JP2782881B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
- F23N2225/06—Measuring pressure for determining flow
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
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- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/02—Controlling two or more burners
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は必要燃焼量に応じて燃焼量をリニアに可変可
能にした燃焼装置に関するものである。
能にした燃焼装置に関するものである。
従来の技術 従来の複数のバーナーで比例燃焼を行っている燃焼装
置は例えば第７図に示すように水温や流量を検出する検
出部１で検出した情報を基に必要燃焼量演算部２で必要
燃焼量を算出し、燃焼バーナー演算部３ではヒステリシ
スをもたせた燃焼量増加時のバーナー切替基準値と減少
時のバーナー切替基準値を持ち、必要燃焼量と対応した
バーナー切替基準値とをそのまま比較してバーナー本数
を決定し、空燃比演算部４で送風部５、燃料供給部６へ
の制御出力を演算し、バーナー７での燃焼を制御すると
いう構成になっている。
置は例えば第７図に示すように水温や流量を検出する検
出部１で検出した情報を基に必要燃焼量演算部２で必要
燃焼量を算出し、燃焼バーナー演算部３ではヒステリシ
スをもたせた燃焼量増加時のバーナー切替基準値と減少
時のバーナー切替基準値を持ち、必要燃焼量と対応した
バーナー切替基準値とをそのまま比較してバーナー本数
を決定し、空燃比演算部４で送風部５、燃料供給部６へ
の制御出力を演算し、バーナー７での燃焼を制御すると
いう構成になっている。
また必要燃焼量が小さく１本のバーナーの燃焼で充分
の状態ではバーナーに対応して設けられた２つの燃料供
給部６のＡまたはＢの片側だけに必要燃焼量の駆動信号
をそれぞれ送り、送風部５に必要燃焼量の２倍の駆動信
号を送り、バーナー７の燃焼させる側のバーナーへの燃
焼用空気の供給に支障がないようにして、バーナー７で
の燃焼を制御し、反対に必要燃焼量が大きく２本のバー
ナーが共に燃焼しなければいけない状態ではバーナーに
対応して設けられた２本の燃料供給部６に必要燃焼量の
1/2の駆動信号をそれぞれ送り、送風部５に必要燃焼量
に対応した駆動信号を送りバーナー７での燃焼を制御し
ていた。
の状態ではバーナーに対応して設けられた２つの燃料供
給部６のＡまたはＢの片側だけに必要燃焼量の駆動信号
をそれぞれ送り、送風部５に必要燃焼量の２倍の駆動信
号を送り、バーナー７の燃焼させる側のバーナーへの燃
焼用空気の供給に支障がないようにして、バーナー７で
の燃焼を制御し、反対に必要燃焼量が大きく２本のバー
ナーが共に燃焼しなければいけない状態ではバーナーに
対応して設けられた２本の燃料供給部６に必要燃焼量の
1/2の駆動信号をそれぞれ送り、送風部５に必要燃焼量
に対応した駆動信号を送りバーナー７での燃焼を制御し
ていた。
この構成により単一バーナーで構成した場合に能力可
変比率が例えば1/3であるのに比較し、同種のバーナを
２本使用した場合は第８図に示すように1/6の能力可変
比率を実現すると共に、２本バーナー燃焼時に必要燃焼
量が10000kcal/hを下回ったら１本バーナー燃焼に切り
替え、１本バーナー燃焼時に必要燃焼量が15000kcal/h
を越えたら２本バーナー燃焼に切り替えるというように
5000kcal/hのヒステリシス幅を確保して燃焼バーナーの
切替基準値を設けることで、例えばバーナーによって暖
められる水の流量揺らぎ、ノイズ等による検出部１から
の信号の揺らぎによりバーナー切替基準値近傍で必要燃
焼量が変動した場合でも燃焼バーナーの本数が頻繁に変
わることを防止することが図られていた。
変比率が例えば1/3であるのに比較し、同種のバーナを
２本使用した場合は第８図に示すように1/6の能力可変
比率を実現すると共に、２本バーナー燃焼時に必要燃焼
量が10000kcal/hを下回ったら１本バーナー燃焼に切り
替え、１本バーナー燃焼時に必要燃焼量が15000kcal/h
を越えたら２本バーナー燃焼に切り替えるというように
5000kcal/hのヒステリシス幅を確保して燃焼バーナーの
切替基準値を設けることで、例えばバーナーによって暖
められる水の流量揺らぎ、ノイズ等による検出部１から
の信号の揺らぎによりバーナー切替基準値近傍で必要燃
焼量が変動した場合でも燃焼バーナーの本数が頻繁に変
わることを防止することが図られていた。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、例えば２本バー
ナーにした場合でも単一バーナーの燃焼量可変性能の２
倍の性能しか引き出せず、さらに燃焼バーナーの切替基
準値近傍で必要燃焼量の変動に対する安定性を確保する
ようにヒステリシス幅を大きく設定した場合、燃焼量可
変幅は小さくなって、冬季に豊富に高温のお湯を供給す
るためにバーナーの大容量化を図ると、夏場に低温のお
湯を出そうとしてバーナーを最低容量に絞っても燃焼量
可変幅が小さいため、低温のお湯を確保するまで絞りき
れず、高温のお湯しか得られないという課題があった。
ナーにした場合でも単一バーナーの燃焼量可変性能の２
倍の性能しか引き出せず、さらに燃焼バーナーの切替基
準値近傍で必要燃焼量の変動に対する安定性を確保する
ようにヒステリシス幅を大きく設定した場合、燃焼量可
変幅は小さくなって、冬季に豊富に高温のお湯を供給す
るためにバーナーの大容量化を図ると、夏場に低温のお
湯を出そうとしてバーナーを最低容量に絞っても燃焼量
可変幅が小さいため、低温のお湯を確保するまで絞りき
れず、高温のお湯しか得られないという課題があった。
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、複数の
バーナーを用い、バーナー単体の燃焼量可変性能をフル
に引き出し、トータルとして広い燃焼量可変性能を持つ
燃焼装置を提供することを目的とする。
バーナーを用い、バーナー単体の燃焼量可変性能をフル
に引き出し、トータルとして広い燃焼量可変性能を持つ
燃焼装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の燃焼装置は、複数
のバーナーと、前記バーナーへ燃料を供給する燃料供給
部と、前記バーナーへ空気を供給する送風部と、前記バ
ーナーで暖める水の温度、水の流量等を検出する検出部
と、前記検出部からの情報を基に前記バーナーでの必要
燃焼量を演算する必要燃焼量演算部と、バーナー燃焼切
替判断の基準値に対して変更するように設けたバーナー
切替判定値を、当該バーナー切替判定値に該バーナー切
替判定値と必要燃焼量との差よりも小さな絶対値を増減
して、或いは当該バーナー切替判定値にバーナー燃焼切
替判断の基準値の上下限幅よりも小さな絶対値を増減し
て予め定めた周期で更新動作をする前処理部と、前記バ
ーナー燃焼切替判断の切替基準値を有し、この切替基準
と前処理部の基準値である更新されたバーナー切替判定
値とを比較する比較部と、この比較部と前記前処理部で
構成し、前記比較部の比較結果に基づいてバーナーの燃
焼数を決定する燃焼バーナー演算部と、前記必要燃焼量
演算算部の出力と前記バーナー演算部との出力を基に各
バーナーに供給する燃料の量と空気の量を演算して燃料
供給部と送風部に制御信号を出力する空燃比演算部とよ
りなる構成としている。
のバーナーと、前記バーナーへ燃料を供給する燃料供給
部と、前記バーナーへ空気を供給する送風部と、前記バ
ーナーで暖める水の温度、水の流量等を検出する検出部
と、前記検出部からの情報を基に前記バーナーでの必要
燃焼量を演算する必要燃焼量演算部と、バーナー燃焼切
替判断の基準値に対して変更するように設けたバーナー
切替判定値を、当該バーナー切替判定値に該バーナー切
替判定値と必要燃焼量との差よりも小さな絶対値を増減
して、或いは当該バーナー切替判定値にバーナー燃焼切
替判断の基準値の上下限幅よりも小さな絶対値を増減し
て予め定めた周期で更新動作をする前処理部と、前記バ
ーナー燃焼切替判断の切替基準値を有し、この切替基準
と前処理部の基準値である更新されたバーナー切替判定
値とを比較する比較部と、この比較部と前記前処理部で
構成し、前記比較部の比較結果に基づいてバーナーの燃
焼数を決定する燃焼バーナー演算部と、前記必要燃焼量
演算算部の出力と前記バーナー演算部との出力を基に各
バーナーに供給する燃料の量と空気の量を演算して燃料
供給部と送風部に制御信号を出力する空燃比演算部とよ
りなる構成としている。
作用 本発明は上記構成によって、燃焼バーナーの切替動作
をバーナー切替基準値と、このバーナー切替基準値に対
して所定幅で変動するバーナー切替判定値の比較結果に
より行うようにし、前記バーナー切替判定値を当該バー
ナー切替判定値に該バーナー切替判定値と必要燃焼量演
算部からの必要燃焼量との差よりも小さな絶対値を増減
して、或いは当該バーナー切替判定値にバーナー燃焼切
替判断の基準値の上下限幅よりも小さいな絶対値を増減
して、所定周期でステップ状に更新するようにしている
ため、検出部で検出する信号がノイズ等で揺らぎその結
果必要燃焼量が変動してもバーナー切替判定値への影響
が低減されるので所定幅の必要燃焼量の変動に対しては
燃焼バーナーの切替動作を遅延させることができ、従来
のヒステリシス幅を充分大きく確保したのと同等の効果
を得ることができるもので、バーナーの本数を切り替え
る時の増加時のバーナー切替基準値と減少時のバーナー
切替基準値を接近させることができる。つまり、ヒステ
リシス幅を小さくすることができ各バーナーの最大燃焼
量を変えることでトータルの燃焼量可変比率性能を向上
させることができる。
をバーナー切替基準値と、このバーナー切替基準値に対
して所定幅で変動するバーナー切替判定値の比較結果に
より行うようにし、前記バーナー切替判定値を当該バー
ナー切替判定値に該バーナー切替判定値と必要燃焼量演
算部からの必要燃焼量との差よりも小さな絶対値を増減
して、或いは当該バーナー切替判定値にバーナー燃焼切
替判断の基準値の上下限幅よりも小さいな絶対値を増減
して、所定周期でステップ状に更新するようにしている
ため、検出部で検出する信号がノイズ等で揺らぎその結
果必要燃焼量が変動してもバーナー切替判定値への影響
が低減されるので所定幅の必要燃焼量の変動に対しては
燃焼バーナーの切替動作を遅延させることができ、従来
のヒステリシス幅を充分大きく確保したのと同等の効果
を得ることができるもので、バーナーの本数を切り替え
る時の増加時のバーナー切替基準値と減少時のバーナー
切替基準値を接近させることができる。つまり、ヒステ
リシス幅を小さくすることができ各バーナーの最大燃焼
量を変えることでトータルの燃焼量可変比率性能を向上
させることができる。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説明する。
第１図は本発明の燃焼装置を給湯器に応用した実施例
である。検出部１で入水温度と入水量を検出し、必要燃
焼量演算部２で出湯目標温度TS、入水温度TI、入水流量
Ｑ、熱交換係数ｅから下式によって必要燃焼量QGIを求
める。
である。検出部１で入水温度と入水量を検出し、必要燃
焼量演算部２で出湯目標温度TS、入水温度TI、入水流量
Ｑ、熱交換係数ｅから下式によって必要燃焼量QGIを求
める。
QGI＝Ｑ×（TS−TI）/e 燃焼バーナ演算部３ではバーナー切替判断の基準値
（以下、切替基準値という）と、この切替基準値に対し
て所定幅で変動するように設けられたバーナー切替判定
値を比較部10で比較し、単一バーナーで燃焼させるか、
複数のバーナーで燃焼させるかの燃焼モードを決定す
る。なお、前記バーナー切替判定値は前処理部９で必要
燃焼量QGIの変動に応じて所定の更新処理を行い、予め
定めた周期で更新動作をするようにしている。空燃比演
算部４では必要燃焼量演算部２の出力である必要燃焼量
QGIと燃焼バーナー演算部３で決定された燃焼モードか
ら送風部５と燃焼供給部６の駆動信号レベルを演算し、
出力する。
（以下、切替基準値という）と、この切替基準値に対し
て所定幅で変動するように設けられたバーナー切替判定
値を比較部10で比較し、単一バーナーで燃焼させるか、
複数のバーナーで燃焼させるかの燃焼モードを決定す
る。なお、前記バーナー切替判定値は前処理部９で必要
燃焼量QGIの変動に応じて所定の更新処理を行い、予め
定めた周期で更新動作をするようにしている。空燃比演
算部４では必要燃焼量演算部２の出力である必要燃焼量
QGIと燃焼バーナー演算部３で決定された燃焼モードか
ら送風部５と燃焼供給部６の駆動信号レベルを演算し、
出力する。
送風部５はDCモーターでターボファンを回し、DCモー
ターを駆動信号に対応した回転数に回転制御することに
より風量をリニアに可変するようになっている。送風部
５より送風された空気は風路及びバーナーの構成でバー
ナー７のバーナーＡ、バーナーＢの能力に比例した風量
に分かれるようになっている。
ターを駆動信号に対応した回転数に回転制御することに
より風量をリニアに可変するようになっている。送風部
５より送風された空気は風路及びバーナーの構成でバー
ナー７のバーナーＡ、バーナーＢの能力に比例した風量
に分かれるようになっている。
燃料供給部６はバーナーＡ、Ｂに対応して燃料供給部
Ａ、Ｂとからなっている。燃料供給部Ａ、Ｂは空燃比演
算部４からの駆動信号によりリニアにその汲み上げ量が
可変するパルスポンプと汲み上げられた石油を気化する
気化器より構成され、必要燃焼量に適合した量の燃料を
供給するようになっている。この時、燃料供給部Ａ、Ｂ
の選び方としてバーナーＡ、Ｂの能力に比例した汲み上
げ性能を持つパルスポンプをそれぞれ選び、２本燃焼の
時同一駆動パルスで駆動する方法と、燃料供給部Ａ、Ｂ
で同一のパルスポンプを使用し空燃比演算部４からバー
ナーＡ、Ｂの能力に比例した駆動出力を出力する方法が
ある。前者は駆動出力をマイクロコンピュータで出力し
た場合、処理を簡便にできる。後者はパルスポンプの標
準化を図ることができる。
Ａ、Ｂとからなっている。燃料供給部Ａ、Ｂは空燃比演
算部４からの駆動信号によりリニアにその汲み上げ量が
可変するパルスポンプと汲み上げられた石油を気化する
気化器より構成され、必要燃焼量に適合した量の燃料を
供給するようになっている。この時、燃料供給部Ａ、Ｂ
の選び方としてバーナーＡ、Ｂの能力に比例した汲み上
げ性能を持つパルスポンプをそれぞれ選び、２本燃焼の
時同一駆動パルスで駆動する方法と、燃料供給部Ａ、Ｂ
で同一のパルスポンプを使用し空燃比演算部４からバー
ナーＡ、Ｂの能力に比例した駆動出力を出力する方法が
ある。前者は駆動出力をマイクロコンピュータで出力し
た場合、処理を簡便にできる。後者はパルスポンプの標
準化を図ることができる。
例えばバーナー７はMax11250kcal/hのバーナーＡと、
Max18750kcal/hのバーナーＢより構成され、それぞれ1/
3の能力可変性能をもっている。
Max18750kcal/hのバーナーＢより構成され、それぞれ1/
3の能力可変性能をもっている。
第２図は燃焼量とバーナーの切替動作を示すもので、
横軸に必要燃焼量、縦軸に能力可変比率、送風部５のフ
ァン回転数、燃料供給部Ａ、Ｂの燃料供給量を示し、所
定燃焼量において単一バーナーと複数バーナーの切替動
作を示している。
横軸に必要燃焼量、縦軸に能力可変比率、送風部５のフ
ァン回転数、燃料供給部Ａ、Ｂの燃料供給量を示し、所
定燃焼量において単一バーナーと複数バーナーの切替動
作を示している。
次に、第２図を用いて２本バーナーの場合の必要燃焼
量の変化に対するバーナー切替動作について詳細に説明
する。
量の変化に対するバーナー切替動作について詳細に説明
する。
必要燃焼量が増加していく場合はまず3750kcal/hでバ
ーナーＡのみが燃焼を開始する。この時、空燃比演算部
４はファン回転数は1500rpm、パルスポンプ0.46リットル/
h、パルスポンプＢは０リットル/h相当の駆動信号を出力す
る。
ーナーＡのみが燃焼を開始する。この時、空燃比演算部
４はファン回転数は1500rpm、パルスポンプ0.46リットル/
h、パルスポンプＢは０リットル/h相当の駆動信号を出力す
る。
必要燃焼量が増加し、増加側切替基準値である11250k
cal/hまではバーナＡのみの燃焼で、11250kcal/h時に空
燃比演算部４はファンの回転数は3600rpm、パルスポン
プＡは1.38リットル/h、パルスポンプＢは０リットル/h相当の駆
動信号を出力する。
cal/hまではバーナＡのみの燃焼で、11250kcal/h時に空
燃比演算部４はファンの回転数は3600rpm、パルスポン
プＡは1.38リットル/h、パルスポンプＢは０リットル/h相当の駆
動信号を出力する。
そして、この必要燃焼量が増加していく側でのバーナ
ー切替動作は増加側切替基準値である11250kcal/hより1
250kcal/h少ない10000kcal/hに、まずバーナー切替判定
値を設定し必要燃焼量が当初のバーナー切替判定値であ
る10000kcal/hを越えた時点から必要燃焼量の増加に伴
い、その増加量に応じて所定の更新処理を行い、予め定
めた周期でバーナー切替判定値を更新するようにしてい
る。そして、この更新されたバーナー切替判定値が増加
側の切替基準値11250kcal/hを越えた時点で１本燃焼モ
ードから２本燃焼モードに切り替えるようにし、必要燃
焼量が11250kcal/hの時、空燃比演算部４はファンの回
転数は1644rpm、パルスポンプＡは0.52リットル/h、パルス
ポンプＢは0.86リットル/h相当の駆動信号を出力するように
している。このように、同じ必要燃焼量においても１本
燃焼モード時と２本燃焼モード時では送風部５および燃
料供給部６に供給する駆動信号を異なるようにして所定
の必要燃焼量が確保できるように制御している。
ー切替動作は増加側切替基準値である11250kcal/hより1
250kcal/h少ない10000kcal/hに、まずバーナー切替判定
値を設定し必要燃焼量が当初のバーナー切替判定値であ
る10000kcal/hを越えた時点から必要燃焼量の増加に伴
い、その増加量に応じて所定の更新処理を行い、予め定
めた周期でバーナー切替判定値を更新するようにしてい
る。そして、この更新されたバーナー切替判定値が増加
側の切替基準値11250kcal/hを越えた時点で１本燃焼モ
ードから２本燃焼モードに切り替えるようにし、必要燃
焼量が11250kcal/hの時、空燃比演算部４はファンの回
転数は1644rpm、パルスポンプＡは0.52リットル/h、パルス
ポンプＢは0.86リットル/h相当の駆動信号を出力するように
している。このように、同じ必要燃焼量においても１本
燃焼モード時と２本燃焼モード時では送風部５および燃
料供給部６に供給する駆動信号を異なるようにして所定
の必要燃焼量が確保できるように制御している。
以降、必要燃焼量30000kcal/hまで２本燃焼モードで
燃焼する。そして、必要燃焼量が30000kcal/hの時、空
燃比演算部４はファンの回転数は3800rpm、パルスポン
プＡは1.38リットル/h、パルスポンプＢは2.30リットル/h相当の
駆動信号を出力するようにしている。
燃焼する。そして、必要燃焼量が30000kcal/hの時、空
燃比演算部４はファンの回転数は3800rpm、パルスポン
プＡは1.38リットル/h、パルスポンプＢは2.30リットル/h相当の
駆動信号を出力するようにしている。
また、必要燃焼量が減少していくときには必要燃焼量
が減少側の切替基準値である10000kcal/hより1250kcal/
h多い11250kcal/hを下回ったときから必要燃焼量の減少
に伴い、その減少量に応じて所定の更新処理を行い、予
め定めた周期でバーナー切替判定値を更新するようにし
て、更新されたバーナー切替判定値が減少側の切替基準
値である10000kcal/hを下回った時点で２本燃焼モード
から１本燃焼モードに切り替えるようにする。
が減少側の切替基準値である10000kcal/hより1250kcal/
h多い11250kcal/hを下回ったときから必要燃焼量の減少
に伴い、その減少量に応じて所定の更新処理を行い、予
め定めた周期でバーナー切替判定値を更新するようにし
て、更新されたバーナー切替判定値が減少側の切替基準
値である10000kcal/hを下回った時点で２本燃焼モード
から１本燃焼モードに切り替えるようにする。
第３図は燃焼バーナー演算部３での処理をフローチャ
ートで示すもので、バーナー切替判定値の更新処理につ
いて説明する。
ートで示すもので、バーナー切替判定値の更新処理につ
いて説明する。
S1〜S5で前処理部９、S6〜S14で比較部10を構成して
いる。
いる。
まず、S1で必要燃焼量QGIとバーナー切替判定値TQGと
の差ΔQGを求め、S2でこの差ΔQGに１より小さい任意の
係数を乗じてその値を前のバーナー切替判定値TQGに加
算して新しいバーナー切替判定値TQGとして更新するよ
うにしている。この時、ΔQGに乗じる係数はバーナー切
替動作の応答性に大きく影響するものであり、１に近い
ほど応答性は早くなり、本実施例では応答性と必要燃焼
量の変動による頻繁なバーナー切り替わり動作のバラン
スを考慮して1/4の係数に設定している。
の差ΔQGを求め、S2でこの差ΔQGに１より小さい任意の
係数を乗じてその値を前のバーナー切替判定値TQGに加
算して新しいバーナー切替判定値TQGとして更新するよ
うにしている。この時、ΔQGに乗じる係数はバーナー切
替動作の応答性に大きく影響するものであり、１に近い
ほど応答性は早くなり、本実施例では応答性と必要燃焼
量の変動による頻繁なバーナー切り替わり動作のバラン
スを考慮して1/4の係数に設定している。
S3、S4、S5ではΔQGが著しく０に近い値をとった場合
でも最低50だけはバーナー切替判定値TQGを変化するよ
うにしている。つまり、バーナー切替判定値TQGが切替
基準値近傍にあったとき、必要燃焼量QGIが変化して切
替基準値を越えた場合でもバーナー切替判定値TQGは必
要燃焼量QGIとの差の1/4だけしか変化しないようにして
いるため、バーナー切替判定値TQGがなかなか切替基準
値を越えなく、バーナーの切替動作ができないという不
具合が生じるため、この不具合を解消する目的でバーナ
ー切替判定値TQGを更新するときはΔQGに応じて必ず50
を増減するようにしている。次に、S6ではその時点での
燃焼モードをチェックし、１本燃焼モードの時はS7でバ
ーナー切替判定値TQGが増加側の切替基準値である11250
kcal/hを越えたかチェックし、越えた場合がS8で２本燃
焼モードに切り替え、越えていない場合はそのまま１本
燃焼モードを継続するようにしている。そして、S9、S1
0ではバーナー切替判定値TQGが著しく小さくならないよ
うにリミットを掛けている。本実施例ではバーナー切替
判定値TQGの下限値は10000kcal/hに設定しており、切替
基準値11250kcal/hに対して1250kcal/hの幅を持たせる
ようにしている。また、S6で燃焼モードが２本燃焼モー
ドだった場合、S11でバーナー切替判定値TQGが減少側の
切替基準値10000kcal/hを下回ったかチェックし、下回
った場合はS12で１本燃焼モードに切り替え、下回って
いない場合はそのまま２本燃焼モードを継続させる。そ
して、S13、S14ではバーナー切替判定値TQGが著しく大
きくならないようにリミットを掛けている。本実施例で
はバーナー切替判定値TQGの上限値は11250kcal/hとし、
切替基準値10000kcal/hに対して1250kcal/hの幅を持た
せている。
でも最低50だけはバーナー切替判定値TQGを変化するよ
うにしている。つまり、バーナー切替判定値TQGが切替
基準値近傍にあったとき、必要燃焼量QGIが変化して切
替基準値を越えた場合でもバーナー切替判定値TQGは必
要燃焼量QGIとの差の1/4だけしか変化しないようにして
いるため、バーナー切替判定値TQGがなかなか切替基準
値を越えなく、バーナーの切替動作ができないという不
具合が生じるため、この不具合を解消する目的でバーナ
ー切替判定値TQGを更新するときはΔQGに応じて必ず50
を増減するようにしている。次に、S6ではその時点での
燃焼モードをチェックし、１本燃焼モードの時はS7でバ
ーナー切替判定値TQGが増加側の切替基準値である11250
kcal/hを越えたかチェックし、越えた場合がS8で２本燃
焼モードに切り替え、越えていない場合はそのまま１本
燃焼モードを継続するようにしている。そして、S9、S1
0ではバーナー切替判定値TQGが著しく小さくならないよ
うにリミットを掛けている。本実施例ではバーナー切替
判定値TQGの下限値は10000kcal/hに設定しており、切替
基準値11250kcal/hに対して1250kcal/hの幅を持たせる
ようにしている。また、S6で燃焼モードが２本燃焼モー
ドだった場合、S11でバーナー切替判定値TQGが減少側の
切替基準値10000kcal/hを下回ったかチェックし、下回
った場合はS12で１本燃焼モードに切り替え、下回って
いない場合はそのまま２本燃焼モードを継続させる。そ
して、S13、S14ではバーナー切替判定値TQGが著しく大
きくならないようにリミットを掛けている。本実施例で
はバーナー切替判定値TQGの上限値は11250kcal/hとし、
切替基準値10000kcal/hに対して1250kcal/hの幅を持た
せている。
以上の処理を予め定めてある100ms毎の周期で行うこ
とで、燃焼バーナーを単一バーナーから複数バーナー、
複数バーナーから単一バーナーに切り替える動作を行っ
ている。
とで、燃焼バーナーを単一バーナーから複数バーナー、
複数バーナーから単一バーナーに切り替える動作を行っ
ている。
このようにS2の処理で必要燃焼量QGIの変化に対して
バーナー切替判定値TQGは必要燃焼量QGIとバーナー切替
判定値TQGの差の1/4の変化量で変化するようにしている
ため、瞬間的な必要燃焼量QGIの変動があった場合でも
バーナー切替動作を判断するバーナー切替判定値TQGの
変動は抑えられることになり、S7、S11で用いる切替基
準値の間隔、つまりヒステリシスを従来の幅より縮小で
き、全体して燃焼能力変化比率の向上を行うことができ
る。
バーナー切替判定値TQGは必要燃焼量QGIとバーナー切替
判定値TQGの差の1/4の変化量で変化するようにしている
ため、瞬間的な必要燃焼量QGIの変動があった場合でも
バーナー切替動作を判断するバーナー切替判定値TQGの
変動は抑えられることになり、S7、S11で用いる切替基
準値の間隔、つまりヒステリシスを従来の幅より縮小で
き、全体して燃焼能力変化比率の向上を行うことができ
る。
また、S3、S4、S5の処理で必要燃焼量QGIが切替基準
値近傍の時の切替応答性を確実にするようにしている。
S2で必要燃焼量QGIとバーナー切替判定値TQGとの差ΔQG
に乗じる係数は２のべき乗を選ぶことでマイクロコンピ
ュータでの処理を簡便にするように配慮している。
値近傍の時の切替応答性を確実にするようにしている。
S2で必要燃焼量QGIとバーナー切替判定値TQGとの差ΔQG
に乗じる係数は２のべき乗を選ぶことでマイクロコンピ
ュータでの処理を簡便にするように配慮している。
このように、バーナー切替判定値に該バーナー切替判
定値と必要燃焼量演算部からの必要燃焼量との差よりも
小さな絶対値を増減したバーナー切替判定値を用いて切
替基準値と比較してバーナーの切替動作を行わせるよう
にすることで、切替基準値近傍での必要燃焼量の揺らぎ
による頻繁なバーナーの切り替わりがなくなるため、増
加側の切替基準値と減少側の切替基準値を接近して設け
ることができ、つまり、ヒステリシス幅を小さくするこ
とができるため、1/3の能力可変比率のバーナーを２本
組み合わせた場合でも、従来の1/6の能力可変比率に対
して、1/8の能力可変比率の燃焼装置を実現することが
できる。
定値と必要燃焼量演算部からの必要燃焼量との差よりも
小さな絶対値を増減したバーナー切替判定値を用いて切
替基準値と比較してバーナーの切替動作を行わせるよう
にすることで、切替基準値近傍での必要燃焼量の揺らぎ
による頻繁なバーナーの切り替わりがなくなるため、増
加側の切替基準値と減少側の切替基準値を接近して設け
ることができ、つまり、ヒステリシス幅を小さくするこ
とができるため、1/3の能力可変比率のバーナーを２本
組み合わせた場合でも、従来の1/6の能力可変比率に対
して、1/8の能力可変比率の燃焼装置を実現することが
できる。
第４図は第３図に示した燃焼バーナー演算部３の処理
を簡便にした実施例で、第３図のS2の処理を廃止し、平
均的にバーナー切替応答性を向上させるためにS4、S5で
のバーナー切替判定値TQGを更新する定数を250と大きく
している。
を簡便にした実施例で、第３図のS2の処理を廃止し、平
均的にバーナー切替応答性を向上させるためにS4、S5で
のバーナー切替判定値TQGを更新する定数を250と大きく
している。
第５図、第６図はさらに他の実施例でバーナーの切替
基準値を１本燃焼モードのMax点、２本燃焼モードのMin
点に対して250kcal/hの余裕を持たせた場合の燃焼量と
バーナー切替動作を示す図と燃焼バーナー演算部３の処
理を示したフローチャートである。
基準値を１本燃焼モードのMax点、２本燃焼モードのMin
点に対して250kcal/hの余裕を持たせた場合の燃焼量と
バーナー切替動作を示す図と燃焼バーナー演算部３の処
理を示したフローチャートである。
燃焼バーナーはバーナー切替判定値TQGによって切り
替え、燃焼バーナーの燃焼能力は必要燃焼量QGIによっ
て制御されている。必要燃焼量QGIに対してバーナー切
替判定値TQGは若干の遅れをもって変化する。本実施例
では必要燃焼量QGIが切替基準値を横切って変化する場
合にバーナー切替判定値TQGの変化の遅れ分、バーナー
切り替えの際にバーナー能力限界にあたって発生する燃
焼能力不足を解消することができるようにしたものであ
る。
替え、燃焼バーナーの燃焼能力は必要燃焼量QGIによっ
て制御されている。必要燃焼量QGIに対してバーナー切
替判定値TQGは若干の遅れをもって変化する。本実施例
では必要燃焼量QGIが切替基準値を横切って変化する場
合にバーナー切替判定値TQGの変化の遅れ分、バーナー
切り替えの際にバーナー能力限界にあたって発生する燃
焼能力不足を解消することができるようにしたものであ
る。
なお、実施例の説明では判りやすくするため本発明の
ポイントと関連の少ない空燃比の空気温度補正、点火シ
ーケンス等の説明を省略している。
ポイントと関連の少ない空燃比の空気温度補正、点火シ
ーケンス等の説明を省略している。
発明の効果 以上のように本発明の燃焼装置によれば次の効果が得
られる。
られる。
（１）複数のバーナーを組み合わせた場合、バーナーの
能力可変比率を効率よく引き出すこができ、トータルの
燃焼能力可変比率を向上させることができる。
能力可変比率を効率よく引き出すこができ、トータルの
燃焼能力可変比率を向上させることができる。
（２）能力可変比率の低いバーナーを使用し、能力のオ
ーバーラップが充分とれない場合でも、ノイズ等による
検出部の信号の揺らぎで発生するバーナー切替チャタリ
ングをなくすことができる。
ーバーラップが充分とれない場合でも、ノイズ等による
検出部の信号の揺らぎで発生するバーナー切替チャタリ
ングをなくすことができる。
第１図は本発明の実施例を示す燃焼装置のブロック図、
第２図は本発明の燃焼装置の燃焼量とバーナー切替動作
を示す図、第３図は本発明の燃焼装置の燃焼バーナー演
算部での処理を示すフローチャート、第４図は他の実施
例の燃焼バーナー演算部での処理を示すフローチャー
ト、第５図は他の実施例の燃焼量とバーナー切替動作を
示す図、第６図は他の実施例の燃焼バーナー演算部での
処理を示すフローチャート、第７図は従来例のブロック
図、第８図は従来例の燃焼量とバーナー切替動作を示す
図である。 １……検出部、２……必要燃焼量演算部、３……燃焼バ
ーナー演算部、４……空燃比演算部、５……送風部、６
……燃料供給部、７……バーナー部。９……前処理部、
10……比較部
第２図は本発明の燃焼装置の燃焼量とバーナー切替動作
を示す図、第３図は本発明の燃焼装置の燃焼バーナー演
算部での処理を示すフローチャート、第４図は他の実施
例の燃焼バーナー演算部での処理を示すフローチャー
ト、第５図は他の実施例の燃焼量とバーナー切替動作を
示す図、第６図は他の実施例の燃焼バーナー演算部での
処理を示すフローチャート、第７図は従来例のブロック
図、第８図は従来例の燃焼量とバーナー切替動作を示す
図である。 １……検出部、２……必要燃焼量演算部、３……燃焼バ
ーナー演算部、４……空燃比演算部、５……送風部、６
……燃料供給部、７……バーナー部。９……前処理部、
10……比較部
フロントページの続き (72)発明者 宮内 伸二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−141413（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−16843（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23N 5/00 F23N 1/00 - 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】複数のバーナーと、前記バーナーへ燃料を
供給する燃料供給部と、前記バーナーへ空気を供給する
送風部と、前記バーナーで暖める水の温度、水の流量等
を検出する検出部と、前記検出部からの情報を基に前記
バーナーでの必要燃焼量を演算する必要燃焼量演算部
と、バーナー燃焼切替判断の基準値に対して変更するよ
うに設けたバーナー切替判定値を、当該バーナー切替判
定値に該バーナー切替判定値と必要燃焼量との差よりも
小さな絶対値を増減して予め定めた周期で更新動作をす
る前処理部と、前記バーナー燃焼切替判断の切替基準値
を有し、この切替基準値と前処理部の基準値である更新
されたバーナー切替判定値とを比較する比較部と、この
比較部と前記前処理部で構成し、前記比較部の比較結果
に基づいてバーナーの燃焼数を決定する燃焼バーナー演
算部と、前記必要燃焼量演算算部の出力と前記バーナー
演算部との出力を基に各バーナーに供給する燃料の量と
空気の量を演算して燃料供給部と送風部に制御信号を出
力する空燃比演算部とよりなる燃焼装置。 - 【請求項２】複数のバーナーと、前記バーナーへ燃料を
供給する燃料供給部と、前記バーナーへ空気を供給する
送風部と、前記バーナーで暖める水の温度、水の流量等
を検出する検出部と、前記検出部からの情報を基に前記
バーナーでの必要燃焼量を演算する必要燃焼量演算部
と、バーナー燃焼切替判断の基準値に対して変更するよ
うに設けたバーナー切替判定値を、当該バーナー切替判
定値にバーナー燃焼切替判断の基準値の上下限幅よりも
小さな絶対値を増減して予め定めた周期で更新動作をす
る前処理部と、前記バーナー燃焼切替判断の切替基準値
を有し、この切替基準値と前処理部の基準値である更新
されたバーナー切替判定値とを比較する比較部と、この
比較部と前記前処理部で構成し、前記比較部の比較結果
に基づいてバーナーの燃焼数を決定する燃焼バーナー演
算部と、前記必要燃焼量演算算部の出力と前記バーナー
演算部との出力を基に各バーナーに供給する燃料の量と
空気の量を演算して燃料供給部と送風部に制御信号を出
力する空燃比演算部とよりなる燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013159A JP2782881B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013159A JP2782881B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217709A JPH03217709A (ja) | 1991-09-25 |
| JP2782881B2 true JP2782881B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=11825393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013159A Expired - Fee Related JP2782881B2 (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782881B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2664007B2 (ja) * | 1992-06-12 | 1997-10-15 | リンナイ株式会社 | 燃焼機器の制御装置 |
| JP6057125B2 (ja) * | 2013-01-18 | 2017-01-11 | 株式会社ノーリツ | 燃焼装置 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP2013159A patent/JP2782881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03217709A (ja) | 1991-09-25 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |