JP2853466B2

JP2853466B2 - 燃焼機の制御装置

Info

Publication number: JP2853466B2
Application number: JP21119292A
Authority: JP
Inventors: 利雄笠田; 桂池戸; 明彦笠原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JPH0658540A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、点火ヒータを用いて
気化ガスに点火し、燃焼させる燃焼機の制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃焼機としては図４に示
すものがあった。図において、１は油タンク、２は油タ
ンク１から供給された灯油を貯めるサブタンク、３は送
油パイプ、４は定油面器、５は定油面器４に灯油を汲み
上げるための電磁ポンプ、６は燃焼用送風機、７は燃焼
用送風機６からの送風を一次空気供給口８へ導くダク
ト、９はダクト７から分岐し送風の一部を定油面器４へ
導く加圧パイプ、１０は加圧パイプ９への送風を制御す
る加圧ソレノイド、１１は定油面器４の油面が加圧され
たとき、灯油を気化器１２に供給するためのパイプオリ
フィス、１３は気化器１２を加熱するヒータ、１４は気
化器１２の温度を検知する気化器サーミスタ、１５は気
化器１２で気化された気化ガスに点火するための点火ヒ
ータ、１６は燃焼部としてのバーナーヘッド、１７は炎
に流れる炎電流（イオン電流）を検知することにより燃
焼状態を監視する炎検知手段としてのフレームロッド、
１８は燃焼筒、１９は高温ガスを温風として機器本体外
へ吹き出すための対流用送風機である。

【０００３】次に、図５のタイムチャートを参照しなが
ら動作について説明する。運転を開始すると、まず、ヒ
ータ１３に通電して気化器１２を加熱する。気化器サー
ミスタ１４によって検知された気化器１２の温度が予め
設定された灯油を気化するのに充分な所定の温度に達す
ると（予熱完了状態）、まず電磁ポンプ５に通電され、
定油面器４に灯油が供給されるとともに、燃焼用送風機
６に通電され、一次空気供給口８から気化器１２内に空
気を送り、気化器１２内の未燃ガスを排出して空気清浄
を行うと同時に、バーナーヘッド１６の加温を行う（プ
レパージ工程）。このとき、加圧ソレノイド１０は無通
電状態で図示と逆方向の位置にあり、ダクト７から加圧
パイプ９への空気供給路が閉ざされている。

【０００４】予熱完了から所定時間Ｔ₁ が経過すると
（図５のａ点）、点火ヒータ１５に通電し、気化ガスに
点火するのに充分な温度になるまで加熱する。通常、点
火ヒータ１５によって気化ガスに点火する場合は、例え
ば、特開平１−２３９３１９号公報に示されているよう
に、気化ガスが点火ヒータ１５に達するときに点火ヒー
タ１５が所定の温度になっているように、点火工程に入
る前に通電を開始する。

【０００５】そして、予熱完了から時間Ｔ₂ が経過し、
点火ヒータ１５が充分赤熱すると、加圧ソレノイド１０
に通電し（図５のｂ点）、ダクト７から加圧パイプ９へ
の空気供給路が開かれ、定油面器４の油面が加圧され
る。油面が加圧されると、灯油はパイプオリフィス１１
を通して気化器１２に供給される。このとき、一次空気
供給口８から空気が供給されているため、灯油は霧状に
なって空気と混合され、気化器１２に入る。霧状灯油は
高温の気化器１２内で瞬時に気化して気化ガスとなり、
バーナーヘッド１６を通過すると同時に赤熱した点火ヒ
ータ１５に触れ、瞬時に着火し燃焼を開始する。

【０００６】燃焼を開始すると、フレームロッド１７と
バーナヘッド１６の間に炎電流が流れ、この電流が所定
の着火検知レベルに達すると、点火ヒータ１５への通電
を停止する（図５のｃ点）。加圧ソレノイド１０と同時
に通電を開始した対流用送風機は、燃焼筒１８内の高温
ガスを温風として機器本体外へ吹き出す。

【０００７】図６は上記燃焼機を内部に組み込んだ温風
暖房機の構造図である。バーナヘッド１６を含む燃焼部
は、支持枠２０によって置台２１に取り付けられてい
る。例えば、温風暖房機本体が湿った土間あるいはアー
スされた金属台の上に置かれた場合は、支持枠２０，置
台２１も金属で構成されているため、バーナヘッド１６
がアースされることになる。

【０００８】図７はバーナヘッド１６がアースされたと
きの炎電流の流れを示したものである。図において、２
２はフレームロッド１７とバーナヘッド１６の間に直流
電圧を印加するための直流電源、２３は前記電圧が印加
されたとき炎中を流れる炎電流Ｉｆを電圧に変換するた
めの抵抗で、その一端はマイコン（図示せず）に入力さ
れている。一方、炎中には点火ヒータ１５が配設されて
おり、点火中は商用電源２４を印加するためにリレー２
５の接点が閉じられている。

【０００９】一般に、点火ヒータ１５はセラミック等で
構成されたものであり、高温になり赤熱すると、絶縁抵
抗が低下するため、アースを通して商用電源２４，点火
ヒータ１５，炎，バーナヘッド１６の経路で炎電流Ｉ
ｆ′が流れる。商用電源２４はＡＣ１００Ｖと電圧が高
いため、直流電源２２側の炎検知回路に影響を及ぼし、
炎の状態が正常であるにもかかわらず、炎電流Ｉｆが少
なくなってしまうという現象が発生する。

【００１０】従って、機器本体がアースされた状態で点
火動作を行うと、例えば、図５のタイムチャートの一点
鎖線で示したように、正常に炎が形成されているにもか
かわらず、炎電流が着火検知レベルまで上昇せず、炎検
知手段が着火せずと判定して、図５中のｄ点で点火動作
を終了し、異常状態を表示して停止することがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼機の制御装
置は以上のように構成されているので、機器本体がアー
スされると、正常に着火しているにもかかわらず、炎検
知手段が着火を検知できないため、燃焼させることがで
きないという大きな問題点があった。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためのなされたもので、機器本体がアースされた状態
で使用されても着火検知が確実に行え、かつ点火ヒータ
の通電時間を短くして点火ヒータの長寿命化が図れる燃
焼機の制御装置を得ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る燃焼機の
制御装置は、液体燃料を気化する気化器と、この気化器
によって気化された気化ガスに点火する点火ヒータと、
気化ガスを燃焼させる燃焼部と、燃焼炎中の炎電流を検
知する炎検知手段と、制御用のマイクロコンピュータと
を備え、前記マイクロコンピュータは、点火時、前記炎
検知手段で検知した炎電流値によって着火判定を行うも
のにおいて、上記点火ヒータを無通電状態にして上記判
定を行うとともに、上記点火ヒータへの通電時と無通電
時ではその判定レベルを変更するようにしたものであ
る。

【００１４】

【作用】この発明における燃焼機の制御装置は、点火ヒ
ータを無通電状態にして、かつ上記点火ヒータへの通電
時と無通電時ではその判定レベルを変更して着火検知判
定を行うようにしたので、点火ヒータの影響を受けずに
炎電流を測定でき、正確な着火検知判定ができる。

【００１５】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
はこの発明における燃焼機の制御装置のブロック図を示
す。なお、燃焼機の構造は図６で説明した従来例と同一
なので、ここでは説明を省略する。図１において、２０
はＡ／Ｄ変換回路２０ａ，入力回路２０ｂ，ＣＰＵ２０
ｃ，メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）２０ｄ，出力回路２０
ｅを内蔵すると共に、タイマー等の計時機能を有する制
御用のマイクロコンピュータ（以下マイコンという）で
あり、入力側には燃焼機の運転を行うための運転スイッ
チ２１，気化器１２の温度を測定するための気化器サー
ミスタ１４、燃焼部であるバーナーヘッド１６に形成さ
れる火炎を検知するためのフレームロッド１７が接続さ
れている。

【００１６】気化器サーミスタ１４とフレームロッド１
７からの信号はアナログ電圧で入力されるため、マイコ
ン２０内のＡ／Ｄ変換回路２０ａでデジタル信号に変更
された後、ＣＰＵ２０ｃに取り込まれ、気化器１２の温
度と炎電流の大きさを測定する。

【００１７】また、マイコン２０の出力側には、気化器
１２を所定の灯油気化温度まで加熱するヒータ１３、定
油面器４に灯油を供給する電磁ポンプ５、燃焼用の一
次，二次空気の供給を行う燃焼用送風機６、定油面器４
の油面加圧を制御する加圧ソレノイド１０、気化ガスに
点火するための点火ヒータ１５、燃焼によって発生する
高温ガスを機器本体外へ吹き出すための対流用送風機１
９が接続され、これらへの通電を制御することにより、
燃焼機の制御を行う。

【００１８】次に、図２のフローチャートと図３のタイ
ムチャートを参照しながら動作について説明する。図２
において、ステップ３０の運転スイッチオンから、ステ
ップ３９の加圧ソレノイド１０オン、対流用送風機１９
オンまでは、従来例と同一なので説明を省略する。ステ
ップ３９で加圧ソレノイド１０がオンすると（図３のｂ
点）、気化器１２に灯油が供給されて気化ガスとなり、
点火ヒータ１５によって着火される。着火すると、炎電
流が流れ、ステップ４０でタイマーが加圧ソレノイド１
０オンからＴ₃ 秒経過を判定するまでは、ステップ４１
に進み、炎電流値が所定の着火検知レベルＩｆ₁ で着火
判定をし、炎電流値が所定の着火検知レベルＩｆ₁ 以上
になると、ステップ４２に進み、点火ヒータ１５をオフ
して、燃焼制御に入る。

【００１９】一方、機器がアースされて使用された場合
は、炎電流が流れにくくなるため、ステップ４１の着火
判定において、炎電流値がなかなか所定の着火検知レベ
ルＩｆ₁ にならず、着火しているにも係わらず、点火動
作を継続する。このように、ステップ４０でタイマーが
加圧ソレノイド１０オンからＴ₃ 秒間経過しても着火検
知レベルＩｆ₁ に到達しない場合は、ステップ４３に進
み、点火ヒータ１５をオフ（図３のｅ点）し、さらに、
ステップ４４では上記着火検知レベルＩｆ₁ とは判定の
レベルが異なる着火検知レベルＩｆ₂ に変更して着火判
定を行う。つまり、本実施例においては、点火ヒータ１
５への通電時と無通電時で、炎電流の着火検知レベルＩ
ｆを変えている。すなわち、加圧ソレノイド１０オン
後、Ｔ₃ 秒経過前は、炎電流Ｉｆ₁ で着火判定を行い
（ステップ４１）、Ｔ₃ 経過後は、炎電流Ｉｆ₂ で着火
判定を行う（ステップ４４）。このとき、Ｉｆ₁ ＞Ｉｆ
₂ としておけば、機器がアースされて点火ヒータ１５へ
の通電中には着火検知がされなくとも、点火ヒータ１５
を無通電状態にしたときに、より短い時間で着火検知が
可能となる。また、点火ヒータ１５を無通電状態にして
着火検知する時間は、できるだけ短いほうが良い。なぜ
なら、点火ヒータ１５を長時間無通電状態にすると、点
火ヒータ１５が気化ガスへの点火可能温度以下になって
しまい、本当に着火していないときは、この間に気化ガ
スが漏れてくる虞があるからである。こうすることによ
り、図７におけるＩｆ′のルートが絶たれるため、正常
に点火している場合は、機器をアースしていないときと
同じ炎電流が流れることになり、容易に着火検知レベル
Ｉｆ₂ に到達する（図３のｇ点）。すなわち、図３にお
いて、一点鎖線の部分が機器アース時の動作となる。

【００２０】また、何等かの異常で、加圧ソレノイド１
０が動作してからＴ₄ 秒（Ｔ₃ ＜Ｔ₄ ）を経過しても着
火しない場合は（ステップ４５）、異常表示を行って点
火動作を停止する（ステップ４６）。

【００２１】以上のように、機器がアースされていない
場合はもちろん、アースされた場合においても、着火検
知するまでの時間を短くできる。従って、時間Ｔ₃ を最
適な値、例えば、アースされていない通常の使用状態で
ほぼ着火検知を完了する時間に設定しておけば、アース
されたときも着火検知までそれ程長い時間を必要としな
いので、点火ヒータ１５の通電時間を短くすることがで
き、点火ヒータ１５の長寿命化につながる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、点火
時、炎検知手段によって着火したかどうかを判定すると
き、点火ヒータを無通電状態にして判定するとともに、
上記点火ヒータへの通電時と無通電時ではその判定レベ
ルを変更するようにしたので、機器がアースされたとき
も着火検知までそれ程長い時間を必要としなくなり、機
器本体を湿った土間や金属台の上でアースされた状態で
使用されても、点火ヒータの通電時間を短くすることが
でき、点火ヒータの長寿命化が図れるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による燃焼機の制御装置の
ブロック図である。

【図２】この発明の一実施例による燃焼機の制御装置の
フローチャートである。

【図３】この発明の一実施例による燃焼機の制御装置の
タイムチャートである。

【図４】従来の燃焼機の構造図である。

【図５】従来の燃焼機の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図６】従来の燃焼機による温風暖房機の構造図であ
る。

【図７】従来の燃焼機の炎検知説明図である。

【符号の説明】

１２気化器１５点火ヒータ１６バーナヘッド１７フレームロッド２０マイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−366315（ＪＰ，Ａ) 特開平２−13713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 5/12 F23Q 7/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料を気化する気化器と、この気化
器によって気化された気化ガスに点火する点火ヒータ
と、気化ガスを燃焼させる燃焼部と、燃焼炎中の炎電流
を検知する炎検知手段と、制御用のマイクロコンピュー
タとを備え、前記マイクロコンピュータは、点火時、前
記炎検知手段で検知した炎電流値によって着火判定を行
うものにおいて、上記点火ヒータを無通電状態にして上
記判定を行うとともに、上記点火ヒータへの通電時と無
通電時ではその着火検知レベルを変更することを特徴と
する燃焼機の制御装置。
【請求項２】上記点着火検知レベルの変更は、気化器
への燃料供給を開始してから所定時間後に行うことを特
徴とする請求項１記載の燃焼機の制御装置。