JPH0464815A - 気化式燃焼装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、灯油を気化する気化器を設けた気化式燃焼装
置に関する。

（従来の技術） 従来の気化式燃焼装置は、電源が投入されるとヒータへ
の通電を開始して気化器を加熱し、気化器温度が設定温
度１０以上になると貯油タンクから灯油が気化器に給油
されて気化され、気化ガスがバーナ部に供給されるとと
もに点火器が動作して気化ガスが点火され燃焼動作が開
始されることになる。そして燃焼動作によって室温が上
昇し、室温が設定された設定室温ｔ。に対しである一定
温度以上高い温度ｔ１になると、オフ制御機能が働いて
気化器への灯油の給油が停止されて燃焼動作が停止され
るとともに気化器を加熱するヒータへの通電も停止され
る。そしてその後室温が次第に低下しｔｏ以下になると
オフ制御機能が解除されてヒータへの通電が再開され、
そして気化器の温度が設定温度Ｔ。以上になると貯油タ
ンクから灯油が気化器に給油されるとともに点火器が動
作されて再度燃焼動作が開始されるものであった。

（発明が解決しようとする課題） しかしこのようにオフ制御機能の働きによって燃焼動作
が停止されたとき気化器を加熱するヒータへの通電を停
止し、ヒータへの通電再開を室温が低下してオフ制御機
能が解除されたとき行うようにしたのでは、オフ制御機
能が解除された時点では気化器温度が低く、その後気化
器温度が灯油を気化するのに必要な設定温度になるまで
長い時間待つことになり、従ってオフ制御機能が解除さ
れたときスムーズに燃焼動作を再開させることができな
い問題があった。換言すればオフ制御機能が解除され気
化器温度が設定温度に達して燃焼動作を再開するときに
は室温の低下が大きくなり快適な室温制御ができない問
題があった。

そこで本発明は、オフ制御機能の働きによって燃焼動作
が停止され気化器を加熱するヒータへの通電が停止され
ても、その後室温が低下するとオフ制御機能が解除され
る前にヒータへの通電を開始し、オフ制御機能が解除さ
れる時点では気化器温度を灯油を気化するのに必要な設
定温度にしているので、オフ制御機能が解除されたとき
直ちに燃焼動作を再開させることができ、従って快適な
室温制御ができ、しかもヒータによる無駄な電力消費を
極力防止できる気化式燃焼装置を提供しようとするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ヒータで加熱される気化器を設け、この気化
器で給油される灯油を気化して燃焼動作を行なう気化式
燃焼装置において、気化器の温度を検知する気化器温度
検知手段と、室温を検知する室温検知手段と、室温設定
を行う温度設定手段と、この温度設定手段による設定室
温に対して室温検知手段が検知した室温が予め設定した
所定温度差以上高くなると気化器への灯油の給油を停止
して燃焼動作を停止させるオフ制御手段と、このオフ制
御手段によって燃焼動作が停止されている状態で検知室
温が設定室温、又は設定室温よりも若干高いもしくは若
干低い温度まで低下し、かつ気化器温度が予め設定され
た設定温度以上のとき気化器に灯油を給油して再度燃焼
動作を開始させる再燃焼手段と、オフ制御手段による燃
焼動作の停止後において室温が設定温度に対して予め設
定した所定温度差以内になると室温検知手段からの検知
室温により室温の低下速度を測定する室温低下速度測定
手段と、オフ制御手段による燃焼動作の停止後において
気化器温度検知手段からの検知温度により気化器温度の
低下速度を測定する気化器温度低下速度測定手段と、室
温低下速度測定手段による測定結果から室温が設定温度
に対して予め設定した所定温度差以内になってから設定
室温、又は設定室温よりも若干高いもしくは若干低い温
度まで低下するに要する時間を予測する時間予測手段と
、この時間予測手段による予測時間と気化器温度低下速
度測定手段による測定結果から室温が設定室温、又は設
定室温よりも若干高いもしくは若干低い温度に低下した
ときの気化器温度を予測する気化器温度予測手段と、こ
の気化器温度予測手段の予測結果に基づいて室温が設定
室温、又は設定室温よりも若干高いもしくは若干低い温
度に低下したときに気化器が予め設定された設定温度以
上に達するようにどの位の時間前にヒータへの通電を開
始すればよいかその時間を決定する時間決定手段と、温
度設定手段の設定室温に対して室温検知手段が検知した
室温が予め設定した所定温度差以上高くなるとヒータへ
の通電を停止制御し、かつ室温が設定温度に対して予め
設定した所定温度差以内に低下した後時間予測手段が予
測した時間から時間決定手段が決定した時間を減算した
時間経過後にヒータへの通電制御を開始するヒタ制御手
段を設けたものである。

（作用） このような構成の本発明においては、燃焼動作中におい
て室温が設定室温に対して所定温度差以上高くなると気
化器への灯油の給油が停止されて燃焼動作が停止される
。また気化器を加熱するヒータへの通電も停止される。

この状態で室温が設定室温に対して所定温度差以下にな
ると室温の低下速度及び気化器温度の低下速度が測定さ
れ、これにより室温が設定室温、又は設定室温よりも若
干高いもしくは若干低い温度まで低下するに要する時間
及びこの時間経過後の気化器温度が予測される。そして
この気化器温度の予測結果に基づいて室温が設定室温、
又は設定室温よりも若干高いもしくは若干低い温度に低
下したときに気化器が予め設定された設定温度以上に達
するようにどの位の時間前にヒータへの通電を開始すれ
ばよいかその時間が決定される。こうして室温が設定温
度、又は設定室温よりも若干高いもしくは若干低い温度
まで低下する前にヒータへの通電制御が開始され、室温
が設定温度、又は設定室温よりも若干高いもしくは若干
低い温度まで低下したときには気化器温度はちょうど設
定温度以上に達しており直ちに燃焼動作が再開されるこ
とになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、本実施例は本発明を強制給排気式温風暖房機に適用し
たものについて述べる。

第１図は温風暖房機本体の回路構成を示すもので、電源
プラグ１の端子の一方を電流ヒユーズ２を介して電源ラ
インｐ１に接続するとともに端子の他方を気化器温度ヒ
ユーズ３を介して電源ラインｇ２に接続している。

前記電源ラインＤ　＋　＋９２間には電源トランス４の
１次巻線、コンデンサ５、ＴＮＲ素子６がそれぞれ接続
されている。

また前記電源ラインρ１．Ω２間には後述する第１リレ
ー３３の常開接点３３ａ及び後述する第２リレー３４の
２接点切換接点３４ａを直列に介して対流用モータ７を
接続するとともに、後述する第３リレー３５の常開接点
３５ａを介して燃焼用モータ８を接続している。前記対
流用モータ７は対流用ファンを駆動し室内の空気を燃焼
室とは遮蔽分離された加熱室を介して循環させるように
なっている。また前記燃焼用モータ８は燃焼用ファンを
駆動し、燃焼室に対して室外の空気を強制吸気し、かつ
強制排気するようにしている。

前記第２リレー３４の切換接点３４ａの各接点は前記対
流用モータ７の強回転端子及び弱回転端子にそれぞれ接
続されている。

前記第１リレー３３の常開接点３３ａにはコンデンサ９
と抵抗１０との直列回路が並列に接続され、また前記第
３リレー３５の常開接点３５ａにはコンデンサ１１と抵
抗１２の直列回路が並列に接続されている。

また前記電源ラインＮ１．Ｎ２間には運転スイッチ１３
を介して気化器ヒータ１４と双方向性３端子サイリスタ
１５との直列回路を接続している。

前記サイリスタ１５の端子間には抵抗１６とコンデンサ
１７との直列回路が並列に接続され、またゲートと端子
間には抵抗１８とフォトカブラ１９の受光素子１．９　
ａとの直列回路が接続されている。

さらに前記電源９４２１１１．１２間には前記運転スイ
ッチ１３及び後述する第４リレー３６の常開接点３６ａ
を直列に介して後述する第５リレ３７の常開接点３７ａ
とダイオードブリッジ回路２０との直列回路、コンデン
サ２１並びに点火トランス２２と後述する第６リレー３
８の常開接点３８ａとの直列回路がそれぞれ接続されて
いる。

前記ダイオードブリッジ回路２０は一方側の２個のダイ
オードのカソードとアノードとの接続点を前記第５リレ
ー３７の常開接点３７ａに接続し、他方側の２個のダイ
オードのカソードとアノードとの接続点を前記電源ライ
ン１２に接続している。

前記第５リレー３７の常開接点３７ａには抵抗２３が並
列に接続されている。

前記ダイオードブリッジ回路２０の２つのダイオードの
アノード同士の接続点とカソード同士の接続点との間に
は灯油の気化器に対する給油を制御する電磁弁２４が接
続されている。

第２図は温風暖房機本体回路を制御する制御部の回路構
成を示すもので、２５はマイクロコンピュータである。

前記マイクロコンピュータ２５の各出力端子とＶＢ端子
との間にはそれぞれインバータ２６゜２７．２ｇ、２９
，３０，３１．３２を介して前記第１リレー３３、第２
リレー３４、第３リレー３５、第４リレー３６、第５リ
レー３７、第６リレー３８及び抵抗３９と前記フォトカ
ブラ１９の発光素子１９ｂとの直列回路を接続している
。

前記各リレー３３〜３８にはダイオード４０゜４１．４
２，４３，４４．４５がそれぞれ並列に接続され、また
前記抵抗３９と前記フォトカブラ１９の発光素子１９ｂ
との直列回路には抵抗４６が並列に接続されている。

また前記マイクロコンピュータ２５のＡ／Ｄ変換機能付
き人力端子には室温を検知する室温検知器４７及び気化
器の温度を検知する気化器温度検知器４８の出力端子が
接続されている。また前記マイクロコンピュータ２５の
別の入力端子には室温を設定する温度設定器４９の出力
端子が接続されている。

さらに前記マイクロコンピュータ２５の別の入力端子と
ＶＳＳ端子との間には抵抗５０と運転スイッチ５１との
直列回路が接続されている。そして前記抵抗５０と運転
スイッチ５１との接続点を抵抗５２を介して接地してい
る。

前記運転スイッチ５１は第１図に示した運転スイッチ１
３と連動するようになっている。

さらに前記マイクロコンピュータ２５は表示部５３に対
して設定室温や検知室温等の表示データを出力するよう
になっている。

なお、前記ＶＢ端子の直流電源は前記電源トランス４の
２次巻線に発生する電圧を整流、平滑して得られ、また
前記ＶＳＳ端子の直流電源は平滑した電圧をさらに安定
化して得られるようになっている。

第３図は前記マイクロコンピュータ２５による要部制御
を示す流れ図で、この制御においては先ずＳ、で運転ス
イッチ５１がオンされたか否かをチエツクし、オンされ
ていると続いてＳ２で室温≧ｔ＋（ｔ＋−ｔｏ＋α）か
否かをチエツクする。

なお、ｔｏは前記温度設定器４９による設定温度である
。

そして室温≧ｔ１であればオフ制御手段である消化シー
ケンスにより電磁弁２４を閉じて気化器への給油を停止
させ燃焼動作を停止させる。

またサイリスタ１５を非導通制御して気化器ヒータ１４
への通電を停止させる。（ヒータ制御手段） また検知室温＜１．であれば続いてＳ、で燃焼中か否か
をチエツクし、燃焼中であれば着火シーケンスにより燃
焼動作を継続する。

また燃焼中でなければ続いてＳ４で室温≧ｔ。

か否かをチエツクし、検知室温くｔ。であればヒータ温
度制御により気化器設定温度を気化動作に必要なＴ。と
じて気化器ヒータ１４への通電制御を行う。（ヒータ制
御手段） そしてＳ、で気化器温度ＴがＴ。以上になるまで待ち、
Ｔ≧Ｔｏになると着火シーケンスを開始させて燃焼動作
を開始させる。（再燃焼手段）前記Ｓ４において検知室
温≧１ｏであれば続いてＳ６で室温＜１．か否かをチエ
ツクし、室温くｔｌであれば前記マイクロコンピュータ
２５内に設けられた２つのタイマ５４．５５を動作して
室温低下速度の測定及び気化器温度の低下速度の測定等
の処理を行うようになっている。

すなわち室温低下速度の測定はタイマ５４をスタートさ
せ室温がｔｌ−Δｔよりも低くなるのを待つ。そして室
温＜１．−Δｔになると、そのときのタイマ５４のカウ
ント時間を記憶する。続いてタイマ５４を再スタートさ
せ室温がｔ１２Δｔよりも低くなるのを待つ。そして室
温くｔｌ−２Δｔになると、そのときのタイマ５４のカ
ウント時間を記憶する。さらにタイマ５４を再々スター
トさせ室温がｔｌ−３Δｔよりも低くなるのを待つ。そ
して室温＜　ｔ　１　３Δｔになると、そのときのタイ
マ５４のカウント時間を記憶する。

このようにして得た、室温がｔ、％ｔ、−Δｔに低下す
る時間、ｔ、−Δｔ　＝　ｔ　＋　　２Δｔに低下する
時間、ｔｌ−２Δｔ−ｔ　＋　　３Δｔに低下する時間
をもとに室温がｔ１〜１．に低下する時間Ｓｏを予測す
る。

また気化器温度低下速度の測定はタイマ５５をスタート
させるとともにそのときの気化器温度Ｔｘを求める。そ
してその後気化器温度がＴｘ−ΔＴよりも低くなるのを
待つ。そして気化器温度くＴｘ−ΔＴになると、そのと
きのタイマ５５のカウント時間を記憶する。続いてタイ
マ５５を再スタートさせ気化器温度がＴｘ　　２ΔＴよ
りも低くなるのを待つ。そして気化器温度＜’ｒｘ−２
ΔＴになると、そのときのタイマ５５のカウント時間を
記憶する。さらにタイマ５５を再々スタートさせ気化器
温度がＴＸ−３ΔＴよりも低くなるのを待つ。そして気
化器温度＜Ｔｘ−３ΔＴになると、そのときのタイマ５
５のカウント時間を記憶する。

このようにして得た、気化器温度がＴ　ｘ　−Ｔ　ｘΔ
Ｔに低下する時間、ＴＸ−ΔＴ−Ｔｘ２ΔＴに低下する
時間、Ｔｘ　　２ΔＴＮＴｘ−３ΔＴに低下する時間を
もとに気化器温度の低下傾斜を予測する。

そしてＳ７にて前記室温低下速度測定で予測した室温が
ｔ。となる時間Ｓ。と気化器温度低下速度測定で予ｎ１
シた気化器温度の低下傾斜に基づいて室温がｔ。となる
ときの気化器温度の低下状態を仮りに予測する。

またＳ８にて室温がｔ。に低下したとき気化器温度が設
定温度Ｔ。以上になるには室温がｔｏに低下するどの位
前の時間から前記気化器ヒータ１４への通電を開始すれ
ばよいかその時間Ｓ２を求める。これはメモリ内に気化
器温度を設定温度１８以上にするときの気化器温度と時
間の関係をテーブルとして用意し、そのテーブルから該
当する時間を選択することによって実現している。

そして前記時間Ｓ０から時間Ｓ２を減算し時間Ｓ、を求
める。すなわち時間Ｓｌは室温がｔ、以下に低下してか
ら気化器ヒータ１４への通電を開始させるまでの時間と
なる。

しかして室温がｔ、以下に低下してから計測した時間Ｓ
が８１に達するとヒータ温度制御により気化器設定温度
を気化動作に必要なＴ。とじて気化器ヒータ１４への通
電制御を行う。（ヒータ制御手段） モしてＳ、で気化器温度ＴがＴ。以上になるまで待ち、
Ｔ≧Ｔｏになると着火シーケンスを開始させて燃焼動作
を開始させる。（再燃焼手段）このような構成の本実施
例においては、電源プラグ１を電源コンセントに差込み
運転スイッチ５１をオン操作すると運転スイッチ１３も
連動してオンされる。これによりマイクロコンピュータ
２５は気化器温度検知器４８からの気化器温度をチエツ
クしながらフォトカブラ１９を介してサイリスタ１５を
制御し気化器ヒータ１４を通電制御する。

そして気化器温度Ｔが燃焼を開始するに適した設定温度
Ｔ。に達すると第３リレー３５がオンされる。第３リレ
ー３５のオンによりその常開接点３５ａが閉成され、燃
焼用モータ８が動作を開始する。これによりプリパージ
が開始され、もし燃焼室に残留ガスが溜っていれば吐出
される。

そして所定時間が経過すると、マイクロコンピュータ２
５は第４リレー３６、第５リレー３７及び第６リレー３
８を順次オンする。これにより常開接点３６ａ、３７ａ
、３８ａが順次閉成される。

こうして電磁弁２４が開放されて灯油が気化器へ給油さ
れるとともに点火トランス２２が内部に設けられたタイ
マによって一定時間動作して点火動作が開始される。こ
れにより気化器からの気化ガスはバーナ部において点火
トランス２２によって点火され燃焼動作が開始されるよ
うになる。

燃焼動作が開始されて一定時間が経過すると第１リレー
３３がオンしてその常開接点３３ａが閉成され、それに
より対流用モータ７が動作して温風を室内に送風して室
内を暖めるようになる。こうして室温は次第に上昇する
ようになる。

その後室温検知器４７による検知室温が温度設定器４９
で設定された設定室温ｔ。に対してα℃高いｔ２になる
と、すなわち第４図のポイントＰ１になるとオフ制御機
能が働いて第４リレー３６、第５リレー３７及び第６リ
レー３８のオフ制御が行われる。しかして電磁弁２４が
閉じて気化器への灯油の給油が停止され燃焼動作が停止
される。このとき燃焼用モータ８はその後もしばらく動
作して燃焼室に溜った残留ガスを外部へ吐出すポストバ
ージ制御が行われる。

またサイリスタ１５が非導通制御されて気化器ヒータ１
４への通電が停止される。

燃焼動作が停止されると室温は若干上昇した後低下する
ようになる。そして室温がｔｌより低下すると、室温が
Δを低下する毎の時間が３回測定されて室温低下速度が
測定される。これにより室温がｔ。に低下するまでの時
間Ｓ。が予測される。

また室温がｔｌに低下したときの気化器温度ＴＸが検出
され、さらに気化器温度がΔＴ低下する毎の時間が３回
測定されて気化器温度低下速度が測定される。これによ
り室温がｔ。に低下したときの気化器温度、すなわち第
４図のポイントＰ２の温度が予測される。そしてテーブ
ルから室温がｔ。に低下したときに気化器温度を設定温
度１８以上にするための事前通電時間Ｓ２を求める。

そして時間Ｓ。から時間Ｓ２を減算し気化器ヒータ１４
への通電を開始させるまでの経過時間Ｓ、を求める。

しかして室温がｔ１以下に低下してから時間Ｓ、が経過
したときサイリスタ１５が導通制御されて気化器ヒータ
１４への通電が開始される。このときの気化器温度は第
４図のポイントＰ３の温度となっている。

こうして気化器温度は次第に上昇するようになる。

そして第４図にポイントＰ４で示すように室温がｔ。以
下に低下するとこのときには気化器温度は設定温度Ｔ。

に達しているので、直ちに着火シーケンスが動作し燃焼
動作が開始されるようになる。すなわち第４、第５、第
６リレー３６．３７３８のオン動作によって電磁弁２４
が開放するとともに点火トランス２２が動作して直ちに
燃焼動作が再開されるようになる。

このように室温が設定温度ｔ。以下になって燃焼動作を
再開させるときには気化器の温度は気化動作に適した設
定温度Ｔ。に達しているので室温が設定温度ｔ。以下に
なると直ちに燃焼動作を再開させることができる。

従って燃焼動作が再開されるときの室温は設定温度ｔ。

に対して大きく低下することはなく快適な室温制御がで
きる。

またオフ制御機能が働いている期間において気化器温度
がある程度低下するまで気化器ヒータ１４への通電を再
開しないので、常に気化器温度を設定温度近傍に保持さ
せるものに比べて気化器ヒータ１４による消費電力は少
なくすみ、消費電力の無駄を極力防止できる。

なお前記実施例ではオフ制御機能が解除されるときの温
度を設定温度ｔ。とじたが必ずしもこれに限定されるも
のではなく、設定温度よりも若干高い温度あるいは若干
低い温度に設定してもよい。

また前記実施例は本発明を強制給排気式温風暖房機に適
用したものについて述べたが必ずしもこれに限定される
ものではなく、燃焼室で加熱された温風も直接室内に送
風する、いわゆるファンヒータと呼ばれるタイプの温風
暖房機でもよく、要は灯油を気化させる気化器を備えた
燃焼装置であればよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、オフ制御機能の働
きによって燃焼動作が停止され気化器を加熱するヒータ
への通電が停止されても、その後室温が低下するとオフ
制御機能が解除される前にヒータへの通電を開始し、オ
フ制御機能が解除される時点では気化器温度を灯油を気
化するのに必要な設定温度にしているので、オフ制御機
能が解除されたとき直ちに燃焼動作を再開させることが
でき、従って快適な室温制御ができ、しかもヒー夕によ
る無駄な電力消費を極力防止できる気化式燃焼装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は温風暖房
機本体の回路図、第２図は温風暖房機本体回路を制御す
る制御部の回路図、第３図は第２図のマイクロコンピュ
ータによる要部制御を示す流れ図、第４図は室温変化と
気化器温度変化との関係を示すグラフである。 １４・・・気化器ヒータ、 １５・・・双方向性３端子サイリスタ、１９・・・フォ
トカプラ、 ２２・・・点火トランス、 ２４・・・電磁弁、 ２５・・・マイクロコンピュータ、 ３３〜３８・・・リレー ４７・・・室温検知器、 ４８・・・気化器温度検知器、 ４９・・・温度設定器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ヒータで加熱される気化器を設け、この気化器で給油
   される灯油を気化して燃焼動作を行なう気化式燃焼装置
   において、前記気化器の温度を検知する気化器温度検知
   手段と、室温を検知する室温検知手段と、室温設定を行
   う温度設定手段と、この温度設定手段による設定室温に
   対して前記室温検知手段が検知した室温が予め設定した
   所定温度差以上高くなると前記気化器への灯油の給油を
   停止して燃焼動作を停止させるオフ制御手段と、このオ
   フ制御手段によって燃焼動作が停止されている状態で検
   知室温が設定室温、又は設定室温よりも若干高いもしく
   は若干低い温度まで低下し、かつ前記気化器温度が予め
   設定された設定温度以上のとき前記気化器に灯油を給油
   して再度燃焼動作を開始させる再燃焼手段と、前記オフ
   制御手段による燃焼動作の停止後において室温が設定温
   度に対して予め設定した所定温度差以内になると前記室
   温検知手段からの検知室温により室温の低下速度を測定
   する室温低下速度測定手段と、前記オフ制御手段による
   燃焼動作の停止後において前記気化器温度検知手段から
   の検知温度により気化器温度の低下速度を測定する気化
   器温度低下速度測定手段と、前記室温低下速度測定手段
   による測定結果から室温が設定温度に対して予め設定し
   た所定温度差以内になってから設定室温、又は設定室温
   よりも若干高いもしくは若干低い温度まで低下するに要
   する時間を予測する時間予測手段と、この時間予測手段
   による予測時間と前記気化器温度低下速度測定手段によ
   る測定結果から室温が設定室温、又は設定室温よりも若
   干高いもしくは若干低い温度に低下したときの気化器温
   度を予測する気化器温度予測手段と、この気化器温度予
   測手段の予測結果に基づいて室温が設定室温、又は設定
   室温よりも若干高いもしくは若干低い温度に低下したと
   きに前記気化器が予め設定された設定温度以上に達する
   ようにどの位の時間前に前記ヒータへの通電を開始すれ
   ばよいかその時間を決定する時間決定手段と、前記温度
   設定手段の設定室温に対して前記室温検知手段が検知し
   た室温が予め設定した所定温度差以上高くなると前記ヒ
   ータへの通電を停止制御し、かつ室温が設定温度に対し
   て予め設定した所定温度差以内に低下した後前記時間予
   測手段が予測した時間から前記時間決定手段が決定した
   時間を減算した時間経過後に前記ヒータへの通電制御を
   開始するヒータ制御手段を設けたことを特徴とする気化
   式燃焼装置。