JP5437141B2

JP5437141B2 - 気化式温風暖房装置

Info

Publication number: JP5437141B2
Application number: JP2010095662A
Authority: JP
Inventors: 直彦伊藤; 亮松尾
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP2011226689A

Description

本発明は、液体燃料を気化して燃焼させる気化式温風暖房装置に関するものである。

従来より、この種の気化式温風暖房装置においては、液体燃料を燃焼させるバーナと、バーナに供給する液体燃料を気化する気化器と、気化器を液体燃料が気化可能な温度まで加熱する電熱ヒータと、気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、室内の空気を温風にして送風する対流ファンとえ、気化器のバーナ側に燃焼熱を気化器に熱回収するヒートバック部材を備え、暖房安定後の電熱ヒータへの通電を抑制するようにしたものがあった。

特開２００１−３４９５３６号公報

このような従来のものにおいて、暖房運転のランニングコストを表示するために、単位時間あたりの燃料消費量と電力消費量とを監視し、それぞれの単価を乗じて単位時間あたりのランニングコストの瞬時値を表示させる構成が考えられるが、この場合、電熱ヒータの通電の有無によって電力消費量の瞬時値が大幅に変動する。

例えば、燃料ポンプや燃焼ファン、対流ファンの合計消費電力は１０Ｗ〜３０Ｗ程度、電熱ヒータの消費電力は５００Ｗ〜８００Ｗ程度であると、燃焼中に気化器の温度が低下して電熱ヒータが通電されると消費電力がそれまでの十数倍〜数十倍まで大幅に上昇するため、ユーザーがランニングコストの指標たる瞬時値を視認したタイミングに電熱ヒータが通電状態であるか非通電状態であるかによって値が大きく変動し、瞬時値の値が使用者のランニングコストの指標とならないという問題があった。

本発明は上記課題を解決するため、電熱ヒータを具備し液体燃料を気化する気化器と、この気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、前記気化器からの気化燃料を燃焼させるバーナ部と、前記燃料ポンプの作動周波数から単位時間あたりの燃料消費量（燃費）の瞬時値を算出する燃費算出手段と、機器に流れる電流値を検出する電流センサと、前記電流センサで検出する電流値から前記電熱ヒータの通電・非通電あるいは非通電・通電の一周期あたりの平均電力消費量を単位時間換算して単位時間あたりの電力消費量（電費）の瞬時値を算出する電費算出手段と、前記燃費および前記電費に液体燃料の単価および電力の単価を乗じて暖房費の瞬時値を算出する暖房費算出手段と、暖房費の瞬時値を表示する表示部とを備えたものとした。

また、前記電費算出手段は、前記電熱ヒータの通電停止からの時間が直前の非通電・通電の一周期以上となると、前記電流センサの検出する電流値をそのまま用いて電費を算出するようにした。

以上のように、本発明によれば、他の電気部品に比較して消費電力が格段に大きい電熱ヒータの通電・非通電の状態変化があってもランニングコストの指標たる単位時間あたりの電力消費量（電費）の値が直前の通電・非通電または非通電・通電の一周期で平均化された電費に基づく瞬時値が表示されるため、電熱ヒータの通電・非通電による瞬時値の大幅な変動が抑制され、ユーザーがランニングコストの指標とするに足りる瞬時値を表示できる。

本発明の一実施形態の気化式温風暖房装置の概略構成図同一実施形態のブロック図同一次実施形態のタイムチャート

次に、本発明の気化式温風暖房装置の一実施形態を図面に基づき説明する。
１は灯油等の液体燃料を気化するための有底筒状の気化器であり、２はこの気化器１を燃料が気化可能な温度にまで加熱するための電熱ヒータで、気化器１の上部に略環状に埋設されている。３は気化器１の側面に開口された燃焼空気取入口４を介して燃焼用空気を供給する燃焼ファンで、５は燃焼空気取入口４を介して気化器１内部に向けて設けられた燃料噴射ノズルで、６はこの燃料噴射ノズル５に燃料タンク７からの燃料を圧送する燃料ポンプである。

８は気化器１の上部に載置固定された有天筒状のバーナ部で、このバーナ部８の側壁には多数の炎孔９が開口されている。１０はバーナ部８の外周に間隔を有して立設されたリング状の熱回収部で、燃焼熱を気化器１へ熱伝導して回収し、燃焼中の電熱ヒータ２の入力を軽減するものである。１１は気化器１の外周に取り付けられ気化器１の温度を検出する気化温度センサである。

１２はこの気化式温風暖房装置の運転指示や暖房設定温度を指示するための操作部、１３は暖房設定温度や暖房費の瞬時値、その他の情報を表示する表示部、１４は暖房を行う室内の温度を検出する室温センサ、１５はこの気化式温風暖房装置に流れる電流値を測定する電流センサ、１６はバーナ部８へ火花を飛ばし点火する点火手段、１７は温風を暖房室内に対流させる対流ファン、１８はこの気化式温風暖房装置の制御を行う制御手段で、演算、記憶、タイマー機能を有したマイクロコンピュータを備えているものである。

この制御手段１８には、燃料の単価および電力の単価が記憶されていると共に、燃料ポンプ６の作動周波数から単位時間あたりの燃料消費量（燃費）の瞬時値を算出する燃費算出手段１９と、電流センサ１５で検出する電流値から単位時間あたりの電力消費量（電費）の瞬時値を算出する電費算出手段２０と、燃費および電費に燃料の単価および電力の単価を乗じて暖房費の瞬時値を算出する暖房費算出手段２１が設けられている。なお、制御手段１８が記憶している燃料の単価および電力の単価は、操作部１２の所定の操作によって変更入力可能としている。

次に、この気化式温風暖房装置の作動について説明すると、制御手段１８は、操作部１２からの運転指示を受けると、気化温度センサ１１の検知温度を監視して気化器１を燃料が気化可能な温度まで電熱ヒータ２を通電して加熱し、気化器１の温度が燃料を気化可能な温度まで上昇すると、燃料ポンプ６を燃焼ファン３と点火手段１６を駆動して燃焼を開始させ、温風を暖房室内に対流させる対流ファン１７を駆動して暖房運転を行う。

このとき、燃焼の開始と同時に制御手段１８は電熱ヒータ２の通電・非通電の一周期の時間をカウントする第１タイマーによって時間カウントを開始すると共に、燃費算出手段１９は予め記憶されている燃料ポンプ６の作動周波数に対応する単位時間あたりの燃料消費量（燃費）から燃費を算出し、電費算出手段２０は電流センサ１５が検出する電流値と予め記憶されている商用電源の電圧値と所定の単位時間から単位時間あたりの電力消費量（電費）を算出する。そして、暖房費算出手段２１は予め記憶されている燃料の単価および電力の単価を燃費および電費に乗じて暖房費の瞬時値を算出し、制御手段１８は表示部１３にこの暖房費の瞬時値を表示する。なお、電費算出手段２０は第１タイマーの作動中の電力消費量を積算して記憶するようにしている。

そして、操作部１２で設定した暖房設定温度と室温センサ１４で検出する室温との温度差に応じて必要火力が演算され、必要火力に応じた作動周波数で燃料ポンプ６が制御され、気化温度センサ１１で検出する気化器１の温度が燃料の気化に適している所定の上限温度以上になると電熱ヒータ２は通電停止されると同時に、制御手段１８は電熱ヒータ２の非通電・通電の一周期の時間をカウントする第２タイマーによって時間カウントを開始し、電費算出手段２０は第１タイマーの経過時間（Ｔ１＋Ｔ２）と第１タイマー作動中の電力消費量の積算値（Ａ＋Ｂ）から逐次的に平均電力消費量（（Ａ＋Ｂ）／（Ｔ１＋Ｔ２））を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量（電費）に換算して暖房費の瞬時値を算出するようにしている。なお、電費算出手段２０は第２タイマーの作動中の電力消費量を積算して記憶するようにしている。

なお、ここで、電熱ヒータ２の初回非通電時には、電費算出手段２０は先ほどの電熱ヒータ２が通電状態であったときの電流センサ１５が検出していた電流値に基づいた電費を出力して暖房費の瞬時値を算出するようにしてもよい。

そして、電熱ヒータ２の初回通電停止からの時間が電熱ヒータ２を通電しないままに着火から電熱ヒータ２の通電停止までの時間Ｔ１を超えると、電費算出手段２０は実際に電流センサ１５で検出している電流値から算出される電費を出力するように切り替えるようにし、暖房費の瞬時値が過剰になることを抑制するようにしている。

次に、気化温度センサ１１で検出する気化器１の温度が燃料の気化に適している所定の下限温度以下になると電熱ヒータ２は再度通電されると同時に、第１タイマーの時間カウントと電力消費量の積算値をリセットすると共に、計時していた電熱ヒータ２の通電・非通電の一周期の時間（Ｔ１＋Ｔ２）と第１タイマー作動中の電力消費量の積算値（Ａ＋Ｂ））から一周期あたりの平均電力消費量（（Ａ＋Ｂ）／（Ｔ１＋Ｔ２））を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量（電費）に換算して暖房費の瞬時値を算出する。

そして、気化温度センサ１１で検出する気化器１の温度が所定の上限温度以上になると電熱ヒータ２は再度通電停止されると同時に、第２タイマーの時間カウントと電力消費量の積算値をリセットすると共に、計時していた電熱ヒータ２の非通電・通電の一周期の時間（Ｔ２＋Ｔ３）と第２タイマー作動中の電力消費量の積算値（Ｂ＋Ｃ）から一周期あたりの平均電力消費量（（Ｂ＋Ｃ）／（Ｔ２＋Ｔ３））を算出し、これを単位時間あたりの電力消費量（電費）に換算して暖房費の瞬時値を算出する。

気化式温風暖房装置本体の温度が全体的に昇温されて安定すると、燃焼熱を安定的に気化器１に回収することができるようになるので、電熱ヒータ２が通電される頻度が減ることとなる。その場合、電熱ヒータ２を非通電にしてからの時間が電熱ヒータ２を通電しないままに第２タイマーでカウントしていた直前の非通電・通電の一周期の時間（Ｔ２＋Ｔ３）よりも長くなると、電費算出手段２０はそれまでの一周期あたりの平均電力消費量を用いた電費の出力から、実際に電流センサ１５で検出している電流値から算出される電費を出力するように切り替えるようにし、暖房費の瞬時値が過剰になることを抑制するようにしている。

このようにして他の電気部品に比較して消費電力が格段に大きい電熱ヒータの通電・非通電の状態変化があってもランニングコストの指標たる単位時間あたりの電力消費量（電費）の値が直前の通電・非通電または非通電・通電の一周期で平均化された電費に基づく瞬時値が表示されるため、気化式温風暖房装置の実際の燃料消費量および電力消費量に基づいた形で電熱ヒータの通電・非通電による瞬時値の大幅な変動が抑制され、ユーザーがランニングコストの指標とするに足りる瞬時値を表示できる。

なお、本発明は予混合燃焼方式のバーナを例に説明したが、これに限らず、ブンゼン燃焼方式のバーナにも適用できるものである。また、本発明は燃焼ガスを直接室内に吹き出す開放式の温風暖房装置や燃焼ガスを室内空気と熱交換して屋外に排気する半密閉式あるいは密閉式の温風暖房装置に適用できるものである。

１気化器
２電熱ヒータ
６燃料ポンプ
８バーナ部
１１気化温度センサ
１３表示部
１５電流センサ
１９燃費算出手段
２０電費算出手段
２１暖房費算出手段

Claims

電熱ヒータを具備し液体燃料を気化する気化器と、この気化器に液体燃料を供給する燃料ポンプと、前記気化器からの気化燃料を燃焼させるバーナ部と、前記燃料ポンプの作動周波数から単位時間あたりの燃料消費量（燃費）の瞬時値を算出する燃費算出手段と、機器に流れる電流値を検出する電流センサと、前記電流センサで検出する電流値から前記電熱ヒータの通電・非通電あるいは非通電・通電の一周期あたりの平均電力消費量を単位時間換算して単位時間あたりの電力消費量（電費）の瞬時値を算出する電費算出手段と、前記燃費および前記電費に液体燃料の単価および電力の単価を乗じて暖房費の瞬時値を算出する暖房費算出手段と、暖房費の瞬時値を表示する表示部とを備え、前記電費算出手段は、前記電熱ヒータの通電停止からの時間が直前の非通電・通電の一周期以上となると、前記電流センサの検出する電流値をそのまま用いて電費を算出するようにしたことを特徴とする気化式温風暖房装置。