JP2594363B2 - Air supply for combustion equipment - Google Patents
Air supply for combustion equipmentInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23N3/08—Regulating air supply or draught by power-assisted systems
- F23N3/082—Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バーナに空気を供給するファンと、そのフ
ァンを駆動するファンモータと、前記バーナの燃焼量に
応じて前記ファンモータの目標回転数を設定する目標回
転数設定部と、その目標回転数に対応した下限位相角を
設定する下限設定部と、前記ファンモータの回転数を検
出する回転数検出部と、その回転数検出部の検出回転数
及び前記目標回転数設定部の設定目標回転数に基づい
て、前記ファンモータを前記設定目標回転数で駆動する
ための目標位相角を設定する位相角設定部と、前記下限
位相角と前記目標位相角とを比較して大なる方の値を選
択して出力する位相角選択部と、その位相角選択部の出
力位相角により前記ファンモータを駆動する駆動部とが
設けられた燃焼装置用の給気装置に関する。The present invention relates to a fan for supplying air to a burner, a fan motor for driving the fan, and a target rotation of the fan motor according to a combustion amount of the burner. A target rotation speed setting unit that sets the number of rotations, a lower limit setting unit that sets a lower limit phase angle corresponding to the target rotation speed, a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the fan motor, and a rotation speed detection unit. A phase angle setting unit that sets a target phase angle for driving the fan motor at the set target rotation speed based on the detected rotation speed and a set target rotation speed of the target rotation speed setting unit; Combustion provided with a phase angle selection unit that selects and outputs a larger value by comparing with the target phase angle and a drive unit that drives the fan motor based on the output phase angle of the phase angle selection unit. Air supply for equipment On.
ファンモータの回転数は、基本的には、ファンモータ
に印加する電圧の位相角を制御することにより目標回転
数に一致するようにフィードバック制御される。Basically, the rotation speed of the fan motor is feedback-controlled so as to match the target rotation speed by controlling the phase angle of the voltage applied to the fan motor.
しかし、常に目標回転数に一致するようにフィードバ
ック制御すると不具合を生じることがある。つまり、バ
ーナの排気通路に逆風が吹き込む場合や、ゴミ等が詰ま
っている場合には、バーナの排気は不良となり、ファン
の負荷は軽くなる。そのため、ファンモータに印加する
電圧の位相角は小になる。従って、バーナに供給される
空気量は一層減少することになり、不完全燃焼を起こす
虞れがあった。However, if feedback control is performed so as to always match the target rotational speed, a problem may occur. That is, when a reverse wind blows into the exhaust passage of the burner or when dust or the like is clogged, the exhaust of the burner becomes defective and the load on the fan is reduced. Therefore, the phase angle of the voltage applied to the fan motor becomes small. Therefore, the amount of air supplied to the burner is further reduced, and there is a possibility that incomplete combustion may occur.
そこで、従来、標準負荷状態、つまり、バーナの排気
が正常な状態における目標回転数に対応する位相角より
小さい位相角を下限位相角として設定し、目標位相角と
下限位相角とを比較して大なる方の値を出力するように
したものがあった（特開昭62−258929号公報参照）。Therefore, conventionally, a phase angle smaller than the phase angle corresponding to the target rotation speed in the standard load state, that is, the state where the burner exhaust is normal, is set as the lower limit phase angle, and the target phase angle and the lower limit phase angle are compared. In some cases, the larger value is output (see JP-A-62-258929).
ところで、下限位相角は電源電圧とは無関係に目標回
転数にのみ基づいて設定されているものであった。By the way, the lower limit phase angle is set based only on the target rotation speed irrespective of the power supply voltage.
商用電源においても負荷変動のために電圧がかなり変
動すると考えられる。そして、ファンモータを駆動する
実効電力は、位相角が同一の場合にも電源電圧の変動に
伴って変動することになる。It is considered that the voltage fluctuates considerably even in a commercial power supply due to load fluctuation. Then, the effective power for driving the fan motor fluctuates with the fluctuation of the power supply voltage even when the phase angle is the same.
従って、上記従来技術のように、電源電圧の変動を考
慮せずに位相角制御を行うと電源電圧の低下時に、バー
ナへの空気供給量を必要量確保できない虞れがあった。Therefore, when the phase angle control is performed without considering the fluctuation of the power supply voltage as in the above-described conventional technique, there is a possibility that the required amount of air supply to the burner cannot be secured when the power supply voltage decreases.
本発明の目的は、上記従来欠点を解消して電源電圧の
低下時にも不完全燃焼を起こす虞れの少ない燃焼装置用
の給気装置を得る点にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional drawbacks and to provide an air supply device for a combustion device which is less likely to cause incomplete combustion even when the power supply voltage is reduced.
この目的を達成するため、本発明による燃焼装置用の
給気装置の特徴構成は、前記駆動部に印加される電源電
圧を検出する電圧検出部が設けられ、前記下限設定部
は、その電圧検出部の情報に基づいて、電源電圧が小な
るほど大なる下限位相角を設定するように構成されてい
ることである。In order to achieve this object, a characteristic configuration of the air supply device for a combustion device according to the present invention is provided with a voltage detection unit that detects a power supply voltage applied to the drive unit, and the lower limit setting unit detects the voltage detection. The configuration is such that the lower limit phase angle increases as the power supply voltage decreases based on the information of the section.
排気通路閉塞等が生じてファンの負荷が軽くなって目
標位相角が下限位相角より小になると、ファンモータに
は下限位相角にて位相制御された電圧が印加されること
になる。When the load on the fan is reduced due to the exhaust passage blockage or the like and the target phase angle becomes smaller than the lower limit phase angle, a voltage controlled at the lower limit phase angle is applied to the fan motor.
ところで下限位相角は電源電圧が低いほど大になる値
に設定されるので、電源電圧が低下したときにもファン
モータに印加される実効電圧が低下するのを防止するこ
とができる。By the way, since the lower limit phase angle is set to a value that increases as the power supply voltage decreases, it is possible to prevent the effective voltage applied to the fan motor from decreasing even when the power supply voltage decreases.
その結果、その時点のバーナの燃焼量に必要な空気量
を確保することができる。As a result, the amount of air required for the burner combustion amount at that time can be secured.
従って、電源電圧が低下したときにも、バーナの燃焼
量に必要な空気量を確保できるので、不完全燃焼を起こ
す虞れの少ない安全性の高い燃焼装置用の給気装置を得
ることができる。Therefore, even when the power supply voltage is reduced, the amount of air required for the burner combustion amount can be secured, so that it is possible to obtain a highly safe air supply device for a combustion device that is less likely to cause incomplete combustion. .
本発明を給湯装置に適用した実施例を図面に基づいて
説明する。An embodiment in which the present invention is applied to a water heater will be described with reference to the drawings.
第４図に示すように、給湯栓（３）に給湯路（２）を
介して燃焼装置としての給湯器（１）が接続されて給湯
装置が構成されている。As shown in FIG. 4, a hot-water supply device (1) as a combustion device is connected to a hot-water tap (3) via a hot-water supply path (2) to constitute a hot-water supply device.
前記給湯器（１）には、バーナ（４）、バーナ（４）
により加熱される水加熱用熱交換器（５）、バーナ
（４）に対する燃料ガス供給を断続するガス断続弁
（６）、燃料ガス供給量を調整するガス量調整弁
（７）、バーナ（４）に空気を供給するファン（８）、
及びそのファン（８）を駆動するファンモータ（９）の
夫々が備えられている。The water heater (1) includes a burner (4) and a burner (4).
A heat exchanger (5) for water heating heated by the gas, a gas interrupting valve (6) for interrupting the supply of fuel gas to the burner (4), a gas amount adjusting valve (7) for adjusting the amount of fuel gas supplied, and the burner (4) ) To supply air to the fan (8),
And a fan motor (9) for driving the fan (8).
又、給湯器（１）中の給湯路（２）には、熱交換器
（５）の通水量を検出する水量センサ（10）、給湯栓
（３）への給湯を断続する給湯断続弁（11）、給湯量を
調整する水量調整弁（12）、熱交換器（５）への給水温
度を検出する入水温センサ（13）、及び熱交換器（５）
の出口湯温を検出する出湯温センサ（14）の夫々が備え
られている。A hot water supply path (2) in the hot water supply (1) has a water flow rate sensor (10) for detecting the flow rate of the heat exchanger (5), and a hot water supply intermittent valve for intermittently supplying hot water to the hot water tap (3). 11), a water amount adjusting valve (12) for adjusting the amount of hot water, an incoming water temperature sensor (13) for detecting the temperature of water supplied to the heat exchanger (5), and a heat exchanger (5)
Each of the hot water temperature sensors (14) for detecting the outlet hot water temperature is provided.
そして、予め設定された記憶情報や各種センサの検出
情報等に基づいて、給湯器（１）の制御を実行するコン
トローラ（15）が設けられている。A controller (15) for controlling the water heater (1) based on preset storage information and detection information of various sensors is provided.
コントローラ（15）の構成について説明を加えると、
第１図に示すように、給湯運転の開始・停止を指示する
運転スイッチ（16）、給湯温度を設定する温度設定器
（17）、運転スイッチ（16）と水量センサ（10）の検出
情報に基づいて、コントローラ（15）の制御開始を指令
する制御指令部（18）、バーナ（４）の燃焼量を演算す
る燃焼量演算部（19）、その燃焼量演算部（19）の演算
結果に基づいて、ガス量調整弁（７）及び水量調整弁
（12）を調整駆動する調整弁駆動部（20）、バーナ
（４）の燃焼量に応じてファンモータ（９）の目標回転
数（Rs）を設定する目標回転数設定部（21）、その目標
回転数（Rs）に対応する下限位相角（θＭ）を設定する
下限設定部（22）、ファンモータ（９）の回転数を検出
する回転数検出部（23）、その回転数検出部（23）の検
出回転数及び目標回転数設定部（21）の設定目標回転数
（Rs）に基づいて、ファンモータ（９）を設定目標回転
数（Rs）で駆動するための目標位相角（θＳ）を設定す
る位相角設定部（24）、下限位相角（θＭ）と目標位相
角（θＳ）とを比較して大なる方の値を選択して出力す
る位相角選択部（25）、その位相角選択部（25）の出力
位相角によりファンモータ（９）を駆動する駆動部（2
6）、及び駆動部（26）に印加される電源電圧を検出す
る電圧検出部（27）の夫々が設けられている。To explain the configuration of the controller (15),
As shown in FIG. 1, the operation switch (16) for instructing start / stop of the hot water supply operation, the temperature setting device (17) for setting the hot water supply temperature, the operation switch (16), and the detection information of the water amount sensor (10) include: The control command unit (18) for instructing the controller (15) to start control, the combustion amount calculation unit (19) for calculating the combustion amount of the burner (4), and the calculation result of the combustion amount calculation unit (19) The control valve drive unit (20) for controlling the gas flow control valve (7) and the water flow control valve (12), and the target rotation speed (Rs) of the fan motor (9) according to the combustion amount of the burner (4). ), A lower limit setting unit (22) for setting a lower limit phase angle (θ M ) corresponding to the target speed (Rs), and a rotation speed of the fan motor (9) is detected. Rotation speed detection unit (23), the rotation speed detected by the rotation speed detection unit (23) and the target rotation speed setting unit (21) Based on the set target rotational speed (Rs), the phase angle setting unit that sets the target phase angle (theta S) for driving set the fan motor (9) a target rotational speed (Rs) (24), the lower limit phase angle (Θ M ) is compared with the target phase angle (θ S ) to select and output the larger value, and a fan is selected based on the output phase angle of the phase angle selector (25). The drive unit (2) that drives the motor (9)
6) and a voltage detector (27) for detecting a power supply voltage applied to the driver (26).
下限設定部（22）には、不揮発性メモリが備えられ、
例えば、第２図で表わされるようなデータに基づいて、
目標回転数（Rs）と電源電圧とをパラメータとする下限
位相角データが予めテーブル化して前記メモリに設定記
憶されている。そして、目標回転数設定部（21）と電圧
検出部（27）の検出情報に基づいて、その時点の目標回
転数（Rs）と電源電圧とに対する下限位相角（θＭ）を
前記メモリから読み出すようになっている。The lower limit setting unit (22) includes a nonvolatile memory,
For example, based on data as shown in FIG.
Lower limit phase angle data using the target rotation speed (Rs) and the power supply voltage as parameters are tabulated in advance and set and stored in the memory. Then, the lower limit phase angle (θ M ) with respect to the target rotation speed (Rs) and the power supply voltage at that time is read from the memory based on the detection information of the target rotation speed setting unit (21) and the voltage detection unit (27). It has become.
第３図は、特定の目標回転数（Rs1）において電源電
圧が110V、100V、90V夫々の場合について下限位相角
（θM1），（θM2），（θM3）を例示したものである。FIG. 3 illustrates the lower limit phase angles (θ M1 ), (θ M2 ), and (θ M3 ) when the power supply voltage is 110 V, 100 V, and 90 V at a specific target rotation speed (Rs 1 ). .
これから分かるように、下限位相角（θＭ）は電源電
圧が小なるほど大なる値に設定されている。As can be seen from this, the lower limit phase angle (θ M ) is set to a larger value as the power supply voltage decreases.
尚、第３図において電圧波形は、電源電圧が110Vのと
きは点線、100Vのときは実線、90Vのときは一点鎖線で
夫々示されている。In FIG. 3, the voltage waveform is indicated by a dotted line when the power supply voltage is 110V, a solid line when the power supply voltage is 100V, and a dashed line when the power supply voltage is 90V.
次に、コントローラ（15）の作動について説明を加え
る。Next, the operation of the controller (15) will be described.
先ず、運転スイッチ（16）がON状態になると制御指令
部（18）の指令により給湯断続弁（11）が開かれ、給湯
路（２）が通水可能となる。ここで給湯栓（３）が開操
作されて水量センサ（10）が、通水量が設定水量以上で
あることを検出すると、ガス断続弁（６）を開いてバー
ナ（４）に着火すると共にファンモータ（９）を駆動し
てバーナ（４）に空気を供給する制御が開始されること
になる。First, when the operation switch (16) is turned on, the hot water supply intermittent valve (11) is opened according to a command from the control command unit (18), and the hot water supply path (2) becomes permeable. Here, when the water tap (3) is opened and the water flow sensor (10) detects that the flow rate is equal to or higher than the set flow rate, the gas intermittent valve (6) is opened to ignite the burner (4) and to release the fan. Control for driving the motor (9) to supply air to the burner (4) is started.
バーナ（４）の燃焼量は、温度設定器（17）で設定さ
れた設定給湯温度、入水温センサ（13）の検出給水温
度、及び水量センサ（10）の検出通水量に基づいて演算
される。但し、出湯温センサ（14）の検出湯温と前記設
定給湯温度との偏差に基づき、出湯温センサの検出湯温
を前記設定給湯温度に一致させるようにガス量調整弁
（７）の調整に補正を加えるようになっている。The combustion amount of the burner (4) is calculated based on the set hot water supply temperature set by the temperature setting device (17), the water supply temperature detected by the incoming water temperature sensor (13), and the water flow detected by the water amount sensor (10). . However, based on the deviation between the detected hot water temperature of the hot water temperature sensor (14) and the set hot water supply temperature, the gas amount adjusting valve (7) is adjusted so that the hot water temperature detected by the hot water temperature sensor matches the set hot water supply temperature. A correction is made.
ガス量調整弁（７）による調節では不十分な場合に
は、水量調整弁（12）による水量調節がなされる。If the adjustment by the gas amount adjusting valve (7) is insufficient, the water amount is adjusted by the water amount adjusting valve (12).
又、前記燃焼量に基づいて、ファンモータ（９）の目
標回転数（Rs）が設定され、その目標回転数（Rs）と電
源電圧とに対応する下限位相角（θＭ）が設定される。Further, a target rotation speed (Rs) of the fan motor (9) is set based on the combustion amount, and a lower limit phase angle (θ M ) corresponding to the target rotation speed (Rs) and the power supply voltage is set. .
ところで、ファンモータ（９）は、その回転数を位相
角設定部（24）にフィードバックすることにより設定目
標回転数（Rs）で駆動するための目標位相角（θＳ）が
設定され、その位相角（θＳ）にて位相制御されること
になる。By the way, in the fan motor (9), a target phase angle (θ s ) for driving at the set target rotation speed (Rs) is set by feeding back the rotation speed to the phase angle setting unit (24). The phase is controlled by the angle (θ S ).
但し、目標位相角（θＳ）が下限位相角（θＭ）より
小なる場合には、下限位相角（θＭ）にてファンモータ
（９）を駆動するオープンループ制御が行われることに
なる。However, when the target phase angle (theta S) is smaller than the lower limit phase angle (theta M) would open loop control for driving the fan motor (9) at the lower limit phase angle (theta M) is performed .
従って、常に必要な空気量をバーナ（４）に供給でき
るようになっている。Therefore, the required amount of air can always be supplied to the burner (4).
給湯栓（３）が閉操作されるに伴ってバーナ（４）を
消火すると共にファンモータ（９）の駆動を停止する。
そして、運転スイッチ（16）がOFF状態になると、給湯
断続弁（11）が閉じられる。As the hot water tap (3) is closed, the burner (4) is extinguished and the drive of the fan motor (9) is stopped.
When the operation switch (16) is turned off, the hot water supply intermittent valve (11) is closed.
上記実施例では、下限位相角（θＭ）は予めテーブル
化して設定記憶されていたが、目標回転数（Rs）と電源
電圧から演算によって求めるようにする等、下限設定部
（22）の構成は各種変更できる。In the above embodiment, the lower limit phase angle (θ M ) is set and stored in a table in advance. However, the configuration of the lower limit setting unit (22) such as calculating from the target rotation speed (Rs) and the power supply voltage, etc. Can be changed in various ways.
上記実施例では、給湯装置に適用した場合を示したが
暖房装置等にも適用できる。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a hot water supply device is shown, but the present invention is also applicable to a heating device and the like.
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
造に限定されるものではない。In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structure shown in the attached drawings.
図面は本発明に係る燃焼装置用の給気装置の実施例を示
し、第１図はコントローラの全体構成図、第２図は電源
電圧と目標回転数と下限位相角との関係を示す説明図、
第３図はファンモータに印加される電圧波形を示す説明
図、第４図は給湯装置の全体構成図である。 （４）……バーナ、（８）……ファン、（９）……ファ
ンモータ、（21）……目標回転数設定部、（22）……下
限設定部、（23）……回転数検出部、（24）……位相角
設定部、（25）……位相角選択部、（26）……駆動部、
（27）……電圧検出部、（Rs）……目標回転数、
（θＳ）……目標位相角、（θＭ）……下限位相角。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of an air supply device for a combustion device according to the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of a controller, and FIG. ,
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a voltage waveform applied to the fan motor, and FIG. 4 is an overall configuration diagram of the water heater. (4) ... burner, (8) ... fan, (9) ... fan motor, (21) ... target rotation speed setting unit, (22) ... lower limit setting unit, (23) ... rotation speed detection Section, (24) ... phase angle setting section, (25) ... phase angle selection section, (26) ... drive section,
(27)… voltage detector, (Rs)… target speed,
(Θ S ): target phase angle, (θ M ): lower limit phase angle.
Claims (1)
（８）と、そのファン（８）を駆動するファンモータ
（９）と、前記バーナ（４）の燃焼量に応じて前記ファ
ンモータ（９）の目標回転数（Rs）を設定する目標回転
数設定部（21）と、その目標回転数（Rs）に対応した下
限位相角（θＭ）を設定する下限設定部（22）と、前記
ファンモータ（９）の回転数を検出する回転数検出部
（23）と、その回転数検出部（23）の検出回転数及び前
記目標回転数設定部（21）の設定目標回転数（Rs）に基
づいて、前記ファンモータ（９）を前記設定目標回転数
（Rs）で駆動するための目標位相角（θＳ）を設定する
位相角設定部（24）と、前記下限位相角（θＭ）と前記
目標位相角（θＳ）とを比較して大なる方の値を選択し
て出力する位相角選択部（25）と、その位相角選択部
（25）の出力位相角により前記ファンモータ（９）を駆
動する駆動部（26）とが設けられた燃焼装置用の給気装
置であって、 前記駆動部（26）に印加される電源電圧を検出する電圧
検出部（27）が設けられ、前記下限設定部（22）は、そ
の電圧検出部（27）の情報に基づいて、電源電圧が小な
るほど大なる下限位相角（θＭ）を設定するように構成
されている燃焼装置用の給気装置。1. A fan (8) for supplying air to a burner (4), a fan motor (9) for driving the fan (8), and the fan motor (9) according to the amount of combustion of the burner (4). 9) a target speed setting unit (21) for setting the target speed (Rs), a lower limit setting unit (22) for setting a lower limit phase angle (θ M ) corresponding to the target speed (Rs), A rotation speed detection unit (23) for detecting the rotation speed of the fan motor (9); a detection rotation speed of the rotation speed detection unit (23) and a target rotation speed (Rs) set by the target rotation speed setting unit (21); ), A phase angle setting unit (24) for setting a target phase angle (θ s ) for driving the fan motor (9) at the set target rotation speed (Rs), and the lower limit phase angle (θ M) and the target phase angle (theta S) and the phase angle selection unit for selecting and outputting a value towards larger formed by comparing (25) A drive unit (26) for driving the fan motor (9) based on the output phase angle of the phase angle selection unit (25), the air supply device for a combustion device, wherein the drive unit (26) A voltage detection unit (27) for detecting a power supply voltage applied to the power supply unit. The lower limit setting unit (22) is configured to determine, based on information from the voltage detection unit (27), a lower limit phase that increases as the power supply voltage decreases. An air supply for a combustion device configured to set an angle (θ M ).
Priority Applications (1)
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| JP1256257A JP2594363B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Air supply for combustion equipment |
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|---|---|---|---|---|
| IT1281658B1 (en) * | 1996-01-12 | 1998-02-26 | Ocean Idroclima S P A | DEVICE FOR OPTIMIZING THE PERFORMANCE OF A GASEOUS FUEL HEAT GENERATOR |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59142330A (en) * | 1983-02-01 | 1984-08-15 | Mikuni Kogyo Co Ltd | Combustion controlling method and device therefor |
| JPS62258929A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-11 | Noritsu Co Ltd | Control device for forced air supplying and discharging type combustion unit |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1256257A patent/JP2594363B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117812A (en) | 1991-05-20 |
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