JP2604917B2 - Combustion equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バーナへの燃料供給量
を調節する電磁比例弁と、前記バーナに燃焼用空気を供
給するファンと、空燃比が所定値に維持されるように目
標燃焼量に応じて前記電磁比例弁の目標開度と前記ファ
ンの目標回転数とを設定する目標設定手段と、前記電磁
比例弁の開度が前記目標開度になるように制御し、且
つ、前記ファンの回転数が前記目標回転数になるように
制御する制御手段とが設けられている燃焼装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic proportional valve for adjusting the amount of fuel supplied to a burner, a fan for supplying combustion air to the burner, and a target combustion for maintaining an air-fuel ratio at a predetermined value. Target setting means for setting a target opening of the electromagnetic proportional valve and a target rotation speed of the fan according to the amount; controlling the opening of the electromagnetic proportional valve to be the target opening; and And control means for controlling the rotation speed of the fan to be the target rotation speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記のような燃焼装置では、目標燃焼量
が変化したときに電磁比例弁の開度とファンの回転数
が、夫々新たな目標開度と目標回転数に達するまでの過
渡状態においても、空燃比を所定値に維持することが必
要である。ところで、過渡応答におけるファンの回転数
の時定数は比較的大であるため、目標回転数に達するま
での時間は長くなる。従って、空燃比を所定値に維持す
るためには、電磁比例弁の目標開度の変化率を比較的小
なる値に設定し、電磁比例弁の目標開度を極めて緩やか
な状態で漸次的に変化させる必要がある。従来、目標開
度と目標回転数とから導かれる空燃比が常に所定値にな
るように、目標開度の変化率と目標回転数の変化率とを
同一の値に設定していた。2. Description of the Related Art In the above-described combustion apparatus, when the target combustion amount changes, the opening degree of the electromagnetic proportional valve and the rotation number of the fan change to a new target opening degree and a target rotation number until they reach the target rotation number, respectively. In this case, it is necessary to maintain the air-fuel ratio at a predetermined value. By the way, since the time constant of the rotation speed of the fan in the transient response is relatively large, the time required to reach the target rotation speed becomes long. Therefore, in order to maintain the air-fuel ratio at a predetermined value, the rate of change of the target opening of the electromagnetic proportional valve is set to a relatively small value, and the target opening of the electromagnetic proportional valve is set to be extremely gentle.
It is necessary to gradually change in a state . Conventionally, the rate of change of the target opening and the rate of change of the target speed have been set to the same value so that the air-fuel ratio derived from the target opening and the target speed always becomes a predetermined value.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、電磁比例弁の目標開度の変化率が十分小さ
ければ、実際の空燃比の前記所定値からのズレはそれほ
ど大きくはないが、新たな目標開度に達するまでの過度
状態の時間が長く、目標燃焼量の変化指令に対する応答
速度が低下してしまう。 一方、目標燃焼量の変化指令に
対する応答速度を向上させるために、単に目標開度の変
化率を大きくしたのでは、過渡状態における実際の空燃
比が前記所定値とズレを生じて、燃焼が不良となる虞が
あった。つまり、目標開度の変化率と目標回転数の変化
率とが同一の値であると、ファンの回転数の時定数が大
であるため、実際のファンの回転数が電磁比例弁の開度
に対して遅れることになる。その結果、過渡状態におけ
る実際の空燃比が前記所定値とズレを生じるのである。
本発明の目的は、上記従来欠点を解消して、応答速度を
向上させながら、過渡状態においても、空燃比を所定値
に維持して燃焼が不良となる虞の少ない燃焼装置を得る
ことにある。The object of the invention is to be Solved However, the above-mentioned slave
With the conventional technology, the rate of change of the target opening of the solenoid proportional valve is sufficiently small.
If so, the deviation of the actual air-fuel ratio from the predetermined value
Not too large, but excessive until reaching the new target opening
Long response time to target combustion amount change command
Speed decreases. On the other hand, the target combustion amount change command
In order to improve the response speed with respect to
If the conversion ratio is increased, the actual air-fuel ratio in the transient state may deviate from the predetermined value, and there is a possibility that combustion may be defective. In other words, if the rate of change of the target opening and the rate of change of the target speed are the same value, the time constant of the fan speed is large, so the actual fan speed is Will be delayed. As a result, the actual air-fuel ratio in the transient state deviates from the predetermined value.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional disadvantages and to increase the response speed.
It is an object of the present invention to provide a combustion device that maintains the air-fuel ratio at a predetermined value even in a transient state and has a low risk of combustion failure.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による燃焼装置の特徴構成は、前記目標設定
手段は、前記目標燃焼量が変化したときに、その変化後
の前記目標燃焼量に応じた前記目標回転数及び前記目標
開度に向けて、前記目標回転数及び前記目標開度を漸次
的に変化させ、且つ、前記目標回転数の変化率を前記目
標開度の変化率より大なる値に設定するように構成され
ていることである。In order to achieve the above object, a characteristic configuration of the combustion apparatus according to the present invention is that the target setting means is configured such that when the target combustion amount changes, the target combustion amount is changed.
The target rotation speed and the target according to the target combustion amount of
Toward the opening, gradually increase the target rotation speed and the target opening.
And the rate of change of the target rotational speed is set to a value larger than the rate of change of the target opening.
【0005】[0005]
【作用】目標燃焼量が変化したとき、目標回転数は目標
開度に先行して変化する。しかし、実際のファンの回転
数の目標回転数に対する遅れは、実際の電磁比例弁の開
度の目標開度に対する遅れより大である。従って、目標
回転数の変化率を目標開度の変化率より大なる値に設定
することにより、実際のファンの回転数が電磁比例弁の
開度に対して遅れるのを相殺できる。つまり、目標回転
数及び目標開度を漸次的に変化させる制御を前提として
実際の空燃比の所定値からのズレを抑制しながら、応答
速度を向上させるべく目標開度の変化率を大きくした場
合の過渡状態においても、空燃比を所定値に維持するこ
とが可能となる。When the target combustion amount changes, the target rotation speed changes prior to the target opening. However, the delay of the actual fan rotation speed with respect to the target rotation speed is larger than the delay of the actual opening of the electromagnetic proportional valve with respect to the target opening. Therefore, by setting the change rate of the target rotation speed to a value larger than the change rate of the target opening, it is possible to cancel the delay of the actual rotation speed of the fan with respect to the opening of the electromagnetic proportional valve. That is, the target rotation
Assuming control to gradually change the number and target opening
While suppressing the deviation of the actual air-fuel ratio from the predetermined value, the response
When the rate of change of the target opening is increased to improve the speed
The air-fuel ratio can be maintained at the predetermined value even in the transient state in the case .
【0006】[0006]
【発明の効果】応答速度を向上させながら、過渡状態に
おいても、空燃比を所定値に維持して燃焼が不良となる
虞の少ない燃焼装置を得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a combustion device which maintains the air-fuel ratio at a predetermined value even in a transient state and has a low possibility of combustion failure while improving the response speed .
【0007】[0007]
【実施例】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。図1に示すように、給湯路W2を介
して給湯栓4と接続された給湯器1が設けられ、給湯装
置が構成されている。図中、W1は給水路である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a water heater will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a hot water supply device 1 connected to a hot water tap 4 via a hot water supply path W2 is provided, and a hot water supply device is configured. In the figure, W1 is a water supply channel.
【0008】給湯器1の構成について説明を加えると、
バーナ5と,そのバーナ5によって加熱される水加熱用
熱交換器6と、バーナ5に対する燃料ガス供給を断続す
る2つのガス電磁弁7、8と、燃料ガス供給量を調整す
る電磁比例弁9と、バーナ5に燃焼用の空気を供給する
ファン15と、ファン15の回転数を検出する回転セン
サ16と、バーナ5を点火する点火プラグ17と、バー
ナ5の着火を検出するフレームロッド18とが内装され
ている。給水路W1には熱交換器6の通水量を検出する
水量センサ10と、熱交換器6への給水温度を検出する
入水温センサS1とが介装され、更に、給湯路W2には
熱交換器6の出口給湯温を検出する湯温センサS2が介
装されている。[0008] The configuration of the water heater 1 will be described.
A burner 5, a heat exchanger 6 for water heating heated by the burner 5, two gas solenoid valves 7 and 8 for intermittently supplying fuel gas to the burner 5, and an electromagnetic proportional valve 9 for adjusting the fuel gas supply amount A fan 15 for supplying combustion air to the burner 5, a rotation sensor 16 for detecting the number of revolutions of the fan 15, an ignition plug 17 for igniting the burner 5, and a frame rod 18 for detecting ignition of the burner 5. Is decorated. The water supply passage W1 is provided with a water amount sensor 10 for detecting the amount of water passing through the heat exchanger 6 and an incoming water temperature sensor S1 for detecting the temperature of water supplied to the heat exchanger 6, and the water supply passage W2 is provided with a heat exchange passage. A hot water temperature sensor S2 for detecting the outlet hot water temperature of the vessel 6 is provided.
【0009】次に、給湯を制御するための構成について
説明する。図1に示すように、マイクロコンピュータ利
用の制御装置Hが設けられ、その制御装置Hに水量セン
サ10と、入水温センサS1と、湯温センサS2と、回
転センサ16と、フレームロッド18とが接続されてい
る。又、制御装置Hに運転情報を指令するリモートコン
トローラ20が設けられ、制御装置Hと接続されてい
る。リモートコントローラ20には、給湯運転の開始停
止を指令する運転スイッチ21、運転ランプ22、燃焼
ランプ23、給湯目標温度を設定する湯温調節ボタンス
イッチ24の夫々が設けられている。そして、制御装置
Hは、予め設定記憶された情報及び各種の入力情報に基
づいて、ガス電磁弁7、8、電磁比例弁9、ファン1
5、及び点火プラグ17の作動を制御するように構成さ
れている。Next, a configuration for controlling hot water supply will be described. As shown in FIG. 1, a control device H using a microcomputer is provided. The control device H includes a water amount sensor 10, an incoming water temperature sensor S1, a hot water temperature sensor S2, a rotation sensor 16, and a frame rod 18. It is connected. Further, a remote controller 20 for instructing the operation information to the control device H is provided, and is connected to the control device H. The remote controller 20 is provided with an operation switch 21 for instructing the start and stop of the hot water supply operation, an operation lamp 22, a combustion lamp 23, and a hot water temperature adjustment button switch 24 for setting a hot water supply target temperature. The control device H is configured to control the gas solenoid valves 7, 8, the solenoid proportional valve 9, the fan 1 based on the information set and stored in advance and various input information.
5, and the operation of the spark plug 17 is controlled.
【0010】目標燃焼量が変化したときの電磁比例弁9
の目標開度とファン15の目標回転数との設定につい
て、図4に基づいて説明を加える。尚、ここでは、同一
の目標燃焼量から算出された目標開度(基準目標開度)
と目標回転数(基準目標回転数)とが同一の値であると
して取り扱う。例えば、目標燃焼量が変化して、基準目
標開度と基準目標回転数がX1からX2に変化したとき
の過渡的な制御に用いられる目標開度(暫定目標開度)
を一点鎖線で、目標回転数(暫定目標回転数)を鎖線で
示す。図4から明らかなように、目標回転数及び目標開
度を漸次的に変化させており、暫定目標開度は所定時間
ΔT毎にΔV変化し、暫定目標回転数は所定時間ΔT毎
にΔN変化するように設定している。ここで、ΔNはΔ
Vより大である。つまり、目標燃焼量が変化したときの
目標回転数の変化率を目標開度の変化率より大なる値に
設定している。そして、電磁比例弁9の開度が暫定目標
開度になるように制御し、且つ、ファン15の回転数が
暫定目標回転数になるように制御する。即ち、制御装置
Hを利用して、目標設定手段100と制御手段101と
が構成されている。Electromagnetic proportional valve 9 when target combustion amount changes
The setting of the target opening degree and the target rotation speed of the fan 15 will be described with reference to FIG. Here, the target opening calculated from the same target combustion amount (reference target opening)
And the target rotation speed (reference target rotation speed) are treated as being the same value. For example, the target opening (temporary target opening) used for transient control when the target combustion amount changes and the reference target opening and the reference target rotation speed change from X1 to X2.
Is indicated by an alternate long and short dash line, and a target rotational speed (temporary target rotational speed) is indicated by a chain line. As is apparent from FIG.
The degree is gradually changed, and the provisional target opening is set to change by ΔV every predetermined time ΔT, and the provisional target rotation speed is set to change by ΔN every predetermined time ΔT. Here, ΔN is Δ
It is larger than V. That is, the rate of change of the target rotation speed when the target combustion amount changes is set to a value larger than the rate of change of the target opening. Then, the opening of the electromagnetic proportional valve 9 is controlled so as to be the provisional target opening, and the rotation speed of the fan 15 is controlled so as to be the provisional target rotation speed. That is, the target setting means 100 and the control means 101 are configured using the control device H.
【0011】次に、図2及び図3のフローチャートに基
づいて、制御装置Hの作動について説明する。先ず、水
量センサ10の検出値に基づいて水量が設定値以下であ
るか否か判別し、設定値以下である場合には、リターン
する。ここで、現在まで給湯中である場合には、消火処
理を実行したのちにリターンする。水量が設定値を越え
ている場合には、点火中であるか否か判別し、点火中で
ない場合にバーナ5に点火する点火処理が実行される。
点火した後は、湯温調節ボタンスイッチ24で設定され
た温度に維持すべく温度制御運転を実行する。温度制御
運転について説明を加えると、前述のように、給湯目標
温度、入水温度、及び検出水量に基づいてバーナ5の目
標燃焼量を算出し、その目標燃焼量に応じて電磁比例弁
9の基準目標開度Vsとファン15の基準目標回転数N
sとを設定する。次に、基準目標開度Vsと基準目標回
転数Nsとを、夫々その時点の暫定目標開度Voと暫定
目標回転数Noと比較する。そして、偏差があればその
偏差が小になるように暫定目標開度Voと暫定目標回転
数Noとに所定時間ΔT毎にΔVとΔNとを加算又は減
算して暫定目標開度Voと暫定目標回転数Noとを徐々
に変更する。そして、電磁比例弁9の開度が暫定目標開
度Voになるように制御し、且つ、ファン15の回転数
が暫定目標回転数Noになるように制御する。Next, the operation of the control device H will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, it is determined whether or not the water amount is equal to or less than a set value based on a detection value of the water amount sensor 10, and if the water amount is equal to or less than the set value, the process returns. Here, if the hot water is being supplied until now, the process returns after executing the fire extinguishing process. If the water amount exceeds the set value, it is determined whether or not ignition is being performed, and if not, ignition processing for igniting the burner 5 is executed.
After ignition, a temperature control operation is performed to maintain the temperature set by the hot water temperature adjustment button switch 24. The temperature control operation will be described as follows. As described above, the target combustion amount of the burner 5 is calculated based on the hot water supply target temperature, the incoming water temperature, and the detected water amount, and the reference value of the electromagnetic proportional valve 9 is determined according to the target combustion amount. Target opening degree Vs and reference target rotation speed N of fan 15
s is set. Next, the reference target opening degree Vs and the reference target rotation number Ns are respectively compared with the provisional target opening degree Vo and the provisional target rotation number No at that time. Then, if there is a deviation, ΔV and ΔN are added to or subtracted from the provisional target opening degree Vo and the provisional target rotation speed No at predetermined time intervals ΔT, so that the provisional target opening degree Vo and the provisional target degree are reduced. The rotation speed No is gradually changed. Then, control is performed so that the opening of the electromagnetic proportional valve 9 becomes the tentative target opening Vo, and the rotation speed of the fan 15 becomes the tentative target rotation speed No.
【0012】〔別実施例〕 上記実施例では、本発明を給湯装置に適用した場合を示
したが、ファンヒータ等の燃焼装置にも適用できる。
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。Another Embodiment In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a water heater is shown, but the present invention can also be applied to a combustion device such as a fan heater.
In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration shown in the attached drawings.
【図1】制御構成のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a control configuration.
【図2】制御作動のフローチャートFIG. 2 is a flowchart of a control operation;
【図3】制御作動のフローチャートFIG. 3 is a flowchart of a control operation.
【図4】目標開度と目標回転数との設定の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of setting of a target opening and a target rotation speed.
5 バーナ 9 電磁比例弁 15 ファン 100 目標設定手段 101 制御手段 5 Burner 9 Electromagnetic proportional valve 15 Fan 100 Target setting means 101 Control means
Claims (1)
電磁比例弁(9)と、前記バーナ(5)に燃焼用空気を
供給するファン(15)と、空燃比が所定値に維持され
るように目標燃焼量に応じて前記電磁比例弁(9)の目
標開度と前記ファン(15)の目標回転数とを設定する
目標設定手段(100)と、前記電磁比例弁(9)の開
度が前記目標開度になるように制御し、且つ、前記ファ
ン(15)の回転数が前記目標回転数になるように制御
する制御手段(101)とが設けられている燃焼装置で
あって、 前記目標設定手段(100)は、前記目標燃焼量が変化
したときに、その変化後の前記目標燃焼量に応じた前記
目標回転数及び前記目標開度に向けて、前記目標回転数
及び前記目標開度を漸次的に変化させ、且つ、前記目標
回転数の変化率を前記目標開度の変化率より大なる値に
設定するように構成されている燃焼装置。An electromagnetic proportional valve (9) for adjusting a fuel supply amount to a burner (5), a fan (15) for supplying combustion air to the burner (5), and an air-fuel ratio maintained at a predetermined value. Target setting means (100) for setting a target opening of the electromagnetic proportional valve (9) and a target rotational speed of the fan (15) according to a target combustion amount, and the electromagnetic proportional valve (9). Control means (101) for controlling the opening of the fan (15) to the target opening and controlling the rotation speed of the fan (15) to the target rotation speed. The target setting means (100) is adapted to change the target combustion amount;
When the above, the above according to the target combustion amount after the change
Toward the target rotation speed and the target opening, the target rotation speed
And a combustion apparatus configured to gradually change the target opening and set the rate of change of the target rotation speed to a value larger than the rate of change of the target opening.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3118193A JP2604917B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Combustion equipment |
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JP3118193A JP2604917B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Combustion equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04347411A JPH04347411A (en) | 1992-12-02 |
JP2604917B2 true JP2604917B2 (en) | 1997-04-30 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3118193A Expired - Fee Related JP2604917B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Combustion equipment |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
JPS6055412A (en) * | 1983-09-06 | 1985-03-30 | Fanuc Ltd | Generating method of nc data |
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1991
- 1991-05-23 JP JP3118193A patent/JP2604917B2/en not_active Expired - Fee Related
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