暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止方法、その装置、およびそのプログラム
【課題】暖房用ボイラを夏季に使用休止した場合にも燃料ノズルの目詰まりを防止する。
【解決手段】灯油等の燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、燃焼筒（４）で発する高温の燃焼ガスにより熱媒を加熱する熱交換器（１１）と、熱交換器（１１）から熱媒の循環を受けてすることにより暖房に必要な熱量を放出する暖房回路（１９）と、燃料噴射を制御することが可能なバーナコントローラ（９）と、制御出力に応じて電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、所定時間の連続休止期間（ｒ）により春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、暖房打ち切り時点で燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を間欠的に噴射させる目詰まり防止制御手段と、秋季には噴射を止める噴射停止手段と、を備えた。
【解決手段】灯油等の燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、燃焼筒（４）で発する高温の燃焼ガスにより熱媒を加熱する熱交換器（１１）と、熱交換器（１１）から熱媒の循環を受けてすることにより暖房に必要な熱量を放出する暖房回路（１９）と、燃料噴射を制御することが可能なバーナコントローラ（９）と、制御出力に応じて電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、所定時間の連続休止期間（ｒ）により春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、暖房打ち切り時点で燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を間欠的に噴射させる目詰まり防止制御手段と、秋季には噴射を止める噴射停止手段と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は灯油等の液体燃料を燃料噴射ノズルから噴出させて燃焼させる燃焼装置に関するものであり、特に暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止方法、その装置、およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の燃焼装置は種々のものが提案されていて、灯油等を気化させた可燃ガスを燃焼させるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、燃料を供給する燃料噴射手段と、供給された燃料を気化させる気化室を配設した気化部と、この気化部を加熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させるノズルと、ノズルから噴出したガスを燃焼させるバーナ部を備え、気化室には複数本の軸線の間に多数の植毛線を挟み込み、前記軸線をねじって形成した円筒ブラシ形状の気化エレメントおよび多孔体の気化ユニットを配設して構成された燃焼装置である。
【特許文献１】特開平１１−７２２０６（段落０００３〜００１７、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこのような構成の燃焼装置は、主に夏季を跨ぐ長期にわたって休止状態が続いた場合、燃料噴射ノズル内や、噴出孔に残留した燃料が、熱、光により酸化する。この過酸化物と周囲の銅、銅合金、銅化合物の銅イオンが結びつき酸化反応を加速させ、ガム状化合物が形成される。このガム状化合物が燃料噴射ノズルの噴出孔を閉塞するため、主に秋季暖房再開時に燃料を噴射できず、暖房不能という致命的故障を生ずるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、長期間保存され酸化したガム状化合物等により、燃料噴射ノズルの噴出孔が目詰まりすることを防止できるようにした、暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止方法、その装置、およびそのプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、連続休止期間（ｒ）に基づく春季暖房打ち切りの確認から秋季暖房再開までの期間、燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を所定秒数噴射して所定期間休止する間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法である。
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、春季に暖房を打ち切ってから、秋季に暖房を再開するまでの期間は休止期間となるが、予め定めておいた連続休止期間（ｒ）が認識されたならば、春季暖房打ち切りとみなして燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止対策を実行する。すなわち、春季暖房打ち切りから秋季暖房再開までの期間、燃料噴射ノズル（５）で燃焼させないように点火しない燃料を規定された数秒間だけ噴射することにより燃料噴射ノズル（５）内の残留分を入れ替える。その噴射後は、長期間保存により酸化してガム状化合物等が生じないように、時期を見計らって間欠噴射を繰り返す。そうすると、長期休止による燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを防止できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止から計時して連続休止期間（ｒ）が所定時間を超えたらインターバルカウント（Ｎ）を初期値と数えて燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な第１設定秒数（α）だけ非点火燃料を噴射し、前記噴射から所定日数の連続休止期間（Ｒ）を経過する毎にカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達するまで最小限の第２設定秒数（β）だけ非点火燃料の間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法である。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、春季と冬季の区別無く暖房用ボイラ（２０）を燃焼停止した後に、例えば、連続休止期間（ｒ）が７２時間を超えたならば、インターバルカウント（Ｎ）の初期値を、例えば、１と数えて燃料噴射ノズル（５）から、第１設定秒数（α）として、例えば、５秒だけ燃料を噴射するが点火しないで暖房用ボイラ（２０）内に漏洩させる。インターバルカウント（Ｎ）を１で示す初回の燃料噴射は、燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な分量で実行する。寒冷季最後の燃焼により加熱された燃料噴射ノズル（５）内部に残留する加熱履歴のある燃料の劣化程度が顕著であり、この残留燃料を一掃するためである。
【００１０】
第１設定秒数（α）の噴射後、例えば、連続休止期間（Ｒ＝４５日）を経過する毎に、例えば、第２設定秒数（β）として、２秒だけ燃料を噴射する。この噴射で１を足すようにカウントアップしながら間欠噴射を繰り返し、インターバルカウント（Ｎ′）が、例えば、６に到達したら間欠噴射をやめる。
【００１１】
このようにして、暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを防止できる。なお、春季と冬季の区別無く燃焼停止したとしても、連続休止期間（ｒ）が７２時間を超えなければ、冬季とみなされるので、夏季になったら間欠噴射を停止する不具合は生じない。そして、秋になれば間欠噴射を停止しても、目詰まり防止を維持した状態で、約１ヶ月以内に再開する暖房を待てばよい。したがって、暖房用ボイラを燃焼停止した時期の区別無く、長期休止後の燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを確実に防止し、支障なく暖房再開することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、前記電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、前記電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、所定の連続休止期間（ｒ）が計時された時点で春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、前記春季暖房打ち切りが認識されてから秋季暖房再開するまで非点火燃料を前記燃料噴射ノズル（５）から間欠噴射させるように前記電磁ポンプ（２）を制御する目詰まり防止制御手段と、を備えたことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置（１００）である。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、春季暖房打ち切りの確認された時点で、目詰まり防止制御手段により燃料噴射ノズル（５）から所定タイミングで燃料を間欠的に噴射させる。ここで、間欠噴射された燃料には点火されないため燃焼筒（４）内を問題ない程度に湿潤させる。そうすると、燃料噴射ノズル（５）内に残留燃料を長期滞留させず、残留燃料が酸化する前に、新しい燃料を燃料噴射ノズル（５）内に噴射させて、残留燃料を排出させることが可能となる。
【００１４】
要するに、季節要因により暖房用ボイラ（２０）を長期間休止する際に、所定のインターバル期間をおいて数秒間、新しい燃料を燃料噴射ノズル（５）に圧入して噴射させ、古い残留燃料を確実に燃焼筒（４）内へ排出させることが可能である。
【００１５】
また、設置される地域に応じた温暖地と寒冷地の別で季節の違いも吸収できる。なぜならば、暖房打ち切り確認手段は、春季の最終使用日から、例えば３日間の連続休止期間（ｒ）が認識されることを条件としているので、暖房打ち切りをほぼ確実に知ることが可能だからである。
【００１６】
一方、間欠噴射の停止を判断する秋季暖房再開時期は、カレンダーにより推定する程度であるが、秋になって不必要な間欠噴射を止めた時から１ヶ月ぐらいならば、非点火の間欠噴射により加熱履歴のない残留燃料のため目詰まりしないので、間欠噴射停止後に１ヶ月以内の暖房再開を待てば燃焼不良なしに正常な暖房再開が可能である。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明に加えて、前記目詰まり防止制御手段は、メモリ（１６）に記憶された稼動日時の情報を演算処理して燃料噴射タイミングおよび点火を制御可能な暖房用ボイラ（２０）に既存のプログラムを部分修正して実行させることが可能な既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用したことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置である。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、暖房用ボイラ（２０）に既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用する。特に既存のプログラムを部分修正して実行させるので、基本設計のままで、追加部品等によるコストアップなしに前記目詰まり防止制御手段を機能させることが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、メモリ（１６）に記憶された稼動情報および操作情報に基づいて暖房用ボイラ（２０）を制御するコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させる燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムであって、前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止を認識する燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、前記燃焼停止ステップ（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する短期休止確認（Ｓ２０）ステップと、前記短期休止確認ステップ（Ｓ２０）でＹＥＳならばインターバルカウント（Ｎ）の初期値を前記メモリ（１６）に記憶するインターバル開始ステップ（Ｓ３０）と、前記インターバル開始ステップ（Ｓ３０）に応じて燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を噴射させる電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転する間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）と、前記間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）から計時して連続休止期間（Ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する長期休止確認ステップ（Ｓ５０）と、前記長期休止確認ステップ（Ｓ５０）でＹＥＳならばカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）を前記メモリ（１６）に記憶して更新するインターバルカウントアップステップ（Ｓ６０）と、前記インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達したらＹＥＳと認識して目詰まり防止制御を終了するインターバル終了確認（Ｓ７０）ステップと、前記インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）でＮＯならば前記電磁ポンプ（２）を所定時間運転する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）ステップと、を含んで前記コンピュータ（ＣＰＵ）に実行させることを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムである。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、春季と冬季の区別無く燃焼停止（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたら、コンピュータ（ＣＰＵ）が短期休止を確認（Ｓ２０）してインターバルを開始（Ｓ３０）する。すなわち、電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転し、燃料噴射ノズル（５）から非点火で燃料を噴射させるように間欠噴射を開始（Ｓ４０）する。
【００２１】
間欠噴射開始（Ｓ４０）から連続休止期間Ｒが所定日数を超える毎に、コンピュータ（ＣＰＵ）が長期休止と確認（Ｓ５０）し、インターバルカウント（Ｎ′）をＮ′＝Ｎ+１と演算処理してメモリ（１６）の記憶を更新するようにインターバルカウントアップ（Ｓ６０）する。
【００２２】
インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）で、インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達してインターバル終了確認（Ｓ７０）して終了するまで間欠噴射を繰り返す（Ｓ８０）。
【００２３】
このようにプログラムを構成したから、燃焼筒（４）内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、非点火の燃料により暖房用ボイラ（２０）内を湿潤させて故障させるような不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミング、点火タイミング、および送風のＯＮ−ＯＦＦもプログラム次第で最適に設定可能なので、夏季に間欠噴射する燃料を不必要に空焚き燃焼させたり、空送風したりする不具合もない。
以上、説明したように、暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムの実効性を保証することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に係る発明によれば、長期休止による燃料噴射ノズルの目詰まりを防止できる。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、暖房用ボイラを燃焼停止した時期の区別無く、長期休止後の燃料噴射ノズルの目詰まりを確実に防止し、支障なく暖房再開することができる。
【００２６】
請求項３に係る発明によれば、暖房打ち切りの時を正確に確認できるので、設置地域別で温暖地と寒冷地の違いによるカレンダーと季節感とのズレを吸収することが可能である。
【００２７】
請求項４に係る発明によれば、既存のメモリと協働するコンピュータのプログラムを部分修正するだけで、暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止プログラムを安価で確実に提供することができる。
【００２８】
請求項５に係る発明によれば、燃焼筒内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、何ら不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミングおよび点火タイミングもプログラム次第で設定可能なので、夏季に間欠噴射した燃料を不必要に空焚き燃焼させる不具合もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、各図にわたって同一効果の部位（または制御ステップ）には同一符号（Ｓ番号）を付して説明の重複を避ける。
【００３０】
図１は第１実施形態に係る暖房用ボイラ２０における燃料噴射ノズル目詰まり防止装置（以下、「本装置」ともいう）１００の構成図である。図１に示すリモコン１０により適宜操作される暖房用ボイラ２０から熱交換媒体となる温水（以下、単に「熱媒」という）の供給を受けて暖房に必要な熱量を放出する暖房回路１９により構成されている。
【００３１】
暖房用ボイラ２０は、燃料タンク１５から灯油等の燃料がオイルフィルタ３を経由し、電磁ポンプ２で加圧され、燃料噴射ノズル５から燃焼筒４の中央部に噴射されて霧化し、送風機１により送風された空気が、混合されて燃焼する。
【００３２】
リモコン１０の設定温度に対する自動制御、またはタイマー制御等により、点火の指令を受けてから炎検出器６が炎を検出するまでの間、点火トランス７の低圧巻線に入力した低圧電流を断続制御する等により、高圧巻線に数万Ｖの高電圧を誘起して点火用電極８に印加する。そうすることにより、毎秒数回のスパーク放電を連続させるようにしたイグニッション点火装置（以下、「イグナイタ」ともいう）を構成する。
【００３３】
バーナコントローラ９は、熱交換器１１の一部に付設された熱電変換素子であるサーミスタ１２により温度検出した検出温度と、設定温度との偏差を無くすようにフィードバック制御またはフィードフォワード制御による自動制御を実行する。制御項目は燃料噴射、送風、燃焼火力、燃焼継続時間、間欠燃焼タイミング等である。
【００３４】
循環ポンプ１３は、熱交換器１１で加熱され高温化した熱媒を暖房回路１９へ圧送し、ラジエータである暖房回路１９で放熱冷却された熱媒を熱交換器１１へ戻して再加熱することを繰り返す。
膨張タンク１４は、熱交換器１１から暖房回路１９にわたる密閉管路において、温度変化に伴う溶媒の体積変化分の逃げ場として、その変化した体積分を吸収する。
【００３５】
図２は本装置１００のブロック図である。図２に示す演算処理部（以下、「コンピュータ（ＣＰＵ）」または単に「ＣＰＵ」という）により総合制御される構成を示している。メモリ１６，１６′と情報交換自在のＣＰＵには、電源回路９０とリレー駆動回路９１，９２のほか、各種の制御回路、入力回路、検知回路、リモコン送受信回路４０、および各種の駆動回路が接続され、制御信号を授受する都度に制御プログラムによる演算処理を行っている。リレー駆動回路９１，９２は配管の適所に必要な数だけ配設された電磁弁（図示せず）が、ＣＰＵの指令どおりに開閉制御されるようにリレー駆動電流を制御する。
【００３６】
また、リセット回路９８は、何らかの原因でＣＰＵが機能停止した場合の復帰手段であり、押ボタンスイッチ等（図示せず）を押して復帰させる。あるいは、タイマー、温度、その他の設定を全て初期設定状態、または白紙状態に復帰させたい場合にも用いることがある。一般的には、主電源をＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮしてもリセットすることが可能である。
【００３７】
なお、ＣＰＵはリモコンｌ０、またはバーナコントローラ９（図１）に内蔵されているか、あるいは何れに配設されていても構わない。また、メモリ１６，１６′がＣＰＵの内外の何れに配設されているかも問題でなく、メモリ１６，１６′に記憶された稼動日時の情報（稼動情報）や操作を認識し対応する情報（操作情報）、および制御プログラムを一部修正することで、本発明を適用しない仕様により設計製造された類似の暖房用ボイラ２０にも容易に本発明を適用することが可能となる。
【００３８】
さらに、入力された稼動情報や操作情報、および各種センサ（検出器、検知回路等）からの情報を、プログラムの実行により演算処理した結果、制御信号および表示信号等（図示せず）の出力が可能なＣＰＵを「演算処理部」、あるいは「メモリ」とあわせて「コンピュータ」と称しているが、これらの呼称が何であっても構わない。
【００３９】
サーミスタ入力回路２５は、検出温度に対応した検出信号を演算処理に適する信号に変換してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵでは設定温度に対応した設定信号と検出信号を比較して差分に相当するように暖房用ボイラ２０における火力を制御する。すなわち、ＣＰＵが熱量不足と判断すれば、火力を足して暖房能力を増強するような制御信号によりバーナコントローラ９へ指令を出す。
【００４０】
炎検出器入力回路６１は、熱反応素子で構成された炎検出器６が所定温度以上の熱を感知した感熱信号により、バーナに着火したことを検出するので、その感熱信号を演算処理に適する信号に変換してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵが点火指令中であるにもかかわらず、未着火であることを認識すれば、着火を促すようにバーナコントローラ９およびイグナイタにＣＰＵから指令を出す。
【００４１】
状況に応じて適切な燃料噴射するようなＣＰＵの指令により、電磁ポンプ制御回路２２が、電磁ポンプ駆動回路２１を作動させ、電磁ポンプリレー駆動回路２３の励磁電流を断続させることにより、プランジャ(図示せず)を往復動作させて燃料噴射する。なお、これら制御回路、駆動回路、リレー等は設計事項につき、変形して実施しても構わない。
【００４２】
接点入力回路７２はイグナイタに誘起電圧を発生させるために低圧側巻線の電流を断続する接点の開閉制御に関する接点開閉信号を、ＣＰＵの指令に応じてイグナイタ駆動回路７１へ入力する。一般的に前記接点が閉から開に変化するタイミングで点火用電極８にスパーク放電するので、ＣＰＵが必要と判断する時間に及んで、接点入力回路７２がイグナイタに接点開閉信号を入力し、点火用電極８に毎秒数回のスパーク放電を連続させように作動する。
【００４３】
なお、ＣＰＵの点火指令があれば炎検出器６により着火が確認されるまでスパーク放電が継続される。ただし、後記説明するように、燃料噴射ノズル５の目詰まり防止制御（以下、「目詰まり防止制御」と略す）の実行中は、ＣＰＵの指令により電磁ポンプ２が、燃料の噴射を開始してもスパーク放電しないようにプログラムされている。
【００４４】
ファン回転数検知回路３３は送風機１の回転軸またはその近傍に配設され、回転数に比例したパルス信号を発生してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵではパルス信号によりファンの回転数を監視しながらバーナコントローラ９の火力調整機能に即してファン制御回路３２およびファン駆動回路３１を動作させる。通常の暖房運転中は、暖房用ボイラ２０の燃焼の強度に比例する送風強度で送風機１も連動するが、目詰まり防止制御の実行中は、ＣＰＵの指令により送風機１を回転しないようにプログラムされている。
【００４５】
図３は本装置１００の動作手順を示すフローチャートである。図４は本装置１００の動作手順を示すタイムチャートであり、時間軸Ｘ（以下、「Ｘ軸」という）の左から右に沿って動作手順を示している。これら図３、図４に沿って、図１、図２も適宜参照しながら、目詰まり防止制御の手順を（Ｓ９）〜（Ｓ９０）の各ステップに分けて説明する。
【００４６】
この目詰まり防止制御において、季節を問わない燃焼停止ステップ（Ｓ１０）、電源初投入ステップ（Ｓ８）、またはリセットステップ（Ｓ９）から目詰まり防止制御が開始され、インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）において、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＹＥＳであれば終了する。なお、図３、図４では「ステップ」の文言を省いており、以下の記載でも同様に省くことがある。
【００４７】
以下、東京地方または山口県下関市の季節感をカレンダーにあてはめて説明する。すなわち、暖房不要となる春季の４月１２日に最終使用した暖房用ボイラ２０が、その燃焼を停止（Ｓ１０）した後に、何ら対策しなければ約７ヶ月後に到来する秋季の１１月１２日に暖房再開する際に、燃料噴射ノズル５が目詰まりして、燃焼不良という不具合が発生することがある。
【００４８】
この目詰まり故障の原因は、主に夏季を跨ぐ長期にわたって休止状態が続いた場合、燃料が燃料噴射ノズル５内に長期間残留することにより、燃料噴射ノズル５内や、その噴出孔に残留するためである。そのように残留した燃料が、熱、光により酸化し、この過酸化物と周囲の銅、銅合金、銅化合物の銅イオンが結びついて酸化反応を加速させ、ガム状化合物が形成され、このガム状化合物が燃料噴射ノズル５の噴出孔を閉塞するのである。
【００４９】
そこで、前記不具合を回避するため、燃焼停止（Ｓ１０）後の対策として、燃料噴射ノズル５内の残留燃料を排出する必要がある。燃料噴射ノズル５内の残留燃料を酸化させないようなタイミングで定期的に排出するという目詰まり防止制御について説明する。
【００５０】
なお、本実施形態によれば、既存の暖房用ボイラ２０に属する制御プログラムを若干修正するだけで目詰まり防止制御を実施できる。したがってコストアップは僅かで済む。
【００５１】
電源初投入ステップ（Ｓ８）とは、暖房用ボイラ２０を含む本装置１００を設置した後、初めて電源に接続して通電した時であり、この電源初投入ステップ（Ｓ８）からも目詰まり防止制御が開始される。このことは、春夏秋冬の季節を問わず、春季または夏季に暖房用ボイラ２０を設置し、設置時点で短時間の試運転等を実行したことにより燃料噴射ノズル５内に燃料が残留し秋季まで休止状態が継続したとしても、本発明に係る目詰まり防止制御の効果が発揮できるようにするためである。
【００５２】
季節を問わない燃焼停止ステップ（Ｓ１０）とは、理由にかかわらず暖房用ボイラ２０の燃焼を停止した時を意味している。しかし、目詰まり防止制御を開始すべきタイミングは、本来ならば、春季に暖房が不要となり暖房用ボイラ２０の使用休止期間が開始した時であり、その春最後に暖房を使用した際に燃焼を停止した時を意味する。
【００５３】
したがって、冬季の継続的な暖房使用中における温度調整のための一時停止、あるいは、利用者が就寝、外出するために暖房を一時停止した場合は、目詰まり防止制御の対象外とする。その対象外である一時停止であるか否かの判別については、後記説明する短期休止確認ステップ（Ｓ２０）の実行により確認する。
【００５４】
リセットステップ（Ｓ９）とは、メモリ１６に対する停電バックアップが施されていない場合の停電復帰直後と同等の初期設定状態を意味している。すなわち、メモリ１６およびＣＰＵをリセットした状態である。具体的には、暖房用ボイラ２０における制御手段の一部として内蔵された時計やカレンダー、およびそれらを利用したタイマープログラム等が初期設定状態に戻る。
【００５５】
なお、目詰まり防止制御に関するＣＰＵの認識は、電源初投入ステップ（Ｓ８）と、燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、リセットステップ（Ｓ９）とは同一状態である（図３、図４参照）。したがって、例示するように、４月１２日に燃焼を停止（Ｓ１０）すると、設置後に電源を初投入（Ｓ８）した状態と同じにリセット（Ｓ９）される。
【００５６】
そうすると、ＣＰＵおよびメモリ１６に付随するクロックに連動する時計やカレンダーを用いたシーケンス制御が実行途中であっても中断して初期設定状態に戻してから、目詰まり防止制御が開始される。あるいは、メモリ１６およびＣＰＵのリセットは、実行途中の目詰まり防止制御に関する項目のみとし、時計やカレンダーの動作は周知のバックアップにより継続させるものとしても構わない。
【００５７】
ここで、４月１２日に実行されたリセット（Ｓ９）から計時して連続３日間使用せずに経過したか否か？の結果がＹＥＳと短期休止確認（Ｓ２０）すれば、インターバル開始（Ｓ３０）する。詳しくは、春季の４月１２日に寒冷季最後の使用を停止した時から計時して連続休止期間ｒ≧７２時間（３日間）の経過がＣＰＵに認識された時点でインターバル開始（Ｓ３０）する。ここで、インターバルカウントＮ＝１とＣＰＵで認識し、Ｎ＝１をメモリ１６の専用領域に記憶する。
【００５８】
なお、経験則から、「連続３日間の不使用」をもって短期休止と定義するようにプログラムされているが、短期休止確認（Ｓ２０）を連続休止期間ｒ≧７２時間（３日間）に限定する必要はなく、ｒ値を適宜に加減しても構わない。さらに、２４時間＝１日，２８〜３１日＝１ヶ月の定義も厳格である必要はなく、制御プログラムの構成、および、その実行を説明する便宜上の数値である。したがって図４に示した日付は目安に過ぎない。
【００５９】
インターバル開始（Ｓ３０）すれば、自動的に電磁ポンプ２を運転して燃料噴射ノズル５から燃料を５秒間だけ噴射するように間欠噴射を開始（Ｓ４０）する。その後１．５ヶ月経過したか否か？の結果により長期の休止を確認（Ｓ５０）する。この長期休止確認（Ｓ５０）も連続休止期間Ｒ≧４５日間（１．５ヶ月）に限定する必要はなく、Ｒ値を適宜に加減しても構わない。
【００６０】
長期休止の確認（Ｓ５０）において、Ｒ≧４５日経過？の結果がＹＥＳであれば、ＣＰＵでインターバルカウントＮ′＝Ｎ+１＝２と認識してメモリ１６に記憶するようにインターバルカウントアップ（Ｓ６０）を実行する。なお、Ｎ′はＮの次に１つ新しいインターバルカウントを意味するので、メモリ１６のインターバルカウント領域に記憶中の数に１を足した数を記憶更新する。そして、インターバルカウント＝６？であるか否かを確認するようにインターバル終了確認（Ｓ７０）し、インターバルカウントＮ′＝６？ＹＥＳであれば終了する。
【００６１】
インターバル終了確認（Ｓ７０）において、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＮＯであれば、電磁ポンプ２を２秒間ＯＮして燃料噴射ノズル５から燃料を２秒間だけ噴射する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）を実行した後、１．５ヶ月経過？したか否か長期の休止を確認（Ｓ９０）する。
【００６２】
長期休止を確認（Ｓ９０）したところ、連続休止期間Ｒ≧４５日経過？の結果がＮＯであれば、該当日の到来を待つ一方、連続休止期間Ｒ≧４５日経過？の結果がＹＥＳであれば、インターバルカウントアップ（Ｓ６０）する。ついで、インターバルの終了を確認（Ｓ７０）し、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＹＥＳであれば終了する。
【００６３】
このようにプログラムを構成したから、燃焼筒４内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、非点火の燃料により暖房用ボイラ２０内を湿潤させて故障させるような不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミング、点火タイミング、および送風のＯＮ−ＯＦＦもプログラム次第で最適に設定可能なので、夏季に間欠噴射する燃料を不必要に空焚き燃焼させ、空送風する不具合もない。
【００６４】
以上、説明したように、本発明によれば、暖房用ボイラ２０の使用を、概ね春季から秋季にわたって休止した場合、熱、光、その他のダメージを受けた履歴により保存状態の悪い燃料が、燃料噴射ノズル５に長期間残留して酸化したガム状化合物等により、燃料噴射ノズル５の目詰まりを防止することを目的として、暖房用ボイラ２０における燃料噴射ノズル５の目詰まり防止方法、その装置１００、およびそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態に係る本装置の構成図である。
【図２】本装置のブロック図である。
【図３】本装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本装置の動作手順を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１ 送風機
２ 電磁ポンプ
３ オイルフィルタ
４ 燃焼筒
５ 燃料噴射ノズル
６ 炎検出器
７ 点火トランス
８ 点火用電極
９ バーナコントローラ
１０ リモコン
１１ 熱交換器
１２ サーミスタ
１３ 循環ポンプ
１４ 膨張タンク
１５ 燃料タンク
１６，１６′ メモリ
１９ 暖房回路
２０ 暖房用ボイラ
２１ 電磁ポンプ駆動回路
２２ 電磁ポンプ制御回路
２３ 電磁ポンプリレー駆動回路
２５ サーミスタ入力回路
３１ ファン駆動回路
３２ ファン制御回路
３３ ファン回転数検知回路
４０ リモコン送受信回路
６１ 炎検出器入力回路
７１ イグナイタ駆動回路
７２ 接点入力回路
９０ 電源回路
９１，９２ リレー駆動回路
９８ リセット回路
１００ 暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止装置（本装置）
ＣＰＵ コンピュータ（演算処理部）
Ｎ，Ｎ′ インターバルカウント
Ｒ，ｒ 連続休止期間
α 第１設定秒数
β 第２設定秒数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は灯油等の液体燃料を燃料噴射ノズルから噴出させて燃焼させる燃焼装置に関するものであり、特に暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止方法、その装置、およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の燃焼装置は種々のものが提案されていて、灯油等を気化させた可燃ガスを燃焼させるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、燃料を供給する燃料噴射手段と、供給された燃料を気化させる気化室を配設した気化部と、この気化部を加熱するヒータと、気化部で気化したガスを噴出させるノズルと、ノズルから噴出したガスを燃焼させるバーナ部を備え、気化室には複数本の軸線の間に多数の植毛線を挟み込み、前記軸線をねじって形成した円筒ブラシ形状の気化エレメントおよび多孔体の気化ユニットを配設して構成された燃焼装置である。
【特許文献１】特開平１１−７２２０６（段落０００３〜００１７、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこのような構成の燃焼装置は、主に夏季を跨ぐ長期にわたって休止状態が続いた場合、燃料噴射ノズル内や、噴出孔に残留した燃料が、熱、光により酸化する。この過酸化物と周囲の銅、銅合金、銅化合物の銅イオンが結びつき酸化反応を加速させ、ガム状化合物が形成される。このガム状化合物が燃料噴射ノズルの噴出孔を閉塞するため、主に秋季暖房再開時に燃料を噴射できず、暖房不能という致命的故障を生ずるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、長期間保存され酸化したガム状化合物等により、燃料噴射ノズルの噴出孔が目詰まりすることを防止できるようにした、暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止方法、その装置、およびそのプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、連続休止期間（ｒ）に基づく春季暖房打ち切りの確認から秋季暖房再開までの期間、燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を所定秒数噴射して所定期間休止する間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法である。
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、春季に暖房を打ち切ってから、秋季に暖房を再開するまでの期間は休止期間となるが、予め定めておいた連続休止期間（ｒ）が認識されたならば、春季暖房打ち切りとみなして燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止対策を実行する。すなわち、春季暖房打ち切りから秋季暖房再開までの期間、燃料噴射ノズル（５）で燃焼させないように点火しない燃料を規定された数秒間だけ噴射することにより燃料噴射ノズル（５）内の残留分を入れ替える。その噴射後は、長期間保存により酸化してガム状化合物等が生じないように、時期を見計らって間欠噴射を繰り返す。そうすると、長期休止による燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを防止できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止から計時して連続休止期間（ｒ）が所定時間を超えたらインターバルカウント（Ｎ）を初期値と数えて燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な第１設定秒数（α）だけ非点火燃料を噴射し、前記噴射から所定日数の連続休止期間（Ｒ）を経過する毎にカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達するまで最小限の第２設定秒数（β）だけ非点火燃料の間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法である。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、春季と冬季の区別無く暖房用ボイラ（２０）を燃焼停止した後に、例えば、連続休止期間（ｒ）が７２時間を超えたならば、インターバルカウント（Ｎ）の初期値を、例えば、１と数えて燃料噴射ノズル（５）から、第１設定秒数（α）として、例えば、５秒だけ燃料を噴射するが点火しないで暖房用ボイラ（２０）内に漏洩させる。インターバルカウント（Ｎ）を１で示す初回の燃料噴射は、燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な分量で実行する。寒冷季最後の燃焼により加熱された燃料噴射ノズル（５）内部に残留する加熱履歴のある燃料の劣化程度が顕著であり、この残留燃料を一掃するためである。
【００１０】
第１設定秒数（α）の噴射後、例えば、連続休止期間（Ｒ＝４５日）を経過する毎に、例えば、第２設定秒数（β）として、２秒だけ燃料を噴射する。この噴射で１を足すようにカウントアップしながら間欠噴射を繰り返し、インターバルカウント（Ｎ′）が、例えば、６に到達したら間欠噴射をやめる。
【００１１】
このようにして、暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを防止できる。なお、春季と冬季の区別無く燃焼停止したとしても、連続休止期間（ｒ）が７２時間を超えなければ、冬季とみなされるので、夏季になったら間欠噴射を停止する不具合は生じない。そして、秋になれば間欠噴射を停止しても、目詰まり防止を維持した状態で、約１ヶ月以内に再開する暖房を待てばよい。したがって、暖房用ボイラを燃焼停止した時期の区別無く、長期休止後の燃料噴射ノズル（５）の目詰まりを確実に防止し、支障なく暖房再開することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、前記電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、前記電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、所定の連続休止期間（ｒ）が計時された時点で春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、前記春季暖房打ち切りが認識されてから秋季暖房再開するまで非点火燃料を前記燃料噴射ノズル（５）から間欠噴射させるように前記電磁ポンプ（２）を制御する目詰まり防止制御手段と、を備えたことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置（１００）である。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、春季暖房打ち切りの確認された時点で、目詰まり防止制御手段により燃料噴射ノズル（５）から所定タイミングで燃料を間欠的に噴射させる。ここで、間欠噴射された燃料には点火されないため燃焼筒（４）内を問題ない程度に湿潤させる。そうすると、燃料噴射ノズル（５）内に残留燃料を長期滞留させず、残留燃料が酸化する前に、新しい燃料を燃料噴射ノズル（５）内に噴射させて、残留燃料を排出させることが可能となる。
【００１４】
要するに、季節要因により暖房用ボイラ（２０）を長期間休止する際に、所定のインターバル期間をおいて数秒間、新しい燃料を燃料噴射ノズル（５）に圧入して噴射させ、古い残留燃料を確実に燃焼筒（４）内へ排出させることが可能である。
【００１５】
また、設置される地域に応じた温暖地と寒冷地の別で季節の違いも吸収できる。なぜならば、暖房打ち切り確認手段は、春季の最終使用日から、例えば３日間の連続休止期間（ｒ）が認識されることを条件としているので、暖房打ち切りをほぼ確実に知ることが可能だからである。
【００１６】
一方、間欠噴射の停止を判断する秋季暖房再開時期は、カレンダーにより推定する程度であるが、秋になって不必要な間欠噴射を止めた時から１ヶ月ぐらいならば、非点火の間欠噴射により加熱履歴のない残留燃料のため目詰まりしないので、間欠噴射停止後に１ヶ月以内の暖房再開を待てば燃焼不良なしに正常な暖房再開が可能である。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明に加えて、前記目詰まり防止制御手段は、メモリ（１６）に記憶された稼動日時の情報を演算処理して燃料噴射タイミングおよび点火を制御可能な暖房用ボイラ（２０）に既存のプログラムを部分修正して実行させることが可能な既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用したことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置である。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、暖房用ボイラ（２０）に既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用する。特に既存のプログラムを部分修正して実行させるので、基本設計のままで、追加部品等によるコストアップなしに前記目詰まり防止制御手段を機能させることが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、メモリ（１６）に記憶された稼動情報および操作情報に基づいて暖房用ボイラ（２０）を制御するコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させる燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムであって、前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止を認識する燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、前記燃焼停止ステップ（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する短期休止確認（Ｓ２０）ステップと、前記短期休止確認ステップ（Ｓ２０）でＹＥＳならばインターバルカウント（Ｎ）の初期値を前記メモリ（１６）に記憶するインターバル開始ステップ（Ｓ３０）と、前記インターバル開始ステップ（Ｓ３０）に応じて燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を噴射させる電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転する間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）と、前記間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）から計時して連続休止期間（Ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する長期休止確認ステップ（Ｓ５０）と、前記長期休止確認ステップ（Ｓ５０）でＹＥＳならばカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）を前記メモリ（１６）に記憶して更新するインターバルカウントアップステップ（Ｓ６０）と、前記インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達したらＹＥＳと認識して目詰まり防止制御を終了するインターバル終了確認（Ｓ７０）ステップと、前記インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）でＮＯならば前記電磁ポンプ（２）を所定時間運転する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）ステップと、を含んで前記コンピュータ（ＣＰＵ）に実行させることを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムである。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、春季と冬季の区別無く燃焼停止（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたら、コンピュータ（ＣＰＵ）が短期休止を確認（Ｓ２０）してインターバルを開始（Ｓ３０）する。すなわち、電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転し、燃料噴射ノズル（５）から非点火で燃料を噴射させるように間欠噴射を開始（Ｓ４０）する。
【００２１】
間欠噴射開始（Ｓ４０）から連続休止期間Ｒが所定日数を超える毎に、コンピュータ（ＣＰＵ）が長期休止と確認（Ｓ５０）し、インターバルカウント（Ｎ′）をＮ′＝Ｎ+１と演算処理してメモリ（１６）の記憶を更新するようにインターバルカウントアップ（Ｓ６０）する。
【００２２】
インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）で、インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達してインターバル終了確認（Ｓ７０）して終了するまで間欠噴射を繰り返す（Ｓ８０）。
【００２３】
このようにプログラムを構成したから、燃焼筒（４）内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、非点火の燃料により暖房用ボイラ（２０）内を湿潤させて故障させるような不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミング、点火タイミング、および送風のＯＮ−ＯＦＦもプログラム次第で最適に設定可能なので、夏季に間欠噴射する燃料を不必要に空焚き燃焼させたり、空送風したりする不具合もない。
以上、説明したように、暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムの実効性を保証することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に係る発明によれば、長期休止による燃料噴射ノズルの目詰まりを防止できる。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、暖房用ボイラを燃焼停止した時期の区別無く、長期休止後の燃料噴射ノズルの目詰まりを確実に防止し、支障なく暖房再開することができる。
【００２６】
請求項３に係る発明によれば、暖房打ち切りの時を正確に確認できるので、設置地域別で温暖地と寒冷地の違いによるカレンダーと季節感とのズレを吸収することが可能である。
【００２７】
請求項４に係る発明によれば、既存のメモリと協働するコンピュータのプログラムを部分修正するだけで、暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止プログラムを安価で確実に提供することができる。
【００２８】
請求項５に係る発明によれば、燃焼筒内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、何ら不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミングおよび点火タイミングもプログラム次第で設定可能なので、夏季に間欠噴射した燃料を不必要に空焚き燃焼させる不具合もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、各図にわたって同一効果の部位（または制御ステップ）には同一符号（Ｓ番号）を付して説明の重複を避ける。
【００３０】
図１は第１実施形態に係る暖房用ボイラ２０における燃料噴射ノズル目詰まり防止装置（以下、「本装置」ともいう）１００の構成図である。図１に示すリモコン１０により適宜操作される暖房用ボイラ２０から熱交換媒体となる温水（以下、単に「熱媒」という）の供給を受けて暖房に必要な熱量を放出する暖房回路１９により構成されている。
【００３１】
暖房用ボイラ２０は、燃料タンク１５から灯油等の燃料がオイルフィルタ３を経由し、電磁ポンプ２で加圧され、燃料噴射ノズル５から燃焼筒４の中央部に噴射されて霧化し、送風機１により送風された空気が、混合されて燃焼する。
【００３２】
リモコン１０の設定温度に対する自動制御、またはタイマー制御等により、点火の指令を受けてから炎検出器６が炎を検出するまでの間、点火トランス７の低圧巻線に入力した低圧電流を断続制御する等により、高圧巻線に数万Ｖの高電圧を誘起して点火用電極８に印加する。そうすることにより、毎秒数回のスパーク放電を連続させるようにしたイグニッション点火装置（以下、「イグナイタ」ともいう）を構成する。
【００３３】
バーナコントローラ９は、熱交換器１１の一部に付設された熱電変換素子であるサーミスタ１２により温度検出した検出温度と、設定温度との偏差を無くすようにフィードバック制御またはフィードフォワード制御による自動制御を実行する。制御項目は燃料噴射、送風、燃焼火力、燃焼継続時間、間欠燃焼タイミング等である。
【００３４】
循環ポンプ１３は、熱交換器１１で加熱され高温化した熱媒を暖房回路１９へ圧送し、ラジエータである暖房回路１９で放熱冷却された熱媒を熱交換器１１へ戻して再加熱することを繰り返す。
膨張タンク１４は、熱交換器１１から暖房回路１９にわたる密閉管路において、温度変化に伴う溶媒の体積変化分の逃げ場として、その変化した体積分を吸収する。
【００３５】
図２は本装置１００のブロック図である。図２に示す演算処理部（以下、「コンピュータ（ＣＰＵ）」または単に「ＣＰＵ」という）により総合制御される構成を示している。メモリ１６，１６′と情報交換自在のＣＰＵには、電源回路９０とリレー駆動回路９１，９２のほか、各種の制御回路、入力回路、検知回路、リモコン送受信回路４０、および各種の駆動回路が接続され、制御信号を授受する都度に制御プログラムによる演算処理を行っている。リレー駆動回路９１，９２は配管の適所に必要な数だけ配設された電磁弁（図示せず）が、ＣＰＵの指令どおりに開閉制御されるようにリレー駆動電流を制御する。
【００３６】
また、リセット回路９８は、何らかの原因でＣＰＵが機能停止した場合の復帰手段であり、押ボタンスイッチ等（図示せず）を押して復帰させる。あるいは、タイマー、温度、その他の設定を全て初期設定状態、または白紙状態に復帰させたい場合にも用いることがある。一般的には、主電源をＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮしてもリセットすることが可能である。
【００３７】
なお、ＣＰＵはリモコンｌ０、またはバーナコントローラ９（図１）に内蔵されているか、あるいは何れに配設されていても構わない。また、メモリ１６，１６′がＣＰＵの内外の何れに配設されているかも問題でなく、メモリ１６，１６′に記憶された稼動日時の情報（稼動情報）や操作を認識し対応する情報（操作情報）、および制御プログラムを一部修正することで、本発明を適用しない仕様により設計製造された類似の暖房用ボイラ２０にも容易に本発明を適用することが可能となる。
【００３８】
さらに、入力された稼動情報や操作情報、および各種センサ（検出器、検知回路等）からの情報を、プログラムの実行により演算処理した結果、制御信号および表示信号等（図示せず）の出力が可能なＣＰＵを「演算処理部」、あるいは「メモリ」とあわせて「コンピュータ」と称しているが、これらの呼称が何であっても構わない。
【００３９】
サーミスタ入力回路２５は、検出温度に対応した検出信号を演算処理に適する信号に変換してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵでは設定温度に対応した設定信号と検出信号を比較して差分に相当するように暖房用ボイラ２０における火力を制御する。すなわち、ＣＰＵが熱量不足と判断すれば、火力を足して暖房能力を増強するような制御信号によりバーナコントローラ９へ指令を出す。
【００４０】
炎検出器入力回路６１は、熱反応素子で構成された炎検出器６が所定温度以上の熱を感知した感熱信号により、バーナに着火したことを検出するので、その感熱信号を演算処理に適する信号に変換してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵが点火指令中であるにもかかわらず、未着火であることを認識すれば、着火を促すようにバーナコントローラ９およびイグナイタにＣＰＵから指令を出す。
【００４１】
状況に応じて適切な燃料噴射するようなＣＰＵの指令により、電磁ポンプ制御回路２２が、電磁ポンプ駆動回路２１を作動させ、電磁ポンプリレー駆動回路２３の励磁電流を断続させることにより、プランジャ(図示せず)を往復動作させて燃料噴射する。なお、これら制御回路、駆動回路、リレー等は設計事項につき、変形して実施しても構わない。
【００４２】
接点入力回路７２はイグナイタに誘起電圧を発生させるために低圧側巻線の電流を断続する接点の開閉制御に関する接点開閉信号を、ＣＰＵの指令に応じてイグナイタ駆動回路７１へ入力する。一般的に前記接点が閉から開に変化するタイミングで点火用電極８にスパーク放電するので、ＣＰＵが必要と判断する時間に及んで、接点入力回路７２がイグナイタに接点開閉信号を入力し、点火用電極８に毎秒数回のスパーク放電を連続させように作動する。
【００４３】
なお、ＣＰＵの点火指令があれば炎検出器６により着火が確認されるまでスパーク放電が継続される。ただし、後記説明するように、燃料噴射ノズル５の目詰まり防止制御（以下、「目詰まり防止制御」と略す）の実行中は、ＣＰＵの指令により電磁ポンプ２が、燃料の噴射を開始してもスパーク放電しないようにプログラムされている。
【００４４】
ファン回転数検知回路３３は送風機１の回転軸またはその近傍に配設され、回転数に比例したパルス信号を発生してＣＰＵへ入力する。ＣＰＵではパルス信号によりファンの回転数を監視しながらバーナコントローラ９の火力調整機能に即してファン制御回路３２およびファン駆動回路３１を動作させる。通常の暖房運転中は、暖房用ボイラ２０の燃焼の強度に比例する送風強度で送風機１も連動するが、目詰まり防止制御の実行中は、ＣＰＵの指令により送風機１を回転しないようにプログラムされている。
【００４５】
図３は本装置１００の動作手順を示すフローチャートである。図４は本装置１００の動作手順を示すタイムチャートであり、時間軸Ｘ（以下、「Ｘ軸」という）の左から右に沿って動作手順を示している。これら図３、図４に沿って、図１、図２も適宜参照しながら、目詰まり防止制御の手順を（Ｓ９）〜（Ｓ９０）の各ステップに分けて説明する。
【００４６】
この目詰まり防止制御において、季節を問わない燃焼停止ステップ（Ｓ１０）、電源初投入ステップ（Ｓ８）、またはリセットステップ（Ｓ９）から目詰まり防止制御が開始され、インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）において、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＹＥＳであれば終了する。なお、図３、図４では「ステップ」の文言を省いており、以下の記載でも同様に省くことがある。
【００４７】
以下、東京地方または山口県下関市の季節感をカレンダーにあてはめて説明する。すなわち、暖房不要となる春季の４月１２日に最終使用した暖房用ボイラ２０が、その燃焼を停止（Ｓ１０）した後に、何ら対策しなければ約７ヶ月後に到来する秋季の１１月１２日に暖房再開する際に、燃料噴射ノズル５が目詰まりして、燃焼不良という不具合が発生することがある。
【００４８】
この目詰まり故障の原因は、主に夏季を跨ぐ長期にわたって休止状態が続いた場合、燃料が燃料噴射ノズル５内に長期間残留することにより、燃料噴射ノズル５内や、その噴出孔に残留するためである。そのように残留した燃料が、熱、光により酸化し、この過酸化物と周囲の銅、銅合金、銅化合物の銅イオンが結びついて酸化反応を加速させ、ガム状化合物が形成され、このガム状化合物が燃料噴射ノズル５の噴出孔を閉塞するのである。
【００４９】
そこで、前記不具合を回避するため、燃焼停止（Ｓ１０）後の対策として、燃料噴射ノズル５内の残留燃料を排出する必要がある。燃料噴射ノズル５内の残留燃料を酸化させないようなタイミングで定期的に排出するという目詰まり防止制御について説明する。
【００５０】
なお、本実施形態によれば、既存の暖房用ボイラ２０に属する制御プログラムを若干修正するだけで目詰まり防止制御を実施できる。したがってコストアップは僅かで済む。
【００５１】
電源初投入ステップ（Ｓ８）とは、暖房用ボイラ２０を含む本装置１００を設置した後、初めて電源に接続して通電した時であり、この電源初投入ステップ（Ｓ８）からも目詰まり防止制御が開始される。このことは、春夏秋冬の季節を問わず、春季または夏季に暖房用ボイラ２０を設置し、設置時点で短時間の試運転等を実行したことにより燃料噴射ノズル５内に燃料が残留し秋季まで休止状態が継続したとしても、本発明に係る目詰まり防止制御の効果が発揮できるようにするためである。
【００５２】
季節を問わない燃焼停止ステップ（Ｓ１０）とは、理由にかかわらず暖房用ボイラ２０の燃焼を停止した時を意味している。しかし、目詰まり防止制御を開始すべきタイミングは、本来ならば、春季に暖房が不要となり暖房用ボイラ２０の使用休止期間が開始した時であり、その春最後に暖房を使用した際に燃焼を停止した時を意味する。
【００５３】
したがって、冬季の継続的な暖房使用中における温度調整のための一時停止、あるいは、利用者が就寝、外出するために暖房を一時停止した場合は、目詰まり防止制御の対象外とする。その対象外である一時停止であるか否かの判別については、後記説明する短期休止確認ステップ（Ｓ２０）の実行により確認する。
【００５４】
リセットステップ（Ｓ９）とは、メモリ１６に対する停電バックアップが施されていない場合の停電復帰直後と同等の初期設定状態を意味している。すなわち、メモリ１６およびＣＰＵをリセットした状態である。具体的には、暖房用ボイラ２０における制御手段の一部として内蔵された時計やカレンダー、およびそれらを利用したタイマープログラム等が初期設定状態に戻る。
【００５５】
なお、目詰まり防止制御に関するＣＰＵの認識は、電源初投入ステップ（Ｓ８）と、燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、リセットステップ（Ｓ９）とは同一状態である（図３、図４参照）。したがって、例示するように、４月１２日に燃焼を停止（Ｓ１０）すると、設置後に電源を初投入（Ｓ８）した状態と同じにリセット（Ｓ９）される。
【００５６】
そうすると、ＣＰＵおよびメモリ１６に付随するクロックに連動する時計やカレンダーを用いたシーケンス制御が実行途中であっても中断して初期設定状態に戻してから、目詰まり防止制御が開始される。あるいは、メモリ１６およびＣＰＵのリセットは、実行途中の目詰まり防止制御に関する項目のみとし、時計やカレンダーの動作は周知のバックアップにより継続させるものとしても構わない。
【００５７】
ここで、４月１２日に実行されたリセット（Ｓ９）から計時して連続３日間使用せずに経過したか否か？の結果がＹＥＳと短期休止確認（Ｓ２０）すれば、インターバル開始（Ｓ３０）する。詳しくは、春季の４月１２日に寒冷季最後の使用を停止した時から計時して連続休止期間ｒ≧７２時間（３日間）の経過がＣＰＵに認識された時点でインターバル開始（Ｓ３０）する。ここで、インターバルカウントＮ＝１とＣＰＵで認識し、Ｎ＝１をメモリ１６の専用領域に記憶する。
【００５８】
なお、経験則から、「連続３日間の不使用」をもって短期休止と定義するようにプログラムされているが、短期休止確認（Ｓ２０）を連続休止期間ｒ≧７２時間（３日間）に限定する必要はなく、ｒ値を適宜に加減しても構わない。さらに、２４時間＝１日，２８〜３１日＝１ヶ月の定義も厳格である必要はなく、制御プログラムの構成、および、その実行を説明する便宜上の数値である。したがって図４に示した日付は目安に過ぎない。
【００５９】
インターバル開始（Ｓ３０）すれば、自動的に電磁ポンプ２を運転して燃料噴射ノズル５から燃料を５秒間だけ噴射するように間欠噴射を開始（Ｓ４０）する。その後１．５ヶ月経過したか否か？の結果により長期の休止を確認（Ｓ５０）する。この長期休止確認（Ｓ５０）も連続休止期間Ｒ≧４５日間（１．５ヶ月）に限定する必要はなく、Ｒ値を適宜に加減しても構わない。
【００６０】
長期休止の確認（Ｓ５０）において、Ｒ≧４５日経過？の結果がＹＥＳであれば、ＣＰＵでインターバルカウントＮ′＝Ｎ+１＝２と認識してメモリ１６に記憶するようにインターバルカウントアップ（Ｓ６０）を実行する。なお、Ｎ′はＮの次に１つ新しいインターバルカウントを意味するので、メモリ１６のインターバルカウント領域に記憶中の数に１を足した数を記憶更新する。そして、インターバルカウント＝６？であるか否かを確認するようにインターバル終了確認（Ｓ７０）し、インターバルカウントＮ′＝６？ＹＥＳであれば終了する。
【００６１】
インターバル終了確認（Ｓ７０）において、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＮＯであれば、電磁ポンプ２を２秒間ＯＮして燃料噴射ノズル５から燃料を２秒間だけ噴射する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）を実行した後、１．５ヶ月経過？したか否か長期の休止を確認（Ｓ９０）する。
【００６２】
長期休止を確認（Ｓ９０）したところ、連続休止期間Ｒ≧４５日経過？の結果がＮＯであれば、該当日の到来を待つ一方、連続休止期間Ｒ≧４５日経過？の結果がＹＥＳであれば、インターバルカウントアップ（Ｓ６０）する。ついで、インターバルの終了を確認（Ｓ７０）し、インターバルカウントＮ′＝６？の結果がＹＥＳであれば終了する。
【００６３】
このようにプログラムを構成したから、燃焼筒４内へ間欠噴射する燃料を、必要最小限の量に設定できるので、非点火の燃料により暖房用ボイラ２０内を湿潤させて故障させるような不具合は生じない。しかも、間欠的な燃料噴射タイミング、点火タイミング、および送風のＯＮ−ＯＦＦもプログラム次第で最適に設定可能なので、夏季に間欠噴射する燃料を不必要に空焚き燃焼させ、空送風する不具合もない。
【００６４】
以上、説明したように、本発明によれば、暖房用ボイラ２０の使用を、概ね春季から秋季にわたって休止した場合、熱、光、その他のダメージを受けた履歴により保存状態の悪い燃料が、燃料噴射ノズル５に長期間残留して酸化したガム状化合物等により、燃料噴射ノズル５の目詰まりを防止することを目的として、暖房用ボイラ２０における燃料噴射ノズル５の目詰まり防止方法、その装置１００、およびそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態に係る本装置の構成図である。
【図２】本装置のブロック図である。
【図３】本装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本装置の動作手順を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１ 送風機
２ 電磁ポンプ
３ オイルフィルタ
４ 燃焼筒
５ 燃料噴射ノズル
６ 炎検出器
７ 点火トランス
８ 点火用電極
９ バーナコントローラ
１０ リモコン
１１ 熱交換器
１２ サーミスタ
１３ 循環ポンプ
１４ 膨張タンク
１５ 燃料タンク
１６，１６′ メモリ
１９ 暖房回路
２０ 暖房用ボイラ
２１ 電磁ポンプ駆動回路
２２ 電磁ポンプ制御回路
２３ 電磁ポンプリレー駆動回路
２５ サーミスタ入力回路
３１ ファン駆動回路
３２ ファン制御回路
３３ ファン回転数検知回路
４０ リモコン送受信回路
６１ 炎検出器入力回路
７１ イグナイタ駆動回路
７２ 接点入力回路
９０ 電源回路
９１，９２ リレー駆動回路
９８ リセット回路
１００ 暖房用ボイラにおける燃料噴射ノズル目詰まり防止装置（本装置）
ＣＰＵ コンピュータ（演算処理部）
Ｎ，Ｎ′ インターバルカウント
Ｒ，ｒ 連続休止期間
α 第１設定秒数
β 第２設定秒数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続休止期間（ｒ）に基づく春季暖房打ち切りの確認から秋季暖房再開までの期間、
燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を所定秒数噴射して所定期間休止する間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法。
【請求項２】
前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止から計時して連続休止期間（ｒ）が所定時間を超えたらインターバルカウント（Ｎ）を初期値と数えて燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な第１設定秒数（α）だけ非点火燃料を噴射し、
前記噴射から所定日数の連続休止期間（Ｒ）を経過する毎にカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達するまで最小限の第２設定秒数（β）だけ非点火燃料の間欠噴射を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法。
【請求項３】
燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、
前記電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、
前記電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、
所定の連続休止期間（ｒ）が計時された時点で春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、
前記春季暖房打ち切りが認識されてから秋季暖房再開するまで非点火燃料を前記燃料噴射ノズル（５）から間欠噴射させるように前記電磁ポンプ（２）を制御する目詰まり防止制御手段と、
を備えたことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置（１００）。
【請求項４】
前記目詰まり防止制御手段は、
メモリ（１６）に記憶された稼動日時の情報を演算処理して燃料噴射タイミングおよび点火を制御可能な暖房用ボイラ（２０）に既存のプログラムを部分修正して実行させることが可能な既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用したことを特徴とする請求項３に記載の暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置。
【請求項５】
メモリ（１６）に記憶された稼動情報および操作情報に基づいて暖房用ボイラ（２０）を制御するコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させる燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムであって、
前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止を認識する燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、
前記燃焼停止ステップ（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する短期休止確認（Ｓ２０）ステップと、
前記短期休止確認ステップ（Ｓ２０）でＹＥＳならばインターバルカウント（Ｎ）の初期値を前記メモリ（１６）に記憶するインターバル開始ステップ（Ｓ３０）と、
前記インターバル開始ステップ（Ｓ３０）に応じて燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を噴射させる電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転する間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）と、
前記間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）から計時して連続休止期間（Ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する長期休止確認ステップ（Ｓ５０）と、
前記長期休止確認ステップ（Ｓ５０）でＹＥＳならばカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）を前記メモリ（１６）に記憶して更新するインターバルカウントアップステップ（Ｓ６０）と、
前記インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達したらＹＥＳと認識して目詰まり防止制御を終了するインターバル終了確認（Ｓ７０）ステップと、
前記インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）でＮＯならば前記電磁ポンプ（２）を所定時間運転する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）ステップと、
を含んで前記コンピュータ（ＣＰＵ）に実行させることを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラム。
【請求項１】
連続休止期間（ｒ）に基づく春季暖房打ち切りの確認から秋季暖房再開までの期間、
燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を所定秒数噴射して所定期間休止する間欠噴射を繰り返すことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法。
【請求項２】
前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止から計時して連続休止期間（ｒ）が所定時間を超えたらインターバルカウント（Ｎ）を初期値と数えて燃料噴射ノズル（５）から残留燃料を排出可能な第１設定秒数（α）だけ非点火燃料を噴射し、
前記噴射から所定日数の連続休止期間（Ｒ）を経過する毎にカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達するまで最小限の第２設定秒数（β）だけ非点火燃料の間欠噴射を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止方法。
【請求項３】
燃料を加圧してバーナに供給する電磁ポンプ（２）と、
前記電磁ポンプ（２）により圧入された燃料を燃焼筒（４）内へ噴射して霧化する燃料噴射ノズル（５）と、
前記電磁ポンプ（２）を運転制御する電磁ポンプ制御手段と、
所定の連続休止期間（ｒ）が計時された時点で春季暖房打ち切りを認識する暖房打ち切り確認手段と、
前記春季暖房打ち切りが認識されてから秋季暖房再開するまで非点火燃料を前記燃料噴射ノズル（５）から間欠噴射させるように前記電磁ポンプ（２）を制御する目詰まり防止制御手段と、
を備えたことを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置（１００）。
【請求項４】
前記目詰まり防止制御手段は、
メモリ（１６）に記憶された稼動日時の情報を演算処理して燃料噴射タイミングおよび点火を制御可能な暖房用ボイラ（２０）に既存のプログラムを部分修正して実行させることが可能な既存のコンピュータ（ＣＰＵ）を兼用利用したことを特徴とする請求項３に記載の暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止装置。
【請求項５】
メモリ（１６）に記憶された稼動情報および操作情報に基づいて暖房用ボイラ（２０）を制御するコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させる燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラムであって、
前記暖房用ボイラ（２０）で季節を問わない燃焼停止を認識する燃焼停止ステップ（Ｓ１０）と、
前記燃焼停止ステップ（Ｓ１０）から計時して連続休止期間（ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する短期休止確認（Ｓ２０）ステップと、
前記短期休止確認ステップ（Ｓ２０）でＹＥＳならばインターバルカウント（Ｎ）の初期値を前記メモリ（１６）に記憶するインターバル開始ステップ（Ｓ３０）と、
前記インターバル開始ステップ（Ｓ３０）に応じて燃料噴射ノズル（５）から非点火燃料を噴射させる電磁ポンプ（２）を所定時間だけ運転する間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）と、
前記間欠噴射開始ステップ（Ｓ４０）から計時して連続休止期間（Ｒ）が所定日数を超えたらＹＥＳと認識する長期休止確認ステップ（Ｓ５０）と、
前記長期休止確認ステップ（Ｓ５０）でＹＥＳならばカウントアップしたインターバルカウント（Ｎ′）を前記メモリ（１６）に記憶して更新するインターバルカウントアップステップ（Ｓ６０）と、
前記インターバルカウント（Ｎ′）が所定回数に到達したらＹＥＳと認識して目詰まり防止制御を終了するインターバル終了確認（Ｓ７０）ステップと、
前記インターバル終了確認ステップ（Ｓ７０）でＮＯならば前記電磁ポンプ（２）を所定時間運転する間欠噴射繰り返し（Ｓ８０）ステップと、
を含んで前記コンピュータ（ＣＰＵ）に実行させることを特徴とする暖房用ボイラ（２０）における燃料噴射ノズル（５）目詰まり防止プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３０３７１０（Ｐ２００７−３０３７１０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３１２３４（Ｐ２００６−１３１２３４）
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５９２０９３８９９）長府工産株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５９２０９３８９９）長府工産株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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