JPH0339816A - 燃焼器の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、目的燃焼量に応じて制御される送風機によっ
て、燃焼用空気をバーナへ供給するとともに、送風機の
作動状態（回転数〉を検出して、送風機に合わせて比例
弁が制御される送風機先行制御式の燃焼器の制御装置に
関する。

し従来の技術］ 例えば、ガス給湯器では、大きな給湯能力を得るととも
に、十分な燃焼用空気を供給するために、送風機によっ
て燃焼用空気を供給し、また、安定した燃焼状態を得る
ために、比例弁を送風機の作動状態に合わせて制御する
ものがある。

また、最近では、ガス給湯器の小型化が図られ、燃焼器
の限られた容積内を分割して燃焼室、混合室、排気路等
が形成されている。

一方、送風機や比例弁を制御する制御装置としては、小
型で高性能のものとしてマイクロコンピュータが使用さ
れていて、その制御内容は、設計された燃焼器の燃焼室
、混合室、ＩＪＦ気路等の容積や形状によって決まる通
気性能に基づい゛Ｃ作成されるプログラムによって与え
られる。

［発明が解決しようとぐる課題１ このように、給湯器を小型化すると、実際に燃焼を行っ
た場合に燃焼騒身が発生する場合があり、騒音を低減さ
せようとすると、燃焼器の燃焼室、混合室あるいは排気
路用の設計変更をしなければならない場合が生じる。

このため、騒ａの低減を図るために、燃焼器の各部の形
状等を変更すると、送風機による送風性能が変化し、送
風機が同じ回転数で回転しても、変更前と同じ量の燃焼
用空気を供給することができないため、送風機の制御特
性を補正する必要が牛しる。

しかし、送風機の作動特性を補正すると、送風機の作動
に応じて制御される比例弁の制御特性が送風機の作動特
性に連動して変化してしまうため、目的の燃焼量が得ら
れなくなり、出湯温度特性が悪化するという問題が夕）
る。

本発明は、送風機を備え、送風機の作動状態（回転数）
に基づいて比例弁が制御される燃焼器において、比例弁
の制御特性に影響を与えることなく送風機の制御特性を
適切に捕「することができる制御装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を目的
燃焼１に応じて制御するとともに、前記バーナへの燃料
供給量を調節する比例弁を前記送風機の作動状態に応じ
て制御する燃焼器の制御装置において、前記送風機の制
御特性を手動調整によって補正する送風機補正手段と、
該送風機Ｆ＋ｌｉ　ｒＥ手段による前記送風機の闇正に
伴って変（ヒする前記送風機の作動状態を相殺するよう
に前記比例弁の制御特性を補正する比例弁捕■手段とを
備えたことを技術的手段とする。

し作用］ 本発明では、送風機はＦｊ的燃焼４−に応じて制御され
る。従って、燃焼器のケーシングが、設計通りでｌ）る
場合には、送風機の制御特性を補ｉＦ、ｉ−る必要はな
く、バーナへは目的燃焼量に応じた燃焼用空気が供給さ
れ、また、送風機の作動状態に応じて比例弁か制御され
るため、目的燃焼量に応じた量の燃料がバーナへ供給さ
れる。

一方、例えば、燃焼器のケーシングが、あらかじめ設計
された形状とは異なる形状に変更されて、燃焼２１の通
気経路が変化した場合には、送風機補正手段によって送
風機の制御特性を補正すると、目的燃焼量に応じた燃焼
用空気が供給される。この場合、送風機の作動状態は、
ケーシングの変更前とは異なるが、このとき比例弁は送
風機の作動状態の変化分を相殺するように補正され°Ｃ
制御されるため、バーナへは、目的燃焼量に応じた量の
燃料が供給される。

Ｕ発明の効果］ 本発明では、燃焼器のケーシングの形状等の変更によっ
て、通気経路が変化した場合には、燃ｆ１供給系に影響
することなく送風機の作動状態のみを９Ｗ！シて、目的
燃焼量に応じた燃焼用空気を供給することができる。

［実施例コ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示すガス給湯器１は、給湯器ケース１ａ内に燃
焼器１０と熱交換器２０とを設けたもので、燃焼器１０
は制御装置４０によって制御される。

燃焼器１０は、給湯器ケース１ａ内の平方に配され、燃
料供給管３０から供給さハ、る燃料ガスを、給湯器ケー
ス１ａの下方に備えられた送風１１１１によって供給さ
れる燃焼用空気によって燃焼させるもので、多数の板金
バーナ１２を図示しないバーナケース内に１列に並べて
一体１ヒしたちのである。

各板金バーナ１２の下方には、■列に並べられた各板金
バーナ１２を、中間部で２組に分離して。

第１バーナ群１０Ａおよび第２バーナＩｆｆ　１０　Ｂ
としてそれぞれ独立して使用するための２本の燃料噴出
管３１．３２が、各板金バーナ１２の吸気口と所定の間
隔をおいて配されている。

これらの２木の燃料噴出管３１．３２は、燃「Ｉガスを
各組の板金バーナ１２へそれぞれ別々に供給するもので
、それぞれの燃料噴出管３１．３２の」流には、燃料供
給を司る電磁弁３３．３４がそれぞれ設けられている。

各電磁弁３３．３４は、燃料供給管３０から供給される
燃料ガスを分岐する分岐管３５の下流にそれぞれ設けら
れていて、制御状態に応じて各燃料噴出管３１．３２／
＼燃料ガスを供給する。

燃料供給管３０には、上流側から元電磁弁３６、通電電
流に応じて下流側の供給圧力を調節するガバナ比例弁３
７とが順に設けられている。

板金バーナ１２の両端部には、図示しない点火器の放電
電極としてのスパーク電ＶＭ１５と、燃焼器１０の炎を
検知するためのフレームロッド１６とが備えられている
。

熱交換器２０は、多数のフィンを備えた水管式のもので
、熱交換器２０へ水を導く水供給管２１には、水の流入
温度に応じて通過流量を自動的に制限するための自動水
量制御装置２２と水流スイッチ２３とが備えられ、熱交
換器から流出する湯水を図示しない給湯口へ導くための
給湯管２４には、給湯温度を検出するサーミスタ２５が
備えられている。

以上の構成を有する燃焼器１０は、マイクロコンピュー
タを中心とする制御袋Ｗ４０によって制御される。

制御装Ｚ４０は、第１図に示すとおり、シーケンス制御
部４１と温調制御部４２、送風機制御部４３、比例弁制
御部４４、補正部４５の各機能部を有している。

シーケンス制御部４１では、水流スイッチ２３およびフ
レームロッド１６の各検知信号に基づいて点火制御およ
び消火制御を所定のシーケンスで行う。

特に、本実施例では、点火時の安全性を考慮して、電磁
弁３４を開く時期を電磁弁３３を開く時期より僅かに遅
らせることによって、各バーナ群毎に着火させることに
よって、着火時の燃焼量を小さくし、着火圧力を抑えて
いる。

また、点火後には後述する温調制御部４２の１」標熱量
Ｑ　［Ｋｃａｌ　／分］に応じて電磁弁３３を開閉制御
する。

温調制御部４２は、サーミスタ２５の検知温度に基づい
て、熱交換器２０への入水温、流量を算出するとともに
、さらに、コントローラ４６による設定温度あるいはコ
ントローラ４６を用いない場合には固定の設定温度とか
ら目標熱ＪｉＱｔＫｃａ／分１を計算する。

送風機制御部４３は、温調制御部４２の目標熱ｆｊｔＱ
に基づいて送風機１１の回転数ΦｂＬＨｚｌを決定し、
この回転数Φ。に基づいて送風機１１を制御する。

この回転数Φいは、目標熱ｆｆ１Ｑの関数として次式〇
のとおり与えられる。

（Ｉ’ｌｌ　＝゛ｆ　ｌ　　（Ｑ）　ＸＶＲ，ｆａｎ　
−・・■ここで、Ｖ　Ｒｆａｎは１厘ｉ１Ｆ部４５の送
風機調整部４５ａによって与えられる送風機調整変数で
あり、目標熱ＩＱに基づいて決定された基本回転数ｆｌ
　　（Ｑ）を、個々の給湯器に合わせて手動調整によっ
て補正するものである。

比例弁制御部４４は、送風機１１の作動状７５として検
出される検出回転数ΦＭ　［Ｈｚ］に基づいてガバナ比
例弁３７への電流値１　ｐ　［ｍＡｌを決定し、この電
流値Ｉｐに応じてガバナ比例弁３７を制御する。

この電流値Ｔｐは、検出回転数Φ、および送風機調整変
数Ｖ　Ｒｆａｎの関数として次式■のとおり与えられる
。

Ｉｐ＝ｆｚ（Φ、　／ＶＲｒａｎ　）　ｘＶＲｐｏｖ　
−・・■ここで、ＶＲｐｏｖは補歪部４５の比例弁調整
部４５ｂによって与えられる比例弁調整変数であり、検
出回転数Φ貨に基づいて決定された基本電流値Ｃ２（Φ
Ｍ　／　Ｖ　Ｒｆａｎ　）を、個々の給湯器に合わせて
手＋ｊＪＡＭによってｔｌ■−するものである。

この場合、基本電流値Ｃ２は、送風機調整部４５ａによ
って変化した送風ｆｉｌｌの特性を相殺するために、送
風機調整変数Ｖ　Ｒｆａｎによって除算された検出回転
数Φ工の関数となっている。

袖正部４５は、送風機調整部４５ａ、比例弁調整部４５
ｂ、サーミスタ補正部４５ｃからなり、これらは、第３
図に示すとおり、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３をそれぞれ介
して半固定抵抗器ＶＲＩ、ＶＨ２、Ｖｒ（３に印加され
る電源電圧Ｖｃｃ（ト５■）の分圧を、調整代３あるい
補旧信号とするＩ）ので、通常では、０．８・〜・１．
２［Ｖ］の電圧を出力する。

次に、本実施例のガス給湯器における補正部４５の作用
を説明する。

工場内の検査において、所定流通以上の水が熟交換器２
０内を通過すると、水流スイッチ２３が閉じて通水を検
知して点火制御が行われる。

所定のシーケンスで点火されると、熱交ｔａ７に２０へ
供給される水の温度と、コントローラ４６の設定温度に
基づいて、目Ｂ熱ｆｌＱが決定される。

このとき、サーミスタ２５のばらつき等により、算出さ
れる目標ｐＡ量Ｑの値が適切でない場合には、サーミス
タ補正部４５ｃの半固定抵抗器ＶＨ２による１１ｉ″ｉ
Ｆが行われる。

適切な目標熱量Ｑが算出されると、発生熱量が目標熱！
＃Ｑに応じているか台かが調べられ、燃料ガスの供給量
が目標熱ｆｆ１Ｑに合うように、比例弁ｙＪ整腎部４５
〕の半固定抵抗器ＶＲ２が５１整される。

さらに、送風機１１が、目標熱ＩＱに応じた燃焼用空気
を供給しているか否かが調べられ、ケーシングのばらつ
き等に応じて、送風機Ｊ！Ｉｎ部４５部内５ａ定抵抗器
ＶＲＩが調整されて、目標熱遭Ｑに応じた燃焼用空気が
供給される。

このとき、送風機１１の作動状！ぷが送風機調整部４５
ａの：Ａ整によって変化しても、比例弁制御部４４では
、送風機′Ａ調整部　５　ａによる調整を相殺す−るよ
うに、ガバナ比例弁３７への電流値１ｐが算出されるた
め、比例弁調整部４５　ｂにより再調整を行う必要がな
い。

以上のとおり、本発明によれば、燃料供給系に影響する
ことなく、送風機のＷ動状態のみをＡ整することができ
るため、通気系の変更等の必要が牛じた場合にも、簡単
に燃焼用空気壕をＡ整することができる。

十、記実施例では、ガス給湯器を示したが、暖房機、風
呂釜用バーナでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御装置の機能構成を示
す機能ブロック図、第２図は本実施例のガス給湯器の概
略図、第３図は本実施例の補ｉＥ部を石す回路図である
。 図中、１０・・・燃焼器（バーナ〉、１１・・・送風機
、３７・・・ガバナ比例弁（比例弁）、４０・・・制御
装置（燃焼器の制御装置）、４４・・・比例弁制御部（
比例弁？＋１ｉＴｌ’手段）、ｖＲ，ｉ・・半固定抵抗
器（送風機補正手段）。 代 理 人 石黒健二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を目的燃焼量
   に応じて制御するとともに、前記バーナへの燃料供給量
   を調節する比例弁を前記送風機の作動状態に応じて制御
   する燃焼器の制御装置において、 前記送風機の制御特性を手動調整によって補正する送風
   機補正手段と、 該送風機補正手段による前記送風機の補正に伴って変化
   する前記送風機の作動状態を相殺するように前記比例弁
   の制御特性を補正する比例弁補正手段とを備えたことを
   特徴とする燃焼器の制御装置。