JPH0627575B2 - 給湯器の送風ファン制御装置 - Google Patents

給湯器の送風ファン制御装置

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JPH0627575B2
JPH0627575B2 JP2014498A JP1449890A JPH0627575B2 JP H0627575 B2 JPH0627575 B2 JP H0627575B2 JP 2014498 A JP2014498 A JP 2014498A JP 1449890 A JP1449890 A JP 1449890A JP H0627575 B2 JPH0627575 B2 JP H0627575B2
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俊也 辰村
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    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/08Regulating air supply or draught by power-assisted systems

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、給湯器の燃焼器(バーナ)に燃焼用エアを供
給する送風ファンの回転数を制御するための装置に関す
る。
(背景技術) 従来の給湯器にあっては、ガス路に比例弁を設け、比例
弁の電流値に応じて比例弁の開度を変化させ、これによ
って燃焼器への供給ガス量を制御している。一方、燃焼
器へ燃焼用エアを供給する送風ファンは、上記比例弁電
流を検知し、この比例弁電流に比例してファン回転数を
制御されている。すなわち、ファン回転数をN、比例弁
電流をi、比例定数をβとするとき、 N=β×i の関係によってファン回転数を決めている。
しかしながら、ガス路に供給されるガスのカロリーの違
いや、ガス圧の変動等の諸理由により比例弁の全開時に
おける燃焼器の燃焼能力にもバラツキが生じることがあ
り、このため比例弁の全開時において燃焼器が出力オー
バーとなることがある。
したがって、比例弁電流が最大値(比例弁の最大開度)
に達していない通常の運転状態においては、ファン回転
数を第4図のOA線に従って制御すればよい場合でも、
比例弁の全開時における出力オーバーを考慮して余裕の
ある風量となるように設計する必要がある。このため、
比例弁電流が最大値の場合のファン回転数をA点よりも
大きなB点に設定し、通常の運転状態においてもファン
回転数をOB線に従って制御している。
こうして従来にあっては、比例弁が全開になっていない
場合には、OA線で示すようなファン回転数であればよ
いにも拘らず、それよりも回転数の大きなOB線で制御
しているので、送風ファンの運転エネルギーを無駄に消
費していて効率が低く、また騒音が大きいという問題が
あった。
そこで、本願出願人は先に、実願平1−15140号
で、比例弁が最大開度に達したことを検知し、温度検知
手段及び水量検知手段からの検知信号に基づいて燃焼器
の実出力を求め、この実出力を指定出力と比較し、かつ
比例弁が最大開度に達している時に前記実出力が指定出
力よりも大きければ送風ファンのファン回転数を増大さ
せるものを提案した。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、ファンの回転数を一気にB点にまで上げ
ているので、A点とB点との中間の出力オーバー時には
送風過剰となってしまっていた。
(課題を解決するための手段) このため本発明の給湯器の送風ファン制御装置は、熱交
換器と、熱交換器に連なる水路の流量を検知する水量検
知手段と、熱交換器の入水温度及び出湯温度を検知する
温度検知手段と、熱交換器を加熱する燃焼器と、燃焼器
に連なるガス路に設けられた比例弁と、燃焼器に燃焼用
エアを供給する送風ファンと、前記温度検知手段及び水
量検知手段からの検知手段に基づいて燃焼器の実出力を
求め、この実出力を予め実出力を演算し記憶させた指定
出力と比較し、前記実出力が予め実出力を演算し記憶さ
せた指定出力よりも大きければ送風ファンのファン回転
数を実出力に基づいて制御するコントローラとを備えて
いる。
(作用) 本発明にあっては、実出力が予め実出力を演算し記憶さ
せた指定出力よりも大きければ、実出力に基づいてファ
ン回転数を増大させる方向へシフトさせているので、燃
焼器が出力オーバーとなっている時には大きなしかも適
正な風量を送ることができる。一方、実出力が予め実出
力を演算し記憶させた指定出力よりも小さい通常の運転
状態では、大き過ぎない適正なファン回転数で送風ファ
ンを運転させることができ、不必要な騒音を小さくで
き、燃焼状態も悪化させず、送風ファンの送風効率も良
好となる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図に示すように、水路2には熱交換器1が設けられ
ており、水路2の入水側には水の温度を検知するための
入水サーミスタ4と水流量を検知するための水量センサ
ー3が設けられており、水路2の出湯側には湯の温度を
検知するための出湯サーミスタ5と水量サーボバルブ1
7が設けられている。
熱交換器1を加熱する燃焼器6には、燃焼器6に燃焼用
エアを供給するための送風ファン9が付設されており、
送風ファン9には送風ファン9のファン回転数を検知す
るための回転数センサー20が取り付けられている。燃
焼器6にガスを供給するためのガス路7には、比例弁8
と一対の電磁弁15、16が設けられている。
この給湯器は、マイクロコンピュータを用いたコントロ
ーラ10によって制御されており、コントローラ10は
例えば第2図に示すような構成となっている。演算制御
部13(マイクロコンピュータ)には、水量センサー
3、入水サーミスタ4及び出湯サーミスタ5からの検知
信号が入力されており、ここでは水路2の流量w及び熱
交換器1の前後の出湯温度Tと入水温度Tの温度差
tが検出されている。そして、演算制御部13は、燃焼
器6の実出力 を求める演算機能と、この実出力を予め演算したあと記
憶させてある指定出力と比較する比較判定機能とを備え
ている。バルブ駆動部19は、水量サーボバルブ17を
駆動して水路2を流れる水量を制御するものであり、ス
イッチパネル(図示せず)等からの入力信号によって演
算制御部13からバルブ駆動部19へ制御信号が出力さ
れる。弁駆動部18は、電磁弁15、16の開閉を制御
すると共に比例弁8の電流値を制御することによって比
例弁8の開度(ガス量)を変化させており、演算制御部
13から弁駆動部18へ制御信号が出力される。比例弁
8の開度を制御している比例弁電流は比例弁電流検知部
11で検知されており、ファン回転数制御部12は通常
運転状態では演算制御部13からの信号により比例弁電
流iに比例したファン回転数Nで送風ファン9を運転し
ている(すなわち、N=α×i:αは比例定数)。ま
た、ファン回転数制御部12は演算制御部13からの信
号によって出力オーバー時の運転状態に移行することも
でき、この運転状態では求められた実出力に対応して実
験式により算出された回転数で送風ファン9が運転され
る。従って、実出力が指定出力の107%の場合でも、
105%の場合でも出力に見合った大きなファン回転数
で送風ファン9を運転することができる。さらに、回転
数センサー20からの信号は演算制御部13へ入力され
ており、ファン回転数はコントローラ10によってフィ
ードバック制御されている。演算制御部13は、比例弁
電流検知部11からの信号によって比例弁電流が最大値
ioに達したか否かを判定しており、比例弁電流が最大値
ioに達するとタイマ14にセット信号が出力される。セ
ットされたタイマー14は計時動作を行い、予め設定さ
れている一定時間が経過するまでに比例弁電流が最大値
でなくなれば演算制御部13からのリセット信号によっ
てリセットされ、あるいは一定時間が経過すると演算制
御部13へカウントアップ信号を入力する。
しかして、比例弁電流が最大値に達していない通常運転
状態においては、送風ファン9は N=α×i に従い、第4図のOA線に従って制御されている。
一方、コントローラ10は、第3図のようなフローチャ
ートに従って、燃焼器6の出力がオーバーしていないか
検知しており、オーバー出力であればファン回転数を増
大させるように制御モードを変更する。すなわち、比例
弁電流が最大値ioに達しているか否か判断し、達してい
なければ、通常運転状態を継続し、再び比例弁電流が最
大値に達しているか否かを判断する。比例弁電流が最大
値ioに達していれば(第4図のA点)、タイマー14を
セットし、一定時間が経過するまでにリセットされた場
合には通常運転状態を継続する。一方、一定時間を経過
してタイマ14から演算制御部13へカウントアップ信
号が入力されると、演算制御部13は実出力を予め実出
力を演算し記憶させた指定出力とを比較し、比例弁8の
全開時に燃焼器6が出力オーバーとなっていないか判断
する。そして、実出力が指定出力以下であればファン回
転数Nはα×ioのままで通常運転状態を継続する。実出
力信号が指定出力よりも大きければ、ファン回転数は、
実出力に対応してあらかじめ実験で決められた式に基づ
いて設定される。すなわち、AB線に沿って制御される
のである。この結果、比例弁8が制御状態にある時は比
例弁電流に基づき、比例弁8の制御範囲を越えたときは
実出力に基づいて送風ファンを制御することとなり、出
力オーバー時も連続的に適正な空気を燃焼器6に供給で
き、燃焼に余裕が生じるのである。
尚、本実施例では、比例弁が最大開度に達したことを検
知してこの制御を行っているが、指定出力を水量と入水
温度と設定温度とから演算し、比例弁にその出力を出す
と同時に実出力と比較し、比例弁が最大開度になってい
なくとも送風ファンを出力オーバー時の制御に移行させ
るようにしてもよい。このようにすれば、応答の遅い送
風ファンを少しでも速く目標回転数に到達させることが
できる。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、比例弁が全開になって出
力オーバーした場合には、ファン回転数を実出力に基づ
いて制御しているので、通常の運転状態よりも大きくし
かも適正な風量を燃焼器へ送ることができる。一方、比
例弁が最大開度に達していない場合や最大開度になって
いても実際には出力オーバーになっていない場合には低
いファン回転数で送風ファンを運転することができ、送
風ファンによる騒音を小さくできると共に適切なファン
回転数で送風ファンを運転することによって送風効率を
良好にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
同上のコントローラの一例を示すブロック図、第3図は
同上の制御方法を示すフローチャート、第4図は同上の
送風ファンの回転数と燃焼器の燃焼能力との関係を示す
グラフである。 1……熱交換器 2……水路 3……水量センサー 4……入水サーミスタ 5……出湯サーミスタ 6……燃焼器 7……ガス路 8……比例弁 9……送風ファン 10……コントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱交換器と、熱交換器に連なる水路の流量
    を検知する水量検知手段と、熱交換器の入水温度及び出
    湯温度を検知する温度検知手段と、熱交換器を加熱する
    燃焼器と、燃焼器に連なるガス路に設けられた比例弁
    と、燃焼器に燃焼用エアを供給する送風ファンと、前記
    温度検知手段及び水量検知手段からの検知信号に基づい
    て燃焼器の実出力を求め、この実出力を予め実出力を演
    算し記憶させた指定出力と比較し、前記実出力が予め実
    出力を演算し記憶させた指定出力よりも大きければ送風
    ファンのファン回転数を実出力に基づいて制御するコン
    トローラとを備えたことを特徴とする給湯器の送風ファ
    ン制御装置。
JP2014498A 1990-01-23 1990-01-23 給湯器の送風ファン制御装置 Expired - Fee Related JPH0627575B2 (ja)

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