JPH0742934A - Combustion apparatus - Google Patents
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- JPH0742934A JPH0742934A JP20987293A JP20987293A JPH0742934A JP H0742934 A JPH0742934 A JP H0742934A JP 20987293 A JP20987293 A JP 20987293A JP 20987293 A JP20987293 A JP 20987293A JP H0742934 A JPH0742934 A JP H0742934A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼空気供給量の計測
手段を備えた燃焼装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion device equipped with a combustion air supply amount measuring means.
【0002】[0002]
【従来の技術】図15には燃焼装置として一般的に知られ
ている給湯器の模式構成が示されている。同図におい
て、1は器具ケース、2は燃焼ファン、3はバーナ、4
は給湯熱交換器をそれぞれ示している。この種の給湯器
では、給水管(図示せず)から給湯熱交換器4に供給さ
れる水がバーナ3の燃焼火力でもって加熱されて湯が作
り出され、この湯が給湯熱交換器4の出口側から給湯管
(図示せず)を通して所望の給湯場所に導かれる。2. Description of the Related Art FIG. 15 shows a schematic configuration of a water heater generally known as a combustion device. In the figure, 1 is an instrument case, 2 is a combustion fan, 3 is a burner, 4
Indicate hot water supply heat exchangers. In this type of water heater, the water supplied from the water supply pipe (not shown) to the hot water heat exchanger 4 is heated by the combustion heat of the burner 3 to produce hot water, and this hot water of the hot water heat exchanger 4 is used. From the outlet side, it is guided to a desired hot water supply location through a hot water supply pipe (not shown).
【0003】給湯器の燃焼運転は制御装置により制御さ
れており、制御装置は、入水温度と、入水量と、出湯温
度の各情報を受け、入水温度が設定温度となるように燃
焼量を制御するとともに、その燃焼量に合うように燃焼
空気の供給量が制御されている。The combustion operation of the water heater is controlled by a controller, which receives information on the incoming water temperature, the incoming water amount, and the outgoing hot water temperature, and controls the burning amount so that the incoming water temperature becomes a set temperature. In addition, the supply amount of combustion air is controlled so as to match the combustion amount.
【0004】この燃焼空気の供給量を制御するために、
この種の給湯器では、燃焼ファン2からバーナ3に供給
される空気量を、例えば、風速センサを用いて計測す
る。この計測値に基づき、燃焼ファン2の回転数を制御
することにより燃焼量に対応する空気量制御が行われて
いる。In order to control the supply amount of this combustion air,
In this type of water heater, the amount of air supplied from the combustion fan 2 to the burner 3 is measured using, for example, a wind speed sensor. Based on this measurement value, the air amount control corresponding to the combustion amount is performed by controlling the rotation speed of the combustion fan 2.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記空気量を計測する
センサの設置候補場所として、一般的には、図15のA〜
Eの何れかの位置が考えられている。As a candidate installation location for the sensor for measuring the air amount, generally, A to A in FIG.
Any position of E is considered.
【0006】Aは燃焼ファン2の吸い込み口の領域、B
は燃焼ファン2の吹き出し口領域、Cはエアーチャンバ
内、Dはバーナ3の一次空気(バーナ3内に導入される
空気)と燃料ガスを混合する混合領域、Eは排気トップ
領域をそれぞれ示している。Dの部分にセンサを設けた
場合には、ガスノズル(図示ぜず)からバーナ3内に噴
出される燃料ガスの影響が危惧されることとなり、ま
た、Eの部分に設けたときには、空気量を直接的に計測
せずに、燃焼排気ガスの流速を検出して間接的に供給空
気量を計測することとなるが、この場所での計測は、排
気ガスの流れ方向や流速分布が必ずしも一様でなく、時
間的にも変動し、センサの設置位置の違いによって検出
値にばらつきが生じるという問題がある。A is the area of the suction port of the combustion fan 2, and B is
Is an outlet area of the combustion fan 2, C is an air chamber, D is a mixing area for mixing the primary air of the burner 3 (air introduced into the burner 3) with fuel gas, and E is an exhaust top area. There is. When the sensor is provided in the portion D, the influence of the fuel gas ejected from the gas nozzle (not shown) into the burner 3 is feared, and when the sensor is provided in the portion E, the air amount is directly changed. It is necessary to detect the flow velocity of the combustion exhaust gas and indirectly measure the supply air amount without measuring the flow rate of the combustion exhaust gas. However, there is a problem that the detected value fluctuates due to the difference in the installation position of the sensor as well as the temporal fluctuation.
【0007】また、Aの位置も空気の流れの向きが複雑
であり、Bの位置はその場所および時間によって空気の
流れの流速のばらつきが大きく、Cの場所も同様に空気
の流れの方向が整っておらず、これら何れの場所にセン
サを設ける場合も、正確な空気供給量を計測することが
困難になるという問題が生じる。At the position A, the direction of the air flow is complicated, at the position B, the flow velocity of the air varies greatly depending on the place and time, and at the position C, the direction of the air flow is the same. If the sensors are not arranged and the sensors are provided at any of these locations, there arises a problem that it becomes difficult to measure the accurate air supply amount.
【0008】本発明者は、このような空気の流れ方向や
流速分布の場所的変動に起因して生じる風速センサの検
出出力のばらつき発生状態を実験により確かめてみた。
図5〜図8はこの実験結果を示したもので、図5は燃焼
ファン2の送風出口(吹き出し口)に熱線ヒータタイプ
の風速センサを配置し、この風速センサを図9に示す如
く、送風出口の四角形をした平面上の下辺をX辺、左右
の左端の辺をY辺とし、Y軸原点から6mm,12mm,18m
m,30mm,36mm,42mmの位置をY方向の各定点位置と
し、各Y方向の定点位置で、風速センサをX軸方向に移
動していったときの各移動位置での風速センサの風速検
出値をプロットしてグラフに表したものである。The inventor of the present invention has confirmed by experiments the occurrence state of variations in the detection output of the wind speed sensor caused by such spatial variations in the air flow direction and flow velocity distribution.
FIGS. 5 to 8 show the results of this experiment. In FIG. 5, a wind speed sensor of the heat wire heater type is arranged at the air outlet (blow-out port) of the combustion fan 2, and this air velocity sensor is used to blow air as shown in FIG. 6mm, 12mm, 18m from the origin of the Y-axis, with the bottom side on the plane that is the square of the exit as the X side and the left and right left sides as the Y side.
The positions of m, 30 mm, 36 mm, and 42 mm are set as fixed points in the Y direction, and at each fixed point in the Y direction, the wind speed sensor detects the wind speed at each moving position when moving in the X axis direction. The values are plotted and shown in a graph.
【0009】また、図6のグラフは、図5の場合とは逆
に、X軸原点から6mm,12mm,18mm,30mm,42mm,48mm
の各位置を定点位置とし、このX軸方向の各定点位置上
で、風速センサをY軸方向に移動し、各Y軸方向の移動
位置における風速センサの風速検知データをプロットし
てグラフに表したものであり、図7は、X軸上の6mm,
12mm,18mm,30mm,36mm,42mmの各位置をX方向の定点
位置とし、この各定点位置上で、風速センサをY軸方向
に移動して風速検知データを求め、この風速検知データ
に基づき空気流れの乱れ強さ、つまり、空気流れの平均
流速Uに対する風速実効値を乱れ強さとしてプロット
し、グラフに表したものである。In contrast to the case of FIG. 5, the graph of FIG. 6 is 6 mm, 12 mm, 18 mm, 30 mm, 42 mm, 48 mm from the origin of the X axis.
Is set as a fixed point position, the wind speed sensor is moved in the Y axis direction on each fixed point position in the X axis direction, and the wind speed detection data of the wind speed sensor at the moved position in each Y axis direction is plotted and displayed in a graph. Fig. 7 shows 6 mm on the X-axis,
The 12 mm, 18 mm, 30 mm, 36 mm, and 42 mm positions are set as fixed point positions in the X direction, and the wind speed sensor is moved in the Y-axis direction on each of these fixed point positions to obtain the wind speed detection data. The turbulence intensity of the flow, that is, the wind velocity effective value with respect to the average flow velocity U of the air flow is plotted as the turbulence intensity and is represented in a graph.
【0010】図8に示すグラフは、X軸方向の位置が24
mm,Y軸方向の位置が24mmの点、つまり、送風出口の中
心点の位置と、X軸方向に30mm,Y軸方向に24mmの位置
との2点の位置で、風速センサにより、風速を検出し、
この風速と、吹き込み口に配置したオリフィスの前後差
圧から求めた空気流量との関係を示したものである。こ
れら図5〜図7のグラフから明らかな如く、燃焼ファン
吹き出し口領域Bにおいては風速センサの設置位置によ
って風速検知データにばらつきがある。また、図8のグ
ラフから明らかな如く、風速センサの設置位置によって
空気流量に対する風速検出値がばらついているものの、
空気体積と風速の間には一次の関係にあることが確認で
きた。In the graph shown in FIG. 8, the position in the X-axis direction is 24.
mm, the position of 24 mm in the Y-axis direction, that is, the position of the center point of the air outlet and the position of 30 mm in the X-axis direction, and the position of 24 mm in the Y-axis direction, the wind speed sensor Detect and
The relationship between the wind speed and the air flow rate obtained from the differential pressure across the orifice arranged at the blowing port is shown. As is clear from the graphs of FIGS. 5 to 7, in the combustion fan outlet area B, the wind speed detection data varies depending on the installation position of the wind speed sensor. Further, as is clear from the graph of FIG. 8, although the wind speed detection value with respect to the air flow rate varies depending on the installation position of the wind speed sensor,
It was confirmed that there is a linear relationship between the air volume and the wind speed.
【0011】本発明者はこのようなデータのばらつきが
空気流れの方向や流速のばらつきに起因して生じている
ものと考え、これを確認するために、図10に示すよう
に、燃焼ファン2の送風出口部に長さ160 mmの整流筒を
延長形成し、この整流筒の出側で、同様に、風速センサ
を移動して、風速の場所的ばらつきがどの程度改善され
るかの実験を試みた。その実験結果が図11〜図14に示さ
れている。図11は前記図5に、図12は前記図6に、図13
は前記図7に、図14は前記図8にそれぞれ対応してい
る。この実験結果から明らかなように、整流筒を設ける
ことにより、燃焼ファンの送風出口から送出される空気
は整流筒により整流されて空気の流れ方向のばらつきと
流速分布のばらつきが抑制され、その結果として、整流
筒を設けない場合のデータに比べ、整流筒を設けたこと
により、ばらつきの小さいデータが得られている。ま
た、図13から160 mmの延長筒は速度変動乱れを低減して
いることが分かる。The present inventor believes that such data variation is caused by the air flow direction and flow velocity variation, and in order to confirm this, as shown in FIG. 10, the combustion fan 2 is used. A 160 mm long rectifying cylinder was extended and formed at the air outlet of the, and the wind speed sensor was moved on the outlet side of this rectifying cylinder in the same manner to conduct an experiment to see how the local variations in wind speed were improved. I tried. The experimental results are shown in FIGS. 11 is shown in FIG. 5, FIG. 12 is shown in FIG. 6, and FIG.
Corresponds to FIG. 7 and FIG. 14 corresponds to FIG. As is clear from this experimental result, by providing the rectifying cylinder, the air delivered from the air outlet of the combustion fan is rectified by the rectifying cylinder to suppress the variation in the air flow direction and the variation in the flow velocity distribution. As a result, compared to the data when the rectifying cylinder is not provided, the data having less variation is obtained by providing the rectifying cylinder. In addition, it can be seen from Fig. 13 that the extension cylinder of 160 mm reduces velocity fluctuation disturbance.
【0012】このように、燃焼ファンの送風出口側に整
流筒を設けることにより、ばらつきの小さい検出データ
を得ることができる。しかしながら、整流筒を設ける
と、その分、給湯器の高さ方向の寸法が大きくなり、給
湯器が大型化してしまうという新たな問題が生じる。As described above, by providing the flow straightening cylinder on the blower outlet side of the combustion fan, it is possible to obtain detection data with little variation. However, the provision of the straightening cylinder causes a new problem that the dimension of the water heater in the height direction increases correspondingly and the water heater becomes large.
【0013】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、前記整流筒を設けることに
よる装置の大型化を避けることができ、しかも、空気の
流れの方向や流速のばらつき等に影響されず、供給空気
量を正確に計測することができる燃焼装置を提供するこ
とにある。The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to avoid an increase in the size of the device due to the provision of the flow straightening cylinder, and moreover, to improve the direction of air flow and the flow velocity. An object of the present invention is to provide a combustion device that can accurately measure the supply air amount without being affected by variations and the like.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、バーナの上流側に給排気用の燃焼ファンが設け
られている燃焼装置において、前記燃焼ファンの送風出
口から排気トップ部に至る空気流路に空気導入口を設
け、この空気導入口よりも下流側に空気排出口を設けて
空気のバイパス通路を形成し、このバイパス通路にファ
ン送風の空気量を計測するためのセンサが設けられてい
ることを特徴として構成されている。In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, the present invention is, in a combustion device in which a combustion fan for supply and exhaust is provided on the upstream side of a burner, an air introduction port is provided in an air flow path from a blowout port of the combustion fan to an exhaust top portion, An air outlet is provided on the downstream side of the inlet to form an air bypass passage, and a sensor for measuring the amount of air blown by the fan is provided in the bypass passage.
【0015】[0015]
【作用】上記構成の本発明において、燃焼ファンから送
出された空気は燃焼ファンの送風出口から排気トップ部
に至る空気流路に沿って流れるが、その空気の流れの一
部はバイパス通路に分岐して流れる。このバイパス通路
を流れる空気は整流されてその流れの向きが整えられ、
流速が均一化されてセンサ設置領域を通る。このときに
センサによりその空気の流速等の空気量計測情報が検出
されることで、流速のばらつきや流れ方向のばらつきの
影響のない正確な空気量計測が達成される。In the present invention having the above-mentioned structure, the air sent from the combustion fan flows along the air flow path from the air outlet of the combustion fan to the exhaust top portion, but a part of the air flow is branched to the bypass passage. Then flow. The air flowing through this bypass passage is rectified and the direction of the flow is adjusted,
The flow velocity is made uniform and passes through the sensor installation area. At this time, the sensor detects the air amount measurement information such as the flow velocity of the air, thereby achieving the accurate air amount measurement without the influence of the variation of the flow velocity and the variation of the flow direction.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には本発明に係る燃焼装置の一実施例の模式
構成が示されている。本実施例の燃焼装置も、従来例と
同様に、給湯器を例にして示されており、従来例と同一
の部分には同一符号を付して、重複説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a combustion apparatus according to the present invention. Similarly to the conventional example, the combustion apparatus of the present embodiment is also shown by taking the water heater as an example. The same parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted.
【0017】本実施例が従来例と異なる特徴的なこと
は、燃焼ファン2の出側の側壁に空気導入孔5を設け
て、バイパス通路6を分岐形成し、このバイパス通路6
の出口(空気排出口)9を排気トップ側の排気孔7から
外側に導出し、このバイパス通路6の途中に空気量を計
測するための風速センサ8を設けたことである。そし
て、本実施例では、この風速センサ8の上流側を長い区
間Lにかけて通路が真直なストレート部10を形成し、燃
焼ファン2側からこのバイパス通路6に入り込んだ空気
の流れをこのストレート部10で整流し、空気の流れの向
きを揃え、バイパス通路6内の流速の分布を均一化して
おり、この整流した空気の流れを風速センサ8側に供給
するようにしている。This embodiment is different from the conventional example in that an air introduction hole 5 is provided in the side wall on the outlet side of the combustion fan 2 to form a bypass passage 6 in a branched manner.
The outlet (air exhaust port) 9 is led out from the exhaust hole 7 on the exhaust top side, and a wind speed sensor 8 for measuring the amount of air is provided in the middle of the bypass passage 6. Further, in this embodiment, a straight portion 10 having a straight passage is formed over the long section L on the upstream side of the wind speed sensor 8, and the flow of air entering the bypass passage 6 from the side of the combustion fan 2 is directed to the straight portion 10. Is rectified to align the direction of the air flow to make the flow velocity distribution in the bypass passage 6 uniform, and the rectified air flow is supplied to the wind speed sensor 8 side.
【0018】このように、本実施例では、燃焼ファン2
からバーナ3側に供給される空気の一部がバイパス通路
6に取り込まれ、整流されてその風速が風速センサ8に
より検出されるので、空気の流れ方向のばらつきや流速
分布のばらつきの影響を受けない正確な風速を検出する
ことができる。そして、この風速センサ8により検出さ
れた風速検出信号は、制御装置(図示せず)側に供給さ
れ、制御装置のマイクロコンピュータ等により、空気量
に換算され、燃焼制御の空気供給量情報として利用され
ることとなる。なお、バイパス通路6を流れる空気量
は、燃焼ファン2から送出される総空気量の一部の空気
量であり、その一部の空気量がセンサにより求められる
が、バイパス通路6を通る空気量と燃焼ファン2からバ
ーナ3側に供給される基幹空気量との間には一定の比例
相関関係を有するので、制御装置側の演算処理により、
風速センサ8の風速情報に基づいて、燃焼ファン2から
バーナ3に供給される空気量が正確に求められることと
なる。As described above, in this embodiment, the combustion fan 2
Since a part of the air supplied from the side to the burner 3 side is taken into the bypass passage 6 and rectified and the wind speed thereof is detected by the wind speed sensor 8, it is affected by the fluctuation of the air flow direction and the fluctuation of the flow velocity distribution. Not accurate wind speed can be detected. The wind speed detection signal detected by the wind speed sensor 8 is supplied to the control device (not shown), converted into an air amount by a microcomputer of the control device, and used as air supply amount information for combustion control. Will be done. The amount of air flowing through the bypass passage 6 is a part of the total amount of air sent from the combustion fan 2. The partial amount of air is obtained by the sensor. Since there is a constant proportional correlation between the amount of basic air supplied from the combustion fan 2 to the burner 3 side, and by the arithmetic processing on the control device side,
Based on the wind speed information of the wind speed sensor 8, the amount of air supplied from the combustion fan 2 to the burner 3 can be accurately obtained.
【0019】図2および図3は本実施例の装置を用いた
空気量計測の実験データを示したものである。図2は、
空気流量と各空気流量に対するセンサ出力の関係を示し
たもので、空気流量に対し、センサ出力が直線関係を有
している。2 and 3 show experimental data for measuring the amount of air using the apparatus of this embodiment. Figure 2
The relationship between the air flow rate and the sensor output for each air flow rate is shown, and the sensor output has a linear relationship with the air flow rate.
【0020】図3は横軸に空気流量をとり、縦軸に風速
をとって表したグラフであり、風速の値は、センサ出力
電圧を風速の値に換算することにより求めたものであ
る。この図3のグラフからも分かるように、各空気流量
に対して風速が直線関係を有しており、精度の高い検出
データが得られていることが実証されている。この図3
から分かるように、風速と送風量(空気流量)は比例関
係を有しているので、風速値を空気流量に換算すること
により、風速センサ8の検出出力から精度の高い空気供
給量のデータが得られることが理解できる。FIG. 3 is a graph in which the horizontal axis represents the air flow rate and the vertical axis represents the wind speed. The value of the wind speed is obtained by converting the sensor output voltage into the value of the wind speed. As can be seen from the graph of FIG. 3, the wind speed has a linear relationship with each air flow rate, and it has been proved that highly accurate detection data is obtained. This Figure 3
As can be seen from the above, since the wind speed and the air flow rate (air flow rate) have a proportional relationship, by converting the wind speed value into the air flow rate, highly accurate air supply amount data can be obtained from the detection output of the wind speed sensor 8. You can understand that you can get it.
【0021】本実施例によれば、バイパス通路6側に空
気の一部を分流し、この分流空気をストレート部10で整
流したことにより、空気流れの速度や方向の場所的およ
び時間的ばらつきがなくなり、非常に精度のよい空気量
計測が可能となっている。前記ストレート部10の長さ
は、あまり短いと整流作用が不十分となり、あまり長す
ぎると空気の流れの圧力損失が大きくなくなるので、ス
トレート部10の長さは短すぎたり長すぎたりしない適切
な長さにする必要がある。本発明者は、実験によりその
ストレート部10の長さに対する整流効果を調べたとこ
ろ、ストレート部10の長さをL,バイパス通路6の直径
をDとしたとき、空気流れの圧力損失が問題とならない
範囲で、L≧3dの関係を満足するように設定するのが
望ましいという結果を得ており、本実施例はこの結果に
基づいてストレート部10の長さを設定している。According to this embodiment, a part of the air is diverted to the side of the bypass passage 6 and the diverted air is rectified by the straight portion 10, so that the velocity and direction of the air flow vary locally and temporally. It has become possible to measure the air volume with extremely high accuracy. If the length of the straight portion 10 is too short, the rectifying action will be insufficient, and if it is too long, the pressure loss of the air flow will not be large, so the length of the straight portion 10 is not too short or too long. Need to be length. The present inventor examined the rectification effect on the length of the straight portion 10 by an experiment, and found that when the length of the straight portion 10 is L and the diameter of the bypass passage 6 is D, the pressure loss of the air flow is a problem. It has been obtained that it is desirable to set the relationship of L ≧ 3d within the range that does not occur, and in this embodiment, the length of the straight portion 10 is set based on this result.
【0022】また、本実施例では、燃焼ファン2からバ
ーナ3に至る基幹空気通路からバイパス通路6を分岐形
成しているので、たとえ、送風空気中にダストが含まれ
ていても、このダストはその慣性によって基幹空気通路
に沿って流れようとするため、バイパス通路6側にダス
トが入り込むのを避けることができ、このダストが風速
センサの風速検知素子(ホット抵抗ワイヤ)に付着堆積
してセンサ性能が悪くなるという不具合を防止すること
ができる。Further, in this embodiment, since the bypass air passage 6 is branched from the main air passage extending from the combustion fan 2 to the burner 3, even if the blown air contains dust, this dust will be generated. Since the inertia tends to flow along the main air passage, it is possible to prevent dust from entering the bypass passage 6 side, and this dust adheres to and accumulates on the wind velocity detecting element (hot resistance wire) of the wind velocity sensor to cause the sensor. It is possible to prevent the problem that the performance is deteriorated.
【0023】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例ではバイパス通路6の空気導入口を燃焼ファン2
の送風出口部に設け、バイパス通路の空気排出口9を排
気トップ側の排気孔7側に形成したが、バイパス通路6
の空気導入口5は燃焼ファン2の送風出口部から排気ト
ップ部に至る空気流路の適宜の位置に設け、バイパス通
路の空気排出口9はこの空気導入口5よりも下流側に設
置すればよく、本実施例以外の様々なバイパス通路の構
成態様とすることができる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various embodiments can be adopted. For example, in the above embodiment, the air inlet of the bypass passage 6 is connected to the combustion fan 2
The air discharge port 9 of the bypass passage is formed on the exhaust hole 7 side of the exhaust top side.
The air introduction port 5 is provided at an appropriate position in the air flow path from the blower outlet of the combustion fan 2 to the exhaust top, and the air discharge port 9 of the bypass passage is provided downstream of the air introduction port 5. Of course, various bypass passage configurations other than the present embodiment can be adopted.
【0024】図4は、バイパス通路6の他の各種構成態
様を示したもので、バイパス通路6aは、空気導入口5
と空気排出口9をともに燃焼ファン2の送風出口領域に
設けたものであり、バイパス通路6bは空気導入口5を
燃焼ファン2の送風出口部に設け、空気排出口9をエア
ーチャンバに設けたものであり、バイパス通路6cは空
気導入口5を燃焼ファン2の送風出口側に設け、空気排
出口9を燃焼室に設けたものであり、バイパス通路6d
は空気導入口5を同様に燃焼ファン2の送風出口部に設
け、空気排出口9を排気トップ側に設けたものである。FIG. 4 shows various other configurations of the bypass passage 6, in which the bypass passage 6a has an air introduction port 5
And the air outlet 9 are both provided in the air outlet area of the combustion fan 2, the bypass passage 6b is provided with the air inlet 5 at the air outlet of the combustion fan 2, and the air outlet 9 is provided in the air chamber. The bypass passage 6c is provided with the air inlet port 5 on the blower outlet side of the combustion fan 2 and the air outlet port 9 in the combustion chamber.
Similarly, the air inlet 5 is similarly provided at the air outlet of the combustion fan 2, and the air outlet 9 is provided at the exhaust top side.
【0025】バイパス通路6eは空気導入口5を燃焼フ
ァン2の送風出口部に設け、空気排出口9を器具ケース
1内の大気に開放したものであり、バイパス通路6fは
空気導入口5を送風出口部に設け、空気排出口9を器具
ケース1外の大気に開放したものであり、バイパス通路
6gは空気導入口5をエアーチャンバ内に設け、空気排
出口9を燃焼室内に設けたものであり、バイパス通路6
hは空気導入口をエアーチャンバ内に設け、空気排出口
9を排気トップ側に設けたものであり、バイパス通路6
iは空気導入口5をエアーチャンバ内に設け、空気排出
口9を器具ケース1内の大気に開放したものであり、バ
イパス通路6jは空気導入口5をエアーチャンバ内に設
け、空気排出口9を器具ケース1外の大気に開放したも
のであり、このように、様々な構成態様でバイパス通路
を形成することができる。The bypass passage 6e is provided with the air inlet 5 at the air outlet of the combustion fan 2, and the air outlet 9 is open to the atmosphere in the instrument case 1. The bypass passage 6f blows the air through the air inlet 5. It is provided at the outlet, the air outlet 9 is open to the atmosphere outside the instrument case 1, and the bypass passage 6g is provided with the air inlet 5 inside the air chamber and the air outlet 9 inside the combustion chamber. Yes, bypass passage 6
The symbol h indicates that the air inlet is provided in the air chamber and the air outlet 9 is provided on the exhaust top side.
Reference numeral i designates the air inlet 5 provided in the air chamber and the air outlet 9 opened to the atmosphere in the instrument case 1, and the bypass passage 6j provides the air inlet 5 in the air chamber and the air outlet 9 Is opened to the atmosphere outside the instrument case 1, and thus the bypass passage can be formed in various configurations.
【0026】これらの通路の中で、前記バイパス通路6
a,6bのように、空気排出口9を燃焼ファン2からバ
ーナ3に至る空気流路に設けることにより、バイパス通
路に入り込んだ空気は本流の基幹空気の流れに戻るの
で、燃焼空気量の損失を防止することができる。また、
バイパス通路6c〜6jの場合は、空気導入口5から空
気排出口9までの距離を十分とれるので、空気流れのス
レート部10による整流効果を十分に高めることができ
る。特に、バイパス通路6c,6gの構成としたときに
は、前記の如くバイパス通路を流れる空気の整流効果が
十分期待できる上に、バイパス通路を通った空気が燃焼
室内に排出されるため、給湯熱交換器4の排気ガス通路
が煤により多少閉塞気味になっても、風速(風量)検出
を正確に行うことができるという効果が得られる。Among these passages, the bypass passage 6
By providing the air discharge port 9 in the air flow path from the combustion fan 2 to the burner 3 as in a and 6b, the air that has entered the bypass passage returns to the main air flow of the main flow, so that the loss of the combustion air amount. Can be prevented. Also,
In the case of the bypass passages 6c to 6j, a sufficient distance can be secured from the air introduction port 5 to the air discharge port 9, so that the rectifying effect of the slate portion 10 of the air flow can be sufficiently enhanced. In particular, when the bypass passages 6c and 6g are configured, the rectifying effect of the air flowing through the bypass passage can be expected sufficiently and the air that has passed through the bypass passage is discharged into the combustion chamber. Even if the exhaust gas passage 4 is somewhat blocked due to soot, the effect that the wind speed (air volume) can be accurately detected is obtained.
【0027】すなわち、バイパス通路の空気排気口9を
排気トップ側や外部の大気に開放して設けたときには、
給湯熱交換器4に煤が付着堆積すると、その煤の空気抵
抗によってバーナ3側に流れる基幹空気流量が減少する
が、これに対し、バイパス通路には煤の空気抵抗が作用
しないので、むしろ通常時以上の空気量が流れ、バイパ
ス通路を流れる空気量と基幹空気流量との比例関係が崩
れ、風速センサによる風量検出結果に誤差が生じる。こ
れに対し、バイパス通路の空気排気口9を燃焼室に設け
た場合には、給湯熱交換器4の付着煤がバイパス通路を
流れる空気の抵抗成分となるので、バイパス通路の空気
流量も減少して、基幹空気流量とバイパス通路の空気流
量との比例関係が保たれることとなり、これにより、煤
の付着が生じても、空気流量の検出を正確に行うことが
できるという効果が得られるのである。That is, when the air exhaust port 9 of the bypass passage is provided open to the exhaust top side or the outside atmosphere,
When soot adheres to and accumulates on the hot water supply heat exchanger 4, the air resistance of the soot reduces the basic air flow rate flowing to the burner 3 side. On the other hand, since the soot air resistance does not act on the bypass passage, it is rather normal. An air flow of more than an hour flows, the proportional relationship between the air flow through the bypass passage and the basic air flow is broken, and an error occurs in the air flow detection result by the wind speed sensor. On the other hand, when the air exhaust port 9 of the bypass passage is provided in the combustion chamber, the soot adhering to the hot water supply heat exchanger 4 becomes a resistance component of the air flowing through the bypass passage, so the air flow rate of the bypass passage also decreases. Therefore, the proportional relationship between the basic air flow rate and the air flow rate in the bypass passage is maintained, and this has the effect that the air flow rate can be accurately detected even if soot adheres. is there.
【0028】また、上記実施例における風速センサ8は
ホットワイヤタイプのもの(ヒータワイヤに風が当たる
とき、その風速の大きさに対応した冷却による抵抗変化
に基づき風速を検知するタイプのもの)を用いている
が、カルマン渦を利用して風速を検知するタイプのもの
や、上流側と下流側の差圧を利用して風速を検知するタ
イプのもの等、様々なタイプの風速センサを用いること
ができる。Further, the wind speed sensor 8 in the above embodiment is of a hot wire type (when the wind hits the heater wire, it detects the wind speed based on the resistance change due to cooling corresponding to the magnitude of the wind speed). However, it is possible to use various types of wind speed sensors such as those that use the Karman vortex to detect the wind speed and those that use the differential pressure between the upstream side and the downstream side to detect the wind speed. it can.
【0029】さらに、上記実施例では空気流量を計測す
るためのセンサとして風量を間接的に検出する風速セン
サを用いたが、もちろん、風量を直接検出するセンサを
用いてもよい。Further, in the above embodiment, the air velocity sensor indirectly detecting the air flow rate is used as the sensor for measuring the air flow rate, but of course, a sensor directly detecting the air flow rate may be used.
【0030】さらに、上記実施例では燃焼装置として、
給湯器を例にして説明したが、本発明は、風呂釜や、ガ
スあるいは石油を燃料とする暖房機等の他の種類の燃焼
装置にも適用されるものである。Further, in the above embodiment, as the combustion device,
Although the water heater has been described as an example, the present invention is also applicable to other types of combustion devices such as a bath kettle and a heater that uses gas or oil as a fuel.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明は、燃焼ファンの送風出口から排
気トップ部に至る空気流路に空気導入口を設けてバイパ
ス通路を形成し、このバイパス通路にファン送風の空気
量を計測するためのセンサを設けたものであるから、バ
イパス通路を通る間にその空気を整流化して、空気の流
れの方向と流速分布を場所的および時間的に均一化して
空気流量の情報を得ることができるので、これら空気の
流れの方向や流速分布のばらつきの影響を受けることな
く、燃焼供給空気量を精度よく正確に検出することが可
能となる。According to the present invention, an air inlet is provided in the air flow path from the air outlet of the combustion fan to the exhaust top portion to form a bypass passage, and the amount of air blown by the fan is measured in this bypass passage. Since the sensor is provided, the air can be rectified while passing through the bypass passage, and the air flow direction and the flow velocity distribution can be made spatially and temporally uniform to obtain information on the air flow rate. The amount of combustion supply air can be detected accurately and accurately without being affected by variations in the air flow direction and flow velocity distribution.
【0032】また、バイパス通路は燃焼装置の狭い空間
を通して形成できるので、このバイパス通路を設けるこ
とによって装置が大型化するということもなく、燃焼装
置内の空間を利用して、空気を整流するのに必要なバイ
パス通路の長さも十分に確保でき、小型の燃焼装置にお
いても、精度の高い空気量計測が可能となる。Further, since the bypass passage can be formed through a narrow space of the combustion device, the size of the device is not increased by providing the bypass passage, and the space in the combustion device is used to rectify the air. The length of the bypass passage necessary for the above can be sufficiently secured, and the air amount can be measured with high accuracy even in a small combustion device.
【図1】本発明に係る燃焼装置の一実施例を示す模式構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a combustion apparatus according to the present invention.
【図2】同実施例の装置を用いて求めた空気流量とセン
サ出力との実験データのグラフである。FIG. 2 is a graph of experimental data of air flow rate and sensor output obtained by using the apparatus of the same example.
【図3】同実施例における空気流量と風速との関係実験
データのグラフである。FIG. 3 is a graph of experimental data on the relationship between air flow rate and wind speed in the example.
【図4】バイパス通路の他の各種形態例を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory view showing various other examples of the bypass passage.
【図5】従来例の燃焼装置を用いて燃焼ファンの送風出
口部で、風速センサをX軸方向に移動して風速を検出し
たときの風速検知データのばらつき状態を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing variations in wind speed detection data when the wind speed sensor is moved in the X-axis direction to detect the wind speed at the air outlet of the combustion fan using the conventional combustion apparatus.
【図6】従来例の装置を用い、燃焼ファンの送風出口部
で風速センサをY軸方向に移動して風速を検出したとき
の風速検出データのばらつき状態を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a variation state of the wind speed detection data when the wind speed sensor is moved in the Y-axis direction at the air outlet of the combustion fan to detect the wind speed using the device of the conventional example.
【図7】従来の装置を用いて横軸に風速センサのY軸方
向の移動量をとり、縦軸に空気流れの乱れ強さをとって
表した実験データのグラフである。FIG. 7 is a graph of experimental data in which the horizontal axis represents the amount of movement of the wind speed sensor in the Y-axis direction and the vertical axis represents the turbulence intensity of the air flow using a conventional apparatus.
【図8】従来の装置の風速と空気流量との関係データを
2点位置の測定比較状態で示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing relational data of wind speed and air flow rate of a conventional device in a measurement comparison state at two point positions.
【図9】風速測定実験時の風速センサの移動位置を説明
するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a moving position of a wind speed sensor during a wind speed measurement experiment.
【図10】燃焼ファンの送風出口に整流筒を接続した状態
の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which a rectifying cylinder is connected to the air outlet of the combustion fan.
【図11】従来の燃焼装置の燃焼ファン送風出口部に整流
筒を設けて風速センサのX軸方向の移動位置と風速検出
データとの関係を示した図5に対応するグラフである。FIG. 11 is a graph corresponding to FIG. 5 showing a relationship between a moving position in the X-axis direction of a wind speed sensor and wind speed detection data by providing a rectifying cylinder at a combustion fan air outlet of a conventional combustion device.
【図12】同じく従来の装置の燃焼ファンの送風出口側に
整流筒を設けたときの風速センサのY軸方向の移動位置
と風速検知データとの関係を示す図6に対応するグラフ
である。FIG. 12 is a graph corresponding to FIG. 6 showing the relationship between the moving position of the wind speed sensor in the Y-axis direction and the wind speed detection data when a rectifying cylinder is provided on the blower outlet side of the combustion fan of the conventional device.
【図13】従来の装置の燃焼ファン送風出口側に整流筒を
設けたときの風速センサのY軸方向の移動位置と各移動
位置における空気流れの乱れ強さとの関係を示す図7に
対応するグラフである。FIG. 13 corresponds to FIG. 7 showing the relationship between the moving position of the wind speed sensor in the Y-axis direction and the turbulence intensity of the air flow at each moving position when a rectifying cylinder is provided on the combustion fan air outlet side of the conventional device. It is a graph.
【図14】従来の燃焼装置の燃焼ファン排気出口側に整流
筒を設けて整流筒の出側の2点位置で空気流量と風速の
関係を測定した図8に対応するグラフである。FIG. 14 is a graph corresponding to FIG. 8, in which a relationship between the air flow rate and the wind speed is measured at two points on the outlet side of the rectifying cylinder by providing the rectifying cylinder on the exhaust side of the combustion fan exhaust of the conventional combustion device.
【図15】燃焼装置として一般的に知られている給湯器の
模式構成を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a water heater generally known as a combustion device.
2 燃焼ファン 4 給湯熱交換器 5 空気導入孔 6,6a〜6h バイパス通路 8 風速センサ 9 空気排出口 10 ストレート部 2 Combustion fan 4 Hot water supply heat exchanger 5 Air introduction hole 6, 6a-6h Bypass passage 8 Wind speed sensor 9 Air discharge port 10 Straight section
Claims (1)
が設けられている燃焼装置において、前記燃焼ファンの
送風出口から排気トップ部に至る空気流路に空気導入口
を設け、この空気導入口よりも下流側に空気排出口を設
けて空気のバイパス通路を形成し、このバイパス通路に
ファン送風の空気量を計測するためのセンサが設けられ
ている燃焼装置。1. A combustion device in which a combustion fan for supply and exhaust is provided on the upstream side of a burner, and an air introduction port is provided in an air flow path from a blower outlet of the combustion fan to an exhaust top portion. A combustion apparatus in which an air outlet is provided on the downstream side of the mouth to form an air bypass passage, and a sensor for measuring the amount of air blown by a fan is provided in the bypass passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20987293A JPH0742934A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Combustion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20987293A JPH0742934A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Combustion apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0742934A true JPH0742934A (en) | 1995-02-10 |
Family
ID=16580042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20987293A Pending JPH0742934A (en) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | Combustion apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0742934A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015017786A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | リンナイ株式会社 | Hot air heater |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP20987293A patent/JPH0742934A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015017786A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | リンナイ株式会社 | Hot air heater |
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