(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナに燃焼空気を供給する燃焼空気供給手段と、同燃料を供給する燃料供給手段と、これら燃焼空気・燃料供給手段を制御する負荷制御部と、標高及び延長配管に対応して燃焼空気・燃料等の制御条件を複数有する中央制御部と、前記中央制御部の複数の制御条件のうち一つを選択しモード選択情報として書き込む記憶手段と、操作部に設けた設定スイッチ、及び電源スイッチとからなり、前記操作部の設定スイッチを特定操作することで標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態に入るとともに、前記電源スイッチをＯＮすることでモード設定状態を解除し、前記記憶手段に書き込まれたモード選択情報に基づいて前記中央制御部に制御条件を設定するようにした燃焼機の制御モード設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＦＦ温風暖房機、石油ファンヒータ等の燃焼機の制御モード設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＦＦ温風暖房機や石油ファンヒータ等の燃焼機は、標高の高い高地に設置したり、ＦＦ温風暖房機にあっては給・排気のための延長給・排気管の配管を長くしたりすると、燃焼空気や燃料量がそれらの影響を受けて微妙に変化し、良好な燃焼が得られないという課題がある。すなわち、標高の高い高地に設置した場合には、空気の密度が薄くなり平地のままの仕様では燃焼用空気量が足りなくなり、黄火やすすが発生したりする。また給・排気管の延長配管長を長くすると、配管抵抗の増加により燃焼空気が不足して黄火が増加し、また燃焼量を小さくした時には配管内壁に結露が生じたりする。
【０００３】
このように燃焼機は設置条件などにより燃焼に影響が生じ、設置や配管の条件に合わせて燃焼条件等のモードを変える必要が生じる。そのため、従来の燃焼機はこのような燃焼条件等のモードを変えるため、燃焼空気取入れ口にその一部を閉塞するキャップを設けておいてこのキャップを取り外したり、燃焼機器の背面に切替えスイッチを設けてこれを切替え操作したり、あるいは制御基板上の部品を交換したりジャンパー線を切ったりして設置条件を変更するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、いずれの場合であってもその切り替えが面倒であり、かつ切り替えの条件も多く設定できず、その設定を多くしようとすると、例えば切替えスイッチの数を増やす等、構成が複雑化するとともに、その切り替え作業が煩雑でわかりにくいものとなる課題があった。
【０００５】
すなわち、例えば、ＦＦ温風暖房機などにあっては一度設置してしまうとすぐには移動できないので、機器本体が狭い場所等に設置されているとキャップの取り外しが困難であり、また機器本体の背面は背面カバーによって覆われていて、かつ壁面との間が狭いため切替えスイッチの切り替えも困難であり、更に機器本体の前板を外した後制御基板をはずして部品交換やジャンパー線を切ったりする作業を行なわなければならず、その作業はたいへん面倒なものであった。
【０００６】
また、外したキャップを無くしてしまったり、引っ越しをした場合などには再度制御基板をはずして部品交換やジャンパー線を切ったりしなくてはならない等、モードの変更にはたいへん手間取るものであった。
【０００７】
また、切替えスイッチの場合には工事中に誤ってこのスイッチに触れてこれが切り替わったり、工事業者以外のユーザが不用意に触ってモードが切り換えられるといった誤設定の恐れがあるといった課題もあった。
【０００８】
更に、上記各構成ではいずれも切り換えられるモードが標準と特殊設置の二つ程度と少なく、これを多くしようとすれば、例えば切替えスイッチや交換する部品あるいは切断するジャンパー線の数を多くしなければならず、構成が複雑化するとともに、その際には作業がわかりにくく益々面倒なものとなるという課題があった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決したもので、モードの切り替えを容易にするとともに、電源スイッチのＯＮ操作でモード設定状態の解除と、選択されたモード選択情報に基づいた制御条件の設定を行うようにして、設定操作の簡素化を図り、標高差あるいは延長配管長に応じて良好な燃焼が行えるようすることを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、標高及び延長配管に対応して燃焼空気・燃料等の制御条件を複数有する中央制御部と、前記中央制御部の複数の制御条件のうち一つを選択しモード選択情報として書き込む記憶手段と、操作部に設けた設定スイッチ、及び電源スイッチとからなり、前記操作部の設定スイッチを通常操作とは異なる特定の操作をすることで、標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態に入るようにし、かつ電源スイッチをＯＮ操作でモード設定状態の解除と、選択されたモード選択情報に基づいた制御条件の設定を行うようにしている。
【００１１】
上記発明によれば、設定スイッチの特定操作により標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態とすることができ、その後、設定スイッチを操作して記憶手段にモード選択情報を書き込むだけで燃焼空気・燃料等の制御条件を選択、すなわち標高差や配管長に応じたモード（燃焼空気・燃料等の制御条件）に変更することができ、モード変更等の設定は極めた簡単にできるようになるとともに、電源スイッチのＯＮ操作でモード設定状態を解除し、同時に選択されたモード設定状態に基づいて制御条件を設定して運転状態に入るようにしているため、特別な解除操作をする必要がなく、選択した制御条件でそのまま運転を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、バーナに燃焼空気を供給する燃焼空気供給手段と、同燃料を供給する燃料供給手段と、これら燃焼空気・燃料供給手段を制御する負荷制御部と、標高及び延長配管に対応して燃焼空気・燃料等の制御条件を複数有する中央制御部と、前記中央制御部の複数の制御条件のうち一つを選択しモード選択情報として書き込む記憶手段と、操作部に設けた設定スイッチ、及び電源スイッチとからなり、前記操作部の設定スイッチを特定操作することで標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態に入るとともに、前記電源スイッチをＯＮすることでモード設定状態を解除し、前記記憶手段に書き込まれたモード選択情報に基づいて前記中央制御部に制御条件を設定するようにしたものである。
【００１３】
そして、標高及び延長配管に応じて制御条件を設定するとき、操作部に設けた設定スイッチの特定操作により標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態に入るようにし、設定スイッチの操作で中央制御部に設けた複数の制御条件の中からモード選択情報として記憶手段に書き込み、その選択されたモード選択情報に基づいて負荷を制御するようにしたものであり、簡単な操作で標高及び延長配管に対応した制御条件を選択することができる。
【００１４】
また、電源スイッチのＯＮ操作でモード設定状態を解除し、同時に選択されたモード設定状態に基づいて制御条件を設定して運転状態に入るようにしているため、特別な解除操作をする必要がなく、選択した制御条件でそのまま運転を行うことができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明例の実施例を添付図面にもとづいて説明する。
【００１６】
図１において、１は機器本体の操作部、２はこの操作部１に設けた電源スイッチ、３は同運転スイッチ、４〜７は同各種の運転条件を入力する設定スイッチで、この実施例では設定温度とタイマー運転等の時間を入力できるものとしてあり、設定スイッチ６、７は燃焼制御条件を設定するモード設定用にも兼用するように構成してある。８は同操作部１に設けた表示部で、本実施例では時計とともにモード設定時のモード表示が行えるように構成してある。
【００１７】
９は電源プラグ（図示せず）の電源への差し込みによって通電され動作状態となる中央制御部で、運転スイッチ３や各種の設定スイッチ４〜７からの出力に基づいて制御信号を出力するようになっている。この中央制御部９は所定の制御シーケンスとともに各標高における燃焼時の燃焼空気・燃料等の制御条件ならびに各配管長における燃焼時の燃焼空気・燃料等の制御条件がそれぞれ複数記憶させてある記憶部（ＲＯＭ）と、この記憶部１０からのデータと上記各設定スイッチ４〜７からの入力データに基づいて所定の制御信号を出力する演算部（ＣＰＵ）１１とからなり、この実施例ではマイクロコンピュータで構成してある。
【００１８】
１２は上記中央制御部９からの信号に基づいて動作する負荷制御部で、バーナに燃焼空気を供給する燃料空気供給手段１３と、同バーナに燃料を供給する燃料供給手段１４と、温風用の送風を行なうファン等の温風供給手段１５等の負荷を駆動制御するものである。
【００１９】
１６はＥ２ＰＲＯＭ等の不揮発性メモリーで構成した記憶手段（以下不揮発性メモリーと称する）で、上記中央制御部９の記憶部１０に記憶された各燃焼空気・燃料等の制御条件のなかから必要な制御条件を選択させるモード選択情報を書き込むもので、前記モード設定スイッチ６、７の操作によってモード選択情報が書き込まれるようになっている。すなわち、モード設定スイッチ６、７を同時押し操作すると中央制御部９が設定モード状態に入り、次に上記モード設定スイッチ６、７のいずれかが操作されるとそれに応じてモード選択情報を不揮発性メモリー９に書き込むようになっている。
【００２０】
上記構成において、次にその動作を説明する。まず、電源プラグを電源コンセントに差し込んで電源に接続すると、中央制御装置９に通電されこれが動作待機状態となり、記憶部１０に書き込まれている標準制御の制御条件に対応するシーケンスで制御可能な状態になる。
【００２１】
次に、電源スイッチ２を投入せずＯＦＦのままモード設定を兼ねた設定スイッチ６、７を同時に押すと、中央制御装置９はこの同時信号を条件にモード設定状態に入る。そして前記中央制御装置９はこの状態で一方の設定スイッチ６を押した場合は配管長のモード選択情報を、他方の設定スイッチ７を押すと標高のモード選択情報を、それぞれ不揮発性メモリー１６に書き込み、各々のモード設定が行われる。また、この時、中央制御装置９は前記標高設定時にはその標高を、配管長の設定時には配管長のモード表示を、それぞれ記号化して表示部８に表示させ、使用者にモード設定状況を知らせる。そして、電源スイッチ２を投入すると不揮発性メモリー１６に書き込まれているモード選択情報を読み込み、設定モードを解除する。
【００２２】
このようにして各モードが設定された状態で運転スイッチ３をＯＮすると中央制御装置９は不揮発性メモリー１６に書き込まれているモード選択情報によって記憶部１０内に記憶されている制御シーケンスの中から必要なシーケンスを選択し、これに従って負荷制御部１２を駆動し、負荷制御部１２は中央制御部９からの信号に基づいて、燃焼空気供給手段１３、燃料供給手段１４、温風供給手段１５を駆動制御して燃焼を開始させ温風による暖房を行なわせる。
【００２３】
以下その動作を図２〜図７のフローを用いて詳細に説明していく。
【００２４】
まず図２を用いて設置モード処理を説明する。電源プラグが差し込まれて中央制御装置９が動作状態になると、まず電源スイッチがＯＦＦ状態か否かを判定し、ＯＦＦ状態のままであればモード設定用の設定スイッチ６、そして７が押されたかを確認し、両方とも押されていれば受付タイマーをカウントして一定時間経過したかを確認し、両方とも押されていれば受付けタイマーをカウントして一定時間経過すると設置モードに入る。そして、モード設定用の設定スイッチ６、７が押されなくなると、受付タイマーを初期化して次の処理に移る。
【００２５】
この時、この実施例では上記設定スイッチ６、７が同時に押され、しかもそれが受付けタイマーがカウントアップするまでの一定時間継続されることが設置モードに入る条件としてあるから、工事中誤って設置モードに入ってしまうようなことがなくなる。
【００２６】
次に、前記した如く設定モードに入ると、図３に示すような動作で不揮発性メモリー１６にモード選択情報の書き込みを行なうことになる。以下書き込むモードとして標高と配管長を例にし、標高は３モード、配管長は２モード設定可能とした場合で説明するが、これは上記モード数に限られるものではなくそれ以上或はそれ以下であってもよく、また設定するモードも上記以外、例えば部屋の広さ等種々のものが考えられるものである。
【００２７】
図３において、まず設置モードになっていることを確認すると、設定スイッチ６、７のどちら側が押されたかを判定する。そして、設定スイッチ６の方であれば配管長モードに入って配管長モードを＋１とする。次に配管長モードが２以上か否かを判定し、２以上であれば配管長モードを０（標準）に戻し、そうでなければ＋１した値、すなわち設定モード処理前に不揮発性メモリー１６に書き込まれている値が０であれば１を不揮発性メモリーに書き込む。
【００２８】
一方、設定スイッチ７の方であれば標高設定に入って標高モードを＋１とする。次に、標高モードが３以上か否かを判定し、３以上であれば標高モードを０（標準）に戻し、そうでなければ＋１した値、すなわちモード設定処理前に不揮発性メモリー１６に書き込まれている値が０であれば１を、１であれば２を不揮発性メモリーに書き込む。
【００２９】
次に、このようにしてモード設定しているときには表示部８にそのモード設定状況を表示している。以下その動作を図４を用いて説明すると、まず設置モードになっているか否かを判定し、なっていなければ通常の表示、例えば非燃焼時であれば時刻を、燃焼中であれば室温等を表示している。設置モードになっていると、配管長モードの書き込み状況を判定してそのモード記号を表示部の下位桁に表示させ、次のステップで標高の書き込み状況を判定してそのモード記号を表示部の上位桁に表示させる。すなわち、表示部の上下桁を利用して配管長及び標高モードの設定状況を表示する。
【００３０】
上記のようにして標高及び配管長のモード設定が行なわれ、前記いずれの設定スイッチ６、７とも操作されなくなると、図２で示したように受付タイマーを初期化して次の処理へと移る。そして、電源スイッチ２を投入すると設置モードを設置モードを解除するとともに不揮発性メモリー１６に記載されているモード選択情報を読み込む。そしてそこに書かれているモード選択情報に従って記憶部１０に記憶されているシーケンスに基づいて燃焼等の制御を行なう待機状態となる。
【００３１】
なお、本実施例では不揮発性メモリー１６からモード選択情報を読み込ませるのを電源スイッチ投入時としたが、これは後述する燃焼・燃料・温風供給制御処理時に読み込むようにしても、或は電源プラグを介して電源に接続した時に読み込むようにしてもよく、必要な時に設定すれば良いものである。
【００３２】
以上のようにして標高及び配管長のモード設定が終了する。すなわち、この制御モード設定装置では、機器本体を設置した後、機器本体の操作部１に設けてある設定スイッチ６、７を操作するだけで、例えば標高や配管長等の設置条件モードの設定ができ、従来のように面倒な作業をしなくても簡単に設定できる。また、そのモード設定は、中央制御装置９内の記憶部１０に制御条件を記憶させておいてその中から選択する構成としているので、モードの設定数はスイッチ等の部品を増やすことなく必要なだけ数多く用意することができるとともに、その設定時には設定状況を表示部８に表示させているので分かりやすく、かつ誤りなく正確に設定することができる。
【００３３】
次に上記のようにして標高及び配管長のモード設定が終了した後、運転スイッチ３をＯＮすると、中央制御装置９は不揮発性メモリー１６に記載されているモード選択情報に従って記憶部１０に記憶されているシーケンスにより燃焼等の制御を行なう。
【００３４】
以下、この実施例に記載した標高並びに配管長モード設定時の燃焼制御について、図５の燃料供給（ＶＰ）制御フロー、図６の燃焼空気（ＢＭ）供給フロー、図７の温風供給（ＦＭ）制御フローを用いて説明する。
【００３５】
まず標高モードを設定したときの制御動作について説明する。まず各フローとも設定された標高モードを判定し、標高モードが０（例えば標高５００ｍ以下＝標準）か１（例えば標高５００ｍ以上）か２（例えば標高１０００ｍ以上）を特定する。そして標高モードが標準以外の１、２の場合は、燃焼空気供給量のみ補正せず標準のまま駆動し、燃料供給量並びに温風供給量の両方にある特定の補正率ＡまたはＢ％とＣまたはＤ％を掛けてこれを減少補正する。すなわち、標高が高くなって空気密度が薄くなっていくと、燃料供給手段による燃料供給量を減少させて燃焼量を低下させるとともに、それに合わせて温風供給量を減少させることにより、空気不足を補い、良好な燃焼が維持できるようにする。これにより、機器が設置される標高が異なっても良好な燃焼が確保できるとともに、燃焼空気供給量を増加させるもののように送風騒音が高くなるようなことがなく、標準使用と同様騒音の少ない快適な暖房が可能となる。
【００３６】
また、この標高１、２の時には上記燃料供給量と燃焼空気供給量とが一定以下に下がらないよう、ある特定の補正ａ、ｂをリミッターとして設定し、これ以下には下がらないようにして、上記燃焼量、温風量の低下による暖房能力不足が起きないように構成してある。この標高モードによって設定された燃料供給量（ＶＰ周波数）と燃焼空気供給量（ＢＭ回転数）との関係を示すと図８のようになる。
【００３７】
次に、配管長モードを設定したときの制御動作について説明すると、同図（図５〜図７）の標高モード処理が終了した後、配管長モードを０（例えば延長配管長０〜２ｍ）か１（延長配管長２ｍ以上）を特定する。そして配管長モードが標準以外の１の場合は、燃焼空気供給量のみある特定の補正率Ｅ％を掛けて増加補正する。すなわち、配管長が長くなって不足しがちになる燃焼空気量を補い、良好な燃焼が維持できるようにする。そして、燃焼空気供給量、燃料供給量、温風供給量のいずれをもその下限を、前記標高モードで規制したリミッター値にある特定の値ｃをプラスした分まで増加させるようにする。すなわち、配管長が長くなったことによって生じやすい結露が起きないようにその燃焼量を一定以下に下げられないようにする。この配管長モードによって設定された燃料供給量（ＶＰ周波数）と燃焼空気供給量（ＢＭ回転数）との関係を示すと図９のようになる。
【００３８】
ところで、上記実施例では記憶手段１６として不揮発性メモリーを用いたもので説明したが、これは図１の破線示すように中央制御装置９内に設けてあるＲＡＭで構成してもよく、またこれら両者を併用してもよく、この併用方式の場合は不揮発性メモリー１６とともにこのＲＡＭにもモード選択情報を書き込んで通常はＲＡＭ内からモード選択情報を読み込むようにすればモード選択情報の読み込み速度を早めることができる。
【００３９】
また、記憶手段１６をＲＡＭで構成した場合は記憶内容を保持させておくバックアップ電源を付設しておけば、不揮発性メモリーの場合と同様単なるＲＡＭの場合には得られない効果が期待できる。すなわち、このバックアップ電源付きＲＡＭ或は不揮発性メモリーの場合は停電が生じたり、電源プラグがコンセントから抜かれて電源との接続が立たれるようなことがあっても、バックアップ電源付きＲＡＭ或は不揮発性メモリーに記憶させたモード選択情報は記憶保持され続け、再度モード選択情報を書き込む必要がなくなり、使い勝手が向上する。
【００４０】
また、上記実施例では構成の簡素化を図るべく設定スイッチ６、７を温度設定やタイマー時刻設定等の設定スイッチと兼用するもので説明したが、これはモード設定専用のスイッチを設けて構成してもよく、また二つの設定スイッチ６、７の同時押しとしたが一つの設定スイッチを所定時間押し続けると設定モードに入るようにしてもよく、いずれの場合も誤設定を防止することができる。
【００４１】
さらに、この実施例ではモード設定にしてから配管長モード、標高モードを順次設定するようにして操作性を向上させた構成としたが、各々が別々にモード設定状態にはいるようにしてもよく、こうすることによって配管長モードと標高モードを間違えて設定することを少なくすることもできる。
【００４２】
更に、この実施例ではモード選択情報を時計等の表示部を利用して表示させるようにしたが、これは専用の表示部を設けてもよく、またその表示も複数のＬＥＤを用いた表示等種々の形態が考えられるものである。そして表示部に表示させるのも記号ではなく実際の標高や配管長の数字を表示するようにしても良いものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の制御モード設定装置は、設定スイッチの特定操作により標高及び延長配管に対応した制御条件を順次設定することができるモード設定状態とすることができ、簡単な操作で標高及び延長配管に対応した制御条件の設定が可能になるとともに、電源スイッチのＯＮ操作でモード設定状態を解除し、同時に選択されたモード設定状態に基づいて制御条件を設定して運転状態に入るようにしているため、特別な解除操作をする必要がなく、選択した制御条件でそのまま運転を行うことができ、使い勝手の向上が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における燃焼機の制御モード設定装置のブロック図
【図２】同制御モード設定装置の設置モード処理を示すフロー図
【図３】同制御モード設定装置のモード情報書き込み動作を示すフロー図
【図４】同制御モード設定装置のモード表示処理を示すフロー図
【図５】同制御モード設定装置の燃料供給処理を示すフロー図
【図６】同制御モード設定装置の燃焼空気供給処理を示すフロー図
【図７】同制御モード設定装置の温風空気供給処理を示すフロー図
【図８】同制御モード設定装置で設定した標高モード時の標高補正の特性図
【図９】同制御モード設定装置で設定した配管長モード時の配管長補正の特性図
【符号の説明】
１  操作部
２  電源スイッチ
６  設定スイッチ
７  設定スイッチ
８  表示部
９  中央制御部
１２  負荷制御部
１３  燃焼空気供給手段
１４  燃料供給手段
１５  温風空気供給手段
１６  記憶手段（不揮発性メモリー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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