(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサとを有し、この温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、このバーナ温度センサの検知温度が所定温度以上、または、所定温度を越えて異常温度に上昇したときには、前記バーナの燃焼を強制的にＯＦＦし、かつ、前記バーナ温度センサでバーナの燃焼がＯＦＦされた後、このバーナの燃焼を温水温度センサの検知温度に基づいて再開させるようにしたことを特徴とする温水暖房用熱源機の制御装置。
【請求項２】
液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサと、強制燃焼スイッチとを有し、前記温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御すると共に、前記強制燃焼スイッチが投入された強制燃焼運転中は前記温水温度センサの検知温度と無関係に前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、前記強制燃焼運転中に前記バーナ温度センサの検知温度が第１の所定温度以上、または第１の所定温度を超えて異常温度に上昇したときには、バーナの燃焼を強制的にＯＦＦし、かつ、第１の所定温度より低い第２の所定温度以下、または第２の所定温度より低いときには、燃焼を再開させるようにしたことを特徴とする温水暖房用熱源機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は床暖房パネルやファンコンベクタ等の放熱器に温水を循環させて暖房する温水暖房用熱源機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の温水暖房用熱源機システムの例を示している。１は熱源機、２は放熱器、３は温水管、４はヘッダ（温水分配器）であって、熱源機１で発生した温水を放熱器２内に循環させて暖房を行う構成である。この温水暖房用熱源機１システムは例えば全放熱器２が運転しているような高負荷時には熱源機１（バーナ）は最大の燃焼運転（以下ハイ燃焼運転という）を行い、一台の放熱器２のみが運転しているような低負荷時には熱源機１は最小の燃焼運転でＯＮ、ＯＦＦ運転（以下ロー燃焼運転という）を行う運転制御方式である。
【０００３】
熱源機１内には温水温度を検出する温度センサが取り付けてあり、この温度センサの検出温度に基づいてバーナの燃焼を制御する制御回路が設けてある。この制御回路では温度センサで検出される温度が低い場合にはハイ燃焼運転を行い、検出される温度が高い場合にはロー燃焼運転を行うように切り換えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、熱源機として燃焼炎が横向きに放出されるような構成で使用するバーナヘッド等を有するバーナを組み込んでいる場合、バーナヘッドを水平に固定する部品が熱的影響を受け劣化したりするなどのため、バーナヘッドが傾いて部分加熱を起こすという問題があった。固定金具の部分加熱が原因でバーナ本体が異常に高温になると、バーナ本体が変形したり、バーナの内部に炎が進入する逆火現象を招いたりすることになりかねない。バーナ本体が変形してしまうと修理に大変な労力を要したり、バーナの再使用が不可能になることになる。
【０００５】
本発明は上述した従来の問題点を解消したものであり、バーナ本体温度を検知し、バーナ本体の温度が異常に高温になるのを防止するバーナ保護機能を備えた温水暖房用熱源機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサとを有し、この温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、このバーナ温度センサの検知温度が所定温度以上、または、所定温度を越えて異常温度に上昇したときには、前記バーナの燃焼を強制的にＯＦＦし、かつ、前記バーナ温度センサでバーナの燃焼がＯＦＦされた後、このバーナの燃焼を温水温度センサの検知温度に基づいて再開させるようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサと、強制燃焼スイッチとを有し、前記温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御すると共に、前記強制燃焼スイッチが投入された強制燃焼運転中は前記温水温度センサの検知温度と無関係に前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、前記強制燃焼運転中に前記バーナ温度センサの検知温度が第１の所定温度以上、または第１の所定温度を超えて異常温度に上昇したときには、バーナの燃焼を強制的にＯＦＦし、かつ、第１の所定温度より低い第２の所定温度以下、または第２の所定温度より低いときには、燃焼を再開させるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の温水暖房用熱源機の前パネルを外して示した正面図である。なお、図６と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００１１】
図１において、６はケーシング、７は水熱交換器、８は燃焼室、９はバーナである。箱状のケーシング６内部に配設された燃焼室８の上部には水熱交換器７、燃焼室８の横部にはバーナ９を有するバーナケース１２の一端が接続されている。バーナケース１２の他端にはファンケース１６が接続され、この中に燃焼用空気をバーナ９に供給するファン１３とこのファン１３を駆動するバーナモータ１４とで構成された送風機１５が収容されている。
【００１２】
１７は灯油等の液体燃料を貯溜するオイルレベラで、このオイルレベラ１７内の灯油等の液体燃料が電磁ポンプ等の燃料ポンプ１８でくみ上げられ、送油管２１を通してバーナ９へ供給される。２２は水熱交換器７で加熱された温水を床暖房パネル等の外部放熱器２に循環させる循環ポンプである。２３は制御回路基板であり、ここに設けられた制御回路によって水熱交換器７からす流出する温水の温度が設定値（４０℃〜７７℃に設定可能）になるように燃焼が制御される。
【００１３】
図２は図１のバーナおよび燃焼室を拡大して示した断面図である。７は水熱交換器、８は燃焼室、９はバーナ、１５は送風機である。燃焼室８の横部に形成された連結筒２４にバーナケース１２の一端がネジ止め接続されている。
【００１４】
バーナ９は灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる燃焼量可変式のロータリガス化バーナであり、炎孔部を燃焼室８に向け横向きに設けられている。炎孔部にはセラミック製のバーナヘッド２５が嵌め込まれ、バーナヘッド２５は連結筒２４とバーナケース１２との接合部に固定された二次リング２６によって一端が押えられ、水平に固定されている。２７は気化筒等のバーナボディ（バーナ本体）であり、このバーナボディ２７の内部には気化用電気ヒータ２８が埋設され、着火時には電気ヒータ２８に通電されてバーナボディ２７の温度を上昇させる。３１はバーナボディ２７に取り付けられた温度検知用のバーナサーミスタ（バーナ温度センサ）である。３３は排気管であり、この排気管３３に流れ込んだ排気ガスが排気筒３４を通して外部に放出される。
【００１５】
熱源機１の運転が開始され、電気ヒータ２８への通電によってバーナボディ２７の温度が約２１０℃に達すると、それをバーナサーミスタ３１が検知してバーナモータ１４が作動し、プレパージを行う。このバーナモータ１４による送風機１５の作動により、バーナケース１２内に空気が送り込まれる。
【００１６】
送風機１５の運転開始から数秒後に燃料ポンプ１８が運転を開始し、液体燃料が燃料ノズル（図示せず）からバーナボディ２７内に供給される。このバーナボディ２７に供給された液体燃料は、バーナボディ２７内で瞬時に気化されるとともに、一次空気と混合され、バーナヘッド２５に送り込まれて炎孔から噴出し、点火プラグのスパークにて着火され、炎孔に炎を形成して燃焼を開始する。
【００１７】
燃焼が開始されると、炎の熱がバーナボディ２７に伝導して熱回収が行われ、バーナボディ２７の温度が約２６９℃になった時点で、電気ヒータ２８への通電が停止する。電気ヒータ２８の通電が停止しても、バーナボディ２７は高温に維持され、バーナボディ２７内に供給された液体燃料は気化し続けて燃焼状態が継続する。バーナボディ２７の温度は２８０℃〜３３０℃の温度に保たれる。
【００１８】
図３はバーナの過熱を防止する制御ブロック図である。３５は電源、３６は制御回路、１８は燃料ポンプ、９はバーナ、７は水熱交換器である。運転スイッチ３７によって燃焼が開始されると、水熱交換器７に取り付けられた温水サーミスタ５で温水温度が検知され、この温度を基に制御回路３６でバーナ９の燃焼が制御される。燃焼が制御されることによって温水の温度は設定値に対してプラス３ｄｅｇ．からマイナス８ｄｅｇ．の間に保たれる。また、バーナボディ２７の温度がバーナサーミスタ３１によって検知され、検知された温度を制御回路３６で判断する。バーナボディ２７の温度が何らかの原因で異常高温になると、制御回路３６で異常と判断して燃料ポンプ１８が停止されてバーナ９への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。
【００１９】
このバーナ９の制御装置３６には、強制燃焼スイッチ４１が設けられており、バーナ９の炎を確認検査するために使用される。この強制燃焼スイッチ４１を操作することにより強制運転（強制燃焼運転）と通常運転とのモード切り換えを行う。強制運転のモードでは、温水を加熱するための通常の燃焼運転と切り離し、バーナ９の燃焼だけを行うことができる。強制運転にはハイ燃焼とロー燃焼とがある。
【００２０】
図４は通常運転時（強制運転スイッチがＯＦＦ）のバーナボディ２７の過熱を防止するための制御フローチャートである。燃焼運転がスタートすると、ステップＳ１でバーナ９の燃焼が開始される。ステップＳ２では温水サーミスタ５によって温水温度が検知され、温水温度が設定温度より３ｄｅｇ．を越えて高い場合にはステップＳ６に移行し、燃焼を停止する。その後ステップＳ７に移行し、温水温度が設定温度より８ｄｅｇ．以上低くなったと判断されると燃焼が再開される。  ステップＳ２において、温水温度が設定温度プラス３ｄｅｇ．以下の場合にはステップＳ３に移行する。ステップＳ３ではバーナサーミスタ３１によって常にバーナボディ２７の温度が検知され、この温度を制御回路３６で判断している。ここで、バーナボディ２７の温度が３７０℃（第1の所定温度）以上になると、異常と判断され、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、制御回路３６が燃料ポンプ１８を停止し、バーナ９への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。それと同時に、制御回路３６では、温水サーミスタ５の検知温度とは無関係に、温水温度が設定温度より３ｄｅｇ．を越えて高いという状態に保持される。バーナ９がＯＦＦしてから１分半の間、送風機１５からバーナ９に送風されバーナボディ２７が冷やされる。ステップＳ５に移行して温水温度が設定温度より８ｄｅｇ．以上低くなったと判断されると燃焼が再開される。
【００２１】
図５は強制運転時のバーナボディ２７の過熱を防止するための制御フローチャートである。燃焼運転がスタートすると、ステップＳ１でバーナ９の燃焼が開始される。ステップＳ８に移行すると、バーナサーミスタ３１によって常にバーナボディ２７の温度が検知され、検知された温度を制御回路３６で判断している。
ここで、バーナボディ２７の温度が３７０℃以上になったと判断されると、異常と判断され、ステップＳ９に移行する。ステップＳ９では制御回路３６が燃料ポンプ１８を停止し、バーナ９への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。バーナ９がＯＦＦしてから１分半の間、送風機１５からバーナ９に送風されバーナボディ２７が冷やされる。ステップＳ１０に移行すると、バーナ９の温度が２５０℃（第２の所定温度）以上では燃焼停止状態に維持され、２５０℃未満になると燃焼が再開される。
【００２２】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。バーナサーミスタ３１はサーミスタや熱電対や正特性サーミスタ等、検出された温度を制御回路３６で判断できる温度センサなら他のものであっても良い。
【００２３】
また、本実施形態で示した各数値はそれに限定されるものでは無く、機器の能力などによって適宜設定するものとする。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、温水温度センサの値によってバーナの燃焼を制御する温水暖房用熱源機において、バーナ本体が異常な高温になったときには、バーナ本体に取り付けられたバーナ温度センサの値によって燃焼を停止し、その後バーナの温度が下がった後、温水温度センサで燃焼を再開するようにしているので、通常の温水暖房運転に支障を与えることなくバーナ本体を異常高温から保護することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、温水温度センサの値に関係なくバーナの燃焼を制御する強制燃焼運転においても、バーナ温度センサの値を検知して燃焼を停止させるのでバーナ本体を異常な高温から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における温水暖房用熱源機の正面図である。
【図２】図１のバーナおよび燃焼室を拡大して示した一部切欠の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態における過熱防止制御を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における通常運転時の過熱防止制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における強制運転時の過熱防止制御を示すフローチャートである。
【図６】従来の温水暖房用熱源機システムの例を示す図である。
【符号の説明】
１  温水暖房用熱源機
５  温水サーミスタ（温水温度センサ）
６  ケーシング
７  水熱交換器
８  燃焼室
９  バーナ
１５  送風機
１７  オイルレベラ
１８  燃料ポンプ
２２  循環ポンプ
２３  制御回路基板
２４  連結筒
２５  セラミックヘッド
２７  バーナボディ（バーナ本体）
２８  電気ヒータ
３１  バーナサーミスタ（バーナ温度センサ）
３６  制御回路（制御装置）
３７  運転スイッチ
４１  強制燃焼スイッチ
【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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