JP2008267639A - Gas combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、暖房機、給湯器、ガスコンロ等に用いられるガス燃焼装置の技術分野に属し、詳しくは、比例弁により燃焼部へのガス供給量の調節が行われるガス燃焼装置に関する。 The present invention belongs to a technical field of a gas combustion device used for a heater, a water heater, a gas stove, and the like, and particularly relates to a gas combustion device in which a gas supply amount to a combustion unit is adjusted by a proportional valve.
ガス燃焼装置の多くは、ガス供給管に比例弁が設けられている。この比例弁は、ガス通路に形成する弁座と、弁座に接離する弁体とを有し、弁体と弁座との隙間を可変して燃焼部へのガス供給量を調節するが、この弁体と弁座とが固着してガス供給量が適切に調節されない場合がある。
そこで、従来は、燃焼器の燃焼停止時間が所定時間以上経過している場合、燃焼開始前に比例弁を一時的に最大開度にして弁体と弁座との固着を解除する固着解除動作を行っていた。
Therefore, conventionally, when the combustion stop time of the combustor has exceeded a predetermined time, the sticking release operation for releasing the sticking between the valve body and the valve seat by temporarily setting the proportional valve to the maximum opening degree before the start of combustion. Had gone.
しかしながら、上記ガス燃焼装置では、比例弁の固着の有無を問わず、燃焼停止時間が所定時間以上経過しないと、上記固着解除動作が行われない。そのため、比例弁が固着状態のとき、燃焼停止後所定時間内に燃焼開始の操作が行われると、燃焼器へのガス供給量が正常に調節されず、燃焼器で点火不良や途中消火を起こすおそれがある。しかも、燃焼停止後所定時間内に燃焼開始の操作が繰り返し行われると、比例弁の固着が解消されない限り、点火不良や途中消火を繰り返すおそれがある。 However, in the gas combustion apparatus, the sticking release operation is not performed unless the combustion stop time elapses over a predetermined time regardless of whether the proportional valve is stuck or not. Therefore, if the operation of starting combustion is performed within a predetermined time after the combustion is stopped when the proportional valve is in a fixed state, the gas supply amount to the combustor is not properly adjusted, and the combustor causes poor ignition or fire extinguishing in the middle. There is a fear. In addition, if the operation of starting combustion is repeatedly performed within a predetermined time after the combustion is stopped, there is a possibility that ignition failure or fire extinguishing may be repeated unless the proportional valve is fixed.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、燃焼停止時間にかかわらず、比例弁の固着のおそれがあるときには比例弁の固着解除動作を行って比例弁が正常に動作されるようにするガス燃焼装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. When there is a possibility of the proportional valve sticking regardless of the combustion stop time, the proportional valve is released so that the proportional valve operates normally. It is an object of the present invention to provide a gas combustion apparatus that performs the above-described process.
(1)本発明に係るガス燃焼装置は、
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した場合は、上記開閉弁の閉弁後または上記開閉弁と上記比例弁の閉弁後に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
これにより、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった場合には、比例弁を一時的に最大開度にすることで、比例弁の固着を解消させておくことができる。従って、燃焼器の燃焼停止時間にかかわらず、比例弁の固着のおそれがあるときには、比例弁が正常動作するようにしておくことができる。
(1) A gas combustion apparatus according to the present invention comprises:
An on-off valve for opening and closing a gas passage for supplying fuel gas to the combustor;
A proportional valve that adjusts the amount of gas supplied to the combustor by varying the opening of the gas passage;
A detector for detecting poor ignition and fire extinguishing in the combustor;
When the detector detects a poor ignition or a fire extinguishing in the combustor, the proportional valve is temporarily set to the maximum opening degree after the on-off valve is closed or after the on-off valve and the proportional valve are closed. And a control means for controlling so as to be.
Thereby, when ignition failure or fire extinguishing occurs in the combustor, sticking of the proportional valve can be eliminated by temporarily setting the proportional valve to the maximum opening. Therefore, regardless of the combustion stop time of the combustor, when there is a risk of the proportional valve sticking, the proportional valve can be operated normally.
(2)本発明に係るガス燃焼装置は、
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した後に初めて燃焼開始するときは、上記開閉弁の開弁前に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
これにより、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった後に初めて燃焼開始するときには、比例弁を一時的に最大開度にすることで、比例弁の固着を解消させておくことができる。従って、燃焼器の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった後に初めて燃焼開始する場合には、比例弁が正常動作するようにしておくことができる。
(2) A gas combustion apparatus according to the present invention comprises:
An on-off valve for opening and closing a gas passage for supplying fuel gas to the combustor;
A proportional valve that adjusts the amount of gas supplied to the combustor by varying the opening of the gas passage;
A detector for detecting poor ignition and fire extinguishing in the combustor;
When the above-mentioned detector starts combustion for the first time after detecting an ignition failure or a fire extinguisher in the combustor, control is performed so that the proportional valve temporarily reaches a maximum opening degree before the on-off valve is opened. Means.
As a result, when the combustion is started for the first time after ignition failure or mid-fire extinguishment has occurred in the combustor, the proportional valve can be temporarily set to the maximum opening to eliminate the sticking of the proportional valve. Therefore, regardless of the combustion stop time of the combustor, when the combustion is started for the first time after ignition failure or fire extinguishing occurs in the combustor, the proportional valve can be operated normally.
本発明によれば、燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった場合に比例弁の固着を解消させて、正常にガス通路の開度制御が行われて燃焼器へのガス供給量の調節が正常に行われる。その結果、比例弁の固着に起因する点火不良や途中消火を防止することができる。 According to the present invention, regardless of the combustion stop time, when the ignition failure or the fire extinguishing occurs in the combustor, the sticking of the proportional valve is eliminated, and the opening control of the gas passage is normally performed to the combustor. The gas supply amount is adjusted normally. As a result, it is possible to prevent ignition failure and fire extinguishing due to the fixed proportional valve.
本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明に係るガス燃焼装置の一実施形態のガス温風暖房機である。
図1に示すように、このガス温風暖房機1は、燃料ガスを燃焼させるバーナ等の燃焼器11と、燃焼器11で暖められた温風を送風するファン12と、放電により燃焼器11での点火を行う点火電極13と、燃焼器11での点火不良や途中消火を検知するサーモカップル(検知器)14と、ガス供給管2に設けられて燃焼器11への燃料ガスのガス供給を制御する弁装置3と、マイクロコンピュータ等を有する制御部4とを備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In addition, the following embodiment is a gas hot air heater of one embodiment of the gas combustion apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, this gas
また、このガス温風暖房機1には、運転スイッチ15、室温を設定する温度設定器16、室温を検出する室温センサ17、表示器18、記憶部19等を備える。制御部4は、運転スイッチ15、室温設定器16、室温センサ17、記憶部19等からの信号に基づいて、ガス温風暖房機1の各部の制御を行う。
Further, the gas
弁装置3は、燃料ガスのガス通路30を開閉する2個の開閉弁6,7と、ガス通路30の開度を可変して燃焼器11へ供給するガス供給量を調節する比例弁5とを備える。そして、この弁装置3は、ガス供給源からの燃料ガスがガス流入口31から2個の開閉弁6,7の内部を通過して比例弁5に流入し、この比例弁5でガス圧およびガス供給量が調節されてガス流出口32から燃焼器11へ送られる。
The
開閉弁6,7は、弁体、プランジャ、電磁石等を有する電磁弁で構成され、電磁石のコイルに通電されると開弁され、コイルへの通電を遮断すると閉弁される。なお、上記弁装置3では、開閉弁6,7を2個備えるが、1個でもよい。
The on-off
比例弁5は、ガス通路30に形成された弁座52と、弁座52に接離する弁体51と、弁体51を開弁方向へ移動するように電磁力を発生する電磁コイル53とを備える。なお、この弁体51と弁座52は、弁体51の材質、燃料ガスの成分、温度環境、閉弁時間等の諸事情で固着することがある。
The
弁座52は、ガス流入側のガス通路30と連通する一次室33と、ガス流出口32と連通する二次室34との境界に形成されている。弁体51は、ロッド54により吊設されるとともに二次室34側に設けられたスプリング55により閉弁方向に付勢されている。ロッド54には、ダイヤフラム56が取り付けられている。このダイヤフラム56は、収納部35と一次室33との境界に配設されており、その外周は一次室33と収納部35との接合部で挟持されている。収納部35は、開口部57により大気解放されており、その気圧は大気圧となっている。また、この収納部35には、電磁コイル53と、フェライト磁石53bと、電機子53aとが収納されており、電機子53aの先端部は、ロッド54の頭部に当接されている。
The
そして、比例弁5は、制御部4によって電磁コイル53への通電量が制御され、この電磁コイル53への通電量に応じた電磁力で電機子53aを移動させ、電機子53aの先端部によってロッド54が押され、このロッド54に連結されている弁体51が弁座52から離される。このとき、電機子53aが電磁コイル53により押される力と、スプリング55の張力およびダイヤフラム56の受圧力との合力とがつり合う位置で弁体51が保持され、弁体51−弁座52間の開度が設定される。このようにして、電磁コイル53への通電量に応じて比例弁5の開度が設定されて、燃焼器11へのガス供給量が調節される。
The
また、ダイヤフラム56には、一次室33の面側に供給ガス圧が作用するので、一次室33の供給ガス圧が変動すると、ロッド54を介して弁体51を変位させる力が働いて弁体51−弁座52間の開度が変化する。つまり、この比例弁5は、一次室33に流入する供給ガス圧の変動にかかわらず、二次室34のガス圧をほぼ所定圧力に保つガバナ性能を備える。
In addition, since the supply gas pressure acts on the
次に、上記制御部4による制御動作を、図2に基づいて説明する。
図2を参照して、電源オン後、運転スイッチ15がオンされると(S1)、ファン12が駆動し、燃焼開始動作を実行する前に、この運転開始操作が点火不良または途中消火のエラー解除後の1回目の操作であるか否かを記憶部19より確認し、エラー解除後1回目の操作でない場合は、直ちに燃焼器11の点火動作に移行する。
Next, the control operation by the
Referring to FIG. 2, when the
一方、エラー解除後1回目の操作であれば、比例弁5の電磁コイル53に約0.5秒間通電して、比例弁5を一時的に最大開度にする開閉動作(閉弁状態の比例弁5を全開させ閉弁する動作)を行わせた後(S3)、燃焼器11の点火動作に移行する。このように、比例弁5を一旦全開にすることで、弁体51と弁座52との固着を防止することができる。
On the other hand, if the operation is the first operation after the error is released, the
そして、燃焼器11の点火動作は、比例弁5の開度を点火に適切な点火開度にし、開閉弁6,7を開弁するとともに(S4)、点火電極13に所定時間通電して連続放電を行う。これにより、比例弁5の点火開度に応じたガス供給量の燃料ガスが燃焼器11に供給されるとともに、点火電極13で連続放電が開始され、点火動作が行われる。
The ignition operation of the
この点火動作時、サーモカップル14で着火検知が行われる(S5、S6)。そして、点火電極13の放電開始後一定時間が経過しても、サーモカップル14の出力電圧が所定値以上にならない場合は点火不良の確定として(S7)、次のエラー処理を実行する。
During this ignition operation, the thermocouple 14 detects ignition (S5, S6). If the output voltage of the thermocouple 14 does not exceed a predetermined value even after a predetermined time has elapsed after the
すなわち、表示器18に点火不良の旨の所定のエラー表示を行うとともに、開閉弁6,7および比例弁5を閉弁し(S8)、続いて、比例弁5の電磁コイル53に約0.5秒間通電して、比例弁5を一時的に最大開度に開弁させて閉弁する開閉動作を行わせる(S9)。このように比例弁5を一旦全開にすることで、点火不良が弁体51と弁座52との固着による場合は、この弁体51と弁座52との固着を解除することができる。この点火不良のエラーは、記憶部19に記憶される。
そして、運転スイッチ15のオフにより(S10)、表示器18のエラー表示を消去するエラー解除が行われる(S11)。
That is, a predetermined error display indicating an ignition failure is displayed on the
Then, when the
一方、上記点火動作によってサーモカップル14の出力電圧にて燃焼器11の着火検知がなされると(S6)、比例弁5の電磁コイル53への通電量を調節して比例弁5の開度を制御し、燃焼器11での燃焼制御がなされる。例えば、着火初期には比例弁5を最大開度にして暖房能力を最大にして運転し、次いで室温センサ17の検出温度(室温)が温度設定器16で設定された設定温度となるように比例弁5の開度を適切に制御して、温調動作を行う。このようにして暖房運転が実行される。
On the other hand, when the ignition of the
この暖房運転中は、サーモカップル14により燃焼器11での途中消火が起こっていないか常時監視される。そして、この暖房運転中にサーモカップル14の出力電圧が一定時間継続して所定値未満になったことが検知されると、燃焼器11の途中消火を確定し(S12、S13)、次のエラー処理を行う。
During this heating operation, the thermocouple 14 is constantly monitored to see if a fire extinguishing is occurring in the
すなわち、表示器18に途中消火の旨の所定のエラー表示を行うとともに、開閉弁6,7および比例弁5を閉弁し(S8)、続いて、上記点火不良の場合と同様に、比例弁5の電磁コイル53に約0.5秒間通電して、比例弁5を一時的に最大開度に開弁させ閉弁する開閉動作を行わせる(S9)。この場合も、比例弁5を一旦全開にすることで、途中消火が弁体51と弁座52との固着による場合は、この弁体51と弁座52との固着を解除することができる。この途中消火のエラーは、記憶部に記憶される。
そして、運転スイッチ15のオフにより(S10)、表示器18のエラー表示を消去するエラー解除が行われる(S11)。
That is, a predetermined error message indicating fire extinguishing on the way is displayed on the
Then, when the
また、暖房運転中に、運転スイッチ15がオフされると(S14)、開閉弁6,7および比例弁5を閉弁し(S15)、ファン12を所定時間のポストパージ運転を行った後に駆動停止して暖房運転を終了させる。
When the
以上のように、本実施の形態によれば、燃焼器11で点火不良や途中消火が発生したときには、比例弁5を一時的に最大開度にする開閉動作が行われ(図2中、S9)、これによって、少なくとも比例弁5の弁体51と弁座52との固着を解消させ、比例弁5が正常に動作されるようにしておくことができる。従って、次に燃焼開始されるときには、比例弁5の固着が原因の点火不良や途中消火を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, when ignition failure or fire extinguishing occurs in the
また、燃焼器11の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器11で点火不良や途中消火が発生した後に初めて燃焼開始する場合は、比例弁5を一時的に最大開度にする開閉動作が行われ(図2中、S3)、これによって、少なくとも比例弁5の弁体51と弁座52との固着を解消させ、比例弁5が正常に動作されるようにしておくことができる。従って、燃焼開始時には、比例弁5の固着が原因の点火不良や途中消火を防止することができる。
In addition, regardless of the combustion stop time of the
このようにして、燃焼停止時間にかかわらず、比例弁5の固着のおそれがあるときには比例弁5の固着解除動作を行って比例弁5が正常に動作されるようにするので、比例弁5の固着に起因する点火不良や途中消火を防止することができる。
In this way, regardless of the combustion stop time, when there is a possibility that the
また、従来は、比例弁5の固着の有無にかかわらず、燃焼器11の燃焼停止時間が所定時間以上経過すると、燃焼開始時に比例弁5を一時的に最大開度にさせる動作が行われるため、比例弁5が固着していない場合でも、燃焼開始のたびに比例弁5が最大開度に動作される。そのため、比例弁5が固着していない場合でも、このように頻繁に比例弁5の最大開度の動作が行われると、比例弁5のヒステリシス特性が変化したり、弁体51の位置ズレ等が起こって燃焼器11へのガス圧(ガス二次圧)が設計時とは大幅に変動してしまうおそれがある。
Further, conventionally, when the combustion stop time of the
これに対して、本実施形態では、燃焼器11の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器11で点火不良や途中消火が発生した場合に限って、比例弁5の最大開度動作を行うので、比例弁5の特性に大きな変動を来たすこともなく、比例弁5の開度制御を長期にわたって安定的に行える。
以上のことから、本実施の形態のものでは、燃焼器11の燃焼動作時には比例弁5が正常に開度制御され、点火不良や途中消火を防止することができる。
On the other hand, in this embodiment, regardless of the combustion stop time of the
From the above, in the present embodiment, the opening degree of the
なお、本発明は、上記実施の形態に限らず、種々の設計変更を施すことが可能である。
例えば、上記制御部4の制御として、燃焼開始が点火不良や途中消火のエラー解除後1回目の場合に比例弁5を最大開度にする動作を行わせるが(図2中、S3)、エラー解除後1回目の燃焼開始であっても、燃焼停止時間が所定時間(例えば、5分程度)以上経過していた場合に限り、比例弁5を最大開度に動作させるようにしてもよい。この場合、先の点火不良や途中消火が起こった際に、比例弁5を最大開度に動作させて比例弁5の固着解除動作が行われているからである(図2中、S9)。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made.
For example, as the control of the
また、上記制御部4の制御において、エラー解除後1回目の燃焼開始を行うとき、比例弁5を一時的に最大開度にして閉弁させるが(図2中、S3)、このとき、比例弁5を最大開度にした後、閉弁させることなく点火に適した開度にさせるようにしてもよい。
Further, in the control of the
また、上記制御部4の制御において、点火不良や途中消火が起こった場合には、開閉弁6,7とともに比例弁5を閉弁するが(図2中、S8)、このとき、開閉弁6,7だけを先ず閉弁し、比例弁5は閉弁させずに最大開度の動作を行わせるようにしてもよい。
Further, in the control of the
また、上記制御部4の制御において、点火不良や途中消火が連続して数回起こると、開閉弁6,7を開弁させないようにして燃焼禁止するようにしてもよい。なお、点火不良や途中消火の発生回数は、記憶部19に記憶させればよい。
In the control of the
また、上記弁装置3は、比例弁5を2個の開閉弁6,7の間に配設したものでもよいし、また、開閉弁6,7と比例弁5とを別ユニットに構成したものでもよい。
The
また、上記比例弁5や開閉弁6,7は、電磁石で駆動される電磁弁に限らず、モータによって駆動される電動弁、圧電素子の電気力や磁歪素子の磁気力等によって駆動される特殊駆動弁等の電気的駆動弁が使用されてもよい。
Further, the
また、本発明に係るガス燃焼装置は、温風暖房機に限らず、給湯器やガスコンロ等の各種の燃焼装置として使用することができる。 Moreover, the gas combustion apparatus which concerns on this invention can be used not only as a warm air heater but as various combustion apparatuses, such as a water heater and a gas stove.
1 ガス温風暖房機(ガス燃焼装置)
2 ガス供給管
3 弁装置
4 制御部(制御手段)
5 比例弁
6,7 開閉弁
11 燃焼器
14 サーモカップル(検知器)
30 ガス通路
51 弁体
52 弁座
1 Gas hot air heater (gas combustion device)
2
5
30
Claims (2)
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した場合は、上記開閉弁の閉弁後または上記開閉弁と上記比例弁の閉弁後に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするガス燃焼装置。 An on-off valve for opening and closing a gas passage for supplying fuel gas to the combustor;
A proportional valve that adjusts the amount of gas supplied to the combustor by varying the opening of the gas passage;
A detector for detecting poor ignition and fire extinguishing in the combustor;
When the detector detects a poor ignition or a fire extinguishing in the combustor, the proportional valve is temporarily set to the maximum opening degree after the on-off valve is closed or after the on-off valve and the proportional valve are closed. And a control means for controlling the gas combustion apparatus.
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した後に初めて燃焼開始するときは、上記開閉弁の開弁前に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするガス燃焼装置。 An on-off valve for opening and closing a gas passage for supplying fuel gas to the combustor;
A proportional valve that adjusts the amount of gas supplied to the combustor by varying the opening of the gas passage;
A detector for detecting poor ignition and fire extinguishing in the combustor;
When the above-mentioned detector starts combustion for the first time after detecting an ignition failure or a fire extinguisher in the combustor, control is performed so that the proportional valve temporarily reaches a maximum opening degree before the on-off valve is opened. And a gas combustion apparatus.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2016114262A (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | リンナイ株式会社 | Combustion device |
JP2019007671A (en) * | 2017-06-23 | 2019-01-17 | リンナイ株式会社 | Gas valve device |
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