JPH04198614A - 燃焼器の燃焼制御方法及び燃料供給装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和装置の燃焼器の燃焼制御方法に係り
、特に燃料供給管のノズルと比例弁との間に圧力センサ
ーを設け、燃料の２次圧に応じて適切な量の燃焼用空気
を供給するようにした燃焼器の燃焼制御方法と燃料の２
次圧がほぼ一定となるようにした燃料供給装置に関する
。

（従来の技術） 一般に空気調和装置の燃焼器において、燃焼制御装置は
燃料の供給量を制御する比例弁と燃焼用空気の供給量を
制御するファンモータとに接続し、電力の投入と同時に
必要な熱量から比例弁の開度とファンモータの回転数を
設定し、燃焼中はファンモータの送風量を一定にするよ
うに制御している。

第５図は従来の燃焼制御方法のための燃焼装置を示して
いる。燃焼器２５は燃焼室２６と燃料混合室２７とを有
し、燃料混合室２７にはノズル２８が挿入されている。

ノズル２８は燃料供給管２９に接続され、燃料供給管２
９には比例弁３０と電磁弁３１が設けられている。また
、燃焼器２５は燃焼用空気ファン３２を有し、燃料混合
室２７に燃焼用空気を供給できるように構成されて］　
　　　　　　　　いる。この燃焼用空気ファン３２はフ
ァンモータ３３によって回転駆動されている。燃焼器２
５は燃焼制御装置３４を有し、燃焼制御装置３４は比例
弁３０とファンモータ３３とに接続されている。

上記従来の燃焼装置では、燃焼動作の起動と同時に必要
熱量と適正な燃焼のため空気量とから比例弁３０の開度
とファンモータ３３の回転数とか設定される。燃焼中に
おいては、燃焼制御装置３４はファンモータ３３の回転
数が設定値と一致するようにファンモータ３３を制御す
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の燃焼器の燃焼制御方法は、ファン
モータの回転数を制御して空気の供給量を維持するのみ
なので、燃料の供給圧力か設定値より高くなれば不完全
燃焼し、反対に燃料の供給圧力が設定値より低くなれば
燃焼が停止するという問題があった。

そこで、本発明の目的は燃料の供給圧力の変動に応じて
燃焼用空気の供給量を制御し、常に適正な燃焼を行うこ
とができる燃焼器の燃焼制御方法および燃料供給装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の燃焼器の燃焼制御
方法は、燃焼器の燃料混合室内にノズルを介して燃料供
給管内の燃料を供給し、燃料の供給量を比例弁で制御す
ると共に、燃焼用空気ファンによって燃料混合室内に燃
焼用空気を供給し、燃焼用空気の供給量をファンモータ
の回転数で制御するようにした燃焼器の燃焼制御方法に
おいて、燃焼器の着火後にノズルと比例弁との間の燃料
の圧力を検出し、燃焼制御装置によって検出された燃料
の圧力に対応する適正な量の燃焼用空気を供給するファ
ンモータの回転数を算出し、ファンモータの回転を算出
された回転数に維持するようにしたことを特徴とするも
のである。

また、本願発明の燃焼器の燃料供給装置は、燃焼器の燃
料混合室に燃料を供給するノズルを有し、このノズルに
燃料供給管が接続され、燃料供給管に開度を調節できる
比例弁が設けられ、さらに比例弁の開度を制御できる燃
焼制御装置を有する燃焼器の燃料供給装置において、前
記ノズルと燃料供給管との間に設けられ、燃料の供給量
を制御するニードル弁と、ニードル弁と比例弁との間の
燃料の圧力を検出する圧力センサーと、圧力センサーに
よって検出された燃料の圧力に応じて比例弁の開度を調
節し、ニードル弁と比例弁との間の燃料の圧力をほぼ一
定に保つ燃焼制御装置とを有していることを特徴とする
ものである。

（作　用） 本発明の燃焼器の燃焼制御方法は、圧力センサーによっ
て燃料の２次圧を検知し、検知された燃料の２次圧に対
応するファンモータの回転数を設定し、適切な量の燃焼
用空気を供給するようにしたので、燃料の２次圧の変動
に対しても常に適正な量の燃焼用空気を供給し、適正な
燃焼を維持することができる。

また、本発明の燃料供給装置はノズルと燃料供給管の間
にニードル弁を設け、燃料の２次圧がほぼ一定となるよ
うに比例弁の開度を調節するようにしたので、燃料の１
次圧が大きく変動した時も２次圧がほぼ一定となり、燃
焼の制御が確実かつ容易となる。

（実施例） 以下本発明の実施例について添付の図面を参照して説明
する。

第１図は燃焼器を有する空気調和機の全体を示している
。空気調和機１は室内ユニット２と室外ユニット３とを
有し、この室内ユニット２と室外ユニット３との間で冷
媒を循環させ、冷媒によって熱量を搬送して冷房と暖房
とを行うように構成されている。暖房時の暖房能力を高
めるため、空気調和機１は室外ユニット３の内部に燃焼
器４を有し、冷媒を加熱して圧縮機５による圧縮発熱を
補助している。燃焼器４によって暖められた冷媒は圧縮
機５によって加圧され、図中の矢印に示されたように、
四方弁６を通って室内ユニット２に送られる。室内ユニ
ット２の熱交換器７で暖房を行った後に、冷媒は再び室
外ユニット３に送られ、燃焼器４で加熱される。

第２図は室外ユニット３の燃焼器４とその燃料供給装置
と燃焼空気供給装置と燃焼制御装置とを拡大して示して
いる。燃焼器４は燃焼室８と燃料混合室９とを有し、燃
料混合室９にはノズル１０が挿入されている。ノズル］
０には燃料供給管１１が接続され、燃料が燃料供給管１
１とノズル１０とを通って燃料混合室９に供給される。

燃料供給管１１には比例弁１２と電磁弁１３とか設けら
れている。電磁弁１３は短い時間で弁開放と弁閉鎖とを
行い、燃料の供給と遮断とを行う。一方、比例弁１２は
開度を調節することにより、燃料の供給量を調節する。

また、燃焼空気供給装置は燃焼空気用ファン１４を有し
、この燃焼空気用ファン１４はファンモータ１５によっ
て駆動され、燃焼器４に燃焼のための空気を送っている
。燃料と燃焼用空気は燃料混合室９で混合され、燃焼室
８に噴出される。

燃焼室８に噴出された燃焼混合気は燃焼室８に設けられ
たイグナイター（図示せず）によって点火され、燃焼さ
れる。

燃焼器４は燃焼制御装置１６を備え、適正な燃焼を行う
ように燃焼用空気の供給量と燃料供給量とを制御してい
る。燃焼制御装置１６は比例弁１２と電磁弁１３とに接
続され、燃料の供給・遮断及び供給する場合の供給量を
制御している。燃焼制御装置１６はファンモータ１５に
も接続され、ファンモータ１５の回転数を制御し、燃焼
用空気の供給量を制御している。さらに燃焼制御装置１
６はノズル１０と比例弁１２の間の燃料供給管１１に設
けられた圧力センサー１７に接続され、ノズル１０と比
例弁１２の間の圧力（以下２次圧という）を検知し、こ
れによってファンモータ１５の回転数と比例弁１２の開
度とを制御できるように構成されている。

第３図は本発明による燃焼空気制御方法の制御手順を示
すフローチャートである。最初に空気調和機１に電力が
投入され（ステップ１０１）、必要な熱量と燃焼用空気
の量とから比例弁１２の開度とファンモータ１５の回転
数とが設定される。

設定された回転数に対応する大きさの電流がファンモー
タ１５に流され、燃焼空気用ファン１４が回転を始める
（ステップ１０２）。ホール素子によってファンモータ
１５の回転が検知され、ファンモータ１５の回転力１．
設定値に達したか否かが判断される（ステップ１０３）
。ファンモータ１５か所定の回転数に達しているならば
、圧力センサー１７によって２次圧を検知し、燃料混合
室９の内部の風圧が所定の圧力以上か否かを判断する（
ステップ１０４）。このことにより、燃焼空気用ファン
１４がファンモータ１５から脱落し、実際には燃料混合
室９の内部に燃焼用空気を送られていない等の点火時の
事故を防止する。ファンモータ１５の回転か所定の回転
数以上であり、かつ、燃料混合室９の内部の風圧が所定
の圧力以上ならば、イグナイターに電流が流される（ス
テップ１０５）。イグナイターの通電後に電磁弁１３と
比例弁１２とが開放され（ステップ１０６）、燃焼混合
気が点火される。所定時間が経過した後に、炎検出セン
サーによって燃焼混合気が着火したか否かを判断しくス
テップ１０７）、着火している場合は、イグナイターの
電流が遮断される（ステツブ１０８）。

上記点火動作において、所定時間が経過してもファンモ
ーター５の回転が設定値に達しない場合（ステップ１０
Ｂ）、或いは燃料混合室９の風圧が所定値に達しない場
合（ステップ１０４）は、点火動作を中止し、運転を停
止する（ステップ１１４）。また、１回目の点火動作に
よって着火しない場合は、１回目の点火動作だったか否
かを判断しくステップ１１５）、再度ファンモータ１５
０回転数を検知しくステップ１０３）、２回目の点火動
作を行う。２回目の点火動作によっても着火しない場合
は、２回目の点火動作だったか否かを判断しくステップ
１１５）、２回目ならば運転を停止する（ステップ１１
６）。

燃焼器４が着火した後は、イグナイターの電流を遮断し
、圧力センサー１７によって燃料の２次圧を検出する（
ステップ１０９）。検出した燃料す の２次圧は、燃焼制御装置１６に予め記憶されている比
例弁１２の開度に対応する燃料の２次圧の標準値と比較
され、検出した燃料の２次圧が標準値より小さい場合は
ファンモータ１５の回転数を上げ、反対に検出した燃料
の２次圧が標準値より大きい場合はファンモータ１５の
回転数を下げる（ステップ１１０）。これにより、燃料
の流量に対して常に適正な量の燃焼用空気を供給でき、
不完全燃焼や燃焼用空気が多すぎることによる燃焼の停
止を防止することができる。また、燃料の２次圧が大き
く変化して、燃焼用空気の供給量の調節によっては正常
な燃焼を維持できない場合は、燃焼用空気の供給量を調
節すると共に、比例弁１２の開度を調節して正常な燃焼
を維持する（ステップ１１０）。次にホール素子によっ
てファンモータ１５が新たに設定された回転数で回転し
ているか否かを判断しくステップ１１１）、さらに燃料
の２次圧がファンモータ１５の回転数に対応する圧力か
否かを判断する（ステップ１１２）。

上記ステップ１１１及びステップ１１２において、ファ
ンモータ１５が設定された回転数で回転していない場合
或いは燃料の２次圧がファンモータ１５の回転数に対応
する圧力でない場合は、ステップ１０９に戻って燃料の
２次圧を検知し、ファンモータ１５の回転数を再度設定
して（ステップ１１０）上記と同様の動作を繰り返す。

ファンモータ１５の回転数と燃料の２次圧とが設定値通
りなら、通常の運転制御に移行する。通常の運転制御に
おいては、燃料の２次圧の変動は検知され、２次圧の変
動が検知された場合はステップ１０９以下の制御を繰り
返す。このことにより、燃料の２次圧に対して常に適切
な量の燃焼用空気が供給され、正常な燃焼が維持される
。

上記の燃焼制御方法において、燃料の２次圧を出来る限
り一定に維持するのが好ましい、第４図は燃料の２次圧
を一定に維持する燃焼器４の燃料供給装置を示している
。

第４図において、ノズル１０はニードル弁１８を介して
燃料供給管１１に接続されている。燃料は電磁弁１３と
比例弁１２とを通過し、さらに燃料供給管１１とニード
ル弁１８とノズル１０とを通って燃焼器４に供給される
。前記ニードル弁１８のニードル１９はステップモータ
２０によって駆動され、ノズル１０への燃料の供給量を
精密に制御することができる。一方、燃焼用空気は燃焼
空気用ファン１４によって燃焼器４に供給されている。

燃焼空気用ファン１４はファンモータ１５によって駆動
され、ファンモータ１５の回転数を制御することによっ
て燃焼器４に供給される空気の量を制御することができ
る。ニードル弁１８と比例弁１２との間の燃料供給管１
１には圧力センサー１７が設けられ、この圧力センサー
１７は燃焼制御装置１６に接続されている。燃焼制御装
置１６は圧力センサー１７によって燃料の２次圧を検知
し、比例弁１２の開度を調節して燃料の２次圧を一定に
維持できるように構成されている。

上記の燃料供給装置を有する燃焼器の燃焼の制御は、第
３図に示された制御手順と同様の手順で行われる。ただ
し、この燃料供給装置を有する燃焼器４においては、電
力が投入された時に（ステップ１０１）、ファンモータ
１５の回転数と比例弁１２の開度の他にニードル弁１８
の開度か必要な熱量から設定される。また、燃焼器４が
着火した後に（ステップ１０７）、燃焼制御装置１６は
圧力センサー１７によって燃料の２次圧を検知し、燃料
の２次圧がほぼ一定となるように比例弁１２の開度を調
節する（ステップ１１０）。燃料の２次圧の小さな変動
に対しては、燃焼制御装置１６がファンモータ１５の回
転数を制御し、適正な量の燃焼用空気を燃焼器４に供給
する（ステップ１１０）。このような制御を行う燃料供
給装置により、比例弁１２の上流側の燃料の圧力（以下
燃料の１次圧という）の大きな変動に対して、比例弁１
２の開度が調節され、燃料の２次圧がほぼ一定に維持さ
れ、かつ、燃焼空気の供給量も調節され、常に正常な燃
焼を維持することができる。また、この燃料供給装置で
はノズル１０への燃料の供給量をニードル弁１８のニー
ドル１９にヨフテ直接制御しているので、広範囲な必要
熱量を精密に制御することができる。また、燃料の２次
圧の設定値を変更することにより、発熱量や粘度か異な
る種類の燃料に対しても、ノズル１０を交換することな
く、適切な燃焼を行う燃料供給装置を得ることができる
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明の燃焼器の燃焼制
御方法では、燃料供給管の比例弁とノズルとの間に圧力
センサーを設け、この圧力センサーによって燃料の２次
圧を検出し、燃料の２次圧の変動に応じて燃焼用空気の
供給量を調節するようにしたので、燃料の２次圧か設定
値より高い場合には燃焼用空気の供給量を増加して不完
全燃焼を防止し、反対に燃料の２次圧が設定値より低い
場合には燃焼用空気の供給量を減少して燃焼の停止を防
止し、常に適切な燃焼を維持することができる。さらに
この燃焼制御方法では、点火前に前記圧力センサーによ
って燃焼器に実際に空気が送られているか否かを確認す
ることができるので、燃焼空気用ファンの脱落による事
故を未然に防止することができる。

また、本発明の燃料供給装置はノズルと燃料供給管との
間にニードル弁を設け、さらにニードル弁と比例弁との
間に圧力センサーを設け、この圧力センサーの変動に応
じて比例弁の開度を調節するようにしたので、燃料の１
次圧の大きな変動に対して燃料の２次圧をほぼ一定に維
持でき、さらにニードル弁によって広範な必要熱量を精
密に制御することができる燃料供給装置を得ることがで
きる。またこの燃料供給装置によれば、発熱量や粘度の
異なる燃料の種類に対しても、燃料の２次圧の設定値を
変更することにより対応することかでき、個別の燃焼器
の製造やノズルの交換を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃焼制御方法による制御を行なう空気
調和機の全体を示した構成図、第２図は本発明の燃焼制
御方法による制御を行なう燃焼器およびその付属装置の
構成を示した構成図、第３図は本発明の燃焼制御方法の
制御手順を示したフローチャート、第４図は本発明の燃
料供給装置の構成を示した構成図、第５図は従来の燃焼
制御方法による制御を行なう燃焼器およびその付属装置
の構成を示した構成図。 ８・・・燃焼室、９・・・燃料混合室、１０・・・ノズ
ル、１１・・・燃料供給管、１２・比例弁、１３・・・
電磁弁、１４・・・燃焼空気用ファン、１５・・・ファ
ンヒータ、１６・・・燃焼制御装置、１７・・・圧力セ
ンサー、１８・・・ニードル弁、１９・・・ニードル、
２０・・・ステップモータ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第４図 姑５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼器の燃料混合室内にノズルを介して燃料供給管
   内の燃料を供給し、燃料の供給量を比例弁で制御すると
   共に、燃焼用空気ファンによって燃料混合室内に燃焼用
   空気を供給し、燃焼用空気の供給量をファンモータの回
   転数で制御するようにした燃焼器の燃焼制御方法におい
   て、燃焼器の着火後にノズルと比例弁との間の燃料の圧
   力を検出し、燃焼制御装置によって検出された燃料の圧
   力に対応する適正な量の燃焼用空気を供給するファンモ
   ータの回転数を算出し、ファンモータの回転を算出され
   た回転数に維持するようにしたことを特徴とする燃焼器
   の燃焼制御方法。 ２、燃焼器の燃料混合室に燃料を供給するノズルを有し
   、このノズルに燃料供給管が接続され、燃料供給管に開
   度を調節できる比例弁が設けられ、さらに比例弁の開度
   を制御できる燃焼制御装置を有する燃焼器の燃料供給装
   置において、前記ノズルと燃料供給管との間に設けられ
   、燃料の供給量を制御するニードル弁と、ニードル弁と
   比例弁との間の燃料の圧力を検出する圧力センサーと、
   圧力センサーによって検出された燃料の圧力に応じて比
   例弁の開度を調節し、ニードル弁と比例弁との間の燃料
   の圧力をほぼ一定に保つ燃焼制御装置とを有しているこ
   とを特徴とする燃焼器の燃料供給装置。