JPS62225829A - 燃焼式温風暖房器の制御装置 - Google Patents
燃焼式温風暖房器の制御装置Info
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- JPS62225829A JPS62225829A JP61067761A JP6776186A JPS62225829A JP S62225829 A JPS62225829 A JP S62225829A JP 61067761 A JP61067761 A JP 61067761A JP 6776186 A JP6776186 A JP 6776186A JP S62225829 A JPS62225829 A JP S62225829A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
- F23N5/203—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
- F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
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
本発明はガス、石油等を燃料とする開放燃焼型温風暖房
器において、室内の排ガス濃度により燃焼を停止する制
御装置に関するものである。
器において、室内の排ガス濃度により燃焼を停止する制
御装置に関するものである。
従来の技術
ファンヒータ等の燃焼式温風暖房器は室内で燃焼するた
め室内空気の換気は不可欠である。従来は酸素濃度の低
下により不完全燃焼に至った場合に、バーナ火炎に挿入
したフレームロッドにより、炎のイオン電流の変化を検
出して燃焼を停止するものが一般的であった。
め室内空気の換気は不可欠である。従来は酸素濃度の低
下により不完全燃焼に至った場合に、バーナ火炎に挿入
したフレームロッドにより、炎のイオン電流の変化を検
出して燃焼を停止するものが一般的であった。
例えば特開昭５９−１４５４２２号公報があり、第６図
にこの構成を説明する。燃料ガスはノズル１より噴出し
、混合管２により空気と混合され、金網で形成した燃焼
板３の内部４に内炎５を形成して燃焼する。６は火炎５
中に挿入されたフレームロ７ドで、燃焼板３との間に直
流電源７を印加され、火炎のイオン電流Ｉｆを抵抗８で
検出する。
にこの構成を説明する。燃料ガスはノズル１より噴出し
、混合管２により空気と混合され、金網で形成した燃焼
板３の内部４に内炎５を形成して燃焼する。６は火炎５
中に挿入されたフレームロ７ドで、燃焼板３との間に直
流電源７を印加され、火炎のイオン電流Ｉｆを抵抗８で
検出する。
抵抗８の両端の電圧降下は炎電流Ｉｆと比例した値とな
り、この出力が一定の閾値以下、あるいは以上になった
時にバーナが異常燃焼であると判断し、燃料の供給を停
止し、消火する。第７図にこの特性を示す。横軸に室内
酸素濃度、縦軸に炎電流Ｉｆ 、およびバーナから発
生する一酸化炭素（Ｃｏ）を相対値で示す。室内の酸素
濃度が低下すｔ−Ｌは炎電流Ｉｆは上昇して行く。（バ
ーナの設計により降下する場合も有る）これと同時にバ
ーナが不完全燃焼になりＣＯが発生し始める。ここで炎
電流Ｉｆが相対値で７以上となった時にバーナの・燃焼
を停止し、ＣＯによる中毒事故等の危１会を防ぐように
働く。
り、この出力が一定の閾値以下、あるいは以上になった
時にバーナが異常燃焼であると判断し、燃料の供給を停
止し、消火する。第７図にこの特性を示す。横軸に室内
酸素濃度、縦軸に炎電流Ｉｆ 、およびバーナから発
生する一酸化炭素（Ｃｏ）を相対値で示す。室内の酸素
濃度が低下すｔ−Ｌは炎電流Ｉｆは上昇して行く。（バ
ーナの設計により降下する場合も有る）これと同時にバ
ーナが不完全燃焼になりＣＯが発生し始める。ここで炎
電流Ｉｆが相対値で７以上となった時にバーナの・燃焼
を停止し、ＣＯによる中毒事故等の危１会を防ぐように
働く。
発り］が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような従来の手段は、異常燃焼時に
炎電流Ｉｆが確実に変化することを提条件として成立す
るものであり、例えば第６因で火炎がフレームロンドロ
部は正常燃焼していテモロッド６以外の部分が異常燃焼
となりｃｏが発生した場合に検出できない。また第７図
で炎電流Ｉｔが５付近で停滞している場合は異常燃焼で
はないがＣＯは室内に累積されていくことも考えられる
。
炎電流Ｉｆが確実に変化することを提条件として成立す
るものであり、例えば第６因で火炎がフレームロンドロ
部は正常燃焼していテモロッド６以外の部分が異常燃焼
となりｃｏが発生した場合に検出できない。また第７図
で炎電流Ｉｔが５付近で停滞している場合は異常燃焼で
はないがＣＯは室内に累積されていくことも考えられる
。
これ等最悪条件を考慮すると従来の方式のみでは万全と
いうことができないという問題点がある。
いうことができないという問題点がある。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の燃焼式温風暖房器
の制御装置は、燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気
と室内空気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前
記バーナの安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前
記制御回路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室
温センサにより室温を測定する室温測定部と、酸素濃度
を測定する酸素濃度測定部と、前記室温測定部の出力の
変化度合を検出する室温傾斜検知部と、燃焼開始からの
時間をカウントするタイマ部と、前記タイマ部からの出
力と前記室温傾斜検知部からの出力と前記酸素濃度測定
部からの出力と前記燃焼量記憶部からの出力より室内排
ガス濃度を演算する排ガス濃度演算部と、前記排ガス濃
度演算部の演算結果が所定の値を超えた時に前記バーナ
の燃焼を停止する安全遮断部とからなる構成としている
。
の制御装置は、燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気
と室内空気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前
記バーナの安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前
記制御回路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室
温センサにより室温を測定する室温測定部と、酸素濃度
を測定する酸素濃度測定部と、前記室温測定部の出力の
変化度合を検出する室温傾斜検知部と、燃焼開始からの
時間をカウントするタイマ部と、前記タイマ部からの出
力と前記室温傾斜検知部からの出力と前記酸素濃度測定
部からの出力と前記燃焼量記憶部からの出力より室内排
ガス濃度を演算する排ガス濃度演算部と、前記排ガス濃
度演算部の演算結果が所定の値を超えた時に前記バーナ
の燃焼を停止する安全遮断部とからなる構成としている
。
作 用
本発明は上記した構成によって、燃焼状態の良否にかか
わらず、室内のＣＯ濃度を検出し危険な状態になる前に
燃焼を停止する作用を有する。
わらず、室内のＣＯ濃度を検出し危険な状態になる前に
燃焼を停止する作用を有する。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図は本発明の燃焼式温風暖房器の制御装置の一実
施例の要部をブロック図に示す。
。第１図は本発明の燃焼式温風暖房器の制御装置の一実
施例の要部をブロック図に示す。
尚、木実施例ではガスを燃料とするガスファンヒータを
例にして説明していく。ガスは入口９から入り安全弁１
０を通りノズル１１から燃焼用−次空気１２と混合され
バーナ１３で燃焼する。６は炎電流を検出するためのフ
レームロッドである。
例にして説明していく。ガスは入口９から入り安全弁１
０を通りノズル１１から燃焼用−次空気１２と混合され
バーナ１３で燃焼する。６は炎電流を検出するためのフ
レームロッドである。
一方モーク１４により駆動される対流ファン１５は吸気
口１６から室内空気１７を取り入れ、燃焼排気１８と混
合され、温風１９となって吹田口２０から吹出して室内
を暖房する。
口１６から室内空気１７を取り入れ、燃焼排気１８と混
合され、温風１９となって吹田口２０から吹出して室内
を暖房する。
制御回路部２１はバーナ１３の安全燃焼のためにフレー
ムロッド６やその他のセンサの信号を受けて安全弁１０
や対流７アンモーク１４等を駆動制御すると同時に室温
セン−’ｊ２２の信号を室温測定部２３で測定してバー
ナ１３の燃焼量制御を行なう。（図示せず）タイマ部２
４はバーナ１３が燃焼開始すると同時にカウントを始め
る。室温傾斜検知部２５は室温測定部２３が測定する室
温Ｔの単位時間あたりの変化度合ΔＴを検知し、室温傾
斜記憶部２６に記憶する。一方酸素濃度測定部２７はフ
レームロッド６による炎電流で検出している。フレーム
ロッド６が検出する炎電流Ｉｆと酸素濃度ｏ２は第２図
に示す様に濃度低下にしたがい電流が減少する特性（バ
ーナの設計により上昇する場合もある）を持っているの
で酸素濃度０２は炎電流Ｉｆの関数 ０２＝ｆ １ （Ｉｌ ） で定義できる。排ガス濃度演算部２８は室温傾斜記憶部
２６からΔＴ１酸素濃度測定部２７から０２、タイマ部
２４から燃焼開始からの経過時間ｔ、燃焼量を記憶して
いる燃焼量記憶部２９から燃焼量Ｑを入力し、室内のＣ
Ｏ濃度ＣＯを演算する。室内の広さをＲ１換気回数をＮ
とすると、時間と室温の特性は第３図に示す様にＮＸＲ
が小さいほど頷きが大きい。したがって室温傾斜記憶部
２６からの入力ΔＴとＮＸＲ１第４図に示す特性を持つ
。第４図の特性は燃焼量Ｑが変化すると違ったものにな
り、ＮＸＲは室温傾斜記憶部２６からの入力ΔＴと燃焼
量記憶部３０からの入力Ｑの回数 ＮＸＲ＝ｆ２（ΔＴ、Ｑ） により演算することができる。室内の酸素濃度０２は一
般に ２０９１ Ｘｅ” の関数で近似できることが知られているので、その逆関
数として先に演算したＮＸＲと燃焼量記憶部５２９から
の入力Ｑと、タイマ部２４がら入力する燃焼開始からの
時間ｔと酸素濃度測定部２７からの入力０２より換気回
数Ｎは関数 Ｎ＝ｆ ３ （ＮＸＲ，Ｑ、ｔ、０２）により演算する
ことができる。室内のｃｏ濃度Ｃｏは一般に の開数で近似できることが知られている。Ｋはバーナ固
有の定数である。先に演算しだＮＸＲとＮと燃焼量記憶
部２９からの入力Ｑとタイマ部２４からの入力ｔよりＣ
Ｏは関数 ｃｏ＝＋４（Ｎｘｎ、Ｎ％０，１） より演算する。排ガス濃度演算部２８は以上の演算より
室内のＣｏ濃度を演算し、演算結果が所定の値と（例え
ば１０１００ＰＰを越えると安全遮断部３０が安全弁１
０を閉じてバーナ１３の燃焼を停止する。又、とより少
し小さい値、／ （例えば９０ＰＰｍ）を越える七報知
部３１が警報を発して使用者に換気を促す。以上の動作
の流れを第５図に示す。
ムロッド６やその他のセンサの信号を受けて安全弁１０
や対流７アンモーク１４等を駆動制御すると同時に室温
セン−’ｊ２２の信号を室温測定部２３で測定してバー
ナ１３の燃焼量制御を行なう。（図示せず）タイマ部２
４はバーナ１３が燃焼開始すると同時にカウントを始め
る。室温傾斜検知部２５は室温測定部２３が測定する室
温Ｔの単位時間あたりの変化度合ΔＴを検知し、室温傾
斜記憶部２６に記憶する。一方酸素濃度測定部２７はフ
レームロッド６による炎電流で検出している。フレーム
ロッド６が検出する炎電流Ｉｆと酸素濃度ｏ２は第２図
に示す様に濃度低下にしたがい電流が減少する特性（バ
ーナの設計により上昇する場合もある）を持っているの
で酸素濃度０２は炎電流Ｉｆの関数 ０２＝ｆ １ （Ｉｌ ） で定義できる。排ガス濃度演算部２８は室温傾斜記憶部
２６からΔＴ１酸素濃度測定部２７から０２、タイマ部
２４から燃焼開始からの経過時間ｔ、燃焼量を記憶して
いる燃焼量記憶部２９から燃焼量Ｑを入力し、室内のＣ
Ｏ濃度ＣＯを演算する。室内の広さをＲ１換気回数をＮ
とすると、時間と室温の特性は第３図に示す様にＮＸＲ
が小さいほど頷きが大きい。したがって室温傾斜記憶部
２６からの入力ΔＴとＮＸＲ１第４図に示す特性を持つ
。第４図の特性は燃焼量Ｑが変化すると違ったものにな
り、ＮＸＲは室温傾斜記憶部２６からの入力ΔＴと燃焼
量記憶部３０からの入力Ｑの回数 ＮＸＲ＝ｆ２（ΔＴ、Ｑ） により演算することができる。室内の酸素濃度０２は一
般に ２０９１ Ｘｅ” の関数で近似できることが知られているので、その逆関
数として先に演算したＮＸＲと燃焼量記憶部５２９から
の入力Ｑと、タイマ部２４がら入力する燃焼開始からの
時間ｔと酸素濃度測定部２７からの入力０２より換気回
数Ｎは関数 Ｎ＝ｆ ３ （ＮＸＲ，Ｑ、ｔ、０２）により演算する
ことができる。室内のｃｏ濃度Ｃｏは一般に の開数で近似できることが知られている。Ｋはバーナ固
有の定数である。先に演算しだＮＸＲとＮと燃焼量記憶
部２９からの入力Ｑとタイマ部２４からの入力ｔよりＣ
Ｏは関数 ｃｏ＝＋４（Ｎｘｎ、Ｎ％０，１） より演算する。排ガス濃度演算部２８は以上の演算より
室内のＣｏ濃度を演算し、演算結果が所定の値と（例え
ば１０１００ＰＰを越えると安全遮断部３０が安全弁１
０を閉じてバーナ１３の燃焼を停止する。又、とより少
し小さい値、／ （例えば９０ＰＰｍ）を越える七報知
部３１が警報を発して使用者に換気を促す。以上の動作
の流れを第５図に示す。
以上、実施例ではガス７アンヒータについて説明したが
、別の燃料、例えば石油ファンヒータにも全く同様の効
果を得るものであり、この場合は、安全弁１００代わり
に給油ポンプ等を動作してもよい。又、近似式は精度を
得るためにもっと複雑な近似式、あるいは逆にもつと簡
略化した近似式を用いて同様の効果を得ることもできる
。又、同様の近似式で人体に有害なガスＮＯ２の濃度を
演算することもできる。又、フレームロッドにて酸素濃
度を測定しているが、ジルコニア等別の酸素濃度セン丈
を用いることもできる。
、別の燃料、例えば石油ファンヒータにも全く同様の効
果を得るものであり、この場合は、安全弁１００代わり
に給油ポンプ等を動作してもよい。又、近似式は精度を
得るためにもっと複雑な近似式、あるいは逆にもつと簡
略化した近似式を用いて同様の効果を得ることもできる
。又、同様の近似式で人体に有害なガスＮＯ２の濃度を
演算することもできる。又、フレームロッドにて酸素濃
度を測定しているが、ジルコニア等別の酸素濃度セン丈
を用いることもできる。
発明の詳細
な説明したように本発明の燃焼式温風暖房器の制御装置
によれば次の効果が得られる。
によれば次の効果が得られる。
（１）燃焼状態に依存せず室内のＣｏ濃度により燃焼停
止あるいは報知を行なう構成としているので安全性を高
めるという効果がある。
止あるいは報知を行なう構成としているので安全性を高
めるという効果がある。
（２）本発明を実現するためのセンサやアクチュエータ
は既に暖房器に備わっている物と兼用して使用するため
構成が複雑にならず、従来の安全装置と併用して使用し
２重安全にできるという効果がある。
は既に暖房器に備わっている物と兼用して使用するため
構成が複雑にならず、従来の安全装置と併用して使用し
２重安全にできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の燃焼式温風暖房器の制御装
置のブロック図、第２図は炎電流と０２濃度の特性図、
第３図は室温と時間の特性図、第４図は部屋の広さと換
気回数の積と室温の変化度合の特性図、第５図は動作の
流れを示す流れ図、第６図は従来例の燃焼式温風暖房器
の制御装置の断面図、第７図は同燃焼式温風暖房器の特
性図である。 １３・・・・・・バーナ、１５・・・・・・対流ファン
、２１・・・制御回路部、２２・・・・・・室温センサ
、２３・・・・・・室温測定部、２４・・・・・・タイ
マ部、２５・・曲室温傾斜検知部、２７・・・・・・酸
素濃度測定部、２８・・・・・・排ガス濃度演算部、２
９・・・・・・燃焼量記憶部、３ｏ・・曲安全遮断部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ 図 θ２濃犬 第３図 開 始 第４図 ！漫の刻ヒ知乙Ｔ 第５図
置のブロック図、第２図は炎電流と０２濃度の特性図、
第３図は室温と時間の特性図、第４図は部屋の広さと換
気回数の積と室温の変化度合の特性図、第５図は動作の
流れを示す流れ図、第６図は従来例の燃焼式温風暖房器
の制御装置の断面図、第７図は同燃焼式温風暖房器の特
性図である。 １３・・・・・・バーナ、１５・・・・・・対流ファン
、２１・・・制御回路部、２２・・・・・・室温センサ
、２３・・・・・・室温測定部、２４・・・・・・タイ
マ部、２５・・曲室温傾斜検知部、２７・・・・・・酸
素濃度測定部、２８・・・・・・排ガス濃度演算部、２
９・・・・・・燃焼量記憶部、３ｏ・・曲安全遮断部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ 図 θ２濃犬 第３図 開 始 第４図 ！漫の刻ヒ知乙Ｔ 第５図
Claims (4)
- （１）燃料を燃焼するバーナと、この燃焼空気と室内空
気を混合して室内を暖房する対流ファンと、前記バーナ
の安全燃焼制御を行なう制御回路部を有し、前記制御回
路部は、燃焼量を記憶する燃焼量記憶部と、室温センサ
による室温を測定する室温測定部と、酸素濃度を測定す
る酸素濃度測定部と、前記室温測定部の出力の変化度合
を検出する室温傾斜検知部と、燃焼開始わらの時間をカ
ウントするタイマ部と、前記タイマ部からの出力と前記
室温傾斜検知部からの出力と前記酸素濃度測定部からの
出力と前記燃焼量記憶部からの出力より室内排ガス濃度
を演算する排ガス濃度演算部と、前記排ガス濃度演算部
の演算結果が所定の値を越えた時に前記バーナの燃焼を
停止する安全遮断部とからなる燃焼式温風暖房器の制御
装置。 - （２）制御回路部は排ガス濃度演算部の演算結果が所定
の値より小さい第２の所定の値を超えた時に報知する報
知部を有する構成とした特許請求の範囲第１項記載の燃
焼式温風暖房器の制御装置。 - （３）室温傾斜検知部は、燃焼開始後最初に検知した室
温の変化度合を記憶する室温傾斜記憶部を有し、前記室
温傾斜記憶部の記憶内容を排ガス濃度演算部に出力する
構成とした特許請求の範囲第１項記載の燃焼式温風暖房
器の制御装置。 - （４）酸素濃度測定部は、バーナに対向して設けたフレ
ームロッドにより炎電流を測定する構成とした特許請求
の範囲第１項記載の燃焼式温風暖房器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067761A JPS62225829A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067761A JPS62225829A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62225829A true JPS62225829A (ja) | 1987-10-03 |
Family
ID=13354249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61067761A Pending JPS62225829A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62225829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04106311A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Toyotomi Co Ltd | 暖房器の安全装置 |
| US5477913A (en) * | 1993-04-22 | 1995-12-26 | Homer, Inc. | System for controlling a heating/air conditioning unit |
| FR2762379A1 (fr) * | 1997-04-21 | 1998-10-23 | Mondher Safi | Dispositif de securite pour des installations et appareils alimentes en gaz, et procede associe |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223522A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61067761A patent/JPS62225829A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62223522A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式温風暖房器の制御装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04106311A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Toyotomi Co Ltd | 暖房器の安全装置 |
| US5477913A (en) * | 1993-04-22 | 1995-12-26 | Homer, Inc. | System for controlling a heating/air conditioning unit |
| US5540273A (en) * | 1993-04-22 | 1996-07-30 | Homer, Inc. | Method for controlling a heating unit |
| FR2762379A1 (fr) * | 1997-04-21 | 1998-10-23 | Mondher Safi | Dispositif de securite pour des installations et appareils alimentes en gaz, et procede associe |
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