JPH01118021A - 強制送風式燃焼装置 - 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］ 本発明は送風機によって燃焼用空気を供給される強制送
風式燃焼装置に関する。

［従来の技術］ 強制送風式の燃焼装置では、燃焼量を大きく変更すると
、燃焼用空気の量が大きく変化して燃焼室内の混合気が
乱れるため、吹消え現象が発生しやすくなる。そのため
従来は、例えば給湯器等の制御装置においては、水温を
設定する水温設定ボリウムの変化に対して緩やかに応答
して、燃焼量の変化速度を遅くするように制御が行われ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、給湯器等においても、設定状態に対して
速やかに応答する方が使用者にとっては好ましいが、燃
焼量の変更を速く行うようにすると吹消えが発生してし
まうため、その対応が望まれており、応答性のよい強制
送風式燃焼装置がないという問題点がある。

本発明は、使用者の設定状態に応じて燃焼量を速やかに
変更でき、しかもその後継続して燃焼を行うことができ
る強制送風式燃焼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、バーナの点火をする点火手段と、前記バーナ
の燃焼量を設定する設定手段と、回転数に応じて前記バ
ーナに燃焼用空気を供給する送風機と、前記バーナに燃
料を供給する燃料供給路に設けられ通電電流に応じて前
記バーナに燃料を供給する比例弁と、前記設定手段の設
定状態に応じて前記送風機および前記比例弁を制御し、
燃焼用空気および燃料を所望の空燃比で前記バーナに供
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、前記送風機の回転数または前記比例
弁の通電電流を検出する燃焼量検出手段を備え、該燃焼
量検出手段によって検出された回転数または通電電流が
所定の割合以上で減少したとき前記点火手段を一定時間
作動することと技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、バーナでの燃焼量は設定手段によって設定
され、制御手段は、設定手段の設定状態に応じて送風機
および比例弁を制御して所望の空燃比となるように燃焼
用空気と燃料を供給する。

バーナへ供給された燃料と燃焼用空気は、点火手段によ
って点火され、燃焼する。

使用中、燃焼量が変更され、その送風機の回転数または
比例弁への通電電流が変化し、その変化によって回転数
または通電電流が所定の割合以上で減少したことが燃焼
量検出手段によって検出されると、制御手段によって点
火手段の作動が開始され、点火手段は一定時間作動する
。

このとき、バーナで吹消えがあれば再び点火手段によっ
て点火され、継続して燃焼する。

［発明の効果］ 本発明では、燃焼量が大きく変更され、吹消えが発生す
ることがありうる場合には、その変更量は制御手段によ
って設定手段に応じた回転数および通電電流の変化とな
って送風機および比例弁に現れる。従って検出手段によ
ってこれらの変化が検出され、その変化が所定の割合以
上であるような場合に点火手段が作動されればバーナは
再び着火されるため、万が一吹消えがあってもバーナは
吹消えのままになることがなく、継続して燃焼すること
ができる。

このため、本発明は使用者の設定状態に応じて燃焼量を
速やかに変更でき、しかもその後継続して燃焼を行うこ
とができる。

［実施例］ 次に本発明の強制送風式燃焼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
た本発明の送風機としての燃焼用ファン１２が備えられ
、バーす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装置とな
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、本発
明の点火手段としてのスパーカ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、通電電流に
応じて燃料ガスをバーナ１１に供給する。

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ｌ”ｌｌｉ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。

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
た制御回路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。

メインコントローラ５４およびサブコントローラ５４ａ
は本発明の設定手段であり、これらのコントローラには
、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は本発明の燃焼制御装置であり、この制御
回路６０には、マイクロコンピュータ７０（以下ＣＰ　
ｔＪ　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、ギヤドモータ回路６
４、位置検出回路６５、水量検出回路６６があり、これ
らの回路はＣＰＵ７０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、ガバナ比例弁２３への電流値
を検出するための比例弁電流検出回路６３ａが備えられ
、その検出結果をＣＰ　Ｕ　７０へ伝送している。

ガバナ比例弁２３への通電電流が大きく減少して、供給
される燃料ガスが少なくなったときは、燃焼用ファン１
２による送風量も同様に大きく減少しているときである
。このような場合には混合気が乱れてバーナ１１が吹消
えを生じることがありうる。

従って、本実施例では、吹消えした場合にも継続して燃
焼を行うことができるように、バーナ１１に再び点火を
行うようにしていて、比例弁電流検出回ｉ￥３６３ａは
、そうした必要があることを検知するためのものである
。

ギャドモータ回路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は本発明の制御手段であり、使用者が水を使
用して水量センサ３６に基づく通水信号が得られると、
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、および各センナからの信号に基づいて、ｆｉ適
な燃焼量と給湯量を計算するもので、バーナ１１で所望
の空燃比の燃焼を行う。

またこの給湯器では、前述のとおり、設定変更によって
燃焼量が大きく変更されるようなときで、その燃焼量が
減少する場合に発生しやすい吹消えに対する対策として
、燃焼量が所定の割合以上に減少した場合には、スパー
カ１４を作動するようにしており、本実施例では比例弁
電流検出回路６３ａによって検出されるガバナ比例弁２
３への通電電流が例えば５０％減少した場合にスパーカ
１４を所定時間を秒間作動するようにしている。また、
スパーカ１４の作動はこの場合に限らず、使用中におい
て失火を起こす可能性がある切替用電磁弁２４が開状態
にされた場合にも、同様にしてスパーカ１４が所定時間
を秒間作動される。

次に以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１の作動を第
３図に基づいて説明する。

使用者によって給湯が開始されると、水量センサ３６か
らの信号に基づいて、制御回路６０により所定のシーケ
ンスでバーナ１１の燃焼が開始され、各コントローラの
設定状態に応じた温度に加熱された水が供給される。

使用中に、コントローラが操作されない場合や給湯量が
変化しない場合には、燃焼量の変更がないため（ステッ
プ１０１でＮＯ）、スパーカ１４の作動はなく停止され
たままである（ステップ１０２）　。

使用中に、コントローラが操作されて設定温度が変更さ
れたり、給湯量が変化して燃焼量が変更された場合（ス
テップ１０１でＹｅｓ）には、燃焼用ファン１２および
ガバナ比例弁２３は、変更された燃焼量を維持するとと
もに所望の空燃比となるようにそれぞれ制御される。こ
のとき、この変更に伴うガバナ比例弁２３への通電電流
値が検出される。

この変更によって通電電流値が増加された場合や、通電
電流値の減少量が少ない場合（ステップ１０３で＜５０
％）には、スパーカ１４の作動は行われない（ステップ
１０２）。

燃焼量の変更により燃焼量が大きく減少されて通電電流
値が５０％以上減少されたような場合には、燃料ガスの
供給量と燃焼用空気の供給量がともに大きく減少されて
いて、バーナ１１では場合によっては混合気が乱れて吹
消えが発生する。

しかし、燃料ガスの供給量を制御するガバナ比例弁２３
への通電電流値が比例弁電流検出回路６３ａによって検
出されていて、その通電電流値が変更前の５０％以上で
あることが検出された場合（ステップ１０３）には、Ｃ
ＰＵ７０によりスパーカ回路６１が制御され、スパーカ
１４が作動される（ステップ１０４）　、この作動はｔ
秒間行われる（ステップ１０５）ため、バーナ１１が吹
消え状態になっても、このｔ秒間にバーナ１１へ供給さ
れる燃焼用空気と燃料ガスとの混合気の流れは安定し、
このとき作動されるスパーカ１４によって再び点火が行
われ、バーナ１１は着火する。

従って、バーナ１１はその後変更された燃焼量で燃焼を
継続することができる。

スパーカ１４は、を秒間経過すると作動を停止する（　
１０２）　。

以上のとおり、本発明によれば、強制送風式燃焼装置に
おいて、設定手段の設定状態に速やかに応答させて燃焼
量を大きく変更して、吹消えしたような場合にも、スパ
ーカが作動されるため、燃焼を継続させることができる
。

従って、使用者にとって使いやすい燃焼装置を提供する
ことができる。

本実施例では、燃焼量検出手段として比例弁電流検出回
路６３ａを設けたが、燃焼用ファン１２の回転数を検出
するファン回路６２を利用しても同様に確実な燃焼を続
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御回路を示すブロック図、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
本実施例の作動説明のための流れ図である。 図中、１２・・・燃焼用ファン（送風機）、１４・・・
スパーカ（点火手段）、２３・・・ガバナ比例弁（比例
弁）、５４、Ｓ４ａ・・・メインコントローラ、サブコ
ントローラ（設定手段）、６０・・・制御回路（燃焼制
御装置）、６３ａ・・・比例弁電流検出回路（燃焼量検
出手段）、７０・・・マイクロコンピュータ（制御手段
）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナの点火をする点火手段と、 前記バーナの燃焼量を設定する設定手段と、回転数に応
   じて前記バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、 前記バーナに燃料を供給する燃料供給路に設けられ通電
   電流に応じて前記バーナに燃料を供給する比例弁と、 前記設定手段の設定状態に応じて前記送風機および前記
   比例弁を制御し、燃焼用空気および燃料を所望の空燃比
   で前記バーナに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、前記送風機の回転数または前記比例弁
   の通電電流を検出する燃焼量検出手段を備え、該燃焼量
   検出手段によって検出された回転数または通電電流が所
   定の割合以上で減少したとき前記点火手段を一定時間作
   動することを特徴とする燃焼制御装置。