JPH03137413A - 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、燃焼量を指定する燃焼量指定手段、燃料供給
量を調整する電磁比例弁の開度を前記燃焼量指定手段に
よる指定燃焼量に応じた開度に調整する弁制御手段、及
び、燃焼用空気を供給するファンの送風能力を前記燃焼
量指定手段による指定燃焼量に応じた送風能力に調整す
るファン制御手段を備え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において、指定燃焼量の増大
時に燃焼量指定手段から弁制御手段への指令伝達を遅ら
せる遅延手段を設けたものがあった。

つまり、増大側への送風能力調整は、送風抵抗やロータ
慣性等に起因したファンの本来特性上、電磁比例弁の増
大側への開度調整に比、して応答がかなり遅いものであ
る（モータを強力なものにして応答をある程度早くする
こともできるが、モータに強力なものを用いると動力経
費が高く付＜−）ことから、上述の如き遅延手段を設け
て指定燃焼量の増大に対する電磁比例弁の増大側への開
度調整をあえて遅らせることにより、燃焼量の増大側へ
の変更過渡時（具体的には、指定燃焼量の増大に対する
送風能力の増大側への調整過渡時）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、指定燃焼量の増大時に上述の如き遅延手段をも
って燃焼量指定手段から弁制御手段への指令伝達を単に
遅らせるだけでは、燃焼量の増大側への変更過渡時にお
ける空燃比の悪化を未だ十分には抑制できず、この点、
改善の余地があった。

本発明の目的は、合理的、かつ、簡単な制御構成により
、上述の如き燃焼量の増大側への変更過渡時における空
燃比の悪化を効果的に防止する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による燃焼装置の第１の特徴構成は、燃焼量を指
定する堝焼量指定手段、燃料供給量を調整する電磁比例
弁の開度を前記燃焼量指定手段による指定燃焼量に応じ
た開度に調整する弁制御手段、及び、燃焼用空気を供給
するファンの送風能力を前記燃焼量指定手段による指定
燃焼量に応じた送風能力に調整するファン制御手段を備
えた構成において、 前記弁制御手段を、前記電磁比例弁の開度増大調整にお
いて、前記燃焼量指定手段による指定燃焼量に応じた開
度までの開度増大速度を予め設定してある速度に規定し
た状態で、指定燃焼量の増大変化時点から漸次的に開度
を増大させる構成としたことにある。

又、本発明による燃焼装置の第２の特徴構成は、上述第
１特徴構成の実施に好適な構成を特定するものであって
、 前記弁制御手段を、前記電磁比例弁の開度増大調整にお
いて間欠的な開度増大操作により開度を段階的に増大さ
せる構成としたことにある。

〔作　用〕

上述第１特徴構成の作用は次の通りである。

つまり、第１特徴構成において、燃焼量指定手段による
指定燃焼量に応じた開度までの開度増大速度に関し予め
設定しておく速度として、ファンの本来特性上の送風能
力増大速度に見合った速度を設定しておけば、指定燃焼
量の増大に対する電磁比例弁の開度増大調整において、
開度増大速度をその設定速度に規定した状態で、指定燃
焼量の増大変化時点から弁制御手段により電磁比例弁の
開度を漸次的に増大させることにより、指定燃焼量の増
大変化時点からファンの送風能力と電磁比例弁の開度と
を同調させた状態で増大させて夫々、指定燃焼量に応じ
た送風能力、及び、開度に至らせることができる。

〔発明の効果〕

以上の作用の結果、本発明の第１特徴構成によれば、フ
ァンのモータに動力経費が嵩む特別強力なものを用いず
とも、指定燃焼量の増大に対する送風能力の増大側への
調整における過渡期間の全域において、空燃比の悪化を
抑制でき、従前の如く、指定燃焼量の増大時に燃焼量指
定手段から弁制御手段への指令伝達を単に遅らせるだけ
の遅延手段を設けるに比して、燃焼量の増大側への変更
過渡時における空燃比の悪化をより一層効果的に防止し
得るに至った。

ちなみに、指定燃焼量の増大に対しファンの送風能力と
電磁比例弁の開度とを同調させた状態で増大させるのに
、増大調整過渡時に、ファンの送風能力（例えば回転数
）を逐次検出して、この検出結果に基づきながら、送風
能力の増大に対し電磁比例弁の開度の増大が同調するよ
うに電磁比例弁の開度を調整させることも考えられるが
、この場合、送風能力の検出情報を要するために制御構
成が複雑となる。

この点、本発明の第１特徴構成によれば、送風能力の検
出情報が不要であることから制御構成を簡略にし得る利
点がある。

尚、本発明の第１特徴構成を実施するにあたり前述の第
２特徴溝成を採用すれば、電磁比例弁の開度増大操作が
間欠的なもので良いから、電磁比例弁の開度を連続的に
増大させる調整操作型式を採用するのに比べ、この開度
増大調整制御を他の制御を兼ねるマイコンで行う場合に
有利となる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は燃焼装置の一例としての給湯装置を示し、（１
）は水加熱用の熱交換器、（２）は熱交換器（１）に対
して加熱を行うバーナである。熱交換器（１）からの給
湯路（３）に対しては、熱交換器（１）への給水路（４
）から分岐したバイパス路（５）を接続してある。

（６）は熱交換器（１）への給水量を検出する水量セン
サ、（７）は熱交換器（１）への給水量を給水温に応じ
て自動調整する水温補正水バルブ、（８）は熱交換器（
１）からの給湯部を検出する給湯部センサ、（１０）は
出湯栓、（１１）は後沸きを防止するためにバイパス路
（５）を開閉スるバイパス電磁弁である。

（１２）はバーナ（２）への燃料ガス供給を断続するガ
ス弁、（１３）はバーナ（２）への燃料ガス供給１を調
整する電磁比例弁、（１４）は点火プラグである。

又、（１６）はバーナ（２）に対して燃焼用空気を供給
するファン、（１７）はファン（１６）の回転数を検出
する回転数検出手段、（１８）は風圧スイッチである。

（１９）は運転制御を実行する制御器であり、この制御
器（１９）は基本的に給湯運転開始停止制御として、出
湯栓（１０）が開栓されると、それに伴い水量センサ（
６）が水量検知状態となることに応答してファン（１６
）を起動させ、又、このファン起動に伴う風圧スイッチ
（１８）のＯＮに応答してガス弁（１２）を開弁させる
と共に点火プラグ（１４）をスパーク作動させてバーナ
（２）を着火させ、もって、給湯を開始させる。

一方、出湯栓（１０）が閉栓されると、それに伴い水量
センサ（６）が水量非検知状態となることに応答して、
ガス弁（１２）を閉弁させてバーナ（２）を消火させる
と共に、ファン（１６）を停止させる。

制御器（１９）には第２図に示すようなブロック構成を
有する燃焼制御手段（２１）が組み込まれており、この
燃焼制御手段（２１）は燃焼量指定手段（２２）とファ
ン制御手段（２３）と弁制御手段（２４）とを備えてい
る。

燃焼量指定手段（２２）は、設定器（２０）において設
定された設定給湯源（ｔｘ）、記憶給水温（前回の給湯
運転において給湯部センサ（８）による検出給湯温（ｔ
ｏ）、水量センサ（６）による検出給水量（ｗｉ）、及
び、燃焼量に基づき算出した給水温）、及び、水量セン
サ（６）による検出給水量（ｗｉ）に基づき、給湯部を
設定給湯源（ｔｘ）とするのに要する燃焼量を算出する
と共に、給湯部センサ（８）による検出給湯温（ｔｏ）
と設定給湯源（ｔｘ）との偏差に基づき上述の算出燃焼
量に補正を加え、この補正後の燃焼量をファン制御手段
（２３）と弁制御手段（２４）との夫々に対して指定す
るものである。

ファン制御手段（２３）は、ファン（１６）の送風能力
調整としてファン（１６）の回転数を燃焼量指定手段（
２２）からの指定燃焼量に応じた回転数に調整するもの
であり、指定燃焼量に応じたファン（Ｉ６）の回転数を
指定するファン回転数指定手段（２５）と、回転数検出
手段（１７）による検出回転数をフィードバックしなが
らファン（１６）の回転数を指定回転数に調整するファ
ン駆動手段（２６）とを備えている。

弁制御手段（２４）は、電磁比例弁（１３）の開度を燃
焼量指定手段（２２）からの指定燃焼量に応じた開度に
調整するものであり、指定燃焼量に応じた電磁比例弁（
１３）の開度を指定する弁開度指定手段（２７）と、電
磁比例弁（１３）の開度を指定開度に調整する弁駆動手
段（２８）とを備えている。

つまり、上述の如き制御構成により、バーナ（２）の燃
焼量を調整して給湯部を設定給湯源（ｔｘ）に調整し、
又、燃焼量調整にかかわらず空燃比を適正値に調整する
ようにしてある。

上記弁制御手段（２４）は、指定燃焼量の増大に対する
電磁比例弁（１３）の開度増大調整において、指定燃焼
量に応じた開度までの開度増大速度を予め設定してある
速度（ファン（１６）の本来特性上の回転数増大速度に
見合う速度）に規定した状態で、指定燃焼量の増大変化
時点から漸次的に電磁比例弁（１３）の開度を増大させ
て指定燃焼量に応じた開度に調整する過渡制御を実行す
るものに構成してあり１ 、具体的には、弁制御手段（２４）における弁駆動手段
（２８）を、電磁比例弁（１３）の開度増大調整におい
て弁開度指定手段（２７）による指定開度に至るまでの
開度の増大操作を間欠的に実行するものに構成して、電
磁比例弁（１３）の開度を第３図においてＢで示す如く
段階的に増大させるようにすることにより、上述の過渡
制御を実行させる構成としてある。

つまり、上述の過渡制御を実施しない場合、ファン（１
６）の増大側への回転数調整（第３図においてＣで示す
）がファン（１６）の本来特性上、電磁比例弁（１３）
の増大側への開度調整（第３図においてＡで示す）に比
して応答がかなり遅いものであることに起因して、燃焼
量の増大側への変更過渡時（具体的には、指定燃焼量の
増大に対するファン（１６）の回転数の増大側への調整
過渡時）において空燃比が適正値から外れて悪化すると
いう現象が生じるが、この過渡時における空燃比の悪化
を上述の過渡制御により過渡期間の全域において防止す
るようにしてある。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を列記する。

（イ）前述実施例においては、電磁比例弁（１３）の開
度を間欠的に増大させることにより、指定燃焼量に応じ
た開度までの開度増大速度を規定するようにしたが、こ
れに代えて、指定燃焼量に応じた開度までの開度増大速
度を予め設定した速度に規定した状況下で電磁比例弁（
１３）の開度を連続的に増大させる構成を採用しても良
い。

（ロ）前述実施例において弁開度指定手段（２７）から
弁駆動手段（２８）へ与える指定開度を指定燃焼量に応
じた開度にまで漸次的に増大させることにより、開度増
大速度を規定した状態で電磁比例弁（１３）の開度を漸
次的に増大させる構成としても良い。

（ハ）開度増大速度の規定値を、燃焼量の変更中に応じ
て変化させる構成としても良（、又、その規定値をファ
ン（１６）の送風能力の増大調整時における時間経過に
伴い変化させる構成としても良い。

（ニ）ファン（１６）の送風能力の調整は回転数制御に
限定されるものではなく、電流制御型式や電圧制御型式
等々を採用しても良い。

（ホ）指定燃焼量の減少に対する電磁比例弁（１３）の
開度減少調整についても、必要に応じて、指定燃焼量に
応じた開度までの開度減少速度を予め設定してある速度
に規定した状態で、指定燃焼量の減少変化時点から漸次
的に電磁比例弁（１３）の開度を減少させる構成を採用
しても良い。

（へ）本発明は、給湯装置に限らず、各種の燃焼装置に
対して適用できる。

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３図は本発明の実施例を示し、第１図は
給湯装置の全体構成図、第２図は燃焼制御手段の構成を
示すブロック図、第３図は電磁比例弁の開度増大操作形
態を示すグラフである。 （１３）・・・・・・電磁比例弁、（１６）・・・・・
・ファン、（２２）・・・・・・燃焼量指定手段、（２
３）・・・・・・ファン制御手段、（２４）・・・・・
・弁制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼量を指定する燃焼量指定手段（２２）、燃料供
   給量を調整する電磁比例弁（１３）の開度を前記燃焼量
   指定手段（２２）による指定燃焼量に応じた開度に調整
   する弁制御手段（２４）、及び、燃焼用空気を供給する
   ファン（１６）の送風能力を前記燃焼量指定手段（２２
   ）による指定燃焼量に応じた送風能力に調整するファン
   制御手段（２３）を備えた燃焼装置であって、 前記弁制御手段（２４）を、前記電磁比例弁（１３）の
   開度増大調整において、前記燃焼量指定手段（２２）に
   よる指定燃焼量に応じた開度までの開度増大速度を予め
   設定してある速度に規定した状態で、指定燃焼量の増大
   変化時点から漸次的に開度を増大させる構成とした燃焼
   装置。 ２、前記弁制御手段（２４）を、前記電磁比例弁（１３
   ）の開度増大調整において間欠的な開度増大操作により
   開度を段階的に増大させる構成とした請求項１記載の燃
   焼装置。