JP2001336737A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP2001336737A
JP2001336737A JP2000156186A JP2000156186A JP2001336737A JP 2001336737 A JP2001336737 A JP 2001336737A JP 2000156186 A JP2000156186 A JP 2000156186A JP 2000156186 A JP2000156186 A JP 2000156186A JP 2001336737 A JP2001336737 A JP 2001336737A
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JP
Japan
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combustion
flame temperature
temperature sensor
calibration
flame
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Keiichi Miura
敬一 三浦
Atsuhiro Morishita
敦弘 森下
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Noritz Corp
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Noritz Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炎温度センサを用いて燃焼状態を判定する燃
焼装置において、前記炎温度センサによって検出される
炎温度が、燃焼装置の設置状況や部品精度のバラツキ等
によらず、適正な値となるようにした燃焼装置の提供を
課題とする。 【解決手段】 バーナ20燃焼での炎の温度を検出する
炎温度センサ60を備え、該炎温度センサ60で検出し
た炎温度で燃焼状態を判定する機能を備えた燃焼装置で
あって、装置の試運転の際に前記炎温度センサ60の出
力を校正するようにしたコントローラ70を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は給湯器等に用いるこ
とができる燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば給湯器等に用いられる燃焼
装置においては、バーナの燃焼の具合を監視或いは判定
する手段として、バーナの燃焼炎の温度を検出する炎温
度センサを設けたものが提供されており、該炎温度セン
サが検出する炎温度をもって燃焼状態を判定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記炎温度セ
ンサは、燃焼装置が設置される設置状況、例えば排気筒
の長さの違いや燃料ガスの種類、センサそのものの部品
精度(精度のバラツキ)等によって、その検出出力が左
右される問題があった。
【0004】そこで本発明は上記従来の燃焼装置におけ
る不都合を解消し、炎温度センサを用いて燃焼状態を判
定する燃焼装置において、前記炎温度センサによって検
出される炎温度が、燃焼装置の設置状況や部品精度のバ
ラツキ等によらず、適正な値となるようにした燃焼装置
の提供を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の燃焼装置は、バーナ燃焼での炎の温度を検
出する炎温度センサを備え、該炎温度センサで検出した
炎温度で燃焼状態を判定する機能を備えた燃焼装置であ
って、装置の試運転の際に前記炎温度センサの出力を校
正するようにしたコントローラを有することを第1の特
徴としている。また本発明の燃焼装置は、上記第1の特
徴に加えて、校正は先ず使用するガス種を判定し、次に
予め定めた一定燃焼量で燃焼して、その時の炎温度を検
出し、この検出炎温度を予め記憶された基準炎温度と比
較することで行うことを第2の特徴としている。また本
発明の燃焼装置は、上記第2の特徴に加えて、一定燃焼
量と基準炎温度は複数の燃焼量について設定し、少なく
とも燃焼能力切替段数毎に設定することを第3の特徴と
している。また本発明の燃焼装置は、上記第1〜3の何
れかの特徴に加えて、校正中においては燃焼の熱効率を
演算し、この熱効率が規定範囲内にない場合には、一旦
校正を中止して再度やり直すようにしたことを第4の特
徴としている。
【0006】上記第1の特徴によれば、燃焼装置が現場
に設置される等した後の試運転の際に、コントローラに
よって炎温度センサの出力が校正される。従って試運転
がなされた後においては、燃焼装置の設置状況やセンサ
部品の精度のバラツキ等によるセンサ出力のバラツキが
解消され、実際の炎温度に対して適正な出力でもってそ
の炎温度を検出することができる。よって炎温度の検出
による燃焼状態の判定も適正に行うことができる。
【0007】また上記第2の特徴によれば、上記第1の
特徴に加えて、試運転の際の炎温度センサの出力の校正
は、先ず試運転燃焼を行うことで使用されるガスの種類
が何であるかが判定される。次にバーナが一定燃焼量で
燃焼されて、その時に炎温度センサが検出した炎温度が
予め記憶された基準炎温度と比較されて、必要な校正が
行われる。よって第2の特徴によれば、第1の特徴に加
えて、先ず使用されるガス種が判定された後に、炎温度
センサの検出炎温度が基準炎温度と比較されて校正が行
われるようになされているので、炎温度センサの出力の
校正をガス種に応じてより正確に行うことができる。
【0008】また上記第3の特徴によれば、上記第2の
特徴に加えて、炎温度検出センサの検出炎温度を基準炎
温度と比較するために行われる一定燃焼量での燃焼量に
ついては、複数の一定燃焼量が設定される。またこれに
伴い、基準炎温度も前記複数の一定燃焼量について予め
記憶される。これによって、炎温度検出センサの検出出
力の校正が複数点で行われることになって、炎温度セン
サのより正確な出力が期待される。そして燃焼能力を複
数段に切り替えることができる燃焼装置の場合において
は、各燃焼能力切替段数毎に一定燃焼量とその燃焼量に
おける基準炎温度を設定することで、各燃焼能力切替段
数毎に炎温度検出センサの出力校正を行うことができ、
燃焼能力切替段数毎に正確な出力が期待できる。
【0009】また上記第4の特徴によれば、第1〜3の
何れかの特徴に加えて、炎温度センサの出力の校正中に
おいては、燃焼の熱効率が演算される。そしてこの熱効
率が規定範囲にない場合には、燃焼自体が正常に行われ
ていないと判断されることから、校正が一旦中止され、
再度やり直される。よって第4の特徴によれば、炎温度
センサの出力校正中に燃焼の熱効率を演算してチェック
することで、燃焼自体が適切に行われていないにもかか
わらず、そのまま出力校正がなされてしまうといったこ
とが確実に防止され、適切な燃焼状態においての適切な
炎温度センサの出力校正が確保される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の燃焼装置を具
備させた給湯器の概略図、図2は本発明の実施形態を説
明するコントローラによる制御フローチャートである。
【0011】先ず図1において、10は給湯器の燃焼缶
体で、該燃焼缶体10に対して炎孔部21、燃料吹出口
22、燃料供給量調節器23等からなるガスバーナ等の
バーナ20が設けられ、また給気ファン30が設備され
ている。給湯設備としては、入水管路40が接続され
て、燃焼缶体10の内部空間に配置された熱交換器41
で熱交換加熱され、給湯管路42を通って温水が供給さ
れるようになっている。51は入水流量センサ、52は
入水温度センサ、53は出湯温度センサである。前記バ
ーナ20の炎孔部21上で燃焼している炎の温度は、炎
温度センサ60によって検出される。70は給湯器のコ
ントローラ、80はリモコンである。前記コントローラ
70は、リモコン80からの指令を受け、また前記入水
流量センサ51、入水温度センサ52、出湯温度センサ
53、炎温度センサ60、その他の図示しないセンサか
らの情報を入力し、内蔵する制御ソフトに従って、所定
の制御を給湯器各部に指令する。
【0012】以上の如き燃焼装置でもある給湯器におい
て、今、給湯器の運転スイッチがオンしている状態にお
いて、図示しない給湯端末のカラン等が開かれると、入
水管路40を通って水が供給され、給気ファン30によ
る送風が開始され、バーナ20に燃料が供給され、図示
しない点火器により着火がなされて、バーナ20の燃焼
が開始される。前記バーナ20の燃焼熱量は、バーナ2
0に対して供給される燃料の種類に応じて、その供給燃
料量が適切な燃焼状態で燃焼された時の熱量を演算する
ことにより得ることができる。また実際に給湯に用いら
れた熱量は、入水流量と入水温度と出湯温度とから演算
することができる。この実際の給湯に用いられた熱量と
前記供給燃料量から演算される熱量との比が熱効率とな
る。
【0013】前記バーナ20はガスバーナの他、石油バ
ーナ等の液体燃料バーナとすることができる。またガス
バーナとする場合においては、そのガス種は必要に応じ
て種々のガス種を選択することができる。各ガス種はそ
れに固有の燃焼熱量を有することから、燃焼を行った場
合に発生する熱量を演算すれば、そのガス種を判定する
ことができる。前記バーナ20は、その燃焼能力を複数
段に切り替えることができるものを用いることができ
る。更に、燃焼能力を無段階的に変更することができる
ものを用いることができる。
【0014】次に図2を参照して、施工業者等により給
湯器が所定の場所に設置され、試運転が行われる場合
の、コントローラ70による炎温度センサ60の出力の
校正について説明する。今、施工業者等において試運転
が開始され(ステップS1でイエス)、バーナ20の燃
焼が開始される(ステップS2)と、先ずコントローラ
70は燃焼されているガスのガス種を判定する(ステッ
プS3)。このガス種の判定は、予め種々のガスについ
ての単位燃料当たりの燃焼熱量をコントローラ70に記
憶させておき、試運転において最初に燃焼させた際にそ
の燃焼熱量をコントローラ70で演算し、この演算した
値を予め記憶させておいたガス種毎の値と比較すること
で、該当するガス種を判定する。なお前記において、試
運転であるか否かの判定(ステップS1)は、試運転を
行おうとする者が、例えばコントローラ70或いはリモ
コン80に設けられた試運転スイッチをオンしたか否か
で判定することができる。またガス種は、例えば12
A、13A、その他の種類がある。
【0015】前記ステップS3でガス種の判定が終了す
ると、コントローラ70は予め定めた一定燃焼量で燃焼
を行う(ステップS4)。そしてコントローラ70は、
その一定燃焼量で燃焼している時に炎温度センサ60が
検出した炎温度情報を取り入れる(ステップS5)。そ
の一方、コントローラ70は燃焼の熱効率を演算する
(ステップS6)。前記熱効率は既述したように、バー
ナ20に対して供給されたガス燃料の量から、その燃料
ガスが適切な燃焼状態で燃焼された時に発生される理想
熱量を演算し、他方、入水流量と入水温度と出湯温度と
から実際に発生したとされる燃焼熱量を演算し、この実
際に発生したとされる熱量と前記理想熱量との比として
熱効率が演算される。前記規定範囲は、例えば65〜8
5%とすることができる。
【0016】そして、前記演算した熱効率が予め記憶さ
せた一定の規定範囲内にあるか否かを判定し(ステップ
S7)、一定の規定範囲にある場合(ステップS7でイ
エス)には、更に炎温度センサ60の出力校正にかか
る。コントローラ70は前記検出炎温度と予め記憶させ
た基準炎温度とを比較して、炎温度センサ60の出力校
正を行う(ステップS8)。また一定の規定範囲にない
場合(ステップS7でノー)には、校正を行わずに再度
やり直しを行う。この再度のやり直しにおいては、再度
試運転を開始するところ(ステップS1)からやり直す
ようにするが、ガス種の判定(ステップS3)からやり
直すようにすることも可能である。
【0017】前記ステップS8における炎温度センサ6
0の出力校正において、基準炎温度は、予め実験により
前記ステップS4における一定の燃焼量と同じ燃焼量で
適切に(不完全燃焼等が無い状態)燃焼させた時に得ら
れる炎温度の平均等を採用して得ることができる。この
得られた基準炎温度を予めコントローラ70に記憶させ
ておくことで、試運転時の炎温度と比較することができ
る。基準炎温度は予め定めた一定の範囲として定めるこ
とができる。この場合には、検出した炎温度が基準温度
の範囲内に無い場合に校正が必要となる。前記校正は、
例えば試運転で得られた炎温度が基準温度としての値と
なるように、或いは基準温度の範囲内に入るように、コ
ントローラ70内で値に修正を加えることにより行うこ
とができる。
【0018】ステップS8である一点での炎温度センサ
60の出力の校正が終了すると、コントローラ70は予
め定めた複数の燃焼量の点の全てで校正が終了したか否
かを判定する(ステップS9)。終了しておれば(ステ
ップS9でイエス)、バーナの燃焼を終了し(ステップ
S10)、試運転を終了する(ステップS11)。ステ
ップS9で全ての燃焼量の点での校正が終わっていない
場合(ステップS9でノー)には、コントローラ70は
燃焼量を予め定めた次の燃焼量に燃焼を変更し(ステッ
プS12)、ステップS4〜S8に戻って、更に炎温度
センサ60の校正を行う。前記燃焼量の変更は、バーナ
20がその燃焼能力を複数段に切り替えることができる
ものである場合には、各切替段数毎に一定の燃焼量を定
める。即ち燃焼切替段数と同じ複数点で、炎温度センサ
の出力の校正を行う。またバーナ20が燃焼能力を連続
的に変更できるものの場合には、適当な間隔の燃焼量の
点で校正を行う。勿論、バーナ20の燃焼が1燃焼量で
固定されているものの場合には、その1点で校正を行う
ことになるので、ステップS9、12は不要となる。
【0019】なおセンサ出力の校正ではなく、制御上の
しきい値を変更することでも同様の効果が得られる。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用からなり、請
求項1に記載の燃焼装置によれば、バーナ燃焼での炎の
温度を検出する炎温度センサを備え、該炎温度センサで
検出した炎温度で燃焼状態を判定する機能を備えた燃焼
装置であって、装置の試運転の際に前記炎温度センサの
出力を校正するようにしたコントローラを有するので、
燃焼装置が現場に設置される等した後の試運転の際に、
コントローラによって炎温度センサの出力を校正するこ
とができる。従って試運転がなされた後においては、燃
焼装置の設置状況やセンサ部品の精度のバラツキ等によ
るセンサ出力のバラツキが解消され、実際の炎温度に対
して適正な出力でもってその炎温度を検出することがで
きる。よって炎温度の検出による燃焼状態の判定も適正
に行うことができる。また請求項2に記載の燃焼装置に
よれば、請求項1に記載の構成による効果に加えて、校
正は、先ず使用するガス種を判定し、次に予め定めた一
定燃焼量で燃焼して、その時の炎温度を検出し、この検
出炎温度を予め記憶された基準炎温度と比較して行うよ
うにしたので、先ず使用されるガス種を判定した後に炎
温度センサの検出炎温度を基準炎温度と比較して校正を
行うことができ、炎温度センサの出力の校正をガス種に
応じてより正確に行うことができる。また請求項3に記
載の燃焼装置によれば、上記請求項2の構成による効果
に加えて、一定燃焼量と基準炎温度は複数の燃焼量につ
いて設定し、少なくとも燃焼能力切替段数毎に設定する
ようにしたので、炎温度検出センサの検出出力の校正を
燃焼量が異なる複数点で行うことができ、小燃焼量から
大燃焼量までの広い範囲で炎温度センサのより正確な出
力を期待することができる。また請求項4に記載の燃焼
装置によれば、上記請求項1〜3の何れかの構成による
効果に加えて、校正中においては燃焼の熱効率を演算
し、この熱効率が規定範囲内にない場合には、一旦校正
を中止して再度やり直すようにしたので、バーナの燃焼
自体が適切に行われていないにもかかわらず、そのまま
出力校正がなされてしまうといったことを確実に防止す
ることができ、適切な燃焼状態においての適切な炎温度
センサの出力校正を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃焼装置を具備させた給湯器の概略図
である。
【図2】本発明の実施形態を説明するコントローラによ
る制御フローチャートである。
【符号の説明】
10 燃焼缶体 20 バーナ 30 給気ファン 40 入水管路 41 熱交換器 51 入水流量センサ 52 入水温度センサ 53 出湯温度センサ 60 炎温度センサ 70 コントローラ 80 リモコン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナ燃焼での炎の温度を検出する炎温
    度センサを備え、該炎温度センサで検出した炎温度で燃
    焼状態を判定する機能を備えた燃焼装置であって、装置
    の試運転の際に前記炎温度センサの出力を校正するよう
    にしたコントローラを有することを特徴とする燃焼装
    置。
  2. 【請求項2】 校正は、先ず使用するガス種を判定し、
    次に予め定めた一定燃焼量で燃焼して、その時の炎温度
    を検出し、この検出炎温度を予め記憶された基準炎温度
    と比較して行うことを特徴とする請求項1に記載の燃焼
    装置。
  3. 【請求項3】 一定燃焼量と基準炎温度は複数の燃焼量
    について設定し、少なくとも燃焼能力切替段数毎に設定
    することを特徴とする請求項2に記載の燃焼装置。
  4. 【請求項4】 校正中においては燃焼の熱効率を演算
    し、この熱効率が規定範囲内にない場合には、一旦校正
    を中止して再度やり直すようにした請求項1〜3の何れ
    かに記載の燃焼装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025417A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Harman Pro:Kk 燃焼装置の異常検出装置
WO2024001710A1 (zh) * 2022-06-30 2024-01-04 芜湖美的智能厨电制造有限公司 热水器及其控制方法和控制装置

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