JP2003222405A - Combustion device and hot water heating device - Google Patents
Combustion device and hot water heating deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼装置および当
該燃焼装置を備えた湯水加熱装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion device and a hot water heater equipped with the combustion device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、給湯装置等に代表される湯水
加熱装置には、石油等の液体燃料を噴霧して燃焼させる
燃焼装置が多用されている。図１２は、燃料を噴霧して
燃焼させる燃焼装置を内蔵した給湯装置の断面図であ
る。図１２において、１００は給湯装置であり、１０１
は燃焼装置である。図１２に示す燃焼装置１０１は、燃
焼ケース１０２を有し、燃焼ケース１０２の下方に、熱
交換器１０３が設けられている。熱交換器１０３は、燃
焼ケース１０２内に水管が挿通されたものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a hot water heating device represented by a hot water supply device, a combustion device for spraying and burning a liquid fuel such as petroleum has been widely used. FIG. 12 is a cross-sectional view of a water heater having a built-in combustion device that sprays and burns fuel. In FIG. 12, 100 is a water heater, and 101
Is a combustion device. The combustion apparatus 101 shown in FIG. 12 has a combustion case 102, and a heat exchanger 103 is provided below the combustion case 102. The heat exchanger 103 has a water pipe inserted into the combustion case 102.
【０００３】燃焼装置１０１は、燃料噴射ノズル１０５
とノズル収納筒１０６と燃焼筒１０７と送風機１０８と
を具備している。燃料噴射ノズル１０５は、ノズル収納
筒１０６内に収納され、外部から供給された燃料を燃焼
筒１０７内に噴霧するものである。The combustion device 101 includes a fuel injection nozzle 105.
The nozzle storage cylinder 106, the combustion cylinder 107, and the blower 108 are provided. The fuel injection nozzle 105 is housed in the nozzle housing cylinder 106 and sprays the fuel supplied from the outside into the combustion cylinder 107.
【０００４】図１３は、燃焼装置１０１における燃料系
統を示す概念図である。燃料噴射ノズル１０５は、燃料
を噴霧する噴霧開口を有し、内部に噴霧開口に至る往き
側流路と、噴霧開口から戻る戻り側流路が設けられてい
る。燃料噴射ノズル１０５の入り側には、第１ポンプ１
１０及び第２ポンプ１１１が直列的に接続されており、
電磁弁１１２を介して燃料タンク１１３に接続されてい
る。ここで第１ポンプ１１０は吐出量を任意に変更でき
る電磁ポンプであり、第２ポンプ１１１は定差圧ポンプ
である。一方、燃料噴射ノズル１０５の戻り側には、逆
止弁１１５及び比例弁１１６が直列的に接続されてお
り、往き側流路の第１ポンプ１１０よりも上流側に接続
されている。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a fuel system in the combustion device 101. The fuel injection nozzle 105 has a spray opening for spraying fuel, and has a forward flow path that reaches the spray opening and a return flow path that returns from the spray opening. The first pump 1 is provided on the inlet side of the fuel injection nozzle 105.
10 and the second pump 111 are connected in series,
It is connected to a fuel tank 113 via a solenoid valve 112. Here, the first pump 110 is an electromagnetic pump whose discharge amount can be arbitrarily changed, and the second pump 111 is a constant differential pressure pump. On the other hand, a check valve 115 and a proportional valve 116 are connected in series to the return side of the fuel injection nozzle 105, and are connected to the upstream side of the first pump 110 in the forward flow path.
【０００５】図１４は、従来の燃焼装置１０１に採用さ
れている比例弁１１６の模式図である。比例弁１１６
は、ケーシング１２０内に燃料流路１２１が形成されて
いる。燃料流路１２１の端部には逆止弁１１５が接続さ
れる燃料流入口１２２と、燃料が流出する燃料流出口１
２３とが形成されており、燃料流路１２１の中途には、
弁座１２５が設けられている。弁座１２５には、接離自
在なように球状の弁体１２６が配設されている。弁体１
２６に当接する位置には、プランジャ１２７が配置され
ている。プランジャ１２７の周囲には、コイル１２８が
設けられている。コイル１２８に通電すると、プランジ
ャ１２７は、ケーシング１２０の軸線上を進退し、弁体
１２６を押し動かす。FIG. 14 is a schematic diagram of a proportional valve 116 used in a conventional combustion device 101. Proportional valve 116
Has a fuel passage 121 formed in the casing 120. A fuel inlet 122 to which a check valve 115 is connected is provided at an end of the fuel flow passage 121, and a fuel outlet 1 through which fuel flows out.
23 are formed, and in the middle of the fuel flow path 121,
A valve seat 125 is provided. A spherical valve element 126 is disposed on the valve seat 125 so as to be freely attached and detached. Disc 1
A plunger 127 is arranged at a position where it abuts on the shaft 26. A coil 128 is provided around the plunger 127. When the coil 128 is energized, the plunger 127 moves back and forth on the axis of the casing 120 to push and move the valve body 126.
【０００６】弁体１２６がプランジャ１２７に押し動か
されると、燃料流路１２１の流路面積が変化し、燃料流
入口１２２から燃料流出口１２３へと流れ出る燃料の流
量が変化する。よって、比例弁１１６は、図示しない電
力調整手段によりコイル１２８に流す電力を変化させる
ことによって戻り側流路を流れる燃料の流量を調整する
ことができる。When the valve body 126 is pushed by the plunger 127, the flow passage area of the fuel flow passage 121 changes, and the flow rate of the fuel flowing from the fuel inlet 122 to the fuel outlet 123 changes. Therefore, the proportional valve 116 can adjust the flow rate of the fuel flowing through the return side flow passage by changing the electric power flowing through the coil 128 by the electric power adjusting means (not shown).
【０００７】従来技術の燃焼装置１０１では、燃料タン
ク１１３から供給された燃料が第１ポンプ１１０によっ
て加圧され、第２ポンプ１１１の吸入側に供給される。
燃料は、第２ポンプ１１１によってさらに加圧され、燃
料噴射ノズル１０５へと流入する。In the conventional combustion device 101, the fuel supplied from the fuel tank 113 is pressurized by the first pump 110 and supplied to the suction side of the second pump 111.
The fuel is further pressurized by the second pump 111 and flows into the fuel injection nozzle 105.
【０００８】加圧され高圧状態の燃料は、燃料噴射ノズ
ル１０５突端の噴霧開口に至り、その一部が外部に開放
されて霧状に噴射される。燃料噴射ノズル１０５に供給
されたものの噴霧されなかった残余の燃料は、逆止弁１
１５を通過して比例弁１１６の燃料流入口１２２に流入
する。燃料流入口１２２から比例弁１１６内に流入した
燃料は、コイル１２８に流される電流量に応じた流量で
往き側流路の上流側へと戻される。The pressurized and high-pressure fuel reaches the spray opening at the tip of the fuel injection nozzle 105, a part of which is opened to the outside and is sprayed in the form of mist. The remaining fuel that was supplied to the fuel injection nozzle 105 but was not sprayed was used as the check valve 1.
After passing through 15, the fuel flows into the fuel inlet 122 of the proportional valve 116. The fuel that has flowed into the proportional valve 116 from the fuel inlet 122 is returned to the upstream side of the forward flow passage at a flow rate that corresponds to the amount of current that is passed through the coil 128.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼装置１０１
において、燃料噴霧ノズル１０５から噴霧される燃料の
噴霧量の調整は、比例弁１１６から往き側流路に戻され
る燃料の流量の調整により行われていた。即ち、従来の
燃焼装置１０１は、要求される燃焼量に応じて、比例弁
１１６のコイル１２８に所定の電力を印加することによ
り、弁体１２６の開度を調整し、燃料の噴霧量を調整し
ていた。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional combustion device 101
In the above, the adjustment of the spray amount of the fuel sprayed from the fuel spray nozzle 105 has been performed by adjusting the flow rate of the fuel returned from the proportional valve 116 to the forward flow passage. That is, the conventional combustion device 101 adjusts the opening degree of the valve body 126 and adjusts the fuel spray amount by applying a predetermined electric power to the coil 128 of the proportional valve 116 according to the required combustion amount. Was.
【００１０】燃焼装置１０１を燃焼駆動させると、雰囲
気温度の変化などにより次第に比例弁１１６の温度が変
化し、ケーシング１２０内のコイル１２８の温度も変化
する。コイル１２８は、温度変化によりその抵抗値が増
減する。そのため、コイル１２８の温度が不安定な場合
には、コイル１２８に流れる電流量が不安定となり、戻
り流路を流れる燃料の流量の調整が困難である。よっ
て、従来の燃焼装置１０１は、燃料の噴霧量を精度よく
調整し、燃焼状態を安定化することが困難であり、供給
電流量を安定化すべく定電流回路を別途設ける必要があ
った。When the combustion device 101 is driven to burn, the temperature of the proportional valve 116 gradually changes due to changes in the ambient temperature and the temperature of the coil 128 in the casing 120 also changes. The resistance value of the coil 128 increases or decreases depending on the temperature change. Therefore, when the temperature of the coil 128 is unstable, the amount of current flowing through the coil 128 becomes unstable, and it is difficult to adjust the flow rate of the fuel flowing through the return passage. Therefore, in the conventional combustion device 101, it is difficult to accurately adjust the fuel spray amount and stabilize the combustion state, and it is necessary to separately provide a constant current circuit to stabilize the supply current amount.
【００１１】また、比例弁１１６は、プランジャ１２７
を進退させることにより、弁体１２６と燃料流路１２１
との隙間を微調整し、燃料の流量を調整するものであ
る。そのため、比例弁１１６は、燃料流路１２１や弁体
１２６の形状などの機械的バラツキにより、燃料の流量
が大きく変化してしまうという。そのため、従来の燃焼
装置１０１では、燃料を安定燃焼させるために、コイル
１２８に接続された電力調整手段に上記した機械的バラ
ツキを調整するための調整手段を別途設ける必要があっ
た。The proportional valve 116 has a plunger 127.
By moving the valve back and forth, the valve body 126 and the fuel flow path 121
The flow rate of fuel is adjusted by finely adjusting the gap between and. Therefore, in the proportional valve 116, the fuel flow rate is significantly changed due to mechanical variations such as the shapes of the fuel flow passage 121 and the valve body 126. Therefore, in the conventional combustion device 101, in order to stably burn the fuel, it is necessary to separately provide the power adjusting means connected to the coil 128 with the adjusting means for adjusting the above-mentioned mechanical variation.
【００１２】そこで本発明は、上記した問題に鑑み、燃
料の噴霧量を精度よく調整できる燃焼装置および当該燃
焼装置を具備した湯水加熱装置を提供することを目的と
した。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a combustor capable of accurately adjusting the amount of fuel spray and a hot and cold water heater equipped with the combustor.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記した問題を解決すべ
く提供される請求項１に記載の発明は、燃料を噴霧する
噴霧手段と、当該噴霧手段に燃料を供給する燃料往路と
を有し、当該燃料往路の中途に燃料を噴霧手段に送る燃
料ポンプを設けた湯水加熱装置において、前記噴霧手段
は、燃料を噴霧する噴霧開口を有し、内部に噴霧開口に
至る往き側流路と、噴霧開口から戻る戻り側流路とを有
する戻り型ノズルであり、前記噴霧手段には、前記燃料
往路から前記噴霧手段に供給された燃料の一部を、前記
戻り側流路を経て前記燃料往路に設けられた燃料ポンプ
よりも上流側に戻す燃料復路が接続されており、当該燃
料復路の中途には断続的あるいは周期的に開閉可能な間
欠開閉弁が設けられており、当該間欠開閉弁は、燃料の
流出を規制する弁体を具備し、当該弁体の開閉により単
位時間当たりの燃料の流量を調整することを特徴とする
燃焼装置である。The invention according to claim 1 provided to solve the above-mentioned problems has a spray means for spraying fuel, and a fuel outward path for supplying fuel to the spray means. In the hot water heating device provided with a fuel pump for sending fuel to the spraying means in the middle of the fuel outward path, the spraying means has a spray opening for spraying the fuel, and a forward side flow path reaching the spray opening inside, A return type nozzle having a return side flow path returning from a spray opening, wherein a part of the fuel supplied from the fuel forward path to the spray means is supplied to the spraying means through the return side flow path to the fuel forward path. Is connected to a fuel return path that returns to the upstream side of the fuel pump, and an intermittent opening / closing valve that can be opened or closed intermittently or periodically is provided in the middle of the fuel return path. , Valves that regulate the outflow of fuel Comprising a, a combustion apparatus, characterized by adjusting the flow rate of fuel per unit time by opening and closing of the valve body.
【００１４】本発明の燃焼装置は、間欠開閉弁の弁体を
開閉させ、燃料復路内を流れる燃料の流量を変更するこ
とにより、噴霧手段から噴霧される燃料の量を調整する
ものである。前記燃焼装置に採用されている間欠開閉弁
は、弁体の開閉により単位時間当たりの燃料の流量を変
更するものである。そのため、弁体が開いた際に燃料復
路内を流れる燃料の流量は、間欠開閉弁やその近傍の温
度変化によらず常に安定している。よって、本発明の燃
焼装置は、噴霧手段から噴霧される燃料の量を精度よく
調整することができ、要求される燃焼量に応じた量の燃
料を噴霧し、完全燃焼することができる。そのため、本
発明の燃焼装置は、エネルギー効率が高い。The combustion apparatus of the present invention adjusts the amount of fuel sprayed from the spraying means by opening and closing the valve body of the intermittent on-off valve and changing the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path. The intermittent on-off valve used in the combustion device changes the flow rate of fuel per unit time by opening and closing the valve body. Therefore, the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path when the valve body is opened is always stable regardless of the temperature change in the intermittent on-off valve and its vicinity. Therefore, the combustion device of the present invention can accurately adjust the amount of fuel sprayed from the spraying means, and can spray the fuel in an amount corresponding to the required combustion amount and complete combustion. Therefore, the combustion device of the present invention has high energy efficiency.
【００１５】また、本発明の燃焼装置は、燃焼状態が安
定しているため、燃料の不完全燃焼による一酸化炭素な
どの有毒ガスやススの発生量を最低限に抑制できる。よ
って、本発明の燃焼装置は、環境に調和した燃焼駆動が
可能であり、ススの堆積などによる燃焼装置の故障も少
ない。Further, since the combustion state of the combustion apparatus of the present invention is stable, the generation amount of toxic gas such as carbon monoxide and soot due to incomplete combustion of fuel can be minimized. Therefore, the combustion device of the present invention can perform combustion drive in harmony with the environment, and there are few failures of the combustion device due to accumulation of soot.
【００１６】また、請求項２に記載の発明は、燃料を噴
霧する噴霧手段と、当該噴霧手段に燃料を供給する燃料
往路とを有し、当該燃料往路の中途に燃料を噴霧手段に
送る燃料ポンプを設けた湯水加熱装置において、前記噴
霧手段は、燃料を噴霧する噴霧開口を有し、内部に噴霧
開口に至る往き側流路と、噴霧開口から戻る戻り側流路
とを有する戻り型ノズルであり、前記噴霧手段には、前
記燃料往路から前記噴霧手段に供給された燃料の一部
を、前記戻り側流路を経て前記燃料往路に設けられた燃
料ポンプよりも上流側に戻す燃料復路が接続されてお
り、当該燃料復路の中途にはインジェクター弁が設けら
れており、当該インジェクター弁は、燃料の流出を規制
する弁体を具備し、当該弁体の開閉により単位時間当た
りの燃料の流量を調整することを特徴とする燃焼装置で
ある。The invention according to claim 2 has a spraying means for spraying the fuel, and a fuel outward path for supplying the fuel to the spraying means, and a fuel for sending the fuel to the spraying means in the middle of the fuel outward path. In the hot-water / water heating device provided with a pump, the spraying means has a spraying opening for spraying fuel, and a return-type nozzle having therein a forward-side flow path leading to the spraying opening and a return-side flow path returning from the spraying opening. The fuel return path for returning a part of the fuel supplied from the fuel outward path to the atomizing means to the upstream side of the fuel pump provided in the fuel outward path through the return side passage Is connected, and an injector valve is provided in the middle of the fuel return path.The injector valve is equipped with a valve body that regulates the outflow of fuel. Adjust the flow rate A combustion apparatus according to claim Rukoto.
【００１７】ここで、「インジェクター弁」とは、極め
て短い時間で断続的に弁体を開閉することができる弁で
ある。例えば、インジェクター弁は、アクチュエータ
と、当該アクチュエータを駆動させるための電磁コイル
と、前記アクチュエータに連動する弁体とを備え、前記
電磁コイルに電流を供給することで弁体を開くことがで
きるものである。Here, the "injector valve" is a valve capable of intermittently opening and closing the valve body in an extremely short time. For example, the injector valve includes an actuator, an electromagnetic coil for driving the actuator, and a valve body that works in conjunction with the actuator, and the valve body can be opened by supplying a current to the electromagnetic coil. is there.
【００１８】本発明の燃焼装置は、インジェクターの弁
体を開閉させ、燃料復路内を流れる燃料の流量を変更す
ることにより、噴霧手段から噴霧される燃料の量を調整
するものである。前記燃焼装置に採用されているインジ
ェクター弁は、弁体の開閉により単位時間当たりの燃料
の流量を変更するものであり、弁体が開いた際に燃料復
路内を流れる燃料の流量は、間欠開閉弁やその近傍の温
度変化によらず常に安定している。従って、本発明の燃
焼装置は、燃料の噴霧量および燃焼量を精度よく調整す
ることができ、燃料が安定して完全燃焼される。そのた
め、本発明の燃焼装置はエネルギー効率が高い。The combustion apparatus of the present invention adjusts the amount of fuel sprayed from the spray means by opening and closing the valve element of the injector and changing the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path. The injector valve used in the combustion device changes the flow rate of fuel per unit time by opening and closing the valve body, and the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path when the valve body opens is intermittently opened and closed. It is always stable regardless of temperature changes in the valve and its vicinity. Therefore, the combustion device of the present invention can accurately adjust the spray amount and the combustion amount of the fuel, and the fuel is stably and completely burned. Therefore, the combustion device of the present invention has high energy efficiency.
【００１９】また、本発明の燃焼装置は、燃焼状態が安
定しているため、燃料の不完全燃焼による一酸化炭素な
どの有毒ガスやススの発生量を最低限に抑制できる。よ
って、本発明の燃焼装置は、環境に調和した燃焼駆動が
可能であり、ススの堆積などによる燃焼装置の故障も少
ない。Further, since the combustion apparatus of the present invention has a stable combustion state, it is possible to minimize the amount of toxic gas such as carbon monoxide and soot generated by incomplete combustion of fuel. Therefore, the combustion device of the present invention can perform combustion drive in harmony with the environment, and there are few failures of the combustion device due to accumulation of soot.
【００２０】請求項３に記載の発明は、弁体を断続的あ
るいは周期的に開閉する弁制御手段を有し、当該弁制御
手段は、前記弁体を開閉するタイミングを制御すること
によって単位時間当たりの燃料の流量を変更することを
特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。The invention according to claim 3 has a valve control means for intermittently or periodically opening and closing the valve body, and the valve control means controls the timing for opening and closing the valve body to make a unit time. The combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein a flow rate of fuel per hit is changed.
【００２１】かかる構成によれば、弁制御手段により間
欠開閉弁の弁体を断続的あるいは周期的に開閉すること
により、周囲の雰囲気等によらず所定量の燃料を噴霧
し、安定燃焼させることができる。そのため、本発明の
燃焼装置は、有毒ガスやススなどの発生量が少なく、環
境に調和した燃焼駆動が可能である。According to this construction, the valve control means intermittently or cyclically opens and closes the valve element of the intermittent on-off valve, thereby spraying a predetermined amount of fuel regardless of the surrounding atmosphere and performing stable combustion. You can Therefore, the combustion apparatus of the present invention produces a small amount of toxic gas, soot, and the like, and can perform combustion drive in harmony with the environment.
【００２２】請求項４に記載の発明は、弁制御手段は、
弁体の開閉をデューティー比制御あるいはＰＷＭ制御す
ることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置である。According to a fourth aspect of the invention, the valve control means comprises:
The combustion apparatus according to claim 3, wherein the opening / closing of the valve element is controlled by duty ratio control or PWM control.
【００２３】かかる構成によれば、単位時間当たりに燃
料復路内を流れる燃料の流量が、前記単位時間中に占め
る弁体を開く時間の割合で決定されるため、噴霧手段か
ら噴霧される燃料の量を精度よく調整できる。よって、
本発明の燃焼装置は、要求される燃焼量に応じて燃料を
噴霧し、安定した燃焼駆動が可能である。According to this structure, the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path per unit time is determined by the ratio of the valve opening time occupied in the unit time, so that the fuel sprayed from the spraying means The amount can be adjusted accurately. Therefore,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The combustion device of the present invention sprays fuel according to the required combustion amount and can perform stable combustion drive.
【００２４】また、上記した構成によれば、弁制御手段
に入力され、制御の対象となる入力信号の周波数が変動
しても、弁体の開閉周期は、それに追従してスムーズに
変更される。そのため、上記した構成によれば、動作環
境の変化等により入力信号の周波数が変動しても、燃料
の噴霧量調整を容易かつ精度よく行える。Further, according to the above configuration, even if the frequency of the input signal to be controlled and input to the valve control means changes, the opening / closing cycle of the valve body changes smoothly following the change. . Therefore, according to the above configuration, even if the frequency of the input signal changes due to a change in the operating environment or the like, the fuel spray amount adjustment can be easily and accurately performed.
【００２５】また、本発明の燃焼装置は、燃焼駆動が安
定しているため、有害ガスやススの発生量が少ない。即
ち、本発明の燃焼装置は、高効率かつ環境に調和した燃
焼駆動が可能である。Further, in the combustion apparatus of the present invention, since the combustion drive is stable, the amount of harmful gas and soot generated is small. That is, the combustion device of the present invention can perform combustion drive with high efficiency and in harmony with the environment.
【００２６】請求項５に記載の発明は、弁制御手段は、
燃料ポンプを駆動する交流電源に同期して弁体を開閉さ
せることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃焼装置
である。According to a fifth aspect of the invention, the valve control means is
The combustion apparatus according to claim 3 or 4, wherein the valve element is opened and closed in synchronization with an AC power source that drives the fuel pump.
【００２７】本発明の燃焼装置において、噴霧手段への
燃料の供給圧力は、燃料ポンプを駆動している交流電源
の周波数に依存して脈動している。前記燃焼装置に採用
されている間欠開閉弁は、前記交流電源に同期して弁体
を開閉するため、これにより燃料の供給圧力の脈動が打
ち消される。そのため、本発明の燃焼装置は、噴霧手段
に供給される燃料の圧力変動がほとんどなく、安定した
燃焼駆動を行うことができる。In the combustion apparatus of the present invention, the fuel supply pressure to the atomizing means pulsates depending on the frequency of the AC power source driving the fuel pump. The intermittent on-off valve used in the combustion device opens and closes the valve body in synchronization with the AC power source, so that the pulsation of the fuel supply pressure is canceled. Therefore, the combustion device of the present invention can perform stable combustion drive with almost no pressure fluctuation of the fuel supplied to the spraying means.
【００２８】また、本発明の燃焼装置は、燃料の圧力変
動がほとんどないため、燃焼により発生する火炎は脈動
せず安定している。そのため、燃料の燃焼に伴い発生す
る燃焼騒音も最小限に抑制することができる。Further, in the combustion apparatus of the present invention, since the fuel pressure hardly fluctuates, the flame generated by combustion does not pulsate and is stable. Therefore, it is possible to minimize the combustion noise generated by the combustion of the fuel.
【００２９】また、本発明の燃焼装置は、噴霧手段に供
給される燃料の圧力がほとんど変動しないため、燃焼量
の多少に関わらずほぼ一定のパターンで燃料を噴霧する
ことができる。そのため、燃料の噴霧量によらず燃料と
空気との混合状態がほぼ一定であり、燃料を安定燃焼す
ることが可能である。Further, in the combustion apparatus of the present invention, since the pressure of the fuel supplied to the spraying means hardly fluctuates, the fuel can be sprayed in a substantially constant pattern regardless of the amount of combustion. Therefore, the mixed state of the fuel and the air is almost constant regardless of the spray amount of the fuel, and the fuel can be stably burned.
【００３０】本発明の燃焼装置は、燃焼量の多少に関わ
らず、燃料が完全燃焼されるため、一酸化炭素などの有
害ガスや、ススなどの発生量が極めて少ない。よって、
本発明の燃焼装置は、環境に調和した燃焼駆動が可能で
あり、スス等の堆積による装置の故障も少ない。In the combustion apparatus of the present invention, since the fuel is completely burned regardless of the amount of combustion, the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small. Therefore,
The combustion device of the present invention can perform combustion drive in harmony with the environment, and there are few device failures due to the accumulation of soot and the like.
【００３１】請求項６に記載の発明は、弁制御手段は、
燃料ポンプを駆動する交流電源のゼロクロス信号のタイ
ミングに基づいて弁体を開閉させることを特徴とする請
求項３乃至５のいずれかに記載の燃焼装置である。In the invention according to claim 6, the valve control means is
The combustion apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the valve element is opened and closed based on the timing of the zero-cross signal of the AC power source that drives the fuel pump.
【００３２】かかる構成によれば、弁体をポンプの交流
電源に同期した一定の周期で開閉することができるた
め、噴霧手段に供給される燃料の圧力変動が最小限に抑
制される。そのため、本発明の燃焼装置は、燃料を常に
ほぼ一定の圧力およびタイミングで噴霧することができ
る。よって、本発明の燃焼装置は、燃料を安定燃焼する
ことができ、燃焼騒音を最小限に抑制することができ
る。According to this structure, since the valve body can be opened and closed at a constant cycle in synchronization with the AC power supply of the pump, the pressure fluctuation of the fuel supplied to the spraying means is suppressed to the minimum. Therefore, the combustion device of the present invention can always spray fuel at a substantially constant pressure and timing. Therefore, the combustion device of the present invention can stably burn the fuel and suppress the combustion noise to the minimum.
【００３３】また、本発明の燃焼装置において、噴霧手
段から噴霧される燃料は、燃焼量によらずほぼ一定の噴
霧圧で噴霧される。噴霧手段から噴霧された燃料は、噴
霧量に関わらずほぼ一定のパターンで拡散され、空気と
混合される。そのため、本発明の燃焼装置は、燃料の噴
霧量によらず燃料と空気との混合状態がほぼ一定であ
り、燃料を安定燃焼することが可能である。Further, in the combustion apparatus of the present invention, the fuel atomized from the atomizing means is atomized at a substantially constant atomization pressure regardless of the amount of combustion. The fuel sprayed from the spraying means is diffused in a substantially constant pattern regardless of the spray amount and mixed with air. Therefore, in the combustion device of the present invention, the mixed state of the fuel and the air is almost constant regardless of the fuel spray amount, and the fuel can be stably burned.
【００３４】本発明の燃焼装置は、燃焼量に関わらず燃
焼駆動が安定しているため、一酸化炭素などの有害ガス
や、ススなどの発生量が極めて少ない。そのため、本発
明の燃焼装置は、環境に調和した燃焼駆動が可能であ
り、ススなどの堆積に伴う装置の故障を最小限に抑制す
ることができる。Since the combustion drive of the combustion apparatus of the present invention is stable regardless of the amount of combustion, the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small. Therefore, the combustion apparatus of the present invention can perform combustion drive in harmony with the environment, and can minimize the failure of the apparatus due to the accumulation of soot and the like.
【００３５】請求項７に記載の発明は、弁制御手段は、
燃料ポンプを駆動する交流電源のゼロクロス信号を検知
すると、弁体を開状態とすることを特徴とする請求項３
乃至５のいずれかに記載の燃焼装置である。According to a seventh aspect of the invention, the valve control means is
The valve body is opened when a zero-cross signal of an AC power source for driving the fuel pump is detected.
The combustion device according to any one of 1 to 5.
【００３６】かかる構成によれば、燃料ポンプによる燃
料の圧力変動を最小限に抑制することができる。よっ
て、本発明の燃焼装置は、燃焼量の多少に関わらず、ほ
ぼ一定の圧力およびタイミングで燃料を噴霧することが
できる。そのため、本発明の燃焼装置は、燃料を安定燃
焼することが可能であり、燃焼騒音の発生を最小限に抑
制することができる。With this structure, the pressure fluctuation of the fuel due to the fuel pump can be suppressed to the minimum. Therefore, the combustion apparatus of the present invention can spray fuel at a substantially constant pressure and timing regardless of the amount of combustion. Therefore, the combustion apparatus of the present invention can stably burn the fuel, and can suppress the generation of combustion noise to the minimum.
【００３７】また、本発明の燃焼装置において、燃料
は、噴霧量に関わらずほぼ一定噴霧圧で噴霧され、ほぼ
一定のパターンで拡散する。そのため、燃料と空気との
混合状態が常に一定であり、燃料を安定燃焼することが
可能である。さらに、本発明の燃焼装置は、燃焼量に関
わらず燃焼駆動が安定しているため、一酸化炭素などの
有害ガスや、ススなどの発生量が極めて少ない。Further, in the combustion apparatus of the present invention, the fuel is sprayed at a substantially constant spray pressure regardless of the spray amount, and diffuses in a substantially constant pattern. Therefore, the mixed state of the fuel and the air is always constant, and the fuel can be stably burned. Further, in the combustion apparatus of the present invention, the combustion drive is stable regardless of the amount of combustion, so the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small.
【００３８】請求項８に記載の発明は、弁制御手段は、
燃料ポンプを駆動する交流電源のゼロクロス信号を検知
し、所定の遅延時間を経た後に弁体を開状態とするとを
特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の燃焼装置
である。In the invention described in claim 8, the valve control means is
The combustion apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein a zero cross signal of an AC power source that drives the fuel pump is detected, and the valve element is opened after a predetermined delay time.
【００３９】かかる構成によれば、遅延時間を設けるこ
とにより、ポンプの交流電源の周期変動と、ポンプの圧
力変動との時間的なズレを調整することができる。その
ため、噴霧手段に供給される燃料の圧力変動が極めて小
さい。よって、本発明の燃焼装置は、燃料を常に一定の
圧力およびタイミングで噴霧し、安定燃焼することがで
き、燃焼駆動に伴う燃焼騒音も最小限に抑制することが
できる。According to this structure, by providing the delay time, it is possible to adjust the time lag between the periodic fluctuation of the AC power supply of the pump and the fluctuation of the pressure of the pump. Therefore, the pressure fluctuation of the fuel supplied to the spraying means is extremely small. Therefore, the combustion apparatus of the present invention can spray fuel constantly at a constant pressure and timing for stable combustion, and can minimize combustion noise due to combustion drive.
【００４０】また、本発明の燃焼装置において、噴霧手
段から噴霧される燃料は、燃焼量によらず一定の噴霧圧
で噴霧される。燃料は、常に一定のパターンで拡散し、
空気と十分混合される。そのため、本発明の燃焼装置
は、燃料を完全燃焼することができる。Further, in the combustion apparatus of the present invention, the fuel sprayed from the spray means is sprayed at a constant spray pressure regardless of the amount of combustion. Fuel always spreads in a fixed pattern,
Well mixed with air. Therefore, the combustion device of the present invention can completely burn the fuel.
【００４１】本発明の燃焼装置は、燃焼量に関わらず燃
焼駆動が安定しているため、一酸化炭素などの有害ガス
や、ススなどの発生量が極めて少ない。そのため、本発
明の燃焼装置は、環境に調和した燃焼駆動が可能であ
り、ススなどの堆積に伴う装置の故障がほとんどない。Since the combustion device of the present invention has stable combustion drive regardless of the amount of combustion, the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small. Therefore, the combustion apparatus of the present invention can perform combustion drive in harmony with the environment, and there is almost no failure of the apparatus due to accumulation of soot and the like.
【００４２】請求項９に記載の発明は、燃焼部と、水を
加熱する熱交換部を有し、燃焼部で発生した燃焼ガスを
熱交換部に送り、熱交換部で水を加熱する湯水加熱装置
において、燃焼部には請求項１乃至８のいずれかに記載
の燃焼装置が装着されていることを特徴とする湯水加熱
装置である。The invention according to claim 9 has a combustion part and a heat exchange part for heating water, sends the combustion gas generated in the combustion part to the heat exchange part, and heats the water in the heat exchange part. In a heating device, the hot water heating device is characterized in that the combustion part is equipped with the combustion device according to any one of claims 1 to 8.
【００４３】上記した燃焼装置は、要求される燃焼量の
大小にかかわらず、安定した燃焼駆動が可能であり、要
求される燃焼量に相応した熱エネルギーを放出すること
ができる。すなわち、上記した燃焼装置は、燃焼量が変
化しても、要求に応じて的確に熱エネルギーを熱交換部
に付与することができる。よって、上記した燃焼装置を
備えた本発明の湯水加熱装置は、燃焼部における燃焼可
能範囲が広く、湯水を幅広い温度範囲で精度よく加熱で
きる。The above-described combustion apparatus can perform stable combustion drive regardless of the required amount of combustion, and can release thermal energy corresponding to the required amount of combustion. That is, the above-described combustion device can accurately apply the heat energy to the heat exchange unit according to the request even if the combustion amount changes. Therefore, the hot and cold water heating apparatus of the present invention including the above-described combustion device has a wide combustible range in the combusting portion, and can heat hot and cold water with high accuracy in a wide temperature range.
【００４４】また、上記した湯水加熱装置は、燃焼ケー
スを有し、当該燃焼ケースに燃焼装置が取り付けられ、
さらに燃焼ケースに水管が挿通されて熱交換部が構成さ
れていることを特徴とするものであってもよい。（請求
項１０）The hot water heater has a combustion case, and the combustion device is attached to the combustion case.
Further, the heat exchange part may be configured by inserting a water pipe into the combustion case. (Claim 10)
【００４５】また、上記した湯水加熱装置は、水が溜め
られる貯湯部と、貯湯部を貫通する燃焼ガス通路部を有
し、燃焼部で発生した燃焼ガスを燃焼ガス通路部に導入
して貯湯部内の水を加熱することを特徴とするものとす
ることも可能である。（請求項１１）The hot and cold water heating apparatus described above has a hot water storage part for storing water and a combustion gas passage part penetrating the hot water storage part, and the combustion gas generated in the combustion part is introduced into the combustion gas passage part to store hot water. It is also possible to heat the water in the section. (Claim 11)
【００４６】[0046]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
給湯装置（湯水加熱装置）および燃焼装置について説明
する。図１は、本実施形態の給湯装置の要部の一部を破
断した正面図である。また、図２は、本実施形態の燃焼
装置における燃料系統を示す模式図である。図３は、本
実施形態の燃焼装置が具備しているインジェクター弁の
断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A hot water supply apparatus (hot water heating apparatus) and a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a front view in which a part of a main part of the water heater according to the present embodiment is cut away. Further, FIG. 2 is a schematic diagram showing a fuel system in the combustion apparatus of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of an injector valve included in the combustion device of this embodiment.
【００４７】図１において、１は本実施形態の給湯装置
（湯水加熱装置）でり、２は本実施形態の給湯装置１に
用いられる燃焼装置である。３は本実施形態の燃焼装置
２に採用される燃料噴射ノズルである。本実施形態の燃
焼装置２は、燃焼ケース４を有し、その下方に熱交換器
５が設けられたものである。熱交換器５は、燃焼ケース
４内に水管が挿通されたものである。本実施形態の燃焼
装置２は、従来の燃焼装置１０１と同様に、空気ケース
６の内部に端部が開放したノズル収納筒７と、ノズル収
納筒７の端部に接続された燃焼筒８とを備えている。空
気ケース６には、燃焼筒８内に空気を送り込む送風機９
が接続されている。In FIG. 1, 1 is a hot water supply device (hot water heating device) of the present embodiment, and 2 is a combustion device used in the hot water supply device 1 of the present embodiment. Reference numeral 3 is a fuel injection nozzle adopted in the combustion device 2 of the present embodiment. The combustion device 2 of the present embodiment has a combustion case 4 and a heat exchanger 5 provided below the combustion case 4. The heat exchanger 5 has a water pipe inserted into the combustion case 4. The combustion device 2 according to the present embodiment, like the conventional combustion device 101, includes a nozzle housing cylinder 7 having an open end inside the air case 6, and a combustion cylinder 8 connected to the end of the nozzle housing cylinder 7. Is equipped with. The air case 6 has a blower 9 for sending air into the combustion cylinder 8.
Are connected.
【００４８】本実施形態の燃焼装置２は、従来の燃焼装
置１０１の燃料系統が備えている比例弁１１６に代わっ
てインジェクター弁１０が採用されている点が大きく異
なる。本実施形態の燃焼装置２は、図２に示すような燃
料系統に接続されている。燃焼装置２のノズル収納筒７
に収納されている燃料噴射ノズル３は、燃料を噴霧する
噴霧開口を有する。燃料噴射ノズル３は、内部に噴霧開
口に至る往き側流路と、噴霧開口から戻る戻り側流路と
を有する。The combustion apparatus 2 of the present embodiment is greatly different in that the injector valve 10 is adopted in place of the proportional valve 116 provided in the fuel system of the conventional combustion apparatus 101. The combustion device 2 of this embodiment is connected to a fuel system as shown in FIG. Nozzle housing cylinder 7 of combustion device 2
The fuel injection nozzle 3 housed in has a spray opening for spraying fuel. The fuel injection nozzle 3 has a forward flow passage that reaches the spray opening and a return flow passage that returns from the spray opening.
【００４９】燃料噴射ノズル３に接続されている燃料系
統は、従来の燃焼装置１０１に採用されている燃料系統
とほぼ同一である。即ち、燃料噴射ノズル３の入り側に
は、燃料往路１１が接続されている。燃料往路１１は、
燃料タンク１２、電磁弁１３およびポンプ１５が直列的
に接続されたものである。一方、燃料噴射ノズル３の戻
り側には、噴霧されずに残った燃料を燃料往路１１に戻
す燃料復路１７が接続されている。燃料復路１７は、逆
止弁１８とアキュームレータ２０とインジェクター弁１
０とが直列的に接続されたものである。アキュームレー
タ２０は、燃料復路１７中を流れる燃料の圧力を緩衝す
るものである。燃料復路１７は、燃料往路１１の電磁弁
１３とポンプ１５との間に接続されている。The fuel system connected to the fuel injection nozzle 3 is almost the same as the fuel system used in the conventional combustion apparatus 101. That is, the fuel outward path 11 is connected to the inlet side of the fuel injection nozzle 3. The fuel outward route 11 is
The fuel tank 12, the solenoid valve 13, and the pump 15 are connected in series. On the other hand, on the return side of the fuel injection nozzle 3, there is connected a fuel return path 17 for returning the fuel left unsprayed to the fuel outward path 11. The fuel return path 17 includes a check valve 18, an accumulator 20, and an injector valve 1.
0 is connected in series. The accumulator 20 buffers the pressure of the fuel flowing in the fuel return path 17. The fuel return path 17 is connected between the electromagnetic valve 13 and the pump 15 of the fuel outward path 11.
【００５０】本実施形態の燃焼装置２は、図３に示すよ
うなインジェクター弁１０を具備しており、極めて短い
時間で断続的に開閉する機能を備えている。インジェク
ター弁１０は、ケーシング３０内にアクチュエータ３１
と、アクチュエータ３１を駆動させるための電磁コイル
３２と、アクチュエータ３１に連動する弁体３３とを有
する。ケーシング３０の両端部には、ケーシング３０内
に燃料を供給するための燃料流入口３５と、燃料を流出
する燃料流出口３６とが設けられている。また、ケーシ
ング３０の内部には、燃料流入口３５から流入した燃料
が流通する燃料流路３７が設けられている。The combustion apparatus 2 of this embodiment is provided with the injector valve 10 as shown in FIG. 3, and has the function of intermittently opening and closing in an extremely short time. The injector valve 10 includes an actuator 31 inside a casing 30.
And an electromagnetic coil 32 for driving the actuator 31, and a valve body 33 interlocking with the actuator 31. At both ends of the casing 30, a fuel inflow port 35 for supplying fuel into the casing 30 and a fuel outflow port 36 for outflowing the fuel are provided. Further, inside the casing 30, a fuel flow path 37 through which the fuel flowing from the fuel inlet 35 flows is provided.
【００５１】ケーシング３０には、接続端子３８が設け
られている。接続端子３８は、電磁コイル３２に接続さ
れており、接続端子３８に電流を供給すると電磁コイル
３２が励磁される。その結果、ケーシング３０内のアク
チュエータ３１が駆動し、アクチュエータ３１と連動し
て弁体３３が開く。すなわち本実施形態で採用する燃料
噴射ノズル３は、接続端子３８に電流が供給されている
間、弁体３３が開き、電流が停止すると弁体３３が閉じ
る。弁体３３は、極めて鋭敏に反応し、瞬間的に開閉さ
れる。A connection terminal 38 is provided on the casing 30. The connection terminal 38 is connected to the electromagnetic coil 32, and when a current is supplied to the connection terminal 38, the electromagnetic coil 32 is excited. As a result, the actuator 31 in the casing 30 is driven, and the valve element 33 opens in cooperation with the actuator 31. That is, in the fuel injection nozzle 3 adopted in this embodiment, the valve body 33 opens while the current is supplied to the connection terminal 38, and the valve body 33 closes when the current stops. The valve element 33 reacts extremely sharply and is opened and closed instantaneously.
【００５２】また接続端子３８には、図４に示すように
弁体３３の開閉を制御するための噴霧制御手段４０（弁
制御手段）が接続されている。噴霧制御手段４０は、ポ
ンプ１５の電源に同期したパルス電流を電磁コイル３２
に供給する。以下において、噴霧制御手段４０から発信
されるパルス電流について説明する。Further, as shown in FIG. 4, spray control means 40 (valve control means) for controlling opening / closing of the valve element 33 is connected to the connection terminal 38. The spray control means 40 applies a pulse current synchronized with the power supply of the pump 15 to the electromagnetic coil 32.
Supply to. The pulse current transmitted from the spray control means 40 will be described below.
【００５３】ポンプ１５には、図７（ａ）に示すように
一定周期で位相変化する交流電源が、図７（ｃ）に示す
ように整流されて印加されている。そのため、ポンプ１
５が燃料を送り出す圧力は、図７（ｄ）に示すようにポ
ンプ１５に印加される電源の位相変化に追従して一定の
周期で変化する。ポンプ１５の圧力変化は、ポンプ１５
に印加される電源の位相変化に対して、ほぼ一定の時間
ｔだけ遅延している。噴霧制御手段４０は、ポンプ１５
に印加されている交流電源の電流がゼロとなる点を検出
し、図７（ｂ）に示すようなゼロクロス信号を検知す
る。噴霧制御手段４０は、図７（ｅ）に示すように、ゼ
ロクロス信号の立ち上がりからポンプの圧力変動の遅延
時間ｔだけ経過した後に、燃焼装置２の燃焼量に応じて
決定された時間Ｔだけパルス電流を発信する。To the pump 15, an AC power source whose phase changes in a constant cycle as shown in FIG. 7A is rectified and applied as shown in FIG. 7C. Therefore, pump 1
The pressure at which the fuel is sent by the fuel cell 5 follows a phase change of the power source applied to the pump 15 and changes at a constant cycle, as shown in FIG. The pressure change of the pump 15 is
Is delayed by a substantially constant time t with respect to the phase change of the power supply applied to the. The spray control means 40 uses the pump 15
The point at which the current of the AC power supply applied to 0 becomes zero is detected, and the zero-cross signal as shown in FIG. 7B is detected. As shown in FIG. 7 (e), the spray control unit 40 pulses for the time T determined according to the combustion amount of the combustion device 2 after the delay time t of the pressure fluctuation of the pump has elapsed from the rising of the zero-cross signal. Send an electric current.
【００５４】上記した様に、本実施形態で採用される燃
料噴射ノズル３は、接続端子３８に電流が供給されてい
る間、弁体３３が開き、電流が停止すると弁体３３が閉
じるので、供給されるパルスがＯＮである時に瞬間的に
弁体３３が開き、ＯＦＦになると瞬間的に弁体３３が閉
じる。As described above, in the fuel injection nozzle 3 used in this embodiment, the valve element 33 opens while the current is supplied to the connection terminal 38, and the valve element 33 closes when the current stops. When the supplied pulse is ON, the valve element 33 opens momentarily, and when it is OFF, the valve element 33 closes momentarily.
【００５５】インジェクター弁１０は、要求される燃焼
量に応じて噴霧制御手段４０によりＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される。あ
るいは、必要な燃焼量に応じてパルスのＯＮ時間とＯＦ
Ｆ時間の割合（デューティー比）を変化させることによ
り、弁４４を開く時間が調整される。より具体的には、
要求される燃焼量が少ない場合は、パルス周期あたりの
ＯＮ時間が長く、弁体３３が長時間にわたって開いてい
る。逆に要求される燃焼量が多い場合は、パルス周期あ
たりのＯＦＦ時間が長く、弁体３３が閉止している時間
が相対的に長い。本実施形態で採用するインジェクター
弁１０は、こうして燃料の流出を断続し、断続のタイミ
ングを制御することにより燃料往路１１を流れる燃料の
量を調整する。The injector valve 10 is PWM (Pulse) by the spray control means 40 according to the required combustion amount.
Width Modulation) controlled. Alternatively, depending on the required combustion amount, the pulse ON time and OF
The time for opening the valve 44 is adjusted by changing the ratio of F time (duty ratio). More specifically,
When the required combustion amount is small, the ON time per pulse cycle is long and the valve element 33 is open for a long time. Conversely, when the required combustion amount is large, the OFF time per pulse cycle is long, and the time during which the valve element 33 is closed is relatively long. The injector valve 10 employed in the present embodiment controls the amount of fuel flowing through the fuel outward path 11 by intermittently flowing out of fuel and controlling the timing of the intermittent flow.
【００５６】本実施形態の燃焼装置２において、燃料噴
霧ノズル３には、ポンプ１５により加圧された燃料が供
給されている。ここで、ポンプ１５は、燃料の流量にか
かわらず常に一定の吐出圧を付している。そのため、燃
焼装置２において、インジェクター弁１０の弁体３３に
は常時一定の圧力が作用している。In the combustion apparatus 2 of this embodiment, the fuel spray nozzle 3 is supplied with fuel pressurized by the pump 15. Here, the pump 15 always applies a constant discharge pressure regardless of the flow rate of fuel. Therefore, in the combustion device 2, a constant pressure is constantly applied to the valve body 33 of the injector valve 10.
【００５７】接続端子３８にパルス電流が流れると、弁
体３３が開き燃料流出口３６から燃料が流れ出る。ここ
で上記したように、燃料の噴射量に係わらず、弁体３３
には常時一定の圧力が掛かっているため、接続端子３８
にパルス電流が流れ、弁体３３が開いた際に燃料流出口
３６から流れ出る燃料の圧力は常時一定である。そのた
め接続端子３８に供給されるパルス電流がＯＮになる
と、常に一定量（単位時間あたり）の燃料が一定圧力で
流出される。従って、インジェクター弁１０から流出す
る燃料の流量は、弁体４４が開いている時間の長短、即
ちパルス電流がＯＮである時間によって調整できる。よ
って、インジェクター弁１０からの燃料の流出量は、噴
霧制御手段４０によりＰＷＭ比制御することにより調整
することができる。即ち、本実施形態の燃焼装置２にお
いて、燃料噴射ノズル３からの燃料の噴霧量は、噴霧制
御手段４０によりインジェクター弁１０をＰＷＭ比制御
することにより調整される。When a pulse current flows through the connection terminal 38, the valve element 33 opens and the fuel flows out from the fuel outlet 36. As described above, the valve body 33 is irrespective of the fuel injection amount.
Since a constant pressure is constantly applied to the connection terminal 38
A pulse current flows through the fuel cell, and the pressure of the fuel flowing out from the fuel outlet 36 when the valve element 33 is opened is always constant. Therefore, when the pulse current supplied to the connection terminal 38 is turned on, a constant amount (per unit time) of fuel is constantly discharged at a constant pressure. Therefore, the flow rate of the fuel flowing out from the injector valve 10 can be adjusted by the length of time that the valve body 44 is open, that is, the time when the pulse current is ON. Therefore, the amount of fuel flowing out from the injector valve 10 can be adjusted by controlling the PWM ratio by the spray control means 40. That is, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, the amount of fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3 is adjusted by controlling the injector valve 10 by the PWM ratio by the spray controller 40.
【００５８】上記した燃料噴霧ノズル３は、従来の燃焼
装置１０１と同様のノズル収納筒７内に収納されてい
る。ノズル収納筒７は、燃料噴射ノズル３を直接内蔵す
るノズル収納内筒５０と、その外側に設けられたノズル
収納外筒５１とによる２重構造となっている。ノズル収
納内筒５０は内部に、燃料噴霧ノズル３と、燃料噴霧ノ
ズル３から噴霧された燃料を点火するための点火プラグ
５２とを収納している。ノズル収納筒７は、燃焼筒８と
接続されて一体化されている。ノズル収納内筒５０およ
びノズル収納外筒５１の側面には、燃焼筒８の内部に空
気を導入するための空気導入孔（図示せず）が設けられ
ている。The fuel spray nozzle 3 described above is housed in the nozzle housing cylinder 7 similar to the conventional combustion device 101. The nozzle housing cylinder 7 has a double structure including a nozzle housing inner cylinder 50 that directly houses the fuel injection nozzle 3 and a nozzle housing outer cylinder 51 provided outside thereof. The nozzle housing inner cylinder 50 houses the fuel spray nozzle 3 and a spark plug 52 for igniting the fuel sprayed from the fuel spray nozzle 3. The nozzle housing cylinder 7 is connected to and integrated with the combustion cylinder 8. Air introducing holes (not shown) for introducing air into the combustion cylinder 8 are provided on the side surfaces of the nozzle housing inner cylinder 50 and the nozzle housing outer cylinder 51.
【００５９】燃焼筒８は図１に示す様に二段形状の筒体
であり、ノズル収納筒７に接続された第１燃焼筒５３
と、当該第１燃焼筒５３に連続し、第１燃焼筒５３より
も大径の第２燃焼筒５５とから構成されている。第１燃
焼筒５３の周部には、燃焼筒６内に空気を導入するため
の空気導入口５６が複数設けられている。また同様に、
第２燃焼筒５５の周部にも、燃焼筒６内に空気を導入す
るための空気導入口５７が複数設けられている。また、
第２燃焼筒５５の下方には、燃焼筒８内における燃料の
攪拌を促進するための燃料拡散部材５８が取り付けられ
ている。The combustion cylinder 8 is a two-stage cylindrical body as shown in FIG. 1, and the first combustion cylinder 53 connected to the nozzle housing cylinder 7
And a second combustion cylinder 55 that is continuous with the first combustion cylinder 53 and has a larger diameter than the first combustion cylinder 53. A plurality of air introduction ports 56 for introducing air into the combustion cylinder 6 are provided in the peripheral portion of the first combustion cylinder 53. Similarly,
A plurality of air introduction ports 57 for introducing air into the combustion cylinder 6 are also provided in the peripheral portion of the second combustion cylinder 55. Also,
Below the second combustion cylinder 55, a fuel diffusion member 58 for promoting the stirring of the fuel in the combustion cylinder 8 is attached.
【００６０】燃料噴霧ノズル３から噴霧された燃料は燃
焼筒８および燃焼ケース４内において所定のパターンで
拡散した後燃焼し、高温の燃焼ガスを発生する。この燃
焼ガスは、燃焼ケース４の下方に配置された熱交換器５
において熱交換を行い、熱交換器５内の水を加熱する。The fuel sprayed from the fuel spray nozzle 3 is diffused in a predetermined pattern in the combustion cylinder 8 and the combustion case 4 and then burned to generate high temperature combustion gas. This combustion gas is transferred to the heat exchanger 5 arranged below the combustion case 4.
The heat in the heat exchanger 5 is heated by exchanging heat.
【００６１】熱交換器５は、図４に示すように流水回路
６０と接続されている。流水回路６０は、カランなどに
接続され外部に湯水を流出する、いわゆる給湯回路であ
る。流水回路６０は、熱交換器５に外部から水を給水す
る給水回路６１と、熱交換器５において加熱された湯水
が流れる給湯回路６２と、給水回路６１から分岐された
バイパス回路６３とを有し、要求に応じて外部に湯水を
供給するものである。そしてバイパス回路６３を流れる
冷水のバイパス水量と給湯回路２０に流れる高温の湯水
の量とをバイパス水量調節弁６５によって調節し、これ
らの湯水を混合して湯水の温度を調節する。また給湯回
路６２とバイパス回路６３との混合部分の下流側には水
量調節弁６６と出湯センサ６７が設けられている。出湯
センサ６７によって検知された温度が前記したバイパス
水量調節弁６５等にフィードバックされると共に、水量
調節弁６６によって総水量が調節される。給水回路６１
には、水量センサ６８と、温度センサ６９が設けられ、
高温湯の温度が８０℃程度となるように燃焼装置２にお
ける燃焼量が調節される。The heat exchanger 5 is connected to the running water circuit 60 as shown in FIG. The running water circuit 60 is a so-called hot water supply circuit that is connected to a curran or the like and flows hot water to the outside. The running water circuit 60 has a water supply circuit 61 for supplying water to the heat exchanger 5 from the outside, a hot water supply circuit 62 in which hot water heated in the heat exchanger 5 flows, and a bypass circuit 63 branched from the water supply circuit 61. However, hot water is supplied to the outside in response to a request. Then, the amount of cold water flowing through the bypass circuit 63 and the amount of high-temperature hot water flowing in the hot water supply circuit 20 are adjusted by the bypass water amount adjusting valve 65, and these hot water are mixed to adjust the temperature of the hot water. Further, a water amount control valve 66 and a hot water discharge sensor 67 are provided on the downstream side of the mixed portion of the hot water supply circuit 62 and the bypass circuit 63. The temperature detected by the hot water outlet sensor 67 is fed back to the bypass water amount adjusting valve 65 and the like, and the total water amount is adjusted by the water amount adjusting valve 66. Water supply circuit 61
Is provided with a water amount sensor 68 and a temperature sensor 69,
The combustion amount in the combustion device 2 is adjusted so that the temperature of the high-temperature hot water becomes about 80 ° C.
【００６２】続いて、本実施形態の給湯装置１および燃
焼装置２の駆動制御部分について説明する。本実施形態
の燃焼装置２は、噴霧制御手段４０により燃料噴射ノズ
ル３から噴霧される燃料の量が調整され、燃焼量が調整
される。噴霧制御手段４０は、給湯装置１の駆動制御を
行う駆動制御装置４１の一部である。駆動制御装置４１
は、ＣＰＵを中心として構成されており、当該ＣＰＵに
は、前記した配管回路全ての電気機器が直接的に、ある
いはリレー等を介して間接的に接続されている。駆動制
御装置４１のＣＰＵには、熱交換器５内の水を加熱する
のに必要な熱量から燃焼装置２のインジェクター弁１０
を開弁する時間（所定時間当たり）を決定する開弁時間
決定プログラムが入力されている。即ち、開弁時間決定
プログラムは、図５に示すような熱量と開弁時間との相
関関係に基づき、インジェクター弁１０を開弁時間Ｔを
決定する。Next, the drive control portion of the hot water supply apparatus 1 and the combustion apparatus 2 of this embodiment will be described. In the combustion device 2 of the present embodiment, the amount of fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3 is adjusted by the spray control means 40, and the combustion amount is adjusted. The spray control means 40 is a part of a drive control device 41 that controls the drive of the hot water supply device 1. Drive control device 41
Is mainly composed of a CPU, and all the electric devices of the above-mentioned piping circuit are directly or indirectly connected to the CPU via a relay or the like. The CPU of the drive control device 41 controls the injector valve 10 of the combustion device 2 based on the amount of heat required to heat the water in the heat exchanger 5.
A valve opening time determination program for determining the time for opening the valve (per predetermined time) is input. That is, the valve opening time determination program determines the valve opening time T of the injector valve 10 based on the correlation between the heat quantity and the valve opening time as shown in FIG.
【００６３】駆動制御装置４１には、上記した遅延時間
ｔを計時する遅延タイマー４３が内蔵されている。遅延
タイマー４３は、遅延時間ｔからカウントダウンを開始
するものである。また、駆動制御装置４１には、インジ
ェクター弁１０の開弁時間Ｔを計時する開弁時間タイマ
４５が内蔵されている。開弁時間タイマ４５は遅延タイ
マー４３が計時を完了すると駆動を開始する。The drive control device 41 has a built-in delay timer 43 for measuring the above-mentioned delay time t. The delay timer 43 starts counting down from the delay time t. Further, the drive control device 41 incorporates a valve opening time timer 45 that measures the valve opening time T of the injector valve 10. The valve opening time timer 45 starts driving when the delay timer 43 completes timing.
【００６４】続いて、本実施形態の給湯装置１および燃
焼装置２の動作について説明する。図６は、本実施形態
の燃焼装置２における、噴霧制御手段４０によるインジ
ェクター弁１０の制御方法を示すフローチャートであ
る。給湯装置１が運転を開始すると、ステップ１におい
て、要求される湯温に基づき、駆動制御装置４１により
熱交換器５内の湯水を所望の温度まで加熱するのに必要
な熱量が算出される。湯水の加熱に必要な熱量が決定さ
れると、制御フローはステップ２に移行する。Next, the operation of the hot water supply device 1 and the combustion device 2 of this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a method for controlling the injector valve 10 by the spray control means 40 in the combustion device 2 of this embodiment. When the hot water supply device 1 starts operation, in step 1, the drive controller 41 calculates the amount of heat required to heat the hot water in the heat exchanger 5 to a desired temperature based on the required hot water temperature. When the amount of heat required to heat the hot water is determined, the control flow moves to step 2.
【００６５】ステップ２において、駆動制御装置４１
は、ステップ１において決定された必要熱量および上記
した熱量と開弁時間との相関関係に基づいてインジェク
ター弁１０の開弁時間を算出し、制御フローをステップ
３へと移行する。ステップ３において駆動制御装置４１
がゼロクロス信号を検知すると、制御フローはステップ
４（ａ）へと移行し、遅延タイマ４３に遅延時間ｔがセ
ットされる。一方、ステップ３において駆動制御装置４
１がゼロクロス信号を検知しない場合は、制御フローは
ステップ４（ｂ）へと移行し、遅延タイマー４３が計時
を開始する。In step 2, the drive controller 41
Calculates the valve opening time of the injector valve 10 based on the required heat quantity determined in step 1 and the above-mentioned correlation between the heat quantity and the valve opening time, and shifts the control flow to step 3. In step 3, the drive control device 41
When detects a zero-cross signal, the control flow moves to step 4 (a), and the delay time t is set in the delay timer 43. On the other hand, in step 3, the drive controller 4
When 1 does not detect the zero-cross signal, the control flow proceeds to step 4 (b), and the delay timer 43 starts counting time.
【００６６】ステップ４あるいはステップ４（ｂ）にお
いて遅延タイマー４３がカウントを開始すると、ステッ
プ５において、遅延タイマ４３に設定された遅延時間ｔ
の残り時間（遅延残り時間ｔ’）が確認される。ステッ
プ５において遅延残り時間ｔ’がゼロとなると、制御フ
ローはステップ６へと移行し、開弁時間タイマー４５に
燃焼装置２の燃焼量に応じた開弁時間Ｔがセットされ
る。When the delay timer 43 starts counting in step 4 or step 4 (b), in step 5, the delay time t set in the delay timer 43 is set.
Remaining time (delay remaining time t ′) is confirmed. When the remaining delay time t ′ becomes zero in step 5, the control flow proceeds to step 6, and the valve opening time timer 45 is set to the valve opening time T according to the combustion amount of the combustion device 2.
【００６７】開弁時間タイマー４５に開弁時間Ｔがセッ
トされると、制御フローはステップ７に移行し、開弁時
間Ｔからカウントダウンを開始する。開弁時間Ｔのカウ
ントダウンが開始すると、ステップ８において開弁時間
Ｔの残り時間（開弁残り時間Ｔ’）が確認される。ステ
ップ８において開弁残り時間Ｔ’が残っている場合は、
ステップ９において駆動制御装置４１から噴霧制御手段
４０に開弁指令が出される。噴霧制御手段４０は、開弁
指令に基づいてインジェクター弁１０の電磁コイル３２
にパルス信号を発信することで弁体３３を開状態とし、
一連の制御フローが完了する。一方、ステップ８におい
て開弁残り時間Ｔ’がゼロである場合は、制御フローが
ステップ９’へ進行する。ステップ９’において、駆動
制御装置４１は噴霧制御手段４０への開弁指令を停止
し、弁体３３を閉状態とすると、一連の制御フローが完
了する。When the valve opening time T is set in the valve opening time timer 45, the control flow moves to step 7, and the countdown is started from the valve opening time T. When the countdown of the valve opening time T is started, the remaining time of the valve opening time T (valve opening remaining time T ′) is confirmed in step 8. When the remaining valve opening time T ′ remains in step 8,
In step 9, the drive controller 41 issues a valve opening command to the spray controller 40. The spray control means 40 uses the electromagnetic coil 32 of the injector valve 10 based on the valve opening command.
The valve element 33 is opened by transmitting a pulse signal to
A series of control flows is completed. On the other hand, when the valve open remaining time T'is zero in step 8, the control flow proceeds to step 9 '. In step 9 ′, the drive control device 41 stops the valve opening command to the spray control means 40 and closes the valve element 33, and the series of control flow is completed.
【００６８】本実施形態の給湯装置１において、燃焼装
置２の燃料復路１７にはインジェクター弁１０が設けら
れているため、周囲の温度変化に関わらず燃焼量に応じ
た量の燃料を的確に噴霧し、燃焼することができる。ま
た、燃焼装置２において、燃料噴射ノズル３から噴霧さ
れる燃料は、燃焼量によらず一定の噴霧圧で噴霧され
る。そのため、燃焼筒８内に噴霧された燃料は、常に一
定のパターンで拡散し、空気と十分混合される。よっ
て、本実施形態の燃焼装置２は、燃料を完全燃焼するこ
とができる。In the hot water supply system 1 of the present embodiment, the fuel return path 17 of the combustion system 2 is provided with the injector valve 10, so that the amount of fuel corresponding to the combustion amount is accurately sprayed regardless of the ambient temperature change. And can burn. Further, in the combustion device 2, the fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3 is sprayed at a constant spray pressure regardless of the amount of combustion. Therefore, the fuel sprayed in the combustion cylinder 8 always diffuses in a fixed pattern and is sufficiently mixed with air. Therefore, the combustion device 2 of the present embodiment can completely burn the fuel.
【００６９】また、燃焼装置２は、燃焼量に関わらず燃
焼駆動が安定しているため、一酸化炭素などの有害ガス
や、ススなどの発生量が極めて少ない。また、燃焼装置
２は、燃焼駆動時に発生するススなどの堆積に伴う装置
の故障がほとんどない。Further, in the combustion device 2, since the combustion drive is stable regardless of the combustion amount, the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small. Further, the combustion device 2 has almost no failure of the device due to accumulation of soot and the like generated during combustion driving.
【００７０】また、燃焼装置２において、駆動制御装置
４０は、一定の遅延時間ｔを経た後にインジェクター弁
１０を開くように構成されているため、ポンプ１５の交
流電源の周期変動と、ポンプ１５の圧力変動との時間的
なズレを調整することができる。そのため、燃料噴射ノ
ズル３に供給される燃料の圧力変動が極めて小さい。よ
って、燃焼装置２は、燃料を常に一定の圧力およびタイ
ミングで噴霧し、安定燃焼することができ、燃焼駆動時
に発生する燃焼騒音も最小限に抑制することができる。Further, in the combustion device 2, the drive control device 40 is constructed so as to open the injector valve 10 after a certain delay time t has passed, so that the cycle variation of the AC power supply of the pump 15 and the pump 15 are changed. It is possible to adjust the time lag with the pressure fluctuation. Therefore, the pressure fluctuation of the fuel supplied to the fuel injection nozzle 3 is extremely small. Therefore, the combustion device 2 can always spray the fuel at a constant pressure and timing for stable combustion, and can also suppress combustion noise generated during combustion drive to a minimum.
【００７１】本実施形態においては、ポンプ１５に印加
される電源の位相変化に対して、一定の遅延時間ｔを経
た後にポンプ１５が圧力変動するため、駆動制御装置４
１に遅延タイマー４３を設ける構成とした。しかし、図
８に示すようにポンプ１５に印加される電源の位相変化
に対して瞬時にポンプ１５の圧力が変動する場合は、遅
延タイマー４３を設けなくてもよい。この場合、燃焼装
置２の制御フローは図９に示すようになる。なお、図９
に示す制御フローは、図６に示す制御フローのステップ
４およびステップ５を省略したものであり、他のフロー
は図６の制御フロート同一であるため詳細の説明は省略
する。In the present embodiment, the pressure of the pump 15 fluctuates after a certain delay time t with respect to the phase change of the power source applied to the pump 15, so that the drive controller 4
1 is provided with a delay timer 43. However, as shown in FIG. 8, when the pressure of the pump 15 instantly changes with respect to the phase change of the power supply applied to the pump 15, the delay timer 43 may not be provided. In this case, the control flow of the combustion device 2 is as shown in FIG. Note that FIG.
6 omits steps 4 and 5 of the control flow shown in FIG. 6, and since the other flows are the same as the control float of FIG. 6, detailed description thereof will be omitted.
【００７２】上記した実施形態の燃焼装置２は、図１０
に示す制御フローに則りインジェクター弁１０の弁体３
３を開閉させ、燃焼量を調整することもできる。この場
合、駆動制御装置４１には、周期作成タイマー４６が設
けられる。周期作成タイマー４６は、ポンプ１５の電源
の１周期に相当する時間に基づき周期時間Ｓを決定し、
計時するものである。開弁時間タイマー４５に設定され
る開弁時間Ｔは、燃焼装置２の燃焼量に基づくデューテ
ィー比により決定される。The combustion apparatus 2 of the above embodiment is shown in FIG.
The valve body 3 of the injector valve 10 according to the control flow shown in FIG.
It is also possible to open and close 3 to adjust the combustion amount. In this case, the drive control device 41 is provided with a cycle creation timer 46. The cycle creation timer 46 determines the cycle time S based on the time corresponding to one cycle of the power supply of the pump 15,
It is to keep time. The valve opening time T set in the valve opening time timer 45 is determined by the duty ratio based on the combustion amount of the combustion device 2.
【００７３】続いて、図１０に示す制御フローに則り駆
動制御される場合における燃焼装置２の動作について説
明する。給湯装置１が運転を開始すると、ステップ１に
おいて、燃焼装置２に対する要求燃焼量に基づき、駆動
制御装置４１において熱交換器５内の湯水を所望の温度
まで昇温するのに必要な熱量が算出される。湯水を加熱
するのに必要な熱量が決定されると、制御フローはステ
ップ２へ移行する。Next, the operation of the combustion device 2 when the drive is controlled according to the control flow shown in FIG. 10 will be described. When the hot water supply device 1 starts operation, in step 1, the amount of heat required to raise the temperature of the hot and cold water in the heat exchanger 5 to a desired temperature is calculated in the drive control device 41 based on the required combustion amount for the combustion device 2. To be done. When the amount of heat required to heat the hot and cold water is determined, the control flow moves to step 2.
【００７４】ステップ２において、駆動制御装置４１に
よりステップ１において決定された熱量に基づいてイン
ジェクター弁１０の開弁時間を算出されると、制御フロ
ーはステップ３へと移行する。ステップ３において、駆
動制御装置４１は、周期作成タイマー４６の周期時間Ｓ
の残り（周期残り時間Ｓ’）を確認する。ここで、周期
残り時間Ｓ’がゼロである場合、駆動制御装置４１は、
ステップ４において周期作成用タイマ４６をセットし、
ステップ５において開弁時間タイマ４５をセットた後、
制御フローをステップ６へと移行する。一方、ステップ
３において周期残り時間Ｓ’が残っている場合、制御フ
ローはステップ４’へと移行し、周期作成用タイマがカ
ウントされる。In step 2, when the drive controller 41 calculates the valve opening time of the injector valve 10 based on the heat quantity determined in step 1, the control flow shifts to step 3. In step 3, the drive control device 41 determines the cycle time S of the cycle creation timer 46.
Check the rest (cycle remaining time S ′). Here, when the cycle remaining time S ′ is zero, the drive control device 41
In step 4, set the cycle creation timer 46,
After setting the valve opening time timer 45 in step 5,
The control flow moves to step 6. On the other hand, when the cycle remaining time S ′ remains in step 3, the control flow moves to step 4 ′ and the cycle creation timer is counted.
【００７５】制御フローは、ステップ５あるいはステッ
プ４’を経た後ステップ６へと進行し、開弁時間タイマ
ー４５がカウントされる。ステップ７において開弁時間
タイマ４５に開弁残り時間Ｔ’が残っている場合、ステ
ップ８において噴霧制御手段４０に開弁指令が出され
る。噴霧制御手段４０は、開弁指令に基づきインジェク
タ弁１０の電磁コイル３２にパルス信号を発信し、弁体
３３を開状態とする。一方、ステップ７において開弁残
り時間Ｔ’がゼロである場合は、制御フローはステップ
８’へと進行する。ステップ８’において、駆動制御装
置４１は、噴霧制御手段４０への開弁指令を停止し、弁
体３３を閉じる。The control flow advances to step 6 after passing through step 5 or step 4 ', and the valve opening time timer 45 is counted. When the valve-opening remaining time T ′ remains in the valve-opening time timer 45 in step 7, a valve opening command is issued to the spray control means 40 in step 8. The spray control unit 40 sends a pulse signal to the electromagnetic coil 32 of the injector valve 10 based on the valve opening command to open the valve element 33. On the other hand, when the valve opening remaining time T'is zero in step 7, the control flow proceeds to step 8 '. In step 8 ′, the drive control device 41 stops the valve opening command to the spray control means 40 and closes the valve element 33.
【００７６】続いて、本発明の第２実施形態の給湯装置
について説明する。なお、本実施形態の給湯装置におい
て、第１実施形態の給湯装置１と共通する部分について
は同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。Next, a hot water supply apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the hot water supply device of the present embodiment, the same parts as those of the hot water supply device 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００７７】図１１は、本実施形態の給湯装置を示す模
式図である。図１１において、７０は本実施形態の給湯
装置である。給湯装置７０は、いわゆる貯湯式給湯装置
である。給湯装置７０は、大別して本体部７１と燃焼部
７２と消音器７３により構成されている。FIG. 11 is a schematic view showing the hot water supply apparatus of this embodiment. In FIG. 11, reference numeral 70 denotes the hot water supply device of this embodiment. The hot water supply device 70 is a so-called hot water storage type hot water supply device. The water heater 70 is roughly divided into a main body 71, a combustion unit 72, and a silencer 73.
【００７８】本体部７１は、大きく燃焼空間部７５と貯
湯部７６とに分かれている。燃焼部７２と燃焼空間部７
５とは、貯湯部７６内に貯留される熱媒体を加熱する加
熱手段７７として機能する。本体部７１は、全体形状が
円筒形であり、２重構造となっており、その内部に湯水
を貯留するための貯湯部７６が形成されている。貯湯部
７６には、複数の燃焼ガス通路７８が形成されている。
燃焼ガス通路７８は、貯湯部７６を軸方向に貫通する貫
通孔である。The main body portion 71 is roughly divided into a combustion space portion 75 and a hot water storage portion 76. Combustion section 72 and combustion space section 7
5 functions as a heating unit 77 that heats the heat medium stored in the hot water storage unit 76. The main body 71 has a cylindrical shape as a whole and has a double structure, and a hot water storage portion 76 for storing hot water is formed therein. A plurality of combustion gas passages 78 are formed in the hot water storage portion 76.
The combustion gas passage 78 is a through hole that penetrates the hot water storage portion 76 in the axial direction.
【００７９】燃焼部７２には、上記実施形態におけるも
のと同一の燃焼装置２が採用されており、本体部７１の
下方に位置する燃焼空間部７５に接続されている。燃焼
装置２は、ノズル収納筒７と燃焼筒８と送風機９とを有
し、燃焼筒８の開口端が燃焼空間部７５側を向くように
配置されている。The same combustion device 2 as that used in the above embodiment is adopted as the combustion section 72, and it is connected to the combustion space section 75 located below the main body section 71. The combustion device 2 has a nozzle housing cylinder 7, a combustion cylinder 8, and a blower 9, and is arranged so that the open end of the combustion cylinder 8 faces the combustion space portion 75 side.
【００８０】一方、本体部７１の上部には、消音器７３
が設けられている。消音器７３は、内部がラビリンス構
造となっており、燃焼音を低減させるものである。な
お、図１１において、消音器７３のラビリンス構造は図
示せず省略している。On the other hand, on the upper part of the main body 71, a silencer 73
Is provided. The silencer 73 has a labyrinth structure inside to reduce combustion noise. Note that, in FIG. 11, the labyrinth structure of the silencer 73 is not shown and is omitted.
【００８１】貯湯部７６には、上記第１実施形態の給湯
装置１におけるのと同様の流水回路６０が接続されてい
る。すなわち、貯湯部７６の入水口８１には、外部から
水を給水する給水回路６１が接続され、貯湯部７６の出
湯口８３には、貯湯部７６において加熱された湯水が流
れ出る給湯回路６２が接続されている。A hot water circuit 60 similar to that in the hot water supply device 1 of the first embodiment is connected to the hot water storage section 76. That is, a water supply circuit 61 for supplying water from the outside is connected to the water inlet 81 of the hot water storage unit 76, and a hot water supply circuit 62 through which hot water heated in the hot water storage unit 76 flows is connected to the hot water outlet port 83 of the hot water storage unit 76. Has been done.
【００８２】燃焼装置２は、貯湯部７６内の湯水の温度
が８０℃程度となる様に燃焼量が調整される。即ち、貯
湯部７６内の湯水の温度に基づき、駆動制御装置４１お
よびその一部である噴霧制御手段４０により、インジェ
クター弁１０の電磁コイル３２に流す電流がＰＷＭ制御
される。駆動制御装置４１のＣＰＵには、上記第１実施
形態と同様に、開弁時間決定プログラムが入力されてい
る。開弁時間決定プログラムは、上記第１実施形態と同
様に、図６に示すフローチャートに則り、インジェクタ
ー弁１０の開閉を行う。The combustion amount of the combustion device 2 is adjusted so that the temperature of the hot water in the hot water storage section 76 becomes about 80 ° C. That is, based on the temperature of the hot water in the hot water storage unit 76, the drive control device 41 and the spray control means 40, which is a part of the drive control device 41, PWM-control the current flowing through the electromagnetic coil 32 of the injector valve 10. The valve opening time determination program is input to the CPU of the drive control device 41 as in the first embodiment. The valve opening time determination program opens and closes the injector valve 10 in accordance with the flowchart shown in FIG. 6, as in the first embodiment.
【００８３】本実施形態の給湯装置７０は、燃焼装置２
の燃料復路１７にインジェクター弁１０を設けているた
め、燃料の噴霧量を的確に調整し、燃焼することができ
る。また、燃焼装置２において、燃料噴射ノズル３から
噴霧される燃料は、常時ほぼ一定の噴霧圧で噴霧され
る。そのため、燃料は、燃焼筒８内に一定のパターンで
拡散し、空気と十分混合される。よって、本実施形態の
給湯装置７０は、燃料を完全燃焼し、湯水を所望の温度
まで的確に昇温できる。The hot water supply device 70 of this embodiment is the combustion device 2
Since the injector valve 10 is provided in the fuel return path 17, the fuel spray amount can be accurately adjusted and combustion can be performed. Further, in the combustion device 2, the fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3 is always sprayed at a substantially constant spray pressure. Therefore, the fuel diffuses in the combustion cylinder 8 in a fixed pattern and is sufficiently mixed with the air. Therefore, the hot water supply device 70 of the present embodiment can completely burn the fuel and raise the temperature of the hot water to a desired temperature accurately.
【００８４】また、燃焼装置２は、燃焼量にかかわらず
燃焼状態が安定しており、一酸化炭素などの有害ガス
や、ススなどの発生量が極めて少ない。そのため、燃焼
装置２は、環境に調和した燃焼駆動が可能であり、燃焼
駆動時に発生するススなどの堆積に伴う装置の故障もほ
とんどない。Further, the combustion device 2 has a stable combustion state regardless of the amount of combustion, and the amount of harmful gas such as carbon monoxide and soot is extremely small. Therefore, the combustion device 2 can perform combustion driving in harmony with the environment, and there is almost no failure of the device due to accumulation of soot and the like generated during combustion driving.
【００８５】また、燃焼装置２において、駆動制御装置
４０は、一定の遅延時間ｔを経た後にインジェクター弁
１０を開くように構成されているため、ポンプ１５の交
流電源の周期変動と、ポンプ１５の圧力変動との時間的
なズレを調整することができる。そのため、燃料噴射ノ
ズル３に供給される燃料の圧力変動が極めて小さく、燃
料の噴霧圧力の脈動がほとんどない。よって、燃焼装置
２は、燃料を常に一定の圧力およびタイミングで噴霧
し、安定燃焼することができ、燃焼駆動時に発生する燃
焼騒音も最小限に抑制することができる。Further, in the combustion device 2, the drive control device 40 is constructed so as to open the injector valve 10 after a certain delay time t has passed, so that the cycle fluctuation of the AC power supply of the pump 15 and the pump 15 are changed. It is possible to adjust the time lag with the pressure fluctuation. Therefore, the pressure fluctuation of the fuel supplied to the fuel injection nozzle 3 is extremely small, and there is almost no pulsation of the fuel spray pressure. Therefore, the combustion device 2 can always spray the fuel at a constant pressure and timing for stable combustion, and can also suppress combustion noise generated during combustion drive to a minimum.
【００８６】本実施形態の給湯装置７０において、燃焼
装置２は、インジェクター弁１０を図６に示すフローチ
ャートに則り開閉して燃焼駆動するものであった。しか
し、ポンプ１５に印加される電源の位相変化に対して、
ポンプ１５の圧力が瞬時に変動する場合は、図９に示す
フローチャートに則ってインジェクター弁１０を開閉
し、燃焼駆動させてもよい。また、燃焼装置２は、上記
した第１実施形態と同様に、図１０に示すフローチャー
トに基づいて駆動制御されるものであってもよい。In the hot water supply device 70 of this embodiment, the combustion device 2 is configured to open and close the injector valve 10 according to the flow chart shown in FIG. 6 to drive combustion. However, with respect to the phase change of the power source applied to the pump 15,
When the pressure of the pump 15 fluctuates instantaneously, the injector valve 10 may be opened and closed according to the flowchart shown in FIG. 9 to drive combustion. Further, the combustion device 2 may be drive-controlled based on the flowchart shown in FIG. 10, as in the above-described first embodiment.
【００８７】また、上記実施形態の燃焼装置２におい
て、インジェクター弁１０は、燃料噴射ノズル３側から
流入した燃料を、燃料復路１７の下流側に流出するもの
であったが、インジェクター弁１０と燃料タンク１２と
を接続し、燃料タンク１２内に直接燃料を戻す構成とし
てもよい。Further, in the combustion device 2 of the above-described embodiment, the injector valve 10 was designed to flow the fuel flowing from the fuel injection nozzle 3 side to the downstream side of the fuel return path 17. The fuel tank 12 may be connected to directly return the fuel into the fuel tank 12.
【００８８】[0088]
【発明の効果】請求項１に記載の燃焼装置によれば、噴
霧手段から噴霧される燃料の量を精度よく調整すること
ができ、要求される燃焼量に応じた量の燃料を噴霧し、
完全燃焼することができる。According to the combustion device of the first aspect, the amount of fuel sprayed from the spraying means can be accurately adjusted, and the amount of fuel sprayed according to the required combustion amount is sprayed.
Can burn completely.
【００８９】請求項２に記載の発明によれば、弁制御手
段によりインジェクター弁の弁体を断続的あるいは周期
的に開閉することにより、周囲の雰囲気等によらず所定
量の燃料を噴霧し、安定燃焼させることができる。According to the second aspect of the invention, the valve control means opens and closes the valve body of the injector valve intermittently or periodically to spray a predetermined amount of fuel regardless of the surrounding atmosphere, Stable combustion can be achieved.
【００９０】請求項３に記載の発明によれば、単位時間
当たりに燃料復路内を流れる燃料の流量を、前記単位時
間中に占める弁体を開く時間の割合で決定することによ
り噴霧手段から噴霧される燃料の量を的確に調整でき
る。According to the third aspect of the present invention, the flow rate of the fuel flowing in the fuel return path per unit time is determined by the ratio of the time of opening the valve body in the unit time, whereby the atomizing means atomizes the fuel. The amount of fuel discharged can be adjusted accurately.
【００９１】請求項４に記載の燃焼装置は、噴霧手段に
供給される燃料の圧力変動がほとんどなく、安定した燃
焼駆動を行うことができる。According to the fourth aspect of the combustion apparatus, there is almost no pressure fluctuation of the fuel supplied to the spraying means, and stable combustion drive can be performed.
【００９２】請求項５に記載の発明によれば、燃料を常
にほぼ一定の圧力およびタイミングで噴霧して安定燃焼
することができ、燃焼騒音を最小限に抑制することがで
きる。According to the fifth aspect of the present invention, the fuel can be sprayed at a substantially constant pressure and timing for stable combustion, and combustion noise can be suppressed to a minimum.
【００９３】請求項６に記載の発明によれば、燃料ポン
プによる燃料の圧力変動を最小限に抑制することができ
る。よって、本発明の燃焼装置は、燃焼量の多少に関わ
らず、ほぼ一定の圧力およびタイミングで燃料を噴霧
し、燃料を安定燃焼することが可能であり、燃焼騒音の
発生も最小限に抑制することができる。According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to minimize the pressure fluctuation of the fuel due to the fuel pump. Therefore, regardless of the amount of combustion, the combustion device of the present invention can spray fuel at a substantially constant pressure and timing to stably burn the fuel, and also suppress the generation of combustion noise to a minimum. be able to.
【００９４】請求項７に記載の燃焼装置によれば、燃料
を常に一定の圧力およびタイミングで噴霧し、安定燃焼
することができ、燃焼駆動に伴う燃焼騒音も最小限に抑
制することができる。According to the combustion device of the seventh aspect, the fuel can be sprayed at a constant pressure and timing at all times for stable combustion, and combustion noise due to combustion drive can be suppressed to a minimum.
【００９５】請求項８乃至１０に記載の湯水加熱装置に
よれば、湯水を幅広い温度範囲で精度よく加熱できる。According to the hot and cold water heating device of the eighth to tenth aspects, the hot and cold water can be heated accurately in a wide temperature range.
【図１】本発明の一実施形態の給湯装置の要部の一部を
破断した正面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view of a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態の燃焼装置における燃料系
統を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a fuel system in a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態の燃焼装置が具備している
インジェクター弁の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an injector valve included in the combustion device according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施形態である給湯装置の配管系統
を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a piping system of a water heater according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施形態である燃焼装置における燃
焼量とインジェクター弁の開時間との関係を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a combustion amount and an injector valve open time in the combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施形態である燃焼装置の動作を示
すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the combustion device according to the embodiment of the present invention.
【図７】（ａ）は本発明の一実施形態である燃焼装置に
おけるポンプに印加される電源の周期変動を示すグラフ
であり、同（ｂ）は同（ａ）に基づき発信されるゼロク
ロス信号を示すグラフである。また、同（ｃ）は同
（ａ）に示す電源を整流した場合の周期変動を示すグラ
フであり、同（ｄ）は同（ｃ）に示す電源が印可された
際におけるポンプの圧力変動を示すグラフである。同
（ｅ）は、インジェクター弁に印可されるパルス信号を
示すグラフである。FIG. 7 (a) is a graph showing a cycle variation of a power source applied to a pump in a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 (b) is a zero cross signal transmitted based on the same (a). It is a graph which shows. Further, FIG. 6C is a graph showing the periodic fluctuation when the power supply shown in FIG. 7A is rectified, and FIG. 7D is the graph showing the pressure fluctuation of the pump when the power supply shown in FIG. It is a graph shown. The same (e) is a graph showing a pulse signal applied to the injector valve.
【図８】（ａ）は本発明の一実施形態である燃焼装置に
おけるポンプに印加される電源の周期変動を示すグラフ
であり、同（ｂ）は同（ａ）に基づき発信されるゼロク
ロス信号を示すグラフである。また、同（ｃ）は同
（ａ）に示す電源を整流した場合の周期変動を示すグラ
フであり、同（ｄ）は同（ｃ）に示す電源が印可された
際におけるポンプの圧力変動を示すグラフである。同
（ｅ）は、インジェクター弁に印可されるパルス信号を
示すグラフである。FIG. 8A is a graph showing periodic fluctuations of a power source applied to a pump in a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a zero-cross signal transmitted based on FIG. 8A. It is a graph which shows. Further, FIG. 6C is a graph showing the periodic fluctuation when the power supply shown in FIG. 7A is rectified, and FIG. 7D is the graph showing the pressure fluctuation of the pump when the power supply shown in FIG. It is a graph shown. The same (e) is a graph showing a pulse signal applied to the injector valve.
【図９】本発明の一実施形態である燃焼装置の動作を示
すフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the combustion device according to the embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の一実施形態である燃焼装置の動作を
示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the combustion device according to the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の一実施形態である給湯装置を示す模
式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a hot water supply device according to an embodiment of the present invention.
【図１２】従来の給湯装置を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing a conventional hot water supply device.
【図１３】従来の燃焼装置における燃料系統を示す模式
図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a fuel system in a conventional combustion device.
【図１４】従来の燃焼装置が具備している比例弁の断面
図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a proportional valve included in a conventional combustion device.
１，７０ 給湯装置（湯水加熱装置） ２ 燃焼装置 ３ 燃料噴射ノズル（噴霧手段） ４ 燃焼手段 ５ 熱交換器 １０ インジェクター弁 １１ 燃料往路 １７ 燃料復路 ３３ 弁体 ４０ 噴霧制御手段 ７６ 貯湯部 ７８ 燃焼ガス通路 1,70 Hot water supply device (hot water heating device) 2 Combustion device 3 Fuel injection nozzle (spraying means) 4 Combustion means 5 heat exchanger 10 injector valve 11 Fuel outbound route 17 Fuel return route 33 valve body 40 Spray control means 76 Hot water storage 78 Combustion gas passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｎ 1/00 １０５ Ｆ２３Ｎ 1/00 １０５Ｅ １０５Ｈ (72)発明者 濱田 哲郎 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 堀 紀弘 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 長谷川 宏樹 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） 3K055 AA03 AB04 BA01 BD04 3K056 AA04 AB04 AD01 EA05 EA06 3K068 AA11 BB14 CA16 CA26 CA28 FA03 FB01 FB06 FB09 FC02 FC06 FD06 HA06 JA06 3L025 AC03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F23N 1/00 105 F23N 1/00 105E 105H (72) Inventor Tetsuro Hamada 93 Edomachi, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Address In stock company Noritsu (72) Inventor Norihiro Hori 93 in Edo-machi, Chuo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture In stock company Noritsu (72) Inventor Hiroki Hasegawa 93 Edo-cho, Chuo-ku, Kobe City Hyogo Prefecture Noritsu F term (reference) 3K055 AA03 AB04 BA01 BD04 3K056 AA04 AB04 AD01 EA05 EA06 3K068 AA11 BB14 CA16 CA26 CA28 FA03 FB01 FB06 FB09 FC02 FC06 FD06 HA06 JA06 3L025 AC03
Claims (11)
段に燃料を供給する燃料往路とを有し、当該燃料往路の
中途に燃料を噴霧手段に送る燃料ポンプを設けた湯水加
熱装置において、前記噴霧手段は、燃料を噴霧する噴霧
開口を有し、内部に噴霧開口に至る往き側流路と、噴霧
開口から戻る戻り側流路とを有する戻り型ノズルであ
り、前記噴霧手段には、前記燃料往路から前記噴霧手段
に供給された燃料の一部を、前記戻り側流路を経て前記
燃料往路に設けられた燃料ポンプよりも上流側に戻す燃
料復路が接続されており、当該燃料復路の中途には断続
的あるいは周期的に開閉可能な間欠開閉弁が設けられて
おり、当該間欠開閉弁は、燃料の流出を規制する弁体を
具備し、当該弁体の開閉により単位時間当たりの燃料の
流量を調整することを特徴とする燃焼装置。1. A hot and cold water heating apparatus comprising a spraying means for spraying fuel and a fuel outward path for supplying fuel to the spraying means, and a fuel pump for sending fuel to the spraying means in the middle of the fuel outward path. The spraying means has a spraying opening for spraying fuel, is a return type nozzle having a forward side flow path reaching the spraying opening inside, and a return side flow path returning from the spraying opening. A fuel return path is connected to return a part of the fuel supplied from the fuel outward path to the spray means to the upstream side of the fuel pump provided in the fuel outward path through the return side flow path. An intermittent opening / closing valve that can be opened / closed intermittently or periodically is provided in the middle of the valve, and the intermittent opening / closing valve is equipped with a valve body that regulates the outflow of fuel. To adjust the fuel flow rate Characteristic combustion device.
段に燃料を供給する燃料往路とを有し、当該燃料往路の
中途に燃料を噴霧手段に送る燃料ポンプを設けた湯水加
熱装置において、前記噴霧手段は、燃料を噴霧する噴霧
開口を有し、内部に噴霧開口に至る往き側流路と、噴霧
開口から戻る戻り側流路とを有する戻り型ノズルであ
り、前記噴霧手段には、前記燃料往路から前記噴霧手段
に供給された燃料の一部を、前記戻り側流路を経て前記
燃料往路に設けられた燃料ポンプよりも上流側に戻す燃
料復路が接続されており、当該燃料復路の中途にはイン
ジェクター弁が設けられており、当該インジェクター弁
は、燃料の流出を規制する弁体を具備し、当該弁体の開
閉により単位時間当たりの燃料の流量を調整することを
特徴とする燃焼装置。2. A hot and cold water heating apparatus having a spraying means for spraying fuel and a fuel outward path for supplying fuel to the spraying means, and a fuel pump for sending the fuel to the spraying means in the middle of the fuel outward path, The spraying means has a spraying opening for spraying fuel, is a return type nozzle having a forward side flow path reaching the spraying opening inside, and a return side flow path returning from the spraying opening. A fuel return path is connected to return a part of the fuel supplied from the fuel outward path to the spray means to the upstream side of the fuel pump provided in the fuel outward path through the return side flow path. An injector valve is provided in the middle of the valve, and the injector valve is equipped with a valve body that regulates the outflow of fuel, and the flow rate of fuel per unit time is adjusted by opening and closing the valve body. Combustion device.
弁制御手段を有し、当該弁制御手段は、前記弁体を開閉
するタイミングを制御することによって単位時間当たり
の燃料の流量を変更することを特徴とする請求項１又は
２に記載の燃焼装置。3. A valve control means for opening and closing the valve body intermittently or periodically, the valve control means controlling the timing of opening and closing the valve body to change the flow rate of fuel per unit time. The combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein
ー比制御あるいはＰＷＭ制御することを特徴とする請求
項３に記載の燃焼装置。4. The combustion apparatus according to claim 3, wherein the valve control means controls duty ratio control or PWM control of opening / closing of the valve element.
流電源に同期して弁体を開閉させることを特徴とする請
求項３又は４に記載の燃焼装置。5. The combustion apparatus according to claim 3, wherein the valve control means opens and closes the valve body in synchronization with an AC power source that drives the fuel pump.
流電源のゼロクロス信号のタイミングに基づいて弁体を
開閉させることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか
に記載の燃焼装置。6. The combustion apparatus according to claim 3, wherein the valve control means opens and closes the valve element based on the timing of the zero-cross signal of the AC power source that drives the fuel pump.
流電源のゼロクロス信号を検知すると、弁体を開状態と
することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載
の燃焼装置。7. The combustion apparatus according to claim 3, wherein the valve control means opens the valve body when detecting the zero-cross signal of the AC power source for driving the fuel pump.
流電源のゼロクロス信号を検知し、所定の遅延時間を経
た後に弁体を開状態とすることを特徴とする請求項３乃
至５のいずれかに記載の燃焼装置。8. The valve control means detects a zero-cross signal of an AC power source for driving a fuel pump and opens the valve body after a predetermined delay time has passed. The combustion device according to claim 1.
し、燃焼部で発生した燃焼ガスを熱交換部に送り、熱交
換部で水を加熱する湯水加熱装置において、燃焼部には
請求項１乃至８のいずれかに記載の燃焼装置が装着され
ていることを特徴とする湯水加熱装置。9. A hot and cold water heating device having a combustion part and a heat exchange part for heating water, wherein the combustion gas generated in the combustion part is sent to the heat exchange part, and the water is heated in the heat exchange part. A hot and cold water heating apparatus, wherein the combustion apparatus according to any one of claims 1 to 8 is mounted.
燃焼装置が取り付けられ、さらに燃焼ケースに水管が挿
通されて熱交換部が構成されていることを特徴とする請
求項９に記載の湯水加熱装置。10. The hot and cold water according to claim 9, further comprising a combustion case, a combustion device is attached to the combustion case, and a water pipe is inserted into the combustion case to form a heat exchange section. Heating device.
通する燃焼ガス通路部を有し、燃焼部で発生した燃焼ガ
スを燃焼ガス通路部に導入して貯湯部内の水を加熱する
ことを特徴とする請求項９に記載の湯水加熱装置。11. A hot water storage part for storing water and a combustion gas passage part penetrating the hot water storage part, wherein the combustion gas generated in the combustion part is introduced into the combustion gas passage part to heat the water in the hot water storage part. The hot and cold water heating device according to claim 9.
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| CN115289691A (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | Combustion control method and device for gas water heater, gas water heater and storage medium |
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