JP3808669B2

JP3808669B2 - 温風暖房機

Info

Publication number: JP3808669B2
Application number: JP23243599A
Authority: JP
Inventors: 洋二村上; 克哉福野; 保満任田; 真史田村; 聡丹沢; 真彦丸山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: JP2001056154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばファンヒーター等の温風暖房機、特に運転開始時や運転停止時の未燃臭気の発生を抑制できる温風暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及至図９は従来のこの種の温風暖房機、例えば石油ファンヒーターの例を示すもので、図７はその全体構成を示す縦断面図、図８はその運転開始時や運転停止時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図、図９はその制御部の動作を示すタイムチャートである。
【０００３】
図において、１は温風吹出口で、本体２の前面パネル３に設けたグリル４により形成されている。５は前面パネル３とグリル４の間で昇降するように設けられたシャッタ、６はシャッタ５を昇降させるシャッタモータ、７はクランクで、その一端はモータ軸に取り付けられ、他端にはシャッタ５の上部に設けた横長穴に係合するローラ８が取り付けられている。シャッタ５は両側の昇降ガイド（図示せず）に沿って昇降する。シャッタ５の開状態（上限位置）と閉状態（下限位置）はセンサ（図示せず）により検出される。１１はバーナで、燃焼用ファン１２により吸い込まれる燃焼用空気と電磁ポンプ（図示せず）により供給される燃料とを予熱された気化器１３内で混合ガス化し、燃焼させる。１４はバーナ１１の上部を覆う燃焼筒で、燃焼ガスは燃焼筒１４の上部開口１５より風洞１６内に送られる。１７はバーナ１１の燃焼によって発生した熱を送風と共に温風として温風吹出口１より吹き出させる送風ファン、１７ａは送風ファン１７を駆動する送風ファンモータ、１８は運転スイッチ、１９は制御基板である。
【０００４】
次に、この従来の温風暖房機の動作について、図９のタイムチャートに基づき図７及び図８を参照しながら説明する。この動作は、例えば特開平２−２０３１５７号公報に示されたもので、運転開始時（バーナ点火時）と運転停止時（バーナ消火時）に、シャッタ５により温風吹出口１を閉じて、温風吹出口１からの未燃臭気の吹き出しを防止するようにしたものである。
【０００５】
まず、運転スイッチ１８が押され（ＯＮ操作され）、あるいは設定温度制御に基づく運転指令があると、気化器１３の予熱が開始される。予熱が完了すると、燃焼用ファン１２が動作を開始し、次いで電磁ポンプ２２により気化器１３内に燃料が供給され燃焼用ファン１２により送られてくる燃焼用空気との混合ガスが生成され、点火用放電装置（イグナイター）２３により点火されて、バーナ１１の燃焼が開始される。この点火時、未燃ガスが発生するが、この時点では、シャッタ５により温風吹出口１が閉塞され、かつ送風ファン１７が停止している為、発生した未燃ガスは送風ファン１７を通過し、後方へ排出される。
【０００６】
燃焼が開始されてから所定時間経過後、送風ファン１７が動作を開始するとともに、シャッタモータ６が駆動されてシャッタ５が開き、温風吹出口１を開放する。この段階では通常の運転状態となっている為、燃焼筒１４が加熱されており、混合ガスは完全燃焼し、未燃ガスの発生はない。
【０００７】
また、前述の運転状態から運転スイッチがＯＦＦ操作され、あるいは設定温度制御に基づく停止指令があると、送風ファン１７が停止するとともに、シャッタモータ６が駆動されてシャッタ５を閉じ、温風吹出口１を閉塞する。次いで、電磁ポンプ２２と燃焼ファン１２が停止し、燃料の供給を停止する。この燃料供給停止時も、前記運転開始時と同様、未燃ガスが発生するが、この時もシャッタ５により温風吹出口１が閉塞され、かつ送風ファン１７が停止している為、発生した未燃ガスは送風ファン１７を通過し、後方へ排出される。
【０００８】
燃料供給が停止されてから所定時間経過後、送風ファン１７が再動作するとともに、シャッタモータ６が駆動されてシャッタ５を開き、温風吹出口１を開放し、バーナ１１等の冷却を行うとともに、余熱を前方に吹き出す。その後、所定時間経過してから、送風ファン１７が停止するとともに、シャッタモータ６が駆動されてシャッタ５を閉じ、温風吹出口１を閉塞して、動作を完了させる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の温風暖房機は、運転開始時（バーナ点火時）と運転停止時（バーナ消火時）に、シャッタ５により温風吹出口１を閉じて温風吹出口１からの未燃臭気の吹き出しを防止するようにしているが、未燃臭気（未燃ガス）そのものの発生を抑制するものではなく、更に発生した未燃ガスを後方（室内）へ排出しているため、未燃臭気を消すことができず、防臭機能の点で課題を残していた。
【００１０】
本発明は、特に運転開始時や運転停止時に未燃臭気（未燃ガス）そのものの発生を抑制できるようにすることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る温風暖房機は、温風吹出口を有する本体と、該本体内に設けられ液体燃料を気化させて燃焼させるバーナと、該バーナの燃焼によって発生した熱を前記温風吹出口から吹き出させる送風ファンと、上限位置と下限位置との間を移動する動作によって前記温風吹出口を開閉するシャッタと、前記バーナに点火する点火装置と、該点火装置の点火動作と同時に前記シャッタが前記温風吹出口を開く動作を開始するとともに、前記点火装置の点火動作から所定時間遅れたときであり、かつ前記シャッタが上限位置と下限位置との間の半開状態の位置にあるときに、前記送風ファンが動作を開始するように、前記点火装置、前記送風ファンおよび前記シャッタの動作を制御する制御装置とを備えたものである。
【００１２】
また、温風吹出口を有する本体と、該本体内に設けられ液体燃料を気化させて燃焼させるバーナと、該バーナの燃焼によって発生した熱を前記温風吹出口から吹き出させる送風ファンと、この送風ファンを駆動する送風ファンモータと、前記温風吹出口を開閉するシャッタと、前記バーナへの燃焼空気の吸い込み流路に設けられた活性炭フィルタと、運転停止時に、前記送風ファンモータへの通電を停止して前記送風ファンを惰性で回転させるとともに前記シャッタにより前記温風吹出口を所定時間閉塞して燃焼筒に逆流圧をかけることにより未燃ガスを活性炭フィルタに吸着させ、その後再び前記送風ファンをフル回転より低速で回転させるとともに前記シャッタにより前記温風吹出口を所定時間開放させる制御装置とを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明に係る温風暖房機の例を図１及至図６に基づいて説明する。図１はこの実施の形態１における温風暖房機の運転開始時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図、図２はその運転停止時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図、図３はその全体構成を示す正面図、図４はその制御のブロック図、図５はその制御部の動作を示すタイムチャートであり、各図中、同一部分には同一符号を付してある。
【００１４】
図１および図２において、２４はバーナ１１への燃焼空気の吸い込み流路に設けられた活性炭フィルタであり、消火時に逆流する未燃臭気を吸着するものである。また、図３において、２５は運転スイッチ１８等が設けられた操作部、２６は表示部、２７ａ、２７ｂはシャッタ５の両側に配置され、シャッタ５を上下方向に案内する昇降ガイド、２８ａはシャッタ５の開状態（上限位置）を検出する上位置センサ、２８ｂはシャッタ５の閉状態（下限位置）を検出する下位置センサである。制御基板１９には図４に示す制御装置２１が搭載されており、制御装置２１は、運転指令や運転停止指令があると、シャッタモータ６、送風ファンモータ１７ａ、燃焼用ファンモータ１２ａ、電磁ポンプ２２、及びイグナイター２３を制御する。なお、その他の上記従来例と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００１５】
次に、この実施の形態における温風暖房機の動作について、図５のタイムチャートに基づき図１及至図４を参照しながら説明する。
まず、点火時の動作について説明する。運転スイッチ１８が押され（ＯＮ操作され）、あるいは設定温度制御に基づく運転指令があると、気化器１３の予熱が開始される。予熱が完了すると、燃焼用ファン１２が動作を開始しプレパージを行う。次いで、約３０秒後にシャッタモータ６と電磁ポンプ２２とイグナイター２３が同時に動作を開始する。電磁ポンプ２２により気化器１３内に燃料が供給され、燃焼用ファン１２により送られてくる燃焼用空気との混合ガスが生成され、かつイグナイター２３により点火されて、２〜３秒後にはバーナ１１の燃焼が開始される。一方、シャッタ５はシャッタモータ６の動作開始から７秒かけて上限位置まで開くため、シャッタ５が半開の状態で点火が行われることになる。
【００１６】
また、シャッタモータ６と電磁ポンプ２２とイグナイター２３の動作開始から２〜４秒遅れて、すなわち、点火とほぼ同時に送風ファン１７が回転する。ここで、送風ファン１７の回転スタートを遅らせるのは、気化器１３内の気化燃料が風であおられて点火しにくくなるのを防ぐため、また、電磁ポンプ２２等の動作開始前から運転音が大きくなるのを防ぐためである。
【００１７】
このように、シャッタ５が完全に開く前に点火するとともに、気化器１３内に供給された燃料がある程度気化された後で送風ファン１７の回転をスタートさせているので、気化燃料が風であおられることがない。その結果、点火性が向上し、混合ガスが完全燃焼されて、点火時に発生する未燃ガスが大幅に低減される。したがって、シャッタ５が開かれていき温風吹出口１が開放されていく段階から、通常の運転状態のように、バーナ１１の燃焼によって発生した未燃臭気を含まない燃焼ガスが送風ファン１７から送られてくる室内循環空気と共に温風吹出口１より吹き出される。更に、点火時にシャッタ５が半開状態であることとも相俟って、点火時に発生する点火音が小さくなる。
【００１８】
また、点火時に温風吹出口１は半開状態で、かつ送風ファン１７が動作しているため、本体２内の空気は図１中に白塗り矢印で示すように流れ、未燃臭気は温風吹出口１から排出されにくいとともに、送風ファン１７を通過して後方に排出されることもない。
【００１９】
なお、シャッタ５が完全に閉まっている状態で点火を行っても同様の効果が得られるが、万が一点火されなかった場合の安全性を考慮すると、前述のようにシャッタ５は多少開いた状態の方が良い。また、シャッタ５の開き具合は、上述のように、気化器１３内の気化燃料が風であおられて点火しにくくなるのを防ぎ、未燃臭気が温風吹出口１から排出されにくくなる程度であればよい。
【００２０】
次に、消火時の動作について説明する。運転スイッチ１８がＯＦＦ操作され、あるいは設定温度制御に基づく停止指令があると、送風ファンモータ１７ａへの通電を停止し送風ファン１７を惰性で回転させる。そして、シャッタモータ６を駆動して、約７秒後にシャッタ５が下限位置に達し、温風吹出口１を閉塞する。また、電磁ポンプ２２と燃焼用ファン１２を停止し、燃料の供給を停止する。なお、燃焼用ファン１２はブレーキをかけながら停止させる。
【００２１】
送風ファン１７を惰性で回転させた状態でシャッタ５を閉じていくため、送風ファン１７をフル回転させるよりも適正な風圧が発生し、燃焼筒１４に逆流圧が加わり、消火時に発生した未燃臭気は図２中に黒塗り矢印で示すように燃焼用空気の吸い込み流路を逆流し、燃焼用ファン１２を通過して活性炭フィルタ２４に吸着される。そして、活性炭フィルタ２４により未燃臭気と分離された清浄な空気が、本体後方より室内に放出される。また、送風ファン１７の動作によって本体２が冷却される。シャッタ５を閉じた後、約２秒間完全に温風吹出口１を閉塞するため、未燃臭気の発生はより効果的に抑えられる。
【００２２】
その後、再度７秒かけて温風吹出口１を完全に開放するとともに、送風ファンモータ１７ａに通電し送風ファン１７をフル回転より低速で（この実施の形態では１０％出力ダウンの状態で）回転させ、１６秒間、本体２の冷却を加速する。この時にも、活性炭フィルタ２４方向には適正な逆流圧がかかる。そして、再度温風吹出口１を閉塞し、送風ファン１７の動作を継続させた状態下で２分間経過してから、電磁ポンプ２２は動作させず、燃焼用ファン１２のみ３０秒間再動作させてバーナ１１を冷却した後、燃焼用ファン１２と送風ファン１７を共に停止させ、動作を完了する。
【００２３】
このように、消火時にも温風吹出口１を閉塞して、送風ファン１７により発生する適正な風圧によって燃焼筒１４に逆流圧をかけることで、消火時に発生する未燃ガスを逆流させて、活性炭フィルタ２４に吸着させることができる。この為、消火時も未燃臭気の発生を大幅に低減させることができる。
【００２４】
図６はこの実施の形態における温風暖房機の点火時（ａ）および消火時（ｂ）の未燃臭気（炭化水素）の低減効果を検証した結果を従来例のものと比較して示すグラフであり、それぞれ温風吹出口１の前面に炭化水素検出センサを設置して計測した結果である。図において、縦軸は炭化水素濃度を示し、横軸は時間を示しており、横軸には図５のタイミングチャートに合わせて１から１１の番号を付している。図から明らかなように、この実施の形態によれば、炭化水素濃度を点火時で従来の１／３、消火時で従来の１／５にまで低減させることができた。
【００２５】
なお、上記の説明では、シャッタ５をスライド式のものとしたが、温風吹出口１を開閉するものであれば、どのような構成のものでも同様の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明に係る温風暖房機によれば、運転開始時に未燃臭気（未燃ガス）そのものの発生を抑制することができる。
【００２７】
また、運転停止時に未燃臭気（未燃ガス）そのものの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温風暖房機の運転開始時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図である。
【図２】本発明に係る温風暖房機の運転停止時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図である。
【図３】本発明に係る温風暖房機の全体構成を示す正面図である。
【図４】本発明に係る温風暖房機の制御部のブロック図である。
【図５】本発明に係る温風暖房機の制御部の動作のタイムチャートである。
【図６】本発明に係る温風暖房機による未燃臭気の低減効果を従来例のものと比較して示すグラフである。
【図７】従来の温風暖房機の全体構成を示す縦断面図である。
【図８】従来の温風暖房機の運転開始時や運転停止時における室内循環空気と未燃ガスの流れの説明図である。
【図９】従来の温風暖房機の制御部の動作のタイムチャートである。
【符号の説明】
１温風吹出口、２本体、５シャッタ、１１バーナ、１２燃焼用ファン、１３気化器、１７送風ファン、１７ａ送風ファンモータ、２１制御装置。

Claims

温風吹出口を有する本体と、該本体内に設けられ液体燃料を気化させて燃焼させるバーナと、該バーナの燃焼によって発生した熱を前記温風吹出口から吹き出させる送風ファンと、上限位置と下限位置との間を移動する動作によって前記温風吹出口を開閉するシャッタと、前記バーナに点火する点火装置と、該点火装置の点火動作と同時に前記シャッタが前記温風吹出口を開く動作を開始するとともに、前記点火装置の点火動作から所定時間遅れたときであり、かつ前記シャッタが上限位置と下限位置との間の半開状態の位置にあるときに、前記送風ファンが動作を開始するように、前記点火装置、前記送風ファンおよび前記シャッタの動作を制御する制御装置とを備えた温風暖房機。
温風吹出口を有する本体と、該本体内に設けられ液体燃料を気化させて燃焼させるバーナと、該バーナの燃焼によって発生した熱を前記温風吹出口から吹き出させる送風ファンと、この送風ファンを駆動する送風ファンモータと、前記温風吹出口を開閉するシャッタと、前記バーナへの燃焼空気の吸い込み流路に設けられた活性炭フィルタと、運転停止時に、前記送風ファンモータへの通電を停止して前記送風ファンを惰性で回転させるとともに前記シャッタにより前記温風吹出口を所定時間閉塞して燃焼筒に逆流圧をかけることにより未燃ガスを活性炭フィルタに吸着させ、その後再び前記送風ファンをフル回転より低速で回転させるとともに前記シャッタにより前記温風吹出口を所定時間開放させる制御装置とを備えた温風暖房機。