JP2579103B2 - 燃焼用ファン制御装置 - Google Patents

燃焼用ファン制御装置

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宗久 沢田
健二 青木
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景二 菊野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バーナに燃焼用空気を
供給するファンと、燃焼量に基づいて前記ファンの目標
回転数を設定する回転数設定手段と、前記ファンの回転
数が前記目標回転数に一致するように前記ファンに対す
る直流電源の通流率を制御する制御手段とが設けられた
燃焼用ファン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような燃焼用ファン制御装置にお
けるファンの目標回転数は、送風特性が排気閉塞等を無
視出来る理想的な条件のときに空燃比を所定値に維持出
来るように設定されていた。そして、一般的に、目標回
転数の値を運転中に変動させたりしないものであった。
ところで、燃焼量の範囲が広いときには、直流のファン
モータを採用する方が有利である。又、直流電源とファ
ンの駆動回路をスイッチを介して接続し、スイッチのO
N時間とOFF時間の割合(通流率)を制御させること
により、ファンの駆動電力を可変出来る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、フ
ァン能力の低下や給排気通路の閉塞等が生じて送風特性
が変化したときに、空燃比が所定値から外れることにな
る。その結果、燃焼特性が悪化する虞があった。本発明
の目的は、上記従来欠点を解消して、送風特性が変化し
たときにも空燃比を所定値に維持出来る燃焼用ファン制
御装置を得る点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による燃焼用ファン制御装置の第1の特徴構
成は、前記目標回転数に対応する基準通流率を設定する
通流率設定手段が設けられ、前記回転数設定手段が、前
記基準通流率に対して前記ファンの作動中の通流率が小
さくなり、その偏差が所定値を越えるに伴って前記目標
回転数を増大側に補正するように構成されていることで
ある。
【0005】第2の特徴構成は、前記回転数設定手段
が、前記基準通流率に対して前記ファンの作動中の通流
が大きくなり、その偏差が所定値を越えるに伴って前
記目標回転数を減少側に補正するように構成されている
ことである。
【0006】第3の特徴構成は、前記基準通流率の設定
を指示する指示手段が設けられ、前記指示手段が作動し
たとき、前記制御手段が、前記ファンの回転数を所定回
転数に制御し、且つ、前記通流率設定手段が、そのとき
の通流率を前記基準通流率として設定するように構成さ
れていることである。
【0007】第4の特徴構成は、前記指示手段が、運転
時間を積算し、且つ、前記運転時間が所定時間に達する
に伴って前記基準通流率の設定を指示するように構成さ
れていることである。
【0008】
【作用】第1の特徴構成における作用は、以下の通りで
ある。基準通流率は、理想的な送風特性における通流率
に対応する。従って、基準通流率に対してファンの作動
中の通流率が小さくなり、その偏差が所定値を越えたと
きには、排気閉塞等が生じて送風特性が悪化して、送風
量が低下したと判断出来る。そこで、目標回転数を大な
る値に補正することにより、送風量の増加を図る。
【0009】第2の特徴構成では、逆に基準通流率に対
してファンの作動中の通流率が大きくなり、その偏差が
所定値を越えたときには、排気閉塞等の状態が改善され
て、通風量が増加したと判断出来る。そこで、目標回転
数を小なる値に補正する。
【0010】第3の特徴構成における作用は、以下の通
りである。設置状況等により送風特性には、バラツキが
あると考えられる。従って、基準通流率も個々に設定す
る方が望ましい。そこで、理想的な送風特性と判断出来
るときに、指示手段を作動させる。そのときの通流率
は、理想的な送風特性における通流率に対応するから、
基準通流率として設定出来る。
【0011】第4の特徴構成における作用は、以下の通
りである。一般的に、設置された当初は、理想的な送風
特性と考えられる。そこで、製品検査における運転時間
をいくらか越える程度の時間を所定時間とする。つま
り、実際に設置されてしばらくしたときに自動的に基準
通流率を設定する。
【0012】
【発明の効果】第1の特徴構成では、送風量が低下した
ときに送風量を増加させるように制御するので、空燃比
を所定値に維持出来る。
【0013】第2の特徴構成では、同様に、送風量が上
昇したときに送風量を低下させるように制御するので、
空燃比を所定値に維持出来る。
【0014】第3の特徴構成では、基準通流率を個々に
設定するので、設置状況等に応じた基準通流率を設定出
来る。
【0015】第4の特徴構成では、実際に設置したとき
に自動的に基準通流率を設定するので、利便性の高いも
のに出来る。
【0016】
【実施例】以下、本発明を給湯器に適用した実施例を図
面に基づいて説明する。図2に示すように、水加熱用の
熱交換器1と、その熱交換器1に対して加熱作用するバ
ーナ2と、バーナ2に燃焼用空気を供給するファン3と
を備えた給湯器が設けられている。ファン3の駆動モー
タは、永久磁石を界磁とするDCモータである。図中W
1は熱交換器1に対する給水路、W2は給湯路である。
バーナ2に対する燃料ガス供給路G1には、燃料ガス供
給を断続する二つの開閉弁4,5、及び燃料ガス供給を
調整する電磁式のガス量調整弁6が介装されている。給
水路W1には、熱交換器1への給水量を検出する水量セ
ンサS1と、熱交換器1への入水温を検出する入水温セ
ンサS2とが介装されている。給湯路W2には、熱交換
器1の出湯温を検出する出湯温センサS3が介装されて
いる。尚、図中7はイグナイタ、8はバーナ2が着火し
たか否かを検出するフレームロッドである。そして、こ
れらは夫々コントローラHに接続されている。
【0017】又、コントローラHに制御情報を指令する
メインリモコンR1と、風呂リモコンR2とが設けられ
ている。メインリモコンR1には、運転の開始・停止を
指令する運転スイッチ21、給湯温度表示器22、給湯
温度設定器23等が備えられている。風呂リモコンR2
には、運転スイッチ31、給湯温度表示器32、追焚ス
イッチ33、湯張スイッチ34等が備えられている。
又、メインリモコンR1と風呂リモコンR2の夫々の内
部に後述のメンテスイッチSWが備えられている。
【0018】コントローラHの内部構成について説明を
加える。図1に示すように、メインリモコンR1や風呂
リモコンR2からの指令情報や各センサの検出情報に基
づいて燃焼量Iを演算する演算部11、燃焼量Iに基づ
いてファン3の目標回転数Nsを設定する回転数設定手
段としての目標回転数設定部12、直流電源15、ファ
ン3に対する直流電源15の通流をON・OFFするス
イッチ部16、ファン3の回転数Nxが目標回転数Ns
に一致するようにファン3に対する直流電源15の通流
率Dxを制御する制御手段としての通流率制御部13、
目標回転数Nsに対応する基準通流率Dsを設定する通
流率設定手段としての基準通流率設定部14、ファン3
の回転数Nxを検出するエンコーダ17、時計18の夫
々が設けられている。
【0019】基準通流率Dsの設定について説明を加え
る。先ず、通常の使用における設定について説明する。
演算部11は、給湯器の運転時間Txを積算している。
そして、運転時間Txが5時間を経過したときのポスト
パージにおける通流率Dxを基準通流率Dsとして設定
する。ポストパージにおいては、ファン3の回転数を最
大燃焼量に対応する値に制御する。つまり、基準通流率
Dsは、最大燃焼量に対応する。更に、運転時間Txが
6時間を経過したときのポストパージにおける通流率D
xを、先に設定された基準通流率Dsと比較し、大きい
方を基準通流率Dsとして設定する。つまり、最大燃焼
量に対応する回転数が、所定回転数に対応する。
【0020】次に、メンテモードにおける設定について
説明する。メンテモードは、設置後、ファン3等を交換
した場合に作動させるもので、メインリモコンR1と風
呂リモコンR2に備えられたメンテスイッチSWをON
することにより作動する。メンテモードにおいても、フ
ァン3の回転数を最大燃焼量に対応する値に制御する。
そして、そのときの通流率Dxを基準通流率Dsとして
設定する。つまり、演算部11と、メンテスイッチSW
が指示手段に対応する。
【0021】ファン3の目標回転数Nsの設定につい
て、図6を参照して説明を加える。図6の実線のよう
に、燃焼量Iに対する目標回転数Nsが初期設定されて
いるとする。ポストパージにおいては、そのときの通流
率Dxを基準通流率Dsと比較する。ここで、基準通流
率Dsに対して前記通流率Dxが小さくなり、その偏差
が所定値ΔDを越えるに伴って目標回転数Nsを増大側
に補正する。一方、逆に、基準通流率Dsに対して前記
通流率Dxが大きくなり、その偏差が所定値ΔDを越え
るに伴って目標回転数Nsを減少側に補正する。例え
ば、目標回転数Nsを増大側に補正する場合、最大燃焼
量に対する目標回転数Nsを所定値ΔN増大させる。最
小燃焼量に対する目標回転数Nsを所定値ΔNに1より
小さい定数Kaを掛けた値だけ増大させる。そして、こ
の2点を直線で結ぶ。つまり、図6における点線が補正
された目標回転数Nsを示す。尚、増大側においても減
少側においても、補正の回数が所定回数Kに達すると、
異常と判断して異常処理を行うようになっている。
【0022】次に、図3乃至図5に示すフローチャート
に基づいてコントローラHの作動について説明する。先
ず、給湯の要否が判別され、給湯不要の場合には、現在
まで給湯中であるか否か判別される。現在まで給湯中で
ない場合にはそのままリターンする。また、現在まで給
湯中である場合には、消火処理及びポストパージを実行
したのちにリターンする。給湯要が判別された場合に
は、点火中であるか否かが判別されることになり、点火
中でない場合にのみ、バーナ2に着火する点火処理が実
行される。そして、バーナ2の燃焼状態を制御する。
【0023】ポストパージについて説明する。ポストパ
ージにおいては、基本的には最大燃焼量に対する目標回
転数Nsでファン3を所定時間作動させる。ここで、運
転時間Txが5時間を経過したときの最初のポストパー
ジにおいて基準通流率Dsを設定する。更に、運転時間
Txが6時間を経過したときの最初のポストパージにお
ける通流率Dxと先に設定された基準通流率Dsを比較
し、大きい方を基準通流率Dsとして設定する。基準通
流率Dsが設定されている場合には、ポストパージのた
びにポストパージにおける通流率Dxと基準通流率Ds
を比較し、両者の偏差が所定値ΔDを越えるに伴って、
上述の如く目標回転数Nsを補正する。又、増大側にお
いても減少側においても、補正の回数が所定回数Kに達
すると、異常と判断して異常処理を行う。
【0024】〔別実施例〕上記実施例では、エンコーダ
を用いてファン3の回転数を検出していたが、DCモー
タの逆起電圧によってファン3の回転数を検出するよう
にしてもよい。
【0025】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】コントローラのブロック図
【図2】全体構成のブロック図
【図3】制御作動のフローチャート
【図4】制御作動のフローチャート
【図5】制御作動のフローチャート
【図6】目標回転数の設定の説明図
【符号の説明】
2 バーナ 3 ファン 11又はSW 指示手段 12 回転数設定手段 13 制御手段 14 通流率設定手段 15 直流電源 Ds 基準通流率 Dx 通流率 Ns 目標回転数 Tx 運転時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真部 良和 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 ▲よし▼山 孝三 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 沢田 宗久 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 青木 健二 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 浦谷 伸一 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 菊野 景二 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナ(2)に燃焼用空気を供給するフ
    ァン(3)と、燃焼量に基づいて前記ファン(3)の目
    標回転数(Ns)を設定する回転数設定手段(12)
    と、前記ファン(3)の回転数が前記目標回転数(N
    s)に一致するように前記ファン(3)に対する直流電
    源(15)の通流率(Dx)を制御する制御手段(1
    3)とが設けられた燃焼用ファン制御装置であって、 前記目標回転数(Ns)に対応する基準通流率(Ds)
    を設定する通流率設定手段(14)が設けられ、前記回
    転数設定手段(12)が、前記基準通流率(Ds)に対
    して前記ファン(3)の作動中の通流率(Dx)が小さ
    くなり、その偏差が所定値を越えるに伴って前記目標回
    転数(Ns)を増大側に補正するように構成されている
    燃焼用ファン制御装置。
  2. 【請求項2】 前記回転数設定手段(12)が、前記基
    準通流率(Ds)に対して前記ファン(3)の作動中の
    通流率(Dx)が大きくなり、その偏差が所定値を越え
    るに伴って前記目標回転数(Ns)を減少側に補正する
    ように構成されている請求項1記載の燃焼用ファン制御
    装置。
  3. 【請求項3】 前記基準通流率(Ds)の設定を指示す
    る指示手段(11又はSW)が設けられ、前記指示手段
    (11又はSW)が作動したとき、前記制御手段(1
    3)が、前記ファン(3)の回転数を所定回転数に制御
    し、且つ、前記通流率設定手段(14)が、そのときの
    通流率(Dx)を前記基準通流率(Ds)として設定す
    るように構成されている請求項1又は2記載の燃焼用フ
    ァン制御装置。
  4. 【請求項4】 前記指示手段(11)が、運転時間(T
    x)を積算し、且つ、前記運転時間(Tx)が所定時間
    に達するに伴って前記基準通流率(Ds)の設定を指示
    するように構成されている請求項1乃至3記載の燃焼用
    ファン制御装置。
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