JPH01252819A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JPH01252819A
JPH01252819A JP63078414A JP7841488A JPH01252819A JP H01252819 A JPH01252819 A JP H01252819A JP 63078414 A JP63078414 A JP 63078414A JP 7841488 A JP7841488 A JP 7841488A JP H01252819 A JPH01252819 A JP H01252819A
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JP
Japan
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combustion amount
combustion
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rotation speed
fan
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JP63078414A
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English (en)
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Kazuyuki Morimoto
和幸 森本
Kensaku Inoue
井上 健策
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Harman Co Ltd
Original Assignee
Harman Co Ltd
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Publication date
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/10Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught
    • F23N1/102Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2225/04Measuring pressure
    • F23N2225/06Measuring pressure for determining flow
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    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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、ガス給湯器等の燃焼装置に関し、詳しくは、
燃焼量変更を可能にすると共に、その燃焼量変更に対し
て空燃比を適切に保つために、変更すべき燃焼量を指定
する燃焼量指定手段、バーナへの燃料供給量を前記燃焼
量指定手段により指定された燃焼量に見合う開に自動調
整する燃料制御手段、前記燃焼量指定手段により指定さ
れた燃焼量に見合う燃焼用ファンの回転数を指定する回
転数指定手段、並びに、前記燃焼用ファンの回転数を前
記回転数指定手段により指定された回転数に自動調整す
るファン制御手段を設けた燃焼装置に関する。
[従来の技術〕 従来、上記の如き燃焼装置として、第6図に示すように
、燃焼量指定手段(18)からの指令に基づく燃料制御
手段(19)の燃料制御を一義的な時定数規定により遅
らせる遅延手段(25)を設けたものがある。
つまり、燃焼用ファン(5)の回転数制御は燃料制御に
比して応答がかなり遅いものであることから、上述の如
き遅延手段(25)を設けることにより燃料制御をあえ
て遅らせて、燃焼量変更過渡時(具体的にはファン回転
数調整過渡時)における空燃比の悪化を抑制するように
したものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、同仕様のファン、及びファン制御用回路であっ
ても個々に特性のバラツキがあることから遅延手段にお
いて適切な時定数を一義的に決定することが難しく、そ
のことが過度時における空燃比悪化の抑制を不十分にし
ている面があった。
本発明の目的は、合理的な改良により、回転数調整過度
時にも空燃比を適正値に安定的に維持し得るようにする
点にある。
〔課題を解決するための手段] 本発明による燃焼装置の特徴構成は、変更すべき燃焼量
を指定する燃焼量指定手段、バーナへの燃料供給量を前
記燃焼量指定手段により指定された燃焼量に見合う量に
自動調整する燃料制御手段、前記燃焼量指定手段により
指定された燃焼量に見合う燃焼用ファンの回転数を指定
する回転数指定手段、並びに、前記燃焼用ファンの回転
数を前記回転数指定手段により指定された回転数に自動
調整するファン制御手段を設ける構成において、前記燃
焼用ファンの実回転数を検出する検出手段、その検出手
段による検出実回転数と前記回転数指定手段により指定
された回転数との偏差を測定する測定手段、並びに、そ
の測定手段の測定結果に基づいて、回転数調整過渡時に
おける空燃比の変化を抑制するように、前記燃料制御手
段の調整作動速度を測定偏差の減少速度に応じた速度に
自動調整する空燃比維持制御手段を設けたことにあり、
その作用効果は次の通りである。
〔作 用〕
つまり、指定回転数と実回転数との偏差(すなわち、回
転数調整過程におけるファン回転数制御の遅れ状態)を
実際に把握しながら、その把握結果に基づき、測定偏差
の減少速度(換言すれば回転数制御の応答速度)に応じ
た速度に燃料制御手段の調整作動速度(応答速度)を自
動調整するから、ファン特性のバラツキにかかわらず、
又、回転数制御の遅れ特性に変化や異なりがあっても、
回転数調整過渡時の空燃比を適正値に安定的に維持し得
る。
〔発明の効果〕
その結果、燃焼量変更完了後の定常状態における空燃比
をファン回転数制御をもって適正値に維持し得ることは
もちろんのこと、燃焼量変更過渡時における空燃比も上
述の回転数偏差に基づく制御をもって適正値に安定的に
維持し得ることで、燃焼状態を常に良好な状態に安定的
に維持でき、燃焼量変更過渡時における空燃比悪化の抑
制が未だ不十分であった従来装置に比して、燃焼性を太
き(向上することができた。
尚、燃焼量変更過渡時(ファン回転数調整過渡時)にお
ける空燃比を適正値に維持するための別手段として、燃
料制御手段を燃焼量指定手段からの直接指令で燃料制御
させるに代えて、ファンの検出回転数に応じた燃料供給
量を指令する手段を設け、そして、その手段からの指令
で燃料制御手段を制御作動させるようにしたものも考え
られているが、このものは、任意の回転数に対して適正
空燃比が得られる燃料供給量が一義的に決まる場合(第
3図に示す如き空燃比コントロール特性の場合)しか適
用できず、ある回転数に対して適正空燃比が得られる燃
料供給量がある範囲で与えられる場合(すなわち、燃料
供給量がある範囲にあるときには回転数を一定に保った
方が燃焼を良好に維持し得るような場合、第4図に示す
如き空燃比コントロール特性の場合)には、検出回転数
から燃料供給量を一義的に指定できない部分があるため
に適用が不可能である。
この点、本発明の燃焼装置であれば、基本的に、燃焼量
指定手段からファン回転数制御系と燃料制御系とに各々
独立しまた状態で指令を発振するから、上述の如き適用
不可能の問題が無く、汎用性の面でも優れている。
〔実施例] 次に実施例を説明する。
第1図はガス給湯器の全体構成を示し、ケーシング(1
)に、フィンチューブ型の熱交換器(2)、それに対す
る加熱用のガスバーナ(3)、燃焼室(4)に対して燃
焼用空気を供給するファン(5)、並びに、燃焼制御用
の制御装置(6)を内装しである。
熱交換器(2)への給水路(7)には、水量センサー(
8)、及び、入水温センサー(9)を付設してあり、熱
交換器(2)からの出湯路(10)には出湯温センサー
(11)を付設しである。
又、バーナ(3)への燃料ガス供給路(12)には、セ
フティ−弁(13)、及び、燃料供給量調整用の電磁比
例弁(14)を介装しである。
出湯路(10)は外部給湯管(15)を介して適宜出湯
栓(16)に接続され、その出湯栓(16)の近傍には
、運転スイッチや湯温調整具を備えるリモートコントロ
ーラ(17)が設置される。
第2図は制御装置(6)における燃焼量制御構成を示し
、燃焼運転時においては、水量センサー(8)の検出水
MQ、及び、入水温センサー(9)の検出入水温tiに
基づき、湯温調整具により設定された設定出湯温tsを
得るに必要な燃焼量G(熱量)が燃焼量指定手段(18
)で逐次算出され、燃料供給量及びファン送風量(具体
的には電磁比例弁(14)の操作電流■、及び、ファン
回転数N)が算出燃焼量Gに応じて自動調整される構成
となっている。
又、燃焼量指定手段(18)での燃焼量算出には出湯温
センサー(11)の検出出湯温toに基づく補正を加え
るようにしてあり、全体として、フィードバック・アン
ド・フィードフォワード制御を実行させるようにしであ
る。
図中(19)は、燃料供給量を燃焼量指定手段(18)
により指定された燃焼量(算出燃焼IG)に見合う量に
自動調整する燃料制御手段であり、具体的には、指定さ
れた燃焼量Gに見合う比例弁操作電流Iを決定して電磁
比例弁(14)を定電流制御するものである。
(20)は、燃焼量指定手段(18)から指定された算
出燃焼量Gに見合うファン回転数Nを予め内部設定しで
ある第3図や第4図に示す如き空燃比コントロール特性
に基づき指定する回転数指定手段である。
又、(21)は、ファン(5)の回転数を回転数指定手
段(20)により指定された回転数Nに自動調整するフ
ァン制御手段であり、このファン制j1!手段(21)
では、回転数センサー(22)によるファン(5)の実
回転数N、I検出に基づくフィードバンク制御を実行さ
せるようにしである。
−・方、上述制御構成により、算出燃焼量Gの変化に対
し、てファン回転数制御及び燃料制御の夫々が完了した
定常状態では空燃比が適正値に維持されるものの、ファ
ン回転数制御が燃料制御に比して本来的にかなり応答速
度が遅いことに起因して、算出燃焼iGの変化に応jニ
ての燃焼量変更過渡時に空燃比が適正値から外れてしま
うことを防止するために、この制御装置(6)には、回
転数センサー(22)による検出実回転数NRと回転数
指定手段(20)により指定された回転数Nとの偏差D
(=N−Nu)を測定する測定手段(23)の測定結果
に基づいて、燃焼量変更過渡時(具体的には回転数調整
過渡時乙こおける空燃比の変化を抑制するように、燃料
制御手段(19)のw4整作動速度(燃料制御の応答速
度)を測定偏差りの減少速度(ファン回転数制御の応答
速度)に応じた速度に自動調整する空燃比維持制御手段
(24)を具備しである。
この空燃比維持制御手段(24)は具体的には、算出燃
焼量Gを指定回転数Nで除して得る単位回転数当りの燃
焼量ΔG(=G/N)と測定偏差D (−= N−N、
)との積(ΔG−t+)を算出すると共に、その積(Δ
G、+1)を燃料制御手段(19)ヘイ1与する算出燃
焼量Gから減算し、ぞして、その減算値(G−ΔG−D
)を指定燃焼量として燃料制御手段(19)へ伝達する
という一連の処理を逐次連続的に実行するものとしてあ
り、この逐次減算処理により、燃料制御手段(19)の
応答速度が回転数制御の応答速度とマツチングしたもの
となって、燃焼量変更過渡時における空燃比も適正値に
維持されるようになる。
尚、制御の簡素化を図るために、単位回転数当りの燃焼
量ΔGを逐次算出してその算出値を用いるに代え、燃焼
量G変更範囲の全域における単位回転数当り燃焼量ΔG
の平均値(固定値)を近似値として用いるようにしても
良い。
〔別実施例〕
次に別実施例を説明する。
検出実回転数と指定回転数との測定偏差りに基づき、回
転数調整過渡時における空燃比の変化を抑制するように
、燃料制御手段(19)の調整作動速度を測定偏差りの
減少速度に応じた速度に自動調整する空燃比維持制御手
段(24)として、具体的に、第5図に示すように、算
出燃焼量Gに見合った指定操作電流Iから測定偏差りに
対応する電流値(ΔI−D = (I/N)・D)を減
算して、その減算値(I−Δ■・D)を指定操作電流と
して燃料制御手段(19)における比例弁制御実行部(
19B)へ伝達するという一連の処理を逐次連続的に実
行するものとしても良い。
尚、第5図中(19^)は、燃料制御手段(19)にお
いて燃焼量指定手段(18)からの指定燃焼量Gに見合
った比例弁操作電流■を決定する部分である。
本発明はガス給湯器等、種々の用途の燃焼装置に適用で
きる。
又、燃焼量指定手段(18)において変更すべき燃焼量
を指定するための入力情報は燃焼装置の型式・用途によ
って異なるものである。
ファンの回転数制御そのものは、フィードバック制御及
びフィードフォワード制御のいずれであっても良い。
又、燃料制御の形態は、操作電流調整による比例弁の開
度調整に限定されるものではなく、その他の種々の形態
を適用できる。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明の実施例を示し、第1図は
給湯器の全体構成図、第2図は制御ブロック図、第3図
及び第4図は夫々、空燃比コントロール特性のグラフで
ある。第5図は本発明の別実施例を示す制御ブロック図
である。第6図は従来例を示す制御ブロック図である。 (3)・・・・・・バーナ、(5)・・・・・・ファン
、(18)・旧・・燃焼量指定手段、(19)・・・・
・・燃料制御手段、(20)・・・・・・回転数指定手
段、(21)・・・・・・ファン制御手段、(22)・
・・・・・検出手段、(23)・・・・・・測定手段、
(24)・・・・・・空燃比維持制御手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  変更すべき燃焼量を指定する燃焼量指定手段(18)
    、バーナ(3)への燃料供給量を前記燃焼量指定手段(
    18)により指定された燃焼量に見合う量に自動調整す
    る燃料制御手段(19)、前記燃焼量指定手段(18)
    により指定された燃焼量に見合う燃焼用ファン(5)の
    回転数を指定する回転数指定手段(20)、並びに、前
    記燃焼用ファン(5)の回転数を前記回転数指定手段(
    20)により指定された回転数に自動調整するファン制
    御手段(21)を設けた燃焼装置であって、前記燃焼用
    ファン(5)の実回転数を検出する検出手段(22)、
    その検出手段(22)による検出実回転数と前記回転数
    指定手段(20)により指定された回転数との偏差を測
    定する測定手段(23)、並びに、その測定手段(23
    )の測定結果に基づいて、回転数調整過渡時における空
    燃比の変化を抑制するように、前記燃料制御手段(19
    )の調整作動速度を測定偏差の減少速度に応じた速度に
    自動調整する空燃比維持制御手段(24)を設けた燃焼
    装置。
JP63078414A 1988-03-30 1988-03-30 燃焼装置 Pending JPH01252819A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03225108A (ja) * 1990-01-29 1991-10-04 Noritz Corp 燃焼機器の空燃比制御装置
EP0614047A1 (de) * 1993-03-05 1994-09-07 Landis & Gyr Technology Innovation AG Elektronische Steuer-und Regeleinrichtung für Gasbrenner von Heizungsanlagen
EP0890791A1 (de) * 1997-07-11 1999-01-13 Electrowatt Technology Innovation AG Steuer- und Regelgerät für einen Brenner

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5325934A (en) * 1976-08-24 1978-03-10 Toshiba Corp Combustion controller and control method

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