JPH0437329B2 - - Google Patents

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JPH0437329B2
JPH0437329B2 JP60136415A JP13641585A JPH0437329B2 JP H0437329 B2 JPH0437329 B2 JP H0437329B2 JP 60136415 A JP60136415 A JP 60136415A JP 13641585 A JP13641585 A JP 13641585A JP H0437329 B2 JPH0437329 B2 JP H0437329B2
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JP
Japan
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nozzle
valve
opening
closing
memory alloy
Prior art date
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JP60136415A
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English (en)
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JPS61295423A (ja
Inventor
Eiichi Tanaka
Yukiro Komai
Fumitaka Kikutani
Keiichi Mori
Hirokuni Murakami
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00Fail safe
    • F23N2231/16Fail safe using melting materials or shape memory alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/18Groups of two or more valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
    • F23N2237/02Controlling two or more burners

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明はバーナの燃焼量を段階的に制御する燃
焼制御装置に関する。 従来の技術 従来、バーナの燃焼量を制御する方式として、
電磁弁によりバーナの点火、消火をさせるオンオ
フ制御方式、又、同じく、電磁弁により燃料を多
段階に制御する多段制御方式、あるいは燃料を連
続的に制御する比例制御弁を応用した比例制御方
式等があつた。 発明が解決しようとする問題点 オンオフ制御方式ではバーナのオンオフによる
負荷温度の脈動が大きく、特にガス瞬間給湯機等
では実用にならなかつた。多段制御方式は段数が
多い程高精度の制御が可能であるが、多くの電磁
弁を必要とし、ガス回路ブロツクが大きくなり、
実用的な大きさを得ることは難しく、段数を少な
くすると、オンオフ制御方式と同様の欠点があつ
た。一方、比例制御方式は制御精度が非常によく
なるが、比例制御弁が複雑な構成であり、また高
価である。そして、比例制御方式と言えども電磁
石を使用するために大きくなり、コンパクト化の
さまたげとなつていた。 本発明は上記のような従来の欠点を除去するも
ので、バーナの燃焼量を多段に制御し、比例制御
と同等の性能を得ると共に、従来の比例制御ブロ
ツクの空間をほぼ除去し得るようにコンパクトな
構成を得ることを目的とする。 問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の燃焼制御装
置は、異なる燃焼量の複数のバーナと、前記バー
ナの各々に対応したノズルと、前記ノズルに燃料
を供給する燃料通路中に、前記ノズルに対応し
て、温度により形の変化する形状記憶合金を用い
てノズルの開閉を行なうノズル部開閉弁と、前記
ノズル部開閉弁を固定する基準固定部品と、前記
形状記憶合金に流す電流を制御する制御回路部と
を有し、前記ノズル部開閉弁の両端は絶縁物の2
つの弁板を配し、一方の弁板は前記基準固定部品
に固定し、他方の弁板にはノズルの開閉を行なう
弁を取付け、前記弁板間に設けた、前記形状記憶
合金で形成したスプリングは常に弁をノズルに押
圧して閉止させ、かつ前記制御回路部から流す電
流が所定値以上であればノズル部が開成するよう
に構成したものである。 作 用 上記構成によつてスプリングに流れる電流値
に、そのスプリングの温度を変化させて形状の変
化を与えてノズルの開閉を行ない、バーナの燃焼
量を多段に制御するとともに、電流が流れない停
電等の事故時にはノズルがスプリングの押圧によ
る弁で自動的に閉じられる。 実施例 以下、本発明の一実施例を添附図面にもとづい
て説明する。 第1図は本発明をガス瞬間湯沸器に応用したシ
ステム図である。バーナ1は1a,1b,1c,
1d,1eの5本のバーナブロツクで構成した例
を示す。バーナ1に対応してノズル2がそれぞれ
2a,2b,2c,2d,2e又、ノズル部開閉
弁3がそれぞれ3a,3b,3c,3d,3eと
いう具合に設けてあり、ノズル部開閉弁3は燃料
通路4中のノズルブロツク5に配設してある。前
記燃料通路4には、前記ノズルブロツク5の手前
元栓側に元バルブ開閉弁6を設けてある。前記ノ
ズル部開閉弁3及び元バルブ開閉弁6はコントロ
ーラ(制御回路部)7にそれぞれリード線8a,
8b,8c,8d,8e,9により接続されてい
る。一方、水回り部として、10は熱交換器で、
給水口11と、給湯口12を有し、給湯側には湯
温を測定する温度検知器13が取付けてあり、前
記温度検知器13の温度信号はコントローラ7と
接続されている。14は排気筒である。次に、ノ
ズル部開閉弁3の構成について第2図を用いて説
明する。第2図は第1図におけるノズルブロツク
5の拡大断面図であり、ノズル部開閉弁3aを開
成状態、3bを閉止状態、3cをノズルブロツク
5から取出した状態をそれぞれ示してある。(な
お、ノズル部開閉弁3d,3eも以下に説明する
3a〜3cと同じである。)ここで、15(15
a〜c)は弁で、ノズル2の入口側に対向する位
置に設けてあり、前記弁15は、弁板16(16
a〜c)、形状記憶合金を使用したスプリング1
7(17a〜c)、弁板18(18a〜c)、基準
固定部品19(19a〜c)と連接してあり、弁
ブロツク20(20a〜c)を形成している。前
記ブロツク20は、ノズルブロツク5に挿入さ
れ、Oリング21(21a〜c)によりシールド
され、弁ブロツク押え23により固定されてあ
る。前記弁ブロツク20の基準固定部品19の中
心には、前記スプリング17に電流を流すリード
線22(22a〜22c)が取付けてあり、前記
スプリング17の両端に接続されてある。又、前
記スプリング17には電流を流すため弁板16,
18は絶縁物で形成してある。 なお、ここでは以下の説明のためにバーナ1a
〜1eの各燃焼量を2進法で重みづけられた値と
して、1aは300Kcal/h、1bは600Kcal/h、
1cは4800Kcal/hとし、ノズル2もそれぞれ
の燃焼量に応じたノズル径とする。 上記構成において、燃料は、燃料通路4を通り
元バルブ開閉弁6を開成することによりノズルブ
ロツク5に達する。この時、各ノズル部開閉弁3
a〜3e、の開閉状態により各パーナ1a〜1e
で適宜燃焼する。ここで器具としての総合燃焼量
は第1表に示すように最低燃焼量300Kcal/hか
ら最大燃焼量9300Kcal/hまで最低燃焼量用バ
ーナ1aの300Kcal/hごとの燃焼量を取り得
る。以下に示す第1表で、ステツプ0はノズル部
開閉弁3がすべで閉、ステツプ1はノズル部開閉
弁3aが開で他はすべて閉という順序で燃焼量を
増やせることを示している。2は進法による重み
づけのためTDR(Tunn Down Ratio)はノズル
部開閉弁の数をnとすると1/2nとなることがわか
る。このようにすることにより温度検知器13の
出力によりコントローラ7を介してノズル部開閉
弁3の開閉を行なうことで湯温のコントロールを
行なうことができる。 ここで、湯温の制御巾についで考えてみると、
燃焼量の制御巾は、本実施例では1aの燃焼量
300Kcal/hであり、今1分間に5の水から湯
を得るとすれば燃焼量300Kcal/hの巾による湯
温変動Δtは、ηを熱交換効率とすれば △t=300×η/5×
60 となり、η=0.8の時は△t=0.8degとなる。 従つて40℃前後の湯を使用する際に0.8degの
湯温変動は、人間の感覚として気にならない程度
であり、比例制御方式とほぼ同等の性能であるこ
とがわかる。もし、もう少し制御巾を小さくした
ければバーナの分割本数を多くすることにより、
更に精度の高い一定湯温を得ることができる。
【表】 次に弁の開閉動作について第2図で説明する。
第2図は、Aが開成状態、Bが閉止状態、Cが開
放状態(ノズルブロツク5に取付けていない状
態)を示している。すなわち、ノズルブロツク5
に取付けていない弁ブロツク20は第2図Cの状
態であり、形状記憶合金で形成したスプリングに
力を加え第2図Aの状態から変形させてあり、ス
トロークlcは、閉止ストロークlbより大きくして
ある。この弁ブロツクを第2図Bのごとくノズル
2bの入口側に対向した方向から挿入して取付け
ると弁15bはlb<lcのため、力が加わり閉止状
態となる。ここで、コントローラ7からスプリン
グ17に電流を流すと、スプリング17の抵抗の
ためスプリング17にジユール熱が発生し、スプ
リングの温度が上昇し、変態温度以上になると
la/lbとなり、弁15は開成状態となる(第2図
A)。 発明の効果 以上のように本発明の燃焼制御装置によれば、
次の効果が得られる。 (1) マイクロコンピユータによる制御に適したお
のおのが異なる燃焼量を持つバーナと各バーナ
に対応したノズルにノズル部開閉弁を使用して
いるため、燃焼量と制御系がリニアの関係で増
減できるため制御が簡単でしかも大きなTDR
をとることができる。従つて比例制御方式のよ
うに複雑な制御機構部を必要とせず、マイクロ
コンピユータからのデジタル信号をアナログに
変換するという回路も省略でき制御回路部も簡
単になる。 (2) バーナの燃焼切換えを電磁弁のような高価
で、大きなものを必要とせず、形状記憶合金で
形成したスプリングを使用し、ノズル部でガス
回路の開閉をするという方式のため、従来のガ
スブロツク部のほとんどがなくて済むため、コ
ンパクトな設計をすることができる。 (3) 形状記憶合金のプリングは弁を、電流が所定
値以上流れた時のみ開成するため、停電等の異
常時には閉止するという安全側に働くので有利
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を採用したガス瞬間
湯沸器のシステム図、第2図同ノズルブロツクの
拡大断面図である。 1……バーナ、2……ノズル、3……ノズル部
開閉弁、7……制御回路部、15……弁、16…
…弁板、17……スプリング、18……弁板、1
9……基準固定部品。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 異なる燃焼量の複数のバーナと、前記バーナ
    の各々に対応したノズルと、前記ノズルに燃料を
    供給する燃料通路中に、前記ノズルに対応して、
    温度により形の変化する形状記憶合金を用いてノ
    ズルの開閉を行なうノズル部開閉弁と、前記ノズ
    ル部開閉弁を固定する基準固定部品と、前記形状
    記憶合金に流す電流を制御する制御回路部とを有
    し、前記ノズル部開閉弁の両端は絶縁物の2つの
    弁板を配し、一方の弁板は前記基準固定部品に固
    定し、他方の弁板にはノズルの開閉を行なう弁を
    取付け、前記弁板間に設けた、前記形状記憶合金
    で形成したスプリングは常に弁をノズルに押圧し
    て閉止させ、かつ前記制御回路部から流す電流が
    所定値以上であればノズル部が開成するように構
    成した燃焼制御装置。
JP60136415A 1985-06-21 1985-06-21 燃焼制御装置 Granted JPS61295423A (ja)

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JPS61295423A JPS61295423A (ja) 1986-12-26
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