JPS5855411B2 - 強制給排気式燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強制給排気式燃焼装置に関するものである。

さらに詳しく述べれば、被加熱流体、例えば水、空気の
熱交換後の温度に応じて、強制給排気装置の能力を変化
させることにより、ゼロガバナを制御し、燃焼量を変化
させ、略一定の温度の水、空気等の被加熱流体をとりだ
すことを目的とする。

従来この種装置にあっては、給排気装置の給排気能力を
変化させて燃焼量を自動的に変化させていた。

一方バーナは、いわゆる全１次バーナであって１００φ
から０係まで燃焼量を変化させることはできない。

すなわち空気過剰率（以下ｍと呼ぶ）が燃焼量に応じて
変化し、ある燃焼量Ａ％まで低下すると、ｍが適正な値
を逸脱し、正常な燃焼ができなくなる。

従って適正な燃焼は１００％からＡφ迄の範囲で可能で
ある。

ところが、給排気装置にファンモータを使用する場合、
ファンモタはスイッチオンしてから、その能力の１００
優に達するまでにはいくばくかの時間を要し、この時間
は温度に依存する。

すなわちこの時間はファンモータのロータ軸受部の油の
粘度に依存するため、低温では油の粘度が高く、従って
前記時間は長くなる。

ファンモータの能力が燃焼量Ａ％に相当するａ％に達す
る前にガス回路を開いて燃焼させようとすると、ｍが適
切な値にならないため、リフトしたりバックしたりとい
う危険性を招来することになる。

またファンモータ能力が略１００咎に達する以前にガス
回路を開くと、負荷が１００φ近くまであれば所望の温
度の空気、水等被加熱流体が得られない。

本発明は上記従来における欠点に鑑みなされたものであ
って、以下図面を参照しつつ本発明につき詳述する。

第１図において、１は給排気装置で、モータ１００、給
気ファン１０１、排気ファン１０２、給気路１０３、排
気路１０４から成る。

２はガス管で、その先には電磁弁３、ゼロガバナ４、混
合管５、バーナ６が接続しである。

混合管５はゼロガバナ４を通ったガスと、給気ファン１
０１から供給される空気を混合するものである。

バーナ６で燃焼した排ガスは熱交換器７を通った後、筐
体１１外へ排気ファン１０２を通して排出される。

被加熱流体は流路８０を通して熱交換器７へと導かれ、
熱交換後流路８１を通して筐体１１外へ導出される。

９はモータ１００の能力を制御する制御回路で、９１は
被加熱流体の熱交換後の温度を検出する感温抵抗素子で
、抵抗値に応じてモータ１００の能力を制御する。

１０は給気路１０３と排気路１０４の圧力差に応じて動
作し、ダイアフラム及びスイッチにより構成される風圧
スイッチである。

第２図は第１図の装置の電気配線関係を示した図で、第
１図と同一番号は同一物を示す。

１３は電源、１２はメインスイッチ、９２はモータ１０
０と直列接続されたトライアック、９３は感温抵抗素子
９１の抵抗値に応じてトライアック９２の導通角を制御
する制御回路、ＩＯＡは風圧スイッチ１０の接点で、直
列に電磁弁３が接続され、この直列接点はモータ１００
とトライアック９２の直列接点と並列関係に接続されて
いる。

１４は電磁弁３に並列接続されたネオンランプである。

第１図、第２図を用いて動作説明をすると、まずメイン
スイッチ１２を閉じると、制御回路９３からのトライア
ック９２のトリガパルス位相はほはゼロ近辺となり、ト
ライアック９２の導通角はほぼ１００％となり、モータ
１００にはほぼ１００斜の電圧が印加される。

しかるにモータ回転数はその１００％にすぐには到達し
ないため、給排気ファン１０１，１０２は１００％では
回転せず、従って給排気路１０３，１０４の圧力差は１
００φ時より小さく、圧力スイッチ１０は動作しない、
。

そのためにスイッチ接点１０Ａは開いたままで電磁弁３
は動作せず、ガスはゼロガバナ４以降には供給されない
。

またネオンランプ１４も点灯しない。

時間の経過とともにモータ回転数が上昇し、その能力の
１００係近くになれば、給排気量はほぼ１００φに到達
し、給排気路１０３，１０４の圧力差が犬となり、風圧
スイッチ１０が動作し、接点１０Ａが閉じるとともに、
電磁弁３が開き、ネオンランプが点灯する。

電磁弁３が開くからゼロガバナ４ヘガスが供給され、混
合管５で空気と混合され、バーナ６で燃焼する。

ネオンランプ１４の点灯を操作者が見て、熱交換器７へ
空気等を流せば、加熱される。

加熱された被加熱流体の温度は感温抵抗素子９１で検出
され制御回路９ヘフイドバツクされ、制御回路９はモー
タ１００の回転数を適切な値にすべくトライアック９２
の導通角を制御し、これにより給気量が適正な値となり
、この給気量に応動してゼロガバナ４が作動し、燃焼量
が適当な量に制御される。

風圧スイッチ１０はヒステリシスがあって、特にダイア
フラム及びマイクロスイッチにより構成するものにあっ
てはさけ難い。

本実施例ではこのヒステリシスのため、風圧スイッチ１
０が一度オンすると、オフする風圧レヴエルはオンレヴ
エルよりは小さくなるので、モータ回転数が減じてもオ
ン状態を維持できる。

しかしながらモータ１００の回転数がさらに減じて、前
述のａ％に達すると、風圧スイッチ１０で検出している
差圧はオフレヴエルとなり、オフし、接点１０Ａが開き
電磁弁３、ネオンランプ１４がオフし、ガスの供給は断
たれるから、安全性を確保できる。

このように風圧スイッチ１０をセットすることは、ダイ
アフラムの径、材質等、マイクロスイッチのオン圧力オ
フ圧力及び差圧検出位置等に適切に選択することによっ
て設定できる。

本実施例では風圧スイッチ１０によりガスの供給を制御
するのに電磁弁３を用いたが、パイロットバーナ、パイ
ロットセーフティ、点火器、電磁弁等を含み、通電によ
り自動的にパイロット点火、電磁弁開動作が行なわれる
、いわゆる自動ガス安全制御装置であってもよい。

次に制御回路の一例を第３図に示す。

第１図及び第２図と同一番号は同一物を示す。

Ｌｌ、Ｌ２間の電圧をトランス９３１を用いて降下する
。

二次側電圧はダイオードブリッジ９３２により整流され
、その出力は抵抗９３４、セ゛ナーダイオード９３５の
直列接続にて分割クリップされる。

ゼナーダイオード９３５の両端の電圧を電源として以下
が接続されている。

抵抗９３６と感温抵抗素子９１の直列回路、この直列回
路の接続点電圧を入力とする差動増巾器９３７、この差
動増巾器９３７の反転出力を入力とするトランジスタ、
コンデンサ、抵抗、ＵＪ Ｔ、パルストランスよりなる
位相制御回路９３８がそれぞれゼナーダイオード９３５
に並列に接続されている。

さらに、抵抗９３６には並列関係に風圧スイッチ１０の
常閉接点１０Ｂが接続されている。

このような構成で、メインスイッチ１２を閉じると、Ｌ
、 、 Ｌ２間に電圧が表れる。

メインスイッチオン後しばらくは風圧スイッチが動作せ
ず、接点１０Ｂはオンしている。

そのために、差動増巾器９３１の入力電圧は感温抵抗素
子９１の抵抗値の大小に関係なくゼナーダイオード９３
５の両端の電圧になる。

差動増巾器９３γの反転出力は従って低くなる。

そうすると位相制御回路９３８のトランジスタのコレク
タ電流が大きくなりコンデンサの充電速度が速くなり、
ＵＪＴの点弧位相はゼロ近辺となり、トライアック９２
の導通角は１００％近くとなり、モータ１００は１００
％近くで回転する。

給排気量が１００％近くなると、風圧スイッチ１０が動
作し、接点１０Ｂが開く。

そうすると、差動増巾器９３７の入力電圧は抵抗９３６
と感温抵抗素子９１の分割電圧となり、この分割電圧が
反転増巾され、位相制御回路９３８のＵＪＴの点弧位相
がこの分割電圧によって制御されることとなり、よって
トライアック９３の導通角が制御され、モータ１００の
回転数が分割電圧、すなわちサーミスタ９１の抵抗値に
よって制御される。

モータ１００の最小回転数、すなわち、トライアック９
３の最低導通角は抵抗９３９によって定まる。

すなわち被加熱流体の温度が上昇し感温抵抗素子９１の
抵抗値が下がると差動増巾器９３７の入力電圧は小とな
り、その反転出力は高くなり、位相制御回路９３８のト
ランジスタはオフとなるが、抵抗９３９のみを介してコ
ンデンサに充電されるから、この抵抗９３９の抵抗値を
適当に選ぶことによって燃焼を適正に保持できる最低モ
ータ回転能力ａ％を確保できるのである。

以上の説明では、給排気装置の能力を制御するのにモー
タの回転数にて行なったが、他の手段、例えば給排気路
にダンパを設けこのダンパを制御するものであってもよ
い。

また、給排気量の検出には風圧スイッチを設けたが、他
の手段、例えばモータ温度に依存するタイマ装置等であ
ってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、モータ能力が略
１００％に達した後ガス回路を開き燃焼が″開始できる
ようになるので、空気過剰率が異常になることなく、し
たがってリフト、バック燃焼という危険性がない。

またモータ能力が略１００係に達したか否かはランプ等
にて表示すれば操作者はこれを見ることにより被加熱流
体を流すべきか否かを容易に判断でき、所望の温度の空
気、水等の被加熱流体が得られる。

またさらに電磁弁のかわりに自動ガス安全制御装置を用
いれば、全自動にすることもでき、使い勝手をよくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す強制給排気式燃焼装置の
概略構成図、第２図は電気結線図、第３図は制御回路図
である。 １・・・・・・給排気装置、２・・・・・・ガス管、３
・・・・・・電磁弁、４・・・・・・ゼロガバナ、５・
・・・・・混合管、６・・・・・・バーナ、７・・・・
・・熱交換器、９・・・・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータ、ファン等からなる強制給排気装置を接続し
   たバーナの給排気路と、電磁弁、ゼロガバナ、混合管を
   接続したガス管と、上記バーナで加熱される熱交換器を
   具備し、さらに、始動時に前記熱交換器を流れる被加熱
   流体の温度と関係なく強制給排気装置の能力を最大とす
   るとともに、ガス管の電磁弁を閉じ、給排気量が一定レ
   ヴエルに達した後は前記電磁弁を開き、かつ被加熱流体
   の温度と応動して強制給排気装置の能力を制御する制御
   回路を設けたことを特徴とする強制給排気式