(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料の気化ガスと空気との混合気を燃焼させるバーナと、供給された液体燃料を気化する気化器と、該気化器を加熱するヒータと、前記気化ガスと混合する燃焼用の空気を前記気化器を介して前記バーナに供給する送風手段とを備えた気化式燃焼装置の運転制御方法において、
前記気化式燃焼装置の運転開始時に、該気化式燃焼装置の設置場所の雰囲気温度を初期雰囲気温度として検出すると共に前記ヒータの作動を開始する第１工程と、該ヒータの作動開始後、前記気化器に取り付けた気化器温度センサにより該気化器の温度を監視し、該気化器温度センサによる検出温度が前記初期雰囲気温度に応じて定めた第１の閾値温度に達したときに、前記送風ファンの作動を開始する第２工程と、次いで、前記気化器温度センサによる検出温度が前記第１の閾値温度よりも高く定めた第２の閾値温度に達した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナに点火する第３工程とを備え、
前記第１の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度があらかじめ定めた所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より低い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定められていることを特徴とする気化式燃焼装置の運転制御方法。
【請求項２】
前記第２の閾値温度は、前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より高い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定められていることを特徴とする請求項１記載の気化式燃焼装置の運転制御方法。
【請求項３】
前記第１工程は、前記気化式燃焼装置の運転開始時に前記気化器温度センサによる検出温度を気化器初期温度として取得する工程を含んでおり、
前記第１の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合には、前記気化器温度センサによる検出温度が該第１の閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定となるように該気化器初期温度に応じて定められていると共に、
前記第２の閾値温度は、前記気化器温度センサによる検出温度が該第２閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定になるように、該気化器初期温度に応じて定められていることを特徴とする請求項１又は2記載の気化式燃焼装置の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる気化式燃焼装置の運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる気化式燃焼装置は、液体燃料をヒータ（電熱ヒータ）により加熱された気化器に電磁ポンプにより供給して気化した後、その気化ガスを該気化器に燃焼ファンから供給される燃焼用の空気と混合してバーナに供給し、該バーナにて燃焼させる。
【０００３】
この種の気化式燃焼装置では、気化器の温度を検出する温度センサ（以下、気化器温度センサという）が該気化器に取付けられており、該気化式燃焼装置の燃焼運転は、マイクロコンピュータ等を有する制御装置によって、上記気化器温度センサの検出温度等に応じて制御される。この場合、気化式燃焼装置の燃焼運転の開始に際しては、例えば次のような運転制御が行われる。
【０００４】
すなわち、運転スイッチの投入等による運転開始指令が制御装置に与えられると、該制御装置は、まず、気化器のヒータの作動を開始して、該気化器の加熱を開始する。そして、ヒータの作動によって気化器が加熱（予熱）され、気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化器による液体燃料の気化を行い得る所定の閾値温度まで上昇すると、制御装置は、燃焼ファンを作動させつつ、電磁ポンプを作動させて気化器に液体燃料を供給する。これにより該液体燃料を気化器で気化させつつ、その気化ガスと燃焼ファンによる燃焼用空気とを混合し、その混合気をバーナに供給する。また、これと並行して、点火器を作動させ、バーナに供給された混合気に点火し、これによりバーナの燃焼を開始させる。
【０００５】
ところで、この種の従来の気化式燃焼装置の運転制御では、前記気化器への液体燃料の供給を開始したり燃焼ファンの作動を開始するタイミングを規定する前記閾値温度は、一般に一定値（固定値）に定めれている。この場合、該閾値温度は、例えば常温環境下で円滑に気化式燃焼装置の燃焼運転を開始することができるように設定される。
【０００６】
しかしながら、このような従来の気化式燃焼装置では、特に、低温環境下での運転に際して次のような不都合を生じるものとなっていた。すなわち、低温環境下では、気化式燃焼装置のバーナ等が冷えているために、気化器で生成された気化ガスがバーナの炎口に流れるまでの過程で放熱を伴いやすい。このため、常温環境下での気化式燃焼装置の運転に合わせて上述の閾値温度を固定的に設定しているものでは、低温環境下での気化式燃焼装置の運転の際に、該気化ガスがバーナ内で結露しやすいという不都合を生じる。
【０００７】
このような不都合を解消するためには、上述の閾値温度を高めに設定しておき、気化器の温度が十分に上昇した段階で、気化器への液体燃料の供給や燃焼ファンの作動を開始するようにすることが考えられる。しかし、このようにした場合には、気化式燃焼装置の運転を開始してから、バーナの燃焼運転が開始するまでの時間が常に長いものとなってしまうという不都合がある。
【０００８】
また、気化器温度センサの気化器に対する取付部位等によっては、気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化器の液体燃料に接触する部位（液体燃料を気化するときに該液体燃料が供給される気化器の部位。以下、ここでは、気化部位という）の実際の温度に対して時間的な遅れを生じることがある。この場合、この時間的な遅れについては、例えば、気化式燃焼装置の燃焼運転を停止してから比較的短い時間の後に該気化式燃焼装置の燃焼運転を再開する場合のように気化器の温度が既に十分に高くなっている場合（以下、ここでは第１の場合という）と、気化式燃焼装置の燃焼運転を停止してから十分に長い時間を経過した後に該気化式燃焼装置の燃焼運転を開始する場合のように気化器の温度が気化式燃焼装置の設置場所付近の雰囲気温度と同程度になっている場合（以下、ここでは第２の場合という）とを比較すると、一般に、前記第１の場合に比して、前記第２の場合における上記の時間的な遅れが大きなものとなる。
【０００９】
従って、このように気化器温度センサの検出温度の時間的な遅れを生じる場合には、前記閾値温度を前述のように固定的に設定しているものでは、気化器への液体燃料の供給を開始する時（バーナの点火処理の開始時）における気化器の前記気化部位の温度が異なるものとなる（前記第２の場合の方が第１の場合よりも気化器の気化部位の温度が高くなる）。そして、この場合、前記第１及び第２のいずれの場合でも、液体燃料の気化を確実に行うことができるようにするためには、前記閾値温度を前記第１の場合に合わせて設定する必要がある。しかるに、このように閾値温度を設定すると、前記第２の場合に、気化器の加熱を行う時間が必要以上に長くなって、バーナの燃焼を開始するタイミングが必要以上に遅くなり、必要以上に気化部位の温度が高くなるという不都合が生じるものとなっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、気化式燃焼装置の運転開始の際における気化ガスの結露を防止しつつ燃焼運転を円滑に開始することができる気化式燃焼装置の運転制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに加えて、気化器温度センサによる検出温度が、気化器の液体燃料に接触する部位（前記気化部位）の温度に対して時間的な遅れを生じる場合でも、必要以上に気化部位の温度を上げたり、バーナの燃焼開始が遅くなる等の不都合を生じることなく円滑に燃焼運転を開始することができる気化式燃焼装置の運転制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の気化式燃焼装置の運転制御方法はかかる目的を達成するために、液体燃料の気化ガスと空気との混合気を燃焼させるバーナと、供給された液体燃料を気化する気化器と、該気化器を加熱するヒータと、前記気化ガスと混合する燃焼用の空気を前記気化器を介して前記バーナに供給する送風手段とを備えた気化式燃焼装置の運転制御方法において、前記気化式燃焼装置の運転開始時に、該気化式燃焼装置の設置場所の雰囲気温度を初期雰囲気温度として検出すると共に前記ヒータの作動を開始する第１工程と、該ヒータの作動開始後、前記気化器に取り付けた気化器温度センサにより該気化器の温度を監視し、該気化器温度センサによる検出温度が前記初期雰囲気温度に応じて定めた第１の閾値温度に達したときに前記送風手段の作動を開始する第２工程と、次いで、前記気化器温度センサによる検出温度が前記第１の閾値温度よりも高く定めた第２の閾値温度に達した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナに点火する第３工程とを備え、前記第１の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度があらかじめ定めた所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より低い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定められていることを特徴とするものである。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記ヒータの作動開始後（気化器の予熱開始後）、前記気化器温度センサによる気化器の検出温度が、気化式燃焼装置の運転開始時に検出した前記初期雰囲気温度に応じた前記第１の閾値温度に達したときに、送風手段の作動が開始され、前記気化器を介してバーナに空気が供給される。このとき、バーナに供給される空気によって、該バーナ等の掃気が行われると同時に、該空気は気化器を介して暖められるため、該バーナが供給される空気によって暖められて加温される。
【００１４】
そして、本発明では、気化器温度センサによる検出温度が、さらに、前記第１の閾値温度よりも高い第２の閾値温度（これは前記液体燃料を気化器で気化し得る温度である）まで上昇した以後に前記気化器に液体燃料を供給しつつバーナに点火する。このとき気化器に供給された液体燃料は、該気化器の熱により気化すると共にその気化ガスが送風手段による空気と共にバーナに供給され、燃焼を開始する。
【００１５】
この場合、本発明では、前記送風手段の作動開始タイミングを規定する前記第１の閾値温度は、前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも低い場合、すなわち低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合には、該初期雰囲気温度が該所定値よりも高い場合、すなわち通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合よりも、低い値に設定される。このため、基本的には、低温環境下での気化式燃焼装置の運転においては、通常の場合よりも、早期に送風手段が作動されることとなり、気化器を介して暖められた空気によるバーナの加温がより早期に開始されることとなる。従って、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合はもちろんのこと、低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合でも、気化器による液体燃料の気化及びバーナの点火を開始する前に、バーナを十分に暖めることが可能となる。そして、この結果、バーナの点火の際にバーナに供給される気化ガスが結露するのを防止することが可能となる。また、通常的な温度環境下での気化式燃焼装置の運転においては、それに適合させた前記第１及び第２の閾値温度を設定すればよいので、送風手段を作動させてバーナを加温する時間や、バーナの燃焼開始前に気化器をヒータにより加熱する時間を必要限に留めることができる。
【００１６】
従って、本発明によれば、気化式燃焼装置の運転開始の際における気化ガスの結露を防止しつつ燃焼運転を円滑に開始することができる。
【００１７】
かかる本発明では、より好ましくは、前記第２の閾値温度は、前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合よりも、該初期雰囲気温度が該所定値よりも低い場合の方が、より高い値になるように該初期雰囲気温度に応じて定める。
【００１８】
これによれば、気化器への液体燃料の供給やバーナの点火のタイミングを規定する前記第２の閾値温度を上記のように設定することで、特に、低温環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合には、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合よりも、より高い温度に気化器が加熱された状態で、気化器による液体燃料の気化が開始される。このため、送風手段の作動に伴うバーナの加温をより十分に行うことができると共に、気化器から液体燃料に十分な熱量を与えて気化することができる。その結果、該気化ガスの結露をより一層確実に防止して、バーナでの該気化ガスの燃焼を良好に行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明の好ましい形態では、前記第１工程は、前記気化式燃焼装置の運転開始時に前記気化器温度センサによる検出温度を気化器初期温度として取得する工程を含んでおり、前記第１の閾値温度は、少なくとも前記初期雰囲気温度が前記所定値よりも高い場合には、前記気化器温度センサによる検出温度が該第１の閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定となるように該気化器初期温度に応じて定められていると共に、前記第２の閾値温度は、前記気化器温度センサによる検出温度が該第２閾値温度に達した時における前記気化器の前記液体燃料が接触する部位の実際の温度が前記気化器初期温度によらずに略一定になるように、該気化器初期温度に応じて定められている。
【００２０】
これによれば、通常的な温度環境下で気化式燃焼装置の運転を開始する場合において、前記気化器温度センサによる検出温度が、気化器の液体燃料が接触する箇所（液体燃料の気化に際して液体燃料が供給される部位）の実際の温度（以下、ここでは気化器実温度という）に対して時間的な遅れが生じる場合であっても、前記気化器初期温度によらずに、前記気化器実温度が前記第１の閾値温度に対応する一定の温度に達したときに、前記送風手段の作動が開始され、また、該気化器実温度が前記第２の閾値温度に対応する一定の温度に達してから、前記気化器に液体燃料を供給しつつ前記バーナが点火される。つまり、バーナを事前に暖めるための送風手段の作動や、バーナの燃焼が、それぞれ気化式燃焼装置の運転開始時における気化器の温度によらずに、該気化器の実質的な温度が一定の温度状態となるタイミングで行われることとなる。
【００２１】
このため、バーナの燃焼開始前におけるバーナの加温や気化器の加熱（予熱）の時間の過不足を生じたりすることなく、円滑にバーナの燃焼を開始することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の気化式燃焼装置の運転制御方法の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施形態における気化式燃焼装置の機構的構成を示す断面図、図２は該気化式燃焼装置の電子機器の構成を示すブロック図、図３は該気化式燃焼装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【００２３】
まず、図１を参照して、本実施形態における気化式燃焼装置の機構的構成を説明する。本実施形態の気化式燃焼装置は例えばＦＦ式の温風暖房装置に備えられたものであり、方形箱状のバーナケース１と、液体燃料としての灯油を貯蔵している定油面器２とを備えている。これらのバーナケース１及び定油面器２は、温風暖房装置の図示しない外装ケース内に収容されている。この場合、前記定油面器２は、図示しない燃料タンクに配管で接続されており、該燃料タンクから灯油が供給されるようになっている。
【００２４】
尚、以下の説明では、便宜上、図１の左右方向をバーナケース１の前後方向とし、バーナケース１の左側、右側をそれぞれバーナケース１の前側、後側とする。
【００２５】
バーナケース１内には、メインバーナ３及び種火バーナ４を構成するバーナユニット５と、このバーナユニット５に装着された気化器６とが収容されている。
【００２６】
バーナユニット５は、その主要部がメインバーナヘッド７と種火バーナヘッド８とバーナトップ９とから構成されたものである。
【００２７】
メインバーナヘッド７は、詳細を後述するバーナトップ９と併せてメインバーナ３を構成するものであり、上方に開口して前後方向に延在する箱状のものである。また、種火バーナヘッド８は、バーナトップ９と併せて種火バーナ４を構成するものであり、メインバーナヘッド７と大略相似した形状で上方に開口する箱状のものである。
【００２８】
この種火バーナヘッド８は、その前後方向の長さや深さがメインバーナヘッド７よりよりも小さく形成され、その上端面がメインバーナヘッド７の上端面と面一になるようにしてメインバーナヘッド７内に収容されている。この場合、種火バーナヘッド８は、その上端両側部に形成された図示しないフランジを介してメインバーナヘッド７の上端両側部に支承されている。
【００２９】
また、メインバーナへッド７内には、これに収容した種火バーナヘッド８の前方及び後方の箇所、並びに下側の箇所に空間１０が形成されている。この空間１０は、メインバーナ３で燃焼させる混合気（灯油の気化ガスと空気との混合気）を該メインバーナ３の後述の炎口１８に供給する通路となるものである（以下、この空間１０をメイン側混合気通路１０という）。
【００３０】
種火バーナヘッド８の内部には、この内部を前部側の空間１１と後部側の空間１２とに隔てる仕切り板１３が設けられている。この仕切り板１３には、空間１２内に突出した凸部１４を有する貫通穴（バーリング穴）１５が穿設され、この貫通穴１５を介して空間１１，１２が互いに連通されている。また、仕切り板１３に対面する種火バーナヘッド８の後端（図１の種火バーナヘッド８の右端）の側壁には、空間１２内に突出した凸部１６を有する貫通穴（バーリング穴）１７が仕切り板１３の貫通穴１５と同心に穿設され、この貫通穴１７を介して空間１２をメイン側混合気通路１０に連通させている。
【００３１】
ここで、種火バーナヘッド８内の前部側の空間１１は、種火バーナ４で燃焼させる混合気を種火バーナ４の後述の炎口１９に供給する通路となるものである（以下、この空間１１を種火側混合気通路１１という）。また、種火バーナヘッド８内の後部側の空間１２は、詳細を後述する気化器６内で生成される混合気を前記メイン側混合気通路１０及び種火側混合気通路１１に分配供給する部分である（以下、空間１２を混合気分配部１２という）。
【００３２】
前記バーナトップ９は板状のものであり、上述のような構成のメインバーナヘッド７及びこれに収容された種火バーナヘッド８の上端面にこれらのバーナヘッド７，８を閉蓋するようにして装着され、メインバーナヘッド７に図示しないねじ等によりパッキングを挟んで固定されている。
【００３３】
このバーナトップ９には、種火バーナヘッド８よりも前側の箇所で、前記メイン側混合気通路１０に連通する複数の炎口１８が穿設され、種火ケーシング８内の種火側混合気通路１１の上方箇所に、該種火側混合気通路１１に連通する複数の炎口１９が穿設されている。炎口１８，１９は、それぞれメインバーナ３用のメイン炎口、種火バーナ４用の種火炎口であり、メイン炎口１８の個数やその存在範囲は、種火炎口１９の個数やその存在範囲よりも大きいものとされている。
【００３４】
尚、上述のように構成されたバーナユニット５は、バーナケース１内に設けられたバーナ取付部材２０に取付けられて、バーナケース１内に保持されている。そして、バーナユニット５の上方（図１のバーナケース１内の前側の上部の空間）には、前記メイン炎口１８及び種火炎口１９に臨む燃焼室２１が形成されている。
【００３５】
また、メインバーナヘッド７の後端の側壁の下端部には、灯油の気化ガスが結露したときにメインバーナヘッド７内に残留することとなる灯油を排出するためのドレン管２２が挿着されている。このドレン管２２は、バーナケース１の外部に導出され、ドレンパイプ２３を介して前記定油面器２に連接されている。
【００３６】
さらに、前記種火バーナヘッド８内の混合気分配部１２には、これに導入される混合気の、メインバーナ３及び種火バーナ４への分配割合を調整するための弁装置２４の円板状の弁体２５が前記貫通穴１５，１７と同心に収容されている。
【００３７】
この弁装置２４は、本願発明の本質をなすものではないので、ここでは簡略的な説明に留めるが、上記弁体２５の中心部から延設されたロッド２６を電動モータ２７の回転駆動軸２７ａにピアノ線等の連結部材２８を介して連結し、該電動モータ２７の回転駆動軸２７ａを回転させることで、ロッド２６を介して弁体２５を前後方向に移動させ、それにより、前記貫通穴１５（以下、種火側貫通穴１５という）の凸部１４と弁体２５との間隔、並びに前記貫通穴１７（以下、メイン側貫通穴１７という）の凸部１６と弁体２５との間隔を調整するようにしている。換言すれば、弁体２５を電動モータ２７により前後方向に移動させることにより、混合気分配部１２に対する種火側貫通穴１５及びメイン側貫通穴１７の開度を調整するようにしている。
【００３８】
尚、弁装置２４に付随して、本実施形態における気化式燃焼装置に備えられている部材２９は、前記ロッド２６が貫通するバーナケース１の側壁のロッド貫通穴３０におけるバーナケース１内の気密性を確保するためのシール部材である。
【００３９】
前記気化器６は、種火バーナヘッド８内の混合気分配部１２の上方箇所でバーナトップ９上に装着されて該バーナトップ９に図示しないねじ等により固定されている。
【００４０】
この気化器６は、その前部側の部分を主に構成する本体部３１と、この本体部３１の後面部に装着された外装カバー部材３２とから構成され、これらの本体部３１と外装カバー部材３２とにより、気化器６の内部に、下方に向かって開口した空間３３を形成している。この空間３３は、灯油の気化ガスと空気との混合気を生成すると共にその混合気を種火バーナヘッド８内の混合気分配部１２に導く流通路となるものである（以下、空間３３をメイン混合気通路３３という）。そして、該メイン混合気通路３３は、混合気分配部１２の上方で前記バーナトップ９に穿設された貫通穴３４を介して混合気分配部１２に連通されている。
【００４１】
気化器６の本体部３１は、電熱ヒータ３５を内蔵しており、この電熱ヒータ３５に通電することで加熱されるようになっている。そして、この本体部３１の上部の後端部には、該本体部３１の温度を検出する温度センサ３６が取着されている。さらに、本体部３１の前面部から受熱フィン３７が突設され、この受熱フィン３７は、種火炎口１９の直上箇所に位置している。
【００４２】
また、気化器６の後端部を形成する外装カバー部材３２の上部には、メイン混合気通路３３に向かって開口する空気導入口３８が形成され、この空気導入口３８に燃料噴射ノズル３９が挿入されている。
【００４３】
上記燃焼噴射ノズル３９は、その基部４０がバーナケース１の後端の側壁に取付けられており、その基部４０から空気導入口３８内を通って、メイン混合気通路３３まで延在している。そして、該燃料噴射ノズル３９は、定油面器２に装着された電磁ポンプ４１から導出された給油管４２に基部４０を介して接続されており、電磁ポンプ４１を作動させることで定油面器２から供給される灯油をメイン混合気通路３３内において、気化器６の本体部３１の内壁に向かって噴出するようにしている。
【００４４】
また、バーナケース１の前端の側壁の下部には、該バーナケース１の外側で送風手段としての燃焼ファン４３が装着されている。この燃焼ファン４３は、これに備えたファンモータ４３ａを作動させることでメインバーナ３及び種火バーナ４の燃焼用の空気を送風するもので、バーナケース１の前端の側壁の下部に形成された空気導入穴４４を介してバーナケース１内に燃焼用空気を供給する。
【００４５】
この場合、バーナケース１内において、前記メインバーナヘッド７の周囲の空間４５（メインバーナヘッド７の下方及び後方の空間を含む）は、前記気化器６の空気導入口３８に灯油の気化ガスと混合する燃焼用空気（一次空気）を供給する空気通路となっており、燃焼ファン４３からバーナケース１内に供給される燃焼用空気は、該空気通路４５を通って気化器６の空気導入口３８に導かれ、さらに、該空気導入口３８から気化器６内部のメイン混合気通路３３に導かれる。
【００４６】
尚、前記バーナトップ９の両側部には、図示しない二次空気導入孔が穿設されており、バーナケース１内に燃焼ファン４３から供給される空気の一部は、該二次空気導入孔を介して前記燃焼室２１に燃焼用の二次空気として供給される。
【００４７】
また、バーナケース１の上端の天板には、燃焼室２１から排ガスを導出する排ガス導出口４６が形成されている。この排ガス導出口４６には、本実施形態における温風暖房装置の図示しない放熱器（熱交換器）が装着されるようになっている。
【００４８】
尚、本実施形態における温風暖房装置は、ＦＦ式のものであり、上記放熱器には、燃焼排ガスを屋外に導出する図示しない排気管が接続され、また、前記燃焼ファン４３には、燃焼用空気を屋外から導く図示しない給気管が接続される。また、図１では図示を省略するが、バーナケース１内には、種火バーナ４の点火を行うための火花放電を発する点火電極や、種火バーナ４及びメインバーナ３の燃焼炎Ｆ4，Ｆ3を検知するフレームロッド等の炎検知器が配設され、さらに、温風暖房装置の外装ケース内には、室内空気を上記放熱器を介して対流させながら温風を室内に送風する対流ファンが備えられている（これらの点火電極、炎検知器、対流ファン等は、本明細書では、図２のブロック図で概念的に図示する）。
【００４９】
図２を参照して、本実施形態における温風暖房装置は、上述した構成の気化式燃焼装置の他、前記弁装置２４の電動モータ２７や電磁ポンプ４１、燃焼ファン４３のファンモータ４３ａ、気化器６の電熱ヒータ３５等の作動制御を行う制御装置４７を備えている。
【００５０】
この制御装置４７は、マイクロコンピュータ等を含む電子回路により構成されたものであり、前記気化器６の温度センサ３６（以下、気化器温度センサ３６という）や炎検知器４８、気化式燃焼装置を含む温風暖房装置が設置される部屋の室温（雰囲気温度）を検出する室温センサ４９等のセンサが接続されると共に、前記弁装置２４の電動モータ２７や電磁ポンプ４１、燃焼ファン４３のファンモータ４３ａ、気化器６の電熱ヒータ３５、点火電極５０に火花放電を発生させるイグナイタ５１、対流ファン５２のファンモータ５２ａ等のアクチュエータが接続されている。
【００５１】
そして、該制御装置４７は、気化器温度センサ３６等のセンサの検出信号や、あらかじめ定められたプログラム等に基づいて上記の各アクチュエータの作動制御を行う。
【００５２】
次に本実施形態における温風暖房装置の作動を説明する。
【００５３】
図３のフローチャートを参照して、本実施形態における温風暖房装置では、図示しない運転スイッチがON操作されると、制御装置４７は、図３のフローチャートに示す処理を実行して、気化式燃焼装置を含む温風暖房装置の運転を制御する。
【００５４】
すなわち、制御装置４７は、まず、室温センサ４９による現在の検出室温を初期雰囲気温度TS0として取得すると共に、気化器温度センサ３６による現在の検出温度を気化器初期温度TK0として取得する（ＳＴＥＰ１）。
【００５５】
そして、制御装置４７は、これらの初期雰囲気温度TS0及び気化器初期温度TK0に応じて、後述の制御処理で用いる第１〜第３閾値温度T1，T2，T3（T1＜T2＜T3）を例えば次の表１に例示するように設定する（ＳＴＥＰ２）。
【００５６】
【表１】
0003845546.tif 000002
【００５７】
これらの第１〜第３閾値温度T1，T2，T3は、気化器温度センサ３６の検出温度に対する閾値であり、第１閾値温度T1は、後述のように燃焼ファン４３の作動を開始するタイミングを規定する閾値温度である。また、第２閾値温度T2は後述のように種火バーナ４の燃焼を開始するタイミングを規定する閾値温度であり、第３閾値温度T3は、後述のようにメインバーナ３の燃焼を開始するタイミングを規定する閾値温度である。
【００５８】
この場合、第１〜第３閾値温度T1，T2，T3の設定種別は、大別すると、初期雰囲気温度TS0が例えば５℃以下である場合（低温環境下で温風暖房装置の運転を行う場合）と、初期雰囲気温度TSが５℃よりも高い場合（通常的な温度環境下で温風暖房装置の運転を行う場合）とで分類され、さらに、後者の場合については、気化器初期温度TK0が例えば１００℃以下である場合と気化器初期温度TK0が１００℃よりも高い場合とで分類されている。ここで、気化器初期温度TK0が、TK0＞１００℃となる場合は、基本的には温風暖房装置の運転停止後、比較的短い時間の経過後に温風暖房装置の運転が再開される場合（気化器６が未だ比較的高温状態になっている場合）である。また、TK0≦１００℃となる場合は、基本的には、前回の温風暖房装置の運転を停止してから十分に時間が経過した後に温風暖房装置の運転が行われる場合で、別の言い方をすれば、気化器６の温度が初期雰囲気温度TS0と大差のない温度になっている場合である。
【００５９】
そして、本実施形態では、TS0≦５℃の場合における第１閾値温度T1（１０℃）は、TS0＞５℃の場合の第１閾値温度T1（１３０℃又は１５０℃）よりも十分に小さな値に設定されている。また、TS0≦５℃の場合における第２閾値温度T2（１９０℃）及び第３閾値温度T3（２４０℃）は、それぞれ、TS0＞５℃の場合の第２閾値温度T2（１６０℃又は１８０℃）、第３閾値温度T3（２２０℃）よりも大きな値に設定されている。
【００６０】
また、TS0＞５℃の場合においては、電熱ヒータ３５により後述のように加熱される気化器６の本体部３１の、燃料噴射ノズル３９から噴射される液体燃料が接触する部分（図１の参照符号３１ａを付した部分。以下、燃料供給部分３１ａという）の実際の温度に対する気化器温度センサ３６の検出温度（気化器温度センサ３６が取付けられた部分の温度）の時間的な遅れが生じ、また、その時間的な遅れの程度が気化器初期温度TK0に応じて相違することを考慮して第１〜第３閾値温度T1〜T3が設定されている。すなわち、前記電熱ヒータ３５による気化器６の後述の加熱開始後に、気化器温度センサ３６の検出温度が、第１〜第３の各閾値温度T1〜T3に到達した時における前記燃料供給部分３１ａの実際の温度がTK0≦１００℃の場合と、TK0＞１００℃の場合とで、ほぼ同一の温度になるように第１〜第３閾値温度T1〜T3が実験等に基づいて設定されている。この場合、基本的には、気化器初期温度TK0が低い方が、高い場合よりも、気化器６の燃料供給部分３１ａの実際の温度に対する気化器温度センサ３６の検出温度の時間的な遅れが長くなり、また、その時間的な遅れの気化器初期温度TK0に応じた差は、気化器６の本体部３１の電熱ヒータ３５による加熱が進行するに伴って小さくなるので、第１〜第３の各閾値温度T1〜T3は、TK0≦１００℃の場合の値が、TK0＞１００℃の場合の値よりも小さいか（第１及び第２閾値温度T1，T2）、もしくは同等の値（第３閾値温度T3）に設定されている。
【００６１】
尚、TS0＞５℃の場合における第１〜第３の各閾値温度T1〜T3に対応する気化器６の燃料供給部分３１ａの実際の温度は、それぞれ例えば約１７０℃、２００℃、２４０℃である。また、TS0≦５℃の場合における第１〜第３の各閾値温度T1〜T3に対応する気化器６の燃料供給部分３１ａの実際の温度は、それぞれ例えば約５０℃、２４０℃、２６０℃である。また、いずれの場合であっても、第２閾値温度T2及び第３閾値温度T3は、それぞれに対応する燃料供給部分３１ａの実際の温度が、後述のように種火バーナ４、メインバーナ３の燃焼運転が開始される際に気化器６に供給される液体燃料を気化し得る温度になるように設定された閾値温度である。
【００６２】
上述のようにして、第１〜第３閾値T1〜T3を設定した後、制御装置４７は、さらに、弁装置２４の電動モータ２７を制御して、前記混合気分配部１２内の弁体２５をメイン側貫通穴１７に向かって移動させ、該メイン側貫通穴１７の凸部１６に着座させる（ＳＴＥＰ３）。これにより、メインバーナ３のメイン側混合気通路１０を混合気分配部１２から遮断すると共に、該混合気分配部１２を種火側貫通穴１５を介して種火バーナ４の種火側混合気通路１１のみに開放する。さらに、このＳＴＥＰ３では、制御装置４７は、前記電熱ヒータ３５に通電し、気化器６の本体部３１の加熱を開始する。尚、ＳＴＥＰ１〜３の処理はほぼ同時に行われる。
【００６３】
このようにして、電熱ヒータ３５の通電（気化器６の加熱）を開始した後、制御装置４７は、気化器温度センサ３６の検出温度（以下、これに参照符号TKを付する）を逐次監視し、該検出温度TKが前記ＳＴＥＰ２で設定した第１閾値温度T1まで上昇したか否かを判断する（ＳＴＥＰ４）。
【００６４】
このとき、気化器温度センサ３６の検出温度TKがTK≧T1になると、制御装置４７は、燃焼ファン４３のファンモータ４３ａを制御して、該燃焼ファン４３の作動を開始し、該燃焼ファン４３を所定回転数で回転させる（ＳＴＥＰ５）。このとき、該燃焼ファン４３から送風される空気は、バーナケース１内の前記空気通路４５、メイン混合気通路３３、混合気分配部１２、種火側混合気通路１１、種火炎口１９を介して燃焼室２１に流れ、これにより該燃焼室２１等の掃気が行われる。
【００６５】
また、このとき、気化器６内のメイン混合気通路３３を流れる空気が、電熱ヒータ３５により加熱されている気化器６の本体部３１の熱を受けることで暖められる。そして、その暖められた空気が混合気分配部１２及び種火側混合気通路１１を流れることで、これらの混合気分配部１２及び種火側混合気通路１１を内部に有する種火バーナヘッド８も加温されて暖められる。特に、前記初期雰囲気温度TS0がTS0≦５℃である場合（低温環境下での温風暖房装置の運転の場合）においては、前記第１閾値温度T1が低い値（１０℃）に設定されているため、燃焼ファン４３の作動、ひいては種火バーナヘッド８の加温が比較的早期に開始される。
【００６６】
尚、TS0＞５℃である場合（通常的な温度環境下での温風暖房装置の運転の場合）には、気化器温度センサ３６の検出温度TKが、TK0≦１００℃の場合と、TK0＞１００℃の場合とで、互いに異なる温度（１３０℃、１５０℃）に達したときに燃焼ファン４３の作動が開始される。但し、前述した気化器温度センサ３６の検出温度TKの時間的な遅れによって、TK0≦１００℃の場合と、TK0＞１００℃の場合とのいずれの場合であっても、燃焼ファン４３の作動が開始される際における気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａの実際の温度は概ね同一の温度（約１７０℃）である。
【００６７】
このように燃焼ファン４３の作動を開始した後、制御装置４７は、次に、気化器温度センサ３６の検出温度TKが前記ＳＴＥＰ２で設定した第２閾値温度T2まで上昇したか否かを判断する（ＳＴＥＰ６）。
【００６８】
このとき、電熱ヒータ３５による気化器６の本体部３１の加熱によって、該本体部３１の温度がさらに上昇し、気化器温度センサ３６の検出温度TKがTK≧T2になると、制御装置４７は、種火バーナ４の点火処理を実行して、該種火バーナ４の燃焼運転を開始させる（ＳＴＥＰ７）。
【００６９】
この種火バーナ４の点火処理では、制御装置４７は、燃焼ファン４３の作動を継続したまま、イグナイタ５１を作動させて点火電極５０に火花放電を発生させる。さらに、制御装置４７は、電磁ポンプ４１を制御して、該電磁ポンプ４１による定油面器２の灯油の吐出量（＝燃料噴射ノズル３９への灯油の供給量）を所定量に制御し、その所定の吐出量の灯油を燃料噴射ノズル３９に供給せしめる。
【００７０】
このとき、燃料噴射ノズル３９に供給される灯油は、気化器６内のメイン混合気通路３３内で気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａに向かって燃料噴射ノズル３９から噴射され、該本体部３１の燃料供給部分３１ａの熱により気化される。さらにこのとき、その気化した気化ガスは、気化器６の空気導入口３８からメイン混合気通路３３内に導入される空気（一次空気）と混合して混合気となり、その混合気がメイン混合気通路３３から、種火バーナヘッド８内の混合気分配部１２、種火側貫通穴１５、種火側混合気通路１１、及び種火炎口１９を介して燃焼室２１内に噴出する。そして、その噴出した混合気が点火電極５０の火花放電により点火され、種火バーナ４の燃焼が開始する。
【００７１】
この場合、種火バーナヘッド８や、その内部の混合気分配部１２及び種火側混合気通路１１は、種火バーナ４の点火処理に先行する燃焼ファン４３の作動（ＳＴＥＰ５）によって、前述のように暖められている。このため、気化器６内のメイン混合気通路３３で生成される液体燃料の気化ガスが種火バーナヘッド８内を通って種火炎口１９に流れる過程で該気化ガスが放出する熱が少ないものとなって、該気化ガスの結露を回避しつつ該気化ガスを種火炎口１９に供給して燃焼させることができる。
【００７２】
特に、初期雰囲気温度TS0がTS0≦５℃である低温環境下での運転、換言すれば、気化ガスの結露を生じやすい運転環境下においては、早期に燃焼ファン４３の作動が開始されていると共に、種火バーナ４の燃焼開始のタイミングを規定する第２閾値温度T2は、通常的な温度環境下での運転の場合よりも高い。このため、低温環境下での運転の場合には、種火バーナ４の燃焼運転の開始の際に、通常的な場合よりも種火バーナヘッド８が十分に暖められており、気化器６内で生成された気化ガスが種火炎口１９に流れる過程で該気化ガスから放出される熱が少ないものとなる。また、種火バーナ４の燃焼運転の開始の際の気化器６の本体部３１の温度が比較的高い温度になっていることで、燃料噴射ノズル３９から噴射される液体燃料は十分な熱を気化器６の本体部３１から吸収して気化することができる。この結果、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転においても、気化器６内で生成された気化ガスが種火炎口１９に流れる過程で結露を生じることなく、種火炎口１９に供給されて燃焼する。
【００７３】
また、通常的な温度環境下での運転においては、気化器温度センサ３６の検出温度TKが第２閾値温度T2に到達したとき（種火バーナ４の燃焼を開始する際）における気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａの温度は、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度（約２００℃）である。さらに、先にも述べたように、種火バーナ４の燃焼開始前に燃焼ファン４３の作動を開始したとき（TK≧T1となったとき）における気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａの温度も、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度である。
【００７４】
このため、種火バーナ４の燃焼を開始するための種火バーナヘッド８の加温と気化器６の予熱を必要限の時間で過不足なく行うことができる。
【００７５】
尚、種火バーナ４の燃焼が開始すると、種火炎口１９から立ち上がる燃焼炎Ｆ4によって気化器６の本体部３１が前記受熱フィン３７を介して加熱される（熱がフィードバックされる）。従って、気化器６の本体部３１は、種火バーナ４の燃焼開始直後は、基本的には電熱ヒータ３５の熱と種火バーナ４の燃焼熱によって加熱される。
【００７６】
このようにして種火バーナ４の燃焼が開始し、該種火バーナ４の燃焼炎Ｆ4が炎検知器４８により検知されてから一定時間（例えば５秒）が経過して種火バーナ４の燃焼が安定すると、制御装置４７は、イグナイタ５１の作動を停止すると共に、前記対流ファン５２の作動を開始し、種火バーナ４の燃焼熱による温風の室内への送風を開始する（ＳＴＥＰ８）。このときの対流ファン５２の回転数は、例えば所定の最小回転数に制御される。
【００７７】
さらに、制御装置４７は、気化器温度センサ３６の検出温度TKを監視し、該検出温度TKが前記ＳＴＥＰ２で設定した第３閾値温度T3まで上昇したか否かを判断する（ＳＴＥＰ９）。
【００７８】
このとき、気化器温度センサ３６の検出温度TKがTK≧T3になると、制御装置４７は、種火バーナ４の燃焼と合わせてメインバーナ３の燃焼を開始する処理を実行する（ＳＴＥＰ１０）。このメインバーナ３の燃焼開始処理では、制御装置４７は、あらかじめ定めた所定量の灯油を燃料噴射ノズル３９に供給するように電磁ポンプ４１の吐出量を制御すると共に、この灯油の供給量に合わせた量の空気をメインバーナ３及び種火バーナ４に供給するように燃焼ファン４３の回転数をあらかじめ定めた所定回転数に制御する。さらに、制御装置４７は、弁装置２４の電動モータ２７を制御して、弁体２５を、前記種火側貫通穴１５とメイン側貫通穴１７との間の所定位置に移動させ、混合気分配部１２をメイン側混合気通路１０と種火側混合気通路１１との両者に開放する。尚、このときの弁体２５の移動位置は、種火側貫通孔１５寄りの位置である。
【００７９】
これにより、気化器６内のメイン混合気通路３３で、灯油の気化ガスと空気（一次空気）との混合気が生成されつつ、その混合気の一部が混合気分配部１２から種火側混合気通路１１を介して種火炎口１９に供給されて種火バーナ４の燃焼が継続すると共に、気化器６で生成された混合気の残部が混合気分配部１２からメイン側混合気通路１０を介してメイン炎口１８に供給され、該炎口１８から噴出する。そして、このメイン炎口１８から噴出する混合気に種火バーナ４の燃焼炎Ｆ4が火移りして、メインバーナ３が点火され、該メインバーナ３及び種火バーナ４を合わせたバーナユニット５の全体の燃焼運転が開始する。また、対流ファン５２の継続的な作動によって、メインバーナ３及び種火バーナ４の燃焼熱による温風の室内への送風がなされる。
【００８０】
この場合、メインバーナ３の燃焼開始前に、種火バーナヘッド８は、既に開始されている種火バーナ４の燃焼によって加熱されており、また、メインバーナヘッド７は、その内部のメイン側混合気通路１０を併せて種火バーナヘッド８の熱やバーナトップ９の熱により暖められている。このため、気化器６内のメイン混合気通路３３で生成される液体燃料の気化ガスのうち、種火バーナヘッド８内を通って種火炎口１９に流れる気化ガスはもちろんのこと、該種火バーナヘッド８の混合気分配部１２からメインバーナヘッド７内のメイン側混合気通路１０を通ってメイン炎口１８に流れる気化ガスについても、該気化ガスの流動過程で該気化ガスが放出する熱が少ないものとなる。従って、該気化ガスの結露を回避しつつ該気化ガスをメイン炎口１８に供給して燃焼させることができる。
【００８１】
特に、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転（TS0≦５℃である場合の運転）においては、メインバーナ３の燃焼開始のタイミングを規定する第３閾値温度T3は、通常的な温度環境下での運転の場合よりも高いため、メインバーナ４の燃焼運転の開始前に、通常的な場合よりもメインバーナヘッド８が十分に暖められるとともに、メインバーナ３の燃焼の開始の際に燃料噴射ノズル３９から噴射される液体燃料は十分な熱を気化器６の本体部３１から吸収して気化することができる。この結果、種火バーナ４の燃焼開始の際と同様、気化ガスの結露を生じやすい低温環境下での運転においても、気化器６内で生成された気化ガスがメイン炎口１８及び種火炎口１９に流れる過程で結露を生じることなく、これらの炎口１８，１９に供給されて燃焼する。
【００８２】
また、通常的な温度環境下での運転においては、気化器温度センサ３６の検出温度TKが第３閾値温度T3に到達したとき（メインバーナ３の燃焼を開始する際）における気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａの温度は、気化器初期温度TK0によらずにほぼ一定の温度（約２４０℃）である。
【００８３】
このため、種火バーナ４の燃焼と合わせてメインバーナ３の燃焼を開始するためのメインバーナヘッド７の加温と気化器６の予熱を必要限の時間で過不足なく行うことができる。
【００８４】
尚、気化器６の電熱ヒータ３５の作動に関し、気化器温度センサ３６の検出温度TKが例えば２２０℃（これは本実施形態ではTS0＞５℃の場合の第３閾値温度T3に等しい）以上に上昇した後には、制御装置４７は、気化器６の本体部３１の温度が、例えば２２０〜２４０℃のほぼ一定の温度に保たれるように電熱ヒータ３５の通電をON／OFFする。
【００８５】
上述のようにして、メインバーナ３の燃焼を開始した後には、制御装置４７は、対流ファン５２の作動による温風の送風及び室内空気の対流を行いながら、室温センサ４９により検出される室温とあらかじめ使用者により設定される目標室温とに応じて燃焼ファン４３の回転数、電磁ポンプ４１の灯油の吐出量、対流ファン５５の回転数を制御し、室温を目標室温に大略維持するように温風暖房装置の温調運転を行う（ＳＴＥＰ１１）。この場合、基本的には、室温センサ４９による検出室温が目標室温よりも低い程、燃焼ファン４３の回転数、電磁ポンプ４１の灯油の吐出量を大きくして、バーナユニット５の燃焼量を増加させると共に、対流ファン５２の回転数を大きくして、温風の送風量を多くする。また、室温センサ４９による検出室温が目標室温に近づくと、燃焼ファン４３の回転数、電磁ポンプ４１の吐出量を小さくして、バーナユニット５の燃焼量を減少させると共に、対流ファン５２の回転数を小さくして、温風の送風量を少なくする。
【００８６】
尚、本発明の本質をなすものではないのでここでは簡略な説明に留めるが、本実施形態では、燃焼ファン４３による燃焼用空気の給気温度（具体的には例えば燃焼ファン４３の吸気口における空気温度等）を図示を省略する給気温度センサにより検出するようにしている。そして、前記ＳＴＥＰ８からＳＴＥＰ９にかけての種火バーナ４の燃焼中や、前記ＳＴＥＰ１１の温調運転における種火バーナ４及びメインバーナ３の燃焼中における燃焼ファン４３の回転数の制御（燃焼用空気の送風量の制御）においては、常温程度の所定の給気温度（例えば２０℃）の環境下で種火バーナ４やメインバーナ３の良好な燃焼状態が確保されるようにバーナユニット５の全体の燃焼量あるいは気化器６への液体燃料の供給量に対してあらかじめ定めた燃焼ファン４３の回転数を基本回転数とし、この基本回転数を上記給気温度センサの検出温度に応じて適宜補正することで、該燃焼ファン４３の目標回転数を決定して、該燃焼ファン４３の回転数を制御するようにしている。この補正は、バーナユニット５に供給される燃焼用空気の密度（ひいては該空気の単位体積当りの酸素量）が給気温度に応じて変化し、また、バーナユニット５における気化ガスの燃焼速度（燃焼反応の生じ易さ）が該給気温度に応じて変化することを考慮したものである。そして、燃焼ファン４３の回転数の上記基本回転数に対する補正量は、該給気温度に応じた空気の密度変化や気化ガスの燃焼速度の変化によらずに、バーナユニット５における気化ガスの良好な燃焼状態が確保されるように該給気温度に応じてあらかじめ実験的に定められている。
【００８７】
以上説明したようにして、本実施形態の装置では、種火バーナ４やメインバーナ３の燃焼を開始する際の気化ガスの結露を効果的に防止することができる。この結果、所望量の気化ガスを種火炎口１９やメイン炎口１８に供給して、種火バーナ４やメインバーナ３の着火・燃焼を良好に行うことができる。また、液体燃料の気化に実際に寄与する気化器６の本体部３１の燃料供給部分３１ａの温度に対する気化器温度センサ３６の検出温度TKの時間的な遅れの影響も適正に補償して、種火バーナ３やメインバーナ４の燃焼開始前の加温や、気化器６の予熱を過不足なく行うことができ、円滑に燃焼運転を開始することができる。
【００８８】
尚、以上説明した実施形態では、種火バーナ４及びメインバーナ３を備えた気化式燃焼装置を例にとって説明したが、種火バーナを備えずに、メインバーナのみを備えるような気化式燃焼装置についても本発明を適用することができることはもちろんである。この場合には、メインバーナの燃焼を本実施形態における種火バーナ４の燃焼を開始する場合と同様の手順によって開始するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気化式燃焼装置の一実施形態の機構的構成を示す断面図。
【図２】図１の気化式燃焼装置の電子機器の構成を示すブロック図。
【図３】図１の気化式燃焼装置の作動を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
３…種火バーナ、４…メインバーナ、６…気化器、３５…電熱ヒータ、３６…気化器温度センサ、４３…燃焼ファン（送風手段）、４９…室温センサ。
【図１】
0003845546.tif 000003
【図２】
0003845546.tif 000004
【図３】
0003845546.tif 000005