JPH04270813A - ガンタイプバーナの初期調整方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガンタイプバーナの初期
調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガンタイプバーナは、孔を有する
遮蔽板と、この遮蔽板との距離を手動調整可能でかつ燃
料を噴射するノズルと、このノズルを移動させて遮蔽板
との距離を変化させるステッピングモータと、このステ
ッピングモータを駆動する制御装置とを備え、遮蔽板と
ノズルとの距離を変化させて遮蔽板の孔を通過する燃料
の量を変化させることにより燃焼量を制御する構成であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のガンタイ
プバーナでは、図５のように同一種類の例えば２個のバ
ーナであっても、製作誤差等により遮蔽板とノズルとの
距離と遮蔽板の孔を通過する燃料の量すなわち燃焼量と
の関係が互いに異なり、燃焼制御が困難なことがあった
。すなわち制御装置はフィードフォワード制御とフィー
ドバック制御との組み合わせによりステッピングモータ
を駆動するが、ノズルの位置と燃焼量との関係を予め一
律に決定してフィードフォワード制御を行い、個々のバ
ーナの特性のばらつきをフィードバック制御により吸収
しようとすると、フィードバック制御による調整量が大
きすぎて目標の燃焼量に到達するのに長時間を要し、制
御の応答性が悪くなって良好な燃焼制御を行えない場合
があった。またステッピングモータによるノズルの移動
距離は僅かであり、個々のバーナについてノズル位置の
初期設定が適切でないと、ステッピングモータによるノ
ズルの移動範囲と所望の燃焼量の調節範囲とが一致せず
、制御が行えない場合があった。

【０００４】本発明は、出荷前あるいはノズルの交換時
等に実施することにより、個々のバーナの特性のばらつ
きにかかわらず、以後の燃焼制御を良好に行うことがで
きるガンタイプバーナの初期調整方法を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、孔を有する遮
蔽板と、この遮蔽板との距離を手動調整可能でかつ燃料
を噴射するノズルと、このノズルを移動させて前記遮蔽
板との距離を変化させるステッピングモータと、このス
テッピングモータを駆動する制御装置とを備え、前記遮
蔽板と前記ノズルとの距離を変化させて遮蔽板の前記孔
を通過する燃料の量を変化させることにより燃焼量を制
御する構成のガンタイプバーナを初期調整するに際して
、前記制御装置により前記ステッピングモータを基準位
置から第１の所定ステップ数だけ駆動し、この状態で燃
料の燃焼量が第１の所定燃焼量となるように前記ノズル
の位置を手動調整する第１の行程と、前記制御装置によ
り前記ステッピングモータを前記第１の所定ステップ数
の位置から第２の所定ステップ数だけ駆動し、次に可変
抵抗器を手動操作することにより燃料の燃焼量が第２の
所定燃焼量となるように前記制御装置を介して前記ステ
ッピングモータを駆動し、このときのステップ数を前記
制御装置が記憶するという動作を、少なくとも１種類の
前記第２の所定ステップ数について行う第２の行程とを
実行することを特徴としている。

【０００６】

【作用】第１の行程では、先ず制御装置がステッピング
モータを基準位置から第１の所定ステップ数だけ駆動す
る。次にオペレータが手動操作により、燃料の燃焼量が
第１の所定燃焼量となるようにノズルの位置を調整する
。この後の第２の行程では、先ず制御装置がステッピン
グモータを第１の所定ステップ数の位置から第２の所定
ステップ数だけ駆動する。次にオペレータが可変抵抗器
を手動操作することにより、燃料の燃焼量が第２の所定
燃焼量となるように制御装置を介してステッピングモー
タを駆動する。そして制御装置がそのときのステップ数
を記憶する。この第２の行程は、少なくとも１種類の第
２の所定ステップ数について行われる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図２は本発明の一実施例における初期調整方
法により調整されたガンタイプバーナを備えた給湯装置
の概略全体構成図で、熱交換器１はガンタイプバーナ２
とパイプ３とを備えている。パイプ３の一端には入水配
管４が接続されており、パイプ３の他端には出湯配管５
が接続されている。入水配管４には流量検出器６とサー
ミスタからなる水温検出器７とが介装されており、出湯
配管５にはサーミスタからなる湯温検出器８と流量調整
弁９とが介装されている。流量検出器６と水温検出器７
と湯温検出器８との各出力端はマイクロコンピュータ等
を備えた制御装置１０の入力端に接続されており、制御
装置１０の出力端はガンタイプバーナ２と流量調整弁９
との各入力端に接続されている。制御装置１０にはリモ
ートコントローラ１１が接続されている。

【０００８】制御装置１０は、流量検出器６と水温検出
器７とリモートコントローラ１１とからの検出信号に基
づいて、必要出力号数すなわち燃焼に供給すべき燃料の
量を演算する。そして演算結果に基づいてガンタイプバ
ーナ２に制御信号を出力し、フィードフォワード制御に
よりノズル位置とダンパ開度とを調節する。さらに制御
装置１０は、湯温検出器８からの検出信号に基づいて出
湯温度と設定温度との差を演算し、演算結果に基づいて
ガンタイプバーナ２に制御信号を出力し、フィードバッ
ク制御によりノズル位置とダンパ開度とを微調整する。 また制御装置１０は、流量調整弁９を制御して過流出を
防止する。

【０００９】図１はガンタイプバーナ２の構成図で、ノ
ズルアダプタ１３の一端にはノズル１４が装着されてお
り、ノズル１４の噴射口１５は燃料パイプ１６に連通し
ている。ノズルアダプタ１３はノズルアダプタガイド１
７に摺動自在に支持されており、ノズルアダプタガイド
１７には遮蔽板１８が取り付けられている。遮蔽板１８
にはノズル１４の噴射口１５に対向する孔１９が形成さ
れており、ノズルアダプタガイド１７には先端が遮蔽板
１８の孔１９の近傍に位置する点火棒２０が取り付けら
れている。ノズル１４と遮蔽板１８との間の空間は回収
パイプ２１に連通しており、ノズルアダプタ１３の他端
付近には円環状のフランジ２２が突設されている。ノズ
ルアダプタガイド１７とフランジ２２との間にはノズル
アダプタ１３を他端側（図１では右側）に付勢するコイ
ルばね２３が介装されており、ノズルアダプタ１３の他
端部外周には雄ねじ２５が形成されている。雄ねじ２５
には調節ねじ２６が螺合している。ステッピングモータ
２７の出力軸２８の中間部には雄ねじ２９が形成されて
おり、雄ねじ２９にはホルダ３１が螺合している。調節
ねじ２６と出力軸２８との間には鋼球３２が介装されて
いる。ノズルアダプタガイド１７とホルダ３１とはガン
タイプバーナ２のケース３３に取り付けられており、ケ
ース３３にはファン３４が取り付けられている。ファン
３４にはサーボモータ３５とダンパ３６とが付設されて
おり、サーボモータ３５によりダンパ３６が駆動される
。制御装置１０の出力端はステッピングモータ２７とサ
ーボモータ３５とに接続されている。サーボモータ３５
はステッピングモータ２７に連動して制御装置１０によ
り駆動される。なお図示していないが、ステッピングモ
ータ２７の出力軸２８は３６０度よりも小さい所定角度
の範囲で往復回動するように制限されており、その検出
器として制御装置１０に接続された２個のリミットスイ
ッチが設けられている。またダンパ３６を駆動するサー
ボモータ３５の出力軸の回動角度は制御装置１０に接続
されたポテンショメータにより検出される。

【００１０】制御装置１０によりステッピングモータ２
７が駆動されると、出力軸２８が回動し、これにより出
力軸２８が軸方向に移動する。ノズルアダプタ１３はコ
イルばね２３によりフランジ２２と調節ねじ２６と鋼球
３２とを介して出力軸２８に押し付けられているので、
出力軸２８と一体にノズルアダプタ１３とノズル１４と
が移動し、ノズル１４の噴射口１５と遮蔽板１８との距
離が変化する。これによりノズル１４の噴射口１５から
噴出した燃料のうち遮蔽板１８の孔１９を通過する燃料
の量が変化し、燃焼量が変化する。なお燃料は図外の燃
料ポンプにより霧化状態が良好になる所定の圧力で燃料
パイプ１６を介してノズル１４の噴射口１５に供給され
、遮蔽板１８の孔１９を通過せずに遮蔽板１８に捕捉さ
れた燃料は回収パイプ２１を通って回収される。一方、
制御装置１０によりサーボモータ３５が駆動されると、
ダンパ３６が回動し、ファン３４に吸い込まれる空気の
量すなわち燃焼用の空気量が変化する。ダンパ３６の開
度は燃焼量に応じて予め決定されており、ポテンショメ
ータにより検出されて制御装置１０にフィードバックさ
れる。

【００１１】図３は制御装置１０の操作部の正面図で、
制御装置１０の操作部には、ガンタイプバーナ２の初期
調整のために、押釦スイッチ３８，３９と、発光ダイオ
ードからなる表示灯４０と、可変抵抗器４１とが設置さ
れている。

【００１２】次にガンタイプバーナ２の初期調整作業に
ついて、図４を参照しながら説明する。図４はノズル１
４の位置と燃焼量およびダンパ３６の開度との関係の説
明図で、横軸はステッピングモータ２７のステップ数、
縦軸は燃焼量およびダンパ３６の開度である。また実線
イは燃焼量、一点鎖線ロはダンパ３６の開度である。先
ずオペレータが、ノズル１４を適当な位置にセットし、
ステッピングモータ２７を基準位置すなわちステップ数
０の位置にした後、リモートコントローラ１１を操作し
て制御装置１０により通常運転を実行させる。次にオペ
レータが制御装置１０の押釦スイッチ３８を操作する。 これにより制御装置１０が初期調整モードに切り換わり
、制御装置１０から流量調整弁９とステッピングモータ
２７とサーボモータ３５とに出力信号が供給される。 これにより流量調整弁９が出湯量を毎分５リットルに絞
り、ステッピングモータ２７の出力軸２８が予め決めら
れた第１の所定ステップ数Ａだけ回動してノズル１４が
移動し、サーボモータ３５の出力軸がステップ数Ａに対
応した角度回動してダンパ３６が開度αになる。このと
き、個々のノズル１４の特性のばらつきにより燃焼量が
第１の所定燃焼量である燃焼量ａにならない場合が多い
。したがって次にオペレータが手動により調節ねじ２６
を操作してノズル１４を移動させ、燃焼量をａに合わせ
る。このとき制御装置１０は、湯温検出器８からの検出
信号を監視し、燃焼量がａになれば表示灯４０を点灯さ
せる。表示灯４０の点灯を確認してオペレータが押釦ス
イッチ３９を操作すると、制御装置１０はステッピング
モータ２７を第２の所定ステップ数Ｂまで駆動すると共
に、設定温度が摂氏８０度になり、流量調整弁９により
出湯量が調整される。またステッピングモータ２７と共
にサーボモータ３５が制御装置１０により駆動され、ダ
ンパ３６の開度がβになる。このとき、個々のノズル１
４の特性のばらつきにより燃焼量が第２の所定燃焼量で
ある燃焼量ｃにならない場合が多い。例えば燃焼量がｂ
になったとすれば、オペレータが可変抵抗器４１を操作
し、燃焼量がｃになるようにステッピングモータ２７を
駆動する。すなわち可変抵抗器４１を操作すると、その
出力信号が変化し、制御装置１０のＡ／Ｄ変換回路を介
してマイクロコンピュータに入力され、それに応じてス
テッピングモータ２７が駆動される。制御装置１０は、
湯温検出器８からの検出信号を監視し、燃焼量がｃにな
れば表示灯４０を点灯させる。このときステッピングモ
ータ２７と共にサーボモータ３５が制御装置１０により
駆動され、ダンパ３６の開度がγになる。そして制御装
置１０は、燃焼量をａからｃに変化させるのに要したス
テッピングモータ２７のステップ数Ｃ−Ａを図外のメモ
リに記憶する。

【００１３】以上の操作により、燃焼量ａから燃焼量ｃ
に到るステッピングモータ２７のステップ数Ｃ−Ａが判
り、これから図４における実線イの傾きが判る。したが
って制御装置１０は、以後の通常運転におけるフィード
フォワード制御時に、メモリに記憶したＣ−Ａに基づい
て、目的とする燃焼量に応じたステッピングモータ２７
のステップ数を演算して制御を行う。このためフィード
バックによる制御量が僅かで足り、制御の応答性が向上
する。また個々のバーナの特性のばらつきに起因するス
テッピングモータ２７のステップ数の誤差が可変抵抗器
４１に記憶されることとなるので、停電等により制御装
置１０のメモリからＣ−Ａの記憶が消失しても、可変抵
抗器４１からの信号により容易に再現できる。また本実
施例のようにステッピングモータ２７のステップ数に応
じてサーボモータ３５を駆動すれば、燃焼量に応じて燃
焼用空気の量が制御されるので、過渡期において不安定
な燃焼状態になることがない。またノズル１４の位置を
検出器により検出してダンパ３６の開度を制御する場合
と比較して、構成が簡単で製作費が安価である。また本
実施例のように表示灯４０を設ければ、調整作業を容易
に行うことができる。

【００１４】なお上記実施例では第２の所定燃焼量であ
るｃ号相当の燃焼量を１つだけ設定したが、例えば燃焼
量ｃ１　，ｃ２　，ｃ３　についてステップ数Ｃ１　−
Ａ，Ｃ２　−Ａ，Ｃ３　−Ａを各々求め、これらをメモ
リに記憶してもよい。このように測定点を多くすれば、
より正確な制御を行える。また上記実施例では基準位置
をステッピングモータ２７のステップ数０の位置とした
が、基準位置をステップ数最大の位置としてもよい。ま
た上記実施例ではダンパ３６により燃焼用空気の量を調
整したが、ファンモータの回転数を制御してもよい。な
お上記初期調整方法は、出荷前あるいはノズル１４の交
換時に限らず、例えば所定の使用時間あるいは使用回数
毎に行う等、適宜実施してもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、制御装置
によりステッピングモータを基準位置から第１の所定ス
テップ数だけ駆動し、この状態で燃料の燃焼量が第１の
所定燃焼量となるようにノズルの位置を手動調整する第
１の行程と、制御装置によりステッピングモータを第１
の所定ステップ数の位置から第２の所定ステップ数だけ
駆動し、次に可変抵抗器を手動操作することにより燃料
の燃焼量が第２の所定燃焼量となるように制御装置を介
してステッピングモータを駆動し、このときのステップ
数を制御装置が記憶するという動作を、少なくとも１種
類の第２の所定ステップ数について行う第２の行程とを
実行するので、ノズルの位置と燃焼量との関係を正確に
検出できることから、以後の通常運転時にフィードフォ
ワードの制御量を適切に演算でき、燃焼制御を良好に行
うことができる。また第１の行程で燃料の燃焼量が第１
の所定燃焼量となるようにノズルの位置を手動調整する
ので、ステッピングモータによるノズルの移動範囲と所
望の燃焼量の調節範囲とを正確に一致させることができ
、正確な燃焼制御を実現できる。また個々のバーナの特
性のばらつきに起因するステッピングモータのステップ
数の誤差が可変抵抗器に記憶されることとなるので、停
電等により制御装置のメモリからステップ数の記憶が消
失しても、可変抵抗器からの信号により容易に再現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における初期調整方法により
調整されたガンタイプバーナの構成図である。

【図２】本発明の一実施例における初期調整方法により
調整されたガンタイプバーナを備えた給湯装置の概略全
体構成図である。

【図３】制御装置の操作部の正面図である。

【図４】ノズルの位置と燃焼量およびダンパ開度との関
係の説明図である。

【図５】バーナの特性のばらつきの説明図である。

【符号の説明】

２　　ガンタイプバーナ １０　　制御装置 １４　　ノズル １８　　遮蔽板 １９　　孔 ２７　　ステッピングモータ ４１　　可変抵抗器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　孔を有する遮蔽板と、この遮蔽板との
   距離を手動調整可能でかつ燃料を噴射するノズルと、こ
   のノズルを移動させて前記遮蔽板との距離を変化させる
   ステッピングモータと、このステッピングモータを駆動
   する制御装置とを備え、前記遮蔽板と前記ノズルとの距
   離を変化させて遮蔽板の前記孔を通過する燃料の量を変
   化させることにより燃焼量を制御する構成のガンタイプ
   バーナを初期調整するに際して、前記制御装置により前
   記ステッピングモータを基準位置から第１の所定ステッ
   プ数だけ駆動し、この状態で燃料の燃焼量が第１の所定
   燃焼量となるように前記ノズルの位置を手動調整する第
   １の行程と、前記制御装置により前記ステッピングモー
   タを前記第１の所定ステップ数の位置から第２の所定ス
   テップ数だけ駆動し、次に可変抵抗器を手動操作するこ
   とにより燃料の燃焼量が第２の所定燃焼量となるように
   前記制御装置を介して前記ステッピングモータを駆動し
   、このときのステップ数を前記制御装置が記憶するとい
   う動作を、少なくとも１種類の前記第２の所定ステップ
   数について行う第２の行程とを実行することを特徴とす
   るガンタイプバーナの初期調整方法。