JPH05240974A

JPH05240974A - 機器の制御装置

Info

Publication number: JPH05240974A
Application number: JP3338620A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamaguchi; 正山口; Katsumi Morito; 克美森戸; Yuichi Yoshizawa; 勇一吉澤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】入切スイッチが「切」のときのオフモード中
に入切スイッチが「入」のときのオンモードのための準
備動作を行う機器において、使用者の使い勝手を損わな
いようにしつつ、電力消費を低減させることを目的とす
る。【構成】マイクロコンピュータは、機器の使用時間、
温度等の複数のデータを記憶する記憶手段Ｍと、この記
憶手段Ｍに記憶された複数のデータの平均値、最小値、
最大値等の演算値を算出する演算手段２９と、この演算
手段２９で算出された演算値データを繰り返し入力する
と共に、このデータに適した制御データを学習し、出力
する制御データ発生手段２４と、この制御データ発生手
段２４の制御データに基づいてオフモードでの準備動作
を制御する制御手段２５とを備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、入切スイッチが
「切」のときのオフモード中に入切スイッチが「入」の
ときのオンモードのための準備動作を行う機器、例え
ば、液体燃料を電気ヒータで気化する気化器を有し、こ
の気化器をオフモード中に予熱する温風暖房機、給湯器
等の燃焼機器や、運転停止中に圧縮機を低回転数で運転
させたり、冷媒を電気ヒータで予熱することにより運転
開始と同時に温風を出せるようにした空気調和機や、オ
フモード中にブラウン管を予熱しておき、スイッチの投
入と同時に画像が見られるようにしたテレビジョン機器
などに利用される機器の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃焼機器では、例えば特開昭６２
−４６１２４号公報に開示されているように、燃焼中は
気化器の温度が液体燃料の気化温度以上になるように電
気ヒータを通電制御し、ガス化燃焼を行えるようにして
いる。また、燃焼停止中も、予熱スイッチを投入すれ
ば、気化器の温度を燃焼時の温度よりも低い温度に維持
し、運転スイッチの投入後、速やかにガス化燃焼を行え
るようにした制御装置を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た燃焼機器の制御装置では、運転スイッチがオフとなる
運転停止中（オフモード中）に、予熱スイッチを投入す
ると、気化器が常に所定の温度で加熱されるため、次の
燃焼開始までに時間がある場合には、電力が無駄に消費
され、大変不経済であった。

【０００４】この発明は上述した事実に鑑みてなされた
ものであり、運転スイッチ等の入切スイッチが「切」の
ときのオフモード中に入切スイッチが「入」のときのオ
ンモードのための準備動作を行う機器において、使用者
の使い勝手を損わないようにしつつ、電力消費を低減さ
せることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明では、入切スイ
ッチが「切」のときのオフモード中に入切スイッチが
「入」のときのオンモードのための準備動作を行う機器
において、機器の使用時間、温度等の複数のデータを記
憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された複数のデ
ータの平均値、最小値、最大値等の演算値を算出する演
算手段と、この演算手段で算出された演算値データを繰
り返し入力すると共に、このデータに適した制御データ
を学習し、出力する制御データ発生手段と、この制御デ
ータ発生手段の制御データに基づいてオフモードでの準
備動作を制御する制御手段とを備えた構成である。

【０００６】

【作用】演算手段は記憶手段に記憶された機器の使用時
間、温度等の複数のデータの平均値、最小値、最大値等
の演算値を算出している。また、制御データ発生手段は
この演算手段で算出された演算値データを繰返し入力し
ながら、これらのデータに適した制御データを学習し、
出力する。そして、制御手段はこの制御データに基づい
てオフモードでの準備動作を制御する。このため、機器
の使用状況に合わせてオフモードでの制御データが機器
の使用時間帯や空気温度等に合わせて変更され、使用者
の使い勝手を損わないようにしつつ、準備動作のための
電力消費が極力低減されることになる。しかも、制御デ
ータ発生手段での学習は記憶手段に記憶された機器の使
用時間、温度等の複数のデータの平均値、最小値、最大
値等の演算値に基づいて行われるので、片寄った時間、
温度等のデータによって学習が大きな影響を受けないよ
うにしたり、極力、準備動作が行われるように学習させ
たり、準備動作が控え目になるような学習を行わせるこ
とができ、用途や使用者の要望に応じてこれらの学習の
うち何れかを採用したり、使用者が何れかを選択するこ
とが可能である。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を液体燃料を電気ヒータで気
化する気化器を有し、この気化器をオフモード中に予熱
する石油ファンヒータに適用した実施例について図面を
参照して説明する。

【０００８】図２は石油ファンヒータに使用される液体
燃料燃焼装置を示すものである。図２において、１はバ
ーナモータで、その回転軸２の一端には灯油を微粒子化
する回転霧化体３を設けると共に他端には燃焼空気を供
給するバーナファン４を設けている。５は回転霧化体３
によって微粒子化された燃料を気化する気化室６を内部
に設けた気化器で、この気化器５は鉄鋳物やアルミダイ
キャスト等にて作られている。

【０００９】７は気化器５の下部に埋設された電気ヒー
タ、８は気化室６の上部に設けられた絞り板、９は気化
器５に載置されたバーナヘッド（燃焼部）であり、絞り
板８を介して流入する気化燃料と空気の混合気体を噴出
させ、ガス化燃焼させる複数の炎口１０を有している。
１１はバーナヘッド９の外周に炎口１０と対峙して設け
られた熱回収リングであり、気化器５と一体形成されて
いる。１２はカートリッジタンクから油受け皿（図示せ
ず）に給油された油を燃料供給管１３を介して回転霧化
体３に供給する電磁ポンプ、１４は気化器５の温度を検
知する温度センサ、１５は制御装置、１６は点火装置、
Ｆは送風ファンである。

【００１０】図３は上述した制御装置１５の基本構成を
示すものである。図３において、１８は時計機能を有
し、Ａ／Ｄ変換器や不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を
内蔵したマイクロコンピュータ（以下、マイコンとい
う）であり、このマイコン１８の入力側には運転スイッ
チ（入切スイッチ）１９、予熱スイッチ２０、タイマー
スイッチ２１、温度設定器２２、温度センサ１４及び室
温センサ２３が設けられている。また、マイコン１８の
出力側には電気ヒータ７、点火装置１６、バーナモータ
１、電磁ポンプ１２及び送風ファンＦが設けられてい
る。

【００１１】マイコン１８には図３に示すように、時
間、温度等のデータを記憶する記憶手段としてのデータ
記憶装置ＲＡＭと、中央処理装置ＣＰＵと、プログラム
記憶装置ＲＯＭとを内蔵されている。また、図１に示す
ように、運転スイッチ１９がオフ（切）となるオフモー
ド中で、かつ、予熱スイッチ２０がオンのときに、電気
ヒータ７に通電するための制御データ発生手段２４と、
ヒータ制御手段２５とが設けられている。制御データ発
生手段２４は３つの入力層Ｉ１ないしＩ３と、４つの中
間層Ｈ１ないしＨ４と、２つの出力層Ｓ１及びＳ２と、
教師信号発生手段２６と、教師データ発生手段２６から
の教師データと出力層Ｓ１及びＳ２の制御データとを比
較し、教師データと制御データとの誤差に応じて出力層
−中間層間、並びに中間層−入力層間の結合係数を更新
させる誤差補正手段２７とからなり、学習機能を有する
ニューラルネット構成となっている。

【００１２】入力層Ｉ１には２４時間タイマー２８が接
続されている。この２４時間タイマー２８は時刻０：０
０に初期値が０となり、以後１０分毎に１ずつ加算した
計数信号を発するもので、入力層Ｉ１に現在時刻を入力
するものである。例えば、時刻６：００には２４時間タ
イマー２８から入力層Ｉ１に３６が入力される。この現
在時刻入力は、午前と午後の時間帯における使用頻度の
差を吸収するためのものである。

【００１３】入力層Ｉ２には演算手段としての時間差信
号発生手段２９が接続されている。この時間差信号発生
手段２９はデータ記憶装置ＲＡＭに記憶された石油ファ
ンヒータの過去１０回（新しいもの優先）の使用時間デ
ータと２４時間タイマー２８の現在時刻データとの偏差
時間の平均値を求めるものであり、この平均時間差信号
を１０分単位の計数値（例えば０〜１２５）として入力
層Ｉ２に発している。この時間差入力は、後述するヒー
タ制御温度やヒータ通電の要否を決める上で最も重要な
要素である。

【００１４】平均値を求める方法は次の単純平均、加重
平均の何れの方法でもよい。例えば、過去１０回分の時
間差データが５，１０，３，１４，２０，１２，１８，
８，１３，２である場合、その単純平均値は数１で示さ
れるように１０．５となり、四捨五入して１１となる。
また、最大値（２０）と最小値（５）との間を５分割し
てそれぞれの範囲に入るデータ個数に重み付けした使用
回数による荷重平均値を求めると、数２のように１０．
１となり、四捨五入して１０となる。さらにまた、新し
いデータを優先して重み付け（１０〜１）して加重平均
値を求めると、数３のように１０．１になり、四捨五入
して１０となる。

【００１５】

【数１】

【００１６】

【数２】

【００１７】

【数３】

【００１８】入力層Ｉ３にはデータ記憶装置ＲＡＭに記
憶された前日の最低室温を０．２℃ステップのデジタル
信号として発する温度信号発生手段３０が接続されてい
る。この温度信号発生手段３０は１日（０：００〜２
４：００）のうちで室温センサ２３が検出した室温のう
ち最も低いものを記憶しておき、翌日、これを温度信号
として発するものである。この最低室温入力は季節によ
る使用時間帯を判断する上で有効である。

【００１９】このようにして入力層Ｉ１ないしＩ３に入
力されたデータは結合係数によって調整された後、中間
層Ｈ１ないしＨ４に伝達される。中間層Ｈ１ないしＨ４
では入力層Ｉ１ないしＩ３からの入力の和が求められ、
これらの入力の和に基づいて出力が演算（例えばシグモ
ンド関数）される。中間層Ｈ１ないしＨ４の出力は結合
係数によって調整された後、出力層Ｓ１及びＳ２に伝達
される。出力層Ｓ１及びＳ２では全ての入力の総和が求
められ、これらの入力の総和に基づいて出力が演算（例
えばシグモンド関数）され、それぞれ、ヒータオフレベ
ルＴｏｆｆ、ヒータオンレベルＴｏｎとして出力され
る。

【００２０】上述した制御データ発生手段２４の学習に
は工場で行われるものと、現場で行われるものとがあ
る。工場学習とはマイコン１８に上述した現在時刻、時
間差及び最低室温のデータとこれに好ましい制御データ
（教師データ）とを繰返し入力し、例えば、標準的な家
庭での使用時間帯に適した制御データを発生させるもの
である。図４はこの１例を示すものであり、午前０時か
ら午前５時まではＴｏｆｆ及びＴｏｎのレベルを低く
し、省エネを図ったものである。

【００２１】一方、現場学習とは、使用者が運転スイッ
チ１９やタイマースイッチ２１で指示した燃焼時間帯や
実際の最低室温のデータを入力し、マイコン１８内で理
想的な教師データを求め、実際の使用状況に合わせた学
習を行わせるものであり、本実施例では工場学習と現場
学習の両方を行わせている。これらを併用すると、Ｔｏ
ｆｆ及びＴｏｎの制御レベルは例えば図５のようにな
る。

【００２２】ヒータ制御手段２５は運転スイッチ１９が
オフで、予熱スイッチ２０がオンのとき、制御データ発
生手段２４からの制御データ（Ｔｏｆｆ及びＴｏｎ）と
温度センサ１４の検出温度とを比較し、気化器５の温度
がＴｏｆｆとＴｏｎの間に維持されるように電気ヒータ
７の通電を制御する。制御データは使用者の実際の使用
時間帯を学習して決められているので、運転スイッチ１
９の投入時には速やかにガス化燃焼が行われるようにし
つつ、電気ヒータ７の通電量を極力抑えることができ
る。しかも、時刻と季節を判断しながら、ヒータ制御温
度が決められるので、春先と厳冬期では消費電力に差が
生じ、省エネ効果が一層良好となる。

【００２３】尚、ヒータ制御手段２５に判断機能を持た
せ、Ｔｏｆｆ及びＴｏｎが一定値以下のときにはヒータ
通電不要と判断して電気ヒータ７の通電を停止させるよ
うにしても良い。このようにすると、例えば図６に示す
ように、一層、電力が節約される。

【００２４】また、図７に示すように、制御データ発生
手段２４に出力層Ｓ３を設け、制御データ発生手段２４
からヒータ通電の要否（ＯＮ／ＯＦＦ）のデータを発生
させたり、ヒータ通電の要否のみのデータを発生させる
ようにしても良い。

【００２５】更に又、上述した制御データ発生手段２４
の制御データを使用するためのスイッチを別途に設け、
予熱スイッチ２０のみの投入中は常時電気ヒータ７の通
電を制御したり、工場学習による制御データのみを使用
する専用のスイッチを設けたりするようにしても良い。

【００２６】本実施例によれば、制御データ発生手段２
４に学習させる際、石油ファンヒータの過去１０回（新
しいもの優先）の使用時間データと２４時間タイマー２
８の現在時刻データとの偏差時間の平均値を求め、この
平均時間差信号を制御データ発生手段２４に入力したの
で、例えば、前日（又は前回）、通常の使用時間帯と異
なる時間帯に石油ファンヒータを使用した場合、制御デ
ータ発生手段２４での学習がその極端な時間差データに
よって大きな影響を受けないようにでき、適切な学習が
行われるようにできる。もちろん、使用前、数日間の最
低室温の平均値等の演算値を求め、この温度信号を入力
層Ｉ３に入力させても良い。

【００２７】尚、使用時間データと２４時間タイマー２
８の現在時刻データとの偏差時間の平均値を求める代わ
りに、数４や数５に示すように、時間差信号発生手段２
９で偏差時間の最小値や最大値等の演算値を求め、この
時間差信号を制御データ発生手段２４に入力して学習さ
せても良く、最小値を入力する場合には、運転停止中の
電気ヒータ７の通電量（又は通電時間）が多目になり、
極力、電気ヒータ７に通電して気化器６の予熱が行われ
るようにでき、最大値を入力する場合には、運転停止中
の電気ヒータ７の通電量（又は通電時間）が少な目にな
り、極力、電気ヒータ７に通電しないようにして気化器
６の予熱を控え目にすることができる。また、時間差信
号発生手段２９での演算の種類（平均値、最小値、最大
値等）を使用者の要望に応じて予め設定できるようにし
たり、スイッチ等の選択手段で任意に選択できるように
してもよい。

【００２８】

【数４】

【００２９】

【数５】

【００３０】この発明は上述した石油ファンヒータ等の
燃焼機器の他に、運転停止中に圧縮機を低回転数で運転
させたり、冷媒を電気ヒータで予熱することにより運転
開始と同時に温風を出せるようにした空気調和機や、オ
フモード中にブラウン管を予熱しておき、スイッチの投
入と同時に画像が見られるようにしたテレビジョン機器
などにも同様に適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、入切ス
イッチが「切」のときのオフモード中に入切スイッチが
「入」のときのオンモードのための準備動作を行う機器
において、機器の使用時間、温度等の複数のデータを記
憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された複数のデ
ータの平均値、最小値、最大値等の演算値を算出する演
算手段と、この演算手段で算出された演算値データを繰
り返し入力すると共に、このデータに適した制御データ
を学習し、出力する制御データ発生手段と、この制御デ
ータ発生手段の制御データに基づいてオフモードでの準
備動作を制御する制御手段とを備えた構成としたので、
オフモード中の準備動作のための制御データを使用者の
使用状況に合わせ、極力、使用者の使い勝手を損わない
ようにしつつ、準備動作に要する電力消費を抑えること
ができ、省エネに貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】記憶手段、演算手段、制御データ発生手段及び
ヒータ制御手段を兼ねるマイクロコンピュータの内部構
成説明図である。

【図２】この発明の一実施例装置の概略構造説明図であ
る。

【図３】制御装置の基本構成を示すブロック図である。

【図４】工場学習によるヒータ制御特性の説明図であ
る。

【図５】工場学習と現場学習の併用によるヒータ制御特
性の説明図である。

【図６】電気ヒータの消費電力についての説明図であ
る。

【図７】マイクロコンピュータの内部構成の他の１例を
示す説明図である。

【符号の説明】

５気化器７電気ヒータ１８マイクロコンピュータ１９運転スイッチ（入切スイッチ）２４制御データ発生手段２５ヒータ制御手段２９時間差信号発生手段（演算手段）Ｍデータ記憶装置（記憶手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入切スイッチが「切」のときのオフモー
ド中に入切スイッチが「入」のときのオンモードのため
の準備動作を行う機器において、機器の使用時間、温度
等の複数のデータを記憶する記憶手段と、この記憶手段
に記憶された複数のデータの平均値、最小値、最大値等
の演算値を算出する演算手段と、この演算手段で算出さ
れた演算値データを繰り返し入力すると共に、このデー
タに適した制御データを学習し、出力する制御データ発
生手段と、この制御データ発生手段の制御データに基づ
いてオフモードでの準備動作を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする機器の制御装置。