JP4041071B2 - 温風暖房機 - Google Patents

Description

本発明は、空気清浄機能を有し、バーナの燃焼異常が生じたときにバーナの燃焼を停止する温風暖房機に関する。

例えばガス温風暖房機において、バーナの近傍に熱電対を設けて該熱電対の熱起電力によりバーナの燃焼状態を監視し、バーナの不完全燃焼や失火等により熱電対の熱起電力が所定の判定値以下となったときに、バーナの燃焼を強制的に停止させるようにしたものが知られている。そして、バーナの燃焼状態が安定した時点における熱電対の熱起電力を基準として、前記判定値を決定することにより、実際には不完全燃焼や失火が生じていないにも拘らず、誤ってバーナの燃焼が停止されることを防止したガス温風暖房機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、空気清浄機能を付加したガス温風暖房機が開発されており、使用者の利便性の向上が図られている。
特開平０５−２２３２４８号公報

空気清浄機能を備えた温風暖房機において、バーナに供給する空気の流量と空気清浄機に供給する空気の流量を独立して制御するためには、バーナに燃焼用空気を供給する暖房ファンと、空気清浄機に空気を供給する空気清浄ファンとを別個に設ける必要がある。また、温風暖房機の小型化に伴って、暖房ファンの吸気口と空気清浄ファンの吸気口が接近して配置される場合や、両吸気口を共通化して一つの吸気口とする場合がある。

ここで、空気清浄機能を備えた温風暖房機においては、暖房運転と空気清浄運転の双方を行う「同時運転モード」と、暖房のみを行う「暖房単独運転モード」とが選択的に実行される。この場合、「同時運転モード」と「暖房単独運転モード」のいずれにおいても、上述したバーナの燃焼状態の監視を行う必要がある。

そして、本願発明者らは、暖房ファンの吸気口と空気清浄ファンの吸気口が接近して設けられた温風暖房機や、両吸気口が共通化された温風暖房機において、バーナの燃焼状態を監視したときには、上述したようにバーナの燃焼状態が安定した時点で燃焼異常の判定値を設定した場合であっても、バーナの燃焼異常の誤検知が生じてバーナの燃焼が停止される場合があることを知見した。

そこで、本発明は、空気清浄機能を備えてバーナの燃焼状態を監視する温風暖房機において、燃焼異常の誤検知によりバーナの燃焼が停止されることを防止した温風暖房機を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、バーナと、第１の吸気口から空気を吸引して該バーナに供給すると共に該バーナにより加熱された空気を温風吹出口から送出する暖房ファンと、空気清浄化手段と、前記第１の吸気口の近傍に設けられた第２の吸気口から空気を吸引して該空気清浄化手段に供給すると共に該空気清浄化手段により清浄化された空気を清浄空気吹出口から送出する空気清浄ファンと、前記バーナを燃焼させて前記暖房ファンを作動させる暖房運転と、前記空気清浄化手段と前記空気清浄ファンを作動させる空気清浄運転とを共に実行する同時運転モードと、前記暖房運転のみを実行する暖房単独運転モードとを、選択的に実行する運転制御手段と、前記バーナの燃焼状態に応じた熱起電力を生じる熱電対と、前記暖房運転の実行中に、前記熱電対の熱起電力が所定の基準値から所定の判定レベル低下したときに、前記バーナの燃焼を停止する強制燃焼停止手段とを備えた温風暖房機の改良に関する。

そして、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力を前記基準値として設定する基準値設定手段を設けたことを特徴とする。

かかる本発明において、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行して、空気清浄運転が開始され、空気清浄ファンの作動により前記第２の吸気口からの空気の吸入が開始されると、前記第２の吸気口の近傍に設けられた前記第１の吸気口付近の空気の流れが瞬間的に大きく変動し、その後も継続的に空気の流れが変わる。そして、その影響により、前記暖房ファンにより前記第１の吸気口から吸入されて前記バーナに供給される空気の流量が減少する。その結果、前記バーナの燃焼用空気の量が減少し、前記熱電対の熱起電力が前記暖房単独運転モードにおいて設定された前記基準値から前記所定の判定レベルを超えて低下する場合がある。そのため、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、暖房単独運転モードにおいて設定された前記基準値をそのまま用いると、室内の酸素濃度が前記バーナの燃焼異常を生じるほど低下しておらず、前記バーナの正常燃焼が可能な酸素濃度であるにも拘らず、前記強制燃焼停止手段により酸欠状態であるとの誤検知がなされて前記バーナの燃焼が停止される場合がある。

そこで、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、前記基準値設定手段により、前記バーナへの燃焼用空気の供給量が減少した後、前記熱電対の熱起電力が安定したときの該熱起電力を前記基準値とすることによって、前記強制燃焼停止手段により、前記バーナの燃焼異常の誤検知により前記バーナの燃焼が停止されることを防止することができる。

また、前記第１の吸気口と前記第２の吸気口とを共通化して、単一の吸気口としたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記暖房ファンと前記空気清浄ファンが、単一の吸気口から空気を吸入するため、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行して前記空気清浄ファンが作動を開始したときに、前記暖房ファンにより前記バーナに供給される空気の供給量の減少度合いが大きくなる。そのため、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、前記基準値設定手段により、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力を前記基準値として設定することが特に有効である。

また、前記暖房単独運転における前記基準値を保持するための第１の記憶手段を備え、前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転から前記同時運転に移行するときに、直前の暖房単独運転における前記基準値を前記第１の記憶手段に保持して、次に前記同時運転から前記暖房単独運転に移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第１の記憶手段に保持された基準値とを比較し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の暖房単独運転における基準値とすると共に前記第１の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の暖房単独運転における基準値として前記第１の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記暖房単独運転における前記基準値が前記第１の記憶手段に保持される。そして、前記暖房単独運転モードと前記同時運転モードが順次切り換えられるときに、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行するときには、前記基準値設定手段により、前記第１の記憶手段に記憶された直前の暖房単独運転モードにおける基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とが比較される。

この場合、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは、例えば前回の暖房単独運転モードにはカーテン等により前記第１の吸気口の一部が塞がれていたが、その後カーテン等が前記第１の吸気口から離されて前記第１の吸気口から前記バーナへの空気の供給量が増加した等の要因により、前記バーナの燃焼状態が良好となったと想定される。そこで、このとき、前記基準値設定手段は、前記第１の記憶手段に保持された前回の暖房単独運転モードにおける基準値ではなく、前記バーナの燃焼状態が良好となった今回の暖房単独運転モードへの移行の際に安定した後の前記熱電対の熱起電力を、今回の暖房単独運転モードにおける基準値として設定する。これにより、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼状況の変化に応じて設定された新たな基準値を用いて、前記バーナの燃焼を停止することができる。

一方、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードへの移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力が、前記第１の記憶手段に保持された基準値以下のときには、前記バーナの燃焼状態が前回の暖房単独運転モード時から変化していないか悪化していると判断することができる。そこで、このとき、前記基準値設定手段は、前記第１の記憶手段に保持された前回の暖房単独運転モードにおける基準値をそのまま今回の暖房単独運転モードにおける基準値として設定する。これにより、前記強制燃焼停止手段は、前回の暖房単独運転モードの開始時からの前記バーナの燃焼状態の悪化度合に応じて、前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段を有し、前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転モードにおける前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第１の記憶手段に保持し、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行したときに、前記第１の記憶手段に保持された該移行時の前記バーナの燃焼量に応じた基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とを比較することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記基準値設定手段により、前記バーナの燃料量に応じて前記暖房単独運転モードにおける前記基準値が設定される。これにより、前記バーナの燃焼量に応じて変化する前記バーナの燃焼状態と前記熱電対の熱起電力との関係を反映して前記基準値が設定され、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼異常をより精度良く検知して前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段と、前記暖房単独運転モードにおける前記基準値を保持するための第１の記憶手段とを備え、前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変更されたときに、該変更直前の前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに保持し、次に前記バーナの燃焼量が変更されたときには、該変更後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第１の記憶手段に保持された該変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値とを比較し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の暖房単独運転モードにおける基準値とすると共に前記第１の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の暖房単独運転モードにおける基準値として前記第１の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記暖房単独運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変化したときに、前記基準値設定手段により、変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値が、前記第１の記憶手段に保持された前回の該燃焼量に応じた基準値と比較して設定される。これにより、前回の該燃焼量での前記バーナの燃焼時から今回の該燃焼量での前記バーナの燃焼時までの間に生じた前記バーナの燃焼状況が変化に応じて前記基準値が設定され、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼異常をより精度良く検知して前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記同時運転モードにおける前記基準値を保持するための第２の記憶手段を備え、前記基準値設定手段は、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行するときに、直前の同時運転モードにおける前記基準値を前記第２の記憶手段に保持して、次に前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第２の記憶手段に保持された基準値とを比較し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の同時運転モードにおける基準値とすると共に前記第２の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の同時運転モードにおける基準値として前記第２の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記同時運転モードにおける前記基準値が前記第２の記憶手段に保持される。そして、前記暖房単独運転モードと前記同時運転モードが順次切り換えられるときに、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行するときには、前記基準値設定手段により、前記第２の記憶手段に記憶された直前の同時運転モードにおける基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とが比較される。

この場合、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは、前回の同時運転モード時よりも前記バーナの燃焼状態が良好になったと想定される。そこで、このとき、前記基準値設定手段は、前記第２の記憶手段に保持された前回の同時運転モードにおける基準値ではなく、前記バーナの燃焼状態が良好となった今回の同時運転モード開始の際に安定化した後の前記熱電対の熱起電力を、今回の同時運転モードにおける基準値として設定する。これにより、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼状況の変化に応じて設定された新たな基準値を用いて、前記バーナの燃焼を停止することができる。

一方、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードへの移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力が、前記第２の記憶手段に保持された基準値以下のときには、前記バーナの燃焼状態が前回の同時運転モード時から変化していないか悪化していると判断することができる。そこで、このとき、前記基準値設定手段は、前記第２の記憶手段に保持された前回の同時運転モードにおける基準値をそのまま今回の同時運転モードにおける基準値として設定する。これにより、前記強制燃焼停止手段は、前回の同時運転モード開始時からの前記バーナの燃焼状態の悪化度合に応じて、前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段を有し、前記基準値設定手段は、前記同時運転モードにおける前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第２の記憶手段に保持し、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、前記第２の記憶手段に保持された該移行時の前記バーナの燃焼量に応じた基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とを比較することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記基準値設定手段により、前記バーナの燃料量に応じて前記同時運転モードにおける前記基準値が設定される。これにより、前記バーナの燃焼量に応じて変化する前記バーナの燃焼状態と前記熱電対の熱起電力との関係を反映して前記基準値が設定され、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼異常をより精度良く検知して前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段と、前記同時運転モードにおける前記基準値を保持するための第２の記憶手段とを備え、前記基準値設定手段は、前記同時運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変更されたときに、該変更直前の前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第２の記憶手段に保持し、次に前記バーナの燃焼量が変更されたときには、該変更後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第２の記憶手段に保持された該変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値とを比較し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の同時運転モードにおける基準値とすると共に前記第２の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の同時運転モードにおける基準値として前記第２の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記同時運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変化したときに、前記基準値設定手段により、変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値が、前記第２の記憶手段に保持された前回の該燃焼量に応じた基準値と比較して設定される。これにより、前回の該燃焼量での前記バーナの燃焼時から今回の該燃焼量での前記バーナの燃焼時までの間に生じた前記バーナの燃焼状況が変化に応じて前記基準値が設定され、前記強制燃焼停止手段は、前記バーナの燃焼異常をより精度良く検知して前記バーナの燃焼を停止することができる。

また、前記バーナの燃焼量を変更する燃焼量変更手段と、前記バーナの燃焼量が大きい程、前記所定の判定レベルを小さく設定する判定レベル変更手段とを備えたことを特徴とする。

かかる本発明において、前記熱電対の熱起電力は前記バーナの燃焼状態の良否のみならず、前記バーナの燃焼量の大小によっても変化する。そして、前記バーナの燃焼が大きい程、燃焼状態の悪化に応じた前記熱電対の熱起電力の低下幅が小さくなる傾向がある。そこで、前記判定レベル設定手段により、前記バーナの燃焼量が大きい程、前記所定の判定レベルを小さく設定することにより、前記バーナの燃焼量の変化による影響を抑制して、前記強制燃焼停止手段により前記バーナの燃焼を停止することができる。

本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１は空気清浄機能付のガス温風暖房機の正面図、図２は図１に示したガス温風暖房機の断面図、図３は図１に示したガス温風暖房機の制御ブロック図、図４はガス温風暖房機の作動時における熱電対の熱起電力の変化を示したグラフ、図５〜図８はガス温風暖房機の作動フローチャートである。

［第１の実施の形態］図１は、ガス温風暖房機１（本発明の温風暖房機に相当する）の本体ケース２の前板を取り外した状態の正面図であり、ガス温風暖房機１は、空気清浄化ユニット３と、暖房ユニット４と、ガス温風暖房機１の作動を制御するコントローラ５とを備えている。空気清浄化ユニット３は、プラズマ放電により正イオン（Ｈ⁺）及び／又は負イオン（Ｏ₂ ^-）を生成するイオン発生器６と、イオン発生器６により生成されたイオンを室内に送出するシロッコ型の空気清浄ファン７とを有している。

また、暖房ユニット４は、燃焼ケース１０内に配置されたバーナ１１と、バーナ１１に燃焼用空気を供給すると共にバーナ１１により加熱された空気を温風として温風吹出し口１２から室内に送出する暖房ファン１３とを有している。また、ガス温風暖房機１の背面には共通吸気口１５（本発明の第１の吸気口及び第２の吸気口に相当する）が設けられ、空気清浄ファン７と暖房ファン１３は、共に共通吸気口１５から室内の空気を吸入する。さらに、暖房ユニット４には、バーナ１１の燃焼状態を検知する熱電対１６と、バーナ１１に燃料ガスを供給するガス供給管（図示しない）を開閉する電磁弁（図示しない）と、該ガス供給管の開度を調節する比例弁（図示しない）と、バーナ１１に点火するためのイグナイタ（図示しない）と、室温を検出する室温センサ（図示しない）が備えられている。

コントローラ５は、マイクロコンピュータやメモリ等から構成される電子ユニットであり、室内の暖房を行う「暖房運転」と、室内の空気清浄を行う「空気清浄運転」とを実行する。なお、運転の態様として、「暖房運転」のみを実行する「暖房単独運転モード」と、「空気清浄運転」のみを行う「空気清浄単独運転モード」と、「暖房運転」と「空気清浄運転」の双方を実行する「同時運転モード」の三態様がある。

次に、図２を参照して、共通吸気口１５には、その全面を覆う共通エアフィルタ２０が着脱自在に装着され、共通エアフィルタ２０を介して共通吸気口１５から吸入された空気が、空気清浄化ユニット３及び暖房ユニット４に供給される。また、本体ケース２の上面の前方には、各種の操作スイッチが備えられた操作パネル２１が設けられ、本体ケース２の前面の上部には、空気清浄化ユニット３や暖房ユニット４の運転が停止したことを報知する報知ランプ２２と、共通エアフィルタ２０の清掃が必要になったことを報知するフィルタランプ２３とが備えられている。

「暖房運転」の実行時には、コントローラ５は、暖房ファン１３を作動させてバーナ１１を燃焼させる。これにより、共通吸気口１５から吸入されて燃焼用二次空気吸込口２５から燃焼室１０に供給された燃焼用二次空気と、図示しない燃焼用一次空気吸込口から吸入された燃焼用一次空気によって、燃料ガスが燃焼する。また、燃焼により生じた燃焼ガスは、バーナ１１の上方から燃焼室１０の上部を通って排出される。

ここで、燃焼室１０の上部から排出された燃焼ガスと、共通吸気口１５から吸入された空気が、仕切り板２６と燃焼室１０との間で混合される。さらに、暖房ファン１３の回転によって、共通吸気口１５から吸入された空気の一部が、本体ケース２と仕切り板２６の間を下方に流れて本体ケース２を冷却しながら、スリット２７から暖房ユニット４内に供給され、上方から流入する混合空気と混合される。そして、これにより、適温となった混合空気が温風吹出口１２から室内に送出される。

また、「空気清浄運転」の実行時には、コントローラ５は、空気清浄ファン７とイオン発生器６を作動させる。空気清浄化ユニット３の後方には集塵フィルタ３０が設けられ、共通エアフィルタ２０で取り除かれなかった微粒子状の埃や塵が捕集される。そして、空気清浄ファン７により、集塵フィルタ３０を介して吸入された空気と共に、イオン発生器６で生成されたイオン（正イオン及び／又は負イオン）が、清浄化空気吹出口３１から吹出される。室内に吹出されたイオンにより、室内空気の除菌作用が得られる。

次に、図３を参照して、コントローラ５は、操作パネル２１、熱電対１６、イグナイタ６０、電磁弁６１、比例弁６２、暖房ファン１３、室温センサ１７、イオン発生器６、空気清浄ファン７、報知ランプ２２、及びフィルタランプ２３と接続されている。そして、操作パネル２１からコントローラ５に入力される暖房運転スイッチ５０、空気清浄運転スイッチ５１、及び温度設定スイッチ５２の操作信号に応じて、コントローラ５は、空気清浄化ユニット３と暖房ユニット４の作動を制御する。

また、コントローラ５には、強制燃焼停止手段４０、暖房ユニット制御手段４１、基準値設定手段４２、空気清浄化ユニット制御手段４４及び表示制御手段４５が備えられている。なお、第１メモリ７０（本発明の第１の記憶手段に相当する）と第２メモリ７１（本発明の第２の記憶手段に相当する）については、後述する第２の実施の形態において説明する。

強制燃焼停止手段４０は、「暖房運転」の実行時に、熱電対１６の熱起電力ＴＣを監視し、熱起電力ＴＣが所定の基準値ＴＣ_bから所定の判定レベルＴＣ_j低下したときに、バーナ１１の燃焼を停止する。

また、暖房ユニット制御手段４１は、イグナイタ６０、電磁弁６１、比例弁６２、暖房ファン１３の作動を制御して、上述した「暖房運転」を実行する。「暖房運転」において、暖房ユニット制御手段４１は、温度設定スイッチ５２により設定された目標温度と、室温センサ１７の検出温度が一致するように、該目標温度と該検出温度との差に応じてバーナ１１の燃焼量を１速（最小）〜７速（最大）の７段階（本発明の複数段階に相当する）で変更する「温調制御」を行う。

なお、バーナ１１の燃焼量の変更は、比例弁６２によるバーナ１１への燃料ガスの供給量の変更と、暖房ファン１３によるバーナ１１への空気の供給の変更とにより行われ、比例弁６２と暖房ファン１３により、本発明のバーナの燃焼量を複数段階に変更する手段及びバーナの燃焼量を変更する手段が構成される。

空気清浄化ユニット制御手段４４は、イオン発生器６と空気清浄ファン７の作動を制御して、上述した「空気清浄運転」を実行する。また、表示制御手段４５は、報知ランプ２２とフィルタランプ２３の点灯／消灯を制御する。

次に、「暖房運転単独運転モード」及び「同時運転モード」における暖房ユニット制御手段４１と基準値設定手段４２と強制燃焼停止手段４０による処理について、図４〜図６に示したフローチャートに従って説明する。図４は暖房ユニット制御手段４１による処理であり、ＳＴＥＰ１で使用者が暖房運転スイッチ５０をＯＮ操作したときにＳＴＥＰ２に進んで「暖房運転」を開始し、暖房ユニット制御手段４１はバーナ１１の点火処理を行う。

暖房ユニット制御手段４１は、ＳＴＥＰ２で暖房ファン１３を所定の点火回転数の設定で作動させる。そして、次のＳＴＥＰ３で暖房ファンの回転数が前記点火回転数付近で正常に作動したときはＳＴＥＰ４に進み、イグナイタ６０をＯＮした状態で、ＳＴＥＰ５で電磁弁６１を開弁しＳＴＥＰ６で比例弁６２を所定の点火ガス量に応じた開度に調節して、バーナ１１に点火する。一方、暖房ファン１３が正常に作動しなかったときには、ＳＴＥＰ３０に分岐して「暖房運転」を中止する。このとき、表示制御手段４５により、報知ランプ２２による異常報知がなされる。

そして、暖房ユニット制御手段４１は、ＳＴＥＰ７でバーナ１１の着火を判断するための強制ホールドタイマをスタートさせ、次のＳＴＥＰ８，ＳＴＥＰ４０のループを実行する。ＳＴＥＰ８では、熱電対１６の熱起電力ＴＣが所定の着火検知レベル以上となったか否かが判断され、熱起電力ＴＣが該着火検知レベル以上となったときは、ＳＴＥＰ９に進んでイグナイタをＯＦＦする。一方、ＳＴＥＰ８で熱電対１６の熱起電力ＴＣが着火レベルに達していないときには、ＳＴＥＰ４０に分岐して、強制ホールドタイマがタイムアップしているか否かを判断する。

そして、強制ホールドタイマがタイムアップしていないときはＳＴＥＰ８に戻る。一方、強制ホールドタイマがタイムアップしたとき、すなわち、強制ホールドタイマの設定時間（例えば３０秒）内に、ＳＴＥＰ８でバーナ１１の着火が検知されなかったときには、ＳＴＥＰ４１に進んで、暖房ユニット制御手段４１は「暖房運転」を停止する。なお、このとき、表示制御手段４５によって報知ランプ２２による異常報知がなされる。

暖房ユニット制御手段４１は、バーナ１１の着火が検知されたときは、ＳＴＥＰ９に続くＳＴＥＰ１０で燃焼安定待ちタイマをスタートさせる。そして、次のＳＴＥＰ１１で燃焼安定待ちタイマがタイムアップしたときにＳＴＥＰ１２に進み、暖房ユニット制御手段４１は「温調制御」を開始して、図５のＳＴＥＰ１３に進む。

図５のＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１７は基準値設定手段４２による処理であり、基準値設定手段４２は、ＳＴＥＰ１３で燃焼量変化なしタイマをスタートさせる。そして、ＳＴＥＰ１４〜ＳＴＥＰ１６のループにより、ＳＴＥＰ１４で空気清浄運転スイッチ５１の操作の有無を確認し、ＳＴＥＰ１５でバーナ１１の燃焼量の変化の有無を確認しながら、ＳＴＥＰ１６で燃焼量変化なしタイマがタイムアップするのを待つ。

ＳＴＥＰ１４で空気清浄運転スイッチ５１が操作されたとき、及びＳＴＥＰ１５でバーナ１１の燃焼量が変化したときはＳＴＥＰ１３に分岐し、強制燃焼停止手段４０は燃焼量変化なしタイマを再スタートさせる。これにより、空気清浄運転スイッチ５１の操作により「暖房単独運転モード」から「同時運転モード」に移行したとき、及び「同時運転モード」から「暖房単独運転モード」に移行したときに、該移行時からの燃焼量変化なしタイマの設定時間（例えば３０秒）の経過が待たれる。

また、バーナ１１の燃焼量が変化したときにも、該変化時からの燃焼量変化なしタイマの設定時間の経過が待たれる。そして、ＳＴＥＰ１６で燃焼量変化なしタイマがタイムアップしたときに、ＳＴＥＰ１７に進み、強制燃焼停止手段４０は、現在の熱電対１６の熱起電力ＴＣ_sを基準値ＴＣ_bに設定する。

次のＳＴＥＰ１８〜ＳＴＥＰ２３及びＳＴＥＰ５０は強制燃焼停止手段４０による処理であり、ＳＴＥＰ１８でバーナ１１の燃焼量が１速又は２速であるときはＳＴＥＰ１９に進んで、判定レベルＴＣ_jを小燃焼量用のＴＣ_loに設定する。一方、ＳＴＥＰ１８でバーナ１１の燃焼量が３速〜７速であるときには、ＳＴＥＰ５０に分岐し、強制燃焼停止手段４０は、判定レベルＴＣ_jを大燃焼量用のＴＣ_hi（＜ＴＣ_lo）に設定する。

そして、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２３のループを実行して、強制燃焼停止手段４０は、バーナ１１の燃焼状態を監視する。ＳＴＥＰ２０で、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sが基準値ＴＣ_bから判定レベルＴＣ_j以上低下したとき（ＴＣ_s≦ＴＣ_b−ＴＣ_j）に、図６のＳＴＥＰ６０に分岐する。

ＳＴＥＰ６０で、強制燃焼停止手段４０は、電気的ノイズ等による誤検知を防止するための酸欠タイマをスタートさせ、ＳＴＥＰ６１〜ＳＴＥＰ６３及びＳＴＥＰ７０からなるループを実行する。酸欠タイマの設定時間は例えば１０秒であり、ＳＴＥＰ６１で空気清浄運転スイッチ５１が操作されず、且つ、ＳＴＥＰ６２でバーナ１１の燃焼量が変化せずに、ＳＴＥＰ７０で熱電対１６の熱起電力ＴＣ_sが基準値ＴＣ_bから判定レベルＴＣ_j以上低下した状態のまま、ＳＴＥＰ６３で酸欠タイマがタイムアップしたときに、ＳＴＥＰ６４に進んで、強制燃焼停止手段４０は、バーナ１１の燃焼を停止して暖房運転を停止する。

これにより、燃焼状態が悪化した状態で、バーナ１１の燃焼が継続されることを防止している。なお、このとき表示制御手段４５により報知ランプ２２によるエラー報知がなされる。

一方、ＳＴＥＰ６１で空気清浄運転スイッチ５１が操作されて「空気清浄運転」が開始／停止したとき、及びＳＴＥＰ６２でバーナ１１の燃焼量が変化したときには、バーナ１１の燃焼条件が変化するため、図５のＳＴＥＰ１３に分岐して、基準値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが再設定される。また、ＳＴＥＰ７０で、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sが基準値ＴＣ_sから判定レベルＴＣ_j低いレベルよりも高くなったとき（ＴＣ_s＞ＴＣ_b−ＴＣ_j）には、図５のＳＴＥＰ２０に分岐して、再びＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２３のループを実行する。

また、図５のＳＴＥＰ２１で空気清浄運転スイッチ５１が操作されたとき、及びＳＴＥＰ２２でバーナ１１の燃焼量が変化したときは、バーナ１１の燃焼条件が変化するため、ＳＴＥＰ１３に分岐して、基準値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが再設定される。また、ＳＴＥＰ２３で暖房運転スイッチ５０がＯＦＦ操作されたときは、ＳＴＥＰ２４に進んで「暖房運転」を終了する。

ここで、図７（ａ）〜図７（ｃ）は基準値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが決定された後の熱電対１６の熱起電力ＴＣの推移を示したグラフであり、縦軸が熱起電力ＴＣに設定され、横軸が時間ｔに設定されている。図７（ａ）は、「暖房単独運転モード」において安定値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが決定された後、「暖房単独運転モード」が継続された場合を示しており、室内の酸素濃度の低下が始まるｔ₁₀から熱電対１６の熱起電力ＴＣが低下し始め、熱起電力ＴＣが基準値ＴＣ_bから判定レベルＴＣ_jの幅下がったｔ₁₁で、強制燃焼停止手段４０によりバーナ１１の燃焼が停止されている。

また、図７（ｂ）は、「暖房単独運転モード」において安定値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが決定された後、「空気清浄運転」が開始されて「同時運転モード」に移行した場合を示している。この場合、図２に示したように、暖房ファン１３と空気清浄ファン７は共通吸気口１５から空気を吸入するため、「空気清浄運転」が開始されたｔ₂₀で、暖房ファン１３により共通吸気口１５から吸入されてバーナ１１に供給される空気の量が減少する。

その結果、熱電対１６の熱起電力ＴＣが低下し、「暖房単独運転モード」において決定された安定値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jを用いてバーナ１１の燃焼状態を監視すると、熱起電力ＴＣが低下して安定した時点ｔ₂₁からの低下幅が判定レベルＴＣ_jよりも小さいｔ₂₂で、強制燃焼停止手段４０によりバーナ１１の燃焼が停止される。この場合、実際には室内の酸素濃度がバーナ１１の燃焼を停止する必要がある程度にまで低下してしていないにも拘らず、酸素濃度が低いと判断されてバーナ１１の燃焼が停止される「早切れ」となる。

それに対して、図７（ｃ）は、上述した図５の処理を行った場合を示している。「暖房単独運転モード」において安定値ＴＣ_bと判定レベルＴＣ_jが決定された後、「空気清浄運転」が開始されて「同時運転モード」となったときに、図５のＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ１３に分岐する。

そして、ＳＴＥＰ１６で燃焼量変化なしタイマがタイムアップしたｔ₃₀で、ＳＴＥＰ１７に進んで基準値ＴＣ_bが再設定され、ＳＴＥＰ１９又はＳＴＥＰ５０で判定レベルＴＣ_jが再設定される。これにより、熱電対１６の熱起電力ＴＣが、再設定された基準値ＴＣ_bから判定レベルＴＣ_j以上低下したｔ₃₁で、強制燃焼停止手段４０によりバーナ１１の燃焼が停止される。この場合、上述した「早切れ」が生じることを防止して、バーナ１１の燃焼を停止することができる。

［第２の実施の形態］次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本第２の実施の形態におけるガス温風暖房機の構成は、前記第１の実施の形態と同様であり、図３を参照して、コントローラ５に第１メモリ７０（本発明の第１の記憶手段に相当する）及び第２メモリ７１（本発明の第２の記憶手段に相当する）が備えられている点と、基準値設定手段４２による基準値ＴＣ_bの設定方法のみが相違する。

図３を参照して、第１メモリ７０には、「暖房単独運転モード」におけるバーナ１１の各燃焼量（１速〜７速）に対応した基準値ＴＣ_m1(1)（１速用）、ＴＣ_m1(2)（２速用）、…、ＴＣ_m1(7)（７速用）が保持される。また、第２メモリ７１には、「同時運転モード」におけるバーナ１１の各燃焼量（１速〜７速）に対応した基準値ＴＣ_m2(1)（１速用）、ＴＣ_m2(2)（２速用）、…、ＴＣ_m2(7)（７速用）が保持される。なお、暖房運転スイッチ５０の操作により「暖房運転」が開始されたときに、第１メモリ７０のＴＣ_m1(1)〜ＴＣ_m1(7)と、第２メモリ７１のＴＣ_m2(1)〜ＴＣ_m2(7)に初期値として０がセットされる。

また、基準値設定手段４０は、図８に示したフローチャートに従って基準値ＴＣ_bを設定する。なお、基準値ＴＣ_bの設定以外の処理については、図４〜図６に示した前記第１の実施の形態における場合と同様である。

基準値設定手段４０は、先ず、ＳＴＥＰ１００で現在のバーナ１１の燃焼量の設定（１速〜７速）を変数ｎに代入し、次のＳＴＥＰ１０１で「同時運転モード」であったときはＳＴＥＰ１１０に分岐し、「暖房単独運転モード」であったときにはＳＴＥＰ１０２に進む。そして、ＳＴＥＰ１０２においては、第１メモリ７０に保持された「暖房単独運転モード」におけるｎ速の基準値ＴＣ_m1(n)を読み出して、変数ＴＣ_mに代入する。一方、ＳＴＥＰ１１０においては、第２メモリ７１に保持された「同時運転モード」におけるｎ速の基準値ＴＣ_m2(n)を読み出して、変数ＴＣ_mに代入する。

そして、次のＳＴＥＰ１０３で、基準値設定手段４２は、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sとＴＣ_mとを比較する。熱起電力の現在値ＴＣ_sがＴＣ_m以上であるときはＳＴＥＰ１０４に進み、基準値設定手段４２は、熱起電力の現在値ＴＣ_sを基準値ＴＣ_bに設定する。また、続くＳＴＥＰ１０５で、「同時運転モード」であるときはＳＴＥＰ１１２に分岐して基準値ＴＣ_bを第２メモリ７１のＴＣ_m2(n)に記憶し、「暖房単独運転モード」であるときにはＳＴＥＰ１０６に進んで基準値ＴＣ_bを第１メモリ７０のＴＣ_m1(n)に記憶する。

一方、ＳＴＥＰ１０３で、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sがＴＣ_mよりも低いときには、ＳＴＥＰ１２０に分岐して、基準値設定手段４２は、ＴＣ_mを基準値ＴＣ_bに設定する。この場合、第１メモリ７０に保持されたＴＣ_m1(1)〜ＴＣ_m1(7)と第２メモリ７１に保持されたＴＣ_m2(1)〜ＴＣ_m2(7)のデータは更新されない。

ここで、ＳＴＥＰ１０３で、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sが、現在の燃焼量の設定における前回の安定値であるＴＣ_mよりも低いときは、バーナ１１の燃焼状態が変わっていないか悪化している（室内の酸素濃度が変化していないか減少している）と判断することができる。そこで、この場合には、ＳＴＥＰ１２０で前回の安定基準値ＴＣ_mを安定基準値ＴＣ_bに決定することにより、熱電対１６の熱起電力ＴＣの低下を前回の当該燃焼量の設定による燃焼時からの継続性を維持して監視することができる。

一方、ＳＴＥＰ１０３で、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sが現在の燃焼量における前回の安定基準値であるＴＣ_m以上であるときには、例えば、ガス温風暖房機１が置かれた室内の換気が行われて室内の酸素濃度が高くなり、燃焼条件の変化によりバーナ１１の燃焼状態が良くなったと判断することができる。

そこで、この場合には、ＳＴＥＰ１０４に進んで、基準値設定手段４２は、熱電対１６の熱起電力の現在値ＴＣ_sを新たな基準値ＴＣ_bとして設定する。これにより、強制燃焼停止手段４０は、変化した燃焼条件に応じて設定された新たな基準値ＴＣ_bに基づいてバーナ１１の燃焼異常を検知してバーナ１１の燃焼を停止することができる。

そして、「暖房単独運転モード」においては、ＳＴＥＰ１０６で第１メモリ７０のＴＣ_m1(n)に保持されたｎ速に応じた基準値ＴＣ_bが更新され、「同時運転モード」においては、ＳＴＥＰ１３０で第２メモリ７１のＴＣ_m2(n)に保持されたｎ速に応じた基準値ＴＣ_bが更新される。これにより、ＳＴＥＰ１０３で必要となる次回のｎ速での「暖房運転」における基準値の比較対象値（ＴＣ_m）が確保される。

なお、前記第１の実施の形態においては、バーナ１１の燃焼が安定状態となったことを判断する方法として、図５のＳＴＥＰ１３〜ＳＴＥＰ１６で燃焼量変化なしタイマのタイムアップを待ったが、他の方法として、例えば熱電対１６の熱起電力の変化が所定範囲内に収まる状態が所定時間継続したときに、バーナ１１の燃焼が安定状態となったと判断してもよい。

また、本実施の形態では、本発明の温風暖房機としてガス温風暖房機を示したが、灯油等他の種類の燃料を用いる温風暖房機に対しても本発明の適用が可能である。

また、本実施の形態では、空気清浄ファン７と暖房ファン１３の吸気口を共通化したガス温風暖房機を示したが、空気清浄ファンの吸気口の近傍に暖房ファンの吸気口を別個に設ける場合にも、空気清浄ファンの作動／停止によって、暖房ファンによる空気の吸入量が変化し得るため、本発明の効果を得ることができる。

空気清浄機能付のガス温風暖房機の正面図。 図１に示したガス温風暖房機の断面図。 図１に示したガス温風暖房機の制御ブロック図。 ガス温風暖房機の作動時における熱電対の熱起電力の変化を示したグラフ。 ガス温風暖房機の作動フローチャート。 ガス温風暖房機の作動フローチャート。 ガス温風暖房機の作動フローチャート。 ガス温風暖房機の作動フローチャート。

符号の説明

１…ガス温風暖房機、３…空気清浄化ユニット、４…暖房ユニット、５…コントローラ、６…イオン発生器、７…空気清浄ファン、１１…バーナ、１３…暖房ファン、１５…共通吸気口、１６…熱電対、１７…室温センサ、２１…操作パネル、４０…強制燃焼停止手段、４１…暖房ユニット制御手段、４２…基準値設定手段、４４…空気清浄化ユニット制御手段、４５…表示制御手段、７０…第１メモリ、７１…第２メモリ

Claims (9)

1. バーナと、第１の吸気口から空気を吸引して該バーナに供給すると共に該バーナにより加熱された空気を温風吹出口から送出する暖房ファンと、
   空気清浄化手段と、前記第１の吸気口の近傍に設けられた第２の吸気口から空気を吸引して該空気清浄化手段に供給すると共に該空気清浄化手段により清浄化された空気を清浄空気吹出口から送出する空気清浄ファンと、
   前記バーナを燃焼させて前記暖房ファンを作動させる暖房運転と、前記空気清浄化手段と前記空気清浄ファンを作動させる空気清浄運転とを共に実行する同時運転モードと、前記暖房運転のみを実行する暖房単独運転モードとを、選択的に実行する運転制御手段と、
   前記バーナの燃焼状態に応じた熱起電力を生じる熱電対と、
   前記暖房運転の実行中に、前記熱電対の熱起電力が所定の基準値から所定の判定レベル低下したときに、前記バーナの燃焼を停止する強制燃焼停止手段とを備えた温風暖房機において、
   前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力を前記基準値として設定する基準値設定手段を設けたことを特徴とする温風暖房機。
2. 前記第１の吸気口と前記第２の吸気口とを共通化して、単一の吸気口としたことを特徴とする請求項１記載の温風暖房機。
3. 前記暖房単独運転モードにおける前記基準値を保持するための第１の記憶手段を備え、
   前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行するときに、直前の暖房単独運転モードにおける前記基準値を前記第１の記憶手段に保持し、次に前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第１の記憶手段に保持された基準値とを比較して、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の暖房単独運転モードにおける基準値とすると共に前記第１の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の暖房単独運転における基準値として前記第１の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温風暖房機。
4. 前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段を有し、
   前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転モードにおける前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第１の記憶手段に保持し、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行したときに、前記第１の記憶手段に保持された該移行時の前記バーナの燃焼量に応じた基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とを比較することを特徴とする請求項３記載の温風暖房機。
5. 前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段と、
   前記暖房単独運転モードにおける前記基準値を保持するための第１の記憶手段とを備え、
   前記基準値設定手段は、前記暖房単独運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変更されたときに、該変更直前の前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに保持し、次に前記バーナの燃焼量が変更されたときには、該変更後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第１の記憶手段に保持された該変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値とを比較し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の暖房単独運転モードにおける基準値とすると共に前記第１の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第１の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の暖房単独運転モードにおける基準値として前記第１の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の温風暖房機。
6. 前記同時運転モードにおける前記基準値を保持するための第２の記憶手段を備え、
   前記基準値設定手段は、前記同時運転モードから前記暖房単独運転モードに移行するときに、直前の同時運転モードにおける前記基準値を前記第２の記憶手段に保持して、次に前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第２の記憶手段に保持された基準値とを比較し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の同時運転モードにおける基準値とすると共に前記第２の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の同時運転モードにおける基準値として前記第２の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の温風暖房機。
7. 前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段を有し、
   前記基準値設定手段は、前記同時運転モードにおける前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第２の記憶手段に保持し、前記暖房単独運転モードから前記同時運転モードに移行したときに、前記第２の記憶手段に保持された該移行時の前記バーナの燃焼量に応じた基準値と、該移行後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力とを比較することを特徴とする請求項６記載の温風暖房機。
8. 前記バーナの燃焼量を複数段階に変更する手段と、
   前記同時運転モードにおける前記基準値を保持するための第２の記憶手段とを備え、
   前記基準値設定手段は、前記同時運転モードにおいて前記バーナの燃焼量が変更されたときに、該変更直前の前記基準値を前記バーナの各段階の燃焼量ごとに前記第２の記憶手段に保持し、次に前記バーナの燃焼量が変更されたときには、該変更後に前記熱電対の熱起電力が安定した時点における該熱起電力と前記第２の記憶手段に保持された該変更後の前記バーナの燃焼量に応じた基準値とを比較し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値よりも大きいときは該熱起電力を今回の同時運転モードにおける基準値とすると共に前記第２の記憶手段に更新して保持し、該熱起電力が前記第２の記憶手段に保持された基準値以下であるときには該基準値を今回の同時運転モードにおける基準値として前記第２の記憶手段に保持された基準値を維持することを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項記載の温風暖房機。
9. 前記バーナの燃焼量を変更する手段と、
   前記バーナの燃焼量が大きい程、前記所定の判定レベルを小さく設定する手段とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項記載の温風暖房機。

Images