JPS62202932A - 暖房機制御装置 - 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］ この発明は燃焼式暖房機の制御装置、特にその使用環境
における酸素濃度の低下を検出して必要な制御指令を発
するようにしたものに関する。

［従来の技術］ 近年、灯油などを燃料とする燃焼式暖房機の分野におい
て、たとえば石油ファンヒータあるいは温風ヒータなど
と呼ばれる便利で効率の良い温風型の暖房機が提供され
るようになってぎた。

ところが、一般に、この種の暖房機では、換気を怠るな
どの誤った使い方をした場合に、使用環境での空気中酸
素ｖｉ度が低下して不完全燃焼が生じ、これによって−
酸化炭素が発生ずるといった不具合が生じやすい。

そこで、本発明者らは、使用環境での空気中酸素温度が
要注意レベルまで低下した場合に、暖房機の運転停由あ
るいは警報の発生などを自動的に行わせられるようにし
た暖房機制御装置を開発した。

第６図は本発明者らによって開発された暖房機制御装置
のｍ略を示す。

同図に示す暖房機制御装置（４）は、燃焼炎（１）にに
つで流れるイオン電流■が酸素’ｆＡ度によって変化す
ることを利用したものであって、フレームロッド（２）
とバーナーヘッド（３）の間に流れるイオン電流■の大
ぎざを検出し、この検出レベルが一定以下になると、運
転停止指令を燃焼制御モータ（５）へ送って燃焼を停止
させるとともに、警報発生指令によって警告ランプＡ　
Ｌを点灯させたりするように構成されている。

第７図は上述した暖房機制御装置（４）の動作例をグラ
フによって示す。

同図において、先ず、暖房機が点火されてから燃焼炎の
イオン電流■が安定化するまで一定の待ら時間ｔｏ（た
とえば約１５分）を置く。この待ら時間ｔｏが経過して
炎のイオン電流■が安定化した初期の段階にて、この時
点における検出イオン電流Ｔのレベルに基づいて検出レ
ベルＣが自己設定される。この自己設定される検出レベ
ルＣの値は、そのとき（ｔｏ経過時点）における検出イ
オン電流■に対して一定の割合（たとえば約１／２）に
自動的に鋒出されて設定される。なお、検出レベルＣは
、極端な値に設定されないようにするために、あらかじ
め定められた上限レベルＡと下限レベルＢの範囲内で設
定される（Ａ＞Ｃ＞８）。

以上のようにして検出レベル（Ｃ１／２＞が自己設定さ
れると、この後は、その検出レベルＣと炎のイオン電流
■との比較処理が行われるようになる。ここで、たとえ
ば１【房機を密閉された部屋内で長時間無換気のまま使
用しているために空気中酸素濃度が徐々に低下してくる
と、第７図に示すように、その酸素温度の低下にともな
って燃焼炎のイオン電流工が徐々に減少してくる。ぞし
て、そのイオン電流■が上記検出レベルＣまで減少する
と、この状態が前記制御装置（４）によって検出・判定
されて、暖房機の燃焼運転が停止さｕられ、かつ警報が
発せられるようになる。

第８図は上述した一連の動作をフローヂャート化して示
したものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した暖房機制御ｆＩＩＶｔ置では、
次のような問題点のあることが本発明者らによって明ら
かにされた。

すなわら、第５図に示すように、燃焼炎によって流れる
イオン電流■の酸素：ａ度に対する大きさおにびその変
化状態は、燃焼１Ｒ（あるいは燃焼強度）に人さ“く影
響される。燃焼量が大きいとぎは、その燃焼炎によるイ
オン電流■が相対的に多めに検出されてしまう。また、
燃焼量が小さいときには、酸素温度に対するイオン電流
■の変化の度合いも小さくなってしまう。

このため、燃焼量を大きくして使ったり、あるいは燃焼
量を小さく絞って使ったりすると、酸素温度が正常の範
囲内にあるのに運転停止指令や警報発生指令が出たり、
あるいは酸素濃度が要注意レベルに達したのにも拘らず
それがただちに検出されない、といった誤動作の恐れが
あった。このような誤動作の恐れをなくずためには、イ
オン電流工がＭ索濃度以外の要因によって変化すること
を少なくする必要があり、そのためには燃焼１？！の可
変調節範囲を小ざく狭めるしかなかった。

この発明は、係る問題点を解決するためになされた・乙
ので、燃焼量が大きいときも小さいとぎも、その燃焼炎
のイオン電流に基づく酸素濃度の検出および判定を正確
かつ的確に行うことができる暖房機制御装置を１ｑるこ
とを［１的とリーる。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る暖房機制御装置は、石油ファンヒータな
どの燃焼式暖房機の使用環境における空気中酸素濃度を
燃焼炎のイオン電流に基づいて検出・判定する制御装置
にあつ゛Ｃ１燃焼炎が点火後に安定した初期の段階にて
サンプリングされる上記イオン電流に塁づいて第１、第
２の２つの検出レベルを設定する検出レベル自己設定手
段と、上記イオン電流が第１の検出レベルまで低下した
ときに上記暖房機の燃焼♀をあらかじめ定めた一定の大
きさにするための指令を発する第１検出レベル判定手段
と、上記イオン電流が第２の検出レベルまで低下したと
きに警報発生あるいは上記暖房機の運転停止などを行わ
せるための指令を発生する第２検出レベル判定手段とを
有するものである。

［作用］ 上記手段により、警報発生あるいは暖房機の運転停止な
どを行わせるための指令を発するときのイオン電流は、
第１検出レベル判定手段の指令によって燃焼量が一定の
大ぎざに設定された状態で行われる。これににす、その
使用環境における空気中酸素濃度は常に一定の条イ１下
でもって正確に検出されるようになる。この結果、燃焼
量が大きいときも小さいときも、ぞの燃焼炎のイオン電
流に基づく酸素濃度の検出おＪ：び判定を正確かつ的確
に行うことができるようになる。

し実施例］ 以下、この発明の好適な実施例を図面に幕づいて説明す
る。

なお、図において、同一符号は同一部分あるいは相当部
分を示す。

第１図はこの発明による１暖房機制御装置の一実施例を
示する。

同図に示す暖房機制御装置（４）は、石油ファンヒータ
などの燃焼式暖房機において、ぞの燃焼炎によって流れ
るイオン電流■が酸素）門度によって変化することを利
用したものであって、検出レベル自己設定手段（４１）
、第１検出レベル判定手段（４２）、第２検出レベル判
定手ｇ２（４３）などを有する。これらの手段（４１）
、（４２＞。

（４３）は、汎用の情報処理装置であるマイコン（マイ
クロ・コンピュータ）を用いて実現される。

ここで、検出レベル自己設定手段（４１）は、暖房機の
燃焼炎が点火俊に安定した初期の段階にて畳ナンプリン
グされるイオン電流■に基づき、第１の検出レベルＤと
第２の検出レベルＣをそれぞれ自己設定する。このサン
プリングが行われる初期段階では、暖房機の燃焼が開始
されて間もないときであって、使用環境での空気中酸素
は、まだそれほど消費されていない時期である。このよ
うな時期にサンプリングされたイオン電流工が、検出レ
ベルＤ、Ｃを設定するための基準値として利用されるに
うになっている。

この場合、第２図に示ずように、第１の検出レベルＤは
第２の検出レベルＣよりも所定分だけ高く設定されるよ
うに構成されている（ＤＥＣ）。

ここで、第２の検出レベルＣは、酸素濃度が要注意レベ
ルとなる警戒状態に対応するように設定される。具体的
には、上記初期の段階にてサンプリング検出さ°れるイ
オン電流■に対して一定の割合（たとえば約１／２）が
自動的に痒出されて設定される。また、第１の検出レベ
ルＤはｒＩｉ素濶度が要注意レベルになる以前の予備警
戒状態に対応するように設定される。具体的には１．上
記第２の検出レベルＣに一定値を加えることにより得ら
れる。

なお、各検出レベルＤ、Ｃはそれぞれ、極端な値に設定
されないようにす°るために、あらかじめ定められた上
限レベルＡとレベルＢの範囲内で設定される（Ａ＞Ｄ＞
Ｃ＞８）。

第２検出レベル判定手段（４２）は、継続的に検出され
るイオン電流■が第１の検出レベルＤまで低下したとき
に、上記暖房機の燃焼条件を一定の状態に変更させる指
令を発する。この場合、実施例では、上記暖房機の燃焼
量を所定の大きさく最大燃焼状態）に増大させる指令が
発ゼられるように構成されている。

第２検出レベル判定手段（４３）は、上記イオン電流工
が第２の検出レベルＣまで低下したときに、警報発生あ
るいは上記暖房機の運転停止などを行わせるための指令
を発生ずるように構成されている。

次に動作について説明する。

第３図は、密閉された部屋内にて無換気のまま、比較的
小さな燃焼量でもってｆｆ／３房はを連続運転させた場
合の上記イオン電流■の変化状態を示ず。

同図において、先ず、暖房機が点火されてから燃焼炎の
イオン電流■が安定化するまで一定の待ち時間ｔｏ（た
とえば約１５分）が首かれる。この待ち時間ｔｏが経過
して炎のイオン電流■が安定化すると、この安定化した
初期の時点における検出イオン電流■のレベルに基づい
て、第１．第２の２つの検出レベルＤ、Ｃが自己設定さ
れる。

この後、暖房機の燃焼運転によって密閉部屋内の空気中
酸素濃度が徐々に低下していく。これにともなってイオ
ン電流■も徐々に減少していく。

ここで、そのイオン電流■が第１の検出レベルＤまで減
少１−ると、これによって燃焼量が一定の大きさに増大
させられる。すると、この燃焼量の増大によってイオン
電流１が一時的に増大する。しかし、空気中Ｍ素濃度の
方は引き続いて低下しているため、一旦増大したイオン
電流■は再び減少するにうになる。そして、イオン電流
■が第２の検出レベルＣにまで減少した時点で、酸素温
度が警戒レベルにまで低下したという検出・判定の動作
が行われて、暖房機の燃焼運転が停止されられるととも
に、警告ランプなどににる警報が発せられるようになる
。

一方、第３図における波線（６）は、燃焼条件を変化さ
せなかった場合に検出されるイオン電流■の変化状態を
示す。この場合は、イオン電流■の変化度合いが十分で
ないために、酸素温度が警戒濃度になったか否かの判定
が遅れてしまう。

以上のように、警報発生あるいは暖房機の運転停止など
を行なわせるための指令を発するときのイオン電流■を
、第１検出レベル判定手段（４２）の指令によって燃焼
量が一定の大きさに設定された状態で行うことより、そ
の使用ｒＭ境における空気中酸素濃度が常に一定の条件
下でもって正確に検出されるようになる。これによって
、燃焼量が大きいときも小さいときも、その燃焼炎のイ
オン電流■に塁づく酸素温度の検出おにび判定を正確か
つ的確に行うことができるようになる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、燃焼炎が点火後に安定
した初期の段階にてサンプリングされる上記イオン電流
に基づいて第１．第２の２つの検出レベルを設定する検
出レベルを設定する検出レベル自己設定手段と、上記イ
オン電流が第１の検出レベルまで低下したときに上記暖
房機の燃焼量をあらかじめ定めた一定の大ぎざにするた
めの指令を発する第１検出レベル判定手段と、上記イオ
ン電流が第２の検出レベルまで低下したときに警報発生
あるいは上記暖房機の運転停止などを行ねぼるだめの指
令を発生す°る第２検出レベル判定手段とを右する構成
により、燃焼ｍが大きいとぎも小さいときも、その燃焼
炎のイオン電流に基づく酸素）関度の検出および判定を
正確かつ的確に行うことができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による暖房機制御装置の一実施例を示
ずブロック図、第２図は第１図の暖房機制御装置にて設
定されるレベルの大小関係を示す図、第３図は第１図に
示した装置の動作例を示ずグラフ、第４図は第１図に示
した装置の別の動作例を示すグラフ、第５図は燃焼状態
がイオン電流に与える影響を示ずグラフ、第６図はこの
発明に先立って検δｔ１された暖房機制御装置の概略を
示す図、第７図はその動作例を示すグラフ、第８図はそ
の動作を例を示ずグラフ、第８図はその動作をフローチ
ｐ−ｔ〜化して示す図である。 図において、■は燃焼炎（１）によるイオン電流、（４
）は暖房機制御装置、（４１）は検出レベル自己設定手
段、（４２）は第１検出レベル判定手段、（４３）は第
２検出レベル判定手段、Ｄは第１の検出レベル、Ｃは第
２の検出レベル。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示η゛。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼式暖房機の燃焼炎が点火後に安定した初期の
   段階において上記燃焼炎に流れるイオン電流に基いて第
   １、第２の２つの検出レベルを設定する検出レベル自己
   設定手段と、上記イオン電流が第１の検出レベルまで低
   下したときに上記暖房機の燃焼条件を一定の状態にされ
   るための指令を発する第１検出レベル判定手段と、上記
   イオン電流が第２の検出レベルまで低下したときに警報
   発生あるいは上記暖房機の運転停止などを行わせるため
   の指令を発生する第２検出レベル判定手段とを備えたこ
   とを特徴とする暖房機制御装置。
2. （２）上記検出レベル自己設定手段は、第１の検出レベ
   ルを第２の検出レベルよりも高く設定するように構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   暖房機制御装置。
3. （３）上記第１検出レベル判定手段は、上記イオン電流
   が第１の検出レベルまで低下したときに上記暖房機の燃
   焼量を所定の大きさに増大させる指令を発するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の暖房機制御装置。