JP2000193235A - 燃焼装置 - Google Patents
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- JP2000193235A JP2000193235A JP10368581A JP36858198A JP2000193235A JP 2000193235 A JP2000193235 A JP 2000193235A JP 10368581 A JP10368581 A JP 10368581A JP 36858198 A JP36858198 A JP 36858198A JP 2000193235 A JP2000193235 A JP 2000193235A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した制御状態を維持しながら燃焼振
動を回避して適正燃焼状態にさせることができる燃焼装
置を提供する。 【解決手段】 筒状の通風経路内に設けられたバーナ2
に燃焼用空気を通風するファン6と、実通風量を検出す
る通風量センサSの検出情報に基づいて、燃焼振動が発
生している燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生して
いない正常燃焼状態であるかを判別し、正常燃焼状態で
あれば、通風量センサSの検出通風量が適正通風量にな
るようにファン6を制御する通風量制御を実行し、燃焼
振動状態であれば、ファン6の回転数が目標回転数にな
るようにファン6を制御する通風作動状態制御を実行す
るように構成されている。
動を回避して適正燃焼状態にさせることができる燃焼装
置を提供する。 【解決手段】 筒状の通風経路内に設けられたバーナ2
に燃焼用空気を通風するファン6と、実通風量を検出す
る通風量センサSの検出情報に基づいて、燃焼振動が発
生している燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生して
いない正常燃焼状態であるかを判別し、正常燃焼状態で
あれば、通風量センサSの検出通風量が適正通風量にな
るようにファン6を制御する通風量制御を実行し、燃焼
振動状態であれば、ファン6の回転数が目標回転数にな
るようにファン6を制御する通風作動状態制御を実行す
るように構成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状の通風経路内
に設けられたバーナに燃焼用空気を通風する通風手段
と、前記燃焼用空気の実通風量を検出する通風量検出手
段と、前記通風量検出手段の検出情報に基づいて前記通
風手段を制御する制御手段とが備えられている燃焼装置
に関する。
に設けられたバーナに燃焼用空気を通風する通風手段
と、前記燃焼用空気の実通風量を検出する通風量検出手
段と、前記通風量検出手段の検出情報に基づいて前記通
風手段を制御する制御手段とが備えられている燃焼装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】上記構成の燃焼装置では、筒状の通風経
路内でバーナが燃焼するとともに、燃焼用空気が通風す
る構成であるから、通風経路内で共鳴現象に起因して場
の火炎が小さくなったり、大きなったりする燃焼振動が
発生することが知られている。
路内でバーナが燃焼するとともに、燃焼用空気が通風す
る構成であるから、通風経路内で共鳴現象に起因して場
の火炎が小さくなったり、大きなったりする燃焼振動が
発生することが知られている。
【0003】そこで、従来では、例えば特開平7−26
0140号公報に示されるように、前記通風量検出手段
(流量センサ9a,9b)により検出される燃焼用空気
の流量(実通風量)の変動状態に基づいて、上記したよ
うな燃焼振動の大きさを判別して、燃焼振動が小さいと
きは、通風量検出手段により検出される流動変動に応じ
た制御信号により燃焼用空気の流量を制御し、燃焼振動
が大きいときには、流量変動に応じた制御信号によりバ
ーナへの燃料供給量を調節制御するようにしたものがあ
った。
0140号公報に示されるように、前記通風量検出手段
(流量センサ9a,9b)により検出される燃焼用空気
の流量(実通風量)の変動状態に基づいて、上記したよ
うな燃焼振動の大きさを判別して、燃焼振動が小さいと
きは、通風量検出手段により検出される流動変動に応じ
た制御信号により燃焼用空気の流量を制御し、燃焼振動
が大きいときには、流量変動に応じた制御信号によりバ
ーナへの燃料供給量を調節制御するようにしたものがあ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
においては、上記したような燃焼振動が発生している場
合に、前記通風量検出手段の検出情報(流動変動)に基
づいて、燃焼用空気の流量やバーナへの燃料供給量を制
御する構成であることから、次のような不都合があっ
た。
においては、上記したような燃焼振動が発生している場
合に、前記通風量検出手段の検出情報(流動変動)に基
づいて、燃焼用空気の流量やバーナへの燃料供給量を制
御する構成であることから、次のような不都合があっ
た。
【0005】つまり、上述したような燃焼振動が発生し
ている状態では、その燃焼振動自体による影響によっ
て、検出される燃焼用空気の流量が実際の流量よりも少
な過ぎたり、大き過ぎたりすることがある。その結果、
例えば、上記従来構成において、前記通風量検出手段に
よる検出される燃焼用空気の流量を予め定めた目標値に
保つように燃焼用空気の流量やバーナへの燃料供給量等
を制御するように構成した場合を想定すると、上記した
ように通風量検出手段による検出値が、実際の流量より
も少な過ぎたり、大き過ぎたりして正確ではないので、
制御動作において、頻繁に、いわゆるハンチング現象が
発生して制御状態が不安定になって燃焼振動を有効に回
避できないおそれがある。尚、バーナへの燃料供給量を
変更調節する構成にすると、予め設定した必要燃焼量が
確保できなかったり、あるいは、燃焼量が過大になった
りする等の不利な面もある。
ている状態では、その燃焼振動自体による影響によっ
て、検出される燃焼用空気の流量が実際の流量よりも少
な過ぎたり、大き過ぎたりすることがある。その結果、
例えば、上記従来構成において、前記通風量検出手段に
よる検出される燃焼用空気の流量を予め定めた目標値に
保つように燃焼用空気の流量やバーナへの燃料供給量等
を制御するように構成した場合を想定すると、上記した
ように通風量検出手段による検出値が、実際の流量より
も少な過ぎたり、大き過ぎたりして正確ではないので、
制御動作において、頻繁に、いわゆるハンチング現象が
発生して制御状態が不安定になって燃焼振動を有効に回
避できないおそれがある。尚、バーナへの燃料供給量を
変更調節する構成にすると、予め設定した必要燃焼量が
確保できなかったり、あるいは、燃焼量が過大になった
りする等の不利な面もある。
【0006】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、上記したような従来技術における
不利を解消して、安定した制御状態を維持しながら燃焼
振動を回避して適正燃焼状態にさせることができるよう
にする点にある。
であり、その目的は、上記したような従来技術における
不利を解消して、安定した制御状態を維持しながら燃焼
振動を回避して適正燃焼状態にさせることができるよう
にする点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の特徴構
成によれば、前記通風量検出手段の検出情報に基づい
て、燃焼振動が発生している燃焼振動状態であるか、燃
焼振動が発生していない正常燃焼状態であるかを判別す
る振動状態判別手段と、前記バーナに供給される燃料供
給量に対応して適正通風量を設定する適正通風量設定手
段と、前記バーナに供給される燃料供給量に対応して前
記通風手段の目標通風作動状態を設定する目標作動状態
設定手段とが設けられ、前記制御手段は、前記振動状態
判別手段が前記正常燃焼状態を判別すると、前記通風量
検出手段の検出通風量が前記適正通風量になるように前
記通風手段を制御する通風量制御を実行するように構成
され、前記振動状態判別手段が前記燃焼振動状態を判別
すると、前記通風手段の通風作動状態が前記目標通風作
動状態になるように前記通風手段を制御する通風作動状
態制御を実行するように構成されている。
成によれば、前記通風量検出手段の検出情報に基づい
て、燃焼振動が発生している燃焼振動状態であるか、燃
焼振動が発生していない正常燃焼状態であるかを判別す
る振動状態判別手段と、前記バーナに供給される燃料供
給量に対応して適正通風量を設定する適正通風量設定手
段と、前記バーナに供給される燃料供給量に対応して前
記通風手段の目標通風作動状態を設定する目標作動状態
設定手段とが設けられ、前記制御手段は、前記振動状態
判別手段が前記正常燃焼状態を判別すると、前記通風量
検出手段の検出通風量が前記適正通風量になるように前
記通風手段を制御する通風量制御を実行するように構成
され、前記振動状態判別手段が前記燃焼振動状態を判別
すると、前記通風手段の通風作動状態が前記目標通風作
動状態になるように前記通風手段を制御する通風作動状
態制御を実行するように構成されている。
【0008】従って、バーナの燃焼作動中に、振動状態
判別手段が正常燃焼状態を判別していれば、通風量検出
手段の検出通風量が、バーナに供給される燃料供給量に
対応して設定された適正通風量になるように通風手段が
制御されるので、実際の通風量が常に燃料供給量に応じ
た適正通風量になるように維持され、良好な燃焼状態が
維持される。
判別手段が正常燃焼状態を判別していれば、通風量検出
手段の検出通風量が、バーナに供給される燃料供給量に
対応して設定された適正通風量になるように通風手段が
制御されるので、実際の通風量が常に燃料供給量に応じ
た適正通風量になるように維持され、良好な燃焼状態が
維持される。
【0009】振動状態判別手段が燃焼振動状態を判別す
ると、通風手段の通風作動状態が、バーナに供給される
燃料供給量に対応して設定された目標通風作動状態にな
るように通風手段が制御されることになる。例えば、通
風手段として電動モータにて駆動されるファンを用いる
場合であれば、ファンの通風作動状態として、ファン回
転数や電動モータの駆動電力等の検出値が、燃料供給量
に対応して予め設定された値(目標通風作動状態)にな
るように制御されることになる。
ると、通風手段の通風作動状態が、バーナに供給される
燃料供給量に対応して設定された目標通風作動状態にな
るように通風手段が制御されることになる。例えば、通
風手段として電動モータにて駆動されるファンを用いる
場合であれば、ファンの通風作動状態として、ファン回
転数や電動モータの駆動電力等の検出値が、燃料供給量
に対応して予め設定された値(目標通風作動状態)にな
るように制御されることになる。
【0010】従って、正常燃焼状態においては、実際の
通風量が適正通風量になるように精度よく通風手段の制
御が行われるものでありながら、燃焼振動が発生したと
きは、実通風量に関係なく通風手段の通風作動状態に基
づいて制御するので、制御が不安定になることがなく、
安定した制御状態を維持しながら燃焼振動を回避して適
正燃焼状態にさせることが可能となる燃焼装置を提供で
きるに至った。
通風量が適正通風量になるように精度よく通風手段の制
御が行われるものでありながら、燃焼振動が発生したと
きは、実通風量に関係なく通風手段の通風作動状態に基
づいて制御するので、制御が不安定になることがなく、
安定した制御状態を維持しながら燃焼振動を回避して適
正燃焼状態にさせることが可能となる燃焼装置を提供で
きるに至った。
【0011】請求項2に記載の特徴構成によれば、請求
項1において、前記目標作動状態設定手段は、前記制御
手段が前記通風作動状態制御を実行しているときに、前
記目標通風作動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順
次変更設定するように構成されている。
項1において、前記目標作動状態設定手段は、前記制御
手段が前記通風作動状態制御を実行しているときに、前
記目標通風作動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順
次変更設定するように構成されている。
【0012】例えば、制御手段が通風作動状態制御を開
始する場合、前記目標通風作動状態として、バーナに供
給される燃料供給量に対して適正燃焼が行われるものと
して予め設定される空燃比になるように定められた通風
作動状態を設定しておいて上記通風作動状態制御を実行
しても、燃焼振動状態が継続していれば、前記目標通風
作動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順次変更させ
て通風作動状態制御を実行するのである。
始する場合、前記目標通風作動状態として、バーナに供
給される燃料供給量に対して適正燃焼が行われるものと
して予め設定される空燃比になるように定められた通風
作動状態を設定しておいて上記通風作動状態制御を実行
しても、燃焼振動状態が継続していれば、前記目標通風
作動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順次変更させ
て通風作動状態制御を実行するのである。
【0013】その結果、燃焼振動は共鳴現象であるから
通風量を増加するか又は減少させることにより回避でき
るものと考えられ、このように、順次、目標通風作動状
態を変更させて通風作動状態制御を実行することによ
り、安定した制御状態を維持しながら燃焼振動を回避し
て適正燃焼状態に復帰させることができる。
通風量を増加するか又は減少させることにより回避でき
るものと考えられ、このように、順次、目標通風作動状
態を変更させて通風作動状態制御を実行することによ
り、安定した制御状態を維持しながら燃焼振動を回避し
て適正燃焼状態に復帰させることができる。
【0014】請求項3に記載の特徴構成によれば、請求
項2において、前記目標作動状態設定手段は、前記目標
通風作動状態が通風量大側の値であるほど大きくなるよ
うに前記設定量を変更するように構成されている。
項2において、前記目標作動状態設定手段は、前記目標
通風作動状態が通風量大側の値であるほど大きくなるよ
うに前記設定量を変更するように構成されている。
【0015】目標通風作動状態を変更させて通風作動状
態制御を実行する場合に、バーナへの燃料供給量に応じ
て変化する目標通風作動状態に対応して、前記設定量、
つまり、通風作動状態の変更量を、通風量大側の値であ
るほど大きくなるように変化させることによって、空燃
比の変化割合が大き過ぎたり、小さ過ぎたりすることが
なく、適正な割合で変化させることができ、不必要に長
い時間がかかったり、短い時間で短絡的に変化したりす
ることなく、安定した制御状態を維持しながら燃焼振動
を回避して適正燃焼状態に復帰させることができる。
態制御を実行する場合に、バーナへの燃料供給量に応じ
て変化する目標通風作動状態に対応して、前記設定量、
つまり、通風作動状態の変更量を、通風量大側の値であ
るほど大きくなるように変化させることによって、空燃
比の変化割合が大き過ぎたり、小さ過ぎたりすることが
なく、適正な割合で変化させることができ、不必要に長
い時間がかかったり、短い時間で短絡的に変化したりす
ることなく、安定した制御状態を維持しながら燃焼振動
を回避して適正燃焼状態に復帰させることができる。
【0016】請求項4に記載の特徴構成によれば、請求
項2又は3において、前記通風手段における吸排気経路
の圧力損失を検出する圧損検出手段が備えられ、前記目
標作動状態設定手段は、前記圧力損失が大きいほど大き
くなるように前記設定値を設定するように構成されてい
る。
項2又は3において、前記通風手段における吸排気経路
の圧力損失を検出する圧損検出手段が備えられ、前記目
標作動状態設定手段は、前記圧力損失が大きいほど大き
くなるように前記設定値を設定するように構成されてい
る。
【0017】目標通風作動状態を変更させて通風作動状
態制御を実行する場合に、吸排気経路の圧力損失に対応
して、前記設定量、つまり、通風作動状態の変更量を、
圧力損失が大きいほど大きくなるように変化させること
によって、空燃比の変化割合が大き過ぎたり、小さ過ぎ
たりすることがなく、適正な割合で変化させることがで
き、不必要に長い時間がかかったり、短い時間で短絡的
に変化したりすることなく、安定した制御状態を維持し
ながら燃焼振動を回避して適正燃焼状態に復帰させるこ
とができるものとなった。
態制御を実行する場合に、吸排気経路の圧力損失に対応
して、前記設定量、つまり、通風作動状態の変更量を、
圧力損失が大きいほど大きくなるように変化させること
によって、空燃比の変化割合が大き過ぎたり、小さ過ぎ
たりすることがなく、適正な割合で変化させることがで
き、不必要に長い時間がかかったり、短い時間で短絡的
に変化したりすることなく、安定した制御状態を維持し
ながら燃焼振動を回避して適正燃焼状態に復帰させるこ
とができるものとなった。
【0018】請求項5に記載の特徴構成によれば、請求
項4において、前記圧損検出手段は、前記通風手段が通
風作動している状態における前記通風量検出手段の検出
情報に基づいて、前記圧力損失を検出するように構成さ
れているので、通風量検出手段の検出情報を有効利用し
て圧力損失を検出するので、圧損検出用の専用のセンサ
を設ける構成に比べて、部材の兼用によって構成を簡素
化できる。
項4において、前記圧損検出手段は、前記通風手段が通
風作動している状態における前記通風量検出手段の検出
情報に基づいて、前記圧力損失を検出するように構成さ
れているので、通風量検出手段の検出情報を有効利用し
て圧力損失を検出するので、圧損検出用の専用のセンサ
を設ける構成に比べて、部材の兼用によって構成を簡素
化できる。
【0019】請求項6に記載の特徴構成によれば、請求
項2〜5のいずれかにおいて、前記目標通風作動状態設
定手段は、前記バーナに供給される燃料供給量が大であ
るほど前記目標通風作動状態が大になるように、前記燃
料供給量と前記目標通風作動状態との変化特性を設定す
るように構成され、且つ、前記変化特性を変更させるこ
とによって、前記目標通風作動状態が設定量づつ増大側
又は減少側へ変更するように構成されている。
項2〜5のいずれかにおいて、前記目標通風作動状態設
定手段は、前記バーナに供給される燃料供給量が大であ
るほど前記目標通風作動状態が大になるように、前記燃
料供給量と前記目標通風作動状態との変化特性を設定す
るように構成され、且つ、前記変化特性を変更させるこ
とによって、前記目標通風作動状態が設定量づつ増大側
又は減少側へ変更するように構成されている。
【0020】従って、バーナの燃焼量を適宜変更調節す
ることができるものでありながら、安定した制御状態を
維持しながら、且つ、どのような燃焼量においても適正
な空燃比を維持しながら、燃焼振動を回避して適正燃焼
状態に復帰させることができるものとなった。
ることができるものでありながら、安定した制御状態を
維持しながら、且つ、どのような燃焼量においても適正
な空燃比を維持しながら、燃焼振動を回避して適正燃焼
状態に復帰させることができるものとなった。
【0021】請求項7に記載の特徴構成によれば、請求
項1〜6のいずれかにおいて、前記通風手段が電動モー
タにて駆動されるファンであり、前記通風作動状態がフ
ァンの回転数である。そして、ファンによる実際の回転
数が、バーナに供給される燃料供給量に対応して予め設
定される目標回転数になるように、前記通風作動状態制
御が実行されることになり、ファンの回転数はファンに
より発生する実通風量と比例関係があるので、適正な通
風量を確保しつつ安定した制御状態を維持しながら燃焼
振動を回避して適正燃焼状態にさせることができる。
項1〜6のいずれかにおいて、前記通風手段が電動モー
タにて駆動されるファンであり、前記通風作動状態がフ
ァンの回転数である。そして、ファンによる実際の回転
数が、バーナに供給される燃料供給量に対応して予め設
定される目標回転数になるように、前記通風作動状態制
御が実行されることになり、ファンの回転数はファンに
より発生する実通風量と比例関係があるので、適正な通
風量を確保しつつ安定した制御状態を維持しながら燃焼
振動を回避して適正燃焼状態にさせることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼装置につ
いて図面に基づいて説明する。図1に燃焼装置の一例と
しての給湯装置を示している。この給湯装置は、水を加
熱して給湯する給湯部K、この給湯部Kの動作を制御す
る制御部H、制御部Hに制御情報を指令するリモコン操
作部Rとを備えて構成されている。
いて図面に基づいて説明する。図1に燃焼装置の一例と
しての給湯装置を示している。この給湯装置は、水を加
熱して給湯する給湯部K、この給湯部Kの動作を制御す
る制御部H、制御部Hに制御情報を指令するリモコン操
作部Rとを備えて構成されている。
【0023】前記給湯部Kは、筒状に形成された燃焼室
1内にガス燃焼式のバーナ2、このバーナ2により加熱
される熱交換器3、バーナ2に点火するイグナイタ4、
バーナ2に着火されたか否かを検出するフレームロッド
5等が設けられ、バーナ2に対して燃焼用空気を通風す
るとともに、その通風量を変更調節自在な通風手段とし
てのファン6が備えられている。尚、ファン6は図示し
ない電動モータにより駆動される構成であり、その実回
転数(通風作動状態の一例)を検出する回転数センサ1
6が設けられている。
1内にガス燃焼式のバーナ2、このバーナ2により加熱
される熱交換器3、バーナ2に点火するイグナイタ4、
バーナ2に着火されたか否かを検出するフレームロッド
5等が設けられ、バーナ2に対して燃焼用空気を通風す
るとともに、その通風量を変更調節自在な通風手段とし
てのファン6が備えられている。尚、ファン6は図示し
ない電動モータにより駆動される構成であり、その実回
転数(通風作動状態の一例)を検出する回転数センサ1
6が設けられている。
【0024】前記熱交換器3には、水が供給される入水
路7及び図示しない給湯栓に出湯する出湯路8が夫々接
続され、入水路7には入水温度を検出する入水温サーミ
スタ9と、通水量を検出する通水量センサ15とが設け
られ、出湯路8には出湯温度を検出する出湯温サーミス
タ10が設けられている。更に、バーナ2に対する燃料
供給路11には電磁操作式の開閉弁12と、燃料供給量
を変更調節自在な電磁操作式のガス比例弁13とが設け
られている。
路7及び図示しない給湯栓に出湯する出湯路8が夫々接
続され、入水路7には入水温度を検出する入水温サーミ
スタ9と、通水量を検出する通水量センサ15とが設け
られ、出湯路8には出湯温度を検出する出湯温サーミス
タ10が設けられている。更に、バーナ2に対する燃料
供給路11には電磁操作式の開閉弁12と、燃料供給量
を変更調節自在な電磁操作式のガス比例弁13とが設け
られている。
【0025】そして、ファン6による通風経路における
バーナ2の上手側個所に一端を開口させるとともに、フ
ァン6による通風に伴って前記一端を開口させた場所と
の間に圧力差を発生するバーナ2の通風方向下手側箇所
に他端を開口させた連通路Lが形成され、この連通路に
おける途中部に、前記ファン6による実際の通風量を検
出する通風量検出手段としての風量センサSが設けられ
ている。尚、図2に示すように、センサ設置箇所は、蛇
行状の風路Laを形成するとともに、その風路内壁には
例えば粘着剤や吸湿剤等を塗布したり、梨地等の微細な
凹凸面として、通過する空気の流速を低下させてゴミを
捕集しやすい構成としている。尚、前記風量センサSの
構成は詳述しないが、空気の流速に応じて抵抗値が変化
する測温抵抗体を用いてその抵抗値変化(具体的には、
それらの端子間の電圧値として検出される)に基づいて
流速を計測する構成となっている。
バーナ2の上手側個所に一端を開口させるとともに、フ
ァン6による通風に伴って前記一端を開口させた場所と
の間に圧力差を発生するバーナ2の通風方向下手側箇所
に他端を開口させた連通路Lが形成され、この連通路に
おける途中部に、前記ファン6による実際の通風量を検
出する通風量検出手段としての風量センサSが設けられ
ている。尚、図2に示すように、センサ設置箇所は、蛇
行状の風路Laを形成するとともに、その風路内壁には
例えば粘着剤や吸湿剤等を塗布したり、梨地等の微細な
凹凸面として、通過する空気の流速を低下させてゴミを
捕集しやすい構成としている。尚、前記風量センサSの
構成は詳述しないが、空気の流速に応じて抵抗値が変化
する測温抵抗体を用いてその抵抗値変化(具体的には、
それらの端子間の電圧値として検出される)に基づいて
流速を計測する構成となっている。
【0026】前記リモコン操作部Rは、制御部Hに対し
て通信可能に接続されており、制御部Hに給湯運転の開
始・停止を指令する運転スイッチ20、目標給湯温度を
設定する温度設定スイッチ21、給湯温度等を表示する
表示部22、運転状態で点灯し運転停止状態で消灯する
運転ランプ23、バーナ2の燃焼状態中は点灯し、燃焼
停止状態で消灯する燃焼ランプ24等が備えられてい
る。
て通信可能に接続されており、制御部Hに給湯運転の開
始・停止を指令する運転スイッチ20、目標給湯温度を
設定する温度設定スイッチ21、給湯温度等を表示する
表示部22、運転状態で点灯し運転停止状態で消灯する
運転ランプ23、バーナ2の燃焼状態中は点灯し、燃焼
停止状態で消灯する燃焼ランプ24等が備えられてい
る。
【0027】前記制御部Hは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、前記通水量センサ15、入水温サーミ
スタ9、出湯温サーミスタ10、風量センサS、フレー
ムロッド5等の各検出手段の検出情報、並びに、リモコ
ン操作部Rの制御情報が入力され、これらの情報に基づ
いて、前記開閉弁12、ガス比例弁13、ファン6、イ
グナイタ4等の動作を制御するように構成されている。
備えて構成され、前記通水量センサ15、入水温サーミ
スタ9、出湯温サーミスタ10、風量センサS、フレー
ムロッド5等の各検出手段の検出情報、並びに、リモコ
ン操作部Rの制御情報が入力され、これらの情報に基づ
いて、前記開閉弁12、ガス比例弁13、ファン6、イ
グナイタ4等の動作を制御するように構成されている。
【0028】そして、前記制御部Hには、入水温度、出
湯温度、通水量、目標給湯温度等に基づいてバーナ2へ
の燃料供給量(ガス供給量)を求めて、その求めた燃料
供給量になるようにガス比例弁を調節するガス量制御手
段100、燃料供給量に対応した適正通風量を設定する
適正通風量設定手段101、燃料供給量に対応したファ
ン6の目標回転数(目標通風作動状態)を設定する目標
回転数設定手段102(目標作動状態設定手段の一
例)、風量センサSの検出情報に基づいて、燃焼振動が
発生している燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生し
ていない正常燃焼状態であるかを判別する振動状態判別
手段103と、この振動状態判別手段103が前記正常
燃焼状態を判別すると、風量センサSの検出通風量が前
記適正通風量になるようにファン6の作動を制御する通
風量制御を実行し、且つ、前記振動状態判別手段が前記
燃焼振動状態を判別すると、ファン6の実回転数が目標
回転数になるようにファン6の作動を制御する通風作動
状態制御を実行するファン制御手段104、及び、風量
センサSの検出情報に基づいてファン6における通風経
路(吸排気経路)の圧力損失を検出する圧損検出手段1
05の夫々が制御プログラム形式で備えられている。
湯温度、通水量、目標給湯温度等に基づいてバーナ2へ
の燃料供給量(ガス供給量)を求めて、その求めた燃料
供給量になるようにガス比例弁を調節するガス量制御手
段100、燃料供給量に対応した適正通風量を設定する
適正通風量設定手段101、燃料供給量に対応したファ
ン6の目標回転数(目標通風作動状態)を設定する目標
回転数設定手段102(目標作動状態設定手段の一
例)、風量センサSの検出情報に基づいて、燃焼振動が
発生している燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生し
ていない正常燃焼状態であるかを判別する振動状態判別
手段103と、この振動状態判別手段103が前記正常
燃焼状態を判別すると、風量センサSの検出通風量が前
記適正通風量になるようにファン6の作動を制御する通
風量制御を実行し、且つ、前記振動状態判別手段が前記
燃焼振動状態を判別すると、ファン6の実回転数が目標
回転数になるようにファン6の作動を制御する通風作動
状態制御を実行するファン制御手段104、及び、風量
センサSの検出情報に基づいてファン6における通風経
路(吸排気経路)の圧力損失を検出する圧損検出手段1
05の夫々が制御プログラム形式で備えられている。
【0029】つまり、通常の正常燃焼状態では、風量セ
ンサSにて検出される実通風量が燃料供給量に対応して
適正燃焼状態になるものとして予め設定された適正通風
量になるようにファン6の作動、具体的には、ファン回
転数を変更調節する通風量制御を実行するのである。そ
して、風量センサSの検出値に基づいて、筒状の燃焼室
における共鳴現象(燃焼振動)が発生しているか否かを
判別するのである。具体的には、図3(ロ)に示す正常
状態から、同図(イ)、(ハ)に示すように、風量セン
サSの出力値が特定の共振周波数で大きく変動する状態
が検出されると、燃焼振動が発生していると判別する。
このような燃焼振動が発生すると、前記通風量制御を一
時停止して、前記通風作動状態制御を実行することで、
燃焼振動状態を解消して極力、適正燃焼状態になるよう
に、燃焼状態を改善できるようにしているのである。
ンサSにて検出される実通風量が燃料供給量に対応して
適正燃焼状態になるものとして予め設定された適正通風
量になるようにファン6の作動、具体的には、ファン回
転数を変更調節する通風量制御を実行するのである。そ
して、風量センサSの検出値に基づいて、筒状の燃焼室
における共鳴現象(燃焼振動)が発生しているか否かを
判別するのである。具体的には、図3(ロ)に示す正常
状態から、同図(イ)、(ハ)に示すように、風量セン
サSの出力値が特定の共振周波数で大きく変動する状態
が検出されると、燃焼振動が発生していると判別する。
このような燃焼振動が発生すると、前記通風量制御を一
時停止して、前記通風作動状態制御を実行することで、
燃焼振動状態を解消して極力、適正燃焼状態になるよう
に、燃焼状態を改善できるようにしているのである。
【0030】次に、制御部Hの具体的な制御動作につい
て制御フローチャートに基づいて説明する。図4〜図6
に示すように、運転スイッチ20がオンしてから給湯栓
が開操作され、通水量センサの検出通水量が設定水量を
越えると、ファン6のプリパージ運転を開始し、イグナ
イタ4によるスパークを開始するとともに、開閉弁とガ
ス比例弁を開弁してバーナ2に点火する(ステップ1〜
5)。フレームロッド5により着火が確認されなけれ
ば、開閉弁12とガス比例弁13を閉弁し、イグナイタ
4によるスパークとファン6のプリパージ運転を停止す
る(ステップ6,7,8,9)。着火が確認されると、
イグナイタ4によるスパークを停止する(ステップ1
0)。そして、目標給湯温度Ts、入水温度Tiとの偏
差及び通水量情報等からガス燃焼量、即ち、バーナ2へ
供給すべき燃料供給量Ipを予め定められる演算式より
求め、求めた燃料供給量Ipからそれに対応するガス比
例弁13に供給すべき電流値IA と、燃料供給量Ipに
対応する適正通風量を求める(ステップ11,12,1
3)。尚、この適正通風量は、例えば、次のように求め
られる。図7(イ)に示すように実際の通風量Qに対す
る風量センサSの検出値VAF(電圧値)との相関関係は
予め計測されて求められており、図7(ロ)に示すよう
に、燃料供給量Ipに対応する風量センサSの検出値V
AF(電圧値)との変化特性が予め設定される。つまり、
適正通風量は、この変化特性からその時の燃料供給量I
pに対応する風量センサSの検出値VAF(電圧値)とし
て設定される。尚、図中(ΔV)は、後述するような調
節量であり、制御の初期状態では「0」となっている。
て制御フローチャートに基づいて説明する。図4〜図6
に示すように、運転スイッチ20がオンしてから給湯栓
が開操作され、通水量センサの検出通水量が設定水量を
越えると、ファン6のプリパージ運転を開始し、イグナ
イタ4によるスパークを開始するとともに、開閉弁とガ
ス比例弁を開弁してバーナ2に点火する(ステップ1〜
5)。フレームロッド5により着火が確認されなけれ
ば、開閉弁12とガス比例弁13を閉弁し、イグナイタ
4によるスパークとファン6のプリパージ運転を停止す
る(ステップ6,7,8,9)。着火が確認されると、
イグナイタ4によるスパークを停止する(ステップ1
0)。そして、目標給湯温度Ts、入水温度Tiとの偏
差及び通水量情報等からガス燃焼量、即ち、バーナ2へ
供給すべき燃料供給量Ipを予め定められる演算式より
求め、求めた燃料供給量Ipからそれに対応するガス比
例弁13に供給すべき電流値IA と、燃料供給量Ipに
対応する適正通風量を求める(ステップ11,12,1
3)。尚、この適正通風量は、例えば、次のように求め
られる。図7(イ)に示すように実際の通風量Qに対す
る風量センサSの検出値VAF(電圧値)との相関関係は
予め計測されて求められており、図7(ロ)に示すよう
に、燃料供給量Ipに対応する風量センサSの検出値V
AF(電圧値)との変化特性が予め設定される。つまり、
適正通風量は、この変化特性からその時の燃料供給量I
pに対応する風量センサSの検出値VAF(電圧値)とし
て設定される。尚、図中(ΔV)は、後述するような調
節量であり、制御の初期状態では「0」となっている。
【0031】そして、風量センサSの検出情報に基づい
て、上記したように特定の共振周波数で大きく変動する
状態が検出されているか否かにより燃焼振動が発生して
いる燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生していない
正常燃焼状態であるかを判別し、正常燃焼状態であれ
ば、通風量制御を実行する。つまり、出湯温度Toが目
標給湯温度Tsになるように、燃料供給量を必要燃料供
給量に調節するとともに、風量センサSの検出値が前記
適正通風量になるようにファン6の回転数を変更調節す
る(ステップ14〜18)。
て、上記したように特定の共振周波数で大きく変動する
状態が検出されているか否かにより燃焼振動が発生して
いる燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生していない
正常燃焼状態であるかを判別し、正常燃焼状態であれ
ば、通風量制御を実行する。つまり、出湯温度Toが目
標給湯温度Tsになるように、燃料供給量を必要燃料供
給量に調節するとともに、風量センサSの検出値が前記
適正通風量になるようにファン6の回転数を変更調節す
る(ステップ14〜18)。
【0032】又、燃焼振動状態であれば、通風作動状態
制御を実行する。つまり、出湯温度Toが目標給湯温度
Tsになるように、燃料供給量Ipを必要燃料供給量に
調節するとともに、ファン回転数rpmが前記目標回転
数になるようにファン6の回転数を変更調節する(ステ
ップ19〜22)。目標回転数の設定について説明を加
えると、ファン6の回転数の変化に対する風量センサS
の出力VAF(電圧値)の変化特性が図8(イ)に示すよ
うに予め求められ、その特性から同図(ロ)に示すよう
に、燃料供給量Ipに対する適正通風量に応じたファン
6の目標回転数rpmの変化特性が設定されている。こ
の変化特性に基づいて、目標回転数が設定される。その
後、正常燃焼状態において、通水量センサ15の検出値
が設定水量を下回るか又は運転スイッチ20がオフする
と、後述する燃焼停止処理に移行する(ステップ23,
24,25)。
制御を実行する。つまり、出湯温度Toが目標給湯温度
Tsになるように、燃料供給量Ipを必要燃料供給量に
調節するとともに、ファン回転数rpmが前記目標回転
数になるようにファン6の回転数を変更調節する(ステ
ップ19〜22)。目標回転数の設定について説明を加
えると、ファン6の回転数の変化に対する風量センサS
の出力VAF(電圧値)の変化特性が図8(イ)に示すよ
うに予め求められ、その特性から同図(ロ)に示すよう
に、燃料供給量Ipに対する適正通風量に応じたファン
6の目標回転数rpmの変化特性が設定されている。こ
の変化特性に基づいて、目標回転数が設定される。その
後、正常燃焼状態において、通水量センサ15の検出値
が設定水量を下回るか又は運転スイッチ20がオフする
と、後述する燃焼停止処理に移行する(ステップ23,
24,25)。
【0033】前記通風作動状態制御を実行しても、燃焼
振動状態が継続していれば、前記目標回転数rpmを順
次繰り返して設定量Δrpmづつ増減させて前記通風作
動状態制御を実行して、正常燃焼状態に復帰すれば、そ
の時の風量センサSの検出値を新たな適正通風量として
設定して、即ち、既に設定されていた適正通風量とこの
時の風量センサSの検出値との差異ΔVを求め、設定さ
れていた適正通風量に差異ΔVを加算して新たな適正通
風量とする。燃焼停止指令がなければステップ11に移
行して燃焼動作を継続し、設定量Δrpmづつ増大又は
減少させることを設定回数(n回)実行しても燃焼振動
状態が継続していれば、エラー表示(例えば、燃焼ラン
プを点滅表示させる)を実行して、燃焼停止処理に移行
する(ステップ26〜33)。
振動状態が継続していれば、前記目標回転数rpmを順
次繰り返して設定量Δrpmづつ増減させて前記通風作
動状態制御を実行して、正常燃焼状態に復帰すれば、そ
の時の風量センサSの検出値を新たな適正通風量として
設定して、即ち、既に設定されていた適正通風量とこの
時の風量センサSの検出値との差異ΔVを求め、設定さ
れていた適正通風量に差異ΔVを加算して新たな適正通
風量とする。燃焼停止指令がなければステップ11に移
行して燃焼動作を継続し、設定量Δrpmづつ増大又は
減少させることを設定回数(n回)実行しても燃焼振動
状態が継続していれば、エラー表示(例えば、燃焼ラン
プを点滅表示させる)を実行して、燃焼停止処理に移行
する(ステップ26〜33)。
【0034】燃焼停止処理では、開閉弁12、ガス比例
弁13を閉弁するとともに、その後もファン6の作動を
継続するポストパージを実行する(ステップ34,3
5)。このポストパージ中に、風量センサSの検出値V
AFが所定時間に亘って一定値を維持する安定状態になっ
たときにおける出力値と回転数の検出値とから、ファン
6における通風経路(吸排気経路)の圧力損失を検出す
るようにしている。例えば、排気閉塞等が生じていれば
適正状態に比べて圧力損失が大きくなっていることが考
えられ、ファン6の回転数に対する風量が適正状態に比
べて相対的に少ないものとなる。そして、圧力損失が大
きいほど目標回転数に対する増減用の前記設定値を大き
くするようにその設定値Δrpmの変更処理を実行する
(ステップ36,37,38)。つまり、圧力損失に応
じて、図8、及び、図9に示すように、燃料供給量Ip
に対する適正通風量に応じたファン6の目標回転数rp
mの変化特性そのものを、圧力損失が大きいほど目標回
転数に対する増減用の前記設定値Δrpm(風量の単位
量変化に対する回転数の変化割合、即ち、特性の傾き具
合に相当する)を大きくするように、変化特性を再設定
するようにしている(ステップ39)。又、前記設定値
は風量が大きいほど大きな値になるように設定するよう
にしている。ポストパージが終了すると、制御動作が終
了して(ステップ40)、給湯運転の待機状態となる。
弁13を閉弁するとともに、その後もファン6の作動を
継続するポストパージを実行する(ステップ34,3
5)。このポストパージ中に、風量センサSの検出値V
AFが所定時間に亘って一定値を維持する安定状態になっ
たときにおける出力値と回転数の検出値とから、ファン
6における通風経路(吸排気経路)の圧力損失を検出す
るようにしている。例えば、排気閉塞等が生じていれば
適正状態に比べて圧力損失が大きくなっていることが考
えられ、ファン6の回転数に対する風量が適正状態に比
べて相対的に少ないものとなる。そして、圧力損失が大
きいほど目標回転数に対する増減用の前記設定値を大き
くするようにその設定値Δrpmの変更処理を実行する
(ステップ36,37,38)。つまり、圧力損失に応
じて、図8、及び、図9に示すように、燃料供給量Ip
に対する適正通風量に応じたファン6の目標回転数rp
mの変化特性そのものを、圧力損失が大きいほど目標回
転数に対する増減用の前記設定値Δrpm(風量の単位
量変化に対する回転数の変化割合、即ち、特性の傾き具
合に相当する)を大きくするように、変化特性を再設定
するようにしている(ステップ39)。又、前記設定値
は風量が大きいほど大きな値になるように設定するよう
にしている。ポストパージが終了すると、制御動作が終
了して(ステップ40)、給湯運転の待機状態となる。
【0035】〔別実施形態〕 (1)上記実施形態では、通風手段の通風作動状態とし
て、ファンの回転数を変更調節する構成としたが、ファ
ンの駆動用電動モータに対する駆動電力を変更調節した
り、目標通風作動状態として目標駆動電力として設定し
てもよい。例えば、直流駆動の電流値、パルス駆動のデ
ィーティ比を調節する構成でもよい。又、ダンパを開閉
操作させる構成でもよい。
て、ファンの回転数を変更調節する構成としたが、ファ
ンの駆動用電動モータに対する駆動電力を変更調節した
り、目標通風作動状態として目標駆動電力として設定し
てもよい。例えば、直流駆動の電流値、パルス駆動のデ
ィーティ比を調節する構成でもよい。又、ダンパを開閉
操作させる構成でもよい。
【0036】(2)上記実施形態では、前記目標作動状
態設定手段は、前記圧力損失が大きいほど大きくなるよ
うに前記設定値を設定するように構成したが、常に一定
の値で増減させてもよい。
態設定手段は、前記圧力損失が大きいほど大きくなるよ
うに前記設定値を設定するように構成したが、常に一定
の値で増減させてもよい。
【0037】(3)上記実施形態では、前記目標通風作
動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順次変更設定す
るようにしたが、予め定めた設定値で作動させてこのよ
うな変更調節をしない構成としてもよい。
動状態を設定量づつ増大側又は減少側へ順次変更設定す
るようにしたが、予め定めた設定値で作動させてこのよ
うな変更調節をしない構成としてもよい。
【0038】(4)上記実施形態では、給湯操作を例示
したが、本発明は給湯装置に限らず、暖房用燃焼装置で
もよい。
したが、本発明は給湯装置に限らず、暖房用燃焼装置で
もよい。
【図1】概略構成図
【図2】風量センサの配置構成図
【図3】燃焼振動状態での風量センサの検出値を示す図
【図4】制御動作のフローチャート
【図5】制御動作のフローチャート
【図6】制御動作のフローチャート
【図7】燃料供給量と適正通風量との変化特性図
【図8】燃料供給量とファン回転数との変化特性図
【図9】設定値の変化状態を示す説明図
2 バーナ 6 通風手段 S 通風量検出手段 101 適正通風量設定手段 102 目標作動状態設定手段 103 振動状態判別手段 104 制御手段 105 圧損検出手段
Claims (7)
- 【請求項1】 筒状の通風経路内に設けられたバーナに
燃焼用空気を通風する通風手段と、前記燃焼用空気の実
通風量を検出する通風量検出手段と、前記通風量検出手
段の検出情報に基づいて前記通風手段を制御する制御手
段とが備えられている燃焼装置であって、 前記通風量検出手段の検出情報に基づいて、燃焼振動が
発生している燃焼振動状態であるか、燃焼振動が発生し
ていない正常燃焼状態であるかを判別する振動状態判別
手段と、 前記バーナに供給される燃料供給量に対応して適正通風
量を設定する適正通風量設定手段と、 前記バーナに供給される燃料供給量に対応して前記通風
手段の目標通風作動状態を設定する目標作動状態設定手
段とが設けられ、 前記制御手段は、 前記振動状態判別手段が前記正常燃焼状態を判別する
と、前記通風量検出手段の検出通風量が前記適正通風量
になるように前記通風手段を制御する通風量制御を実行
するように構成され、 前記振動状態判別手段が前記燃焼振動状態を判別する
と、前記通風手段の通風作動状態が前記目標通風作動状
態になるように前記通風手段を制御する通風作動状態制
御を実行するように構成されている燃焼装置。 - 【請求項2】 前記目標作動状態設定手段は、 前記制御手段が前記通風作動状態制御を実行していると
きに、前記目標通風作動状態を設定量づつ増大側又は減
少側へ順次変更設定するように構成されている請求項1
記載の燃焼装置。 - 【請求項3】 前記目標作動状態設定手段は、 前記目標通風作動状態が通風量大側の値であるほど大き
くなるように前記設定量を変更するように構成されてい
る請求項2記載の燃焼装置。 - 【請求項4】 前記通風手段における吸排気経路の圧力
損失を検出する圧損検出手段が備えられ、 前記目標作動状態設定手段は、前記圧力損失が大きいほ
ど大きくなるように前記設定値を設定するように構成さ
れている請求項2又は3記載の燃焼装置。 - 【請求項5】 前記圧損検出手段は、前記通風手段が通
風作動している状態における前記通風量検出手段の検出
情報に基づいて、前記圧力損失を検出するように構成さ
れている請求項4記載の燃焼装置。 - 【請求項6】 前記目標作動状態設定手段は、前記バー
ナに供給される燃料供給量が大であるほど前記目標通風
作動状態が大になるように、前記燃料供給量と前記目標
通風作動状態との変化特性を設定するように構成され、
且つ、前記変化特性を変更させることによって、前記目
標通風作動状態が設定量づつ増大側又は減少側へ変更す
るように構成されている請求項2〜5のいずれか1項に
記載の燃焼装置。 - 【請求項7】 前記通風手段が電動モータにて駆動され
るファンであり、前記通風作動状態がファンの回転数で
ある請求項請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃焼装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10368581A JP2000193235A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10368581A JP2000193235A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000193235A true JP2000193235A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18492200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10368581A Pending JP2000193235A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000193235A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021067382A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | リンナイ株式会社 | 複合熱源機 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10368581A patent/JP2000193235A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021067382A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | リンナイ株式会社 | 複合熱源機 |
JP7285191B2 (ja) | 2019-10-18 | 2023-06-01 | リンナイ株式会社 | 複合熱源機 |
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