JPH0960860A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JPH0960860A JPH0960860A JP21556195A JP21556195A JPH0960860A JP H0960860 A JPH0960860 A JP H0960860A JP 21556195 A JP21556195 A JP 21556195A JP 21556195 A JP21556195 A JP 21556195A JP H0960860 A JPH0960860 A JP H0960860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- burner
- combustion
- combustion state
- air
- Prior art date
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 合理的な改良を加えることで、酸素センサの
耐久性を向上させることが可能となる燃焼装置を提供す
る。 【解決手段】 バーナ2の燃焼ガスが流動する排気路1
4中に備えられ、雰囲気温度が検出用作動温度に加熱さ
れた状態で、バーナ2への燃焼用通風量を検出する酸素
センサ15と、この酸素センサ15の雰囲気温度を検出
用作動温度に加熱するヒータ18eと、酸素センサ15
の検出情報に基づいて、バーナ2の空燃比を制御する空
燃比制御手段100とが備えられている燃焼装置におい
て、フレームロッド5によりバーナ2が燃焼状態である
と判別されているときに、ヒータ18eの加熱動作を開
始すべく制御するように構成されている。
耐久性を向上させることが可能となる燃焼装置を提供す
る。 【解決手段】 バーナ2の燃焼ガスが流動する排気路1
4中に備えられ、雰囲気温度が検出用作動温度に加熱さ
れた状態で、バーナ2への燃焼用通風量を検出する酸素
センサ15と、この酸素センサ15の雰囲気温度を検出
用作動温度に加熱するヒータ18eと、酸素センサ15
の検出情報に基づいて、バーナ2の空燃比を制御する空
燃比制御手段100とが備えられている燃焼装置におい
て、フレームロッド5によりバーナ2が燃焼状態である
と判別されているときに、ヒータ18eの加熱動作を開
始すべく制御するように構成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーナの燃焼ガス
が流動する排気路中に備えられ、雰囲気温度が検出用作
動温度に加熱された状態で、バーナへの燃焼用通風量を
検出する通風量検出手段と、この通風量検出手段の雰囲
気温度を前記検出用作動温度に加熱する加熱手段と、前
記通風量検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの
空燃比を制御する空燃比制御手段とが備えられている燃
焼装置に関する。
が流動する排気路中に備えられ、雰囲気温度が検出用作
動温度に加熱された状態で、バーナへの燃焼用通風量を
検出する通風量検出手段と、この通風量検出手段の雰囲
気温度を前記検出用作動温度に加熱する加熱手段と、前
記通風量検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの
空燃比を制御する空燃比制御手段とが備えられている燃
焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来では、前記通風量検出手段の一例と
して、限界電流型の酸素センサを用いてバーナの燃焼ガ
ス中の酸素濃度を測定して、その測定結果に基づいて、
燃焼用空気の通風量を求めるように構成されたものがあ
り、前記酸素センサは、正常な検出作動を実行するため
に、その雰囲気温度を検出用作動温度(数百°C、具体
的には500°C〜800°C程度)に加熱して用いら
れる。
して、限界電流型の酸素センサを用いてバーナの燃焼ガ
ス中の酸素濃度を測定して、その測定結果に基づいて、
燃焼用空気の通風量を求めるように構成されたものがあ
り、前記酸素センサは、正常な検出作動を実行するため
に、その雰囲気温度を検出用作動温度(数百°C、具体
的には500°C〜800°C程度)に加熱して用いら
れる。
【0003】そこで、従来の燃焼装置では、通風量検出
手段(酸素センサ)の雰囲気温度を検出用加熱温度に加
熱させる加熱手段が設けられ、運転スイッチ等の信号に
よりバーナの燃焼開始命令が出されると、それに伴っ
て、加熱手段により通風量検出手段の雰囲気温度を検出
用作動温度に加熱させると共に、バーナの燃焼を開始さ
せるように構成されていた。
手段(酸素センサ)の雰囲気温度を検出用加熱温度に加
熱させる加熱手段が設けられ、運転スイッチ等の信号に
よりバーナの燃焼開始命令が出されると、それに伴っ
て、加熱手段により通風量検出手段の雰囲気温度を検出
用作動温度に加熱させると共に、バーナの燃焼を開始さ
せるように構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成にお
いては、燃焼開始命令が出されると、時間遅れが無い状
態で加熱手段による加熱が開始され、通風量検出手段の
雰囲気温度が検出用作動温度に加熱されることになる
が、バーナの燃焼の開始にあたっては、バーナの点火動
作や燃焼動作を円滑に行うために、先ず、通風手段によ
りバーナに対して充分な燃焼用空気を供給させた状態
で、バーナへの燃料供給を開始させ、その後、点火装置
にて点火動作を行う必要があり、前記命令が出されてか
らバーナが燃焼作動を開始するまでには、所定の遅れ時
間がある。
いては、燃焼開始命令が出されると、時間遅れが無い状
態で加熱手段による加熱が開始され、通風量検出手段の
雰囲気温度が検出用作動温度に加熱されることになる
が、バーナの燃焼の開始にあたっては、バーナの点火動
作や燃焼動作を円滑に行うために、先ず、通風手段によ
りバーナに対して充分な燃焼用空気を供給させた状態
で、バーナへの燃料供給を開始させ、その後、点火装置
にて点火動作を行う必要があり、前記命令が出されてか
らバーナが燃焼作動を開始するまでには、所定の遅れ時
間がある。
【0005】その結果、通風量検出手段の雰囲気温度
が、バーナが燃焼を開始する前における低い温度(外気
温度に近い温度)から加熱手段により上述したような高
温である検出用作動温度にまで急激に加熱されることと
なる。しかも、このような急激な加熱動作がバーナの燃
焼動作が開始される毎に行われることになる。
が、バーナが燃焼を開始する前における低い温度(外気
温度に近い温度)から加熱手段により上述したような高
温である検出用作動温度にまで急激に加熱されることと
なる。しかも、このような急激な加熱動作がバーナの燃
焼動作が開始される毎に行われることになる。
【0006】従って、通風量検出手段の雰囲気温度が、
外気温度に近い低い温度から検出用作動温度にまで急激
に上昇する温度変化が頻繁に行われることになり、この
ような雰囲気温度の変化に伴って、通風量検出手段に対
して熱的なストレスが加わり、このような熱的なストレ
スに起因して耐久性が低下する等の不利な面があり、改
善の余地があった。
外気温度に近い低い温度から検出用作動温度にまで急激
に上昇する温度変化が頻繁に行われることになり、この
ような雰囲気温度の変化に伴って、通風量検出手段に対
して熱的なストレスが加わり、このような熱的なストレ
スに起因して耐久性が低下する等の不利な面があり、改
善の余地があった。
【0007】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、合理的な改良を加えることで、通
風量検出手段の耐久性を向上させることが可能となる燃
焼装置を提供する点にある。
であり、その目的は、合理的な改良を加えることで、通
風量検出手段の耐久性を向上させることが可能となる燃
焼装置を提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の特徴構
成によれば、燃焼状態判別手段によりバーナが燃焼状態
であるか否かが判別され、加熱制御手段は、この燃焼状
態判別手段によってバーナが燃焼状態であると判別され
ているときに、加熱手段の加熱動作を開始すべく制御す
る構成であるから、加熱手段により加熱動作が開始され
るときは、バーナが燃焼状態となっていることになる。
成によれば、燃焼状態判別手段によりバーナが燃焼状態
であるか否かが判別され、加熱制御手段は、この燃焼状
態判別手段によってバーナが燃焼状態であると判別され
ているときに、加熱手段の加熱動作を開始すべく制御す
る構成であるから、加熱手段により加熱動作が開始され
るときは、バーナが燃焼状態となっていることになる。
【0009】従って、加熱手段の加熱動作が開始される
ときは、通風量検出手段が備えられる排気路内の温度が
燃焼ガスにより高温(例えば、100°C〜200°
C)になっているので、通風量検出手段の雰囲気温度が
外気温度に近い低い温度から急激に検出用作動温度に上
昇する場合に比較して、温度変化がそれだけ小さいもの
に抑制されることになる。
ときは、通風量検出手段が備えられる排気路内の温度が
燃焼ガスにより高温(例えば、100°C〜200°
C)になっているので、通風量検出手段の雰囲気温度が
外気温度に近い低い温度から急激に検出用作動温度に上
昇する場合に比較して、温度変化がそれだけ小さいもの
に抑制されることになる。
【0010】その結果、加熱動作の開始時において、急
激な温度変化に起因した熱的ストレスが小さくなり、通
風量検出手段の耐久性を向上させることが可能となっ
た。
激な温度変化に起因した熱的ストレスが小さくなり、通
風量検出手段の耐久性を向上させることが可能となっ
た。
【0011】請求項2に記載の特徴構成によれば、燃焼
状態判別手段によりバーナが非燃焼状態から燃焼状態に
なったことが判別された時点から、設定時間が経過した
後に、加熱制御手段が加熱手段の加熱動作を開始すべく
制御するように構成されているから、バーナが燃焼を開
始して設定時間が経過して、排気路中に燃焼ガスが流動
して充分温度が上昇した後に、加熱手段の加熱動作が開
始されることになる。
状態判別手段によりバーナが非燃焼状態から燃焼状態に
なったことが判別された時点から、設定時間が経過した
後に、加熱制御手段が加熱手段の加熱動作を開始すべく
制御するように構成されているから、バーナが燃焼を開
始して設定時間が経過して、排気路中に燃焼ガスが流動
して充分温度が上昇した後に、加熱手段の加熱動作が開
始されることになる。
【0012】従って、充分に雰囲気温度が上昇した状態
で、加熱手段による加熱動作が開始されることになり、
より確実に、急激な温度変化に起因した熱的ストレスを
小さくすることができる。
で、加熱手段による加熱動作が開始されることになり、
より確実に、急激な温度変化に起因した熱的ストレスを
小さくすることができる。
【0013】請求項3に記載の特徴構成によれば、燃焼
状態判別手段によりバーナが燃焼状態から非燃焼状態に
なったことが判別された時点から、設定時間が経過した
後に、加熱制御手段が加熱手段の加熱動作を停止すべく
制御するように構成されているから、例えば、バーナの
燃焼が停止してから前記設定時間よりも短い短時間経過
後に、再度、燃焼が開始される場合のように、短い周期
で点消火動作が行われるような場合には、加熱手段の加
熱動作を停止しないことになる。その結果、短時間毎に
燃焼が開始・停止される場合には、その都度、加熱手段
の加熱動作が開始されたり、停止されたりするといった
頻繁な温度変化が無く、それだけ、通風量検出手段にお
ける熱的ストレスを小さいものにできる。
状態判別手段によりバーナが燃焼状態から非燃焼状態に
なったことが判別された時点から、設定時間が経過した
後に、加熱制御手段が加熱手段の加熱動作を停止すべく
制御するように構成されているから、例えば、バーナの
燃焼が停止してから前記設定時間よりも短い短時間経過
後に、再度、燃焼が開始される場合のように、短い周期
で点消火動作が行われるような場合には、加熱手段の加
熱動作を停止しないことになる。その結果、短時間毎に
燃焼が開始・停止される場合には、その都度、加熱手段
の加熱動作が開始されたり、停止されたりするといった
頻繁な温度変化が無く、それだけ、通風量検出手段にお
ける熱的ストレスを小さいものにできる。
【0014】請求項4に記載の特徴構成によれば、加熱
制御手段は、加熱手段の加熱動作を開始した後に、雰囲
気温度が漸次上昇するように、加熱手段の加熱量を調整
するように構成されているから、通風量検出手段の雰囲
気温度が急激に上昇することなく、緩やかに変化するの
で、通風量検出手段に対する熱的ストレスが更に小さい
ものにでき、耐久性が向上することになる。
制御手段は、加熱手段の加熱動作を開始した後に、雰囲
気温度が漸次上昇するように、加熱手段の加熱量を調整
するように構成されているから、通風量検出手段の雰囲
気温度が急激に上昇することなく、緩やかに変化するの
で、通風量検出手段に対する熱的ストレスが更に小さい
ものにでき、耐久性が向上することになる。
【0015】請求項5に記載の特徴構成によれば、加熱
制御手段は、加熱手段の加熱動作を停止させる際に、雰
囲気温度が漸次下降するように加熱手段の加熱量を調整
するように構成されているから、通風量検出手段の雰囲
気温度が急激に下降することなく、緩やかに変化するの
で、通風量検出手段に対する熱的ストレスが更に小さい
ものにでき、耐久性が向上することになる。
制御手段は、加熱手段の加熱動作を停止させる際に、雰
囲気温度が漸次下降するように加熱手段の加熱量を調整
するように構成されているから、通風量検出手段の雰囲
気温度が急激に下降することなく、緩やかに変化するの
で、通風量検出手段に対する熱的ストレスが更に小さい
ものにでき、耐久性が向上することになる。
【0016】請求項6に記載の特徴構成によれば、通風
量検出手段が、限界電流型酸素センサにて構成されてい
るから、バーナの燃焼ガス中の酸素濃度に基づいて、通
風量を精度よく検出することができ、燃焼装置の空燃比
を正確に把握できて、信頼性の高い空燃比制御が可能と
なる。
量検出手段が、限界電流型酸素センサにて構成されてい
るから、バーナの燃焼ガス中の酸素濃度に基づいて、通
風量を精度よく検出することができ、燃焼装置の空燃比
を正確に把握できて、信頼性の高い空燃比制御が可能と
なる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明における燃焼装置に
ついて説明する。図1に燃焼装置の一例としての給湯装
置が示されている。この給湯装置は、水を加熱して給湯
する給湯部K、この給湯部Kの動作を制御する制御部
H、制御部Hに制御情報を指令するリモコン操作部Rと
を備えて構成されている。
ついて説明する。図1に燃焼装置の一例としての給湯装
置が示されている。この給湯装置は、水を加熱して給湯
する給湯部K、この給湯部Kの動作を制御する制御部
H、制御部Hに制御情報を指令するリモコン操作部Rと
を備えて構成されている。
【0018】前記給湯部Kは、燃焼室1内にガス燃焼式
のバーナ2、このバーナ2により加熱される熱交換器
3、バーナ2に点火するイグナイタ4、バーナ2に着火
されたか否かを検出する燃焼状態検出手段としてのフレ
ームロッド5等が設けられ、又、バーナ2に対して燃焼
用空気を通風すると共に、その通風量を変更調整自在な
通風手段としてのファン6が備えられている。前記熱交
換器3には、水が供給される入水路7及び図示しない給
湯栓に出湯する出湯路8が夫々接続され、入水路7には
通水量が設定水量を越えるとONし、設定水量を下回る
とOFFする水流スイッチ9が設けられ、出湯路8には
出湯温度を検出する出湯温サーミスタ10が設けられて
いる。更に、バーナ2に対する燃料供給路11には電磁
操作式の開閉弁12と、燃料供給量を変更調整自在な電
磁操作式のガス比例弁13とが設けられている。
のバーナ2、このバーナ2により加熱される熱交換器
3、バーナ2に点火するイグナイタ4、バーナ2に着火
されたか否かを検出する燃焼状態検出手段としてのフレ
ームロッド5等が設けられ、又、バーナ2に対して燃焼
用空気を通風すると共に、その通風量を変更調整自在な
通風手段としてのファン6が備えられている。前記熱交
換器3には、水が供給される入水路7及び図示しない給
湯栓に出湯する出湯路8が夫々接続され、入水路7には
通水量が設定水量を越えるとONし、設定水量を下回る
とOFFする水流スイッチ9が設けられ、出湯路8には
出湯温度を検出する出湯温サーミスタ10が設けられて
いる。更に、バーナ2に対する燃料供給路11には電磁
操作式の開閉弁12と、燃料供給量を変更調整自在な電
磁操作式のガス比例弁13とが設けられている。
【0019】前記バーナ2の燃焼ガスは排気路14を通
して外部に排出されるように構成され、この排気路14
には、燃焼ガス中の酸素濃度に基づいてバーナ2への燃
焼用通風量を検出する通風量検出手段としての限界電流
型の酸素センサ15が設けられている。この酸素センサ
15は、燃焼後の排気中の酸素濃度を検出することによ
りバーナ2への燃焼用通風量を間接的に検出するように
構成されている。つまり、バーナ2への燃焼用通風量が
過剰気味であれば、排気中の酸素濃度は大きく、逆に燃
焼用通風量が不足気味であれば、排気中の酸素濃度が小
さくなるからである。
して外部に排出されるように構成され、この排気路14
には、燃焼ガス中の酸素濃度に基づいてバーナ2への燃
焼用通風量を検出する通風量検出手段としての限界電流
型の酸素センサ15が設けられている。この酸素センサ
15は、燃焼後の排気中の酸素濃度を検出することによ
りバーナ2への燃焼用通風量を間接的に検出するように
構成されている。つまり、バーナ2への燃焼用通風量が
過剰気味であれば、排気中の酸素濃度は大きく、逆に燃
焼用通風量が不足気味であれば、排気中の酸素濃度が小
さくなるからである。
【0020】前記酸素センサ15は、図2に示すよう
に、台座16に取付けられたメッシュカバー17の内部
にセンサ素子18が備えられ、台座16の外方に突出す
るように端子19が設けられている。センサ素子18
は、図3に示すように、ディスク状の安定化ジルコニア
18aの両側に白金電極18b,18bを形成し、その
片側に小孔18cを形成したキャップ18dを接合した
状態で構成されている。そして、両電極18b,18b
間に電圧を印加すると、安定化ジルコニア18aが有す
る酸素ポンピング作用により酸素イオンをキャリアとす
る電流が流れるが、キャップ18d内への空気(酸素)
の流入が小孔18cによって制限されることから、図4
に示すように、電圧の所定領域で電流がほぼ一定(この
電流を限界電流という)になる。この限界電流は空気中
の酸素濃度に比例して変化するので、一定電圧を両電極
18b,18bに印加しておき、そのときの電流値から
酸素濃度を検出することができる。
に、台座16に取付けられたメッシュカバー17の内部
にセンサ素子18が備えられ、台座16の外方に突出す
るように端子19が設けられている。センサ素子18
は、図3に示すように、ディスク状の安定化ジルコニア
18aの両側に白金電極18b,18bを形成し、その
片側に小孔18cを形成したキャップ18dを接合した
状態で構成されている。そして、両電極18b,18b
間に電圧を印加すると、安定化ジルコニア18aが有す
る酸素ポンピング作用により酸素イオンをキャリアとす
る電流が流れるが、キャップ18d内への空気(酸素)
の流入が小孔18cによって制限されることから、図4
に示すように、電圧の所定領域で電流がほぼ一定(この
電流を限界電流という)になる。この限界電流は空気中
の酸素濃度に比例して変化するので、一定電圧を両電極
18b,18bに印加しておき、そのときの電流値から
酸素濃度を検出することができる。
【0021】又、前記酸素ポンピング作用は、検出用作
動温度(500°C〜800°C程度)において発生す
るので、キャップ18dの上部に加熱手段としてのヒー
タ18eを一体に形成し、ヒータ18eへの通電により
センサ素子の雰囲気温度を前記検出用作動温度に加熱す
るように構成されている。
動温度(500°C〜800°C程度)において発生す
るので、キャップ18dの上部に加熱手段としてのヒー
タ18eを一体に形成し、ヒータ18eへの通電により
センサ素子の雰囲気温度を前記検出用作動温度に加熱す
るように構成されている。
【0022】前記リモコン操作部Rは、制御部Hに対し
て通信可能に接続されており、制御部Hに給湯運転の開
始・停止を指令する運転スイッチ20、目標給湯温度を
設定して制御部Hに指令する温度設定スイッチ21、給
湯温度等を表示する表示部22、後述するような異常を
表示する異常表示ランプ23等が備えられている。
て通信可能に接続されており、制御部Hに給湯運転の開
始・停止を指令する運転スイッチ20、目標給湯温度を
設定して制御部Hに指令する温度設定スイッチ21、給
湯温度等を表示する表示部22、後述するような異常を
表示する異常表示ランプ23等が備えられている。
【0023】前記制御部Hは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、前記水流スイッチ9、出湯温サーミス
タ10、酸素センサ15、フレームロッド5等の各検出
手段の検出情報並びにリモコン操作部Rの制御情報が入
力され、これらの情報に基づいて、前記開閉弁12、ガ
ス比例弁13、ファン6、イグナイタ4等の動作を制御
するように構成されている。そして、この制御部Hに
は、前記酸素センサ15の検出情報に基づいて、バーナ
2の空燃比を適正空燃比に制御する空燃比制御手段10
0と、前記ヒータ18eの動作の制御するヒータ制御手
段101(加熱制御手段の一例)と、後述するような各
設定時間を計時する第1タイマー102及び第2タイマ
ー103とを備えて構成され、空燃比制御手段100と
ヒータ制御手段101とは、制御プログラム形式で備え
られている。
備えて構成され、前記水流スイッチ9、出湯温サーミス
タ10、酸素センサ15、フレームロッド5等の各検出
手段の検出情報並びにリモコン操作部Rの制御情報が入
力され、これらの情報に基づいて、前記開閉弁12、ガ
ス比例弁13、ファン6、イグナイタ4等の動作を制御
するように構成されている。そして、この制御部Hに
は、前記酸素センサ15の検出情報に基づいて、バーナ
2の空燃比を適正空燃比に制御する空燃比制御手段10
0と、前記ヒータ18eの動作の制御するヒータ制御手
段101(加熱制御手段の一例)と、後述するような各
設定時間を計時する第1タイマー102及び第2タイマ
ー103とを備えて構成され、空燃比制御手段100と
ヒータ制御手段101とは、制御プログラム形式で備え
られている。
【0024】前記空燃比制御手段100は、出湯温度が
目標給湯温度になるようにバーナ2への燃料供給量を調
整する(具体的にはガス比例弁13に対する励磁電流を
変化させて弁開度を調整する)と共に、燃料供給量に応
じた通風量になるようにファン6を制御する。つまり、
酸素センサ15の検出値がバーナ2への燃料供給量に応
じて定められた適正値(酸素濃度目標値)に維持される
ようにファン6の回転数を制御して、バーナ2への燃焼
用通風量を調整するように構成されている。酸素濃度目
標値と燃料供給量との関係は、予め実験により求められ
たものであって、例えば図5に示すようになる。尚、フ
ァン6の回転数制御は、具体的には、ファン6を駆動す
るモータへの印加電圧を調整することによって行ってい
る。
目標給湯温度になるようにバーナ2への燃料供給量を調
整する(具体的にはガス比例弁13に対する励磁電流を
変化させて弁開度を調整する)と共に、燃料供給量に応
じた通風量になるようにファン6を制御する。つまり、
酸素センサ15の検出値がバーナ2への燃料供給量に応
じて定められた適正値(酸素濃度目標値)に維持される
ようにファン6の回転数を制御して、バーナ2への燃焼
用通風量を調整するように構成されている。酸素濃度目
標値と燃料供給量との関係は、予め実験により求められ
たものであって、例えば図5に示すようになる。尚、フ
ァン6の回転数制御は、具体的には、ファン6を駆動す
るモータへの印加電圧を調整することによって行ってい
る。
【0025】前記ヒータ制御手段101は、フレームロ
ッド5によりバーナ2が燃焼状態であると判別されてい
るときであって、且つ、フレームロッド5によりバーナ
2が非燃焼状態から燃焼状態になったことが判別された
時点から、第1タイマー102により計時される設定時
間Taが経過した後に、ヒータ18eの加熱動作を開始
すべく制御するように構成され、しかも、フレームロッ
ド5によりバーナ2が燃焼状態から非燃焼状態になった
ことが判別された時点から、第2タイマー103により
計時される設定時間Tbが経過した後に、ヒータ18e
の加熱動作を停止すべく制御するように構成されてい
る。尚、ヒータ18eの加熱動作は、ヒータ18eへの
通電によって加熱動作が実行され、通電を停止すること
で加熱動作が停止されるように構成されている。
ッド5によりバーナ2が燃焼状態であると判別されてい
るときであって、且つ、フレームロッド5によりバーナ
2が非燃焼状態から燃焼状態になったことが判別された
時点から、第1タイマー102により計時される設定時
間Taが経過した後に、ヒータ18eの加熱動作を開始
すべく制御するように構成され、しかも、フレームロッ
ド5によりバーナ2が燃焼状態から非燃焼状態になった
ことが判別された時点から、第2タイマー103により
計時される設定時間Tbが経過した後に、ヒータ18e
の加熱動作を停止すべく制御するように構成されてい
る。尚、ヒータ18eの加熱動作は、ヒータ18eへの
通電によって加熱動作が実行され、通電を停止すること
で加熱動作が停止されるように構成されている。
【0026】以下、制御部Hの制御動作について図7、
図8の制御フローチャートに基づいて説明する。運転ス
イッチ20がON操作され給湯運転の待機状態となった
後、給湯栓の開操作に伴って水流スイッチ9がONする
と、バーナ2の点火動作を実行する(ステップ1,
2)。つまり、ファン6の通風作動が開始され、開閉弁
12及びガス比例弁13を開弁すると共に、イグナイタ
4による点火が行われる。但し、実際には、開閉弁12
及びガス比例弁13の開弁と、イグナイタ4による点火
は、ファン6の作動よりも約1秒遅れて行われる。
図8の制御フローチャートに基づいて説明する。運転ス
イッチ20がON操作され給湯運転の待機状態となった
後、給湯栓の開操作に伴って水流スイッチ9がONする
と、バーナ2の点火動作を実行する(ステップ1,
2)。つまり、ファン6の通風作動が開始され、開閉弁
12及びガス比例弁13を開弁すると共に、イグナイタ
4による点火が行われる。但し、実際には、開閉弁12
及びガス比例弁13の開弁と、イグナイタ4による点火
は、ファン6の作動よりも約1秒遅れて行われる。
【0027】そして、フレームロッド5によりバーナ2
が燃焼状態であることが確認されると、そのとき、ヒー
タ18eへの通電が行われていなければ、第1タイマー
102による計時をスタートさせて(ステップ3,4,
5)、通風量制御を実行する(ステップ6)。この通風
量制御は、ファン6の回転数がバーナ2への燃料供給量
に応じて決められる目標回転数となるように制御され
る。燃料供給量と目標回転数との関係は実験によって適
正な関係が決められており、図6に示すように、これら
は比例関係となる。尚、ファン6には実回転数を検出す
るための回転数検出センサ24が備えられている。
が燃焼状態であることが確認されると、そのとき、ヒー
タ18eへの通電が行われていなければ、第1タイマー
102による計時をスタートさせて(ステップ3,4,
5)、通風量制御を実行する(ステップ6)。この通風
量制御は、ファン6の回転数がバーナ2への燃料供給量
に応じて決められる目標回転数となるように制御され
る。燃料供給量と目標回転数との関係は実験によって適
正な関係が決められており、図6に示すように、これら
は比例関係となる。尚、ファン6には実回転数を検出す
るための回転数検出センサ24が備えられている。
【0028】そして、第1タイマー102が設定時間の
計時が終了するまでに、水流スイッチ9がOFFするか
又は運転スイッチ20がOFFすると、バーナ2への燃
料供給が停止されてバーナ2の燃焼が停止され(ステッ
プ7,8,9)、フレームロッド5により消火確認が行
われる(ステップ10)。消火が確認されると、ステッ
プ1に戻る。
計時が終了するまでに、水流スイッチ9がOFFするか
又は運転スイッチ20がOFFすると、バーナ2への燃
料供給が停止されてバーナ2の燃焼が停止され(ステッ
プ7,8,9)、フレームロッド5により消火確認が行
われる(ステップ10)。消火が確認されると、ステッ
プ1に戻る。
【0029】ステップ3で着火が確認されない場合、及
び、ステップ10で消火が確認されない場合には、リモ
コン操作部Rに設けられた異常表示ランプ23を点灯さ
せて、異常が発生したことを報知すると共に、設定時間
ポストパージを実行した後、例えば、図示しない電源ス
イッチの入切やリセットスイッチの操作等のリセット動
作が行われるまで、異常報知状態を維持する(ステップ
11,12,13)。
び、ステップ10で消火が確認されない場合には、リモ
コン操作部Rに設けられた異常表示ランプ23を点灯さ
せて、異常が発生したことを報知すると共に、設定時間
ポストパージを実行した後、例えば、図示しない電源ス
イッチの入切やリセットスイッチの操作等のリセット動
作が行われるまで、異常報知状態を維持する(ステップ
11,12,13)。
【0030】水流スイッチ9がOFF操作されず、且
つ、運転スイッチ20がOFF操作されずに、第1タイ
マー102が開始用の設定時間Taの計時を終了する
と、ヒータ18eに対する通電を開始する(ステップ1
4,15)。尚、このとき、酸素センサ15への設定電
圧の印加も併せて行われる。従って、例えば図8に示す
ように、バーナ2への着火が確認されてから前記設定時
間Taが経過して、雰囲気温度がバーナ2の燃焼ガスに
より温度が上昇(例えば、約150°C)したときに、
ヒータ18eへの通電が開始されることになる。ヒータ
18eへの通電によってヒータ18eによる酸素センサ
15の雰囲気温度が検出用作動温度(例えば500°
C)になるように加熱されることになる。
つ、運転スイッチ20がOFF操作されずに、第1タイ
マー102が開始用の設定時間Taの計時を終了する
と、ヒータ18eに対する通電を開始する(ステップ1
4,15)。尚、このとき、酸素センサ15への設定電
圧の印加も併せて行われる。従って、例えば図8に示す
ように、バーナ2への着火が確認されてから前記設定時
間Taが経過して、雰囲気温度がバーナ2の燃焼ガスに
より温度が上昇(例えば、約150°C)したときに、
ヒータ18eへの通電が開始されることになる。ヒータ
18eへの通電によってヒータ18eによる酸素センサ
15の雰囲気温度が検出用作動温度(例えば500°
C)になるように加熱されることになる。
【0031】次に、水流スイッチ9がOFF操作される
か、又は、運転スイッチ20がOFF操作されるまで、
上述したような空燃比制御が実行される(ステップ1
6)。即ち、温度設定スイッチ21により設定された目
標給湯温度と、出湯温サーミスタ10により検出される
出湯温度との偏差が小さくなるように、ガス比例弁13
の励磁電流を調整して、その弁開度、つまり、バーナ2
への燃料供給量を制御すると共に、酸素センサ15の検
出値が、燃料供給量に応じて定められた酸素濃度目標値
に維持されるようにファン6回転数を調整して、バーナ
2への燃焼用通風量を制御する。
か、又は、運転スイッチ20がOFF操作されるまで、
上述したような空燃比制御が実行される(ステップ1
6)。即ち、温度設定スイッチ21により設定された目
標給湯温度と、出湯温サーミスタ10により検出される
出湯温度との偏差が小さくなるように、ガス比例弁13
の励磁電流を調整して、その弁開度、つまり、バーナ2
への燃料供給量を制御すると共に、酸素センサ15の検
出値が、燃料供給量に応じて定められた酸素濃度目標値
に維持されるようにファン6回転数を調整して、バーナ
2への燃焼用通風量を制御する。
【0032】給湯栓が閉操作されて水流スイッチ9がO
FFするか、又は、運転スイッチ20がOFFすると、
バーナ2への燃料供給が停止されてバーナ2の燃焼が停
止され(ステップ17,18,19)、フレームロッド
5により消火確認、即ち、バーナ2が非燃焼状態である
ことの確認が行われる(ステップ20)。消火が確認さ
れると、第2タイマー103による停止用の設定時間T
bの計時をスタートさせる(ステップ21)。水流スイ
ッチ9がONすることなく、第2タイマー103による
前記設定時間Tbの計時が終了すると、ヒータ18eへ
の通電及び酸素センサ15への電圧印加を停止させ(ス
テップ22,23,24)、給湯運転の待機状態に戻
る。前記設定時間Tbが経過する前に、再度、給湯栓が
開操作されて水流スイッチ9がONすると、ステップ2
に戻り、ヒータ18eへの通電が停止されることなく、
バーナ2の点火動作が実行されることになる(ステップ
22)。
FFするか、又は、運転スイッチ20がOFFすると、
バーナ2への燃料供給が停止されてバーナ2の燃焼が停
止され(ステップ17,18,19)、フレームロッド
5により消火確認、即ち、バーナ2が非燃焼状態である
ことの確認が行われる(ステップ20)。消火が確認さ
れると、第2タイマー103による停止用の設定時間T
bの計時をスタートさせる(ステップ21)。水流スイ
ッチ9がONすることなく、第2タイマー103による
前記設定時間Tbの計時が終了すると、ヒータ18eへ
の通電及び酸素センサ15への電圧印加を停止させ(ス
テップ22,23,24)、給湯運転の待機状態に戻
る。前記設定時間Tbが経過する前に、再度、給湯栓が
開操作されて水流スイッチ9がONすると、ステップ2
に戻り、ヒータ18eへの通電が停止されることなく、
バーナ2の点火動作が実行されることになる(ステップ
22)。
【0033】従って、図9に示すように、バーナ2が燃
焼停止後、短時間でバーナ2が再点火される場合には、
ヒータ18eへの通電が停止されることがなく、短い周
期での点消火において、その都度、ヒータ18eの通電
の入切が行われて酸素センサ15の雰囲気温度が頻繁に
変化するといったことがない。尚、ステップ20で消火
が確認されない場合には、リモコン操作部Rに設けられ
た異常表示ランプ23を点灯させて、異常が発生したこ
とを報知すると共に、設定時間ポストパージを実行した
後、例えば、図示しない電源スイッチの入切やリセット
スイッチの操作等のリセット動作が行われるまで、異常
報知状態を維持する(ステップ11,12,13)。
焼停止後、短時間でバーナ2が再点火される場合には、
ヒータ18eへの通電が停止されることがなく、短い周
期での点消火において、その都度、ヒータ18eの通電
の入切が行われて酸素センサ15の雰囲気温度が頻繁に
変化するといったことがない。尚、ステップ20で消火
が確認されない場合には、リモコン操作部Rに設けられ
た異常表示ランプ23を点灯させて、異常が発生したこ
とを報知すると共に、設定時間ポストパージを実行した
後、例えば、図示しない電源スイッチの入切やリセット
スイッチの操作等のリセット動作が行われるまで、異常
報知状態を維持する(ステップ11,12,13)。
【0034】〔別実施形態〕 (1)上記加熱制御手段として、次のように制御するも
のでもよい。前記フレームロッドによりバーナが非燃焼
状態から燃焼状態になったことが判別されると、時間遅
れの無い状態でヒータの加熱動作を開始させる構成とし
てもよい。前記フレームロッドによりバーナが燃焼状態
から非燃焼状態になったことが判別されると、時間遅れ
の無い状態でヒータの加熱動作を停止させる構成として
もよい。図10(イ),(ハ)に示すように、前記ヒー
タの加熱動作を開始した後に、前記雰囲気温度が漸次上
昇するように、ヒータの加熱量、具体的には供給する電
流値等を調整するように構成するものでもよい。このよ
うに構成すると、酸素センサの雰囲気温度が漸次上昇す
るので、酸素センサに対する熱的ストレスがそれだけ少
ないものに抑制できる。又、図10(ロ),(ハ)に示
すように、前記ヒータの加熱動作を停止する際に、前記
雰囲気温度が漸次下降するように、ヒータの加熱量、具
体的には供給する電流値等を調整するように構成するも
のでもよい。このように構成すると、酸素センサの雰囲
気温度が漸次下降するので、酸素センサに対する熱的ス
トレスがそれだけ少ないものに抑制できる。
のでもよい。前記フレームロッドによりバーナが非燃焼
状態から燃焼状態になったことが判別されると、時間遅
れの無い状態でヒータの加熱動作を開始させる構成とし
てもよい。前記フレームロッドによりバーナが燃焼状態
から非燃焼状態になったことが判別されると、時間遅れ
の無い状態でヒータの加熱動作を停止させる構成として
もよい。図10(イ),(ハ)に示すように、前記ヒー
タの加熱動作を開始した後に、前記雰囲気温度が漸次上
昇するように、ヒータの加熱量、具体的には供給する電
流値等を調整するように構成するものでもよい。このよ
うに構成すると、酸素センサの雰囲気温度が漸次上昇す
るので、酸素センサに対する熱的ストレスがそれだけ少
ないものに抑制できる。又、図10(ロ),(ハ)に示
すように、前記ヒータの加熱動作を停止する際に、前記
雰囲気温度が漸次下降するように、ヒータの加熱量、具
体的には供給する電流値等を調整するように構成するも
のでもよい。このように構成すると、酸素センサの雰囲
気温度が漸次下降するので、酸素センサに対する熱的ス
トレスがそれだけ少ないものに抑制できる。
【0035】(2)上記燃焼状態判別手段としては、フ
レームロッドに代えて、バーナに対して燃料が供給され
ているか否かを判別する構成、例えば、開閉弁及びガス
比例弁が開弁されているか否かに基づいて燃焼状態か否
かを判別してもよく、又、出湯温サーミスタの検出情報
に基づいて、バーナが燃焼状態であるか否かを判別する
構成としてもよい。
レームロッドに代えて、バーナに対して燃料が供給され
ているか否かを判別する構成、例えば、開閉弁及びガス
比例弁が開弁されているか否かに基づいて燃焼状態か否
かを判別してもよく、又、出湯温サーミスタの検出情報
に基づいて、バーナが燃焼状態であるか否かを判別する
構成としてもよい。
【0036】(3)上記加熱手段としては、電気ヒータ
に代えて、例えば、熱伝動体を小型のバーナで加熱する
構成等、各種の構成で実施することも可能である。
に代えて、例えば、熱伝動体を小型のバーナで加熱する
構成等、各種の構成で実施することも可能である。
【0037】(4)上記通風量検出手段として、上述し
たような限界電流型酸素センサに代えて、例えば、加熱
手段にて加熱されることによって、燃焼ガス中の未燃成
分や酸素等が作用する触媒が備えられた接触燃焼式ガス
センサ等であってもよく、要するに、雰囲気温度が検出
用作動温度に加熱された状態で燃焼用通風量を検出でき
る構成であればよい。
たような限界電流型酸素センサに代えて、例えば、加熱
手段にて加熱されることによって、燃焼ガス中の未燃成
分や酸素等が作用する触媒が備えられた接触燃焼式ガス
センサ等であってもよく、要するに、雰囲気温度が検出
用作動温度に加熱された状態で燃焼用通風量を検出でき
る構成であればよい。
【0038】(5)本発明は、給湯装置に限らず、ファ
ンヒータ等の他の燃焼装置であっても適用できる。
ンヒータ等の他の燃焼装置であっても適用できる。
【0039】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、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。
容易にするために符号を記すが、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1】給湯装置の構成図
【図2】酸素センサの断面図
【図3】センサ素子の断面図
【図4】酸素センサの電圧電流特性図
【図5】燃料供給量と酸素濃度目標値の変化特性図
【図6】燃料供給量とファン目標回転数の変化特性図
【図7】制御動作のフローチャート
【図8】制御動作のフローチャート
【図9】加熱動作のタイムチャート
【図10】別実施例の加熱動作のタイムチャート
2 バーナ 5 燃焼状態検出手段 14 排気路 15 通風量検出手段 18e 加熱手段 100 空燃比制御手段 101 加熱制御手段 Ta 開始用の設定時間 Tb 停止用の設定時間
Claims (6)
- 【請求項1】 バーナ(2)の燃焼ガスが流動する排気
路(14)中に備えられ、雰囲気温度が検出用作動温度
に加熱された状態で、バーナ(2)への燃焼用通風量を
検出する通風量検出手段(15)と、 この通風量検出手段(15)の雰囲気温度を前記検出用
作動温度に加熱する加熱手段(18e)と、 前記通風量検出手段(15)の検出情報に基づいて、前
記バーナ(2)の空燃比を制御する空燃比制御手段(1
00)とが備えられている燃焼装置であって、 前記バーナ(2)が燃焼状態であるか否かを判別する燃
焼状態判別手段(5)と、前記加熱手段(18e)の動
作を制御する加熱制御手段(101)とが備えられ、 前記加熱制御手段(101)は、 前記燃焼状態判別手段(5)により前記バーナ(2)が
燃焼状態であると判別されているときに、前記加熱手段
(18e)の前記加熱動作を開始すべく制御するように
構成されている燃焼装置。 - 【請求項2】 前記加熱制御手段(101)は、 前記燃焼状態判別手段(5)により前記バーナ(2)が
非燃焼状態から燃焼状態になったことが判別された時点
から、開始用の設定時間(Ta)が経過した後に、前記
加熱手段(18e)の前記加熱動作を開始すべく制御す
るように構成されている請求項1記載の燃焼装置。 - 【請求項3】 前記加熱制御手段(101)は、 前記燃焼状態判別手段(5)により前記バーナ(2)が
燃焼状態から非燃焼状態になったことが判別された時点
から、停止用の設定時間(Tb)が経過した後に、前記
加熱手段(18e)の前記加熱動作を停止すべく制御す
るように構成されている請求項1又は2記載の燃焼装
置。 - 【請求項4】 前記加熱制御手段(101)は、 前記加熱手段(18e)の加熱動作を開始した後に、前
記雰囲気温度が漸次上昇するように、前記加熱手段(1
8e)の加熱量を調整するように構成されている請求項
1、2又は3記載の燃焼装置。 - 【請求項5】 前記加熱制御手段(101)は、 前記加熱手段(18e)の加熱動作を停止させる際に、
前記雰囲気温度が漸次下降するように前記加熱手段(1
8e)の加熱量を調整するように構成されている請求項
1、2、3又は4記載の燃焼装置。 - 【請求項6】 前記通風量検出手段(15)が、限界電
流型酸素センサにて構成されている請求項1、2、3、
4又は5記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21556195A JPH0960860A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21556195A JPH0960860A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0960860A true JPH0960860A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16674473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21556195A Pending JPH0960860A (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0960860A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10001251A1 (de) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Gasbrenner |
CN114414734A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-29 | 宁波大学 | 一种气氛自纠正的氧传感器燃烧式测试系统 |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP21556195A patent/JPH0960860A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10001251A1 (de) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Gasbrenner |
DE10001251B4 (de) * | 2000-01-14 | 2005-01-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Gasbrenners |
CN114414734A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-29 | 宁波大学 | 一种气氛自纠正的氧传感器燃烧式测试系统 |
CN114414734B (zh) * | 2021-12-21 | 2024-05-31 | 宁波大学 | 一种气氛自纠正的氧传感器燃烧式测试系统 |
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