JPH058242U - 気化器の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ セラミックヒータで加熱される気化器の温度
変動を小さくできる温度制御装置を得る。 ［構成］ 気化器１にはセラミックヒータ７と温度セン
サ１２が設けられている。運転中に気化器温度が目標温
度より低下したときは、反転手段１４の作用によりセラ
ミックヒータ７に半波が給電される。そしてゆっくり昇
温していくことから、オーバーシュートが抑制され、気
化器温度はほぼ目標温度に維持される。また反転手段１
４は、半波の極性を周期的に変化させる。そのため、発
熱体６とリード線８とを接続するろう材９は、マイグレ
ーションを起こすことが防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、気化式燃焼器に用いられる気化器の温度制御装置の改良に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、石油ファンヒータに代表される気化式燃焼器においては、予熱時間 を短くする等のために、気化器の熱源にセラミックヒータを用いたものが知られ ているところである。即ち、セラミックヒータの多くは、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） 、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）といった耐熱絶縁素材に発熱体としてのタングステンを プリントし、タングステンとリード線とを銀ろうあるいは銀−銅ろうでろう付け して形成されており、ワット密度が高く且つ抵抗値の温度係数が大なので、予熱 の開始直後、つまりセラミックヒータが低温のときほど抵抗値が小さく大電流が 流れることにより、気化器を急激に昇温させることができる。そして予熱完了後 においては、図４の（Ａ）に示すＯＮ・ＯＦＦ制御あるいは同（Ｂ）の位相制御 等により給電量が制御されて、気化器をほぼ目標温度に維持するようになってい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで前記したＯＮ・ＯＦＦ制御は、セラミックヒータの容量にかなりの余 裕があるので、ＯＮに伴って気化器が急速に昇温していく。その結果、続くＯＦ Ｆ後にオーバーシュートし目標温度に対して数十℃も温度が振れるので、気化器 の内部圧力や気化ガス温度が変動して脈動燃焼等を引き起こす。そこで、例えば ＯＮ時に商用電源の半波を給電することにより、気化器の昇温速度を小さくして 前記の不具合を解消する方法が考えられるものの、係る如く直流あるいは直流に 類似した電流が流れると、ろう材に含まれる銀は銀イオンとなって＋極から−極 に移動する、所謂マイグレーションを起こすために、最悪には短期間の使用でタ ングステンにろう付けされたリード線が剥離する等が発生することとなる。

【０００４】 他方、位相制御による方法は、特に負荷電流が大のときにノイズが生じ易く、 その対策のためにノイズ吸収用コイル等を必要としてコストアップすると共に、 制御設計も複雑なものとなる欠点があった。

【０００５】 この考案は前記した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、長 期の使用に耐え、しかも簡易な構成で気化器の温度変動を大幅に小さくできる温 度制御装置を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するためにこの考案は、灯油の気化ガスをバーナに供給す る気化器と、気化器を加熱するセラミックヒータと、気化器温度を検出する温度 センサと、気化器温度を予め定められた目標温度に維持するべくセラミックヒー タへの給電を制御する制御部とを備えたものであって、前記制御部は商用電源の 全波ならびに半波をセラミックヒータに給電する構成を成し、且つ半波を給電す るときに周期的に極性を反転させる反転手段を備えてなるものである。

【０００７】

【作用】

係る構成とすれば、セラミックヒータに半波が給電されることにより、オーバ ーシュートが小さくなって気化器の温度変動を抑制できると共に、該半波は周期 的に極性が変化するので、マイグレーションの発生も防止できることとなる。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を添付図により詳細に説明する。図１において、１ は一端が送油パイプ２に連接する内周気化室３、外周気化室４等が形成された気 化器で、内周気化室３と外周気化室４の間には、耐熱絶縁素材５に発熱体６がプ リントされた中空円筒形状のセラミックヒータ７が嵌入している。前記発熱体６ はリード線８と銀ろうあるいは銀−銅ろうといったろう材９にてろう付けされ、 該リード線８にフォトトライアックカプラ１０を介して商用電源１１が接続して いる。１２は気化器１の温度を検出し、マイクロコンピュータを備えた制御部１ ３に出力する温度センサである。制御部１３は、セラミックヒータ７に商用電源 １１の全波ならびに半波を給電する構成を成し、更に半波を給電するときに周期 的に極性を反転させる反転手段１４を備えている。 なお、１５は外周気化室４と連通する案内筒で、その先端には図示しないノズ ルが形成されている。

【０００９】 前記した構成において、運転開始操作がなされると予熱となり、制御部１３が フォトトライアックカプラ１０をオンさせて、セラミックヒータ７に商用電源１ １をそのまま給電する。而して、気化器温度が灯油を気化させるに十分な温度に 達したことを温度センサ１１が検出すると、適宜の送油手段が動作することによ り、送油パイプ２から内周気化室３に流入した灯油は昇温しながら外周気化室４ に達し、これより気化ガスとなって案内筒１５に至り、ノズルよりバーナに噴出 して燃焼に供される。

【００１０】 次に、燃焼中における気化器１の温度制御を、反転手段１４が商用電源のゼロ クロス毎に行う図２のフローチャートと、図３を併用して説明する。 従来のＯＮ・ＯＦＦ制御で述べた如く、セラミックヒータ７への給電停止によ り気化器温度が目標温度より低下した場合、制御部１３は、Ｓ１において制御信 号の出力を停止してフォトトライアックカプラ１０をオフし、続いて極性フラグ ＫＦＧを調査し（Ｓ２）、商用電源の半周期毎にＫＦＧを反復変化させる（Ｓ３ ）。さらに、位相フラグＩＦＧを継続させるか否かを判断するカウンタＣＮＴを 調査し（Ｓ４）、該調査において、ＣＮＴ≠０のときは減算が行われ（Ｓ５）、 他方ＣＮＴ＝０のときは既定値（例えば５）が代入される（Ｓ６）。なお既定値 は、後述する半波給電の給電率を高く設定したいときは小、反対に低くしたいと きは大とする。そしてＳ６の実行後は、ＩＦＧを調査し（Ｓ７）、ＩＦＧの値を 変化させる（Ｓ８）。

【００１１】 且又、Ｓ５あるいはＳ８に続いてＩＦＧの調査と（Ｓ９）、ＫＦＧの調査（Ｓ １０）が行われる。そしてＩＦＧとＫＦＧが共に１あるいは０のときは、制御信 号の出力がなされるので（Ｓ１１）、フォトトライアックカプラ１０がオンし、 図３の最下段に示す半波がセラミックヒータ７に給電される。よって気化器温度 は従来に比してゆっくり昇温し、目標温度に復帰した後に給電を停止してもオー バーシュートが殆ど発生せず、ほぼ目標温度を保持することから、脈動燃焼等を 有効に防止できることとなる。加えて該半波は、周期的に極性が変化することか ら、半波給電を長時間継続させても、ろう材９がマイグレーションを起こすこと がないものである。

【００１２】 なお、前記した一実施例において、気化器１はこれに限定するものではなく、 セラミックヒータにより高温に加熱される構造であれば、如何なるものでも構わ ない。また反転手段１４を、燃焼時に限らず、予熱時も動作させるように構成す る等は、本考案の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更し得ることは言うまでもない 。

【００１３】

【考案の効果】

以上に述べた通り本考案の気化器の温度制御装置は、気化器の温度を制御する 制御部は、商用電源の全波ならびに半波をセラミックヒータに給電する構成を成 し、且つ半波を給電するときに周期的に極性を反転させる反転手段を備えている 。従って、セラミックヒータに半波を給電することにより、オーバーシュートが 大幅に抑制されて気化器をほぼ目標温度に維持できると共に、該半波は周期的に 極性が変化して、マイグレーションを生じることを防止するので、長期の使用に 耐えるといった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成図である。

【図２】反転手段の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】極性、位相の各フラグの変化およびセラミック
ヒータへの給電波形を説明する図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は各々ＯＮ・ＯＦＦ制御、位相
制御を説明する波形図である。

【符号の説明】

１ 気化器 ７ セラミックヒータ １２ 温度センサ １３ 制御部 １４ 反転手段

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】灯油の気化ガスをバーナに供給する気化器
   と、気化器を加熱するセラミックヒータと、気化器温度
   を検出する温度センサと、気化器温度を予め定められた
   目標温度に維持するべくセラミックヒータへの給電を制
   御する制御部とを備えたものであって、前記制御部は商
   用電源の全波ならびに半波をセラミックヒータに給電す
   る構成を成し、且つ半波を給電するときに周期的に極性
   を反転させる反転手段を備えてなることを特徴とする気
   化器の温度制御装置。