JP2001124331A - Combustor - Google Patents

Combustor

Info

Publication number
JP2001124331A
JP2001124331A JP30846299A JP30846299A JP2001124331A JP 2001124331 A JP2001124331 A JP 2001124331A JP 30846299 A JP30846299 A JP 30846299A JP 30846299 A JP30846299 A JP 30846299A JP 2001124331 A JP2001124331 A JP 2001124331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
burner
temperature
flow rate
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP30846299A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4067254B2 (en
Inventor
Yoshitaka Tanimura
愛隆 谷村
Shingo Yakushiji
新吾 薬師寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harman Co Ltd
Original Assignee
Harman Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harman Co Ltd filed Critical Harman Co Ltd
Priority to JP30846299A priority Critical patent/JP4067254B2/en
Publication of JP2001124331A publication Critical patent/JP2001124331A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4067254B2 publication Critical patent/JP4067254B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustor in which a decision can be made whether a burner is in a correct combustion state or not while sustaining a correct decision state over a long term and avoiding disadvantage of cost increase. SOLUTION: A burner 3 comprises a planar member 31 for holding and combusting flame distributed with a plurality of flame holes 30, and a regulation plate 32 for making uniform the conduction of mixture gas over the entire flame hole member 31 distributed with a plurality of holes 33 for passing mixture gas. Based on detection information of a thermocouple S for detecting the temperature of the conduction regulating plate 32, a decision is made whether the burner 3 is in a correct combustion state or not and then combustion state of the burner 3 is controlled correctly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ガスと燃焼用
空気とを混合して供給する混合気供給手段と、この混合
気供給手段にて供給される混合気を燃焼させるバーナ
と、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否か
を判別する燃焼状態判別手段と、前記燃焼状態判別手段
の判別情報に基づいて、前記バーナの燃焼状態を適正状
態になるように制御する燃焼制御手段とが設けられ、前
記バーナが、複数の炎孔が分散状態で形成されて、火炎
を保持して燃焼させる板状の炎孔形成部材と、前記混合
気の通流する複数の通流孔が分散状態で形成されて、前
記炎孔形成部材の全体にわたって前記混合気の通流量が
均一化されて供給されるように前記混合気の通流を調整
する通流量調整部材とを備えて構成されている燃焼装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mixture supply means for mixing and supplying a fuel gas and combustion air, a burner for burning the mixture supplied by the mixture supply means, and the burner. Combustion state determining means for determining whether or not the combustion state of the burner is in a proper combustion state; and combustion control means for controlling the burner to a proper state based on the determination information of the combustion state determining means. Is provided, wherein the burner has a plurality of flame holes formed in a dispersed state, a plate-like flame hole forming member for holding and burning a flame, and a plurality of flow holes through which the mixture flows. And a flow rate adjusting member that is formed in a dispersed state and adjusts the flow rate of the air-fuel mixture so that the air-flow rate of the air-fuel mixture is supplied uniformly throughout the flame hole forming member. Related to combustion equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記構成の燃焼装置において、従来で
は、例えば、特公平3−79611号公報に示されるよ
うに、バーナにて混合気が燃焼することにより生成され
る火炎の温度を熱電対(サーモカップル)を用いて直接
検出して、その検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態
としての、バーナに供給される燃料ガスと燃焼用空気の
混合比率(空燃比)が適正範囲(適正燃焼状態)になけ
れば、前記混合比率が適正範囲になるように制御する構
成のものがあった。尚、上記従来技術では、燃焼用空気
が燃料ガスに全予混合状態で混合された混合気を燃焼す
る全一次予混合型バーナが用いられる構成となってい
る。上記したような制御構成は、バーナの火炎の温度と
前記混合比率との間に相関関係があることから、熱電対
にて検出される火炎の温度に基づいて、そのときの混合
比率、即ち、バーナの燃焼状態が適正であるか否かを判
別するようにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a combustion apparatus having the above-described configuration, as shown in Japanese Patent Publication No. 3-79611, for example, the temperature of a flame generated by burning an air-fuel mixture with a burner is measured by a thermocouple ( Thermocouple), and based on the detected information, the mixing ratio (air-fuel ratio) of fuel gas and combustion air supplied to the burner as the combustion state of the burner is within the proper range (proper combustion state). ), There is a configuration in which the mixing ratio is controlled to be in an appropriate range. Note that, in the above-described prior art, an all-primary premix burner that burns an air-fuel mixture in which combustion air is mixed with fuel gas in a completely premixed state is used. Since the control configuration as described above has a correlation between the temperature of the flame of the burner and the mixing ratio, the mixing ratio at that time based on the temperature of the flame detected by the thermocouple, that is, This is to determine whether or not the combustion state of the burner is proper.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
燃焼装置のように、前記バーナが全一次予混合型バーナ
である場合には、前記混合気における燃料ガスと燃焼用
空気との混合比率、具体的には、燃料ガスに対する燃焼
用空気の比率が比較的低い値に設定される、つまり、空
気の割合が低い状態に設定される場合が多いが、このよ
うな場合には火炎の温度は千数百度の高温に達する。し
かし、上記従来構成のように、火炎の温度を直接検出す
る構成とした場合には、バーナの火炎の温度が上記した
ような高温となることから、検出手段(熱電対)が高温
状態の火炎に晒されてその表面が腐食することに起因し
て、その温度検出性能(熱電対の場合であれば、熱起電
力特性等)が早期に劣化する等、耐久性の面で問題があ
った。例えば、熱電対を構成する材料として汎用的に用
いられるコンスタンタン、クロメル、アルメル等は、上
記したような高温で使用した場合には耐食性が低いもの
となっていた。
When the burner is an all-primary premixed burner, as in the combustion apparatus having the above-described structure, the mixing ratio between fuel gas and combustion air in the air-fuel mixture is determined. Specifically, the ratio of the combustion air to the fuel gas is set to a relatively low value, that is, the ratio of the air is often set to a low value. It reaches high temperatures of several hundred degrees. However, when the temperature of the flame is directly detected as in the conventional configuration described above, the temperature of the flame of the burner becomes high as described above. There was a problem in terms of durability such as its temperature detection performance (for thermocouples, thermoelectromotive force characteristics etc.) deteriorated early due to corrosion of its surface due to exposure to water. . For example, constantan, chromel, alumel, and the like, which are generally used as materials constituting a thermocouple, have low corrosion resistance when used at the above high temperature.

【0004】尚、上記したような不利を回避するため
に、耐熱温度の高い材質を用いて検出手段を構成するこ
とも考えられるが、上述したような高温に耐える材質を
利用すると、検出手段が高価なものとなってしまう不利
がある。例えば、検出手段の一例である熱電対を構成す
る一対の材料を共に耐熱温度の高い材料で構成すること
が考えられるが、この場合には、検出手段が非常に高価
なものとなる。又、熱電対を構成する一対の材料のうち
一方のものを上記したような耐熱温度の高い材料で構成
して、他方のものは耐熱温度の低い材料で構成して、耐
熱温度の高い材料によって耐熱温度の低い他方の材料を
覆うように内側に位置させて、耐熱温度の低い他方の材
料が直接、火炎に晒されることがないようにする構成と
することも考えられるが、この場合でも、検出手段が高
価なものとなる不利があるとともに、上記感熱部が高温
の火炎に繰り返し晒されることによる経年変化によっ
て、内側に位置する材料が変形したり、熱起電力特性が
劣化したりする等のおそれがある。
Incidentally, in order to avoid the disadvantages described above, it is conceivable to constitute the detecting means by using a material having a high heat-resistant temperature. There is a disadvantage that it becomes expensive. For example, it is conceivable that both of a pair of materials constituting a thermocouple as an example of the detecting means are made of a material having a high heat-resistant temperature, but in this case, the detecting means becomes very expensive. Further, one of a pair of materials constituting the thermocouple is formed of a material having a high heat-resistant temperature as described above, and the other is formed of a material having a low heat-resistant temperature. It is also conceivable to adopt a configuration in which the other material having a low heat-resistant temperature is located inside so as to cover the other material having a low heat-resistant temperature so that the other material having a low heat-resistant temperature is not directly exposed to a flame. In addition to the disadvantage that the detection means is expensive, the material located inside is deformed or the thermoelectromotive force characteristic is deteriorated due to aging due to repeated exposure of the heat-sensitive portion to a high-temperature flame. There is a possibility of.

【0005】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、コスト高になる不利を回避しな
がら、かつ、長期にわたって適正な判別状態を維持しな
がら、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを
判別することが可能となる燃焼装置を提供する点にあ
る。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to avoid the disadvantage of increasing the cost and to maintain the proper determination state for a long period of time while maintaining the combustion state of the burner. It is an object of the present invention to provide a combustion apparatus that can determine whether or not the fuel cell is in a proper combustion state.

【0006】[0006]

【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、燃料ガスと燃焼用空気とを混合して供給す
る混合気供給手段と、この混合気供給手段にて供給され
る混合気を燃焼させるバーナとが設けられ、前記バーナ
が、複数の炎孔が分散状態で形成されて、火炎を保持し
て燃焼させる板状の炎孔形成部材と、前記混合気の通流
する複数の通流孔が分散状態で形成されて、前記炎孔形
成部材の全体にわたって前記混合気の通流量が均一化さ
れて供給されるように前記混合気の通流を調整する通流
量調整部材とを備えて構成され、前記バーナの燃焼状態
が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別手
段、及び、その燃焼状態判別手段の判別情報に基づい
て、前記バーナの燃焼状態を適正状態になるように制御
する燃焼制御手段が設けられている燃焼装置において、
前記通流量調整部材の温度を検出する温度検出手段が設
けられ、前記燃焼状態判別手段は、前記温度検出手段の
検出情報に基づいて、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼
状態にあるか否かを判別するように構成されている。
According to the first aspect of the present invention, a fuel / air mixture supply means for mixing and supplying a fuel gas and combustion air is supplied by the fuel / air mixture supply means. A burner for burning the air-fuel mixture is provided, wherein the burner has a plurality of flame holes formed in a dispersed state, and a plate-shaped flame-hole forming member for holding and burning the flame; A flow rate adjusting member for adjusting the flow rate of the air-fuel mixture such that a plurality of flow holes are formed in a dispersed state and the flow rate of the air-fuel mixture is supplied uniformly over the entire flame hole forming member. Combustion state determining means for determining whether or not the combustion state of the burner is in a proper combustion state, and determining whether the combustion state of the burner is appropriate based on the determination information of the combustion state determination means. Combustion control means to control the state In the combustion device being kicked,
Temperature detection means for detecting the temperature of the flow rate adjusting member is provided, and the combustion state determination means determines whether or not the combustion state of the burner is in a proper combustion state based on the detection information of the temperature detection means. It is configured to determine.

【0007】混合気供給手段にて供給される混合気が、
通流量調整部材によって、炎孔形成部材の全体にわたっ
て通流量が均一化される状態で供給され、炎孔形成部材
により火炎が保持される状態で燃焼されることになる。
そして、温度検出手段によって、通流量調整部材の温度
が検出され、燃焼状態判別手段は、その温度検出手段の
検出情報に基づいて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態
にあるか否かを判別するのである。つまり、前記炎孔形
成部材の温度は、それ自身が保持する火炎による輻射熱
にて火炎の温度に対応して変化するが、通流量調整部材
は、炎孔形成部材からの輻射熱にて炎孔形成部材の温度
に対応して変化することになる。炎孔形成部材の温度は
上述したように火炎の温度に対応して変化するので、通
流量調整部材の温度は、結果的に、火炎の温度に対応し
て変化することになる。このように、火炎の温度を直
接、検出するのではなく、その火炎からの輻射熱によっ
て火炎の温度に対応して変化することになる通流量調整
部材の温度を検出することで、その検出温度がバーナの
燃焼状態に対応する情報として用いることができるので
ある。前記通流量調整部材の温度は火炎の温度に比べて
充分低い温度であり、温度検出手段としては、耐熱温度
が高い高価な材料からなる検出手段を用いる必要がな
く、低コストの検出手段を用いることができ、しかも、
高温により表面が腐食する等の不利がなく検出性能が早
期に劣化するおそれも少ないものとなる。
The mixture supplied by the mixture supply means is
By the flow rate adjusting member, the fuel is supplied in a state where the flow rate is made uniform throughout the flame hole forming member, and the flame is burned in a state where the flame is held by the flame hole forming member.
Then, the temperature of the flow rate adjusting member is detected by the temperature detecting means, and the combustion state determining means determines whether the combustion state of the burner is in an appropriate combustion state based on the detection information of the temperature detecting means. It is. In other words, the temperature of the flame hole forming member changes corresponding to the temperature of the flame due to the radiant heat of the flame held by itself, but the flow rate adjusting member forms the flame hole by the radiant heat from the flame hole forming member. It will change according to the temperature of the member. As described above, since the temperature of the flame hole forming member changes in accordance with the temperature of the flame, the temperature of the flow rate adjusting member consequently changes in accordance with the temperature of the flame. Thus, instead of directly detecting the temperature of the flame, the detected temperature is detected by detecting the temperature of the flow rate adjusting member that changes in accordance with the temperature of the flame due to radiant heat from the flame. It can be used as information corresponding to the combustion state of the burner. The temperature of the flow rate adjusting member is sufficiently lower than the temperature of the flame. As the temperature detecting means, there is no need to use a detecting means made of an expensive material having a high heat-resistant temperature, and a low-cost detecting means is used. Can do it, and
There is no disadvantage such as corrosion of the surface due to high temperature, and there is little possibility that the detection performance is deteriorated early.

【0008】又、通流量調整部材は、上述したように輻
射熱により加熱されるのであるが、その温度は、火炎の
温度の変化に比べてゆっくりと変化することになる。つ
まり、火炎の温度は、例えば、外気の風の流れが変動す
る等、短時間の動的挙動に敏感に反応して変化しやすい
ものであるが、通流量調整部材の温度は、このような短
時間の動的挙動に影響を受け難く、火炎の恒常的な燃焼
状態に対応して変化することになる。
Although the flow rate adjusting member is heated by the radiant heat as described above, its temperature changes more slowly than the temperature of the flame. In other words, the temperature of the flame is easily changed in response to the short-time dynamic behavior, for example, when the flow of the outside air fluctuates. It is less susceptible to short-term dynamic behavior and will change in response to the constant burning state of the flame.

【0009】従って、コスト高になる不利を回避しなが
ら、かつ、長期にわたって適正な判別状態を維持しなが
ら、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか否かを判
別することが可能となる燃焼装置を提供できるに至っ
た。
Therefore, it is possible to determine whether or not the combustion state of the burner is in the proper combustion state while avoiding the disadvantage of increasing the cost and maintaining the proper determination state for a long period of time. The device can be provided.

【0010】請求項2に記載の特徴構成によれば、請求
項1において、前記バーナが、前記燃焼用空気が前記燃
料ガスに全予混合状態で混合された混合気を燃焼する全
一次予混合型バーナにて構成され、前記温度検出手段
は、前記通流量調整部材における前記炎孔形成部材が位
置する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検出す
るように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the burner burns an air-fuel mixture obtained by mixing the combustion air with the fuel gas in a completely premixed state. The temperature detecting means is configured to detect a temperature of a portion on the back surface side of the flow rate adjusting member opposite to the plate surface on which the flame hole forming member is located. .

【0011】前記バーナは、燃焼用空気が燃料ガスに全
予混合状態で混合された状態で燃焼用気体が供給され、
その燃焼用気体を燃焼することになる。このような構成
の全一次予混合型バーナにおいては、前記燃焼用気体に
おける燃料ガスと燃焼用空気との混合比率、具体的に
は、燃料ガスに対する燃焼用空気の比率が比較的低い、
空気の割合が低い状態に設定される場合が多いが、この
場合、火炎の温度は千数百度の高温に達する。しかし、
温度検出手段は、通流量調整部材における炎孔形成部材
が位置する側の板面とは反対側の裏面側箇所の温度を検
出する構成であることから、温度検出手段は炎孔形成部
材からの輻射熱にて直接的に加熱されていない反対側の
裏面側箇所の温度を検出するので、火炎の温度や炎孔形
成部材の温度に比べて充分低い温度を検出することにな
る。
The burner is supplied with the combustion gas in a state where the combustion air is mixed with the fuel gas in a completely premixed state.
The combustion gas is burned. In the all-primary premixing type burner having such a configuration, the mixing ratio of the fuel gas and the combustion air in the combustion gas, specifically, the ratio of the combustion air to the fuel gas is relatively low.
In many cases, the air ratio is set to a low state. In this case, the temperature of the flame reaches a high temperature of several hundred degrees. But,
Since the temperature detecting means is configured to detect the temperature of the back surface side opposite to the plate surface on the side where the flame hole forming member is located in the flow rate adjusting member, the temperature detecting means detects the temperature from the flame hole forming member. Since the temperature on the opposite back side that is not directly heated by the radiant heat is detected, a temperature sufficiently lower than the temperature of the flame or the temperature of the flame hole forming member is detected.

【0012】請求項3に記載の特徴構成によれば、請求
項1又は2において、前記温度検出手段が、前記通流量
調整部材とは別体の熱電対にて構成され、前記通流量調
整部材に接する状態で設けられている。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the temperature detecting means is formed of a thermocouple separate from the flow rate adjusting member, and the flow rate adjusting member is provided. Provided in contact with

【0013】前記熱電対としては、上述したように耐熱
温度が高く高価な材料を用いる必要がなく、低コストの
ものを利用することができ、このような低コストの熱電
対を用いて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあるか
否かを適正に判別することができる。
As described above, there is no need to use an expensive material having a high heat-resistant temperature as described above, and a low-cost thermocouple can be used. A burner using such a low-cost thermocouple is used. It is possible to properly determine whether or not the combustion state is appropriate.

【0014】請求項4に記載の特徴構成によれば、請求
項1又は2において、前記温度検出手段が、前記通流量
調整部材を構成する材質が有する熱起電力特性とは異な
る熱起電力特性を有する材質からなる検出用部材を、前
記通流量調整部材に接合して、前記検出用部材と前記通
流量調整部材との間で発生する熱起電力に基づいて前記
温度を検出するように構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the temperature detecting means has a thermoelectromotive force characteristic different from a thermoelectromotive force characteristic of a material forming the flow rate adjusting member. A detection member made of a material having the following structure, which is joined to the flow rate adjustment member, and the temperature is detected based on a thermoelectromotive force generated between the detection member and the flow rate adjustment member. Have been.

【0015】つまり、熱電対は一対の熱電材料を接合し
て構成されるが、通流量調整部材を一対の熱電材料のう
ちの一方の熱電材料として、又、検出用部材を一対の熱
電材料のうちの他方の熱電材料として利用して熱電対を
構成して、検出用部材と通流量調整部材との間で発生す
る熱起電力に基づいて通流量調整部材の温度を検出する
ことになる。その結果、通流量調整部材とは別体の熱電
対を設ける構成であれば、通流量調整部材と別体の熱電
対とを接する状態で設ける場合に、それらの間での接合
状態にバラツキが生じて熱伝導性能(温度検出性能)に
固体差が発生するおそれがあるが、通流量調整部材自体
が熱電対の一部を構成するので、このような温度検出性
能の固体差を少ないものにできる利点がある。しかも、
温度検出対象箇所と熱電対とが同じ部材であるから温度
検出用の熱伝導も効率よく行われ、温度検出性能が向上
する利点もある。
That is, the thermocouple is formed by joining a pair of thermoelectric materials. The flow rate adjusting member is made of one of the pair of thermoelectric materials, and the detecting member is made of a pair of thermoelectric materials. A thermocouple is formed by utilizing the other thermoelectric material, and the temperature of the flow rate adjusting member is detected based on the thermoelectromotive force generated between the detection member and the flow rate adjusting member. As a result, in a configuration in which a thermocouple separate from the flow rate adjusting member is provided, when the flow rate adjusting member and the separate thermocouple are provided in contact with each other, there is a variation in a joining state between them. This may cause a difference in the heat conduction performance (temperature detection performance), but the flow rate adjusting member itself constitutes a part of the thermocouple. There are advantages that can be done. Moreover,
Since the temperature detection target portion and the thermocouple are the same member, there is an advantage that heat conduction for temperature detection is also efficiently performed and the temperature detection performance is improved.

【0016】請求項5に記載の特徴構成によれば、請求
項1〜4のいずれかにおいて、前記バーナに、他の領域
よりも、前記炎孔を通流する前記混合気の流速が小さく
なる低流速領域が設けられ、前記温度検出手段が、前記
通流量調整部材における前記低流速領域に対応する箇所
に設けられている。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the flow rate of the air-fuel mixture flowing through the flame hole in the burner is smaller than that in another region. A low flow velocity region is provided, and the temperature detecting means is provided at a position corresponding to the low flow velocity region on the flow rate adjusting member.

【0017】このように炎孔を通流する混合気の流速が
小さくなる低流速領域においては、混合気の流速が小さ
いことから、他の領域に比べて、火炎が炎孔形成部材に
近づいた状態で燃焼することになり、火炎と炎孔形成部
材との距離が近づいて火炎からの炎孔形成部材に対する
輻射熱が大となり、炎孔形成部材の温度が他の領域より
も高温になることになる。従って、前記低流速領域にお
いては、バーナの燃焼状態の変化に対する炎孔形成部材
の温度変化、及び、通流量調整部材の温度変化も他の領
域より大となるので、この低流速領域に対応する箇所の
温度を検出することにより、他の領域で温度変化を計測
するものに比べて、バーナの燃焼状態が適正燃焼状態で
あるか否かを判別するときの検出精度を向上することが
可能となる。
In the low-velocity region where the flow rate of the air-fuel mixture flowing through the flame hole is small, the flame approaches the flame-hole forming member as compared with other regions because the air-fuel mixture has a low flow velocity. In the state of burning, the distance between the flame and the flame hole forming member is shortened, the radiant heat from the flame to the flame hole forming member becomes large, and the temperature of the flame hole forming member becomes higher than other regions. Become. Therefore, in the low flow rate region, the temperature change of the flame hole forming member and the temperature change of the flow rate adjusting member with respect to the change in the combustion state of the burner are larger than those in other regions. By detecting the temperature at a location, it is possible to improve the detection accuracy when determining whether or not the combustion state of the burner is in an appropriate combustion state, as compared with a method of measuring a temperature change in another area. Become.

【0018】請求項6に記載の特徴構成によれば、請求
項1〜5のいずれかにおいて、前記燃焼状態判別手段
が、前記バーナの燃焼状態として、前記燃料ガスと前記
燃焼用空気との混合比率が適正燃焼状態としての適正混
合比率にあるか否かを判別するように構成され、前記燃
焼制御手段が、前記混合比率を制御するように構成され
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the combustion state determining means determines that the combustion state of the burner is a mixture of the fuel gas and the combustion air. It is configured to determine whether the ratio is at a proper mixing ratio as a proper combustion state, and the combustion control means is configured to control the mixing ratio.

【0019】バーナの火炎の温度と前記混合比率とは相
関関係にあり、上記したように前記通流量調整部材の温
度は火炎の温度に対応していることから、前記通流量調
整部材の温度の検出情報に基づいて、前記混合比率が適
正混合比率にあるか否かを判別することができ、前記混
合比率を、前記適正混合比率になるように制御すること
によりバーナを適正燃焼状態にすることができる。
There is a correlation between the temperature of the flame of the burner and the mixing ratio, and the temperature of the flow rate adjusting member corresponds to the temperature of the flame as described above. Based on the detection information, it can be determined whether or not the mixture ratio is at a proper mixture ratio, and by controlling the mixture ratio to be the proper mixture ratio, the burner is brought into a proper combustion state. Can be.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明にかかる燃焼装置を給湯装
置に適応した例を図面に基づいて説明する。この給湯装
置は、図1に示すように、供給される水を加熱して図外
の出湯栓に給湯する給湯部K、この給湯部Kの動作を制
御する制御手段としての制御部H、この制御部Hに動作
情報を指令するリモコン操作部Rを備えて構成されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which a combustion device according to the present invention is applied to a hot water supply device will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the hot water supply apparatus includes a hot water supply unit K for heating supplied water to supply hot water to a hot water tap (not shown), a control unit H as control means for controlling the operation of the hot water supply unit K, A remote control operation unit R for instructing the control unit H to send operation information is provided.

【0021】前記給湯部Kは、燃焼室1内に設けられた
水加熱用の熱交換器2、この熱交換器2を加熱するガス
燃焼式の全一次予混合型のバーナ3、このバーナ3の上
流側から燃焼用空気を通風路7を通して通風し、かつ、
その通風に伴って、供給される燃料ガスに燃焼用空気が
全予混合状態で混合された混合気をバーナに供給する混
合気供給手段としてのファン4の夫々を備えて構成され
ている。前記バーナ3の近くには、バーナ3に対する点
火動作を実行するイグナイタ16と、バーナ3が着火さ
れているか否かを検出するフレームロッド17とがそれ
ぞれ備えられている。
The hot water supply unit K includes a heat exchanger 2 for heating water provided in the combustion chamber 1, a gas combustion type all-primary premix burner 3 for heating the heat exchanger 2, and a burner 3. From the upstream side of the combustion air through the ventilation path 7, and,
With the ventilation, each of the fans 4 is provided as an air / fuel mixture supplying means for supplying an air / fuel mixture in which the supplied fuel gas is mixed with the combustion air in a completely premixed state to the burner. Near the burner 3, an igniter 16 for executing an ignition operation for the burner 3 and a frame rod 17 for detecting whether or not the burner 3 is ignited are provided.

【0022】前記熱交換器2には、例えば家庭用の水道
などから水が供給される入水路5、加熱後の湯水を出湯
する出湯路6がそれぞれ接続され、前記入水路5には、
熱交換器2への通水量を検出する通水量センサ8、入水
路5を通して供給される水の温度を検出する入水温サー
ミスタ9が設けられている。また、出湯路6には、図外
の出湯栓から出湯される湯水の温度を検出する出湯温サ
ーミスタ10が設けられている。
The heat exchanger 2 is connected to a water supply channel 5 to which water is supplied from, for example, a household water supply, and a water supply channel 6 for discharging hot and cold water.
A water flow rate sensor 8 for detecting a water flow rate to the heat exchanger 2 and an input water temperature thermistor 9 for detecting a temperature of water supplied through the water inlet channel 5 are provided. The tapping path 6 is provided with a tapping temperature thermistor 10 for detecting the temperature of tap water from a tap tap (not shown).

【0023】前記通風路7に対して燃料ガスを供給する
燃料供給路11は、ファン4の通風作用により吸引力が
作用するように通風路7に接続されている。つまり、フ
ァン4の通風量が大きくなるほど、通風路7に供給され
る燃料ガス供給量が大きくなるようになっている。そし
て、この燃料供給路11には、燃料供給方向の上流側か
ら、燃料供給を断続する電磁操作式の安全弁12および
メイン弁13、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧
力を大気圧に維持する圧力調整手段としてのゼロガバナ
14の夫々が設けられている。吸引抵抗変更手段として
の可動ダンパー24が、ゼロガバナ14よりも燃料供給
方向の下流側で、かつ、通風路7に燃焼用空気を吸引す
る吸引部25を開閉するように設けられて、燃焼用空気
の通過抵抗の変更により通風路7への燃焼用空気量を調
整するように構成されている。なお、燃料供給路11に
接続され燃料ガスを吸引するガス孔26が通風路7内に
設けられている。
The fuel supply path 11 for supplying the fuel gas to the ventilation path 7 is connected to the ventilation path 7 so that a suction force acts by the ventilation of the fan 4. In other words, the larger the amount of ventilation of the fan 4, the greater the amount of fuel gas supplied to the ventilation path 7. In the fuel supply path 11, an electromagnetically operated safety valve 12 and a main valve 13 for interrupting the supply of fuel from the upstream side in the fuel supply direction, and the fuel supply pressure downstream of the installation location is maintained at atmospheric pressure. Each of the zero governors 14 is provided as pressure adjusting means. A movable damper 24 as suction resistance changing means is provided downstream of the zero governor 14 in the fuel supply direction and opens and closes a suction unit 25 that sucks combustion air into the ventilation passage 7. Is adapted to adjust the amount of combustion air to the ventilation passage 7 by changing the passage resistance. In addition, a gas hole 26 connected to the fuel supply path 11 and sucking the fuel gas is provided in the ventilation path 7.

【0024】前記ゼロガバナ14について説明を加える
と、図2に示すように、ガス通路の開度を調整する弁体
14a、大気圧Ptとゼロガバナ出口圧力P2の圧力差
を受けるダイヤフラム14b、弁体14aおよびダイヤ
フラム14bを支えるスプリング14c、スプリング1
4cを調節する調節機構14dなどから構成されてい
る。そして、例えば、ゼロガバナ入口圧力P1が上昇側
に圧力変動したときには、その圧力変動に伴ってゼロガ
バナ出口圧力P2も上昇側に圧力変動するが、ゼロガバ
ナ出口圧力P2の圧力変動に伴って、弁体14aが下方
移動し、ゼロガバナ出口圧力P2を下降側に圧力変動さ
せて、ゼロガバナ出口圧力P2が大気圧Ptになるよう
に調整する。又、大気圧Ptが上昇側に圧力変動したと
きには、その圧力変動に伴って弁体14aが上方移動
し、ゼロガバナ出口圧力P2が上昇側に変動した大気圧
Ptになるように調整する。このようにして、ゼロガバ
ナ14への一次燃料供給圧力P1や大気圧Ptが変動し
た場合においても、ゼロガバナ出口圧力P2が大気圧P
tになるように調整される。
Referring to the zero governor 14, as shown in FIG. 2, a valve body 14a for adjusting the opening degree of the gas passage, a diaphragm 14b for receiving a pressure difference between the atmospheric pressure Pt and the zero governor outlet pressure P2, and a valve body 14a. And a spring 14c supporting the diaphragm 14b and the spring 1
It comprises an adjusting mechanism 14d for adjusting 4c. For example, when the zero governor inlet pressure P1 fluctuates upward, the zero governor outlet pressure P2 also fluctuates upward along with the pressure fluctuation. However, the valve body 14a moves along with the zero governor outlet pressure P2 pressure fluctuation. Moves downward to cause the zero governor outlet pressure P2 to fluctuate downward, thereby adjusting the zero governor outlet pressure P2 to the atmospheric pressure Pt. Further, when the atmospheric pressure Pt fluctuates upward, the valve body 14a moves upward in accordance with the pressure fluctuation, and the zero governor outlet pressure P2 is adjusted to the atmospheric pressure Pt fluctuating upward. In this way, even when the primary fuel supply pressure P1 to the zero governor 14 and the atmospheric pressure Pt fluctuate, the zero governor outlet pressure P2 remains at the atmospheric pressure P2.
It is adjusted to be t.

【0025】前記リモコン操作部Rは、給湯部Kの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ18、目標給湯温
度を変更設定自在な温度設定スイッチ20、出湯温度や
目標給湯温度などを表示する表示部21、運転状態であ
ることを表示する運転ランプ22、バーナ3が燃焼状態
であることを表示する燃焼ランプ23などを備えて構成
されている。
The remote control operation unit R includes an operation switch 18 for instructing start / stop of the operation of the hot water supply unit K, a temperature setting switch 20 capable of changing and setting a target hot water supply temperature, and a display for displaying a tapping temperature and a target hot water supply temperature. The fuel cell system includes a unit 21, an operation lamp 22 for displaying an operation state, a combustion lamp 23 for indicating that the burner 3 is in a combustion state, and the like.

【0026】次に、前記バーナ3の構成について説明す
る。このバーナ3は、複数の炎孔30が形成された炎孔
形成部材31が設けられ、上述したように燃焼用空気が
燃料ガスに全予混合状態で混合された混合気がファン4
により供給され、前記炎孔30を通過するように通気さ
れる燃焼用気体を燃焼させる全一次予混合型バーナにて
構成されている。又、このバーナ3には、図3に示すよ
うに、炎孔形成部材31の燃焼用気体の流動方向上手側
の近傍に位置させて、炎孔形成部材の全体にわたって前
記混合気の通流量が均一化されて供給されるように前記
混合気の通流を調整する通流量調整部材の一例としての
通流量調整板32が備えられている。
Next, the configuration of the burner 3 will be described. The burner 3 is provided with a flame hole forming member 31 in which a plurality of flame holes 30 are formed. As described above, the air-fuel mixture obtained by mixing the combustion air with the fuel gas in a completely premixed state is supplied to the fan 4.
, And is constituted by an all-primary premixed burner that burns a combustion gas that is passed through the flame hole 30. As shown in FIG. 3, the burner 3 is located near the upstream side of the flame hole forming member 31 in the direction of flow of the combustion gas, and the flow rate of the air-fuel mixture over the entire flame hole forming member is controlled. A flow rate adjusting plate 32 is provided as an example of a flow rate adjusting member that adjusts the flow rate of the air-fuel mixture so as to be supplied uniformly.

【0027】前記炎孔形成部材31は、図5にも示すよ
うに、複数の炎孔30が分散配置状態に形成された板状
に構成されており、この炎孔形成部材31は、上方側に
位置する板面にて火炎Fが形成されてその火炎Fからの
輻射熱により高い温度に加熱されるので耐熱温度の高い
合金からなる金属材で構成されている。尚、この炎孔形
成部材31は、その板厚が、0.5〜0.6mm程度の
薄板構造としている。
As shown in FIG. 5, the flame hole forming member 31 is formed in a plate shape in which a plurality of flame holes 30 are formed in a dispersed state. The flame F is formed on the plate surface located at the position (1), and is heated to a high temperature by the radiant heat from the flame F. Therefore, it is made of a metal material made of an alloy having a high heat-resistant temperature. The flame hole forming member 31 has a thin plate structure with a plate thickness of about 0.5 to 0.6 mm.

【0028】前記通流量調整板32は、図6にも示すよ
うに、前記混合気が通流するための複数の通流孔33が
分散配置される状態で形成された板状に構成されてお
り、この通流量調整板32は、前記炎孔形成部材31の
ように高温になることはないが、耐食性に優れた金属
材、例えば、ステンレスを用いて構成されている。尚、
この通流量調整板32は、その板厚が、0.5〜0.6
mm程度の薄板構造としている。この通流量調整板32
は、ファン4により供給される混合気が、炎孔形成部材
31による火炎形成領域、つまり、炎孔形成部材31の
板面の全体にわたって混合気の通気量の分布状態がほぼ
均等になるように調整する機能を備えている。但し、図
5、図6に示すように、炎孔形成部材31による火炎形
成領域のなかで、他の領域よりも、炎孔30を通流する
燃焼用気体の流速が小さくなる低流速領域Q1が形成さ
れるように、この通流量調整板32に、他の領域よりも
通流孔33の大きさを小径にした小流量域Q2が形成さ
れている。尚、前記炎孔形成部材31と前記通流量調整
板32との間の隙間は、0.5〜1.5mm程度に設定
されている。
As shown in FIG. 6, the flow rate adjusting plate 32 is formed in a plate shape in which a plurality of flow holes 33 through which the air-fuel mixture flows are formed in a distributed manner. The flow rate adjusting plate 32 does not reach a high temperature unlike the flame hole forming member 31, but is made of a metal material having excellent corrosion resistance, for example, stainless steel. still,
The flow rate adjusting plate 32 has a thickness of 0.5 to 0.6.
It has a thin plate structure of about mm. This flow adjustment plate 32
The air-fuel mixture supplied by the fan 4 is formed so that the distribution of the air-fuel mixture distribution becomes substantially uniform over the entire area of the plate surface of the flame-hole forming member 31, i.e., the flame-forming region. It has a function to adjust. However, as shown in FIGS. 5 and 6, in the flame formation region formed by the flame hole forming member 31, the low flow velocity region Q <b> 1 in which the flow rate of the combustion gas flowing through the flame hole 30 is smaller than in other regions. Is formed in the flow rate adjusting plate 32, a small flow rate area Q2 in which the size of the flow hole 33 is smaller than that of other areas. The gap between the flame hole forming member 31 and the flow rate adjusting plate 32 is set to about 0.5 to 1.5 mm.

【0029】そして、前記通流量調整板32の前記低流
速領域Q1に対応する箇所における温度を検出する温度
検出手段としての熱電対Sが設けられている。具体的に
は、この熱電対Sは、一対の熱電材料が予め一体的に接
合された構成のものを利用しており、図5、図6に示す
ように、前記通流量調整板32における前記炎孔形成部
材が位置する側の板面とは反対側の裏面側箇所であっ
て、且つ、前記小流量域Q2に対応する箇所(温度検出
対象箇所X)に、温度検出用の先端部を接触させる状態
で設けられている。そして、この熱電対Sは、前記温度
検出対象箇所Xの温度に対応する熱起電力を出力する
が、その出力は前記制御部Hに入力される構成となって
いる。
Further, a thermocouple S is provided as temperature detecting means for detecting a temperature at a position of the flow rate adjusting plate 32 corresponding to the low flow velocity region Q1. Specifically, the thermocouple S uses a configuration in which a pair of thermoelectric materials are integrally joined in advance, and as shown in FIG. 5 and FIG. A tip for temperature detection is provided at a location (temperature detection target location X) on the back side opposite to the plate surface on which the flame hole forming member is located and corresponding to the small flow rate region Q2. It is provided in a state of being brought into contact. The thermocouple S outputs a thermoelectromotive force corresponding to the temperature of the temperature detection target location X, and the output is input to the control unit H.

【0030】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、出湯中にリモコン操作部Rの操作指令
に基づいて出湯温度が目標給湯温度になるように、バー
ナ3の燃焼量を変更調節するように構成されるととも
に、前記熱電対Sの検出情報に基づいて、燃焼用空気の
燃料ガスと燃焼用空気との混合比率が適正範囲にあるか
否かを判別するように構成され、混合比率が適正範囲に
なければ、適正範囲になるように、混合比率を変更調節
すべく制御するように構成されている。従って、制御部
Hを利用して、バーナ3の燃焼状態を制御する燃焼制御
手段100と、バーナ3の燃焼状態が適正燃焼状態にあ
るか否かを判別する燃焼状態判別手段101とが構成さ
れることになる。
The control section H is provided with a microcomputer, and changes and adjusts the combustion amount of the burner 3 so that the hot water temperature becomes the target hot water supply temperature based on an operation command of the remote control operating section R during hot water supply. And determining whether or not the mixing ratio between the fuel gas of the combustion air and the combustion air is within an appropriate range based on the detection information of the thermocouple S. If is not within the proper range, control is performed so as to change and adjust the mixture ratio so as to be within the proper range. Therefore, a combustion control means 100 for controlling the combustion state of the burner 3 using the control section H and a combustion state determination means 101 for determining whether or not the combustion state of the burner 3 is in an appropriate combustion state are constituted. Will be.

【0031】図7の実線で示すグラフにより、前記温度
検出対象箇所Xにて計測した前記通流量調整板32の温
度と、バーナ3に供給される燃料ガスと燃焼用空気の混
合比率、具体的には、燃料ガスの理論空気量に対する実
際に供給された燃焼用空気の比率(以下、空気比とい
う)との関係を示している。このように、上記温度と空
気比との間には特定の変化特性が存在し、上記温度を検
出することで、そのときの空気比を判別することができ
るのである。尚、図中、破線で示すグラフは、小流量域
Q2以外の他の領域、つまり、流速が早い領域にて計測
した前記通流量調整板32の温度と前記空気比との関係
を示している。この特性から明らかなように、小流量域
Q2の方が他の領域に比べて、空気比の変化に対する温
度の変化量が大きいので、この箇所で温度を計測するこ
とで、他の領域にて計測する場合に比べて、バーナの燃
焼状態の変化に対する出力変化が大きくなり、S/N比
を高くとれることになるので、検出精度が向上すること
になる。
From the graph shown by the solid line in FIG. 7, the temperature of the flow rate adjusting plate 32 measured at the temperature detection target location X and the mixing ratio of the fuel gas supplied to the burner 3 and the combustion air are shown. Shows the relationship with the ratio of the actually supplied combustion air to the theoretical amount of fuel gas (hereinafter referred to as air ratio). As described above, there is a specific change characteristic between the temperature and the air ratio, and the air ratio at that time can be determined by detecting the temperature. In the drawing, a graph shown by a broken line shows a relationship between the temperature of the flow rate adjusting plate 32 and the air ratio measured in a region other than the small flow region Q2, that is, in a region where the flow velocity is high. . As is apparent from this characteristic, the small flow rate region Q2 has a larger amount of change in temperature with respect to the change in the air ratio than the other regions. As compared with the case of measurement, a change in the output with respect to a change in the combustion state of the burner increases, and a high S / N ratio can be obtained, so that the detection accuracy is improved.

【0032】前記制御部Hの制御動作について詳述する
と、制御部Hは、熱交換器2への通水が開始されるに伴
ってバーナ3の燃焼を開始して、熱交換器2への通水が
停止されるに伴ってバーナ3の燃焼を停止させるように
制御するとともに、熱交換器2への通水が検出されてい
るときには、出湯温度が目標給湯温度になるようにファ
ン4の通風量を調整する処理を実行する。具体的に説明
すると、運転スイッチ18のON操作に伴って運転状態
に設定された後に、図外の出湯栓の開操作に伴って通水
量センサ8にて検出される通水量が設定水量を超える
と、ファン4による通風作動を開始し、かつ、安全弁1
2およびメイン弁13を開弁させて点火用ガス量になる
ようにファン4の回転数を調整するとともに、イグナイ
タ14によってバーナ3の点火動作を行い、フレームロ
ッド17によってバーナ3の着火を確認する。その後、
入水温サーミスタ9、出湯温サーミスタ10、通水量セ
ンサ8のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッ
チ20にて設定されている目標給湯温度の情報に基づい
て、出湯温度を目標給湯温度にするために必要なガス量
になるようにファン4の通風量を調整するフィードフォ
ワード制御を実行するとともに、出湯温サーミスタ10
の検出温度と目標給湯温度との偏差に応じてファン4の
通風量を微調整するフィードバック制御を実行する。こ
のようにして、入水路5からの水は、熱交換器2によっ
て加熱されて、図外の出湯栓から目標給湯温度の湯水が
出湯されることになる。
The control operation of the control unit H will be described in detail. The control unit H starts the combustion of the burner 3 as the flow of water to the heat exchanger 2 is started. Control is performed so as to stop the combustion of the burner 3 as the flow of water is stopped, and when the flow of water to the heat exchanger 2 is detected, the fan 4 is controlled so that the outlet temperature becomes the target hot water supply temperature. The processing for adjusting the ventilation amount is executed. Specifically, after the operation state is set in accordance with the ON operation of the operation switch 18, the flow rate detected by the flow rate sensor 8 in response to the opening operation of the hot water tap (not shown) exceeds the set flow rate. And the ventilation operation by the fan 4 is started, and the safety valve 1
2 and the main valve 13 are opened to adjust the number of revolutions of the fan 4 so that the amount of gas for ignition is adjusted, the igniter 14 performs the ignition operation of the burner 3, and the flame rod 17 confirms the ignition of the burner 3. . afterwards,
To set the hot water temperature to the target hot water supply temperature based on the detection information of each of the incoming water temperature thermistor 9, the hot water temperature thermistor 10, and the flow rate sensor 8 and the information on the target hot water temperature set by the temperature setting switch 20. Feed-forward control is performed to adjust the amount of air flow through the fan 4 so that the amount of gas required for the hot water is adjusted to the required amount.
Feedback control is performed to finely adjust the air flow rate of the fan 4 in accordance with the deviation between the detected temperature and the target hot water supply temperature. In this way, the water from the water inlet channel 5 is heated by the heat exchanger 2, and hot water at the target hot water supply temperature is discharged from a hot water tap (not shown).

【0033】そして、このように出湯温度を目標給湯温
度にするようにバーナ3の燃焼量を制御しているとき
に、前記熱電対Sの検出情報に基づいて、炎孔形成部材
31の上記温度から判別されるそのときの混合比率(空
気比)が適正範囲から外れると、適正範囲になるよう
に、前記可動ダンパー24を調節して混合比率を制御す
る構成となっている。
When the combustion amount of the burner 3 is controlled so that the hot water temperature becomes the target hot water supply temperature, the temperature of the flame hole forming member 31 is determined based on the detection information of the thermocouple S. When the mixing ratio (air ratio) at that time deviates from the appropriate range, the movable damper 24 is adjusted to control the mixing ratio so as to be in the appropriate range.

【0034】制御部Hの制御動作について、図8のフロ
ーチャートに基づいて説明する。まず、リモコン操作部
Rの運転スイッチ18がON操作されて、給湯装置が運
転状態に設定された状態において、図外の出湯栓の開操
作に伴って通水量センサ8にて検出される通水量が設定
水量を超えて通水が検知されると、バーナ3の点火処理
を行う(ステップ1〜3)。つまり、バーナ3の燃焼が
停止していると、ファン4による通風作動を開始し、か
つ、安全弁12およびメイン弁13を開弁させて点火用
ガス量になるようにファン4の回転数を調整するととも
に、イグナイタ16によってバーナ3の点火動作を行
い、フレームロッド17によってバーナ3の着火を確認
する。
The control operation of the control section H will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in a state where the operation switch 18 of the remote control operation unit R is turned on and the hot water supply device is set to the operation state, the water flow rate detected by the water flow rate sensor 8 with the opening operation of the hot water tap (not shown). When the water flow exceeds the set water amount, the ignition process of the burner 3 is performed (steps 1 to 3). In other words, when the combustion of the burner 3 is stopped, the ventilation operation by the fan 4 is started, and the safety valve 12 and the main valve 13 are opened to adjust the rotation speed of the fan 4 so that the amount of the ignition gas is obtained. At the same time, the ignition of the burner 3 is performed by the igniter 16, and the ignition of the burner 3 is confirmed by the frame rod 17.

【0035】その後、入水温サーミスタ9、出湯温サー
ミスタ10、通水量センサ8のそれぞれの検出情報、お
よび、温度設定スイッチ20にて設定されている目標給
湯温度の情報に基づいて、出湯温度を目標給湯温度にす
るために必要なガス量になるようにファン4の通風量、
具体的にはファン回転数を調整する(ステップ4)。
After that, based on the detection information of each of the incoming water temperature thermistor 9, the outgoing water temperature thermistor 10, and the flow rate sensor 8, and the information on the target hot water supply temperature set by the temperature setting switch 20, the outlet water temperature is set to the target. The amount of air flow through the fan 4 so that the amount of gas required to reach the hot water
Specifically, the number of rotations of the fan is adjusted (step 4).

【0036】そして、熱電対Sから出力される検出値に
基づいて、通風路7における燃料ガスと燃焼用空気との
混合比率、具体的には上述したような空気比が適正範囲
(例えば、1.3〜1.4の範囲)にあるか否かを判別
する(ステップ5)。そして、適正範囲になければ、適
正範囲になるように可動ダンパー24を操作して通風路
7への燃焼用空気の吸引量を変更調整する(ステップ
6)。このようにして、通風路7における燃料ガスと燃
焼用空気との混合比率が適正範囲になるように調整され
る。
Then, based on the detection value output from the thermocouple S, the mixing ratio of the fuel gas and the combustion air in the ventilation passage 7, specifically, the air ratio as described above is set in an appropriate range (for example, 1). (Range: 3 to 1.4) is determined (step 5). If it is not within the proper range, the movable damper 24 is operated to change and adjust the suction amount of the combustion air into the ventilation passage 7 so as to be within the proper range (step 6). In this way, the mixing ratio between the fuel gas and the combustion air in the ventilation passage 7 is adjusted to be within an appropriate range.

【0037】ところで、この種の全一次予混合型バーナ
においては、上記空気比が比較的低い値に設定される場
合が多く、火炎Fの温度は千数百度の高温に達する。つ
まり、図4における炎孔形成部材31の火炎形成側の板
面Aでは、火炎Fからの輻射熱により上記したような高
温になることがあるが、前記炎孔形成部材31の裏面側
の板面Bでは、火炎Fからの輻射熱が直接伝わることは
なく、火炎形成側の板面Aの熱が炎孔形成部材31の内
部を伝わるとしても、火炎形成側の板面Aに比べて温度
は低下している。又、前記通流量調整板32の炎孔形成
部材31が位置する側の板面Cは、炎孔形成部材31の
裏面側の板面Bからの輻射熱により加熱されることにな
り、通流量調整板32における炎孔形成部材が位置する
側の板面Cとは反対側の裏面側の板面Dは、板面Cにお
ける熱が通流量調整板32の内部を通して伝わり温度上
昇することになる。しかも、炎孔形成部材31の火炎形
成側の板面Aの温度が火炎の温度に最も近い高温であ
り、以下、板面B、板面C、板面Dの順序で温度は低下
していくものの、夫々の箇所での温度は、火炎の温度に
対応して変化することになる。つまり、通流量調整板3
2における前記裏面側の板面Dの温度は、火炎の温度に
対応して変化することになるが、図7に示すように低い
温度になっている。
In this type of all-primary premix burner, the air ratio is often set to a relatively low value, and the temperature of the flame F reaches a high temperature of several thousand degrees. That is, in the plate surface A on the flame forming side of the flame hole forming member 31 in FIG. 4, the temperature may become high as described above due to the radiant heat from the flame F. In B, the radiant heat from the flame F is not directly transmitted, and even if the heat of the plate surface A on the flame forming side is transmitted through the inside of the flame hole forming member 31, the temperature is lower than that of the plate surface A on the flame forming side. are doing. Further, the plate surface C of the flow rate adjusting plate 32 on the side where the flame hole forming member 31 is located is heated by the radiant heat from the plate surface B on the back surface side of the flame hole forming member 31, so that the flow rate adjusting member 32 is heated. In the plate surface D on the back surface opposite to the plate surface C on the side where the flame hole forming member is located in the plate 32, the heat on the plate surface C is transmitted through the inside of the flow rate adjusting plate 32 and the temperature rises. Moreover, the temperature of the plate surface A on the flame forming side of the flame hole forming member 31 is the highest temperature closest to the temperature of the flame, and thereafter the temperature decreases in the order of the plate surface B, the plate surface C, and the plate surface D. However, the temperature at each location will change corresponding to the temperature of the flame. That is, the flow rate adjusting plate 3
The temperature of the plate surface D on the back side in FIG. 2 changes according to the temperature of the flame, but is low as shown in FIG.

【0038】そして、上述の通風量の調整などの制御動
作が、熱交換器2への通水量が設定量未満になるか、運
転スイッチ18がOFF操作されるまで実行される。つ
まり、熱交換器2への通水量が設定量未満になるか、運
転スイッチ18がOFF操作されると、バーナ3が燃焼
中であると、安全弁12とメイン弁13を閉弁して、フ
ァン4の通風を停止させて、バーナ3の燃焼を停止させ
るバーナ燃焼停止処理を行う(ステップ7,8,9)。
The above-described control operations such as the adjustment of the amount of ventilation are executed until the amount of water passing through the heat exchanger 2 becomes less than the set amount or the operation switch 18 is turned off. That is, when the amount of water flowing into the heat exchanger 2 becomes less than the set amount or the operation switch 18 is turned off, if the burner 3 is burning, the safety valve 12 and the main valve 13 are closed, and the fan A burner combustion stop process for stopping the ventilation of the burner 3 to stop the ventilation of the burner 3 (steps 7, 8, 9).

【0039】前記炎孔形成部材31及び前記通流量調整
板32の夫々の板厚及びそれらの隙間を示す数値は例示
であり、上記したよう数値に限定されるものではなく、
これとは異なる板厚や隙間にて実施してもよい。
The numerical values indicating the respective plate thicknesses and the gaps between the flame hole forming member 31 and the flow rate adjusting plate 32 are examples, and are not limited to the numerical values as described above.
It may be implemented with a different plate thickness or gap.

【0040】〔別実施形態〕以下、別実施形態を説明す
る。
[Another Embodiment] Another embodiment will be described below.

【0041】(1)上記実施形態では、上記温度検出手
段として、熱電対として一対の熱電材料が予め一体的に
接合される状態で作製される構成の熱電対を利用するよ
うにしたが、このような構成に限らず、次のように構成
するものでもよい。図9に示すように、前記通流量調整
板32を構成する材質が有する熱起電力特性とは異なる
熱起電力特性を有する材質からなる検出用部材の一例と
してのL形板材35を、通流量調整板32における炎孔
形成部材が位置する側の板面Cとは反対側の裏面側の板
面Dに接合して、L形板材35と通流量調整板32との
間で発生する熱起電力に基づいて温度を検出するように
構成するものでもよい。尚、L形板材35は薄板構造の
ものを略L形に折り曲げて一つの面を炎孔形成部材31
の前記裏面側に図9に黒点で示す箇所でスポット溶接に
て接続する構成としている。前記各部材の材質として
は、通流量調整板32が耐食性に優れたステンレスにて
構成され、前記L形板材35としては例えばコンスタン
タン等の汎用的な熱電対材料にて構成している。従っ
て、前記炎孔形成部材31と前記L形板材35とが、夫
々、一対の熱電材料に対応する状態で、熱電対Sを構成
して、それらの間で発生する熱起電力に基づいて温度を
検出するのである。尚、検出用部材としては板材をL形
に屈曲した構成に限るものではなく、どのような形状で
あってもよい。また、検出用部材は板面Dに接合する構
成に限るものではなく、板面Cに接合してもよい。
(1) In the above embodiment, a thermocouple constructed in such a manner that a pair of thermoelectric materials are integrally joined in advance is used as the thermocouple as the temperature detecting means. The present invention is not limited to such a configuration, and may be configured as follows. As shown in FIG. 9, an L-shaped plate 35 as an example of a detection member made of a material having a thermoelectromotive force characteristic different from the thermoelectromotive force characteristics of the material constituting the flow rate adjusting plate 32 is passed through the flow rate adjusting plate 32. The heat generation generated between the L-shaped plate member 35 and the flow rate adjustment plate 32 by joining to the plate surface D on the back surface opposite to the plate surface C on the side where the flame hole forming member is located in the adjustment plate 32. It may be configured to detect the temperature based on the electric power. The L-shaped plate 35 is formed by bending a thin plate into a substantially L-shape to form one surface with the flame hole forming member 31.
Is connected by spot welding to a portion indicated by a black dot in FIG. As a material of each member, the flow regulating plate 32 is made of stainless steel having excellent corrosion resistance, and the L-shaped plate 35 is made of a general-purpose thermocouple material such as constantan. Therefore, in a state where the flame hole forming member 31 and the L-shaped plate member 35 respectively correspond to a pair of thermoelectric materials, a thermocouple S is formed, and the temperature is determined based on the thermoelectromotive force generated between them. Is detected. The detection member is not limited to the configuration in which the plate is bent into an L shape, and may have any shape. Further, the detection member is not limited to the configuration joined to the plate surface D, and may be joined to the plate surface C.

【0042】(2)上記実施形態では、前記バーナに、
他の領域よりも、前記炎孔を通流する燃焼用気体の流速
が小さくなる低流速領域が設けられ、前記温度検出手段
が、前記炎孔形成部材31の火炎形成箇所と異なる箇所
であって、且つ、前記低流速領域に対応する箇所におけ
る温度を検出する構成としたが、このような構成に限ら
ず、温度検出手段より、上述したような低流速領域以外
の他の領域において、温度を検出する構成としてもよ
い。尚、この場合には、前記バーナに上記低流速領域を
設けない構成としてもよい。
(2) In the above embodiment, the burner
A low-velocity region where the flow velocity of the combustion gas flowing through the flame hole is smaller than that of the other region is provided, and the temperature detecting means is a different portion from the flame forming portion of the flame hole forming member 31. In addition, the configuration is such that the temperature at a location corresponding to the low flow velocity region is detected. However, the temperature detection unit is not limited to such a configuration, and the temperature may be detected in a region other than the low flow velocity region as described above. It may be configured to detect. In this case, the burner may not be provided with the low flow velocity region.

【0043】(3)上記実施形態では、前記混合比率を
変更調節する場合、可動ダンパーを操作して通風路7へ
の燃焼用空気の吸引量を変更調整する構成としたが、こ
のような構成に限らず、例えば、前記燃料供給路11に
おけるゼロガバナ14よりも燃料供給方向の下流側箇所
に、燃料供給量を変更調節自在な燃料調整弁を備えて、
この燃料調整弁を調節操作して、混合比率を変更調節す
る構成としてもよい。
(3) In the above embodiment, when the mixing ratio is changed and adjusted, the movable damper is operated to change and adjust the suction amount of the combustion air into the ventilation passage 7. Not limited to this, for example, a fuel adjustment valve that can change and adjust the fuel supply amount is provided at a position downstream of the zero governor 14 in the fuel supply direction in the fuel supply path 11,
A configuration may be employed in which the fuel adjustment valve is adjusted to change and adjust the mixing ratio.

【0044】又、前記混合比率を変更調節する場合、燃
焼用空気供給量又は燃料供給量のどちらか一方を調整す
る構成に限らず、燃料ガスと燃焼用空気との混合比率が
適正範囲になるように、燃料供給量および燃焼用空気供
給量の両方を調整するようにしてもよい。
Further, when the mixing ratio is changed and adjusted, the mixing ratio between the fuel gas and the combustion air is not limited to the configuration in which either the combustion air supply amount or the fuel supply amount is adjusted. As described above, both the fuel supply amount and the combustion air supply amount may be adjusted.

【0045】(4)上記実施形態では、燃料供給路11
に圧力調整手段としてゼロガバナを設けるようにしてい
るが、ゼロガバナに限るものではなく、ガバナ付き比例
弁などの一般的なガスガバナでもよい。
(4) In the above embodiment, the fuel supply path 11
Although a zero governor is provided as a pressure adjusting means in this embodiment, the present invention is not limited to the zero governor, and may be a general gas governor such as a proportional valve with a governor.

【0046】(5)上記実施形態では、前記バーナが、
燃焼用空気が燃料ガスに全予混合状態で混合された燃焼
用気体を燃焼する全一次予混合型バーナにて構成される
ものを例示したが、このような構成に限らず、燃焼用空
気として、一次空気と二次空気とを取り入れる構成のバ
ーナであってもよく、バーナの形式は限定されない。
(5) In the above embodiment, the burner is
Combustion air has been exemplified by an all-primary premix burner that burns a combustion gas mixed with a fuel gas in a completely premixed state, but the invention is not limited to such a configuration. Alternatively, the burner may be configured to take in primary air and secondary air, and the type of burner is not limited.

【0047】(6)上記実施形態では、前記炎孔形成部
材31に形成される炎孔30や前記通流量調整板32に
形成される通過孔33が円形に形成される場合を例示し
たが、円形に限らず、角孔にする等各種の形態で実施し
てもよい。
(6) In the above embodiment, the case where the flame hole 30 formed in the flame hole forming member 31 and the passage hole 33 formed in the flow rate adjusting plate 32 are formed in a circular shape is exemplified. The present invention is not limited to a circular shape, and may be implemented in various forms such as a square hole.

【0048】(7)上記実施形態では、本発明にかかる
燃焼装置を給湯装置に適応した例を示しているが、暖房
装置などのその他各種の装置に適応可能である。
(7) In the above embodiment, an example is shown in which the combustion device according to the present invention is applied to a hot water supply device, but it is also applicable to various other devices such as a heating device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】給湯装置の全体概略図FIG. 1 is an overall schematic diagram of a water heater.

【図2】ゼロガバナの概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a zero governor.

【図3】バーナの概略構成を示す切欠側面図FIG. 3 is a cutaway side view showing a schematic configuration of a burner.

【図4】温度計測箇所を示すバーナの断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a burner showing a temperature measurement point.

【図5】炎孔形成部材を示す平面図FIG. 5 is a plan view showing a flame hole forming member.

【図6】通流量調整板を示す平面図FIG. 6 is a plan view showing a flow rate adjusting plate;

【図7】炎孔形成部材の温度と空気比との関係を示すグ
ラフ
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the temperature of the flame hole forming member and the air ratio.

【図8】制御動作を示すフローチャートFIG. 8 is a flowchart showing a control operation.

【図9】別実施形態における温度計測箇所を示すバーナ
の縦断側面図
FIG. 9 is a vertical sectional side view of a burner showing a temperature measurement point in another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 バーナ 31 炎孔形成部材 32 通流量調整板(通流量調整部材) 35 L形板材(検出用部材) 100 燃焼制御手段 101 燃焼状態判別手段 S 温度検出手段 Reference Signs List 3 burner 31 flame hole forming member 32 flow rate adjusting plate (flow rate adjusting member) 35 L-shaped plate (detection member) 100 combustion control means 101 combustion state determination means S temperature detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K005 AA06 AB01 AC06 BA05 BA06 CA06 DA01 DA05 EA02 EB05 TA01 TB03 TC04 UA01 UA11 3K017 AA01 AB07 AB08 AD09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K005 AA06 AB01 AC06 BA05 BA06 CA06 DA01 DA05 EA02 EB05 TA01 TB03 TC04 UA01 UA11 3K017 AA01 AB07 AB08 AD09

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガスと燃焼用空気とを混合して供給
する混合気供給手段と、この混合気供給手段にて供給さ
れる混合気を燃焼させるバーナと、前記バーナの燃焼状
態が適正燃焼状態にあるか否かを判別する燃焼状態判別
手段と、前記燃焼状態判別手段の判別情報に基づいて、
前記バーナの燃焼状態を適正状態になるように制御する
燃焼制御手段とが設けられ、 前記バーナが、 複数の炎孔が分散状態で形成されて、火炎を保持して燃
焼させる板状の炎孔形成部材と、前記混合気の通流する
複数の通流孔が分散状態で形成されて、前記炎孔形成部
材の全体にわたって前記混合気の通流量が均一化されて
供給されるように前記混合気の通流を調整する通流量調
整部材とを備えて構成されている燃焼装置であって、 前記通流量調整部材の温度を検出する温度検出手段が設
けられ、 前記燃焼状態判別手段は、前記温度検出手段の検出情報
に基づいて、前記バーナの燃焼状態が適正燃焼状態にあ
るか否かを判別するように構成されている燃焼装置。
An air-fuel supply means for mixing and supplying a fuel gas and combustion air, a burner for burning the air-fuel mixture supplied by the air-fuel mixture supply means, and a combustion state of the burner which is appropriate for combustion Combustion state determination means for determining whether or not the state is, based on the determination information of the combustion state determination means,
Combustion control means for controlling a combustion state of the burner to be in an appropriate state is provided, wherein the burner has a plurality of flame holes formed in a dispersed state, and has a plate-like flame hole for holding and burning a flame. The forming member and the plurality of through-holes through which the air-fuel mixture flows are formed in a dispersed state, and the mixing is performed such that the flow rate of the air-fuel mixture is supplied uniformly over the entire flame hole forming member. A combustion flow rate adjusting member configured to adjust the flow of air, wherein a temperature detection unit that detects a temperature of the flow rate adjustment member is provided; A combustion device configured to determine whether a combustion state of the burner is in a proper combustion state based on detection information of a temperature detection unit.
【請求項2】 前記バーナが、前記燃焼用空気が前記燃
料ガスに全予混合状態で混合された混合気を燃焼する全
一次予混合型バーナにて構成され、 前記温度検出手段は、前記通流量調整部材における前記
炎孔形成部材が位置する側の板面とは反対側の裏面側箇
所の温度を検出するように構成されている請求項1記載
の燃焼装置。
2. The burner is composed of an all-primary premix burner that burns an air-fuel mixture in which the combustion air is mixed with the fuel gas in a completely premixed state. The combustion device according to claim 1, wherein a temperature of a rear surface side of the flow rate adjusting member opposite to a plate surface on which the flame hole forming member is located is detected.
【請求項3】 前記温度検出手段が、前記通流量調整部
材とは別体の熱電対にて構成され、前記通流量調整部材
に接する状態で設けられている請求項1又は2記載の燃
焼装置。
3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the temperature detecting means is constituted by a thermocouple separate from the flow rate adjusting member, and is provided in contact with the flow rate adjusting member. .
【請求項4】 前記温度検出手段が、 前記通流量調整部材を構成する材質が有する熱起電力特
性とは異なる熱起電力特性を有する材質からなる検出用
部材を、前記通流量調整部材に接合して、前記検出用部
材と前記通流量調整部材との間で発生する熱起電力に基
づいて前記温度を検出するように構成されている請求項
1又は2記載の燃焼装置。
4. The temperature detecting means joins a detecting member made of a material having a thermoelectromotive force characteristic different from that of a material constituting the flow rate adjusting member to the flow rate adjusting member. The combustion device according to claim 1, wherein the temperature is detected based on a thermoelectromotive force generated between the detection member and the flow rate adjusting member.
【請求項5】 前記バーナに、他の領域よりも、前記炎
孔を通流する前記混合気の流速が小さくなる低流速領域
が設けられ、 前記温度検出手段が、前記通流量調整部材における前記
低流速領域に対応する箇所に設けられている請求項1〜
4のいずれか1項に記載の燃焼装置。
5. The burner is provided with a low flow velocity region in which a flow velocity of the air-fuel mixture flowing through the flame hole is smaller than another region, and wherein the temperature detecting means is provided in the flow rate adjusting member. Claim 1 which is provided in a place corresponding to a low flow velocity region.
5. The combustion device according to any one of 4.
【請求項6】 前記燃焼状態判別手段が、前記バーナの
燃焼状態として、前記燃料ガスと前記燃焼用空気との混
合比率が適正燃焼状態としての適正混合比率にあるか否
かを判別するように構成され、 前記燃焼制御手段が、前記混合比率を制御するように構
成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃焼
装置。
6. The combustion state determining means determines whether or not a mixture ratio of the fuel gas and the combustion air is a proper mixture ratio as a proper combustion state as a combustion state of the burner. The combustion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the combustion control means is configured to control the mixture ratio.
JP30846299A 1999-10-29 1999-10-29 Combustion device Expired - Fee Related JP4067254B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30846299A JP4067254B2 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Combustion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30846299A JP4067254B2 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Combustion device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001124331A true JP2001124331A (en) 2001-05-11
JP4067254B2 JP4067254B2 (en) 2008-03-26

Family

ID=17981325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30846299A Expired - Fee Related JP4067254B2 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Combustion device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4067254B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215952B2 (en) 2007-06-15 2012-07-10 Kyungdong Navien Co., Ltd. Burner having variable output structure
JP2014519001A (en) * 2011-05-06 2014-08-07 ベーカート・コンバスチョン・テクノロジー・ベスローテン・フェンノートシャップ Premixed gas burner with temperature measurement
CN105465782A (en) * 2015-12-03 2016-04-06 广州威旭环保科技有限公司 Image-text combustor
CN109442404A (en) * 2018-12-19 2019-03-08 陕西环通标准锅炉有限公司 A kind of water cooling wall burner of the low full premixed device of nitrogen low consumption low noise

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215952B2 (en) 2007-06-15 2012-07-10 Kyungdong Navien Co., Ltd. Burner having variable output structure
JP2014519001A (en) * 2011-05-06 2014-08-07 ベーカート・コンバスチョン・テクノロジー・ベスローテン・フェンノートシャップ Premixed gas burner with temperature measurement
CN105465782A (en) * 2015-12-03 2016-04-06 广州威旭环保科技有限公司 Image-text combustor
CN109442404A (en) * 2018-12-19 2019-03-08 陕西环通标准锅炉有限公司 A kind of water cooling wall burner of the low full premixed device of nitrogen low consumption low noise

Also Published As

Publication number Publication date
JP4067254B2 (en) 2008-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7241135B2 (en) Feedback control for modulating gas burner
US20220120440A1 (en) Method for operating a premix gas burner, a premix gas burner and a boiler
JP4067254B2 (en) Combustion device
JP4100843B2 (en) Combustion device
JP2002162028A (en) Combustion control method and combustion apparatus
JP2001173949A (en) Combustion device
JP2002022156A (en) Combustion control device for fully primary combustion burner
JP3117579B2 (en) Combustion safety device
JP2000146163A (en) Combustion equipment
JP2001235141A (en) Combustion device
JP2000171033A (en) Combustor
JP2000171035A (en) Combustor
JP2002022164A (en) Combustion control device for fully frimary combustion burner
EP4102134A1 (en) Method for controlling the operation of a gas boiler
JP2644415B2 (en) Forced air combustion device
KR970009128B1 (en) Gas combustion apparatus
KR880002570B1 (en) Gas combustion type fan heater
JP3364506B2 (en) Combustion equipment
JP3059317B2 (en) Catalytic combustion device
KR910004775B1 (en) Controller for gas fueled heating apparatus
KR930003901B1 (en) Hot air heater
JPH0894070A (en) Gas combustion device
JPH08605Y2 (en) Forced exhaust type combustor
CN115076713A (en) Power recording and air ratio control by means of sensors in the combustion chamber
JP2001235140A (en) Combustion-controlling device of total combustion burner

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20061012

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080108

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees