JP7256098B2

JP7256098B2 - 温風暖房装置

Info

Publication number: JP7256098B2
Application number: JP2019169228A
Authority: JP
Inventors: 敏之霜鳥; 真純武田
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: JP2021046964A

Description

この発明は、燃油を気化して燃焼させる温風暖房装置に関するものである。

従来この種のものでは、燃油を貯蔵した油受皿の上部に設けた電磁ポンプから供給される燃油をヒータにより加熱して気化する気化部と、ソレノイドによって可動する開閉杆により開閉するノズル部からなる気化装置を備え、さらに、バーナ混合管により気化装置からの気化ガスと一次空気を混合して混合ガスにし、着火装置によりバーナの火口部でこの混合ガスを着火させるものであった。（例えば、特許文献１参照）

又、ヒータにより加熱された燃焼部に、電磁ポンプから燃料供給管を介して供給される燃油を供給して気化させ、更にその気化ガスと燃焼ファンの駆動によって供給される燃焼空気とを前記燃焼部で予混合した後に着火装置により燃焼させ、その燃焼ガスを対流ファンの駆動によって室内空気と混合して室内に放出させるものであった。（例えば、特許文献２参照）

特開２００６－２６６５７２号公報特開平０９－１５９２７９号公報

ところでこの従来のものでは、着火動作時は、混合ガスに着火して燃焼を開始するが、この時、混合ガスの全てを燃焼させることは困難であり、燃え残りの混合ガス（未燃ガス）が燃焼ガスと共に対流ファンにより温風吹出口より室内に放出される。
又、消火動作時は、燃え残りの混合ガスや燃焼部に残った燃油が燃焼しきれずに未燃ガスとなって吹き出て温風吹出口より室内に放出される。

そして、着火動作中や着火直後に運転スイッチを操作して消火動作に入った場合、器具内の温度や室内の温度が低い状態で未燃ガスが温風吹出口より室内に放出されると、未然ガスの温度が低下して未然ガスが白煙化してしまうという問題があった。

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、液体燃料を供給する電磁ポンプと、燃焼用空気を送風する燃焼ファンと、前記電磁ポンプからの液体燃料を気化させると共に前記燃焼ファンからの燃焼用空気と気化した液体燃料の気化ガスとを混合させてその混合ガスを燃焼するバーナと、前記バーナの混合ガスに着火する着火装置と、前記バーナの燃焼ガスを室内に放出する対流ファンと、運転の開始及び停止を指示する運転スイッチと、時間を計時するタイマー手段と、前記バーナと前記電磁ポンプと前記燃焼ファンと前記着火装置と前記対流ファンを制御する制御部とを備えた温風暖房装置に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを急制動させて停止させ、該タイマー手段が前記所定時間を計時した以降に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを惰性で徐々に回転数を減少させて停止させるものである。

また、請求項２では、液体燃料を気化ガスにする気化装置と、前記気化装置に液体燃料を供給する電磁ポンプと、前記気化装置からの気化ガスと空気との混合ガスを燃焼するバーナと、前記バーナの混合ガスに着火する着火装置と、前記バーナの燃焼ガスを室内に放出する対流ファンと、運転の開始及び停止を指示する運転スイッチと、時間を計時するタイマー手段と、前記気化装置と前記電磁ポンプと前記着火装置と前記対流ファンを制御する制御部とを備えた温風暖房装置に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを急制動させて停止させ、該タイマー手段が前記所定時間を計時した以降に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを惰性で徐々に回転数を減少させて停止させるものである。

また、請求項３では、前記請求項１又は請求項２に於いて、前記室内の温度を検知する室温検知手段を備え、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記室温検知手段の検知温度が所定温度以下の時、前記対流ファンを急制動させて停止させるものである。

また、請求項４では、前記請求項１又は請求項２に於いて、前記温風暖房装置内の温度を検知する機内温度検知手段を備え、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記機内温度検知手段の検知温度が所定温度以下の時、前記対流ファンを急制動させて停止させるものである。

この発明の請求項１によれば、電磁ポンプからの液体燃料を気化させると共に前記燃焼ファンからの燃焼用空気と気化した液体燃料の気化ガスとを混合させてその混合ガスを燃焼するバーナを有する温風暖房装置で、運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に運転スイッチが運転停止操作された時に対流ファンを急制動させて停止させるので、バーナの上部にある炎筒内部の温度を急激に上昇させ、炎筒内部を未然ガスが通過するときに未然ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体内部の炎筒周辺の温度を上昇させ、未然ガスが温風吹出口から室内に吹き出す時の温度低下を防止して未然ガスの白煙化が防止できるものである。

また、請求項２によれば、電磁ポンプからの液体燃料を気化させる気化装置からの気化ガスと空気との混合ガスを燃焼するバーナを有する温風暖房装置で、運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に運転スイッチが運転停止操作された時に対流ファンを急制動させて停止させるので、火口部付近の温度を急激に上昇させ、火口部から噴出する混合ガスで燃えなかった未燃ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体内の温度を上昇させ、未然ガスが温風吹出口から室内に吹き出す時の温度低下を防止して未然ガスの白煙化が防止できるものである。

また、請求項３によれば、室内の温度を検知する室温検知手段を備え、運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記室温検知手段の検知温度が所定温度以下の時、対流ファンを急制動させて停止させるので、バーナの上部にある炎筒内部の温度を急激に上昇させ、炎筒内部を未然ガスが通過するときに未然ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体内部の炎筒周辺の温度を上昇させ、未然ガスが温風吹出口から室温が低い室内に吹き出す時の温度低下を防止して、室温が低い室内で未然ガスの白煙化を防止できるものである。

また、請求項４によれば、温風暖房装置内の温度を検知する機内温度検知手段を備え、運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記機内温度検知手段の検知温度が所定温度以下の時、対流ファンを急制動させて停止させるので、バーナ２の上部にある炎筒２６内部の温度を急激に上昇させ、炎筒２６内部を未然ガスが通過するときに未然ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体１内部の温度を上昇させ、未然ガスがバーナ２から温風暖房装置本体１内部を通過して温風吹出口５に達するまでの温度低下を防止して、温風吹出口５から室内に吹き出してから未然ガスが白煙化するのを防止できるものである。

この発明の一実施例を付した気化式燃焼装置を示す断面図。同構成図。同フローチャート図。

次に、本発明に係る発明の１実施形態を図面に基づいて説明する。
１は屋内に設置される温風暖房装置本体で、温風暖房装置本体１内部に設けられ、燃焼を行う燃焼部であるバーナ２と、この温風暖房装置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、温風暖房装置本体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、温風暖房装置本体１前面の温風吹出口５と、温風暖房装置本体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は屋内に設置されるファンヒータ本体で、ファンヒータ本体１内部に燃焼を行うバーナ２と、このファンヒータ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装置３と、ファンヒータ本体１背面開口部の対流ファン４と、ファンヒータ本体１前面の温風吹出口５と、ファンヒータ本体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での燃焼排気ガスを対流ファン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温度センサで、前記制御装置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、点火装置２２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２３により炎を検知し、器具本体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、タイマー手段２５を有し、前記タイマー手段２５は運転スイッチ１６の運転開始指令を受けると計時を開始し、所定時間経過後に計時を停止するものである。?また、前記制御装置３は、タイマー部２５と記憶部２６を有し、前記タイマー部２５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と燃焼用送風機１３とを前記タイマー部２４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ともに、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図３のフローチャート図により説明する。
まず、前記制御装置３は、前記操作部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操作されたと判断と判断した時、前記バーナ２の気化ヒータ８への通電を開始する（Ｓ２）。

そして、前記制御部３は気化温度センサ２１の検知温度と燃焼ファン駆動温度（本実施では４０℃）とを比較し（Ｓ３）、気化温度センサ２１の検知温度が燃焼ファン駆動温度以上になったら、燃焼ファン１３を駆動させる（Ｓ４）。

そして、次に前記制御装置３は、気化温度センサ２１の検知温度と着火温度（本実施では２４０℃）とを比較し（Ｓ５）、気化温度センサ２１の検知温度が着火温度以上になったら、点火装置２２により火花を飛ばして着火を開始すると共に（Ｓ６）、タイマー手段２５による計時を開始する（Ｓ７）。

そして、次に前記制御部３は、電磁ポンプ１１の動作を開始してバーナ２に燃油を供給すると共に（Ｓ８）、対流ファン４を駆動させる（Ｓ９）。

そして、次に前記制御部３は、前記操作部６の運転スイッチ１６がＯＦＦ操作されたかを判断し（Ｓ１０）、運転スイッチ１６がＯＦＦ操作されたと判断と判断した時、次にタイマー手段２５が計時しているタイマー時間と着火確認時間とを比較する（Ｓ１１）。
ここで着火確認時間とは、前記制御部３が点火装置２２により火花を飛ばして着火を開始してから所定時間後に燃焼センサ２３のフレームロッドの検出値が所定値以上になっているかを確認する動作での前記所定時間のことであり、本件では点火装置２２により火花を飛ばして着火を開始してから２０秒後に燃焼センサ２３のフレームロッドの検出値が所定値以上になっているかを確認するものである。

そして、前記制御部３は、（Ｓ１１）でタイマー時間が着火確認時間より小さい時、次に前記制御部３は、室温センサ２４の検知室温と白煙化温度（本実施では２５℃）とを比較し（Ｓ１２）、室温センサ２４の検知室温が白煙化温度より小さい時、対流ファン４に半波を一定時間供給した後に通電を停止するブレーキ制御を行って、対流ファン４に急制動をかけて回転を瞬時に停止する制御を行うものである（Ｓ１３）。

そして、前記制御部３は、タイマー手段２５の計時を停止してリセットし、再び計時を開始し（Ｓ１４）、タイマー手段２５が計時しているタイマー時間と消火時間とを比較する（Ｓ１５）。
ここで消火時間とは、運転停止する際、いきなり気化ヒータ８、電磁ポンプ１１、燃焼ファン１３を停止してしまうと、失火して未然ガスが多く発生してしまうので、運転スイッチ１６がＯＦＦ操作されてから所定時間運転を継続するその継続時間のことで、本件では、運転スイッチ１６がＯＦＦ操作されてから１０秒間運転を継続するものである。

そして前記制御部３は、（Ｓ１５）でタイマー手段２５が計時しているタイマー時間が消火時間以上になったら、気化ヒータ８、電磁ポンプ１１、燃焼ファン１３をＯＦＦし（Ｓ１６）、タイマー手段２５の計時を停止してリセットし（Ｓ１７）、運転を終了するものである（Ｓ１８）。

前記操作部６の運転スイッチ１６がＯＦＦ操作されなかった時、次に前記制御部３は、タイマー手段２５が計時しているタイマー時間と着火確認時間とを比較し（Ｓ１９）、タイマー手段２５が計時しているタイマー時間が着火確認時間以上になると、燃焼センサ２３のフレームロッドの検出値が所定値以上になっているかを確認する着火確認を行い（Ｓ２０）、着火と判定されれば（Ｓ２１）、通常運転制御に入り（Ｓ２２）、（Ｓ２１）で着火と判定されなければ、異常が発生したと判断して着火を停止し（Ｓ２３）、表示部２０にエラー表示をさせるものである。

又、（Ｓ１１）で、タイマー手段２５が計時しているタイマー時間が着火確認時間以上の時、着火してから十分時間が経過して炎筒２６を含めた温風暖房装置本体１内部の温度が上昇し、未然ガスが白煙化するほど温度が低下しないと判断して、対流ファン４への通電をＯＦＦ（Ｓ２５）して、惰性で徐々に回転数を減少させて停止させ、（Ｓ１４）に進むものである。
この対流ファン４を惰性で徐々に回転数を減少させて停止させることにより、対流ファン４を急制動で停止させることで炎筒２６が過熱されるのを防止するものである。

又、（Ｓ１２）で、室温センサ２４の検知室温と白煙化温度（本実施では２５℃）とを比較し（Ｓ１２）、室温センサ２４の検知室温が白煙化温度以上の時、温風暖房装置本体１内部の温度が未然ガスが白煙化するほど低くなく、未然ガスがバーナ２から温風吹出口５に到達するまでに白煙化するほど温度が低下しない、更に未然ガスが温風吹出口５から吹き出しても室温が低くないために、未然ガスが白煙化しないと判断して、対流ファン４への通電をＯＦＦ（Ｓ２５）して、惰性で徐々に回転数を減少させて停止させ、（Ｓ１４）に進むものである。
これにより対流ファン４を急制動で停止させることで炎筒２６が過熱されるのを防止しているものである。

以上のように、（Ｓ１１）でタイマー時間が着火確認時間より小さい時では、バーナ２に炎が形成されていたとしても、燃焼センサ２３のフレームロッドの検出値が所定値以上となるような完全に着火した大きな炎ではない小さな炎で、バーナ２付近は温度がある程度高くなっていたとしても、温風暖房装置本体１内部全体としてはまだ温度が低い状態であり、未然ガスがバーナ２から温風暖房装置本体１内部を通過して温風吹出口５から室内に吹き出すまでに未然ガスの温度が低下して白煙化する可能性があると判断する。

更に（Ｓ１２）で室温センサ２４の検知室温が白煙化温度より小さい時では、バーナ２から温風暖房装置本体１内部を通過して温風吹出口５から室内に吹き出すまでに温度が低下した未然ガスが、温風吹出口５から室内に吹き出した際に室内が低温のために更に温度が低下して白煙化する可能性が大きいと判断する。

そこで、（Ｓ１３）で対流ファン４に急制動をかけて回転を瞬時に停止する制御を行うことで、バーナ２の上部にある炎筒２６内部の温度を急激に上昇させ、炎筒２６内部を未然ガスが通過するときに未然ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体１内部の炎筒２６周辺の温度を上昇させ、未然ガスが温風吹出口５から室温が低い室内に吹き出す時の温度低下を防止して、室温が低い室内で未然ガスの白煙化を防止できるものである。

尚、本実施例では、（Ｓ１０）で記操作部６の運転スイッチ１６がＯＦＦ操作された後、（Ｓ１１）でタイマー手段２５が計時しているタイマー時間と着火確認時間とを比較しているがこれに限定されず、温風暖房装置本体１内部に機内温度センサを設けて温風暖房装置本体１の内部温度を検知し、（Ｓ１０）で記操作部６の運転スイッチ１６がＯＦＦ操作された後、機内温度センサが検知する内部温度と機内白煙化温度とを比較して、前記内部温度が機内白煙化温度より小さい時、（Ｓ１２）に進むようにしてもよいものである。

これにより（Ｓ１３）で対流ファン４に急制動をかけて回転を瞬時に停止する制御を行うことで、バーナ２の上部にある炎筒２６内部の温度を急激に上昇させ、炎筒２６内部を未然ガスが通過するときに未然ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体１内部の温度を上昇させ、未然ガスがバーナ２から温風暖房装置本体１内部を通過して温風吹出口５に達するまでの温度低下を防止して、温風吹出口５から室内に吹き出してから未然ガスが白煙化するのを防止できるものである。

尚、ここで機内白煙化温度とは、この温度よりも機内温度が低いと、未然ガスがバーナ２から温風暖房装置本体１内部を通過して温風吹出口５から室内に吹き出すまでに未然ガスの温度が低下して白煙化する可能性があるという温度である。

又、本実施例では、気化ヒータ８により加熱されたバーナ２に、電磁ポンプ１１から供給される燃油を供給して気化させ、更にその気化ガスと燃焼ファン１３の駆動によって供給される燃焼空気とを前記バーナ２で予混合した後に点火装置２２により燃焼させ、その燃焼ガスを対流ファン４の駆動によって室内空気と混合して室内に放出させる方式のもので説明したがこれに限定されず、燃油を貯蔵した油受け皿１０の上部に設けた電磁ポンプ１１から供給される燃油をヒータにより加熱して気化する気化部と、ソレノイドによって可動する開閉杆により開閉するノズル部からなる気化装置を備え、さらに、バーナ混合管により気化装置からの気化ガスと一次空気を混合して混合ガスにし、着火装置によりバーナの火口部でこの混合ガスを着火させるものでもよい。

この場合、対流ファン４に急制動をかけて回転を瞬時に停止することで、火口部付近の温度を急激に上昇させ、火口部から噴出する混合ガスで燃えなかった未燃ガスの温度が低下するのを防止すると共に、温風暖房装置本体１内の温度を上昇させ、未然ガスが温風吹出口５から室内に吹き出す時の温度低下を防止して未然ガスの白煙化が防止できるものである。

２バーナ
３制御部
４送風装置
１１電磁ポンプ
１３燃焼用送風装置
１６運転スイッチ
２２点火装置
２５タイマー手段

Claims

液体燃料を供給する電磁ポンプと、燃焼用空気を送風する燃焼ファンと、前記電磁ポンプからの液体燃料を気化させると共に前記燃焼ファンからの燃焼用空気と気化した液体燃料の気化ガスとを混合させてその混合ガスを燃焼するバーナと、前記バーナの混合ガスに着火する着火装置と、前記バーナの燃焼ガスを室内に放出する対流ファンと、運転の開始及び停止を指示する運転スイッチと、時間を計時するタイマー手段と、前記バーナと前記電磁ポンプと前記燃焼ファンと前記着火装置と前記対流ファンを制御する制御部とを備えた温風暖房装置に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを急制動させて停止させ、該タイマー手段が前記所定時間を計時した以降に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを惰性で徐々に回転数を減少させて停止させることを特徴とする温風暖房装置。
液体燃料を気化ガスにする気化装置と、前記気化装置に液体燃料を供給する電磁ポンプと、前記気化装置からの気化ガスと空気との混合ガスを燃焼するバーナと、前記バーナの混合ガスに着火する着火装置と、前記バーナの燃焼ガスを室内に放出する対流ファンと、運転の開始及び停止を指示する運転スイッチと、時間を計時するタイマー手段と、前記気化装置と前記電磁ポンプと前記着火装置と前記対流ファンを制御する制御部とを備えた温風暖房装置に於いて、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを急制動させて停止させ、該タイマー手段が前記所定時間を計時した以降に前記運転スイッチが運転停止操作された時、前記対流ファンを惰性で徐々に回転数を減少させて停止させることを特徴とする温風暖房装置。
室内の温度を検知する室温検知手段を備え、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記室温検知手段の検知温度が所定温度以下の時、前記対流ファンを急制動させて停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温風暖房装置。
温風暖房装置内の温度を検知する機内温度検知手段を備え、前記制御部は、前記運転スイッチが運転開始操作されるとタイマー手段による計時を開始し、該タイマー手段が所定時間を計時する前に前記運転スイッチが運転停止操作された時に前記機内温度検知手段の検知温度が所定温度以下の時、前記対流ファンを急制動させて停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温風暖房装置。