JPH04161719A - 燃焼制御装置 - 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 本発明は、バーナへの燃料と空気の供給量を調節する家
庭用燃焼器具の制御装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の燃焼制御装置は、たとえば水を加熱する
ガス給湯器であれば第２図に示すようになっていた。１
は加熱後の水温を検出する温度検出器、２は加熱後の水
温を設定する温度設定器としての可変抵抗器である。温
度制御回路３は、温度検出器ｌの検出温度と温度設定器
２で定められる設定温度の各信号の差にもとづいてＰＩ
Ｄ演算を行ない、所要燃料供給量としての所要ガス供給
量に対応したガス量信号Ｓ１を出力する。４はガス量調
整回路であり、図示はしないバーナに供給する最大ガス
量を決めるガス最大可変抵抗５．最小ガス量を決めるガ
ス最小可変抵抗６を有する。

７はガス燃料を制御する燃料制御回路としてのガス比例
弁制御回路であり、トランジスタ２０を経由して燃料調
節手段としてのガス比例弁８に出力する電流Ｓ３が、ガ
ス量調整回路４を介して入力される補正ガス量信号Ｓ２
に基づいて制御される。

ガス比例弁８は、このガス比例弁制御回路７の電流を受
け、ガスの通路に介設されてバーナへのガス供給量を調
節している。そして、ガス比例弁８は、所定電流値Ｓ３
を受けて所定のガス供給量を通過させ、このガス供給量
を後述する所定空気量と燃焼理論上正しくマツチングさ
せる働きを有している。ところが、ガス比例弁８は性能
の偏りを有し、所定電流値Ｓ３に対応したガス供給量が
所定量からずれを生じ、またこのずれを補正する機能も
有していなかった。このため、ガス量ｔＪ４瞥回路４を
この補正手段とし、バーナに供給されるガス供給量の代
替値であるガス圧が、所定（最大と最小）のガス圧で所
定（最大と最小）のガス量信号３１に対応するように調
整されていた。

一方、バーナへ供給される燃焼用の空気の制御にも、温
度制御回路３のガス量信号Ｓ１がそのまま空気量信号と
して用いられる。そして、この信号Ｓ１を受けた空気量
調整回路９は、バーナに供給する最大空気量を決める空
気最大可変抵抗ｌＯ１最小空気量を決める空気最小可変
抵抗１’ｌを有する。

１２は燃焼用の空気を制御する空気制御回路としての送
風機制御回路であり、トランジスタ２１を経由して空気
調節手段としての送風機用モータ１３に印加される電圧
Ｓ５が、空気量調整回路９を介して入力される補正空気
量信号Ｓ４に基づいて制御される。ところで、バーナで
上記ガス供給量を制御されたガス燃料を燃焼理論上適正
に燃焼させるため、バーナへ供給する空気量もガスと同
様に制御しなければならない、そして、送風機用モータ
！３により駆動される送風機（図示はしていない）は、
ガス比例弁８と同様に性能の偏りを有し、この偏りを補
正する機能を有していなかった。このため、空気量調整
回路９を補正手段とし、バーナに供給される空気量が、
所定（最大と最小）の空気量で所定の空気量信号（ガス
量信号Ｓｌ）に対応するように調整されていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した構成においては、次に述べるよ
うな欠点を有していた。

つまり、大給湯能力を有しかつ比例制御燃焼のため広範
囲にガス供給量と空気蓋を制御する給湯器は、バーナを
複数個有し、この複数個のバーナを複数個の燃焼グルー
プに分け、可能な限り円滑な変化で広範囲の燃焼を可能
にしている０例えば、６箇のバーナを３箇の燃焼グルー
プに分けるには、２個のバーナによる第１のグループと
、この第１のグループに更に他の２個のバーナを加えた
第２のグループと、バーナ全数よりなる第３のグループ
を作り、各燃焼グループ毎に最大と最小の各調整が必要
であった。このため、全調整回数は、（バーナの燃焼グ
ループ数）×（最大と最小の調整）×（空気量とガス供
給量）＝３Ｘ２Ｘ２＝１２回の多数になる。そして、 （１）　　全製品毎に多数回の調整作業を要し、生産時
は勿論のこと、空気とガス燃料に係る糸路の部品交換や
修理時のアフターケアにおいても、作業が煩雑で不経済
なものであった。

（２）ガス量および空気量調整回路４．９が、各々３箇
の燃焼グループ毎に必要で、かつ各グループ毎に可変抵
抗器５．１０と固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２等が必要なため、
制御装置のコンパクト化の障害となったり、多くの部品
を要する不経済なものであった。

そこで、本発明は、燃料供給と燃焼用空気供給用の調整
回路が不要な燃焼制御装置を提供するものである。

ｔＸＨを解決するための手段 本発明の燃焼制御装置は、上記した目的を達成するため
に、バーナに供給される燃料供給量と空気量を各々の調
節手段の後流側で検出する燃料センサおよび空気センサ
と、所要燃料供給量と燃料センサで検出した燃料供給量
が等しくなるように燃料調節手段を制御する燃料制御回
路と、前記所要燃料供給量に燃焼上適合した所要空気量
と空気センサで検出した空気量が等しくなるように空気
調節手段を制御する空気制御回路を備えたものである。

作用 上記手段により本発明は、燃料センサがパーナに供給さ
れた燃料供給量を検出し、空気センサがバーナに供給さ
れた空気量を検出し、燃料制御回路が前記燃料供給量と
所要燃料供給量を比較してバーナへの燃料供給を調節し
、空気制御回路が前記空気量と所要空気量を比較してバ
ーナへの空気供給を調節する。そして、前記燃料供給量
と空気量は、燃料調節手段と空気調節手段で制御後に両
センサで検出され、再調節手段の性能の偏りによる影響
が排除される。これにより、燃焼上必要な燃料と空気の
マツチングを図ることができ、両制御回路を補正する調
整回路の設置、その調整作業を不要とすることができる
。

実施例 以下、本発明による燃焼制御装置の一実施例を図面を参
照して説明する。第１図は本発明の一実施例を示し、図
中従来例の第２図と同し番号の構成部品は同じ番号を付
し従来例と同じ動作をする。

−点鎖線で囲んだ１４は給湯器で、バーナ１５が燃焼し
て熱交換器１６ａを加熱後、排気部１６ｂに気密に接続
された燃焼室１６．ガス通路Ｇのバーナ１５側端に設け
たガス燃料供給量を検出する燃料センサとしてのガス量
センサ１７．バーナ１５の燃焼用の空気を供給する送風
機１８．空気通路Ａの燃焼室１６側端に設けた空気量を
検出する空気センサ１９等を有している。そして、ガス
量センサ１７と空気センサ１９は、各々ガス比例弁制御
回路７と送風機制御回路１２に接続されている。

上記構成によるバーナ１５へのガス供給の制御は、まず
温度制御回路３による所要ガス供給量に対応したガス量
信号Ｓ１がガス比例弁制御回路７に入る。ガス比例弁制
御回路７は、前記ガス量信号Ｓｌとガス量センサー１７
により検出したガス供給量の信号とが等しくなるように
、トランジスタ２０を介してガス比例弁８を駆動する。

一方、燃焼用の空気量の制御においては、温度制御回路
３からの前記ガス量信号Ｓｌと同じ信号を所要空気量の
信号とし、送風機制御回路１２に入力する。送風機制御
回路１２は、前記所要空気量の信号と空気センサ１９が
検出した空気量の信号が等しくなるように、トランジス
タ２１を介して送風機用モータ１３を駆動する。

こうして、ガス量センサ１７が検出するガス供給量は、
給湯器１４のガス通路Ｇが固有し、ガスを通過させると
きに生じる通過摩擦抵抗と、ガス比例弁８のガス量制御
性能とが合成されたガス量調節性能のガス量信号Ｓｌに
対する不一致が解消される。つまり、ガス量センサ１７
がガス供給量を検出後、バーナ１５にガスを搬送するガ
ス通路ｇに存在し、ガス供給量の誤差を生じる要素は微
細なものが残るだけである。そして、この要素は従来に
も含まれていたもので、ガスを噴出するノズル（図示は
していない）と、ガス通路ｇのガスの通過による摩擦抵
抗の各製品間での誤差となる。この誤差は加工と組立て
の精度が従来通りに一定水準を維持されると微少な値に
管理できる。ＷＡ差の主因となるガス比例弁８は、セン
ター値のバラツキによる偏りはあっても一定水準の精度
を維持すれば、ガス比例弁制御回路７が補正することが
できる。

また、空気センサ１９が検出する空気量は、給湯器１４
の空気通路Ａ、熱交換器１６ａを加熱して燃焼ガスが通
過する燃焼室１６．排気部１６ｂ等の通気抵抗に抗して
送風機１８の吸排気力により調節される。

この調節性能は、空気センサ１９が燃焼室１６に近接し
て設けられることにより、上気した空気量ｊｌｌＡ。

燃焼室１６．排気部１６　ｂ　、送風機１８等の影響は
排除される。つまり、従来のこれ等部材の性能のバラツ
キに比べると僅かな値となって残るに過ぎない。

これは燃焼室１６と空気センサ１９間の空気の通路ａの
通過摩擦抵抗が加工と組立の誤差により生じる微細なも
のとなる。そして、その他の要素は、ガス量の制御時と
同様に、一定水準に維持されたセンター値のバラツキを
、送風機制御回路１２が補正する。

このように、ガス量センサ１７と空気センサ１９を有す
ることにより、従来のように調整回路を備えて煩雑な調
整作業を必要とせず、単にガス比例弁制御回路７と送風
機制御回路１２の制御により、広範囲のバーナ１５の燃
焼を良好に入手することができる。

なお、他の例として、熱交換器１６ａを有する燃焼室１
６が、室内の空気を加熱して居室を暖房する燃焼器具と
して、温風暖房器や放射型暖房器等にも本発明は有効で
ある。

発明の効果 以上の説明のように、本発明は次に述べる効果が期待で
きる。

（１）広範囲においてバーナを適正に燃焼させるために
、燃料と空気の供給量を調節する制御回路の設置とその
調整作業を不要とすることができ、経済性と生産および
アフタケア時の作業能率が向上される。

（２）前記制御回路が不要となり、制御回路をコンパク
トにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による燃焼制御装置の一実施例を示す
構成図、第２図は従来の燃焼制御装置の制御ブロック図
である。 １・・・・・・温度検出器、２・・・・・・温度設定器
、３・・・・・・温度制御回路、７・・・・・・ガス比
例弁制御回路（燃料制御回路）、８・・・・・・ガス比
例弁（燃料調節手段）、１２・・・・・・送風機制御回
路（空気制御回路）　、１６ａ・・・・・・熱交換器、
１７・・・・・・ガス量センサ（燃料センサ）、１８・
・・・・・送風機（空気調節手段）、１９・・・・・・
空気センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナにより水または空気を加熱する熱交換器と、水ま
   たは空気の加熱後の温度を検出し設定する温度検出器お
   よび温度設定器と、温度検出器の検出温度と温度設定器
   の設定温度によりバーナに供給する所要燃料供給量と所
   要空気量を演算する温度制御回路と、バーナへの燃料供
   給量と空気量を調節する燃料調節手段および空気調節手
   段と、燃料調節手段の後流側に設けて燃料供給量を検出
   する燃料センサと、空気調節手段の後流側に設けて空気
   量を検出する空気センサと、前記所要燃料供給量と前記
   燃料供給量の信号を受けて燃料調節手段を制御する燃料
   制御回路と、前記所要空気量と前記空気量の信号を受け
   て空気調節手段を制御する空気制御回路を備えた燃焼制
   御装置。