JPH0351625A - 暖房用燃焼装置の燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ｇＰＪ屋の上部に配置されていて下方を暖め
る燃焼器を備えた暖房用燃焼装置に関する。

特に、その燃焼装置の制御方法に関する。この暖房用燃
焼装置は、例えば鶏や豚のような家畜を暖房するために
用いられる。

［従来の技術］ 燃焼器にガス供給電磁弁を付設しておいて、その電磁弁
の開閉制御によってその燃焼器の燃焼を制御するように
した燃焼装置は既に知られている。

電磁弁を閉じる必要があるというのは、燃焼器の炎が消
失したときとか、部屋の室温が異常に高くなったときと
か、部屋内の一酸化炭素濃度が異常に高くなったとき等
といった場合が考えられる。

この従来の燃焼装置では、ガス供給電磁弁の開閉が作業
者の判断に基づいて行われていた。従って、室温等とい
った部屋内の条件を常に正確に一定に保持するというこ
とが非常に困難であった。

また、作業者の勘違いによるガス漏れ、不完全燃焼等が
発生ずる可能性が高く、危険であった。

［発明が解決しようとする課題コ 本発明は、作業者の感覚による燃焼制ｉ卸を排除して、
常に正確に部屋内の条件を一定に維持することができ、
更に極めて安全である暖房用燃焼装置を提供することを
課題とする。

［課題を解決するための手段コ 上記の課題を解決するための手段、すなわち木発明は、
部屋の上部に配置されていてガス供給電磁弁を介して供
給されるガスを燃焼させることによって下方を暖める燃
焼器を備えた暖房用燃焼装置の燃焼制御方法であって、
上記の部屋内に設けられた室温検知センサによってその
部屋内の室温を検知し、同しく上記の部屋内に設けられ
た一酸化炭素センサによってその部屋内の一酸化炭素濃
度を検知し、更に炎センサによって燃焼器から炎が出て
いるか否かを検知し、燃焼器の炎が消失したとき、室温
が所定の設定値を越えたとき、または一酸化炭素濃度が
所定の設定値を越えたとき、上記のガス供給電磁弁を閉
じ、更に燃焼器の炎が消失してガス供給電磁弁が閉じら
れた場合は、ガス供給電磁弁を断続的に開閉しながら燃
焼器を再点火し、一方、室温または一酸化炭素濃度が上
記の設定値を越えてガス供給電磁弁が閉じられた場合は
、室温または一酸化炭素濃度がその設定値に戻った後に
、ガス供給電磁弁を断続的に開閉しながら燃焼器を再点
火することを特徴とする燃焼制御方冫去である。

上記の構成において、室温センサはそのままの形で部屋
の中に配置しておくこともできるが、保護間管の中に入
れた状態で配置しておくこともできる。

［作用コ 燃焼器（４０）が設置された部屋内には、更に室温セン
サ（４２Ｌ一酸化炭素センサ（４３）が適所に配置され
る。その燃焼器には、炎センサ（１７）が付設される。

これらのセンサからの情報は制御装置（４１）へ送られ
、その制御装置によって燃焼器の燃焼状態が制御される
。

具体的には、炎センサによって燃焼器の炎の消失が検知
されたとき、室温センサによって室温異常が検知された
とき、そして一酸化炭素センサによって一酸化炭素濃度
の異常が検知されたとき、燃焼器へのガスの供給が止め
られる。これにより、ガス漏れ、過熱、そして一酸化炭
素中毒等の危険を回避できる。

上記のようにして燃焼が一旦止められた後、危険性がな
いことが確認されれば、再度、燃焼が続行される。この
場合、燃焼停止の原因が燃焼器の炎の停止であれは、す
くに再点火の動作が開始される。これにχ］し、燃焼停
止の原因が室温異常あるいは一酸化炭素異常であれは、
それらの異常が解消されたことが上記の各センサによっ
て確認された後、始めて再点火の動作が開始される。よ
って、異常を抱えたままの状態で燃焼、すなわち暖房が
再開されるという不都合がなくなる。

［実施汚リコ 第１図は本発明に係る暖房用燃焼装置の全体を図式的に
示す図である。同図では複数個、例えは１０個の部屋Ｒ
ｌ，Ｒ２，・・・・・・・・・，ＲＩＯの暖房の制御が
一つの制御装置４１によって行われる場合を１クリに挙
げてある。各部屋Ｒ１等の中には、燃丈尭器４０が配設
されている。

なお、一つの部屋に１０個の燃焼器が配置されている場
合も同様である。

燃焼器４０は、第２図に示すように、メインユニット１
と、バーナカバー２と、かさ３とを備えている。バーナ
カバー２およびメインユニット１にはフック４，４が取
り付けられており、各部屋Ｒ１等（第１図）の天井から
吊り下げられているクサリ５がそれらのフック４に連結
されている。これにより、燃焼器全体が部屋の天井から
吊り下げられている。かざ３はバーナカバー２の下端に
固定されている。

メインユニット１は、フィルタボックス６及びメインボ
ックス７を備えている。第５図に示すように、メインボ
ックス７の中にはノズルボックス８が設けられていて、
そのノズルボックス８の中にノズル９が突出している。

ノズル９は、電磁弁１０を介してガスコック１１に連結
されている。

上記のフィルタボックス６は、ノズルボックス８の上に
Ｈせられている。

第５図ではノズル９が一つだけ示してあるが、実際には
そのノズル９の奥側にもう一つ、他のノズルが設けられ
ている。このノズルもそれ専用の電磁弁を介してガスコ
ック１１に連結されている。

ノズルボックス８の左側壁には管３９が固定されており
、その管の中に二本のガス管１２が配設されている。こ
れらのガス管１２は、上述した二個のノズル９のそれぞ
れに対向している。これらのガス管１２のうちの一方は
メインガスバーナ１３に接続されており、他方のガスｖ
１２はサブガスバーナ１４に接続されている。従って、
これらのガス１１２の配置を模式的に表せは第６図のよ
うになる。なお、これ以降、メインガスバーナ１３にズ
ｌ応する電磁弁１０を符号１０ａで示し、一方、サブガ
スバーナ１４に対応する電磁弁１０を符号ｌＯｂで示す
ことにする。

第８図に示すように、かさ３の一側面にはブラケット１
６を介して炎センサｌ７及び点火用ヒータ１８が取り付
けられている。炎センサ１７及び点火用ヒータ１８は、
かさ３に取り付けられた状態でそれらの先端が、第３図
及び第９図に示すように、メインガスバーナ１３の下方
に位置するようになっている。

点火用ヒータ１８としては、第１０図に示すようなセラ
ミックヒータを用いることができる。このセラミックヒ
ータは、ヒータエレメントｌ９とリード線２０とをホル
ダ碍子２１の中で互いに接続し、更に熱収縮チューブ２
２によってリード線２０を固定したものである。符号２
３はリート線２０を覆う絶縁チューブである。リードｇ
２０を介して通電か行われると、ヒータエしメン１・１
つが発熱する。

上記の炎センサ１７は、メインヒータ１３から放刺され
る炎の熱を検知してこれを電気信号に変換するものであ
る。

第３図及び第９図に示すように、点火用ヒータ１８の下
に保護カバー２４が配設されている。この保護カバー２
４は、第９図に示すように、その右端が上方に曲げられ
ており、更に第３図に示すように両ガスバーナ１３及び
Ｉ４にまたがるように西己置されている。

本実ｍ削に係る燃焼器は以上のように構成されているの
で、ガスコック１１を開いてメインガヌバーナ１３及び
サブガスバーナ１４ヘガスを流し、点火用ヒータ１８に
通電してヒータエレメント１９を加熱すれは、両ガスバ
ーナが点火される。ガスバーナ１３及び１４からの熱は
、かさ３によって部屋Ｒｌ等（第１図）の下方へ伝えら
れる。これにより、部屋Ｒ１等の中にいる鶏、豚等とい
った家畜が暖められる。

保護カバー２４は、第３図に示すように、点火用ヒータ
１８の下に設けられている。従って、ガスバーナ１３及
び１４の点火時、それらのガスバーナから出たガスの一
部は、保護カバー２４の上、すなわち点火用ヒータ１８
の近くに溜る。よって、点火用ヒータ１８を加熱したと
き、確実にガスバーナ１３及び１４を点火することがで
きる。また、保護カバー２４は、両ガスバーナｌ３及び
１４にまたがって配置ざれている。従って、点火用ヒー
夕自体はメインガスバーナ１３側に配置されているので
あるが、そのヒータ１８を加熱したとき保護カバー２４
上でいわゆる火移りが生じ、直接ヒータ１８には対面し
ていないサブヒータ１４をも点火することができる。

第５図において、ノズルボックス８の上に設けられてい
るフィルタボックス６は、燃焼用の一次空気を清浄化す
るものである。このフィルタボックス６には、第４図に
も示すように、互いに平行に伸びる上下二木のガイドレ
ール２８及び２９が設けられており、それらのレールの
間にフィルタ３０が挿入されている。フィルタ３０は、
第１１図に示すように、金属枠３１に目の細かい網３２
を取り付けたものであり、網３２によって空気をきれい
にしている。金属枠３１には取手３３が設けられている
。フィルタ３０を交換する場合、作業者は、この取手３
３をつまんでフィルタ３０をガイド２８及び２９に沿っ
て第４図の左方向（矢印八方向）に移動させる。その後
、新しいフィル夕を矢印Ｂのように挿入する。

第２図において、かさ３の左側面に設けられている排気
ダクト３７は、ガスバーナ１３及び１４から排出される
排気ガスを外部へ排出するものである。

第１図において、各部屋Ｒ１等の中には、室温を検知す
るためのサーミスタ等といった室温センサ４２及び一酸
化炭素の｝農度を検知するための一酸化炭素センサ４３
が設けられている。これらのセンサからの出力は、第７
図にも示すように、制ｉｌＩ装置４ｌへ人力される。

室温センサ４２は、そのままの形で部屋の中に置かれて
いても良いが、第１６図に示すように、ステンレス製の
保護管４７に納めておくこともできる。この保護管４７
は、金属製のブッシング４８で密閉されており、そのブ
ツシングを貫通するケーブル４９が室温センサ４２に接
続されている。

こうしておくことにより、外気の一時的な乱れに左右ざ
れることなく、安定した室温検知をすることができる。

一方、第５図に示すように、メインユニット７の底面に
燃焼制御回路４４が設けられている。この燃焼制御回路
４４は、第７図の回路図にも示すとおり、点火用ヒータ
１８、メインバーナ用電磁弁１０ａ及びサブバーナ用電
磁弁１０ｂの動作を制御する。また、炎センサ１７から
の情報を人力する。その情報人力のために、第１２図に
示すような炎検知回路を燃焼制ｆａｊ回路４４の中に設
けることができる。

この炎検知回路では、炎センサ１７から出力される炎電
琉ＩがＦＥＴ４５を介してコンパレータ４６へ人力され
る。コンパレータ４６の他方の人力端子には、固定抵抗
Ｒ１及び可変抵抗Ｒ２によって分圧された基準電圧が人
力されている。よって、炎電琉Ｉが基準低よりも大きい
場合は、着火が正常であると判断して、コンバレータ４
６の出力に着火信号Ｓが出力される。炎電琉Ｉが基準１
直よりも小さい場合は、炎が消えているか、あるいは不
完全燃焼が起こっているものと判断され、着火信号Ｓは
出力されない。可変抵抗Ｒ２を調節することによって、
不完全燃焼の判断基準を自由に設定することができる。

着火信号Ｓは、第７図に示すように、制（Ｉｌ装置４１
へ送られて燃焼の制御のために用いられる。

以下に、制御装置４ｌによって行われる制１Ｂについて
説明する。

ｔ温適旦遁牡 本実施例では、メインガスバーナ１３及び１４の二つの
バーナによって暖房が行われる。この場合、両バーナを
常に同時に点火及び消火するのではなくて、第１３図に
示すような制御方法を採用すると都合が良い。

この方法では、室温センサ４２によって検知された室温
が予め決められた設定温度よりも３゜Ｃ以上高くなると
、制Ｉｌｌ装置４１及び燃焼制御回路４４によって、メ
インバーナ電磁弁１０ａ及びサブバーナ電磁弁１０ｂの
両方がオフとされて燃焼が停止される。これにより、部
屋Ｒ１等が過熱ざれるのを防止している。

またこの方法では、室温センサ４２によって検知された
室温（Ｔｒ）が設定温度（Ｔ　ｏ）よりも低い場合（Ｔ
ｒ＜Ｔｏ）は、両方のガスバーナ１３及び１４によって
全燃焼を行い、室温が設定温度よりも高くしかも設定温
度＋３゜Ｃよりも低い場合（Ｔｏ≦Ｔ　ｒ　＜Ｔｏ＋３
）は、メインバーナ１３のみによって燃焼（半燃焼）を
行い、そして室温が設定温度＋３゜Ｃよりも高くなった
場合（Ｔ「≧Ｔｏ＋３゜Ｃ）は、両方のガスバーナ１３
及び１４を共に消火するという、三段階の燃焼制ｉ卸方
法が採用ざれている。

また、室温を一定に維持するために、設定温度＋３゜Ｃ
以下においてメインバーナ１３を常にオンとしておき、
サブバーナ１４をオン、オフ制御することにより、室温
を調節することもできる。

この方法によれは゜、メインバーナ１３及びサブバーナ
１４の両方を同時にオン、オフ制御する場合に比べて、
温度幅の狭い精密な温度調節をすることができる。

理立火梨牡 室温センサ４２によって部屋の温度が許容温度以上にな
ったことが検知されたとき、一酸化炭素センサ４３によ
って部屋の一酸化炭素濃度が許容埴以上になったことが
検知されたとき、あるいは炎センサ１７によってガスバ
ーナ１３及び１４の炎が消失したことが検知されたとき
、Ｆｆｌ　（ｕ装置４１及び燃焼制御回路４４はバーナ
電磁弁１０ａ及び１０ｂをオフとして、燃焼を停止し、
安全を確保する。

安全が確認されてガスバーナ１３及び１４を再度点火す
る場合、燃焼停止の原因が炎の消失のときは、バーナ電
磁弁１０ａ及び１０ｂを断続的にオン、オフさせながら
ガスバーナ１３及び１４を再点火する。一方、燃焼停止
の原因が室温異常あるいは一酸化炭素異常であったとき
は、すぐに再点火を行うのではなくて、室温あるいは一
酸化炭素ｉ農度が上記の許容１直に戻った後に、バーナ
電磁弁１０ａ及び１０ｂを断続的にオン、オフさせなが
らガスバーナを再点火する。

亙火歎在聖牡 本実施削では、制ｔＵ装置４１の中に、着火動作タイマ
、電源リセットタイマ、そして繰り返し動作タイマの三
つのタイマが設けられている。着火動作タイマは１６秒
を、電源リセットタイマは３秒を、そして繰り返し動作
タイマは７４秒をそれぞれ計数する。これらのタイマに
より制ｉ卸装置４１から第１４図に示すように三種類の
パルス信号Ｘ２１，Ｘ２２，Ｘ２３が出力される。

ガスバーナに着火を行う場合には、メインバーナ１３の
電磁弁１０ａをオンにして、同時に点火用ヒータ１８を
オンにする。通常はこれによって、第１５図に示すよう
に、１３秒以内に着火が行われ、それ以降、前述した温
度制御が行われる。一回の着火動作で着火が正常に行わ
れなかった場合には、第１４図に示すように、メインバ
ーナ用電磁弁１０ａのオン及び点火用ヒータ１８のオン
が自動的に三回まで繰り返される。これにより、着火が
確実に行われる。

量見監表墾牡 制御装置４１の中には、第１７図に示すような警報回路
が設けられている。この回路において、ＳＷは二回路を
有する主電源スイッチであり、そのうちの一回路は、電
凋回路５０のオン・オフ用であり、残りの一回路は、外
部警報回路４９のオン・オフに用いられる。電源回路５
０内にはリレーＸｉが設けられており、その密閉接点Ｘ
ｉ−１が外部警報回路４９内に置かれている。

電源が正常な場合には、リレーＸｉが動作状態にあって
、電力が各部に供給される。このとき、外部電源回路４
９内のリレー接点ｘ１−１は、オフとなっていてブザー
５１は鳴らない。停電が発生ずると、リレーＸ１が非動
作状態となり、リレー接点ＸＩ−１がオンとなってブザ
ー５１が鳴る。

これにより作業者は、停電が発生したことを知ることが
できる。

叛級肇蜆 第１図において、制ｆａｌｌ装置４１と燃焼器４０とを
結ぶケーブルに断線が生じると、第１２図の炎検知回路
の出力である着火信号Ｓが制御装置４１に人力されなく
なる。このとき制御装置４１は、第７図のモニタバネル
５２に予め設けられている燃焼モニタランプ（図示せず
）を赤色発光させる。

また、必要に応じてブザー等の警報手段を作動させる。

警報手段は、制御装置４１の内部に設けておいても良い
し、その外部に設けておいても良い。

及茎検泗 本実施削では、次の各種の異常が検知される。

室温が６０゜Ｃ以上の高温になるとそれが室温センサ４
２によって検知される。不完全燃焼、すなわち一酸化炭
素濃度が則えば２００ｐｐｍ以上になると、それが一酸
化炭素センサ４３によって検知される。更に、それらの
センサについて断線、ショート等が発生した場合には、
制御装置４１によってそれが検知される。これらの異常
が検知されると、制Ｉｌｌ装置４１内に予め設けられて
いる安全装置（図示せず）によってガスバーナ１３及び
１４の燃焼を停止する。また同時に、ブザー等の警報手
段を作動させる。

更に、ガスバーナ１３及び１４に付設されている炎セン
サｌ７によって、ガスバーナの立消え、不着火、不完全
燃焼、ケーブル断線、そしてショート等といった燃焼器
に関する異常が検知される。

この場合にも、同様にして、燃焼の停止及び警報が行わ
れる。

上記の各種の異常が発生した場合に、第７図のモニタバ
ネル５２に予め設けられている警報ランプ（図示せず）
を発光させることもできる。この場合、その警報ランプ
を二色発光ランプを用いて構成しておき、異常のないと
きはそれを緑発光させ、異常発生時には赤発光させると
いった色分け表示をすることができる。

集中制御管理 本実施例では、各燃焼器Ｒ１．Ｒ２−・・・・・ＲＩＯ
からの情報を一つの制御装置４１へ導いて集中的に制御
している。従って、作業者にとっての労力が軽減される
。

なお、一酸化炭素センサ４３によって不完全燃焼が検知
された場合のように、全ての部屋について共通の異常が
発生した場合には、全ての燃焼器を消火し、一方、ガス
バーナの立消えのように個々の燃焼器に固有の異常が発
生した場合には、該当する燃焼器のみを消火するという
制御方法を採ることもできる。

［発明の効果コ 本発明では、室温センサ、一酸化炭素センサ、炎センサ
等の各種センサによって燃焼に関する情報を集め、それ
らに基づいて自動的に燃焼器の燃焼状態を制御している
ので、作業者の感覚によらず正確な環境制御を行うこと
ができる。

また、上記の各センサによって異常が検知されたときに
は、燃焼器へのガスの供給を止めるので、安全である。

特に、室温が異常高温になった場合及び一酸化炭素｝農
度が異常に高くなった場合には、それらが所定の設定値
に戻るまで待ち、その後に燃焼器の再点火を行っている
。よって、安全性が更に高くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃焼制御方法の一実施削を示す図
式図、第２図は第１図の実施例で用いられる燃焼器の一
削の側面図、第３図は第２図の矢視ＩＩＩに従った底面
図、第４図は第２図の矢視ＩＶに従った正面図、第５図
は第２図の要部を示す側断面図、第６図は第２図の装置
の配管系を示す図式図、第７図は第１図の装置の電気制
御系を示す回路図、第８図は第２図の装置の要部の分解
斜視図、第９図は炎センサの付近を示す断面図、第１０
図は点火に用いられるヒータの一例を示す側面図、第１
１図は燃焼用空気を清冫争するためのフィルタの一削を
示す斜視図、第１２図は炎を検知するための回路の−１
クリを示す回路図、第１３図は温度制＋Ｓ方法の−１４
１のタイミングチャート、第１４図及び第１５図は着火
動作の一例のタイミングチャート、第１６図は室温セン
サの取付方法の一削を示す一部破断断面図、第１７図は
警報回路の一例を示す回路図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部屋の上部に配置されていてガス供給電磁弁を介
   して供給されるガスを燃焼させることによって下方を暖
   める燃焼器を備えた暖房用燃焼装置の燃焼制御方法であ
   って、 上記の部屋内に設けられた室温センサによってその部屋
   内の室温を検知し、同じく上記の部屋内に設けられた一
   酸化炭素センサによってその部屋内の一酸化炭素濃度を
   検知し、更に炎センサによって燃焼器から炎が出ている
   か否かを検知し、燃焼器の炎が消失したとき、室温が所
   定の設定値を越えたとき、または一酸化炭素濃度が所定
   の設定値を越えたとき、上記のガス供給電磁弁を閉じて
   燃焼器へのガスの供給を止め、更に 燃焼器の炎が消失してガス供給電磁弁が閉じられた場合
   は、ガス供給電磁弁を断続的に開閉しながら燃焼器を再
   点火し、一方、 室温または一酸化炭素濃度が上記の設定値を越えてガス
   供給電磁弁が閉じられた場合は、室温または一酸化炭素
   濃度がその設定値に戻った後に、ガス供給電磁弁を断続
   的に開閉しながら燃焼器を再点火する ことを特徴とする燃焼制御方法。
2. （２）上記の室温センサは金属性の保護管の中に納めら
   れていることを特徴とする請求項１記載の燃焼制御方法
   。