JPH0532654B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、目的燃焼量に応じて制御される送風
機によつて、燃焼用空気をバーナへ供給するとと
もに、送風機の作動状態（回転数）を検出して、
送風機に合わせて比例弁が制御される送風機先行
制御式の燃焼器の制御装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、ガス給湯器では、大きな給湯能力を得
るとともに、十分な燃焼用空気を供給するため
に、送風機によつて燃焼用空気を供給し、また、
安定した燃焼状態を得るために、比例弁を送風機
の作特状態に合せて制御するものがある。

また、最近では、ガス給湯器の小型化が図ら
れ、燃焼器の限られた容積内を分割して燃焼室、
混合室、排気路等が形成されている。

一方、送風機や比例弁を制御する制御装置とし
ては、小型で高性能のものとしてマイクロコンピ
ユータが使用されていて、その制御内容は、設計
された燃焼器の燃焼室、混合室、排気路等の容積
や形状によつて決まる通気性能に基づいて作成さ
れるプログラムによつて与えられる。

［発明が解決しようする課題］ このように、給湯器を小型化すると、実際に燃
焼を行つた場合に燃焼緊音が発生する場合があ
り、騒音を低減させようとすると、燃焼器の燃焼
室、混合室あるいは排気路用の設計変更をしなけ
ればならない場合が生じる。

このため、騒音の低減を図るために、燃焼器の
各部の形状等をを変更すると、送風器による送風
性能が変化し、送風機が同じ回転数で回転して
も、変更前と同じ量の燃焼用空を供給することが
できないため、送風機の制御特性を補正する必要
が生じる。

しかし、送風機の作動特性を補正すると、送風
機の作動に応じて制御される比例弁の制御特性が
送風機の作動特性に連動して変化してしまうた
め、目的の燃焼量が得られなくなり、出湯温度特
性が悪化するという問題がある。

本発明は、送風機を備え、送風機の作動状態
（回転数）に基づいて比例弁が制御される燃焼器
において、比例弁の制御特性に影響を与えること
なく送風機の制御特性を適切に補正することがで
きる制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、バーナへ燃焼用空気を供給する送風
機を目的燃焼量に応じて制御するとともに、前記
バーナへの燃料供給量を調節する比例弁を前記送
風機の作動状態に応じて制御する燃焼器の制御装
置において、前記送風機の制御特性を手動調整に
よつて補正する送風機補正手段と、該送風機補正
手段による前記送風機の補正に伴つて変化する前
記送風機の作動状態に相殺するように前記比例弁
の制御特性を補正する比例弁補正手段とを備えた
ことを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、送風機は目的燃焼量に応じて制御
される。従つて、燃焼器のケーシングが、設計通
りである場合には、送風機の制御特性を補正する
必要はなく、バーナへは目的燃焼量に応じた燃焼
用空気が供給され、また、送風機の作動状態に応
じて比例弁が制御されるため、目的燃焼量に応じ
量の燃料がバーナへ供給される。

一方、例えば、燃焼器のケーシングが、あらか
じめ設計された形状とは異なる形状に変更され
て、燃焼器の通気経路が変化した場合には、送風
機補正手段によつて送風機の制御特性を補正する
と、目的燃焼量に応じた燃焼用空気が供給され
る。この場合、送風機の作動状態は、ケーシング
の変更前とは異なるが、このとき比例弁は送風機
の作動状態の変化分を相殺するように補正されて
制御されるため、バーナへは、目的燃焼量に応じ
た量の燃料が供給される。

［発明の効果］ 本発明では、燃焼器のケーシングの形状等の変
更によつて、通気経路が変化した場合には、燃料
供給系に影響することなく送風機の作動状態のみ
を変更して、目的燃焼量に応じた燃焼用空気を供
給することができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示すガス給湯器１は、給湯器ケース１
ａ内に燃焼器１０と熱交換器２０とを設けたもの
で、燃焼器１０は制御装置４０によつて制御され
る。

燃焼器１０は、給湯器ケース１ａ内の下方に配
され、燃料供給器３０から供給される燃料ガス
を、給湯器ケース１ａの下方に備えられた送風機
１１によつて供給される燃焼用空気によつて燃焼
させるもので、多数の板金バーナ１２を図示しな
いバーナケース内に１列に並べて一体化したもの
である。

各板金バーナ１２の下方には、１列に並べられ
た各板金バーナ１２を、中間部で２組に分離し
て、第１バーナ群１０Ａおよび第２バーナ群１０
Ｂとしてそれぞれ独立して使用するための２本の
燃料噴出管３１，３２が、各板金バーナ１２の吸
気口と所定の間隔をおいて配されている。

これらの２本の燃料噴出管３１，３２は、燃料
ガスを各組の板金バーナ１２へそれぞれ別々に供
給するもので、それぞれの燃料噴出管３１，３２
の上流には、燃料供給を司る電磁弁３３，３４が
それぞれ設けられている。

各電磁弁３３，３４は、燃料供給管３０から供
給される燃料ガスを分岐する分岐管３５の下流に
それぞれ設けられていて、制御状態に応じて各燃
料噴出管３１，３２へ燃料ガスを供給する。

燃料供給管３０には、上流側から元電磁弁３
６、通電電流に応じて下流側の供給圧力を調節す
るガバナ比例弁３７とが順に設けられている。

板金バーナ１２の両端部には、図示しない点火
器の放電電極としてのスパーク電極１５と、燃焼
器１０の炎を検知するためのフレームロツド１６
とが備えられている。

熱交換器２０は、多数のフインを備えた水管式
のもので、熱交換器２０へ水を導く水供給管２１
には、水の流入温度に応じて通過流量を自動的に
制限するための自動水量制御装置２２と水流スイ
ツチ２３とが備えられ、熱交換器から流出する湯
水を図示しない給湯口へ導くための給湯管２４に
は、給湯温度を検出するサーミスタ２５が備えら
れている。

以上の構成を有する燃焼器１０は、マイクロコ
ンピユータを中心とする制御装置４０によつて制
御される。

制御装置４０は、第１図に示すとおり、シーケ
ンス制御部４１と温調制御部４２、送風機制御部
４３、比例弁制御部４４、補正部４５の各機能部
を有している。

シーケンス制御部４１では、水流スイツチ２３
およびフレームロツド１６の各検知信号に基づい
て点火制御および消火制御を所定のシーケンスで
行う。

特に、本実施例では、点火時の安全性を考慮し
て、電磁弁３４を開く時期を電磁弁３３を開く時
期より僅かに遅らせることによつて、各バーナ群
毎に着火させることによつて、着火時の燃焼量を
小さくし、着火圧力を抑えている。

また、点火後には後述する温調制御部４２の目
標熱量Ｑ［Kcal／分］に応じて電磁弁３３を開閉
制御する。

温調制御部４２は、サーミスタ２５の検知温度
に基づいて、熱交換器２０への入水温、流量を算
出するとともに、さらに、コントローラ４６によ
る設定温度あるいはコントローラ４６を用いない
場合には固定の設定温度とから目標熱量Ｑ
［Kcal／分］を計算する。

送風機制御部４３は、温調制御部４２の目標熱
量Ｑに基づいて送風機１１の回転数Φ_D［Hz］を決
定し、この回転数Φ_Dに基づいて送風機１１を制
御する。

この回転数Φ_Dは、目標熱量Ｑの関数として次
式のとおり与えられる。

Φ_D＝f₁(Q)×VRfan …… ここで、VRfanは、補正部４５の送風機調整
部４５ａによつて与えられる送風機調整数であ
り、目標熱量Ｑに基づいて決定された基本回転数
f₁(Q)を、個々の給湯器に合わせて手動調整によつ
て補正するものである。

比例弁制御部４４は、送風機１１の作動状態と
して検出される検出回転数Φ_M［Hz］に基づいてガ
バナ比例弁３７への電流値Ip［ｍＡ］を決定し、
この電流値Ipに応じてガバナ比例弁３７を制御す
る。

この電流値Ipは、検出回転数Φ_Mおよび送風機
調整変数VRfanの関数として次式のとおり与
えられる。

Ip＝f₂（Φ_M／VRfan）×VRpov …… ここで、VRpovは補正部４５の比例弁調整部
４５ｂによつて与えられる比例弁調整変数であ
り、検出回転数Φ_Mに基づいて決定された基本電
流値f₂（Φ_M／VRfan）を、個々の給湯器に合わせ
て手動調整によつて補正するものである。

この場合、基本電流値f₂は、送風機調整部４５
ａによつて変化した送風機１１の特性を相殺する
ために、送風機調整変数VRfanによつて除算さ
れた検出回転数Φ_Mの関数となつている。

補正部４５は、送風機調整部４５ａ、比例弁調
整部４５ｂ、サーミスタ補正部４５ｃからなり、
これらは、第３図に示すとおり、抵抗器Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３をそれぞれ介して半固定抵抗器VR１，
VR２，VR３に印加される電源電圧Vcc（＋5V）
の分圧を、調整信号あるい補正信号とするもの
で、通常では、0.8〜1.2［Ｖ］の電圧を出力する。

次に、本実施例のガス給湯器における補正部４
５の作用を説明する。

工場内の検査において、所定流量以上の水が熱
交換器２０内を通過すると、水流スイツチ２３が
閉じて通水を検知して点火制御が行われる。

所定のシーケンスで点火されると、熱交換器２
０へ供給される水の温度と、コントローラ４６の
設定温度に基づいて、目標熱量Ｑが決定される。

このとき、サーミスタ２５のばらつき等によ
り、算出される目標熱量Ｑの値が適切でない場合
には、サーミスタ補正部４５ｃの半固定抵抗器
VR３による補正が行われる。

適切な日標熱量Ｑが算出されると、発生熱量が
目標熱量Ｑに応じているか否かが調べられ、熱料
ガスの供給量が目標熱量Ｑに合うように、比例弁
調整部４５ｂの半固定抵抗器VR２が調整され
る。

さらに、送風機１１が、目標熱量Ｑに応じた燃
焼用空気を供給しているか否かが調べられ、ケー
シングのばらつき等に応じて、送風機調整部４５
ａの半固定抵抗器VR１が調整されて、目標熱量
Ｑに応じた燃焼用空気が供給される。

このとき、送風機１１の作動状態が送風機調整
部４５ａの調整によつて変化しても、比例弁制御
部４４では、送風機調整部４５ａによる調整を相
殺するように、ガバナ比例弁３７への電流値Ipが
算出されるため、比例弁調整部４５ｂにより再調
整を行う必要がない。

以上のとおり、本発明によれば、燃料供給系に
影響することなく、送風機の作動状態のみを調整
することができるため、通気系の変更等の必要が
生じた場合にも、簡単に燃焼用空気量を調整する
ことができる。

上記実施例では、ガス給湯器を示したが、暖房
機、風呂釜用バーナでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御装置の機能
構成を示す機能ブロツク図、第２図は本実施例の
ガス給湯器の概略図、第３図は本実施例の補正部
を示す回路図である。 図中、１０……燃焼器（バーナ）、１１……送
風機、３７……ガバナ比例弁（比例弁）、４０…
…制御装置（燃焼器の制御装置）、４４……比例
弁制御部（比例弁補正手段）、VR１……半固定
抵抗器（送風機補正手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を目的
   燃焼量に応じて制御するとともに、前記バーナへ
   の燃料供給量を調節する比例弁を前記送風機の作
   動状態に応じて制御する燃焼器の制御装置におい
   て、 前記送風機の制御特性を手動調整によつて補正
   する送風機補正手段と、 該送風機補正手段による前記送風機の補正に伴
   つて変化する前記送風機の作動状態を相殺するよ
   うに前記比例弁の制御特性を補正する比例弁補正
   手段とを備えたことを特徴とする燃焼器の制御装
   置。