JP6531431B2 - Gas boiler combustion control mechanism - Google Patents
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本発明は、ガスボイラの燃焼制御機構に関する。 The present invention relates to a combustion control mechanism of a gas boiler.
ガスボイラにおける燃焼制御は、例えば、図2に示される機構によって行われている。図2の機構では、燃焼用空気供給路1の流量測定用抵抗要素11の差圧を第1圧力センサ31で検出し、その検出値に基づいて、燃料ガス供給路2の流量調整弁23を制御している。そして、図2の機構では、燃料ガスの供給圧力を一定にするために、流量調整弁23の上流側(一次側)にガバナ付遮断弁25が設けられている。
The combustion control in the gas boiler is performed, for example, by the mechanism shown in FIG. In the mechanism of FIG. 2, the differential pressure of the flow rate measurement
しかしながら、ガバナ付遮断弁25は高価であるので、図2の機構を採用したガスボイラは高価であった。
However, since the governor-equipped
本発明は、ガバナの付いていない安価な遮断弁を採用できる、ガスボイラの燃焼制御機構を、提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a combustion control mechanism of a gas boiler which can adopt an inexpensive shutoff valve without a governor.
本発明は、ガスボイラの燃焼制御機構において、ガスボイラの燃焼制御機構において、燃焼用空気供給路に設けられた流量測定用抵抗要素の差圧を検出する、第1圧力センサと、燃料ガス供給路に設けられており、バーナへ供給される燃料ガス量を制御する、燃料ガス量制御機構と、を備えており、前記燃料ガス量制御機構が、前記燃料ガス供給路に設けられた流量測定用抵抗要素の一次側に設けられており、弁の開度を調節することによって前記燃料ガス供給路の流路断面積を調整する流量調整弁と、該流量調整弁の一次側に設けられており、弁を開閉することによって前記燃料ガス供給路を開閉する、遮断弁と、前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力を検出する、第2圧力センサと、を備えており、前記流量調整弁は、空気比が一定となるように、前記燃料ガス供給路を流れる燃料ガス量を制御するように、前記第1圧力センサと前記第2圧力センサとによって検出された圧力値に応じて弁の開度を調節する、調節機構を、有しており、バーナへの着火作業が実行される際に作動する、バーナ不着火原因判定手段を、更に備えており、前記バーナ不着火原因判定手段は、バーナの火炎を検出する炎センサと、前記炎センサがバーナの火炎を検出しなかった場合に作動して、不着火原因を判定して外部に報知する、不着火判定報知部と、を備えており、前記不着火判定報知部は、前記第2圧力センサが前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力の上昇を検出しなかった場合に、「ユーザの操作ミス」又は「前記遮断弁の故障」を不着火原因と判定して報知し、前記第2圧力センサが前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力の上昇を検出した場合に、「前記流量調整弁の動作不良」又は「前記調節機構による調節不良」を不着火原因と判定して報知するようになっている、ことを特徴としている。
The present invention relates to a first pressure sensor for detecting a differential pressure of a flow rate measurement resistive element provided in a combustion air supply passage in a combustion control mechanism of a gas boiler in a combustion control mechanism of a gas boiler, and a fuel gas supply passage And a fuel gas amount control mechanism for controlling an amount of fuel gas supplied to the burner, wherein the fuel gas amount control mechanism is provided in the fuel gas supply passage. A flow control valve provided on the primary side of the element and adjusting a flow passage cross-sectional area of the fuel gas supply passage by adjusting the opening degree of the valve; and provided on the primary side of the flow control valve for opening and closing the fuel gas supply passage by opening and closing the valve, and shut-off valve, for detecting a pressure between said flow control valve and the shut-off valve comprises a second pressure sensor, wherein the flow rate Regulating valve has constant air ratio And adjusting the opening degree of the valve in accordance with the pressure value detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor so as to control the amount of fuel gas flowing through the fuel gas supply passage. the mechanism has to operate when the ignition operations to the burner is executed, the burner misfire cause determination means, and further comprising, the burner misfire cause determination means detects a flame of the burner A flame sensor, and a misfire determination and notification unit that operates when the flame sensor does not detect the flame of the burner to determine the cause of misfire and notify the outside, and the misfire determination When the second pressure sensor does not detect an increase in pressure between the flow rate adjustment valve and the shutoff valve, the notification unit misfires “user operation error” or “failure of the shutoff valve”. Determined as the cause and notified, the second pressure sensor If the sensor detects an increase in pressure between the flow control valve and the shutoff valve, it determines that "the malfunction of the flow control valve" or "the maladjustment due to the adjustment mechanism" is the cause of misfire and notifies has so doing, it is characterized in that.
本発明によれば、第1圧力センサだけでなく第2圧力センサによって検出された圧力値に応じて、流量調整弁の弁の開度を調節することにより、燃料ガスの供給圧力を一定にすることができる。それ故、本発明によれば、ガバナを不要にでき、すなわち、ガバナの付いていない通常の遮断弁を使用できるので、燃焼制御機構を安価に構築できる。 According to the present invention, the fuel gas supply pressure is made constant by adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve according to the pressure value detected by the second pressure sensor as well as the first pressure sensor. be able to. Therefore, according to the present invention, since the governor can be eliminated, that is, a normal shutoff valve without the governor can be used, the combustion control mechanism can be constructed inexpensively.
図1は、本発明の一実施形態のガスボイラの燃焼制御機構を示している。なお、図1において図2と同じ符号の要素は、図2の要素と同一の又は相当する要素を示している。図1では、ガスボイラ4は、上部の断面が示されている。ガスボイラ4は、上部の中央にバーナ41を有している。バーナ41には、燃焼用空気供給路1と燃料ガス供給路2とが連結されている。なお、ガスボイラ4においては、水管の図示を省略している。
FIG. 1 shows a combustion control mechanism of a gas boiler according to an embodiment of the present invention. Elements in FIG. 1 that are the same as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding elements as those in FIG. In FIG. 1, the cross section of the upper part of the
本実施形態の燃焼制御機構100は、流量測定用抵抗要素11、第1圧力センサ31、及び燃料ガス量制御機構10を、備えている。第1圧力センサ31は、供給路1に設けられた流量測定用抵抗要素11の差圧を検出するようになっている。燃料ガス量制御機構10は、供給路2に設けられており、バーナ41へ供給される燃料ガス量を制御するようになっている。なお、流量測定用抵抗要素11としては、例えば、流量測定用オリフィスを用いることができる。
The
燃料ガス量制御機構10は、供給路2に、上流側(一次側)から順に、第1遮断弁21、第2遮断弁22、流量調整弁23、及び流量測定用抵抗要素24を、備えている。第1遮断弁21は、弁を開閉することによって供給路2を開閉するようになっており、第2遮断弁22も同様である。流量調整弁23は、弁の開度を調節することによって供給路2の流路断面積を調整するようになっている。
The fuel gas
燃料ガス量制御機構10は、更に、第2圧力センサ32を備えている。第2圧力センサ32は、流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力を検出するようになっている。
The fuel gas
更に、流量調整弁23は、調節機構33を有しており、調節機構33によって、弁の開度が調節されるようになっている。そして、本実施形態の燃焼制御機構100では、調節機構33は、空気比が一定となるように、供給路2を流れる燃料ガス量を制御するように、第1圧力センサ31と第2圧力センサ32とによって検出された圧力値に応じて弁の開度を調節するようになっている。
Furthermore, the flow
調節機構33は、第1圧力センサ31と第2圧力センサ32とに接続された制御部331と、制御部331に接続された弁駆動部332と、を有している。そして、制御部331は、第1圧力センサ31と第2圧力センサ32とによって検出された圧力値に基づいて、弁駆動部332を作動させ、これにより、弁を、開方向へ又は閉方向へ、回動させるようになっている。なお、弁駆動部332としては、例えば、ステッピングモータを用いることができる。
The
更に、本実施形態の燃焼制御機構100は、ガスボイラ4が待機状態の時に作動する、弁越し漏れ判定手段90を、備えている。弁越し漏れ判定手段90は、漏れ判定部91、報知部92、及び強制パージ部93を、備えている。漏れ判定部91は、第2圧力センサ32によって検出された圧力値が所定の設定値を超えた場合に、「漏れ発生有り」の判定を行うようになっている。報知部92は、漏れ判定部91によって「漏れ発生有り」の判定が行われた場合に、「漏れ発生有り」を外部に知らせるようになっている。具体的には、報知部92は、(1)スピーカーから音を発生させたり、又は(2)ランプを点灯させたり、又は(3)ディスプレイパネルに文字を表示させたり、又は(4)これらの任意の2つ以上を実行させたりすることによって、「漏れ発生有り」を外部に知らせる。強制パージ部93は、漏れ判定部91によって「漏れ発生有り」の判定が行われた場合に、例えばパージを行うブロワの作動を継続させることによって、パージを継続させるようになっている。
Furthermore, the
更に、本実施形態の燃焼制御機構100は、バーナ41への着火作業が実行される際に作動する、バーナ不着火原因判定手段80を、備えている。バーナ不着火原因判定手段80は、バーナ41の火炎411を検出する炎センサ81と、炎センサ81がバーナ41の火炎411を検出しなかった場合に作動して、不着火原因を判定して外部に報知する、不着火判定報知部82と、を備えている。不着火判定報知部82は、(a)第2圧力センサ32が流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力の上昇を検出しなかった場合に、「ユーザの操作ミス」又は「第2遮断弁22の故障」を不着火原因と判定して報知し、(b)第2圧力センサ32が流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力の上昇を検出した場合に、「流量調整弁23の動作不良」又は「調節機構33による調節不良」を不着火原因と判定して報知するようになっている。具体的には、不着火判定報知部82は、ディスプレイパネルに文字を表示させることにより、報知する。
Furthermore, the
なお、制御部331、漏れ判定部91、報知部92、強制パージ部93、及び不着火判定報知部82は、CPU、ROM、RAM等により、実現されている。
The
次に、本実施形態の燃焼制御機構100の作動について、説明する。
供給路1の遮断弁12が開状態に切り替えられると、燃焼用空気が供給路1を通ってバーナ41へ供給され、また、供給路2の第1遮断弁21及び第2遮断弁22が開状態に切り替えられると、燃料ガスが供給路2を通ってバーナ41へ供給される。そして、燃料ガスは、燃焼用空気と共に、バーナ41からガスボイラ4内の燃焼室43へ向けて噴出され、着火されて燃焼する。その燃焼は、燃料ガス及び燃焼用空気の供給が継続する限り、継続し、よって、バーナ41は火炎411を形成し続ける。
Next, the operation of the
When the
このとき、供給路1においては、燃焼用空気が流量測定用抵抗要素11を通過する際に、第1圧力センサ31によって、流量測定用抵抗要素11の差圧が検出される。
At this time, in the
また、供給路2においては、燃料ガス量制御機構10が作動する。すなわち、供給路2においては、燃料ガスが、開状態の第1遮断弁21及び第2遮断弁22を通過し、流量調整弁23にて流量調整され、流量測定用抵抗要素24を通過する。その際、第2圧力センサ32によって、流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力が検出される。また、調節機構33によって、流量調整弁23の弁の開度が調節され、それによって、燃料ガスの流量(すなわち燃料ガス量)が調整される。すなわち、調節機構33は、空気比が一定となるように、供給路2を流れる燃料ガス量を制御するように、第1圧力センサ31と第2圧力センサ32とによって検出された圧力値に応じて弁の開度を調節する。具体的には、制御部331が、第1圧力センサ31と第2圧力センサ32とによって検出された圧力値に基づいて、弁駆動部332を作動させ、これにより、弁を、開方向へ又は閉方向へ、回動させ、それによって、弁の開度を調節する。
Further, in the
このように、燃焼制御機構100によれば、第1圧力センサ31だけでなく第2圧力センサ32によって検出された圧力値に応じて、流量調整弁23の弁の開度を調節することにより、燃料ガスの供給圧力を一定にすることができる。それ故、ガバナを不要にでき、すなわち、ガバナ付ではない通常の遮断弁を第2遮断弁22として使用できる。よって、燃焼制御機構100を安価に構築できる。
Thus, according to the
また、燃焼制御機構100においては、ガスボイラ4が待機状態の時に、弁越し漏れ判定手段90が作動する。弁越し漏れ判定手段90が作動すると、まず、漏れ判定部91が、第2圧力センサ32によって検出された圧力値が所定の設定値を超えたか否かを検出し、超えた場合に、「漏れ発生有り」の判定を行う。そして、漏れ判定部91が「漏れ発生有り」の判定を行った場合には、更に、報知部92及び強制パージ部93が作動する。報知部92は、「漏れ発生有り」を外部に知らせる。強制パージ部93は、パージを継続させる。
Further, in the
このように、燃焼制御機構100によれば、弁越し漏れ判定手段90が作動することにより、供給路2における燃料ガスの漏れを検出できる。しかも、図2に示されるような従来機構では燃料ガスの漏れを検出するために2つの遮断弁を開閉作動させる必要があったが、本実施形態の燃焼制御機構100によれば、そのような開閉作動をさせることなく、燃料ガスの漏れを検出できるので、開閉作動によって2つの遮断弁すなわち第1遮断弁21及び第2遮断弁22が傷むのを、防止できる。
As described above, according to the
しかも、報知部92によって「漏れ発生有り」を外部に知らせるので、ユーザに、ガス漏れに対する注意を促すことができる。
Moreover, since the "reporting occurrence" is notified to the outside by the notifying
更に、強制パージ部93によってパージを継続させるので、不意の爆発を防止できる。
Furthermore, since the purge is continued by the forced
更に、燃焼制御機構100においては、バーナ41への着火作業が実行される際に、バーナ不着火原因判定手段80が作動する。バーナ不着火原因判定手段80が作動すると、まず、炎センサ81が、作動して、バーナ41の火炎411を検出する。着火が成された場合には、バーナ41は火炎411を形成するので、炎センサ81は火炎411を検出する。着火が成されなかった場合すなわち不着火の場合には、炎センサ81は、火炎411を検出せず、すなわち、不着火を検出する。炎センサ81によって不着火が検出されると、不着火判定報知部82が作動する。不着火判定報知部82は、(a)第2圧力センサ32が流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力の上昇を検出しなかった場合に、「ユーザの操作ミス」又は「第2遮断弁22の故障」を不着火原因と判定して報知し、(b)第2圧力センサ32が流量調整弁23と第2遮断弁22との間の圧力の上昇を検出した場合に、「流量調整弁23の動作不良」又は「調節機構33による調節不良」を不着火原因と判定して報知する。
Furthermore, in the
このように、燃焼制御機構100によれば、バーナ不着火原因判定手段80が作動することにより、不着火原因を速やかに外部に知らせることができるので、ユーザに、迅速な対応を促すことかできる。しかも、バーナ不着火原因判定手段80は、燃料ガス量制御機構10の第2圧力センサ32を利用して構築されているので、実質的なコストアップを生じさせることなく、実現できる。
As described above, according to the
(変形例)
(1)本発明においては、弁越し漏れ判定手段90は必須ではない。
(2)本発明においては、弁越し漏れ判定手段の報知部92及び/又は強制パージ部93は必須ではない。
(3)本発明においては、バーナ不着火原因判定手段80は必須ではない。
(Modification)
(1) In the present invention, the over-valve leak determination means 90 is not essential.
(2) In the present invention, the
(3) In the present invention, the burner misfire
本発明は、ガバナの付いていない遮断弁を用いてガスボイラの燃焼制御機構を安価に構築できるので、産業上の利用価値が大である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has great industrial utility value because the combustion control mechanism of the gas boiler can be constructed inexpensively using the shutoff valve without the governor.
1 燃焼用空気供給路 10 燃料ガス量制御機構 100 燃焼制御機構
11 流量測定用抵抗要素 2 燃料ガス供給路 21 第1遮断弁
22 第2遮断弁 23 流量調整弁 31 第1圧力センサ 32 第2圧力センサ
33 調節機構 331 制御部 332 弁駆動部 41 バーナ 411 火炎
80 バーナ不着火原因判定手段 81 炎センサ 82 不着火判定報知部
90 弁越し漏れ判定手段 91 漏れ判定部 92 報知部 93 強制パージ部
1 combustion
Claims (5)
燃焼用空気供給路に設けられた流量測定用抵抗要素の差圧を検出する、第1圧力センサと、
燃料ガス供給路に設けられており、バーナへ供給される燃料ガス量を制御する、燃料ガス量制御機構と、
を備えており、
前記燃料ガス量制御機構が、
前記燃料ガス供給路に設けられた流量測定用抵抗要素の一次側に設けられており、弁の開度を調節することによって前記燃料ガス供給路の流路断面積を調整する流量調整弁と、
該流量調整弁の一次側に設けられており、弁を開閉することによって前記燃料ガス供給路を開閉する、遮断弁と、
前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力を検出する、第2圧力センサと、
を備えており、
前記流量調整弁は、空気比が一定となるように、前記燃料ガス供給路を流れる燃料ガス量を制御するように、前記第1圧力センサと前記第2圧力センサとによって検出された圧力値に応じて弁の開度を調節する、調節機構を、有しており、
バーナへの着火作業が実行される際に作動する、バーナ不着火原因判定手段を、更に備えており、
前記バーナ不着火原因判定手段は、バーナの火炎を検出する炎センサと、前記炎センサがバーナの火炎を検出しなかった場合に作動して、不着火原因を判定して外部に報知する、不着火判定報知部と、を備えており、
前記不着火判定報知部は、前記第2圧力センサが前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力の上昇を検出しなかった場合に、「ユーザの操作ミス」又は「前記遮断弁の故障」を不着火原因と判定して報知し、前記第2圧力センサが前記流量調整弁と前記遮断弁との間の圧力の上昇を検出した場合に、「前記流量調整弁の動作不良」又は「前記調節機構による調節不良」を不着火原因と判定して報知するようになっている、
ことを特徴とするガスボイラの燃焼制御機構。 In the combustion control mechanism of the gas boiler,
A first pressure sensor for detecting a differential pressure of a flow rate measurement resistive element provided in the combustion air supply passage;
A fuel gas amount control mechanism provided in the fuel gas supply path to control the amount of fuel gas supplied to the burner;
Equipped with
The fuel gas amount control mechanism
A flow control valve provided on the primary side of a flow rate measurement resistive element provided in the fuel gas supply path, and adjusting a flow path cross-sectional area of the fuel gas supply path by adjusting an opening degree of the valve;
A shutoff valve provided on the primary side of the flow rate adjustment valve, which opens and closes the fuel gas supply passage by opening and closing the valve;
Detecting the pressure between the shut-off valve and the flow control valve, a second pressure sensor,
Equipped with
The flow rate adjusting valve controls the pressure value detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor so as to control the amount of fuel gas flowing through the fuel gas supply passage so that the air ratio becomes constant. depending adjusting the opening of the valve, the adjustment mechanism has,
The apparatus further comprises burner misfire cause determination means that operates when the burner firing operation is performed.
The burner misfiring cause determining means operates a flame sensor that detects a flame of the burner, and operates when the flame sensor does not detect a flame of the burner to determine a misfiring cause and notify the outside. And an ignition determination notification unit;
If the second pressure sensor does not detect an increase in pressure between the flow rate adjustment valve and the shutoff valve, the misfire judgment informing unit may indicate “a user operation error” or “a failure of the shutoff valve”. When the second pressure sensor detects an increase in pressure between the flow control valve and the shut-off valve, “the malfunction of the flow control valve” or "It is determined that the adjustment failure due to the adjustment mechanism" as the cause of the misfire, and is notified.
Combustion control mechanism of a gas boiler characterized in that.
前記弁越し漏れ判定手段は、前記第2圧力センサによって検出された圧力値が所定の設定値を超えた場合に、「漏れ発生有り」の判定を行う、漏れ判定部を、備えている、
請求項1記載のガスボイラの燃焼制御機構。 There is further provided over-valve leakage determination means that operates when the gas boiler is in a standby state,
The valve-passing-leak determination unit includes a leak determination unit that determines “leak occurrence” when the pressure value detected by the second pressure sensor exceeds a predetermined set value.
The combustion control mechanism of the gas boiler according to claim 1.
前記報知部は、前記漏れ判定部によって「漏れ発生有り」の判定が行われた場合に、「漏れ発生有り」を外部に知らせるようになっている、
請求項2記載のガスボイラの燃焼制御機構。 The valve over leak determination means further comprises a notification unit;
The notification unit is configured to notify the outside of "presence of occurrence of leak" when the determination of "presence of occurrence of leak" is performed by the leak determination unit.
The combustion control mechanism of the gas boiler according to claim 2.
前記強制パージ部は、前記漏れ判定部によって「漏れ発生有り」の判定が行われた場合に、パージを継続させるようになっている、
請求項2又は3に記載のガスボイラの燃焼制御機構。 The valve-opened leak judging means further comprises a forced purge unit,
The forced purge unit is configured to continue the purge when the leak determination unit determines that “a leak has occurred”.
A combustion control mechanism of a gas boiler according to claim 2 or 3.
前記制御部は、前記第1圧力センサと前記第2圧力センサとによって検出された圧力値に基づいて、前記弁駆動部を作動させ、これにより、弁を、開方向へ又は閉方向へ、回動させるようになっている、
請求項1乃至4のいずれか一つに記載のガスボイラの燃焼制御機構。 The adjustment mechanism includes a control unit connected to the first pressure sensor and the second pressure sensor, and a valve drive unit connected to the control unit.
The control unit operates the valve driving unit based on pressure values detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor, thereby turning the valve in the opening direction or in the closing direction. Is made to move,
A combustion control mechanism of a gas boiler according to any one of claims 1 to 4.
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