JP2002333128A

JP2002333128A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2002333128A
Application number: JP2001143197A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Hasegawa; 宏樹長谷川; Masaru Hiroyasu; 勝廣安; Kosaku Shirode; 浩作城出; Yoshihiko Tanaka; 良彦田中; Hirokazu Kuwabara; 宏和桑原; Koji Hashimoto; 康二橋本
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼量が大きく変動する場合や、燃焼量の変
動過渡期においても安定燃焼を確保するようにした燃焼
装置を提供する。【解決手段】制御手段５は、燃焼量の変動状態に応じ
て予め定められる過渡燃焼期間内は、燃焼量に対応した
燃料供給量、空気量調節部材４の空気の流路面積または
送風機２の回転数の少なくともいずれかを、目的燃焼量
における制御値とは別に定められた値で燃焼させる過渡
燃焼制御を行い、過渡燃焼期間が終了した後は、目的燃
焼量に応じた定常燃焼制御に移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼装置に係り、更
に詳しくは、燃焼量の変動時にも安定燃焼を確保するよ
うにして信頼性を向上させたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ガスやプロパンガスが普及した現在
でも、給湯器や暖房機等には、ランニングコスト低減の
ために、安価な灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置が
多用されている。またこの中でも、比較的発熱量が小さ
い用途に使用される場合は、気化器によって液体燃料を
気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼
させる形式のものが多用されている（特公平７−２１３
３２号）。

【０００３】このような燃焼装置では、気化器で気化さ
れた燃料ガスと空気とを予め混合して炎孔から噴射す
る。そして燃焼部には直接的に二次空気を供給し、燃料
ガスは予め混合された一次空気と二次空気によって燃焼
させる。則ち、気化器を気化器ヒータで加熱し、供給さ
れる液体燃料（石油）を気化させて燃料ガスを生成す
る。そして、燃焼部の上流側に設けられた送風機で発生
させた空気流を空気流調節部材で調節しつつ燃料ガスと
混合し、燃焼部に送出して燃焼させている。

【０００４】このような燃焼装置に用いられる空気量調
節部材は、開口を設けた移動側板状部材を、同様に開口
を設けた固定側板状部材に回転可能に重ね合わせたもの
である。則ち、移動側板状部材を固定側板状部材に対し
て回転させることにより、開口同士の重なりを変化させ
て空気の流路面積を変化させ、これによって、送風機で
発生した空気流の下流側への供給量を微細に調節するも
のである。

【０００５】また、燃焼装置１では、気化器に燃料を供
給するために定流量ポンプを用いた構成とされている。
則ち、定流量ポンプを所定周期毎に燃料供給量に応じた
所定時間だけオン・オフ駆動することにより、平均流量
を変化させるようにされている。このような燃焼装置
は、燃焼量に応じて、燃料供給量、送風機の回転数およ
び空気量調節部材を最適に制御して安定燃焼を行う燃焼
制御を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した燃
焼装置では、燃焼量を変動させるために燃料供給量、空
気の流路面積あるいは送風機回転数のいずれを制御する
場合でも、燃焼量を目的燃焼量に移行させるまでに異な
った時間を要する。このため、燃焼量の変動過渡期に
は、一時的に空気対燃料ガス比が最適値からずれて、不
完全燃焼に伴う煤や臭気が発生していた。

【０００７】また、このような燃焼装置では、燃焼量を
低下させる場合は燃料供給量も低下するため、所定周期
毎に定流量ポンプが駆動される時間が著しく短くなる。
このため、定流量ポンプによって供給される燃料の流動
量にばらつきが生じ易く、燃焼むら発生の要因となって
いた。逆に、燃焼量を増加させる場合は燃料の供給量が
増加するために、定流量ポンプの駆動周期に伴って供給
燃料に脈動が生じ易く、結果として火炎の脈動の要因と
なり改善が望まれていた。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて提案さ
れるもので、燃焼量が大きく変動する場合や、燃焼量の
変動過渡期においても安定燃焼を確保するようにした燃
焼装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に提案される本発明の燃焼装置は、液体燃料を気化して
燃料ガスを生成し、生成された燃料ガスまたは送風機か
ら供給される空気と燃料ガスの混合ガスを燃焼部へ送出
して燃焼させる燃焼装置において、燃焼部の上流側に配
置され、所定形状の開口を有し回転可能に重ね合わせら
れた移動側板状部材および固定側板状部材と、固定側板
状部材に対して移動側板状部材を回転駆動して開口同士
の重なりで形成される空気の流路面積を変化させるアク
チュエータとを備えた空気量調節部材と、空気量調節部
材および送風機の回転数制御を含む燃焼制御を行う制御
手段とを備えた構成とされている。

【００１０】本発明によれば、送風機で発生させた空気
流を空気量調節部材で調節しつつ下流の燃焼部へ供給す
る。則ち、送風機から供給される空気の流量を空気量調
節部材で調節しつつ供給空気量をきめ細かく制御するこ
とができる。これにより、燃焼量に応じて必要な最適空
気量を燃焼部へ供給することができ、安定燃焼を行わせ
ることができる。また、空気量調節部材は、移動側板状
部材を固定側板状部材に重ね合わせた薄型で小型に形成
することができ、燃焼装置に組み込むのが容易である。

【００１１】前記本発明において、制御手段は、空気量
調節部材のアクチュエータを離散値制御して、移動側板
状部材を所定回転位置毎に段階的に回転駆動させる構成
とすることができる。固定側板状部材に対して移動側板
状部材を回転駆動する場合、燃焼量に応じて移動側板状
部材を無段階に駆動させることができる。しかし、この
構成では、燃焼量の僅かな変動毎に移動側板状部材が逐
一駆動されるため、駆動頻度が著しく増大して空気量調
節部材の耐久性に問題を生じる。

【００１２】本発明によれば、移動側板状部材は所定回
転位置毎に段階的に回転駆動される。従って、予め燃焼
量を所定範囲毎に区分し、区分範囲毎に移動側板状部材
の回転位置を対応させておけば、燃焼量の区分毎に対応
した回転位置に移動側板状部材を駆動する制御が可能で
ある。

【００１３】この構成によれば、燃焼量が区分範囲内で
変動する場合は、移動側板状部材は現在の回転位置を維
持する。そして、燃焼量が区分範囲を超えて変動する
と、移動側板状部材が駆動される。則ち、燃焼量に応じ
た移動側板状部材の回転駆動を確保しつつ駆動頻度を効
果的に低減させることができ、安定燃焼を確保しつつ耐
久性を向上させることができる。

【００１４】例えば、燃焼量を最小区分、中間区分およ
び最大区分の３つに区分する。そして、燃焼量が最小区
分の範囲内では移動側板状部材を全閉状態、燃焼量が中
間区分の範囲内では中開状態、燃焼量が最大区分の範囲
内では全開状態に駆動する構成を採ることができる。ま
た、燃焼量を４つ以上の範囲に区分して区分毎に対応さ
せて移動側板状部材を駆動する構成も可能である。

【００１５】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動に応じて移動側板状部材を隣接する回転位置を超
えて駆動するときは、現在の移動側板状部材の回転位置
から目的回転位置へ飛び越し制御する構成とすることが
できる。前記したように、空気量調節部材の移動側板状
部材を全閉、中開および全開の３段階に段階制御する構
成を考える。この構成では、燃焼量に応じて移動側板状
部材が全閉から中開や、中開から全開へ駆動される場合
は、隣接する１段階への駆動であり、駆動に要する時間
も少ない。

【００１６】ところが、燃焼量に応じて移動側板状部材
を全閉状態から全開状態へ駆動する場合は、移動側板状
部材は、一旦、全閉から中開へ駆動され、この後に、中
開から全開へ再駆動される２段階制御が行われる。この
ため、移動側板状部材を目的の回転位置へ制御するのに
要する時間が倍増して燃焼の応答性に支障を来す。本発
明によれば、隣接する回転位置を超えて移動側板状部材
を駆動するときは、制御手段によって、現在の移動側板
状部材の回転位置から目的とする回転位置へ飛び越し制
御を行う。則ち、全閉状態から全開へ駆動する場合は、
中開状態を飛び越して全閉状態から全開状態に駆動す
る。これにより、駆動途中に一旦、中開状態に留まるこ
とがなく、制御を高速化することができ、燃焼応答性が
向上する。

【００１７】前記本発明において、制御手段は、移動側
板状部材の回転位置を変更駆動するときの燃焼量の閾値
を、燃焼量が増加する場合と減少する場合とで異なる値
に設定することができる。例えば、燃焼量を増加させる
場合に、移動側板状部材を全閉状態から中開状態へ駆動
するときの閾値を増加閾値とする。また、燃焼量を減少
させる場合に、移動側板状部材を中開状態から全閉状態
へ駆動するときの閾値を減少閾値とする。本発明では、
この増加閾値を減少閾値よりも高くなるように異なった
値に設定する。

【００１８】この構成によれば、燃焼量が増加閾値に達
すると、移動側板状部材は全閉から中開状態に駆動され
る。そして一旦、中開状態に駆動されると、燃焼量が増
加閾値よりも低い減少閾値まで低下しない限り、中開状
態が維持される。また、逆に燃焼量が減少閾値に達する
と、移動側板状部材は中開から全閉に駆動され、一旦、
全閉状態に駆動されると、燃焼量が減少閾値を超えて増
加閾値まで上昇しない限り全閉状態が保たれる。

【００１９】則ち、燃焼量の増加と減少において、移動
側板状部材の駆動状態が異なる系をたどる所謂ヒステリ
シス特性を持たせている。従って、増加閾値と減少閾値
とを適宜の間隔をあけて設定することにより、燃焼量が
閾値の上下に僅かに変動して、移動側板状部材が全閉と
中開との間で頻繁に繰り返して駆動されるような不具合
を効果的に防止することができる。この設定は、中開と
全開との駆動についても同様に設定可能である。

【００２０】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動状態に応じて予め定められる過渡燃焼期間内は、
燃焼量に対応した燃料供給量、空気の流路面積または送
風機回転数の少なくともいずれかを、目的燃焼量におけ
る制御値とは別に定められた値で燃焼させる過渡燃焼制
御を行い、過渡燃焼期間が終了した後は、目的燃焼量に
応じた定常燃焼制御に移行させる構成とすることができ
る。

【００２１】燃焼装置の燃焼制御中に燃焼量が変動する
と、燃料供給量、空気の流路面積あるいは送風機回転数
を燃焼量の変動に応じて変化させて空気対燃料ガス比を
最適値に維持する必要がある。空気対燃料ガス比が最適
値に維持できなければ不完全燃焼となり、煤が生じたり
異臭が発生する不具合が生じる。ところが、前記した燃
料供給量、空気の流路面積あるいは送風機回転数のいず
れについても、目的燃焼量に対応した制御値に安定する
までに各々異なった時間を要する。このため、燃焼量の
変動制御を開始してから目的の燃焼量で安定燃焼が行わ
れるまでの期間は、各々の制御値が安定しないため、空
気対燃料ガス比が最適値からずれる。

【００２２】本発明は、燃焼量を目的燃焼量に変動させ
る過渡期に、目的とする燃焼量とは異なる過渡燃焼期間
を一時的に設けて、燃焼量の変動時における空気対燃料
ガス比のずれを最小限に抑えようとするものである。則
ち、燃焼量の増加あるいは減少およびその変動幅に応じ
て予め定められた過渡燃焼期間を設ける。この過渡燃焼
期間内においては、燃料供給量、空気の流路面積あるい
は送風機回転数の少なくともいずれかを、目的燃焼量に
おける制御値とは別の値で燃焼させる過渡燃焼制御を行
う。そして、過渡燃焼期間が終了すると、燃料供給量、
空気の流路面積および送風機回転数を目的燃焼量に応じ
た値として定常燃焼制御に移行させる。

【００２３】則ち、燃焼量を目的燃焼量へ移行させる過
程において、過渡燃焼期間を一時的に設けることによ
り、空気対燃料ガス比のずれを効果的に補償している。
過渡燃焼期間には、燃料供給量、空気の流路面積あるい
は送風機回転数のいずれか１つだけを過渡燃焼制御して
も良く、また、これらの内の２つを組み合わせて過渡燃
焼制御することもできる。また、燃料供給量、空気の流
路面積および送風機回転数の全てについて過渡燃焼制御
を行うことも可能である。

【００２４】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動時における燃料供給の変化量を、送風機回転数の
過渡特性に応じて定められる値に制御しつつ目的の燃料
供給量に移行する構成とすることができる。送風機はモ
ータの回転軸にファンを固定した構造であり、モータを
回転駆動して下流側へ向けて送風を行う。ところで、通
常、送風機には送風を行うために充分なトルクを有した
モータが用いられるため、回転数を増加させる場合の追
従性は高い。則ち、送風機の回転数は駆動電圧などの増
加によって短時間に増加可能である。

【００２５】しかし、回転数を減少させる場合は、モー
タの回転軸にファンの慣性力が加わるため、追従性が著
しく低下する。例えば、送風機の駆動電圧を低下させて
も、ファンの慣性によって目的回転数に低下するまでに
相当の時間を要する。このため、燃焼量の変動に伴って
燃料を目的供給量に直ちに減少すると、燃料供給量に対
する空気供給量（送風機回転数）がずれて、送風機が目
的回転数に至るまでに不完全燃焼状態を生じる。

【００２６】本発明によれば、燃焼量の変動時におい
て、燃料の供給量を増加あるいは減少させる変化量を、
送風機回転数の増加あるいは減少時の過渡特性に応じて
制御する。そして、燃料供給の変化量を制御しつつ目的
の燃料供給量に移行する。これにより、燃焼量の変動時
における燃料供給量と空気供給量とのずれを補償して、
安定した燃焼を確保できる。

【００２７】前記本発明において、制御手段は、燃焼量
の変動時における燃料供給の変化量を、移動側板状部材
の回転位置に応じて定められる値に制御しつつ目的の燃
料供給量に移行する構成とすることができる。前記した
ように、送風機は慣性が大きいために燃焼量の変動時に
おける供給空気量のずれを生じる。ところで、燃焼装置
では、燃焼量の変動に伴って送風機の回転数と共に移動
側板状部材を回転駆動して供給空気量を制御する。

【００２８】そこで、本発明は、送風機の回転数に代え
て、移動側板状部材の回転位置に応じて燃料供給を増加
あるいは減少させるときの変化量を制御するものであ
る。本発明によっても、燃焼量の変動過程における燃料
供給量と空気供給量とのずれを補償して、安定した燃焼
を確保することができる。

【００２９】前記本発明において、制御手段は、燃料供
給量を、燃焼量の増加あるいは減少変動に応じて定めら
れる所定時間毎に所定量ずつ段階的に増加あるいは減少
させて変化させる構成とすることができる。燃料の供給
量を変化させる場合、連続的に増加あるいは減少させる
ことができる。しかし、燃料供給量を連続的に変化させ
る場合は、例えば、流量を連続変化させる制御構造を要
し、構造が複雑になる。

【００３０】そこで、例えば、所定の燃料配管を流れる
燃料を断続（オンオフ）制御するような定流量ポンプを
用いた構成を採ることができる。このような構成では、
定流量ポンプのオン時間（駆動時間）を変化させること
により、管内を流れる燃料の平均流量を制御することが
できる。また、定流量ポンプは断続制御であるので、構
造が簡単で制御も容易である。本発明によれば、燃焼量
の増加あるいは減少に応じて、所定時間毎に所定量ずつ
定流量ポンプのオン時間を増加あるいは減少させること
により、等価的な平均流量を段階的に変化させることが
可能である。

【００３１】前記本発明において、制御手段は、過渡燃
焼期間、燃料供給量、移動側板状部材の駆動回転位置、
または、送風機回転数の少なくともいずれかを燃焼量に
対応させて予め格納した制御テーブルを有しており、燃
焼制御時には、当該制御テーブルを参照して燃焼量に応
じた燃焼制御を行う構成とすることができる。

【００３２】この構成によれば、制御手段は制御テーブ
ルを参照して燃焼量に応じた制御値を求めて直ちに燃焼
制御を行うことができ、制御が簡略化され高速化するこ
とができる。制御テーブルには、前記した過渡燃焼期
間、燃料供給量、移動側板状部材の駆動回転位置、また
は、送風機回転数の少なくともいずれかを燃焼量に対応
させて格納しても良く、また、これらの組み合わせたも
のを燃焼量に対応させて格納しても良い。更に、これら
の全てのデータを燃焼量に対応させて格納した構成とす
ることも可能である。

【００３３】同時に提案される本発明は、液体燃料を気
化して燃料ガスを生成し、生成された燃料ガスまたは供
給される空気と燃料ガスの混合ガスを燃焼部へ送出して
燃焼させる燃焼装置において、断続制御によって液体燃
料を供給する定流量ポンプと、燃料供給制御を含む燃焼
制御を行う制御手段とを有しており、制御手段は、燃焼
量に応じて予め定められた周期毎に、燃料供給量に応じ
た所定時間だけ定流量ポンプを駆動して燃料供給を行う
構成とすることができる。

【００３４】定流量ポンプによって燃料供給を行う場
合、通常、所定周期毎に燃料供給量に応じた所定時間だ
け定流量ポンプを駆動して平均した燃料供給量を制御す
ることが多い。この構成では、最低燃焼量において燃料
供給量も最小となり、所定周期毎における定流量ポンプ
の駆動時間が著しく短くなる。このため、短い駆動時間
における燃料の流動量にばらつきが生じ易く、結果的に
燃料の平均流量が変動して燃焼むらを生じる。

【００３５】また、燃焼量の増加に連れて所定周期毎に
おける定流量ポンプの駆動時間は増大するので、駆動時
間毎における燃料の流動量は安定する。しかし、燃料の
供給量が増加するために、所定周期毎の断続駆動に伴う
脈動が生じ易く、火炎の脈動の発生要因となる。特に、
最低燃焼量における駆動時間を増大させるために、所定
周期を大きく設定すると、燃焼量の増加に伴う脈動の発
生が増大する。言い換えれば、燃料供給量の大小に拘わ
らず、一定の駆動周期によって定流量ポンプを駆動する
ために弊害を生じている。

【００３６】本発明によれば、燃焼量に応じて定流量ポ
ンプを駆動する周期を変化させている。則ち、燃焼量が
低いときは駆動周期を長く（増加）し、燃焼量の増加に
連れて駆動周期を短く（減少）している。そして、燃焼
量に応じた所定周期毎に燃料供給量に応じた所定時間だ
け定流量ポンプを駆動して燃料供給を行っている。これ
により、燃焼量が低いときは駆動周期が増加するので、
定流量ポンプの駆動時間が著しく短くなることがない。
これにより、燃料供給量が安定し燃焼むらの発生が防止
される。また、燃焼量が増加すると駆動周期が減少する
ので、燃料供給量が増加しても脈動の発生を効果的に抑
えることができ、火炎の脈動が防止される。

【００３７】前記本発明において、燃焼部の上流側に配
置され、空気の流路面積を変化させて送風機から燃焼部
へ供給される空気量を制御する空気量調節部材を備えて
おり、制御手段は、燃焼量に応じて調節制御される空気
の流路面積に対応させて、定流量ポンプの駆動周期を変
化させる構成とすることができる。燃焼装置では、燃焼
量の変動に伴って燃料供給量と共に移動側板状部材を回
転駆動する。そこで、本発明は、燃料供給量に代えて、
移動側板状部材の回転位置に応じて定流量ポンプの駆動
周期を変化させるものである。本発明によっても、燃焼
量の高低における燃料供給量を安定化させて安定した燃
焼を確保することができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施形態を説明する。本発明の燃焼装置は、燃焼量の変
動時においてオイルポンプによる液体燃料供給量、送風
機および空気量調節部材による空気供給量を適切に制御
することにより、安定燃焼を行わせることに特徴を有し
たものである。そこで、制御の詳細な説明に先立って、
燃焼装置１の内部構成を説明する。尚、以下の説明にお
いて、燃焼装置１は液体燃料（石油）を気化させて燃焼
させる構成を採用している。また、燃焼装置１の上下の
関係は、燃焼装置１を給湯器等に設置した状態を基準と
する。

【００３９】（燃焼装置の構成）図１は本発明の実施形
態に係る燃焼装置１の断面図、図２は図１に示す燃焼装
置１に採用される気化器および炎孔ベースを示す斜視
図、図３は炎孔ベースの上面側の気化器近傍を示す拡大
斜視図、図４は炎孔ベースの下面側を示す拡大斜視図、
図５は空気量調節部材を示す斜視図である。

【００４０】本実施形態の燃焼装置１は、炎孔を下に向
けて給湯器などに内蔵されるもので、下方燃焼型（下方
へ向けて火炎を噴出する所謂逆燃焼型）である。図１に
示すように、燃焼装置１は、上から送風機２、駆動機械
部３、空気量調節部４、混合部５及び燃焼部６が順次積
み重ねられて構成される。また、混合部５及び燃焼部６
の近傍には気化部（気化器）７が設けられ、空気量調節
部４と気化器７の間には、流路形成部材１３が配されて
空気流路が形成されている。

【００４１】順次説明すると、図１に示すように、送風
機２は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング
２０の内部にファン（回転翼）２１が回転可能に配され
たもので、ハウジング２０の中央部には、吸気開口２２
が設けられている。

【００４２】駆動機械部３は箱体１０を有し、その天板
１２の中央にモータ３０が取り付けられている。モータ
３０は、両端部から回転軸３０ａ，３０ｂが突出してお
り、回転軸３０ａ，３０ｂは、燃焼装置１の略全長を上
下へ向けて貫通している。そして、モータ３０の上方側
の回転軸３０ａは、ファン２１に接続され、下方側の回
転軸３０ｂは、気化器７の回転部材８に接続されてい
る。則ち、モータ３０の回転駆動により、ファン２１が
回転駆動されて下方へ向けて送風（空気供給）を行うと
共に、回転部材８が同時に回転駆動される。

【００４３】混合部５、燃焼部６及び気化部７は、炎孔
ベース６０を中心として構成され、炎孔ベース６０の中
央部に気化部７が設けられている。そしてこれらの構成
部品がハウジング１１内に収納されたものである。炎孔
ベース６０は、図２に示すように、アルミダイカストに
よって作られたものであり、複雑な枠組と開口及び溝が
設けられている。炎孔ベース６０の上面側は、主として
燃料ガス及び二次空気の流路構成面として機能し、下面
側は炎孔取付け面として機能する。尚、図２では炎孔ベ
ース６０の上方に上面板６５を取り付けた状態で示して
いる。

【００４４】炎孔ベース６０の上面側は、図３に示すよ
うに、主として燃料ガス及び二次空気の流路形成面とし
て機能し、下面側は図４に示すように炎孔取付け面とし
て機能する。則ち、図３に示すように、炎孔ベース６０
の上面側には、多数のループ状の垂直壁６２で仕切られ
た溝６３が設けられており、隣接する垂直壁６２同士の
間には、溝６４が設けられている。そして、後述する気
化器７で生成された燃料ガスは、上面壁６１と垂直壁６
２との間を介して溝６４から下方側の炎孔へ噴出して火
炎を発生させる。

【００４５】炎孔ベース６０の下面側は、図４に示すよ
うに、多数のループ状の垂直壁６６が設けられており、
この垂直壁６６で仕切られた各ループ内には多数の開口
６７が配列されている。垂直壁６６は上面側の垂直壁６
２と対応した位置に設けられており、垂直壁６６で仕切
られた開口６７は、上面側の溝６３と連通して二次空気
の供給路を形成している。

【００４６】また、隣接する垂直壁６６同士の間には、
上面側から連通する溝６４が配されている。そして、隣
接する垂直壁６６同士の間には、垂直壁６６を跨ぐよう
に炎孔部材６８が被せられて固定されている。炎孔部材
６８は、断面が略コ字状であり、下面側の長手両側縁近
傍には多数の炎孔６８ａが千鳥状に配列されている。そ
して、溝６４を通じて供給される燃料ガス（混合ガス）
が炎孔６８ａから噴出し、この燃料ガスに着火されて火
炎を生じる。

【００４７】図３に示すように、気化部７は、気化室７
０と回転部材８によって構成されている。気化室７０
は、図２に示すように、底面部７１と周部７２を持つ円
筒体であり、底面部７１は閉塞し、上部は開口してい
る。則ち、気化室７０は窪んだ形状をしており、底面部
７１及び周部７２は閉塞していて気密・水密性を持ち、
上部は開放されている。気化室７０は、前記した様に底
面部７１及び周部７２を持ち、あたかもコップの様な形
状をしていて、炎孔ベース６０の中央部分に取り付けら
れている。

【００４８】気化室７０の底面部７１内には、電気ヒー
タ７３が内蔵されている。この電気ヒータ７３に通電す
ることにより底面部７１が発熱し、さらにこの熱が気化
室７０の壁を伝導し、気化室７０の内壁が全体的に加熱
される機能を有する。これにより、後述するように、気
化室７０の内部で飛散された液体燃料を気化し易くする
機能を有している。

【００４９】回転部材８は、前記した回転軸３０ｂに取
り付けられて一体的に回転するもので、燃料パイプ１４
を介して供給（滴下）される液体燃料を回転による遠心
力によって飛散させ、気化室７０の内部で熱によって気
化させて燃料ガスを生成する。また、気化された燃料ガ
スと送風機２から供給される一次空気とを撹拌して均一
な混合ガスを生成する機能を有している。本実施形態の
燃焼装置１では、燃料を圧送するための定流量ポンプ
（不図示）が燃料パイプ１４に接続されている。そし
て、定流量ポンプをオン・オフ制御することにより、燃
料パイプ１４を介して供給される燃料の平均供給量を調
節しつつ回転部材８へ滴下する構成とされている。

【００５０】回転部材８は、気化室７０の内部で液体燃
料を効率良く気化させるために、燃料パイプ１４から滴
下された液体燃料（本実施形態では石油を使用）を微粒
子状にして飛散させると共に、気化した燃料ガスと一次
空気とを撹拌させて均一に混合する働きを行うものであ
る。本実施形態では、回転部材８は、図２に示すよう
に、有底の円筒形の周部を切り起こして複数の羽根８ａ
を設けた形状であり、滴下された液体燃料を効率良く飛
散させると共に、気化された燃料ガスと一次空気とを均
一に混合させる構造としている。

【００５１】空気量調節部４は、図１，図５に示すよう
に、円板状の移動側板状部材４１と方形状の固定側板状
部材４２によって構成され、固定側板状部材４２に対し
て移動側板状部材４１が回転可能に取り付けられたもの
である。移動側板状部材４１は円板形であり、中央部に
軸挿通孔４１ａが設けられている。この軸挿通孔４１ａ
の周囲には、放射状に１２個の略３角形状の開口４１ｂ
が設けられ、更に外側に１２個の略方形状の開口４１ｃ
が設けられている。また、移動側板状部材４１には、周
縁部の一部を垂直に切り起こした係合部４１ｄが設けら
れている。

【００５２】固定側板状部材４２は方形状であり、移動
側板状部材４１よりも大きい。固定側板状部材４２の中
央部にも軸挿通孔４２ａが設けられている。この軸挿通
孔４２ａの周囲には、放射状に１２個の略３角形状の開
口４２ｂが設けられ、更に外側に１２個の略方形状の開
口４２ｃが設けられている。また、固定側板状部材４２
には、駆動片４３を揺動自在に支持する支持部材４２ｄ
が固定されている。この駆動片４３の一端は、箱体１０
の外壁に固定されたステップモータ４０の駆動軸４０ａ
に接続され、他端は移動側板状部材４１の係合部４１ｄ
へ係合している。

【００５３】移動側板状部材４１は、固定側板状部材４
２の上にあり、中央の軸挿通孔４１ａ，４２ａを中心と
して相対的に回転可能である。そして、ステップモータ
４０を駆動すると、駆動軸４０ａに係合した駆動片４３
が揺動し、移動側板状部材４１の係合部４１ｄを接線方
向へ向けて押圧する。その結果、移動側板状部材４１
が、固定側板状部材４２の上で中央の軸挿通孔４１ａを
中心として相対的に回転する。

【００５４】則ち、空気量調節部４は、ステップモータ
４０によって移動側板状部材４１を回転させることによ
り、移動側板状部材４１と固定側板状部材４２の開口４
１ｂ，４２ｂ同士および開口４１ｃ，４２ｃ同士の重な
り具合を変化させている。このように、空気量調節部４
は、開口同士の重なり具合を変化させることで空気の流
路面積を増減させて、開口を介して上下に移動する空気
量を調節するものである。

【００５５】この空気量調節部４により、送風機２から
燃焼部６側へ至る空気の流路面積を調節して、送風機２
で発生した空気流の燃焼部６側への供給量を制御してい
る。本実施形態では、空気量調節部４において移動側板
状部材４１を制御することにより、燃焼状態に応じて、
全閉状態、中開状態および全開状態の３段階に流路面積
を切換制御している。また、移動側板状部材４１および
固定側板状部材４２の開口形状を適宜に形成することに
より、全閉、中開および全開状態における一次空気（気
化器７へ直接供給する空気）および二次空気（炎孔ベー
ス６０の炎孔６８ａの周囲へ供給される空気）の双方の
供給量を最適に調節する構成としている。尚、ステップ
モータ４０は制御回路部５で生成された制御信号によっ
て駆動され、燃焼状態に応じた最適な流路面積が得られ
るように空気量調節部４が調整制御される。

【００５６】流路形成部材１３は、図１に示すように、
薄板を略円錐形に曲げて作られたものであり、内部は空
洞で上下に連通している。則ち、流路形成部材１３は、
上部と下部に開口を有し、両者は連通しており、上部の
開口は、前記した固定側板状部材４２の中心部へ当接
し、下部の開口は、後述する一次空気導入筒１５へ連通
している。

【００５７】流路形成部材１３の内側には、燃料パイプ
（燃料供給管）１４が固定されている。燃料パイプ１４
は、流路形成部材１３の上部の開口から内部に入り、流
路形成部材１３および一次空気導入筒１５を貫通して気
化器７の回転部材８の内部に至るように取り付けられ
る。

【００５８】箱体１０の外壁には、図１に示すように、
送風機２のモータ３０や空気量調節部材４の制御を含む
燃焼制御を統括する制御回路部（制御手段）５が設けら
れている。本実施形態では、制御回路部５は、ＣＰＵを
用いてデジタル処理を行うデジタル回路で構成される。
則ち、制御回路部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／
Ｏポート、および、必要に応じて、アナログのセンサ信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、あるい
は、生成されたデジタル制御信号をアナログ制御信号に
変換するＤ／Ａ変換回路などを備えている。そして、セ
ンサの検知信号を参照しつつ燃焼量に応じた制御信号を
生成して各部を統括制御するものである。

【００５９】則ち、本実施形態の燃焼装置１では、送風
機２の回転数を制御しつつ発生した空気流を、空気量調
節部材４によって一次空気および二次空気に区分して全
閉、中開および全開の３段階に流量制御して下流側へ供
給する。そして、一次空気は気化器７で気化された燃料
ガスに混合され、燃焼部６へ送出されて火炎を発生させ
る。一方、燃焼部６へ直接供給される二次空気は、火炎
の周囲に供給されて温度を低下させつつ窒素酸化物ＮＯ
ｘを低減した安定燃焼を行わせている。

【００６０】（第１実施形態に係る燃焼制御）次に、第
１実施形態に係る燃焼装置１の燃焼制御を、前記図１〜
図５および図６，図７を参照して説明する。この燃焼制
御は、燃焼量の変動時における空気対燃料ガス比を調節
することにより、安定燃焼を確保するものである。

【００６１】本実施形態の燃焼装置１では、制御回路部
（制御手段）５によって空気量調節部材４のアクチュエ
ータ４０が３段階に駆動される。則ち、空気量調節部材
４の移動側板状部材４１は、図６に示すように、燃焼量
（号数）に応じて全閉、中開、および、全開の３段階に
回転駆動される。

【００６２】本実施形態では、移動側板状部材４１が回
転駆動されるときの燃焼量の値を、燃焼量が増加する場
合と減少する場合とで異なるように設定している。則
ち、図６に示すように、燃焼量が増加する場合は、燃焼
量Ａ（最低状態）から燃焼量Ｂに至るまでの範囲では移
動側板状部材４１は全閉状態を維持し、燃焼量Ｂに至る
と移動側板状部材４１は中開状態へ駆動される。また、
一旦、燃焼量Ｂに至ると、燃焼量Ｂよりも低い燃焼量
Ｂ’から燃焼量Ｃに至るまでの範囲では移動側板状部材
４１は中開状態を維持し、燃焼量Ｃに至ると移動側板状
部材４１は全開状態へ駆動される。更に、一旦、燃焼量
Ｃに至ると、燃焼量Ｃよりも低い燃焼量Ｃ’から燃焼量
ｍａｘまでの範囲では移動側板状部材４１は全開状態を
維持する動作を行う。また、送風機２は図６に示すよう
に、燃焼量および移動側板状部材４１の開度に応じた回
転数で駆動される。

【００６３】一方、燃焼量が減少する場合の移動側板状
部材４１および送風機２の駆動は、燃焼量が増加する場
合とは異なる系を辿る。則ち、燃焼量ｍａｘ（最大状
態）から燃焼量Ｃ’までの範囲では移動側板状部材４１
は全開状態を維持し、燃焼量Ｃ’に至ると移動側板状部
材４１は中開状態へ駆動される。また、一旦、燃焼量
Ｃ’に至ると、燃焼量Ｃ’よりも高い燃焼量Ｃから燃焼
量Ｂ’に至るまでの範囲では移動側板状部材４１は中開
状態を維持し、燃焼量Ｂ’に至ると移動側板状部材４１
は全閉状態へ駆動される。更に、一旦、燃焼量Ｂ’に至
ると、燃焼量Ｂ’よりも高い燃焼量Ｂから燃焼量Ａ（最
低状態）までの範囲では移動側板状部材４１は全閉状態
を維持する動作を行う。この燃焼量が減少する場合も、
送風機２は図６に示すように、燃焼量および移動側板状
部材４１の開度に応じた回転数で駆動される。

【００６４】尚、本実施形態では、燃焼量Ｂ＝９号、燃
焼量Ｂ’＝７．１号、燃焼量Ｃ＝１４．５号、燃焼量
Ｃ’＝１２．６号に設定しており、燃焼量Ｃと燃焼量
Ｃ’の間、および、燃焼量Ｂと燃焼量Ｂ’の間に１．９
号の差を持たせている。則ち、移動側板状部材４１の回
転位置を変更駆動する閾値を、燃焼量の増減で異ならせ
る所謂ヒステリシス特性を持たせている。これにより、
閾値近傍における燃焼量の微少変動によって移動側板状
部材４１が頻繁に切換駆動されることを防止している。

【００６５】本実施形態では、燃焼量の変動に伴って、
前記したように移動側板状部材４１が回転駆動される過
渡期における空気対燃料ガス比のずれを補償するための
過渡燃焼制御を行う。則ち、移動側板状部材４１の回転
方向毎に区別して所定の過渡燃焼期間だけ過渡燃焼制御
を行わせるものである。表１は、移動側板状部材４１の
回転駆動方向毎に区別して、過渡燃焼制御における各部
の制御値を示したものである。

【００６６】尚、表１に示す制御データは、予め、制御
回路部５に設けられたＲＯＭに制御テーブルとして格納
した構成としている。この制御テーブルは、燃焼量（現
在燃焼量と目的燃焼量）に応じた移動側板状部材４１の
駆動状態に対応させて、過渡燃焼期間、過渡燃焼量、移
動側板状部材の回転駆動位置、および、送風機回転数を
対応づけて格納している。そして、制御回路部５は、燃
焼量の変動指令を受けると、現在燃焼量と目的燃焼量か
ら移動側板状部材４１の駆動状態を求める。そして、移
動側板状部材４１の駆動状態に応じて制御テーブルを参
照して、対応した過渡燃焼制御を行う。

【００６７】

【表１】

【００６８】尚、表１において、移動側板状部材４１
は、アクチュエータ（ステップモータ）４０の駆動位置
が０ステップのときに全閉、駆動位置が２９０ステップ
のときに略中開、駆動ステップが７４０ステップのとき
に全開状態を示すものとする。

【００６９】本実施形態の過渡燃焼制御を、図６におい
て、燃焼量を燃焼量Ｄから燃焼量Ｅへ増加する場合につ
いて説明する。但し、燃焼量Ｄ，Ｅは、Ａ＜Ｄ＜Ｂ’で
あり、Ｂ＜Ｅ＜Ｃ’の範囲の値とする。燃焼量Ｄで燃
焼制御中に燃焼量Ｅへの変更指令を受けると、制御回路
部５は過渡燃焼期間（０．３秒間）の間は、一旦、燃焼
号数Ｂ号（９号）、アクチュエータ４０を１００ステッ
プ（略全閉に近い状態）、送風機２を４４００ｒｐｍで
制御して過渡燃焼制御を行う。そして、過渡燃焼期間
（０．３秒）が経過すると、制御回路部５は、燃焼量を
目的の燃焼量Ｅに制御すると共に、移動側板状部材４１
を中開（２９０ステップ）、送風機２を図６で示される
回転数βで駆動して定常燃焼制御に移行する。

【００７０】また、図６において、燃焼量Ｄから燃焼量
Ｆへ燃焼量を増加する場合は、次の制御が行われる。但
し、燃焼量Ｆは、燃焼量Ｃ＜Ｆ＜ｍａｘの範囲の値とす
る。燃焼量Ｄで燃焼制御中に燃焼量Ｆへの変更指令を
受けると、制御回路部５は過渡燃焼期間（０．５秒間）
の間は、一旦、燃焼号数Ｂ号（９号）、アクチュエータ
４０を１５０ステップ（全閉と中開との略中央）、送風
機２を４２００ｒｐｍで制御して過渡燃焼制御を行う。
そして、過渡燃焼期間（０．５秒）が経過すると、制
御回路部５は、燃焼量を目的の燃焼量Ｆに制御すると共
に、移動側板状部材４１を全開（７４０ステップ）、送
風機２を図６で示される回転数γで駆動して定常燃焼制
御に移行する。

【００７１】一方、燃焼量Ｆから燃焼量Ｅへ燃焼量を低
下するときや、燃焼量Ｅから燃焼量Ｄへ燃焼量を低下す
る場合も、表１の制御値に基づいて同様の過渡燃焼制御
が行われる。但し、本実施形態の燃焼装置１では、燃焼
量Ｆから燃焼量Ｄへ低下させるときは、一旦、前記した
燃焼量Ｆから燃焼量Ｅへ燃焼量の低減制御を行い、続け
て、燃焼量Ｅから燃焼量Ｄへの燃焼量の低減制御を行な
わせている。則ち、燃焼量Ｆから燃焼量Ｅへ低下すると
きは、移動側板状部材４１の全開から中開への切換駆動
時および中開から全閉への切換駆動時において各々過渡
燃焼制御を行うようにして、空気対燃料ガス比のずれを
効果的に補償する構成としている。

【００７２】このように、本実施形態に係る燃焼装置１
によれば、移動側板状部材４１の駆動を伴う燃焼量の変
動時には、目的燃焼量に対応した燃焼制御に移行するま
でに、空気対燃料ガス比を最適に維持させるように過渡
燃焼制御を行う。これによって、移動側板状部材４１の
段階的な回転駆動に伴う空気対燃料ガス比のずれを補償
して安定燃焼を維持させることが可能となる。尚、制御
回路部５のＲＯＭに格納する制御テーブル（前記表１に
示した制御データ）の制御データは、燃焼装置１の排気
ガス成分を検知しつつ燃焼試験を行うことによって最適
値を求めることができる。則ち、燃焼量を変化させる燃
焼試験によって排気ガスに含まれる成分を分析し、燃焼
量の変動過渡期において最適な燃焼を行わせるように制
御データを定めることができる。

【００７３】ここで、本実施形態の燃焼装置１では、燃
焼量の変動に応じて、移動側板状部材４１が、隣接する
回転位置を超えて駆動される場合は、途中の回転位置を
飛び越して直ちに目的の回転位置へ制御を行う構成とし
ている。例えば、図７に示すように、燃焼量Ｄから燃焼
量Ｆへ燃焼量を変化させる場合は、移動側板状部材４１
を中開状態の回転位置に停止させることなく、全閉状態
から全開状態へ直接駆動する構成としている。則ち、燃
焼量のＤからＦへの変動指令に応じて、図７のｄ点から
送風機２の回転数および燃焼量を上昇させつつｂ点に移
行する。そして、前記表１に示した移動側板状部材４１
の全閉状態から全開状態へ回転駆動するときの過渡燃焼
制御を行った後に、ｂ点から直接ｃ点へ移行するよう
に、移動側板状部材４１、送風機２および燃焼量の制御
を行う。この後、燃焼量Ｆに応じたｆ点へ移行して定常
燃焼制御が行われる。このように、移動側板状部材４１
の途中の回転位置を飛び越して制御を行うので、燃焼量
の変動に伴う制御を高速化することができ、燃焼応答性
を向上させることができる。

【００７４】（第２実施形態に係る燃焼制御）次に、第
２実施形態に係る燃焼量の変動に伴う供給燃料の変化量
の制御を、前記図１〜図５、および、図８〜図１０を参
照して説明する。本実施形態では、燃焼量の変動時に、
移動側板状部材４１の全閉、中開または全開状態の駆動
位置に応じて、目的の燃料供給量に移行する過程におけ
る燃料供給の変化量を制御するものである。ここに、本
実施形態において例えば燃焼量を１号増加させる制御と
は、燃料供給量および空気供給量の双方を制御して燃焼
量を１号増加させる制御を指している。

【００７５】例えば、図８（ａ）に示すように、移動側
板状部材４１が全閉状態のときに燃焼量を増加させる場
合は、０．１秒毎に燃焼量を１号増加させる動作を繰り
返しつつ目的の燃焼量に移行させる。また、図８（ｂ）
に示すように、移動側板状部材４１が全閉状態のときに
燃焼量を減少させる場合は、０．１秒ごとに燃焼量を
０．２号減少させる動作を繰り返しつつ目的の燃料供給
量に移行させる。従って、移動側板状部材４１が全閉の
ときに、例えば、燃焼量を５号増加させる場合は０．５
秒の時間を要し、逆に燃焼量を５号減少させる場合は
２．５秒の時間を要するように制御が行われる。

【００７６】則ち、燃焼量を増加させる場合は、送風機
２の回転数の増加に伴う慣性の影響が少ないので、燃焼
量（燃料供給量）を短時間に増加させて空気対燃料ガス
比のずれを抑えている。一方、燃焼量を減少させる場合
は、送風機２の回転数の減少に伴う慣性の影響が大きい
ので、燃焼量（燃料供給量）を徐々に減少させることに
よって空気対燃料ガス比のずれを抑制している。

【００７７】図９（ａ），（ｂ）は、移動側板状部材４
１が中開状態における燃焼量の増加および減少状態を示
している。この例では、移動側板状部材４１が中開状態
で燃焼量を増加させるときは、０．１秒ごとに燃焼量を
１．３号増加させる動作を繰り返して目的の燃焼量に移
行する制御を行う。また、移動側板状部材４１が中開状
態で燃焼量を減少させるときは、０．１秒ごとに燃焼量
を０．５号減少させる動作を繰り返して目的の燃焼量に
移行する制御を行っている。

【００７８】同様に、図１０（ａ），（ｂ）は、移動側
板状部材４１が全開状態における燃焼量の増加および減
少状態を示している。この例では、移動側板状部材４１
が全開状態で燃焼量を増加させるときは、０．１秒ごと
に燃焼量を１．５号増加させる動作を繰り返して目的の
燃焼量に移行する制御を行う。また、移動側板状部材４
１が全開状態で燃焼量を減少させるときは、０．１秒ご
とに燃焼量を０．６号減少させる動作を繰り返して目的
の燃焼量に移行する制御を行っている。

【００７９】このように、本実施形態の燃焼装置１によ
れば、送風機２の有する慣性によって回転数の変動が遅
延するのに合わせるように燃焼量（燃料供給量）を変化
させることにより、空気対燃料ガス比のずれを抑えて安
定した燃焼を確保することが可能となる。

【００８０】ここで、本実施形態の燃焼装置１では、前
記したように、燃料供給ポンプとして定流量ポンプを用
いている。そこで、定流量ポンプを用いて、例えば、図
８（ａ）に示したように０．１秒ごとに１号の燃焼量を
増加させる場合の燃料供給量の制御を、図１１を参照し
て説明する。定流量ポンプは、所定周期Ｔｏ毎にオン制
御時間ｔ１だけ駆動して燃料供給を行う。そこで、図８
（ａ）に示す制御を行うには、０．１秒毎にオン制御時
間ｔ１をδずつ増加させることにより、燃料供給量を段
階的に増加制御することが可能である。尚、オン制御時
間ｔ１の増加分δは燃焼量を１号増加させるのに応じて
定まる値である。

【００８１】（第３実施形態に係る燃焼制御）次に、第
３実施形態に係る燃焼量の変動に伴う燃料供給制御を、
前記図１から図５、および、図１２を参照して説明す
る。前記したように、本実施形態では、気化器７へ燃料
を供給するための燃料ポンプ（不図示）として定流量ポ
ンプを用いている。この定流量ポンプは、オン・オフ制
御されるもので、オン制御中は一定流量の燃料が供給さ
れ、オフ制御中は燃料供給が遮断される。則ち、オン制
御の時間幅を調節することによって燃料の平均供給量を
調節するものである。

【００８２】また、本実施形態では、定流量ポンプの駆
動周波数（駆動周期）を燃焼量に応じて変化させてい
る。則ち、燃焼量に応じて移動側板状部材４１が全閉、
中開あるいは全開状態へ回転駆動されることを利用し
て、移動側板状部材４１の回転位置と定流量ポンプの駆
動周期とを対応づけた制御を行っている。

【００８３】詳細に説明すると、図１１（ａ）に示すよ
うに、燃焼量（燃料供給量）が低い場合、則ち、移動側
板状部材４１が全閉のときは定流量ポンプの駆動周波数
をＡＨｚ（１２Ｈｚ）とし、図１１（ｃ）に示すよう
に、燃焼量（燃料供給量）が高い場合、則ち、移動側板
状部材４１が全開のときは定流量ポンプの駆動周波数を
ＣＨｚ（３３Ｈｚ）としている。また、燃焼量が中程度
の場合、則ち、移動側板状部材４１が中開のときは定流
量ポンプの駆動周波数をＢＨｚ（２５Ｈｚ）としてオン
・オフ制御を行う構成としている。これにより、燃料供
給量が少ないときは定流量ポンプの駆動周期を長くし、
燃料供給量が増加すると定流量ポンプの駆動周期を短く
している。

【００８４】則ち、燃料供給量が少ない場合は、長い駆
動周期Ｔ１で定流量ポンプを駆動することによって、オ
ン制御時間ｔｏの最低値が所定値以下に低下することを
防止している。これにより、定流量ポンプのオン制御時
間ｔｏが極端に短くなって制御流量がばらつくような不
具合が防止され、供給燃料のばらつきに伴う火炎変動を
抑えることができる。

【００８５】一方、燃料供給量が多い場合は、短い駆動
周期Ｔ３で定流量ポンプを駆動することにより、定流量
ポンプから送出される燃料の脈動周期を増加させて脈動
レベルを低減することが可能となり、火炎の脈動変動を
効果的に抑制することが可能となる。尚、本実施形態で
は、移動側板状部材の駆動回転位置に応じて定流量ポン
プの駆動周波数（駆動周期）を変化させる構成としてい
るが、本発明はこのような構成に限られるものではな
い。例えば、燃焼量（燃料供給量）に応じて定流量ポン
プの駆動周波数を適宜設定することも可能である。

【００８６】尚、前記した本発明の第１〜第３実施形態
では、空気量調節部材４の移動側板状部材４１を３段階
の回転位置に切換駆動する構成として説明したが、本発
明はこのような構成に限られるものではない。例えば、
移動側板状部材４１を燃焼量に応じて４段階以上の回転
位置に切換駆動することにより、燃焼量に応じた一層き
め細かい制御を行うことも可能である。

【００８７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の燃焼装置によ
れば、簡単な構成によって供給空気量をきめ細かく調節
することができ、安定した燃焼を行わせることができ
る。請求項２に記載の本発明によれば、空気量調節部材
の駆動頻度が低減され、耐久性を向上させた燃焼装置を
提供できる。請求項３に記載の本発明によれば、燃焼量
の変動に対する応答性を向上させた燃焼装置を提供でき
る。請求項４に記載の本発明によれば、燃焼量の微少変
動に伴う空気量調節部材の頻繁な駆動が防止され、安定
した燃焼を確保することができる。請求項５に記載の本
発明によれば、燃焼量の変動過渡期における空気対燃料
ガス比のずれを補償して安定燃焼を確保することが可能
となる。請求項６〜８に記載の本発明によれば、燃焼量
の変動時における燃料供給量を適切に制御することがで
き、空気対燃料ガス比のずれを抑えた安定燃焼を確保す
ることができる。請求項９に記載の本発明によれば、制
御テーブルを参照して直ちに燃焼量に応じた最適な燃焼
制御を行うことができ、信頼性を向上させた燃焼装置を
提供できる。また、請求項１０、１１に記載の本発明に
よれば、燃料供給量を安定させて安定燃焼を確保した燃
焼装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置の断面図であ
る。

【図２】図１に示す燃焼装置に採用される炎孔部材およ
び気化器を示す斜視図である。

【図３】炎孔部材の上面側の気化器周辺を示す拡大斜視
図である。

【図４】炎孔部材の下面側を示す拡大斜視図である。

【図５】図１に示す燃焼装置に採用される空気量調節部
材を示す斜視図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る燃焼制御を示すグ
ラフである。

【図７】図６に示す燃焼制御において、移動側板状部材
を隣接する回転位置を超えて駆動させる場合の制御動作
を示すグラフである。

【図８】（ａ）は移動側板状部材が全閉状態において燃
焼量を増加させる場合の時間に対する燃焼量の増加量を
示すグラフ、（ｂ）は移動側板状部材が全閉状態におい
て燃焼量を減少させる場合の時間に対する燃焼量の低減
量を示すグラフである。

【図９】（ａ）は移動側板状部材が中開状態において燃
焼量を増加させる場合の時間に対する燃焼量の増加量を
示すグラフ、（ｂ）は移動側板状部材が中開状態におい
て燃焼量を減少させる場合の時間に対する燃焼量の低減
量を示すグラフである。

【図１０】（ａ）は移動側板状部材が全開状態において
燃焼量を増加させる場合の時間に対する燃焼量の増加量
を示すグラフ、（ｂ）は移動側板状部材が全開状態にお
いて燃焼量を減少させる場合の時間に対する燃焼量の低
減量を示すグラフである。

【図１１】定流量ポンプを用いて燃料供給量を増加させ
る場合の制御動作を示す説明図である。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、移動側板状部材の回転駆
動位置に応じて定流量ポンプの駆動される状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１燃焼装置２送風機４空気量調節部材４１移動側板状部材４２固定側板状部材４０アクチュエータ５制御手段（制御回路部）６燃焼部

フロントページの続き (72)発明者城出浩作兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者田中良彦兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者桑原宏和兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者橋本康二兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内Ｆターム(参考） 3K003 AA01 AB02 AB06 AC03 AC04 CA04 CA06 CB03 CB04 CB05 CC02 DA04 JA06 KA04 KA05 KB04 NA01 NA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体燃料を気化して燃料ガスを生成し、
生成された燃料ガスまたは送風機から供給される空気と
燃料ガスの混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼
装置において、前記燃焼部の上流側に配置され、所定形状の開口を有し
回転可能に重ね合わせられた移動側板状部材および固定
側板状部材と、固定側板状部材に対して移動側板状部材
を回転駆動して開口同士の重なりで形成される空気の流
路面積を変化させるアクチュエータとを備えた空気量調
節部材と、当該空気量調節部材および前記送風機の制御
を含む燃焼制御を行う制御手段とを備えたことを特徴と
する燃焼装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記空気量調節部材の
アクチュエータを離散値制御して、移動側板状部材を所
定回転位置毎に段階的に回転駆動させることを特徴とす
る請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】前記制御手段は、燃焼量の変動に応じて
隣接する回転位置を超えて移動側板状部材を駆動すると
きは、現在の移動側板状部材の回転位置から目的回転位
置へ飛び越し制御することを特徴とする請求項２に記載
の燃焼装置。
【請求項４】前記制御手段は、移動側板状部材の回転
位置を変更駆動するときの燃焼量の閾値を、燃焼量が増
加する場合と減少する場合とで異なる値に設定すること
を特徴とする請求項２または３に記載の燃焼装置。
【請求項５】前記制御手段は、燃焼量の変動状態に応
じて予め定められる過渡燃焼期間内は、燃焼量に対応し
た燃料供給量、空気の流路面積または送風機回転数の少
なくともいずれかを、目的燃焼量における制御値とは別
に定められた値で燃焼させる過渡燃焼制御を行い、過渡
燃焼期間が終了した後は、目的燃焼量に応じた定常燃焼
制御に移行させることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項６】前記制御手段は、燃焼量の変動時におけ
る燃料供給の変化量を、送風機回転数の過渡特性に応じ
て定められる値に制御しつつ目的の燃料供給量に移行す
ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記
載の燃焼装置。
【請求項７】前記制御手段は、燃焼量の変動時におけ
る燃料供給の変化量を、移動側板状部材の回転位置に応
じて定められる値に制御しつつ目的の燃料供給量に移行
することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に
記載の燃焼装置。
【請求項８】前記制御手段は、燃料供給量を、燃焼量
の増加あるいは減少変動に応じて定められる所定時間毎
に所定量ずつ、段階的に増加あるいは減少させて変化さ
せることを特徴とする請求項６または７に記載の燃焼装
置。
【請求項９】前記制御手段は、前記過渡燃焼期間、燃
料供給量、移動側板状部材の駆動回転位置、または、送
風機回転数の少なくともいずれかを燃焼量に対応させて
予め格納した制御テーブルを有しており、燃焼制御時に
は当該制御テーブルを参照して燃焼量に応じた燃焼制御
を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項
に記載の燃焼装置。
【請求項１０】液体燃料を気化して燃料ガスを生成
し、生成された燃料ガスまたは供給される空気と燃料ガ
スの混合ガスを燃焼部へ送出して燃焼させる燃焼装置に
おいて、断続制御によって前記液体燃料を供給する定流量ポンプ
と、当該定流量ポンプの制御を含む燃焼制御を行う制御
手段とを有しており、当該制御手段は、燃焼量に応じて
予め定められた周期毎に、燃料供給量に応じた所定時間
だけ前記定流量ポンプを駆動して燃料供給を行うことを
特徴とする燃焼装置。
【請求項１１】前記燃焼部の上流側に配置され、空気
の流路面積を変化させて送風機から燃焼部へ供給される
空気量を制御する空気量調節部材を備えており、前記制御手段は、燃焼量に応じて調節制御される空気の
流路面積に対応させて、前記定流量ポンプの駆動周期を
変化させることを特徴とする請求項１０に記載の燃焼装
置。