JP5121749B2

JP5121749B2 - 温風暖房機

Info

Publication number: JP5121749B2
Application number: JP2009018622A
Authority: JP
Inventors: 郁朗恒川; 圭一伊藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP2010175149A

Description

本発明は、燃焼運転中にガス欠により失火した場合に再度点火動作を実行する燃焼運転制御機能を有する温風暖房機に関する。

従来、上記のような温風暖房機としては、液体燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナへ燃料を供給する燃料供給手段と、燃料の有無を検知する燃料検知手段と、前記燃料供給手段を制御し前記バーナで燃焼を行わせる燃焼制御部とからなり燃焼運転中にガス欠により失火した場合に再度点火動作を実行する燃焼器具が知られている（特許文献１参照）。

この燃焼器具は、燃料検知手段からの燃料無しの信号で燃焼を一時的に停止させると共に、タイマー手段により一定時間のカウントを開始し、一定時間内に燃料検知手段からの燃料有りの信号が来ると自動的に燃焼を再開させ、一定時間経過以降は燃料検知手段から燃料有りの信号が来ても燃焼を再開させない様に構成したものである。

特開平０９−２８０５５８号公報

上記の燃焼器具においては、一定時間経過以降は燃料検知手段から燃料有りの信号が来ても燃焼を再開させないため、極寒地で長期間留守にすると室温が低下して家財が凍結してしまうという問題がある。

本発明は、留守にしている間において燃焼運転中にガス欠により失火した場合に家財が凍結することを防止する温風暖房機を提供することを目的とする。

本発明は、室外空気を吸気する吸気手段と、前記吸気手段で吸気された空気が供給されると共に燃料ガスが供給されて燃焼する燃焼手段と、前記燃焼手段で燃焼した燃焼ガスを室外に排気する排気手段と、前記排気手段に設けられ前記燃焼ガスの熱を室内空気に伝導するための熱交換手段と、前記室内空気を前記熱交換手段により熱が伝導されるように送風する送風手段と、室温を検出する室温センサと、目標室温を設定するための室温設定スイッチと、前記燃焼手段の運転を制御する燃焼運転制御手段とを備える温風暖房機において、前記燃焼運転制御手段は、燃焼運転中に前記燃焼手段が失火したか否かを判定する失火判定手段と、所定時間の経過を判定する計時手段と、前記失火判定手段で失火したと判定された時から前記計時手段で所定時間経過を判定された場合に点火動作を行う点火動作手段と、前記点火動作手段で着火したか否かを判定する着火判定手段と、前記室温設定スイッチによって設定された目標室温と前記室温センサにより検出された検出室温との差が所定温度以上となって、前記着火判定手段で着火しないと判定された時から前記計時手段で所定時間経過を判定された場合に、前記点火動作手段で点火する動作を前記着火判定手段で着火したと判定されるまで繰り返すリトライ手段とを有し、前記リトライ手段による点火動作で前記着火判定手段により着火したと判定されたとき、前記燃焼運転制御手段は熱量が比較的高い燃焼運転を強制的に実行することを特徴とする。

本発明によれば、燃焼運転制御手段が、着火判定手段で着火しないと判定された時から所定時間が経過した場合に、点火動作手段で点火する動作を着火判定手段で着火したと判定されるまで繰り返すリトライ手段を有するので、極寒地で留守にしている間において燃焼運転中にガス欠により失火した場合に燃料が供給されると再度燃焼運転が再開される。これにより、家財が凍結することを防止することができる。

本発明に係る温風暖房機の一例を示すシステム構成図である。図１の温風暖房機における制御ブロック図である。図２におけるリトライ運転制御処理を示すフローチャートである。

図１を参照して、この温風暖房機は、例えばＦＦ式ガス温風暖房機であり、その室内に配置される本体ケース１内に、送風路２と、この送風路２を介して室内空気を対流させる送風手段である送風ファン３と、送風路２を流れる室内空気を加熱する燃焼装置本体４とを具備している。

燃焼装置本体４は、燃焼手段であるバーナ５と、これを収容した燃焼室６と、この燃焼室６に連なる熱交換手段である熱交換器７とを備え、燃焼室６には、燃焼用空気の吸気筒８が接続されると共に、排気手段である燃焼排ガスの排気筒９が熱交換器７を介して接続されている。これらの吸気筒８及び排気筒９は、本体ケース１の外部に延設され、屋外に導出されている。また、吸気筒８には燃焼室６内のバーナ５に燃焼用空気を供給するための燃焼ファン１０が設けられ、燃焼ファン１０は、吸気筒８内に回転自在に設けられた回転羽１１と、これを回転駆動する燃焼ファンモータ１２とにより構成されている。尚、吸気筒８と燃焼ファン１０とで本発明の吸気手段を構成している。

燃焼室６内のバーナ５は、本体ケース１の外部から配管・導入されたガス供給管１３に接続され、ガス供給管１３から供給される燃料ガスを吸気筒８から燃焼室６内に導入される燃焼用空気と混合し、その混合気を燃焼させるようにしている。そして、燃焼室６内には、バーナ５の点火を行うための点火電極１４と、バーナ５の炎を検知するためのフレームロッド或いは熱電対等の炎検出器１５とがバーナ５に臨んで配設されている。

尚、ガス供給管１３には、二つの開閉電磁弁１６，１７と、ガス比例弁１８とが介装されている。

送風路２は、本体ケース１の背面及び前面にそれぞれ吸気口１９及び吹出口２０を有し、これらの間で熱交換器７を介して形成されている。そして、吸気口１９には、エアフィルタ２１が装着され、吹出口２０には、温風の吹出方向を調整するためのルーバ２２が組付けられている。

送風ファン３は、送風路２の吸気口１９に臨んで送風路２内に設けられた回転羽２４と、これを回転駆動する送風ファンモータ２５とにより構成されている。この送風ファン３は、その回転羽２４の回転により室内空気を吸気口１９を介して送風路２内に吸気し、その吸気した空気を、送風路２内で熱交換器７を介して吹出口２０に向かって流し、吹出口２０から室内に送風する。

尚、送風路２内の吸気口１９に臨む箇所には、送風路２に送風ファン３により吸気される室内空気の温度を室温として検出する室温センサ２６が設けられている。

図１及び図２を参照して、本実施形態のガス温風暖房機は、更に、その運転制御を前記電磁弁１６，１７やガス比例弁１８、燃焼ファンモータ１２、送風ファンモータ２５、点火電極１４を介して行うコントローラ２７と、運転の作動・停止を使用者が指示するための運転スイッチ２８、後述するリトライ運転の実行を設定するリトライ運転設定スイッチ２９、燃焼運転のための目標室温を設定するための室温設定スイッチ３０等を備えた操作器３１とを備えている。

図２に示すように、コントローラ２７は、本発明に係わる機能実現手段として、燃焼運転制御手段３２（これには、後述のリトライ運転制御手段３３が含まれる）と、温調制御手段３４とを備えている。

温調制御手段３４は、室温設定スイッチ３０によって設定された温度を目標室温として、目標室温と室温センサ２６により検出された検出室温との差に基づいて、バーナ５の燃焼量（加熱量）を決定する燃焼量決定部３５を備えている。

燃焼運転制御手段３２は、運転スイッチ２８によって運転開始が指示されたときに、温調制御手段３４の燃焼量決定部３５において決定された燃焼量に基づいて、燃焼運転の制御を行う。即ち、燃焼量決定部３５は、室温センサ２６による検出室温と室温設定スイッチ３０による燃焼運転用の設定室温（燃焼運転時の目標室温）との差に応じてバーナ５の必要燃焼量を時々刻々求め、燃焼運転制御手段３２は、その必要燃焼量でバーナ５を燃焼させるように、バーナ５への燃料ガスの供給量及び燃焼用空気の供給量をそれぞれガス比例弁１８及び燃焼ファンモータ１２を介して制御すると共に、その必要燃焼量に応じた送風ファン３の風量が得られるように送風ファンモータ２５を制御し、これにより、温風暖房機の温調運転を行う。

また、燃焼運転制御手段３２は、熱量が比較的高い燃焼運転を強制的に実行する強制強運転、及び熱量が比較的低い燃焼運転を強制的に実行する強制弱運転をすることができる。

リトライ運転制御手段３３は、リトライ運転設定スイッチ２９によって運転開始が指示されたときに、燃焼運転中にガス欠により失火した場合に燃料ガスが供給されるまで所定時間経過する毎に点火動作をリトライするように制御する。

次に、本実施形態の温風暖房機の作動を説明する。まず、図１及び図２を参照して燃焼運転時の基本的作動を簡単に説明する。燃焼運転に際しては予め室温設定スイッチ３０により所望の目標室温が設定されているものとする。使用者による運転スイッチ２８のＯＮ操作によって、コントローラ２７に運転開始指令が与えられと、コントローラ２７は、燃焼ファン１０を作動させ、次いで、点火電極１４に一定時間火花放電を発生させると共に、ガス供給管１３の電磁弁１６，１７及びガス比例弁１８を開弁してバーナ５への所定量の燃料ガスの供給を開始し、これによりバーナ５への点火処理を行う。そして、前記炎検出器１５によりバーナ５への着火が確認される。

このようにして、バーナ５の点火が行われた後、コントローラ２７は、送風ファンモータ２５を制御して送風ファン３の作動を開始する。これにより、室内空気が送風路２にその吸気口２１を介して吸気され、この吸気された空気は送風路２を吹出口２０に向かって流れる過程で、バーナ５の燃焼熱により加熱される熱交換器７を介して加熱され、それが吹出口２０から温風として吹き出される。

このようにバーナ５の燃焼及び送風ファン３の作動が開始すると、温調制御手段３４が、前述したように、室温センサ２６の検出室温と目標室温との差に応じてバーナ５の燃焼量を決定し、燃焼運転制御手段３２がバーナ５の燃焼動作や送風ファン３の風量を制御する温調制御を行う。この場合、基本的には、室温センサ２６の検出室温が目標室温に近づくに従って、バーナ５の燃焼量を減少させ、また、送風ファン３の回転数を低下させて温風の送風量を減少させる。また、目標室温の変更等によって、室温センサ２６の検出室温が目標室温に対して低くなると、バーナ５の燃焼量を増加させると共に、送風ファン３の回転数を上昇させて温風の送風量を増加させる。その後、このような燃焼運転中に、運転スイッチ２８がＯＦＦ操作された場合には燃焼運転が停止される。

以上の作動が本実施形態の温風暖房機の燃焼運転における基本的作動であるが、更に、本実施形態の温風暖房機では、リトライ運転制御手段３３によって次のリトライ運転制御処理が行われる。

以下、リトライ運転制御について説明する。図３に示すように、まず、燃焼運転制御手段３２が温調制御手段３４により温調運転が実行される（ＳＴＥＰ１）。

次いで、温調運転中にバーナ５が失火したか否かをバーナ５の炎を検知する炎検出器１５の出力に基づいて判定する（ＳＴＥＰ２）。

そして、ＳＴＥＰ２でＮＯの場合（温調運転中にバーナ５が失火しない場合）、燃焼運転制御手段３２で温調運転を継続する。一方、ＳＴＥＰ２でＹＥＳの場合（温調運転中にバーナ５が失火した場合）、燃焼運転制御手段３２で温調運転を停止する（ＳＴＥＰ３）。

その後、室温設定スイッチ３０によって設定された目標室温と室温センサ２６により検出された検出室温との差が所定温度（Ｎ℃）以上であるか否かが判定される（ＳＴＥＰ４）。ＳＴＥＰ４でＮＯの場合（室温設定スイッチ３０によって設定された目標室温と室温センサ２６により検出された検出室温との差が所定温度以上でない場合）、室温設定スイッチ３０によって設定された目標室温と室温センサ２６により検出された検出室温との差が所定温度以上となるまで待機する。

次いで、ＳＴＥＰ４でＹＥＳの場合（室温設定スイッチ３０によって設定された目標室温と室温センサ２６により検出された検出室温との差が所定温度以上となった場合）、点火電極１４でバーナ５に点火する点火動作を実行する（ＳＴＥＰ５）。

そして、点火動作によりバーナ５が着火したか否かをバーナ５の炎を検知する炎検出器１５の出力に基づいて判定する（ＳＴＥＰ６）。

その後、ＳＴＥＰ６でＹＥＳの場合（点火動作によりバーナ５が着火した場合）、燃焼運転制御手段３２で強制強運転を実行する（ＳＴＥＰ７）。一方、ＳＴＥＰ６でＮＯの場合（点火動作によりバーナ５が着火しない場合）、点火動作のリトライ動作を実行する。

次いで、強制強運転中に失火が発生したか否かをバーナ５の炎を検知する炎検出器１５の出力に基づいて判定する（ＳＴＥＰ８）。

そして、ＳＴＥＰ８でＮＯの場合（強制強運転中にバーナ５が失火しない場合）、ＳＴＥＰ１に戻り温調運転を実行する。ＳＴＥＰ８でＹＥＳの場合（強制強運転中にバーナ５が失火した場合）、点火電極１４でバーナ５に点火する点火動作を実行する（ＳＴＥＰ９）。

その後、点火動作によりバーナ５が着火したか否かをバーナ５の炎を検知する炎検出器１５の出力に基づいて判定する（ＳＴＥＰ１０）。

次いで、ＳＴＥＰ１０でＹＥＳの場合（点火動作によりバーナ５が着火した場合）、強制強運転を継続する。一方、ＳＴＥＰ１０でＮＯの場合（点火動作によりバーナ５が着火しない場合）、点火動作のリトライ動作を実行する。まず、点火動作から所定時間経過したか否かを判定する（ＳＴＥＰ１１）。

そして、ＳＴＥＰ１１でＮＯの場合（点火動作から所定時間経過しない場合）、点火動作から所定時間経過するまで待機する。一方、ＳＴＥＰ１１でＹＥＳの場合（点火動作から所定時間経過した場合）、点火電極１４でバーナ５に点火する点火動作を実行する（ＳＴＥＰ１２）。

その後、点火動作によりバーナ５が着火したか否かをバーナ５の炎を検知する炎検出器１５の出力に基づいて判定する（ＳＴＥＰ１３）。

次いで、ＳＴＥＰ１３でＮＯの場合（点火動作によりバーナ５が着火しない場合）、ＳＴＥＰ１１に戻り、再度、直前の点火動作から所定時間経過したか否かを判定する。一方、ＳＴＥＰ１３でＹＥＳの場合（点火動作によりバーナ５が着火した場合）、強制強運転を実行する。

そして、ＳＴＥＰ１３でＹＥＳとなるまで（点火動作によりバーナ５が着火するまで）ＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１３の処理を繰り返す。

尚、ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ８の処理が本発明における失火判定手段に相当する。また、ＳＴＥＰ５、ＳＴＥＰ９及びＳＴＥＰ１２の処理が本発明における点火動作手段に相当する。また、ＳＴＥＰ１１の処理が本発明における計時手段に相当する。また、ＳＴＥＰ６、ＳＴＥＰ１０、及びＳＴＥＰ１３の処理が本発明における着火判定手段に相当する。また、ＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１３の繰り返す処理が本発明におけるリトライ手段に相当する。

本実施形態によれば、着火判定手段で着火したと判定されるまで、計時手段において着火判定手段で着火しないと判定されてから所定時間が経過したか否かを判定し、計時手段で所定時間経過したと判定された場合に点火動作を行う点火動作手段で点火することを繰り返すリトライ手段とを有するため、極寒地で留守にしている間において燃焼運転中にガス欠により失火した場合に燃料が供給されると再度燃焼運転が再開されるので家財が凍結することを防止することができる。

上記実施形態においては、燃焼ファンにより燃焼用空気を屋外から採り、屋外へ強制的に排気するＦＦ式暖房機について説明したが、その他、図示しないが、燃焼用空気を室内から採り、送風機を用いて屋外に強制的に排気するＦＥ式暖房機や、燃焼用空気を室内から採り、排気筒を用いて自然通気力により屋外に排気するＣＦ式暖房機といった温風暖房機、或いは、ガス燃料に限らず液体燃料を使用する温風暖房機であっても、本発明を適用することができる。また、熱交換器を有する温風暖房機であれば、燃焼式のものに限らず本発明の凍結防止運転制御を適用することにより同様の効果を得ることができる。

１…本体ケース、２…送風路、３…送風ファン、４…燃焼装置本体、５…バーナ、６…燃焼室、７…熱交換器、８…吸気筒、９…排気筒、１０…燃焼ファン、１１…回転羽、１２…燃焼ファンモータ、１３…ガス供給管、１４…点火電極、１５…炎検出器、１６，１７…開閉電磁弁、１８…ガス比例弁、１９…吸気口、２０…吹出口、２１…エアフィルタ、２２…ルーバ、２４…回転羽、２５…送風ファンモータ、２６…室温センサ、２７…コントローラ、２８…運転スイッチ、２９…リトライ運転設定スイッチ、３０…室温設定スイッチ、３１…操作器、３２…燃焼運転制御手段、３３…リトライ運転制御手段、３４…温調制御手段、３５…燃焼量決定部。

Claims

室外空気を吸気する吸気手段と、前記吸気手段で吸気された空気が供給されると共に燃料ガスが供給されて燃焼する燃焼手段と、前記燃焼手段で燃焼した燃焼ガスを室外に排気する排気手段と、前記排気手段に設けられ前記燃焼ガスの熱を室内空気に伝導するための熱交換手段と、前記室内空気を前記熱交換手段により熱が伝導されるように送風する送風手段と、室温を検出する室温センサと、目標室温を設定するための室温設定スイッチと、前記燃焼手段の運転を制御する燃焼運転制御手段とを備える温風暖房機において、
前記燃焼運転制御手段は、燃焼運転中に前記燃焼手段が失火したか否かを判定する失火判定手段と、所定時間の経過を判定する計時手段と、前記失火判定手段で失火したと判定された時から前記計時手段で所定時間経過を判定された場合に点火動作を行う点火動作手段と、前記点火動作手段で着火したか否かを判定する着火判定手段と、前記室温設定スイッチによって設定された目標室温と前記室温センサにより検出された検出室温との差が所定温度以上となって、前記着火判定手段で着火しないと判定された時から前記計時手段で所定時間経過を判定された場合に、前記点火動作手段で点火する動作を前記着火判定手段で着火したと判定されるまで繰り返すリトライ手段とを有し、
前記リトライ手段による点火動作で前記着火判定手段により着火したと判定されたとき、前記燃焼運転制御手段は熱量が比較的高い燃焼運転を強制的に実行することを特徴とする温風暖房機。