JPH11325459A - 燃焼器及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低負荷燃焼時において火炎を安定化するために
送風する風量を正確に制御することが可能であり、高負
荷燃焼時において燃焼音を防止し笛吹音を防止すること
が可能なファン効率の高い燃焼器を提供する。 【解決手段】燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファン
と、燃焼筒とファンの吐出口とに連設され燃焼筒に導風
する導風部と、導風部に配設され導風部の送風抵抗を変
化させるダンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度と
ファンの回転数との両方を制御することによって送風量
を制御する制御部と、を備えた燃焼器で、制御部が、要
求熱量がある一定値以上の場合にはダンパの開度を最大
に固定してファンの回転数を制御することにより送風量
を制御し、要求熱量が前記一定値以下の場合にはファン
の回転数を一定としてダンパの開度を制御することによ
り送風量を制御することとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力を送風風量に
より調節するためのファンの風量制御機構を備えた給湯
器若しくは暖房機の燃焼器及びその制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】給湯器若しくは暖房機に用いられる従来の
燃焼器は、燃焼筒に燃焼に必要な空気を送風するための
ファンと、燃焼筒とファンの吐出口とに連通しファンか
ら吐出された風を燃焼筒に導風する導風部と、導風部に
配設され該開度を変化させることにより導風部の開口面
積を変化させ延いては導風部の送風抵抗を変化させるダ
ンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度とファンの回
転数との両方を制御することによって送風量を制御する
制御部とを備えた構成を有している。ダンパはポテンシ
ョメータによりその開度が電圧として検出され、制御部
は検出された電圧によりダンパを駆動するステッピング
モータによって開度の制御を行なっている。また、ファ
ンは、三相ＤＣブラシレスモータ（以下、「ファンモー
タ」と呼ぶ）により駆動され、制御部は、インバータ制
御により、ファンの連続的な回転数制御を行なってい
る。

【０００３】以上のように構成された従来の燃焼器につ
いて、以下その動作を説明する。着火時において、制御
部は、ダンパを閉状態としてファンの全圧を上昇させる
ことによって、ファンの全圧を燃焼筒内部の圧力よりも
高くしておき、着火時に生じる燃焼器からの衝撃波がフ
ァン内に伝搬するのを防止し着火時の爆発音の発生を防
止すると共に、着火時に瞬間的に下がる風量を即座に回
復させ、燃焼筒内の不完全燃焼を防止する。着火後は、
燃焼速度に応じて回転数を上昇させると共にダンパの開
度を閉状態から開状態に移行させることによって燃焼速
度に応じた風量制御を行っていた。

【０００４】次に、従来の燃焼器について、ダンパ開度
とファンの回転速度との関係を図面を用いて説明する。
図７は従来の燃焼器の要求熱量に対するダンパ開度とフ
ァンの回転速度との関係図である。図７において、ダン
パの開度は、０度が閉状態（開口面積が最小、即ち、送
風抵抗が最大の状態）、９０度が開状態（開口面積が最
大、即ち、送風抵抗が最小の状態）を表す。着火直後
は、ダンパの開度θｄは０度であり、燃焼速度の増加と
共にファンの回転数を増加させダンパの開度を閉状態か
ら開状態に移行させることにより、燃焼に必要な風量を
送風するというものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】燃焼器においては、燃
焼速度に等しくなるようにファンから空気を供給する必
要がある。ファンからの風量が多すぎた場合、火炎は安
定化されず火炎の吹き飛びが生じ、逆にファンからの風
量が少なすぎた場合、燃焼速度の方がガス速度よりも大
きくなり、火炎は上流に遡り、逆火と呼ばれる現象が生
じる。従って、火炎を安定化させるために、常に燃焼速
度に応じた風量の送風制御が必要となる。特に、低負荷
燃焼時においては、燃焼機内のバーナの火炎を安定化す
るための混合気流（気化燃料と空気の混合気体）の風量
範囲が狭く、最適な燃焼を行うためには正確な風量の制
御が必要となる。しかしながら、ダンパには必ず機械的
なあそびがあるために、ポテンショメータの示す値と実
際の開度との間に誤差が生じる。また、ダンパの開度
を、閉状態から開状態に移行させる場合と、開状態から
閉状態に移行させる場合で、同じポテンショメータの電
圧値に対して開度に誤差が生じ、開度のヒステリシスが
生じる。従って、従来の燃焼器では、ダンパの開度に十
分な精度が無いために正確な風量制御を行うことができ
ず、低負荷燃焼時において、火炎の安定化を図るため、
必要以上に燃料を供給せざるを得ない現状にあり、燃料
の有効利用ができないという問題点を有していた。ま
た、上記理由により、低負荷燃焼時において燃料を過剰
供給するために、燃焼筒内部において不完全燃焼が生じ
易いという問題点を有していた。逆に、高負荷燃焼時に
おいては、風量が多いため、ダンパにより風量制御を行
うと、ダンパによる気流の乱れが大きく、ダンパの角度
によっては、燃焼音が大きくなる又は笛吹音を発生する
場合があるという問題点を有していた。また、風量が多
い状態で送風抵抗を大きくすると、送風抵抗による送風
損失が大きく、ファンの効率の低下が大きいという問題
点を有していた。

【０００６】また、従来の燃焼器の制御方法では、ダン
パの開度に十分な精度が無いために正確な風量制御を行
うことができないという問題点を有していた。逆に、高
負荷燃焼時においては、風量が多いため、ダンパにより
風量制御を行うと、ダンパによる気流の乱れが大きく、
ダンパの角度によっては、燃焼音が大きくなる又は笛吹
音を発生する場合があるという問題点を有していた。ま
た、風量が多い状態で送風抵抗を大きくすると、送風抵
抗による送風損失が大きく、ファンの効率の低下が大き
いという問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、低負荷燃焼時において火炎を安定化するために送風
する風量を正確に制御することが可能であり、高負荷燃
焼時において燃焼音が大きくなることを防止し笛吹音を
発生することを防止することが可能でファンの効率の高
い燃焼器を提供することを目的とする。更に、低負荷燃
焼時において火炎を安定化するために送風する風量を正
確に制御することが可能であり、高負荷燃焼時において
燃焼音が大きくなることを防止し笛吹音を発生すること
を防止することが可能でファンの効率の高い燃焼器の制
御方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の燃焼器は、燃焼筒に燃焼に必要な風を送風す
るファンと、燃焼筒とファンの吐出口とに連設されファ
ンから吐出された風を燃焼筒に導風する導風部と、導風
部に配設され該開度を変化させることにより導風部の送
風抵抗を変化させるダンパと、要求熱量がある一定値以
上の場合にはダンパの開度を最大に固定してファンの回
転数を制御することにより送風量を制御し、要求熱量が
前記一定値以下の場合にはダンパの開度を制御すること
により送風量を制御する制御部とを備えた構成より成
る。この構成により、低負荷燃焼時において、火炎を安
定化するために送風する風量を正確に制御することが可
能となることで燃焼効率を改善し不完全燃焼の発生を防
止することが可能となり、また、高負荷燃焼時において
ファンの効率が高く燃焼音が大きくなったり笛吹音が発
生したりすることがない燃焼器を提供することができ
る。

【０００９】更に、本発明の燃焼器の制御方法は、要求
熱量がある一定値以上の場合にはダンパの開度を最大に
固定して必要な送風量に対するファンの回転数を決定
し、要求熱量が前記一定値以下の場合には必要な送風量
に対するダンパの開度を決定する送風特性決定手順と送
風特性決定手順に基づき前記ダンパの開度とファンの回
転数とを制御する送風制御手順とを備えた構成より成
る。この構成により、低負荷燃焼時において火炎を安定
化するために送風する風量を正確に制御することが可能
で、高負荷燃焼時においてファンの効率が高く燃焼音が
大きくなったり笛吹音が発生したりすることのない燃焼
器の制御方法を提供することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の燃焼器
は、燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファンと、燃焼
筒とファンの吐出口とに連設されファンから吐出された
風を燃焼筒に導風する導風部と、導風部に配設され該開
度を変化させることにより導風部の送風抵抗を変化させ
るダンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度とファン
の回転数との両方を制御することによって送風量を制御
する制御部と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用いら
れる燃焼器であって、制御部は、要求熱量がある一定値
以上の場合にはダンパの開度を最大に固定してファンの
回転数を制御することにより送風量を制御し、要求熱量
が前記一定値以下の場合にはダンパの開度を制御するこ
とにより送風量を制御することとしたものであり、この
構成により、ダンパによる風量制御範囲が全風量制御範
囲に対して狭いため、ダンパの開度誤差により生じる風
量誤差が小さく低負荷燃焼時において風量制御が正確と
なり、低負荷燃焼時においては、ファン全圧が高く維持
されたまま風量制御を行うことが可能となり、燃焼筒内
部の燃焼状態の変化に伴う気圧の変化による送風量の変
化を抑えられ、高負荷燃焼時においては、ファンの送風
抵抗を最小とする事によりファンの効率が最大となり、
ダンパによる気流の乱れにより燃焼音が大きくなったり
笛吹音が発生することが防止されるという作用を有す
る。

【００１１】本発明の請求項２に記載の燃焼器は、請求
項１に記載の燃焼器であって、導風部が、ファンを収容
するケーシングの吐出側に内設されていることとしたも
のであり、この構成により、請求項１の作用に加え、燃
焼器のコンパクト化が図れ、設置容積を小さくすること
ができるという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項３に記載の燃焼器の制御方
法は、要求熱量に基づきダンパの開度とファンの回転数
とを決定する送風特性決定手順と、送風特性決定手順に
基づき前記ダンパの開度とファンの回転数とを制御する
送風制御手順と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用い
られる燃焼器の制御方法であって、送風特性決定手順
は、要求熱量がある一定値以上の場合にはダンパの開度
を最大に固定して必要な送風量に対するファンの回転数
を決定し、要求熱量が前記一定値以下の場合には必要な
送風量に対するダンパの開度を決定することとしたもの
であり、この構成により、ダンパによる風量制御範囲が
全風量制御範囲に対して狭いため、ダンパの開度誤差に
より生じる風量誤差が小さく低負荷燃焼時において風量
制御が正確となり、低負荷燃焼時においては、ファン全
圧が高く維持されたまま風量制御を行うことが可能とな
り、燃焼筒内部の燃焼状態の変化に伴う気圧の変化によ
る送風量の変化を抑えられ、高負荷燃焼時においては、
ファンの送風抵抗を最小とする事によりファンの効率が
最大となり、ダンパによる気流の乱れにより燃焼音が大
きくなったり笛吹音が発生することが防止されるという
作用を有する。

【００１３】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１の燃焼器の要部断面図である。図１において、５
００はケーシング内の翼の回転によって空気に与えられ
る遠心力によるエネルギー増加を利用して空気を圧送す
る渦巻き型のファンである遠心ファン、５０７は遠心フ
ァン５００のケーシング、５０８は回転軸５０９に軸支
され回転する羽根車５１５の翼、５１０は遠心ファンの
吐出口、５１１は回転軸５０９を中心にケーシング５０
７に円形等に貫設された吸入口、５０１は筒状のケーシ
ング５０１ａを備え、その側部が吐出口５１０に連通す
る導風部５１７に連通され、その下部が燃焼筒５０２に
連通されており、導風部５１７から流入するファンの吐
出空気を燃焼筒に誘導するウィンドボックス、５１２は
ウィンドボックス５０１側の空気流入口に連通する導風
部５１７の内部に配設され空気の流入量を変化させるダ
ンパ、５１４はダンパ５１２を回動させるダンパモータ
である。

【００１４】以上のように構成された本実施の形態の燃
焼器について、以下その動作を説明する。遠心ファン５
００の翼５０８は回転軸５０９を回転駆動するファンモ
ータ（図示せず）により回転する。吸入口５１１から吸
入された空気は翼５０８の回転による遠心作用によって
翼５０８の回転中心から半径方向に流され、その間に翼
５０８から運動エネルギー並びに圧力エネルギーが与え
られ、吐出口５１０より送出される。吐出口５１０から
送出された空気は導風部５１７、ウィンドボックス５０
１を通過し燃焼筒５０２に送られ、燃焼に必要な空気が
供給される。ウィンドボックス５０１内部には、ケーシ
ング５０１ａ内の中央に噴霧燃料を供給するノズル５０
４が配設されており、ノズル５０４を囲繞して、上下面
に開口部を備え下部がテーパー状となった整風キャップ
５０５が配設されている。更にその外側は、筒状の整風
筒５１６で囲繞されている。ウィンドボックス５０１の
ケーシング５０１ａ側部に連通する導風部５１７から流
入した風は、整風筒５１６の外側壁に沿って、一旦、ケ
ーシング５０１ａ内上部へ送られ、整風筒５１６上部開
口部より、整風筒５１６内を渦流となって貫流する。こ
の時、渦流の一部は整風キャップ５０５内を貫流し、ノ
ズル５０４から噴霧された燃料と混合する。整風筒５１
６を貫流した風は、ケーシング５０１ａ下部に連通する
燃焼筒５０２に流入し、燃焼筒５０２内で燃焼が行われ
る。燃料への着火は、ノズル５０４の燃料噴出口側部に
配設された点火電極棒５０６により行われる。燃焼に必
要な空気風量は、インバータ制御されたファンモータと
開閉するダンパ５１２とにより制御される。ファンモー
タは遠心ファン５００の回転速度を制御し、ファン全圧
を制御することにより風量制御を行う。ダンパ５１２は
該開度を変化させることにより導風部５１７の開口面積
（送風面積）を変化させ、導風部５１７の送風抵抗を変
化させることによって遠心ファン５００からの風量を変
化させる。

【００１５】次に、実施の形態１の燃焼器の制御機構に
ついて図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施の
形態１における燃焼器の制御機構の装置ブロック図であ
る。図２において、５１４はダンパモータ駆動回路１０
５により制御されダンパの開度を変化させるダンパモー
タ、１１１はダンパ軸１１５に連動して回転するブラシ
１１１ａによりダンパの許容回転角範囲内ではＡ点・Ｂ
点・Ｃ点においてダンパモータ回路を接続しダンパの許
容回転角範囲外でダンパ回路を切断することによりダン
パ開度を制限するダンパ回転角リミッタ、１１２はダン
パ軸１１５に連動して変化する可変抵抗器１１２ａを備
えることによって、ダンパの開度をＤ点とＥ点との電圧
変化として出力するポテンショメータ、１０６はポテン
ショメータ１１２の両端電圧からダンパ開度を検出する
ダンパ開度検出回路、１０４はファンモータ１０７の速
度制御を行うファンモータ速度制御部、１０３は、熱量
設定部１０１の設定により設定された熱量に対応した燃
料を燃料供給部１０２から燃焼筒に供給する燃料供給量
を制御し、それに対応してファンモータ回転速度とダン
パー開度を決定し、ダンパモータ駆動回路１０５により
ダンパ開度の制御を行うと共に、ファンモータ速度制御
部１０４にファンモータ１０７の速度指示を出力する制
御部である。ファンモータ速度制御部１０４は、制御部
１０３の速度指示により、ＰＷＭ制御回路１０９及びモ
ータドライバ１１０によりファンモータ１０７の回転速
度制御を行う。ダンパモータ１０８にはステッピングモ
ータが用いられており、ダンパ５１２の開度θｄをダン
パ回転角リミッタ１１１が制限する角度範囲内（０〜θ
D）で任意に設定できる。また、ダンパ５１２の開度は
ダンパ開度検出回路１０６で検出され制御部１０３に伝
達される。ファンモータ１０７は３相ＤＣブラシレスモ
ータにより構成され、ファンモータ速度制御部１０４・
ＰＷＭ制御回路１０９・モータドライバ１１０により連
続的な回転速度制御が可能であり、その回転速度はホー
ル素子１１３及び速度検出回路１１４により検出されフ
ィードバックループを構成する。

【００１６】図３は実施の形態１における燃焼器の要求
熱量に対するダンパ開度とファンの回転速度との関係
図、図４は実施の形態１における燃焼器のダンパ開度に
対するファンの性能曲線である。図３において、高負荷
燃焼時（図３における熱量Ｈ1〜Ｈ2の区間）において
は、ダンパの開度は開状態開度（吐出口の開口面積が最
大となる角度）θ１に固定し、ファンモータの回転数を
制御することにより風量制御を行う。このとき、熱量Ｈ
1におけるファンモータの回転数をＮ1、風量をＱ1とす
ると、ファンモータの回転数Ｎ（Ｎ＞Ｎ１）の時の風量
Ｑは、 Ｑ＝Ｑ1・Ｎ／Ｎ1 となる。要求される熱量（要求熱量）Ｈに対して火炎安
定化の為の必要な風量は比例するので、要求熱量Ｈに比
例してファンモータの回転数の制御を行えばよい。低負
荷燃焼時（図３における熱量Ｈ０〜Ｈ１の区間）におい
ては、ファンモータの回転数を一定の回転数Ｎ１に固定
し、ダンパの開度θｄを制御することにより風量制御を
行う。ダンパの開度θｄを変化させると、導風部５１７
における管路の送風抵抗Ｒが変化する。ダンパの開度θ
ｄを開状態開度θ１から閉状態開度θ０（吐出口の開口
面積が最小となる角度）に変化させると、送風抵抗はＲ
１からＲ０へと変化し、ファンの抵抗曲線は図４のよう
に変化する。ファンの風量Ｑは、ファンの特性曲線と抵
抗曲線との交点（以下「作動点」と呼ぶ）で決定され
る。この場合、ファンモータの回転数は回転数Ｎ１に固
定しているため、作動点は図４に示したような特性曲線
に沿って変化する。従って、送風抵抗がＲ１からＲ０に
変化することによって、作動点はＡ１からＡ０に変化
し、それに伴って風量はＱ１からＱ０に変化する。この
とき、ファンの全圧も特性曲線に沿って変化し、図４に
示したＰ１からＰ０に変化する。特性曲線はファンの形
状によって決まり、抵抗曲線は吐出口の管路や燃焼筒の
形状等によって決まるため、要求熱量Ｈに対するダンパ
の開度θｄは温度や燃料の供給量の測定若しくは数値計
算により決定する。

【００１７】以上のようにダンパの開度及びファンの回
転数を制御することにより、ダンパによる風量制御区間
はＨ０〜Ｈ１に短縮されるため、ダンパの開度の設定誤
差による風量設定誤差は小さくなり低負荷燃焼時におい
て精度の高い風量制御を行うことが可能となる。図５は
実施の形態１における熱量とファン全圧の関係を示す図
である。高負荷燃焼時（Ｈ１〜Ｈ２の区間）において
は、ダンパ開度θｄを固定し、回転数Ｎを変化させて風
量制御を行うため、ファンの全圧ｐは ｐ＝ｐ１・（Ｎ２／Ｎ１）・（Ｎ２／Ｎ１） によって決まる。従ってファン全圧は２次曲線に従って
変化し、ｐ≧ｐ１となる。低負荷燃焼時（Ｈ０〜Ｈ１の
区間）においては、ファン全圧は図３に示したような作
動点に従って変化するため、ｐ１からｐ０にかけて増加
する。従って、低負荷燃焼時においても、ファン全圧は
ｐ１より小さくなることはなく、ｐ１を低燃焼時の燃焼
筒内部の圧力変化に対して十分に大きな値に設計するこ
とにより、燃焼筒内部の圧力変化に左右されることなく
常に正確な風量制御が可能となるため、火炎の安定化の
為に余分な燃料供給が必要なくなる。なお、風量の多い
高負荷燃焼時において、ダンパで風量を制御すると、ダ
ンパにより気流が乱され、燃焼音が大きくなったり、ダ
ンパの回転位置によっては笛吹音が発生することがあ
る。また、高負荷燃焼時にダンパ制御を行うと、吐出口
管路の抵抗が大きくなるために、ファンの効率が下が
り、消費電力も大きくなる。本実施の形態においては、
高負荷燃焼状態においてはダンパは全開となるため、ダ
ンパにより気流が乱されることはなく、燃焼音を大きく
することはなく、ダンパの回転位置による笛吹音を発生
することもなく、ファンの効率も最大となる。

【００１８】次に、以上のように構成された実施の形態
１に係る燃焼器において、その制御方法について説明す
る。まず、要求熱量Ｈを熱量設定部１０１に設定すると
（Ｓ１）、制御部１０３は設定された要求熱量に基づき
燃料供給部１０２の燃料供給量を設定する（Ｓ２）。次
に、制御部１０３は、要求熱量Ｈに基づき、図３に示し
たように、Ｈ＞Ｈ１の場合にはダンパの開度を開状態開
度θ１に固定し必要な送風量に対するファンの回転数を
決定し、Ｈ≦Ｈ１の場合にはファンの回転数をＮ１に固
定してダンパの開度を必要な送風量に対するダンパの開
度を決定する（Ｓ３）。次に、制御部１０３は、ダンパ
モータ駆動回路１０５によりダンパの開度をＳ３で決定
した値に変更すると共に、ファンモータ速度制御部１０
４によりファンの回転数をＳ３で決定した値に変更する
ことにより風量を変更する（Ｓ４）。

【００１９】以上のように、本実施の形態における燃焼
器によれば、燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファン
と、燃焼筒とファンの吐出口とに連設されファンから吐
出された風を燃焼筒に導風する導風部と、導風部に配設
され該開度を変化させることにより導風部の送風抵抗を
変化させるダンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度
とファンの回転数との両方を制御することによって送風
量を制御する制御部と、を備えた給湯器若しくは暖房機
に用いられる燃焼器において、制御部は、要求熱量があ
る一定値以上の場合にはダンパの開度を最大に固定して
ファンの回転数を制御することにより送風量を制御し、
要求熱量が前記一定値以下の場合にはダンパの開度を制
御することにより、ダンパの開度誤差により生じる風量
誤差が小さく低負荷燃焼時において風量制御が正確とな
り、低負荷燃焼時においては、ファン全圧が高く維持さ
れたまま風量制御を行うことが可能となり、燃焼筒内部
の燃焼状態の変化に伴う気圧の変化による送風量の変化
を抑えられ、高負荷燃焼時においては、ファンの送風抵
抗を最小とする事によりファンの効率が最大となり、ダ
ンパによる気流の乱れにより燃焼音が大きくなったり笛
吹音が発生することが防止される。

【００２０】また、本実施の形態の燃焼器の制御方法に
よれば、要求熱量に基づきダンパの開度とファンの回転
数とを決定する送風特性決定手順と、送風特性決定手順
に基づき前記ダンパの開度とファンの回転数とを制御す
る送風制御手順と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用
いられる燃焼器の制御方法において、送風特性決定手順
は、要求熱量がある一定値以上の場合にはダンパの開度
を最大に固定して必要な送風量に対するファンの回転数
を決定し、要求熱量が前記一定値以下の場合には必要な
送風量に対するダンパの開度を決定することにより、ダ
ンパの開度誤差により生じる風量誤差が小さく低負荷燃
焼時において風量制御が正確となり、低負荷燃焼時にお
いては、ファン全圧が高く維持されたまま風量制御を行
うことが可能となり、燃焼筒内部の燃焼状態の変化に伴
う気圧の変化による送風量の変化を抑えられ、高負荷燃
焼時においては、ファンの送風抵抗を最小とする事によ
りファンの効率が最大となり、ダンパによる気流の乱れ
により燃焼音が大きくなったり笛吹音が発生することが
防止される。尚、本実施の形態において、低負荷燃焼時
においては、ファンの回転数を一定としてダンパの開度
制御により風量制御を行うこととしたが、低負荷燃焼時
においては、ファンの回転数を一定値に固定する必要は
なく、ファンの回転数はファンの全圧が燃焼筒内部の圧
力変化よりも十分に大きくなる範囲で変化させてもよ
い。このような制御を行っても、燃焼筒内部の圧力変化
に左右されることなく常に正確な風量制御を行うことが
可能であるため、同様の効果が得られる。

【００２１】（実施の形態２）図６は、本考案の実施の
形態２における燃焼器の要部断面図である。図６におい
て、遠心ファン５００、遠心ファンのケーシング５０
７、吸入口５１１、吐出口５１０、回転軸５０９、羽根
車５１５、翼５０８、ウィンドボックス５０１、ウィン
ドボックスのケーシング５０１ａ、整風筒５１６、整風
キャップ５０５、ノズル５０４、点火電極棒５０６、燃
焼筒５０２、ダンパモータ５１４、ダンパ５１２につい
ては、実施の形態１において既に説明したので説明を省
略する。また、燃焼器の制御機構及び燃焼器の制御方法
についても実施の形態１において図２〜図５を用いて説
明したものと同一であるので説明を省略する。本実施の
形態では、導風部５１７がケーシング５０７の吐出口５
１０側に内設されていることを特徴としている。これに
より、請求項１の作用に加え、燃焼器のコンパクト化が
図れ、設置容積を小さくすることが可能となる。

【００２２】以上のように、本実施の形態における燃焼
器によれば、燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファン
と、燃焼筒とファンの吐出口とに連設されファンから吐
出された風を燃焼筒に導風する導風部と、導風部に配設
され該開度を変化させることにより導風部の送風抵抗を
変化させるダンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度
とファンの回転数との両方を制御することによって送風
量を制御する制御部と、を備えた給湯器若しくは暖房機
に用いられる燃焼器において、制御部は、要求熱量があ
る一定値以上の場合にはダンパの開度を最大に固定して
ファンの回転数を制御することにより送風量を制御し、
要求熱量が前記一定値以下の場合にはダンパの開度を制
御することとし、更に、導風部をファンを収容するケー
シングの吐出側に内設したことにより、ダンパの開度誤
差により生じる風量誤差が小さく低負荷燃焼時において
風量制御が正確となり、低負荷燃焼時においては、ファ
ン全圧が高く維持されたまま風量制御を行うことが可能
となり、燃焼筒内部の燃焼状態の変化に伴う気圧の変化
による送風量の変化を抑えられ、高負荷燃焼時において
は、ファンの送風抵抗を最小とする事によりファンの効
率が最大となり、ダンパによる気流の乱れにより燃焼音
が大きくなったり笛吹音が発生することが防止されるこ
とに加え、設置容積を小さくすることが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の燃焼器に
よれば、燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファンと、
燃焼筒とファンの吐出口とに連設されファンから吐出さ
れた風を燃焼筒に導風する導風部と、導風部に配設され
該開度を変化させることにより導風部の送風抵抗を変化
させるダンパと、要求熱量に基づいてダンパの開度とフ
ァンの回転数との両方を制御することによって送風量を
制御する制御部と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用
いられる燃焼器であって、制御部は、要求熱量がある一
定値以上の場合にはダンパの開度を最大に固定してファ
ンの回転数を制御することにより送風量を制御し、要求
熱量が前記一定値以下の場合にはダンパの開度を制御す
ることにより送風量を制御することを備えたことによ
り、低負荷燃焼時において火炎を安定化するために送風
する風量を正確に制御することが可能となることで、燃
焼効率が改善され不完全燃焼の発生が防止され、高負荷
燃焼時においてファンの効率が高く燃焼音が大きくなっ
たり笛吹音が発生したりすることがない燃焼器を提供す
ることが可能となるという有利な効果が得られる。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の燃焼器であって、導風部が、ファンを収容する
ケーシングの吐出側に内設されていることにより、請求
項１に記載の効果に加え、設置容積が小さいファンの風
量制御手段を備えた燃焼器を提供することが可能となる
という有利な効果が得られる。

【００２５】請求項３に記載の燃焼器の制御方法によれ
ば、要求熱量に基づきダンパの開度とファンの回転数と
を決定する送風特性決定手順と、送風特性決定手順に基
づき前記ダンパの開度とファンの回転数とを制御する送
風制御手順と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用いら
れる燃焼器の制御方法であって、送風特性決定手順は、
要求熱量がある一定値以上の場合にはダンパの開度を最
大に固定して必要な送風量に対するファンの回転数を決
定し、要求熱量が前記一定値以下の場合には必要な送風
量に対するダンパの開度を決定することにより、低負荷
燃焼時において火炎を安定化するために送風する風量を
正確に制御することが可能となることで、燃焼効率が改
善され不完全燃焼の発生が防止され、高負荷燃焼時にお
いてファンの効率が高く燃焼音が大きくなったり笛吹音
が発生したりすることがない燃焼器の制御方法を提供す
ることが可能となるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の燃焼器の要部断面図

【図２】実施の形態１における燃焼器の制御機構の装置
ブロック図

【図３】実施の形態１における燃焼器の要求熱量に対す
るダンパ開度とファンの回転速度との関係図

【図４】実施の形態１における燃焼器のダンパ開度に対
するファンの性能曲線

【図５】実施の形態１における熱量とファン全圧の関係
を示す図

【図６】本発明の実施の形態２の燃焼器の要部断面図

【図７】従来の燃焼器の要求熱量に対するダンパ開度と
ファンの回転速度との関係図

【符号の説明】

１０１ 熱量設定部 １０２ 燃料供給部 １０３ 制御部 １０４ ファンモータ速度制御部 １０５ ダンパモータ駆動回路 １０６ ダンパ開度検出回路 １０７ ファンモータ １０８ ダンパモータ １０９ ＰＷＭ制御回路 １１０ モータドライバ １１１ ダンパ回転角リミッタ １１１ａ ブラシ １１２ ポテンショメータ １１２ａ 可変抵抗器 １１３ ホール素子 １１４ 速度検出回路 １１５ ダンパ軸 ５００ 遠心ファン ５０１ ウィンドボックス ５０１ａ ケーシング ５０２ 燃焼筒 ５０４ ノズル ５０５ 整風キャップ ５０６ 点火電極棒 ５０７ ケーシング ５０８ 翼 ５０９ 回転軸 ５１０ 吐出口 ５１１ 吸入口 ５１２ ダンパ ５１４ ダンパモータ ５１５ 羽根車 ５１６ 整風筒 ５１７ 導風部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼筒に燃焼に必要な風を送風するファン
   と、前記燃焼筒と前記ファンの吐出口とに連設され前記
   ファンから吐出された風を前記燃焼筒に導風する導風部
   と、前記導風部に配設され該開度を変化させることによ
   り前記導風部の送風抵抗を変化させるダンパと、要求熱
   量に基づいて前記ダンパの開度と前記ファンの回転数と
   の両方を制御することによって送風量を制御する制御部
   と、を備えた給湯器若しくは暖房機に用いられる燃焼器
   であって、前記制御部は、前記要求熱量がある一定値以
   上の場合には前記ダンパの開度を最大に固定して前記フ
   ァンの回転数を制御することにより送風量を制御し、前
   記要求熱量が前記一定値以下の場合には前記ダンパの開
   度を制御することにより送風量を制御することを特徴と
   する燃焼器。
2. 【請求項２】前記導風部が、前記ファンを収容するケー
   シングの吐出側に内設されていることを特徴とする請求
   項１に記載の燃焼器。
3. 【請求項３】要求熱量に基づきダンパの開度とファンの
   回転数とを決定する送風特性決定手順と、前記送風特性
   決定手順に基づき前記ダンパの開度と前記ファンの回転
   数とを制御する制御手順と、を備えた給湯器若しくは暖
   房機に用いられる燃焼器の送風制御方法であって、前記
   送風特性決定手順は、前記要求熱量がある一定値以上の
   場合には前記ダンパの開度を最大に固定して必要な送風
   量に対する前記ファンの回転数を決定し、前記要求熱量
   が前記一定値以下の場合には必要な送風量に対する前記
   ダンパの開度を決定することを特徴とする燃焼器の制御
   方法。