JP2000179836A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】例えば給湯機ではガスバーナ２の燃焼量を給湯
管６に取り付けた温度センサ６１の検知信号に基づいて
フィードバック制御すると、応答速度が遅く、かつガス
供給量を正確に制御できない。 【解決手段】比例制御弁３２とガスバーナ３との間に流
量センサ８を介設し、該流量センサ８の検知信号に基づ
いて比例制御弁３２の開度をフィードバック制御するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯機等に取り付
けられているバーナの燃焼を制御する燃焼制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼制御装置として、例
えば給湯機のバーナにガスを供給する際、バーナへガス
の供給を行うガス供給管の途中に開度を可変制御できる
比例制御弁を介設し、給湯量や給湯温度に応じて比例制
御弁の開度を調節し、比例制御弁によって調節された量
のガスがバーナに供給されるようになっている。給湯部
には温度センサが取り付けられており、温度センサによ
り検知される給湯温度が設定されている給湯温度になる
ように比例制御弁の開度が調節される。即ち、実際の給
湯温度が設定されている給湯温度より低い場合には比例
制御弁の開度を大きくしてバーナでの燃焼量を増加さ
せ、逆に実際の給湯温度が設定されている給湯温度より
高くなると比例制御弁の開度を小さくしてバーナの燃焼
量を減少させるようにフィードバック制御を行ってい
る。尚、バーナに供給されるガスの燃焼に必要な量の燃
焼用空気が送風ファンにより燃焼室内に強制的に送り込
まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の燃焼制御装
置では、温度センサで給湯温度を検知し、該検知された
給湯温度に基づいてバーナでの燃焼量をフィードバック
制御しているが、バーナと温度センサとの間に水を媒介
してフィードバック制御しているので燃焼量の変動が給
湯温度に現れるまでタイムラグが生じ、比例制御弁の開
度に対するフィードバック制御のタイミングが遅れる。
また、バーナでの燃焼が多少変動しても熱交換器内の水
の熱当量が大きいので熱交換器内の水がバッファとして
作用し燃焼量の変動が温度センサの検知温度の変動とし
てあらわれないという問題が生じる。このように、給湯
温度を検知してバーナの燃焼量を制御するものではバー
ナの燃焼量を正確に制御することができない。そのた
め、実際に必要とされる燃焼量より多くなる場合が生
じ、ガスを無駄に消費するばかりか二酸化炭素や一酸化
窒素等の有害廃棄物の排出量が必要以上に増加するとい
う不具合が生じる。

【０００４】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、バ
ーナに供給されるガス量を正確に制御し必要以上にバー
ナにガスを供給しない燃焼制御装置を提供することを課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、バーナにガスを供給するガス供給管にガス
流量を増減制御する比例制御弁と、バーナに供給される
ガス量に応じて送風量が調整されバーナに供給されるガ
スの燃焼に必要な燃焼用空気を供給するファンとを備え
た燃焼制御装置において、比例制御弁とバーナとの間の
ガス供給管にバーナへ供給されるガス流量を検知する流
量センサを取り付け、該流量センサの検知信号に応じて
比例制御弁の開度をフィードバック制御することを特徴
とする。

【０００６】比例制御弁とバーナとの間に流量センサを
取り付けたのでバーナに供給されるガス量を直接検知す
るのでガス量を極めて正確に検知することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１を参照して、１は給湯機の燃
焼胴であり、内部にガスバーナ２を備えている。該ガス
バーナ２には該ガスバーナ２にガスを供給するガス供給
管３が接続されている。該ガス供給管３には電磁式の開
閉弁である安全弁３１が介設され、更に安全弁３１の下
流側に比例制御弁３２が介設されている。該比例制御弁
３２は外部からの制御信号により開度が可変制御され、
ガスバーナ２へ供給されるガス量を連続して増減調節す
ることができる。燃焼胴１には送風ファン４が連結され
ており、ガスバーナ２に供給されるガスの燃焼に必要な
送風量の燃焼用空気が該送風ファン４によって燃焼胴１
内へと送風される。また、燃焼胴１には熱交換器１が取
り付けられている。該熱交換器１の上流端には水道から
の水を該熱交換器１０に導く給水管５が接続され、下流
端には熱交換器１０で加熱された湯を各所に給湯する給
湯管６が接続されている。給水管５には流量計５１と開
度が比例制御できる給水弁５２とが介設されている。一
方、給湯管６には温度センサ６１が取り付けられてお
り、給湯管６を通って各所に給湯される湯温を検知す
る。上記安全弁３１、比例制御弁３２、送風ファン４、
流量計５１、給水弁５２、温度センサ６１の各々はマイ
コンからなる制御装置７に接続されている。そして本発
明では比例制御弁３２とガスバーナ２との間にガス供給
量を検知する流量センサ８を介設し、該流量センサ８の
検知信号を制御装置７に入力させている。尚、１１はイ
グナイタであり、点火プラグ１２とガスバーナ２との間
に火花放電を発生させてガスバーナ２に点火するもので
あり、ガスバーナ２の燃焼中における炎はフレームロッ
ド１３によって検出されるように構成されている。

【０００８】制御装置７は図外の設定部を介して給湯量
及び給湯温度が設定されると、給湯量と同じ水量が給水
管５を介して熱交換器１０に給水されるように給水弁５
２の開度を設定する。そして該設定開度に応じた開度信
号を給水弁５２に送るが同時に実際の給水量を流量計５
１により検知し実際の給水量が設定された給水量になる
ように給水弁５２の開度をフィードバック制御により微
調整する。一方、熱交換器１０での熱効率は予めわかっ
ているので給水量に応じてガスバーナ２での燃焼量が決
定される。すると、制御装置は決定された燃焼量に対応
する量のガスがガスバーナ２に供給されるよう比例制御
弁３２の開度を調節する。本発明では流量センサ８を設
けているので、比例制御弁３２を通過してガスバーナ２
に供給されるガス量が制御装置７内で決定されたガス量
に一致しない場合には流量センサ８の検知信号に基づい
て比例制御弁３２の開度が修正される。制御装置７は所
定時間経過し給湯温度が落ち着いた時点で温度センサ６
１により検知される給湯温度が設定された給湯温度に一
致しているかを判断する。一致していない場合にはガス
バーナ２へのガス供給量の増減補正量を求め、比例制御
弁３２の開度を調節する。その際、比例制御弁３２の開
度調節後のガス供給量が制御装置７で求めたガス供給量
に一致しているかを流量センサ８の検知信号を基に判断
し、比例制御弁３２の開度をフィードバック制御する。
ところで、送風ファン４には図示しない回転センサが取
り付けられており、ガスバーナ２へのガス供給量に応じ
た送風量の燃焼用空気が送風されるように送風ファン４
の回転数についてフィードバック制御されるように構成
されている。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ガス供給量を調節する比例制御弁の開度を流量セン
サの検知信号に基づいて直接フィードバック制御するよ
うにしたので、ガスバーナに供給されるガス量が正確に
調節される。そのため、二酸化炭素や一酸化窒素等の有
害廃棄物が必要以上に発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図

【符号の説明】

１ 燃焼胴 ２ ガスバーナ ３ ガス供給管 ４ 送風ファン ５ 給水管 ６ 給湯管 ７ 制御装置 ８ 流量センサ ３２ 比例制御弁 ６１ 温度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナにガスを供給するガス供給管に
   ガス流量を増減制御する比例制御弁と、バーナに供給さ
   れるガス量に応じて送風量が調整されバーナに供給され
   るガスの燃焼に必要な燃焼用空気を供給するファンとを
   備えた燃焼制御装置において、比例制御弁とバーナとの
   間のガス供給管にバーナへ供給されるガス流量を検知す
   る流量センサを取り付け、該流量センサの検知信号に応
   じて比例制御弁の開度をフィードバック制御することを
   特徴とする燃焼制御装置。