JPS5828922A - 燃焼機の制御装置 - Google Patents
燃焼機の制御装置Info
- Publication number
- JPS5828922A JPS5828922A JP56128510A JP12851081A JPS5828922A JP S5828922 A JPS5828922 A JP S5828922A JP 56128510 A JP56128510 A JP 56128510A JP 12851081 A JP12851081 A JP 12851081A JP S5828922 A JPS5828922 A JP S5828922A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- amount
- blower
- combustion
- hot water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は給湯機などの燃焼機器の制御装置に関２ 、。
する。更に詳しく言えば、給湯機の出湯温度を任意に設
定された一定温度にするために燃焼量をリニヤ制御する
とともに、燃焼量に適した風量にするために送風機をリ
ニヤ制御して熱交換効率の向上と、人体に有害、な排気
ガスを減少させるものである。
定された一定温度にするために燃焼量をリニヤ制御する
とともに、燃焼量に適した風量にするために送風機をリ
ニヤ制御して熱交換効率の向上と、人体に有害、な排気
ガスを減少させるものである。
従来、強制給排気給湯機の湯温制御は、燃焼バーナへ供
給する燃料を制御する比例制御弁で行い、燃焼量のリニ
ヤ制御を可能にしていた。この燃焼量のリニヤ制御によ
り出湯温度特性が舎、激に向上した。しかしながら燃焼
部へ供給する空気量は一定または２段階に送風機の風量
を切換え制御している。このため低燃焼量では空気過剰
ぎみになりＣＯ，ＮＯｘなど有害なガスの発生と熱効率
を低下させていた。
給する燃料を制御する比例制御弁で行い、燃焼量のリニ
ヤ制御を可能にしていた。この燃焼量のリニヤ制御によ
り出湯温度特性が舎、激に向上した。しかしながら燃焼
部へ供給する空気量は一定または２段階に送風機の風量
を切換え制御している。このため低燃焼量では空気過剰
ぎみになりＣＯ，ＮＯｘなど有害なガスの発生と熱効率
を低下させていた。
第６図は燃焼量−熱効率を示すグラフである。
横軸のＱは燃焼量［： Ｋｃａｌ／ｈ ］ 、たて軸の
ηは熱効率〔チ〕を示す。図中実線で記したＡは一定風
量の場合であり、低燃焼量時に熱効率の低下をまねいて
いた。−に鎖線のＢは送風量を２段に切換え３ペーゾ たものであり、中燃焼量時の熱効率をＡと比較してわず
かであるが改善している。しかしながら低燃焼時の熱効
率は低くなっている。本発明は上述のような低燃焼量時
の熱効率の低下を防止するために、燃焼量に適した空気
を供給して第６図Ｃに示した特性を実現させたものであ
る。以下図面とともに本発明の一実施例を説明する。
ηは熱効率〔チ〕を示す。図中実線で記したＡは一定風
量の場合であり、低燃焼量時に熱効率の低下をまねいて
いた。−に鎖線のＢは送風量を２段に切換え３ペーゾ たものであり、中燃焼量時の熱効率をＡと比較してわず
かであるが改善している。しかしながら低燃焼時の熱効
率は低くなっている。本発明は上述のような低燃焼量時
の熱効率の低下を防止するために、燃焼量に適した空気
を供給して第６図Ｃに示した特性を実現させたものであ
る。以下図面とともに本発明の一実施例を説明する。
第１図にガス給湯機の外観図を示す。図中１はガス給湯
機の熱源部で燃焼バーナ、熱交換器、送風機を有する。
機の熱源部で燃焼バーナ、熱交換器、送風機を有する。
２はリモコンで各種の操作スイッチ部・表示部を有する
。３は給湯配管でＷから給水し、熱源部で加熱され、各
種水栓３′・？隼ら給湯される。
。３は給湯配管でＷから給水し、熱源部で加熱され、各
種水栓３′・？隼ら給湯される。
第２図に本発明の一実施例を示すシステム図を記す。な
お第２図のシステム図は第１図中の熱源部１に内蔵され
る。図中４は燃焼室であシ、熱交換器６、燃焼バーナ７
を内蔵し上部に送風機６を備えている。１ｏはガス燃料
を示し、遮断弁９、制御弁８を介して燃焼バーナ７へ導
かれ燃焼する。
お第２図のシステム図は第１図中の熱源部１に内蔵され
る。図中４は燃焼室であシ、熱交換器６、燃焼バーナ７
を内蔵し上部に送風機６を備えている。１ｏはガス燃料
を示し、遮断弁９、制御弁８を介して燃焼バーナ７へ導
かれ燃焼する。
３は第１図で示した様に給湯配管で３１の給水口から給
水し、熱交換器６で加熱され、出湯口３２から給湯する
。１１は点火器、１６は点火器１１と接続された点火電
極、１７はフレームロット・熱電対に代表される燃焼炎
検出器である。２０は制御回路であシ、給湯配管内の水
流によりオン・オフする運転スイッチ１４、出湯温度を
検出する検出器１２、任意に出湯温度を設定する温度設
定器（ボリー−ム）１６を入力して、遮断弁９、制御弁
８、点火器１１、送風器６を制御する。
水し、熱交換器６で加熱され、出湯口３２から給湯する
。１１は点火器、１６は点火器１１と接続された点火電
極、１７はフレームロット・熱電対に代表される燃焼炎
検出器である。２０は制御回路であシ、給湯配管内の水
流によりオン・オフする運転スイッチ１４、出湯温度を
検出する検出器１２、任意に出湯温度を設定する温度設
定器（ボリー−ム）１６を入力して、遮断弁９、制御弁
８、点火器１１、送風器６を制御する。
第２図の制御回路２ｏは第３図の様に構成される。２１
はマイクロコンピュータに代表される演算・判定入出力
信号処理がおこなえる処理部（以下マイコンと記す。）
である。２２はアナログマルチプレクサでマイコン２１
の信号で制御される。
はマイクロコンピュータに代表される演算・判定入出力
信号処理がおこなえる処理部（以下マイコンと記す。）
である。２２はアナログマルチプレクサでマイコン２１
の信号で制御される。
２４はバッファ、２６はＲ−２Ｒで構成するラダー抵抗
網、企３，２４はサンプル・ホールド回路を示す。温度
検出器１３と温度設定器１６のアナログ電位のマイコン
２１への入力は、バッファ２４６ページ とラダー抵抗網２６により比較器３６の一方の入力を遂
次変換して、比較器３６の他方の入力電位と比較して測
定する、いわゆるアナログ−デジタル遂次変換方式によ
り行なわれる。比較器３６への他方の入力となるアナロ
グ電位は、レシーノ（３３・３４を介してアナログマル
チプレクサ２２に接続され、マイコン２１で選択され比
較器３６０入力となる。リニヤ制御する送風機６．制御
弁８への出カバ、マイコン２１から）（ツファ２４へ所
定デジタル信号を出力、ラダー抵抗網２６でアナログ電
位に変換して得る。前記アナログ電位はインピーダンス
変換器３６とアナログスイッチ２６ヲ介シてアナログマ
ルチプレクサ２２に接続される。なおアナログスイッチ
２６は温度検出信号・温度設定信号入力時は開に、送風
機・制御弁信号出力時は閉にマイコン２１で制御される
。アナログマルチプレクサ２２はマイコンにより送風機
側または制御弁側の選択を行ない、サンプルホールド回
路２３・２４のサンプル電位をあたえる。サンプル・ホ
ールド回路２３・２４の出力はドライ６ 、・ パ２８・２９でそれぞれ制御弁８、送風機６を駆動する
。今停止状態で、水栓が開かれ、運転スイッチ１４がオ
ンするとマイコン２１は運転を開始する。始めに送風機
を全速風量で運転し未燃ガスを排出するプリパージを、
一定時間経過後点火器検出し、マイコン２１へ燃焼検知
信号をレシーバ３１を介し入力すれば、緩点火制御を終
了し給湯機本来の目的である給湯温度制御へ移行する。
網、企３，２４はサンプル・ホールド回路を示す。温度
検出器１３と温度設定器１６のアナログ電位のマイコン
２１への入力は、バッファ２４６ページ とラダー抵抗網２６により比較器３６の一方の入力を遂
次変換して、比較器３６の他方の入力電位と比較して測
定する、いわゆるアナログ−デジタル遂次変換方式によ
り行なわれる。比較器３６への他方の入力となるアナロ
グ電位は、レシーノ（３３・３４を介してアナログマル
チプレクサ２２に接続され、マイコン２１で選択され比
較器３６０入力となる。リニヤ制御する送風機６．制御
弁８への出カバ、マイコン２１から）（ツファ２４へ所
定デジタル信号を出力、ラダー抵抗網２６でアナログ電
位に変換して得る。前記アナログ電位はインピーダンス
変換器３６とアナログスイッチ２６ヲ介シてアナログマ
ルチプレクサ２２に接続される。なおアナログスイッチ
２６は温度検出信号・温度設定信号入力時は開に、送風
機・制御弁信号出力時は閉にマイコン２１で制御される
。アナログマルチプレクサ２２はマイコンにより送風機
側または制御弁側の選択を行ない、サンプルホールド回
路２３・２４のサンプル電位をあたえる。サンプル・ホ
ールド回路２３・２４の出力はドライ６ 、・ パ２８・２９でそれぞれ制御弁８、送風機６を駆動する
。今停止状態で、水栓が開かれ、運転スイッチ１４がオ
ンするとマイコン２１は運転を開始する。始めに送風機
を全速風量で運転し未燃ガスを排出するプリパージを、
一定時間経過後点火器検出し、マイコン２１へ燃焼検知
信号をレシーバ３１を介し入力すれば、緩点火制御を終
了し給湯機本来の目的である給湯温度制御へ移行する。
給湯温度制御は、温度検出器１３と温度設定器１６の信
号に基ずいて制御弁を、さらに回転検出器１２の出力を
レシーバ３２を介して入力し、前記回転検出信号と前記
制御弁の信号により送風機６を制御する。前記給湯温度
制御はマイコン２１のプログラムによシ行なわれる。給
湯温度制御の停止は、運転スイッチ１４がオフになるこ
とによりなる。
号に基ずいて制御弁を、さらに回転検出器１２の出力を
レシーバ３２を介して入力し、前記回転検出信号と前記
制御弁の信号により送風機６を制御する。前記給湯温度
制御はマイコン２１のプログラムによシ行なわれる。給
湯温度制御の停止は、運転スイッチ１４がオフになるこ
とによりなる。
第４図に第３図中０マイコン２１に内蔵された給湯温度
制御の制御アルゴリズムを示す。Ｔ８は７ 温度設定信号を、ＴＨは温度検出信号を示す。燃焼量の
制御は設定信号ＴＳと検出信号ＴＨの偏差ＴＲ（ＴＲ＝
ＴＳ−ＴＨ）を求め、偏差ＴＨの時間的な変化に応じて
出力を決定する制御弁ＰｉＤ（比例・積分・微分）制御
Ｔで行なわれる。制御弁ＰｉＤ制御部Ｔは偏差ＴＲに比
例係数を乗算する比例演算部ＴＰの出力ｖＰと、積分部
Ｔｉの出力ｖｉ と、微分部ＴＤの出力ｖＰの和Ｖをマ
イコン２１から出力しプロセスＰＴ（制御弁８）を制御
する。温度検出器１３でプロセスＰＴの出力を一ト定し
、むだ時間補償部ＴＡを介して再び温度検出信号ＴＨへ
リターンし閉ループを構成する。なお、むだ時間補償部
ＴＡは、熱交換器７・温度検出器１３のおくれを補償す
るものであり、たとえば微分回路で構成する。同様に送
風機の制御は、始めに制御弁制御出力Ｖを制御量置換部
Ｆｉにより回転数信号ＦＳに変換する。前記制御量を変
換した回転数信号ＦＳを設定値とし、回転検出器１２で
検出したＦｉ と、微分部ＦＤを用いてＰｉＤ 制御を
行ない、ＰｉＤ 出力信号ＣＫよりプロセスＰＦ （送
風機６）の回転数を制御する。送風機６０回転数は回転
数検出器１２により検出され、入力にリターンして閉ル
ープを構成する。なおＰｉＤ制御部はＫ・・・・ゲイン
定数 ＝ＶＰ＋Ｖｉ＋ＶＰ で表わされ、マイコン２１の演算機能により処理する。
制御の制御アルゴリズムを示す。Ｔ８は７ 温度設定信号を、ＴＨは温度検出信号を示す。燃焼量の
制御は設定信号ＴＳと検出信号ＴＨの偏差ＴＲ（ＴＲ＝
ＴＳ−ＴＨ）を求め、偏差ＴＨの時間的な変化に応じて
出力を決定する制御弁ＰｉＤ（比例・積分・微分）制御
Ｔで行なわれる。制御弁ＰｉＤ制御部Ｔは偏差ＴＲに比
例係数を乗算する比例演算部ＴＰの出力ｖＰと、積分部
Ｔｉの出力ｖｉ と、微分部ＴＤの出力ｖＰの和Ｖをマ
イコン２１から出力しプロセスＰＴ（制御弁８）を制御
する。温度検出器１３でプロセスＰＴの出力を一ト定し
、むだ時間補償部ＴＡを介して再び温度検出信号ＴＨへ
リターンし閉ループを構成する。なお、むだ時間補償部
ＴＡは、熱交換器７・温度検出器１３のおくれを補償す
るものであり、たとえば微分回路で構成する。同様に送
風機の制御は、始めに制御弁制御出力Ｖを制御量置換部
Ｆｉにより回転数信号ＦＳに変換する。前記制御量を変
換した回転数信号ＦＳを設定値とし、回転検出器１２で
検出したＦｉ と、微分部ＦＤを用いてＰｉＤ 制御を
行ない、ＰｉＤ 出力信号ＣＫよりプロセスＰＦ （送
風機６）の回転数を制御する。送風機６０回転数は回転
数検出器１２により検出され、入力にリターンして閉ル
ープを構成する。なおＰｉＤ制御部はＫ・・・・ゲイン
定数 ＝ＶＰ＋Ｖｉ＋ＶＰ で表わされ、マイコン２１の演算機能により処理する。
なお上式は温度系の信号で示したが回転系でも同様であ
る。また回転系は微分部ＦＤを省略しても良好な制御を
行なうことができる。
る。また回転系は微分部ＦＤを省略しても良好な制御を
行なうことができる。
この様に本発明によれば燃焼量に適した空気量を燃焼バ
ーナ部へ供給することによシ空気過剰率を１に保持する
ことができ、供給燃料を完全燃焼させ人体に有害な排気
ガスを少なくするとともに熱効率の低下をなくすことが
できる。したがって省エネルギーで安全な燃焼機器を提
供することが可能になる。
ーナ部へ供給することによシ空気過剰率を１に保持する
ことができ、供給燃料を完全燃焼させ人体に有害な排気
ガスを少なくするとともに熱効率の低下をなくすことが
できる。したがって省エネルギーで安全な燃焼機器を提
供することが可能になる。
第１図は本発明を応用したガス給湯機の外観図、第２図
は本発明のシステム図、第３図は本発明の一実施例を示
す制御回路図、第４図は制御部のアルゴリズムを示す図
、第６図は燃焼量−熱効率を示すグラフである。 ７・・・・・・燃焼バーナ、６・・・・・・送風機、６
・・・・・・熱交換器、１３・・・・・・温度検出器、
８・・・・・・制御弁、１２・・・・・・回転検出器、
２０・・・・・・制御器、ＴＲ・・・・・・温度偏差、
Ｔ・・・・・・制御弁制御、Ｆｉ・・・・・・制御量置
換、ＴＲ・・・・・・偏差回転数、Ｆ・・・・・・回転
数制御。
は本発明のシステム図、第３図は本発明の一実施例を示
す制御回路図、第４図は制御部のアルゴリズムを示す図
、第６図は燃焼量−熱効率を示すグラフである。 ７・・・・・・燃焼バーナ、６・・・・・・送風機、６
・・・・・・熱交換器、１３・・・・・・温度検出器、
８・・・・・・制御弁、１２・・・・・・回転検出器、
２０・・・・・・制御器、ＴＲ・・・・・・温度偏差、
Ｔ・・・・・・制御弁制御、Ｆｉ・・・・・・制御量置
換、ＴＲ・・・・・・偏差回転数、Ｆ・・・・・・回転
数制御。
Claims (1)
- 燃焼バーナと、バーナに燃焼空気を供給する送風機と、
バーナの熱量を温水に加熱する熱交換器と、前記温水温
度を検知する温度検出器と、前記送風機の回転数を検出
する回転検出器と、前記バーナへの燃料供給を制御する
制御弁と制御器を有し、制御器には、前記温度検出器の
検出温度と任意に設定された設定温度との温度偏差を求
める手段と、前記温度偏差の時間的な変化量に応じて前
記制御弁を制御する手段と、前記制御弁の制御量を回転
数に置換する手段と、前記回転検出器の検出回転数と置
換した制御量の回転数偏差を求める手段と、前記回転数
偏差の時間的な変化量に応じて、前記送風機の回転数を
制御する燃焼機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128510A JPS5828922A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 燃焼機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128510A JPS5828922A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 燃焼機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828922A true JPS5828922A (ja) | 1983-02-21 |
Family
ID=14986524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128510A Pending JPS5828922A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 燃焼機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6375416A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼制御装置 |
| US4770627A (en) * | 1985-12-24 | 1988-09-13 | Toyotomi Kogyo Co., Ltd. | Combustion control system for oil burner |
| JPH01118073A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5452345A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Combustion device of compulsory intake/exhaust gas |
| JPS55753U (ja) * | 1978-06-16 | 1980-01-07 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP56128510A patent/JPS5828922A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5452345A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Combustion device of compulsory intake/exhaust gas |
| JPS55753U (ja) * | 1978-06-16 | 1980-01-07 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770627A (en) * | 1985-12-24 | 1988-09-13 | Toyotomi Kogyo Co., Ltd. | Combustion control system for oil burner |
| JPS6375416A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼制御装置 |
| JPH01118073A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH0473051B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1992-11-19 | Rinnai Kk |
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