JPH0367918A - 燃焼器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用骨！ｌ！Ｆ　１ 本発明は、目的燃焼量に応じて制御される送風機によっ
て、ｍ焼用空気をバーナへ供給するとともに、送風機の
作動状態（回転数）を検出し°（、送風機に合わせて比
例弁が制御される送風機先行制御式の燃焼器の制御装置
に関する。

［従来の技術］ 例えば、ガス給湯器では、大きな給湯能力を得るととも
に、］分な燃焼用空気を供給するために、送風機によっ
て燃焼用空気を供給し、また、安定した燃焼状態を得る
ために、比例弁を送風機の作動状態に合わせ゛ζ制御す
るものかある。

また、最近ては、ガス給湯器の小型化が図られ、燃焼器
の限られた容積内を分割して燃焼室、混合室、排気路等
が形成されている。

このように給湯器等を小型化すると、給気系や排気系の
影響を受は易くなるため、送風機や比例弁を制御する制
御装置としては、小型で高性能のものとしてマイクロコ
ンピコ、−夕か使用されていて、その制御特性は、設計
された燃焼器の燃焼室、混合室、排気路等の容積や形状
によって決まる通気性能に基づいて作成されたプログラ
ムによって与えられる。

［発明が解決しようとする課題１ しかし、上記のとおり燃焼器か小型であると、限られた
空間を燃Ｊ／Ｍ室としなければならないため、目標燃焼
量に対して適升な燃焼状態か得られるための燃料供給量
と燃焼用空気（給気）の供給量との許容範囲が狭くなる
。このため、例えは、高性能なマイコンにより送風機が
制御されて、目標燃焼量に対して送風機が同し回転数て
回転しても、季節の変化等により給気の温度が異なる場
合や、給気管と排気管とを二重構過にしたり隣接させた
ものにおいて、給気温が熱伝導により変化した場合には
、それに件って燃焼用空気の実質供給量か異なってしま
うため、燃焼用空気の供給量は給気温度によって異なり
、このとき、燃料の供給量が目標燃焼量に応じて制御さ
れるため、安定した燃焼状態が得られ難いという問題か
ある。

本発明は、送風機を備え、送風機の作動状態（回転数）
に基ついて比例弁が制御される燃焼器において、季節変
化等の伴う給気温度の影響を受けることなく、安定した
燃焼状態か得られる制御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］ 本発明る」、バーナへ燃焼用空気を供給ケる送風機を目
的燃焼量に応じて制御するとともに、前記バーナへの燃
料供給量を調節する比例弁を前記送風機の作動状態に応
じて制御する燃焼器の制御装置にわいて、前記送風機に
より前記バーナへ供給される燃焼用空気の温度を検知す
る給気温度検知手段を備え、該給気温度検知手段の検知
温度に基づいて前記送風機の制御特性を浦■するととも
に、該袖筒による前記送風機の作動状態の変化分を相殺
するように前記比例弁の制御特性を補正することを技術
的手段とする。

［作用］ 本発明′Ｃは、送風機は目的燃焼量に応じて制御される
とともに、給気温度検知手段の検知温度に応じて、その
制御特性か補正される。

一方、比例弁は、送風機の作動状態に応じて制御される
が、このとき送風機のＭｔＴＥに伴う変化分が相殺され
るように浦廿されるため、送風機の制御特性が補正され
ていても、比例弁は目標燃焼量に応じて制御されること
になる。

従ってバーナへは、目標燃焼量に応じた燃焼用空気と燃
料とが供給される。

［発明の効果１ 本発明では、給気温度に応じて送風機の作動がｌａＴ’
＋−されるとともに、その補正分を相殺するように比例
弁の制御状態か補正されるため、バーナへは給気温度に
関係なく目標燃焼量に応じた燃焼用空気と燃料がそれぞ
れ供給される。従って、季節変化、排気による給気の加
熱等による給気の温度変化に関係なく安定した燃焼状態
が得られる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示すカス給湯器１は、給湯器ケース１ａ内に燃
焼器１０と熱交換器２０とを設けたもので、燃焼器１０
は制御装置４０によって制御される。

燃焼器１０は、給湯器ケース１ａ内の下方に配され、燃
料供給管３０から供給される燃１′Ａガスを、給湯器ケ
ース１ａの下方に備えられた送風機１１によって供給さ
れる燃焼用空気によって燃焼させるもので、多数の板金
バーナ１２を図示しないバーナケース内に１列に並べて
一体化したものである。

各板金バーナ１２の下方には、１列に並へられた各板金
バーナ１２を、中間部て２組に分割して、第１バーナＢ
Ｙ　１０　Ａおよび第２バーナ群１０Ｂとしてそれぞれ
独立して使用するための２本の燃料噴出管３１．３２が
、各板金バーナ１２の吸気口と所定の間隔をおいて配さ
れている。

これらの２本の燃料噴出管３１．３２は、燃料ガスを各
組の板金バーナ１２へそれぞれ別々に供給するもので、
それぞれの燃料噴出管３］−１３２の上流には、燃料供
給を司る電磁弁３３．３４がそれぞれ設けられている。

各電磁弁３３．３４は、燃料供給管３０から供給される
燃料カスを分岐する分岐管３５の下流にそれぞれ設けら
れていて、制御状態に応じて各燃料噴出管３１．３２へ
燃料カスを供給する。

燃料供給管３０には、上流側から元電磁弁３６、通電電
流に応じて下流側の供給「力を調節する力バナ比例弁３
７とが順に設けられＣいる。

板金バーナ１２の両端部には、図示しないカ火器の放電
電極としてのスパーク電ｆ２１５と、燃焼器１０の炎を
検知するだめのフレームロッド１６とが備えられている
。

熱交換器２０は、多数のフィンを備えた水管式のもので
、熟交換′ａ２０へ水を導く水供給管２］には、水の流
入温度に応し′（通過流量を〔１動的に制限するための
自動水量制御装置２２と水流スイッチ２３とが備えられ
、熱交換器から流出する湯水を図示しない給湯１１／＼
導くための給湯管２／Ｉには、給湯温度を検出する出湯
温サーミスタ２５が備えられている。

さらに、送風機１１のスクロールケーシング１］ａの吹
出口付近には、バーナへ供給される燃焼用空気の温度を
検知するための給気温サーミスタ２６が備えられている
。

以上の構成を塙する燃焼器１０は、マイクロコンピュー
タを中心とする制御装置４０によって制御される。

制御装置４０は、第１図に示すとおり、シーケンス制御
部４１と温調制御部４２、送風機制御部４３、比例弁制
御部４４、給気温補正部４５の各機能部を崩している。

シーケンス制御部４１では、水流スイッチ２３およびフ
レームロッドＸ６の各検知信Ｂに基づいて点火制御およ
び消火制御を所定のシーケンスで行う。

特に、本実施例では、点火時の安全性を渚慮して、電磁
弁３４を開く時期を電磁弁３３を開く時期より僅かに遅
らせることによって、各バーナ群毎に着火させることに
よって、名火時の燃焼量を小さくし、着火圧力を抑えて
いる。

また、点火後には後述する温調制御部４２の目標熟Ｊｉ
Ｑ　［Ｋｃａｌ　／分］に応じて電磁弁３３を開閉制御
する。

温調制御部４２は、出湯温サーミスタ２５の検知温度に
基づいて、熱交換器２０への入水温、流量を算出すると
ともに、さらに、コントローラ４６による設定温度ある
いはコントローラ４６を用いない場合には固定の設定温
度とから目標熱ＩＴｔＱ［ＫＣａｌ／分］を計算する。

送風機制御部４３は、温調制御部４２の目標熱量Ｑに基
づいて送風機１工の回転数ΦＤ　［Ｈｚ］を決定し、こ
の回転数Φゎに基づいて送風機１１を制御づ−る。

この回転数Φ３．は、目標熱ｉＱの関数として次式■の
とおり与えられる。

Φ１．＋　＝ｆ、（Ｑ）ｘＴＨｆａｎ　ｘＶＲｆａｎ　
・・・■ここで、Ｔ　Ｈｆａｎは、給気温間■一部４５
によって与えられる給気温浦区変数であり、目標熱量Ｑ
に基ついて決定された基本回転数ｆｌ　　（Ｑ）を、運
転時に燃焼器１０へ供給される燃焼用空気（給気）の温
度に合わせてｔＩＩｉＮするものである。

また、ＶＲ，ｆａｎは送風機調整変数であり、組み女て
られた個々の給湯器に合わせて、図示しない半固定抵抗
器を操作することによってｆｌ　　（Ｑ）Ｘ　’ｌ’　
ＨｆａｎをＩｆするものである。

比例弁制御部４４は、送風機１］の作動状態として検出
される検出回転数Φ、Ａ　［Ｈｚ］に基ついてガバナ比
例弁３７への電流値Ｉｐ［ｍＡ１を決定し、この電流値
Ｉｐに応じてガバナ比例弁３７を制御する。

この電流値１ｐは、検出回転数Φ１、給気温袖■変数’
ｌ’Ｈｆａｎおよび送風機調整変数Ｖ　Ｒｆａｎの関数
として次式■のとおりｊｊえられる。

Ｔｐ＝ｆ　２　（Φ、／（’Ｉ’　ト１ｆａｎ　　ＸＶ
Ｒｆａｎ　　）　　）Ｘ　Ｖ　Ｒ，１）ＯＶ・・・■ この場合、基本電流値ｆ、は、給気温補…変数ＴＨｆａ
ｎおよび送風機調整変数Ｖ　Ｒｆａｎによって袖正され
た送風機１１の特性を相殺するために、給気温請任変数
］’　Ｈｆａｎおよび送風機調整変数ＶＲｆ　ａ　ｎに
よって除算された検出回転数Φ、の関数となっており、
給気温浦止変数ＴＨｆａｎ　１．ｌｆ＆述する給気温補
区部４５により与えられ、送風機調整変数ＶＲｆａｎは
送風機制御部４３における半固定抵抗器の操作によって
与えられる。

ここで、Ｖ　ＲｐＯＶは比例弁調整変数てあり、図示し
ない半固定抵抗器を操作することによっ゛Ｃ５検出回転
数Φ６に基ついて決定された基本電流値ｆ２　＋ΦＭ　
／　（ＴＨｆａｎ　ｘＶＲ，ｆａｎ　）　）を、個々の
給湯器に合わせてＸ１ｉＩ−するものである。

給気渦部圧部４５は、第３図に示すとおり、抵抗器Ｒ１
を介して給気温ザーミスタ２６に印加される′ｉＷ源電
圧ＶＣＣ（＋５Ｖ）の分圧に基つい°Ｃ５送風機１］の
制御特性を補正するための給気温Ｆ＋ｉ正変数１’　Ｉ
−１ｆａｎを決定するものて、給気渦部旧変数１’　Ｈ
ｆａｎとしては０．８−１−．２か−与えられる。

次に、本実施例のガス給湯器にお（つる補正部４５の作
用を説明する。

工場内の検査において、所定流量以上の水が熱交換器２
０内を通過すると、水流スイッチ２３か閉じ゛ζ通水を
検知して点火制御が行われる。

所定のシーケンスで点火されると、熱交換器２０へ供給
される水の温度と、１ンｌ−ｒ、−ラ４６の設定温度に
基ついて、目標熱量Ｑが決定される。

このとき、出湯温サーミスタ２５のはらつき等により、
算出される目標熱量Ｑの値か適切でない場合には、図示
しない半固定抵抗器によるＡＲＫによって補■が行われ
る。

適切な目標熟ｆｆ１Ｑか算出されると、発生熱量か目標
熱量Ｑに応じているか否かカ月１１へられ、燃料ガスの
供給量が目標熱１ｉ１Ｑに合うように、比例弁制御部４
４における半固定抵抗器が調整され比例弁電流値か補正
される。

さらに、送風機１丁か、目標熱量Ｑに応した燃焼用空気
を供給しているか否かか調へられ、ケーシングのはらつ
き等に応じて、送風機制御部４３にお（つる半固定抵抗
器が操作されて送風１尺１１の回転数か１稠整されて、
目標熱量Ｑに応した燃焼用空気が供給される。

このとき、送１１１の作動状態が半固定抵抗器の調整に
よって変化しても、比例弁制御部４４ては、調整により
変化した送風機１１の回転数を相殺するように、カハナ
比例弁３７への電流値■ｐか算出されるため、比例弁電
流値の再Ａ整を行１　↑ う必要かない。

以上のとおり、調整された給湯器において、送風機１１
によって供給される燃焼用空気の温度は季節等に応じて
異なるか、その温度にＪ、に　シて送風１１．１の回転
数がｔｎｉ、ｉｌ−されるため、給気温度に関係なく目
標熱量Ｑに応じた燃焼用空気を燃焼器ＩＯへ供給するこ
とかできる。

また、送風機ｌ］の回転数が補正されても、その回転数
の変化分を相殺するように比例弁電流値か補正されるた
め、１」標熟４ｉＱに応した燃料カスが燃焼器１０へ供
給される。

以上のとおり、本発明によれ！、、Ｌ’−紹気温度に応
じて送風機が補正されるため、目標熱量に応した燃焼用
空気を供給することができ、このとき、比例弁電流値は
送風機の浦正分を相殺するように制御されるため、目標
熱量に応じた燃料カスを供給できる。

本実施例では、給気温サーミスタを送風機のスクロール
ケーシングの吹出口付近に設けたが、スクロールケーシ
ングの給気「１側に設４′ノでもよい。

２ 上記実施例では、カス給湯器を示したが、暖房機、風呂
釜用バーナでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御１１装置の機能楊成
を示す機能ブロック図、第２図は本実施例のガス給湯器
の概略図、第３図は本実施例の給気温袖正部を示す回路
図である。 図中、１０　・燃焼器（バーナ）、１】　・送風機、３
７・・・ガバナ比例弁（比例弁〉、４０・・制御袈：ｉ
τ（燃焼器の制御装冴〉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を目的燃焼量
   に応じて制御するとともに、前記バーナへの燃料供給量
   を調節する比例弁を前記送風機の作動状態に応じて制御
   する燃焼器の制御装置において、 前記送風機により前記バーナへ供給される燃焼用空気の
   温度を検知する給気温度検知手段を備え、該給気温度検
   知手段の検知温度に基づいて前記送風機の制御特性を補
   正するとともに、該補正による前記送風機の作動状態の
   変化分を相殺するように前記比例弁の制御特性を補正す
   ることを特徴とする燃焼器の制御装置。