風機２５の駆動信号を再び供給（即ち再駆動）して、ステップＳ１４へ移行する。因みに、この異常発生時の消火シーケンスでは、異常内容を別途表示するようにすれば使用者に対して親切である。
また、図７ｂ）のタイムチャートにその信号変化の推移を示しているように、上述と同じ時点でエラー信号が発生した場合には燃焼モードに関係なく即座に電磁ポンプ２３のＯＮ信号が停止される。
【００６４】
このように、温風暖房機Ｈに何らかの異常が発生したこと（即ちエラー）を検出した場合には、制御装置１０が即座に電磁ポンプ２３、燃焼用送風機２４及び対流用送風機２５をそれぞれ消火動作に移行させるので、このエラー発生時は臭いを抑制する制御を行うよりも安全性を重視したいわゆるフェイルセーフの制御を行うことができ、燃焼の継続で危険性が増すことを抑制でき、安全性を向上できた。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の温風暖房機によれば、燃料の混合比率を所定時間だけ通常時よりも高い側に強制的に固定することで、点火トライアル期間の初期における風量を抑えて混合ガスの噴出速度を遅くすることができ、その結果、炎形成部における炎はリフト気味で発生するのではなく炎形成部全体に広がるようにして発生させることができ、炎形成部での火移りが従来の点火動作よりも短時間でしかも確実に行えるようになり、この期間における未燃ガスの発生が少なくなった。
【００６６】
また、所定時間の経過後に混合比率を通常燃焼時の混合比率に近づけるように空気の量を段階的に増大させることで点火時における炎が発生するときの音を小さくすることができ、風量の急激な変化による炎形成部と炎の急激な温度変化を抑制することができ、結果的に炎形成部の温度を徐々に上昇させることが可能となり、炎の状態が不安定なままで継続する時間が減り、点火動作初期時におけるリフト気味な炎の生成を抑制でき、リフト気味の炎があるときに燃えないで噴出される混合ガス即ち未燃ガスの量をも抑制することができ、点火動作時の臭いを一段と低減できた。
【００６７】
さらに、点火動作開始から遅延して対流用送風機を動作させることにより、点火させるときの炎形成部における混合ガスに対する風の影響をなくすことができると共に、流用送風機の風で燃焼用送風機による混合ガスの適当な流れが乱されることがなくなり、着火遅れや飛び火（炎のリフティング）現象も発生しなく若しくは発生しにくくなって、この着火遅れやリフティングに伴う未燃ガスの発生を抑制できた。
【００６８】
請求項２に記載の温風暖房機によれば、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの点火動作期間を、第１のモードと、第２のモードと、第３のモードとの三モードで構成したことにより、点火動作初期の混合ガスの噴出速度が従来よりも遅くなり、炎形成部における火移りが従来の点火動作よりも短時間でしかも確実に行えるようになり、特に第１のモードにおける未燃ガスの発生量が少なくなって、点火時の臭いが減った。
【００６９】
請求項３に記載の温風暖房機によれば、燃料供給装置（例えば電磁ポンプ）は装置の先端（例えばプランジャー若しくはノズルの先端）から燃料を出し切った状態で止まることとになり、消火時に先端（ノズル）から出る燃料の量を常に一定に維持できることに加え、先端部分における油のきれが良くなり、燃料供給装置の惰性（若しくは慣性）による油だれがなくなった。
【００７０】
また、燃焼用送風機を所定時間後に減速制御するようにしたので、燃焼用送風機の回転数を従来よりも急激に低下させることが可能となることに加え、消火動作時において炎形成部に供給される混合ガスの噴出速度を抑えて消火することができるようになり、燃料供給装置の停止で減少する燃料の速度に合わせたブレーキ制御を行うことが可能となり、燃料の混合比率を従来よりも高くするとともに混合比率が高いままで安定させることができ、混合ガスが燃えやすい状態を作ることができるようになった。
【００７１】
さらに、燃焼用送風機及び対流用送風機を固定風量で再起動することで温度の高いバーナの熱影響でノズル先端が加熱されるのを抑制することができ、消火後の未燃ガスの発生を抑制して、結果的に臭いの発生を抑制できた。
【００７２】
請求項４に記載の温風暖房機によれば、温風暖房機に何らかの異常が発生したことを検出した場合には、制御装置が即座に消火動作に移行させるので、この異常発生時には臭いを抑制する制御を行うよりも安全性を重視したいわゆるフェイルセーフの制御を行うことができ、臭い抑制のための燃焼の継続で危険性が増すことを抑制できる。
【００７３】
請求項５に記載の温風暖房機によれば、点火動作期間を、第１のモードと、第２のモードと、第３のモードとの三モードで構成したことで、点火動作初期の混合ガスの噴出速度が従来よりも遅くなり、炎形成部における火移りが従来の点火動作よりも短時間でしかも確実に行えるようになり、特に第１のモードにおける未燃ガスの発生量が少なくなって、点火時の臭いが減り、消火動作期間を、第４のモードと、第５のモードと、第６のモードと第７のモードとの四モードで構成したことで、消火時には燃料供給装置の先端から燃料を出し切った状態で止めると共に先端部分における油のきれを良くし、燃焼用送風機の回転数を従来よりも急激に低下させて炎形成部に供給される混合ガスの噴出速度を抑えて消火すると共に燃料の混合比率を高いままで安定させて混合ガスが燃えやすい状態を作り、さらに、温度の高いバーナの熱影響で先端部分が加熱されるのを抑制しつつ消火後の未燃ガスの発生を抑制することができ、結果的に消火時の臭いが減った。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す温風暖房機として石油ファンヒータの全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく液体燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を制御する制御手段を中心とする制御装置のブロック回路図である。
【図３】同じく制御手段の制御動作の概略を示すフローチャートである。
【図４】図３の点火動作シーケンスの概略を示す本発明の主要なフローチャートである。
【図５】図４の点火動作シーケンスにおける信号の概略変化を示すタイムチャートである。
【図６】図３の消火動作のシーケンスにおける概略を示す主要なフローチャートである。
【図７】図６の消火シーケンスにおける信号処理の概略を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｈ石油ファンヒータ（温風暖房機）
Ｓ制御装置
１１マイコン（制御手段）
２１気化ヒータ（気化器）
２２点火プラグ（点火装置）
２３電磁ポンプ（燃料供給装置）
２４燃焼用送風機
２５対流用送風機

Claims

燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、点火トライアル期間における最初の所定時間だけは燃焼用空気の量を通常の燃焼時よりも少なくして強制的に燃料の混合比率を高めると共に、前記炎形成部からの混合ガスの噴出速度を抑制し、前記所定時間の経過後に燃料の混合比率を通常燃焼時の混合比率に近づけるように燃焼用空気の量を段階的に増大させ、前記点火トライアル期間における最初の所定時間よりも短い一定時間の経過後に対流用送風機を運転させる制御装置を備えたことを特徴とする温風暖房機。
燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、燃焼用送風機、対流用送風機、燃料供給装置及び点火装置の動作を制御する制御装置は、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの点火動作期間における動作制御として、燃料供給装置を駆動してから第１の所定時間を燃料の混合比率が通常燃焼時の混合比率よりも高い第１のモードとし、その後の第２の所定時間を混合比率が第１のモードの混合比率よりも高く通常燃焼時の混合比率よりも低い第２の混合比率とする第２のモードとし、続いて通常燃焼時の混合比率に安定させる通常モードとすることを特徴とする
交互に供給されるオン信号とオフ信号に基づいて動作する燃料供給装置で供給された液体燃料を気化器で気化し、この気化ガスを燃焼用送風機からの燃焼用空気と混合し、この混合ガスに点火装置で点火して炎形成部にて燃焼させ、この燃焼ガスを温風として対流用送風機で室内に排出して暖房を行う温風暖房機において、運転切スイッチによる消火操作時には、少なくとも燃料供給装置のオン信号からオフ信号に切り替わるまでは前記燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を運転させ、燃料供給装置へのオフ信号供給に合わせて燃焼用送風機及び対流用送風機への駆動信号を停止し、この駆動信号の停止から所定時間の経過後に燃焼用送風機を減速制御する減速信号を出力し、燃焼用送風機が停止しないうちに燃焼用送風機及び対流用送風機をそれぞれ固定風量で駆動する駆動信号を出力する制御装置を備えたことを特徴とする温風暖房機。
温風暖房機に何らかの異常が発生したことを検出した場合には制御装置は即座に消火動作に移行させることを特徴とする請求項３に記載の温風暖房機。
燃焼用送風機、対流用送風機、燃料供給装置及び点火装置の動作を制御する制御装置は、燃焼用送風機を駆動してから燃料供給装置を駆動し燃料の混合比率が安定するまでの点火動作期間における動作制御として、燃料供給装置を駆動してから第１の所定時間を燃料の混合比率が通常燃焼時の混合比率よりも高い第１のモードとし、その後の第２の所定時間を混合比率が第１のモードの混合比率よりも高く通常燃焼時の混合比率よりも低い第２の混合比率とする第２のモードとし、続いて通常燃焼時の混合比率に安定させる通常モードとするとともに、運転切スイッチによる消火操作時の消火動作期間における制御装置として、消火操作時から燃料供給装置のオン信号からオフ信号に切り替わるまで間を燃料供給装置、燃焼用送風機及び対流用送風機を運転させる第４のモードとし、燃料供給装置へのオフ信号供給後の所定時間を燃焼用送風機及び対流用送風機への駆動信号を停止する第５のモードとし、所定時間経過後からの一定時間を燃焼用送風機を減速制御する減速信号を出力する第６のモードとし、続いて燃焼用送風機が停止しないうちに燃焼用送風機及び対流用送風機をそれぞれ固定風量で駆動する駆動信号を出力する第７のモードとすることを特徴とする温風暖房機。