JP2647584B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

燃焼制御装置

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JP2647584B2
JP2647584B2 JP3310228A JP31022891A JP2647584B2 JP 2647584 B2 JP2647584 B2 JP 2647584B2 JP 3310228 A JP3310228 A JP 3310228A JP 31022891 A JP31022891 A JP 31022891A JP 2647584 B2 JP2647584 B2 JP 2647584B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はプレパージやポストパ
ージなどを行う送風機能の故障や劣化を診断して常に正
常に燃焼できるようにした燃焼制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば特開平2−146412号
公報に示された従来の燃焼制御装置を示すフロック構成
図であり、図において、lは羽根車1aと駆動モータ1
bとで構成される送風機で、この送風機1は掃気用空気
および燃焼用空気を供給する。2はバーナで、このバー
ナ2は比例制御弁3によって燃料量が調節される。4は
バーナ2によって加熱される熱交換器で、この熱交換器
4は水をお湯にして給湯するガス瞬間給湯機5を構成す
る。
【0003】6は熱交換器4の出湯温度を検出して設定
温度となるように比例制御弁3で燃料量を調節する燃料
制御部で、この燃料制御部6はガス瞬間給湯機5の運転
シーケンスを管理する。7は燃焼制御部6で設定される
バーナ2の燃料量に対応した燃焼用空気を供給すべく送
風機lの回転数検出部8の回転数信号をフィードバック
するための回転数制御部で、制御則としてはPIDで構
成される。なお、回転数検出部8はホール素子やフォト
カプラなどで構成されている。9は送風機1を構成する
駆動モータlbの駆動電流ipを検出する電流検出部、
10は上記回転数制御部7で制御される設定回転数時の
駆動モータ1bの駆動電流を設定する設定電流部で、送
風機1の負荷状態によって予め実験などで求めた値に設
定してある。11は上記電流検出部9の電流値ipと設
定電流値isとを比較する比較部、12は比較部11の
出力で制御される報知手段で、この報知手段12は駆動
電流値ip≧設定電流値isの関係になったときに起動
される。報知手段12はガス瞬間給油機5の本体もしく
はリモコンなどへ表示ランプやブザー音で報知する構成
とし、使用者が認識可能な手段であればよい。
【0004】次に動作について説明する.回転数制御部
7は燃料制御部6で設定されるバーナ2の燃料量に対応
した燃焼用空気を供給すべく送風機lに回転数検出部8
の回転数信号をフィードバックする。また、電流検出部
9は送風機1を構成する駆動モータ1bの駆動電流ip
を検出する。これらより燃焼装置は最大燃料量と最小燃
料量との間で回転数Nを制御しており、駆動電流値ip
は通常負荷特性上の値となる。すなわち、例えばある燃
料量Qgaのときの駆動モータ1bの駆動電流ipはi
poで、回転数NはNoとなっている。しかし、送風機
1の吸気詰まりや羽根車への異物付着などが発生する
と、異常負荷特性へ移動し、駆動電流値ipはipaへ
低下するが、回転数Nは回転数制御部7によってNoを
保つことになる。したがって、駆動モータ1bの電流を
検出して送風機1の動作状態を監視し、駆動電流ipが
異常負荷電流値isに達した時点で警報を発し、図6
示す風量Qに対する圧力Pおよび駆動電流iPの送風特
性より、実線で示す通常時の負荷点Xoの駆動電流iP
oは送風機1の給気詰まりなどにより破線で示す異常負
荷点Xaへ移動し、そのときの駆動電流iPはiPoか
iPaと減少して送風構成の異常を知らせることがで
きる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼制御装置は
以上のように構成されているので、送風機1の吸気部の
詰まりや排気部への異物の付着および送風機1の劣化や
故障に対し、回転数検出部8では実際の風量を計測する
ことができないため、風圧が発生していないにもかかわ
らず、なんらかの原因で送風機1が回転しているという
誤信号を発生する場合があった。また、風圧スイッチで
は風量のあるないの2値情報しか得られず、最近の燃焼
用風量範囲が厳しい範囲に限定される燃焼機において
は、正常に燃焼できる範囲に風量が達しているかどうか
の確認ができないという問題点があった。さらに電流検
出部9は風量自体を計測していないために突風などが発
生した場合には誤動作してしまうという問題点があっ
た。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、風量を直接計測し、送風機を制
御して正常に燃焼できる範囲に風量を制御するようにし
た燃焼制御装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃焼制御
装置は掃気用空気およぴ燃焼用空気を供給する送風機
と、この送風機の近傍に設けられて風量を検出する風量
センサと、この風量センサが風量を検出した時点の必要
燃焼量を算出する必要燃焼量算出手段と、上記必要燃焼
量に対する必要空気量を記憶した記憶部と、この記憶部
を用いて求められる必要空気量を実際の空気量と比較し
て偏差を算出する風量算出手段と、この風量算出手段に
よって得られた偏差に基づき上記送風機の回転数を修正
する回転制御手段と、上記送風機の回転数を回転磁界制
御信号より求める回転数検出手段と、上記送風機の回転
数に対する風量センサの風量の理想的関係を表わす特性
曲線の正常風量範囲を記憶したメモリと、測定回転数と
測定風量との交点が上記特性曲線から得られる第l正常
風量範囲から外れた場合に、上記第l正常風量範囲に入
るように上記回転磁界制御信号を制御すると共に、上記
第l正常風量範囲より外側の第2正常風量範囲から外れ
た場合に、上記送風機を停止させて警報信号を発生させ
る制御警報手段とを有するのである。
【0008】
【作用】この発明における燃焼制御装置は測定回転数と
測定風量との交点が特性曲線から得られる第l正常風量
範囲から外れないように回転磁界制御信号を調整すると
共に、第2正常風量範囲から外れた場合には送風機を停
止させる警報信号を発生させるようにした。
【0009】
【実施例】以下、この発明の一実施倒を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示すブロック構成図
で、図1において図3と同一または均等な構成部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。図において、1
3は送風機1の近傍に設けられて風量を検出する風量セ
ンサ、14は水流を検出する水流検出部、15は目標出
湯温度設定手段、16は現在入水温度測定手段、17は
風量センサ13が風量を検出した時点の必要燃焼量を算
出する必要燃焼量算出手段で、この必要燃焼量算出手段
17は上記現在入水温度測定手段16よりの現在入水温
T’と目標出湯温度設定手段15よりの設定湯温Tと水
流検出部14の測定流量Qとが供給されて必要燃焼量α
がQ(T−T’)より算出される。18は上記必要然焼
量に対する必要空気量を記憶した記憶部、19は現在必
要とする風量を算出する必要風量算出手段、20は上記
必要燃焼量に対する必要空気量を実際の空気量と比較し
て偏差を算出する風量算出手段、21は風量算出手段2
0によって得られた偏差を零にするように送風機lの回
転数を制御する回転制御手段である。
【0010】22は送風機1の回転数を回転磁界制御信
号より求める回転数検出手段、23は現在の風量と回転
数との交点である測定点を算出する測定点算出手段、2
4は送風機1の回転数と風量センサ13の風量との理想
的関係を表わす特性曲線に対する第1正常風量範囲を記
憶する第1メモリ、25は上記特性曲線に対する第2正
常風量範囲を記憶する第2メモリ、26は測定回転数と
測定風量との交点が上記第1正常風量範囲から外れた場
合に、上記第l正常風量範囲に入るように上記回転磁界
制御信号を制御する制御手段、27は上記第2正常風量
範囲から外れた場合に、上記送風機1を停止させ、警報
信号を発生させる警報手段である。
【0011】次に動作について説明する。水流検出部1
4か水流を検出すると、駆動モータ1bを始動し、風量
センサ13にてl掃気量を積算する。一定の掃気を完了
すると、図示を省略した点火装置にて点火を試みる。点
火がスムーズに行われない場合には風量または燃料量を
調節し、点火の確率を高める制御を行う。正常に点火が
完了すると、比例燃焼に入る。ここで、外風の影響など
で風量が不安定になり、燃焼の安定性が得られない場合
は、駆動モータ1bの回転数などにより風量を調整し、
燃焼の安定を計る。すなわち、風量または燃料量を調節
し、適正な空燃比を得るように制御を行う。
【0012】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば掃気用空
気および燃焼用空気を供給する送風機と、この送風機の
近傍に設けられて風量を検出する風量センサと、この風
量センサが風量を検出した時点の必要燃焼量を算出する
必要燃焼量算出手段と、上記必要燃焼量に対する必要空
気量を記憶した記憶部と、この記憶部を用いて求められ
る必要空気量を実際の空気量と比較して偏差を算出する
風量算出手段によって得られた偏差に基づき上記送風機
の回転数を修正する回転制御手段と、上記送風機の回転
数を回転磁界制御信号より求める回転数検出手段と、上
記送風機の回転数に対する風量センサの風量の理想的関
係を表わす特性曲線の正常風量範囲を記憶したメモリ
と、測定回転数と測定風量との交点が上記特性曲線から
得られる第1正常風量範囲から外れた場合に、上記第1
正常風量範囲に入るように上記回転磁界制御信号を制御
すると共に、上記第1正常風量範囲より外側の第2正常
風量範囲から外れた場合に、上記送風機を停止させて警
報信号を発生させる制御警報手段とを有するように構成
したので、従来タイマで一定時間燃焼室の掃気をしてい
たのがなくなり風量で掃気できるようにして必要以上の
掃気時間が必要でなくな り、掃気による熱ロスを最小限
にとどめることができ、かつ各燃焼状態に応じたきめの
細かい風量制御が可能なので、燃料と空気との混合比を
最適に制御でき、NO x の発生を最小限に止めることが
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のクレーム対応図である.
【図2】この発明の一実施例による燃焼制御装置を示す
ブロック図である。
【図3】この発明に係る燃焼制御装置の他の実施例を示
すフロック図である。
【図4】送風機の回転数と風量との関係を示す特性曲線
図である。
【図5】従来の燃焼制御装置の一例を示す構成フロック
図である。
【図6】風量に対する圧力および駆動電流の送風特性を
示す特性曲線図である。
【符号の説明】
1 送風機 13 風量センサ 17 必要燃焼量算出手段 18 記憶部 20 風量算出手段 21 回転制御手段 22 回転数検出手段 24 第lメモリ 25 第2メモリ 26 制御手段 27 警報手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掃気用空気および燃焼用空気を供給する
    送風機と、この送風機の近傍に設けられて風量を検出す
    る風量センサと、この風量センサが風量を検出した時点
    の必要燃焼量を算出する必要燃焼量算出手段と、上記必
    要燃焼量に対する必要空気量を記憶した記憶部と、この
    記憶部を用いて求められる必要空気量を実際の空気量と
    比較して偏差を算出する風量算出手段と、この風量算出
    手段によって得られた偏差に基づき上記送風機の回転数
    を修正する回転制御手段と、上記送風機の回転数を回転
    磁界制御信号より求める回転数検出手段と、上記送風機
    の回転数に対する風量センサの風量の理想的関係を表わ
    す特性曲線の正常風量範囲を記憶したメモリと、測定回
    転数と測定風量との交点が上記特性曲線から得られる第
    1正常風量範囲から外れた場合に、上記第1正常風量範
    囲に入るように上記回転磁界制御信号を制御すると共
    に、上記第l正常風量範囲より外側の第2正常風量範囲
    から外れた場合に、上記送風機を停止させて警報信号を
    発生させる制御警報手段とを備えた燃焼制御装置。
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