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JP3033475B2 - 燃焼器具の制御装置 - Google Patents

燃焼器具の制御装置

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Publication number
JP3033475B2
JP3033475B2 JP7200832A JP20083295A JP3033475B2 JP 3033475 B2 JP3033475 B2 JP 3033475B2 JP 7200832 A JP7200832 A JP 7200832A JP 20083295 A JP20083295 A JP 20083295A JP 3033475 B2 JP3033475 B2 JP 3033475B2
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JP
Japan
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combustion
air
ignition
fuel ratio
unit
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JP7200832A
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JPH0949628A (ja
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利雄 笠田
研司 関戸
明彦 笠原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/14Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、温風暖房機等の
燃焼器具の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より温風暖房機等の燃焼器具では、
通常燃焼時において、燃焼中の有害な排気ガスを抑制す
るため、最適な燃焼状態を保持するように燃焼用空気と
燃料の量を制御している。このような燃焼器具の場合、
通常燃焼時に最適な空気量と燃焼量の比(空燃比)で
は、着火時、リフト傾向になり、着火性が悪いため、そ
の対策として、着火時のみ空燃比の設定を下げて、着火
後は通常燃焼に移行するように制御しているものがあ
る。
【0003】また、特公平6−29669号公報に示さ
れた燃焼器具の制御装置のように、通常燃焼時とは異な
る空燃比に設定した複数の着火時空気量・燃焼量設定部
を設け、運転開始時もしくは運転開始から所定時間後の
間で、燃焼部の温度を検出する温度検出装置から得られ
る信号に基づいて、前記いずれか1つの着火時空気量・
燃焼量設定を選択するものがある。この装置の場合、着
火時には燃焼部の温度に応じた最適な空燃比を選択して
着火を行うため、燃焼部の温度が冷えた状態はもとよ
り、再着火時の燃焼部の温度が高い場合においても、最
適な着火条件が得られ、通常の状態では着火時の未燃ガ
ス発生やイエロー燃焼を起こすことがない。
【0004】しかしながら、上記従来の構成では、通常
の使用状態での着火性をよくするために、予め着火時の
空燃比を下げているため、例えば高地などの空気の密度
の小さい場所での使用や燃焼用空気供給路にホコリなど
が付着し空気量が少なくなった状態で使用した場合は、
着火時の空燃比がさらに小さくなり、イエロー燃焼によ
って着火する。通常、炎に流れる炎電流の大小によって
着火を検知しているが、イエロー燃焼で着火した場合は
炎電流が少ないため、着火を検知することができず、安
全装置が働いて着火動作を停止してしまい、燃焼を継続
することができない。
【0005】また、着火を検知した場合においても、所
定時間が経過するまでは通常燃焼時の空燃比にならない
ため、この間、イエロー燃焼を継続し、有害ガスを排出
したり、悪臭を発生させる等の問題点があった。
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、通常の使用状態のみならず、
高地での使用や燃焼用空気供給路にホコリが付着した場
合においても、確実に着火検知を行うとともに、最適な
燃焼が行える燃焼器具の制御装置を得ることを目的とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による燃焼器具の
制御装置は、燃焼部と、この燃焼部に燃料を供給する燃
料供給手段と、前記燃焼部へ燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給手段と、この燃焼用空気供給手段と前記燃料
供給手段を制御して燃焼を行わせる燃焼制御部と、前記
燃焼部に炎が形成されると着火検知信号を出力する着火
検知手段とからなり、前記燃焼制御部は、着火動作に関
連してスタートし所定時間が経過すると信号を出力する
タイマー部と、着火時の空燃比を通常燃焼中の空燃比と
は異なる値に設定する空燃比設定部と、前記着火検知手
段からの着火検知信号または前記タイマー部からの信号
のどちらか早い方の信号が入力された時点で前記空燃比
設定部の着火時の空燃比を変更する着火空燃比変更手段
とを備え、前記空燃比設定部は複数段の着火時空燃比を
有し、前記着火空燃比変更手段は、着火検知信号が入力
されない場合、前記タイマー部のカウント値に基づいて
空燃比を変更するものである。
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】
実施例1.以下、本発明の一実施例について、図1の制
御装置のブロック図と図2の構成図を参照しながら説明
する。図1,図2において、1は燃焼部、2はこの燃焼
部1に燃料を供給する燃料供給手段としての電磁ポン
プ、3は上記燃焼部1に燃焼用空気を供給する燃焼用空
気供給手段としての燃焼用送風機、4は点火手段として
のイグナイタ、5は炎6に流れる炎電流を検知する着火
検知手段としてのフレームロッドである。
【0010】7は上記電磁ポンプ2,燃焼用送風機3,
イグナイタ4等を制御し、燃焼を行うための燃焼制御部
であり、燃焼用空気量と燃焼量の比を設定して電磁ポン
プ2と燃焼用送風機3を制御する空燃比設定部7aと、
着火動作を開始すると同時にカウントをスタートするタ
イマー部7bと、このタイマー部7bからの信号とフレ
ームロッド5からの信号のどちらか早い方の信号により
空燃比設定部7aの着火時空燃比を変更する着火空燃比
変更手段7cなどを有しており、運転スイッチ8により
運転を開始する。また、燃焼部1は炎6を形成するバー
ナヘッド1aと、液体燃料を気化するための気化部1b
と、気化部1bを加熱するためのヒータ1cから構成さ
れている。
【0011】図3は上記制御装置の電気回路図である。
図3において、9は商用電源、7はマイクロコンピュー
タ等からなる燃焼制御部であり、この燃焼制御部7には
ヒータ1cへの通電を入切するリレー接点10bのリレ
ーコイル10a、イグナイタ4への通電を入切するリレ
ー接点11bのリレーコイル11a、燃焼用送風機3を
位相制御するための発光素子12aとホトトライアック
12bからなるソリッドステートリレー(以下、SSR
という)12、電磁ポンプ2を駆動させるためのドライ
バー13が接続されている。また、上記燃焼制御部7に
は運転スイッチ8,フレームロッド5の信号が入力され
る。
【0012】次に、上記構成において、図4の制御フロ
ーチャートを参照しながら動作について説明する。ま
ず、運転スイッチ8をオンすると(ステップ20)、燃
焼制御部7はリレーコイル10aに通電してリレー接点
10bを閉じ、ヒータ1cに通電して気化部1bの予熱
を開始する(ステップ21)。予熱が完了すると、燃焼
制御部7内の空燃比設定部7aにて第1の着火時空燃比
が設定され(ステップ22)、この設定された空燃比に
なるようSSR12に通電して燃焼用送風機3を回転さ
せ(ステップ23)、プレパージを開始する。
【0013】燃焼用送風機3はSSR12の位相角を変
更することにより、設定された回転数になるように制御
される。通常、着火時の空燃比は着火性をよくするた
め、通常燃焼時の空燃比よりやや小さく設定する。例え
ば、通常燃焼時、燃焼量2500Kcal/h、燃焼用
送風機送風機3の回転数1900rpmに設定されてい
るとしたら、着火時の設定は燃焼用送風機3の回転数の
み1800rpmに設定する。 また、燃焼用送風機3
の回転数はそのままにして燃焼量のみ変更しても良い。
【0014】プレパージが完了すると(ステップ2
4)、リレーコイル11aに通電してリレー接点11b
を閉じ、イグナイタ4をオンするとともに、ドライバー
13を介して電磁ポンプ2をオンし、同時に燃焼制御部
7内のタイマー部7bがカウントを開始する(ステップ
25)。電磁ポンプ2がオンして灯油等の液体燃料が気
化部1bに供給されると、高温のため、気化ガスにな
り、この気化ガスがバーナヘッド1aに到達したとき、
イグナイタ4のスパークにより着火する。炎6が形成さ
れると、フレームロッド5からバーナヘッド1aに炎電
流が流れる。この炎電流の大きさは空燃比によって変わ
り、イエロー燃焼やリフト燃焼の時は最適な燃焼状態に
比べて小さくなる。
【0015】炎電流が所定値以上になると、燃焼制御部
7は着火検知し(ステップ26)、リレーコイル11a
の通電を停止してイグナイタ4をオフする(ステップ2
7)。着火検知すると、燃焼制御部7内の着火時空燃比
変更手段7cから空燃比設定部7aに信号が送られ、第
2の着火時空燃比に設定され(ステップ28)、SSR
12が位相制御して燃焼用送風機3の設定回転数が変更
され(ステップ29)、例えば、1800rpmから1
850rpmに変更される。
【0016】タイマー部7bのカウント値が30秒経過
すると(ステップ30)、空燃比設定部7aは通常燃焼
時の設定値に変更され(ステップ31)、燃焼用送風機
3の設定回転数が1850rpmから1900rpmに
変更される。このように、着火後、すぐに通常燃焼時の
空燃比設定にしないで、しばらく第2の着火時空燃比で
燃焼させるので、着火直後は燃焼部1や気化ガスの温度
が低いために、やや空燃比を下げて燃焼させても、徐々
に空燃比を上げることにより回転数変更時のイエロー燃
焼の発生を抑えることができる。
【0017】次に、例えば高地等で使用したり、燃焼用
空気供給路にホコリ等が付着した場合、空気の密度や量
が少なくなるため、イエロー燃焼になり、炎電流が所定
値まで達しないことがある。このとき、着火動作と共に
スタートしたタイマーが5秒経過しても着火検知しない
場合(ステップ32)、タイマー部7bから着火時空燃
比変更手段7cに信号が送られ、空燃比設定部7aの値
を第2の着火時空燃比に設定し(ステップ33)、燃焼
用送風機3の設定回転数を1800rpmから1850
rpmに変更する(ステップ24)。
【0018】燃焼用送風機3の回転数が上がると空気不
足の状態が解消され、燃焼状態が最適な状態となり、炎
電流が所定値以上になり、着火検知が可能になる。着火
検知すると前記フローと同様にステップ27へ進むが、
ステップ28,29は既に実施されているため、ステッ
プ30,31へと進む。
【0019】このように、本実施例においては、通常の
使用状態のみならず、高地使用や燃焼用空気供給路にホ
コリが付着して空気供給量がやや少ない場合において
も、着火しない場合はタイマーのカウント値に基づいて
空燃比を変更し、最適な燃焼状態に近づけて着火させる
ので、イエロー燃焼を継続させて有害ガスを排出した
り、悪臭を発生させたりすることなく確実に検知でき
る。
【0020】実施例2.なお、上記実施例1では着火検
知しない場合、1回だけ着火空燃比を変更するようにし
たが、図5の制御フローチャートに示すように、着火検
知するまで順次着火時空燃比を変更するようにしても良
い。図5において、ステップ20〜31は図4と同じな
ので、説明を省略する。着火検知しない場合、タイマー
が5の倍数になるたび(ステップ35)、即ち5,1
0,15,…秒後にステップ36,37に進み、空燃比
設定部7aの着火時空燃比を変更し、燃焼用送風機3の
回転数を50rpmずつ上昇させていく。これにより、
着火時にかなり空燃比が低く、赤火状態で着火したとし
ても、炎電流が上昇する最適な燃焼状態になるまで、着
火空燃比を徐々に変更するので、確実に着火検知するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における燃焼器具の制御装置
のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例における燃焼器具の構成図で
ある。
【図3】本発明の一実施例における制御装置の電気回路
図である。
【図4】本発明の一実施例における制御装置の制御フロ
ーチャートである。
【図5】本発明の第2の実施例における制御装置の制御
フローチャートである。
【符号の説明】
1 燃焼部 2 燃料供給手段(電磁ポンプ) 3 燃焼用空気供給手段(燃焼用送風機) 5 着火検知手段(フレームロッド) 7 燃焼制御部 7a 空燃比設定部 7b タイマー部 7c 着火時空燃比変更手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−162819(JP,A) 特開 昭60−165418(JP,A) 特開 平4−347410(JP,A) 特開 平6−109235(JP,A) 特開 平1−134113(JP,A) 特開 昭51−9964(JP,A) 特開 昭58−210410(JP,A) 特開 平2−293519(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 5/00 F23N 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼部と、この燃焼部に燃料を供給する
    燃料供給手段と、前記燃焼部へ燃焼用空気を供給する燃
    焼用空気供給手段と、この燃焼用空気供給手段と前記燃
    料供給手段を制御して燃焼を行わせる燃焼制御部と、前
    記燃焼部に炎が形成されると着火検知信号を出力する着
    火検知手段とからなり、前記燃焼制御部は着火動作に
    関連してスタートし所定時間が経過すると信号を出力す
    るタイマー部と、着火時の空燃比を通常燃焼中の空燃比
    とは異なる値に設定する空燃比設定部と、前記着火検知
    手段からの着火検知信号または前記タイマー部からの信
    号のどちらか早い方の信号が入力された時点で前記空燃
    比設定部の着火時の空燃比を変更する着火空燃比変更手
    段とを備え、前記空燃比設定部は複数段の着火時空燃比
    を有し、前記着火空燃比変更手段は、着火検知信号が入
    力されない場合、前記タイマー部のカウント値に基づい
    て空燃比を変更することを特徴とする燃焼器具の制御装
    置。
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