JPH01118018A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、給湯器や暖房機に加熱手段として使用され、
特にガスを燃料とする燃焼装置に関する。

［従来の技術］ 給湯器等に使用される燃焼量！では、その燃焼量を調節
するガバナ比例弁は、−ｍに製造時の各給湯器における
誤差を補正するための調整が必要であり、その調整はガ
バナ比例弁への通電電流を調整することによって供給す
るガス量を調整している。

しかし、ガバナ比例弁を通電するための制御回路には、
例えば出湯温度を検出する出湯温サーミスタのように、
設定手段によって固定して設定できる信号以外の信号が
入力されるため、ガバナ比例弁への通電電流は単に設定
手段の設定状態に応じてのみ決定されず、こうした信号
に応じても変更されるため、こうした信号がどのような
条件を示しているかを分析しないと、適正なガス量を供
給しているか否かは判別できず、適正な電流値としてｙ
４整することができない。

そのため、従来では、例えば出湯温度によってフィード
バック制御をしている給湯器であれば、出湯温サーミス
タの回路を短絡したり制御回路と分離したりすることに
より出湯温サーミスタに影響されないようにしている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、このように各センサの回路を短絡したり制御回
路と分離したりすることは、その処理が適切でない場合
には各センサの機能を損なうことになり、また調整作業
としても面倒であるという問題点がある。

本発明は、制御回路に接続される各センサ等の入力信号
に影響されないでガバナ比例弁の調整ができ、しかも、
その調整作業が簡単に行うことができる燃焼制御装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、バーナに通電電流に応じて燃料ガスを供給す
る比例弁と、前記バーナの燃焼量を制御するための入力
信号を発生する複数の入力手段と、該入力手段の入力信
号に基づいて前記比例弁を通電制御する制御手段と、前
記比例弁への通電電流を調整する調整手段とからなる制
御装置において、前記制御手段は、前記入力手段によっ
て発生される入力信号に相当する複数の固定した信号を
発生する擬似回路と、前記入力手段と前記擬似回路とを
切替える切替え手段とを備え、該切替え手段により前記
入力手段と前記擬似回路とを切替えることにより、前記
入力手段に影響されないで前記調整手段による前記比例
弁への通電電流の調整をすることを技術的手段とする。

［作用コ 本発明の燃焼制御装置では、バーナには比例弁によって
燃料ガスが供給され、比例弁はその通電量に応じた燃料
ガスを供給する。この比例弁は、バーナの燃焼量を制御
するための入力信号を発生する複数の入力手段に基づい
て制御回路によって通電制御される。制御回路には、入
力手段によって発生される入力信号に相当する複数の固
定した信号を発生する擬似回路が備えられていて、入力
手段と擬似回路とを切替える切替え手段によって入力手
段を擬似回路に切替えることができる。擬似回路に切替
えた場合には、入力手段に影響されないで固定した信号
が入力されるため、入力手段によって発生される信号に
影響されないで、調整手段によって比例弁電流を調整す
ることができる。

〔発明の効果］ 本発明の制御装置には、切替え手段が設けられていて、
擬似回路に切替えることができ、擬似回路からは固定し
た信号が得られるため、入力手段の入力信号に関係なく
比例弁への通電電流を簡単に調整することができる。ま
た入力手段は切替え手段によって切替えられるため、再
び入力手段に切替えれば通常の制御を行うことができる
。

［実施例］ 次に本発明の燃焼制御装置を図面に示す実施例に基づき
説明する。

第２図に示すガス燃焼式給湯器１の給湯器ケース２内に
は燃焼器ゲース１０が設けられ、さらにその内部にはガ
ス供給管２０により供給される燃料ガスを燃焼させる２
連式のバーナ１１が設けられている。また、燃焼器ケー
ス１０には３相Ｙ結線のブラシレスＤＣモータを使用し
た燃焼用ファン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼
用ファン１２によって供給される燃焼用空気によって燃
焼する強制送風式燃焼器となっており、燃焼排ガスは排
気口３から外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には水供給管３０と接続され
た熱交換器１３が設けられ、内部を通過する水はバーナ
１１により発生する熱により加熱される。

また燃焼器ケース１０内のバーナ１１の近傍には、点火
装置としてのスパーカ１４と、炎検知手段としてのフレ
ームロッド１５とが設けられている。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料ガスを通
過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、燃料ガスの供給
量を供給圧力を制御することにより調節するガバナ比例
弁２３．２連式バーナ１１の一方への燃料ガスを使用状
態に応じて遮断する切替用電磁弁２４がそれぞれ設けら
れ、前述のバーナ１１へ燃料ガスを供給する。ガバナ比
例弁２３は本発明の比例弁であり、後述する制御回路６
０によりその通電量が制御され、その通電量に応じて量
の燃料ガスをバーナ１１へ供給する。

水供給管３０の最上流部には水フィルタ３１を備えた水
抜き栓３２が設けられ、その下流には熱交換器１３内へ
の水の流入量を調整するギヤドモータによる水量制御弁
３３が設けられ、この水量制御弁３３は開度検出のため
のボテン、ンヨメータ３４を備えている。水量制御弁３
３で流入量が調整された水は、すぐ下流に設けられた入
水温サーミスタ３５によって温度が検出され、さらにそ
の下流の水量センサ３６、により流入量が検出され、水
供給管３０を通過して熱交換器１３へ送られる。

熱交換器１３の下流側の水供給管３０には、加熱された
水の温度を検出する出湯温サーミスタ３８が設けられて
いる。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１は、制御装置５
０により制御される。

制御装置５０は、第１図に示すとおり、屋内配線のコン
セントに接続される電源コード５１に低温感知スイッチ
４１を介して接続される凍結予防ヒータ４０からなるヒ
ータ回路５２と、このヒータ回路５２に並列に設けられ
たＩＩＩ御回路６０とから構成され、制御回路６０は、
残火安全スイッチ３７、温度ヒユーズ１６および沸騰防
止スイッチ３９を介して接続された電源部５３により作
動し、制街装置５０にはガス燃焼式給湯器１を操作する
ためにメインコントローラ５４とサブコントローラ５４
ａとが備えられている。

メインコントローラ５４およびサブコントローラ５４ａ
には、それぞれ図示しない運転スイッチ、これらの運転
スイッチによる運転中を示す表示ランプ、水温を設定す
る水温設定スイッチが設けられている。

制御回路６０は本発明の燃焼ｉｌ制御装置であり、制御
回路６０には、マイクロコンピュータ７０（以下ＣＰＵ
７０とする）を中心として、スパーカ回路６１、ファン
回路６２、比例弁回路６３、ギャドモーク回路６４、位
置検出回路６５、水量検出回路６６および温度検出回Ｉ
￥８６７があり、これらの回路はＣＰＵ７０により所定
の制攬が行われる。

ファン回路６２は、燃焼用ファン１２を設定水温等の燃
焼要求量に応じて回転させるとともに、３相Ｙ結線のブ
ラシレスＤＣモータに備えられたホールＩＣによりその
回転数を検出して検出信号をＣＰＵ７０へ送るものであ
る。

比例弁回路６３は、バーナ１１における燃焼が所望の空
燃比で行われるように燃料ガスの供給量を調整するため
にガバナ比例弁２３への通電量を制御する回路で、ガバ
ナ比例弁２３への通電量は点火時を除いて燃焼用ファン
１２の回転数に基づいてＷｉ御される。この比例弁口路
６３には、給湯器の製造時の個々のばらつきによる誤差
を修正して適正な燃料量をバーナ１１に供給することに
より、適正な燃焼量を得るために、比例弁電流を調整す
るための半固定ボリウムｆ３３ａｈ′−備えられている
。この半固定ボリウム６３ａは本発明の調整手段である
。

ギヤドモータ回ｌ￥８６４は、熱交換器１３へ流入する
水量を調節するための水量制御弁３３のギャドモータを
駆動する回路で、水ｊＵＴｌｌ弁３３を制御信号の応じ
た開度にするものである。

位置検出回路６５は、水量制御弁３３にその開度を検出
するために備えられたポテンショメータ３４からの信号
を解析するための回路である。

水量検出回路６６は、水供給管３０内に羽根車を備えた
水量センナ３６の回転数により入水量を検出するもので
ある。

温度検出回路６７は第３図に示すとおり、出湯温サーミ
スタ３８の抵抗値変化に基づいて、それぞれの温度に応
じた出力電圧を発生するための回路であり、温度検出回
路６７は本発明の入力手段である。

温度検出回路６７は、電源電圧Ｖｃを分圧する２つの抵
抗器６８ａ、６８ｂによる分圧回路の抵抗器６８ａに並
列に出湯温サーミスタ３８を接続したもので、その出力
電圧は入力手段の入力信号として端子６９から出力され
、切替えスイッチ７１を介してＣＰＵ７０に伝送される
。温度検出回路６７では、出湯温度が高い場合には、出
湯温サーミスタ３８の抵抗値が減少して端子６９からは
低い電圧が出力され、逆に出湯温度が低い場合には、出
湯温サーミスタ３８の抵抗値が増加して、端子６９から
は高い電圧が出力される。特に出湯温サーミスタ３８が
断線した場合には、抵抗器６８ａ、６８ｂで分圧された
電圧がそのまま端子６９から出力される。

ＣＰＵ７０は、所定のシーケンスで給湯器の運転を行う
とともに、メインコントローラ５４とサブコントローラ
５４ａの設定状態および各センナがちの信号に応じて、
適正な燃焼量と給湯量を得るために演算を行うものであ
る。

また、ＣＰＵ７０には、ガバナ比例弁２３への通電量を
調整する場合に、ＣＰＵ７０へ入力信号として伝送され
る温度検出回’ｆｌ＠６７からの信号を停止するための
切替えスイッチ７１が備えられている。これは、ガバナ
比例弁２３への通電電流を調整するときには、燃焼量の
演算はコントローラの設定状態のように燃焼結果によっ
て影響されない信号に基づいて演算されることが望まし
いためである。

例えば、出湯温サーミスタ３８の抵抗値が変化して温度
検出回路６７の信号が変化して伝送されると、ＣＰＵ７
０の制御状態が変化し比例弁回路６３は異なった電流を
通電するように制御されてしまうため、ガバナ比例弁２
３への通電電流を適正な電流値に調整して燃料ガスの供
給量を調整することができなくなる。そのため、切替え
スイッチ７１はその影響を受けないようにするために設
けられた０本実施例では、切替えスイッチ７１は、各セ
ンサおよび各検出回路からの信号を停止するだけでなく
、さらにＣＰＵ７０に備えられている信号発生回路７２
からの所定信号をＣＰＵ７０に伝送している。この信号
発生回路７２は、伝送される燃焼あるいは設定状態の変
更に伴って変化する信号に代えて、変化しない信号を所
定信号として発生するもので、例えば温度検出回路６７
からの信号の場合には、この所定信号は、その信号に相
当する信号として、通常の出湯温サーミスタ３８によっ
て検知される抵抗値によって温度検出回路６７から発生
される電圧のうち、出湯温サーミスタ３８が断線した場
合に発生される電圧より僅かに低い電圧と、沸騰を検知
する電圧より僅かに高い電圧の二つの電圧に相当する電
圧をそれぞれ別々に所定電圧として伝送できるようにな
っている。

同様にして信号発生回路７２からは、入水温サーミスタ
３５からの最低温信号および燃焼を停止させるための最
高入水温に相当する信号、水量制御弁３３への全開信号
および全閉状態に相当する信号、燃焼用ファン１２への
最大送風量時のおよび最小送風量の通電電圧に相当する
信号、ガバナ比例弁２３への最大電流および最小電流に
相当する信号がそれぞれ発生できる。

信号発生回路７２からこれらの所定電圧をＣＰＵ７０に
伝送することによって、ガバナ比例弁２３への通電電流
を調整する際には、ＣＰＵ７０へ伝送される信号は燃焼
によって変化しないためその制御状態は変化せず、バー
ナ１１へ供給される燃料ガスの量を適正に調整すること
ができる。

以上の構成からなる本実施例のガス燃焼式給湯器１にお
いて、本発明は次のとおり作用する。

使用者による使用に先立って、ガバナ比例弁２３への通
電電流を半固定ボリウム６３ａによって調整するときに
は、切替えスイッチ７１を切替える。すると、各センサ
と各検出回路からはＣＰＵ７０へ信号が伝送されず、代
わりに信号発生面！！７２からの所定信号がＣＰＵγ０
へ伝送される。従って、バーナ１１で燃焼を行いながら
ガバナ比例弁２３への通電電流を調整しても、燃焼量を
変更させるように制御する信号は伝送されないため、供
給される燃料ガスの量に基づいてガバナ比例弁２３への
通電量を調整することができる。

調整が終わったときに切替えスイッチ７１を操作して各
センサと各検出回路からの出力をＣＰ　Ｕ　７０に伝送
できるようにすれば、使用時には、各センサと各検出回
路からの検出信号に応じて、燃焼用ファン１２およびガ
バナ比例弁２３の作動状態を制御することができる。

以上のとおり、本発明によれば、ガバナ比例弁への電流
値を調整する際に、制御状態が変化することがないため
、一定の制御状態の下で電流値を調整することができる
。しかも、その調整のために面間な作業を行う必要がな
いため、簡単に調整を終えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御装置を示すブロック図、第２図
は本実施例のガス燃焼式給湯器を示す構成図、第３図は
本実施例の温度検出回路を示す回路図である。 図中、２３・・・ガバナ比例弁（比例弁）、３５・・・
入水温サーミスタ、６０・・・１ｍ回１（燃焼制御装置
）、６３ａ・・・半固定ボリウム（調整手段）、６２・
・・ファン回路、６３・・・比例弁回路、６６・・・水
量検出回路、６５・・・位置検出回路、６７・・・温度
検出回路（以上入力手段）、７０・・・マイクロコンピ
ュータ（制御手段）、７１・・・切替えスイッチ（切替
え手段）、７２・・・信号発生図Ｆｌ＠（擬似図路）。 代理・人　石黒健二 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナに通電電流に応じて燃料ガスを供給する比例
   弁と、 前記バーナの燃焼量を制御するための入力信号を発生す
   る複数の入力手段と、 該入力手段の入力信号に基づいて前記比例弁を通電制御
   する制御手段と、 前記比例弁への通電電流を調整する調整手段とからなる
   制御装置において、 前記制御手段は、前記入力手段によって発生される入力
   信号に相当する複数の固定した信号を発生する擬似回路
   と、前記入力手段と前記擬似回路とを切替える切替え手
   段とを備え、 該切替え手段により前記入力手段と前記擬似回路とを切
   替えることにより、前記入力手段に影響されないで前記
   調整手段による前記比例弁への通電電流の調整をするこ
   とを特徴とする燃焼制御装置。