JPH0378528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バーナに燃料の供給を行なう比例制
御弁とバーナに燃焼用の空気の供給を行なう送風
機とを備えた燃焼装置に関する。

〔従来の技術〕

ガスや石油等の燃料を比例制御弁の開度に応じ
てバーナに供給するとともに、送風機により燃焼
用の空気をバーナに供給する燃焼式湯沸器、燃焼
式暖房装置等の燃焼装置が用いられている。

従来この種の装置は、使用者により設定される
発熱量設定手段（例えば温度設定手段）に応じて
比例制御弁の開度が設定されてバーナに燃料が供
給されると共に、送風機によりバーナに空気が供
給され、バーナで燃料の燃焼が行なわれる。この
時、送風機による燃焼用空気の供給量は、バーナ
の炎の状態を検出する燃焼センサー（例えばサー
モカツプル）の出力に応じて制御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来の燃焼装置は、上記のよう
に、比例制御弁を制御する回路と、送風機を制御
する回路とがそれぞれ独立した別の回路となつて
いるため、例えば、発熱量設定手段を変化させた
場合、比例制御弁の開度は発熱量設定手段の変化
に素早く対応して変化するが、送風機による燃焼
用空気の供給量は、まず比例制御弁の開度の変化
による炎の変化を燃焼センサーが検出し、その燃
焼センサーの出力変化により送風機の送風量を変
化させるため、発熱量設定手段の変化に対する送
風機の応答性が非常に悪い問題点を有していた。

またこれにより、発熱量設定手段を変化させた
直後は、バーナに供給される燃料に応じた燃焼用
空気がバーナに供給されないため、適正燃焼が行
なわれず、COなどの有毒性の排気ガスが発生す
る可能性があつた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、発熱量設定手段の変化に適用して比
例制御弁の開度と送風機による燃焼用空気の供給
量とを素早く対応させることのできる燃焼装置の
提供にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、バーナ
と、該バーナに燃料の供給を行なう比例制御弁
と、前記バーナに燃焼用の空気の供給を行なう送
風機と、前記バーナの燃焼状態を検知する燃焼セ
ンサーと、発熱量設定手段と、該発熱量設定手段
の設定に応じて前記比例制御弁の開度を制御する
比例弁制御回路と、前記比例制御弁の開度に応じ
て前記送風機の送風量を制御するとともに、前記
燃焼センサーの出力を受けて空燃比が設定値とな
るように常に前記送風機の送風量をフイードバツ
ク制御する送風機制御回路とを備えたことを技術
的手段とする。

〔作用および発明の効果〕

上記構成よりなる本発明は、発熱量設定手段の
出力に応じて比例弁制御回路を制御することによ
り、発熱量設定手段を変化させると素早く比例制
御弁の開度が発熱量設定手段の変化に応じて変化
する。一方、比例制御弁の開度に応じて燃焼用送
風機の送風量を制御することにより、発熱量設定
手段を変化させると素早く比例制御弁の開度が変
化するため、発熱量設定手段の変化に応じて送風
機による燃焼用空気の供給量が変化する。これに
より、発熱量設定手段の変化に応じて比例制御弁
の開度と送風機による燃焼用空気の供給量とを素
早く適正な値に変化し、炎が適正な空燃比で燃焼
される。

また、燃焼センサーの検知したバーナの燃焼状
態に応じて送風機による燃焼用空気の供給量を補
正制御することにより、比例制御弁の開度に関す
る信号が誤つていてもバーナに供給される燃焼用
空気の供給量が適切な値に補正され、炎は適正な
空燃比で燃焼される。

〔実施例〕

次に、本発明をガス湯沸器に適用した場合の実
施例を図面に基づいて説明する。

第２図はガス湯沸器の概略図を示す。

このガス湯沸器１は、熱交換部２を備えた燃焼
部３と、ガス供給部４と、電子制御回路５とから
なる。

燃焼部３は、セラミツク製の表面燃焼式バーナ
３１を備えた燃焼室３２と、この燃焼室３２の下
部に取付けられ、バーナ３１に燃焼用の空気の供
給を行なう送風機３３を備えた燃焼用空気供給部
３４と、燃焼室３２の上方に設けられ、バーナ３
１で燃焼された燃焼ガスの排気を行なう排気口３
５とを備える。そして、前記熱交換部２は、熱交
換効率を高くするフイン２１と給水管２２とから
なり、バーナ３１と排気口３５の間に配置されて
いる給水管２２の上流から送られてくる水を燃焼
室３２内の燃焼ガスと熱交換してお湯として流出
する。

ガス供給路４は、バーナ３１の上流でガスの吐
出を行なうガス噴出ノズル４１と、ガス噴出ノズ
ル４１にガスを供給するガス供給配管４２の上流
側に設けられ、通電および非通電により開閉する
開閉弁４３と、この開閉弁４３の下流側に設けら
れ、ガスの流量の調節を行なうガバナ弁４４と、
このガバナ弁４４の下流側に設けられ、通電量に
応じて開口比が可変する比例制御弁４５とからな
る。

電子制御回路５は、着火時にバーナ３１の上面
で火花を飛ばすスパーク電極５１、バーナ３１の
上方で炎の酸素供給状態を検知する燃焼センサー
であるサーモカツプル５２、熱交換部２の給水管
２２の流出部に取付けられ水温の検出を行なう水
温センサー５３、使用者により操作され、熱交換
部２の給水管２２より流出する水温の設定を行な
う発熱量設定手段である温度調節用ボリユーム５
４、送風機３３、開閉弁４３、比例制御弁４５な
どの駆動および制御を行なう。

次に、比例制御弁４５の開口比の制御と送風機
３３による燃焼用空気の供給量の制御を第１図に
示すブロツク図に基づいて説明する。

水温センサー５３からの出力信号と温度調節用
ボリユーム５４により得られる基準値とを比較増
幅し、その出力により比例制御弁４５への通電量
の制御を行なうことにより、比例制御弁４５の開
口比を制御し、ガス湯沸器１より得られる湯の温
度調節を行なう比例弁制御回路（温度調節回路）
６１と、該比例弁制御回路６１より比例制御弁４
５に供給される通電量を検出し、その通電量とサ
ーモカツプル５２の出力とに応じて送風機３３の
通電量の制御を行ない、比例制御弁４５の開度に
応じた燃焼用空気の供給を行なう送風機制御回路
６２とを備える。

本実施例のガス湯沸器１は、上記のような電子
制御回路５を備えることにより、使用者が温度調
節用ボリユーム５４を操作してガス湯沸器１より
供給される湯の温度の変化を希望する場合、温度
調節用ボリユーム５４の変化により温度調節用ボ
リユーム５４の出力する基準電圧が水温センサー
５３の出力に対して素早く変化するため、比例弁
制御回路６１より比例制御弁４５に供給される通
電量が温度調節用ボリユーム５４の操作に応じて
即時的に変化して比例制御弁４５の開度を変化さ
せる。比例制御弁４５に供給される通電量が変化
すると、その通電量の変化に応じて送風機制御回
路６２が送風機３３への通電量を変化させるた
め、比例制御弁４５の開度が変化するとほぼ同時
に比例制御弁４５の開度に応じた燃焼用空気を送
風機３３が供給する。つまり、操作者が温度調節
用ボリユーム５４を操作すると、比例制御弁４５
の開度と送風機３３の回転速度とが即時的に変化
し、操作者の希望する温度の湯がガス湯沸器１よ
り素早く供給される。

またこのとき、比例制御弁４５の開度と送風機
３３の回転速度とがほぼ同時に変化するため、比
例制御弁４５によるガスの供給量と送風機３３に
よる燃焼用空気の供給量との比を適切な値に保た
れ、炎は常に適切な空燃比で燃焼される。

一方、水温センサー５３がガス湯沸器１より供
給される湯の温度を常に監視し、水温センサー５
３の検出した温度と温度調節用ボリユーム５４で
設定された温度とが一致するように比例弁制御回
路６１を制御することにより、比例制御弁４５の
開度が水温センサー５３の温度検出速度に応じた
速度で補正制御され、ガス湯沸器１より供給され
る湯は温度調節用ボリユーム５４で設定された温
度に補正される。

さらに、例えば、供給されるガスの成分変化に
より、炎が適正な空燃比で燃焼しない場合や、燃
焼用空気の吸入口や排出口などの流路の流通抵抗
が増大するなど、比例制御弁４５の開度に応じて
設定された燃焼用空気の供給が行なわれず、炎が
適正な空燃比で燃焼しない場合においては、サー
モカツプル５２の出力に応じて送風機制御回路６
２が送風機３３への通電量をフイードバツク制御
して、燃焼用空気を供給量を補正するため、炎は
常に適正な空燃比で燃焼される。

なお、送風機制御回路６２には、ガス湯沸器１
の点火時、サーモカツプル５２の出力が安定する
までの例えば10秒の間、サーモカツプル５２から
の入力をキヤンセルし、点火時におけるサーモカ
ツプル５２による空燃比制御の誤作動を防ぐよう
に設けられている。

第３図に本発明の他の実施例を示す。

上記実施例では、温度調節用ボリユーム５４を
操作した場合、比例制御弁４５への通電量と送風
機３３への通電量とをほぼ同時に変化させた例を
示したが、通常、送風機３３の応答速度は比例制
御弁４５の応答速度に比較してなだらかに変化す
るため、比例制御弁４５と送風機３３への通電量
をほぼ同時に変化させた場合、変化直後は送風機
３３の回転速度が比例制御弁４５の開度に追従せ
ず、空燃比が大きく変化する場合があつた。そこ
で、本実施例では比例制御弁４５の入力側に、信
号を遅延させる遅延回路６３を設けたものであ
る。これにより、なだらかに変化する送風機３３
の回転速度変化の途中で比例制御弁４５の開度を
変化させることができるため、上記実施例に比較
して、温度調節用ボリユーム５４を操作した直後
の空燃比の変化を小さく押さえることができる。

なお、上記実施例では比例弁制御回路より比例
制御弁に供給される通電量により比例制御弁の開
度を検出した例を示したが、比例制御弁の弁体の
変位量を検出することにより比例制御弁の開度を
検出しても良い。

上記実施例では炎が適正な空燃比で燃焼しない
場合、燃焼センサーの出力により送風機による燃
焼用空気の供給量を補正する例を示したが、燃焼
センサーの出力により比例弁制御回路と送風機制
御回路の両方をフイードバツク制御し、比例制御
弁の開度と燃焼用空気の供給量の両方を補正制御
して炎の空燃比を適正値に制御しても良い。

また、上記実施例では本発明を給湯器に適用し
た例を示したが、暖房装置など他の燃焼装置に適
用しても良い。

さらに、上記実施例では燃焼にガスを用いた例
を示したが、灯油などを燃料とする他の燃焼装置
に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる制御回路のブロツク
図、第２図はガス給湯器の概略図、第３図は他の
実施例にかかる制御回路のブロツク図である。 図中 １…ガス湯沸器、３１…バーナ、３３…
送風機、４２…ガス供給配管、４５…比例制御
弁、５２…サーモカツプル、５３…水温センサ
ー、５４…温度調節用ボリユーム、６１…比例弁
制御回路、６２…送風機制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナと、 該バーナに燃料の供給を行なう比例制御弁と、 前記バーナに燃焼用の空気の供給を行なう送風
   機と、 前記バーナの燃焼状態を検知する燃焼センサー
   と、 発熱量設定手段と、 該発熱量設定手段の設定に応じて前記比例制御
   弁の開度を制御する比例弁制御回路と、 前記比例制御弁の開度に応じて前記送風機の送
   風量を制御するとともに、前記燃焼センサーの出
   力を受けて空燃比が設定値となるように常に前記
   送風機の送風量をフイードバツク制御する送風機
   制御回路と を備えた燃焼装置。 ２ 前記燃焼センサーは、炎の温度を検出し、炎
   の空気供給状態を検出するサーモカツプルである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   燃焼装置。 ３ 前記比例制御弁の開度は、該比例制御弁に供
   給される前記比例弁制御回路の出力より検出する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の燃焼装置。