JPH01118020A - 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、燃焼装置の燃料供給量を制御する燃焼制御装
置に関する。

［従来の技術］ 給湯器等に使用される強制送風式燃焼装置では、点火時
には燃料が少ないと着火しにくく、また燃料が多いと危
険であるため、燃焼量を設定するための例えば水温設定
手段の設定状態とは関係なく、緩点火用に設定された量
の燃料が比例弁によって供給され゛る。

また、このような燃焼装置に使用される比例弁は、通電
量によってその下流側の圧力を調節するガバナ比例弁で
あり、こうした燃焼装置では製造時に個々の製品におい
て誤差が発生するため、このガバナ比例弁の通電回路に
は、供給燃料の最大量を調整するために、ガバナ比例弁
への通電回路に調整用の半固定抵抗器等が備えられ、完
成した燃焼装置のそれぞれについて、ガバナ比例弁への
通電電流の調整を行っている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前述の緩点火用電流値は、予め設定された一定
電流値であり、調整されなガバナ比例弁への最大電流値
とは無関係である。従って、点火時の燃料供給量はその
一定電流値によってのみ決まり、個々の製品においては
誤差が発生するため、この一定電流値による燃料の供給
量は必ずしも一定量にならないという問題点がある。

本発明は、点火時においても一定量の燃料を供給するこ
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、バーナへ燃料を供給する燃料供給路に設けら
れ通電量に比例して前記バーナに燃料を供給する比例弁
と、該比例弁による前記バーナへの燃料供給量を設定す
る設定手段と、前記比例弁への電流値を調整する調整手
段を備え、該調整手段により前記比例弁への通電電流を
調整することにより、前記バーナの定常燃焼時に前記設
定手段の設定状態に応じて前記比例弁を通電制御し、前
記設定手段の設定状態に応じた量の燃料を前記バーナへ
供給させる制御手段とからなる燃焼制御装置において、 前記制御手段は、前記バーナの点火時に、前記設定手段
の設定状態と関係なく、前記調整手段より調整された前
記比例弁への最大電流値に基づいて所定の割合で決定さ
れる所定電流値を緩点火電流として前記比例弁に通電す
ることを技術的手段とする。

［作用］ 本発明の燃焼制御装置では、バーナに燃料を供給する燃
料供給路にはバーナへの燃料供給量を通電電流に比例し
て供給する比例弁があり、比例弁は調整手段によって調
整された通電電流を通電する制御手段によって通電制御
され、定常燃焼時には設定手段の設定状態に応じた量の
燃料をバーナに供給する。

また制御手段は、点火時にも比例弁を通電し、設定手段
の設定状態と関係なく、調整手段によって調整された比
例弁への最大電流値に基づいて所定の割合で決定される
所定電流値を緩点火電流として比例弁に通電する。

［発明の効果］ 本発明では、点火時の比例弁には、調整手段によって調
整された電流値の最大電流値に基づいて所定の割合で決
定された所定電流値が通電される。

このとき所定電流値を決定するための基礎とされた電流
値は、設定手段の設定状態に応じた量の燃料をバーナに
供給できるように調整手段によって個々の燃焼器に合わ
せて調整された電流値である。従って、設定手段によっ
て設定される最大供給量を供給するための比例弁電流は
個々の燃焼器で異なっていても、バーナに供給される燃
料の量はどの燃焼器でも同じになる。このため、緩点火
電流をこの最大供給量を得るための調整された電流値に
基づいて決定されれば、個々の燃焼器によってバーナに
供給される燃料の量が異なることはなく、一定量の燃料
を供給することができる。

［実施Ｆ！７ｑ］ 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
は燃焼器ケース１０が設けられ、さらにその内部には本
発明の燃料供給路であるガス供給管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、その通電量に応じた量
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
のポテンショメータ３４を備えている。水量制御弁３３
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。

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に接続された電源部
５３により作動し、制御装置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５４ａとが備えられている。

制御回路６０は本発明の制御手段であり、制御回路６０
には、マイクロコンピュータ７０（以下ＣＰＵ７０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、ギヤドモータ回路６４、位置検出回
路６５、水量検出回路６６があり、これらの回路はＣＰ
Ｕ７０により所定の制御が行われる。

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。比例弁口路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制御される。この比例弁回
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６３ａが備えられている０本
実施例ではさらに、この半固定ボリウム６３ａによって
調整された比例弁電流の最大電流値に基づいて、所定の
割合で決められた電流値を点火時に緩点火電流として通
電することにより、点火時におけるバーナ１１への燃料
ガスのばらつきをなくして、供給量を一定量にしている
。

すなわち、例えば複数の給湯器ａ、ｂにおいて半固定ボ
リウム６３ａによって調整した給湯器ａによる比例弁電
流の変化を第３図に示すとおり実線Ａで、同様に調整し
た給湯器すによる比例弁電流の変化を実線Ｂで示すと、
ガバナ比例弁２３からバーナ１１に供給さ紅る燃料ガス
の量は、前述の半固定ボリウム６３ａによって調整され
た比例弁電流によって、各コントローラによって設定さ
れた出湯温度に応じた燃焼を行うようになっているため
、どの給湯器においても同じ範囲で燃料ガスを制御でき
るようになっている。従って、バーナ１１に供給される
燃料ガスの最大供給量Ｍ　ａ　ｘを得るための比例弁電
流値は、給湯器ａにおいては最大電流値Ｍａで、給湯器
すにおいては最大電流値Ｍｂで示すとおり異なっている
。しかし、その最大供給量Ｍａｘを供給するための各最
大電流値Ｍａ、Ｍｂに基づいて同じ割合にで、 Ｋ＝Ｉａ／Ｍａ＝Ｉｂ／Ｍｂ の関係で緩点火電流値Ｉａ、Ｉｂをそれぞれ決定すれば
、どの給湯器においても同じ量の緩点火供給ｌ１を供給
することができることになる。

このように、本実施例では点火時の緩点火用ガス量を、
半固定ボリウム６３ａにより調整した比例弁電流の最大
電流値に対して一定の割合Ｋになるようにすることによ
り、どの給湯器においても、一定の供給量を緩点火用ガ
ス量として供給することができる。

ギヤドモータ回路６４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のギヤドモータを駆動
する回路で、水量制御弁３３を制御信号に応じた開度に
する０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サ３６の
回転数により入水量を検出するものである。

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サからの信号に応じて、
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。

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、本発明の燃焼制御装置は次のとおり作動する。

使用者が水を使用して水量センサ３６の作動に基づく通
水信号が得られると、元電磁弁２１が開状態にされると
ともに燃焼用ファン１２が作動し１．５秒間のプリパー
ジが行われた後に点火作動を行う。

点火作動は主電磁弁２２、ガバナ比例弁２３およびスパ
ーカ１４が同時に通電されるもので、このときガバナ比
例弁２３には前述のとおり半固定ボリウム６３ａによっ
て調整された比例弁電流の最大電流値に基づいて所定の
割合にで決定された緩点火用電流値が通電される。

調整された比例弁電流は、各コントローラの設定状態に
応じた燃焼量が得られるようになっているため、その最
大電流値では、最大燃焼量が得られる。従って、その最
大燃焼量を得るために決定された電流値に対して、所定
の割合にで決定される電流値は、個々の給湯器で異なっ
ていても、バーナ１１へ供給される燃料ガスの量は、個
々の給湯器で異なることはなく、一定の量を供給するこ
とができる。このため、バーナ１１では燃焼用ファン１
２によって供給される燃焼用空気と適正な空燃比となっ
て混合され、安全な着火をする。

着火検知後に燃焼量の能力計算が行われ、設定量に応じ
た燃焼が始まり、設定温度に加熱された水が給湯される
。

以上のとおり、本発明では点火時の燃料ガスの供給量は
どの燃焼器においても一定量に調整できるため、確実な
着火を行うことができるとともに、安全な着火を行うこ
とができる。

本実施例は、給湯器における実施例を示したが、他に暖
房機や調理用加熱機においても同様にして使用すること
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
本発明の説明のための比例弁電流と燃料ガス供給量との
特性図である。 図中、２３・・・ガバナ比例弁、５４．５４ａ・・・メ
インコントローラ、サブコントローラ（設定手段）、６
０・・・制御回路（制御手段）　、６３ａ・・・半固定
ボリウム（調整手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナへ燃料を供給する燃料供給路に設けられ通電
   量に比例して前記バーナに燃料を供給する比例弁と、 該比例弁による前記バーナへの燃料供給量を設定する設
   定手段と、 前記比例弁への電流値を調整する調整手段を備え、該調
   整手段により前記比例弁への通電電流を調整することに
   より、前記バーナの定常燃焼時に前記設定手段の設定状
   態に応じて前記比例弁を通電制御し、前記設定手段の設
   定状態に応じた量の燃料を前記バーナへ供給させる制御
   手段と からなる燃焼制御装置において、 前記制御手段は、前記バーナの点火時に、前記設定手段
   の設定状態と関係なく、前記調整手段より調整された前
   記比例弁への最大電流値に基づいて所定の割合で決定さ
   れる所定電流値を緩点火電流として前記比例弁に通電す
   ることを特徴とする燃焼制御装置。