(57)【要約】　　　（修正有）【課題】点火用ヒーターの通電時間を必要最小限に抑えて長寿命化を保ち、かつ点火ミスを起こさないようにした燃焼器の燃焼制御装置を提供する。【解決手段】側周壁に多数の小孔２、５を設けたポットバーナー１と、このポットバーナー１の上方に配置した略円盤状の整流体３と、ポットバーナー１の底部に設けた点火用ヒーター６と、ポットバーナー１に燃料を供給する燃料供給装置８と、ポットバーナー１に燃焼空気を供給する送風機９と、ポットバーナー１で形成される炎を検知するフレームロッド１３とを有する燃焼器において、点火時の前記点火用ヒーター６の通電開始時からあらかじめ設定された時間Ｔ１が経過した時点で前記フレームロッド１３により炎を検出し、点火用ヒーター６および燃料供給装置８の運転の停止もしくは継続制御を行う。【選択図】　図１
2004012030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側周壁に多数の小孔（２）、（５）を設けたポットバーナー（１）と、このポットバーナー（１）の上方に配置した略円盤状の整流体（３）と、ポットバーナー（１）の底部に設けた点火用ヒーター（６）と、ポットバーナー（１）に燃料を供給する燃料供給装置（８）と、ポットバーナー（１）に燃焼空気を供給する送風機（９）と、ポットバーナー（１）で形成される炎を検知するフレームロッド（１３）とを有する燃焼器において、点火時の前記点火用ヒーター（６）の通電開始時からあらかじめ設定された時間Ｔ１が経過した時点で前記フレームロッド（１３）が炎を検出している場合は、点火用ヒーター（６）の通電を停止すると共に、前記燃料供給装置（８）の運転を継続させて、その後の予備燃焼へ移行させ、点火時の点火用ヒーター（６）の通電開始時からあらかじめ設定された時間Ｔ１が経過した時点でフレームロッド（１３）が炎を検出出来ない場合には、点火用ヒーター（６）への通電を継続すると共に、燃料供給装置（８）の運転を停止させて、その後の予備燃焼に移行させないで待機させ、前記時間Ｔ１が経過した時点からあらかじめ設定された時間Ｔ２が経過するまでにフレームロッド（１３）が炎を検知した時は燃料供給装置（８）の運転を再開させると共に、燃料供給装置（８）の運転再開時からあらかじめ設定された時間Ｔ３が経過した後に前記点火用ヒーター（６）への再通電を停止させ、その後の予備燃焼に移行させるようにしたことを特徴とする燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油を燃料とするポット式バーナーの燃焼制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポット式バーナーは、ポット状のバーナー底に供給された燃料を直接点火用ヒーターで加熱し気化させて着火させる方式であるため、点火をスムーズに行うためには、燃料を供給する前にあらかじめ点火用ヒーター自身、及びポット底を加熱して温度を高くしておく必要がある。しかし、一般的には点火用ヒーターの通電時間を長くすると点火用ヒーターの寿命が短くなるため、長寿命化を優先し、マイコン等の制御部で必要最低限の一定の通電時間を設定し、点火用ヒーターへの通電は常時、同一時間で行っていた。
【０００３】
また、例えば特開平０７−１０３４６２号公報に示す如く外気温や電源電圧が変動しても点火用ヒーターが異常に加熱されることが無いように、外気温度補償回路や電圧補償回路を設けて点火用ヒーターの通電を制御するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の前者に示す点火用ヒーターの通電を一定時間にするものは、燃料及び燃焼用空気の温度が極端に低い時や、電源電圧が低い時等は、通電時間が一定のため、点火用ヒーターから着火するのに十分な熱量が得られず、点火ミスを起こすことがあった。
【０００５】
また、着火性能を高めるために燃料の点火芯を点火用ヒーター下部に取り付けている場合があるが、このようなタイプのものは新品の時は優れた着火性能を示すが、点火芯にタールが付着すると燃料の吸い上げ性能が悪くなり、点火用ヒーターの通電時間内に点火芯で充分な燃料の気化が行われなくなるため同様に点火ミスを起こすことがあった。
【０００６】
特にタイマー運転で自動的に運転を開始させる時にこのような点火ミスが起きると、寒い朝に起床しても暖房が開始できていないという不具合が生じ、非常に使い勝手が悪く、不便であった。
【０００７】
また、後者に示す外気温度補償回路や電圧補償回路を設けるものは回路構成が複雑で高価なものとなり、安価に使用者に提供することができない問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、側周壁に多数の小孔を設けたポットバーナーと、このポットバーナーの上方に配置した略円盤状の整流体と、ポットバーナーの底部に設けた点火用ヒーターと、ポットバーナーに燃料を供給する燃料供給装置と、ポットバーナーに燃焼空気を供給する送風機と、ポットバーナーで形成される炎を検知するフレームロッドとを有する燃焼器において、点火時の前記点火用ヒーターの通電開始時からあらかじめ設定された時間Ｔ１が経過した時点で前記フレームロッドが炎を検出している場合は、点火用ヒーターの通電を停止すると共に、前記燃料供給装置の運転を継続させて、その後の予備燃焼へ移行させ、点火時の点火用ヒーターの通電開始時からあらかじめ設定された時間Ｔ１が経過した時点でフレームロッドが炎を検出出来ない場合には、点火用ヒーターへの通電を継続すると共に、燃料供給装置の運転を停止させて、その後の予備燃焼に移行させないで待機させ、前記時間Ｔ１が経過した時点からあらかじめ設定された時間Ｔ２が経過するまでにフレームロッドが炎を検知した時は燃料供給装置の運転を再開させると共に、燃料供給装置の運転再開時からあらかじめ設定された時間Ｔ３が経過した後に前記点火用ヒーターへの再通電を停止させ、その後の予備燃焼に移行させるようにしたものである。
【００１０】
これによって燃料及び燃焼用空気の温度、電源電圧等に問題がなく、点火用ヒーターへ通電が開始されてから一定の時間Ｔ１が経過した時点でバーナー内に炎がある場合には、その時点で点火用ヒーターへ通電が停止されるので必要最低限の通電時間で点火させる事が出来る。
【００１１】
一方、燃料及び燃焼用空気の温度が極端に低い、または、電源電圧が低い等の不具合が原因で、時間Ｔ１内に燃料に着火できず、炎が検出できない場合には、点火用ヒーターへの通電が継続、又は再通電が行われるのでその後に着火を行わせる事が出来る。
【００１２】
この場合でもバーナー内に炎が検出した後に点火用ヒーターへの通電を停止させるので、必要以上の通電を行わないようにすることが出来る。
【００１３】
また、点火ミスを起こす原因には点火用ヒーター自体の故障も考えられるが、時間Ｔ１を経過した時点で炎を検知できない場合は同時に燃料供給装置への通電を停止させるので必要以上の燃料を供給しなくて済む。
【００１４】
これにより、点火用ヒーター故障時のバーナー内への燃料溜まりの量を最小限に抑える事が出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１、図２および図３に従って説明する。
【００１６】
図１において、ポットバーナー１の周壁の上部と下部には燃焼用空気を供給するための小孔２、５が設けてある。
【００１７】
ポットバーナー１の下方外部には送風路１０が接続されており、送風路１０は送風機９と接続されている。燃焼用空気はこの送風機９、送風路１０を介して小孔２、５からポットバーナー１内へ供給される。
【００１８】
ポットバーナー１の下方内部には送油管７が取り付けられており、送油管７は燃料供給装置８へ接続されている。したがって、ポットバーナー１で燃焼させる燃料は燃料供給装置８から送油管７へ送られ、ポットバーナー１内へ供給される。
【００１９】
ポットバーナー１の下方内部には送油管７の他にポットバーナー１内へ供給される燃料を点火させるための点火用ヒーター６が取り付けられている。
【００２０】
更にこの点火用ヒーター６の下方には着火性能を高めるための点火芯１２が取り付けられており、ポットバーナー１内へ供給された燃料は、この点火芯１２に吸い取られ、点火用ヒーター６の表面近くで熱により気化し、小孔５から供給された空気と反応し着火する。
【００２１】
着火した後は気化した燃料と小孔５から供給された空気とが混合し、上方に向かって反応を促進しながら移動していく。
【００２２】
ポットバーナー１の上方内部には保持板４と整流リング１１で保持された円盤状の整流体３が取り付けられている。
【００２３】
この整流体３はポットバーナー１の下方から上方に向かって流れてきた未燃ガスをそのまま抜け出さないようにする目的を持っている。
【００２４】
下方から上がってきた未燃ガスは整流体３の側面とポットバーナー１の内壁との間に形成された空間を通過するが、この際にポットバーナー１の上方に設けた小孔２から供給された空気と反応し、小孔２で青炎が形成され、燃焼が完了する。
【００２５】
ポットバーナー１の小孔２と整流体３の側面との間に形成された空間には炎を検知するためのフレームロッド１３が取り付けられている。
【００２６】
図２及び図３において、制御部３２には運転、停止の指示を出す運転／停止指示部３３があり、運転時には運転／停止指示部３３は燃料供給指示部１７、点火用ヒーター通電指示部２０、送風機制御部２２へ運転指示を出す。
【００２７】
運転／停止指示部３３から運転指示が出されると、まず点火用ヒーター通電指示部２０から点火用ヒーター通電制御部２１に点火用ヒーター６へ通電を行う指示が出され、点火用ヒーター６への通電が開始される（ステップＳ１）。これと同時に点火用ヒーター通電指示部２０はタイマーＡ２３を起動させる（ステップＳ２）。
【００２８】
タイマーＡ２３には通常の運転で燃料が着火するのに必要最低限である点火用ヒーター６の通電時間Ｔ１がセットされている。この通電時間Ｔ１は製造者が不揮発メモリーを使用して任意に設定できる。
【００２９】
タイマーＡ２３の経過時間は、タイマーＡ計測部２４で計測し、タイマーＡ終了判定部２５により、時間Ｔ１が経過したかどうかの判定を行うが、時間Ｔが経過した時点でタイマーカウントアップの信号を点火用ヒーター通電継続判定部１９と燃料供給装置通電継続判定部１６へ送る。
【００３０】
送風機９は点火用ヒーター６への通電が開始された後に、運転／停止指示部３３からの運転指示を受けた送風機制御部２２からの通電により運転を開始する（ステップＳ３）。
【００３１】
その後はしばらくの間、燃料を着火しやすくするために、点火用ヒーター６への通電と送風機９の運転を行いながら予熱を行う。
【００３２】
この予熱の過程は、点火用ヒーター６自身、及びポットバーナー１の底部温度が、燃料が着火するのに十分な温度になると予測されるまで継続される。そして、その後に燃料供給指示部１７から燃料供給装置８を運転させる信号が燃料供給装置制御部１８へ出される（ステップＳ４）。
【００３３】
燃料供給装置制御部１８はその信号により、燃料供給装置８への通電を開始し、ポットバーナー１へ燃料が供給される。
【００３４】
ポットバーナー１に供給された燃料はその後着火し、小孔２で炎を形成するが、フレームロッド１３によりその炎を検知して炎検知部１４にその信号を送る。炎検知部１４は炎の有無の信号を炎有無判定部１５を介して点火用ヒーター通電継続判定部１９と燃料供給装置通電継続判定部１６に送る。
【００３５】
そして、時間Ｔ１が経過した時点で点火用ヒーター通電継続判定部１９はタイマーＡ終了判定部２５からタイマーカウントアップの信号を受け取るが（ステップＳ５）、この時、炎検知部１４からの信号が「炎有り」であれば、点火用ヒーター６の通電を停止する信号を点火用ヒーター通電指示部２０に送る。点火用ヒーター通電指示部２０はこの信号を受けて、点火用ヒーター通電制御部２１に通電停止の信号を転送し、点火用ヒーター６への通電を停止させる（ステップＳ６、ステップＳ７）。
【００３６】
これと同時に燃料供給装置通電継続判定部１６もタイマーＡ終了判定部２５からタイマーカウントアップの信号と、炎検知部１４から「炎有り」の信号を受け取るが、この場合は、燃料供給装置８を継続運転させる信号を燃料供給指示部１７に送る。
【００３７】
燃料供給指示部１７はその信号を燃料供給装置制御部１８へ転送し、燃料供給装置８を継続運転させる（ステップＳ８）。
【００３８】
以上の動作により、時間Ｔ１が経過した時点で炎が有る時は、点火用ヒーター６への通電を停止すると共に燃料供給装置８への通電を継続させ、その後の燃焼性能を安定させるための予備燃焼（ステップＳ９）へ移行させる。ここで言う予備燃焼とは、着火直後のポットバーナー１部の温度が冷えている場合は、燃焼が不安定な状態になりやすいため、強制的に最大燃焼量より小さい燃焼量で一定時間燃焼させるものである。
【００３９】
この動作により、点火用ヒーター６への通電時間を可能な限り短くする事が出来る。
【００４０】
一方、何らかの原因で燃料に着火できず、時間Ｔ１が経過した時点で、フレームロッド１３により炎が検知できない場合は（ステップＳ５、Ｓ６）、炎検知部１４から送られる信号は「炎無し」となるが、この場合点火用ヒーター通電継続判定部１９は点火用ヒーター６の通電を継続する信号を点火用ヒーター通電指示部２０に送る。
【００４１】
点火用ヒーター通電指示部２０はこの信号を受けて、点火用ヒーター通電制御部２１に通電継続の信号を転送し、点火用ヒーター６の通電を継続させる（ステップＳ１１）。
【００４２】
これと同時に燃料供給装置通電継続判定部１６にもタイマーＡ終了判定部２５からタイマーカウントアップの信号と、炎検知部１４から「炎無し」の信号が送られるが、この場合は、燃料供給装置通電継続判定部１６は燃料供給装置８の運転を停止させる信号を燃料供給指示部１７に送る。
【００４３】
燃料供給指示部１７はその信号を燃料供給装置制御部１８へ転送し、燃料供給装置８を停止させる（ステップＳ１２）。
【００４４】
従って時間Ｔ１が経過した時点で炎が無い場合は、点火用ヒーター６の通電を継続し、燃料供給装置８の運転を停止させた状態を維持し、待機する事になる。この時、炎が無いので当然予備燃焼へは移行しない。
【００４５】
さらに燃料供給指示部１７はタイマーＡ２３がタイムアップした（時間Ｔ１が経過した）直後にタイマーＢ２６を起動させる（ステップＳ１０）。
【００４６】
タイマーＢ２６には点火用ヒーター６の通電を継続し、燃料供給装置８の運転を停止させた状態を維持する待機時間Ｔ２がセットされている。
【００４７】
タイマーＢ２６の経過時間は、タイマーＢ計測部２７で計測し、タイマーＢ終了判定部２８により、時間Ｔ２が経過したかどうかの判定を行うが、時間Ｔ２が経過した時点でタイマーカウントアップの信号を点火用ヒーター通電継続判定部１９と燃料供給装置通電継続判定部１６へ送る（ステップＳ１３）。この時間Ｔ２も製造者が不揮発メモリーを使用して任意に設定できる。
【００４８】
タイマーＢ２６がタイムアップする前（時間Ｔ２が経過する前）に燃料に着火し、小孔２に炎が形成されると、フレームロッド１３により炎を検知し、炎検知部１４を介して、炎有無判定部１５から「炎有り」の信号が燃料供給装置通電継続判定部１６へ送られる（ステップＳ１４）。
【００４９】
燃料供給装置通電継続判定部１６は「炎有り」の信号を受けた時点で燃料供給装置８の運転を再開させる信号を燃料供給指示部１７に送る。
【００５０】
燃料供給指示部１７はその信号を受け、燃料供給装置制御部１８を介して燃料供給装置８への通電を再開させる（ステップＳ１５）。これにより、ポットバーナー１に燃料が供給されるのでストーブは燃焼を継続する事が可能になる。
【００５１】
さらに燃料供給装置通電継続判定部１６は燃料供給装置８の運転再開の信号を出した時点でタイマーＢ２６をキャンセルすると共にタイマーＣ２９を起動させる（ステップＳ１６）。
【００５２】
タイマーＣ２９には時間Ｔ３がセットされており、時間Ｔ３の経過時間は、タイマーＣ計測部３０で計測し、タイマーＣ終了判定部３１により、時間Ｔ３が経過したかどうかの判定を行う（ステップＳ１７）。
【００５３】
タイマーＣ終了判定部３１は時間Ｔ３が経過した時点でタイマーカウントアップの信号を点火用ヒーター通電継続判定部１９へ送る。この時間Ｔ３もＴ１、Ｔ２と同様に製造者が不揮発メモリーを使用して任意に設定できる。
【００５４】
タイマーＣがタイマーカウントアップすると点火用ヒーター通電継続判定部１９は点火用ヒーター６への通電を停止する信号を点火用ヒーター通電指示部２０に送る。
【００５５】
点火用ヒーター通電指示部２０はその信号を受け、点火用ヒーター通電制御部２１を介して点火用ヒーター６への通電を停止させる（ステップＳ１８）。
そして、その後は通常の予備燃焼へ移行させる（ステップＳ１９）。
【００５６】
尚、タイマーＢ２６がタイマーカウントアップしても（時間Ｔ２が経過した後）フレームロッド１３により炎が検出できない場合は、点火用ヒーター６、及び燃料供給装置８関連の系統が故障していると判断し、点火用ヒーター通電継続判定部１９から点火用ヒーター６を停止する信号を点火用ヒーター通電指示部２０へ出し、燃焼器全体も停止させる（ステップ２０、ステップ２１）。
【００５７】
以上の動作により、時間Ｔ１が経過した時点で炎がない時は、点火用ヒーター６への通電を継続すると共に燃料供給装置８への通電を停止して待機させ、その後に燃料に着火して炎ができた時点で燃料供給装置８への通電を再開させるので、点火ミスを起こす事無く、燃焼を継続させる事が出来る。
【００５８】
またタイマーＢ２６がカウントされている待機中は燃料供給装置８は停止しているので点火用ヒーター６自体が故障している時でも過剰の燃料がポットバーナー１に供給される事はない。
【００５９】
前記実施例ではタイマーＡの時間Ｔ１（炎の有無を判定するまでの時間）と点火用ヒーター６への通電時間を同一としているが、点火用ヒーター６の長寿命化を更に図る場合は、点火用ヒーター６への通電時間を時間Ｔ１より短くすれば良い。この場合の制御は、時間Ｔ１が経過した時点で炎がある場合は点火用ヒーター６は停止した状態で燃料供給装置８を運転継続させ、時間Ｔ１が経過した時点で炎がない場合は、点火用ヒーター６を再通電させると共に燃料供給装置８を停止させて待機する、という内容のものになる。
【００６０】
炎がない場合の待機状態に入った時（タイマーＢ２６の時間Ｔ２をカウントしている時）の動作は上述と同一である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポット式の燃焼制御装置は、点火用ヒーターへの通電時間を必要最低限の時間に設定する事が可能であり、何らかの原因で燃料の着火が遅れるような場合でも、点火用ヒーターへの通電時間を必要最低限に抑えて点火ミスを起こさないようにすることができるので、点火用ヒーターの長寿命化を保ちながら、非常に使い勝手の良い燃焼器を提供する事が出来る。また、点火用ヒーター自身が故障している時でも不必要な燃料を供給する事がないのでポットバーナーに多量の燃料が溜まるのを防ぐ事が出来る。
【００６２】
加えて、本発明の構成はマイコンのプログラムで実現でき、センサーなどの特殊な構成を必要としないので、安価に構成でき、使用者に安価に提供できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す燃焼制御装置の要部縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す燃焼制御装置のシステムブロック図である。
【図３】本発明の一実施例を示す燃焼制御装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
１　ポットバーナー
２　小孔
３　整流体
５　小孔
６　点火用ヒーター
８　燃料供給装置
９　送風機
１３　フレームロッド
【図１】
2004012030.tif 000003
【図２】
2004012030.tif 000004
【図３】
2004012030.tif 000005