JPS62112916A - 暖房機の制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は石油ファンヒータ等の温風暖房機の制３・・　
− 篩装置に関するものであり、特に燃焼時の燃料と空気と
の制御に係るものである。

従来の技術 に燃料を供給するためのポンプの周波数をリレー等によ
りあらかじめ決められた値に切り換えていた。第７図に
その回路例を示し、５１は電源、５２は電源スィッチ、
５３は燃焼制御部、５４はバーナーモータ、５５はポン
プ、５６は室温検知素子５７を介して電源５１に接続し
たリレーで、バーナーモータ５４ならびにパルスポンプ
５５を強弱二段階に切り換えるリレー接点５８．５９を
有しており、室温検知素子５７の０Ｎ−ＯＦＦによって
バーナーモータ５４とポンプ５５を同時にあらかじめ決
められた固定レベルに切り換えるようになっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では、燃焼用によって、バ
ーナーモータの回転数と、ポンプにより供給される燃料
の流量は、あらかじめ決められた量で固定されてしまう
ため、同じ燃焼レベルであっても室温により空気密度及
び燃料密度が異なるため空燃比が一定とならず、燃焼排
ガス特性が悪化するという間頭が生じていた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、室温に応
じて燃焼用空気供給量を変化させることにより室温が変
化しても常に空燃比を一定に保つことができるようにす
ることを目的としだものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の暖房機の制御装置は
、燃焼用空気を供給するためのバーナーモータの回転数
を制御する制御部に、室温によってバーナーモータの回
転数を補正する温度補正部を設けた構成としである。

作　　用 本発明は上記構成によって室温が変化し、空気５ペ−ノ とはなくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第６図はファンヒータの概略構成を示す断面図で、１は
外郭、２は上記外郭内に設けた気化式の燃焼器、３は上
記燃焼器に燃焼用空気を供給するバーナーモータ、４は
液体燃料を上記燃焼器に供給するポンプ、５は上記ポン
プに燃料を供給する燃料タンク、６は上記燃焼器に連設
された燃焼筒、７は上記燃焼筒の熱を室内に送出するよ
うに設けた対流用送風機、８は室温を検知すべく設けた
室温検出素子、９は燃焼を開始するときの点火動作を行
う点火器である。なお燃焼のδＮ１０ＦＦを操作する運
転スイッチや室温設定ポリウム等は操作部（図示せず）
に設けられている。

第２図はこのファンヒータをコントロールスル６・、−
１′ 回路を示し、１２はマイクロコンピュータで、燃焼コン
トロール全般の制御を行う。上記マイクロコンピュータ
１２にはアナログ電圧を直接読み込むことのできる入力
端子ＡＮ１とＡＮ２を有している。上記ＡＮＩには直流
電源１３を適当な抵抗１４．１５と上記室温設定ボリウ
ム１１とで分割された端子が、また、上記ＡＮ２には直
流電源１３を適当な抵抗１６と室温検知素子８とで分割
された端子が接続されている。１８けマイクロコンピュ
ータ１２内に内蔵しである不揮発性メモリ（以下ＲＯＭ
と称す）で、端子ＡＮＩ、ＡＮ２からの信号を受けてあ
らかじめ記憶させである定められた手順、すなわちプロ
グラム内容によってマイクロコンピュータ１２からの出
力端子Ｒｏ１Ｒ１に所定の信号を出力するようになって
いる。このＲＯＭ１８はバーナーモータ３の回転数なら
びにポンプ駆動回路１９の発振周波数を変化させる制御
部となるもので、以下第１図を用いて説明する。

比較手段１８ａ１燃焼量決定手段１８ｂ１バーナーモー
タ回転数決定手段１８ｃ１温度補正手段１８ｄ１７・・
　。

バーナ−モータ制御手段１８ｅ１ポンプ制御手段１８ｆ
はＲＯＭ１Ｂ内に設けられてｂる。室温設定ポリウム１
１等からなる室温設定手段１１ａ１温度検知素子８等か
らなる温度検出手段８ａからの信号はアナログ入力端子
ＡＮ１及びＡＮ２から入力され、比較手段１８ａで両者
を比較する。燃焼隈決定手段１８ｂは上記比較手段１８
ａからのデータに従って燃焼量を決定し燃焼計データを
ポンプ制御手段１８ｆに送ると共にバーナーモータ回転
数制御手段１８ｃに送る。ポンプ制御手段１８量では上
記燃焼量データに従って所望の燃料供給計になるようマ
イクロコンピュータ１２の出力端子Ｒ１からポンプ駆Ｕ
ノ用の信号を出力する。

一方、バーナーモータ回転数決定手段１８Ｃ内に１−１
：温度補正手段１８ｄが設けてあり、温度検出手補正さ
れたバーナーモータ回転数決定手段１８ｃからのデータ
に従って所望のバーナーモータ回転数になるようマイク
ロコンピュータ１２の出力端子ＲＱからバーナーモータ
駆動用信号を出力するようになっている。なお第２図に
おいて、マイクロコンピュータ１２内に内蔵しである読
み書き自在な揮発性メモリ（以下ＲＡＭと称す）２０は
、」−記マイクロコンピュータ１２が仕事を行う途中で
一時的に発生するデータを貯えるのに使用される。２１
．２２．２３は直流電源回路と、商用電源３０を含む高
圧回路を電気的に絶縁するだめの回路である。捷だ、Ｉ
ｏは入力端子で、位相角制御を行なうためのゼロクロス
信号がバーナ駆動回５１８（位相角制御回路）２４から
入力される。

上記構成において、燃焼が開始されると端子ＡＮＩから
入力される室温設定ボリウム１１の信号と端子ＡＮ２か
ら入力される室温検知素子８の信りを比較し室温の方が
低いと強撚焼に、逆に高いと弱燃焼に切り換えられる。

い捷、基準室温時（細身ば２０　’Ｃ）で強撚焼を行う
とするとバーナーモータ３の回転数はあらかじめ決めら
れた基準室温時の回転数になるようにあらがじめＲＯＭ
１８内に設定された導通角データに基つめてバーナー９
へ一７゛ モータ３は位相角制御され所望の強回転を得る。

同時にポンプ４は出力端子Ｒ１に“Ｈ”信号（回路構成
によっては゛Ｌ゛信号）を出力することによりポンプ４
をあらかじめ設定された周波数で強駆動するものとする
。上記と同様にして弱燃焼時はバーナーモータ３は弱回
転に、ポンプ４は弱駆動す央るものとする。

以下、上記基準室温時の強撚焼又は弱燃焼の状態から室
温が変化した場合について第３図のフローチャートを用
いて説明していく。メインルーチンの任意の場所に燃焼
量決定ルーチン２５とバーナーモータ回転数決定ルーチ
ン２６とバーナーモータ回転数制御ルーチン２７と燃焼
制御ルーチン２Ｂとがあり、燃焼量決定ルーチン２５で
はステップ２５ａで入力端子ＡＮＩからの設定温度デー
タと入力端子ＡＮ２からの室温データとを比較し、室温
データ〈設定データならステップ２５ｂでＲＡＭ２０内
に割り当てられた燃焼レベル格納エリアに強撚焼のデー
タを格納し、室温データ≧設定データの場合にはステッ
プ２５ａで弱燃焼のデ１０・・−。

−タが上記と同様に格納される。２６のバーナーモータ
回転数決定ルーチンではステップ２６ａで燃焼レベル格
納エリアのデータが強撚焼データであるか否かの判定を
行い強撚焼データの場合にはステップ２６ｂ″？ｌ″Ｒ
ΦＭ１Ｂ内にあらかじめ設定しておいた基準室温時のバ
ーナーモータ強回転数がＲＡＭ２０因に割り当てられた
バーナーモータ基準回転数格納エリアに格納される。一
方、強燃焼デ゛−夕でなければステップ２６ｃで上記ス
テップ２６ｂと同様にして基準室温時のバーナーモータ
弱回転数がバーナーモータ基準回転数エリアに格納され
る。ステップ２６ｄでは入力端子ＡＮ２から入力された
現在の室温デ゛−夕とＲＯＭ１ａ内にあらかじめ設定し
である基準室温データの差を演算し、ＲＡＭ２０内にあ
らかじめ設定しである温度差エリアに格納する。ステッ
プ２６ａではステップ２６ｂ又は２６ｃで決められたバ
ーナーモータ基準回転数にステップ２６ｄで求められた
温度差による空気密度の変化率と燃料密度の変化率の積
で決められるバーナーモータ回転数補正率が１１　ｌ・
−７ 乗算されＲＡＭ２０内にあらかじめ設けられたバーナー
モータ回転数エリアに格納される。ここで上記温度差と
補正率との関係は第５図に示す如くなっている。例えば
基準室温を２０℃ｌ現在の室温が３０℃、燃焼が弱燃焼
であるとすれば、温度差は１０℃となり、第５図から補
正率は約７．５係となるから基準室温時のバーナーモー
タ弱回転数が上記補正率７．５俤だけ補正され所望のバ
ーナーモータ回転数となる。バーナーモータ回転数制御
ルーチン２７では上記回転数になるよう回転数制御（本
実施例では位相角制御）を行う。２８の燃焼制御ルーチ
ンでは燃焼負荷全般の制御を行う。

バーナーモータ回転数制御（位相角制御）の動作を第４
図のフローチャートを用いてさらに詳述する。位相角制
御ルーチンはマイクロコンピュータ１２の入力端子ＩＱ
に入力される商用電源３０のゼロクロス信号がホトカプ
ラ２１を介して入力される毎に起動されるルーチンであ
る。いま入力端子ＩＱにゼロクロス信号が入力され位相
角制御ルーチンが起動されたとするとステップ２７ａに
おいてステップ２６ｅで求めたバーナーモータ回転数を
実現し得るだけのあらかじめＲＯＭ１８内に設定してい
る導通角データが、ＲＡＭ２０内にあらかじめ設けられ
た導通角カウンタエリアに格納される。次にステップ２
７ｂ、２７ｃ、２７ｄより構成されたタイマールーチン
２９が起動されると、上記導通角カウンターがＯとなる
までマイクロコンピュータ１２の出力端子ＲＱには“Ｈ
”の信号が出力され、カウントダウン後ステップ２７ｅ
出力はＨ”、°“Ｌ”逆になることもある。ＲＱの出力
はホトカプラ２２を介してバーナーモータ駆動回路（位
相角制御回路）２４内のトリガ信号に利用される。そし
てバーナーモータ３の回転数を位相角制御により可変す
る。

なお、本実施例ではバーナーモータの回転数制御−位相
角制御を用いたが、バーナーモータに印加する電源の周
波数を可変する構成や、電源の振幅又はレベルを可変す
る構成であってもよい。

１３”−７− 捷た、本実施例ではポンプの駆動を単に強と弱の２段階
に可変しだが、ポンプの駆動回路に直接マイクロコンピ
ュータ１２より駆動パルスを与えて、燃料をきめこまか
く制御する構成も出来るため、空気量と燃料の両者をき
めこまかく制御することも可能となり、燃焼量を多段階
又は無段階に可変することもできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、バーナーモータの回転数
を多段階又は無段階に制御するようにし、その各段階毎
に上記バーナーモータの回転数を室温に応じて補正する
構成にしたことにより室温の影響等により空燃比がくず
れることがなく、低温環境から高温環境にわたって安定
した燃焼を行うようになると共に排ガス特性の良好な暖
房機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における暖房機の制御装置を
示すブロック構成図、第２図は同回路図、第３図は動作
説明用の７０チヤート、第４図は同１４１・−ジ 要部の７０チヤート、第５図はバーナーモータ回転数の
補正率を示しだグラフ、第６図は本発明の制御装置を用
いた暖房機の断面図、第７図は従来　。 の制御装置を示す回路図である。 ２・・・燃焼器、３・・・・・燃焼用空気供給手段（バ
ーナーモータ）、４・・・・・燃料供給手段（ポンプ）
、８ａ・・・・・室温検出手段、１１ａ・　・室温設定
手段、１２・・・・制御手段（マイクロコンピュータ）
、１８ｄ・・・・温度補正手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 ｗＥ４ｒｌ！Ｉ 第５図 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼器と、この燃焼器へ燃料を供給する燃料供給
   手段と、上記燃焼器へ燃焼用空気を無段階又は多段階に
   可変し供給する燃焼用空気供給手段と、暖房された室内
   の温度を検知する室温検出手段と、暖房機に所望の温度
   を設定する温度設定手段と、上記室温検出手段と温度設
   定手段からの信号により上記燃焼用空気の供給量を制御
   する制御手段とを備え、上記制御手段は燃焼用空気の供
   給量を室温検出手段からの信号により補正する温度補正
   手段を有する暖房機の制御装置。
2. （２）温度補正手段は、燃焼用空気量を空気密度と燃料
   密度の温度変化によって補正するように構成した特許請
   求の範囲第１項記載の暖房機の制御装置。
3. （３）燃焼用空気供給手段はバーナーモータ制御手段と
   、バーナーモータ駆動手段と、バーナーモータとで構成
   した特許請求の範囲第１項記載の暖房機の制御装置。
4. （４）バーナーモータ制御手段と、バーナーモータ駆動
   手段は、バーナーモータに供給する交流電源の導通角を
   位相角制御することにより多段階及び無段階に可変させ
   るように構成した特許請求の範囲第３項記載の暖房機の
   制御装置。
5. （５）バーナーモータ制御手段と、バーナーモータ駆動
   手段は、バーナーモータに供給する電源の周波数を可変
   することにより多段階及び無段階に可変させるように構
   成した特許請求の範囲第３項記載の暖房機の制御装置。
6. （６）バーナーモータ制御手段と、バーナーモータ駆動
   手段は、バーナーモータに供給する電源の振幅又はレベ
   ルを可変することにより多段階及び無段階に可変させる
   ように構成した特許請求の範囲第３項記載の暖房機の制
   御装置。