JPH06249516A - 強制対流形燃焼器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輻射センサーを使って室内の空気調和状態を
検出して快適環境を作る燃焼器に関する。 【構成】 室温を検出する温度検出手段１と、希望する
室温をセットする室温設定手段２と、両温度データを比
較して、バーナ４へ供給する燃料流量を定める燃焼量可
変手段３とを設け、室温を設定温度に維持する燃焼器で
あって、この燃焼器には壁などの 輻射熱量を測定する
輻射センサー１０を取り付ける。この輻射センサー１０
の出力データと、基準温度設定手段１１のデータとを比
較する比較手段１２の出力を送風量補正手段９に接続
し、輻射センサー１０の出力データが基準温度設定手段
１１のデータよりも低い時、対流用送風機８の回転数を
増加させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、輻射センサーを使っ
て室内の空気調和状態を改善して快適環境を作り出す燃
焼器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のセンサー技術の発展は目覚まし
く、物体から放射する輻射エネルギー量を測定する輻射
センサーが安価に供給されるようになってきた。この
為、従来では高価額の特殊な商品以外は実施できなかっ
た輻射センサーが、民生用の一般商品に実施できるよう
になり、家庭用の空気調和器具に輻射センサーが取り付
けられ、快適環境の達成度を知るセンサーとして利用さ
れ始めている。

【０００３】燃焼器の場合、この種のセンサーとしてサ
ーミスタに代表される室温の検出装置が古くから使われ
てきたが、このセンサーは直接触れる空気の温度を検出
するものであるから、数時間連続運転した後のように室
の壁や調度品の温度が上昇した時にはうまく適合できて
も、冷えた室内で運転を開始した時には、短時間で取扱
者が希望する状態にすることは困難であった。

【０００４】運転開始直後のように室の壁や調度品が低
温度のままであると、空気温度が高くとも低温輻射によ
って取扱者は寒さを感じるものであり、従来燃焼器に取
り付けた輻射センサーは、室の壁などから放射する輻射
エネルギーを検出して壁などの温度を知り、この温度が
低い時には取扱者が設定した室温よりも実際の室温が一
定温度高くなるようにバーナの燃焼量を制御する方法が
とられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の輻射
センサーの出力データに基づいて燃焼器が自動的に設定
温度を高くする方法は、低温輻射による寒さを防ぐこと
はできても最適な方法ではなかった。

【０００６】即ち、輻射センサーの出力に基づいて燃焼
器のバーナに指示する燃焼量を変更することは、バーナ
コントローラの大幅な変更が要求される。従来の室温設
定手段の出力と温度検出手段の出力とを単純に比較する
構成に対して、あらかじめ室温設定手段の指示温度を輻
射センサーの出力によって変化させる新たな構成が必要
になる。また輻射センサーによる制御を行なう燃焼器は
普及品ではなく上級品であり、現在室温や設定温度・バ
ーナの燃焼量のバーグラフなどを直接表示する機能を備
えており、この表示が従来のままであると取扱者の意図
に反した表示となる。

【０００７】設定室温として輻射センサーの出力データ
によって変更後の室温を表示すると、これに気付いた取
扱者が基本となる設定温度を下げる操作をして表示を戻
す場合があり、快適な空調制御ができなくなる。また実
際の制御温度よりも低い設定温度をそのまま表示する
と、室温が設定温度以上に上昇しながらバーナは最大燃
焼中という表示が出ることがあり、取扱者に燃焼器の故
障と誤解されやすいものである。従って、輻射センサー
の取り付けによって温度設定部分の変更だけでなく、表
示寸法の変更も行なわねばならず、最近のようにマイク
ロコンピュータによる制御を行なうには、プログラムＲ
ＯＭを大幅に変更して新規に作り直すことも行なわれ、
販売数量の少ない高級機種の価格に直接影響するもので
あった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点は、輻射セ
ンサーの出力データに基づいて、燃焼器が自動的に設定
温度を変更してバーナの燃焼を直接制御する点に原因が
あり、この発明は設定温度の変更を行なわずに低温輻射
による寒さを防ぐものである。

【０００９】即ち、燃焼器を設置した室の温度を検出す
る温度検出手段１と、室の希望する温度をセットする室
温設定手段２と、温度検出手段１の温度データと室温設
定手段２の温度データを比較してバーナ４へ供給する燃
料流量を決定する燃焼量可変手段３を設け、かつ燃焼器
の枠体５の前面に設けた温風吹出口６と連通する温風流
路７を枠体５内に形成し、該温風吹出口６の入口側に対
流用送風機８を取り付け、該対流用送風機８は室内空気
を温風流路７に吹き込み、バーナ４の熱で高温度となっ
た空気を温風吹出口６から室内に吹き出す燃焼器におい
て、該対流用送風機８には送風量補正手段９を取り付
け、かつ燃焼器を設置した室の壁等の輻射熱量を測定す
る輻射センサー１０を設け、前記送風量補正手段９は輻
射センサー１０のデータと基準温度設定手段１１のデー
タとを比較する比較手段１２の出力を接続し、基準温度
設定手段１１のデータよりも輻射センサー１０のデータ
が低い時、送風量補正手段９は対流用送風機８の回転数
を増加するように補正するものである。

【００１０】基準温度設定手段１１はあらかじめ一定の
基準データを比較手段１２に出力しているが、出力する
基準データについては温度検出手段１もしくは燃焼量可
変手段３の出力信号によって基準値を可変するようにし
ても良い。

【００１１】

【作用】バーナ４の制御は従来品と同じであり、取扱者
が室温手設定手段２によって一定温度にセットすると、
温度検出手段１の室温データと室温設定手段２の設定温
度とを比較して、燃焼量可変手段３はバーナ４に適正な
発熱量を指示するものである。

【００１２】一方、対流用送風機８には送風量補正手段
９が取り付けてあり、バーナコントローラによって指定
された回転数に対して、輻射センサー１０と基準温度設
定手段１１の出力データとを比較して、輻射センサー１
０の出力データが低い時に対流用送風機８の回転数を増
加し、室内空気の循環を促進して低温輻射による寒さを
防ぐものである。

【００１３】

【実施例】１は燃焼器の枠体５に取り付けられたサーミ
スタの信号を入力部を持つ温度検出手段、２は取扱者が
設定操作する室温設定手段、３は温度検出手段１と室温
設定手段２の出力データを比較して、バーナ４に燃焼信
号を送る燃焼量可変手段であり、燃焼器を設置した室内
の温度が、室温設定手段２でセットした温度よりも低い
時は最大燃焼量でバーナ４は燃焼を行なう。また室内の
温度がセットした温度よりも高くなればバーナ４は微少
燃焼状態となり、また室内の温度とセットした温度が近
似する時には中燃焼状態となるように制御しており、こ
の制御方法は従来品のものと全く同じである。

【００１４】６は燃焼器の枠体５の前面に設けた温風吹
出口、７は枠体５の内部に形成した温風流路、８は温風
流路の入り口側に取り付けた対流用送風機であり、該対
流用送風機８は室内空気を温風流路７に吹き込み、該温
風流路７内に位置させたバーナ４の上部と熱交換して高
温風を作り出し、また図に示すファンヒータでは室内空
気は高温の燃焼ガスと混合して、温風吹出口６から室内
へ吐出するものである。

【００１５】９は対流用送風機８の送風量補正手段であ
り、該送風量補正手段９の主要部は対流用送風機８の回
転数切換タップや電源回路中に挿入した電圧降下用の抵
抗器などが使われており、リレー操作で対流用送風機８
の回転数が制御できる。また対流用送風機８の制御はマ
イクロコンピュータを使ったバーナコントローラにおい
て位相制御回路や、図２に示す回転数制御素子を使って
送風量を変更するものがあり、このような回路構成の時
にはマイクロコンピュータによる速度変更回路に直接信
号を送って回転数を変更させても良い。

【００１６】１０は燃焼器の枠体５の前面板に取り付け
て、燃焼器を使用する室の壁などからの輻射エネルギー
を検出する輻射センサー、１１は輻射センサー１０の出
力データに対応した基準データを得る基準温度設定手
段、１２は輻射センサー１０と基準温度設定手段１１の
出力データを比較する比較手段であり、該比較手段１２
は前記送風量補正手段９に出力し、この信号によって対
流用送風機８の回転数が補正される。

【００１７】燃焼器を使用開始すると室温がバーナ４の
燃焼と共に上昇するが、壁の温度は室温のように直ぐに
は上昇できない。この為、低温度の時には送風量補正手
段９が対流用送風機８の回転数を増加し、多量の空気が
燃焼器の温風流路７を通過するようにし、温風が燃焼器
から離れた位置まで届くようにしたものである。

【００１８】一般に低温輻射によって寒さを感じるとき
には、室温を高くして寒さを感じなくする方法がとられ
ているが、この発明では積極的に壁などの温度上昇を促
進して低温輻射を改善し、寒さを防ぐものである。そし
て壁などの温度が低い時には送風量補正手段９が対流用
送風機８の送風量を増加方向に補正するから、室内空気
の循環を促進して高温の空気が壁に流れやすくなり、壁
の温度上昇に効果がある。

【００１９】室温は枠体５の前面吹出口６から吹き出し
た温風が、再び対流用送風機８に吸い込まれて加熱され
ることによって高くなって行くが、送風量が増加して温
風が遠くまで届けば、再び対流用送風機８の吸込空気流
として枠体５付近に戻るまでの経路が長くなり、温度も
低くなるので、バーナ４は低温検出による強燃焼運転が
長くなるものである。従って、輻射センサー１０を使わ
ず補正しない送風量で使用する時と比べて設定温度に達
するまでの時間が長くなるから、送風量を増加した運転
で設定温度となった時には、既に壁の温度上昇がかなり
進んでいるものである。

【００２０】多くの燃焼器では温風温度が極端に下がら
ないようにバーナ４の発熱量と対流用送風機８の送風量
とを連動して変化させており、基準温度設定手段１１は
普通の室内環境の壁の温度として、例えば２０℃に固定
して送風量補正手段９から補正信号を対流用送風機８に
送っても、基本となる送風量が実質的に温度検出手段１
の信号で変化するので実用上ほとんど支障はない。

【００２１】しかしながら、対流用送風機８がバーナ４
の発熱量と連動せず固定の場合や、バーナ４の発熱量と
対流用送風機８の送風量とが連動していても、この連動
状態では輻射センサー１０の温度データで期待した送風
量変化が得られない場合がある。このような時には、基
準温度設定手段１１の出力データを温度検出手段１やバ
ーナ４の発熱量を定める燃焼量可変手段３の出力信号で
変化すれば、対流用送風機８の送風量をきめ細かく制御
できるようになった。従って、温度検出手段１と室温設
定手段２がほぼ同じ温度となった時、対流用送風機８が
微風量に切り換わるコントローラであっても、対流用送
風機８を強風量に維持する使い方ができるものである。

【００２２】

【発明の効果】以上の様にこの発明では、燃焼器のコン
トローラとして室温と設定温度によってバーナ４の燃焼
量を変化させる主要部分には影響せず、輻射センサー１
０の信号で既存の対流用送風機８の送風量を補正するも
のであるから、低温輻射による寒さを防ぐ手段として、
内部的に設定温度を補正するものと比べて回路構成の簡
単な変化で対応できるものである。

【００２３】また輻射センサー１０に係る追加回路を独
立して作り、既存のバーナコントローラ３をそのまま利
用する燃焼量の制御が可能となったから、上級機種であ
る輻射センサー１０を用いたバーナコントローラと、普
通機種で輻射センサー１０を使わないバーナコントロー
ラとの共用が可能になり、上級機種のコストアップを抑
えることが出来たものである。

【００２４】更に、低温輻射による寒さを防ぎ快適な環
境を作るために、燃焼器の設定温度を変化させる従来構
成のものとは異なるので、燃焼器の表示部分の改造は全
く必要なく、従来通りの取扱者に疑問を抱かせない表示
が可能になった。

【００２５】更に、既存のバーナコントローラの主要部
分をそのまま利用する結果、対流用送風機８の送風量の
変化が期待した通りの作動とならない時には、メインの
コントローラから、温度検出手段１もしくは燃焼量可変
手段３の出力信号を既存の接続端子などを使って輻射セ
ンサー１０の基準温度設定手段１１に入力して補正すれ
ばよく、多くのバーナコントローラに適用できるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のブロック図である。

【図２】この発明の実施例を示す回路図である。

【図３】この発明を装備した燃焼器の断面図である。

【符号の説明】

１ 温度検出手段 ２ 室温設定手段 ３ 燃焼可変手段 ４ バーナ ５ 燃焼器の枠体 ６ 温風吹出口 ７ 温風流路 ８ 対流用送風機 ９ 送風量補正手段 １０ 輻射センサー １１ 基準温度設定手段 １２ 比較手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼器を設置した室の温度を検出する温
   度検出手段１と、室の希望する温度をセットする室温設
   定手段２と、温度検出手段１の温度データと室温設定手
   段２の温度データを比較してバーナ４へ供給する燃料流
   量を決定する燃焼量可変手段３を設け、かつ燃焼器の枠
   体５の前面に設けた温風吹出口６と連通する温風流路７
   を枠体５内に形成し、該温風吹出口６の入口側に対流用
   送風機８を取り付け、該対流用送風機８は室内空気を温
   風流路７に吹き込み、バーナ４の熱で高温度となった空
   気を温風吹出口６から室内に吹き出す燃焼器において、
   該対流用送風機８には送風量補正手段９を取り付け、か
   つ燃焼器を設置した室の壁等の輻射熱量を測定する輻射
   センサー１０を設け、前記送風量補正手段９は輻射セン
   サー１０のデータと基準温度設定手段１１のデータとを
   比較する比較手段１２の出力を接続し、基準温度設定手
   段１１のデータよりも輻射センサー１０のデータが低い
   時、送風量補正手段９は対流用送風機８の回転数を増加
   するように補正した強制対流形燃焼器。
2. 【請求項２】 基準温度設定手段１１は、温度検出手段
   １もしくは燃焼量可変手段３の出力信号によって基準値
   を可変する請求項１記載の強制対流形燃焼器。