JPH06109235A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーナへの燃料供給量を調節する手段と、バ
ーナへの燃焼用空気供給量を調節する手段とを設け、制
御モードに、空燃比を定常目標値に制御する定常モード
と、空燃比を定常目標値より大なる点火用設定値にして
バーナに点火する点火モードとを備え、バーナの燃焼を
開始するときに、点火モードを実行してから定常モード
に移行するように構成されている燃焼制御装置におい
て、点火時に異常燃焼状態が発生しても、すぐに異常燃
焼状態を解消し、異常音やＣＯ過多を解消した状態で定
常燃焼に移行できるようにすること。 【構成】 空燃比を点火用設定値より大なる中間設定値
に制御する中間モードを備え、バーナの燃焼を開始する
ときに、点火モードの実行後、中間モードを経由して定
常モードに移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナへの燃料供給量
を調節する燃料調節手段と、前記バーナへの燃焼用空気
供給量を調節する空気量調節手段と、前記燃料調節手段
と前記空気量調節手段の作動を制御する制御手段とが設
けられ、前記制御手段の制御モードに、空燃比を定常目
標値に制御する定常モードと、空燃比を前記定常目標値
より大なる点火用設定値にして前記バーナに点火する点
火モードとが備えられ、前記制御手段が、前記バーナの
燃焼を開始するときに、前記点火モードを実行してから
前記定常モードに移行するように構成されている燃焼制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バーナに点火するとき、空燃比が高すぎ
るとバーナに火移りしない。一方、空燃比が低すぎると
異常燃焼状態となり、異常音を発生したりＣＯの発生量
が大になる等の不具合を生じる。つまり、図３におい
て、空燃比が火移り限界ラインＬ１より高いとバーナに
火移りせず、空燃比が点火異常音限界ラインＬ２より低
いと異常燃焼状態となる虞がある。従って、バーナに正
常に点火できる領域は、火移り限界ラインＬ１と点火異
常音限界ラインＬ２との間に限定される。点火用設定値
Ｓ１は、前記領域内の中央部付近に設定される。他方、
定常燃焼中における空燃比（定常目標値）は、コントロ
ールラインＬｃ上に設定される。従って、空燃比を点火
用設定値Ｓ１にしてバーナに点火した後、空燃比をコン
トロールラインＬｃ上に移行する必要がある。従来、点
線の矢印に示すように、バーナに点火した後、すぐに空
燃比をコントロールラインＬｃ上に移行していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バーナの排気通路に閉
塞を生じた場合や個体間に特性のバラツキがあった場合
などには、実際の点火時の空燃比が点火用設定値とズレ
を生じる。ここで、実際の点火時の空燃比が点火異常音
限界ラインを越えて前記領域から逸脱した場合、異常燃
焼状態となる。ここで、上記従来技術のように、バーナ
に点火した後、すぐに空燃比をコントロールライン上に
移行すると、点火時に発生した異常燃焼状態が定常燃焼
に移行しても解消せずに継続する虞があった。本発明の
目的は、上記従来欠点を解消して、点火時に異常燃焼状
態が発生しても、すぐに異常燃焼状態を解消し、異常音
やＣＯ過多を解消した状態で定常燃焼に移行できる燃焼
制御装置を得る点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による燃焼制御装置の特徴構成は、前記制御
モードに、空燃比を前記点火用設定値より大なる中間設
定値に制御する中間モードが備えられ、前記制御手段
が、前記バーナの燃焼を開始するときに、前記点火モー
ドの実行後、前記中間モードを経由して前記定常モード
に移行するように構成されていることである。

【０００５】

【作用】異常燃焼状態が発生しているときにも、空燃比
を高くすると異常燃焼状態を解消することができる。つ
まり、図３において、空燃比を異常音停止限界ラインＬ
３より高くすると、異常燃焼状態を解消することができ
る。そこで、実勢の矢印に示すように、バーナに点火し
た後、一旦空燃比を異常音停止限界ラインＬ３より高く
してから、空燃比をコントロールラインＬｃ上に移行す
ることにより、点火時に異常燃焼状態が発生しても異常
燃焼状態を解消できる。図３中Ｌ４は炎がリフトを起こ
す限界を示すリフト限界ラインである。中間設定値Ｓ２
は、異常音停止限界ラインＬ３とリフト限界ラインＬ４
との間に設定される。

【０００６】

【発明の効果】点火モードや定常モードにおける制御
は、従来と同様である。従って、点火時や定常燃焼時に
おける性能に悪影響を与えることは無い。即ち、点火性
能や燃焼性能に悪影響を与えること無く、異常燃焼状態
を解消することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を給湯器に適用した実施例を図
面に基づいて説明する。図１に示すように、水加熱用の
熱交換器１と、その熱交換器１に対して加熱作用するバ
ーナ２と、バーナ２への燃焼用空気量を調節する空気量
調節手段としてのファン３とを備えた給湯器が設けられ
ている。尚、ファン３には回転数センサが付設されてい
る。図中Ｗ１は熱交換器１に対する給水路、Ｗ２は給湯
路、Ｗ３はバイパス路である。バーナ２に対する燃料ガ
ス供給路Ｇ１には、燃料ガス供給を断続する二つの開閉
弁４，５、及び燃料供給量を調節する燃料調節手段とし
ての電磁式のガス量調整弁６が介装されている。給水路
Ｗ１には、熱交換器１への給水量を検出する水量センサ
Ｓ１と、熱交換器１への入水温を検出する入水温センサ
Ｓ２とが、給湯路Ｗ２には、熱交換器１の出湯温を検出
する出湯温センサＳ３が、バイパス路Ｗ３には、バイパ
ス電磁弁が夫々介装されている。尚、図中７はイグナイ
タ、８はバーナ２が着火したか否かを検出するフレーム
ロッド、９はファン３の出口面積を減少させる閉塞体で
ある。ここで、閉塞体９を設けたことによる燃焼用空気
量の減少は、ファン３の回転数を高くすることで補正す
る。これは、ファン３の出口の圧力を高くしてバーナ２
での圧力変動の影響を受けにくくするための処置であ
る。

【０００８】又、コントローラＨに制御情報を指令する
メインリモコンＲ１と、風呂リモコンＲ２とが設けられ
ている。メインリモコンＲ１には、運転の開始・停止を
指令する運転スイッチ２１、給湯温度表示器２２、給湯
温度設定器２３等が備えられている。風呂リモコンＲ２
には、運転スイッチ３１、給湯温度表示器３２、追焚ス
イッチ３３、湯張スイッチ３４等が備えられている。

【０００９】コントローラＨには、水量センサＳ１、入
水温センサＳ２、出湯温センサＳ３、フレームロッド
８、メインリモコンＲ１、及び、風呂リモコンＲ２の夫
々が接続されている。そして、コントローラＨは、予め
設定記憶された情報及び各種の入力情報に基づいて、ガ
ス量調整弁６とファン３の作動を制御する。即ち、コン
トローラＨを利用して制御手段１００が構成されてい
る。

【００１０】ガス量調整弁６とファン３の制御モードに
は、点火モードと定常モードと中間モードとがある。以
下、各モードについて図３を参照しながら説明する。図
３における横軸はガス量Ｇｐ、縦軸はファン回転数Ｎｓ
を示す。先ず、定常モードでは、コントロールラインＬ
ｃ上においてガス量Ｇｐとファン回転数Ｎｓを制御す
る。コントロールラインＬｃは、空燃比が定常目標値と
なるように設定される。つまり、目標燃焼量からガス量
Ｇｐが決まると、そのガス量Ｇｐに対応するファン回転
数ＮｓをコントロールラインＬｃから決定することがで
きる。点火モードでは、空燃比を定常目標値より大なる
点火用設定値Ｓ１とする。点火用設定値Ｓ１は、火移り
限界ラインＬ１と点火異常音限界ラインＬ２との間に設
定される。点火用設定値Ｓ１におけるガス量ＧｐはＧ
１、ファン回転数ＮｓはＮ１である。点火モードにおい
てイグナイタ７を作動させて、バーナ２に点火する。
尚、火移り限界ラインＬ１は、空燃比がこのラインより
高いとバーナに火移りしない限界を示す。又、点火異常
音限界ラインＬ２は、空燃比がこのラインより低いと異
常燃焼状態となる限界を示す。中間モードでは、空燃比
を点火用設定値Ｓ１より大なる中間設定値Ｓ２とする。
中間設定値Ｓ２は、異常音停止限界ラインＬ３とリフト
限界ラインＬ４との間に設定される。中間設定値Ｓ２に
おけるガス量ＧｐはＧ２（Ｇ１−ΔＧ）、ファン回転数
ＮｓはＮ１である。尚、異常音停止限界ラインＬ３は、
異常燃焼状態が発生しているときにも、空燃比をこのラ
インより高くすると異常燃焼状態を解消することができ
る限界を示す。又、リフト限界ラインＬ４は、空燃比を
このラインより高くすると炎がリフトを起こす限界を示
す。

【００１１】次に、図２に示すフローチャートに基づい
てコントローラＨの作動について説明する。先ず、給湯
の要否が判別され、給湯不要の場合には、現在まで給湯
中であるか否か判別される。現在まで給湯中でない場合
にはそのままリターンする。又、現在まで給湯中である
場合には、消火処理を実行したのちにリターンする。給
湯要が判別された場合には、点火中であるか否かが判別
されることになり、点火中でない場合には、点火モード
が実行され、更に、中間モードが設定時間実行される。
そして、定常モードに移行する。点火中の場合には、直
接定常モードに移行する。以上の動作を所定時間経過毎
に繰り返す。

【００１２】〔別実施例〕上記実施例では、本発明を給
湯器に適用した実施例を示したが、ファンヒータ等にも
適用できる。又、ボイラの燃焼等においては、ファンを
一定回転数で回転させてダンパの開度により空気量を調
節するようにしてもよく、空気量調節手段等各部の具体
構成は各種変更できる。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体構成のブロック図

【図２】制御作動のフローチャート

【図３】ガス量とファン回転数の関係を示す説明図

【符号の説明】

２ バーナ ３ 空気量調節手段 ６ 燃料調節手段 １００ 制御手段 Ｓ１ 点火用設定値 Ｓ２ 中間設定値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ（２）への燃料供給量を調節する
   燃料調節手段（６）と、前記バーナ（２）への燃焼用空
   気供給量を調節する空気量調節手段（３）と、前記燃料
   調節手段（６）と前記空気量調節手段（３）の作動を制
   御する制御手段（１００）とが設けられ、前記制御手段
   （１００）の制御モードに、空燃比を定常目標値に制御
   する定常モードと、空燃比を前記定常目標値より大なる
   点火用設定値（Ｓ１）にして前記バーナ（２）に点火す
   る点火モードとが備えられ、前記制御手段（１００）
   が、前記バーナ（２）の燃焼を開始するときに、前記点
   火モードを実行してから前記定常モードに移行するよう
   に構成されている燃焼制御装置であって、 前記制御モードに、空燃比を前記点火用設定値（Ｓ１）
   より大なる中間設定値（Ｓ２）に制御する中間モードが
   備えられ、前記制御手段（１００）が、前記バーナ
   （２）の燃焼を開始するときに、前記点火モードの実行
   後、前記中間モードを経由して前記定常モードに移行す
   るように構成されている燃焼制御装置。