JPH10281454A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JPH10281454A
JPH10281454A JP12776497A JP12776497A JPH10281454A JP H10281454 A JPH10281454 A JP H10281454A JP 12776497 A JP12776497 A JP 12776497A JP 12776497 A JP12776497 A JP 12776497A JP H10281454 A JPH10281454 A JP H10281454A
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JP
Japan
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combustion
burners
ignition
fan
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP12776497A
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English (en)
Inventor
Toru Tsuruta
透 鶴田
Takayuki Otani
孝幸 大谷
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NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
Original Assignee
NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した着火動作が行える燃焼制御装置を燃
焼制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数のバーナと、前記複数のバーナへ供
給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナに必
要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と前記
ファンの回転数を制御することによって被加熱体を燃焼
制御する燃焼装置において、前記燃料と空気の空燃比を
燃料過剰の状態で前記バーナに着火する着火緩点火動作
を有し、前記着火緩点火動作が終了時に、前記空燃比が
所定値になるように制御した後に、前記比例弁の開度を
除々に目標燃焼量になるように制御するとともに、前記
ファンの回転数を目標燃焼量に応じた回転数になるよう
に制御するようにしたので、比例弁とファンの追従性の
ずれの影響を受けることがなく、燃焼状態を安定に維持
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のバーナによ
って被加熱体を燃焼制御する燃焼装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、複数のバーナによって構成された
複数のバーナ群によって被加熱体を燃焼制御する燃焼装
置においては、着火緩点火終了時に比例燃焼制御に移行
するものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
燃焼装置では、着火緩点火終了時、すぐに比例燃焼制御
に移行するために、目標燃焼量が各バーナ群の最小燃焼
量近傍であった場合等に、比例弁のアンダーシュート
や、比例弁とファンの追従性のずれから、失火したり燃
焼状態が不安定になるという問題があった。特に着火時
は非常に燃焼状態が不安定でかつ、比例弁とファンの動
作が瞬時に行われ、この傾向は顕著に現れていた。
【0004】また、緩点火動作時間が一定であるため、
完全に着火できなかったり、着火緩点火動作時間を長く
設定しすぎると、必要以上に熱交換器7にすす等が発生
したり、比例燃焼制御に移行するまでに時間を要し、出
湯性への影響が大きくなるという問題もあった。
【0005】従って本発明の目的は、安定した着火動作
が行える燃焼制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明においては、複数のバ
ーナと、前記複数のバーナへ供給する燃料を調整する比
例弁と、前記複数のバーナに必要な空気を供給するファ
ンと、前記比例弁の開度と前記ファンの回転数を制御す
ることによって被加熱体を燃焼制御する燃焼装置におい
て、前記燃料と空気の空燃比を燃料過剰の状態で前記バ
ーナに着火する着火緩点火動作を有し、前記着火緩点火
動作が終了時に、前記空燃比が所定値になるように制御
した後に、前記比例弁の開度を除々に目標燃焼量になる
ように制御するとともに、前記ファンの回転数を目標燃
焼量に応じた回転数になるように制御するようにしたの
で、比例弁とファンの追従性のずれの影響を受けること
がなく、燃焼状態を安定に維持できる。
【0007】また、複数のバーナと、前記複数のバーナ
へ供給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナ
に必要な空気を供給するファンと、前記複数のバーナに
必要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と前
記ファンの回転数を制御することによって被加熱体を燃
焼制御する燃焼装置において、前記燃料と空気の空燃比
を燃料過剰の状態で前記バーナに着火する着火緩点火動
作を有し、前記着火緩点火動作が終了時に、前記空燃比
が所定値になるように制御した後に、前記比例弁の開度
を前記着火緩点火燃焼量と目標燃焼量の間、もしくは前
記ファンの回転数を目標燃焼量に対応した回転数と緩点
火回転数との間で所定時間待機させた後、目標燃焼量に
なるように制御するようにしたので、上記同様、比例弁
とファンの追従性のずれの影響を受けることがなく、燃
焼状態を安定に維持できる。
【0008】更に、前記所定時間は、燃焼状態が安定す
るのに充分な時間にすれば、確実に燃焼状態を安定に維
持できる。
【0009】また、複数のバーナと、前記複数のバーナ
へ供給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナ
に必要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と
前記ファンの回転数を制御することによって被加熱体を
燃焼制御する燃焼装置において、前記燃料と空気の空燃
比を燃料過剰の状態で前記バーナに着火する着火緩点火
動作を有し、前記着火緩点火動作時間は、着火する前記
バーナ本数に応じて可変するようにすれば、確実に着火
緩点火動作を実行することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施形態に係る燃焼装
置をガス給湯機に適用したブロック図である。
【0012】上記ガス給湯機は、図示のように、給湯機
本体1、水源から給湯機本体1に水を供給するための給
水管3、及び給湯機本体1内で加熱された水を給湯端末
に供給するための給湯管5で構成されている。給湯機本
体1内には、熱交換器7、燃焼必要な空気を燃焼部に供
給するためのファン9をも備える。さらに複数のバーナ
で構成された4つのバーナ群11、13、15、17を
備えており、着火の際必ず燃焼するバーナ群11の両端
に、バーナ群13、バーナ群15、バーナ群15の隣に
バーナ群17が備えられている。
【0013】また、バーナ群11には2本のバーナ、バ
ーナ群13には4本のバーナ、バーナ群15には5本の
バーナ、バーナ群17には3本のバーナで構成され、合
計14本のバーナで構成されている。また、バーナ群1
1のバーナの上部には着火する際に必要なイグナイタ3
1、バーナ群11及びバーナ群13のバーナの上部には
燃焼状態を監視するフレームロッドセンサ33が設けら
れている。
【0014】更に、複数のバーナ群11、13、15、
17にガスを供給するためのガス供給管18が設けら
れ、ガス供給管18にはガスの供給を開始/停止するた
めの元電磁弁29、供給するガス量を可変するための比
例弁28がそれぞれ備えられている。さらにそれぞれの
バーナ群11、13、15、17にガスの供給を開始/
停止するための電磁弁21、23、25、27が備えら
れている。
【0015】上記構成において、電磁弁21のみ開状態
のバーナ2本、電磁弁23のみ開状態のバーナ4本、電
磁弁21、27が開状態のバーナ5本、電磁弁21、2
3が開状態のバーナ6本、電磁弁23、27が開状態ま
たは電磁弁21、25が開状態のバーナ7本、電磁弁2
1、23、27が開状態のバーナ9本、電磁弁21、2
5、27が開状態のバーナ10本、電磁弁21、23、
25が開状態のバーナ11本、電磁弁23、25、27
が開状態のバーナ12本、全電磁弁が開状態のバーナ1
4本の合計10通りのバーナ本数にて燃焼するように電
磁弁21、23、25、27を切替て、比例弁28の開
度を調整することにより、比例燃焼制御を行う。
【0016】次に、着火動作について以下に説明する。
【0017】使用者により給湯栓が開けられると、給水
管3を流れる水量が着火最低流量(例えば2.01/m
in)以上であり、かつ、給水管3に流れる水量、水温
及び設定温度により演算された燃焼量が着火最低燃焼量
を所定量越えると、元電磁弁29が開となりイグナイタ
31により着火されると同時に、ファン9が作動し、燃
焼が開始される。
【0018】さらに初期着火動作を図2を用いて詳細に
説明する。
【0019】緩点火1−1は着火緩点火であり、非燃焼
時からの着火を行う際に初期着火バーナで行う緩点火で
ある。
【0020】緩点火1−2は切り替え緩点火であり、新
たなバーナに着火する際に切り替え先のバーナで行う緩
点火である。また、この時間は、着火するバーナの本数
によって異なる。例えば、緩点火時間を電磁弁23を開
けバーナ群13の4本のバーナに着火する場合は0.5
secとし、電磁弁25を開けバーナ群15の5本のバ
ーナに着火する場合は0.8secに設定する。
【0021】緩点火1−3は緩点火1−2と同様に切り
替え緩点火であり、その後他のバーナを消火させる場合
に新たなバーナに着火する際に切り替え先のバーナで行
う緩点火である。
【0022】緩点火2は比例燃焼移行緩点火であり、比
例燃焼に移行する前に、切替先のバーナで行うファン9
を緩点火の回転数から通常の燃焼時の回転数に移行させ
るための緩点火である。
【0023】緩点火3は、緩点火2終了時に実施する緩
点火であり、着火後に比例弁28とファン9の過渡状態
での追従遅れによる失火や燃焼状態が不安定になるのを
防止するための緩点火である。
【0024】上記の構成に基づき、非燃焼時から12本
のバーナに着火させるには、着火条件が成立するとまず
ファン9が作動し、比例弁28が所定開度に開く。ファ
ン9が緩点火回転数付近(例えば緩点火回転数±300
rpm)になると、元電磁弁29が開き、所定時間(例
えば0.4sec)経過後イグナイタ31が作動し着火
動作が開始される。なお上記所定時間は、着火条件が成
立時に緩点火回転数±300rpmの範囲内であれば
0.1sec、範囲外であれば0.4secというよう
に設定してもよい。イグナイタ31が作動し、所定時間
(例えば0.1sec)経過すると、電磁弁21が開と
なりバーナ群11の2本のバーナにガスが供給された
後、フレームロッドセンサ33により火炎検出が行われ
る。フレームロッドセンサ33により火炎検出が終了す
ると、上記緩点火1−1、つまり非燃焼時からの着火を
行う際に初期着火バーナで行う緩点火の状態が0.3s
ec行われる。
【0025】緩点火1−1が終了するとイグナイタ31
の作動は停止され、電磁弁23が開となり、緩点火1−
2−1、つまりバーナ群13に着火する際にバーナ群1
3で行う緩点火の状態が0.5sec行われ、バーナ群
11及びバーナ群13での6本のバーナによる燃焼状態
になる。この動作が終了すると、電磁弁25が開き、緩
点火1−2−2、つまりバーナ群15に着火する際にバ
ーナ群15で行う緩点火の状態が0.8sec行われ、
バーナ群11、バーナ群13及びバーナ群15での11
本のバーナによる燃焼状態になる。
【0026】緩点火1−2−2の状態が終了すると、電
磁弁27が開き、緩点火1−3、つまり、その後バーナ
群11を消火させる場合にバーナ群17に着火する際に
バーナ群17で行う緩点火の状態が0.4sec行わ
れ、全バーナ群での14本のバーナによる燃焼状態にな
る。
【0027】緩点火1−3の状態が終了すると、電磁弁
21を閉じ、緩点火2、つまり、比例燃焼制御に移行す
る前に、切替先のバーナで行うファン9の回転数を着火
緩点火の回転数から通常の燃焼時の回転数に移行させる
ための緩点火が0.3sec行われ、バーナ群13、バ
ーナ群15及びバーナ群17での目標バーナ本数の12
本のバーナによる燃焼状態になる。この際、比例弁28
は空燃比を燃料過剰の状態から通常の状態に戻すため
に、所定開度まで動作する。
【0028】緩点火2の状態が終了すると、目標燃焼量
がそのバーナの緩点火燃焼量未満であるときに実施する
緩点火3に移行し、着火後にそのバーナの最小燃焼量付
近(比例弁28とファン9の過渡状態)での追従遅れに
よる失火や燃焼状態が不安定になるのを防止するため
に、ファン9及び比例弁28は除々に目標ポイントに移
行し、その後、比例燃焼制御に移行する。
【0029】また、図3は本発明の他の実施形態を示す
図である。
【0030】緩点火2までの着火シーケンスは図2と同
様のため、説明を省略する。緩点火2の状態が終了する
と、緩点火3に移行し、着火後に比例弁28とファン9
の過渡状態での追従遅れによる失火や燃焼状態が不安定
になるのを防止するために、ファン9及び比例弁28
は、一旦、着火緩点火燃焼量と目標燃焼量の間で所定時
間待機させたのち、目標燃焼量のポイントに近づき、そ
の後、比例燃焼制御に移行する。ここでいう所定時間と
は、燃焼状態が安定するかまたは比例弁28の開度及び
ファン9の回転数が安定するのに充分な時間である。
【0031】また、上記着火緩点火動作するのに必要な
時間は、着火するバーナ本数によって変更される。これ
は、着火するバーナ本数が異なると、緩点火燃焼量が異
なるために着火に要する時間が変わるからである。着火
緩点火動作時間が一定であると、完全に着火できなかっ
たり、着火緩点火動作時間を長く設定しすぎると、必要
以上に熱交換器7にすす等が発生したり、比例燃焼制御
に移行するまでに時間を要し、出湯性への影響が大きく
なる。本発明においては、これらの不具合を解消するた
めに着火緩点火動作するのに必要な時間を、着火するバ
ーナ本数によって変更するように構成した。
【0032】なお上記実施の形態ではバーナ群が4つの
場合について説明したが、バーナ群を複数備え、切替燃
焼を行う場合は、本発明を適用できることは言うまでも
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る燃焼装置のブロック
図。
【図2】本発明の一実施形態に係る着火緩点火の状態を
示す状態遷移図。
【図3】本発明の他の実施形態に係る着火緩点火の状態
を示す状態遷移図。
【符号の説明】
9…ファン 11、13、15、17…バーナ群 21、23、25、27…電磁弁 28…比例弁 29…元電磁弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のバーナと、前記複数のバーナへ供
    給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナに必
    要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と前記
    ファンの回転数を制御することによって被加熱体を燃焼
    制御する燃焼装置において、 前記燃料と空気の空燃比を燃料過剰の状態で前記バーナ
    に着火する着火緩点火動作を有し、前記着火緩点火動作
    が終了時に、前記空燃比が所定値になるように制御した
    後に、前記比例弁の開度を除々に目標燃焼量になるよう
    に制御するとともに、前記ファンの回転数を目標燃焼量
    に応じた回転数になるように制御することを特徴とする
    燃焼装置。
  2. 【請求項2】 複数のバーナと、前記複数のバーナへ供
    給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナに必
    要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と前記
    ファンの回転数を制御することによって被加熱体を燃焼
    制御する燃焼装置において、 前記燃料と空気の空燃比を燃料過剰の状態で前記バーナ
    に着火する着火緩点火動作を有し、前記着火緩点火動作
    が終了時に、前記空燃比が所定値になるように制御した
    後に、前記比例弁の開度を前記着火緩点火燃焼量と目標
    燃焼量の間、もしくは前記ファンの回転数を目標燃焼量
    に対応した回転数と緩点火回転数との間で所定時間待機
    させた後、目標燃焼量になるように制御することを特徴
    とする燃焼装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の燃焼装置において、 前記所定時間は、燃焼状態が安定するのに充分な時間で
    あることを特徴とする燃焼装置。
  4. 【請求項4】 複数のバーナと、前記複数のバーナへ供
    給する燃料を調整する比例弁と、前記複数のバーナに必
    要な空気を供給するファンと、前記比例弁の開度と前記
    ファンの回転数を制御することによって被加熱体を燃焼
    制御する燃焼装置において、 前記燃料と空気の空燃比を燃料過剰の状態で前記バーナ
    に着火する着火緩点火動作を有し、前記着火緩点火動作
    時間は、着火する前記バーナ本数に応じて可変すること
    を特徴とする燃焼装置。
JP12776497A 1997-04-09 1997-04-09 燃焼装置 Pending JPH10281454A (ja)

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JP12776497A JPH10281454A (ja) 1997-04-09 1997-04-09 燃焼装置

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JP12776497A JPH10281454A (ja) 1997-04-09 1997-04-09 燃焼装置

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JPH10281454A true JPH10281454A (ja) 1998-10-23

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ID=14968127

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12776497A Pending JPH10281454A (ja) 1997-04-09 1997-04-09 燃焼装置

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JP (1) JPH10281454A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013130301A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Rinnai Corp 燃焼装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013130301A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Rinnai Corp 燃焼装置

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